Skip to main navigation Перейти к основному содержанию Skip to page footer

Как обеспечить пригодность к очистке в смесителях со сложными, налипающими порошками (например, какао, жиры)?

Пригодность к очистке смесителей для налипающих порошков и жиросодержащих рецептур, например какао-порошка, шоколадного порошка, смесей специй или порошков с жировым покрытием, необходимо учитывать уже при планировании установки. Хорошая пригодность к очистке возникает не за счёт одной отдельной меры, а благодаря взаимодействию гигиеничной конструкции, подходящей выгрузки, согласованного метода очистки и прослеживаемой проверки эффективности очистки. Гигиенический дизайн требует, чтобы контактирующие с продуктом и релевантные для очистки поверхности можно было эффективно очищать, при необходимости дезинфицировать и полностью опорожнять.

Налипающие порошки могут откладываться на стенке ёмкости, смесительных инструментах, валах, уплотнениях, заслонках и выгрузных органах. У жиро- или маслосодержащих рецептур часто образуются связные отложения, которые связывают пыль и дополнительно уплотняются под действием температуры, давления или длительных простоев. Особенно критичны переходы, сварные швы, места крепления инструментов, вывод вала, посадочные места уплотнений, зоны выпуска и труднодоступные места за встроенными элементами. Такие отложения повышают риск перекрёстного загрязнения, внесения аллергенов, микробиологических проблем после влажной очистки и неравномерного качества продукта.

Хорошо очищаемая смесительная установка обладает гладкими, коррозионностойкими и хорошо доступными контактирующими с продуктом поверхностями. Сварные швы должны быть выполнены заподлицо и обработаны после сварки. Необходимо избегать нахлёстов, открытых щелей, острых внутренних углов, длинных тупиковых ответвлений, неопорожняемых углублений и ненужной резьбы в зоне продукта. Смотровые отверстия должны быть достаточно большими, чтобы можно было визуально контролировать критичные зоны и при необходимости проводить ручную доочистку. Достаточно полная выгрузка продукта снижает количество остающегося материала ещё до собственно очистки.

Самоопорожнение особенно важно при влажной очистке. После очистки в ёмкости, трубопроводах, форсунках, полостях уплотнений или выгрузных органах не должно оставаться луж. Поэтому руководства по гигиеническому дизайну требуют подходящего уклона, полностью дренируемых встроенных элементов и отсутствия горизонтальных поверхностей, на которых может застаиваться моющая жидкость или продукт. Это требование касается не только контактирующих с продуктом внутренних поверхностей, но и поверхностей вне зоны продукта, с которых жидкость могла бы попасть в критичные зоны.

Вывод вала и уплотнения относятся к особенно критичным конструктивным зонам. Исполнение уплотнения должно соответствовать продукту, давлению, температуре, методу очистки и требуемому уровню гигиены. Возможны, например, системы уплотнений с газовой или жидкостной промывкой, барьеры со стороны продукта или доступные для очистки полости уплотнений. Решающим является не то, что уплотнение в принципе обозначается как «без застойных зон», а то, что оно достижимо, опорожняемо и контролируемо в эксплуатации для предусмотренной очистки. Опоры и приводы должны быть надёжно отделены от зоны продукта.

Для липких рецептур технологические меры могут заметно облегчить последующую очистку. Скребки или пристеночные смесительные инструменты могут ограничивать образование отложений во время смешивания и выгрузки. Малые, подобранные под продукт зазоры между инструментом и стенкой ёмкости могут способствовать самоочистке во время работы; однако слишком узкие зазоры у жиросодержащих порошков могут также приводить к вдавливанию и налипанию. Поэтому геометрию инструмента, частоту вращения, температуру и рецептуру необходимо оценивать совместно. Длительного простоя перед очисткой следует по возможности избегать, поскольку жиры могут кристаллизоваться, окисляться или вместе с частицами порошка образовывать твёрдые отложения.

