1 AUTOCLAVES HIDROSTAICAS Capitulo 11. 2 Descripción de las Autoclaves Las autoclaves hidrostáticas operan a una temperatura constante de proceso. Una

1

AUTOCLAVES AUTOCLAVES HIDROSTAICASHIDROSTAICAS

CapituloCapitulo 11 11

2

Descripción de las Descripción de las AutoclavesAutoclaves

• Las autoclaves hidrostáticas operan a una temperatura constante de proceso.

• Una cadena transportadora mueve los envases através del sistema a una velocidad constante.

• Existe un flujo constante de envases.

3

Hydrostatic Retort

4

Torre Hidrostática

5


• Las autoclaves hidrostáticas usualmente operan con vapor como medio de proceso y agitación minima de los envases durante el proceso.

• Algunas usan cascada de agua bajo presión como medio de proceso.

• Otras proveen agitación o rotación de los envases durante el proceso.

6


• El proceso térmico ocurre en una cámara de procesamiento (domo de vapor) que se mantiene constantemente a temperaturas altas.

• La camara tiene que estar presurizada para alcanzar una temperatura de proceso por encima del punto de ebullición del agua.

• No existen puertas o válvulas que separen la cámara de la atmosfera.

7


• La presión en la cámara de proceso es mantenida y contrarestada por el peso del agua de las columnas de alimentación y descarga.

• Este peso o presión hidrostática de las columnas es la base para el nombre de estas autoclaves.

• El transportador de envases entra y sale de la cámara de procesamiento através de estas columnas de agua.

8


• La velocidad de la cadena transportadora y las veces que esta viaja através de la cámara de procesamiento determina el tiempo de proceso.

• Un paso completo de la mencionada cadena ya sea de arriba hacia abajo, o viceversa dentro de la cámara de proceso se conoce como “pase”.

• Es común en estas autoclaves dos, cuatro, seis, y hasta ocho pases.

9


• Para que la temperatura de la autoclave aumente tiene que aumentarse la presión.

• Por consecuencia la altura de las columnas de agua tiene que ser mayor para balancear el aumento de presión.

• La altura de la columna tiene que ser de 37 pies por encima de la interfase vapor-agua para proveer 15 psig en la cámara para poder operar a una temperatura de 250°F

• Temperatura máxima limitada por la altura de las columnas de agua.

10

Cadena Transportadora de Cadena Transportadora de EnvasesEnvases

• El transportador continuo de envases esta compuestos por acarreadores adheridos a cada extremo de una larga cadena.

• Los envases se sostienen y se transportan en estos acarreadores.

11

Carrier Affixed to Chain

12

13


• Los acarreadores permiten una limitada flexibilidad en cuanto a los tamaños de los envases el paso (distancia entre los acarreadores) distara el diámetro de los envases. • 211 a 303, 300 a 404, y 404 a 603

• Cuando los envases cilíndricos se colocan uno tras otro no hay limitación de tamaño.

• Los acarreadores pueden fabricarse para acomodar envases de vidrio, bandejas plásticas y bolsas esterilizables.

14


• Se pueden usar acarreadores múltiples para para manipular distintos tamaños y tipos de envases al mismo tiempo.

• Cada cadena transportadora se maneja independientemente por lo que el tiempo de proceso se puede ajustar según sea requerido.

15

Outer and Inner Chain

16

Estaciones de Alimentacion y Estaciones de Alimentacion y DescargaDescarga

• Hay una variedad de mecanismos usados para cargar y descargar los envases del transportador

• En la estación de alimentación los envases se alinean formando una línea o hilera.

• La hilera formada alimenta al acarreador que sostiene los envases en la cadena transportadora.

• Antes de llegar a la estación de alimentación el acarreador se abre y los envases procesados y enfriados se descargan

17

Formation of a stick of cans at a feed station

Containers discharged

18

Sección de Alimentación en Sección de Alimentación en LíneaLínea

• Se extiende desde la estación de alimentación hasta el punto de entrada de la primera columna de agua.

• Esta sección esta generalmente cubierta para proteger los envases y la perdida de temperatura antes de entren al agua.

