Dieser Artikel ist eine Adaption der 3. Ausgabe der „Encyclopaedia of Occupational Health“-Artikel „Lebensmittelindustrie“ von M. Malagié; „Tiefkühlkostindustrie“, von G. Jenson; und „Konserven und Lebensmittelkonservierung“ von JC Graham, die von Donald L. Smith überarbeitet wurden.

Die Lebensmittelindustrie umfasst eine Reihe industrieller Tätigkeiten, die auf die Verarbeitung, Umwandlung, Zubereitung, Konservierung und Verpackung von Lebensmitteln ausgerichtet sind (siehe Tabelle 1). Die verwendeten Rohstoffe sind in der Regel pflanzlichen oder tierischen Ursprungs und stammen aus Landwirtschaft, Viehzucht, Zucht und Fischerei. Dieser Artikel gibt einen Überblick über den Komplex der Lebensmittelindustrie. Andere Artikel in diesem Kapitel und Enzyklopädie sich mit bestimmten Sektoren der Lebensmittelindustrie und besonderen Gefahren befassen.

Tabelle 1. Die Lebensmittelindustrie, ihre Rohstoffe und Prozesse

Die Lebensmittelindustrie ist heute stark diversifiziert, wobei die Herstellung von kleinen, traditionellen, familiengeführten Aktivitäten, die sehr arbeitsintensiv sind, bis hin zu großen, kapitalintensiven und hoch mechanisierten industriellen Prozessen reicht. Viele Lebensmittelindustrien sind fast ausschließlich von der lokalen Landwirtschaft oder Fischerei abhängig. Früher bedeutete dies saisonale Produktion und Einstellung von Saisonarbeitern. Verbesserungen in der Lebensmittelverarbeitung und Konservierungstechnologien haben die Arbeiter etwas von dem Druck befreit, Lebensmittel schnell zu verarbeiten, um Verderb zu verhindern. Dies hat zu einer Verringerung der saisonalen Beschäftigungsfluktuationen geführt. Bestimmte Branchen haben jedoch immer noch saisonale Aktivitäten, wie z. B. die Verarbeitung von frischem Obst und Gemüse und eine Steigerung der Produktion von Backwaren, Schokolade usw. für die Ferienzeit. Saisonarbeiter sind oft Frauen und ausländische Arbeitskräfte.

Die weltweite Produktion von Nahrungsmittelprodukten hat zugenommen. Die Weltexporte von Nahrungsmitteln beliefen sich 1989 auf insgesamt 290 Milliarden US-Dollar, eine Steigerung von 30 % gegenüber 1981. Die industrialisierten Länder mit Marktwirtschaft hatten einen Anteil von 67 % an diesem Export. Ein Großteil dieses Anstiegs ist auf eine erhöhte Nachfrage nach verarbeiteten Lebensmitteln und Getränken zurückzuführen, insbesondere in Entwicklungsländern, in denen der Markt noch nicht gesättigt ist.

Diese Zunahme der Produktion von Lebensmittel- und Getränkeprodukten hat jedoch nicht zu einer Zunahme der Beschäftigung geführt, weil der Wettbewerb intensiviert wurde, was zu einem Rückgang der Beschäftigung in vielen Lebensmittelindustrien, insbesondere in Industrieländern, geführt hat. Dies ist auf die gesteigerte Produktivität und Mechanisierung in vielen dieser Branchen zurückzuführen.

Der demografische Druck, die ungleichmäßige Verteilung der landwirtschaftlichen Ressourcen und die Notwendigkeit, die Konservierung von Lebensmittelprodukten zu gewährleisten, um ihre bessere Verteilung zu erleichtern, erklären die schnelle technische Entwicklung in der Lebensmittelindustrie. Ständiger Wirtschafts- und Marketingdruck treibt die Industrie dazu, neue und unterschiedliche Produkte für den Markt bereitzustellen, während andere Betriebe möglicherweise jahrzehntelang dasselbe Produkt auf die gleiche Weise herstellen. Auch hochindustrialisierte Betriebe greifen beim Start neuer Produkte oder Prozesse oft auf archaisch anmutende Techniken zurück. In der Praxis ist zur Befriedigung des Bedarfs der Bevölkerung nicht nur eine ausreichende Menge an Nahrungsmitteln erforderlich, was eine Steigerung der Produktion voraussetzt, sondern auch eine strenge Kontrolle der sanitären Einrichtungen, um die Qualität zu erhalten, die für die Aufrechterhaltung der Gesundheit der Gemeinschaft erforderlich ist. Nur eine Modernisierung der Techniken, die durch das Produktionsvolumen in einer stabilen Produktionsumgebung gerechtfertigt ist, wird die Gefahren der manuellen Handhabung eliminieren. Trotz der extremen Vielfalt der Lebensmittelindustrie lassen sich die Verarbeitungsprozesse in Handhabung und Lagerung der Rohstoffe, Gewinnung, Verarbeitung, Konservierung und Verpackung unterteilen.

Handhabung und Lagerung

Der Umgang mit den Rohstoffen, den Zutaten bei der Verarbeitung und den fertigen Produkten ist vielfältig und vielfältig. Der aktuelle Trend geht dahin, die manuelle Handhabung durch Mechanisierung, durch „kontinuierliche Verarbeitung“ und Automatisierung zu minimieren. Die mechanische Handhabung kann umfassen: Eigenantrieb innerhalb der Fabrik mit oder ohne Palettierung oder Super- oder Schüttgutsäcke (die oft mehrere tausend Pfund trockenes Pulvermaterial enthalten); Förderbänder (z. B. mit Rüben, Getreide und Obst); Becherwerke (z. B. mit Getreide und Fisch); Wendelförderer (z. B. mit Süßwaren und Mehl); Luftberieselung (z. B. zum Entladen von Getreide, Zucker oder Nüssen und zum Transport von Mehl).

