Martedì, 29 marzo 2011 18: 16

Processi dell'industria alimentare

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Questo articolo è un adattamento degli articoli della 3a edizione dell'“Encyclopaedia of Occupational Health” “Food Industries”, di M Malagié; “Industria dei surgelati”, di G. Jenson; e “Conservazione e conservazione degli alimenti”, di JC Graham, rivisti da Donald L. Smith.

Il termine industrie alimentari comprende una serie di attività industriali finalizzate alla trasformazione, trasformazione, preparazione, conservazione e confezionamento di derrate alimentari (vedi tabella 1). Le materie prime utilizzate sono generalmente di origine vegetale o animale e prodotte dall'agricoltura, dall'allevamento, dall'allevamento e dalla pesca. Questo articolo fornisce una panoramica del complesso delle industrie alimentari. Altri articoli in questo capitolo e Enciclopedia affrontare particolari settori dell'industria alimentare e rischi particolari.

Tabella 1. Le industrie alimentari, le loro materie prime e processi

Industria

Materiali lavorati

Requisiti di archiviazione

Tecniche di lavorazione

Tecniche di conservazione

Imballaggio dei prodotti finiti

Lavorazione e conservazione della carne

Manzo, agnello, maiale, pollame

Celle frigorifere

Macellare, sezionare, disossare, sminuzzare, cuocere

Salatura, affumicatura, refrigerazione, surgelazione, sterilizzazione

Sfuso o in barattoli, cartone

Lavorazione del pesce

Tutti i tipi di pesce

Celle frigorifere o salate sfuse o in fusti

Detestare, eviscerare, sfilettare, cuocere

Surgelazione, essiccazione, affumicatura, sterilizzazione

Sfuso in contenitori refrigerati o in lattina

Conservazione di frutta e verdura

Frutta e verdura fresca

Elaborato immediatamente; i frutti possono essere stabilizzati con anidride solforosa

Scottatura o cottura, macinazione, concentrazione sottovuoto dei succhi

Sterilizzazione, pastorizzazione, essiccazione, disidratazione, liofilizzazione (liofilizzazione)

Borse, lattine o bottiglie di vetro o di plastica

Fresatura

Grani

I silos possono essere sottoposti a fumigazione durante lo stoccaggio

Macinare, setacciare, macinare, rullare

Essiccazione cottura o cottura al forno

Silos (trasporto pneumatico), sacchi o sacchi per altre lavorazioni, oppure inscatolati per il commercio al dettaglio

Cottura

Farine e altri prodotti secchi, acqua, oli

Silos, super sacchi e sacchi

Gramolazione, fermentazione, laminazione trattamenti superficiali di stagionatura

Cottura, trattamenti superficiali di taglio e confezionamento

Confezionato per commercio all'ingrosso, ristoranti e mercati al dettaglio

Produzione di biscotti

Farina, panna, burro, zucchero, frutta e condimento

Silos, super sacchi e sacchi

Mescolare, impastare, modellare laminando

Cottura, trattamenti superficiali di taglio e confezionamento

Borse, scatole per il commercio istituzionale e al dettaglio

Produzione pasta

Farina, uova

Silos

Impastare, macinare, tagliare, estrudere o modellare

essiccazione

Borse, pacchetti

Lavorazione e raffinazione dello zucchero

Barbabietola da zucchero, canna da zucchero

Silos

Pigiatura, macerazione, concentrazione sottovuoto, centrifugazione, essiccamento

Cottura sottovuoto

Borse, pacchetti

Cioccolateria e pasticceria

Zucchero di fave di cacao, grassi

Silos, sacchi, camere condizionate

Arrostire, macinare, impastare, concaggio, modellare

-

pacchetti

Brewing

Orzo, luppolo

Silos, serbatoi, cantine condizionate

Macinazione del grano, maltazione, fermentazione, filtrazione, fermentazione

Pastorizzazione

Bottiglie, lattine, barili

Distillazione e produzione di altre bevande

Frutta, grano, acqua gassata

Silos, serbatoi, vasche

Distillazione, miscelazione, aerazione

Pastorizzazione

Botti, bottiglie, lattine

Lavorazione latte e derivati

Latte, zucchero, altri componenti

Elaborazione immediata; successivamente in tini di maturazione, tini condizionati, celle frigorifere

Scrematura, zangolatura (burro), coagulazione (formaggio), stagionatura

Pastorizzazione, sterilizzazione o concentrazione, essiccazione

Bottiglie, involucri di plastica, scatole (formaggio) o non imballate

Lavorazione di oli e grassi

Arachidi, olive, datteri, altra frutta e cereali, grassi animali o vegetali

Silos, serbatoi, celle frigorifere

Macinazione, estrazione con solvente o vapore, filtropressatura

Pastorizzazione dove necessario

Bottiglie, pacchetti, lattine

 

L'industria alimentare oggi è diventata molto diversificata, con una produzione che va da piccole attività tradizionali a conduzione familiare ad alta intensità di manodopera, a grandi processi industriali ad alta intensità di capitale e altamente meccanizzati. Molte industrie alimentari dipendono quasi interamente dall'agricoltura o dalla pesca locali. In passato ciò significava produzione stagionale e assunzione di lavoratori stagionali. I miglioramenti nelle tecnologie di lavorazione e conservazione degli alimenti hanno tolto parte della pressione ai lavoratori affinché lavorassero rapidamente gli alimenti per prevenirne il deterioramento. Ciò ha comportato una diminuzione delle fluttuazioni stagionali dell'occupazione. Tuttavia, alcune industrie hanno ancora attività stagionali, come la lavorazione di frutta e verdura fresca e l'aumento della produzione di prodotti da forno, cioccolato e così via per le festività natalizie. I lavoratori stagionali sono spesso donne e lavoratori stranieri.

