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Estrategias actuales para el diseño higiénico de plantas

Una instalación construida teniendo en cuenta diseño sanitario puede ayudarles a los fabricantes a cumplir objetivos de seguridad alimentaria, mientras que estar atento a tendencias cambiantes de la industria garantiza que el programa siga siendo exitoso.

Las zonas de procesamiento húmedas a menudo necesitan más trabajo para eliminar los depósitos de bacterias que las zonas de procesamiento secas, especialmente en entornos con lavados frecuentes y programas de limpieza in situ.
Las zonas de procesamiento húmedas a menudo necesitan más trabajo para eliminar los depósitos de bacterias que las zonas de procesamiento secas, especialmente en entornos con lavados frecuentes y programas de limpieza in situ.
Big-D Construction

Por Michael Costa

La seguridad alimentaria es la piedra angular de cualquier operación próspera de procesamiento de alimentos; sin ella, una empresa puede perder la confianza de los clientes y cerrar el negocio más rápido de lo que tomó para construir la marca. Si bien el enfoque de la seguridad alimentaria a menudo se ha centrado en los empleados y en las líneas de procesamiento donde se fabrican los alimentos, una visión panorámica puede revelar que el edificio en sí (pisos, paredes, techos y más) también es crucial para el éxito o el fracaso del programa de seguridad en una empresa de alimentos.

"Los diseños sanitarios son importantes porque reducen los riesgos para la seguridad alimentaria dentro del entorno de fabricación, lo que hace que la operación general sea más segura para los alimentos y más manejable para el personal", dice Kara Scherer, líder de seguridad alimentaria en Dennis Group. “[Por definición], el diseño sanitario o diseño higiénico es la incorporación de buenas prácticas de fabricación (BPF) en la construcción de instalaciones, equipos y herramientas para reducir la probabilidad de contaminación del producto, resistir las condiciones ambientales y permitir limpieza efectiva en el momento oportuno”.

La industria de procesamiento de alimentos evoluciona cada año y, con ella, surgen nuevos desafíos para el diseño efectivo de instalaciones higiénicas. Aquí exploraremos qué estrategias fundamentales todavía funcionan y qué cambios recientes están impactando las plantas de fabricación actuales.

Zonas objetivo

Las salas o “zonas” donde se procesan y envasan los alimentos tienen objetivos de diseño sanitario diferentes al resto de una planta. Los pisos, paredes, techos y entradas requieren materiales y planos de construcción especiales, mientras que las zonas de procesamiento húmedas a menudo necesitan más trabajo para eliminar los refugios de bacterias que las zonas de procesamiento secas, especialmente en entornos con lavados frecuentes y programas de limpieza in situ.

“La zonificación higiénica ha sido una gran herramienta para determinar qué áreas de una instalación presentan mayor riesgo de contaminación biológica para los productos alimenticios. Los fabricantes centran sus esfuerzos de diseño sanitario principalmente en estos espacios de alto cuidado debido al mayor potencial de recontaminación de los productos listos para el consumo (RTE)”, dice Scherer.

"Es importante segmentar sus planes desde una perspectiva de diseño sanitario", dice Mark Redmond, presidente de Food Plant Engineering. “Un productor de material seco que no tiene actividad acuosa en su producto tiene menos posibilidades de tener microbios que un producto húmedo, como comidas listas para consumir o ensaladas frías. Tienes mayor riesgo de contraer listeria y otros patógenos, por lo que tu diseño será diferente. Tienes que decidir dónde estarán tus zonas más críticas y dónde quieres aplicar tu presupuesto”.

Materiales de construcción

Los pisos actuales ofrecen más opciones antimicrobianas que en el pasado y se pueden personalizar según el alimento o bebida que se procese. "Por lo general, vemos uretano para las instalaciones cárnicas y ladrillos lácteos o losetas resistentes a los ácidos (ART) para la industria de la leche líquida debido a la naturaleza agresiva de la leche", dice Forrest McNabb, presidente nacional de alimentos y bebidas de Big-D Construction. “Los bricks lácteos fueron el material preferido durante años, pero ART puede ser un poco más rentable que los bricks lácteos y se está volviendo más común. A la industria le tomó mucho tiempo considerar ART en lugar de bricks lácteos”.