Die Lagerung von Rohstoffen ist in einer saisonalen Industrie am wichtigsten (z. B. Zuckerraffination, Brauen, Getreideverarbeitung und Konservenherstellung). Dies geschieht normalerweise in Silos, Tanks, Kellern, Behältern oder Kühlhäusern. Die Lagerung der fertigen Produkte variiert je nach Art (flüssig oder fest), der Art der Konservierung und der Art der Verpackung (lose, im Sack oder Supersack, in Bündeln, Kartons oder Flaschen); und die jeweiligen Räumlichkeiten müssen entsprechend den Handhabungs- und Konservierungsbedingungen geplant werden (Verkehrswege, leichte Zugänglichkeit, produktgerechte Temperatur und Luftfeuchtigkeit, Kühlhauseinrichtungen). Waren können während der Lagerung oder kurz vor dem Versand in sauerstoffarmen Atmosphären oder unter Begasung aufbewahrt werden.

Extrahierung

Um ein bestimmtes Lebensmittelprodukt aus Obst, Getreide oder Flüssigkeiten zu extrahieren, kann eines der folgenden Verfahren angewendet werden: Zerkleinern, Stampfen oder Mahlen, Extraktion durch Hitze (direkt oder indirekt), Extraktion durch Lösungsmittel, Trocknen und Filtrieren.

Zerkleinern, Stampfen und Mahlen sind in der Regel vorbereitende Arbeitsgänge – zum Beispiel das Zerkleinern von Kakaobohnen und das Schneiden von Zuckerrüben. In anderen Fällen kann es sich um den eigentlichen Extraktionsprozess handeln, wie beim Mahlen von Mehl.

Hitze kann direkt als Mittel zur Zubereitung durch Extraktion verwendet werden, wie beim Rösten (z. B. Kakao, Kaffee und Zichorie); bei der Herstellung wird es meist direkt oder indirekt in Form von Dampf verwendet (z. B. Gewinnung von Speiseölen oder Gewinnung von süßem Saft aus dünnen Rübenscheiben in der Zuckerindustrie).

Öle können ebenso gut extrahiert werden, indem die zerkleinerten Früchte mit Lösungsmitteln kombiniert und gemischt werden, die später durch Filtern und erneutes Erhitzen entfernt werden. Die Abtrennung flüssiger Produkte erfolgt durch Zentrifugieren (Turbinen in einer Zuckerraffinerie) oder durch Filtern durch Filterpressen in Brauereien und in der Öl- und Fettherstellung.

Produktionsprozesse

Die Vorgänge bei der Verarbeitung von Lebensmittelprodukten sind äußerst vielfältig und können nur nach individueller Untersuchung jeder Branche beschrieben werden, aber die folgenden allgemeinen Verfahren werden verwendet: Fermentation, Kochen, Dehydration und Destillation.

Die Fermentation, die üblicherweise durch Zugabe eines Mikroorganismus zu dem zuvor hergestellten Produkt erreicht wird, wird in Bäckereien, Brauereien, der Wein- und Spirituosenindustrie und der Käseproduktindustrie praktiziert. (Siehe auch das Kapitel Getränkeindustrie.)

Kochen findet in vielen Herstellungsvorgängen statt: Konservieren und Konservieren von Fleisch, Fisch, Gemüse und Obst; servierfertige Fleischverarbeitungsbetriebe (z. B. Chicken Nuggets); in Bäckereien, Keksherstellung, Brauereien; usw. In anderen Fällen erfolgt das Kochen in einem vakuumversiegelten Behälter und führt zu einer Konzentration des Produkts (z. B. bei der Zuckerraffination und der Herstellung von Tomatenmark).

Neben der Produkttrocknung durch die Sonne, wie bei vielen Südfrüchten, kann die Dehydratisierung in Heißluft (Festtrockner oder Trockentunnel), durch Kontakt (auf einer dampfbeheizten Trockentrommel, wie z. B. in der Instantkaffeeindustrie) erfolgen und der Teeindustrie), Vakuumtrocknung (oft kombiniert mit Filterung) und Lyophilisation (Gefriertrocknung), bei der das Produkt zunächst fest gefroren und dann in einer beheizten Kammer vakuumgetrocknet wird.

Die Destillation wird bei der Herstellung von Spirituosen verwendet. Die fermentierte Flüssigkeit, die zur Trennung von Getreide oder Früchten behandelt wird, wird in einem Destillierapparat verdampft; der kondensierte Dampf wird dann als flüssiger Ethylalkohol gesammelt.

Konservierungsprozesse

Es ist wichtig, jede Verschlechterung von Lebensmitteln zu verhindern, sowohl für die Qualität der Produkte als auch für das ernstere Risiko einer Kontamination oder Gefährdung der Gesundheit der Verbraucher.

Es gibt sechs grundlegende Methoden der Lebensmittelkonservierung:

1. Strahlensterilisation
2. antibiotische Sterilisation
3. chemische Wirkung
4. Austrocknung
5. Kühlung.

Kurz gesagt zerstören die ersten drei Methoden mikrobielles Leben; letztere hemmen lediglich das Wachstum. Rohstoffe wie Fisch und Fleisch, Obst oder Gemüse werden frisch entnommen und durch eine der oben genannten Methoden haltbar gemacht oder eine Mischung verschiedener Lebensmittel wird zu einem Produkt oder Gericht verarbeitet, das dann haltbar gemacht wird. Solche Produkte umfassen Suppen, Fleischgerichte und Puddings.

Die Lebensmittelkonservierung geht auf die letzte Eiszeit zurück, etwa 15,000 v. Chr., als Cro-Magnon-Menschen zum ersten Mal eine Möglichkeit entdeckten, Lebensmittel durch Räuchern haltbar zu machen. Der Beweis dafür liegt in den Höhlen von Les Eyzies in der Dordogne in Frankreich, wo diese Lebensweise in Schnitzereien, Gravuren und Gemälden gut dargestellt ist. Von damals bis zum heutigen Tag, obwohl viele Methoden angewendet wurden und werden, bleibt Hitze einer der wichtigsten Eckpfeiler der Lebensmittelkonservierung.

