Alimenti e bevande

Alimenti e bevande
Guida per le pratiche ottimali di
gestione della qualità del vapore
Prefazione
Di John Holah, Campden BRI
Campden BRI, con le sue sedi nel Regno Unito e Ungheria, è la più grande
organizzazione membership-based indipendente mondiale che svolge attività
di ricerca e sviluppo, destinati all’industria alimentare e delle bevande in tutto il
mondo.
La sua funzione è di coadiuvare l’industria, fornendo i servizi di ricerca, tecnici e di
consulenza necessari per garantire la sicurezza e la qualità dei prodotti, l’efficienza
di processo e l’innovazione costante nel processo di produzione e nel prodotto
finale.
Per quanto riguarda il presente documento orientativo, la Campden BRI ha alle
spalle una lunga storia di fornitura di servizi in cui l’uso del vapore è fondamentale; tali
servizi includono i processi di trasferimento di calore (ad esempio: sbiancamento,
conservazione, asetticità) e la loro convalida, così come la progettazione igienica
d’industrie e attrezzature connesse, e la loro manutenzione igienica, compresa la
pulizia e disinfezione.
Il vapore offre un servizio essenziale in molti settori dell’industria alimentare,
principalmente come fonte di calore per la preparazione degli alimenti e la
decontaminazione delle attrezzature. La qualità igienica del vapore di processo è
un elemento critico, e lo è in modo sensibile quando entra a diretto contatto con
gli alimenti in lavorazione o le superfici a contatto con gli alimenti stessi.
Di conseguenza, è fondamentale prendere tutte le misure necessarie ad assicurare
che il vapore impiegato in fase di specifica, di progettazione, installazione, controllo
e manutenzione dei sistemi di generazione del vapore sia sempre del grado di
purezza appropriato.
Questo documento, stilato con il supporto della Campden BRI, ha l’intento di
definire le linee guida che, se correttamente seguite, sono un valido supporto per
la minimizzazione dei rischi di contaminazione dei prodotti nell’industria alimentare.
Dott. John Holah
Head, Food Hygiene
Campden BRI
[email protected]
www.campden.co.uk
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Indice
1. Sommario
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2. Introduzione
2.1 Scopo
2.2 Riferimenti alle più comuni normative vigenti
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Regno Unito
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Europa
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Stati Uniti d'America
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3. Definizioni di grado del vapore
3.1 Qualità del vapore
3.2 Purezza del vapore
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4. Vapore d'impianto
4.1 Gli agenti contaminanti nel vapore d'impianto
4.1.1 Agenti chimici
4.1.2 Trascinamento di caldaia
4.1.3 Contaminazione incrociata
4.1.4 Particolato
4.1.5 Gas non-condensabili
4.2 Interventi correttivi
4.2.1 Interventi correttivi contro il trascinamento di caldaia (carryover) e i trattamenti su acqua povera
4.2.2 Interventi correttivi contro la contaminazione incrociata
4.3 Il vapore d'impianto in sintesi
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5. Vapore filtrato
5.1 Linee-guida e Normative
5.1.1 Europa e Regno Unito
5.1.2 Stati Uniti d'America
5.2 Fattori che condizionano la qualità e la purezza del vapore filtrato
5.2.1 Trattamento delle acque, trascinamento di caldaia e contaminazione incrociata
5.3 Azioni correttive
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6. Vapore pulito
6.1 Linee-guida e Legislazione
6.2 Fattori che condizionano la qualità e la purezza del vapore pulito
6.3 Azioni correttive
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7. Vapore puro
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16
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8. Installazione, funzionamento e manutenzione
Appendice 1: Elenco delle applicazioni di processo
Appendice 2: Additivi specifici per il trattamento delle acque
20-21
26-29
Appendice 3: Limiti agli additivi per acqua di caldaia imposti dalla FDA
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1. Sommario
Il vapore è il mezzo più energeticamente efficiente, affidabile e flessibile di trasferimento di calore per una grande quantità di
attività legate alla lavorazione di alimenti e bevande.
Il vapore è normalmente utilizzato a contatto diretto con i prodotti alimentari; se non sono impiegati gli standard qualitativi
corretti del vapore possono sorgere problematiche legate la qualità e addirittura la sicurezza del prodotto stesso.
Le aziende alimentari devono quindi necessariamente avere cura di individuare e tenere sotto controllo il livello di qualità/
purezza dei propri sistemi di generazione del vapore, per evitare qualunque rischio potenziale di contaminazione dei prodotti.
La legislazione che definisce i criteri e caratteristiche qualitative del vapore impiegato in processi di produzione di alimenti
e bevande e a contatto con gli alimenti stessi è attualmente piuttosto limitata. Tuttavia è possibile assicurare lo standard
qualitativo corretto per i sistemi vapore, basandosi sulle indicazioni fornite dalle direttive del sistema di autocontrollo HACCP
(Hazard Analysis Critical Control Points), che le aziende operanti nel settore alimentare già impiegano per la gestione generale
dei propri processi.
Ci sono diversi gradi di definizione della qualità di vapore che sono comunemente in uso nella produzione alimentare, ognuno
presentante un diverso livello di rischio di contaminazione:
Vapore d’impianto: è il grado qualitativo inferiore, quindi presenta il maggior livello di rischio potenziale di contaminazione.
I livelli di contaminanti derivanti dall’impiego di vapore d’impianto sono determinati dai seguenti fattori:
• La qualità di acqua non depurata in entrata nella caldaia.
• Il dosaggio di sostanze chimiche utilizzato nel sistema e un'adeguata gestione e trattamento delle acque.
• Il funzionamento corretto della caldaia; ad es. il suo carico, i controlli di livello, il controllo dei TDS, la pressione d’esercizio, ecc.
• La contaminazione incrociata proveniente da altri processi.
Vapore filtrato: conosciuto anche come vapore culinario. Si tratta di vapore d’impianto che è stato microfiltrato da un elemento
in acciaio inox a trama estremamente sottile, normalmente con foratura di cinque micron.
Impiegando i filtri per vapore culinario non si elimina il potenziale rischio di contaminazione alimentare causato da trascinamenti
di caldaia e contaminazione incrociata.
L’ammontare di agenti contaminanti che può presentarsi oltre il filtro è proporzionale alla severità del problema, alla natura del
regime di manutenzione e alla velocità del flusso di vapore.
Vapore pulito: è il grado superiore di purezza del vapore per applicazioni su alimenti e bevande, ed è tipicamente ottenuto da
acqua decontaminata in un dedicato generatore di vapore pulito. Il vapore pulito è la scelta migliore per i processi di produzione
qualitativamente critici.
Vapore puro: è l’evoluzione del vapore pulito indirizzata all’industria farmaceutica e delle biotecnologie.
Le caratteristiche di qualità e purezza presentate dal vapore puro sono di fatto superiori a quanto richiesto dall’odierna
normativa riguardante l’industria alimentare e delle bevande.
Questa guida analizza le differenze tra vapore d’impianto, filtrato e pulito, nonché le varie tematiche riguardanti la loro qualità
e purezza. Essa riassume le migliori pratiche esistenti per la progettazione, il funzionamento e la manutenzione dei sistemi
di generazione e impiego del vapore, che contribuiranno a mantenere l’intero sistema-vapore in funzionamento a efficienza
ottimale e, ancora più importante, evitando di incorrere in problemi di contaminazione che si potrebbero verificare in futuro.
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2. Introduzione
La caratteristica flessibilità del vapore fornisce infinite possibilità d’impiego per la cottura, la sterilizzazione, l’umidificazione,
l’asciugatura/essiccazione/riscaldamento in migliaia di applicazioni dell’industria alimentare e di produzione di bevande.
Il vapore è ampiamente impiegato lungo tutta la filiera, dalla produzione alla lavorazione, al trattamento e al confezionamento
di molti alimenti e bevande, ed è molto spesso a contatto diretto con il prodotto stesso. Nell’appendice 1 di pagina 24 è
disponibile un elenco di applicazioni tipiche nelle quali il vapore è a contatto diretto con il prodotto/processo.