Для чувствительных к воде или перерабатываемых сухим способом продуктов сначала следует проверить, достаточно ли сухой очистки. К ней относятся контролируемое отсасывание, чистка щёткой в доступных местах, при необходимости разрешённые методы со сжатым воздухом и ручное удаление остатков продукта. Однако сжатый воздух нельзя применять неконтролируемо, поскольку он может поднимать пыль, заносить её в зоны уплотнений или машины и повышать риск пылевого взрыва или перекрёстного загрязнения. Для сухих сыпучих материалов часто предпочитают сухую очистку; если необходима влажная очистка, установка, окружающая среда и последующий процесс сушки должны быть рассчитаны на неё.

Для жирных, маслосодержащих или сильно налипающих отложений часто требуется влажная очистка. Сюда могут относиться предварительное ополаскивание, щелочная очистка с подходящими ПАВ или усилителями очистки, заданная температура, механическое воздействие очистки и заключительное ополаскивание. Пригодность вращающихся моющих головок, статических моющих шаров или целенаправленных струйных форсунок зависит от геометрии ёмкости, встроенных элементов, налипания продукта и необходимой энергии удара струи. Моющий шар не гарантирует автоматически очистку каждой поверхности; особенно зоны за смесительными инструментами, уплотнениями и выгрузными органами необходимо рассматривать отдельно. После влажной очистки необходима полная выгрузка и, при необходимости, валидированная сушка.

Стратегия очистки должна также учитывать последовательность производимых партий. Часто целесообразна последовательность от светлых продуктов к тёмным, от нейтральных к интенсивно ароматизированным рецептурам или от продуктов с низким содержанием аллергенов к продуктам, содержащим аллергены. Однако конкретную последовательность необходимо оценивать исходя из риска; при критичных аллергенах, сильно красящих компонентах, компонентах животного происхождения или микробиологически чувствительных рецептурах требуется полная промежуточная очистка. Порядок производства партий не заменяет валидированную очистку.

Эффективность очистки необходимо проверять по заранее определённым критериям приёмки. Визуальный контроль незаменим, но при критичной смене продукта его не всегда достаточно. В зависимости от продукта и риска могут потребоваться пробы swab в труднодоступных местах, пробы rinse, анализ TOC, специфичный для продукта анализ остатков, анализы на аллергены и микробиологические исследования. Рибофлавиновый тест может быть полезен для квалификации смачивания при влажной очистке, но показывает только достигнутое покрытие жидкостью и не является прямым доказательством удаления конкретного налёта какао или жировой плёнки. FDA ожидает письменных процедур валидации очистки с установленными критериями приёмки, планами отбора проб и достаточно чувствительными аналитическими методами.

Так amixon® поддерживает очистку при работе с какао, жирами и красящими продуктами

Налипающие порошки, жиросодержащие рецептуры и сильно красящие компоненты предъявляют высокие требования к смесителю и концепции очистки. Решающее значение имеет то, чтобы отложения оставались минимальными уже во время процесса и чтобы все оставшиеся остатки продукта можно было впоследствии надёжно удалить. У какао, какао-масла, жировых порошков или маслосодержащих смесей на поведение налипания влияют прежде всего содержание жира, размер частиц, температура продукта, влажность, время смешивания и время простоя.

Контролируемое добавление жидкости в хорошо подвижную зону продукта может снижать локальное переувлажнение и тем самым налипание. Для жиросодержащих жидкостей или термочувствительных жировых фаз могут быть целесообразны термостатируемые двойные рубашки, обогреваемые дозирующие трубопроводы или термостатируемые форсунки. Температурный режим служит для того, чтобы удерживать вязкость жидкости в подходящем диапазоне и снижать нежелательное затвердевание на холодных поверхностях. Однако его необходимо согласовывать с рецептурой, безопасностью продукта и допустимой температурой продукта. Полное исключение отложений у сильно налипающих продуктов гарантировать в общем виде нельзя.

