Suplementos alimenticios: El papel de una mezcla correcta en la salud del consumidor y en el redimiento de la producción - amixon® Mixing Technology
La importancia del proceso de mezcla en la producción de suplementos nutricionales
La mezcla correcta para la salud y un mayor rendimiento
¿Quién no la conoce? La tableta efervescente durante el desayuno para comenzar el día de la mejor manera. Actualmente, los suplementos nutricionales se encuentran en muchas variantes en el mercado y cada vez más personas confían en sus beneficios para mantener la salud y obtener un pequeño rendimiento extra. En un punto intermedio entre los productos alimenticios y los productos farmacéuticos, la producción de polvos, comprimidos, aceites y cápsulas es extremadamente exigente.
En 2018[1], en Alemania se gastaban por año 1439 millones de euros en suplementos nutricionales, según informa la asociación alimentaria Lebensmittelverband Deutschland e.V. Esto representa un total de 225 millones de envases. En términos meramente estadísticos, casi tres envases por persona y año. Los productos más frecuentemente comprados son la Vitamina C, así como los preparados multivitamínicos y los minerales magnesio y calcio.
Statista proporciona datos algo diferentes, pero no obstante de considerable crecimiento para 2019: los consumidores compraron 75 millones de unidades (+3 millones en comparación con 2018) de vitaminas y minerales por un total de 1100 millones de euros (+240 millones de euros). También para Statista, el magnesio ocupa el primer lugar. Los productos de vitamina B son cada vez más populares. Además del magnesio, también los preparados de vitamina C son importantes impulsores de las ventas. Más de dos tercios de la población alemana ha tomado suplementos nutricionales alguna vez o puede imaginarse hacerlo en un futuro.
La razón de esta tendencia se encuentra en la sociedad moderna, en el mensaje que nos viene transmitiendo como importante desde hace años y que incluso frecuentemente transmitimos a la próxima generación: El reconocimiento llega a aquellos que muestran un rendimiento medible. Y a quienes se enfrentan a cada desafío con una sonrisa y con un «Yo puedo hacerlo. - Yes, we can». Esto comienza en la escuela y no termina ni siquiera al finalizar la vida laboral activa. Porque ahora también al llegar a la «edad de oro» se desea principalmente una cosa: mantenerse en forma y con salud.
Pero solo podrá mantener la actividad mental y deportiva quien prevenga las deficiencias nutricionales y se enfrente con resistencia a los patógenos. Una buena salud es la base para la felicidad y la satisfacción. Esto se ha hecho especialmente evidente durante la actual pandemia.
«Según una encuesta del Instituto de estudios de mercado YouGov, en la que participaron más de 1000 personas a partir de 18 años, el 61 por ciento de los encuestados desea mejorar su salud en general, el 36 por ciento, prevenir un resfriado, el 39 por ciento, optimizar las funciones corporales, y el 33 por ciento, mejorar su estado físico».[2]
Incluso un cuerpo sano necesita más combustible para ofrecer constantemente un elevado rendimiento. Una dieta equilibrada suele ser suficiente, pero no siempre está asegurada, y por esta razón, cada vez más personas toman suplementos nutricionales como tabletas efervescentes, polvos solubles, barritas, comprimidos o cápsulas.
Las tendencias de la nutrición aumentan las ventas
La palabra clave nutrición es otra de las razones por las cuales aumentan las ventas de los suplementos nutricionales. Nuestra sociedad no solo es muy diversa, sino que también se alimenta de variadas formas. El «comer de todo» es solo una de muchas formas de alimentarse: La decisión de vivir como flexitariano, vegetariano, vegano, etc. es generalmente muy consciente. Al fin y al cabo, ya hay 1,13 millones de veganos en Alemania en 2020 y la tendencia va en aumento. Y quien elige conscientemente una forma de alimentación, también suele proporcionar a su cuerpo conscientemente las vitaminas y sustancias vitales que le faltan como suplementos nutricionales.
Una forma marcada de optimización humana es el bodyhacking o biohacking: y no siempre se trata de métodos invasivos. Frecuentemente, los bodyhackers proporcionan a sus cuerpos de forma específica sustancias que están convencidos que tendrán un efecto positivo sobre su propio rendimiento: pensamientos más claros, mayor rapidez de pensamiento, mayor facilidad en el habla y mayor reacción en el deporte. ¡Todo por el rendimiento!
Por esta razón, los requisitos de los consumidores respecto al rendimiento de los suplementos nutricionales también son elevados. La forma farmacéutica debe ser cómoda, la toma, rápida, sencilla y posible en cualquier lugar. Los preparados combinados son muy demandados y la durabilidad de los productos es importante. Por esta razón, en algunos casos es necesario revestir determinadas sustancias activas antes de mezclarlas con otros polvos. Además, el sabor debe ser agradable. Ya se trate de grandes envases, comprimidos o sobres, la distribución de la sustancia activa debe ser siempre uniforme.