Los pisos duraderos y antimicrobianos hechos de bricks lácteos han sido el estándar de la industria para las zonas de procesamiento de líquidos, pero las baldosas resistentes a los ácidos han logrado avances en los últimos años debido a su rentabilidad.Los pisos duraderos y antimicrobianos hechos de bricks lácteos han sido el estándar de la industria para las zonas de procesamiento de líquidos, pero las baldosas resistentes a los ácidos han logrado avances en los últimos años debido a su rentabilidad.Big-D Construction

De hecho, varios expertos mencionan que la industria procesadora de alimentos tarda en cambiar desde el punto de vista del diseño higiénico porque los propietarios de toda la vida tienden a seguir con lo que les ha funcionado en el pasado. Los resultados de esto a veces se pueden ver cuando una empresa de diseño/construcción ingresa a una instalación para modernizar y mejorar las paredes en una zona de procesamiento.

“El plástico reforzado con fibra de vidrio (FRP) solía ser dominante en la industria de alimentos y bebidas. El FRP es un buen producto, pero no en un ambiente húmedo para procesar alimentos porque puede albergar bacterias. Es un material muy fino que se aplica sobre un sustrato como madera o una estructura de metal con placas de yeso o madera contrachapada encima. Incluso si se aplica sobre una superficie sólida como mampostería u hormigón, podría haber rigidez.

Habrá huecos a base de adhesivo y tratamiento de juntas de paneles de FRP que permite la migración de la humedad detrás del panel”, explica McNabb. “He visto algunas pesadillas en las que entramos en una planta para renovarla o mejorarla, quitamos el FRP de las paredes y nunca más querrás comer el producto alimenticio que elaboran allí si pudieras ver lo que hay detrás de esas paredes”.

Otros materiales de construcción de los que la industria se está alejando para las zonas de procesamiento de alimentos incluyen “losas prefabricadas de concreto con núcleo hueco, ya que han tenido algunos problemas de alojamiento de bacterias a lo largo de los años, y unidades de mampostería de concreto (CMU), que solo se utilizan en áreas no industriales, áreas de proceso a menos que tenga un sistema de recubrimiento confiable incorporado en las áreas de proceso debido a la estructura de celda abierta de CMU”, dice McNabb.

Materiales como “el acero al carbono se ha utilizado ampliamente durante décadas para ingredientes líquidos como aceites comestibles y edulcorantes, pero hoy en día el acero inoxidable es el estándar para el diseño sanitario”, añade Mike Damiano, socio principal de Dennis Group. El acero inoxidable con acabados superficiales lisos en lugar de carbón pintado también se está volviendo más popular en las áreas de lavado.

En zonas que están constantemente húmedas, como el procesamiento de aves, las losas de pared prefabricadas con soportes de acero inoxidable integrados en la losa y anclados por detrás ocultan los pernos expuestos y otros pequeños refugios de bacterias del duro entorno frontal, y están ganando terreno en las zonas verdes de los proyectos hoy.

Los techos en las zonas de procesamiento también han evolucionado en los últimos años para exponer menos posibles refugios de bacterias, al tiempo que permiten realizar mantenimiento y mejoras por encima del techo. "Con frecuencia incorporamos el uso de techos sanitarios transitables en nuestros diseños para minimizar la contaminación de las estructuras elevadas", señala Scherer.

Hoy en día, se están construyendo techos transitables sobre las zonas de procesamiento como espacios intersticiales, donde el mantenimiento puede realizarse sin riesgo de contaminar los alimentos que se encuentran debajo.Hoy en día, se están construyendo techos transitables sobre las zonas de procesamiento como espacios intersticiales, donde el mantenimiento puede realizarse sin riesgo de contaminar los alimentos que se encuentran debajo.

McNabb agrega: "Hemos visto un mayor enfoque en sacar elementos de las áreas de proceso y colocarlos en las cavidades del techo o de la pared, de modo que cuando la gente vaya a trabajar en las plantas en las áreas de proceso, se encuentren en un espacio intersticial, y trabajan desde arriba o detrás y no dentro de la planta”.

Empleados y entradas

La forma en la que los empleados llegan y salen de una planta puede ser otro elemento que se pasa por alto y que tiene el potencial de agregar contaminantes a las líneas de producción de alimentos. Prestar mucha atención al diseño de esas áreas teniendo en cuenta el saneamiento puede ayudar a reducir las variables de riesgo.

