Qual è la differenza tra pulizia, sanificazione e disinfezione? / What is the Difference Between Cleaning, Sanitising and Disinfection?
Qual è la differenza tra pulizia, sanificazione e disinfezione? / What is the Difference Between Cleaning, Sanitising and Disinfection?
Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa
Questo articolo analizza ogni livello in ordine, esamina le attrezzature necessarie e spiega quali sostanze chimiche vengono utilizzate e perché.
PULIZIA
La pulizia è fondamentale. Consiste nella rimozione fisica dello sporco visibile: residui di cibo, grasso, accumuli di prodotto e detriti. Non uccide i microrganismi, poiché non è questo il suo scopo. Ma è assolutamente essenziale, perché nessun passaggio successivo funzionerà correttamente su una superficie sporca. I microbi si annidano sotto i residui di cibo e né i disinfettanti né i detergenti possono penetrare efficacemente nella materia organica.
Qualsiasi processo di pulizia è composto da 4 componenti: calore, tempo, azione chimica e azione meccanica.
Più il sistema è caldo, più tempo ci vuole, più detergente si usa e maggiore è l'impatto del liquido detergente, migliore sarà la pulizia.
Il calore può essere introdotto riscaldando i fluidi detergenti, ma questo può richiedere un grande consumo energetico.
È possibile allungare i tempi dedicando più tempo al processo di lavaggio oppure utilizzando schiume che, una volta applicate, aderiscono alla superficie.
L'azione chimica può essere potenziata utilizzando detergenti del tipo corretto, a seconda del tipo di residuo da pulire.
L'azione meccanica può essere aumentata mediante lo sfregamento manuale od utilizzando sistemi di getto d'acqua ad alta pressione.
Sebbene la semplice acqua possa essere efficace nella pulizia della maggior parte dei processi di igiene alimentare, vengono aggiunti detergenti per potenziarne l'azione chimica.
I prodotti chimici per la pulizia più comuni includono:
- Detergenti alcalini: altamente efficaci contro grassi, proteine ed unto. I prodotti a base di soda caustica sono un elemento fondamentale negli impianti di lavorazione di carne e latticini.
- Detergenti acidi: utilizzati per eliminare depositi minerali, incrostazioni e pellicole proteiche. Spesso impiegati nei sistemi CIP (Clean-in-Place) di birrifici e caseifici.
- Detergenti enzimatici: decompongono biologicamente specifici tipi di sporco. Utili per residui organici complessi.
- Detergenti schiumogeni: molti detergenti possono essere miscelati con agenti schiumogeni ed applicati tramite lance schiumogene. La schiuma aderisce alle superfici verticali, prolungando il tempo di contatto.
Attrezzatura utilizzata per la pulizia
Tubi e pistole per il lavaggio: possono essere utilizzati con la pressione di rete (2-3 bar) o con la pressione aumentata della pompa (fino a 150 bar). I sistemi a pressione più elevata garantiscono una pulizia più efficace per rimuovere i residui più ostinati.
Sistemi di applicazione della schiuma: questi sistemi miscelano un agente schiumogeno con l'acqua di rete per produrre la schiuma desiderata tramite una speciale lancia o pistola a spruzzo. Le unità di schiumatura possono essere a parete, mobili su ruote od anche a miscelazione diretta.
Sistemi CIP : pulizia automatizzata di tubazioni e recipienti che fa circolare una soluzione detergente senza necessità di smontaggio. Comunemente utilizzati negli impianti di produzione di birra, latticini e bevande.
Testine di spruzzatura rotanti ed ugelli per la pulizia di serbatoi : per la pulizia interna di recipienti e serbatoi.
Sistemi di riscaldamento : in molti sistemi di lavaggio, l'acqua viene riscaldata per migliorare l'azione pulente.
Una volta completata la pulizia, un risciacquo accurato con acqua potabile rimuove tutti i residui di detersivo, sebbene siano disponibili molti detersivi senza risciacquo che si decompongono naturalmente e non lasciano residui nocivi.