La produzione mondiale di prodotti alimentari è in aumento. Le esportazioni mondiali di prodotti alimentari nel 1989 ammontavano a 290 miliardi di dollari USA, un aumento del 30% rispetto al 1981. I paesi ad economia di mercato industrializzata detenevano una quota del 67% di questa esportazione. Gran parte di questo aumento può essere attribuito a un aumento della domanda di alimenti e bevande trasformati, soprattutto nei paesi in via di sviluppo dove il mercato non è stato ancora saturo.

Questo aumento della produzione di prodotti alimentari e bevande, tuttavia, non si è tradotto in un aumento dell'occupazione a causa dell'intensificarsi della concorrenza, che ha portato a una diminuzione dell'occupazione in molte industrie alimentari, specialmente nei paesi industrializzati. Ciò è dovuto all'aumento della produttività e della meccanizzazione in molti di questi settori.

La pressione demografica, la distribuzione ineguale delle risorse agricole e la necessità di assicurare la conservazione dei prodotti alimentari per facilitarne la migliore distribuzione spiegano la rapida evoluzione tecnica delle industrie alimentari. Le continue pressioni economiche e di marketing spingono l'industria a fornire prodotti nuovi e diversi per il mercato, mentre altre operazioni possono realizzare lo stesso prodotto nello stesso modo per decenni. Anche le strutture altamente industrializzate ricorrono spesso a tecniche apparentemente arcaiche quando iniziano nuovi prodotti o processi. In pratica, per soddisfare il fabbisogno della popolazione, occorre non solo una sufficiente quantità di derrate alimentari, che presuppone un aumento della produzione, ma anche un rigoroso controllo igienico-sanitario per ottenere la qualità indispensabile al mantenimento della salute della comunità. Solo la modernizzazione delle tecniche giustificata dai volumi di produzione in un ambiente di produzione stabile eliminerà i rischi di movimentazione manuale. Nonostante l'estrema diversità delle industrie alimentari, i processi di preparazione possono essere suddivisi in manipolazione e stoccaggio delle materie prime, estrazione, trasformazione, conservazione e confezionamento.

Manipolazione e stoccaggio

La manipolazione delle materie prime, degli ingredienti durante la lavorazione e dei prodotti finiti è varia e diversificata. La tendenza attuale è quella di ridurre al minimo la movimentazione manuale mediante la meccanizzazione, attraverso la "lavorazione continua" e l'automazione. La movimentazione meccanica può comportare: trasporto semovente all'interno dello stabilimento con o senza pallettizzazione o sacchi super o sfusi (spesso contenenti diverse migliaia di libbre di materiale secco in polvere); nastri trasportatori (ad es. con barbabietole, grano e frutta); elevatori a tazze (p. es., con grano e pesce); trasportatori a spirale (ad esempio, con dolciumi e farina); flussaggio ad aria (es. per lo scarico di cereali, zucchero o noci e per il trasporto di farine).

Lo stoccaggio delle materie prime è molto importante in un'industria stagionale (ad esempio, la raffinazione dello zucchero, la produzione di birra, la lavorazione del grano e l'inscatolamento). Di solito è fatto in silos, serbatoi, cantine, cassonetti o celle frigorifere. Lo stoccaggio dei prodotti finiti varia a seconda della loro natura (liquido o solido), del metodo di conservazione e del metodo di confezionamento (sfuso, in sacco o supersacco, in fardelli, scatole o bottiglie); ei relativi locali devono essere progettati in modo da soddisfare le condizioni di manipolazione e conservazione (corridoi di transito, facilità di accesso, temperatura e umidità adeguate al prodotto, impianti di celle frigorifere). Le merci possono essere conservate in atmosfere carenti di ossigeno o sottoposte a fumigazione durante lo stoccaggio o appena prima della spedizione.

Estrazione

Per estrarre un prodotto alimentare specifico da frutta, cereali o liquidi, può essere utilizzato uno dei seguenti metodi: frantumazione, frantumazione o macinazione, estrazione mediante calore (diretto o indiretto), estrazione mediante solventi, essiccazione e filtrazione.

Frantumare, pestare e macinare sono solitamente operazioni preparatorie, ad esempio la frantumazione delle fave di cacao e l'affettatura della barbabietola da zucchero. In altri casi può trattarsi del vero e proprio processo di estrazione, come nella macinazione della farina.

Il calore può essere utilizzato direttamente come mezzo di preparazione per estrazione, come nella torrefazione (es. cacao, caffè e cicoria); nella produzione viene solitamente utilizzato direttamente o indirettamente sotto forma di vapore (ad esempio, estrazione di oli commestibili o estrazione di succo dolce da fette sottili di barbabietola nell'industria dello zucchero).

Gli oli possono essere estratti altrettanto bene unendo e mescolando la frutta frantumata con solventi che vengono successivamente eliminati mediante filtraggio e riscaldamento. La separazione dei prodotti liquidi viene effettuata per centrifugazione (turbine in uno zuccherificio) o per filtrazione tramite filtropressa nei birrifici e nella produzione di oli e grassi.

Processi di produzione

Le operazioni nella lavorazione dei prodotti alimentari sono estremamente varie e possono essere descritte solo dopo uno studio individuale di ogni industria, ma vengono utilizzate le seguenti procedure generali: fermentazione, cottura, disidratazione e distillazione.

La fermentazione, ottenuta solitamente per aggiunta di un microrganismo al prodotto precedentemente preparato, è praticata nei panifici, nei birrifici, nell'industria enologica e dei liquori e nell'industria dei prodotti caseari. (Vedi anche il cap Industria delle bevande.)

