Schone machines, veilige voedingsmiddelen: de kracht van hygiënisch ontwerp
Afbeelding: GEA
Elk veilige drankje en hapje eten is een overwinning op onzichtbare microbiële dreigingen; een strijd die wordt gestreden door een eeuw van hygiënisch procesontwerp. Met meer dan 100 jaar ervaring in engineering en hygiënische ontwerpkennis stelt GEA een hoge industrienorm voor verwerkingsapparatuur die voedingsmiddelen beschermt en levens redt.
Hoewel bacteriële uitbraken zoals salmonella, E. coli en listeria voorpaginanieuws zijn, vertegenwoordigen ze slechts één veiligheidgerelateerd risico. In 2023 was bijna 50% van de terugroepcampagnes van voedingsmiddelen door de USDA en FDA, bijvoorbeeld, te wijten aan niet aangegeven allergenen, en waren de terugroepcampagnes van voedingsmiddelen en dranken in totaal 8% hoger dan het jaar daarvoor. Nu veel producenten onder steeds meer druk staan om grotere volumes en meer gevarieerde voedingsmiddelen te genereren, wordt het waarborgen van voedselveiligheid er niet makkelijker op. Toch blijft veiligheid een absolute voorwaarde van de voedingsmiddelen- en drankenindustrie. Voor GEA is het de basis voor het duurzame, langdurige succes van zijn klanten; en het is de reden dat GEA zoveel blijft investeren in de beste voedselverwerkingsmachines en -systemen, die voldoen aan de vereisten voor hygiënisch ontwerp.
Zuivel: proefterrein voor innovatie van voedselveiligheid
GEA’s leiderschap in hygiënisch ontwerp en voedselveiligheid kan worden herleid naar zijn wortels in de zuivelindustrie. Melk was een van de eerste voedingsmiddelen die werden erkend als een bron van door voedsel overgedragen ziektes, en inspanningen om dit voedzame basisbestanddeel zo veilig en toegankelijk mogelijk te maken, vormen de basis van veel van de moderne praktijken en standaarden op het gebied van voedselveiligheid. Een van GEA’s eerste industriële machines was een gepatenteerde handmatige centrifuge, die in 1893 de melkscheiding revolutioneerde en ervoor zorgde dat melk aan een groeiende stedelijke bevolking kon worden geleverd. Tegenwoordig worden GEA’s hightech centrifuges door klanten in vele sectoren in meer dan 150 landen gebruikt en maken ze deel uit van een breder portfolio dat homogenisators, vries- en koeltechniek, sproeidrogers, mixers en blenders, allerlei soorten verwerkingsapparatuur voor voedingsmiddelen en dranken, evenals complete vul- en verpakkingslijnen omvat.
Reinhard Moß is Senior Director of Design Standards in de GEA’s Separation & Flow Technologies-divisie. Zijn focus ligt al meer dan 30 jaar op het hygiënische ontwerp van centrifuges – de directe nakomelingen van de eerste melkseparator. “Het kernprincipe van hygiënisch ontwerp is de binnenkant van de machines vrijhouden van microben en andere verontreinigingen, de verschillende batches strikt gescheiden houden en ervoor zorgen dat machines eenvoudig te reinigen zijn”, legt Moß uit. “Of het nu zuivel, farmaceutische producten, voedingsmiddelen of dranken betreft, machines in productielijnen mogen geen randen, openingen of spleten hebben waar zich bacteriën of resten in verzamelen”. Gezien de natuurkundige en biologische krachten die hier een rol spelen, is het volledig uitsluiten van achtergebleven resten en lekkage, en het behalen van 100% scheiding in deze machines op zijn zachtst gezegd een uitdaging, en het is een gebied waar GEA-experts al decennia lang baanbrekend zijn.Begin jaren 2000 werkte Moß nauw samen met de USDA in Washington, D.C., om een centrifuge te ontwikkelen die voldoet aan de Amerikaanse normen in de zuivelindustrie. Toen Moß later werd benoemd tot lid van de raad van 3-A Sanitary Standards in de VS, die de vereisten voor ontwerp, constructie en bediening van voedselverwerkings- en verpakkingsapparatuur stelt, hielp hij met het opstellen van de ontwerprichtlijnen voor separatoren van 3-A. Aan Europese zijde is Moß sinds 2008 voorzitter van een werkgroep voor disk-stack-centrifuges bij de European Hygienic Engineering and Design Group (EHEDG).
