Monitorowanie lepkości i gęstości w trybie inline w produkcji kapsułek żelatynowych

Spis treści

1. Wprowadzenie
2. Znaczenie lepkości i gęstości w kapsułkach żelatynowych
   produkcja
3. Kluczowe zastosowania
4. Warunki procesu i najlepsze praktyki
5. Rheonics Czujniki liniowe typu SR
   Przegląd
6. Referencje

Kapsułki żelatynowe produkowane są w dwóch głównych formach: kapsułki twarde (twarde czapki) i miękkich kapsułek żelatynowych (kapsułki), każda z nich wymaga odrębnych technik produkcyjnych. Obie metody wymagają precyzyjnej kontroli właściwości żelatyny, aby zapewnić integralność kapsułki, dokładność dawkowania i niezawodną pracę w urządzeniach zautomatyzowanych.

Zwykle stosuje się tradycyjne pobieranie próbek w laboratorium, ale czasami dostarczają one informacji, które nie są w stanie uchwycić zmian właściwości płynu w czasie rzeczywistym. Z drugiej strony pomiary w linii produkcyjnej zapewniają ciągłą i bieżącą widoczność procesu, co pozwala na szybszą kontrolę odpowiedź.

Miernik lepkości SRV Inline

Rheonics SRV mierzy szeroki zakres lepkości i temperatury w czasie rzeczywistym i nadaje się do montażu w zbiornikach w celu monitorowania procesów mieszania oraz w rurociągach w celu ciągłego pomiaru przepływu cieczy. Rheonics System SRV jest kompatybilny z procesami mieszania o dużej prędkości i nie jest wrażliwy na obecność pęcherzyków w cieczy ani na wibracje zewnętrzne.

Lepkość mierzy opór cieczy przed przepływem. W produkcji kapsułek wpływa na formowanie otoczki, konsystencję wstęgi i szczelność uszczelnienia kapsułek. Monitorowanie lepkości bezpośrednio wpływa na:

• Kontrola grubości ścianek i powłok:W przypadku kapsułek twardych lepkość wskazuje, ile żelatyny przylega do wypustek formy, co ma wpływ na grubość skorupy i jej jednolitość.
• Spójność produktu:Zarówno w przypadku kapsułek twardych, jak i miękkich, stabilna lepkość gwarantuje jednakowe wymiary i wagę kapsułki.
• Zapobieganie wadom i wyciekom:Wiele wad fizycznych, takich jak nieszczelności, słabe uszczelnienia i przecieki, jest spowodowanych niewłaściwym monitorowaniem lepkości.

Miernik gęstości i lepkości SRD

Rheonics SRD Dodaje gęstość do pomiaru lepkości i temperatury w czasie rzeczywistym. Najlepiej nadaje się do instalacji w rurociągach i zbiornikach o stałej i niskiej prędkości mieszania. Dodanie gęstości do pomiarów umożliwia dokładniejsze obliczenia stężenia cieczy; jednak ma węższy zakres pomiaru lepkości w porównaniu z SRV, a wysokie stężenie pęcherzyków może powodować szumy w odczytach ze względu na pomiar gęstości. Na SRD nie wpływają również drgania zewnętrzne.

Gęstość odnosi się do masy materiału na jednostkę objętości. W produkcji kapsułek żelatynowych jest ona bezpośrednio związana ze stężeniem i składem materiału wypełniającego lub roztworu żelatyny. Monitorowanie gęstości ma bezpośredni wpływ na:

• Dokładność formulacji:W roztworach żelatyny gęstość odzwierciedla stężenie żelatyny i dodatków. Znaczne odchylenia mogą wskazywać na błędy w składzie lub napowietrzenie.
  
• Kontrola dawkowania w materiałach wypełniających:W przypadku kapsułek żelowych gęstość formulacji płynu wypełniającego ma bezpośredni wpływ na dokładność dawkowania i jednolitość zawartości.

