Gıda Sektöründe Hijyenik Dozajlama Tasarımı

 

Dozajlama Sistemlerinde Gıda Sektörüne Özel Paslanmaz Çelik ve Hijyenik Tasarım Şartları

 

Gıda takviyeleri, sporcu tozları, endüstriyel baharat, unlu mamuller miksleri, bebek süt tozu ve çikolata endüstrilerinde, hammadde dozajlama sistemleri ve tartım bunkerleri doğrudan insan sağlığını ilgilendiren üretim süreçlerinin tam kalbinde yer alır. Bu nedenle, gıda proses hatlarında kullanılan bu kritik ekipmanlar sadece hassas tartım yapmak ve üretimi hızlandırmak gibi mühendislik başarılarıyla değerlendirilemez.

 

Söz konusu insan sağlığı olduğunda; dozajlama makineleri katı global hijyen regülasyonlarına (Amerika için FDA, Avrupa için EHEDG sertifikasyonları ve tüm dünyada geçerli GMP - İyi Üretim Uygulamaları) tabidir. Bu sektörde kullanılacak makineler, bakteri (salmonella, e-coli vb.) veya küf üremesine zemin hazırlayacak hiçbir fiziksel üretim kusuru barındırmamalı, çapraz kontaminasyonu (alerjen bulaşını) tamamen reddeden kusursuz bir metalurjik tasarıma sahip olmalıdır.

 

Metalurjik Malzeme Seçimi: Neden Mutlaka SS316L veya SS304 Kullanılmalı?

 

 

Makinenin içinde toz, granül veya likit gıda ile direkt (veya dolaylı) temas eden, aşınmaya açık her yüzey, korozyona (paslanmaya) ve gıdaların içerdiği asidik/tuzlu bileşenlere karşı ekstra dirençli östenitik paslanmaz çelikten üretilmelidir. Merdivenaltı üretimlerde kullanılan, üzeri epoksi boyalı standart karbon çelikler zamanla mikro seviyede paslanır, boya atması yapar ve ürünü ağır metallerle kontamine ederek insan sağlığını tehlikeye atar.

 

Klor ve Asit Dayanımında 316L Faktörü

 

Genellikle un, nişasta veya şeker gibi kuru (korozyon riski düşük) ortamlar için AISI 304 kalite standart paslanmaz çelik teknik olarak yeterli olurken; salça, tuzlu soslar, süt ürünleri (laktik asit barındıran) veya temizlik aşamasında yoğun klorlu kimyasallara maruz kalacak zorlu ortamlarda korozyon direnci ve molibden oranı çok daha yüksek olan AISI 316L (düşük karbonlu, kaynaklanabilir) paslanmaz çelik kullanımı yasal bir zorunluluktur.

 

Kullanılan Malzeme Sınıfı	Metalurjik Özelliği ve Dayanımı	Endüstriyel Gıdada Kullanım Alanı
AISI 304 Paslanmaz Çelik	Standart seviye korozyon direnci, uygun işleme maliyeti	Un, kakao, şeker, kuru hububat, kuru granül takviye gıdalar
AISI 316L Paslanmaz Çelik	Ekstra yüksek korozyon direnci, tuz ve asidik asitlere karşı tam kimyasal dayanım	Tuzlu soslar, pastörize süt ürünleri, sitrik asit içeren katkılar, meyve konsantreleri
Gıdaya Uyumlu (Food-Grade) Silikon/Teflon	Elastik esneklik, kokusuz/salınımsız, yüksek mekanik sızdırmazlık	Titreşim emici esnek bez körükler, silo contaları, vana sızdırmazlık oringleri

 

Mekanik Tasarımın Sırrı: Ölü Nokta (Dead Leg) İptali ve Yüzey Pürüzlülüğü (Ra)

 

 

Mühendislik açısından hijyenik tasarımın altın kuralı, makinenin hiçbir bölgesinde sıvı veya toz ürünün yıkama esnasında kalabileceği, çökebileceği veya yapışıp kalabileceği 90 derecelik keskin köşe, girinti, kör delik (dead leg) veya temizlenmemiş sert kaynak çapaklarının kesinlikle bulunmamasıdır. Helezon yapraklarının mile bağlandığı noktalar pürüzsüz kavislere sahip olmalıdır.

 

Bakterilerin yüzeyde tutunmasını fiziksel olarak imkansız kılmak için iç yüzeylerin polisaj (parlatma) seviyesi son derece ayna gibi ince olmalı (Avrupa normlarında Ra < 0.8 mikron şartı aranır), montaj sırasındaki argon (TIG) kaynak dikiş işlemleri özel zımparalarla pürüzsüz taşlanarak kaynak izi tamamen yok edilmelidir. Birleşme yerlerinde asla vida veya civata dişi (diş aralarına gıda kaçacağı için) malzemeyle direkt temas edecek şekilde kullanılmaz.

 

CIP (Clean-in-Place) - Yerinde Yıkama Uyumlu Donanım

 

Tonlarca ürün işleyen büyük gıda tesislerinde veya hassas ilaç fabrikalarında, her alerjen, renk veya reçete değişiminde koca makine platformdan sökülerek temizliğe gönderilmez; bu üretim verimliliğini sıfırlar. Sistemin kendi gövdesi içine mühendislik hesaplamalarıyla önceden entegre edilmiş paslanmaz yıkama sprey topları (spray balls / nozzles) sayesinde, yüksek sıcaklıktaki alkali, asidik sular ve sterilizasyon sıvılarıyla cihaz kendi içini el değmeden yıkayabilmelidir (Buna CIP teknolojisi denir).

