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Autoclaves con Agitación Continua

Capítulo 12

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Descripción del Autoclave

• Autoclaves de rotación continua proporcionan un manejo continuo de envases y agitación intermitente del producto

• El procesamiento y enfriamiento se hace en cámaras separadas conectadas por válvulas de transferencia

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Descripción del Autoclave

• Dentro de la cámara hay una gran pieza de metal en forma de “T”, llamada la “espiral T”, que está permanentemente unida a la superficie interior

• Esta espiral gira a lo largo de la cámara y actúa como guía para mover los envases dentro de la autoclave de manera similar a las estrías de un taladro

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Descripción del Autoclave

• Dentro de la cámara hay un tambor que rota y mueve los envases usando la espiral T como guía para trasportarlos a lo largo de la cámara de proceso

• Los espacios equidistantes del tambor se llaman “pasos”

• Las latas avanzan dentro de la autoclave dentro de estos pasos

• La altura y diámetro de los envases que pueden procesarse depende del tamaño de los pasos y el espacio entre las vueltas de la espiral T

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Descripción del Autoclave

• Para mantener las cámaras presurizadas, los envases entran y salen a través de una compuerta sin retorno y válvulas de descarga, similares a las puertas giratorias de los edificios

• Los envases son transportados de una cámara a otra por medio de una válvula de transferencia

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Válvula de transferencia

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Descripción del Autoclave

• Ventajas de autoclaves rotativas versus autoclaves estacionarias• Tiempo de proceso se reduce debido a

agitación intermitente del producto• Agitación permite se procese a temperaturas

más altas que en la estacionaria• Uniformidad y calidad del producto mejora

debido a temperatura alta y tiempo de proceso corto

• Posible reducción en los costos de producción por el ahorro en mano de obra y en el uso de vapor

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Descripción del Autoclave

• Desventajas• Inversión inicial alta• Factores críticos adicionales para

controlar y monitorear• Acomoda solo una variedad limitada de

envases debido a las restricciones impuestas por los pasos del tambor, espacio de la espiral T, construcción de las válvulas

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Instrumentos Indicadores y Registradores de

Temperatura• Cada cámara de proceso tiene que

tener un termómetro y un registrador de temperatura

• Debido a la posición horizontal de las cámaras, los requerimientos de instrumentación son similares a la de las autoclaves estacionarias horizontales

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Instrumentos Indicadores y Registradores de

Temperatura• El censor de cada termómetro y

registrador tiene que estar instalado dentro de la cámara en un receptáculo externo acoplado a la misma

• La purga del receptáculo externo tiene que emitir vapor durante todo el proceso

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Suministro de Vapor

• Cada cámara de proceso tiene que estar equipada con un regulador automático de vapor que puede ser una combinación de registrador/regulador

• La entrada de vapor tiene que ser lo suficientemente grande para proveer el suministro necesario para la operación adecuada.

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Purgas

• Purgas de 3 mm o más son obligatorias y tienen que estar completamente abiertas durante todo el proceso incluyendo pre-calentamiento

• Tienen que estar colocadas de manera que facilite su observación y funcionamiento

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Venteo

• Tienen que estar localizados en la parte opuesta a la entrada de vapor en la cámara de procesamiento.

• Usualmente hay 2 venteos de 5.1 cm (2 pulgadas) localizados en la parte superior de cada cámara de proceso

• El aire en la cámara tiene que ser removido (venteo) antes de comenzar el proceso de los envases .

• Se ventean una vez al inicio del día y no se detiene hasta que se complete la producción

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Extracción de la Condensación

• Si el condensado no se remueve va a acumularse en el fondo de la cámara lo cual puede interferir con la rotación de los envases

• Esta situación reduce la agitación del producto y causa un proceso insuficiente

• Si se usa una purga de condensación, ésta tiene que colocarse de manera que el operador pueda observar su funcionamiento

• Se sugieren inspecciones visuales cada 15 minutos

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Velocidad de Rotación y Tiempo de Proceso

• Luego del venteo y que la autoclave alcanza la temperatura de proceso correcta, la velocidad del tambor tiene que fijarse antes de entrar los envases

• Velocidad del tambor determina el tiempo de residencia o proceso de los envases

• Puede afectar la agitación del producto lo que afecta la velocidad de calentamiento

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Velocidad de Rotación y Tiempo de Proceso

• Es importante ajustar adecuadamente la velocidad de rotación del tambor ya que afecta la cantidad de agitación que recibe el producto. • Si la velocidad es mas lenta que la

usada en los estudios de penetración de calor, va a haber menor agitación que causaría un proceso insuficiente.

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Velocidad de Rotación y Tiempo de Proceso

• Velocidad del tambor tiene que ser ajustada según lo especificado en la carta de proceso.