“Ha habido una mayor conciencia y atención sobre dónde ingresan los empleados a la planta hoy. Y una vez que ingresan a la planta, no hay zona gris”, explica McNabb. “Están ingresando a un área GMP, por lo que las botas y zapatos que usan desde afuera no están permitidos en esta área; esto detiene las bacterias desde el punto de entrada de los empleados. Lo mismo se aplica a los visitantes de una planta. Esto ayuda a mitigar la introducción de bacterias externas en una planta”.

Redmond agrega: “Para cualquier camino de los empleados hacia la fábrica, es necesario asegurarse de que no traigan ningún contaminante del exterior. Cuando miro el diseño de una instalación, observo los flujos que entran y salen de la habitación: la gente fluye, la basura fluye, el aire fluye, el agua fluye, todos esos flujos diferentes. Tienes que pensar de dónde vienen y hacia dónde van, y las personas son una gran parte de eso”.

En el caso de las plantas procesadoras de carne en particular, el flujo procedente de la precosecha, donde los animales ingresan a las instalaciones, puede transportar contaminantes al área de cosecha si el área de precosecha no está actualizada desde el punto de vista del diseño higiénico.

"Es importante utilizar las mejores prácticas de diseño sanitario en cualquier lugar donde los alimentos estén expuestos porque los productos aún corren el riesgo de sufrir peligros químicos y físicos", dice Scherer. “Por ejemplo, si un área de producción previa a la matanza tiene equipos que son difíciles de limpiar, puede ocurrir contacto cruzado con alérgenos. Además, es más probable que entre material extraño en el flujo del producto durante esta fase que después de la muerte”.

Si bien el enfoque de seguridad alimentaria en los empleados a menudo está relacionado con la capacitación en análisis de peligros y puntos críticos de control (HACCP) y prácticas seguras de manipulación de alimentos, McNabb dice que la actual escasez de mano de obra y la afluencia de trabajadores sin experiencia pueden representar un riesgo para la estructura de las instalaciones diseñadas higiénicamente a través de mal uso del equipo, creando posibles refugios de bacterias en el proceso. “Es posible que tengas una situación temporal al contratar a un servicio de mano de obra a corto plazo, pero no conoce su conjunto de habilidades. Pueden causar algunos daños en una planta, como si un montacargas accidentalmente perforara agujeros en las paredes o golpeara columnas”, dice. "Cuanto más automatizada esté la planta, más fácil será operar estas sofisticadas instalaciones y mejor será mantener ese saneamiento, mantenimiento y minimizar el riesgo", agrega.

Alérgenos y colocación de equipos

La proliferación de alérgenos alimentarios durante las últimas dos décadas ha llevado a un cambio en el diseño higiénico al repensar la eficacia del sistema HVAC para muchas instalaciones de procesamiento de alimentos. Lo que solía ser la pesadilla de las instalaciones de panadería ahora es una preocupación establecida en toda la industria, según Redmond.

“Hace un tiempo estuve en una conferencia y comencé a hablar sobre alérgenos, y escuché: 'No nos importan los alérgenos'. Ese es un problema de la industria panadera”. Hoy en día, los problemas de contaminación cruzada, como el gluten, por ejemplo, son un problema para todos”, dice Redmond. "Tal vez se podía arreglárselas en el pasado cuando el ambiente no era tan higiénico en términos de control y filtración de polvo o aire, pero ese listón se ha elevado en todas las partes de una operación de procesamiento".

Esa mayor atención a la calidad del aire y la eliminación de posibles alérgenos de un entorno de procesamiento a través de filtros y ajustes de HVAC tiene un efecto directo en las líneas de procesamiento siguientes, especialmente con más empresas que producen múltiples SKU en la misma área. "Hemos visto a las plantas de alimentos evolucionar en los Estados Unidos para volverse más flexibles en los productos que se fabrican", dice Rick Burns, gerente de ingeniería de procesos/sistemas en Tetra Pak Estados Unidos y Canadá. "Con alérgenos potenciales como la soja, la avena o las almendras, la necesidad de flexibilidad en las líneas de procesamiento sin contaminación cruzada se está volviendo muy importante".

La ubicación de equipos de línea y elementos periféricos como bombas y motores dentro de una zona de procesamiento también está relacionada con el diseño higiénico del edificio que la rodea, según Tim Rugh, director ejecutivo de 3-A Sanitary Standards. “Por ejemplo, con un tanque silo, es necesario poder acceder a él desde diferentes ángulos y espacio para entrar y mirarlo para asegurarse de que se haya limpiado adecuadamente. Esos elementos deben tenerse en cuenta en el diseño de las instalaciones”.

