Jak technologia potrafi przechytrzyć mikroorganizmy, aby zapewnić bezpieczną żywność dla wszystkich
30 May 2022
Wielu z nas uważa bezpieczeństwo żywności za rzecz oczywistą, ale według Światowej Organizacji Zdrowia¹ każdego roku prawie 1 na 10 osób na świecie — czyli szacunkowo 600 milionów ludzi — choruje po spożyciu skażonej żywności, a efektem tych dolegliwości jest oszałamiająca liczba 420 000 zgonów. W rzeczywistości niebezpieczna żywność, zawierająca szkodliwe bakterie, wirusy, pasożyty lub zanieczyszczenia chemiczne, może w krótszej lub dłuższej perspektywie wywołać ponad 200 różnych chorób. Choroby te obejmują (najczęściej) biegunkę, zapalenie opon mózgowych, a nawet nowotwory.
Globalizacja, łańcuchy żywnościowe i oczekiwania konsumentów
Uprzemysłowienie praktyk rolniczych w celu wyżywienia szybko rosnącej liczby ludności na świecie zwiększyło wyzwania związane z utrzymaniem bezpieczeństwa żywności. Wzmożone podróże i inne aspekty globalizacji spowodowały także wzrost popytu konsumentów na coraz bardziej zróżnicowane rodzaje żywności. W ten sposób powstają długie łańcuchy dostaw i transportu żywności, obejmujące wiele krajów, co dodatkowo zwiększa wysiłki zmierzające do zapewnienia bezpieczeństwa żywności na linii od gospodarstwa rolnego do stołu.
Wszyscy możemy wziąć odpowiedzialność za bezpieczeństwo żywności
Żywność może ulec skażeniu w dowolnym momencie podczas obsługi, przetwarzania lub transportu. Wytwarzanie półproduktów i produktów końcowych na podstawie złożonych receptur, zawierających różne surowce i składniki, może obejmować wiele etapów przetwarzania i transportu pomiędzy fabrykami przed dostarczeniem gotowych, zapakowanych produktów do punktów sprzedaży, takich jak sklepy i restauracje, oraz do naszych domów, a wszystkie te etapy stanowią potencjalne źródła zanieczyszczeń. Jak zauważa ponadto WHO, chociaż główna odpowiedzialność za zapobieganie skażeniu spoczywa na producentach, każdy może przyczynić się do zapewnienia bezpieczeństwa żywności, a„dobra współpraca pomiędzy rządami, producentami i konsumentami pomaga w zapewnieniu bezpieczeństwa żywności”.
Kontrola mikrobiologiczna
Z przemysłowego punktu widzenia zapewnienie bezpieczeństwa podczas wytwarzania produktów takich jak nabiał i dodatki spożywcze w proszku polega w dużej mierze na kontroli mikrobiologicznej. Producenci muszą bezwzględnie przestrzegać ścisłych przepisów i wytycznych dotyczących bezpiecznego obchodzenia się z żywnością i jej przetwarzania, aby zapobiec skażeniu produktów mikroorganizmami lub innymi zanieczyszczeniami fizycznymi, które mogą wywołać chorobę lub wpłynąć na cechy i właściwości produktu, takie jak smak, konsystencja czy okres przydatności.
Higieniczne urządzenia oraz inteligentne rozwiązania
Eksperci GEA od dziesięcioleci projektują i konfigurują higieniczne komponenty, urządzenia i inteligentne technologie, które mogą pomóc w zminimalizowaniu ryzyka skażenia podczas krytycznych etapów przetwarzania i obsługi mleka w proszku. Od systemów grzewczych, które szybko podnoszą temperaturę powyżej poziomu, w którym bakterie mają największe szanse na rozwój, po specjalistyczne usługi monitorowania i doradztwa w zakresie bezpiecznej eksploatacji instalacji — nasze produkty i wiedza pomagają na całym świecie klientom z branży mleka w proszku prowadzić produkcję wysokiej jakości, bezpiecznej i pożywnej żywności dla wszystkich.
Na przykład produkcja formuł odżywczych w proszku dla niemowląt lub dorosłych obejmuje wiele etapów procesu — przedstawionych poniżej — a więc również wiele punktów, w których zachodzi ryzyko zanieczyszczenia.
Przykład linii przetwórczej GEA do formuł odżywczych
Higieniczna, nowoczesna konstrukcja zakładu oraz dokładne, zautomatyzowane systemy mycia w obiegu zamkniętym (CIP) są ważne dla zapobiegania skażeniu mikroorganizmami na każdym etapie.GEA jest również pionierem w opracowywaniu innowacyjnych koncepcji bezpieczeństwa procesowego, które mogą dodatkowo pomóc w zminimalizowaniu ryzyka skażenia w niektórych z najbardziej powszechnych niebezpiecznych etapów przetwarzania.