19

Columna de AlimentaciónColumna de Alimentación

• Es la columna de agua por donde pasan los envases antes de entrar a la cámara de proceso.

• Usualmente solo hay una columna de agua funcionando como columna de alimentación.

• Cuando sobrepresurización es requerida en la cámara de proceso hay múltiples columnas de alimentación.

20

Columna de AlimentaciónColumna de Alimentación

• La temperatura del agua se puede controlar independientemente y puede variar desde temperatura ambiente hasta ebullición.

• Típicamente el agua esta entre 180°F y 200°F

• Una inyección de vapor cerca de la base de la columna es usada para alcanzar y mantener la temperatura.

21

Cámara de Proceso o Cámara de Proceso o Domo de VaporDomo de Vapor

• Cámara donde los envases son expuestos al medio de proceso y a la temperatura requerida del autoclave.

• La temperatura es controlada independiente a las columnas de agua.

• Las hidrostáticas que usan cascada de agua tiene que tener una forma de proporcionar y mantener sobrepresurización.

22

Columna de DescargaColumna de Descarga

• Los envases salen de la cámara de procesamiento y vuelven a la presión atmosférica através del agua de la columna de descarga.

• Como en la columna de alimentación, usualmente solo hay una columna de agua.

• Algunas hidrostáticas tienen múltiples columnas, especialmente si sobrepresurización es requerida.

23

24


• La temperatura del agua puede ser controlada independientemente.

• Una inyección de vapor cerca de la base de la columna es usada para alcanzar y mantener la temperatura.

• Sin embargo, durante la operación, los envases calientes y el transportador ceden su calor al agua de la columna, por lo que resulta en poco o no uso del vapor.

25


• Para recuperar el calor y conservar energía están equipados con un sistema de circulación cruzada que bombea• Agua caliente de la base de la columna de

descarga a la base de la columna de alimentación.

• Agua fría de la parte superior de la columna de alimentación a la parte superior de la columna de descarga.

• Este sistema estabiliza la temperatura en las columnas.

26

Cross-circulation System

27


• Cuando se desea enfría los envases mas rápido• Agua es bombeada de la base de la

columna de descarga através de un intercambiador de calor para enfriar el agua y se devuelve a la parte superior de la columna de descarga.

• No se utiliza la circulación cruzada con este sistema.

28

Enfriamiento de los Enfriamiento de los EnvasesEnvases

• El enfriamiento de los envases se logra através de cascada o rocío de agua sobre el transportador de envases que pasa por la sección de enfriamiento.

• Generalmente, la sección de enfriado esta a presión atmosférica.

29

Instalación y Operación Instalación y Operación de las Autoclavesde las Autoclaves

• Se recomienda que las regulaciones pertinentes se revisen.

• Instalación y operación adecuadas es esencial.

30

Agencia Sección TituloFDA 21 CFR 113.40(f) Maquinaria y

procedimientos de operación para

autoclaves hidrostáticos

USDA-FSIS

9 CFR 318.305 (b)(4)

9 CFR 381.305 (b)(4)

Procesamiento bajo presión de vapor en

autoclaves hidrostáticos

Regulaciones Especificas para Autoclaves Hidrostáticas

31

Instrumentación y Instrumentación y MaquinariaMaquinaria

• Se requiere por lo menos un termómetro y un aparato registrador de temperatura para cada cámara de proceso.

• El termómetro debe instalarse dentro de la cámara de proceso por encima de la interfase vapor-agua y por debajo del fondo de todos los pasos de la cadena• Un termómetro localizado 3 pulgadas por

encima del nivel máximo del agua podrá detectar temperaturas mínimas en la cámara de proceso.

32


• El censor del registrador de temperatura tiene que instalarse en la cámara de proceso.

• El censor usualmente se instala adyacente al termómetro.

33

Panel de Control

34

Placement of Indicating and

Recording Devices on a Hydrostatic Retort

35


• Cuando la carta de proceso especifica el mantenimiento de la temperatura del agua de las columnas, un indicador de temperatura tiene que estar ubicado en cada columna.

