15 de Junio de 2024

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Proceso aséptico seco

Redacción THE FOOD TECH®

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Aproximadamente un quinto de todas las líneas de embotellado PET con sistemas rotativos a nivel mundial emplean procesos asépticos secos con peróxido de hidrógeno y la tendencia general es de aumento.

Bajo proceso aséptico seco se entiende un proceso que no emplea medios de esterilización líquidos y que no requiere agua estéril para eliminar el medio de esterilización. La botella y la tapa ingresan secas a la llenadora y a la taponadora.

En Estados Unidos este desarrollo es contrario, debido a que predominan los procesos de esterilización húmeda sobre todo en el sector de bebidas de baja acidez validados por la FDA.

Diferentes posibilidades de desarrollo del proceso

Durante el proceso de esterilización con calentamiento previo de la botella no se condensa el gas de esterilización. El efecto principal de esterilización tiene lugar directamente durante el tratamiento. Al final es suficiente enjuagar las botellas brevemente con aire.

Por el contario, si la botella no es calentada previamente, entonces el gas de esterilización se condensa y el efecto principal de esterilización tiene lugar durante la posterior fase de secado o bien de "activación". En este caso se requiere un soplado extenso posterior de las botellas.

Producción del H2O2

El gas de esterilización H2O2 puede ser producido de manera intermitente o continua. Durante la producción intermitente del gas de esterilización, el peróxido de hidrógeno en estado gaseoso es producido separadamente para cada botella, es decir en el momento exacto en el cual es requerido.

A diferencia de la producción continua. En este caso el peróxido de hidrógeno en estado gaseoso es producido de manera continua para cada unidad de tratamiento.

Por H2O2 en estado gaseoso se entiende aire caliente con H2O2 vaporizado. Para su producción se dosifica H2O2 licuiforme de 35% en un vaporizador de H2O2 sobre una plancha caliente de aluminio. A continuación el aire caliente estéril fluye a través del vaporizador y el H2O2 vaporizado es absorbido por el aire. Un vaporizador de este tipo está dimensionado para un rendimiento de pocos gramos hasta de varios kilogramos por hora.

Condiciones del proceso durante la esterilización de las botellas

Posteriormente las botellas previamente calentadas son esterilizadas con peróxido de hidrógeno en estado gaseoso mediante toberas de inserción. El gas de esterilización es introducido a las botellas a través de válvulas giratorias. A continuación tiene lugar con un ritmo determinado un ciclo de tratamiento activo alternado con un ciclo de tratamiento pasivo, soplado con aire caliente y soplado con aire frío. El proceso completo de esterilización dura poco menos de 14 segundos. Los valores de consumo para un rendimiento de 36 mil envases por hora es de siete hasta 10 kilogramos de H2O2 por hora y de 700 hasta mil Nm3 de aire por hora.

Los procesos descritos poseen respectivamente ventajas y desventajas. El de esterilización descentralizado e intermitente convence por su alta modularidad. Cada botella es controlada para determinar las condiciones de tratamiento y la velocidad de la unidad es regulable. Como desventaja está la necesidad de una dosificación exacta de cantidades muy reducidas de peróxido de hidrógeno con una complejidad técnica comparativamente alta. El proceso de esterilización centralizado y continuo posee en cambio como ventajas un control sencillo del proceso y la regulación de flujos de masa "medibles". Un requisito es sin embargo una velocidad constante de la línea, una condición asegurada de por sí en los bloques con máquinas sopladoras.

Técnica de sala limpia

Una sala limpia clásica es definida por una cantidad máxima de partículas prescrita, una renovación del aire prescrita mínima por hora y el mantenimiento de una sobrepresión. Estas definiciones clásicas resultan razonables para la sección de la llenadora/taponadora pero aumentan innecesariamente la complejidad del sistema en el esterilizador. En el esterilizador la mezcla de H2O2-aire es "diluida" por el aire filtrado a través de los filtros HEPA. Como consecuencia baja la concentración de la mezcla que esteriliza las partes externas de la botella. La atmósfera gaseosa ya no puede ser empleada para la esterilización exterior.

Una solución consiste en renunciar a la clasificación de sala limpia en el esterilizador. De esta manera se mantiene la concentración de la mezcla, es decir que sirve para esterilizar las partes externas de la botella. Al renunciar al aire filtrado a través de filtros HEPA en esta sección no sólo se reducen los costos de inversión sino también los costos fijos por consumo de energía y por materiales de filtración. Aún así la sección del esterilizador está protegida eficazmente de una recontaminación debido a las superficies secas y a la atmósfera gaseosa esterilizante.

Bloques de máquina modernos

Los bloques de estiradora-sopladora y llenadora modernos ofrecen muchas ventajas en comparación con el diseño tradicional. Los costos de inversión se reducen en un 5 hasta 10%, el consumo de medios y de energía se reduce en aproximadamente 5%, la superficie de instalación es menor de 15 hasta 30%, se necesita un operador menos, la eficiencia puede ser mejorada en un 3 a 5% y los costos totales de producción disminuyen entre 8 y 12%.

Hoy las soluciones en bloque están disponibles para todas las exigencias higiénicas, ya sea para refrescos carbonatados o para productos sin gas, con esterilización de la botella para procesos EHF y asépticos o para rangos de rendimiento altos. Y su popularidad crece cada vez más.

En 2004 apenas menos de 10% de todas las líneas compuestas por estiradoras-sopladoras y llenadoras para botellas PET eran sistemas en bloque, todas las demás eran líneas con máquinas no vinculadas en bloque. Después el porcentaje de máquinas sincronizadas en bloque aumentó constantemente a aproximadamente un tercio: los bloques son los sistemas del futuro.

Procesamiento de tapas deportivas "sportscaps"

Las tapas deportivas se pueden clasificar en tres categorías: tapas deportivas aptas para esterilización húmeda, tapas deportivas aptas para esterilización seca y tapas deportivas no aptas para la esterilización in situ. La condición previa para su procesabilidad es la impermeabilidad al medio de esterilización en las dos secciones entre la base de la tapa y la boquilla así como entre la base de la tapa y la tapa guardapolvo.

Ya durante el diseño de las tapas deportivas sería recomendable tener en cuenta los principios básicos del diseño conforme a exigencias higiénicas. Esto permite la esterilización fiable de todos los espacios accesibles de la tapa mediante el proceso de esterilización seca. Los puntos críticos siguen siendo las secciones en las cuales hay contacto entre diferentes piezas. En ellas se mantienen aquellos gérmenes que no pudieron ser destruidos. Para excluir este problema y garantizar una esterilidad comercial se recomienda una radiación previa de las tapas.

Buenas perspectivas

La esterilización seca es una técnica con buenas perspectivas futuras debido al ahorro de agua estéril y a la menor generación de aguas residuales. Para simplificar los procesos se pueden emplear sistemas resistentes, fiables, sencillos y económicos. Por ejemplo la eliminación de la técnica convencional de sala limpia en la sección del esterilizador simplifica y disminuye los costos del sistema. Las soluciones en bloque aprovechan el calor y el aire de la estiradora-sopladora para el proceso de esterilización. Los sistemas de esterilización seca con H2O2 son especialmente adecuados para procesar las tapas deportivas.


 


Redacción THE FOOD TECH®

Equipo editorial de The Food Tech conformado por periodistas especializados en la industria de alimentos, tecnología, negocios, tendencias, nutrición y packaging.

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