La cottura avviene in molte operazioni di lavorazione: inscatolamento e conservazione di carne, pesce, verdura e frutta; impianti di lavorazione della carne pronti da servire (ad es. bocconcini di pollo); in panetterie, biscottifici, birrifici; e così via. In altri casi la cottura avviene in un contenitore sottovuoto e produce una concentrazione del prodotto (es. raffinazione dello zucchero e produzione di concentrato di pomodoro).

Oltre all'essiccazione dei prodotti al sole, come per molti frutti tropicali, la disidratazione può essere effettuata ad aria calda (essiccatoi fissi o tunnel di essiccazione), per contatto (su tamburo essiccatore riscaldato a vapore, come nell'industria del caffè solubile e l'industria del tè), l'essiccazione sotto vuoto (spesso combinata con il filtraggio) e la liofilizzazione (liofilizzazione), in cui il prodotto viene prima congelato solido e poi essiccato sotto vuoto in una camera riscaldata.

La distillazione è utilizzata nella produzione di alcolici. Il liquido fermentato, trattato per separare grano o frutta, viene vaporizzato in un alambicco; il vapore condensato viene quindi raccolto come alcool etilico liquido.

Processi di conservazione

È importante prevenire qualsiasi deterioramento dei prodotti alimentari, tanto per la qualità dei prodotti quanto per il più grave rischio di contaminazione o minaccia per la salute dei consumatori.

Esistono sei metodi di base per la conservazione degli alimenti:

  1. sterilizzazione con radiazioni
  2. sterilizzazione antibiotica
  3. azione chimica
  4. disidratazione
  5. refrigerazione.

 

In breve, i primi tre metodi distruggono la vita microbica; questi ultimi semplicemente inibiscono la crescita. Ingredienti crudi come pesce e carne, frutta o verdura vengono prelevati freschi e conservati con uno dei metodi di cui sopra, oppure una miscela di alimenti diversi viene lavorata per formare un prodotto o un piatto, che viene poi conservato. Tali prodotti includono zuppe, piatti di carne e budini.

La conservazione del cibo risale all'ultima era glaciale, circa 15,000 aC, quando gli uomini di Cro-Magnon scoprirono per la prima volta un modo per conservare il cibo affumicandolo. La prova di ciò si trova nelle grotte di Les Eyzies nella Dordogna in Francia, dove questo stile di vita è ben rappresentato in sculture, incisioni e dipinti. Da allora ad oggi, sebbene molti metodi siano stati utilizzati e lo siano tuttora, il calore rimane uno dei principali capisaldi della conservazione degli alimenti.

I processi ad alta temperatura possono distruggere i batteri, a seconda della temperatura e della durata della cottura. La sterilizzazione (utilizzata principalmente nei conservifici) consiste nel sottoporre all'azione del vapore il prodotto già inscatolato, generalmente in un contenitore chiuso come un'autoclave o un cuocitore continuo. La pastorizzazione - il termine è particolarmente riservato a liquidi come succhi di frutta, birra, latte o panna - viene effettuata a una temperatura più bassa e per un breve periodo. L'affumicatura viene effettuata principalmente su pesce, prosciutto e pancetta, assicurandone la disidratazione e conferendo un sapore caratteristico.

La sterilizzazione con radiazioni ionizzanti è ampiamente utilizzata sulle spezie in alcuni paesi per ridurre gli sprechi e il deterioramento. La “pastorizzazione per radiazione” con dosi molto più basse consente di prolungare notevolmente la durata di conservazione in frigorifero di molti alimenti. Tuttavia, la sterilizzazione di cibi in scatola con radiazioni richiede un dosaggio così elevato da provocare sapori e odori inaccettabili.

Le radiazioni ionizzanti hanno altri due usi ben noti nell'industria alimentare: lo screening delle confezioni di alimenti per la presenza di corpi estranei e il monitoraggio per rilevare il riempimento insufficiente.

La sterilizzazione a microonde è un altro tipo di emissione elettromagnetica che attualmente trova impiego nell'industria alimentare. Viene utilizzato per scongelare rapidamente ingredienti congelati crudi prima di un'ulteriore lavorazione, nonché per riscaldare cibi cotti congelati in 2 o 3 minuti. Tale metodo, con la sua bassa perdita di contenuto di umidità, preserva l'aspetto e il sapore del cibo.

L'essiccazione è un processo di conservazione comune. L'essiccazione al sole è il metodo più antico e diffuso per la conservazione degli alimenti. Oggi gli alimenti possono essere essiccati all'aria, al vapore surriscaldato, al vuoto, al gas inerte e per applicazione diretta del calore. Esistono molti tipi di essiccatoi, il tipo particolare dipende dalla natura del materiale, dalla forma desiderata del prodotto finito e così via. La disidratazione è un processo in cui il calore viene trasferito nell'acqua del cibo, che viene vaporizzata. Il vapore acqueo viene quindi rimosso.

I processi a bassa temperatura prevedono lo stoccaggio in cella frigorifera (temperatura determinata dalla natura dei prodotti), il congelamento e la surgelazione, che consentono di conservare gli alimenti allo stato naturalmente fresco, mediante vari metodi di congelamento lento o rapido.

Con la liofilizzazione, il materiale da essiccare viene congelato e posto in una camera sigillata. La pressione della camera viene ridotta e mantenuta ad un valore inferiore a 1 mm Hg. Il calore viene applicato al materiale, il ghiaccio superficiale si riscalda e il vapore acqueo risultante viene aspirato dal sistema del vuoto. Man mano che il confine del ghiaccio si ritira nel materiale, il ghiaccio sublima on-site e l'acqua filtra in superficie attraverso la struttura dei pori del materiale.

