Come rendere a basso rischio lo scale-up da un miscelatore pilota da 20 litri a 2.000 litri per le formule per lattanti?
Similitudine geometrica
Rapporti quali quello tra diametro dell'agitatore e diametro del recipiente (D/T) e quello tra altezza di riempimento e diametro del recipiente (H/T), nonché posizione e dimensionamento di frangiflusso, ugelli di ingresso e sensori, dovrebbero essere mantenuti il più possibile costanti. Gli scostamenti modificano i profili di flusso e possono portare a disomogeneità nella distribuzione dei grassi e nell'incorporazione dei micronutrienti.
Similitudine dinamica e scala intermedia
A seconda dell'obiettivo di processo vengono privilegiati parametri caratteristici diversi:
- Velocità periferica (tip speed) per limitare i picchi locali di taglio con componenti sensibili al taglio (proteine, emulsioni, vitamine).
- Apporto specifico di potenza (P/V) per le fasi a omogeneizzazione o dispersione intensiva.
- Numero di Froude nei processi con utensili di miscelazione supportati in orizzontale.
Il salto diretto da 20 l a 2.000 l (fattore 100) è rischioso. È raccomandabile uno stadio intermedio nel campo da 200 a 500 l, per:
- riconoscere precocemente effetti non lineari quali formazione di grumi, demiscelazione o tempi di bagnatura prolungati,
- verificare l'apporto di potenza e il tempo di miscelazione con altezze di riempimento reali,
- mettere in sicurezza la strategia di aggiunta per polveri e liquidi,
- definire il campionamento e i criteri di rilascio prima del trasferimento a 2.000 l.
Immissione delle polveri (per esempio WPC, MPC, lattosio)
La bagnatura e la dispersione sono le fasi limitanti alla grande scala. Sistemi di immissione al di sotto del livello del liquido o la tecnica a eiettore aiutano a minimizzare la formazione di grumi. La velocità di aggiunta dovrebbe essere armonizzata con l'energia di miscelazione disponibile.
Così amixon® mette in sicurezza lo scale-up dal centro prove alla produzione
Uno scale-up a basso rischio da 20 litri a 2.000 litri riesce nel modo migliore attraverso prove nel centro prove con il prodotto originale. Così si possono mettere in sicurezza qualità di miscelazione, delicatezza sul prodotto, apporto di energia, tempo di miscelazione e grado di riempimento in condizioni reali.
Nel centro prove amixon® i processi di miscelazione e con polveri vengono pilotati con i prodotti originali. Questo crea dati affidabili invece di supposizioni e abbassa notevolmente il rischio di investimento.
Questo è particolarmente importante per le formule per lattanti. Le polveri sensibili, essiccate a spruzzo, devono essere miscelate in modo uniforme senza che vadano perse la struttura delle particelle, le proprietà istantanee o il comportamento di scorrimento. Se si presentino rottura delle particelle, formazione di polvere o taglio indesiderato si vede con certezza solo nella prova reale.
A tale scopo nel centro prove amixon® sono disponibili 35 miscelatori di prova in diverse dimensioni. Sono disponibili persino miscelatori di prova fino a 3 m³ di volume utile. Questo fornisce il massimo grado di aderenza al processo e di sicurezza per il successivo scale-up a 2.000 litri.
La via corretta è quindi: prima validare nel centro prove, poi trasferire alla scala di produzione. Così qualità di miscelazione, delicatezza sul prodotto e stabilità di processo vengono messe in sicurezza precocemente.