Come si può garantire la pulibilità nei miscelatori con polveri difficili e adesive (per es. cacao, grassi)?
La pulibilità dei miscelatori per polveri adesive e ricette contenenti grassi, ad esempio cacao in polvere, cioccolato in polvere, miscele di spezie o polveri rivestite di grasso, deve essere considerata già nella pianificazione dell'impianto. Una buona pulibilità non nasce da una singola misura, ma dall'interazione tra costruzione conforme all'igiene, svuotamento idoneo, procedimento di pulizia armonizzato e verifica tracciabile dell'efficacia della pulizia. L'hygienic design richiede che le superfici a contatto con il prodotto e rilevanti per la pulizia possano essere pulite in modo efficace, eventualmente disinfettate e completamente svuotate.
Le polveri adesive possono depositarsi su parete del recipiente, utensili di miscelazione, alberi, guarnizioni, valvole e organi di scarico. Con ricette contenenti grassi o oli si formano spesso depositi coerenti, che trattengono polvere e si consolidano ulteriormente per effetto di temperatura, pressione o lunghi tempi di fermo. Particolarmente critici sono transizioni, cordoni di saldatura, raccordi degli utensili, passaggi d'albero, sedi delle guarnizioni, zone di scarico e punti inaccessibili dietro gli elementi interni. Tali depositi aumentano il rischio di contaminazione crociata, ingresso di allergeni, problemi microbiologici dopo la pulizia a umido e qualità disomogenea del prodotto.
Un impianto di miscelazione ben pulibile possiede superfici a contatto con il prodotto lisce, resistenti alla corrosione e ben accessibili. I cordoni di saldatura devono essere realizzati a filo e rifiniti. Vanno evitati sovrapposizioni, interstizi aperti, spigoli interni vivi, lunghe derivazioni, cavità non svuotabili e filettature superflue nel vano prodotto. Le aperture di ispezione devono essere sufficientemente grandi da consentire un controllo visivo delle zone critiche e, se necessario, una pulizia manuale successiva. Uno svuotamento del prodotto sufficientemente completo riduce già prima della pulizia vera e propria la quantità di materiale rimasto.
L'autosvuotamento è particolarmente importante nella pulizia a umido. Dopo la pulizia non devono rimanere ristagni residui in recipienti, tubazioni, ugelli, vani delle guarnizioni o organi di scarico. Le linee guida di hygienic design richiedono quindi un'inclinazione idonea, elementi interni completamente drenabili e l'eliminazione di superfici orizzontali sulle quali possa ristagnare liquido di pulizia o di prodotto. Il requisito riguarda non solo le superfici interne a contatto con il prodotto, ma anche le superfici esterne al vano prodotto, dalle quali il liquido potrebbe giungere in zone critiche.
I passaggi d'albero e le guarnizioni sono tra le zone costruttive particolarmente critiche. L'esecuzione della guarnizione deve essere adatta a prodotto, pressione, temperatura, procedimento di pulizia e igiene richiesta. Sono possibili, ad esempio, sistemi di tenuta a lavaggio gassoso o liquido, barriere di sbarramento lato prodotto o vani delle guarnizioni accessibili per la pulizia. Decisivo non è che una guarnizione venga genericamente definita «priva di spazi morti», ma che sia raggiungibile, svuotabile e controllabile durante l'esercizio per la pulizia prevista. Cuscinetti e azionamenti devono essere separati in modo affidabile dal vano prodotto.
Con ricette appiccicose, misure lato processo possono facilitare notevolmente la pulizia successiva. Raschiatori o utensili di miscelazione vicini alla parete possono limitare la formazione di depositi durante la miscelazione e lo svuotamento. Distanze ridotte, dimensionate in modo idoneo al prodotto, tra utensile e parete del recipiente possono favorire l'autopulizia durante l'esercizio; interstizi troppo stretti possono tuttavia, con polveri contenenti grassi, causare anche compressione e adesione. Geometria dell'utensile, velocità di giro, temperatura e ricetta devono quindi essere valutate congiuntamente. Tempi di sosta lunghi prima della pulizia dovrebbero essere il più possibile evitati, poiché i grassi possono cristallizzare, ossidarsi o formare, insieme alle particelle di polvere, depositi duri.