Gli alimenti a umidità intermedia sono alimenti che contengono quantità relativamente elevate di acqua (dal 5 al 30%) e tuttavia non supportano la crescita microbica. La tecnologia, che è difficile, è uno spin-off dei viaggi nello spazio. La stabilità a scaffale aperto si ottiene mediante un adeguato controllo dell'acidità, del potenziale redox, degli umettanti e dei conservanti. La maggior parte degli sviluppi fino ad oggi sono stati negli alimenti per animali da compagnia.

Qualunque sia il processo di conservazione, il cibo da conservare deve essere prima preparato. La conservazione della carne coinvolge un reparto di macelleria; il pesce ha bisogno di essere pulito e sventrato, sfilettato, stagionato e così via. Frutta e verdura prima di poter essere conservate devono essere lavate, pulite, sbollentate, magari calibrate, sbucciate, picciolate, sgusciate e snocciolate. Molti degli ingredienti devono essere tritati, affettati, tritati o pressati.

Packaging

Esistono molti metodi di confezionamento degli alimenti, tra cui l'inscatolamento, l'imballaggio asettico e l'imballaggio congelato.

Canning

Il metodo convenzionale di inscatolamento si basa sul lavoro originale di Appert in Francia, per il quale nel 1810 il governo francese gli assegnò un premio di 12,000 franchi. Conservava il cibo in contenitori di vetro. A Dartford, in Inghilterra, nel 1812, Donkin e Hall fondarono il primo conservificio utilizzando contenitori di ferro stagnato.

Oggi il mondo utilizza ogni anno diversi milioni di tonnellate di banda stagnata per l'industria conserviera e una notevole quantità di alimenti conservati viene confezionata in barattoli di vetro. Il processo di inscatolamento consiste nel prendere cibo pulito, crudo o parzialmente cotto ma non intenzionalmente sterilizzato, e confezionarlo in un barattolo sigillato con un coperchio. La lattina viene quindi riscaldata, solitamente mediante vapore sotto pressione, ad una certa temperatura per un periodo di tempo per consentire la penetrazione del calore al centro della lattina, distruggendo la vita microbica. La lattina viene quindi raffreddata in aria o acqua clorata, dopodiché viene etichettata e imballata.

Nel corso degli anni si sono verificati cambiamenti nella lavorazione. Gli sterilizzatori continui causano meno danni alle lattine per impatto e consentono il raffreddamento e l'asciugatura in atmosfera chiusa. Gli alimenti possono anche essere conservati a caldo in buste sterilizzabili. Si tratta di sacchetti di piccola sezione trasversale realizzati con laminati di alluminio e plastica termosaldabile. Il processo è lo stesso dell'inscatolamento convenzionale, ma si rivendicano proprietà gustative migliori per i prodotti perché i tempi di sterilizzazione possono essere ridotti. Un controllo molto accurato del processo di sterilizzazione è essenziale per evitare danni alle termosaldature con conseguente deterioramento batterico.

Imballaggio asettico

Ci sono stati recenti sviluppi nel confezionamento asettico degli alimenti. Il processo è fondamentalmente diverso dall'inscatolamento convenzionale. Nel metodo asettico il contenitore per alimenti e la chiusura vengono sterilizzati separatamente e il riempimento e la chiusura avvengono in atmosfera sterile. La qualità del prodotto è ottimale perché il trattamento termico dell'alimento può essere controllato con precisione ed è indipendente dalle dimensioni o dal materiale del contenitore. Di preoccupazione è l'esposizione dei dipendenti agli agenti sterilizzanti. È probabile che il metodo diventi più diffuso perché nel complesso dovrebbe comportare un risparmio energetico. Ad oggi la maggior parte dei progressi è stata fatta con liquidi e puree sterilizzati con il cosiddetto processo HTST, in cui il prodotto viene riscaldato ad alta temperatura per pochi secondi. Seguiranno sviluppi sui prodotti alimentari particolati. Un probabile vantaggio nelle fabbriche alimentari sarà la riduzione del rumore se i contenitori metallici rigidi vengono sostituiti. Tali contenitori possono anche causare problemi contaminando i cibi conservati con piombo e stagno. Questi sono ridotti al minimo da contenitori in due pezzi di nuovo tipo ricavati da banda stagnata laccata e contenitori in tre pezzi con cuciture laterali saldate anziché saldate.

Imballaggio congelato

L'industria dei surgelati utilizza tutti i metodi di surgelazione degli alimenti freschi a temperature inferiori al loro punto di congelamento, formando così cristalli di ghiaccio nei tessuti acquosi. Gli alimenti possono essere congelati crudi o parzialmente cotti (p. es., carcasse di animali o piatti di carne preparati, pesce o prodotti a base di pesce, verdure, frutta, pollame, uova, piatti pronti, pane e dolci). I prodotti deperibili congelati possono essere trasportati su lunghe distanze e stoccati per la lavorazione e/o la vendita in caso di domanda, mentre i prodotti stagionali possono essere sempre disponibili.

Gli alimenti da congelare devono essere in ottime condizioni e preparati sotto stretto controllo igienico. I materiali di imballaggio devono essere resistenti al vapore e agli aromi e resistenti alle basse temperature. La qualità del prodotto dipende dalla velocità di congelamento: se troppo lenta, la struttura dell'alimento può essere danneggiata da grossi cristalli di ghiaccio e le proprietà enzimatiche e microbiologiche distrutte. Piccoli oggetti, come gamberi e piselli, possono essere congelati rapidamente, il che migliora la qualità.

