Hygiënisch verpompen in de voedingsindustrie
Hygiëne bepaalt de kwaliteit en veiligheid van producten
In de voedingsindustrie bepaalt hygiëne de kwaliteit en veiligheid van producten. Het juiste pompontwerp, materiaal en onderhoud zijn essentieel om contaminatie te voorkomen en producten intact te houden. Certificeringen zoals EHEDG en 3A garanderen dat pompen goed reinigbaar en voedingsgeschikt zijn. Bedrijven bereiden zich steeds meer voor op de strengere hygiëne-eisen van de toekomst.
Inzicht in hygiëneregels
Het belang van hygiënisch verpompen kan niet onderschat worden. Er bestaan strenge hygiëne-eisen waaraan de vele gangbare pomptypes voor de voedingsindustrie moeten voldoen. Belangrijk is ook om na te denken over het juiste pompontwerp zodat het verpompte product niet wordt aangetast. Verder is het ook cruciaal om de pomp goed af te stellen op het leidingnetwerk en regelmatig te onderhouden. Tot slot moeten ook de juiste afsluiters gekozen worden.
Hygiëne is in de voedingsindustrie van levensbelang, vooral om besmetting of aantasting van producten te voorkomen. Hygiënisch en efficiënt verpompen is daarom geen formaliteit, maar essentieel voor de productkwaliteit, voedselveiligheid en bescherming van de consument. Het is belangrijk te begrijpen waarom deze hygiëneregels bestaan, want dit inzicht is minstens zo belangrijk als het naleven ervan.
Internationale certificeringen en materiaalkeuze
EHEDG
Om de naleving van hygiënische standaarden te bevorderen, is de European Hygienic Engineering & Design Group (EHEDG) opgericht. Deze organisatie stelt richtlijnen op waaraan productieapparaten zoals pompen moeten voldoen binnen de voedingsmiddelenindustrie.
Hierbij wordt getest of de pomp goed te reinigen is: na een reinigings- en drainageprocedure mogen er geen bacteriën achterblijven en mag er geen product of procesonderdeel in de pomp achterblijven. Een EHEDG-certificaat biedt zekerheid dat het ontwerp van de apparatuur voldoet aan deze hygiënische richtlijnen.
3A-certificatie
Naast de EHEDG-certificering wint ook de 3A-certificatie steeds meer aan belang. Deze Amerikaanse certificering richt zich op het ontwerp en de reinigbaarheid van pompen. Ze stelt concrete eisen aan oppervlakteruwheid, koppelingen, ontwerpdetails en inspecties. Door de internationalisering van voedingsbedrijven wordt deze norm wereldwijd steeds relevanter, en ook bedrijven in de farmaceutische industrie vragen er steeds vaker om. De norm duikt meer en meer in bestekken op.
EC1935/2004
Er is nog een andere belangrijke norm in Europa, namelijk de EC1935/2004. Deze Europese regelgeving beschrijft de eisen waaraan materialen moeten voldoen wanneer ze direct in contact komen met voedsel. Iedere pomp, klep, leiding die in contact komt met voeding, mag de structuur van de voeding niet wijzigen. Er mag geen geur, kleur, smaak of andere fysische veranderingen toegevoegd worden aan het product. Het doel is om besmetting en smaakaantasting te voorkomen, zodat de smaak en kwaliteit van het te verpompen product volledig behouden blijven. De norm zegt niets over reinigbaarheid.
Roestvrij staal
Roestvast staal is tegenwoordig de standaard in productieprocessen van de voedingsindustrie. Vooral RVS 316L wordt gebruikt voor processen die frequent gereinigd worden of waar CIP (Cleaning in Place) of zelfs SIP (Sterilise in place) wordt toegepast. Dit materiaal is immers robuust en goed bestand tegen corrosieve producten, bijvoorbeeld afkomstig van reinigingsprocessen.
De keuze voor RVS 316L is niet wettelijk verplicht, maar een preventieve maatregel die de productkwaliteit waarborgt en het risico op storingen en contaminatie minimaliseert. RVS 304 volstaat in sommige gevallen niet meer, omdat het minder goed bestand is tegen agressieve reinigingsmiddelen of bepaalde productbestanddelen zoals zouten en zuren.
