Come una tecnologia intelligente può sconfiggere i microrganismi per garantire alimenti sicuri per tutti
30 May 2022
Molti di noi danno per scontata la sicurezza dei propri alimenti, ma secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità¹, ogni anno quasi una persona su 10 a livello globale – ovvero circa 600 milioni di individui – si ammala per l'ingestione di alimenti contaminati che, con ben 420.000 vittime, sono la causa di un numero impressionante di decessi. Infatti, gli alimenti non sicuri che contengono batteri, virus, parassiti o contaminanti chimici nocivi possono, a breve o lungo termine, causare più di 200 malattie diverse. Tali malattie vanno dalla diarrea (la più comune) alla meningite, fino al cancro.
Globalizzazione, catene alimentari e aspettative dei consumatori
L'industrializzazione delle pratiche agricole per soddisfare le esigenze di alimentazione di una popolazione mondiale in rapida espansione ha aumentato le sfide per il mantenimento della sicurezza alimentare. L'aumento degli spostamenti e altri aspetti della globalizzazione hanno portato anche a un aumento della domanda di tipi di alimenti sempre più diversi da parte dei consumatori. Si creano così lunghe catene di approvvigionamento e di trasporto degli alimenti che, estendendosi su più frontiere, esercitano un'ulteriore pressione sull'impegno volto a garantire la sicurezza alimentare dall'azienda agricola alla tavola.
Tutti possiamo assumerci la responsabilità della sicurezza alimentare
Gli alimenti possono essere contaminati in qualsiasi momento durante la movimentazione, la lavorazione o il trasporto. La produzione di prodotti intermedi e finali a partire da ricette complesse che includono materie prime e ingredienti diversi può comportare più fasi di lavorazione e trasporto tra gli stabilimenti, prima del trasferimento dei prodotti finiti e confezionati ai punti vendita, come negozi e ristoranti, e alle nostre case, tutti elementi che rappresentano potenziali fonti di contaminazione. Come ha osservato l'OMS, anche se la responsabilità primaria di prevenire la contaminazione spetta ai produttori, tutti possono contribuire a rendere sicuri gli alimenti e "una buona collaborazione tra governi, produttori e consumatori aiuta a garantire la sicurezza alimentare".
Controllo microbiologico
Da un punto di vista industriale, garantire la sicurezza nella produzione di prodotti come ingredienti alimentari e lattiero-caseari in polvere richiede soprattutto un controllo microbiologico. È essenziale che i produttori si attengano a regolamenti e linee guida rigorosi per la movimentazione e la lavorazione sicura degli alimenti, per evitare la contaminazione dei prodotti da parte di microrganismi o altri contaminanti fisici che potrebbero farci ammalare o influenzare le caratteristiche e le proprietà del prodotto, come gusto, consistenza o durata di conservazione.
Apparecchiature igieniche e soluzioni intelligenti
Gli esperti di GEA lavorano da decenni alla progettazione e alla configurazione di componenti igienici, attrezzature e tecnologie intelligenti che possano contribuire a ridurre al minimo il rischio di contaminazione durante le fasi critiche del trattamento e della movimentazione del latte in polvere. Da sistemi di riscaldamento che aumentano rapidamente la temperatura al di sopra di quella a cui i batteri hanno maggiori probabilità di proliferare, a servizi specialistici che monitorano e forniscono assistenza per il funzionamento sicuro dell'impianto, i nostri prodotti e il nostro know-how aiutano clienti del settore lattiero-caseario in tutto il mondo a garantire la produzione di alimenti di alta qualità, sicuri e nutrienti per tutti.
La produzione di formule nutrizionali in polvere per lattanti o adulti, ad esempio, comporta più fasi di processo – illustrate di seguito – e quindi anche più fattori di rischio di una potenziale contaminazione.
Esempio di linea di processo per formule nutrizionali GEA
Una progettazione igienica e moderna degli impianti e sistemi clean-in-place (CIP) accurati e automatizzati sono importanti per aiutare a prevenire la contaminazione da microrganismi in qualsiasi fase. GEA è anche stata tra i primi a sviluppare concetti innovativi per la sicurezza dei processi che possono ulteriormente contribuire a ridurre al minimo il rischio di contaminazione in alcune delle fasi di lavorazione più critiche.
