सुरक्षित और स्वच्छ पैकेजिंग के लिए विश्वसनीय एसेप्टिक फिलिंग मशीन

एसेप्टिक भरण क्या है? संदूषण-मुक्त पैकेजिंग में तकनीक और इसकी भूमिका की परिभाषा

एसेप्टिक भरना पैकेजिंग की एक उन्नत विधि है जो दवाओं, दुग्ध उत्पादों और पेय पदार्थों जैसी चीजों को बैक्टीरिया और अन्य सूक्ष्मजीवों से सुरक्षित रखता है। यह सामान्य पैकेजिंग तकनीकों से क्या अलग है? खैर, इस प्रक्रिया में पहले पैक किए जा रहे उत्पाद और पात्र दोनों को अलग-अलग स्टरलाइज़ किया जाता है, फिर उन्हें 'क्लीन रूम' वातावरण में एक साथ लाया जाता है। अब कठोर रासायनिक परिरक्षकों की आवश्यकता नहीं होती। इस तरह पैक किए गए उत्पाद खराब हुए बिना लगभग एक वर्ष तक शेल्फ पर रह सकते हैं। इसीलिए कई कंपनियाँ जो संवेदनशील सामान का उत्पादन करती हैं और वे अंतरराष्ट्रीय स्तर पर परिवहन किए जाते हैं, यातायात और भंडारण के दौरान गुणवत्ता बनाए रखने के लिए इस तकनीक को बहुत मूल्यवान मानती हैं।

एसेप्टिक भरना कैसे काम करता है: उत्पादों, पात्रों और स्टरलाइज़ वातावरण नियंत्रण का स्टरलाइज़ेशन

इस प्रक्रिया में तीन एकीकृत स्टरलाइज़ेशन चरणों पर निर्भर किया जाता है:

1. उत्पाद स्टरलाइज़ेशन : उच्च तापमान लघु समय (HTST) या अति उच्च तापमान (UHT) उपचार पोषण गुणवत्ता को बरकरार रखते हुए रोगाणुओं को निष्क्रिय करता है।
2. कंटेनर कीटाणुरहितकरण : हाइड्रोजन पेरोक्साइड वाष्प या अतितप्त भाप सामग्री को नुकसान दिए बिना बोतलों, शीशियों या पाउच की कीटाणुरहित करती है।
3. पर्यावरण नियंत्रण : भरते समय HEPA-फ़िल्टर किए गए लैमिनर एयरफ़्लो आईएसओ क्लास 5 क्लीनरूम की स्थिति बनाए रखते हैं (<3,520 कण ≥0.5μm/मी³)।

एक 2023 के IFSH अध्ययन के अनुसार, पारंपरिक प्रणालियों की तुलना में ये उपाय दूषण के जोखिम को 99.999% तक कम कर देते हैं।

एकीकृत प्रक्रिया: पैकेजिंग के दौरान भरना, सील करना और स्टेरिलता बनाए रखना

स्टरलाइज़ेशन प्रक्रिया से गुजरने के बाद, वस्तुओं को विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए नोजल्स के माध्यम से निकाला जाता है, जो हवा के संपर्क को यथासंभव कम करने में मदद करते हैं। फिर कंटेनरों को निर्वात रूप से सील कर दिया जाता है, चाहे शीशी के लिए इंडक्शन वेल्डिंग द्वारा हो या प्लास्टिक के पैकेट्स के लिए अल्ट्रासोनिक विधि द्वारा। इस पूरी प्रक्रिया के दौरान, वास्तविक समय के सेंसर प्रत्येक कंटेनर में भराव की सटीकता को प्लस या माइनस आधे प्रतिशत की सीमा के भीतर निगरानी करते हैं, साथ ही यह भी जाँच करते हैं कि क्या सील ठीक से बनी है। जो इकाइयाँ इन मानकों को पूरा नहीं करतीं, उन्हें स्वचालित रूप से अस्वीकार कर दिया जाता है। इस सबके सुचारू संचालन का कारण यह है कि हमारे पास एक ऐसी बंद लूप प्रणाली है जो सामग्री के सुविधा में प्रवेश करने से लेकर अंतिम पैकेज में बाहर जाने तक सभी चरणों में कार्यरत रहती है। इससे हर चरण पर संभावित रोगाणुओं पर कड़ा नियंत्रण बनाए रखने में मदद मिलती है।

