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Teste de integridade para filtros de alimentos e bebidas

O portfólio de alimentos e bebidas da Pall é composto por muitos dispositivos de teste de integridade que ajudam a indústria a garantir que os filtros de membrana sejam integrais e adequados para serviço contínuo.

Por que executar um teste de integridade?

 

Os testes de integridade são testes não destrutivos e, como tais, podem ser realizados antes da filtração e depois da filtração, sem afetar o próprio filtro. Ao mesmo tempo, eles fornecem confiança de que o filtro está intacto e fornecendo o desempenho e as características de retenção esperados.

 

Teste de integridade do filtro durante a validação, relaciona-se à remoção microbiana dos filtros finais com base nas membranas usadas durante o desenvolvimento do produto. Para esse fim:

 

  • Os filtros com uma faixa de valores de teste de integridade sob as condições definidas são desafiados com micróbios.
  • Os resultados dos testes do desafio microbiológico são plotados em relação aos valores do teste de integridade. 
  • Com base no nível de remoção microbiana desejado - grau de esterilização ou um valor de redução de registro (LRV) específico - um limite de teste aceitável para o teste de integridade é estabelecido (por exemplo, ml/min ou queda de pressão em mbar)

Valos do teste de integridade e desafio microbiológico

 

Um teste de integridade correlacionado pode confirmar se os filtros estão íntegros e são adequados para o serviço contínuo, por exemplo:

 

  • Ele confirma que o filtro tem o grau correto, foi instalado corretamente e não está danificado.
    • Pode-se realizar o teste de integridade em uma carcaça do filtro vazia, com as válvulas a jusante e a montante fechadas para confirmar que todas as vedações em anel “O” da carcaça estão intactas.
  • Ele confirma que o filtro atende as especificações do fabricante.
  • É importante para a validação do processo, os arquivos de registro de lote e monitoramento e pode ser útil durante a revisão da documentação do processo.
  • Finalmente, ele permite uma identificação mais rápida da contaminação.
    • Se o filtro passar no teste de integridade e houver contaminação a jusante do filtro, as seguintes causas raiz são mais prováveis:
      • Porta de coleta de amostra contaminada
      • Cabeças de alimentação contaminadas
      • Lacres contaminados
      • Garrafas contaminadas

 

Na Pall, 100% dos filtros são testados para integridade na fabricação antes da liberação. Há um limite do teste de integridade da produção específico para o método de teste de integridade do site de fabricação e os resultados da validação. Além disso, há um limite para o teste de integridade do cliente adequado para usar com os dispositivos de teste de integridade Palltronic®, fornecido pela Pall para uso pelo cliente (por exemplo, Dispositivo de teste de integridade Palltronic Compact Touch).

 

Os testes de integridade recomendados para confirmar a integridade da redução microbiana e os filtros de membrana com grau de esterilização

 

Há dois testes de integridade recomendados para confirmar a integridade da redução microbiana e os filtros de membrana com grau de esterilização: Fluxo difusivo e Queda de pressão. O valor do fluxo difusivo está correlacionado aos resultados do teste de desafio bacteriano O valor da queda de pressão é calculado a partir do valor do fluxo difusivo e o volume upstream da carcaça.

 

Esses testes estão correlacionados ao nível definido da remoção microbiana ou à redução durante a validação inicial do filtro. Como testes não destrutivos, eles podem ser usados depois da higienização e ao final de um lote de produção para mostrar que o conjunto do filtro está íntegro. Esses testes são baseados nas mesmas leis da física que se aplicam ao fluxo de gás através de um poro umedecido.

 

Teste de integridade e física do fluxo de gás através de um poro

Teste de fluxo difusivo 

 

  • A pressão dentro do volume a jusante da carcaça do filtro é mantida no filtro específico, pressão do teste de fluxo difusivo.
  • O fluxo de gás total, formado pelo fluxo difusivo através de poros umedecidos e o fluxo a granel através dos poros abertos ou defeitos através do filtro são medidos pelo dispositivo de teste a jusante ou a montante. O fluxo difusivo mede o fluxo exigido para manter a pressão de teste.

 

Teste de queda de pressão (também conhecido como retenção de pressão)

 

  • A pressão dentro do volume a montante da carcaça do filtro é estabilizada no filtro e carcaça específicos, a pressão do teste de queda de pressão.
  • O fluxo de gás total através do filtro é medido pelo dispositivo de teste a montante.
  • A queda de pressão mede a queda na pressão.

 

Teste de Intrusão de Água (TIA)

 

  • O fluxo de água é medido através de um filtro hidrofóbico e correlacionado à retenção microbiana.

 

O teste de retenção bacteriana é o teste de integridade mais sensível para capacidade de esterilização e redução microbiana, mas esse teste é destrutivo e, portanto, não pode ser usado se o filtro precisar ser colocado em operação depois do teste, uma vez que o filtro seria contaminado com as bactérias do teste. Os testes de integridade não destrutivos, se correlacionados, são um indicador de retenção do desafio bacteriano.

 

Considerações práticas ao realizar testes de integridade

 

 

 Seleção do fluido de teste de integridade

 

  • Fluidos de teste de “referência” padrão

 

  • Água: filtros hidrofílicos e hidrofóbicos
    • Filtros hidrofílicos por FF/PH/BP
    • Filtros hidrofóbicos por teste de intrusão de água (WIT)

 

  • Álcool/água: filtros hidrofóbicos
    • 60/40 IPA/Água em comum
    • 25% de t-butanol (Pallsol)
    • 100% de álcoois (IPA, etanol) não recomendado (difusão elevada)

 

  • Fluidos do processo (valores derivados)
    • Produto
    • Ajustadores de pH de tampão etc.

 

 

② Seleção do gás para pasteurização

 

  • Gases de testes aceitáveis:
    • Ar
    • Nitrogênio
    • Argônio

 

  • Gases de teste inaceitáveis:
    • Dióxido de carbono (preocupações com a solubilidade)
    • Oxigênio (preocupações com a reatividade)

 

③ Temperatura

 

A temperatura não deve variar durante um teste de integridade em mais do que 5 °C. Se a temperatura mudar significativamente, a difusão no gás no fluido mudará. A faixa de temperatura recomendada para o teste de integridade é 20 °C ± 5 °C (68 °F ± 9 °F). O efeito da mudança de temperatura na pressão do gás é crítico. Uma mudança de 1 °C na temperatura resultará em aproximadamente 0,3% de mudança no volume.

 

④ Volume a montante

 

O volume a montante é uma consideração importante para os testes de queda de pressão. Nas aplicações onde os filtros serão regenerados de modo eficiente, sua vida útil em serviço será ditada pela integridade da sua estrutura.

 

Pall Compact Touch (dispositivo de teste de integridade).