Il vapore è spesso impiegato come fonte d’energia ideale per impieghi che richiedono particolari caratteristiche di sterilità
e assenza di agenti contaminanti. In situazioni di media a diretto contatto col processo produttivo, è opportuno prendere
precauzioni che minimizzino il potenziale rischio di contaminazioni che possano risultare pericolose per il consumatore finale,
o potrebbero macchiare il prodotto, o alterarne il colore.
I produttori alimentari e delle bevande sono legalmente obbligati ad assicurare la qualità del prodotto finale identificando
potenziali pericoli e tenendoli sotto controllo, normalmente utilizzando le linee guida fornite da HACCP. L’attuale vuoto
legislativo e di orientamento che disciplini la qualità e la purezza del vapore significa quindi che spetta all’azienda produttrice
la costante vigilanza e l’assicurazione di controlli adeguati. Nell’ambito HACCP, la qualità del vapore e la sicurezza possono
essere considerati come prerequisiti HACCP, oppure, quando il vapore è introdotto direttamente nel prodotto, come una fase
nel processo produttivo alimentare.
Questa guida alla miglior pratica si propone di offrire un corretto criterio d’azione nei settori legati alla qualità/purezza del vapore
correlati al settore alimentare e delle bevande:
• I vari gradi di qualità disponibili per il vapore e il miglior modo per ottenerli.
• Le potenziali fonti di agenti contaminanti derivanti dall’uso di un grado di purezza del vapore inadeguato.
• La miglior pratica di progettazione, manutenzione e controllo dei sistemi-vapore, che assicuri sempre l’entrata nel processo
di vapore della corretta qualità e purezza.
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2.1 Scopo
Questa pubblicazione non contempla l’uso di vapore puro, poiché non è normalmente utilizzato nell’industria alimentare e delle
bevande. Sono qui forniti utili consigli riguardo a:
- i tipi di dispositivi da utilizzare e il loro funzionamento entro l’intero sistema vapore/condensa;
- l’identificazione delle attività di manutenzione necessarie al mantenimento delle perfette prestazioni del sistema;
- l’individuazione delle corrette procedure atte a misurare e controllare costantemente e accuratamente la purezza e il livello
qualitativo del vapore generato.
2.2 Riferimenti alle più comuni normative vigenti
Attualmente sono in vigore varie normative, linee guida e leggi che assicurano la produzione di cibo igienicamente sicuro.
Ciò nonostante, è a tutt’oggi piuttosto scarsa la normativa (particolarmente in ambito Europeo), che fornisce linee-guida
specifiche per la qualità e la purezza del vapore a contatto diretto con il prodotto o il processo produttivo.
Le leggi che normalmente sono usate come punto di riferimento sono:
• Per il Regno Unito:
- S.I. 2006 N° 14 - The Food Hygiene (England) Regulation.
- Guidelines for the Safe Production of Heat Preserved Food - Department of Health.
• Per l’Europa:
- Regolamento (EC) N° 852/2004 del Parlamento Europeo e del Consiglio del 29 Aprile 2004 per l’igiene dei prodotti
alimentari (Capitolo VII, Sezione 5).
- Codex Alimentarious.
- Linee-guida Europee d’Ingegneria e di Progettazione Igienica
(European Hygienic Engineering and Design Guidelines - EHEDG)
• Per gli Stati Uniti:
- Pratiche accettate dal Codice Federale 3-A Numero 609-03 per Sistemi di produzione del vapore per uso culinario.
- Norma 173.310, dei Regolamenti Federali FDA , Titolo 21, Volume 3, Revisione del 1 Aprile 2005.
- National Organic Standards Board (NOSB), Steam Generation in Organic Food Processing Systems TAP Review.
• Norme internazionali:
- PAS 220 Programmi e prerequisiti per la sicurezza alimentare nella lavorazione di alimenti.
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3.Definizioni di grado del vapore
Quando si utilizza il vapore, è importante che qualsiasi organizzazione si chieda "Capiamo veramente la classificazione della
purezza e della qualità del vapore nel processo?". Per avere la risposta a questo quesito, è innanzitutto necessario conoscere
i quattro gradi di vapore che sono comunemente impiegati nell’industria moderna, e con quali criteri sono classificati:
1. Vapore d’impianto 2. Vapore filtrato (o vapore culinario) 3. Vapore pulito 4. Vapore puro
– Prodotti farmaceutici
– Biotecnologie
Puro
– Ospedali
– Industria cosmetica
– Industria alimentare e delle bevande
Pulito
Gradi di purezza del vapore
– Industrie alimentari e bevande
Filtrato
D’impianto
– HVAC
– Lavanderie
– Produzione di cellulosa e carta
– Industria petrolchimica
Applicazioni del vapore
Figura 1: Classificazione dei gradi di purezza del vapore e loro applicazioni commerciali
Dettagli sui metodi di generazione dei gradi precedentemente elencati e delle potenziali problematiche a essi inerenti, sono
forniti nei prossimi paragrafi della guida. Le definizioni possono essere utili nel chiarire con maggior precisione alcuni termini
utilizzati in attinenza al vapore.
3.1 Qualità del vapore
"Qualità del vapore" è una definizione caratteristica dei sistemi-vapore, nel cui preciso ambito sta a indicare la sola percentuale
d’acqua presente nel vapore, senza prendere in considerazione altri elementi contaminanti. Una definizione più precisa di
questo fattore è "frazione secca".
La frazione secca del vapore è definita tramite il seguente rapporto:
Frazione secca =
Portata del vapore
Portata vapore + Trascinamento d'acqua
3.2 Purezza del vapore
La purezza del vapore è la misurazione della quantità di sostanze solide, volatili o di altre particelle disciolte nel vapore che
possono rimanere intrappolate, seguendo la separazione primaria in caldaia.
Il paragrafo seguente fornisce maggiori dettagli sulle caratteristiche di ogni grado del vapore, e quali punti di criticità è sempre
opportuno tenere sotto controllo per minimizzare i rischi di contaminazione.
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4.Vapore d’impianto
Il vapore d’impianto, anche definito col termine vapore industriale, è il punto di partenza di tutti i gradi del vapore usato nella
produzione alimentare e delle bevande. Il vapore d’impianto è sicuramente idoneo per tutte le applicazioni in cui non è a diretto
contatto con il processo di produzione e lavorazione delle materie prime destinate all’alimentazione, ad esempio quando
è sfruttato entro gli scambiatori di calore, ebollitori o generatori d’acqua calda ecc. Se, diversamente, è utilizzato a diretto
contatto con il processo produttivo, è necessario prendere in considerazione la sua qualità/purezza al momento dell’ingresso
nel ciclo produttivo.
Il vapore d’impianto è normalmente prodotto utilizzando acqua pretrattata, sia per addolcimento, sia per dealcalinizzazione, sia
per osmosi inversa (RO); successivamente è preriscaldata e trattata chimicamente, al fine di prevenire la corrosione, i depositi
e le incrostazioni che, diversamente, potrebbe causare circolando non trattata all’interno del sistema.
Vapore d’impianto
Acqua di reintegro
Acqua
addolcita
Caldaia
Serbatoio
d’alimentazione
Pompa
d’alimentazione
Addolcitore
Agenti chimici per il
trattamento dell’acqua
Acqua pretrattata
chimicamente
Defangatore della caldaia
Figura 2: Il ciclo di generazione del vapore d’impianto
Il vapore d’impianto dovrebbe raggiungere il suo punto d’utilizzo sempre alla corretta portata e pressione e con caratteristiche
di vapore pulito, secco ed esente da aria e altri gas incondensabili.
Inoltre, quando possibile, la condensa (risultante dal vapore una volta che esso ha ceduto il suo calore latente) dovrebbe
sempre ritornare alla caldaia per essere riutilizzata, permettendo così il riutilizzo di preziosa energia e il recupero dell’acqua e
dei prodotti chimici con vantaggi sia economici sia ambientali.
4.1 Gli agenti contaminanti nel vapore d’impianto
In sede di produzione del vapore d’impianto esistono numerosi fattori che possono potenzialmente alterare la qualità e la
purezza del vapore, lungo tutto il suo percorso, fino al punto d’utilizzo nel processo produttivo.
I seguenti paragrafi analizzano i punti di criticità che devono essere tenuti sotto controllo per minimizzare i rischi di contaminazione.