Jak wspomniano wcześniej, kapsułki żelatynowe produkowane są w dwóch głównych formach: kapsułek twardych (hardcaps) i kapsułek miękkich (softgels), przy czym każda z nich wymaga innej techniki produkcji.

Twarde kapsułki żelatynowe: wytwarzane metodą powlekania zanurzeniowego

Rysunek 4 Przedstawia kilka twardych kapsułek żelatynowych, czyli twardych nakrętek, które składają się z dwóch cylindrycznych powłok: korpusu i nieco szerszej nakładki, która na niego pasuje. Kapsułki te są wytwarzane w procesie zilustrowanym na Rysunek 5, gdzie stalowe szpilki zanurza się w roztworze żelatyny, formując połówki kapsułek. Po wysuszeniu i przycięciu, obie połówki są łączone, a następnie wypełniane sproszkowanymi lub granulowanymi lekami.

Przygotowanie roztworu żelatyny i powlekanie zanurzeniowe

Proces zaczyna się od żelatyna Rozpuszcza się ją w wodzie demineralizowanej i podgrzewa w celu uzyskania stężonego roztworu żelatyny. Dodawane są również barwniki i pigmenty, aby uzyskać ostateczny wygląd kapsułki. Na tym etapie lepkość roztworu żelatyny po wymieszaniu jest parametrem krytycznym co ma bezpośredni wpływ na jakość produkcji w dalszym etapie oraz spójność partii.

Rysunek 6 wskazuje jak Rheonics W zbiorniku mieszającym można zainstalować czujniki, aby stale monitorować lepkość i temperaturę za pomocą zaworu SRV oraz gęstość, lepkość i temperaturę za pomocą zaworu SRD. Alternatywnie, jeśli jest to możliwe, czujniki można umieścić w linii recyrkulacyjnej, aby zapewnić jednorodność podczas mieszania.

Po osiągnięciu docelowej lepkości i stężenia roztwór jest przenoszony do sekcji zanurzeniowej. Jak pokazano na rysunku Rysunek 6Po wymieszaniu, czujniki SRV lub SRD można również zainstalować na wylocie lub linii transportowej, aby monitorować roztwór podczas transferu. Wannę żelatynową można również wyposażyć w czujniki, aby zapewnić spójność partii lub zweryfikować jakość w trakcie procesu. Podczas zanurzania, stalowe szpilki na obracających się prętach są całkowicie zanurzane w roztworze żelatyny, formując połówki kapsułek.

Monitorowanie lepkości i gęstości żelatyny jest niezbędne do uzyskania jednorodnej grubości powłoki i zminimalizowania zmienności podczas produkcji twardych kapsułek.

Etapy powlekania

Po powlekaniu zanurzeniowym otoczki kapsułek przechodzą kilka etapów wykańczania, aby zapewnić jakość i użyteczność:

• Wysuszenie: Pokryte szpilki przechodzą przez piec o kontrolowanej temperaturze i wilgotności w celu usunięcia wilgoci i utrwalenia żelatyny.
• Stripping i przycinanie: Wysuszone połówki kapsułek są wyjmowane z szpilek, przycinane do jednakowej długości i automatycznie łączone w kompletne kapsułki.
• Druk: Najważniejsze informacje, takie jak dawkowanie, marka i identyfikacja, są nadrukowane na powierzchni kapsułki.
• Testowanie: Kapsułki poddawane są kontroli jakości w celu zapewnienia właściwego rozmiaru, wytrzymałości i okresu przydatności do spożycia.
• Opakowanie: Na koniec kapsułki są pakowane w sposób konwencjonalny, aby ułatwić ich obsługę i dystrybucję.