El mezclador cónico amixon® se llena desde el contenedor de productos a granel.
Regulaciones estrictas al límite de los medicamentos
El artículo 1 del Reglamento alemán de suplementos nutricionales (NemV) define los suplementos nutricionales como productos alimenticios que
- están destinados a complementar la dieta general (finalidad prevista),
- son un concentrado de nutrientes u otras sustancias con efecto específico nutricional o fisiológico, solos o en combinación (composición) y
- se comercializan en forma dosificada, en particular en forma de cápsulas, pastillas, comprimidos, píldoras y otras formas farmacéuticas similares, bolsas de polvo, ampollas de líquido, botellas con insertos de goteo y formas farmacéuticas similares de líquidos y polvos para la toma en pequeñas cantidades específicas (forma farmacéutica).
Por lo tanto, los suplementos nutricionales son productos alimenticios que están destinados a complementar la dieta general con vitaminas, minerales u otras sustancias como, por ejemplo, aminoácidos, fibras alimentarias o sustancias vegetales secundarias. Contienen los nutrientes con efecto fisiológico-nutricional en forma concentrada y en cantidades dosificadas.
La delimitación con los productos farmacéuticos no siempre es sencilla. Los suplementos nutricionales no deben presentar propiedades farmacológicas, como lo establece la definición de producto farmacéutico en el artículo 2 de la Ley alemana del medicamento (AMG) ni transmitir al consumidor esa impresión.
También la diferenciación con los productos alimenticios de consumo general puede ser compleja en algunos casos. Según la definición del término «producto alimenticio» en el artículo 2 del Reglamento alemán básico (Basis-VO), entran dentro de este término todas las sustancias o productos que están destinados a la alimentación, mientras que los suplementos nutricionales están destinados a complementar la dieta normal.
El mezclador de cono amixon® transporta la mercancía mezclada a una máquina de cribado por corrientes de Foucault.
Producción según las directivas farmacéuticas
Los requisitos planteados a la tecnología de producción, mediante la cual se preparan los suplementos nutricionales para el consumidor con el fin de lograr una toma agradable, se corresponden con la producción de productos alimenticios o farmacéuticos, con las condiciones técnicas pertinentes según GMP/FDA.
Debido a que continuamente se introducen en el mercado nuevas variantes de envase e ingredientes para los suplementos nutricionales, muchos productores apuestan por contratar servicios de fabricantes. La razón es que estos conocen las altas exigencias en la producción de forma muy precisa y son capaces de producir la excepcional calidad requerida de forma constante. Los fabricantes de los suplementos nutricionales aprovechan para ello la flexibilidad en la producción de los fabricantes por contrato y su disposición para enfrentarse a nuevos desafíos. Ya que las diferentes formas farmacéuticas requieren diferentes procedimientos de fabricación y envasado, en parte incluso especializados y asociados a grandes costes de inversión.
Sin embargo, cuando los volúmenes de venta alcanzan un determinado volumen, entonces empresas como, por ejemplo, Herbalife Nutrition, que produce por sí misma aproximadamente el 65% de sus suplementos nutricionales, asumen la fabricación en la propia empresa y amplían sus conocimientos técnicos y su experiencia en materia de procesos.
Dos mezcladores de fondo plano amixon® con 2,5 m³ de capacidad útil. Para ingredientes activos de alta pureza.
Alta calidad bajo estricta supervisión
Puesto que los productos, al igual que en la industria farmacéutica, deben contar con una trazabilidad al 100%, el aseguramiento de la calidad comienza generalmente en la entrada de mercancías. Muchos fabricantes, también Herbalife Nutrition y la empresa Nutrichem, monitorizan la calidad en diferentes puntos del proceso de producción. Se centran principalmente en la alimentación de los mezcladores, en el proceso de mezclado incluyendo la toma de muestras y proporciones de mezcla exactamente reproducibles, así como también en la inspección rutinaria de los envases y un análisis preciso de la limpieza que se realiza durante todo el proceso en todas las superficies de contacto de producto.
La empresa Nutrichem produce suplementos nutricionales en forma de productos en polvo con oligoelementos, vitaminas y minerales, que el consumidor mezcla con agua y puede tomar como bebida. La empresa asume por cuenta propia el 100% de la fabricación.
«La calidad de nuestros productos es controlada mediante procedimientos de control de varias etapas, que consisten en procedimientos químicos, físicos y microbiológicos. Auditorías internas y externas periódicas, así como formaciones continuas del personal nos ayudan a lograr y mantener una calidad de producto especialmente elevada», así describe Alexander Voitl, Gestor Opex de Nutrichem Diät + Pharma GmbH, los especiales desafíos.