Hochtemperaturprozesse können je nach Kochtemperatur und -dauer Bakterien abtöten. Bei der Sterilisation (hauptsächlich in Konservenfabriken verwendet) wird das bereits konservierte Produkt der Einwirkung von Dampf ausgesetzt, im Allgemeinen in einem geschlossenen Behälter wie einem Autoklaven oder einem Durchlaufkocher. Die Pasteurisierung – der Begriff ist insbesondere Flüssigkeiten wie Fruchtsäften, Bier, Milch oder Sahne vorbehalten – erfolgt bei niedrigerer Temperatur und kurzer Zeit. Das Räuchern wird hauptsächlich bei Fisch, Schinken und Speck durchgeführt, um die Dehydrierung zu gewährleisten und einen unverwechselbaren Geschmack zu verleihen.

Die Sterilisation durch ionisierende Strahlung wird in einigen Ländern stark bei Gewürzen eingesetzt, um Verschwendung und Verderb zu reduzieren. Durch die „Strahlenpasteurisierung“ mit deutlich geringeren Dosierungen lässt sich die Kühlhaltbarkeit vieler Lebensmittel erheblich verlängern. Das Sterilisieren von Konserven mit Strahlung erfordert jedoch eine so hohe Dosierung, dass unannehmbare Aromen und Gerüche resultieren.

Ionisierende Strahlung hat zwei weitere anerkannte Anwendungen in der Lebensmittelindustrie – das Screening von Lebensmittelverpackungen auf Fremdkörper und die Überwachung zur Erkennung von Unterfüllung.

Die Mikrowellensterilisation ist eine andere Art der elektromagnetischen Emission, die derzeit in der Lebensmittelindustrie Anwendung findet. Es wird zum schnellen Auftauen von rohen gefrorenen Zutaten vor der Weiterverarbeitung sowie zum Erhitzen von gefrorenen gekochten Speisen in 2 bis 3 Minuten verwendet. Ein solches Verfahren mit seinem geringen Feuchtigkeitsverlust bewahrt das Aussehen und den Geschmack des Lebensmittels.

Trocknen ist ein gängiges Konservierungsverfahren. Die Sonnentrocknung ist die älteste und am weitesten verbreitete Methode der Lebensmittelkonservierung. Lebensmittel können heute an Luft, überhitztem Dampf, im Vakuum, in Inertgas und durch direkte Wärmeeinwirkung getrocknet werden. Es gibt viele Typen von Trocknern, wobei der spezielle Typ von der Beschaffenheit des Materials, der gewünschten Form des Endprodukts usw. abhängt. Dehydration ist ein Prozess, bei dem Wärme auf das Wasser in den Lebensmitteln übertragen wird, das verdampft. Der Wasserdampf wird dann entfernt.

Niedertemperaturprozesse umfassen die Lagerung in einem Kühlhaus (die Temperatur hängt von der Art der Produkte ab), das Einfrieren und Tiefkühlen, wodurch Lebensmittel in ihrem natürlichen frischen Zustand durch verschiedene Methoden des langsamen oder schnellen Einfrierens konserviert werden können.

Bei der Gefriertrocknung wird das zu trocknende Material eingefroren und in eine geschlossene Kammer gegeben. Der Kammerdruck wird reduziert und auf einem Wert unter 1 mm Hg gehalten. Dem Material wird Wärme zugeführt, das Oberflächeneis erwärmt sich und der entstehende Wasserdampf wird durch das Vakuumsystem abgesaugt. Wenn die Eisgrenze in das Material zurückgeht, sublimiert das Eis in situ und das Wasser sickert durch die Porenstruktur des Materials an die Oberfläche.

Lebensmittel mit mittlerer Feuchtigkeit sind Lebensmittel, die relativ viel Wasser enthalten (5 bis 30 %) und dennoch kein mikrobielles Wachstum unterstützen. Die schwierige Technologie ist ein Spin-off aus der Raumfahrt. Die Offenlagerstabilität wird durch geeignete Steuerung von Säuregrad, Redoxpotential, Feuchthaltemitteln und Konservierungsmitteln erreicht. Die meisten Entwicklungen fanden bisher bei Futtermitteln für Heimtiere statt.

Unabhängig vom Konservierungsprozess müssen die zu konservierenden Lebensmittel zuerst zubereitet werden. An der Fleischkonservierung ist eine Metzgerei beteiligt; Fisch muss gereinigt und ausgenommen, filetiert, gepökelt und so weiter werden. Bevor Obst und Gemüse konserviert werden können, müssen sie gewaschen, gereinigt, blanchiert, eventuell sortiert, geschält, gestielt, geschält und entsteint werden. Viele der Zutaten müssen gehackt, geschnitten, zerkleinert oder gepresst werden.

Verpackung

Es gibt viele Methoden zum Verpacken von Lebensmitteln, einschließlich Konserven, aseptischer Verpackung und gefrorener Verpackung.

Einmachen

Die konventionelle Konservenmethode basiert auf der Originalarbeit von Appert in Frankreich, für die ihm die französische Regierung 1810 einen Preis von 12,000 Franken verlieh. Er konservierte Lebensmittel in Glasbehältern. In Dartford, England, errichteten Donkin und Hall 1812 die erste Konservenfabrik mit verzinnten Eisenbehältern.

Heute verwendet die Welt jährlich mehrere Millionen Tonnen Weißblech für die Konservenindustrie, und eine beträchtliche Menge konservierter Lebensmittel wird in Gläser verpackt. Der Prozess des Konservierens besteht darin, gereinigte Lebensmittel, roh oder teilweise gekocht, aber nicht absichtlich sterilisiert, in eine Dose zu verpacken, die mit einem Deckel verschlossen ist. Die Dose wird dann, üblicherweise durch Dampf unter Druck, für eine gewisse Zeit auf eine bestimmte Temperatur erhitzt, um ein Eindringen der Hitze in die Mitte der Dose zu ermöglichen, wodurch das mikrobielle Leben zerstört wird. Die Dose wird dann in Luft oder Chlorwasser gekühlt, danach wird sie etikettiert und verpackt.