L'importanza della temperatura
L'evaporazione, ad esempio, è una fase della lavorazione del latte in polvere durante la quale il prodotto liquido viene concentrato rimuovendo l'acqua, per aumentare il contenuto di solidi. Normalmente viene effettuata prima dello stoccaggio del prodotto o del suo trasferimento a uno spray dryer. Il processo di evaporazione prevede in genere una fase di riscaldamento preliminare, seguita da trattamento termico, evaporazione, separazione e infine fasi di post-trattamento. Ma mentre il calore elevato uccide i batteri, livelli di calore inferiori possono favorire la proliferazione di batteri nocivi o che deteriorano il prodotto. Nei sistemi di scambiatori di calore a piastre utilizzati oggi negli evaporatori per il settore lattiero-caseario possono esserci zone con una temperatura giusta per favorire la proliferazione batterica e la formazione di spore. E queste spore possono sopravvivere alla successiva pastorizzazione.
Evitare il contatto diretto
Per evitare questo rischio potenziale di colonizzazione batterica, GEA ha sviluppato un sistema di preriscaldamento a contatto diretto (DCP) che aumenta rapidamente la temperatura al di sopra dei livelli che più probabilmente favoriscono la crescita di diversi tipi di microbi e la formazione di spore batteriche. I sistemi GEA sono inoltre progettati per minimizzare il più possibile il contatto tra il prodotto e le superfici, riducendo ulteriormente il rischio di sviluppo di biofilm e di crescita microbica. Con i nostri sistemi di preriscaldamento a contatto diretto, ad esempio, non c'è alcun contatto tra il prodotto e la superficie durante la fase di riscaldamento, quindi il rischio di proliferazione microbica in intervalli di temperatura problematici dovrebbe essere minimo.
Iniezione diretta di vapore
Abbiamo inoltre sviluppato e offriamo una gamma di soluzioni di pastorizzazione e di riscaldamento ad alta temperatura configurabili per creare le opzioni migliori per i processi e i prodotti dei rispettivi produttori, oltre che per ridurre al minimo il rischio di contaminazione. Ad esempio, la nostra tecnologia di riscaldamento a vortice tangenziale riscalda il prodotto utilizzando il vapore iniettato direttamente nel liquido. L'iniezione diretta di vapore consente di ottenere un riscaldamento rapido e costante senza bruciare il prodotto, oltre a evitare la presenza di superfici che potrebbero favorire la proliferazione batterica.
Via le mani
Qualsiasi punto di un processo che preveda lo smontaggio e il rimontaggio manuale delle apparecchiature per la pulizia o l'ispezione può essere considerato a rischio di contaminazione. GEA ha anche lavorato per sviluppare soluzioni in grado di aumentare la sicurezza, riducendo le attività manuali. Il nostro sistema di recupero polveri fini senza intervento (FRS - No Intervention Fines Return System) per gli spray dryer di alimenti e prodotti lattiero-caseari utilizza valvole brevettate che consentono di evitare la configurazione manuale dei punti a monte e a valle del clean-in-place (CIP) e quindi il potenziale rischio di perdite e contaminazioni.
GEA No Intervention Fines Return System
Gli esperti GEA hanno anche sviluppato quella che riteniamo un'innovazione rivoluzionaria, ovvero pannelli isolanti rimovibili per spray dryer, che facilitano un'accurata ispezione della camera dello spray dryer per identificare piccole fessure che potrebbero ospitare batteri e altri microrganismi. L'ampia diffusione di questa tecnologia GEA dimostra quanto essa sia importante per garantire la sicurezza microbiologica negli impianti di spray drying di prodotti alimentari e lattiero-caseari.
Un approccio fisico
GEA offre sistemi di separazione all'avanguardia che rimuovono fisicamente batteri, spore e altri contaminanti dai prodotti e che vengono utilizzati abitualmente durante la lavorazione del latte in polvere. I nostri sistemi di centrifugazione sfruttano la gravità per sedimentare batteri e spore, mentre le apparecchiature di microfiltrazione ceramica GEA separano i microrganismi e altri contaminanti in base alle dimensioni, attraverso filtri appositamente progettati.
