دراسة حالة: تعقيم زجاجات الحليب المصنوعة من PET وأغطيتها بتقنية VHP على خط تعبئة

تطلّب مشروع لتعبئة منتجات الألبان في بولندا تعقيم الأسطح الداخلية لزجاجات الحليب المصنوعة من PET وأغطيتها قبل التعبئة مباشرة. وقد ورّدت Fenggu نظام تعقيم بتقنية VHP يحقن بخار بيروكسيد الهيدروجين مباشرة داخل كل زجاجة وغطاء عبر فوهات تتحرك مع آلة التعبئة، وقدّمت الدعم الفني لتحويل حاوية آلة التعبئة إلى تصميم محكم الإغلاق يعمل بضغط سالب.

لمحة عن المشروع

المتطلبات

يعبّئ العميل الحليب في زجاجات PET. وتصل الزجاجات والأغطية إلى آلة التعبئة نظيفة، لكنها غير معقّمة. وكان الهدف تعقيم الأسطح الداخلية لكل زجاجة وغطاء على الخط وبسرعة آلة التعبئة، دون ترك بيروكسيد هيدروجين متكثف ودون تعريض المشغّلين للبخار.

يختلف ذلك عن إزالة التلوث من الغرف والعوازل التي تُعرف بها تقنية VHP عادةً. فبدلًا من ملء حيّز مغلق بالبخار وإبقائه فيه، يجب إيصال البخار إلى كل وعاء خلال بضع ثوانٍ مع استمرار حركة الخط.

آلية عمل النظام

1. الحقن داخل كل زجاجة

يُخصّص جزء من آلة التعبئة على امتداد الناقل ليكون منطقة تعقيم الزجاجات. وفوقه، صمّمت Fenggu قضيب فوهات مخصّصًا يتبع مسار الزجاجات. ويحمل القضيب من 10 إلى 20 فوهة مصنوعة من أنبوب فولاذ مقاوم للصدأ بقطر 8 mm. ويهبط القضيب حتى تصل الفوهات إلى قاع الزجاجات، ويحقن VHP لمدة تتراوح من 2 إلى 3 ثوانٍ، ثم يرتفع وينتظر مجموعة الزجاجات التالية. وتُحرّك آلة التعبئة القضيب صعودًا وهبوطًا بالطريقة نفسها التي تُحرّك بها إبر التعبئة.

2. الحقن داخل كل غطاء

تُعقّم الأغطية بالطريقة نفسها في منطقة منفصلة. ويتبع قضيب ثانٍ يحمل من 5 إلى 20 فوهة مسار الأغطية، ويحقن VHP لمدة تتراوح من 2 إلى 3 ثوانٍ في كل دورة.

3. إزالة بيروكسيد الهيدروجين قبل التعبئة

بعد الحقن، يُزال بيروكسيد الهيدروجين من الزجاجات بالهواء المضغوط. ثم تُملأ الزجاجات بالحليب وتُركّب أغطيتها.

مولّدان لخط مستمر

يستخدم النظام مولّدَي VHP موصولين بأنبوب فولاذ مقاوم للصدأ بقطر 50 mm. ولكل مولّد مبخّر ومنفاخ ضغط عالٍ خاصان به، ويوفّر المنفاخ الضغط اللازم لدفع البخار إلى قاع كل زجاجة.

يعمل المولّدان بالتناوب. وفي الإنتاج المستمر، تُعدّ سخانات المبخّرات ومنافيخ الضغط العالي الأجزاء الأكثر عرضة للتعطّل عند تشغيلها فترات طويلة دون توقف. ويوزّع التشغيل بالتناوب ساعات العمل، وإذا تعطّل أحد المولّدين، يحافظ الآخر على استمرار تشغيل الخط. ويستند هذا التصميم إلى الخبرة المكتسبة من مشاريع Fenggu السابقة.

هواء نظيف وجاف لمنع التكثف

يحتوي كل مولّد على مرشّح HEPA داخلي، ولذلك يكون الهواء الذي يحمل البخار إلى الزجاجات والأغطية نظيفًا ولا يعيد تلويثها.

يصعب إزالة بيروكسيد الهيدروجين المتكثف داخل الوعاء، كما أن وجوده غير مقبول في عبوة غذائية. ولمنع ذلك، يوفّر مزيل رطوبة دوّار الهواء الحامل برطوبة نسبية أقل من 10%. ولمعرفة سبب تحكّم الرطوبة والتركيز في تكثف البخار، راجع تركيز VHP والرطوبة والتكاثف.

