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Miscelazione omogenea e precisa per la produzione di integratori alimentari

La giusta miscela per la salute e maggiori prestazioni

Il ruolo del processo di miscelazione nella produzione di integratori alimentary

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Nel 2018 , secondo la Lebensmittelverband Deutschland e.V. (Food Federation Germany), nel 2018 in Germania sono stati spesi 1,439 miliardi di euro all'anno in integratori alimentari. Si tratta di 225 milioni di confezioni. In termini puramente statistici, ciò significa quasi tre pacchetti pro capite e all'anno. I più acquistati sono la vitamina C e i preparati multivitaminici e i minerali magnesio e calcio.

Statista arriva a cifre leggermente diverse, ma comunque in significativo aumento, per il 2019: 75 milioni di unità (3 milioni in più rispetto al 2018) di vitamine e minerali sono stati acquistati dai consumatori per un totale di 1,1 miliardi di euro (240 milioni di euro in più). Anche Statista vede il magnesio in vantaggio. I prodotti a base di vitamina B godono di una crescente popolarità. Oltre al magnesio, anche i preparati di vitamina C sono importanti fattori di incremento del fatturato. Più di due terzi della popolazione tedesca ha già assunto integratori alimentari o può immaginare di farlo in futuro.

La ragione di questa tendenza è da ricercarsi nella società moderna, in ciò che ci viene comunicato da anni come importante e che noi spesso trasmettiamo addirittura alla generazione successiva: il riconoscimento arriva a coloro che forniscono prestazioni misurabili. E a chi supera agevolmente qualsiasi altra sfida con un sorriso e un “Io ce la faccio. – Yes, we can.”. Questo inizia già a scuola e non termina affatto con la fine della vita lavorativa attiva. Perché anche i “Best Ager” desiderano soprattutto una cosa: rimanere in forma e in salute.

Tuttavia, solo chi previene le carenze nutrizionali e contrasta gli agenti patogeni con la necessaria resistenza è in grado di sostenere attività mentali e sportive continue. La buona salute è la base della felicità e della soddisfazione. Ciò è particolarmente evidente nell'attuale pandemia.

“Secondo un sondaggio condotto dall’istituto di ricerche di mercato YouGov, al quale hanno partecipato più di 1.000 persone di età pari o superiore ai 18 anni, il 61% degli intervistati vuole migliorare la propria salute generale, il 36% vuole prevenire il raffreddore, il 39% vuole ottimizzare le funzioni corporee e il 33% vuole migliorare la forma fisica”.

Anche un corpo sano, tuttavia, ha bisogno di più “carburante” per ottenere prestazioni elevate e permanenti. Una dieta equilibrata è di solito sufficiente, ma non sempre è possibile – ed è per questo che sempre più persone assumono integratori sotto forma di bevande gassate, polveri solubili, bastoncini, compresse o capsule.

Le tendenze nutrizionali generano più vendite

Inoltre, la parola chiave nutrizione fornisce anche un altro motivo per la crescita degli integratori alimentari. La nostra società non è solo diversificata, ma si nutre anche di conseguenza. L’”onnivoro” è solo una delle molte forme di alimentazione: La decisione di vivere come flessitariano, vegetariano, vegano, ecc. è di solito una decisione molto consapevole. Dopo tutto, nel 2020 i vegani in Germania sono già 1,13 milioni – e anche in questo caso la tendenza è in aumento. E chi opta consapevolmente per una forma di alimentazione, di solito fornisce altrettanto consapevolmente al proprio corpo vitamine e sostanze vitali carenti – come integratori alimentari.

Una forma distinta dell’ottimizzazione umana è il body hacking o biohacking: in questo caso non sempre si intendono metodi invasivi. Spessi i body hacker aggiungono al loro corpo sostanze di cui sono convinti che avranno un effetto positivo sulle loro prestazioni: maggiore lucidità mentale, maggiore rapidità di pensiero, maggiore vivacità nel parlare e maggiore reattività nello sport. Tutto per le prestazioni!