• Tiene que monitorearse, registrarse y de ser necesario ajustarse • Al comienzo• Si se hacen cambios en la velocidad • A intervalos frecuentes para asegurara la

velocidad permanece según lo especificado.• USDA-FSIS – requiere al menos cada 4 horas • FDA - sugiere al menos cada 4 horas

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Velocidad de Rotación y Tiempo de Proceso

• Como alternativa, un tacómetro con registro puede ser usado para proveer un registro continuo de los datos de velocidad

• Se debe proveer un aviso para prevenir cambios no autorizados en la velocidad• Candado• Aviso de la gerencia (debe entenderse un

procedimiento operativo estándar y no un memo de algún gerente)

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Enfriamiento a Presión

• Enfriamiento a presión puede ser necesario para prevenir distorsión de los envases al salir de la cámara de proceso

• Para prevenir distorsión• Envases se descargan a través de una válvula

de transferencia a una cámara de enfriamiento bajo presión antes de transferirlos a un enfriador atmosférico

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Enfriamiento a Presión

• Es recomendado que la presión en la cámara de enfriamiento y en la válvula transferencia se mantenga un poco por debajo de la presión de la cámara de proceso

• Se recomienda que • La presión en la cámara de enfriamiento se

mantenga un poco por debajo de la presión en la cámara de procesamiento

• El agua de enfriamiento sea clorada o desinfectada de alguna manera

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Temas de Importancia en el Procesamiento

• Estas autoclaves utilizan el principio de agitación intermitente para proveer un calentamiento y enfriamiento mas rápido del producto

• La agitación afectará la velocidad de calentamiento y enfriamiento sólo si el producto y la burbuja del espacio de cabeza pueden moverse dentro del envase

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Temas de Importancia en el Procesamiento

• La rotación del envases se divide en tres fases• Tambor fijo • Rotación por deslizamiento• Rotación libre

24Rotación

libre DeslizamientoTambor fijo

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Temas de Importancia en el Procesamiento

• En tambor fijo y rotación por deslizamiento no provee una agitación significativa del producto

• En la fase de rotación libre los envases ruedan libremente sobre la pared del fondo de la cámara y es cuando ocurre la mayor agitación del producto

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Temas de Importancia en el Procesamiento

• La agitación intermitente depende de varios factores• Espacio de cabeza • Consistencia• Velocidad del tambor• Vacío• Contenido del envase

• Estas condiciones son críticas para el proceso (proceso insuficiente)

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Espacio de cabeza

• El espacio de cabeza es el área dentro del envase que no contiene producto

• Se mide por uno de dos métodos dependiendo de la naturaleza del producto• Espacio de cabeza neto• Espacio de cabeza bruto

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Espacio de cabeza

• Espacio de cabeza neto – se determina usando mediciones del peso neto• Usado solo para productos líquidos homogéneos

o productos que llenan en un rango de temperatura con componentes de densidad similar

• Tiene que mantenerse registros entre la correlación entre el peso neto y espacio cabeza neto

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Espacio de cabeza

• Espacio de cabeza bruto – la distancia vertical entre el nivel de producto y el borde del envase• Usado para productos no homogéneos

• Es la distancia vertical entre el borde del envase y el nivel del producto

• Espacio de cabeza es a menudo un factor critico

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Consistencia

• Consistencia y viscosidad son medidas objetivas de lo espeso de un producto – existen varios instrumentos para hacer estas mediciones

• Si el producto es más espeso de lo especificado, puede calentarse más lentamente y el proceso establecido puede no ser adecuado

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Temperatura Inicial

• Antes de introducir envases a la cámara de proceso y durante la operación, debe removerse uno o mas envases de la línea justamente antes de que pasen a la válvula de entrada de la primera cámara de procesamiento.

• Debe ser medidos con suficiente frecuencia para asegurar que la temperatura no descienda por debajo de lo especificado en la carta de proceso.• Se recomienda intervalos de 15 minutos

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Manejo de la Desviaciones de Proceso

• Es complicado debido a que los envases entran y salen continuamente de la cámara

• Hay dos categorías que ocurren • Paradas de emergencia• Caídas en la temperatura del autoclave

• Las regulaciones detallan las técnicas de manejo especificas para estas situaciones

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Manejo de la Desviaciones de Proceso

• Los operadores de la autoclave tienen que estar entrenados y deben llenar los formularios y compilar los datos lo mejor posible en el caso de desviaciones del proceso

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Manejo de la Desviaciones de Proceso

• Desviaciones por parada del tambor• Puede ser por atascamiento de los

envases en la transferencia entre cámaras o por roturas mecánicas de componentes del tambor

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Manejo de la Desviaciones de Proceso

• Cuando el tambor se detiene, hay dos maneras de manejar esta situación• Continuar el proceso como si fuese una autoclave

estacionaria (“tratamiento de emergencia”)

• Reprocesar una vez corregida la deficiencia y recomenzada la rotación

• En ambas situaciones, el producto debe ser retenido y la desviación ser evaluada por la autoridad de proceso

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Manejo de la Desviaciones de Proceso

• Los envases en la válvula de entrada, o entre cámaras, en el momento del fallo tienen que ser inmediatamente reprocesados, re-envasados y reprocesados, o destruidos

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Manejo de la Desviaciones de Proceso

Caídas de Temperatura

• Caídas por debajo de la temperatura de proceso requiere procedimientos especiales de manejo

• Si la caída ocurre cuando los envases están en la cámara, el tambor tiene que ser detenido y la entrada de envases detenida

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Manejo de la Desviaciones de Proceso

Caídas de Temperatura

• El tambor debe permanecer detenido hasta que la temperatura se alcanza nuevamente

• Cuando la temperatura se alcanza nuevamente el operador tiene la opción de dar un proceso estacionario de emergencia o activar el tambor

• En ambos casos, el producto afectado tiene que ser retenido y evaluado como desviación

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Manejo de la Desviaciones de Proceso

Caídas de Temperatura

• El procesador tiene la opción de remover los envases de la autoclave e inmediatamente reprocesarlos, re-empacarlos y reprocesarlos o destruirlos.

• Si el producto va a ser reprocesado, debe consultarse antes a la autoridad de proceso

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¿Preguntas?