10 Schritte zur Validierung und Verifizierung von Reinigungsverfahren für Allergene

Es ist unbestritten, dass die Reinigung ein wesentlicher Bestandteil eines jeden Allergenmanagementprogramms ist. Aber woher wissen die Lebensmittelhersteller, ob ihr Reinigungsprogramm funktioniert? Paul Bagshaw von Holchem Laboratories führt uns durch die Einzelheiten der Reinigungsvalidierung und -verifizierung.

Lebensmittelhersteller und -verarbeiter verlassen sich auf eine Vielzahl unterschiedlicher Richtlinien und Verfahren, um Allergenkontrollen durchzusetzen. Dazu gehören Personalkontrollen wie das Händewaschen und die Verwendung von Schutzkleidung und -ausrüstung (PSA), Prozesskontrollen wie getrennte Lagerung und farblich gekennzeichnete Geräte, Produktionskontrollen wie spezielle Geräte und zeitliche Trennung und - am wichtigsten - die Reinigung.

Die Reinigungsverfahren werden einer strengen Validierung unterzogen. Die Global Food Safety Initiative (GFSI) und Einzelhändler-Zertifizierungssysteme wie das British Retail Consortium (BRC) schreiben vor: "Wenn Reinigungsverfahren Teil eines definierten Plans sind, um das Risiko einer bestimmten Gefahr zu kontrollieren, müssen die Reinigungs- und Desinfektionsverfahren und die Häufigkeit validiert werden..." Einfach ausgedrückt bedeutet dies, dass der Validierungsprozess nachweisen sollte, dass das Reinigungsverfahren, das ein Standort anwendet, die Gefahr - in diesem Fall ein Allergen - auf ein als akzeptabel erachtetes Niveau reduziert.

Die Validierungsrichtlinien von Holchem Laboratories Ltd. wurden in Übereinstimmung mit den Grundsätzen der Untergruppe Reinigungsvalidierung der European Hygienic Engineering and Design Group (EHEDG)1 und Campden BRI2 sowie mit internen Best Practices entwickelt. Das übergreifende Prinzip lässt sich so zusammenfassen: Die Validierung sollte unter Worst-Case-Szenarien durchgeführt werden. Im Folgenden werfen wir einen Blick auf die Schritte, die bei der Erstellung eines Validierungsprogramms und der anschließenden Verifizierung dieses Programms erforderlich sind.

1. Bestimmen Sie das Ziel der Reinigung

Der Prozess beginnt mit der Festlegung des Ziels der Reinigung: Bei Allergenen besteht das Ziel darin, die Abwesenheit nachweisbarer Allergene in Lebensmittelprodukten sicherzustellen, die nach der Reinigung verarbeitet werden. Der Standort sollte zunächst die Produkte und Prozesslinien festlegen, auf die sich die Validierung erstrecken soll, sowie die Art der zu validierenden Reinigung (d.h. eine Produktumstellungsreinigung oder eine Reinigung am Ende der Produktion, eine offene Anlage oder eine geschlossene Anlage (Clean-in-Place)).

Es war schon immer die beste Praxis, die empfindlichste verfügbare Nachweismethode für Allergene in Lebensmitteln zu verwenden (traditionell auf der Grundlage von ELISA). Darüber hinaus sollten die Oberflächen der Lebensmittelverarbeitung so gereinigt werden, dass Allergene nicht mit Lateral Flow Devices (LFDs) nachgewiesen werden können.

2. Sorgen Sie für organisatorische Unterstützung

Das Team sollte aus mehreren Abteilungen bestehen (Produktion, Technik, Technik, Hygiene, Gefahrenspezialisten) und die Unterstützung der Geschäftsleitung haben, um eine nahtlose Zusammenarbeit zu gewährleisten.

3. Kennen Sie das Hygienedesign Ihrer Geräte

Wir empfehlen eine Überprüfung des Hygienedesigns der Geräte. Der Hauptzweck dieses Schritts besteht darin, die am schwierigsten zu reinigenden Bereiche der Geräte zu ermitteln. Dies ist hilfreich, um das Worst-Case-Szenario zu bestimmen. Diese Bereiche werden während des Validierungsprozesses auf ihre Reinigungsfähigkeit geprüft. Daher kann es notwendig sein, ein Gleichgewicht zwischen den am schwierigsten zu reinigenden Stellen (für deren Demontage unter Umständen spezielle Zugangsgeräte oder technische Unterstützung erforderlich sind) und den schwer zu reinigenden, aber praktikabel zugänglichen Stellen zu finden.