Los cimientos para la homogeneidad y, por ende, para la excelente calidad, en particular de los productos en polvo, se establecen por tanto, y no solo para Nutrichem, en el primer paso mediante un proceso de mezcla estable y reproducible. Además, una mezcla reproducible y homogénea también tiene posteriormente un efecto positivo en el proceso, ya que la eficiencia en la línea de envasado aumenta a través de un flujo de producto uniforme.
Este mezclador de doble eje amixon® mezcla 7 m³ de ingredientes farmacéuticos activos. La limpieza en húmedo y el secado son totalmente automáticos.
Precisión y ventajas de costes para grandes lotes
Como consecuencia, en la producción de suplementos nutricionales, los mezcladores están sometidos a requisitos especialmente elevados de homogeneidad de la mezcla.
Para poder cumplir con estos requisitos de calidad de mezcla, solo pueden utilizarse los denominados mezcladores de precisión. Los mezcladores de precisión están compuestos por un espacio de mezcla fijo y herramientas de mezcla móviles. Estas deben mover los componentes por todo el espacio para generar una mezcla aleatoria. De este modo se consigue una calidad de mezcla técnicamente idónea, que en la práctica ya no es mejorable. Además, el mezclador en la producción de suplementos nutricionales debe trabajar rápido pero sin modificar la forma ni el tamaño de las partículas de materia prima. Estos requisitos limitan considerablemente la oferta de sistemas de mezcla adecuados, habiendo demostrado una especial eficacia los modelos verticales.
La excelente eficacia del efecto de mezcla de este modelo constructivo (véase recuadro) se observa en particular cuando se requiere la adición de cantidades mínimas de los denominados antiaglomerantes (anticaking) para el procesamiento posterior en prensas para comprimidos. Estas sustancias son especialmente ligeras, se aglomeran y son difíciles de distribuir. No obstante, pierden su propio efecto antiaglomerante muy rápidamente, en cuanto son sometidas a tensiones por compresión o cizallamiento. Distribuir de forma idónea cantidades mínimas manteniendo su completa eficacia es una capacidad especial que los mezcladores amixon dominan de forma segura, incluso para grandes cargas.
Para los fabricantes de suplementos nutricionales, las grandes cargas tienen muchas ventajas. El esfuerzo de preparación y pesaje de los componentes individuales se reduce drásticamente. Al finalizar el tiempo de mezcla es suficiente con una toma de muestra y su valoración. De este modo, las grandes cargas permiten ahorrar varios miles de euros.
La mezcladora monoeje amixon® con una capacidad efectiva de 5 m³ se apoya en células de pesaje. Se vacía en bolsas grandes a través de DosiFlap®.
Ventajas de precisión y coste para grandes lotes
El mezclador de precisión representado en la imagen puede mezclar cargas de hasta 7 m³. El resultado es una mezcla aleatoria idónea que, en la práctica, ya no se puede mejorar, independientemente de que el grado de llenado sea de tan solo 800 o 2000 litros, o de que se aproveche la capacidad nominal de 7000 litros.
La eficacia de la limpieza determina el grado de flexibilidad
Alexander Voitl complementa la lista de requisitos planteados al mezclador con otro aspecto importante: «Algunos de los ingredientes son muy sensibles, por lo que, para nosotros, es muy importante que la generación de temperatura durante el proceso de mezcla se mantenga reducida».
En muchas aplicaciones, también en el caso de grandes cargas, amixon fue capaz de demostrar que el aporte de energía es siempre mínimo. No se registra calor de reacción en el producto ni se produce un aumento apreciable del contenido de polvo.
Esto último es especialmente importante para el consumidor, que espera una buena solubilidad y dispersabilidad del producto final. Pero también es importante cuando se envasan sobres y bolsas en máquinas de envasado de alto rendimiento.
Que la temperatura de la mezcla no aumente debido al proceso de mezcla es esencial para la estabilidad de almacenamiento de los suplementos nutricionales en el proceso de distribución a nivel mundial. Si los productos mezclados se envasaran en estado caliente podrían aglomerarse y la microcondensación producir decoloraciones no deseadas.
Mantener la estabilidad de los productos ya es de enorme importancia para los fabricantes por motivos de calidad. En Herbalife Nutrition, por ejemplo, un equipo propio es responsable de la estabilidad de los suplementos nutricionales bajo diferentes condiciones climáticas de uso y transporte. La idoneidad de nuevas formulaciones de producto y nuevos envases se comprueba antes del inicio de la producción en ensayos especiales en cámaras de estabilidad.