• FDA especifica que este indicador tiene que estar localizado en la base de la columna cerca de la sonda del instrumento medidor registrador de temperatura.

• USDA-FSIS permite localizaciones alternas.

36


• Los censores de los termómetros tienen que estar instalados en las columnas de agua si la carta de proceso incluye el mantenimiento de temperaturas especificas en las columnas.

• Un censor puede ser colocado cerca del fondo y otro cerca de la parte superior en las columnas de agua.

37

Control y Circulación del Control y Circulación del VaporVapor

• Cada autoclave tiene que estar equipada con un regulador automático de vapor, este puede ser un registrador/regulador.

• Para autoclaves que usan vapor como medio de calentamiento.• Una purga de ¼ pulgada tiene que estar

localizada en extremo opuesto a la entrada de vapor.

• Las purgas tienen que estar completamente abiertas durante todo el proceso.

• Las purgas tienen que estar distribuidas de manera que facilite su observación.

38

Preparación para el Preparación para el ProcesamientoProcesamiento

• Antes de empezar el procesamiento de envases, debe asegurarse que haya distribución adecuada de la temperatura.

• Los procedimientos deben ser recomendados por el fabricante del autoclave o una autoridad de procesos y deben documentarse con datos de distribución de calor o cualquier otro documento necesario.

39

Preparación para el Preparación para el ProcesamientoProcesamiento

• Este documento debe estar disponible para inspección de las agencias reguladoras.

• Para autoclaves de vapor, el domo de vapor tiene que ser venteado para remover el aire antes de comenzar el proceso.

40

Control del Nivel del AguaControl del Nivel del Agua

• La exposición constante de los envases al medio de procesamiento depende de la velocidad constante del trasportador y de la ruta fija constante del mismo en la cámara de proceso.

• La ruta del transportador lo define el nivel del agua.

• Este nivel depende de la presión en la cámara de proceso y la altura de las columnas de agua.

41

Control del Nivel del AguaControl del Nivel del Agua• Este nivel es llamado interfase vapor-

agua en las autoclaves de vapor.• El nivel máximo de agua es

establecido por el fabricante.• El nivel máximo de agua sirve para

establece la cantidad de acarreadores en la cámara de proceso.

• La cantidad de acarreadores se usa para calcular la velocidad de la cadena transportadora.

42

Control del Nivel del AguaControl del Nivel del Agua• Niveles de agua por debajo del

máximo provee tiempo adicional de proceso – bajando la altura de la interfase vapor-agua se incrementa la exposición del numero de acarreadores al vapor.

• Niveles de agua por encima del máximo acortan el proceso – amentando la altura de la interfase vapor-agua se disminuye el numero de acarreadores expuestos al vapor.

43

Control del Nivel del AguaControl del Nivel del Agua• Tudo indicador de vidrio, con el

nivel máximo marcado en el cristal, debe ser instalado para indicar el nivel de agua en la base de la cámara de proceso.

• En cámaras con múltiples pases, el tubo indicador debe tener marcado el pase mas bajo de la cadena.

44

Control del Nivel del AguaControl del Nivel del Agua• Una causa importante en la fluctuación

del nivel de agua es la interrupción de la alimentación y descarga• Envases que entran a la columna de

alimentación, desplazan el agua, aumentando el nivel.

• Envases que salen en la columna de descarga, no desplazan el agua, disminuyendo el nivel.

• Se usa un nivel de control del agua para mantener una altura constante en las columnas de agua.

45

Medición del Tiempo de Medición del Tiempo de ProcesoProceso

• Cada cadena transportadora es controlada independientemente por un motor de velocidad variable

• Si se cambia la velocidad de la cadena transportadora se cambia el tiempo de proceso.

• Para determinar la velocidad de la cadena• Divide el tiempo de proceso entre la cantidad

de acarreadores en la cámara de proceso.• Esto da la velocidad de acarreadores por

minuto.