Im Laufe der Jahre haben sich Änderungen in der Verarbeitung ergeben. Durchlaufsterilisatoren verursachen weniger Schäden an Dosen durch Stöße und ermöglichen das Kühlen und Trocknen in einer geschlossenen Atmosphäre. Lebensmittel können auch in sterilisierbaren Beuteln hitzekonserviert werden. Dies sind Beutel mit kleiner Querschnittsfläche aus Laminaten aus Aluminium und heißsiegelbaren Kunststoffen. Das Verfahren ist das gleiche wie beim konventionellen Konservieren, aber für die Produkte werden bessere Geschmackseigenschaften beansprucht, weil die Sterilisationszeiten verkürzt werden können. Eine sehr sorgfältige Kontrolle des Retortenprozesses ist unerlässlich, um Schäden an den Heißsiegeln mit nachfolgendem bakteriellem Verderb zu vermeiden.

Aseptische Verpackung

Bei der aseptischen Verpackung von Lebensmitteln gab es neuere Entwicklungen. Das Verfahren unterscheidet sich grundlegend von der herkömmlichen Konservenherstellung. Beim aseptischen Verfahren werden Lebensmittelbehälter und Verschluss separat sterilisiert und das Befüllen und Verschließen erfolgt in steriler Atmosphäre. Die Produktqualität ist optimal, da die Wärmebehandlung des Lebensmittels genau steuerbar und unabhängig von der Größe oder dem Material des Behälters ist. Besorgniserregend ist die Exposition der Mitarbeiter gegenüber den Sterilisationsmitteln. Es ist davon auszugehen, dass das Verfahren weitere Verbreitung finden wird, da es insgesamt zu Energieeinsparungen führen sollte. Die meisten Fortschritte wurden bisher mit Flüssigkeiten und Pürees erzielt, die durch das sogenannte HTST-Verfahren sterilisiert wurden, bei dem das Produkt für einige Sekunden auf eine hohe Temperatur erhitzt wird. Entwicklungen zu partikulären Lebensmitteln werden folgen. Ein wahrscheinlicher Vorteil in Lebensmittelfabriken wird die Geräuschreduzierung sein, wenn starre Metallbehälter ersetzt werden. Solche Behälter können auch Probleme verursachen, indem sie konservierte Lebensmittel mit Blei und Zinn kontaminieren. Diese werden durch neuartige zweiteilige Behälter aus lackiertem Weißblech und dreiteilige Behälter mit geschweißten statt gelöteten Seitennähten minimiert.

Gefrorene Verpackung

Die Tiefkühlindustrie nutzt alle Methoden, um frische Lebensmittel bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt tiefzukühlen und so Eiskristalle in den wässrigen Geweben zu bilden. Die Lebensmittel können roh oder teilweise gegart eingefroren werden (z. B. Tierkadaver oder zubereitete Fleischgerichte, Fisch oder Fischprodukte, Gemüse, Obst, Geflügel, Eier, Fertiggerichte, Brot und Kuchen). Gefrorene verderbliche Produkte können über weite Strecken transportiert und bei Bedarf zur Verarbeitung und/oder zum Verkauf gelagert werden, und saisonale Produkte können jederzeit verfügbar sein.

Lebensmittel zum Einfrieren müssen in einwandfreiem Zustand sein und unter strenger hygienischer Kontrolle zubereitet werden. Verpackungsmaterialien sollten dampf- und aromadicht sowie kältebeständig sein. Die Qualität des Produkts hängt von der Gefriergeschwindigkeit ab: Bei zu langsamer Einfriergeschwindigkeit kann die Struktur des Lebensmittels durch große Eiskristalle beschädigt und enzymatische und mikrobiologische Eigenschaften zerstört werden. Kleinere Artikel wie Garnelen und Erbsen können schnell eingefroren werden, was zu einer Qualitätsverbesserung führt.

Die verschiedenen Gefrierverfahren umfassen: Luftgefrieren, Schockgefrieren, Wirbelbettgefrieren, Fluidgefrieren, Kontaktgefrieren, Flüssigkeitsgefrieren und Dehydrogefrieren.

Luftgefrieren in seiner einfachsten Form beinhaltet das Platzieren von Lebensmitteln in Schalen auf Regalen in einem Kühlhaus bei etwa –30 ºC für eine Zeit, die je nach Größe zwischen einigen Stunden und 3 Tagen variiert. Beim Schockfrosten, einer komplizierteren Technik, wird ein schnell zirkulierender kalter Luftstrom, manchmal kombiniert mit kalten Spiralen, verwendet, der Wärme durch Strahlung abführt. Die Temperaturen liegen zwischen –40 und –50 ºC, die maximale Luftgeschwindigkeit beträgt 5 m/s. Das Schockgefrieren kann in Gefriertunneln durchgeführt werden, die häufig mit Förderbändern ausgestattet sind, um die Lebensmittel zu den Kühlräumen zu transportieren. Wenn der Gefrierschrank neben dem Kühlhaus steht, wird der Tunnel oft mit einem Luftschleier statt mit Türen verschlossen.

Wirbelschichtfrosten wird für geschnittenes oder geschnittenes Gemüse, Erbsen usw. verwendet, die auf ein perforiertes Band gelegt werden, durch das ein Luftstrom geblasen wird. Jeder Gegenstand ist mit Eis überzogen und behält so seine Form und Eigenständigkeit. Das gefrorene Gemüse kann in großen Behältern gelagert und bei Bedarf in kleine Einheiten umgepackt werden. Beim Flüssigkeitsgefrieren (eines der ältesten bekannten Verfahren) wird das Lebensmittel, normalerweise Fisch, in eine starke Salzlösung getaucht. Salz kann unverpackte Waren und sogar Verpackungen durchdringen, den Geschmack beeinträchtigen und das Ranzigwerden beschleunigen. Diese Methode war in der Anwendung zurückgegangen, gewinnt aber jetzt wieder an Boden, da effektivere Kunststoffverpackungsmaterialien entwickelt werden. Geflügel wird durch eine Kombination aus Flüssigkeits- und Luftgefrierverfahren eingefroren. Jeder in Polyethylen oder ähnliches Material verpackte Vogel wird zuerst in eine Flüssigkeit gesprüht oder eingetaucht, um seine äußere Schicht einzufrieren; das Innere wird anschließend in einem Schockfroster eingefroren.