4. Überprüfen Sie alle aktuellen Reinigungsprogramme und geltenden Vorschriften

Wenn kein Reinigungsprogramm existiert, wird in dieser Phase eines erstellt. In der Praxis gibt es häufig ein solches Programm, was bedeutet, dass die Standorte dieses Reinigungsprogramm aufzeichnen sollten, indem sie oft Kopien von CICs (Reinigungsanweisungskarten) in das Validierungspaket einlegen. Bestimmte Parameter der Reinigung werden jedoch in der Regel übersehen, wie z.B. die Anzahl der Reinigungskräfte und das erforderliche Reinigungsfenster. Bestimmte Parameter der Reinigung, wie z.B. die Chemiestärken und die Temperaturen der Lösungen, werden oft in Form einer Spanne formuliert. In solchen Fällen sollte die Validierung unter den ungünstigsten Umständen durchgeführt werden, d.h. bei der niedrigsten chemischen Stärke oder Temperatur innerhalb des Bereichs.

Die Verantwortlichen für einen Standort sollten bei der Durchführung der Reinigung auch die Auswirkungen auf die Gesundheits- und Sicherheitsvorschriften berücksichtigen. Der Standort sollte bereits COSSH-Bewertungen für die Chemikalien durchgeführt haben, die er bei der Validierung zu verwenden beabsichtigt, und er sollte prüfen, ob Risikobewertungen für die Demontage von Geräten für die Reinigung erforderlich sind. Chemische Desinfektionsmittel sollten über die entsprechenden Wirksamkeitsdaten verfügen, einschließlich der europäischen Normen EN1276 und EN 13697, und den Anforderungen der Biozidprodukte-Verordnung (EU 528/2012) entsprechen.

5. Bestimmen Sie das Worst-Case-Szenario für die Verschmutzung

Es gibt mehrere Gründe, ein bestimmtes Lebensmittelprodukt für die Validierung auszuwählen: Es kann die am stärksten anhaftende Verschmutzung, den höchsten Allergengehalt oder das am schwersten zu entfernende Allergen aufweisen. Auch die Verarbeitung, die das Lebensmittel durchläuft, wirkt sich auf die Entfernung der Verunreinigungen aus. Dies kann die längste Verarbeitungszeit, die höchste Temperatur oder die Zeit sein, in der die Geräte vor der Reinigung stillstehen.

Während diese Bestimmung des schlimmsten Verschmutzungsszenarios eine robuste Validierung gewährleistet, die einer Überprüfung standhält, besteht ein zusätzlicher Vorteil darin, dass sie die Effizienz erhöht, da Lebensmittelhersteller weniger Validierungsprozesse durchführen müssen. Wenn ein Lebensmittelhersteller beispielsweise eine Reihe von Allergenen hat, die mit demselben Reinigungs- und Desinfektionsprogramm überprüft werden, kann die Validierung des Programms für das Worst-Case-Szenario für ein einzelnes Allergen (höchste Allergenpräsenz, am schwierigsten zu reinigende Verschmutzung) theoretisch die Validierung der Reinigungsprogramme für alle verwendeten Allergene gewährleisten.

6. Probenahme, Probenahme und nochmals Probenahme

Die Standorte sollten dann die Art der Probenahme festlegen, um zu beurteilen, ob das Ziel des Reinigungs- und Desinfektionsprogramms erreicht wurde. Die einfachste Form der Bewertung, die visuelle Inspektion, wird oft am meisten übersehen: Sind an den Probenahmestellen Verunreinigungen sichtbar? Weitere Optionen sind die direkte und die indirekte Probenahme: Die direkte Probenahme erfolgt in der Regel über Oberflächenabstriche, während die indirekte Probenahme nur bei CIP-Anwendungen (Cleaning in Place) verwendet wird und im Allgemeinen über Spülwasserproben erfolgt.

