IM DSCHUNGEL DER ABKÜRZUNGEN
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Der Sachverhalt ist klar: Bei der Entscheidung für eine neue Anlage oder auch bei der Planung einer Produktionslinie zählen Funktionalität und Leistung zu den wichtigsten Aspekten. Kann eine Maschine zehn Prozent mehr abfüllen, ist dies ein einfaches Kriterium, um diese zu bewerten – und damit im Hinblick auf den Preis zu vergleichen. Ein Teil der Funktionalität der Anlage gerät dabei oft ins Hintertreffen: die Reinigung. Denn sie ist nicht der letzte Schritt zum Ende der Produktion, sondern bereits zu Beginn – bevor die Maschinen überhaupt anlaufen – der(!) entscheidende Faktor, da die Oberflächen sauber und hygienisch rein sein müssen. Blickt man auf die betrieblichen Abläufe, so wird häufig nach Ende der Produktion gereinigt und dann noch einmal vor Beginn der Produktion. Was vermuten lässt, dass die Oberflächen nach der ersten Reinigung nicht ausreichend sauber wurden und das ausgewählte Reinigungsverfahren nicht geeignet ist.
Der Einfluss der Konstruktion
Zusammen mit der Funktionalität muss die anzuwendende Reinigungsmethode von Anfang an festgelegt werden, das heißt noch vor dem Kauf und schon bei der Planung der Maschine. Jede Konstruktionsausführung bedingt ihre ganz eigene Reinigungs-Methodik. Ein Kükenhahn ist beispielweise relativ einfach zu reinigen, wenn er zerlegt wird. Er eignet sich aber nicht für eine CIP-Reinigung. Damit Maschinenhersteller und Betreiber das gleiche Verständnis von Reinigung haben, ist es wichtig, die Bedeutung der einzelnen Reinigungsverfahren und deren Einsatzszenarien zu kennen:
Cleaning-in-Place (CIP): Eine Methode, die ausschließlich durch Aufprall, Zirkulieren und/oder Fließen von chemischen Reinigungslösungen und Spülwasser als mechanisches Hilfsmittel auf und über zu reinigende Oberflächen reinigt, ohne die speziell für diese Reinigungsmethode entwickelte Maschine zu demontieren.
Cleaning-out-of-Place (COP): Reinigung einer Komponente im ausgebauten Zustand, wenn die Komponente aus einer Anlage entfernt wurde, mit anschließender manueller Reinigung durch Behandlung von Oberflächen mit chemischen Lösungen, Reinigungsflüssigkeiten und Spülwasser. Die COP kann in Reinigungsbädern durch manuelle Operationen oder Maschinen mit automatisierten Reinigungsschritten durchgeführt werden (beispielsweise durch Zirkulieren von chemischen Lösungen und Wasserspülungen in einem Waschtank, der mit einer oder mehreren Umwälzpumpen ausgestattet ist).
Manuelle Reinigung: Entfernen von Schmutz, wenn das Gerät teilweise oder vollständig demontiert ist. Die Schmutzentfernung erfolgt mit chemischen Lösungen und Wasserspülungen mit Hilfe einer oder einer Kombination aus Bürste(n), nichtmetallischen Scheuerschwämmen und -schabern sowie Niederdruckschläuchen mit von Hand bedienten Reinigungshilfen.
Washing-in-Place (WIP) oder maschinelle Reinigung: Reinigung ausschließlich durch Zirkulieren und/oder Strömen von chemischen Reinigungslösungen und Wasserspülungen auf und über die zu reinigenden Oberflächen als mechanisches Hilfsmittel. Die EHEDG bevorzugt den Begriff "maschinelle Reinigung".
Open-Plant-Cleaning (OPC): Reinigung von Außenoberflächen von Maschinen. Die Reinigung kann automatisiert und ohne Zerlegung durchgeführt werden oder mit Zerlegung, um eine bessere Zugänglichkeit zur manuellen Reinigung zu erlangen. In den meisten Fällen kommt eine Schaumreinigung zum Einsatz.
Sterilization-in-Place (SIP): Sterilisation ohne Zerlegung der Anlagen. Die Sterilisation bezieht sich auf die Maschinenoberflächen. Sie ist keine Reinigung im eigentlichen Sinne, sondern eine Methode, um Mikroorganismen und Sporen auf Oberflächen abzutöten, was nur auf sauberen Oberflächen gelingt.
Egal welches Reinigungsverfahren angewandt wird, die vier Parameter der Reinigung, die beachtet werden müssen, sind: Zeit, Mechanik, Chemie und Temperatur. Sie sind unterschiedlich anzuwenden und je nach Methodik ist der ein oder andere Parameter der ausschlaggebende. Bei der CIP-Reinigung einer Rohrleitung können zum Beispiel höhere Temperaturen verwendet werden als bei der manuellen Reinigung.
Voraussetzungen für eine CIP-Anlage
Eine CIP-Anlage selbst ist relativ einfach aufgebaut und besteht aus einem Tank oder einer Reihe von Tanks, einer oder mehreren Pumpen, Ventilen, Heizungseinrichtung, Sensoren und der Verrohrung, um die Reinigungs- und Desinfektionsmittellösungen im Kreislauf durch die Produktionsanlage zu pumpen. Je nach Verschmutzung und Anwendung kann die Reinigungslösung wiederverwendet werden. Die Wiederverwendung vom Nachspülwasser hat vor allem den Vorteil, dass Wasser gespart wird und sich dieses für den nächsten Vorspülschritt einsetzen lässt.