Per questo motivo, sono elevate anche le richieste dei consumatori relative alle prestazioni degli integratori alimentari. La forma di somministrazione deve essere conveniente, l'assunzione veloce, facile e possibile ovunque. Sono richiesti prodotti combinati e la durata di conservazione dei prodotti è importante. Talvolta è quindi necessario rivestire determinate sostanze attive prima di mescolarle con altre polveri. Inoltre, il gusto deve essere gradevole. Indipendentemente dal fatto che si tratti di una confezione sfusa, di una compressa o di una bustina, la distribuzione del principio attivo deve essere sempre precisa e costante.

Il miscelatore conico amixon® viene riempito dal contenitore per merci sfuse.

Il miscelatore conico amixon® viene riempito dal contenitore per merci sfuse.

Il miscelatore a cono amixon® convoglia il prodotto miscelato in un vaglio a correnti parassite.

Il miscelatore a cono amixon® convoglia il prodotto miscelato in un vaglio a correnti parassite.

Regolamentazione severa, al confine con i medicinali

L’art. 1 del NemV (Regolamento sugli integratori alimentari) definisce gli integratori alimentari come alimenti che

  1. sono destinati a completare l’alimentazione generale (destinazione),
  2. che costituiscono un concentrato di sostanze nutritive o di altre sostanze con un effetto nutrizionale o fisiologico in sé o nella composizione (composizione) e
  3. che vengono immessi sul mercato in forme di dosaggio, in particolare sotto forma di capsule, pastiglie, compresse, pillole e altre forme farmaceutiche simili, bustine di polvere, fiale di liquidi, flaconi con inserti contagocce forme farmaceutiche simili di liquidi e polveri per l'assunzione in piccole quantità misurate (forma farmaceutica).

Pertanto gli integratori alimentari sono alimenti che servono a integrare la dieta generale con vitamine, minerali o altre sostanze come aminoacidi, fibre o sostanze vegetali secondarie. Essi contengono i nutrienti efficaci sotto il profilo nutrizionale in forma concentrata e in quantità dosata.

La distinzione dai medicinali non è sempre facile. Gli integratori alimentari non devono avere proprietà farmacologiche, come richiesto dalla definizione di medicinali di cui all'art. 2 della legge tedesca sui prodotti medicinali (AMG), né dare al consumatore tale impressione.

Anche la distinzione dagli alimenti di consumo generale può talvolta essere difficile. Secondo la definizione del termine “alimento” di cui all'articolo 2 del regolamento di base, comprende tutte le sostanze o i prodotti destinati all’alimentazione, mentre gli integratori alimentari sono destinati ad integrare la normale alimentazione.

Produzione secondo le linee guida farmaceutiche

I requisiti della tecnologia di produzione, con l'aiuto della quale gli integratori alimentari vengono preparati per il consumatore per un'assunzione gradevole, corrispondono a una produzione alimentare e farmaceutica con le relative specifiche tecniche secondo GMP/FDA.

Poiché stanno entrando sul mercato sempre più nuove varianti di confezionamento e ingredienti per gli integratori alimentari, molti produttori si affidano ai servizi di produzione a contratto. Perché questi conoscono molto bene i severi requisiti della produzione e sono in grado di produrre la qualità eccezionale e costante richiesta.

I produttori degli integratori alimentari in tal caso sfruttano la flessibilità nella produzione dei servizi di produzione a contratto e della loro disponibilità ad affrontare nuove sfide. Ciò è dovuto al fatto che le varie forme farmaceutiche richiedono diversi processi di produzione e di confezionamento, alcuni dei quali sono specializzati e comportano elevati costi di investimento.

Tuttavia, quando i volumi di vendita raggiungono un certo livello, Herbalife Nutrition, ad esempio, che produce da sola circa il 65% dei suoi integratori alimentari, trasferisce la produzione nella propria azienda e amplia internamente il suo know-how e le competenze di processo esistenti.

Due miscelatori a fondo piatto amixon® con capacità utile di 2,5 m³. Per ingredienti attivi di elevata purezza.