Kontaktgefrieren ist die übliche Methode für Lebensmittel, die in Kartons verpackt sind, die zwischen hohlen Regalen angeordnet sind, durch die eine Kühlflüssigkeit zirkuliert; Die Regale werden flach gegen die Kartons gedrückt, normalerweise durch hydraulischen Druck.

Beim Liqui-Freezing wird das Produkt auf ein Förderband gelegt, das durch einen Tank mit flüssigem Stickstoff (oder gelegentlich flüssigem Kohlendioxid) oder durch einen Tunnel geführt wird, in dem flüssiger Stickstoff versprüht wird. Das Einfrieren erfolgt bei einer Temperatur von bis zu –196 ºC, und nicht jede Art von Produkt oder Verpackung kann dieser Kälte standhalten. Dehydro-Gefrieren, bei dem vor dem Gefrieren ein Teil des Wassers entfernt wird, wird für bestimmte Gemüse- und Obstsorten verwendet. Es wird eine erhebliche Gewichtsreduzierung erreicht, verbunden mit geringeren Transport-, Lager- und Verpackungskosten.

Während der Kühllagerung muss das Produkt bei einer Temperatur von –25 bis –30 ºC gehalten und eine gute Luftzirkulation aufrechterhalten werden. Der Transport von Tiefkühlware muss in Kühlwagen, LKWs, Schiffen etc. erfolgen und beim Be- und Entladen darf die Ware möglichst wenig Hitze ausgesetzt werden. Üblicherweise bereiten Tiefkühlkosthersteller auch die Rohware vor, manchmal erfolgt diese Behandlung jedoch in separaten Betrieben. In Rindfleisch- und Geflügelbetrieben wird Kohlendioxid häufig zum Kühlen und Konservieren von Produkten während des Transports verwendet.

Gefahren und ihre Vermeidung

Verletzungsgefahren

Die häufigsten Ursachen für Verletzungen in der Lebensmittelindustrie sind Handwerkzeuge, insbesondere Messer; Bedienung von Maschinen; Kollisionen mit beweglichen oder stationären Objekten; Stürze oder Ausrutscher; und brennt.

Durch Messer bei der Fleisch- und Fischzubereitung verursachte Verletzungen können durch Design und Wartung, angemessene Arbeitsbereiche, die Auswahl des richtigen Messers für die jeweilige Aufgabe, die Bereitstellung von robusten Schutzhandschuhen und -schürzen und die korrekte Schulung der Arbeiter sowohl im Schärfen als auch im Gebrauch minimiert werden das Messer. Mechanische Schneidgeräte stellen ebenfalls eine Gefahr dar, und eine gute Wartung und angemessene Schulung der Arbeiter ist entscheidend, um Verletzungen zu vermeiden (siehe Abbildung 1).

Abbildung 1. Zerlegen von gefrorenem Walfleisch auf einer Bandsäge ohne angemessene Maschinenabschirmung und elektrische Vorsichtsmaßnahmen, Japan, 1989

L. Manderson

Obwohl Unfälle mit Getriebemaschinen relativ selten sind, sind sie wahrscheinlich schwerwiegend. Risiken im Zusammenhang mit Maschinen und Handhabungssystemen müssen in jeder Branche individuell untersucht werden. Handhabungsprobleme können durch eine genaue Untersuchung der Verletzungshistorie für jeden einzelnen Prozess und durch die Verwendung geeigneter persönlicher Schutzausrüstung wie Fuß- und Beinschutz, Hand- und Armschutz sowie Augen- und Gesichtsschutz angegangen werden. Gefahren durch Maschinen können durch sichere Maschinenabschirmung verhindert werden. Mechanische Handhabungsgeräte, insbesondere Förderer, werden weitverbreitet eingesetzt, und besondere Aufmerksamkeit sollte den einlaufenden Walzenspalten bei solchen Geräten geschenkt werden. Füll- und Verschließmaschinen sollten bis auf die Ein- und Auslauföffnungen vollständig gekapselt sein. Die Einläufe von Förderbändern und -trommeln sowie Riemenscheiben und Getriebe sollten sicher geschützt werden. Um beispielsweise Einschnitte in Konserven zu verhindern, sind effektive Vorkehrungen zum Entfernen von scharfem Blech oder zerbrochenem Glas erforderlich. Schwere Verletzungen durch unbeabsichtigtes Anlaufen von Getriebemaschinen während der Reinigung oder Wartung können durch strenge Sperr-/Kennzeichnungsverfahren vermieden werden.

Sturzunfälle werden am häufigsten verursacht durch:

• Der Zustand des Bodens. Unfälle sind möglich, wenn Böden uneben, nass oder durch die Art des Untergrunds rutschig sind; Nebenprodukte; durch fettige, ölige oder staubige Abfälle; oder in kalten Räumen durch Kondensfeuchtigkeit auf den Böden. Anti-Rutsch-Böden helfen, Ausrutschen zu vermeiden. Das Finden der richtigen Oberfläche und des richtigen Reinigungsplans sowie eine gute Haushaltsführung und richtiges Schuhwerk werden dazu beitragen, viele Stürze zu vermeiden. Bordsteine ​​um Maschinen herum, die Wasser enthalten, verhindern, dass Wasser auf den Boden fließt. Es sollte für einen guten Abfluss gesorgt werden, um alle sich ansammelnden Flüssigkeiten oder Verschüttetes schnell zu entfernen.

• Nicht abgedeckte Gruben oder Entwässerungskanäle. Die Wartung von Abdeckungen oder Absperrungen der Gefahr ist erforderlich.