Alle Reinigungsparameter müssen aufgezeichnet und dokumentiert werden, um eine Überwachung zu ermöglichen. Da die Anlagen bei dem CIP-Verfahren nicht zerlegt werden, ist die Reinigungsvalidierung entscheidend, damit sich der gewünschte Reinigungseffekt bei jedem Durchgang einstellt. Für das komplexe Thema der Reinigungsvalidierung gibt es bei er EHEDG eine eigene Arbeitsgruppe. Entscheidend für die erfolgreiche Durchführung einer CIP-Reinigung ist, dass die Komponenten der Anlage CIP-fähig konstruiert sind. Einen Nachweis für diese Eigenschaft liefert die EHEDG-Zertifizierung mit dem Typ EL Class I. Zudem müssen die Komponenten noch entsprechend verbunden und eingebaut werden, damit die CIP-Fähigkeit erhalten bleibt. Hierfür ist vor allem die Leitlinie Nr. 10 der EHEDG interessant, da sie alle konstruktiven Anforderungen für Rohrleitungen und Behälter erläutert.
Die manuelle Reinigung wird in der Regel mit einem warmen Reinigungsmittel und einer Bürste durchgeführt. Maschinen und deren Bauteile, die nicht für eine COP-Reinigung entfernt werden, müssen vor Ort manuell gereinigt werden. Oft werden Schaumreinigungsverfahren als Unterstützung der Reinigung verwendet. Entscheidend bei der manuellen Reinigung ist der Einsatz von geschultem Personal, welches die Kenntnis hat, wie man die Maschinen effizient reinigen kann, ohne sie zu beschädigen.
Eine COP-Reinigung wird dem gegenüber mit Komponenten durchgeführt, die nicht CIP-fähig sind, jedoch ausgebaut werden können. Als ineffizient erweist sich oft die Verwendung eines Waschtanks, in den die Einzelbauteile gelegt werden, um sie mit Reinigungsflüssigkeit zu umspülen. Hier ist insbesondere darauf zu achten, dass die Bauteile nicht an- und übereinander liegen und alle Oberflächen benetzt werden. Rohrleitungsbögen lassen sich so nur bedingt reinigen und müssen speziell platziert werden. Besser ist die Verwendung einer Spülmaschine und eines Spülschranks. Hierbei werden die Bauteile auf Gestellen so platziert, dass sie von den Sprühdüsen erfasst werden und alle Oberflächen gereinigt werden können. Eine selbsttätige Entleerung der Komponenten am Gestell ist von Vorteil. Zudem werden die Oberflächen geschont und es entstehen weniger Beschädigungen, da die Bauteile untereinander keinen Kontakt haben.
Überwachung und Validierung
CIP, COP oder manuell: Unabhängig von der Reinigungsmethode ist es wichtig, dass die Auswahl der Reinigungsmittel und deren Anwendungskonzentration auf die Schmutzfracht und deren Eigenschafen abgestimmt sind. Um Korrosion bei Edelstahl wie auch Beschädigungen an Dichtungen und Kunststoffbauteilen zu vermeiden, ist die passende Auswahl der Chemikalien zwingend erforderlich. Hierzu muss der Lieferant der Reinigungsmittel eine Liste zur Verfügung gestellt bekommen, die alle Werkstoffe umfasst, die gereinigt werden sollen. Bei wiederverwendeten Reinigungslösungen ist eine Kontrolle der Konzentration und Wirksamkeit notwendig. Daher muss in regelmäßigen Abständen eine Titration durchgeführt werden und bei Bedarf die Reinigungslösung verworfen werden.
Der Reinigungsvorgang selbst sollte, so weit möglich, mit Sensoren überwacht werden, damit alle Parameter korrekt eingestellt sind. Getreu dem Motto "viel hilft viel" wird gerade bei der manuellen Reinigung häufig falsch gereinigt, was zu Schäden an den Maschinen oder auch ineffizienten Ergebnissen führt. Eine Prüfung der Oberflächen auf die Erreichung des gewünschten Reinigungseffekts ist ebenfalls bei allen Reinigungsarten notwendig. Häufig genügt eine einfache sensorische .berprüfung. Restschmutz lässt sich bei zerlegten Bauteilen mühelos optisch und geruchlich erkennen. Aber auch Spülwasserproben von Oberflächen und Anlagenbereichen können einen Aufschluss über den Sauberkeitsstatus geben. Darüber hinaus stehen Methoden zur Verfügung, die spezifisch Mikroorganismen, Proteine oder Allergene mittels Wisch- und Abklatschproben detektieren. Die Anwendung dieser Tests ist bei bestimmten kritischen Anwendungen unumgänglich, wenn die Sauberkeit nicht mehr visuell bestimmt werden kann.
Festzuhalten ist: CIP-, COP- und manuelle Reinigung können alle eine effektive Methode sein, um Lebensmittelverarbeitungsanlagen zu reinigen – wenngleich einige Methoden je nach Anwendung effizienter sind als andere. Das entscheidende ist aber, dass die vorgesehene Reinigungsmethode bereits während der Entwurfs- und Planungsphase festgelegt und berücksichtigt wird. Das Worst-Case-Szenario, das sich sonst anbahnt, ist, dass die Maschine in der Produktionshalle steht und das Reinigungsteam fragt: Wie sollen wir die denn reinigen?