प्रकार अशुद्ध भरने की मशीनें और उनके अनुप्रयोग

एसेप्टिक फॉर्म-फिल-सील (FFS) मशीनें: तरल और पाउडर के लिए पूर्ण पैकेजिंग समाधान

एसेप्टिक पैकेजिंग के लिए FFS सिस्टम रोल स्टॉक सामग्री से सीधे स्टरल कंटेनर बनाते हैं, फिर एक ही निर्बाध संचालन में सब कुछ भरते और सील करते हैं। खाद्य और पेय उद्योग इन मशीनों पर भारी स्तर पर निर्भर करते हैं जो प्रति घंटे लगभग 40 हजार इकाइयाँ तैयार कर सकती हैं और अपने वातावरण को सख्त ISO मानकों को पूरा करने के लिए पर्याप्त स्वच्छ रखती हैं। इनके मूल्य का कारण यह है कि ये सभी प्रकार के उत्पादों के साथ काम कर सकते हैं, जिनमें मोटे तौर पर तरल सूप, प्रोटीन ड्रिंक्स और यहां तक कि नवजात शिशुओं के लिए संवेदनशील पाउडर फॉर्मूला भी शामिल हैं जो आसानी से नमी अवशोषित कर लेते हैं।

तरल बनाम पाउडर अशुद्ध भरने की मशीनें : उत्पाद विशेषताओं के अनुरूप प्रौद्योगिकी का चयन

तरल प्रणालियों में रोटरी पिस्टन फिलर का उपयोग होता है, जो 1 cP (पानी जैसी) से लेकर 50,000 cP (क्रीम जैसी) तक की श्यानता को संभालने में सक्षम होते हैं, तथा आयतनिक शुद्धता ±0.5% के भीतर होती है। पाउडर के लिए, 20μm से 3mm के बीच के कण आकार को ऑगर या वैक्यूम-सहायता वाली खुराकिंग द्वारा प्रबंधित किया जाता है। अनुकूलित हॉपर के कोण (≥60°) और एंटी-केकिंग वायु इंजेक्टर प्रोटीन आइसोलेट जैसे संसक्त पाउडर में सेतु निर्माण को रोकते हैं।

शीत एसेप्टिक भरण बनाम गर्म एसेप्टिक भरण: तापमान नियंत्रण के साथ गुणवत्ता का संरक्षण

ठंडा एसेप्टिक भरना 30 डिग्री सेल्सियस से कम तापमान पर काम करता है, जिससे हाइड्रोजन पेरोक्साइड वाष्प स्टरलाइज़ेशन तकनीकों के कारण प्रोबायोटिक्स के साथ-साथ संवेदनशील विटामिन्स को बरकरार रखने में मदद मिलती है। दूसरी ओर, गर्म भरना लगभग 75 से 95 डिग्री सेल्सियस के बीच होता है और उन उत्पादों के लिए सबसे अच्छा काम करता है जो स्वाभाविक रूप से अम्लीय होते हैं, आमतौर पर कुछ भी जिसका पीएच स्तर 4.5 से कम होता है, क्योंकि प्रसंस्करण के दौरान गर्मी स्वयं पात्रों को साफ करने में मदद करती है। 2023 में इंस्टीट्यूट ऑफ फूड टेक्नोलॉजिस्ट्स के कुछ हाल के शोध को देखते हुए, उन्होंने इन विधियों की तुलना करते समय कुछ दिलचस्प बातें पाईं। ठंडे भराव का उपयोग करके प्रसंस्कृत ग्रीन टी ने अपने एंटीऑक्सीडेंट सामग्री का लगभग 94 प्रतिशत बरकरार रखा, जबकि गर्म भराव से बने उसी उत्पाद ने केवल लगभग 78 प्रतिशत बनाए रखा। इससे पोषण मूल्य संरक्षण को लेकर चिंतित निर्माताओं के लिए वास्तविक अंतर आता है।

उच्च-गति और यूएचटी एसेप्टिक भरने वाली प्रणाली: उत्पादन क्षमता और शेल्फ जीवन में वृद्धि