Bei der Produktprobenahme schließlich wird in der Regel eine Probe des ersten Produkts entnommen, das nach der Reinigung vom Band läuft, um es zu testen. Bei CIP gilt es als gute Praxis, Proben vom ersten, mittleren und letzten Produkt aus der Linie zu nehmen.

7. Wählen Sie den richtigen analytischen Test

Jetzt, da wir wissen, wie wir Proben nehmen werden, müssen wir entscheiden, welche analytischen Tests wir verwenden wollen, um festzustellen, ob das Ziel des Reinigungs- und Desinfektionsprogramms erreicht worden ist. Diese Tests sollten spezifisch, empfindlich, repräsentativ und reproduzierbar sein. Für Allergene im Produkt selbst sollte, wo immer möglich, ELISA zur Validierung verwendet werden.

Für Oberflächen ist ELISA auch nach der Validierung nützlich, um Rückstände zu bewerten, obwohl LFDs die gewünschte Option sind, da sie die Methode der Wahl für die laufende Überprüfung der Reinigung sein werden. Wenn ein laborgestützter ELISA-Test für Oberflächenrückstände durchgeführt wird, sollten parallel dazu LFDs durchgeführt werden, um eine Korrelation zwischen den beiden Methoden herzustellen.

Für Allergentests sollten Positivkontrollen durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass das Zielallergen in Lebensmittelprodukten und auf Prozessoberflächen unter den Bedingungen der getesteten Lebensmittelherstellung nachgewiesen werden kann. Dies setzt voraus, dass der Lebensmittelhersteller vor Beginn der Validierungsreinigung Proben des zu testenden Produkts und Abstriche der Oberflächen einsendet. Dies ist hilfreich, um die Schwankungen beim Allergennachweis zu berücksichtigen, die durch die Lebensmittelmatrix verursacht werden können. Wenn beispielsweise bekannt ist, dass das Allergen ein Produktbestandteil ist, aber LFDs nicht in der Lage sind, es zu erkennen, dann ist ein LFD keine geeignete Verifizierungsmethode für die Zukunft.

Es empfiehlt sich auch festzustellen, ob die in der Probenmatrix vorhandenen Reinigungs- oder Desinfektionsmittelrückstände Auswirkungen auf die Empfindlichkeit der analytischen Nachweismethode haben.

8. Führen Sie die Validierung durch

Dann kann der eigentliche Validierungsprozess fortgesetzt werden. Es ist allgemein anerkannt, dass er nicht weniger als 3 Mal wiederholt werden sollte. Es hat sich außerdem bewährt, die Validierung zu unterschiedlichen Zeiten durchzuführen, um verschiedenen Reinigungsteams, saisonalen Schwankungen bei den Rohstoffen, Schwankungen im Produktionsdruck und anderen Faktoren Rechnung zu tragen. Validierungen sollten routinemäßig überprüft werden, mindestens jährlich oder wenn sich ein Parameter ändert, z. B. ein Produkt, eine Maschine oder ein Reinigungsparameter.

9. Interpretieren Sie die Ergebnisse

Die Reinigung hat ihr Ziel erreicht, wenn sowohl die Produkt- als auch die Lebensmittelkontaktflächen frei von Allergenen sind. Umgekehrt bedeutet der Nachweis von Allergenen sowohl im Produkt als auch auf den Oberflächen, die mit Lebensmitteln in Berührung kommen, dass die Reinigung nicht die gewünschten Ergebnisse erzielt hat, was bedeutet, dass der Standort einige Aspekte des Reinigungsprogramms ändern muss, um die Ergebnisse zu verbessern, bevor die Validierung erneut durchgeführt wird. Wenn ein Reinigungsprogramm zwar mit LFD, nicht aber mit ELISA (oder anderen alternativen, nicht routinemäßigen sensitiven Techniken) die Sauberkeit der Oberflächen erreichen kann, sollte eine Risikobewertung durchgeführt werden, um festzustellen, ob das auf der Oberfläche nachweisbare Allergen wahrscheinlich ein erhebliches Risiko für die nachfolgende Produktcharge darstellt.