SANIFICAZIONE
La sanificazione riduce il numero di batteri su una superficie a livelli considerati sicuri dagli standard di salute pubblica. Nel Regno Unito, ciò significa normalmente che le superfici a contatto con gli alimenti devono eliminare il 99,999% dei batteri bersaglio, ovvero una riduzione di 5 logaritmi. Questo è il livello richiesto per le superfici a contatto con gli alimenti ed è su questo che si concentrano quotidianamente i programmi di igiene di molti stabilimenti alimentari.
Nota: per ambienti ad alto rischio, sarà necessaria un'eliminazione dei patogeni di 6 log (99,9999%).
Tuttavia, ed è un punto cruciale, la sanificazione è efficace principalmente contro i batteri. Secondo le definizioni della Food Standards Agency, i sanificanti non sono tenuti a dimostrare la loro efficacia contro i virus e non sono efficaci contro le spore batteriche. Pertanto, sebbene la sanificazione sia molto efficace per il controllo dei patogeni comuni responsabili della sicurezza alimentare come Salmonella, E. coli e Listeria, non offre lo spettro d'azione più ampio garantito dalla disinfezione.
I disinfettanti sono formulati ed approvati specificamente per l'uso su superfici a contatto con gli alimenti e molti sono progettati per essere utilizzati senza un successivo risciacquo con acqua, il che significa che alle concentrazioni applicate non rimangono residui nocivi sulla superficie.
I prodotti chimici igienizzanti più comuni includono:
- Disinfettanti a base di QAC (composti di ammonio quaternario) per uso alimentare : approvati per l'uso senza risciacquo a basse concentrazioni su superfici a contatto con gli alimenti. Efficaci contro un'ampia gamma di batteri.
- Disinfettanti diluiti a base di cloro : soluzioni di ipoclorito di sodio a circa 100-200 ppm per uso a contatto con gli alimenti.
- Soluzioni diluite di acido peracetico (PAA) : ampiamente approvate come disinfettanti senza risciacquo, particolarmente efficaci in ambienti umidi come quelli di lavorazione di carne e pollame.
- Acqua elettrolizzata (acido ipocloroso) : prodotta in loco, idonea al contatto con gli alimenti e sempre più diffusa come opzione ecocompatibile.
- Agenti schiumogeni : molte delle sostanze chimiche sopra menzionate possono essere miscelate con un agente schiumogeno per produrre una schiuma igienizzante che aderisce alle superfici, aumentando il tempo di contatto e quindi l'efficacia nell'eliminazione dei patogeni.
Attrezzatura utilizzata per la sanificazione
- Lance a spruzzo a bassa pressione : l'elevato impatto non è necessario per la sanificazione, poiché l'impatto serve solo a rimuovere i residui, operazione che dovrebbe essere già stata eseguita prima della sanificazione.
- Sistemi a schiuma per la generazione e l'applicazione di schiume igienizzanti al fine di aumentarne il tempo di contatto.
- Sistemi di dosaggio chimico : le unità di dosaggio in linea garantiscono automaticamente rapporti di diluizione precisi e costanti.
- Sistemi ad arco di nebulizzazione : utilizzati nei punti di accesso del personale per igienizzare stivali ed indumenti inferiori.
- Vaschette per la disinfezione e stazioni per il lavaggio degli stivali : soluzioni semplici ma efficaci per la sanificazione a contatto nei punti di ingresso e di uscita della produzione.
- Sistemi di nebulizzazione ed irrorazione : possono diffondere il disinfettante in interi ambienti, raggiungendo ogni angolo e fessura, come fase finale prima della ripresa della produzione.
DISINFEZIONE
Salendo di livello, arriviamo alla disinfezione, un livello di controllo microbico superiore alla semplice sanificazione.
Mentre un igienizzante agisce sui batteri, un disinfettante uccide uno spettro molto più ampio di microrganismi, inclusi batteri, funghi e, soprattutto, virus. Questo rende la disinfezione la soluzione appropriata quando sussiste un rischio noto o sospetto di contaminazione virale, o quando è necessaria un'eliminazione più completa rispetto alla normale igiene di produzione.
I disinfettanti vengono generalmente utilizzati a concentrazioni più elevate rispetto agli igienizzanti ed, a differenza di molti igienizzanti per superfici a contatto con gli alimenti, di solito richiedono un risciacquo accurato con acqua potabile prima che una superficie possa essere utilizzata per la produzione alimentare, poiché le concentrazioni necessarie per la disinfezione possono lasciare residui non sicuri per il contatto con gli alimenti.