Kapsułki żelowe: Produkcja metodą rotacyjnej matrycy

Miękkie kapsułki żelatynowe, zwane też kapsułkami softgel, to jednoczęściowe, hermetycznie zamknięte kapsułki przeznaczone do przechowywania płynnych lub półstałych substancji, jak pokazano na ilustracji. Rysunek 7. Są one zazwyczaj produkowane przy użyciu procesu kapsułkowania w obrotowej matrycy, pokazanego na rysunku Rysunek 8, ciągła operacja, w której dwie wstęgi żelatyny są formowane, napełniane pożądanym preparatem i uszczelniane jednocześnie pomiędzy obracającymi się matrycami. Metoda ta zapewnia wysoką wydajność produkcji i stałą jakość kapsułek, ale wymaga precyzyjnej kontroli przygotowania żelatyny i napełniania, aby zapewnić prawidłowe uszczelnienie, jednolity kształt i precyzyjne dozowanie.

Przygotowanie i kapsułkowanie roztworu żelatyny metodą matrycy obrotowej

Podobnie jak w przypadku twardych kapsułek, produkcja kapsułek miękkich rozpoczyna się od przygotowania stopionej masy żelatynowej z wodą oczyszczoną, ale z dodatkiem plastyfikatorów, takich jak gliceryna lub sorbitol, w celu nadania im szczególnej elastyczności wymaganej w przypadku kapsułek miękkich. Formuła może również zawierać barwniki, substancje zmętniające lub aromaty.

Rysunek 9 Pokaż pokaż Rheonics Czujniki można zainstalować w zbiorniku mieszającym, aby stale monitorować lepkość i temperaturę za pomocą zaworu SRV oraz gęstość, lepkość i temperaturę za pomocą zaworu SRD. Czujniki te można również zainstalować w pętlach recyrkulacyjnych, aby zachować jednorodność formulacji, lub w przewodach wylotowych, aby monitorować warunki podczas transferu do maszyny kapsułkującej.

Po osiągnięciu pożądanych właściwości żelatyny, roztwór jest przenoszony do zbiornika, a następnie odlewany na duży, chłodzony, obracający się bęben, tworząc jednorodną wstęgę. Ten sam proces powtarza się po przeciwnej stronie, tworząc drugą jednorodną wstęgę. Jak pokazano na rysunku. Rysunek 9, Rheonics czujniki może być umieszczony w systemie osadzania odlewów w celu sprawdzenia konsystencji masy żelatynowej przed formowaniem wstęgi i uszczelnieniem.

Na końcu obie taśmy zbiegają się w obrotowej matrycy, gdzie są napełniane materiałem płynnym lub półstałym i hermetycznie zamykane w kapsułkach w jednym, ciągłym kroku. Czujniki mogą być również instalowane niezależnie, aby monitorować napełniany produkt i sprawdzać jego prawidłową formulację lub konsystencję, zapewniając prawidłowe wtryskiwanie i dozowanie do obrotowej matrycy.

Biorąc pod uwagę wrażliwość procesu matrycy obrotowej na zachowanie żelatyny, monitorowanie lepkości i gęstości w czasie rzeczywistym jest kluczowe dla zapewnienia niezawodnego uszczelnienia, zapobiegania wyciekom i utrzymania spójnych wymiarów kapsułek podczas produkcji kapsułek miękkich.

Etapy po enkapsulacji

• Wysuszenie: Świeżo uformowane kapsułki miękkie wymagają wysuszenia w celu usunięcia nadmiaru wilgoci i uzyskania ostatecznej twardości i stabilności.
• Testowanie: Kapsułki poddawane są kontroli jakości w celu zapewnienia właściwego rozmiaru, wytrzymałości i okresu przydatności do spożycia.
• Opakowanie: Na koniec kapsułki są pakowane w sposób konwencjonalny, aby ułatwić ich obsługę i dystrybucję.

Przed wskazaniem pewnych kwestii dotyczących tych zastosowań, To ważne jest, aby wspomnieć o kilku kluczowych kwestiach dotyczących instalacji dla obu Rheonics czujniki SRV i SRD.Wszystkie warianty posiadają ten sam rezonator, a wymagania instalacyjne odnoszą się do obszaru wykrywania sond (zacieniowane obszary na czerwono, Rysunek 10), które są:

Wymagania instalacyjne SRV

• Obszar powinien być wolny od osadów i przeszkód
• Obszar powinien być całkowicie zanurzony w interesującym nas płynie.