Due miscelatori a fondo piatto amixon® con capacità utile di 2,5 m³. Per ingredienti attivi di elevata purezza.

Questo miscelatore bialbero amixon® mescola 7 m³ di ingredienti farmaceutici attivi. La pulizia e l'asciugatura a umido sono completamente automatiche.

Questo miscelatore bialbero amixon® mescola 7 m³ di ingredienti farmaceutici attivi. La pulizia e l'asciugatura a umido sono completamente automatiche.

Alta qualità sotto stretta osservazione

Poiché i prodotti devono essere tracciabili al 100%, come avviene anche nell'industria farmaceutica, l’assicurazione qualità inizia di solito già nella fase di accettazione delle merci. Molti produttori, tra cui Herbalife Nutrition e la società Nutrichem, controllano la qualità in vari punti del processo di produzione. L'attenzione si concentra sull'alimentazione dei miscelatori, sul processo di miscelazione, compreso il campionamento e rapporti di miscelazione esattamente riproducibili fino all'ispezione di routine della confezione e a una precisa analisi di pulizia, che viene effettuata su tutte le superfici di contatto del prodotto durante l'intero processo.

L’azienda Nutrichem produce integratori alimentari sotto forma di prodotti in polvere contenenti oligoelementi, vitamine e minerali, che possono essere miscelati con acqua e consumati come bevanda dal consumatore. La produzione viene effettuata al 100% dall’azienda stessa.

“La qualità dei nostri prodotti viene esaminata in procedure di controllo a più stadi che consistono in processi chimici, fisici e microbiologici. Audit interni ed esterni regolari e formazioni continue del personale ci aiutano a raggiungere e mantenere una qualità di prodotto particolarmente elevata”, così Alexander Voitl, Opex Manager presso Nutrichem Diät + Pharma GmbH, descrive le sfide particolari.

Non solo in Nutrichem, le basi per l'omogeneità e quindi per l'eccezionale qualità dei prodotti in polvere, in particolare, vengono quindi poste in primo luogo da un processo di miscelazione stabile e riproducibile. Inoltre, una miscela riproducibile e omogenea ha un effetto positivo anche in un secondo tempo, perché l'efficienza della linea di confezionamento aumenta grazie a un flusso di prodotto uniforme.

Precisione e vantaggi in termini di costo in caso di grandi lotti

I miscelatori nella produzione di integratori alimentari sono quindi soggetti a requisiti particolarmente elevati per quanto riguarda l'omogeneità ottenibile della miscela.

Per soddisfare questi requisiti di qualità di miscelazione, possono essere utilizzati solo i cosiddetti miscelatori di precisione. I miscelatori di precisione sono costituiti da una camera di miscelazione fissa e da utensili miscelatori mobili. Questi devono distribuire i componenti dappertutto al fine di creare una miscela casuale. In questo modo viene ottenuta una qualità di miscelazione tecnicamente ideale che non può più essere migliorata nella pratica. Inoltre, il miscelatore deve lavorare rapidamente nella produzione degli integratori alimentari, ma non dovrebbe modificare né la forma né la dimensione delle particelle delle materie prime. Questi requisiti limitano molto la gamma di sistemi di miscelazione che possono essere considerati, nel qual caso si è dimostrato particolarmente adatto un design verticale.

L'eccezionale efficienza dell'azione di miscelazione di questo design (vedi riquadro) è dimostrata quando le più piccole quantità dei cosiddetti agenti distaccanti antiagglomeranti devono essere miscelati per l'ulteriore lavorazione nelle presse pastigliatrici. Queste sostanze sono particolarmente leggere, agglomeranti e molto difficili da distribuire. Tuttavia perdono molto rapidamente il loro effetto antiagglomerante vero e proprio non appena sono sottoposte a carico di compressione o sforzo di taglio. Distribuire in modo ideale le quantità molto piccole, pur mantenendo la loro piena efficacia, è una particolare capacità che i miscelatori amixon padroneggiano con sicurezza anche con grandi lotti.