È inoltre importante notare che la disinfezione non distrugge in modo affidabile le spore batteriche, strutture estremamente resistenti che alcuni batteri formano in condizioni di stress. Ciò richiede un ulteriore passaggio, che tratteremo a breve.
I disinfettanti chimici più comuni includono:
Molte delle sostanze chimiche utilizzate nei sistemi di sanificazione vengono impiegate anche nei processi di disinfezione, ma a concentrazioni più elevate. Ciò significa che, quasi sempre, è necessario un risciacquo accurato al termine del trattamento, poiché, a tali concentrazioni, possono lasciare residui potenzialmente dannosi.
- Disinfettanti a base di cloro ad alta concentrazione : l'ipoclorito di sodio ad alte concentrazioni garantisce un'azione rapida e ad ampio spettro, anche contro i virus.
- Acido peracetico a concentrazioni disinfettanti : efficace contro batteri, virus, lieviti e muffe. Si decompone in acqua e acido acetico, quindi ha un impatto ambientale relativamente basso.
- Perossido di idrogeno : un potente ossidante ad ampio spettro, efficace anche contro i virus. Spesso utilizzato in combinazione con PAA.
- Composti di ammonio quaternario (QAC) a concentrazioni disinfettanti: efficaci contro un'ampia gamma di batteri e virus con involucro, sebbene meno efficaci contro i virus senza involucro.
- Iodofori : disinfettanti a base di iodio ad ampio spettro, comunemente utilizzati nell'industria lattiero-casearia e delle bevande.
Attrezzature utilizzate nella disinfezione
- Lance a spruzzo a bassa pressione : consentono un'applicazione ampia ed uniforme su grandi superfici con tempo di contatto controllato.
- Spruzzatori a grilletto ed applicatori manuali: per il trattamento mirato di superfici a contatto con le mani, maniglie, placche di spinta delle porte ed interruttori di comando.
- Sistemi di ricircolo e nebulizzazione : utilizzati per trattare ampie aree come celle frigorifere, spogliatoi o sale di lavorazione con nebbia disinfettante.
- Sistemi automatizzati di dosaggio e dispensazione : garantiscono la corretta concentrazione in ogni occasione, eliminando il rischio di errore umano nella diluizione.
STERILIZZAZIONE
Al vertice della scala abbiamo la sterilizzazione, che consiste nell'eliminazione completa di ogni forma di vita microbica.
Ciò include non solo batteri, virus e funghi, ma anche spore batteriche, la forma di vita microbica più resistente, capace di sopravvivere in condizioni che ucciderebbero qualsiasi altra cosa. La sterilizzazione è assoluta: una superficie od un prodotto sterilizzato non contiene alcun microrganismo vitale.
In un impianto di produzione alimentare, la sterilizzazione non viene applicata all'intero ambiente produttivo. Viene invece utilizzata in applicazioni specifiche e validate, dove è richiesta la completa assenza di vita microbica, più comunemente nei processi asettici , come nel caso del latte UHT, dei succhi di frutta a lunga conservazione o dei prodotti pronti al consumo a lunga conservazione.
Metodi utilizzati nella sterilizzazione
- Sterilizzazione a vapore, Steam-in-Place (SIP) : il vapore surriscaldato a 121 °C o superiore viene fatto circolare attraverso tubazioni, recipienti e sistemi di riempimento per un tempo definito. Sia la temperatura che la durata sono rigorosamente validate.
- CIP ad alta temperatura : circolazione di soluzioni caustiche od acide ad alte temperature per ottenere condizioni di sterilizzazione all'interno di sistemi chiusi.
- Vapore di perossido di idrogeno (VHP) : utilizzato nelle macchine di riempimento asettico per sterilizzare i materiali di confezionamento e le testine di riempimento prima del contatto con il prodotto.
- Acido peracetico a concentrazioni e temperature sterilizzanti : utilizzato nei sistemi CIP asettici dove validato per ottenere la completa eliminazione delle spore.