• Arbeiten in der Höhe. Die Bereitstellung sicherer Zugangsmöglichkeiten zu Ausrüstungs- und Lagerbereichen, soliden Leitern und Absturzsicherungen (einschließlich Auffanggurten und Rettungsleinen) kann viele Gefahren verhindern.

• Dampf oder Staub. Arbeiten, die Dampf oder Staub erzeugen, können nicht nur den Boden rutschig machen, sondern auch eine gute Sicht beeinträchtigen.

• Unzureichende oder inkonsistente Beleuchtung. Die Beleuchtung muss hell genug sein, damit die Mitarbeiter den Prozess beobachten können. Die Wahrnehmung einer unzureichenden Beleuchtung entsteht, wenn Lagerhallen im Vergleich zu Produktionsbereichen dunkel erscheinen und sich die Augen der Menschen nicht anpassen, wenn sie von einer Lichtstärke zur anderen wechseln.

Verbrennungen und Verbrühungen durch heiße Flüssigkeiten und Kochgeräte sind üblich; ähnliche Verletzungen entstehen durch Dampf und heißes Wasser, das bei der Gerätereinigung verwendet wird. Noch schwerwiegendere Unfälle können durch Explosionen von Kesseln oder Autoklaven aufgrund fehlender regelmäßiger Überprüfung, mangelhafter Mitarbeiterschulung, mangelhafter Verfahren oder mangelhafter Wartung auftreten. Alle Dampfgeräte müssen regelmäßig und sorgfältig gewartet werden, um größere Explosionen oder kleinere Lecks zu vermeiden.

Elektrische Installationen, insbesondere an nassen oder feuchten Orten, erfordern eine ordnungsgemäße Erdung und gute Wartung, um die allgemeine Gefahr eines Stromschlags zu kontrollieren. Zusätzlich zu einer ordnungsgemäßen Erdung sind Steckdosen, die mit Erdschlussunterbrechern (GFIs) geschützt sind, ein wirksamer Schutz vor elektrischem Schlag. Die richtige elektrische Klassifizierung für gefährliche Umgebungen ist entscheidend. Häufig erfordern Aromen, Extrakte und staubige entzündliche Pulver wie Getreidestaub, Maisstärke oder Zucker (die eher als Lebensmittel denn als gefährliche Chemikalien angesehen werden) klassifizierte elektrische Geräte, um eine Entzündung während Prozessstörungen oder Abweichungen zu verhindern. Brände können auch entstehen, wenn in Getreidesilos und Mühlen in der Nähe von explosiven/brennbaren organischen Stäuben geschweißt wird. Explosionen können auch in gas- oder ölbefeuerten Öfen oder Kochprozessen auftreten, wenn sie nicht richtig installiert, betrieben oder gewartet werden; ausgestattet mit den wesentlichen Sicherheitsvorrichtungen; oder wenn die angemessenen Sicherheitsverfahren nicht befolgt werden (insbesondere bei Operationen mit offener Flamme).

Eine strenge Produkthygienekontrolle ist in allen Phasen der Lebensmittelverarbeitung, einschließlich in Schlachthöfen, von entscheidender Bedeutung. Persönliche und industrielle Hygienepraktiken sind am wichtigsten zum Schutz vor Infektionen oder Kontamination der Produkte. Die Räumlichkeiten und die Ausrüstung sollten so gestaltet sein, dass sie die persönliche Hygiene durch gute, bequem gelegene und hygienische Wascheinrichtungen, Duschbäder, falls erforderlich, die Bereitstellung und das Waschen von geeigneter Schutzkleidung und gegebenenfalls die Bereitstellung von Schutzcremes und -lotionen fördern.

Eine strenge Gerätehygiene ist auch für alle Phasen der Lebensmittelverarbeitung von entscheidender Bedeutung. Während des regulären Betriebs der meisten Einrichtungen sind Sicherheitsstandards wirksam, um die Gefahren der Ausrüstung zu kontrollieren. Während des Reinigungszyklus müssen Geräte geöffnet, Schutzvorrichtungen entfernt und Verriegelungssysteme deaktiviert werden. Frustrierend ist, dass die Ausrüstung für den Betrieb ausgelegt ist, aber die Reinigung oft ein nachträglicher Gedanke ist. Ein überproportionaler Anteil der schwersten Verletzungen ereignet sich während dieses Teils des Prozesses. Verletzungen werden im Allgemeinen durch Kontakt mit einlaufenden Walzenspalten, heißem Wasser, Chemikalien und Säure- oder Laugenspritzern oder durch die Reinigung von sich bewegenden Geräten verursacht. Auch gefährliche Hochdruckschläuche, die heißes Wasser führen, stellen eine Gefahr dar. Fehlende gerätespezifische Verfahren, mangelnde Schulung und das geringe Erfahrungsniveau des typischen neuen Mitarbeiters, der in eine Reinigungsaufgabe gedrängt wird, können das Problem noch verstärken. Die Gefährdung wird erhöht, wenn sich die zu reinigenden Geräte in schwer zugänglichen Bereichen befinden. Ein effektives Lockout/Tagout-Programm ist unerlässlich. Die derzeit bewährte Methode zur Kontrolle des Problems ist die Entwicklung von Clean-in-Place-Einrichtungen. Einige Geräte sind so konzipiert, dass sie sich durch die Verwendung von Hochdrucksprühkugeln und Selbstreinigungssystemen selbstreinigen, aber zu oft ist manuelle Arbeit erforderlich, um Problemstellen zu beheben. In der Fleisch- und Geflügelindustrie erfolgt beispielsweise die gesamte Reinigung manuell.

Gesundheitsrisiken

Infektionen und ansteckende oder parasitäre Krankheiten, die durch Tiere oder die bei der Herstellung verwendeten Abfallprodukte von Tieren übertragen werden, sind häufige berufliche Probleme in der Lebensmittelindustrie. Zu diesen Zoonosen gehören Anthrax, Brucellose, die Leptospirose, Tularämie, Rindertuberkulose, Rotz, Wundrose, Q-Fieber, Maul- und Klauenseuche, Tollwut und so weiter. Einige Personen, die mit Lebensmitteln zu tun haben, können einer Vielzahl von Hautinfektionen ausgesetzt sein, einschließlich Milzbrand, Aktinomykose und Erysipeloid. Bestimmte Trockenfrüchte sind von Milben befallen; Dies kann Arbeiter in Sortierbetrieben beeinträchtigen.