Пригодность к очистке существенно определяется конструктивным исполнением смесителя. Большие смотровые двери Clever-Cut® обеспечивают доступ к смесительному пространству для визуального контроля, ручной очистки и инспекции. По данным amixon®, уплотнение OmgaSeal® выполнено так, чтобы в контактирующей с продуктом зоне обеспечивать герметизацию с минимумом застойных зон или технически без застойных зон и ограничивать проникновение продукта или влаги в зону уплотнения. По данным производителя, уплотнение рассчитано на абразивные порошки, а также на методы очистки CIP и WIP.

Верхняя опора мешалки может исключить нижний вывод вала со стороны продукта. В сочетании с гладкими, отшлифованными поверхностями, хорошо доступными зонами продукта и подходящими выгрузными органами это может снижать количество мест отложений. Однако достижимое качество поверхности, остаточная выгрузка и гигиеническая пригодность зависят от серии смесителя, размера, материала, исполнения инструмента и конкретной конфигурации проекта.

Максимально полная выгрузка перед очисткой снижает количество остатков продукта и тем самым затраты на очистку. В определённых сериях смесителей инструменты ComDisc® на этапе окончательной выгрузки могут проходить по донной зоне в направлении выгрузки. amixon® характеризует эту функцию как поддержку для снижения остаточных количеств. Возможность действительно почти полной выгрузки когезионных или жирных продуктов необходимо проверять с предусмотренной рецептурой.

Для автоматизированной влажной очистки amixon® предлагает систему WaterDragon®. При этом после выгрузки программируемые моющие копья въезжают в смесительное пространство. Медленно вращающиеся моющие головки имеют три форсунки, распыляющие в разных направлениях. Точное количество и расположение чистящих узлов согласуются с размером смесителя, встроенными элементами и критичными зонами очистки. WaterDragon® работает как система низконапорной влажной очистки; по данным производителя, давление воды составляет около 3 бар.

Существенное преимущество системы заключается в последующей сушке. После этапов влажной очистки и выгрузки через открытый узел WaterDragon® в смесительное пространство подаётся большое количество сухого тёплого воздуха. Благодаря этому можно быстро высушить контактирующие с продуктом поверхности, а также сами моющие форсунки. Фактическое время сушки зависит, среди прочего, от размера смесителя, температуры поверхности, остаточной воды, расхода воздуха, температуры воздуха, климата окружающей среды и встроенных элементов. Поэтому процесс сушки следует квалифицировать для конкретной установки и контролировать по подходящим критериям. amixon® характеризует WaterDragon® как автоматизированную систему для влажной очистки и последующей сушки смесительного пространства.

Для продуктов, у которых внесение воды должно быть исключено или сильно ограничено, может потребоваться сухая очистка. Большие смотровые отверстия облегчают ручной визуальный контроль и сухую очистку. Пригодность сухой очистки, влажной очистки или комбинации обоих методов зависит от продукта, аллергенов, смены цвета, микробиологических требований, частоты очистки и допустимого времени простоя.

Перед окончательным выбором установки следует провести испытания очистки с оригинальным продуктом. При этом необходимо оценивать не только видимые остатки продукта, но и критичные места, такие как зоны вала, места крепления инструментов, выпуск, уплотнения и обратные стороны встроенных элементов. В зависимости от риска могут применяться визуальный контроль, пробы swab, пробы rinse, анализ на аллергены, измерения TOC или специфичный для продукта анализ остатков. Доказательство должно ориентироваться на определённые критерии приёмки эксплуатирующей организации и на соответствующие требования пищевого или технологического законодательства.

Сервис и долгосрочная эксплуатация

Регулярные инспекции, профилактическое техническое обслуживание и своевременная замена уплотнений, инструментов и быстроизнашивающихся деталей способствуют долговременному сохранению пригодности к очистке. Износ может увеличивать зазоры, шероховатость поверхности и места отложений. Поэтому долгосрочная концепция запасных частей и модернизации особенно актуальна при частой смене продукта и требовательных гигиенических рецептурах.