- Radiazioni UV : utilizzate in alcune applicazioni come il trattamento delle acque o la sterilizzazione delle superfici degli imballaggi.
Apparecchiature utilizzate per la sterilizzazione
- Sistemi SIP : sistemi automatizzati di iniezione e circolazione del vapore con sonde di temperatura validate e calibrate e dati di processo registrati.
- Macchine di riempimento asettico : ambienti autonomi con sterilizzazione integrata sia del percorso del prodotto che del materiale di confezionamento.
- Autoclavi : utilizzate in ambito di laboratorio e in alcune applicazioni di nicchia nel settore alimentare.
- Generatori VHP : per la sterilizzazione di ambienti o attrezzature in ambienti alimentari di grado farmaceutico.
RIEPILOGO
Quindi, per riassumere:
La pulizia rimuove lo sporco fisico e prepara la superficie. Senza di essa, nient'altro funziona correttamente.
La sanificazione riduce i batteri sulle superfici a contatto con gli alimenti a livelli di sicurezza, ma non è sempre efficace contro virus o spore.
La disinfezione va oltre, uccidendo batteri e virus ad ampio spettro, ma non distrugge in modo affidabile le spore batteriche.
La sterilizzazione consiste nell'eliminazione completa di ogni forma di vita microbica, comprese le spore, riservate agli ambienti di lavorazione asettica ed ai processi critici del prodotto.
CONCLUSIONE
La scelta del livello di disinfezione più appropriato dipende dal rischio, dalla superficie e dal contesto. L'igiene quotidiana della produzione richiede in genere pulizia e sanificazione. Un episodio di contaminazione virale può richiedere una disinfezione completa. Le linee di produzione asettiche richiedono una sterilizzazione certificata.
Si noti che, nelle linee guida britanniche sulla sicurezza alimentare, in particolare quelle della Food Standards Agency, il termine "sanitizzante" viene spesso utilizzato per descrivere un prodotto che pulisce E disinfetta allo stesso tempo.
Tuttavia, nell'ingegneria igienica e nella microbiologia, si distingue tra sanificazione, che in genere comporta una riduzione batterica di 5 logaritmi, e disinfezione, che garantisce un'eliminazione ad ampio spettro, inclusi i virus.
Comprendere la posizione di ciascun processo nella gerarchia ed il perché di tale posizione è ciò che distingue un programma di igiene che appare valido sulla carta da uno che protegge realmente il prodotto, il personale ed i clienti.
ENGLISH
Every day, in food factories around the world, production lines shut down and the washdown begins. But not all cleaning is the same. There's a crucial difference between simply cleaning a surface, sanitising it, disinfecting it and sterilising it and these aren't just different words for the same thing. They represent four distinct levels of microbial control, each more rigorous than the last.
This article works through each level in order, looks at the equipment involved and explains which chemicals are used and why.
CLEANING
Cleaning is the foundation. It is the physical removal of visible soils: food residues, grease, product build-up, and debris. It does not kill microorganisms as that is not its job. But it is absolutely essential, because no subsequent step will work properly on a dirty surface. Microbes shelter under food soils and neither sanitisers nor disinfectants can penetrate organic matter effectively.
Any cleaning process is made up of 4 components. Heat, time, chemical action and mechanical action.
The hotter the system is, the more time is spent, the more detergent used and the higher the impact of the cleaning fluid, the better the clean will be.
Heat can be introduced by warming the cleaning fluids, but this can be energy intensive.
Time can be increase by either spending longer on the washdown process or by using foams which, when applied, will cling to the surface.
Chemical action can be increase by using detergents of the correct type – this will depend on the residue being cleaned.
Mechanical action can be increased by manual scrubbing or by using higher pressure water jet systems.
Although simple water can be effective in cleaning in most food hygiene processes detergents will be added to increase chemical action.
Common cleaning chemicals include:
- Alkaline detergents: highly effective against fats, proteins, and grease. Caustic soda-based products are a workhorse in meat and dairy plants
- Acidic detergents: used to tackle mineral deposits, scale, and protein films. Often used in brewery and dairy CIP (Clean-in-Place) systems
- Enzymatic cleaners: break down specific soils biologically. Useful for complex organic residues.