El arte de la limpieza determina el grado de la flexibilidad
Debido al frecuente cambio de fórmulas y por las estrictas especificaciones, los mezcladores para la producción de suplementos nutricionales deben ofrecer una validación rápida y una limpieza sencilla.
Alexander Voitl nos da una visión de la práctica en la elección del mezclador: «Antes de usar un mezclador, este debe superar las medidas de cualificación y validación de forma exitosa y segura. Los mezcladores verticales de dos ejes de amixon, que además ahorran espacio, han superado con maestría estas pruebas».
En el marco de esta cualificación se aseguran la instalación y el funcionamiento del mezclador. Para la validación también es necesario comprobar que los procesos de mezcla y limpieza sean conformes a las especificaciones establecidas. Si un mezclador no supera esta cualificación debido a las especificaciones, entonces no podrá utilizarse en la producción. Para la limpieza en húmedo de un mezclador de precisión, se introducen en el espacio de mezcla desde arriba y desde el lado, por ejemplo, cabezales de limpieza giratorios. Simultáneamente, también giran las herramientas de mezcla y garantizan un torrente que alcanza todas las superficies en contacto con el producto. La salida de agua de lavado tiene lugar en el punto más bajo en la base del mezclador.
Puesto que la capacidad térmica del acero inoxidable solo representa un once por ciento de la capacidad térmica del agua, el mezclador se calienta muy rápido si se limpia con agua de lavado caliente. Por esta razón, el aparato luego se seca más rápidamente. Generalmente, para el lavado se puede prescindir de sustancias detergentes. Solo cuando se procesan colores o aromas muy intensos puede ser necesaria una limpieza en húmedo de varias etapas. Esta consiste en fases de humectación previa, generación de espuma y aclarado. Lo mismo es válido si es necesario mezclar líquidos de forma microfina en un polvo y como consecuencia deben lavarse adherencias no deseadas. Con una buena organización, el lavado y el secado no requieren más de una hora.
Algunas empresas de preparación de productos alimenticios realizan la limpieza en seco de forma exitosa mezclando una o dos cargas de lavado. Dichas cargas de lavado se envasan de forma adecuada para volver a ser utilizadas en el caso de fórmulas adecuadas.
Esto permite reconocer cuán valiosos pueden ser los diferentes materiales que se van a mezclar en el caso de los suplementos nutricionales. Por esta razón, en el proceso de fabricación existe otra característica del mezclador que es decisiva: el grado de descarga completa. En el caso del mezclador vertical de amixon, los 7000 litros de material a mezclar se pueden descargar a excepción de un resto de 0,5 litros, lo que corresponde a un 0,007 por ciento.
¿Por qué tiene importancia un 0,007 por ciento? Porque cada gramo que el mezclador logra descargar, se puede vender y no es necesario eliminar. Cuanto menores sean los residuos que permanecen en el mezclador, más fácil y rápidamente se realizará el proceso de limpieza, menor será la posible contaminación y mayor la precisión de la carga.
A fin de cuentas, son las pequeñas constantes las que finalmente influyen en los costes de fabricación de los suplementos nutricionales y permiten o no una buena eficiencia de proceso. Por lo tanto, si los tiempos de preparación y limpieza pueden planificarse claramente y son cortos, y las cantidades de producto a eliminar son pequeñas, el resultado final son márgenes más altos para el fabricante de suplementos nutricionales.
WaterDragon® de amixon® puede limpiar en húmedo y en seco con aire caliente. A continuación, WaterDragon® se cierra automáticamente
Mezclador de doble eje tipo HM y reordenamiento tridimensional del principio de flujo
¿Cómo funciona una mezcladora vertical?
Dos herramientas de mezcla de hélice con apoyo vertical rotan en el mismo sentido, conformándose el espacio de mezcla por medio de sus superficies envolventes al rotar. Los componentes utilizados en la fórmula se introducen desde arriba en el compartimento de mezclado o se aspiran. Tras aproximadamente 50 a 60 giros ya se obtiene una calidad de mezcla idónea. Esto se corresponde, en función de la frecuencia de giro de las herramientas de mezcla, con un tiempo de mezcla de aproximadamente 2 a 5 minutos. Luego se abre una válvula que cierra la base sin espacios muertos y la mezcla se descarga sin provocar una disgregación.
La corriente de empuje que se forma se describe como «redistribución tridimensional». Las herramientas de mezcla provocan un movimiento ascendente del material de la periferia y un flujo descendente por medio de la fuerza de gravedad en los centros, a lo largo de los ejes del dispositivo de mezcla. Simultáneamente, los materiales a mezclar son desplazados en corrientes radiales por los brazos del dispositivo de mezcla.
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