Trends en sectorgerichte toepassingen
In de zuivelsector is hygiënisch ontwerp al lang de norm, vanwege de hoge gevoeligheid voor besmetting. In brouwerijen verschuift de focus in de hete zone steeds meer richting reinigbaarheid, zodat ook daar de hygiënestandaarden omhooggaan.
Voedingsfabrikanten willen recalls van hun producten vermijden; mogelijk veroorzaakt door bijvoorbeeld salmonella- of listeriabesmettingen, productcontaminatie of slechte reiniging die stevige financiële en reputatieschade kunnen toebrengen aan het merk en bedrijf. In sectoren zoals de groente- en aardappelverwerking, brouwerijen en distillerijen en chocolaproductie wordt daarom steeds meer ingezet op hygiëne.
Innovaties in pompentechnologie
Sommige pompenfabrikanten spelen in op de trends door hun aanbod van RVS 316-pompen met dubbele schroefpompen verder uit te breiden. Vooral de dubbele schroefpompen winnen aan populariteit. Ze kunnen zowel viskeuze producten verpompen als worden ingezet voor CIP-reiniging (Cleaning In Place).
Waar vroeger aparte pompen nodig waren voor product en reiniging, kan dit nu met één enkele pomp. Dit levert aanzienlijke voordelen op: minder onderhoud, lagere operationele kosten en een verminderd risico op stilstand. Dat is van groot belang in een sector die steeds efficiënter moet werken. De hogere aanschafprijs van deze pompen blijft echter een drempel, waardoor ze nog niet voor alle toepassingen worden gekozen.
Strengere regelgeving
Pompfabrikanten merken dat veel klanten anticiperen op mogelijke toekomstige strengere regelgeving door nu al te investeren in duurzamere en veiligere materialen. Daarbij spelen zowel esthetiek als hygiëne een belangrijke rol: roestvrijstalen motoren geven een netter en professioneler beeld dan geverfde gietijzeren of aluminium motoren, waarvan de coating door reinigingsprocessen kan worden aangetast.
Zeker in de groente-vis-vleesverwerking, wordt ook steeds vaker gevraagd naar rvs-motoren. Hierdoor kunnen de afschermkappen (shrouds) over de motoren achterwege gelaten worden die op zich esthetisch een mooi uitzicht geven maar ook de motoren beschermen tegen externe invloeden zoals zon, reinigingsschuim of waterstralen maar onder de kap, een mooie broeihaard van allerhande bacteriën kunnen worden.
Designfactoren en pompontwerp
Een goed ontwerp van de pomp en de juiste operationele procedures dragen aanzienlijk bij aan een efficiënt en hygiënisch pompproces. Een belangrijk onderscheid bestaat tussen industriële pompen en echte hygiënische pompen. Industriële pompen kunnen wel van voedselveilig materiaal zijn gemaakt (EC1935/2004), maar bevatten vaak dode ruimtes en slecht reinigbare zones, waardoor ze ongeschikt zijn voor degelijke CIP-reiniging.
Hygiënische pompen of voedingsgekeurde pompen zijn daarentegen zo ontworpen dat er voldoende turbulentie ontstaat rond O-ringen en afdichtingen, zodat ze volledig en betrouwbaar gereinigd kunnen worden. Hygiënische pompen hebben belangrijke designfactoren zoals gladde oppervlakken en het ontbreken van dode zones, zodat er geen product achterblijft en de pomp eenvoudig te reinigen is. Gietijzer wordt resoluut vermeden, omdat het roestdeeltjes afgeeft en zowel hygiënisch als technisch problematisch is en hierbij nooit kan voldoen aan een EC1935/2004-wetgeving.