Con prodotti sensibili all'acqua o da lavorare a secco, va anzitutto verificato se una pulizia a secco sia sufficiente. Ne fanno parte l'aspirazione controllata, la spazzolatura nei punti accessibili, eventuali procedimenti con aria compressa autorizzati e la rimozione manuale dei residui di prodotto. L'aria compressa non deve tuttavia essere impiegata in modo incontrollato, poiché può sollevare polvere, introdurla in zone di guarnizioni o della macchina e aumentare il rischio di esplosione di polvere o di contaminazione crociata. Per i solidi sfusi secchi si preferisce spesso una pulizia a secco; se è necessaria una pulizia a umido, l'impianto, l'ambiente e il successivo processo di essiccazione devono essere progettati di conseguenza.
Con depositi grassi, oleosi o fortemente aderenti è spesso necessaria una pulizia a umido. Può comprendere prelavaggio, una pulizia alcalina con tensioattivi o coadiuvanti idonei, temperatura definita, azione meccanica di pulizia e un risciacquo finale. Se teste di spruzzatura rotanti, sfere di spruzzatura statiche o ugelli a getto mirato siano idonei dipende da geometria del recipiente, elementi interni, adesione del prodotto ed energia d'impatto necessaria. Una sfera di spruzzatura non garantisce automaticamente la pulizia di ogni superficie; in particolare le zone dietro utensili di miscelazione, guarnizioni e organi di scarico devono essere considerate separatamente. Dopo una pulizia a umido è necessario uno svuotamento completo e, se richiesto, un'essiccazione convalidata.
La strategia di pulizia dovrebbe considerare anche l'ordine dei lotti prodotti. È spesso sensata una sequenza da prodotti chiari a scuri, da ricette neutre a intensamente aromatizzate o da prodotti a basso contenuto di allergeni a prodotti contenenti allergeni. L'ordine concreto deve tuttavia essere valutato in base al rischio; con allergeni critici, ingredienti fortemente coloranti, componenti animali o ricette sensibili dal punto di vista microbiologico è necessaria una pulizia intermedia completa. Un ordine di lotti definito lato produzione non sostituisce una pulizia convalidata.
L'efficacia della pulizia deve essere verificata sulla base di criteri di accettazione definiti in anticipo. Le ispezioni visive sono indispensabili, ma non sempre sufficienti nei cambi di prodotto critici. A seconda di prodotto e rischio possono essere necessari campioni swab in punti difficilmente accessibili, campioni rinse, analitica TOC, analitica dei residui specifica per il prodotto, analisi degli allergeni e indagini microbiologiche. Un test alla riboflavina può essere utile per la qualificazione della bagnatura in una pulizia a umido, ma mostra solo la copertura liquida raggiunta e non è una prova diretta della rimozione di un determinato deposito di cacao o di un film grasso. La FDA si attende procedure scritte di convalida della pulizia con criteri di accettazione definiti, piani di campionamento e metodi analitici sufficientemente sensibili.
Così amixon® supporta la pulizia con cacao, grassi e prodotti coloranti
Polveri adesive, ricette contenenti grassi e componenti fortemente coloranti pongono elevati requisiti al miscelatore e al concetto di pulizia. Determinante è mantenere il più possibile ridotti i depositi già durante il processo e poter rimuovere in modo sicuro tutti i residui di prodotto rimanenti successivamente. Con cacao, burro di cacao, polveri grasse o miscele oleose, il comportamento di adesione è influenzato in particolare da contenuto di grassi, granulometria, temperatura del prodotto, umidità, tempo di miscelazione e tempo di fermo.
Un'aggiunta controllata di liquido in una zona di prodotto ben movimentata può ridurre il sovrainumidimento locale e quindi le incrostazioni. Per liquidi contenenti grassi o fasi grasse sensibili alla temperatura possono essere opportuni doppi mantelli termoregolabili, tubazioni di dosaggio riscaldate o ugelli termoregolati. La conduzione della temperatura serve a mantenere la viscosità del liquido nell'intervallo idoneo e a ridurre una solidificazione indesiderata su superfici fredde. Deve tuttavia essere armonizzata con ricetta, sicurezza del prodotto e temperatura di prodotto ammissibile. Un'esclusione completa di depositi non può essere garantita in modo generico con prodotti fortemente adesivi.
