Содержание статьи
- Что такое EHEDG и зачем нужны их стандарты
- Основные принципы гигиенического дизайна
- Требования к материалам и шероховатости поверхностей
- Конструктивные требования к оборудованию
- Требования к сварным соединениям
- Уплотнения и соединения трубопроводов
- Дренаж и самоосушаемость конструкций
- Сертификация и тестирование по EHEDG
- Часто задаваемые вопросы
Что такое EHEDG и зачем нужны их стандарты
Европейская группа гигиенического проектирования и дизайна (EHEDG) представляет собой международный консорциум, объединяющий производителей пищевой продукции, изготовителей оборудования, научно-исследовательские институты и университеты. Организация была создана в 1989 году с целью повышения безопасности пищевых продуктов через разработку и внедрение принципов гигиенического дизайна оборудования.
За более чем 30 лет работы специалисты EHEDG разработали свыше 50 руководящих документов, охватывающих все аспекты проектирования пищевых производств и оборудования. Основополагающим является документ Doc. 8 под названием «Принципы гигиенического дизайна» (третье издание, март 2018 года), который служит базой для всех остальных стандартов организации и используется в программе сертификации оборудования EHEDG. В настоящее время документ находится в процессе обновления с учетом новейших научных достижений и требований GFSI.
Основная цель применения принципов гигиенического дизайна заключается в предотвращении микробиологического загрязнения пищевых продуктов. Оборудование с плохим гигиеническим дизайном трудно очищать, что приводит к накоплению остатков продукта в щелях и застойных зонах, где микроорганизмы могут выживать и размножаться.
| Документ EHEDG | Название | Область применения |
|---|---|---|
| Doc. 8 | Принципы гигиенического дизайна | Базовые критерии для всего оборудования |
| Doc. 9 | Сварка нержавеющей стали | Требования к гигиенической сварке |
| Doc. 2 (ред. 2023) | Метод оценки очищаемости | Тестирование оборудования на CIP |
| Doc. 13 | Дизайн открытого оборудования | Оборудование для открытой обработки |
| Doc. 32 | Материалы конструкции | Материалы для контакта с пищей |
Основные принципы гигиенического дизайна
Принципы гигиенического дизайна EHEDG основываются на том, что все поверхности, контактирующие с пищевыми продуктами, должны быть легко очищаемыми и не создавать условий для накопления загрязнений и размножения микроорганизмов. Эти принципы применяются как к закрытому, так и к открытому оборудованию, независимо от того, используется влажная или сухая очистка.
Функциональные требования
Оборудование должно выполнять свою основную функцию без негативного влияния на безопасность и качество пищевых продуктов. При этом конструкция должна обеспечивать возможность эффективной очистки и санитарной обработки всех поверхностей, контактирующих с продуктом.
Критерии безопасности материалов
Все материалы, используемые в конструкции оборудования и контактирующие с пищевыми продуктами, должны соответствовать регламентам и быть одобрены для пищевого применения. Материалы не должны выделять вредные вещества, вступать в реакцию с продуктом или изменять его органолептические свойства.
Требования к материалам и шероховатости поверхностей
Нержавеющая сталь как основной материал
Нержавеющая сталь является предпочтительным материалом для изготовления оборудования пищевой промышленности благодаря своей коррозионной стойкости, прочности и возможности достижения необходимого качества поверхности. Наиболее распространенными марками являются AISI 304 (EN 1.4301) и AISI 316L (EN 1.4404), при этом последняя обладает повышенной коррозионной стойкостью благодаря содержанию молибдена.
| Марка стали | Обозначение EN | Основной состав | Применение |
|---|---|---|---|
| AISI 304 | 1.4301 | 18% Cr, 8% Ni | Общее пищевое оборудование |
| AISI 304L | 1.4306 | 18% Cr, 8% Ni, низкий C | Сварные конструкции |
| AISI 316 | 1.4401 | 17% Cr, 10% Ni, 2% Mo | Агрессивные среды |
| AISI 316L | 1.4404 | 17% Cr, 10% Ni, 2% Mo, низкий C | Высокая коррозионная стойкость |
Параметры шероховатости поверхности
Шероховатость поверхности является критическим параметром гигиенического дизайна. Параметр Ra (среднее арифметическое отклонение профиля) используется для количественной оценки качества поверхности. Согласно рекомендациям EHEDG, для поверхностей, контактирующих с пищевыми продуктами, значение Ra должно быть не более 0,8 микрометра.