Soorten producten en de juiste pompkeuze
Het pompprincipe wordt bepaald door het type product dat verpompt moet worden en de specifieke eigenschappen ervan. Het is cruciaal een pomp te kiezen die het product niet aantast. Sommige producten zoals mayonaise zijn gevoelig en moeten zacht worden verpompt om te voorkomen dat de structuur verandert. Het pompontwerp kan mede worden gekozen op basis van de ervaring van de klant.
Ook het aantal verschillende producten dat verpompt moet worden, en de frequentie van reiniging, beïnvloeden de keuze. Een pomp die voedingsgekeurd is, is niet automatisch geschikt voor elk type voedingsproduct. Bij een verkeerde keuze kunnen problemen ontstaan, zoals vervorming of aantasting van het product. Een zorgvuldig afgestemde pompkeuze is daarom essentieel om productkwaliteit, hygiëne en efficiëntie te waarborgen.
Verdringerpompen
Verdringerpompen, ook wel volumetrische pompen genoemd, zijn ideaal voor het verpompen van viskeuze producten. Een bekend voorbeeld is de tandwielpomp, die gebruikt wordt voor producten zoals chocolade en glucose. Bij dit type pomp is het belangrijk om steeds hetzelfde product te verpompen, omdat verdringerpompen vaak dode ruimtes bevatten waar product kan achterblijven.
Bovendien moet de pomp worden gedemonteerd voor reiniging wat extra tijd en aandacht vereist. In de chocolade-industrie worden nog veel tandwielpompen gebruikt vanwege hun robuustheid en bestendigheid tegen de abrasiviteit van chocolade.
Sinuspompen
De sinuspomp is een verdringerpomp die al meer dan 50 jaar wordt gebruikt. Ze is bijzonder geschikt voor het verpompen van viskeuze producten zonder ze te beschadigen, zoals pudding, yoghurt en sauzen. Deze pomp is eenvoudig te reinigen en kan ook worden ingezet als CIP-pomp.
Met slechts één as en één mechanical seal kan al het onderhoud via het deksel worden uitgevoerd, waardoor de pomp tijdens onderhoud niet uit productie hoeft te worden genomen. Een bijkomend voordeel is het lage energieverbruik, dat tot 50% lager ligt dan bij conventionele pompen. Bovendien hebben sommige fabrikanten compactere modellen ontwikkeld, waardoor minder inbouwruimte nodig is.
Lobbenpompen
Verder zijn er roterende verdringerpompen met grotere pompkamers, zoals lobbenpompen. Een lobbenpomp is een verdringerpomp die werkt volgens het tegengestelde rotorprincipe. De pomp zorgt voor een vlottere doorstroming en veroorzaakt lagere shear.
De lobbenpompen zijn door de zachte verplaatsing van het product ideaal voor het verpompen van kwetsbare vloeistoffen. Naast de beperkte shear of geen intern lekverlies boven een bepaalde viscositeit, werkt deze energiezuinig en het onderhoud kan eenvoudig front loaded worden uitgevoerd. De pomp hoeft tijdens onderhoud niet uit de lijn te worden gehaald, en onderdelen kunnen snel worden vervangen en gemonteerd
Slangenpompen
Slangenpompen zorgen voor een vlottere doorstroming en veroorzaken minder shear, waardoor ze ideaal zijn voor het verpompen van diverse vloeistoffen, zowel viskeus als abrasief. Ze kunnen hoge drukken aan en hebben vaak een grotere kogeldoorlaat, waardoor producten minder snel samengeperst worden. Elke toepassing vereist een specifieke slang. De pomp is bovendien zelfaanzuigend en heeft geen asafdichting. Enkel de slang slijt en moet periodiek worden vervangen. Daarnaast zijn slangenpompen eenvoudig te reinigen, wat ze geschikt maakt voor hygiënische toepassingen.
Excentrische wormpomp
De excentrische wormpomp is ideaal voor shear-gevoelige en hoog viskeuze producten. Deze pomp biedt een zacht pompproces. Bovendien geeft ze weinig pulsaties, wat de kans op beschadiging van het product aanzienlijk verkleint. Een aandachtspunt is dat de stator sneller slijt bij het verpompen van abrasieve producten.
