Reinraumreinigung in der Lebensmittelherstellung

In der Lebensmittelsicherheit stellt die mikrobiologische Hygiene die Hauptproblematik dar, die neben Verunreinigungen, Ruckständen von Fremdstoffen oder  nicht deklarierten Substanzen und Allergenen Probleme hervorrufen kann. Damit unerwünschte Keime sich nicht ausbreiten können, gibt es verschiedene Aspekte, die zu beachten sind, sowie spezielle Methoden der Desinfektion und Reinigung.

Produktionsbedingungen im Reinraum
Wie auch in anderen Bereichen ist eine geeignete Konzipierung des Reinraums von zen­traler Bedeutung. Im Unterschied zu anderen Reinraum-Bereichen ist bei Lebensmitteln die Gefahr, die von biologischen Kontaminationen und Partikeln chemischer und physikalischer Herkunft ausgeht, um einiges höher. Deswegen ist es in dieser Branche umso wichtiger, geeignetes Material einzusetzen und glatte Oberflächen und Werkstoffe zu verwenden, die einfach zu reinigen sind und selbst keine Kontaminationsquelle darstellen. Solche Werkstoffe sind bspw. Edelstahl, lebensmittelunbedenkliche Kunststoffe oder eloxiertes Aluminium. Auch die Werkstücke für Böden, Fugen und Wände lassen sich Lebensmittelproduktions-tauglich anpassen. Besonders Fugen und innenliegende Ecken sollte man bei Böden möglichst verhindern. Der Einsatz antimikrobiell ausgestatteter Materialien und Werkstoffe nimmt vor allem im Lebensmittelbereich seit Jahren deutlich zu.
Im Bereich der Produktionsanlagen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, Reinraume möglichst klein zu halten, um das Kontaminationsrisiko und den technischen Aufwand zu reduzieren und Kosten zu sparen. Idealerweise herrschen die Reinraumbedingungen daher nur unmittelbar am Ort der Verarbeitung. Zudem wird häufig ein “Raum-in-Raum-Konzept” verwendet, bei dem der ISO-Klasse 5-Reinraum von einem grösseren ISO-Klasse 6-Reinraum umgeben ist, in dem weniger kritische  Bedingungen herrschen als in dem Mini-Environment.

Hygiene
Hygiene ist ein elementarer Beitrag zur Lebensmittelsicherheit. Sie fußt der Einhaltung einer Basishygiene und auf ausgeklügelten Reinigungskonzepten, deren Ziel es ist, möglichst wenige Bakterien, Schimmelpilze oder Viren während der Produktions- und Produktstufen auf Lebensmittel zu übertragen. Die bereits vorhandenen Mikroorganismen werden im Zuge der Basishygiene eliminiert, ausgewaschen oder an der Vermehrung gehindert.
Personalhygiene und Schulung des Personals garantieren die Einhaltung der Hygiene­anforderungen an die Betriebsräume, die Reinigung und Desinfektion von Flächen und Geräten, die Produkthygiene, die Einhaltung der Hygienevorschriften beim Transport und der Lagerung und die Schädlingsbekämpfung. Das Reinraum-Verhalten des Personals sowie die Nachweis- und Reinigungsmethoden sind so zu schulen und kontinuierlich zu optimieren, dass stets das aktuelle Hygieneoptimum erreicht wird.
Ein Personalhygienekonzept umfasst Maßnahmen wie gründliches Händewaschen und Desinfizieren, Arbeiten mit sauberer Arbeitskleidung, Beachten der Körperhygiene, Tragen rutschfester Schuhe, Verzicht auf Parfüm und Nagellack, Schmuck und Armbanduhr, Tragen einer Hygienehaube sowie regelmäßige Schulungen zur Lebensmittelhygiene.
Insbesondere sind bei der Personalhygiene gesetzliche Anforderungen einzuhalten, deren Grundlagen im § 42 Infektionsschutzgesetz (IfSG) geregelt sind, und die in speziellen Lebensmittel-Hygieneschulungen gemäß §4 LMHV vermittelt werden. Personen, die Fleisch und Fleisch­erzeugnisse herstellen, behandeln und in Verkehr bringen, müssen überdies ein gültiges, jederzeit einsehbares Gesundheitszeugnis bzw. eine Bescheinigung nach § 43 IfSG vorweisen können.
Der Gesundheitsschutz ist ein wichtiger Bestandteil der Hygienevorschriften. So dürfen Mitarbeiter mit offenen Wunden und ansteckten Infekten nicht an exponierten Hygienearbeitsplätzen arbeiten.
Im Rein- und Sauberraumbereich führt der Weg des Personals durch eine oder mehrere Schleusen zum Kernbereich der Reinraumzone (Abb. 2). Diese weist eine definierte Reinheitsklasse auf. Welche Reinraumklasse erforderlich ist, hängt vom Produkt ab. So muss Brot nicht in einer aseptischen Umgebung hergestellt werden wie z. B. kritische Fisch- und Fleischprodukte.
Bereits durch die Herstellungsprozesse, die Pasteurisierung sowie die intensive Reinigung, die bei der Arbeit mit Lebensmitteln von großer Bedeutung ist, entsteht eine hohe Luftfeuchtigkeit. Dazu kommt, dass die Produktionsanlagen Wärme ab geben, so dass sich in den Produktionsräumen eine optimale Umgebung für unerwünschte Mikroorganismen ergibt. Bakterien, schädliche Schimmelpilzarten und Hefen lassen die empfindlichen Lebensmittel unter Umständen rasch verderben. Daneben können z. B. bei Käse auch Bakteriophagen Probleme hervorrufen.