حماية المشغّلين

يجب ألا يتسرّب بخار بيروكسيد الهيدروجين من آلة التعبئة إلى منطقة المشغّلين. وقد أُوصي بإجراء تعديلين على حاوية آلة التعبئة:

• أبواب محكمة الإغلاق. تستخدم أبواب الآلة حلقة إحكام قابلة للنفخ، تشبه حلقة باب العازل، لضمان الإغلاق المحكم حول الألواح الزجاجية. راجع أبواب محكمة الإغلاق بحشية قابلة للنفخ.
• ضغط سالب. تُحافَظ داخل الحاوية على قيمة ضغط أقل من منطقة المشغّلين، تبلغ نحو −10 Pa في رسومات التصميم. ويتحقق ذلك بضبط تدفق مروحة الإدخال ليكون أقل من تدفق مروحة العادم. وتسحب مروحة العادم البخار وتصرّفه إلى الخارج بدلًا من تسرّبه إلى الغرفة.

تنفّذ الشركة المصنّعة لآلة التعبئة هذه التعديلات. وقد قدّمت Fenggu الدعم الفني لتصميم الحاوية، استنادًا إلى خبرتها في تصنيع العوازل الصيدلانية. وللمقارنة مع الممارسات الصيدلانية، راجع عوازل التعبئة المعقّمة.

مواصفات النظام

ما يجب تأكيده في مشروع تعقيم الزجاجات

يعتمد تعقيم الأوعية على الخط على الزجاجة والخط والمنتج بقدر اعتماده على المولّد. وتُتّفق النقاط التالية مع العميل والشركة المصنّعة لآلة التعبئة:

• هندسة الزجاجة والغطاء. يحدّد قطر العنق والارتفاع وشكل الغطاء حجم الفوهات وعمقها وعدد الفوهات في كل قضيب.
• سرعة الخط. يحدّد عدد الأوعية في الدقيقة والوقت الذي يقضيه كل وعاء في منطقة التعقيم مدة الحقن والطلب على البخار.
• بيروكسيد الهيدروجين المتبقي. تخضع المتبقيات على العبوات الملامسة للأغذية للوائح تنظيمية. ففي الولايات المتحدة، على سبيل المثال، تحدّد 21 CFR 178.1005 الحد الأقصى لبيروكسيد الهيدروجين المتبقي في عبوات الأغذية المعبّأة في ظروف معقّمة عند 0.5 ppm. ويُتّفق الحد المطبّق وطريقة الاختبار مع العميل، ويُؤكّدان أثناء التشغيل الأولي.
• أداء التعقيم. يُؤكَّد الخفض الميكروبي المطلوب على الخط الفعلي، عادةً باختبارات تحدٍّ على أوعية ملقّحة بكائنات دقيقة.
• التكامل. الإشارات بين نظام VHP وآلة التعبئة، وحركة قضيب الفوهات، والأقفال المتداخلة مع الأبواب، والسلوك عند التوقف أو صدور إنذار.

لإدراج هذه المتطلبات في مواصفة، راجع كيفية إعداد URS لنظام VHP، وللقبول في المصنع وفي الموقع، اختبارَي FAT وSAT لمولّد VHP.

الأسئلة الشائعة

هل يمكن استخدام VHP على خط تعبئة أغذية أو مشروبات، وليس في الصناعات الصيدلانية فقط؟
نعم. يُستخدم بيروكسيد الهيدروجين على نطاق واسع لتعقيم عبوات الأغذية والمشروبات المعقّمة والممتدة الصلاحية. ويجب تكييف المعدات للحقن داخل كل وعاء على الخط، بدلًا من معالجة غرفة أو حجرة مغلقة.

هل يجب استبدال آلة التعبئة؟
لا. في هذا المشروع، عُدّلت آلة التعبئة القائمة بإضافة حاوية محكمة الإغلاق، وضغط سالب، وقضبان فوهات تُحرّكها حركة الآلة نفسها. وتنفّذ الشركة المصنّعة لآلة التعبئة التعديل بدعم فني من Fenggu.

لماذا مولّدان بدلًا من مولّد واحد أكبر؟
لضمان استمرارية التشغيل. يعمل المولّدان بالتناوب، ما يوزّع التآكل، ويمكن للخط مواصلة العمل بمولّد واحد أثناء صيانة الآخر.

هل يمكن استخدام النهج نفسه مع الزجاجات الزجاجية أو الأكواب أو غيرها من الأوعية؟
المبدأ واحد، لكن تصميم الفوهات ومدة الحقن وإزالة المتبقيات تعتمد على الوعاء. وتُراجع كل حالة تطبيق بالاستناد إلى رسومات الوعاء والخط.

المنتجات ذات الصلة

عازل (isolator) للتعبئة المعقمةحاجز من الدرجة A ‏(ISO 5) للتعبئة المعقمة وتركيب السدادات والأغطية.العوازل والحواجزعازل (isolator) للصرف والاحتواء (OEB5)حاجز بضغط سالب لوزن مواد HPAPI وشحنها وأخذ عينات منها.العوازل والحواجزصمام فراشة منقسم Alpha-Betaصمام فراشة منقسم لنقل المساحيق عالية الفعالية باحتواء ودون انبعاث غبار.النقل والاحتواءحاوية فلتر BIBOحاوية HEPA بنظام bag-in/bag-out لتغيير الفلاتر بأمان في مختبرات P3/P4.مناولة الهواء