लगभग 135 से 150 डिग्री सेल्सियस पर केवल 2 से 6 सेकंड के लिए अति उच्च तापमान प्रसंस्करण उन तेजी से घूमने वाले रोटरी फिलर के साथ संयोजन में बहुत अच्छा काम करता है। यह व्यवस्था लगभग 99.9 प्रतिशत सूक्ष्मजीवों को खत्म कर देती है और उत्पादों को बिना रेफ्रिजरेशन के पूरे एक वर्ष तक दुकानों की शेल्फ पर रखने की अनुमति देती है। जूस बॉक्स उत्पादन लाइनें भी काफी शानदार हैं, जो प्रति घंटे 24 हजार से अधिक पैकेज की दर से चलती हैं और ऑक्सीजन के स्तर को 10 पार्ट्स पर बिलियन से कम बनाए रखती हैं, जो विटामिन सी को बरकरार रखने के लिए बेहद महत्वपूर्ण है। कुछ हालिया सुधार, जिनमें क्लीन-इन-प्लेस फिलर हेड्स भी शामिल हैं, ने विभिन्न उत्पादों के बीच परिवर्तन के समय को लगभग 40 प्रतिशत तक कम कर दिया है, जिससे पूरी उत्पादन प्रक्रिया दिन-प्रतिदिन बहुत अधिक कुशल हो गई है।

विशिष्ट उपकरण: निचे एप्लिकेशन के लिए एसेप्टिक बैग, बोतल और वायल भरने की मशीनें

बैग-इन-बॉक्स प्रणाली का बल्क संसाधन 200–1,000L के बैच को गामा-किरणीकृत पाउच का उपयोग करके करता है, जो औद्योगिक सामग्री के लिए आदर्श है। फार्मास्युटिकल वायल फिलर ISO 5 वातावरण में प्रतिबंधित पहुंच बैरियर प्रणाली (RABS) के तहत संचालित होते हैं और <0.1% कण संदूषण प्राप्त करते हैं। तरल अंडा प्रसंस्करण में भाप स्टरलाइजेशन सुरंग सैल्मोनेला के 99.999% को खत्म कर देती है, जो रोगाणु नियंत्रण की मजबूत पुष्टि करता है।

उन्नत स्टरलाइजेशन और डिज़ाइन के माध्यम से संदूषण-मुक्त पैकेजिंग सुनिश्चित करना

स्टरलाइजेशन तंत्र: उत्पाद, पैकेजिंग और पर्यावरणीय रोगाणु नियंत्रण

आधुनिक एसेप्टिक प्रणाली तीन-स्तरीय रक्षा का उपयोग करती है:

1. उत्पाद : UHT उपचार (135–150°C) 2–5 सेकंड में 5-लॉग रोगाणु कमी प्रदान करता है।
2. पैकेजिंग : ऊष्मा के साथ H₂O₂ वाष्प 8–12 सेकंड में 6-लॉग कमी प्रदान करता है।
3. पर्यावरण : HEPA फ़िल्ट्रेशन लगातार 99.99% हवाई कणों को हटाता रहता है।

ये सभी परतें वाणिज्यिक रूप से जीवाणुरहितता प्राप्त करती हैं, जिसे FDA 21 CFR 113.3 द्वारा सूक्ष्मजीव के जीवित रहने की ≤10⁻⁶ प्रायिकता के रूप में परिभाषित किया गया है।

आधुनिक एसेप्टिक भरण लाइनों में क्लीनरूम एकीकरण और स्वच्छता प्रोटोकॉल

ISO 14644-1 क्लास 5 अनुपालन निम्नलिखित के माध्यम से बनाए रखा जाता है:

• 1–2% NaOH का 80°C पर उपयोग करके बायोफिल्म को हटाने के लिए CIP प्रणाली
• डबल-सील एयरलॉक, जिसमें धनात्मक दबाव अंतर (≥15 Pa) होता है
• रोबोटिक हैंडलिंग, जो मैनुअल संचालन की तुलना में 72% तक संदूषण के जोखिम को कम कर देती है

ऑपरेटर ASTM F3050-16 गाउनिंग मानकों का पालन करते हैं, जिसमें प्रति घंटा सतह स्वैब द्वारा सूक्ष्मजीवों की संख्या 2.5 CFU/सेमी² से कम बनाए रखने की पुष्टि की जाती है। सभी घटकों में स्टरलाइज़ेशन की प्रभावशीलता की पुष्टि करने के लिए वार्षिक मान्यीकरण जियोबैसिलस स्टीरोथर्मोफिलस स्पोर का उपयोग किया जाता है, जिससे ठंडा किए बिना 6–24 महीने तक की स्थिर शेल्फ जीवन संभव होता है।