Unterhaltsreinigung in der ­Lebensmittelbranche
Unter Reinigung ist die Entfernung von Produktresten und Schmutz im weitesten Sinne zu verstehen. Durch Reinigung von Oberflächen sollen Keime mechanisch entfernt werden, um ihnen den Nährboden zu entziehen. Bei einer effektiven Reinigung erreicht man nur eine Keimreduktion, aber keine Keimfreiheit. Die Keimreduktion beträgt in der Regel 90 %. Dies reicht für viele Oberflächen aus. Nur bei den Flächen, die mit leichtverderblichen Lebensmitteln in Kontakt kommen, ist eine gleichzeitige oder anschließende Desinfektion unbedingt erforderlich!
Die Betriebshygiene und die Reinigungskonzepte beginnen bei der Reinraumumgebung. Zur Vermeidung von Kontaminationen und Kreuzkontaminationen über Oberflächen, die mit Lebensmitteln in Berührung kommen, sind systematische Reinigungs-und Desinfektionsmaßnahmen durchzuführen. Soll ein Betrieb gut zu reinigen sein, müssen dafür auch die entsprechenden Voraussetzungen geschaffen werden: Bauart der Geräte, Oberflächenbeschaffenheit und freie Zugänglichkeit spielen hier eine große Rolle. Zu den Hygienic Design-Elementen zur systematischen Reinhaltung der Umgebung gehören die Konstruktion von Maschinen und Metall-, Kunststoff- und Textilkomponenten, die keine Schmierstoffe an das Lebensmittel absondern. Für Betriebsräume sind leicht zu reinigende Fußböden Pflicht. Eine Reinigung von Produktionsanlagen kann das Auseinandernehmen und wieder Zusammenbauen mit einbeziehen. Nach Erstellung eines Reinigungs-und Desinfektionsplans und der entsprechenden Reinraumregeln mit Zugangscode, etc. kommen gelistete Reinigungsmittel nach DVG oder DLG zum Einsatz. Eine Protokollierung dient der Eigenkontrolle.
Zur Betriebshygiene zählen darüber hinaus Maßnahmen zum Reinhalten von Arbeitsräumen und Arbeitsgeräten wie z. B.: die konsequente Reinigung aller Geräte, die mit Nahrungsmitteln in Berührung kommen, die Reinigung der Räume, in denen Nahrungsmittel gelagert oder zubereitet werden, die räumliche Trennung von reinen und unreinen Bereichen, getrennte Arbeitsplätze für z. B. Gemüse- und Fleischzubereitung und vieles mehr.
Die professionelle Reinigungstechnologie ­umfasst mehrere Schritte:

• Grobreinigung: Entfernung von Grobpartikeln > 50 μm; sie kann mit speziellen Staubsaugern durchgeführt werden.
• Feinreinigungsgang: Entfernung mittelgroßer ­Partikel 10 – 50 μm durch Wischen mit partikel­armen Wischbezügen
• Feinstreinigung: Entfernung kleiner Partikel < 10 μm mit Desinfektionsmitteln und Spülwasser. Detergentien hinterlassen Rückstände, die mit ­partikelarmen Wasser entfernt werden müssen.

Die Reinraumreinigung ist jedoch Erfahrungssache, sie wird durch Kontrollmessungen validiert. Diese Überprüfung der Reinoberflächen und der Luft nach Durchführung der Reinigung schließt die Reinigung ab. Professionelle Reinraumreiniger arbeiten nach einer Strategie, nach der die Sauberkeit in Richtung Reinraum durch wiederholte konventionelle Reinigung auch der direkt angrenzenden Bereiche wie Umkleideräume und Schleusen stufenweise zunimmt.