- Foam cleaners: many cleaning agents can be mixed with foaming agents and applied via foam lances. The foam clings to vertical surfaces, extending contact time.
Equipment used in cleaning
Wash down hoses and guns: these can be run at mains pressure (2-3 bar) or with pump boosted pressure (up to 150 bar). Higher pressure systems will give more impact cleaning for dislodging tough residues.
Foam application systems: these systems will mix a foaming agent with a mains water supply to produce the desired foam through a special foaming lance or spray gun. Foaming units can be wall mounted, wheeled mobile units or even mixed directly.
CIP systems: automated pipe and vessel cleaning that circulates detergent solution without disassembly. Common in brewing, dairy, and beverage facilities.
Rotary spray heads and tank-cleaning nozzles: for the internal cleaning of vessels and tanks.
Heating systems: the wash water in many wash down systems will be heated to improve the cleaning action.
Once cleaning is complete, a thorough rinse with potable water removes all detergent residues, although there are many no-rinse detergents available which breakdown naturally and leave no harmful residues.
SANITISING
Sanitising reduces the number of bacteria on a surface to levels considered safe by public health standard. In the UK this normally means food contact surfaces require that 99.999% of target bacteria are eliminated this is a 5-log reduction. This is the level required for food contact surfaces, and it is where many food factory hygiene programmes focus their day-to-day efforts.
Note: For high-risk environments, a 6-log pathogen kill (99.9999%) will be required.
However, and this is a critical point, sanitising is effective primarily against bacteria. According to the Food Standards Agencies definitions, sanitisers are not required to demonstrate efficacy against viruses and they are not effective against bacterial spores. So, while sanitising is highly effective for controlling common food safety pathogens like Salmonella, E. coli, and Listeria, it does not offer the broader spectrum kill that disinfection provides.
Sanitisers are specifically formulated and approved for use on food contact surfaces, and many are designed to be used without a subsequent water rinse meaning no harmful residues remain on the surface at the concentrations applied.
Common sanitising chemicals include:
- Food-grade QAC-based sanitisers (Quaternary Ammonium Compounds): approved for no-rinse use at low concentrations on food contact surfaces. Effective against a broad range of bacteria.
- Dilute chlorine-based sanitisers: sodium hypochlorite solutions at around 100–200 ppm for food contact use.
- Dilute peracetic acid (PAA) solutions: widely approved as no-rinse sanitisers, particularly effective in wet environments like meat and poultry processing.
- Electrolysed water (hypochlorous acid): generated on-site, food-contact safe, and increasingly popular as an environmentally friendly option.
- Foaming agents: many of the chemicals above can be mixed with a foaming agent to produce a sanitising foam that clings to surfaces, increasing dwell time and hence pathogen kill rates.
Equipment used in sanitising
- Low pressure spray lances: high impact is not required in sanitising as impact is used only to dislodge residue and this should already have been done prior to sanitising.
- Foam systems for generating and applying sanitising foams to increase dwell time.
- Chemical dosing systems: inline dosing units ensure accurate, consistent dilution ratios automatically.
- Spray arch systems: used at personnel entry points to sanitise boots and lower clothing.
- Dip trays and boot wash stations: simple but effective contact sanitisers at production entry and exit points.
- Fogging and misting systems: can deliver sanitiser across entire rooms and into every nook and cranny as a final step before production restarts.
DISINFECTION
Moving up the scale, we come to disinfection, a higher level of microbial control than sanitising.
Where a sanitiser targets bacteria, a disinfectant kills a much broader spectrum of microorganisms, including bacteria, fungi, and critically, viruses. This makes disinfection the appropriate response when there is a known or suspected viral contamination risk, or when a more thorough kill is required beyond routine production hygiene.
Disinfectants are typically used at higher concentrations than sanitisers, and unlike many food-contact sanitisers, they will usually require a thorough rinse with potable water afterwards before a surface can be used for food production because the concentrations needed for disinfection can leave residues that are unsafe for food contact.
It's also worth noting that disinfection still does not reliably destroy bacterial spores, which are extremely resistant structures that some bacteria form under stress. That requires a further step, which we'll come to shortly.