बी2बी उत्पादन में एसेप्टिक भरने की तकनीक के प्रमुख लाभ

संरक्षकों के बिना पोषण सामग्री की अखंडता के संरक्षण के साथ विस्तारित शेल्फ जीवन

जब निर्माता उपकरणों को उचित ढंग से जीवाणुरहित करते हैं, तो वे डेयरी पेय और पादप-आधारित पेय पदार्थों को परिरक्षकों की आवश्यकता के बिना भर सकते हैं, और इन उत्पादों की दुकानों की शेल्फ पर छह से बारह महीने तक की शेल्फ लाइफ रहती है। यह विधि पुराने तरीके के ऊष्मा उपचारों की तुलना में अधिकांश लाभकारी तत्वों को बरकरार रखती है। लगभग पचानबे से अट्ठानबे प्रतिशत तक पोषक तत्व बने रहते हैं, इसलिए स्वाद और मुंह में अनुभव जैसी चीजें खराब नहीं होती हैं। उदाहरण के लिए संतरे का रस—ठंडे भराव वाले संस्करणों में उच्च तापमान पर प्रसंस्कृत वालों की तुलना में लगभग चालीस प्रतिशत अधिक विटामिन सी बनी रहती है। आजकल लोग अपने भोजन और पेय में जाने वाली चीजों के प्रति वास्तव में सचेत हैं, इसलिए पैकेजिंग पर कम सामग्री की सूची देखकर ग्राहक खुश होते हैं।

अ-ऊष्मीय प्रसंस्करण के ऊर्जा दक्षता और स्थिरता लाभ

जब उत्पादों और उनके पैकेजिंग को एक साथ नहीं बल्कि अलग-अलग स्टरलाइज़ किया जाता है, तो 2022 में इंटरनेशनल जर्नल ऑफ सस्टेनेबल मैन्युफैक्चरिंग में बताए गए अनुसार, पारंपरिक विधियों जैसे रिटॉर्ट या हॉट-फिल सिस्टम की तुलना में 30 से 50 प्रतिशत तक ऊर्जा का उपयोग कम हो जाता है। बंद लूप सफाई प्रक्रिया वास्तव में जल उपयोग को कम करने में मदद करती है, और कंपनियों ने पाया है कि हल्के वजन वाली पैकेजिंग सामग्री के उपयोग से प्रत्येक उत्पादित वस्तु के लिए प्लास्टिक के अपशिष्ट में लगभग 18 से 22 प्रतिशत तक की कमी आती है। ये सभी सुधार ESG उद्देश्यों के साथ भी अच्छी तरह से मेल खाते हैं। कई निर्माताओं ने वास्तव में अपने कार्बन फुटप्रिंट में लगभग 25 प्रतिशत की कमी देखी है जब उन्होंने एसेप्टिक उत्पादन लाइनों पर स्विच किया, जो ऑपरेशन के कई क्षेत्रों में इन दक्षता लाभों को देखते हुए तर्कसंगत लगता है।

केस अध्ययन: एसेप्टिक भरण के माध्यम से वैश्विक वितरण को सक्षम करने वाले डेयरी और पेय निर्माता

2021 का फूड इंजीनियरिंग रिपोर्ट एक डेयरी सहकारी संस्था को रेखांकित किया, जिसने एसेप्टिक बैग-इन-बॉक्स प्रणाली अपनाने के बाद 15 देशों में निर्यात विस्तार किया। समुद्री ढुलाई के छह महीने के दौरान खराब होने की दर में गिरावट आई 8% से 0.5% uSDA-ग्रेड प्रोटीन गुणवत्ता बनाए रखते हुए। इसी तरह, एक जूस निर्माता ने घूर्णी एसेप्टिक फिलर का उपयोग करके उत्पादन क्षमता में वृद्धि की, 35%प्रतिवर्ष शीतलन लॉजिस्टिक्स में 2.8 मिलियन अमेरिकी डॉलर की बचत करके।

गुणवत्ता आश्वासन और अनुपालन एसेप्टिक भरने की प्रणाली

निरंतर प्रदर्शन के लिए वास्तविक समय निगरानी, डेटा लॉगिंग और प्रक्रिया सत्यापन में