La centrifugazione e la microfiltrazione ceramica sono ideali nella lavorazione del latte per rimuovere i microrganismi, compresi i batteri e le spore resistenti al calore, che possono sopravvivere alla pastorizzazione. La configurazione di queste tecnologie meccaniche nel processo può eliminare la necessità di un trattamento termico elevato, contribuendo così a mantenere il valore nutrizionale del prodotto.
Robotica e automazione
In altri punti dell'impianto, sistemi robotizzati a monte e a valle della lavorazione del prodotto possono eliminare la necessità di movimentazione e intervento manuale al momento del ricevimento delle materie prime e degli ingredienti, e ancora nella fase di riempimento e confezionamento. In molti processi industriali i sacchi di polveri devono essere sollevati e manovrati manualmente e poi aperti con un coltello per prelevare il contenuto. Questo metodo comporta problemi significativi, sia per quanto riguarda la sicurezza dell'operatore che per la potenziale contaminazione delle polveri. Per ridurre questi rischi, GEA ha sviluppato il sistema robotizzato di taglio e svuotamento dei sacchi HYGiTip, che sostituisce l'operatore umano nello svolgimento di questa funzione.
Sistema di svuotamento sacchi GEA HYGiTip
Il nuovo HYGiTip di GEA con sistema di scarico completamente automatico e igienico per sacchi da 25 kg (Foto: GEA)
Per quanto riguarda il riempimento dei sacchi nella fase di confezionamento, lo sviluppo della nostra tecnologia di riempimento delle polveri a intervento limitato (LI) ha consentito di automatizzare completamente la gestione dei sacchi durante l'intero processo di riempimento e chiusura. Grazie al sistema LI gli operatori non possono toccare i sacchi durante il riempimento, il che riduce ulteriormente il rischio di contaminazione del prodotto. Per il riempimento di piccoli volumi abbiamo sviluppato il sistema di riempimento semi-automatizzato di polveri SmartFil M1, che può essere configurato con una testa di riempimento a tenuta ermetica per contribuire a prevenire la contaminazione del prodotto e aumentare la sicurezza dell'operatore.
Competenza microbiologica
I sistemi di sicurezza GEA sono progettati per adattarsi ai processi dei nostri clienti e contribuire alla sicurezza alimentare, all'efficienza e alla riproducibilità. Lavoriamo con ogni cliente per creare le migliori soluzioni di sicurezza per i loro processi e prodotti. È importante considerare l'intero processo, dall'inizio alla fine, in modo che ogni parte della produzione possa essere affrontata in termini di sicurezza alimentare. I nostri esperti interni di microbiologia collaborano con i tecnici per definire le soluzioni migliori per i clienti, caso per caso.
Servizi specializzati e dedicati
La nostra collaborazione con i clienti non si esaurisce con l'installazione dei sistemi GEA. Abbiamo sviluppato GEA SAFEXPERT® come una suite di servizi di diagnostica e consulenza che offre ai clienti una supervisione completa di tutti i loro processi, per aiutarli a monitorare e ottimizzare la produzione e, in particolare, per supportare la sicurezza alimentare, ogni giorno.
Con il servizio GEA SAFEXPERT® i clienti ottengono un controllo completo a 360 gradi e un rapporto sulle condizioni dei loro impianti con raccomandazioni per la manutenzione e l'ottimizzazione del CIP che contribuiranno a prevenire la contaminazione. I servizi di monitoraggio e validazione dell'ambiente microbico di GEA SAFEXPERT® possono anche contribuire a diagnosticare la causa di qualsiasi contaminazione esistente e suggerire approcci per l'eliminazione e la prevenzione di contaminazioni in futuro.
Gli effetti a spirale del ritiro dei prodotti
Se poi i prodotti interessati – ad esempio il latte in polvere – sono distribuiti all'ingrosso come ingredienti utilizzati da produttori terzi, la situazione si aggrava ulteriormente. Anche i prodotti finali contenenti gli ingredienti contaminati dovranno essere ritirati. I rischi di contaminazione, quindi, non si ripercuotono solo sui consumatori e sull'impianto interessato, ma possono anche avere serie conseguenze economiche per i produttori che utilizzano i prodotti contaminati nelle loro ricette.
