Σύστημα ασηπτικής δεξαμενής στην επεξεργασία υγρών τροφίμων

Ένα τυπικό σύστημα ασηπτικής δεξαμενής συνήθως περιλαμβάνει πολλά βασικά μέρη. Κάθε ένα από αυτά βοηθά στη διατήρηση της γραμμής καθαρής, αποστειρωμένης και αξιόπιστης.

1. Δοχείο ασηπτικής δεξαμενής

Οι κατασκευαστές συνήθως κατασκευάζουν τη δεξαμενή από ανοξείδωτο χάλυβα υγιεινής 316L. Γυαλίζουν την εσωτερική επιφάνεια σε πολύ υψηλό επίπεδο, συχνά Ra ≤ 0,4 μm. Αυτό το λείο φινίρισμα μειώνει τη συσσώρευση προϊόντος, διευκολύνει τον καθαρισμό και μειώνει τον κίνδυνο κρυφών υπολειμμάτων.

Το δοχείο πρέπει επίσης να χειρίζεται απαιτητικές συνθήκες λειτουργίας. Κατά τη διάρκεια της SIP, ο θερμός ατμός δημιουργεί υψηλή θερμοκρασία και πίεση μέσα στη δεξαμενή. Κατά την ψύξη, το δοχείο ενδέχεται να αντιμετωπίσει συνθήκες κενού. Συνεπώς, η δεξαμενή χρειάζεται ένα ισχυρό δοχείο, συγκολλήσεις υψηλής ποιότητας και έναν υγιεινό σχεδιασμό που αφαιρεί τις περιττές νεκρές γωνίες.

Πολλά συστήματα περιλαμβάνουν επίσης ένα εξωτερικό περίβλημα. Το περίβλημα μπορεί να βοηθήσει στη συγκράτηση θερμότητας, την ψύξη ή τον έλεγχο της θερμοκρασίας. Η μόνωση και ένα εξωτερικό κάλυμμα από ανοξείδωτο ατσάλι βοηθούν στη διατήρηση της σταθερότητας και της καθαριότητας του συστήματος.

2. Σύστημα ασηπτικών βαλβίδων και σωληνώσεων

Το σύμπλεγμα βαλβίδων ελέγχει τη ροή του προϊόντος, την εναλλαγή CIP, τη δρομολόγηση SIP και τον διαχωρισμό από το εξωτερικό περιβάλλον. Είναι ένα από τα πιο σημαντικά μέρη του συστήματος. Το σύστημα χρησιμοποιεί αρκετές βαλβίδες για την προστασία της αποστειρωμένης ζώνης σε κρίσιμα σημεία. Αυτές περιλαμβάνουν ασηπτικές βαλβίδες διαφράγματος, βαλβίδες ανθεκτικές στην ανάμειξη με φράγματα ατμού και βαλβίδες με φυσερό. Αυτοί οι τύποι βαλβίδων βοηθούν στην παρεμπόδιση της εισόδου εξωτερικών μικροβίων μέσω στελεχών, στεγανοποιήσεων ή άλλων ευαίσθητων περιοχών.

Οι μηχανικοί σχεδιάζουν τις σωληνώσεις με κατάλληλες κλίσεις, κοντά dead legs και συγκολλήσεις υψηλής ποιότητας. Αυτό εξασφαλίζει αξιόπιστο καθαρισμό και αποστείρωση με ατμό. Σε μια ασηπτική γραμμή, οι σωληνώσεις κάνουν περισσότερα από το να μετακινούν το προϊόν. Βοηθούν επίσης στην προστασία του αποστειρωμένου ορίου.

3. Σύστημα αποστειρωμένου αέρα ή αερίου

Καθώς η δεξαμενή γεμίζει ή αδειάζει, η πίεση στο εσωτερικό αλλάζει. Ο έλεγχος της πίεσης έχει επίσης σημασία κατά την κατάσταση αναμονής. Χωρίς υποστήριξη καθαρού αερίου, ο εξωτερικός αέρας μπορεί να εισέλθει στο δοχείο και να διαταράξει την αποστειρωμένη κατάσταση.

Για να αποφευχθεί αυτό, το σύστημα χρησιμοποιεί ένα Σύστημα Αποστειρωμένου Αέρα ή Αερίου. Φιλτράρει τον πεπιεσμένο αέρα ή το άζωτο σε πολλαπλά στάδια. Το τελικό στάδιο χρησιμοποιεί ένα φίλτρο αποστείρωσης 0,22 μικρών.

Στη συνέχεια, το σύστημα τροφοδοτεί καθαρό αέριο στη δεξαμενή για να διατηρεί σταθερή θετική πίεση. Αυτή η προστασία είναι απαραίτητη στις γραμμές ασηπτικής συσκευασίας. Διατηρεί το προϊόν ασφαλές κατά τη λειτουργία και τις περιόδους αναμονής.