I vari metodi di congelamento includono: congelamento ad aria, congelamento rapido, congelamento a letto fluido, congelamento a fluido, congelamento a contatto, congelamento liquido e congelamento deidro.

Il congelamento ad aria nella sua forma più semplice consiste nel disporre gli alimenti in vaschette su scaffali in una cella frigorifera a circa –30 ºC per un tempo variabile da poche ore a 3 giorni, a seconda delle dimensioni. La surgelazione rapida, tecnica più complicata, utilizza un flusso di aria fredda in rapida circolazione, talvolta combinato con spirali fredde, che asporta calore per irraggiamento. Le temperature variano tra -40 e -50 ºC e la velocità massima dell'aria è di 5 m/s. La surgelazione rapida può essere effettuata in congelatori a tunnel, spesso dotati di nastri trasportatori per trasportare gli alimenti nelle celle frigorifere. Quando il congelatore è adiacente alla cella frigorifera, il tunnel è spesso chiuso con una cortina d'aria invece che con le porte.

La surgelazione a letto fluido viene utilizzata per verdure tritate o affettate, piselli e così via, che vengono posizionate su un nastro forato attraverso il quale viene soffiato un flusso d'aria. Ogni oggetto è ricoperto di ghiaccio e quindi mantiene la sua forma e la sua separazione. Le verdure surgelate possono essere conservate in grandi contenitori e riconfezionate quando necessario in piccole unità. Nel congelamento fluido (uno dei metodi più antichi conosciuti) il cibo, solitamente pesce, viene immerso in una forte soluzione di salamoia. Il sale può penetrare nei prodotti non confezionati e persino negli involucri, alterandone il sapore e accelerando l'irrancidimento. Questo metodo era diminuito in uso, ma ora sta guadagnando terreno di nuovo con lo sviluppo di materiali di imballaggio in plastica più efficaci. Il pollame viene congelato mediante una combinazione dei metodi di congelamento fluido e aria. Ogni uccello, imballato in polietilene o materiale simile, viene prima spruzzato o immerso in un fluido per congelare il suo strato esterno; l'interno viene poi congelato in abbattitore.

Il congelamento per contatto è il metodo comune per i prodotti alimentari confezionati in cartoni, che vengono posti tra ripiani cavi attraverso i quali viene fatto circolare un fluido refrigerante; i ripiani vengono premuti in piano contro i cartoni, solitamente mediante pressione idraulica.

Nel congelamento liquido, il prodotto viene posto su un nastro trasportatore che viene fatto passare attraverso un serbatoio di azoto liquido (o occasionalmente anidride carbonica liquida) o attraverso un tunnel dove viene spruzzato azoto liquido. Il congelamento avviene a temperature fino a –196 ºC e non tutti i tipi di prodotti o confezioni possono resistere a questo freddo. Il deidro-congelamento, che rimuove parte dell'acqua prima del congelamento, viene utilizzato per alcune verdure e frutta. Si ottiene una notevole riduzione di peso, con minori costi di trasporto, stoccaggio e confezionamento.

Durante la conservazione a freddo, il prodotto deve essere mantenuto a una temperatura compresa tra –25 e –30 ºC e deve essere mantenuta una buona circolazione dell'aria. Il trasporto di merci congelate deve avvenire in vagoni refrigerati, camion, navi e così via, e durante il carico e lo scarico, le merci devono essere esposte il meno possibile al calore. Solitamente le aziende produttrici di alimenti surgelati preparano anche la materia prima, ma a volte questo trattamento viene effettuato in stabilimenti separati. Nelle operazioni di carne bovina e pollame, l'anidride carbonica viene spesso utilizzata per raffreddare e conservare il prodotto durante la spedizione.

Pericoli e loro prevenzione

Rischi di lesioni

Le cause più comuni di lesioni nell'industria alimentare sono gli utensili manuali, in particolare i coltelli; funzionamento di macchinari; collisioni con oggetti in movimento o fermi; cadute o scivolate; e ustioni.

Gli infortuni causati dai coltelli nella preparazione di carne e pesce possono essere ridotti al minimo mediante progettazione e manutenzione, aree di lavoro adeguate, selezione del coltello giusto per il lavoro, fornitura di guanti e grembiuli protettivi resistenti e corretta formazione dei lavoratori sia sull'affilatura che sull'uso di il coltello. Anche i dispositivi di taglio meccanici rappresentano un pericolo e una buona manutenzione e un'adeguata formazione dei lavoratori sono fondamentali per prevenire gli infortuni (vedere figura 1).

Figura 1. Taglio di carne di balena congelata su una sega a nastro senza un'adeguata protezione della macchina e precauzioni elettriche, Giappone, 1989

FOO015F1

L.Manderson

Sebbene gli incidenti che coinvolgono i macchinari di trasmissione siano relativamente rari, è probabile che siano gravi. I rischi relativi alle macchine e ai sistemi di movimentazione devono essere studiati individualmente in ogni settore. I problemi di movimentazione possono essere affrontati esaminando attentamente la storia degli infortuni per ogni particolare processo e utilizzando un'adeguata protezione personale, come protezione per piedi e gambe, protezione per mani e braccia e protezione per occhi e viso. I rischi derivanti dai macchinari possono essere prevenuti mediante protezioni sicure dei macchinari. Le apparecchiature di movimentazione meccanica, in particolare i nastri trasportatori, sono ampiamente utilizzate e si dovrebbe prestare particolare attenzione alle linee di contatto in corsa su tali apparecchiature. Le macchine di riempimento e chiusura devono essere completamente chiuse ad eccezione delle aperture di aspirazione e scarico. Le prese dei nastri trasportatori e dei tamburi, così come le pulegge e gli ingranaggi, devono essere protette in modo sicuro. Per evitare tagli nelle conserve, ad esempio, sono necessarie disposizioni efficaci per ripulire lo stagno tagliente o il vetro rotto. Lesioni gravi dovute all'avvio involontario dei macchinari di trasmissione durante la pulizia o la manutenzione possono essere evitate mediante rigorose procedure di lockout/tagout.

