Scambiatori di calore per uso alimentare: norme, scelta e progettazione igienica

Perché la progettazione igienica è importante

Uno scambiatore di calore utilizzato nella lavorazione degli alimenti non è semplicemente un’apparecchiatura termica: è parte integrante della superficie a contatto con il prodotto. Batteri, biofilm, residui di prodotto e rischi di contaminazione incrociata devono essere eliminati fin dalla progettazione. In un sistema di pastorizzazione, ad esempio, lo scambiatore di calore è il punto di controllo critico per l’eliminazione degli agenti patogeni. Se lo scambiatore non può essere pulito in modo efficace e verificato come igienico, diventa un rischio per la sicurezza alimentare.

Oltre alla sicurezza alimentare, i requisiti normativi nell’UE, nel Regno Unito e a livello internazionale specificano i materiali approvati, le finiture superficiali e i requisiti di documentazione per le attrezzature a contatto con gli alimenti.

Principali norme e regolamenti in materia di igiene

• Regolamento UE 1935/2004 — regolamento quadro per i materiali e gli oggetti destinati a venire a contatto con gli alimenti
• Standard sanitari 3-A (USA) — standard globale ampiamente utilizzato per la progettazione di attrezzature igieniche
• Linee guida EHEDG — linee guida del Gruppo europeo per l’ingegneria e la progettazione igienica per le attrezzature igieniche
• FDA 21 CFR — Normative della Food and Drug Administration statunitense per i materiali a contatto con gli alimenti
• Requisiti HACCP — Conformità all’Analisi dei rischi e dei punti critici di controllo per le apparecchiature di lavorazione degli alimenti

Requisiti dei materiali per gli scambiatori di calore per uso alimentare

Gradi di acciaio inossidabile

Tutti gli scambiatori di calore per uso alimentare devono essere realizzati in acciaio inossidabile. I due tipi principali utilizzati sono:

• AISI 316L (1.4404) — la specifica standard per gli scambiatori di calore per uso alimentare. La variante a basso tenore di carbonio “L” offre una migliore resistenza alla corrosione negli assemblaggi saldati e una resistenza superiore ai detergenti contenenti cloruro e ai prodotti alimentari
• AISI 304 (1.4301) — accettabile per applicazioni alimentari meno esigenti in cui l’esposizione al cloruro è limitata, ma l’AISI 316L è la specifica preferita per le massime prestazioni igieniche

Gli scambiatori di calore brasati al rame non sono adatti per applicazioni a contatto diretto con gli alimenti. La serie HEXONIC LUNA utilizza una struttura interamente in acciaio inossidabile — compresa la brasatura inossidabile — rendendola la scelta corretta per la lavorazione degli alimenti.

Finitura superficiale

Le superfici interne devono essere sufficientemente lisce da impedire l’adesione del prodotto e la formazione di biofilm e da consentire una pulizia efficace. La specifica standard per gli scambiatori di calore a piastre per uso alimentare è un valore Ra (rugosità media) di 0,8 μm o superiore sulle superfici a contatto con il prodotto, con elettrolucidatura talvolta specificata per le applicazioni più esigenti.

Pulibilità: CIP e COP

Gli scambiatori di calore per uso alimentare devono essere pulibili secondo uno standard microbiologico definito. Si utilizzano due approcci di pulizia:

• CIP (Cleaning-in-Place) — una soluzione detergente chimica viene fatta circolare attraverso lo scambiatore di calore senza smontarlo. Gli scambiatori di calore a piastre saldate come l’HEXONIC LUNA supportano il CIP con detergenti alcalini e acidi approvati
• COP (Cleaning-out-of-Place) / Smontaggio manuale — gli scambiatori di calore a piastre e telaio con guarnizioni possono essere completamente smontati per la pulizia meccanica manuale e l’ispezione, rendendoli adatti ai requisiti igienici più esigenti o ad applicazioni con elevato rischio di incrostazioni

Design a doppia parete: prevenzione della contaminazione incrociata

Nelle applicazioni in cui il circuito di riscaldamento primario utilizza acqua che deve essere mantenuta completamente separata dal prodotto alimentare — come la produzione di acqua calda sanitaria o la pastorizzazione indiretta — viene spesso specificato uno scambiatore di calore a doppia parete. HEXONIC SafePLATE utilizza un design a doppia parete che crea un percorso di perdita visibile tra i due circuiti se una piastra presenta un difetto, prevenendo la contaminazione incrociata.

Prodotti HEXONIC per applicazioni nell’industria alimentare

• Serie LUNA — scambiatore di calore a piastre brasate interamente in acciaio inossidabile progettato per applicazioni alimentari e farmaceutiche. La brasatura in acciaio inossidabile elimina il rame, soddisfacendo i più severi requisiti relativi ai materiali a contatto con gli alimenti
• SafePLATE — scambiatore a piastre saldobrasate a doppia parete per applicazioni relative all’acqua potabile e alla sicurezza alimentare, dove la prevenzione della contaminazione incrociata è fondamentale
• A piastre e telaio (con guarnizioni) — disponibile con guarnizioni in EPDM o NBR per uso alimentare; completamente smontabile per la pulizia meccanica e l’ispezione

Applicazioni comuni nell’industria alimentare

• Pastorizzazione del latte e dei prodotti lattiero-caseari
• Riscaldamento e raffreddamento di bevande (succhi, birra, bibite)
• Lavorazione di oli alimentari
• Lavorazione di zucchero e amido
• Controllo della temperatura degli ingredienti per prodotti da forno e dolciumi
• Riscaldamento dell’acqua potabile negli impianti di produzione alimentare
• Scambiatori di calore per sistemi CIP

Scopri gli scambiatori di calore per uso alimentare LUNA e SafePLATE di HEXONIC, progettati per soddisfare i più elevati standard igienici nella lavorazione di alimenti e bevande.