Chemische Reinigungsmittel
Die Lebensmittelbranche ist ein hoch sensibler Bereich. Hygienemaßnahmen und -konzepte müssen perfekt aufeinander abgestimmt sein und dürfen dabei auch die Gesundheit der Arbeiter nicht beeinträchtigen. Der größte Vorteil einer Produktion von Lebensmitteln im Reinraum stellt unangefochten die Reduktion der Partikelkonzentration in der Luft und damit auch die Keimreduktion im und auf dem Produkt selbst dar. Durch die entsprechenden Maßnahmen kann die Anzahl der mikrobiellen Partikel (KbE) deutlich reduziert werden. Die angestrebten sauberen und keimarmen Produktionsbedingungen sind die Voraussetzung bei der Herstellung von Frischeprodukten und ermöglichen den Verzicht von Konservierungsstoffen und Hitzebehandlungen.
Die verwendeten Detergentien unterteilt man in saure, neutrale und alkalische Reinigungsmittel. In der Regel erfordert professionelle Reinigung mehrere verschiedene Reiniger.
Saure Reiniger, wie Essigsäure, Salpetersäure, Zitronensäure, eignen sich besonders für die Entfernung von anorganischen Ablagerungen, wie z. B. Kalk- und Bierstein. Im sauren Bereich können die meisten Keime nicht überleben. Eine Kombination von Säuren mit Schaumbildnern bewirkt eine Eliminierung von Bakterien.
Neutrale Produkte, wie Handseife oder Allzweckreiniger beinhalten Netzmittel und Emulgierkomponenten und dienen zum Lösen des Schmutzes. Sie haben eine geringere Reinigungskraft als alkalische oder saure Reiniger, sind aber besonders haut- und materialverträglich.
Alkalische Reiniger kommen vor allem bei organischen Rückständen sowie zur Entfernung von Rauchablagerungen sowie bei der CIP-Reinigung von Kesseln und Geräten zum Einsatz. Sie wirken gegen alle Arten biologischer Keime.
In der Regel reicht ein einziger Reiniger nicht aus! In Fleischereibetrieben z. B. dürfte ein alkalischer Reiniger mit Tensid-Zusätzen am besten geeignet sein, wobei einmal die Woche auch der Einsatz eines sauren Reinigers sinnvoll ist.
Die Reinigungsmittel müssen hinsichtlich der Chemie den Erfordernissen angepasst sein.

Temperatur
Die Temperatur unterstützt die Lösung von organischen Verschmutzungen wie Fett und Eiweiß. Im Hinblick auf die Reinigung von Öle und Fetten sollte die Temperatur höher als 50 °C betragen, da Rinderfett einen Schmelzpunkt bei 65 °C hat. Um Eiweißablagerungen zu lösen sollte die Wassertemperatur nicht über 45 °C betragen, weil Eiweiß bei höheren  Temperaturen koaguliert und schwer lösbare Beläge bildet.
Die Einwirkzeit ist so zu wählen, dass das Reinigungsmittel auf den Schmutz optimal lösen kann.
Die Mechanik mit Scheuer-Pads, Bürsten und Schrubbern hat eine intensive Wirkung auf den Schmutz. Bei der CIP-Reinigung, einer ortsgebundenen, systematischen Reinigungsmethode, die eine Desinfektion einbezieht) arbeitet man gern mit turbulenter Strömung bei hohen Durchflussraten.

Mögliche Schäden
Die Verwendung nicht geeigneter oder falsch konzentrierter Reinigungsmittel kann Schäden am Material und auch eine mangelhafte Reinigungswirkung hervorrufen. Unzureichendes Nachspülen kann bewirken, dass bereits geringe Reste vom Reinigungsmittel das Lebensmittel nachteilig beeinflussen. Verunreinigte Reinigungsgeräte können zu einer Wiederverunreinigung der gereinigten Flächen und Geräte und letztlich der Lebensmittel führen. Reinigungsgeräte müssen daher regelmäßig heiß gereinigt und das Resultat kontrolliert werden. Wasserlachen auf dem Boden fördern die Vermehrung von Keimen! Auch ein zu langes Reinigungsintervall kann zu einer Vermehrung von Keimen und zu einer Schädigung der Geräte führen, zumal während der Reinigung die Luftfeuchte erhöht ist.
Arbeitgeber sind gehalten eine Firmenkultur zu pflegen, die es den Arbeitnehmern erlaubt, die anspruchsvollen behördlichen Vorgaben einzuhalten. Lebensmittelvergiftungen sind die Folge von Nachlässigkeit oder Fehlern in der Prozesshygiene, Zeitdruck oder Mangeln in der Qualitätssicherung. Regeln dazu wie die gute Herstellungs- und gute Hygienepraxis (GMP, GHP) werden laufend neuen Erkenntnissen angepasst. Diese Prozedere einzuhalten ist die wichtigste Massnahme, die Betriebe einhalten können und müssen.