4.1.1 Agenti chimici
La qualità dell’acqua usata per la generazione di vapore d’impianto ha effetti molto profondi sull’efficienza e sul funzionamento
in sicurezza della caldaia e del sistema di distribuzione. In aggiunta agli elementi preesistenti nell’acqua al momento della sua
immissione nel ciclo del vapore, sono dosate varie sostanze chimiche in fase d’ingresso in caldaia, al fine di contenere il più
possibile la formazione di incrostazioni, la corrosione e gli attacchi chimici all’interno del sistema stesso.
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Nell’appendice 2 a pag. 25 sono elencati gli agenti chimici che normalmente sono addizionati all’acqua d’alimentazione
nell’ambito di un tipico programma di trattamento delle acque.
Nell’appendice 3 a pag. 26 sono elencati gli agenti chimici approvati dalla Food and Drug Amministration (FDA - USA) per la
produzione alimentare e di bevande e i livelli di concentrazione considerati accettabili per ogni singola sostanza.
4.1.1.1 Linee-guida e Legislazione
Le sostanze chimiche da addizionare all’acqua d’alimentazione di caldaia devono seguire un rigoroso programma di trattamento
chimico. Le procedure BS EN 12953 -10 2003 e BS 2486 : 1997 sono chiari esempi di quanto stabiliscano come guida le
Pratiche Europee e del Regno Unito riguardo il trattamento delle acque. Il discostamento da queste pratiche può risultare in un
eccesso di sostanze chimiche in entrata nel sistema di generazione, che a sua volta può causare forti fluttuazioni nella qualità e
purezza del vapore in entrata nel processo. Viceversa, il dosaggio chimico insufficiente può portare a un’eccessiva corrosione
e incrostazioni all’interno del sistema vapore/condensa.
Europa e Regno Unito: Non ci sono norme attualmente in vigore, che controllino sia il tipo di sostanze chimiche (ad es. se
approvate per gli alimentari o no), o la quantità di sostanze chimiche di caldaia che hanno la possibilità di accedere al processo
di lavorazione degli alimenti attraverso il sistema-vapore. Poichè le verifiche sulla qualità del vapore spesso non sono nemmeno
effettuate, i tipi di sostanze chimiche (che siano confacenti o meno agli alimentari) e i loro livelli di concentrazione nel vapore
sono spesso ignoti.
Quando si impiega vapore d’impianto a diretto contatto col processo produttivo, non bisognerebbe mai utilizzare trattamenti
chimici di caldaia non conformi agli alimenti (ad es. non approvati dalla FDA)! Le sostanze chimiche non approvate utilizzate
e riscontrabili nel vapore possono contaminare tutti gli alimenti che entrano in contatto col vapore, mentre i composti residui
di queste sostanze possono avere effetti anche di lunga durata. Per questo motivo è importante eseguire verifiche regolari e
costanti della qualità del vapore che garantiscano il mantenimento di qualità e purezza a livelli sempre accettabili per il processo.
Mentre le normative FDA non sono legalmente riconosciute in ambito Europeo, le sostanze chimiche approvate dagli Standard
della FDA sono ampiamente utilizzati nell’industria alimentare e delle bevande d’Europa.
Stati Uniti d’America: in caso di utilizzo di sostanze chimiche approvate dalla FDA, i livelli di agenti chimici a contatto con i
prodotti e i processi devono subire controlli in linea con quanto previsto dalla stessa FDA nel Codice di Regolamenti Federali,
al Titolo 21, Volume 3, Sezione 173.310, intitolata "Additivi per acque di caldaia". è qui opportuno notare che, se da un lato la
normativa definisce con precisione le quantità limite ammissibili di agenti chimici presenti nel "vapore" a contatto con i prodotti
e il processo, non è però fissato il livello massimo ammissibile per l’acqua di caldaia (carryover = trascinamento di caldaia), che
invece contiene concentrazioni di sostanze chimiche a livelli considerevoli. Anche se la FDA ha fissato chiari limiti riguardanti le
concentrazioni di sostanze chimiche che dovrebbero essere presenti, il metodo di test e la frequenza necessaria per la verifica
di questi livelli ha bisogno di ulteriori attente valutazioni.
Il seguente paragrafo è un estratto del regolamento della FDA inerente al controllo di agenti chimici nelle acque d’alimentazione:
"Gli additivi per acqua di caldaia possono essere usati in sicurezza nella preparazione di vapore che è destinato a entrare in
contatto con il cibo, alle seguenti condizioni:
(a) Il quantitativo di additivi non deve eccedere quanto richiesto per il suo scopo funzionale, e il quantitativo di vapore a contatto
con gli alimenti non deve eccedere quanto necessario a ottenere gli effetti voluti all’interno o sul prodotto alimentare stesso…"
(Fare riferimento all’Appendice 3 per maggiori dettagli).
Normativa internazionale:
La normativa PAS 220, "Programmi per prerequisiti per la sicurezza alimentare e per la lavorazione di prodotti alimentari" è
quella destinata a essere utilizzata in congiunzione con la normativa ISO 22000, rappresentando lo standard internazionalmente
riconosciuto per i sistemi di gestione in sicurezza dei prodotti alimentari. La sezione 6.3 inserita nel PAS 220 stabilisce inoltre
che le sostanze chimiche per acque di caldaia, se usate, devono essere:
a) Additivi approvati per alimenti che soddisfino le specifiche relative;
oppure
b) Additivi approvati dalle relative autorità regolatrici e considerati sicuri per l’uso in acque destinate al consumo umano.
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4.1.2 Il trascinamento di caldaia
Come prima cosa è importante notare che il trascinamento di caldaia contiene potenzialmente alti livelli di sostanze chimiche
per trattamento d’acque di caldaia che si presentano sotto forma di schiuma e acqua di trascinamento che sono appunto
"trascinate" nel sistema-vapore.
Utili filmati esplicativi con riprese del trascinamento all’interno di una caldaia sono disponibili sul nostro sito internet:
http://www.spiraxsarco.com/industries/food-and-beverage/how-clean-is-your-steam.asp
http://www.spiraxsarco.com/it/about/news-article.asp?news_id=7 (link del filmato con commento in italiano)
Il trascinamento di caldaia può essere causato da due fattori:
• Priming - Si tratta dell’improvvisa erogazione di acqua di caldaia nei condotti del vapore, noto anche come rigonfiamento,
ed è generalmente causata da uno o più dei seguenti motivi:
- Errata scelta, installazione o manutenzione dell’impianto di pretrattamento dell’acqua.
- Funzionamento della caldaia a livelli d’acqua eccessivamente alti.
- Funzionamento della caldaia al di sotto della sua pressione di progetto, determinando così l’aumento di volume e velocità
del vapore rilasciato dalla superficie dell’acqua.
- Richieste improvvise ed eccessive di erogazione di vapore.
• Foaming - Si tratta della formazione di schiuma nello spazio tra la superficie dell’acqua e la presa di vapore.
Utili filmati esplicativi sulla formazione della schiuma all’interno di una caldaia sono disponibili sul nostro sito internet:
http://www.spiraxsarco.com/industries/food-and-beverage/how-clean-is-your-steam.asp
http://www.spiraxsarco.com/it/about/news-article.asp?news_id=7 (link del filmato con commento in italiano)
Quanto maggiore è il quantitativo di schiuma presente, tanto più gravi saranno i problemi che essa provocherà.
La causa della formazione di schiuma è attribuibile principalmente a:
- Livelli troppo alti di TDS (Solidi Totali Disciolti - Total Dissolve Solids) all’interno della caldaia.
- Eccessiva presenza di sostanze chimiche per il trattamento delle acque.
- Contaminazione dell’acqua di caldaia con acque provenienti da altre aree del processo.
- Alcalinità elevata (>1000 ppm).
4.1.3 Contaminazione incrociata
La maggior parte delle aziende operanti nel settore alimentare e delle bevande riutilizzano il ritorno di condensa in caldaia
proveniente da più aree possibile del loro sistema produttivo, contenendo così in modo sensibile i costi legati al consumo
energetico, d’acqua e additivi di trattamento acque.