Gli incidenti da caduta sono spesso causati da:

  • Lo stato del pavimento. Gli incidenti sono possibili quando i pavimenti sono irregolari, bagnati o resi scivolosi dal tipo di superficie; sottoprodotti; da rifiuti grassi, oleosi o polverosi; oppure, nelle celle frigorifere, dall'aria umida che condensa sui pavimenti. I pavimenti antiscivolo aiutano a prevenire gli scivolamenti. Trovare la superficie e il regime di pulizia adeguati, insieme a una buona pulizia e calzature adeguate, aiuterà a prevenire molte cadute. I cordoli attorno alle macchine contenenti acqua impediranno all'acqua di scorrere sul pavimento. Deve essere fornito un buon drenaggio per rimuovere rapidamente qualsiasi accumulo di liquidi o perdite che si verificano.
  • Fosse scoperte o canali di drenaggio. È necessario mantenere le coperture o barricare il pericolo.
  • Lavorare in quota. La fornitura di mezzi sicuri di accesso alle attrezzature e alle aree di stoccaggio, scale insonorizzate e protezione anticaduta (comprese imbracature per il corpo e cavi di sicurezza) può prevenire molti pericoli.
  • Vapore o polvere. Operazioni che generano vapore o polvere possono non solo rendere scivoloso il pavimento ma anche impedire una buona visibilità.
  • Illuminazione insufficiente o incoerente. L'illuminazione deve essere sufficientemente luminosa da consentire ai dipendenti di osservare il processo. La percezione di un'illuminazione inadeguata si verifica quando i magazzini appaiono bui rispetto alle aree produttive e gli occhi delle persone non si adattano nel passaggio da un livello di luce all'altro.

 

Sono comuni ustioni e scottature da liquori caldi e attrezzature da cucina; lesioni simili derivano dal vapore e dall'acqua calda utilizzati nella pulizia delle attrezzature. Incidenti ancora più gravi possono verificarsi a causa dell'esplosione di caldaie o autoclavi a causa della mancanza di controlli regolari, scarsa formazione dei dipendenti, procedure inadeguate o scarsa manutenzione. Tutte le apparecchiature a vapore necessitano di una manutenzione regolare e attenta per evitare grandi esplosioni o piccole perdite.

Le installazioni elettriche, specialmente in luoghi bagnati o umidi, richiedono un'adeguata messa a terra e una buona manutenzione per controllare il rischio comune di scosse elettriche. Oltre alle messe a terra adeguate, le prese protette con interruttori di guasto a terra (GFI) sono efficaci nella protezione dalle scosse elettriche. La corretta classificazione elettrica per ambienti pericolosi è fondamentale. Spesso aromi, estratti e polveri polverose infiammabili come polvere di grano, amido di mais o zucchero (considerati prodotti alimentari piuttosto che sostanze chimiche pericolose) possono richiedere apparecchiature elettriche classificate per eliminare l'accensione durante i disturbi o le escursioni del processo. Possono verificarsi incendi anche se la saldatura viene eseguita attorno a polveri organiche esplosive/combustibili in silos e mulini per cereali. Le esplosioni possono verificarsi anche nei forni o nei processi di cottura alimentati a gas o olio se non sono installati, utilizzati o mantenuti correttamente; provvisti dei dispositivi di sicurezza essenziali; o se non vengono seguite le corrette procedure di sicurezza (soprattutto nelle operazioni a fiamma libera).

Il rigoroso controllo dell'igiene del prodotto è fondamentale in tutte le fasi della lavorazione degli alimenti, compresi i macelli. Le pratiche di igiene personale e industriale sono molto importanti per la protezione contro l'infezione o la contaminazione dei prodotti. I locali e le attrezzature dovrebbero essere progettati per incoraggiare l'igiene personale attraverso impianti di lavaggio sani, in posizione comoda e igienico-sanitaria, docce ove necessario, fornitura e lavaggio di indumenti protettivi adeguati e fornitura di creme e lozioni protettive, se del caso.

Anche la rigorosa sanificazione delle attrezzature è vitale per tutte le fasi della lavorazione degli alimenti. Durante il normale funzionamento della maggior parte delle strutture, gli standard di sicurezza sono efficaci per controllare i pericoli delle apparecchiature. Durante il ciclo di sanificazione, le apparecchiature devono essere aperte, le protezioni rimosse e i sistemi di interblocco disattivati. Una frustrazione è che l'attrezzatura è progettata per funzionare, ma la pulizia è spesso un ripensamento. Una quota sproporzionata degli infortuni più gravi si verifica durante questa parte del processo. Le lesioni sono comunemente causate dall'esposizione a punti di presa in movimento, acqua calda, sostanze chimiche e schizzi di acido o base o dalla pulizia di attrezzature in movimento. Anche i tubi flessibili ad alta pressione pericolosi che trasportano acqua calda rappresentano un pericolo. La mancanza di procedure specifiche per le attrezzature, la mancanza di formazione e il basso livello di esperienza del tipico nuovo impiegato costretto a un lavoro di pulizia possono aggravare il problema. Il pericolo aumenta quando l'attrezzatura da pulire si trova in aree non facilmente accessibili. Un efficace programma di lockout/tagout è essenziale. La migliore pratica attuale per aiutare a controllare il problema è la progettazione di strutture clean-in-place. Alcune attrezzature sono progettate per essere autopulenti mediante l'uso di sfere spray ad alta pressione e sistemi di autolavaggio, ma troppo spesso è necessario il lavoro manuale per affrontare i punti problematici. Nelle industrie della carne e del pollame, ad esempio, tutta la pulizia è manuale.

