Sistema de tancs asèptics en el processament d'aliments fluids
Un sistema de tancs asèptics es troba després de la unitat UHT i abans de l'omplidora asèptica. Fa més que retenir el producte durant un curt període de temps. Dóna a la línia un punt de retenció estèril estable i ajuda a que tot el procés funcioni amb més fluïdesa.
Després del processament UHT, el producte ja és estèril. No obstant això, encara necessita protecció contra els microbis externs abans de l'envasament final. La pèrdua d'esterilitat en aquesta etapa destrueix gran part del valor del procés. És per això que el sistema de tancs asèptics és una part tan important de la línia.
Crea un espai tancat i controlat entre el tractament tèrmic i l'envasament. Aquest espai ajuda a mantenir el producte segur fins al seu ompliment.
En la producció real, el processament i l'ompliment UHT no sempre funcionen a la mateixa velocitat. La omplidora pot fer una breu pausa i el flux de producte pot canviar. Els operadors també poden canviar les mides dels envasos o fer front a parades breus. El tanc asèptic absorbeix aquests canvis i ajuda a que la línia continuï funcionant sense problemes.
Aquest sistema és ideal per a aliments líquids que requereixen una higiene estricta i una qualitat constant. Alguns exemples inclouen la llet UHT, els sucs de polpa, les begudes de xocolata i les begudes de proteïnes vegetals. Alguns productors el comparen amb els sistemes d'emmagatzematge higiènic utilitzats en les línies de llet pasteuritzada. Tanmateix, un veritable sistema de tancs asèptics és essencial per a les línies que han de mantenir l'esterilitat després del processament UHT.
Una de les seves principals tasques és equilibrar la capacitat entre la secció UHT i l'omplidora. En la producció diària, aquestes dues parts de la línia sovint funcionen a velocitats diferents. El tanc asèptic les connecta i redueix les parades innecessàries.
També ajuda a reduir el malbaratament de productes. Sense un dipòsit intermedi estèril, fins i tot una breu parada d'ompliment obliga els operadors a descartar productes tractats tèrmicament. Amb el dipòsit al seu lloc, la línia pot contenir el producte de manera segura durant un període de temps i mantenir la producció més flexible.
Això és més important en les línies d'envasament asèptiques, on el producte ha de romandre estèril des de la unitat UHT fins a l'envàs. El sistema protegeix l'esterilitat del producte durant el manteniment i la transferència. Es basa en un interior del tanc polit, vàlvules asèptiques, barreres de vapor, aire estèril i controls automatitzats.
Un sistema de tancs asèptics estàndard sol incloure diverses parts clau. Cadascuna d'elles ajuda a mantenir la línia neta, estèril i fiable.
1. Recipient de tanc asèptic
Els fabricants solen construir el tanc d'acer inoxidable sanitari 316L. Poleixen la superfície interior a un nivell molt alt, sovint Ra ≤ 0,4 μm. Aquest acabat suau redueix l'acumulació de producte, facilita la neteja i disminueix el risc de residus ocults.
El recipient també ha de gestionar condicions de funcionament exigents. Durant el SIP, el vapor calent crea una temperatura i una pressió elevades dins del tanc. Durant el refredament, el recipient pot afrontar condicions de buit. Per tant, el tanc necessita un recipient resistent, soldadures d'alta qualitat i un disseny higiènic que elimini les cantonades mortes innecessàries.
Molts sistemes també inclouen una jaqueta externa. La jaqueta pot ajudar a retenir la calor, refredar o controlar la temperatura. L'aïllament i una coberta exterior d'acer inoxidable ajuden a mantenir el sistema estable i net.
2. Grup de vàlvules asèptiques i sistema de canonades
El grup de vàlvules controla el flux del producte, la commutació CIP, l'enrutament SIP i la separació de l'entorn exterior. És una de les parts més importants del sistema. El sistema utilitza diverses vàlvules per protegir la zona estèril en punts crítics. Aquestes inclouen vàlvules de diafragma asèptiques, vàlvules a prova de barreja amb barreres de vapor i vàlvules segellades amb manxa. Aquests tipus de vàlvules ajuden a impedir que els microbis externs entrin a través de tiges, segells o altres zones sensibles.
Els enginyers dissenyen les canonades amb pendents adequades, cames mortes curtes i soldadures d'alta qualitat. Això garanteix una neteja i esterilització amb vapor fiables. En una línia asèptica, les canonades fan més que moure el producte. També ajuden a protegir el límit estèril.
3. Sistema d'aire o gas estèril
A mesura que el dipòsit s'omple o es buida, la pressió interior canvia. El control de la pressió també és important durant l'estat d'espera. Sense suport de gas net, l'aire exterior pot entrar al recipient i trencar la condició estèril.
Per evitar-ho, el sistema utilitza un sistema d'aire o gas estèril. Filtra l'aire comprimit o el nitrogen en múltiples etapes. L'etapa final utilitza un filtre de grau esterilitzant de 0,22 micres.
El sistema alimenta el tanc amb gas net per mantenir una pressió positiva estable. Aquesta protecció és essencial en les línies d'envasament asèptiques. Manté el producte segur durant el funcionament i els períodes d'espera.
4. Sistema d'agitació
Alguns aliments líquids s'assenten, se separen o formen capes durant el manteniment. Això passa sovint en sucs amb polpa, begudes de xocolata i algunes begudes vegetals. En aquests casos, el tanc asèptic pot incloure un sistema d'agitació per mantenir el producte barrejat uniformement.