Quando il vapore e/o la condensa scorrono lungo l’intero sistema, è molto probabile che subiscano contaminazioni incrociate
provenienti da altre potenziali fonti di contaminanti, come:
• Impianti per pulizia Clean-In-Place (CIP): frequentemente il vapore è sfruttato per la produzione di acqua calda destinata
alle procedure di CIP. Se si verificano forature anche minime o screpolature all’interno dello scambiatore di calore CIP, ciò
può portare potenzialmente alla contaminazione del sistema di ritorno della condensa (ad es. con sostanze caustiche,
detergenti, ecc.) che a sua volta contaminerà il vapore usato a diretto contatto con i prodotti o il processo.
• Processo: l’elenco di potenziali fonti di contaminazione provenienti dalle varie applicazioni di processo è decisamente
ampia. Particolare attenzione deve quindi essere dedicata a quelle aree in cui il vapore e/o la condensa possono subire
contaminazioni causate dal processo stesso.
4.1.3.1 Linee-guida e normative
Sia la legislazione europea, sia quella statunitense attualmente non trattano la materia inerente i potenziali rischi associati alla
contaminazione incrociata. Ciononostante, questo è un problema reale e fondato che, se non è sottoposto a metodi strumentali
che ne rilevino la presenza, può, non individuato, influire sulla qualità della produzione anche per periodi considerevoli di tempo.
Solo la presenza di sistemi di rilevazione dei contaminanti montati sulla linea di ritorno della condensa può segnalare ogni
potenziale problema al suo stesso sorgere. (Vedi Paragrafo 4.2.2)
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4.1.4 Particolato
L’utilizzo di un sistema efficace di trattamento delle acque è il miglior metodo per minimizzare i potenziali effetti dannosi della
formazione d’incrostazioni e corrosione all’interno del sistema vapore/condensa.
L'anidride carbonica e l’ossigeno possono, in particolare, determinare fenomeni di corrosione all’interno delle tubazioni e delle
caldaie. Inoltre, le sostanze generate dalla corrosione, precipitando, vanno a formare depositi che possono contaminare il
vapore da distribuire e le sue aree di utilizzo finale.
Esempio di incrostazione
Esempio di corrosione
Incrostazione caratteristica dei tubi di caldaia, con
Caratteristico esempio di corrosione provocata da
presenza di carbonato di calcio e sue stratificazioni e
ossigeno in un tubo per condensato dal vapore.
con precipitazioni sulla superficie del corpo e dei tubi
Questi danni si possono verificare in periodi di tempo
di caldaia.
relativamente brevi.
4.1.5 Gas non-condensabili
L’ossigeno, l’ammoniaca, l’anidride carbonica e altri gas disciolti nell’acqua d’alimento o immessi da altri componenti, possono produrre effetti indesiderati nel sistema-vapore (ad es. corrosione, riduzione nel trasferimento di calore, ecc.). Per questo
motivo tali gas dovrebbero sempre essere controllati e mantenuti entro limiti accettabili, utilizzando un sistema di trattamento
acque e prevedendo opportuni dispositivi di sfiato dell’aria e dei gas correttamente disposti lungo tutto il sistema vapore.
In modo particolare, sono l'anidride carbonica e l’ossigeno che determinano corrosioni sia alla caldaia, sia alle tubazioni.
Le sostanze generate dalla corrosione, inoltre, precipitano e vanno a creare sedimenti e residui che possono contaminare il
vapore da distribuire e le sue aree di utilizzo finale.
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4.2 Interventi correttivi
4.2.1 Interventi correttivi contro il trascinamento di caldaia (carryover)
e i trattamento acqua inadeguato
Qui di seguito sono elencate una serie di misure preventive efficaci per il contenimento dei potenziali rischi di trascinamento
di caldaia:
• Funzionamento - un andamento regolare ed equilibrato della caldaia è importante. Quando una caldaia funziona con carico
costante ed entro i suoi parametri di progetto, l’ammontare di umidità incorporata e trascinata all’interno del vapore deve
essere inferiore al 2%.
Se si verificano mutazioni di carico rapide o molto sostenute, la pressione all’interno della caldaia precipita in modo
considerevole, generando condizioni di estrema turbolenza mentre il contenuto della caldaia ha una reazione di "flash" e si
trasforma in vapore. Ad aggravare la situazione, il calo di pressione provoca l’incremento del volume specifico del vapore, e
le bolle di schiuma sono proporzionalmente di dimensioni maggiori. Tutto ciò comporta il prelievo e l’immissione di notevoli
quantità d’acqua entro il sistema vapore. Oltre ai potenziali problemi di contaminazione causati al processo, anche la frazione
secca del vapore avrà un notevole impatto sul trasferimento di calore.
La bassa temperatura dell’acqua d’alimento della caldaia (<80°C) intensificherà il problema sopprimendo il tasso di
ebollizione e causando un’ulteriore caduta della pressione. Aumenteranno inoltre i livelli di ossigeno in entrata al sistema
vapore/condensa.
Se le condizioni d’impiego dell’impianto sono tali da subire consueti e frequenti variazioni di carico, può essere utile
considerare l’impiego di:
- Controlli di livello modulanti dell’acqua, nel caso in cui siano già presenti nell’impianto dei controlli on/off di caldaia.
- Ulteriore potenziamento dei dispositivi di controllo, effettuabili mediante il loro diretto collegamento a un misuratore di
portata del vapore, rendendo la caldaia in grado di reagire direttamente alla richiesta di vapore senza aspettare che abbia
luogo la caduta di livello dell’acqua interna.
- "Unità di controllo del surplussing" che limiteranno il livello limite di caduta della pressione di caldaia.
- Un accumulatore di vapore.
- Unità di controllo "ad apertura lenta" che porterà l’impianto a essere in linea dopo un intervallo prestabilito.
- "Banking" di vapore, dove il vapore è ritenuto in caldaie funzionanti in stand-by.
- Sequenziamento della caldaia.
• Controllo chimico - Il controllo del dosaggio di additivi chimici all’interno della caldaia deve essere in linea con un programma
di trattamento delle acque di caldaia e "non deve essere eccedente a quanto necessario al suo scopo funzionale…"
(come definito nella norma della FDA).
• Controllo dei TDS - Devono essere sempre rispettati i limiti di TDS presenti, allineandosi alle raccomandazioni fornite nelle
linee-guida pubblicate dagli enti preposti, e facendo in modo che i livelli di TDS minimizzino gli effetti di foaming.
I sistemi di controllo automatici dei TDS sono la miglior soluzione per mantenere la caldaia ai limiti ottimali prestabiliti.
• Verifica delle condense - Analisi su campioni di condensa e vapore devono essere eseguite regolarmente per assicurare
il corretto funzionamento del sistema di trattamento delle acque. Questa campionatura deve essere prelevata al punto
d’uscita della condensa del separatore montato subito prima del punto d’utilizzo nel processo. La campionatura di vapore
deve essere effettuata attraverso un raffreddatore di campioni, montato subito prima dell’applicazione al processo (la figura
4 a pagina 14, illustra una configurazione tipica di raffreddatore di campioni, montato oltre un filtro per vapore culinario).
Poiché il trascinamento di caldaia è condizionato da molti fattori differenti, verifiche discontinue spesso non permettono
l’identificazione corretta e/o il motivo del trascinamento.
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4.2.2 Interventi correttivi contro la contaminazione incrociata
La contaminazione incrociata nel sistema vapore, proveniente da sorgenti diverse, può avvenire in ogni momento;
per questo deve essere monitorata costantemente.
A questo scopo è possibile installare dei sistemi di rilevamento della contaminazione di condensa (Condensate Contamination
Detection - CCD) che tengano sotto controllo costante le condizioni della condensa in ritorno alla caldaia.
Lo schema in figura 3 illustra un esempio caratteristico di sistema CCD da installare sulla linea principale di ritorno di condensa.
Valvola deviatrice a
tre vie con attuatore
pneumatico
Valvola di ritegno a molla leggera
per assicurare il passaggio al
rilevatore di portata
Condensa pulita
in entrata alla
centrale termica
Entrata condensa
Camera
dei sensori
e sensori
Condensa
contaminata verso
lo scarico
Valvola di scarico e
calibratura
Valvola di drenaggio
Unità di controllo
Figura 3: Sistema di rilevamento della contaminazione di condensa
Il modello di sensori integrati nel sistema CCD è in relazione al genere di contaminanti rilevati, ad es. un indicatore di torbidità
(per oli/grassi), conduttività (contaminazioni di processo), pH (acidi).