Dodatkowe wymagania instalacyjne SRD

Oprócz dwóch powyższych wymagań SRV, czujnik SRD ma dwa dodatkowe wymagania:

• Utrzymuje stabilność termiczną, gdy gradient temperatury między płynem a otoczeniem zewnętrznym jest większy niż 15°C. (Dotyczy tylko SRD, więcej informacji tutaj: Utrzymywanie równowagi temperaturowej SRD w celu zapewnienia dokładności pomiaru o dużej gęstości)
• Wyrównaj końcówkę czujnika z kierunkiem przepływu cieczy, jak pokazano na rysunku. Rysunek 11. (Tylko dla SRD, więcej informacji tutaj: Orientacja końca płynu SRD)

Warunki te można omówić bardziej szczegółowo w następnym artykule, Instalacje odpowiednie dla SRV i SRD.

Jako przykład wRysunek 12Przedstawiono sondę SRV z długim wgłębieniem, zainstalowaną w zbiorniku do przygotowywania roztworu żelatyny, w celu monitorowania lepkości w czasie rzeczywistym. Więcej przykładów instalacji zbiornika i rysunków znajduje się w tym artykule. Montaż czujnika gęstości i lepkości w dachach lub pokrywach zbiorników.

Aby uzyskać dobrą wydajność, należy przestrzegać następujących zasad:

Proces czyszczenia i procedury CIP/SIP

Okresowe czyszczenie czujnika SRV lub SRD może być konieczne w celu zapewnienia długoterminowej dokładności. Roztwory żelatyny mają tendencję do tworzenia osadów lub stałych osadów, które mogą przylegać do końcówki czujnika i zniekształcać odczyty, szczególnie w warunkach wysokiej lepkości. Więcej informacji na temat procedur czyszczenia można znaleźć w sekcji Jak wyczyścić Rheonics sonda?.

Ponadto konstrukcja mechaniczna czujników jest domyślnie higieniczna, co sprawia, że ​​czujniki nadają się do Procedury czyszczenia na miejscu (CIP) i sterylizacji na miejscu (SIP). Dostępny jest również opcjonalny certyfikat higieniczny.

Części ruchome i przeszkody

Roztwory żelatynowe Są one często przygotowywane w zbiornikach mieszających z elementami mechanicznymi, takimi jak ramiona mieszające lub łopatki. Konieczne jest zapewnienie wystarczającego odstępu między czujnikiem a ruchomymi częściami, aby uniknąć zakłóceń lub uszkodzeń.

Cząsteczki i bąbelki

Rheonics Czujniki są w stanie wykryć obecność mikronowych, miękkich cząstek, minimalnie wpływając na dokładność pomiaru. Wszelkie zakłócenia sygnału wprowadzane przez te cząstki są skutecznie filtrowane przez elektronikę czujnika. Większe cząstki mogą jednak powodować szumy lub skoki w odczytach i należy to uwzględnić podczas analizy trendów pomiarowych.

Jeśli chodzi o pęcherzyki, czujnik SRV nie jest narażony na działanie pęcherzyków w płynie. W przeciwieństwie do czujnika SRD, który mierzy zarówno lepkość, jak i gęstość, nie zaleca się stosowania w przypadku wysokiego stężenia pęcherzyków, ponieważ może to prowadzić do niedokładności pomiaru, ponieważ pomiar gęstości jest na nie bardziej wrażliwy.

Rheonics Czujniki typu SR (SRV i SRD) mierzą lepkość, gęstość i temperaturę w linii produkcyjnej monitorowanie oraz kontrolaSRV mierzy lepkość i temperaturę, natomiast SRD dodatkowo gęstość.