La pulibilità è determinata in misura sostanziale dall'esecuzione costruttiva del miscelatore. Le grandi porte di ispezione Clever-Cut® consentono l'accesso alla camera di miscelazione per controllo visivo, pulizia manuale e ispezione. La guarnizione OmgaSeal®, secondo amixon®, è concepita in modo da consentire nella zona a contatto con il prodotto una tenuta a basso spazio morto ovvero tecnicamente priva di spazi morti e da limitare la penetrazione di prodotto o umidità nella zona della guarnizione. Secondo le indicazioni del produttore, la guarnizione è progettata per polveri abrasive nonché per i procedimenti di pulizia CIP e WIP.
Un supporto superiore dell'organo di miscelazione può evitare il passaggio d'albero inferiore lato prodotto. In combinazione con superfici lisce e levigate, zone di prodotto ben accessibili e organi di scarico idonei, ciò può ridurre i punti di deposito. La qualità superficiale raggiungibile, lo svuotamento residuo e l'idoneità igienica dipendono tuttavia da serie del miscelatore, dimensione, materiale, esecuzione dell'utensile e configurazione specifica del progetto.
Uno svuotamento il più possibile completo prima della pulizia riduce la quantità di residui di prodotto e quindi l'onere di pulizia. In determinate serie di miscelatori, gli utensili ComDisc® possono, nella fase finale di svuotamento, spazzare la zona di fondo in direzione dello scarico. amixon® descrive questa funzione come supporto per la riduzione delle quantità residue. Se prodotti coesivi o grassi possano essere effettivamente svuotati in larga misura deve essere verificato con la ricetta prevista.
Per la pulizia a umido automatizzata, amixon® offre il sistema WaterDragon®. Dopo lo svuotamento, lance di lavaggio programmabili entrano nella camera di miscelazione. Le teste di lavaggio a rotazione lenta possiedono tre ugelli, che spruzzano in direzioni diverse. Il numero esatto e il posizionamento delle unità di pulizia vengono armonizzati con dimensione del miscelatore, elementi interni e zone di pulizia critiche. Il WaterDragon® opera come pulizia a umido a bassa pressione; secondo il produttore, la pressione dell'acqua è di circa 3 bar.
Un vantaggio essenziale del sistema sta nell'essiccazione successiva. Dopo la fase di pulizia a umido e svuotamento, una grande quantità di aria calda e secca viene condotta nella camera di miscelazione attraverso l'unità WaterDragon® aperta. In questo modo le superfici a contatto con il prodotto e gli stessi ugelli di pulizia possono essere asciugati rapidamente. Il tempo di essiccazione effettivo dipende, tra l'altro, da dimensione del miscelatore, temperatura superficiale, acqua residua, quantità d'aria, temperatura dell'aria, clima ambientale ed elementi interni. Il processo di essiccazione dovrebbe quindi essere qualificato per l'impianto concreto e monitorato con criteri idonei. amixon® descrive il WaterDragon® come sistema automatizzato per la pulizia a umido e la successiva essiccazione della camera di miscelazione.
Per prodotti per i quali l'ingresso di acqua deve essere escluso o fortemente limitato, può essere necessaria una pulizia a secco. Le ampie aperture di ispezione facilitano il controllo visivo manuale e la pulizia a secco. Se sia idonea la pulizia a secco, la pulizia a umido o una combinazione dei due procedimenti dipende da prodotto, allergeni, cambi di colore, requisiti microbiologici, frequenza di pulizia e tempo di fermo ammissibile.
Prima della definizione dell'impianto dovrebbero essere eseguite prove di pulizia con il prodotto originale. In questo caso vanno valutati non solo i residui di prodotto visibili, ma anche punti critici come zone dell'albero, raccordi degli utensili, scarico, guarnizioni e i lati posteriori degli elementi interni. A seconda del rischio possono essere impiegati ispezione visiva, campioni swab, campioni rinse, analitica degli allergeni, misurazioni TOC o analisi dei residui specifiche per il prodotto. La prova deve orientarsi ai criteri di accettazione definiti dal gestore e ai rispettivi requisiti alimentari o normativi di processo.
Assistenza e utilizzo a lungo termine
Ispezioni regolari, manutenzione preventiva e il rinnovo tempestivo di guarnizioni, utensili e parti soggette a usura contribuiscono a mantenere duraturamente la pulibilità. L'usura può ingrandire interstizi, rugosità superficiale e punti di deposito. Un concetto a lungo termine di ricambi e modernizzazione è quindi particolarmente rilevante con cambi di prodotto frequenti e ricette igieniche impegnative.