La qualità del vapore a contatto con i prodotti di lavorazione deve essere verificata e analizzata regolarmente. Il tipo di analisi dei
campioni varierà in rapporto ai potenziali rischi di contaminazione derivanti da altri processi o sorgenti (come indicato alla figura 4
di pagina 14).
4.3 Il vapore d’impianto in sintesi
• La qualità/purezza del vapore d’impianto è determinata dai seguenti fattori:
• La qualità dell’acqua grezza di alimento.
• La quantità di additivi chimici addizionati e l’adesione a un programma di gestione e trattamento delle acque.
• Il funzionamento corretto della caldaia, ad es. il carico, i sistemi di controllo di livello, i sistemi di controllo dei TDS, la
pressione d’esercizio, ecc.
• La contaminazione incrociata derivante da altri processi.
13
5.Vapore filtrato
Con il termine "vapore filtrato" spesso si fa riferimento al vapore di grado "culinario", cioè al vapore d’impianto che è stato
purificato dal passaggio attraverso un filtro in acciaio inox a foratura fittissima, che normalmente presenta la porosità di circa
5 micron.
Un elemento filtrante da 5 micron è progettato per rimuovere il 95% di tutte le particelle maggiori di 2 micron ed è riconosciuto
dagli Stati Uniti come accettabile per la produzione di vapore culinario.
Quando si utilizza un filtro da 5 micron, è necessario montare un prefiltro (di norma, da 100 mesh) a monte del filtro culinario, per
evitare che si ostruisca troppo velocemente (blinding). Lo schema seguente illustra i componenti consigliati per un' installazione
su vapore culinario, perfezionata da una stazione di raffreddamento di campioni.
1
2
3
4
5
6
Separatore di condensa
Valvola a sfera (x 2) per intercettazione doppia
Filtro
Manometro
Valvola riduttrice di pressione
Manometro
7
8
9
10
11
12
Valvola di sicurezza
Filtro per vapore culinario
Manometro per uso sanitario
Valvola di ritegno per uso sanitario
Valvola a sfera per uso sanitario
Raffreddatore di campioni
Figura 4: Tipica stazione per vapore filtrato
Nella tabella in figura 5 sono illustrati i livelli di separazione delle particelle che sono ottenibili variando i livelli di filtraggio.
Il livello di filtraggio da 5 micron, raccomandato per il vapore di grado culinario, è evidenziato nella figura 5.
14
Log
scala
Materiali comuni
Processi di filtrazione
Visibile a occhio nudo
Sabbia
Carbone
attivo
granulare
Particolato
Capelli
Microscopio ottico
Filtraggio
di particelle
Polveri fini
Batteri
Vapore culinario filtro da 5 micron
Microscopio ottico
Filtraggio
particelle
Polveri fini
Batteri
Microscopio elettronico
a scansione
Silice
colloidale
Gelatina
Ultrafiltrazione
Amido
Microscopio ST
Sali
acquei
Acido
Zucchero
Ioni
metallici
Osmosi
inversa
Figura 5: Spettro del filtraggio
15
5.1 Linee-guida e Normative
5.1.1 Europa e Regno Unito
La normativa (EC) N° 852 / 2004 del Parlamento Europeo e del consiglio del 29 aprile 2004 "dell’igiene dei prodotti
alimentari"(Capitolo VII, Sezione 5), stabilisce che: "Il vapore usato a diretto contatto con gli alimenti non deve contenere alcuna
sostanza che rappresenti un pericolo alla salute o che possa in qualche modo contaminare gli alimenti stessi."
Nonostante la norma sopraindicata definisca l’inammissibilità di sostanze contaminanti, non fornisce un indirizzo specifico per
ciò che concerne le caratteristiche qualitative e di purezza dell’acqua a diretto contatto con il processo.
In pratica, molti operatori in Europa fanno riferimento alla normativa US 3-A "Pratiche ammesse per la produzione di vapore
filtrato (culinario)", di cui al paragrafo 5.1.2.
5.1.2 Stati Uniti d’America
La normativa 3-A Numero 609 - 3 "Pratiche ammesse come metodo di produzione di vapore di grado culinario", è una norma
sviluppata negli Stati Uniti che stabilisce i requisiti "minimi" sanitari (igienici) per il sistema di produzione di vapore culinario.
Questa normativa stabilisce tali requisiti in termini di materiali usati, finiture superficiali, installazione e funzionamento della
caldaia per quanto riguarda l’uso di vapore culinario.
è importante notare che la sezione della Norma 3-A riguardante il funzionamento della caldaia, stabilisce che "la caldaia deve
essere fatta funzionare in maniera tale da prevenire la formazione di schiuma, il rigonfiamento (priming), il trascinamento di
caldaia (carryover), e l’eccessivo contenuto di acqua di caldaia nel vapore".
Fare riferimento al paragrafo 4.2.1 per le azioni correttive da intraprendere per prevenire i fenomeni di trascinamento di caldaia.
La figura 6 è un estratto della direttiva, e definisce i componenti necessari al sistema per vapore di grado culinario in conformità
alla normativa 3-A:
Composizione delle tubazioni per iniezioni dirette di vapore
1
2
3
4*
5*
6
7
8
Linea vapore
Valvola d’intercettazione
Filtro
Separatore del trascinamento (condensa)
Scaricatore di condensa
Manometro
Valvola riduttrice della pressione del vapore
Valvola con otturatore parabolico
(automatica o manuale) o orifizio
9*
10*
11*
12*
13*
14*
15*
Dispositivo di misura della pressione differenziale
Dispositivo di filtraggio
Da questo punto, acciaio inox
Da questo punto, tubazioni e raccordi per uso sanitario
Valvole di ritegno caricate a molla per uso sanitario
Tubazioni sanitarie per impianti di processo
Dispositivi di campionamento
* Strumentazione richiesta
Figura 6: Schema estratto della norma 3-A Numero 609-03 per vapore di grado culinario
16
5.2 Fattori che condizionano la qualità e la purezza del vapore filtrato
5.2.1 Trattamento delle acque, trascinamento di caldaia e contaminazione incrociata
Lo spettro di filtraggio illustrato in figura 5 dimostra chiaramente che un filtro da 5 micron non è in grado di rimuovere i "sali
acquei". Anche se un filtro per vapore di grado culinario funziona come una barriera potenziale, non è progettato per la
rimozione dell’acqua in sospensione all’interno del vapore (presente sotto forma di trascinamento di caldaia).
Se i filtri non sono in grado di rimuovere i "sali acquei", il trascinamento dell’acqua di caldaia, contenente additivi chimici, può
ancora avere libero passaggio attraverso i filtri, causando una potenziale contaminazione incrociata del prodotto.
L’impiego di un separatore è utile per effettuare la separazione di particelle d’acqua dal vapore. In ogni caso, l’efficacia della
separazione dipenderà dai seguenti fattori:
• Velocità del vapore (dipendente dalle dimensioni delle tubazioni e dalla portata del vapore).
• Modello di separatore utilizzato, ad es. ciclone a deflettori ecc.
• Livello dell’acqua contenuto.
5.3 Azioni correttive
Il rischio potenziale di contaminazione derivante dal trascinamento di caldaia e contaminazione incrociata non può essere
eliminato con l'utilizzo di un filtro culinario. La quantità di agenti contaminanti che potenzialmente sono in grado di superare
il filtro dipendono dalla severità del problema. Le azioni correttive in situazioni di trascinamento di caldaia e contaminazione
incrociata sono esposte rispettivamente ai paragrafi 4.2.1 e 4.2.2.
17
6.Vapore pulito
L’impiego del vapore pulito è il miglior sistema per superare il rischio di contaminazione potenziale evidenziato nei paragrafi
precedenti.
Per la generazione di vapore pulito si impiega un generatore secondario con qualità dell’acqua d’alimento controllata, che
assicuri il mantenimento di qualità e purezza ai livelli appropriati. La progettazione della rete di distribuzione del vapore, la scelta
dei materiali da impiegare e le procedure d’installazione sono tutti fattori critici per il controllo ottimale della contaminazione del
vapore e il suo mantenimento a un grado accettabile di qualità e purezza, fino al suo punto d’utilizzo.
La figura 7 illustra il metodo di generazione del vapore pulito tramite un generatore secondario.