Te czujniki są skalibrowane fabrycznie i nie wymagają ponownej kalibracji przez cały okres ich eksploatacji. Jednak klienci mogą wymagać kalibracji lub weryfikacji instrumentów używanych w ich branży w ramach kontroli jakości. Opcjonalne ponowne regulacje lub korekty przesunięcia mogą być wykonywane, jeśli są potrzebne do dopasowania do konkretnych odniesień. Aby uzyskać więcej szczegółów, zobacz Kalibracja wiskozymetru procesowego SRV w terenie i fabryce.

Rheonics technologia czujników opiera się na zrównoważonym rezonatorze skrętnym (BTR). Ta opatentowana technologia ma znaczną przewagę nad konkurencją, ponieważ pozwala czujnikom być kompaktowymi, lekkimi i odpornymi na zewnętrzne wibracje.

Rheonics Czujniki SRV i SRD to sprawdzone rozwiązania w zastosowaniach farmaceutycznych i nutraceutycznych. W produkcji kapsułek żelatynowych zapewniają pomiary w czasie rzeczywistym kluczowych parametrów, zarówno w procesach produkcji kapsułek twardych, jak i miękkich. Ciągłe pomiary inline poprawiają spójność partii, redukują straty i zwiększają stabilność procesu.

Certyfikacja higieniczna

Sondy typu SR, jak wspomniano wcześniej, są standardowo wyposażone w mechaniczną konstrukcję higieniczną, dzięki czemu nadają się do zastosowań sanitarnych. W razie potrzeby sondy mogą być również dostarczone z certyfikatami higienicznymi uznanych organizacji, takich jak EHEDG i 3-A.

Więcej szczegółów można znaleźć Rheonics instalacja higieniczno-sanitarna.

akcesoria

Rheonics oferuje dedykowane adaptery higieniczne. Na przykład:

Weldolet do czujników typu SR G1/2”

Higieniczny adapter weldolet do SRV-X1-12G oraz SRD-X1-12G, czujniki z przyłączem procesowym z gwintem G 1/2”. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz HAW-12G-OTK.

Komórka przepływowa higieniczna HPHT

Komórka przepływowa higieniczna do zastosowań w warunkach wysokiego ciśnienia i temperatury, dostępna wyłącznie dla SRV-X1-12G, wiskozymetr z G 1 / 2 " połączenie procesowe gwintu.Aby uzyskać więcej informacji, zobacz HPT-12G.

FET-XXT

Linia kolanek lub trójników ze skróconym portem dla Tri-Clamp instalacja dla SRV-X3 oraz SRD-X3, czujniki z Tri-Clamp proces łączenia. Jest oferowany w różnych rozmiarach, takich jak 1.5”, 2”, 3”, 4” i innych. Rheonics Dostarczany jest z zaciskiem i uszczelką zaciskową do sondy czujnika. Więcej informacji można znaleźć w FET-XXT.

Te akcesoria umożliwiają niezawodną instalację i wydajność w systemach higienicznych. Aby uzyskać więcej opcji akcesoriów, prosimy o kontakt. Rheonics Akcesoria do czujników.

[1] Gelita.Kapsułki żelatynowe – wszystko, co musisz wiedzieć”. https://www.gelita.com/es/node/1252

[2] Gelita.Kapsułki twarde – wszystko, co musisz wiedzieć". https://www.gelita.com/en/Hard-Capsules

[3] Adinath International. „Proces produkcji twardych kapsułek żelatynowych krok po kroku". https://www.adinath.co.in/hard-gelatin-capsule-step-by-step-manufacturing-process/

[4] Substancje pomocnicze farmaceutyczne.Kompletny przewodnik po produkcji miękkich kapsułek żelatynowych". https://www-pharmaexcipients-com.translate.goog/news/gelatin-capsule-manufacturing/?_x_tr_sl=en&_x_tr_tl=es&_x_tr_hl=es&_x_tr_pto=tc

[5] Sensum.Przyczyny najczęstszych wad kapsułek żelowych". https://www.sensum.eu/posts/common-softgel-capsule-defects/