Centrifugaalpompen
De meeste gebruikte pompen zijn by far de centrifugaalpompen. Deze zijn uitermate geschikt voor grote debieten en lage viscositeiten. Wanneer ze correct worden ingesteld op hun best efficiency point (BEP), kunnen deze pompen zeer productvriendelijk (lage shearrate) werken, met minimale kans op beschadiging.
Dit wordt bevestigd door praktijkervaringen en studies, onder andere in de aardappel-, groenten- en bierindustrie. Nieuwe sectoren, zoals de productie van algen en gist, versterken deze trend. Voor het verpompen van dunvloeibare producten zoals wijn, sappen en concentraten, zijn centrifugaalpompen de meest gebruikte keuze. Ze zijn ook geschikt voor licht viskeuze producten zoals water, melk, lichte oliën, koolzaad- of zonnebloemolie.
Integratie in het leidingnetwerk
Het is essentieel om een pomp goed te integreren en af te stemmen op het leidingnetwerk. Er moet een evenwicht zijn tussen de prestaties van de pomp en de eigenschappen van het systeem waar deze op aangesloten is. Elke toepassing vraagt om een grondige doorrekening, waarbij factoren zoals druk, temperatuur en viscositeit nauwkeurig in kaart worden gebracht.
Bij het ontwerp van het leidingnetwerk moet ook de diameter van de leidingen zorgvuldig worden gekozen om een optimale doorstroming te garanderen. Te smalle leidingen of hoge tegendruk kunnen het product beschadigen en leiden tot versnelde slijtage van de pomp en een hoger energieverbruik. Daarnaast is het belangrijk om bij de plaatsing voldoende onderhoudsruimte te voorzien, zodat inspectie en reparaties eenvoudig kunnen worden uitgevoerd.
Storingen tijdig in kaart brengen
Onderhoud speelt een cruciale rol bij het hygiënisch en efficiënt verpompen van voeding. Preventief onderhoud is essentieel om stilstand te voorkomen en onderhoudskosten te beperken. Daarbij is het belangrijk om mogelijke storingen tijdig te identificeren, zoals lekkende seals, het droogdraaien van een pomp, of blokkades in leidingen die tot hoge druk en mogelijke schade aan de pomp kunnen leiden.
Signalen die op storingen wijzen
Om storingen te signaleren, kunnen de positieve pompen worden beveiligd met een veiligheidsklep, die de installatie beschermt wanneer een afsluiter wordt dichtgedraaid. Overdrukbeveiliging is eveneens aan te raden, en kritische onderdelen zoals seals houdt u best altijd op voorraad. Bij niet-hygiënische pompen kan daling in debiet een indicatie zijn, bij lobben-, centrifugaal- of twinscrewpompen zal deze daling in debiet nooit voorkomen omdat het materiaal niet aangetast zal geraken.
Er bestaan diverse monitoringssystemen die pompen continu bewaken op trillingen, temperatuur, druk en debiet. Een regelmatige visuele inspectie blijft echter onmisbaar. Om het energieverbruik verder te beperken, kan de pomp worden uitgerust met een frequentieregelaar.
Het belang van goede afsluiters
Het is belangrijk om ook aandacht te besteden aan de afsluiters. Plaats altijd een afsluiter voor en achter de pomp, zodat het onderhoud ergonomisch en veilig kan plaatsvinden. De afsluiters moeten bovendien geschikt zijn voor voedingsmiddelen en een lage KV-waarde hebben, zodat de weerstand in het systeem minimaal is. Daarbij is het essentieel dat een afsluiter vrij is van dode ruimtes, geen ruwe oppervlakken bevat en bestand is tegen CIP-reiniging.
Een standaard kogelkraan is hiervoor niet geschikt, omdat deze dode ruimtes bevat. Beter is het om te kiezen voor een voedingsgeschikte vlinderklep of een kogelkraan zonder dode ruimtes. Hoe vlotter het product door de afsluiter stroomt, hoe efficiënter de pomp werkt en hoe minder energie er wordt verbruikt.
Met medewerking van Packo (Verder) en SPX FLOW