Generatori per sanificanti nell industria alimentare. John DeFayette

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1 Generatori per sanificanti nell industria alimentare John DeFayette

2 Il problema: la sicurezza alimentare

3 La sfida: la chimica industriale Degrado Energia Carburante Energia Acqua Industria chimica Packaging Trasporto Stoccaggio Pulizia Effluenti Inquiname nto Effluenti Rifiuti

4 La soluzione: la sintesi in situ Elettricità Acqua Sale Pulizia Effluenti

5 Elettrolisi a camera non divisa Ipoclorito di sodio + H 2 (gas) Elettrolisi della salamoia (reazioni parziali) H 2 Anodo 2Cl Cl 2 + 2e Catodo 2H 2 O + 2e H 2 + 2OH Cl 2 OH - Dissociazione del cloro (dipende dal ph) e - Na + e - Cl 2 + OH - HOCl + Cl - H + + OCl - Senza tampone alcalina la soluzione decade rapidamente in acqua salina. Cl - H 2 O Anodo Catodo Corrosione Cloruri residui al di sotto di 3:1 Salamoia diluita

6 Generatore Hypo Nekimol Tap water Salt H 2 Brine tank Oxidant recirculation and batch generator CIP tank EC cell Self cleaning Rectifier Control panel

7 Generatore Hypo Nekimol Modello stand-alone Hypo Generatore in situ Hypo 200 Operazione manuale Ciclo automatico a 2ore

8 Generatore Hypo Nekimol Modello manuale Hypo M2 Modello automatico Hypo A2 Generatore in situ Hypo 200 Centrale CIP integrato Sistema ibrido per lavaggio CIP periodico a caldo

9 L applicazione: pulizia ottimizzata Ciclo standard a 5 stadi Risciacquo Lavaggio caustico caldo Risciacquo caldo Sanificazione chimica Risciacquo finale Ciclo Nekimol a 3 stadi Risciacquo Nekimol POU lavaggio e sanificazione Risciacquo finale Opportunità aumentata di produzione

10 Benefici della soluzione Nekimol Riduzione dei cicli improduttivi Efficacia di sanificazione migliorata Riduzione dello stock chimico Costi ridotti per le conformità legali Migliorata sicurezza personale e d impianto Diminuito impatto ambientale

11 Nekimol Srl Safe food through Safe chemistry. Right where it s needed. John DeFayette John.DeFayette@Nekimol.com +39 (348)

12 Azioni fondamentali Sanificazione Detergenza No corrosione

13 Prova detergenza Protocol CIP latte Prove preliminarie detergenza

14 Obbiettivi I. Sviluppare piattaforma laboratorio CIP latte e metodo ripettibile II. III. Stabilire procedure base CIP latte A. Confronto con Status Quo (Soda caustica) B. Controllo (Acqua) Investigazione iniziale parameters dell applicazione CIP A. Concentrazione ossidante B. Invecchiamento ossidante C. Acidità D. Effetti chimici e meccanici E. Temperatura F. Ricetta specie 14

15 Piattaforma Flusso ridotto (<0.2m/s) piatti paralleli AISI 304 Flusso alto (>1.5m/s) tubi AISI

16 Protocollo Sporcizia idealizzata Residuo dairy di Tipo A: tipico per pastorizzazione a C 50-60% proteine 30-40% minerali (soprattutto fosfato di calcio) 4-8% grassi Proteine β-lactoglobulina denaturate (raddrizzate) aggregate con α-lactalbumina Aggregati adsorbiti sulle superfice Le proteine adsorbite sono fra i residui alimentari più difficili da rimuovere dalle superfice di contatto. Ref.: Fouling of heat exchangers by dairy fluids A review ; B. Bansal and X. D. Chen; ECI Symposium Series, Vol. RP2;

17 Protocollo Metodo A. Preparazione campioni 1. Sporcizia campione: yoghurt bianco fresco non zuccherato 17

18 Test Protocol Metodo A. Preparazione campioni 2. Applicazione sporcizia i. Piatti: immersione ii. Tubi: spremuta 18

19 Protocollo Metodo A. Preparazione campioni 3. Sgocciolare 4. Cuocere a C per >3 ore 19

20 Test Protocol Metodo B. Test CIP grossolano 1. Registrare peso campione iniziale 2. (0-200g ± 5mg) 3. Preparare bagno soluzione di litri totale 4. Temperatura via termostato se necessario 5. Ricircolo volumetrico; flusso 0-12 l/m 6. Immersione campioni nel bagno 7. Rimozione campioni singoli ad intervalli 8. Asciugatura campioni a C per >2 ore 9. Pesatura finale 20

