Aplicación de la pasteurización con flujo continuo y procesos de esterilización

Esterilización



John Miles

La pasteurización a alta temperatura, de tiempo corto (HSTS) y la esterilización de ultra-alta temperatura (UHT) son procesos térmicos de flujo continuo que han sido establecidos y altamente refinados en otras industrias durante muchos años. Su precisión e impacto mínimo permiten la manufactura de productos que no pueden hacerse utilizando tecnologías de lote. El HSTS y el UHT son usados tradicionalmente para productos sensibles al calor. Como los procesos de flujo continuo, son efectivos contra células vegetativas, virus y endoesporas termoestables. Estas características y su naturaleza de flujo continuo hacen que sean potencialmente útiles como parte de la tendencia hacia métodos de manufactura de bio/farmacéuticos.

Las tecnologías frecuentemente evolucionan por separado, independientemente, en industrias no relacionadas y se transfieren entre ellas. Esta transferencia es conforme las industrias y las tecnologías avanzan y dan pasos significativos hacia adelante. Sin embargo, es menos común identificar una tecnología que está demostrada, que está altamente refinada y completamente soportada regulatoriamente. Este es el caso de la pasteurización a alta temperatura, de tiempo corto (HTST) y la esterilización a ultra-alta temperatura (UHT)La HTST y la UHT son procesos térmicos, de flujo continuo que han sido usados para pasteurizar y esterilizar líquidos (p.ej., alimentos) durante más de 60 años. Los procesos han sido desarrollados en sistemas estrechamente controlados y refinados para producir confiablemente productos de alta calidad a bajo costo. La HTST y la UHT han sido optimizados para alcanzar altos niveles de aseguramiento para la inactivación de células vegetativas, virus y endoesporas termoestables, manteniendo al mismo tiempo la calidad que no podría mantenerse utilizando procesos de lote, como el autoclaveado.

HTST y UHT en la industria de alimentos
Parece ser algo preocupante utilizar un proceso que ha evolucionado para los productos alimenticios, como la leche y los jugos, y usarlo para farmacéuticos altamente refinados, pero consideremos los fundamentos. La cinética de la reacción química que describe cómo y porqué estos procesos inactivan bacterias pero retienen la calidad en un fluido biológico (p.ej., leche) es la misma que en cualquier otro fluido biológico. Comercialmente, estos procesos están bien establecidos y son usados para productos que van desde jugos a alimentos infantiles e incluso productos tan sensibles como huevo entero líquido. Estos procesos tienen capacidades anuales medidas en cientos de billones de empaques por año. El equipo comercial para los procesos de HTST y UHT operan comúnmente a velocidades de flujo que van desde aproximadamente 5 galones (aprox. 19 litros) a más de 100 galones (aprox. 378 litros) por minuto. Las capacidades comerciales, sin embargo, no se prestan por sí mismas a los tamaños de lote y a los rápidos ciclos de investigación y desarrollo. La necesidad para realizar una profunda investigación y para optimizar tratamientos (p.ej., tiempo de permanencia, temperatura, y transferencia de calor) para diferentes productos ha disparado el desarrollo de equipo de investigación miniaturizado y métodos experimentales para este propósito. Estas herramientas han permitido a los profesionales de IyD a abordar problemas de manufactura potenciales al principio y evitar pérdidas y costosos problemas ayudando mientras a que estos procesos sean mejor comprendidos. La optimización de estos procesos ha llevado al desarrollo de una amplia selección de tiempo y tratamientos de temperatura, así como herramientas altamente refinadas para analizar los productos y entregar estos tratamientos. Como consecuencia, se han desarrollado sistemas de capacidad pequeña para velocidades de flujo más bajas, llevando los beneficios de la pasteurización HTST y de la esterilización UHT a los materiales de alto valor y bajo volumen de los farmacéuticos.