Entrata acqua
d’alimento
Unità di degasazione
e preriscaldo
Entrata vapore
d’impianto
Unità PLC di controllo
Uscita vapore pulito
Separatore di condensa
Generatore di vapore
Defangazione
Uscita condensa
Figura 7: Schema di generazione del vapore pulito
I generatori di vapore pulito possono essere utilizzati solo con acqua d’alimento di qualità appropriata. L’acqua grezza non è
adatta, e necessita di un pretrattamento calcolato in funzione della natura e livelli di concentrazione di sostanze contaminanti
in essa presenti. L’acqua sottosposta a osmosi inversa (RO), quella deionizzata/demineralizzata (DI) ed elettrodeionizzata in
continuo (CEDI) sono le alternative di trattamento possibili per le acque d’alimento. L’acqua d’alimento usata per la generazione
di vapore pulito non sarà trattata chimicamente, dato che la maggior parte del particolato, le sostanze inorganiche, i solidi
disciolti, ecc., sono stati eliminati nella fase di pretrattamento.
Anche se i generatori di vapore pulito spesso sfruttano il vapore d’impianto come fonte di calore, la qualità (secchezza) del
vapore d’impianto è ancora importante per il mantenimento di un buon trasferimento di calore e, di conseguenza, la massima
efficienza possibile.
18
Quando si installa un sistema di generazione di vapore pulito, oltre alla qualità e alla purezza del vapore generato, ci sono altri
fattori da considerare, tra cui:
• I materiali di costruzione: il vapore pulito è normalmente molto aggressivo, come molti degli elementi che sono stati
rimossi. L’acciaio inox di grado 304, 316 o 316L è normalmente usato all’interno di tutto il sistema, per proteggerlo dal
rischio di corrosione.
• Finitura delle superfici: il requisito di superfici lisce (elettrolucidate, ecc.) è predominante, al fine di mantenere caratteristiche
di sterilità nel sistema attraverso la riduzione del rischio di crescite microbiologiche nelle imperfezioni superficiali. Grazie
all’alta temperatura del vapore, la maggior parte dei batteri sarà eliminata.
• Il progetto del sistema: similmente alla finitura superficiale, anche questo punto si riferisce alla protezione dal rischio di
crescita batterica. Il sistema di generazione deve essere progettato per essere completamente esente da micro-interstizi, e
deve essere dotato di dispositivi autodrenanti. Una guida in tal senso è reperibile nelle normative 3-A.
• Connessioni: mentre i giunti a clamp sanitario (Tri-clamp) sono spesso lo standard preferenziale per i sistemi di generazione
di vapore pulito (grazie alla loro facilità di pulitura), è anche accettabile considerare l’impiego di attacchi filettati o saldati di
testa. Una guida è reperibile nella normativa Sanitaria 3-A.
6.1 Linee-guida e Legislazione
L’industria farmaceutica ha in uso rigorose linee-guida per ciò che concerne la generazione e la distribuzione sia del vapore
pulito, sia del vapore puro. Anche se queste normative non sono applicate alle industrie alimentari e della produzione di
bevande, possono essere una valida guida per la progettazione e gli standard di qualità e di purezza da conseguire in un
sistema di generazione di vapore pulito.
Le normative standard includono EN 285 e HTM2031.
Alcune industrie di processo e produttori alimentari stanno già iniziando a riconoscere i benefici dell’impiego del vapore pulito
per ridurre le sostanze contaminanti, che possono condizionare negativamente il sapore o danneggiare il prodotto finito.
6.2 Fattori che condizionano la qualità e la purezza del vapore pulito
L’impiego del vapore pulito elimina completamente il rischio potenziale di contaminazione da particolato, additivi chimici di
caldaia e contaminazione incrociata, grazie a:
• L’alta qualità dell’acqua d’alimento utilizzata.
• L’abolizione di additivi chimici per il trattamento delle acque.
• La generazione di vapore proveniente da un generatore secondario.
6.3 Azioni correttive
Quando si utilizza il vapore pulito, è consigliabile l’uso di separatori, dato che goccioline d’acqua potrebbero ancora
potenzialmente entrare nel sistema, come effetto di una domanda improvvisa o eccessiva di vapore dal generatore.
La perdita di calore dalla tubazione può essere un’altra causa di formazione della condensa.
19
7. Vapore puro
Il tema del vapore puro non è trattato in modo approfondito all’interno di questa guida, dato che il suo utilizzo è generalmente
limitato al settore farmaceutico. Questo paragrafo è a titolo meramente informativo dell’esistenza di un quarto grado di purezza
del vapore.
Così come per quanto concerne il vapore pulito, il vapore puro è originato da un generatore dedicato, ma in questo caso
esso è fabbricato e azionato in conformità alle norme per la fabbricazione di prodotti farmaceutici ("Pharmaceutical Good
Manufacturing Practices"- GMP) e alle normative a esse correlate. Il grado di purezza del vapore ottenuto è tale che la sua
condensa corrisponde alle specifiche regolamentari che disciplinano l’acqua per iniettabili (Water For Injection). In altre parole,
è talmente pura da essere iniettabile nel corpo umano senza che ciò arrechi alcun effetto avverso.
8.Installazione, funzionamento e manutenzione
Il diagramma seguente sintetizza i vari elementi di un sistema per generazione di vapore d’impianto e/o filtrato e alcuni potenziali
problemi che possono condizionare la qualità e la purezza del vapore, identificando inoltre le azioni correttive adeguate per
risolvere tali problemi. Nel caso di processi produttivi che richiedono il livello minimo di rischio di contaminazione potenziale, è
bene prendere in considerazione l’impiego del vapore pulito (fare riferimento al punto identificativo 7 della figura 8).
Componenti
del sistema di
generazione
Pre-trattamento
delle acque
Fattori che incidono sulla qualità/purezza del vapore
Trascinamento di caldaia. Se l’additivo di pretrattamento d’impianto è clorurato alla fonte, il cloro (CL2) e i suoi prodotti
associati e di reazione possono entrare nel sistema d’alimento e quindi in caldaia. La caldaia incomincerà ad abbattere tali
prodotti, trasferendoli sia come prodotti gassosi entro il circuito del vapore, sia come contaminanti di reazione sotto forma
di trascinamento.
Un’alcalinità alta dell’acqua grezza risulterà in un’alta alcalinità di caldaia e in corrosione da acido carbonico della linea di
condensa.
Acqua d’alimento
Trascinamento di caldaia derivante da eccessivi trattamenti chimici. Alcuni reagenti chimici possono essere aggiunti al
serbatoio d’alimento ma la maggior parte di additivi sono aggiunti alla linea d’alimentazione della caldaia. Il sistema di
alimento può fornire un economizzatore, e questa è la terza area d’iniezione di reagenti chimici. L’economizzatore alimenta
la caldaia, che è la quarta area dove sono riscontrabili iniezioni di sostanze chimiche.
Trattamento chimico errato dell’acqua di caldaia, risultante in potenziale contaminazione del processo.
Livello troppo elevato dell’acqua di caldaia, risultante nel trascinamento.
Bassa pressione di funzionamento della caldaia, risultante in un’inferiore capacità d’immagazzinamento di vapore e aumento
del rischio di trascinamento.
Sviluppo di schiuma all’interno della caldaia, come risultato di livelli troppo alti di TDS in caldaia.
Funzionamento
della caldaia
Trascinamento di caldaia provocato da carichi improvvisi.
Vapore bagnato, dovuto da un’installazione per la distribuzione modesta.
Distribuzione del vapore
Colpi d’ariete/vapore bagnato dovuto da una scarsa manutenzione degli scaricatori di condensa.
Contaminazione di processo da particolato.
Fermi regolari del filtro culinario.
Sistema di ritorno
della condensa
Contaminazione del sistema di ritorno della condensa proveniente dal processo o da altre fonti, ad es. il sistema di CIP.
Le citate raccomandazioni focalizzano i fattori che condizionano negativamente la qualità e la purezza del vapore d’impianto e
filtrato. Nel caso in cui il processo richieda rischi minimi di contaminazione potenziale, è opportuno considerare l’impiego del
vapore pulito (come indicato al capitolo 6).