Neben der gezielten prophylaktischen Impfung gegen Infektionskrankheiten sind richtige Handschuhe, eine gute Körperhygiene und die dazu erforderlichen sanitären Einrichtungen (die als Produktschutz Voraussetzung jeder Lebensmittelindustrie sind) die wertvollsten vorbeugenden Maßnahmen. Gute Waschmöglichkeiten, einschließlich Duschen, und geeignete Schutzkleidung sind unerlässlich. Ebenso wichtig ist eine effiziente medizinische Versorgung, insbesondere bei der Behandlung kleinerer Verletzungen.

Kontaktdermatitis und Allergien der Haut oder der Atemwege, die durch tierische oder pflanzliche organische Produkte verursacht werden, sind ebenfalls häufig. Primäre Dermatitis kann durch Reizstoffe wie Säuren, Laugen, Reinigungsmittel und Reinigungswasser verursacht werden; Reibung beim Pflücken und Verpacken von Früchten; und der Umgang mit Zucker, der in der Lebensmittelherstellung viel verwendet wird. Sekundäre Sensibilisierungen resultieren aus dem Umgang mit vielen Obst- und Gemüsesorten. Auch organische Stäube von Getreide oder Mehl können Atemwegserkrankungen (z. B. „Bäckerasthma“) verursachen und müssen bekämpft werden. Zu oft betrachtet die Lebensmittelindustrie die verwendeten Zutaten als bloße Zutaten und nicht als Chemikalien, die gesundheitliche Auswirkungen haben können, wenn die Mitarbeiter entweder industriellen Stärken oder industriellen Mengen „normaler“ Haushaltsküchenzutaten ausgesetzt sind.

Kumulative Traumastörungen

Viele der Fleisch-, Geflügel-, Fisch- und Lebensmittelverarbeitungsbetriebe beinhalten sehr repetitive und anstrengende Arbeit. Die eigentliche Natur der Produkte ist so, dass oft Handarbeit erforderlich ist, um das Produkt zu handhaben, wenn zerbrechliche Produkte inspiziert oder in Verpackungen geladen werden, oder während der Skalierung eines Produkts, bevor eine Ausrüstung mit großem Volumen gekauft oder installiert wird. Außerdem kann die Handhabung von Kisten für den Versand Rückenverletzungen verursachen. Drei Dinge, auf die Sie achten sollten, sind Aufgaben mit extremen Körperhaltungen, hohen Kräften oder vielen Wiederholungen. Kombinationen von mehr als einem Faktor machen das Problem kritischer. Eine frühzeitige Erkennung und Behandlung betroffener Arbeitnehmer ist wünschenswert. Die ergonomische Neugestaltung von Geräten und andere Änderungen, die in bestimmten Artikeln dieses Kapitels besprochen werden, verringern das Auftreten dieser Gefahren.

Kältemittel wie wasserfreies Ammoniak, Methylchlorid und andere halogenierte aliphatische Kohlenwasserstoffe, die beim Gefrieren und Kühllagern verwendet werden, bergen Vergiftungs- und Verätzungsrisiken. Notfallplanung zusätzlich zur normalen Brandschutzplanung ist wichtig. Eine Schulung der Arbeitnehmer in Evakuierungsverfahren ist ebenfalls erforderlich. Während der Evakuierung aus einigen Bereichen der Einrichtung kann ein Atemschutz vom Fluchttyp erforderlich sein. Bei einigen Chemikalien werden Sensoren im Gebäude verwendet, um alle Mitarbeiter über ein zentrales Alarmsystem frühzeitig zu warnen, um die Notwendigkeit einer Evakuierung anzuzeigen. Die Reaktionen der Arbeiter auf erhöhte Ammoniakwerte müssen ernst genommen werden, und die betroffenen Arbeiter müssen evakuiert und behandelt werden. Ammoniaklecks erfordern strenge Aufmerksamkeit und kontinuierliche Überwachung. Eine Evakuierung kann erforderlich sein, wenn die Konzentrationen zu steigen beginnen, bevor gefährliche Konzentrationen erreicht werden. Es sollte ein zentraler Sammelpunkt gewählt werden, damit die zu Evakuierenden nicht in Windrichtung des Kältemittellecks geraten. Chemikalienschutzkleidung wird benötigt, um sich dem Systemleck aggressiv zu nähern, um die Freisetzung einzudämmen. Auch wasserfreies Ammoniak und die seltener verwendeten Kältemittel wie Propan, Butan, Ethan und Ethylen sind brennbar und explosiv. Lecks an Rohren sind in der Regel auf unzureichende Wartung zurückzuführen und können mit angemessener Aufmerksamkeit verhindert werden. Es sind geeignete Maßnahmen zum Explosionsschutz und zur Brandbekämpfung zu treffen.

Pestizide, Begasungsmittel und andere gefährliche Materialien müssen unter strenger Kontrolle gehalten und nur gemäß den Anweisungen des Herstellers verwendet werden. Organophosphat-Pestizide sollten nur in Verbindung mit einer biologischen Überwachung verwendet werden, um die Kontrolle der Exposition sicherzustellen.

Das herkömmliche Zinn/Blei-Löten der Seitennaht einer Konservendose und das Bewusstsein für das Problem des Bleigehalts in Lebensmittelprodukten haben zu Studien über Umweltbleigehalte in Konservenfabriken und Blutbleigehalte bei Arbeitern geführt. Beides wurde nachweislich erhöht, aber weder der Umweltgrenzwert (TLV) noch die derzeit akzeptablen Blutbleiwerte wurden jemals überschritten. Somit stimmen die Ergebnisse mit einem Lead-Prozess mit „niedrigem Risiko“ überein.