Bei der Risikobewertung sind zwei Faktoren wichtig. Erstens ist die Kreuzkontamination von der Oberfläche, die mit Lebensmitteln in Berührung kommt, mit einem Übertragungskoeffizienten verbunden: Nicht alle auf der Oberfläche vorhandenen Allergene werden auf das Lebensmittel übertragen. In der Praxis sind der Übertragungskoeffizient des Allergens auf das Lebensmittel und die Fläche der Lebensmittelkontaktfläche, die von der Portionsgröße berührt wird, bevor sie verpackt wird, unbekannt.

Zweitens ist die Art der Produkt- und Oberflächentests unterschiedlich. Beim Produkttest wird die Produktprobe in einem großen Volumen Verdünnungsmittel eingeweicht, während der Tupfer, der beim Oberflächentest verwendet wird, in einer kleinen Menge Verdünnungsmittel aufgefangen wird. Da jedoch das gleiche Volumen an Verdünnungsmittel getestet wird, ist die Nachweisempfindlichkeit für Produktproben geringer. In der Realität würde daher der Nachweis eines Allergens auf einer Lebensmitteloberfläche wahrscheinlich zu einem Allergengehalt im Lebensmittel führen, der etwa 100 Mal niedriger ist.

10. Überprüfen Sie mit ATP oder Proteinabstrichen

Nach der Validierung benötigen die Lebensmittelhersteller eine Methode zur Verifizierung. Die Verifizierung der Reinigung soll zeigen, dass das Reinigungs- und Desinfektionsprogramm bei nachfolgenden Reinigungen seine Ziele erreicht hat. Es könnte möglich sein, eine Verifizierungsroutine über ATP-Messungen anstelle von Allergen-Lateral-Flow-Streifen zu implementieren.

Damit dies jedoch eine akzeptable Methode ist, muss ATP auf den Oberflächen vorhanden sein, wenn keine nachweisbaren Allergenrückstände vorhanden sind. Wenn dies möglich ist, kann ATP häufig gemessen werden (z.B. täglich), während Allergen-Lateral-Flow-Streifen seltener verwendet werden könnten (wöchentlich oder monatlich). Die durchschnittlichen Ergebnisse der Validierung plus ein etwaiger 'Komfortfaktor' sollten als Zielwerte für ATP festgelegt werden, was voraussetzt, dass ATP während der Validierung neben anderen Testmethoden verwendet wird.

In ähnlicher Weise können Proteinabstriche zur laufenden Überprüfung dienen: Da die überwiegende Mehrheit der Allergene Proteine sind, bedeutet die Abwesenheit von Protein die Abwesenheit des Allergens. Das Vorhandensein von Proteinen weist jedoch nicht unbedingt auf das Vorhandensein von Allergenen hin. Wenn ATP- oder Proteinabstriche verwendet werden sollen, müssen sich die Betreiber der Anlage darüber im Klaren sein, dass sie nicht das Allergen selbst messen, sondern allgemeine Hygiene-Indikatoren.

Fazit - Anpassung der Validierung an Ihre spezifische Produktionsumgebung

Reinigung und Validierung sind komplexe Prozesse, die eine Vielzahl von möglichen Instrumenten umfassen. Letztlich ist eine Reinigungsvalidierung ein Verfahren, das an die Bedürfnisse einer bestimmten Produktionsumgebung angepasst werden muss. Detaillierte Kenntnisse über die Produkte und Prozesslinien sowie ein Verständnis der aktuellen und früheren Reinigungsprogramme und ihrer Wirksamkeit sollten die Entscheidung darüber beeinflussen, was das Worst-Case-Szenario darstellt. Nur so kann ein Betrieb sicherstellen, dass die Validierung robust genug ist, um sowohl die internen Anforderungen als auch die Standards externer Akkreditierungsstellen zu erfüllen. Ein Ansatz, der LFD- und ELISA-Methoden kombiniert, kann Aufschluss darüber geben, wie erfolgreich eine Validierung auf Oberflächen bzw. Produkten verläuft. ATP- und Protein-Testmethoden können helfen, die laufende Wirksamkeit eines Validierungsprogramms zu überprüfen.