20
Identificazione
Installazione, funzionamento e manutenzione
n° alla Fig. 8
1
Scelta e/o installazione errata dell’impianto di pretrattamento. La qualità dell’acqua grezza di alimento è determinante per la
selezione dell’impianto più appropriato ed economico di pretrattamento. I consigli di un esperto sono sempre indispensabili
per individuare le variazioni di qualità nell’acqua grezza e compiere la scelta migliore.
Slittamento dell’addolcitore, causato probabilmente dalla necessità di un intervento di manutenzione.
1
Accertamento che l’impianto di pretrattamento sia stato scelto e installato a regola d’arte.
3
Programma scarso di trattamento delle acque. In Europa e nel Regno Unito, le normative EN 12953 – 10 2003 e BS 2486
forniscono le linee-guida necessarie per la corretta gestione e programmazione del trattamento delle acque. Il mancato
rispetto di queste norme può risultare in un eccesso di additivi chimici presenti nel sistema di generazione che determinerà il
trascinamento di caldaia e la contaminazione dei prodotti.
Campionamento regolare e monitoraggio costante della qualità e della purezza del vapore.
Nei casi in cui il vapore è a diretto contatto con il processo e/o il prodotto, dovrebbero sempre essere impiegati additivi chimici
approvati per uso alimentare.
Campionamento regolare e monitoraggio costante della qualità e della purezza del vapore.
Eseguire interventi annuali di manutenzione per garantire il settaggio corretto dei dispositivi di controllo di livello.
3
Controllare sempre che la caldaia funzioni e sia mantenuta alla prevista pressione di progetto.
2
2
3
3
4
Prevedere l’installazione di sistemi automatici di controllo dei TDS per garantire i livelli adeguati di TDS presenti.
Campionamento regolare e monitoraggio costante della qualità e della purezza del vapore.
Installazione di misuratori di portata per monitorare i picchi di domanda.
Quando esiste un’installazione a caldaie multiple, controllarne la corretta messa in sequenza.
Stagnazione di vapore (banking-up) dove sia possibile il fermo di caldaia.
Installazione di un sistema di controllo di livello a due/tre elementi per una più rapida reazione alla richiesta di vapore.
Installazione di un accumulatore di vapore.
Installazione di una valvola di surplus.
Accertarsi del corretto posizionamento degli scaricatori di condensa e dei separatori lungo tutto il sistema di distribuzione.
Avviare dei controlli sul sistema vapore per valutarne la corretta installazione.
Campionamento regolare e monitoraggio costante della qualità e della purezza del vapore.
4
Manutenzione regolare (al minimo a cadenza annuale) e vigilanza sul funzionamento corretto degli scaricatori di condensa.
5
Accertarsi che prima delle applicazioni al processo siano previsti un filtro culinario e i suoi dispositivi ausiliari.
È possibile che si presenti una combinazione di problemi da programma inadeguato di trattamento delle acque, di
trascinamento di caldaia, di carico, ecc. Avviare dei controlli sul sistema vapore per evidenziare la causa del problema.
Installazione di un sistema di rilevamento della contaminazione di condensa (CCD) che ne individui le variazioni di conduttività,
torbidezza o pH.
Campionamento regolare e monitoraggio costante della qualità e della purezza del vapore.
5
6
21
Applicazioni di processo
con acqua calda
Serbatoio d’alimentazione
Dosaggio
additivi chimici
Acqua grezza
Addolcitore
Acqua d’alimento caldaia
Figura 8: Punti di criticità per la qualità e la purezza del sistema vapore
22
Generatore di vapore
Linea del vapore d’impianto
Vapore filtrato
Generatore secondario
di vapore pulito
Linea del vapore pulito
Applicazioni a iniezione diretta di vapore:
controllo di lievitazione del pane,
precottura (scottatura), cottura, ecc.
Linea di ritorno della condensa
Applicazioni di CIP al processo
Applicazioni di iniezione diretta del vapore:
pastorizzazione UHT del latte
23
Appendice 1
Elenco delle applicazioni di processo
Alcune delle applicazioni caratteristiche in cui il vapore entra a contatto diretto con il processo e/o i prodotti.
Applicazioni del vapore
Industria
Storte per cottura
Industria alimentare
3
Iniezione di vapore per la cottura di salse, zuppe, pasti precotti, ecc.
Industria alimentare
3
Vapore surriscaldato per doratura/rosolatura dei cibi
Industria alimentare
3
Vapore destinato a produrre il sottovuoto in barattoli, lattine, bottiglie, ecc.
Industria alimentare
3
Verifica di lievitazione del pane
Industria alimentare
3
Condensatore per carne al vapore
Industria alimentare
3
Surriscaldatori per grano soffiato
Industria alimentare
3
Cottura, affumicatura e salatura della carne
Industria alimentare
3
Serbatoi di scottatura del maiale
Industria alimentare
3
Spiumatura e precottura (scottatura) del pollame
Industria alimentare
3
Barriera di vapore per riempimento asettico
Industria casearia
3
Pastorizzazione del latte (UHT)
Industria casearia
3
Sterilizzazione in loco (SIP)
Industria alimentare
3
Sterilizzazione dei fusti per la birra
Industria delle bevande
3
Iniezione diretta nella caldaia del mosto (birrifici)
Industria della birra
3
Fondo di vapore per la produzione dolciaria
Industria alimentare
3
Sbucciatura a vapore dei vegetali
Industria alimentare
3
Vaporizzazione della pasta nelle preparazioni destinate alla frittura
Industria alimentare
3
Processo di estrusione della pasta
Industria alimentare
3
Vapore per la sterilizzazione delle bottiglie
Industria delle bevande
3
Precottura (scottatura) degli alimenti
Industria alimentare
3
Distillazione (produzione di whisky - superalcolici)
Industria delle bevande
3
Cottura di molluschi
Industria alimentare
3
Industria alimentare
3
Industria alimentare
3
Vapore per asciugare le patate al forno prima della frittura
Industria alimentare
3
Evaporatori multi-effetto nella produzione del caffè
Industria alimentare
3
Evaporatori per la lavorazione del pangrattato
Industria alimentare
3
Essiccazione del latte in polvere
Industria casearia
3
Vapore per ammorbidire la superficie ghiacciata dal pesce surgelato
prima dell’impanatura
Lavorazione degli scarti animali - in forni a dischi rotanti,
per uccidere i batteri - salmonella ecc.
24
Contatto diretto
Appendice 2
Additivi specifici per il trattamento delle acque
Additivi
Scopo d’utilizzo
Esametafosfato sodico
Antincrostante e condizionatore dei fanghi di scarico
Idrossido sodico
Inibitore della corrosione
Sodio metabisolfito
Scavenger dell’ossigeno (barriera ossidativa)
Sodio metasilicato
Dissipatore dei fanghi di scarico
Fosfato sodico (mono-, bi-, tri-)
Antincrostante e condizionatore di defangazione
Sodio poliacrilato
Dissipatore dei fanghi di scarico
Sodio polimetacrilato
Dissipatore dei fanghi di scarico
NN-bietilidrossilamine
Inibitore della corrosione da condensa
Polvere di tannino
Scavenger dell’ossigeno (barriera ossidativa)
Copolimero-solfonati
Dissipatore dei fanghi di scarico
PBTC
Dissipatore dei fanghi di scarico
Acido metilene fosforico
Dissipatore dei fanghi di scarico
Acido bi-fosforico
Condizionatore dei fanghi di scarico
NTA (4Na)
Dissipatore dei fanghi di scarico
Solfato di cobalto
Catalizzatore dello scavenger dell’ossigeno (barriera ossidativa)
Cicloesilammina
Inibitore della corrosione da condensa
Morfolina
Inibitore della corrosione da condensa
Dietilamminoetanolo
Inibitore della corrosione da condensa
Gli additivi qui elencati sono normalmente forniti utilizzando la loro denominazione comune. Informazioni dettagliate sulle
composizioni chimiche sono generalmente disponibili nelle Schede di Sicurezza - Safety Data Sheets (SDS).
25
Appendice 3
Limiti agli additivi per acqua di caldaia imposti dalla FDA
Le informazioni seguenti sono un estratto della Normativa FDA - USA (Agenzia per gli Alimenti e i Medicinali) per il controllo dei
tipi e dei limiti relativi agli additivi destinati alle acque di caldaia nei casi in cui il vapore entra a contatto diretto con il processo,
(21 CFR173.310).