Common disinfectant chemicals include:
Many of the same chemicals that are used in sanitising systems are also used in disinfection processes but just at higher concentrations. This almost always means that a through rinse is required afterwards as, when used in these concentrations, potentially harmful residues will be left behind.
- Higher-concentration chlorine-based disinfectants: sodium hypochlorite at elevated concentrations delivers fast, broad-spectrum kill including against viruses.
- Peracetic acid at disinfecting concentrations: effective against bacteria, viruses, yeasts, and moulds. Breaks down into water and acetic acid, so relatively low environmental impact.
- Hydrogen peroxide: a strong oxidiser with broad-spectrum efficacy including against viruses. Often used in combination with PAA.
- Quaternary ammonium compounds (QACs) at disinfecting concentrations: effective against a wide range of bacteria and enveloped viruses, though less effective against non-enveloped viruses.
- Iodophors: iodine-based disinfectants with broad-spectrum activity, commonly used in dairy and beverage applications.
Equipment used in disinfection
- Low-pressure spray lances: allow broad, even application across large surface areas with controlled contact time.
- Trigger sprayers and manual applicators: for targeted treatment of hand-contact surfaces, handles, door push plates, and control switches.
- Recirculation and fogging systems: used to treat large areas such as cold stores, changing rooms, or processing rooms with disinfectant mist.
- Automated dosing and dispensing systems: ensuring correct concentration every time, removing the risk of human error in dilution.
STERILISATION
At the top of the scale, we have sterilisation which is the complete elimination of all microbial life.
This includes not just bacteria, viruses, and fungi, but also bacterial spores - the most resistant form of microbial life, capable of surviving conditions that kill everything else. Sterilisation is an absolute: a sterilised surface or product contains no viable microorganisms whatsoever.
In a food factory, sterilisation is not applied to the general production environment. Instead, it is used in specific, validated applications where the complete absence of microbial life is required, most commonly in aseptic processing, such as UHT milk, shelf-stable juices, or extended shelf-life ready-to-eat products.
Methods used in sterilisation
- Steam sterilisation, Steam-in-Place (SIP): superheated steam at 121°C or above is circulated through pipework, vessels, and filling systems for a defined time. Both the temperature and duration are tightly validated.
- High-Temperature CIP: circulating caustic or acid solutions at elevated temperatures to achieve sterilising conditions within closed systems.
- Hydrogen peroxide vapour (VHP): used in aseptic filling machines to sterilise packaging materials and filling heads before product contact.
- Peracetic acid at sterilising concentrations and temperatures: used in aseptic CIP systems where validated to achieve full spore kill.
- UV radiation: used in some applications such as treating water or sterilising packaging surfaces.
Equipment used in sterilisation
- SIP systems: automated steam injection and circulation systems with validated, calibrated temperature probes and logged process data.
- Aseptic filling machines: self-contained environments with integrated sterilisation of both the product pathway and the packaging material.
- Autoclaves: used in laboratory settings and some niche food applications.
- VHP generators: for room or equipment sterilisation in pharmaceutical-grade food environments.
SUMMARY
So, to summarise:
Cleaning removes physical soils and prepares the surface. Without it, nothing else works properly.
Sanitising reduces bacteria on food contact surfaces to safe levels but is not reliably effective against viruses or spores.
Disinfection goes further, killing bacteria and viruses across a broader spectrum but does not reliably destroy bacterial spores.
And sterilisation is the complete elimination of all microbial life, including spores reserved for aseptic processing environments and critical product pathways.
CONCLUSION
The right choice of level depends on the risk, the surface and the context. Day-to-day production hygiene typically demands cleaning and sanitising. A viral contamination incident may call for full disinfection. Aseptic product lines require validated sterilisation.
Note, in UK food safety guidance, particularly from the Food Standards Agency, the term sanitiser is often used to describe a product that both cleans AND disinfects.
However, in hygiene engineering and microbiology, there is a distinction between sanitising, typically a 5-log bacterial reduction, and disinfection, which provides a broader spectrum kill including viruses.
Understanding where each process sits in the hierarchy, and why, is what separates a hygiene programme that looks good on paper from one that genuinely protects your product, your people and your customers.
Da:
https://www.theengineer.co.uk/content/product/what-is-the-difference-between-cleaning-sanitising-and-disinfection
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