GEA is medeoprichter van EHEDG
In de voedingsmiddelen-, dranken- en farmaceutische industrieën is de kleptechnologie van GEA doorslaggevend voor operators van installaties om de hoogste mate van productzuiverheid en -veiligheid te behalen, waarbij doorbraken in de zuivelindustrie wederom de toon aangeven. In 2007 revolutioneerde GEA de Amerikaanse zuivelmarkt met zijn innovatieve “PMO-klep”, waarmee Amerikaanse zuivelproducenten 24/7 konden werken zonder elke dag te hoeven stoppen voor reiniging. Volgens de Pasteurized Milk Ordinance (PMO) van de FDA was het de “meest mixproof klep” voor A-klasse melk, en de oplossing bepaalde de tot op heden strengste norm voor melkverwerking ter wereld. In 2022 introduceerde GEA nog twee baanbrekende mixproof-kleppen, die producenten van melk, voedingsmiddelen, farmaceutische producten en lang houdbare dranken een maatstaf van product- en procesveiligheid boden die voorgaande vereisten ver overtrof. In 2024 presenteerde GEA zijn technologie van blokken met dubbele kleppen voor sproeidrogers waarmee de gebieden waar voer zich kon verzamelen tot een minimum werden beperkt. Deze oplossing brengt potentiële verontreinigingsgebieden met ongeveer 96% terug, verbetert de efficiëntie van reiniging ter plaatse (CIP), en brengt microbiologische risico’s tijdens de voedsel- en zuivelverwerking nog verder terug.
Nieuw voedsel, dezelfde hoge standaarden
De hygiënische ontwerpoplossingen van GEA beslaan alle industrieën en tijdperken; van traditionele zuivel tot het nieuwste van “new foods”. Alternatieve eiwitten, bijvoorbeeld gemaakt door precisiefermentatie of kweekvleestechnologie, bevinden zich in de voorhoede van een mondiale beweging naar een duurzamere voedselproductie, en hebben het potentieel om de menselijke impact op klimaat en milieu enorm te reduceren. De belofte van deze nieuwe eiwitten waarmaken, vereist efficiënte productieprocessen op industrieschaal. En dat vereist het allerbeste van biotechnologie met hygiënisch ontwerp, want microbiologische groei bestrijden, is bepalend om niet alleen de veiligheid van dit nieuwe voedsel, maar ook de levensvatbaarheid daarvan zeker te stellen.
Morten Holm Christensen is Application Manager for Biotechnology in GEA’s, Liquid & Powder Technologies-divisie. Hij werkt met producenten van alternatieve eiwitten – van startende bedrijven tot multinationals – om de optimale toepassing van GEA-machines in hun productieprocessen te garanderen. “Bij precisiefermentatie worden supergeoptimaliseerde groeiomstandigheden gecreëerd, zodat een gastheermicro-organisme kan bloeien, maar deze omstandigheden bevorderen ook de groei van een ongewenst micro-organisme, dat naar alle waarschijnlijkheid beter presteert dan de productiestam”, legt Christensen uit. “Dus als de ‘bouillon’ van groeimedia, micro-organismen, doeleiwitten en andere bijproducten de steriele omgeving van een bioreactor verlaat, moeten de daaropvolgende verwerkingsstappen nauwlettend worden gecontroleerd”.
De apparatuur van GEA is bij elke stap in het proces betrokken – van de tanks voor het voorbereiden van de groeimedia, tot hittesterilisatie-units, bioreactoren, terugwinnings- en zuiveringssystemen, zoals separatoren, filtratie-units, evenals drogers. “Net als bij zuivel is de alternatieve productie van eiwitten met gebruik van precisiefermentatie afhankelijk van machines die kunnen worden gedraineerd en gereinigd, en die geen gebieden met een langzame doorstroming bevatten waar verontreinigingen zich kunnen verzamelen”, aldus Christensen. “Alle stromingsonderdelen van GEA zijn geoptimaliseerd met dit in gedachte”.
De principes voor hygiënisch ontwerp gelden ook voor de processen van klanten. Hier zorgen Christensen en zijn collega’s er onder andere voor dat de juiste apparatuur op de juiste plek staat, dat traceerbaarheid wordt gehandhaafd en dat er voldoende koeling is. Wat enigszins banaal klinkt, is eigenlijk kritiek. “Als het juiste hygiënische ontwerp en de bedieningen ontbreken, kunnen hele productiepartijen verloren gaan aan verontreiniging”, legt Christensen uit. Vooral voor startende bedrijven is dit veiligheidsrisico ook een existentieel probleem, gezien de hoge kosten van grondstoffen, evenals de verloren productiecapaciteit.
GEA: opinieleider in voedselveiligheid
In de wereld van voedsel- en drankenverwerking blijft het garanderen van de voedselveiligheid constante aandacht en innovatie vergen. Microben zijn nog nooit zo overheersend en opportunistisch geweest en een opwarmend klimaat, samen met langere toeleveringsketens, werken alleen maar in hun voordeel. Tegelijkertijd worden producenten geconfronteerd met strengere reglementaire vereisten en veeleisendere consumenten. In dit ingewikkelde landschap helpt de onverbiddelijke focus op veiligheid van GEA producenten de hedendaagse duurzaamheidsuitdaging te overwinnen. Met efficiëntere processen, een lager water- en energieverbruik, minder terugroepcampagnes en minder voedselverspilling, draagt GEA’s hygiënische apparatuur niet alleen bij aan een veiligere, maar ook duurzamere voedselvoorzieningsketen.