Temperatura ma znaczenie
Na przykład odparowanie to etap przetwarzania mleka w proszku, podczas którego płynny produkt jest zagęszczany poprzez usunięcie wody w celu zwiększenia zawartości substancji stałych. Jest zwykle przeprowadzane przed magazynowaniem produktu lub jego transferem do suszarki rozpyłowej. Proces odparowania obejmuje zwykle etap ogrzewania przed obróbką, a następnie obróbkę cieplną, odparowanie, oddzielanie i etapy następujące po obróbce. Jednak podczas gdy wysoka temperatura zabija bakterie, niższe poziomy ciepła mogą wspomagać rozwój bakterii szkodliwych lub powodujących zepsucie produktu. W płytowych systemach wymiany ciepła, stosowanych obecnie w wyparkach mleczarskich, mogą występować strefy, w których temperatura umożliwia rozwój bakterii i tworzenie się przetrwalników. Przetrwalniki te mogą przeżyć późniejszą pasteryzację.
Unikanie bezpośredniego kontaktu
Aby uniknąć tego potencjalnego ryzyka kolonizacji bakteryjnej, firma GEA opracowała system podgrzewania z bezpośrednim kontaktem (DCP). Technologia ta szybko podnosi temperaturę powyżej zakresów temperatur, które najprawdopodobniej sprzyjają rozwojowi różnych rodzajów mikroorganizmów i tworzeniu się przetrwalników bakterii. Systemy GEA są również zaprojektowane w taki sposób, aby maksymalnie ograniczyć kontakt produktu z powierzchniami, co dodatkowo zmniejsza ryzyko rozwoju biofilmu i wzrostu mikroorganizmów. Jeżeli na przykład używamy naszych systemów podgrzewania wstępnego z kontaktem bezpośrednim, na etapie podgrzewania produkt w ogóle nie styka się z powierzchnią, więc ryzyko rozwoju drobnoustrojów w problematycznych zakresach temperatur powinno być minimalne.
Bezpośredni wtrysk pary
Opracowaliśmy również i oferujemy szereg rozwiązań w zakresie pasteryzacji i podgrzewania wysokotemperaturowego, które można konfigurować w celu dostarczenia producentom najlepszych opcji dostosowanych do ich procesów i produktów, a także w celu zminimalizowania ryzyka skażenia. Przykładowo nasza technologia stycznego podgrzewacza wirowego ogrzewa produkt za pomocą pary wtryskiwanej bezpośrednio do cieczy. Bezpośredni wtrysk pary zapewnia szybkie i równomierne ogrzewanie bez przypalania produktu, a także sprawia, że nie ma powierzchni, na których mogłyby się rozwijać bakterie.
„Ręce przy sobie!”
Każde miejsce w procesie, które wymaga ręcznego demontażu i ponownego montażu sprzętu do czyszczenia lub kontroli, można uznać za obarczone ryzykiem wprowadzenia zanieczyszczeń. GEA opracowuje również rozwiązania, które mogą poprawić bezpieczeństwo poprzez zmniejszenie liczby zadań wykonywanych ręcznie. Nasz bezinterwencyjny system do zawracania cząstek (FRS) przeznaczony dla suszarek rozpyłowych do żywności i produktów mleczarskich jest wyposażony w opatentowane zawory skutecznie eliminujące potrzebę ręcznej konfiguracji określonych punktów przed myciem w obiegu zamkniętym (CIP) i po nim, a bez takich zaworów istniałoby ryzyko wycieku i zanieczyszczenia.
Bezinterwencyjny system GEA do zawracania cząstek
Eksperci GEA opracowali również innowację, którą uważamy za przełomową. Mowa tu mianowicie o zdejmowanych panelach izolacyjnych do suszarek rozpyłowych. Ułatwiają one dokładną kontrolę komory suszenia pod kątem drobnych pęknięć mogących stanowić siedlisko bakterii i innych mikroorganizmów.Powszechne stosowanie tej technologii GEA pokazuje, jak bardzo jest cenna dla zapewnienia bezpieczeństwa mikrobiologicznego w suszarniach rozpyłowych do żywności i produktów mleczarskich.
Podejście fizyczne
GEA oferuje najnowocześniejsze systemy oddzielania, które fizycznie usuwają bakterie, przetrwalniki i inne zanieczyszczenia z produktów, a które są rutynowo stosowane podczas przetwarzania mleka w proszku. Nasze systemy wirowania wykorzystują grawitację do sedymentacji bakterii i przetrwalników, podczas gdy ceramiczne urządzenia mikrofiltracyjne GEA oddzielają mikroorganizmy i inne zanieczyszczenia według rozmiaru przez specjalnie zaprojektowane filtry.