Параметр Ra представляет собой среднее арифметическое абсолютных значений отклонений профиля от средней линии на длине оценки:
Ra = (1/n) × Σ|yi|
где: yi - отклонение профиля от средней линии, n - количество измерений
Для гигиенических поверхностей: Ra ≤ 0,8 мкм
Для фармацевтической промышленности требования строже: Ra ≤ 0,3 мкм
В производстве напитков допустимо: Ra ≤ 1,6 мкм
Холоднокатаная нержавеющая сталь обычно имеет шероховатость Ra от 0,2 до 0,5 мкм и не требует дополнительной полировки, если на поверхности отсутствуют ямки, складки и щели. Для достижения требуемой шероховатости применяются различные методы обработки поверхности.
| Размер зерна абразива (Grit) | Достигаемая шероховатость Ra (мкм) | Характеристика поверхности |
|---|---|---|
| 80-120 | 1,6 - 3,2 | Грубая обработка, видимые царапины |
| 180-240 | 0,8 - 1,6 | Стандарт EHEDG для пищевого оборудования |
| 320-400 | 0,4 - 0,8 | Тонкая шлифовка |
| 600-800 | 0,2 - 0,4 | Фармацевтический стандарт |
| 1000+ | < 0,2 | Зеркальная полировка |
Альтернативные материалы
Помимо нержавеющей стали, в конструкции оборудования могут применяться полимерные материалы, такие как полиэтилен высокой плотности (HDPE), полипропилен (PP), поликарбонат (PC), PEEK и PTFE. Эластомеры для уплотнений включают NBR, EPDM, FKM (Viton), VMQ (силикон). Все эти материалы должны быть одобрены для контакта с пищевыми продуктами и сохранять свои свойства при воздействии чистящих и дезинфицирующих средств.
Конструктивные требования к оборудованию
Радиусы и углы
Острые углы и малые радиусы затрудняют очистку оборудования и могут служить местом накопления загрязнений. EHEDG устанавливает четкие требования к минимальным радиусам внутренних углов и переходов.
| Тип элемента | Минимальный радиус | Рекомендуемый радиус | Обоснование |
|---|---|---|---|
| Внутренние углы (≤135°) | 3 мм | 6 мм | Обеспечение доступа моющих растворов |
| Углы дренажных каналов | 3 мм | 4 мм | Предотвращение застоя жидкости |
| Переходы между элементами | 3 мм | 6 мм | Плавный профиль потока |
| Острые углы (≤90°) | Не допускаются | Невозможность эффективной очистки | |
Исключение застойных зон
Застойные зоны (dead legs) представляют собой участки трубопроводов или полости в оборудовании, где отсутствует циркуляция жидкости. Такие зоны становятся местом накопления продукта и размножения микроорганизмов. EHEDG требует минимизации или полного исключения таких зон из конструкции.
Максимальная длина застойной зоны (L) не должна превышать 1,5 диаметра трубопровода (D):
L ≤ 1,5 × D
Например: для трубопровода диаметром 50 мм максимальная длина тупикового ответвления составит 75 мм. Для трубопровода диаметром 100 мм - 150 мм соответственно.
Требования к сварным соединениям
Качество сварных швов
Сварные соединения являются критическими элементами гигиенического дизайна. Некачественная сварка может создавать щели, поры и неровности, в которых накапливаются загрязнения. EHEDG разработал документ Doc. 9, специально посвященный требованиям к гигиенической сварке нержавеющей стали.
Методы сварки
Наиболее приемлемым методом для гигиенической сварки является аргонодуговая сварка неплавящимся электродом (TIG/GTAW - Gas Tungsten Arc Welding). Этот процесс позволяет получать качественные швы без дефектов, которые могут нарушить гигиенические требования.
| Требование | Описание | Критерий соответствия |
|---|---|---|
| Непрерывность шва | Швы должны быть непрерывными без прерываний | Отсутствие точечной сварки на продуктовых поверхностях |
| Проплавление | Полное проплавление без подрезов и непроваров | Ровная поверхность с обеих сторон шва |
| Защита инертным газом | Защита со стороны горелки и обратной стороны | Отсутствие окисления и изменения цвета |
| Гладкость поверхности | Шов должен быть гладким и не выступать | Ra ≤ 0,8 мкм после обработки |
| Отсутствие пористости | Швы без пор и включений | Визуальный и инструментальный контроль |
Типичные дефекты сварки и их последствия
Неправильное выполнение сварки может привести к образованию различных дефектов, каждый из которых представляет гигиеническую опасность. Недостаточное проплавление создает щель в соединении, избыточное проплавление может задерживать продукт в трубопроводе. Поверхностная пористость или включения создают места для накопления продукта и затрудняют очистку.
Уплотнения и соединения трубопроводов
Статические уплотнения
Статические уплотнения используются в соединениях, где части не перемещаются относительно друг друга. Дизайн уплотнений должен исключать образование щелей, в которых могут накапливаться остатки продукта.
