WAB | Macchine per imbottigliamento  Bottling machinery

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Sterilizzatrici con Perossido d’Idrogeno e Vapore

Questo macchinario  viene impiegato negli impianti di riempimento per prodotti sensibili, laddove le condizioni igieniche dell’imballo primario sono una variabile cruciale per la conservazione del prodotto e per le sue caratteristiche alimentari.

La tecnologia del perossido d’idrogeno con attivazione a vapore è pertanto usata negli impianti ‘Ultra-Clean’ per i prodotti ESL (Extended Shelf Life).

Le condizioni igieniche del contenitore e dei tappi, insieme alle condizioni igieniche dell’impianto, unite da una conduzione accurata dei processi di produzione e pulizia sono fra i parametri fondamentali che governano queste applicazioni.

Lo scopo principale del trattamento sul contenitore e sul tappo è di ridurre a un livello convenientemente basso le cariche microbiologi-che ritenute dannose per il processo.

Il processo è denominato “1N+1V+1R”.

Il macchinario è normalmente inserito nei monoblocchi di riempimento con i quali costituisce un’unica unità.

Stella Nebulizzante

La stella che precede la torretta di vaporizzazione e risciacquo assume una configurazione particolare per svolgere, in aggiunta alla solita funzione di convogliamento del contenitore, anche una funzione di trattamento del contenitore stesso.

Il trattamento consiste nella nebulizzazione di una soluzione perossido di idrogeno a concentrazione determinata, atta a rivestire la superficie interna del contenitore che si trova in posizione verticale con la bocca verso l’alto.

La nebulizzazione avviene per mezzo di appositi ugelli aria-liquido che provocano la formazione di una “nebbia” di perossido. Gli ugelli sono sempre centrati sulla bocca del contenitore, poiché ruotano insieme alla stella. La quantità di perossido iniettato in ogni bottiglia viene controllato mediante elettrovalvole a comando elettronico (una coppia di elettrovalvole per ogni alveolo della stella) per il controllo del tempo di iniezione. I tempi di iniezione possono variare con i formati e sono pertanto gestiti con la metodologia delle “ricette”. Subito dopo la nebulizzazione, la stella cede il contenitore alla torretta di vaporizzazione e risciacquo.

Una cappa di aspirazione con aspiratore dedicato, da collegare all’esterno della struttura monoblocco, garantisce un adeguato ricambio di aria nella zone delle stella di nebulizzazione.

Giostra di Vaporizzazione e Risciacquo

Il trattamento di vaporizzazione e risciacquo viene realizzato sui contenitori capovolti, per favorire la fuoriuscita degli agenti indesiderati e permettere il drenaggio dei fluidi di trattamento. L’iniezione di vapore nel contenitore ha la funzione di ‘attivare’ il sottile film di perossido rilasciato nel contenitore. Terminata la vaporizzazione, il contenitore viene risciacquato internamente con un breve getto d’acqua sterile, in modo da ridurre e contenere la quantità residua di perossido d’idrogeno nel contenitore entro i limiti normalmente ammessi (0,5 p.p.m.). Gli ugelli sono sempre centrati sulla bocca del contenitore, poiché ruotano insieme alla torretta, solidali con le pinze di presa. Non essendo gestita con dispositivi elettronici, la durata del trattamento con vapore e acqua è inversamente proporzionale alla velocità; ove necessario la durata della vaporizzazione può essere frazionata in modo da non avere eccessive variazioni di trattamento alle basse e alte velocità di produzione.
L’area di trattamento è racchiusa in un tunnel di contenimento, realizzato con canalette di raccolta inferiore e superiore e pannelli laterali. Il tunnel è dotato di attacchi e tubazione per il collegamento di aspiratori, da collegare all’esterno della struttura monoblocco, per l’evacuazione del perossido e del vapore.

Tunnel di Sterilizzazione dei Tappi

Il canale di alimentazione tappi viene corredato di un tunnel di decontaminazione, in cui i tappi subiscono in sequenza i seguenti trattamenti della superficie interna:

  • Nebulizzazione con soluzione di perossido d’idrogeno
  • Vaporizzazione
  • Asciugatura con aria

I tappi subiscono i trattamenti mentre scorrono nel canale dei tappi che attraversa il tunnel. Gli ugelli sono fissi e dirigono i fluidi verso la parte interna del tappo.

L’area di trattamento è racchiusa in un tunnel di contenimento. Il tunnel è dotato di attacchi e tubazione per il collegamento di un aspiratore per l’evacuazione del Perossido e del vapore.

Skid

Lo skid raccoglie la maggior parte dei componenti di gestione dei fluidi di trattamento (soluzione commerciale di Perossido d’Idrogeno, aria, acqua, vapore), in modo da centralizzare i controlli e le azioni dell’operatore durante il processo, e contenere gli spazi. Lo skid, tramite la gestione elettronica dell’insieme, realizza tutte le fasi del ciclo di produzione. È configurato per sanificare tutti i suoi rami dei fluidi di processo, nonché le tubazioni di collegamento, coinvolgendo nel tratto finale i collettori di distribuzione e gli ugelli di trattamento.

Gestione elettronica dei trattamenti con Vapore e Acqua

Una valvola, montata su ogni tubo che porta il fluido di trattamento dal collettore centrale all’ugello, è gestita dal PLC e determina il tempo d’iniezione del vapore e dall’acqua. Il ciclo di trattamento è così costante e indipendente dalla velocità di rotazione della macchina (se gira lentamente il ciclo è più lungo).

Così facendo si evitano fenomeni di surriscaldamento dei contenitori, che possono deformarlo o interferire con il riempimento a freddo del prodotto.

Misura della concentrazione del fluido sterilizzante

La soluzione a base di Perossido d’Idrogeno, solitamente al 35%, è soggetta ad alterarsi nel tempo, perdendo in parte il suo potere sterilizzante.

Un sensore, montato sulla tubazione che alimenta i dispositivi di trattamento, misura in continuo la concentrazione della soluzione sterilizzante.

Se il sensore rileva una concentrazione inferiore a un valore stabilito dal sistema di qualità del cliente,  il macchinario si arresta avvertendo l’operatore dell’anomalia.

Arresto Tappi nei vari stadi del Tunnel di Sterilizzazione

All’inizio del turno di produzione il canali dei tappi è vuoto e deve essere riempito sino al tappatore.

I tappi che riempiono i canale viaggiano a una velocità maggiore di quella nominale e pertanto ricevono un ciclo di trattamento più breve.

Per garantire un ciclo di sterilizzazione non inferiore a quello nominale su tutti i tappi in transito nel tunnel, si installa una serie di ‘cancelletti’ che arrestano i tappi nelle zone di trattamento.

Trasferimento per il fondo (‘BH’) o Trasferimento per il Collo (‘NH’)

Entrambe le configurazioni possono essere realizzate.

Non esistono documenti specifici disponibili.

Video

Sterilizzazione con Perossido Idrogeno + Vaporizzazione + Risciacquo:
Stella e Giostra in produzione a 24000 BPH con contenitori HDPE 15 oz.

Procedure igieniche:
Validazione dopo CIP-SIP.

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