¿Cómo hacer de bajo riesgo el escalado de un mezclador piloto de 20 litros a 2.000 litros para fórmulas infantiles?
Semejanza geométrica
Las relaciones como la del diámetro del agitador respecto al del recipiente (D/T), la de la altura de llenado respecto al diámetro del recipiente (H/T) así como la posición y el dimensionado de los rompeolas, las boquillas de entrada y los sensores deberían mantenerse lo más constantes posible. Las desviaciones modifican los patrones de flujo y pueden conducir a faltas de homogeneidad en la distribución de la grasa y en la incorporación de los micronutrientes.
Semejanza dinámica y escala intermedia
Según el objetivo del proceso se priorizan distintos números característicos:
- Velocidad periférica (tip speed) para limitar los picos locales de cizalla en los componentes sensibles a la cizalla (proteínas, emulsiones, vitaminas).
- Aportación específica de potencia (P/V) para los pasos de homogeneización o de dispersión intensivos.
- Número de Froude en los procesos con herramientas de mezclado apoyadas en horizontal.
El salto directo de 20 l a 2.000 l (factor 100) es arriesgado. Se recomienda una etapa intermedia en el rango de 200–500 l para:
- detectar a tiempo los efectos no lineales como la formación de grumos, la segregación o los tiempos de humectación prolongados,
- verificar la aportación de potencia y el tiempo de mezclado con alturas de llenado reales,
- asegurar la estrategia de adición de polvos y de líquidos,
- fijar la toma de muestras y los criterios de liberación antes de la transferencia a 2.000 l.
Aportación de polvo (por ejemplo WPC, MPC, lactosa)
La humectación y la dispersión son los pasos limitantes a gran escala. Los sistemas de aportación por debajo del nivel del líquido o la técnica de eyector ayudan a minimizar la formación de grumos. La velocidad de adición debería ajustarse a la energía de mezclado disponible.
Así asegura amixon® el escalado del centro de ensayos a la producción
Un escalado de bajo riesgo de 20 litros a 2.000 litros se logra mejor mediante ensayos en el centro de ensayos con el producto original. Así se pueden asegurar en condiciones reales la calidad de mezcla, la protección del producto, la aportación de energía, el tiempo de mezclado y el grado de llenado.
En el centro de ensayos de amixon® se pilotan los procesos de mezclado y de polvos con productos originales. Eso proporciona datos sólidos en lugar de suposiciones y reduce de forma notable el riesgo de la inversión.
Esto es especialmente importante para las fórmulas infantiles. Los polvos sensibles secados por atomización deben mezclarse de manera uniforme sin que se pierdan la estructura de las partículas, las propiedades instantáneas o el comportamiento de flujo. Si se producen rotura de partículas, formación de polvo o una cizalla indeseada es algo que solo se comprueba con seguridad en el ensayo real.
Para ello, en el centro de ensayos de amixon® se dispone de 35 mezcladores de prueba de distintos tamaños. Incluso hay disponibles mezcladores de prueba de hasta 3 m³ de volumen útil. Eso proporciona la máxima proximidad al proceso y seguridad para el posterior escalado a 2.000 litros.
El camino correcto es por tanto: validar primero en el centro de ensayos y trasladar después a la escala de producción. Así se aseguran a tiempo la calidad de mezcla, la protección del producto y la estabilidad del proceso.