Требования к материалам уплотнений
Эластомеры для уплотнений должны иметь непористую поверхность, быть устойчивыми к воздействию продукта и моющих средств, не выделять вредных веществ. Шероховатость поверхности как самого уплотнения, так и канавки должна составлять Ra ≤ 0,8 мкм для обеспечения гигиенического уплотнения.
| Тип эластомера | Температурный диапазон | Химическая стойкость | Типичное применение |
|---|---|---|---|
| EPDM | -40°C до +150°C | Хорошая к кислотам и щелочам | Молочная промышленность, CIP |
| FKM (Viton) | -20°C до +200°C | Отличная к жирам и маслам | Пищевые масла, жиры |
| VMQ (силикон) | -50°C до +200°C | Средняя | Фармацевтика, высокие температуры |
| NBR | -30°C до +100°C | Хорошая к маслам | Общее применение |
Соединения трубопроводов
Для гигиенических трубопроводов используются специальные типы соединений, обеспечивающие отсутствие щелей и легкость разборки для обслуживания. Наиболее распространенными являются соединения типа DIN 11864, ISO 2852 и зажимные соединения (clamp connections).
Дренаж и самоосушаемость конструкций
Принципы обеспечения дренажа
Все внутренние и внешние поверхности оборудования должны быть самодренирующимися или дренируемыми. Это означает, что жидкость не должна задерживаться на поверхностях после опорожнения или мойки. Для обеспечения самодренирования горизонтальные поверхности должны отсутствовать, вместо них следует проектировать наклонные поверхности.
Минимальный угол наклона для самодренирования составляет 3° (приблизительно 5,2% или 1:19):
α ≥ 3°
Для трубопроводов рекомендуется уклон 1% (0,57°):
Высота падения = L × 0,01
где L - длина трубопровода в метрах
Например, для трубопровода длиной 10 метров требуемое падение составит 100 мм.
Дренажные системы помещений
Дренажные каналы в пищевых производствах должны иметь минимальный продольный уклон 1% и быть полностью дренируемыми. Углы каналов должны иметь радиусы не менее 3 мм. EHEDG указывает, что нахлесточные соединения не могут быть сварены гигиенически, так как сварка создает полость, в которой будут размножаться бактерии.
Сертификация и тестирование по EHEDG
Типы сертификации
EHEDG предлагает различные типы сертификации в зависимости от способа очистки оборудования и его конструкции. Основные типы включают EL (оборудование, очищаемое жидкостями) и ED (оборудование, очищаемое только сухим способом), каждый из которых делится на классы.
| Тип сертификации | Описание | Требования |
|---|---|---|
| EL Class I | Закрытое оборудование, CIP без разборки | Проверка дизайна + тест CIP (Doc. 2) |
| EL Class II | Оборудование с разборкой для мойки | Только проверка дизайна |
| EL Aseptic Class I | Асептическое, CIP, стерилизация паром | Дизайн + CIP + стерилизация + бактериальная герметичность |
| ED Class I | Закрытое, только сухая очистка | Только проверка дизайна |
| ED Class II | С разборкой, сухая очистка | Только проверка дизайна |
Процесс тестирования очищаемости
Тестирование очищаемости (CIP testing) проводится согласно методике, описанной в документе EHEDG Doc. 2. Метод используется как базовый скрининговый тест для оценки гигиенического дизайна и определения того, являются ли участки внутри оборудования легко очищаемыми путем сравнения результатов тестирования с результатами стандартной эталонной трубы, загрязненной и очищенной во время того же теста.
1. Оборудование загрязняется жировым составом с бета-каротином
2. Проводится трехкратное повышение давления до 5 бар
3. Максимальный слив загрязнителя
4. CIP-мойка по стандартному циклу
5. Оценка остаточных загрязнений
Для сертификации требуется успешное прохождение минимум 3 тестов подряд.
Проверка дизайна
При проверке дизайна новый образец оборудования сравнивается с официальными чертежами производителя и соответствующими руководствами EHEDG. Во время проверки измеряются и верифицируются определенные конструктивные особенности, такие как шероховатость поверхности и внутренние радиусы. Некоторые отклонения от критериев гигиенического дизайна могут быть допустимы, если они признаны технически неизбежными для функционирования устройства по назначению.
Срок действия сертификации
Сертификат EHEDG требует ежегодного продления и полного обновления каждые 5 лет. При продлении производитель должен подтвердить, что конструкция сертифицированного оборудования не изменилась. Если были внесены изменения, определяется необходимость новой проверки дизайна или повторного тестирования CIP.