Kohlendioxid, das zum Kühlen von zu versendenden Kühlprodukten verwendet wird, muss ebenfalls streng kontrolliert werden. Über Trockeneisbehältern muss für ausreichende Belüftung gesorgt werden, um zu verhindern, dass das Gas negative Auswirkungen hat.

Die Kälteeinwirkung kann von der Handhabung und Lagerung von Rohstoffen im Winter oder in mit „stiller Luft“ gekühlten Verarbeitungs- und Lagerräumen bis hin zu extremer Kälte bei der Luftstromkühlung von Rohstoffen, wie in der Speiseeis- und Tiefkühlindustrie, reichen. Ohne ausreichende Schutzkleidung können Kühlhausmitarbeiter durch Kälteeinwirkung gesundheitliche Beeinträchtigungen erleiden. Die Kälteexposition ist für Mitarbeiter mit sitzender Tätigkeit in sehr kalten Umgebungen am kritischsten. Es sollten Barrieren verwendet werden, um kalte Brisen von Arbeitern abzulenken, die in der Nähe von Ventilatoren stehen, die zur Luftzirkulation verwendet werden. Jobrotation an aktivere oder wärmere Standorte ist ratsam. In großen Tunnelgefrieranlagen kann es für Arbeiter tödlich sein, sich in dem sich schnell bewegenden Luftstrom aufzuhalten, selbst wenn sie Polarkleidung tragen. Es ist besonders wichtig, das Betreten eines in Betrieb befindlichen Gefriertunnels zu verbieten und wirksame Verriegelungsvorkehrungen zu treffen oder ein Protokoll für das Betreten beengter Räume zu verwenden, um sicherzustellen, dass Gefriergeräte nicht gestartet werden können, während sich noch Arbeiter darin befinden. Warme Mittagsräume und die Bereitstellung heißer Getränke mildern die Auswirkungen von Kaltarbeit.

Hitze, oft kombiniert mit hoher Luftfeuchtigkeit beim Kochen und Sterilisieren, kann eine ebenso unerträgliche physische Umgebung schaffen, in der Hitzschlag und Hitzeerschöpfung ein Problem darstellen. Diese Bedingungen finden sich insbesondere bei Verarbeitungen, bei denen Lösungen verdampft werden, wie beispielsweise bei der Tomatenmarkherstellung, häufig in Ländern, in denen bereits heiße Bedingungen herrschen. Es ist auch auf Tötungsböden von Schlachthöfen weit verbreitet. Effektive Belüftungssysteme sind unerlässlich, mit besonderem Augenmerk auf Kondensationsprobleme. In einigen Bereichen kann eine Klimaanlage erforderlich sein.

Ein ernsthaftes Gesundheitsrisiko in den meisten modernen Anlagen, insbesondere bei der Konservenherstellung, ist die Lärmbelastung. Die Aufstellung zusätzlicher Hochgeschwindigkeitsmaschinen auf engstem Raum treibt den Geräuschpegel weiter in die Höhe, trotz aller Bemühungen, ihn unter 85 dBA zu halten. Das Herstellen, Fördern und Abfüllen von Dosen mit Geschwindigkeiten von bis zu 1,000 Dosen pro Minute führt dazu, dass Bediener einem Lärmpegel von bis zu 100 dBA bei Frequenzen von 500 bis 4,000 Hz ausgesetzt sind, was einer Äquivalentdosis von etwa 96 dBA entspricht, was unkontrolliert ist führt in vielen Fällen zu lärmbedingter Schwerhörigkeit im Laufe des Arbeitslebens. Bestimmte technische Techniken können zu einer gewissen Geräuschreduzierung führen; dazu gehören schalldämpfende Befestigungen, magnetische Aufzüge, nylonummantelte Kabel und Geschwindigkeitsanpassung in Dosenfördersystemen. Einige radikale Veränderungen in der Branche, wie die Verwendung von Kunststoffbehältern, sind jedoch die einzige Hoffnung für die Zukunft, eine einigermaßen lärmfreie Umgebung zu schaffen. Derzeit sollte ein Gehörschutzprogramm basierend auf audiometrischen Untersuchungen, Gehörschutzausrüstung und Aufklärung eingerichtet werden. Lärmschutzräume und persönlicher Gehörschutz sollten bereitgestellt werden.

Wenn ionisierende Strahlung verwendet wird, sind alle für solche Arbeiten geltenden Vorsichtsmaßnahmen (z. B. Strahlenschutz, Gefahrenüberwachung, Gesundheitsvorsorge und regelmäßige ärztliche Untersuchungen) erforderlich.

Ärztliche Überwachung der Arbeitnehmer ist wünschenswert; Viele Lebensmittelfabriken sind klein, und die Mitgliedschaft in einem gruppenärztlichen Dienst kann der effektivste Weg sein, dies sicherzustellen.

Gesundheits- und Sicherheitsausschüsse, die die gesamte Organisation, einschließlich der Produktionsmitarbeiter, effektiv in die Entwicklung von Anlagenprogrammen einbeziehen, sind der Schlüssel zu einem sicheren Betrieb. Zu oft wird die Lebensmittelindustrie nicht als besonders gefährlich angesehen und es entsteht ein Gefühl der Selbstgefälligkeit. Oft sind die verwendeten Materialien solche, mit denen die Menschen vertraut sind, und daher verstehen Einzelpersonen möglicherweise nicht die Gefahren, die entstehen können, wenn industrielle Stärken oder Mengen verwendet werden. Werksmitarbeiter, die verstehen, dass Sicherheitsregeln und -verfahren vorhanden sind, um ihre Gesundheit und Sicherheit zu schützen und nicht nur, um behördliche Anforderungen zu erfüllen, sind der Schlüssel zur Entwicklung eines Qualitätssicherheitsprogramms. Das Management muss Praktiken und Richtlinien festlegen, die es den Mitarbeitern ermöglichen, diese Überzeugungen zu entwickeln.

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