La importancia de un diseño industrial higiénico: En el caso de un mezclador industrial de alimentos para recién nacidos.

Existe un gran mercado de productos alimenticios para los recién nacidos que están fabricados industrialmente a partir de derivados de la leche en polvo. Especialmente para aquellos productos de alta calidad fabricados en Europa, la demanda en Asia es sumamente elevada. No obstante, los productores de alimentos para recién nacidos llevan consigo una gran responsabilidad, ya que estas raciones deberán ser siempre saludables y cien por ciento puras.

Dichos estándares de alta calidad solo se pueden cumplir si las materias primas correspondientes se preparan en sistemas que sean seguros para el proceso. Comenzando por la etapa del proceso de mezcla, misma que determina la calidad final del producto pues en este punto es necesario que aquellos componentes como los probióticos o prebióticos, minerales y oligoelementos como el zinc, el cobre, el selenio o el cromo, se mezclen a la perfección antes de ser empaquetados como mercancía. Además el proceso de mezclado debe efectuarse con una mínima entrada de energía a fin de que la estructura de las partículas de las materias primas se mantenga intacta. Esto se debe a que los alimentos para bebés deben permanecer libres de polvo, así como ser rápidos para dispersarse y disolverse, ser fiablemente humectables y homogéneos. Por esa razón, son tanto las «propiedades instantáneas» como la composición nutricional, las que determinan la calidad de un alimento para recién nacidos.

Requisitos industriales para una planta de mezcla

Una máquina de llenado y empaquetado moderna puede procesar flujos de 20 m3 por hora, lo que equivaldría a unas 10t/h. Para el suministro de los diversos componentes involucrados, su dosificación y la tecnología de mezcla apropiada se requiere tomar en cuenta algunos conceptos de logística pertinentes. Por un lado se utilizarán mezcladores industriales de precisión con volúmenes de carga de 10 m3 o más para alimentar varías líneas de llenado simultáneamente. En cambio, si las máquinas están instaladas en una sola línea de llenado y funcionan bajo el concepto de End-of-Line, se utilizarán mezcladores más pequeños con un volumen de carga de aproximadamente 1 a 2 m3.

En general, los requisitos necesarios para la planta de mezcla son los siguientes: mezcla ideal con tiempos de retención cortos, manipulación especialmente cuidadosa de los productos con respecto a la conservación de la estructura de las partículas, la mayor ausencia de polvo posible, buena hundibilidad, rápida solubilidad, así como una descarga rápida y completa. Asimismo, siempre y cuando sea posible, una higiene de la maquinaria excelente y un diseño fácil de supervisar son tan importantes como la limpieza automática, si se desea facilitar que se lleven a cabo las medidas de limpieza en seco de forma ergonómica.

Una excelente solución: Mezclador industrial de doble hélice de amixon®

Una excelente solución es el mezclador de dos hélices que se muestra a continuación, ya que garantiza un funcionamiento excepcionalmente suave y una mezcla excelente.

amixon® Mezclador de dos Hélices y Principio de Flujo de Materiales

amixon® Mezclador de dos Hélices y Principio de Flujo de Materiales

Su tanque de mezcla se compone de dos cilindros que se desplazan uno dentro del otro. En el centro de estos mismos giran, en la misma dirección, dos herramientas de mezclado en forma de hélice; estas hélices se fabrican bajo el modelo de construcción SinConvex® y tienen un ángulo de inclinación de aproximadamente 30°. A su vez, el ancho del resorte helicoidal está orientado de tal forma que, con tan solo una rotación del dispositivo de mezcla, se transporte una cuarta parte de todo el contenido en la cámara de mezclado. Es así que el muelle helicoidal capta todos los productos mezclados en la periferia del compartimiento de mezclado y los transporta hacia la parte de arriba; una vez que hayan llegado a la parte superior, la mezcla fluye hacia abajo en ambos centros del recipiente. Como resultado, el efecto de mezcla se produce de forma tridimensional en los campos extremos entre ambas macro-corrientes.

En términos simples, el proceso se podría describir de la siguiente manera: El proceso de ensamblaje ascendente de la mezcla ocurre de manera forzosa mediante la herramienta de resorte helicoidal, mientras que el flujo descendente ocurre de forma natural debido al efecto de la gravedad. Por último, en el campo extremo el intercambio de espacios ocurre dentro del sistema de partículas.

¿Cómo garantiza amixon® la obtención de cualidades ideales de mezcla?

Las cualidades técnicamente ideales de la mezcla se logran aproximadamente a partir de 20 a 90 rotaciones del mezclador como consecuencia de un flujo libre de espacios muertos. El proceso de mezclado que ocurre dentro del mezclador industrial de amixon® es particularmente suave y eficiente en cuanto al consumo de energía. Además, la velocidad periférica de la herramienta de mezclado (medida en la parte del cilindro) puede ajustarse entre 0.5 m/s y 3 m/s.
Gracias a su diseño se puede obtener una mezcla ideal a partir de un nivel de carga de aproximadamente un diez o quince por ciento, ya que el efecto de flujo es, por sí mismo, independiente del nivel de llenado. Es así que un mezclador del tipo HM 10 000 puede mezclar tanto preparaciones de 1,000 a 1,300 litros, como de 10,000 litros.