La forma en que los empleados llegan y salen de una planta puede ser un elemento que se pasa por alto y que tiene el potencial de transportar contaminantes a las zonas de producción de alimentos. Prestar mucha atención al diseño de entradas y salidas teniendo en cuenta el saneamiento puede ayudar a reducir las variables de riesgo.La forma en que los empleados llegan y salen de una planta puede ser un elemento que se pasa por alto y que tiene el potencial de transportar contaminantes a las zonas de producción de alimentos. Prestar mucha atención al diseño de entradas y salidas teniendo en cuenta el saneamiento puede ayudar a reducir las variables de riesgo.3-A Estándares sanitarios

Es posible que los programas de software como el modelado de información de construcción (BIM) o el diseño asistido por computadora (CAD) no estén directamente asociados con el diseño sanitario, pero quienes construyen instalaciones de procesamiento de alimentos dicen que las actualizaciones recientes en esas herramientas de software permiten obtener detalles más profundos y un diseño higiénico mejorado antes. Se construye el proyecto y se instala el equipo. "El mundo de la construcción virtual ha cambiado nuestro negocio", señala McNabb. “Hemos utilizado software de modelado durante años, pero ahora tenemos un nuevo nivel para el modelado. Podemos ver cada tornillo, tubería, soporte y abrazadera y colocarlos exactamente donde queramos”, agrega.

"Las herramientas 3D están haciendo que el proceso de diseño sanitario sea más eficiente porque podemos visualizar mejor los puntos de acceso tanto a las instalaciones como al equipo, y garantizar que el diseño esté optimizado para los puntos de control, mantenimiento y saneamiento", agrega Damiano.

Sustentabilidad

El diseño de plantas sustentables es un hecho en la industria ambientalmente consciente de hoy, pero los materiales y estrategias sustentables han evolucionado hasta el punto en que los elementos ecológicos pueden superponerse y ayudar a mejorar el diseño higiénico.

"Los medios y métodos utilizados para reducir los residuos que van a los vertederos, las emisiones de carbono, el uso del agua y el carbono incorporado pueden desempeñar un papel en el diseño sanitario", dice Jacqueline Kull, líder de sostenibilidad de Dennis Group. “Las áreas de desechos se pasan por alto fácilmente en el diseño de las instalaciones, pero tienen el potencial de reducir la adulteración accidental de alimentos y mitigar la contaminación por el tráfico peatonal. La ubicación conjunta de grandes dispositivos generadores de calor puede reducir el carbono y la cantidad de tramos de tuberías, conductos y dispositivos duplicados que requieren limpieza. Además, monitorear y mantener las trampas de vapor en una instalación reducirá el potencial de acumulación de bacterias y aumentará la eficiencia de la caldera y del sistema de vapor, reduciendo el consumo de carbono y gas hasta en un 30% para todo el sistema”.

Obstáculos del propietario

Ninguna de las estrategias de diseño higiénico mencionadas en esta historia funcionará si un propietario decide que el presupuesto es más importante que la seguridad alimentaria. "Cada decisión en el mundo de la alimentación y el saneamiento debería ser una decisión a largo plazo", afirma McNabb. “Ninguna decisión sobre el saneamiento en una planta de alimentos debería ser a corto plazo y basarse únicamente en dólares; cada decisión es una decisión a largo plazo, agrega. Podría ahorrarse $150.000 por adelantado, pero le costará un millón de dólares o más en el futuro si hay un problema de seguridad alimentaria”.

La otra cara de esto son las nuevas empresas y "aquellos nuevos en la fabricación de alimentos que tienden a inclinarse hacia las soluciones menos costosas sin considerar el impacto que podrían tener en la seguridad del producto", dice Scherer. En algún punto intermedio, añade, un propietario puede priorizar el diseño higiénico incluso con un presupuesto ajustado.

"Si es propietario, debe evaluar la eficacia de sus programas actuales de GMP, saneamiento maestro y mantenimiento preventivo", dice Scherer. “Si el mantenimiento continuo será difícil o costoso, es posible que desee invertir más capital inicial en características de diseño sanitario. Si el alcance total de un proyecto no es factible, sepárelo en fases para poder invertir en diseño sanitario y, al mismo tiempo, ampliarlo a medida que haya fondos disponibles”.