Rischi per la salute

Le infezioni e le malattie infettive o parassitarie trasmesse dagli animali oi prodotti di scarto degli animali utilizzati nella produzione sono problemi occupazionali comuni nell'industria alimentare. Queste zoonosi includono antrace, brucellosi, leptospirosi, tularemia, tubercolosi bovina, morva, erisipeloide, febbre Q, afta epizootica, rabbia e così via. Alcuni manipolatori di alimenti possono essere soggetti a un'ampia varietà di infezioni della pelle, tra cui antrace, actinomicosi ed erisipeloide. Alcuni frutti secchi sono infestati da acari; ciò può influire sui lavoratori nelle operazioni di smistamento.

Oltre alla specifica vaccinazione profilattica contro le malattie infettive, guanti adeguati, una buona igiene personale e le strutture sanitarie per consentire ciò (che sono un prerequisito di qualsiasi industria alimentare come protezione del prodotto) sono le misure preventive più preziose. Sono essenziali buone strutture per lavarsi, comprese le docce, e indumenti protettivi adeguati. Un'assistenza medica efficiente, in particolare per il trattamento di lesioni minori, è un requisito altrettanto importante.

Sono comuni anche dermatiti da contatto e allergie della pelle o delle vie respiratorie causate da prodotti biologici, animali o vegetali. La dermatite primaria può essere causata da sostanze irritanti come acidi, alcali, detergenti e acqua utilizzata per la pulizia; attrito dovuto alla raccolta e all'imballaggio della frutta; e la manipolazione dello zucchero, molto utilizzato nella produzione alimentare. La sensibilizzazione secondaria deriva dalla manipolazione di molti tipi di frutta e verdura. Anche le polveri organiche di grano o farina possono causare malattie respiratorie (ad es. “l'asma del fornaio”) e devono essere controllate. Troppo spesso l'industria alimentare considera gli ingredienti utilizzati come semplici ingredienti, piuttosto che sostanze chimiche che possono avere effetti sulla salute quando i dipendenti sono esposti a forze industriali oa quantità industriali di "normali" ingredienti per la cucina domestica.

Disturbi cumulativi da trauma

Molti degli impianti di lavorazione della carne, del pollame, del pesce e degli alimenti comportano un lavoro altamente ripetitivo e forzato. La natura stessa dei prodotti è tale che spesso è necessario il lavoro manuale per manipolare il prodotto durante l'ispezione o il caricamento di prodotti fragili nell'imballaggio o durante lo scale-up di un prodotto prima dell'acquisto o dell'installazione di apparecchiature ad alto volume. Inoltre, la manipolazione delle scatole per la spedizione può causare lesioni alla schiena. Tre cose a cui prestare attenzione sono i compiti che comportano posture estreme, forze elevate o alti livelli di ripetizione. Combinazioni di più di un fattore rendono il problema più critico. È auspicabile la diagnosi precoce e il trattamento dei lavoratori interessati. La riprogettazione ergonomica delle apparecchiature e altri cambiamenti discussi in articoli specifici in questo capitolo ridurranno l'incidenza di questi pericoli.

I refrigeranti come l'ammoniaca anidra, il cloruro di metile e altri idrocarburi alifatici alogenati utilizzati nel congelamento e nelle celle frigorifere comportano rischi di avvelenamento e ustioni chimiche. La pianificazione dell'emergenza oltre alla normale pianificazione antincendio è importante. È inoltre necessaria la formazione dei lavoratori nelle procedure di evacuazione. Durante l'evacuazione da alcune aree della struttura può essere necessaria una protezione respiratoria del tipo di fuga. Per alcuni prodotti chimici, i sensori nell'edificio vengono utilizzati per avvisare tempestivamente tutti i dipendenti attraverso un sistema di allarme centrale per segnalare la necessità di evacuare. Le reazioni dei lavoratori all'aumento dei livelli di ammoniaca devono essere prese sul serio e i lavoratori interessati devono essere evacuati e curati. Le perdite di ammoniaca richiedono un'attenzione rigorosa e un monitoraggio continuo. L'evacuazione può essere necessaria se i livelli iniziano a salire, prima che vengano raggiunti livelli pericolosi. È necessario selezionare un punto di raccolta centrale in modo che coloro che vengono evacuati non corrano il rischio di trovarsi sottovento rispetto alla perdita di refrigerante. Saranno necessari indumenti di protezione chimica per avvicinarsi in modo aggressivo alla perdita del sistema per contenere il rilascio. Sono infiammabili ed esplosivi anche l'ammoniaca anidra ei refrigeranti usati meno di frequente, come propano, butano, etano ed etilene. Le perdite dai tubi sono generalmente dovute a una manutenzione inadeguata e possono essere prevenute con adeguata attenzione. Devono essere prese misure adeguate per la prevenzione delle esplosioni e antincendio.

Pesticidi, fumiganti e altri materiali pericolosi devono essere tenuti sotto stretto controllo e utilizzati solo secondo le indicazioni del produttore. I pesticidi organofosfati devono essere utilizzati solo se accompagnati da monitoraggio biologico per assicurare il controllo dell'esposizione.