21 Risultati Benchmark CIP 100% 90% 80% 70% Residual soil 60% 50% 40% 30% 20% 10% Hot water Cold water Cold water Cold 2% caustic soda Hot (75 C) 2% caustic soda 0% 0:00 0:15 0:30 0:45 CIP Time 21

22 Risultati Oxidant concentration dependence 100% 90% 80% 70% Cold Water Cold Water Sol A - 250ppm Sol A - 600ppm Sol A - 650ppm Sol A - 750ppm Sol A - 900ppm Sol A ppm Sol A ppm Cold 2% caustic soda Hot 2% caustic soda Hot Water Residual Soil 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 0:00 0:15 0:30 0:45 CIP time 22

23 Risultati 100% 90% 80% 70% Oxidant age dependence Hot water Sol A - 650ppm - 2h Sol A - 750ppm - 3h Sol A - 900ppm - 5h Sol A ppm - 4h Sol A ppm - 9h Cold 2% caustic soda Cold water Sol A - 600ppm - 12h Sol A - 750ppm - 24h Sol A - 900ppm - 22h Sol A ppm - 9h Sol A ppm - 23h Hot 2% caustic soda Residual soil 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 0:00 0:15 0:30 0:45 CIP time 23

24 Risultati 100% 90% 80% Acid-base dependence Hot water Cold water Sol A - 220ppm - ph 6.0 Sol A - 250ppm - ph 8.0 Sol A - 250ppm - ph 8.2 Sol A ppm - ph 5.4 Sol A ppm - ph 8.6 Sol A ppm - ph 9.5 Sol A ppm - ph 10.8 Sol A ppm - ph % Residual soil 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 0:00 0:15 0:30 0:45 CIP time 24

25 Risultati High speed flow CIP 100% 90% 80% Sol A - 250ppm - ph 8.2 Sol A - 500ppm - ph 8.5 Sol A - 520ppm - ph 8.4 Sol A ppm - ph 8.5 Sol A ppm - ph 9.4 Sol A ppm - ph 8.5 Sol A ppm - ph 8.6 Cold water Hot 2% caustic soda 70% Residual soil 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 0:00 0:15 0:30 0:45 CIP time 25

26 Osservazioni Rimozione grossolana a temperatura ambiente via sola azione chimica è osservata a concentrazioni oltre 650ppm FAC. Concentrazione aumentata di ossidanti aumenta la velocità di degradazione della sporcizia. La degradazione del film è accelerata con l invecchiamento della soluzione nelle prime 36 ore. L efficacia di rimozione del film dipende fortemente dal ph della soluzione: un aggiustamento verso l alcalinità aumenta l efficacia mentre il l acidificazione diminuisce rapidamente la sua azione detergente. Alla concentrazione di generazione (circa 1000ppm) l acidificazione verso l alto rapporto di HClO (<6) risulta nell ossidazione rapida dell acciaio inox. I residui della soluzione sulle superficie ripulite sono facilmente rimossi, in contrasto ai depositi appiccicosi della soda caustica. 26

27 Studio futuro Raffinare il piattaforma, soprattutto quello del flusso alto. Più prove per aumentare il significato statistico. Applicare la soluzione Nekimol ai protocolli del cliente. Verificare la capacità sanificante via protocolli del cliente. Ottimizzare protocolli CIP del cliente. 27

28 Nekimol Hypo Materials Compatibility Corrosive components in CIP solution Stainless steel pitting and crevice corrosion Chlorine (Cl 2 ) in wet gas phase Independent Chloride ion (Cl - laboratory tests determine) in Nekimol solution Hypo safety Hypochlorous acid (HClO) in solution Reactivity sensitive to ph Minimize ratio of chloride to active species

29 Challenge tests according to norms EN 14561:2006, EN 13704:2002, CEN/TC 216/WG 1 N 569 Minimum Log Bacterium Reduction Escherichia coli 3,0 Salmonella enterica 3,0 Staphylococcus aureus 5,6 Pseudomonas aeruginosa 5,8 Pseudomonas syringae 3,0 Enterococcus hirae 5,7 Clostridium difficile 3,3 Bacillus subtilis 3,0 Mycobacterium terrae 5,5 Mycobacterium avium 5,7 Nekimol Hypo Sanitizing Power Virus Minimum Log Reduction Herpes simplex type 1 4,3 Influenza A human H1N1 4,2 Bovine viral diarrhea BVDV 4,2 Vaccinia HIV 4,2 Hepatitis A / B DBHV, HAV 4,4 Fungus Candida Albicans 4,4 Aspergillus niger 4,1 Hypochlorite Concentration: 1000 ppm Contact time: 20 minutes