Desinfektion
Die Desinfektion bewirkt eine irreversible Abtötung fast aller Keime (Keimreduktion um mindestens 10−5) und umfasst auch die Abtötung von Sporen. Das bekannteste Mittel ist Wasserstoffperoxid, daneben werden 2-Propanol, Formaldehyd, Ethanol und Milchsäure eingesetzt. Eine gründliche Reinigung zur Vorbereitung ist unerlässlich für eine effektive Desinfektion!

Reinigung der Reinigungsgeräte
Auch die Reinigungsgeräte müssen überprüft werden: Eignen sie sich für die gewünschte Reinigung? Von grosser Bedeutung ist bei Reinigungsgeräten ihre Materialbeschaffenheit. So kommt Edelstahl ebenso zum Einsatz wie Kunststoff. Baumwolle ist wegen des Faserabriebs ungeeignet. Ebenso steht die Verarbeitung der Geräte im Fokus, die ebenfalls reinraumtauglichen Bedingungen standhalten muss. Die Geräte unterliegen entsprechend ihrer Tauglichkeit einer eigenen Zertifizierung und werden den spezifischen Reinraumklassen zugeordnet. Solche Prüfungen werden von speziellen Instituten vorgenommen. Zu ihnen zählt das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung in Stuttgart.

Automatisierte Reinigungsverfahren
Aus der Notwendigkeit ein ökonomisch lukratives und zuverlässiges Verfahren für die Säuberung von Tanks und Anlagen, Behältern und Leitungen einzusetzen, entstand das sogenannte Cleaning in Place (CIP).
Die automatisierte Reinigung von Oberflächen läuft nach einem festgelegten Reinigungsverfahren mit Spül-, Reinigungs- und Desinfektionsgängen ab. Der Eingriff des Menschen ist nur in Ausnahmefällen vorgesehen. Die automatisierte Reinigung führt zu grösserer Reinigungseffizienz und Reproduzierbarkeit im geschlossenen System, und sie erspart Demontage und manuelle Säuberung.

Normen und Reinheitskontrollen im Reinraum
Das europäische Hygienerecht trat 2002 mit der ersten Basisverordnung in Kraft. Durch die Einführung und Umsetzung der „Guten Herstellungspraxis“ GMP, und der „Guten Hygienepraxis“ GHP, des HACCP-Konzeptes sowie diverser Qualitätsmanagementsysteme in der Lebensmittelerzeugung und -herstellung wurden die Lebensmittelsicherheit und Verbraucherschutz gestärkt. Der Normenkatalog im Bereich Lebensmittelhygiene umfasst verschiedene DIN-Normen (DIN 105 und folgende), die wiederum von der EU-Kommission offiziell als Leitlinien für die GHP anerkannt wurden.
Für die Reinigung ist die DIN Norm 10516: „Lebensmittelhygiene – Reinigung und Desinfektion“ ausschlaggebend. Daneben gibt es z. B. für den Bereich „Gewerbliches Geschirrspülen“ weitere DIN-Vorgaben, wie DIN SPEC 10534:2012-08, DIN 10510, 10511, 10512 sowie 10522.

Qualifizierung
Es empfiehlt sich, die Reinigungsergebnisse im Betrieb schon zur lebensmittelhygienischen Sicherheit zu überprüfen. Für die Planungssicherheit von kontrollierten Umgebungen sollten alle Hygienemaßnahmen messbar und überprüfbar sein. Geeignete Prüfverfahren für die Kontrolle der Wirksamkeit von Reinigung und Desinfektion beschreibt die DIN 10516:2009-05, etwa die visuelle Kontrolle zum Nachweis der Sauberkeit, einen NAD/NADH-Farbtest oder den ATP-Lumineszenztest zum Nachweis unerwünschter organischer Substanzen, sowie ein Abklatschverfahren nach DIN 10113-3 zum Nachweis der Keimbelastung (aeroben Bakterien, Hefen und Schimmelpilze).

Transport und Lagerung
Der Transport von Lebensmitteln kann zu einem Hygienerisiko werden, wenn Logistikunternehmen die Reinigung ihrer Tankfahrzeuge und Container und die Einhaltung der vorgegebenen Parameter unterschätzen. Die spezifischen Reinigungsmittel für Transportfahrzeuge müssen kontrolliert angewendet werden. Vorrichtungen und Behälter zur Lagerung und Beförderung von Lebensmitteln sind natürlich auch zwischen den einzelnen Ladungsvorgängen zu reinigen, sauber und instand zu halten.
Bei der Produktion im Reinraum und der damit verbundenen gesteigerten Lebensmittelsicherheit entstehen durch die reineren Bedingungen auch neue Möglichkeiten bezüglich längerer Transportwege und veränderter Lagerbedingungen. Die Haltbarkeit durch die Produktion im Reinraum um bis zu 50 % gesteigert werden.