Wirowaniei mikrofiltracja ceramiczna idealnie nadają się w przetwórstwie mleka do usuwania mikroorganizmów — w tym odpornych na wysoką temperaturę bakterii i przetrwalników — które mogą przeżyć pasteryzację. Włączenie tych technologii mechanicznych do procesu może wyeliminować konieczność stosowania wysokotemperaturowej obróbki cieplnej, a tym samym pomóc w zachowaniu wartości odżywczych produktu.
Robotyka i automatyzacja
W innych miejscach zakładu systemy zrobotyzowane obecne na etapach poprzedzających przetwarzanie produktów i następujące po nim mogą wyeliminować potrzebę ręcznej obsługi i interwencji podczas odbioru surowców i składników, a także na etapie napełniania i pakowania. W wielu procesach przemysłowych worki z proszkiem muszą być ręcznie podnoszone i obracane, a następnie otwierane przez nacinanie nożem w celu wysypania proszku. Potencjalne problemy związane z tą metodą, zarówno w odniesieniu do bezpieczeństwa operatora, jak i potencjalnego skażenia proszku, mogą być znaczące. Aby zmniejszyć to ryzyko, firma GEA opracowała zautomatyzowany, zrobotyzowany system rozcinania i opróżniania worków HYGiTip, który zastępuje człowieka wykonującego tę czynność.
System opróżniania worków GEA HYGiTip
Nowy system HYGiTip od GEA z całkowicie automatycznym i higienicznym systemem rozładunku worków 25 kg (zdjęcie: GEA)
Do napełniania worków na etapie pakowania opracowaliśmy technologię napełniania proszkiem z ograniczoną ingerencją (LI), która umożliwia pełną automatyzację obsługi worków w całym procesie ich napełniania i zamykania. Zastosowanie systemu LI oznacza, że operatorzy nie mogą dotykać worków podczas ich napełniania, co również zmniejsza ryzyko skażenia produktu. Do napełniania małych objętości opracowaliśmy półautomatyczny system napełniania proszkiem SmartFil M1, który można skonfigurować z uszczelnioną głowicą napełniającą, aby zapobiec zanieczyszczeniu produktu i podnieść bezpieczeństwo operatora.
Fachowa wiedza z zakresu mikrobiologii
Systemy bezpieczeństwa GEA są zaprojektowane tak, aby pasowały do procesów naszych klientów i wspierały bezpieczeństwo żywności, wydajność i powtarzalność. Współpracujemy z każdym klientem, aby dopasować najlepsze rozwiązania bezpieczeństwa do jego procesów i produktów. Co ważne bierzemy pod uwagę cały proces, od początku do końca, tak aby każda faza produkcji mogła być zatwierdzana pod kątem bezpieczeństwa żywności. Nasi wewnętrznieksperci w dziedzinie mikrobiologii współpracują z inżynierami w celu określenia najlepszych zindywidualizowanych rozwiązań dla klientów.
Specjalistyczne, dedykowane usługi
Nasza współpraca z klientami nie kończy się po zainstalowaniu systemów GEA. Opracowaliśmy GEA SAFEXPERT® jako pakiet usług diagnostycznych i doradczych, który oferuje klientom pełen nadzór nad wszystkimi procesami, pomaga monitorować i optymalizować produkcję, a w szczególności wspiera bezpieczeństwo żywności każdego dnia.
W ramach usługi GEA SAFEXPERT® klienci otrzymują pełną, 360-stopniową kontrolę stanu swoich instalacji wraz z raportem i zaleceniami dotyczącymi konserwacji i optymalizacji mycia w obiegu zamkniętym (CIP), które pomogą zapobiec skażeniu. Usługi GEA SAFEXPERT® w zakresie monitoringu mikrobiologicznego środowiska i walidacji pomagają również w diagnozowaniu przyczyn istniejących zanieczyszczeń oraz oferują metody ich eliminacji i zapobiegania skażeniu w przyszłości.
Spirala skutków wycofywania produktów z rynku
A jeśli produkty, których dotyczy problem — na przykład mleko w proszku — są dystrybuowane luzem jako składniki używane przez producentów zewnętrznych, to sytuacja jeszcze bardziej się pogarsza. Konieczne jest również wycofanie z rynku produktów końcowych zawierających skażone składniki. Tak więc ryzyko skażenia wpływa nie tylko na konsumentów i dotknięty nim zakład, ale może też przynieść poważne skutki finansowe dla producentów, którzy stosują skażone produkty we własnych recepturach.