Per i produttori degli integratori alimentari, i grandi lotti hanno molti vantaggi. Il tempo e lo sforzo necessari per preparare e pesare i singoli componenti si riducono drasticamente. Al termine del tempo di miscelazione, è sufficiente un solo campionamento e la sua valutazione. In questo modo, i grandi lotti possono spesso far risparmiare molte migliaia di euro.

Questo miscelatore bialbero amixon® mescola 5 m³ di ingredienti farmaceutici attivi. La pulizia e l'asciugatura a umido sono completamente automatiche.

Questo miscelatore bialbero amixon® mescola 5 m³ di ingredienti farmaceutici attivi. La pulizia e l'asciugatura a umido sono completamente automatiche.

Precisione e vantaggi economici per i grandi lotti

Il miscelatore di precisione mostrato in figura può miscelare lotti fino a 7 m³ di miscela. Il risultato è una miscela casuale ideale che, cosa interessante, non può più essere migliorata – indipendentemente dal fatto che il livello di riempimento sia di soli 800 o 2000 litri, o che venga utilizzato il livello di riempimento nominale di 7000 litri.

L'efficienza della pulizia determina il grado di flessibilità

Alexander Voitl aggiunge un altro aspetto importante alla lista dei requisiti del miscelatore: “Alcuni degli ingredienti sono molto sensibili, quindi un aumento ridotto delle temperature durante il processo di miscelazione è molto importante per noi”.

In molte applicazioni – compresi i grandi lotti – amixon è stata in grado di dimostrare che l'apporto di energia è sempre minimo. Non è possibile registrare nel prodotto né tonalità di calore, né un sensibile aumento del contenuto di polvere.

Quest'ultimo dato è particolarmente importante per il consumatore, che si aspetta una buona solubilità e possibilità di dispersione del prodotto finito. Ma gioca un ruolo anche quando le macchine confezionatrici ad alte prestazioni riempiono bustine e sacchetti.

Il fatto che la temperatura della miscela non aumenti a seguito del processo di miscelazione è essenziale per la durata di conservazione dell’integratore alimentare nel processo di distribuzione globale. Se le miscele fossero confezionate a caldo, potrebbero agglomerarsi e la microcondensazione potrebbe inavvertitamente macchiarle di colore.

Pertanto il mantenimento della stabilità dei prodotti è di notevole importanza per i produttori per motivi di qualità. In Herbalife Nutrition, ad esempio, un team dedicato si occupa della stabilità del prodotto in diverse condizioni climatiche di utilizzo e di trasporto degli integratori alimentari. L'idoneità delle nuove formulazioni di prodotto e del confezionamento viene verificata in speciali test in camera di stabilità prima della loro messa in produzione.

A causa dei frequenti cambi di ricetta e dei severi requisiti di una produzione farmaceutica, nella produzione di integratori alimentari i miscelatori dovrebbero essere validabili in breve tempo e facili da pulire.

A tale scopo Alexander Voitl fornisce una panoramica degli aspetti pratici della selezione dei miscelatori: “Prima di utilizzare un miscelatore, questo deve superare con successo e in sicurezza le misure di qualifica e di convalida. I miscelatori verticali a doppio albero salvaspazio di amixon hanno superato tutti questi test.“

Nell’ambito di questa qualifica, viene assicurata l’installazione e funzione del miscelatore. Per la convalida, anche i processi di miscelazione e pulizia devono essere controllati per verificare la conformità alle specifiche definite. Se un miscelatore non supera questa qualifica, non può essere utilizzato in produzione a causa delle specifiche.

Per la pulizia a umido di un miscelatore di precisione, ad esempio, le teste di lavaggio rotanti vengono abbassate nella camera di miscelazione dall'alto e dal lato. Allo stesso tempo, gli utensili miscelatori ruotano e assicurano che tutte le superfici a contatto con il prodotto siano bagnate con acqua. Lo scarico dell'acqua di lavaggio avviene nel punto più basso sul fondo del miscelatore.