Les opcions habituals inclouen un agitador magnètic asèptic muntat a la part inferior. Els usuaris també poden triar agitadors d'entrada superior o lateral amb segells mecànics protegits per vapor. Aquests dissenys ajuden a mantenir la consistència del producte alhora que protegeixen la condició estèril dins del tanc.
5. Sistema CIP i SIP
Una bona neteja i un tractament de vapor adequat són essencials per a un funcionament estable a llarg termini. El sistema CIP neteja les superfícies interiors del dipòsit, les canonades, les vàlvules i les peces relacionades després de la producció. Normalment utilitza àlcali, àcid, aigua calenta o altres líquids de neteja. La part superior del dipòsit sovint inclou boles de polvorització higièniques o capçals de raig rotatius perquè el líquid de neteja pugui cobrir totes les zones clau.
El sistema SIP prepara la línia abans de la producció. Envia vapor industrial net a través del tanc, filtres, canonades i vàlvules per esterilitzar tot el sistema. En molts sistemes, el SIP funciona a 121 °C a 130 °C o més, depenent del disseny del procés. La línia comença la producció només després d'assolir la temperatura, la pressió i el temps de retenció necessaris.
6. Dispositius de protecció de seguretat
El tanc asèptic passa per grans canvis de pressió i temperatura durant el tractament amb vapor i el refredament. Per això, el sistema necessita una protecció de seguretat fiable.
Una configuració estàndard sovint inclou vàlvules de seguretat sanitàries, discs de ruptura i lògica de protecció de pressió. Aquests dispositius protegeixen el recipient si la pressió augmenta massa.
Durant el refredament, el tanc també pot afrontar riscos de buit. Una vàlvula antivacut estèril especial protegeix el recipient de la forta pressió interior. Aquest disseny evita la deformació i els danys estructurals.
7. Sensors i sistema de control automàtic
Els sistemes moderns de dipòsits asèptics depenen de sensors precisos i d'un control automàtic fiable. La majoria dels sistemes inclouen sensors de temperatura, transmissors de pressió i dispositius de control de nivell.
En moltes línies asèptiques, els enginyers eviten els sensors de nivell de contacte perquè poden augmentar el risc dins la zona estèril. En canvi, sovint col·loquen tot el tanc sobre cèl·lules de càrrega. Aquest mètode permet que el sistema mesuri el pes del producte i el nivell del líquid amb precisió sense contacte directe amb el producte.
El sistema de control gestiona el CIP, el temps SIP, el mode d'espera estèril, el control de pressió positiva, la transferència de producte, les alarmes i els bloquejos de seguretat. Les condicions del procés com la temperatura, la pressió o l'estat del filtre han de mantenir-se dins dels límits segurs. En cas contrari, el sistema de control activa una alarma i atura el procés.
Durant la producció, el producte passa primer pel sistema UHT. Després del processament a temperatura ultra alta, es mou a través de canonades estèrils fins al tanc asèptic. Abans d'aquest pas, el tanc ja ha completat el seu cicle SIP i està llest per a un funcionament estèril.
Dins del tanc, el producte roman sota pressió positiva estèril fins que la màquina d'omplir el necessita. Si la màquina d'omplir asèptica disminueix o s'atura breument, el tanc encara pot rebre producte de la secció UHT. Si el flux UHT canvia, el tanc encara pot subministrar producte a la màquina d'omplir a un ritme més constant.
Aquest principi de funcionament és especialment útil per a la llet UHT, les begudes amb llet aromatitzada, els sucs de fruita, les begudes de te i les begudes vegetals. Aquests productes sovint necessiten un control d'higiene estable, una manipulació suau i un buffering fiable abans de l'envasament asèptic.
Un sistema de tancs asèptics ben dissenyat millora la vida útil, l'estabilitat del sabor i la seguretat del producte. També augmenta l'eficiència general de la línia de producció de begudes. Això és especialment cert per als productors que elaboren llet UHT i altres begudes de llarga durada per a envasament asèptic.
Les línies estàndard de llet pasteuritzada solen basar-se en un emmagatzematge refrigerat i diferents controls d'higiene. Tanmateix, un sistema de tanc asèptic és la millor opció per a un buffering estèril complet. Connecta de manera segura el processament a temperatura ultra alta amb l'ompliment asèptic. Aquí és on el sistema mostra el seu valor més fort.
Cada part d'un sistema de tancs asèptics compleix tres objectius principals. Ha de netejar el sistema, esterilitzar-lo i mantenir una barrera estèril fiable durant la producció. El tanc no és només una unitat addicional entre el sistema UHT i l'omplidora. Té un paper central en la protecció de la qualitat del producte fins a l'envàs final.
El sistema de tancs asèptics connecta el processament a temperatura ultra alta amb l'envasament asèptic. Això crea un buffer estable i estèril abans de l'ompliment. Aquest disseny beneficia enormement la llet UHT, les begudes làcties, els sucs de fruita i les begudes vegetals. Aquests productes requereixen un control d'higiene estricte i un ompliment estable.
Per als fabricants que construeixen una línia d'alimentació fluida d'alt estàndard, triar el sistema de tancs asèptics adequat és un pas important. El sistema adequat millora la higiene, l'estabilitat de la línia i la consistència del producte. Funciona perfectament per a lactis, sucs, begudes amb proteïnes vegetals i altres aliments líquids.
Productes relacionats
-
Separador de pila de discs d'alta velocitat
-
Acabat de pales de polpa de fruita
-
Esterilitzador automàtic de tub en tub per a fruites i verdures...
-
Pasteuritzador de tub en tub per a fruites i verdures...
-
Elevador de raspadors de fruites i verdures
-
Màquina d'omplir bosses asèptiques flexibles per a 1 a 1...