46

Medición del Tiempo de Medición del Tiempo de ProcesoProcesoCalculo para Tiempo de Proceso

Formula usada para calcular la velocidad del transportador para obtener tiempo de proceso

Cantidad de acarreadores en la cámara = acarreadores por minuto (APM

Tiempo estipulado de Proceso (en minutos)

Formula usada para verificar la velocidad real de la cadena transportadora

1. Usando un cronometro, determine el tiempo real (en segundos) que requieren para pasar 50 acarreadores.

1. 50 acarreadores x 60 segundos = APM real

Tiempo real (en segundos) 1 minuto para 50 acarreadores

47


• Si se comprueba que la velocidad real del transportador es igual o menor a la deseada, ajuste hasta cumplir con los parámetros del proceso.

• Si se comprueba que la velocidad real es mayor, el tiempo de proceso se reduce = a una desviación de proceso, tiene que ajustarse la velocidad.

48


• La velocidad de la cadena tiene que determinarse y registrarse antes de comenzar el proceso.

• Se requiere que la velocidad se monitoree y registre en diferentes intervalos durante el proceso.• USDA-FSIS y FDA – no exceder las 4 horas• USDA-FSIS permiten aparatos de registro

continuo

• Un aviso para cambios no autorizados debe proveerse – un candado o aviso.

49

Temas de Importancia en Temas de Importancia en el Procesamientoel Procesamiento

• Columnas de Alimentación y Descarga

• Fluctuaciones en el Nivel del Agua

• Temperatura Inicial• Documentación

Requerida

50

Columnas de Alimentación y Columnas de Alimentación y DescargaDescarga

• Temperatura de las columnas se controlan independientemente.

• Las columnas pueden ser incluidas como parte del proceso• Temperatura en la columna de alimentación• Temperatura en la columna de descarga • Autoridad en proceso puede tomar esto en

consideración y reducir el tiempo de permanencia en la cámara de proceso.

• Si las columnas se incluyen, las temperaturas tienen que ser mantenidas y documentadas durante la producción.

51

Fluctuación del Nivel de Fluctuación del Nivel de AguaAgua

• Si el nivel de agua aumenta en la cámara, el tiempo de proceso disminuye.

• Si el nivel sube• Lo suficiente – entra en contacto con los

censores y esto indicaría una caída de la temperatura.

• Continua subiendo – puede entrar en contacto con los envases localizados en las vueltas inferiores del transportador provocando un procesamiento insuficiente.

• Dispositivo automático que pare la cadena si el nivel del agua sube por encima del máximo.

52

Fluctuación del Nivel de Fluctuación del Nivel de AguaAgua

• Si el agua sube sobre el nivel máximo, los envases afectados tienen que ser segregados para evaluación.

• Para ayudara a la segregación, cada acarreador es numerado y un diagrama de localización se debe entregar al operador para que los envases puedan ser rastreados y separados cuando se descarguen.

53

Temperatura InicialTemperatura Inicial• Para sistemas de alimentación continua de

envases, El TI debe ser medido con suficiente frecuencia para asegurar que la TI de todos los envases no esta por debajo de lo establecido en el proceso • Envases deben sacarse en la estación de

entrada • Retenerse por el tiempo que le tome al envase

entrar a la columna de alimentación.• Medir TI

• Debe revisarse la TI luego de paradas largas.

54

Documentación RequeridaDocumentación Requerida

• Todos los factores críticos tienen que medirse y registrarse a intervalos frecuentes.

• Intervalos no deben exceder los 15 minutos.

55

Documentación RequeridaDocumentación Requerida• Algunos factores para monitorear y

registrar• Temperatura Inicial• Tiempo de pre-calentamiento de la autoclave• Tiempo y temperatura al cerrar venteo• Hora en que los primeros envases entraron

al autoclave• Hora en que los últimos envases salieron del

autoclave• Temperatura en la columna de alimentación• Velocidad cadena transportadora• Velocidad cadena rotativa (autoclave con

agitación)

Documents

1 AUTOCLAVES HIDROSTAICAS Capitulo 11. 2 Descripción de las Autoclaves Las autoclaves hidrostáticas operan a una temperatura constante de proceso. Una