4. Σύστημα ανάδευσης

Ορισμένα υγρά τρόφιμα καθιζάνουν, διαχωρίζονται ή σχηματίζουν στρώσεις κατά τη διάρκεια της συγκράτησης. Αυτό συμβαίνει συχνά σε χυμούς με πολτό, σε ποτά σοκολάτας και σε ορισμένα ποτά φυτικής προέλευσης. Σε αυτές τις περιπτώσεις, η ασηπτική δεξαμενή μπορεί να περιλαμβάνει σύστημα ανάδευσης για να διατηρείται το προϊόν ομοιόμορφα αναμεμειγμένο.

Οι συνήθεις επιλογές περιλαμβάνουν έναν ασηπτικό μαγνητικό αναδευτήρα τοποθετημένο στο κάτω μέρος. Οι χρήστες μπορούν επίσης να επιλέξουν αναδευτήρες με επάνω ή πλευρική είσοδο και μηχανικές σφραγίδες με προστασία από ατμό. Αυτοί οι σχεδιασμοί βοηθούν στη διατήρηση της συνοχής του προϊόντος, προστατεύοντας παράλληλα την αποστειρωμένη κατάσταση στο εσωτερικό της δεξαμενής.

5. Σύστημα CIP και SIP

Ο καλός καθαρισμός και η σωστή επεξεργασία με ατμό είναι απαραίτητα για σταθερή μακροπρόθεσμη λειτουργία. Το σύστημα CIP καθαρίζει τις εσωτερικές επιφάνειες της δεξαμενής, των σωλήνων, των βαλβίδων και των σχετικών εξαρτημάτων μετά την παραγωγή. Συνήθως χρησιμοποιεί αλκάλια, οξύ, ζεστό νερό ή άλλα υγρά καθαρισμού. Το πάνω μέρος της δεξαμενής συχνά περιλαμβάνει υγιεινές μπάλες ψεκασμού ή περιστροφικές κεφαλές ψεκασμού, ώστε το υγρό καθαρισμού να μπορεί να καλύψει όλες τις βασικές περιοχές.

Το σύστημα SIP προετοιμάζει τη γραμμή πριν από την παραγωγή. Στέλνει καθαρό βιομηχανικό ατμό μέσω της δεξαμενής, των φίλτρων, των σωλήνων και των βαλβίδων για να κάνει ολόκληρο το σύστημα αποστειρωμένο. Σε πολλά συστήματα, το SIP λειτουργεί στους 121°C έως 130°C ή υψηλότερα, ανάλογα με τον σχεδιασμό της διεργασίας. Η γραμμή ξεκινά την παραγωγή μόνο αφού φτάσει στην απαιτούμενη θερμοκρασία, πίεση και χρόνο διατήρησης.

6. Συσκευές προστασίας ασφαλείας

Η ασηπτική δεξαμενή υφίσταται μεγάλες αλλαγές πίεσης και θερμοκρασίας κατά την επεξεργασία με ατμό και την ψύξη. Εξαιτίας αυτού, το σύστημα χρειάζεται αξιόπιστη προστασία ασφαλείας.

Μια τυπική εγκατάσταση συχνά περιλαμβάνει βαλβίδες ασφαλείας υγιεινής, δίσκους ρήξης και λογική προστασίας πίεσης. Αυτές οι συσκευές προστατεύουν το δοχείο εάν η πίεση αυξηθεί πολύ.

Κατά την ψύξη, η δεξαμενή ενδέχεται επίσης να αντιμετωπίσει κινδύνους κενού. Μια ειδική αποστειρωμένη βαλβίδα αντι-κενού προστατεύει το δοχείο από ισχυρή εσωτερική πίεση. Αυτός ο σχεδιασμός αποτρέπει την παραμόρφωση και τις δομικές ζημιές.

7. Αισθητήρες και Σύστημα Αυτόματου Ελέγχου

Τα σύγχρονα συστήματα ασηπτικών δεξαμενών βασίζονται σε ακριβείς αισθητήρες και αξιόπιστο αυτόματο έλεγχο. Τα περισσότερα συστήματα περιλαμβάνουν αισθητήρες θερμοκρασίας, πομπούς πίεσης και συσκευές παρακολούθησης στάθμης.

Σε πολλές ασηπτικές γραμμές, οι μηχανικοί αποφεύγουν τους αισθητήρες στάθμης επαφής, επειδή ενδέχεται να αυξήσουν τον κίνδυνο εντός της αποστειρωμένης ζώνης. Αντ' αυτού, συχνά τοποθετούν ολόκληρη τη δεξαμενή σε κυψέλες φορτίου. Αυτή η μέθοδος επιτρέπει στο σύστημα να μετρά το βάρος του προϊόντος και τη στάθμη του υγρού με ακρίβεια χωρίς άμεση επαφή με το προϊόν.

Το σύστημα ελέγχου διαχειρίζεται τον χρονισμό CIP, SIP, την αποστειρωμένη λειτουργία αναμονής, τον έλεγχο θετικής πίεσης, τη μεταφορά προϊόντος, τους συναγερμούς και τις ασφάλειες ασφαλείας. Οι συνθήκες διεργασίας, όπως η θερμοκρασία, η πίεση ή η κατάσταση του φίλτρου, πρέπει να παραμένουν εντός ασφαλών ορίων. Διαφορετικά, το σύστημα ελέγχου ενεργοποιεί έναν συναγερμό και διακόπτει τη διεργασία.