Mezclador doble hélice on un volumen útil de 10 m³
Mezclador doble hélice con un volumen útil de 10 m³ y 4 dispositivos de descarga libres de espacios muertos que operan al mismo tiempo. El mezclador cuenta con 8 puertas de inspección CleverCut®.

El mezclador es alimentado, ya sea de manera sucesiva o simultánea, con componentes individuales a través de uno o más inyectores por encima del tanque de mezcla. Durante esta fase, el mezclador puede permanecer estático, -en caso de que este se encuentre sobre células de carga-, o en rotación, -en caso de que un lote tenga que ser mezclado después de otro sin interrupción-. Una vez que haya finalizado el proceso de mezclado (aprox. 1 a 4 minutos), se abre una válvula libre de espacios muertos en el fondo del recipiente y la mezcla fluye hacia abajo a través de una boquilla de descarga en el mezclador. Este proceso de descarga está libre de segregación y el caudal del flujo volumétrico es determinado por las dimensiones de la válvula de cierre.

En caso de una producción de gran volumen, hay que mencionar dos ventajas importantes para el usuario:

1. Es necesario evaluar y retirar tan solo una muestra por cada carga.
2. El mezclador puede abastecer varias líneas de llenado. Ya que el proceso de llenado y producción ocurren de manera independiente, es posible higienizar el mezclador mientras que las máquinas de llenado continúan en funcionamiento.

Diseño óptimo del tanque de mezcla
El tanque de mezcla se acondiciona tan resistente al vacío y a la presión como sea requerido: Así se crea, por ejemplo, un vacío al momento de que la mezcla es aspirada por la red de succión neumática. En algunos casos, previamente a la carga, la cámara de mezcla se libera del oxígeno que se encuentra en el ambiente mediante un vacío de aproximadamente 50 mbar de presión absoluta. De este modo la cámara se llena con gas nitrógeno y es, entonces, cuando la mezcla puede ser introducida.

De igual forma, durante la mezcla y la descarga, en el tanque de mezcla se mantiene una suave sobrepresión de nitrógeno de entre 50 a 100 mbar para así impedir el paso del oxígeno del ambiente a la mezcla. En otros casos, la cámara de mezcla es alimentada mediante presión neumática. De tal forma que, incluso durante la fase de sobrepresión la cabina de mezcla permanece hermética al gas y al polvo. Por estas razones, los elementos estructurales como el cierre del eje, la válvula de cierre inferior y la puerta de inspección son de suma importancia.

Inspección y aseo:
En una planta de producción multifuncional que procesa materiales a granel, la ausencia de sustancias alergénicas solo puede garantizarse mediante una limpieza profunda, ya sea mediante un sistema de depuración líquida o húmeda. amixon®, por su parte, puede llevar a cabo la depuración líquida y el secado de forma automática con ayuda del sistema WaterDragron®. Varios de estos dispositivos están instalados fijamente en el tanque de mezcla y permanecen ahí de manera definitiva.

En el caso de la depuración líquida, se abre respectivamente un tapón en la cámara de mezcla y libera el espacio para permitir el movimiento de una boquilla rotativa de limpieza. Esta, a su vez, se mueve aleatoriamente dentro del tanque de mezcla. Al aplicar una presión de agua de aprox. 3.5 bar, el cabezal gira y tres boquillas rocían el tanque de mezcla completamente. (Dependiendo del tamaño y el modo de ejecución del mezclador amixon®, se pueden llegar a requerir 3, 4 y, en ocasiones, 5 cabezales de limpieza a fin de humedecer todo el tanque y todas las zonas del dispositivo de mezclado). Posteriormente, se lleva a cabo el proceso de secado, que se ejecuta permitiendo la entrada de aire caliente en el sistema WaterDragon®.

Proceso de
limpieza con cabezales rotativos de lavado
Proceso de limpieza con cabezales rotativos de lavado











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WaterDragon®: a la derecha en modalidad de lavado, y de secado a la izquierda.

La puerta de inspección CleverCut®
La puerta de inspección CleverCut® con cierre libre de espacios muertos es a prueba de gas y agua permanentemente

En el caso del proceso de lavado en seco, las amplias puertas de inspección posibilitan un fácil acceso al personal encargado de la limpieza. Estas puertas son fabricadas mediante el proceso CleverCut®. Mismo en el que el aro tórico de cierre, colocado en la ranura, sella herméticamente y, prácticamente libre de espacios muertos al producto frente al gas y al polvo.

Realice un ensayo de prueba en un mezclador amixon®

Casi cada planta procesadora de materiales a granel tiene su propia filosofía de trabajo. Por ello, los requisitos de un mezclador para preparaciones industriales se configuran siempre de forma individual.

Para realizar un ensayo de prueba de los procesos, el fabricante del equipo cuenta con más de 30 mezcladores de ensayo en sus siete laboratorios de prueba localizados en Paderborn, EUA, Japón, China, Tailandia e India. Nuestros ingenieros de procesos cuentan con muchos años de experiencia en el mercado, así como en diferentes partes del mundo. Como fabricante de equipos especiales, amixon® satisface al detalle los deseos del cliente, gracias a que en la única planta de producción en Paderborn un equipo de 142 empleados produce a un máximo grado de fabricación interna.