Poiché la capacità termica dell'acciaio inossidabile è solo l'undici percento della capacità termica dell'acqua, il miscelatore si riscalda molto rapidamente quando viene pulito con acqua di lavaggio calda. Pertanto, l'apparecchio in seguito si asciuga più velocemente. Di norma, per la pulizia si può fare a meno delle sostanze attive per il lavaggio.

Solo se sono stati lavorati colori o aromi molto intensi, può accadere che si debba procedere a una pulizia a umido in più fasi. Questa consiste nella pre-bagnatura, nella schiumatura e nel risciacquo. Lo stesso vale quando i liquidi devono essere miscelati in modo microfine in una polvere e di conseguenza le aderenze indesiderate devono essere lavate via. Con una buona organizzazione, il lavaggio e l'asciugatura richiedono un'ora.

Alcune aziende operanti nel settore della lavorazione degli alimenti effettuano con successo la pulizia a secco mescolando uno o due lotti di risciacquo. Tali lotti di risciacquo vengono adeguatamente confezionati in modo da poter essere successivamente riutilizzati come materiale riciclabile se la ricetta è adatta.

Qui diventa chiaro quanto possano essere preziose le singole miscele negli integratori alimentari. Pertanto, un'altra caratteristica del miscelatore è cruciale nel processo di produzione - il grado di svuotamento residuo. Con il miscelatore verticale di amixon, i 7000 litri di miscela possono essere scaricati fino a un residuo di 0,5 litri – corrispondente allo 0,007 per cento.

Perché è importante lo 0,007 per cento? Perché ogni grammo in più che il miscelatore scarica può essere venduto e non deve essere smaltito. Quanto meno residui rimangono nel miscelatore, tanto più facile e veloce è il processo di pulizia e tanto minore è la potenziale contaminazione e tanto maggiore è la fedeltà del lotto.

Dopo tutto, per una buona efficienza di processo, sono le piccole costanti che in definitiva influenzano il costo di produzione degli integratori alimentari. Quindi, se i tempi di preparazione e pulizia possono essere pianificati chiaramente e sono brevi, e le quantità di prodotto da scartare sono piccole, il risultato è un margine più alto per il produttore degli integratori alimentari.

WaterDragon® di amixon® è in grado di pulire con aria calda sia il bagnato che il secco. WaterDragon® si chiude automaticamente.

WaterDragon® di amixon® è in grado di pulire con aria calda sia il bagnato che il secco. WaterDragon® si chiude automaticamente.

Come funziona un miscelatore verticale?

Il flusso di spinta che avviene qui è descritto come “ridistribuzione tridimensionale”. Gli utensili miscelatori trasportano i prodotti verso l'alto in periferia e la lasciano fluire verso il basso nei centri, seguendo la gravità, lungo gli alberi del dispositivo di miscelazione. Allo stesso tempo, le miscele vengono disperse radialmente dai bracci del dispositivo di miscelazione.

Il flusso di spinta che avviene qui è descritto come “ridistribuzione tridimensionale”. Gli utensili miscelatori trasportano i prodotti verso l'alto in periferia e la lasciano fluire verso il basso nei centri, seguendo la gravità, lungo gli alberi del dispositivo di miscelazione. Allo stesso tempo, le miscele vengono disperse radialmente dai bracci del dispositivo di miscelazione.

Due utensili miscelatori elicoidali montati verticalmente ruotano con lo stesso senso di rotazione, nel qual caso lo spazio di miscelazione è formato dalle loro superfici inviluppo durante la rotazione. I componenti coinvolti nella ricetta vengono versati dall'alto nella camera di miscelazione o aspirati. Dopo circa 50-60 giri si ottiene una qualità di miscelazione ideale. A seconda della frequenza di rotazione degli utensili miscelatori, ciò corrisponde a un tempo di miscelazione da 2 a 5 minuti. Poi si apre una valvola di fondo che si chiude senza spazio morto e la miscela viene scaricata senza separazione.

[1] BLL AK NEM Nahrungsergänzungsmittel in Deutschland: Gesamtmarkt 2018

[2] Markt für Vitamine und Mineralstoffe in Deutschland 2019, Statista

 

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