आधुनिक एसेप्टिक उत्पादन लाइनों में वास्तविक समय के सेंसर लगे होते हैं, जो लगभग आधे माइक्रोमीटर तक के कण पदार्थ, 10 से 15 पास्कल के बीच दबाव में परिवर्तन, और संदूषण के संभावित स्थानों की निगरानी करते हैं, जबकि यह लगभग प्रति घंटे 30 हजार कंटेनर की शानदार गति से संचालित होती है। फार्मास्युटिकल टेक्नोलॉजी इनसाइट्स की एक हालिया 2023 की रिपोर्ट के अनुसार, जब ये प्रणाली मीडिया फिल टेस्ट चलाती हैं और अत्यधिक कठिन परिस्थितियों का अनुकरण करती हैं, तो दोष दर में भारी कमी आती है, पुराने तरीके के मैनुअल निरीक्षण की तुलना में त्रुटियों को लगभग शून्य तक ले जाती है। यह प्रणाली लगातार इस जानकारी का लॉग रखती है, ताकि निर्माता ठीक से ट्रैक कर सकें कि क्या हुआ था यदि भरने की मात्रा में भी सबसे छोटा विचलन हो, जैसे कि मात्र 0.1%। इस तरह के विस्तृत रिकॉर्ड रखने से कंपनियों को कठोर एफडीए विनियमों (भाग 211) के साथ अनुपालन बनाए रखने में मदद मिलती है और साथ ही आईएसओ मानक 14644-1 में निर्धारित शुद्ध कक्ष वातावरण की आवश्यकताओं को भी पूरा करती है।

नियामक मानकों को पूरा करना: एफडीए, ईयू जीएमपी और अंतर्राष्ट्रीय अनुपालन आवश्यकताएँ

एसेप्टिक भरने की प्रक्रिया को कठोर वैश्विक विनियमों को पूरा करना चाहिए:

• एफडीए : स्थान पर निर्जर्मीकरण (एसआईपी) सत्यापन और वार्षिक पुनःअर्हता की आवश्यकता होती है
• ईयू जीएमपी : ग्रेड ए वायु गुणवत्ता और द्विवार्षिक पर्यावरणीय निगरानी को अनिवार्य करता है
• डब्ल्यूएचओ अनुबंध 3 : टीकों और जैविक उत्पादों के लिए कंटेनर बंद सुरक्षा परीक्षण (सीसीआईटी) को निर्दिष्ट करता है

अब नियामक एजेंसियों में से 87% से अधिक निरीक्षण मानदंडों को कण सीमा और ऑपरेटर स्वच्छता के चारों ओर संरेखित करते हैं। अद्यतित आईएसओ 13408-2 दिशानिर्देशों को पूरा करने के लिए, निर्माता बंद रोबोटिक्स और सिंगल-यूज घटकों को स्टेरिलिटी अश्योरेंस लेवल (एसएल) ≤10⁻⁶ प्राप्त करने के लिए तैनात करते हैं।

सामान्य प्रश्न अनुभाग

एसेप्टिक भरने की प्रक्रिया क्या है?

एसेप्टिक भरना एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें स्वच्छ कक्ष वातावरण में उत्पादों और पात्रों को साथ में पैक करने से पहले अलग-अलग रूप से निर्जर्मीकृत किया जाता है ताकि सूक्ष्मजीवीय संदूषण को रोका जा सके और शेल्फ जीवन बढ़ाया जा सके।

एसेप्टिक भरना पारंपरिक पैकेजिंग से कैसे अलग है?

पारंपरिक पैकेजिंग के विपरीत, एसेप्टिक भरने में रासायनिक संरक्षकों का उपयोग नहीं होता है। उत्पादों को अलग से निर्जलित किया जाता है और संदूषण के जोखिम को काफी हद तक कम करने के लिए शुद्ध कक्ष की स्थिति में प्रसंस्कृत किया जाता है।

एसेप्टिक भरने की तकनीक के उपयोग के क्या लाभ हैं?

एसेप्टिक भरने की तकनीक में संरक्षकों के बिना शेल्फ जीवन को बढ़ाना, पोषण संरचना का संरक्षण, ऊर्जा के उपयोग में कमी और पैकेजिंग अपशिष्ट को कम करना जैसे लाभ शामिल हैं, जो इसे पर्यावरण के अनुकूल विकल्प बनाता है।

एसेप्टिक भरने की कितनी प्रकार की मशीनें मौजूद हैं?

एसेप्टिक भरने की विभिन्न प्रकार की मशीनें हैं, जिनमें फॉर्म-फिल-सील (FFS) सिस्टम, तरल बनाम पाउडर मशीनें, और बैग, बोतल और वायल भरने के लिए विशेष उपकरण शामिल हैं।

ठंडे और गर्म एसेप्टिक भरने में क्या अंतर है?

ठंडी एसेप्टिक भरण 30°C से नीचे के तापमान पर होती है, जिससे प्रोबायोटिक्स और संवेदनशील विटामिन की सुरक्षा होती है, जबकि गर्म भरण 75 से 95°C के बीच होती है, जो अम्लीय उत्पादों के लिए उपयुक्त है।