La tradizionale saldatura stagno/piombo della giunzione laterale di una lattina per alimenti e la consapevolezza del problema dei livelli di piombo nei prodotti alimentari hanno portato a studi sui livelli ambientali di piombo nelle unità di produzione delle lattine e sui livelli di piombo nel sangue dei lavoratori. Le prove hanno dimostrato che entrambi sono aumentati, ma né il valore limite di soglia ambientale (TLV) né i livelli di piombo nel sangue attualmente accettabili sono mai stati superati. Pertanto, i risultati sono coerenti con un processo di lead "a basso rischio".

Anche l'anidride carbonica, utilizzata per raffreddare i prodotti refrigerati destinati alla spedizione, deve essere tenuta sotto stretto controllo. È necessario fornire un'adeguata ventilazione sui contenitori del ghiaccio secco per evitare che il gas provochi effetti negativi.

L'esposizione al freddo può variare dalla manipolazione e stoccaggio delle materie prime in inverno o in locali di lavorazione e stoccaggio raffreddati con "aria ferma", a temperature estreme nella refrigerazione ad aria delle materie prime, come nell'industria dei gelati e dei surgelati. I lavoratori delle celle frigorifere possono subire danni alla salute a causa dell'esposizione al freddo se non vengono forniti indumenti protettivi adeguati. L'esposizione al freddo è più critica per i dipendenti con lavori sedentari in ambienti molto freddi. Le barriere dovrebbero essere utilizzate per deviare le brezze fredde dai lavoratori in piedi vicino ai ventilatori utilizzati per far circolare l'aria. È consigliabile la rotazione del lavoro in luoghi più attivi o più caldi. Nei grandi impianti di congelamento a tunnel, può essere fatale per i lavoratori rimanere nel flusso d'aria in rapido movimento, anche se indossano indumenti polari. È particolarmente importante vietare l'ingresso in un congelatore a tunnel in funzione e predisporre efficaci dispositivi di interblocco o utilizzare il protocollo di ingresso in spazi ristretti per garantire che i congelatori non possano essere avviati mentre i lavoratori si trovano ancora all'interno. Mense calde e la fornitura di bevande calde mitigheranno gli effetti del lavoro a freddo.

Il calore, spesso combinato con un'elevata umidità durante la cottura e la sterilizzazione, può produrre un ambiente fisico altrettanto intollerabile, in cui il colpo di calore e l'esaurimento da calore sono un problema. Queste condizioni si riscontrano soprattutto nelle lavorazioni che comportano l'evaporazione di soluzioni, come la produzione di concentrato di pomodoro, spesso in paesi dove prevalgono già condizioni di caldo. È anche prevalente sui piani di macellazione dei macelli. Sono essenziali sistemi di ventilazione efficaci, con particolare attenzione ai problemi di condensa. L'aria condizionata potrebbe essere necessaria in alcune zone.

Un grave pericolo per la salute nella maggior parte degli impianti moderni, specialmente con l'inscatolamento, è l'esposizione al rumore. L'inserimento di ulteriori macchine ad alta velocità in uno spazio limitato continua a far aumentare i livelli di rumorosità, nonostante i migliori sforzi per mantenerli al di sotto degli 85 dBA. La produzione, il trasporto e il riempimento di lattine a velocità fino a 1,000 al minuto comporta l'esposizione degli operatori a un livello di rumore fino a 100 dBA a frequenze comprese tra 500 e 4,000 Hz, una dose equivalente di circa 96 dBA, che se incontrollata porterà in molti casi alla sordità indotta dal rumore per tutta la vita lavorativa. Alcune tecniche ingegneristiche possono portare a una certa riduzione del rumore; questi includono supporti fonoassorbenti, elevatori magnetici, cavi rivestiti in nylon e adattamento della velocità nei sistemi di trasporto delle lattine. Tuttavia, alcuni cambiamenti radicali nel settore, come l'uso di contenitori di plastica, sono l'unica speranza per il futuro di produrre un ambiente ragionevolmente privo di rumore. Allo stato attuale, dovrebbe essere istituito un programma di conservazione dell'udito basato su esami audiometrici, dispositivi di protezione dell'udito e istruzione. Dovrebbero essere forniti rifugi antirumore e protezioni per le orecchie personali.

Laddove vengono utilizzate radiazioni ionizzanti, sono necessarie tutte le precauzioni applicabili a tale lavoro (ad esempio, protezione dalle radiazioni, monitoraggio dei rischi, screening sanitario e visite mediche periodiche).

È auspicabile la supervisione medica dei lavoratori; molte fabbriche alimentari sono piccole e l'appartenenza a un servizio medico di gruppo può essere il modo più efficace per garantirlo.

I comitati per la salute e la sicurezza che coinvolgono efficacemente l'intera organizzazione, inclusi gli operatori di produzione, nello sviluppo dei programmi dell'impianto sono la chiave per un funzionamento sicuro. Troppo spesso l'industria alimentare non è considerata particolarmente pericolosa e si sviluppa un senso di autocompiacimento. Spesso i materiali utilizzati sono quelli con cui le persone hanno familiarità e quindi le persone potrebbero non comprendere i pericoli che possono sorgere quando vengono impiegate forze o quantità industriali. I dipendenti dell'impianto che comprendono che le regole e le procedure di sicurezza sono in atto per proteggere la loro salute e sicurezza e non semplicemente per soddisfare i requisiti governativi sono fondamentali per lo sviluppo di un programma di sicurezza di qualità. La direzione deve stabilire pratiche e politiche che consentano ai dipendenti di sviluppare tali convinzioni.

 

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Leggi 35991 volte Ultima modifica Sabato 27 Agosto 2011 02:32

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