Hermetik (Sızdırmaz) Tasarım: Diyaframlı aseptik pompalar sayesinde gıda sektöründe maksimum üretim güvenliği
(Hazırlayan: Dr.-Ing. Hans-Joachim Johl, Product Management Process Engineering Life Sciences/Clean Processes at LEWA)
Kısa süreli ısıl işlem- süt ürünleri, karışık içecekler ve sıvı gıdalar başta olmak üzere gıda sektöründeki birçok üründe kullanılmaktadır. Bu işlem, her türlü patojenik mikroorganizmayı yok eder ve ürünlerin raf ömrünü uzatır. Yüksek basınç homojenizasyonunun, ısıl işlem sonrasında gıda ürünlerini kirletmemesi gerektiğinden, tüm parçaların hijyenik, hatta aseptik tasarım ve malzemeye sahip olması çok büyük önem taşımaktadır. Bu uygulamarda günümüze kadar çoğunlukla pistonlu pompalar tercih edilmekteydi. Ancak aseptik üretim güvenliği açısından bu pompalar ikinci derecede uygunluğa sahiptirler. Sebebi ise steril bariyer ve temizleme kullanılmasına rağmen, işlem dahilindeki CIP/SIP temizlemesinden sonra tekrar kirlenme riski bulunmasıdır. Ayrıca ortaya çıkan ısıl yük, piston ve sızdırmazlık elemanlarında aşınmaya sebep olur. Bunun neticesinde kullanım ömrü, özellikle gıda içerisinde aşındırıcı maddeler mevcutsa, önemli derecede kısalır. Diyaframlı proses pompaları ise bir diğer alternatifi oluştururlar. Tasarımlarındaki sızdırmazlık kısmı, hidrolik odasından ve proses ortamından bir diyafram vasıtası ile ayrılmıştır. Bu sayede sıvı odasının kontaminasyonu engellenir.
Son yıllarda yaşanan ve büyük üreticleri oldukça zor durumda bırakan peynirde listeriya, ette e.coli bakterisi ve bebek mamalarında salmonella skandalları, tüketici farkındalığını ve buna bağlı olarak gıda endüstrisinin üzerindeki baskıyı artırmıştır.
Yüksek mikrobiyolojik kalite elde etmek ve tüketicinin lezzet, sağlık, ürün dayanıklılığı gibi beklentilerini karşılamak için özellikle hasass hijyenik uygulamalarda güvenilir aseptik üretim prosesi gereklidir.
İşlenmemiş ve tüketime hazır yenilikçi ürün trendleri, gıda sektöründe gıda güvenliği hususunda bazı zorluklar ortaya koymaktadır. Gıda tazeliğini artırma beklentisini karşılamak amacıyla eklenecek katkı ve koruyucu maddeler, eski proseslerden farklı teknolojiler gerektirmektedir. Üretim zincirini etkileyen bir diğer ürün grubu da ilaç ve gıda sektörü arasında kalan tüketime hazır besleyici içeceklerdir. Bu ürünler yüksek oranda kalsiyum ve fındık kalıntıları gibi aşındırıcı katı parçacıklar veya mikrobiyolojik hasassiyete sahip maddeler içerebilmektedirler. Bu tarz ürünlerin üretiminde farmasötik bilgiler fayda sağlamaktadır, örneğin süt proteini gibi takviyeler, meyve ve aroma içeren içecekler, asit ve PH oranına bağlı olarak özel üretim şartları gerektirebilir. Özellikle bebek mamaları ve klinik beslenme ürünlerinde (enteral/parenteral) üretim gereksinimleri karşılanmalıdır.
Bu bağlamda diyaframlı pompa, pistonlu pompanın başarılı bir evrimi olarak değerlendirilebilir. Diyaframlı pompalar %95’a kadar verimlilik sağlarlar. Diyaframlı pompaları farklı kılan diğer özellikler ise düşük çıkış basınçtan neredeyse bağımsız olan debi oranları ve parçalardaki düşük aşınmadır. Dinamik sızdırmazlık olmadan çalışabilme özellikleri nedeniyle özellikle homojenizasyon uygulamalarında yarar sağlarlar. Akışkan kirlenme riski tamamiyle ortadan kalkar.
Uygulama gereksinimleri ve basınç oranlarına yönelik farklı malzeme seçenekleri ve özellikleri sunulmaktadır.