Gli additivi per acque di caldaia devono essere usati in modo sicuro nella generazione di vapore che entra a contatto con gli
alimenti, alle seguenti condizioni:
(a) Il quantitativo di additivi non deve eccedere quanto richiesto dal loro scopo funzionale, e il quantitativo di vapore a contatto
con gli alimenti non deve superare quello necessario ad ottenere gli effetti previsti all’interno o all’esterno dell’alimento
stesso.
(b) I composti sono preparati con sostanze identificate ai paragrafi c) e (d) di questo capitolo, e sono soggetti a limitazioni
prescritte, quando previste.
(c) Elenco delle sostanze:
Sostanze
Acrilamide-resina acrilica di sodio
Limitazioni
Deve contenere non più di 0,05 per cento in peso di monomero
acrilammide.
Acido acrilico / 2-acrilamido-2-metil propano copolimero acido
solforico avente un minimo peso molecolare medio di 9.900 e
un minimo peso molecolare medio di 5.700 come determinato
dal metodo intitolato "Determinazione del Peso medio e peso
molecolare di 60 / 40 AA / AMPS" (23 Ottobre 1987), che è
integrato come riferimento in conformità con 5 U.S.C. 552(a).
Copie possono essere ottenute presso il Centro per la sicurezza
alimentare e Nutrizione Applicata (HFS-200), della FDA, presso
l’indirizzo: 5100 Paint Branch Pkwy., College Park, MD 20740; o
Il totale non deve eccedere 20 parti per milione (attive) nell’acqua
d’alimento di caldaia.
si può prenderne visione agli Archivi Nazionali e amministrazione
Registri (National Archives and Records Administration - NARA).
Per informazioni inerenti la disponibilità di questo materiale
presso il NARA, chiamare il n° 202-741-6030, o collegarsi al sito:
http://www.archives.gov/federal--register/code--of--federal-regulations/ibr--locations.html
Alginato di ammonio
Solfato di cobalto (come catalizzatore)
1-idrossietilidene-1, 1-acido difosfonico (CAS Reg. N°2809-21-4)
e i suoi sali di sodio e di potassio
Acido lignosulfonico
Eteri monobutilici di glicoli di polietilene - polipropilene prodotti
dalla condensazione random di un composto di ossido di etilene
Minimo peso mol. 1.500
e ossido di propilene con butanolo in rapporto di peso1:1.
26
Poli(acido acrilico-co-ipofosfito), sali di sodio
Il totale in acqua d’alimento non deve ecedere 1,5 parti per milione. I
(CAS Reg. N° 71050-62-9), prodotto dal composto in rapporto di
copolimeri devono contenere non più di 0,5% del loro peso di monomeridi
peso da 4:1 a 16:1 di acido acrilico e ipofosfito sodico.
acido acrilico (su base di peso a secco).
Polietilenglicole
Come definito nel capitolo 172.820.
Acido polimaleico [CAS Reg. N° 26099-09-2], e/o il suo sale di
Il totale nell’acqua d’alimento non deve eccedere 1 parte per milione
sodio [CAS Reg. N° 30915-61-8 o CAS Reg. N° 70247-90-4]
(calcolato come l’acido).
Poliossipropilene glicole
Peso minimo mol. 1.000
Sostanze
Limitazioni
Carbonato di potassio
Tripolifosfato di potassio
Acetato sodico
Alginato sodico
Alluminato sodico
Carbonato sodico
Non deve contenere meno del 95% di carbossimetilcellulosa di
sodio su base di peso secco, con sostituzione massima di 0,9 gruppi
carbossimetilcellulosa per unità anidroglucosa, e con viscosità minima di
15 centipoise per il 2% per un peso della soluzione acquosa a 25°C;
Secondo la procedura prescritta nel codice "Food Chemicals Codex"
quarta edizione (1996), alle pagine 744-745, che è integrata come
riferimento in base alle leggi 5 U.S.C. 552(a) e 1 CFR parte 51.
Copie sono reperibili presso la National Academy Press, all’indirizzo: Box
Carbossimetilcellulosa sodico
285, 2101 Constitution Ave. NW., Washington, DC 20055
(Sito internet: http://www.nap.edu), o possono essere consultate presso
la biblioteca Center for Food Safety and Applied Nutrition’s Library, presso
la Food and Drug Administration, 5100 Paint Branch Pkwy., College Park,
MD 20740, o agli Archivi Nazionali e amministrazione Registri (National
Archives and Records Administration - NARA). Per informazioni inerenti
la disponibilità di questo materiale presso il NARA, telefonare al numero
202-741-6030, o consultare il sito: http://www.archives.gov/federal-register/code--of--federal--regulations/ibr--locations.html
Glucoeptonato sodico
Meno di 1 parte per milione di cianide nel glucoeptonato sodico.
Esametafosfato sodico
Umato sodico
Idrossido di sodio
27
Sostanze
Limitazioni
Lignosulfonato sodico
Metabisolfito sodico
metasilicato sodico
Nitrato sodico
Mono-, di-, tri-Fosfato sodico
Poliacrilate sodico
Polimetacrilato sodico
Silicato sodico
Solfato sodico
Solfite sodica (neutra o alcalina)
Tripolifosfato sodico
Esteri di anidride di sorbitolo: un composto di monostearato
sorbitano come definito al paragrafo 172.842 di questo capitolo;
polisorbato 60 [(poliossietilene (20) sorbitano monostearato)] come
definito nel paragrafo 172.836 di questo capitolo; e polisorbato 20
[(poliossietilene (20) sobitano monolaurato)], soddisfacente
le specifiche del Food Chemicals Codex, quarta ed. (1996),
pagine 306-307, che è integrata come riferimento in base a 5
U.S.C. 552(a) e 1 CFR parte 51. Copie sono disponibili presso
la National Academy Press, 2101 Constitution Ave. NW., Box
Il composto è usato come agente anticorrosivo nei sistemi di distribuzione
285, Washington, DC 20055 (sito Internet http:// www.nap.
del vapore, in cui ogni componente nel vapore non deve eccedere 15
edu), o possono essere consultate alla biblioteca "Center for
parti per milione.
Food Safety and Applied Nutrition’s Library", presso: Food and
Drug Administration, 5100 Paint Branch Pkwy., College Park,
MD 20740, o agli Archivi Nazionali e amministrazione Registri
(National Archives and Records Administration - NARA).
Per informazioni inerenti la disponibilità di questi materiali presso
il NARA, telefonare al n° 202-741-6030, o consultare il sito:
http://www.archives.gov/federal--register/code--of--federal-regulations/ibr--locations.html
Tannino (compreso estratto di quebracho)
Tetrasodio EDTA
Pirofosfatotetrasodico
28
(d) Sostanze usate pure o in composti con sostanze presenti al paragrafo (c) di questo capitolo:
Sostanze
Cicloesilamine
Bietilaminoetanolo
Idrazina
Morfolina
Ottadecilamina
Limitazioni
Non deve eccedere nel vapore, 10 parti per milione, escludendo inoltre
l’uso di tale vapore a contatto con il latte e i suoi derivati.
Non deve eccedere nel vapore 15 parti per milione, escludendo inoltre
l’uso di tale vapore a contatto con il latte e i suoi derivati.
A zero nel vapore.
Non deve eccedere, nel vapore, 10 parti per milione, escludendo inoltre
l’uso di tale vapore a contatto con il latte e i suoi derivati.
Non deve eccedere, nel vapore, 3 parti per milione, escludendo inoltre
l’uso di tale vapore a contatto con il latte e i suoi derivati.
(e) Per garantire l’impiego sicuro degli additivi, in aggiunta alle altre informazioni richieste dall’Atto, l’etichetta o l’etichettatura
devono recare:
(1) Il nome comune o chimico degli additivi.
(2) Indicazioni adeguate di utilizzo per garantirne la conformità a tutte le disposizioni presenti in questo capitolo.
29
Note
30
Note
31
Società del gruppo
Agenzie
distributori
Africa
Australia
Africa
Africa
Asia
Sud Africa
Australia
Nuova Zelanda
Egitto
Kenya
Bangladesh
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America
Austria
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Francia
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Italia
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CM Edizione 1 IT - 2011.10
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