 

Elektronik Sensörlerin Yıkanabilme (IP69K) Şartı

 

Bu vahşi yıkama prosesi esnasında makine çevresindeki motorların ve cihazın beyni olan hassas Loadcell (tartım sensörleri) ünitelerinin bu aşırı basınçlı ve kaynar sulara (yaklaşık 80-90°C ve 100 bar basınçlı su) dayanması mutlak şarttır. Gıda sanayisinde kullanılacak sensör ve panoların minimum IP69K (üst düzey basınçlı ve sıcak su sızdırmazlığı) koruma standardına sahip zırhlı modellerden seçilmesi gerekir.

 

Mekanik Tasarım Kriteri	Standart (Sanayi Tipi) Tasarım Farkı	Özel Hijyenik (Gıda/İlaç Sınıfı) Tasarım Kuralı
Metal Kaynak İşçiliği	Normal dikiş kaynağı bırakılır, siyah kaynak izi görünür	İçi ve dışı zımparalanıp taşlanmış, pürüzsüz ve kaynak izi yok edilmiş yekpare görünüm
Sızdırmazlık Contaları ve Oringler	Standart NBR (Nitril) veya kauçuk (Siyah)	Mavi renkli (parça koparsa gıdada hemen fark edilsin diye) FDA onaylı Mavi Silikon, EPDM veya Teflon
Motor, Fan ve Redüktör Kasası	Açık pervane korumalı alüminyum döküm gövde (soğutma kanalları toz dolar)	Üzerinde toz/su birikmesini engelleyen pürüzsüz paslanmaz kılıflı, hijyenik kapalı düz muhafaza (IP69K)

 

Sıkça Sorulan Sorular

 

Makine belgelerindeki 'FDA Onaylı' ibaresi tam olarak ne demektir?

Amerikan Gıda ve İlaç Dairesi'nin (FDA) belirlediği, endüstriyel makine parçalarının (özellikle plastik, kauçuk veya metal yüzeylerin) gıdayla temasa uygun olduğunu, sıcaklıkta gıdanın içine zehirli kimyasal veya mikroplastik salınım (migration) yapmadığını kanıtlayan uluslararası sağlık standartlarına tam uymaktır.

 

Gıda makinelerinin iç yüzeyi paslanmaz olmak zorunda, peki dış gövdesi (şasesi) de paslanmaz olmak zorunda mı?

Standartlara göre gıda ile temas eden iç bölge şarttır ancak ideal ve uzun ömürlü olanı makinenin dış şasesinin de paslanmaz (en az SS304) çelik olmasıdır. Tesis zemini günde birkaç kez tazyikli su ve kimyasalla yıkanırken karbon çelik (boyalı) şaseler boya atıp paslanarak tesis havasına küf ve pas (bakteri yuvası) yayabilir.

 

Pano ve motorlardaki IP69K endüstriyel koruma sınıfı nedir?

Sistemin elektrik panosunun, HMI ekranlarının, kablo rakorlarının ve en önemlisi loadcell sensörlerinin, çok yüksek sıcaklıktaki (genelde 80°C) ve çok yüksek basınçlı (100 bar'a kadar yakın mesafeden) agresif yıkama suyuna karşı içine zerre su kaçırmadan tam sızdırmazlık sağlamasını belirten zorlu bir Alman endüstriyel izolasyon test standardıdır.

 

Paslanmaz metallerde bahsedilen yüzey pürüzlülüğü (Ra değeri) gıdada neden bu kadar hayatidir?

Gözle düz ve pürüzsüz görünen bir sac yüzeyi mikroskop altında dağlar ve vadiler gibidir. Bu mikroskobik çukurlar bakterilerin, sporların ve eski organik kalıntıların yuvalanıp çoğalması (biofilm tabakası oluşturması) için ideal karanlık alanlardır. Yüzey ne kadar pürüzsüz (Ra < 0.8) olursa, yıkama suyunun o yüzeyi tahliye etmesi ve sterilizasyon yapması o kadar kolay ve kesin olur.

 

Makinedeki hareketli parçalarda (redüktör/rulman) gıda sistemlerinde yağlama işlemi nasıl yapılır?

Redüktör (dişli kutusu) ve açık rulmanlarda en ufak bir keçe patlaması veya sızıntı ihtimaline karşı standart makine yağı kullanılamaz. Kesinlikle yanlışlıkla gıdaya karışsa bile insan sağlığına zarar vermeyen, zehirsiz gıda sınıfı (food-grade H1 sertifikalı) özel sentetik madeni yağlar veya sentetik gresler kullanılır.

 

Makineyi temizlik için sürekli teknisyenin söküp takması hassas loadcell (tartım) sensörünü zamanla bozar mı?

Temizlik için sürekli somun sıkılıp sökülen, ağır takımlarla müdahale edilen kaba mekanizmalarda mekanik şok oluşabilir ve sensör eğilebilir. Bunu önlemek için gıda makinelerinde aletsiz açılabilen özel Hızlı Bağlantı Klipsleri (quick-release V-Band clamps) kullanılarak hem iş güvenliği sağlanır hem de sensör bu riskten tamamen minimize edilir.

 

Gıda dışı ağır sanayi ve yapı sektöründe tam otomatik karışım süreçlerini incelemek için  Dozajlama Sistemlerinin Yapı Kimsayallarına uygulanması  rehberimize geçiş yapabilirsiniz.

 

Fabrikanıza özel toz dozajlama sistemleri ve gerekli tüm teknik bilgiler için  Dozajlama Sistemleri  ürünümüzü inceleyebilirsiniz.