Điều kiện môi trường trong sản xuất viên sủi

Trong sản xuất viên sủi, độ ẩm tương đối (RH) là thông số môi trường quan trọng nhất. Điều kiện của từng khu vực nên được thiết kế theo nguyên tắc: công đoạn càng gần thành phẩm thì yêu cầu độ ẩm càng thấp để hạn chế phản ứng giữa acid và kiềm.

Dưới đây là điều kiện môi trường thường được áp dụng trong các nhà máy sản xuất viên sủi theo GMP. Các giá trị cụ thể cần được thẩm định cho từng sản phẩm và hệ thống HVAC.

Khu vực	Nhiệt độ	Độ ẩm tương đối (RH)	Yêu cầu
Chuẩn bị nguyên liệu, cân chia	20–25°C	≤ 60%	Hạn chế nguyên liệu hút ẩm trong quá trình cân.
Pha chế cốm ướt (nhóm acid)	20–25°C	≤ 60%	Thực hiện nhanh, tránh khối cốm tiếp xúc lâu với không khí.
Sấy cốm	Theo quy trình công nghệ	Không yêu cầu RH do trong thiết bị sấy	Sau sấy phải làm nguội trong phòng có RH thấp.
Trộn hoàn tất (trộn acid, base, hoạt chất, tá dược trơn)	20–25°C	≤ 25%	Là công đoạn nhạy cảm nhất, cần kiểm soát độ ẩm nghiêm ngặt để tránh phản ứng sủi sớm.
Dập viên	20–25°C	≤ 20–25%	Kiểm soát liên tục RH, giảm thời gian lưu bột trong phễu máy dập.
Đóng tuýp/đóng gói	20–25°C	≤ 20% (tốt nhất 15–20%)	Đóng gói ngay sau dập viên, sử dụng nắp có chất hút ẩm hoặc gói hút ẩm theo thiết kế sản phẩm.
Kho bán thành phẩm/chờ đóng gói	20–25°C	≤ 20%	Thời gian lưu tối thiểu, bảo quản trong bao bì kín.

1. Khu vực pha chế cốm ướt

Đây là công đoạn chỉ áp dụng cho nhóm acid (nếu quy trình sử dụng phương pháp tạo hạt ướt). Mặc dù có sử dụng dung môi tạo hạt, môi trường sản xuất vẫn cần duy trì RH thấp (≤30%) để tránh ảnh hưởng đến các nguyên liệu khác trong khu vực.

Sau khi tạo hạt, cốm phải được chuyển sang công đoạn sấy càng sớm càng tốt.

2. Khu vực sấy

Trong buồng sấy, thông số quan trọng là:

• Nhiệt độ sấy.
• Thời gian sấy.
• Độ ẩm cuối của cốm hoặc nguyên liệu.

Sau khi kết thúc sấy, nguyên liệu hoặc cốm không được đưa trực tiếp ra môi trường có độ ẩm cao mà cần làm nguội trong phòng điều hòa có RH thấp, sau đó đóng kín ngay.

3. Trộn đồng nhất

Đây là công đoạn phối trộn cuối cùng trước khi dập viên, bao gồm:

• Cốm acid sau sấy (hoặc acid đã xử lý).
• Nhóm base đã sấy đạt độ ẩm yêu cầu.
• Hoạt chất.
• Tá dược độn.
• Tá dược trơn (natri benzoat, PEG 6000… nếu có).

Sau khi phối trộn, hỗn hợp chứa đồng thời acid và kiềm, do đó chỉ cần hấp thụ một lượng ẩm nhỏ cũng có thể kích hoạt phản ứng sủi, làm giảm chất lượng sản phẩm.

Yêu cầu đối với khu vực trộn đồng nhất:

• Nhiệt độ: 20–25°C.
• Độ ẩm tương đối: ≤20%, khuyến nghị duy trì 15–20%.
• Phòng sử dụng hệ thống điều hòa kết hợp máy hút ẩm để duy trì RH ổn định.
• Thiết bị và dụng cụ phải khô hoàn toàn trước khi sử dụng.
• Sau khi kết thúc trộn, hỗn hợp phải được chuyển sang công đoạn dập viên ngay, không lưu giữ trong phòng sản xuất quá thời gian quy định của quy trình đã thẩm định.
• Nếu chưa dập viên ngay, hỗn hợp phải được chứa trong thùng kín có lót túi PE hoặc bao bì chống ẩm phù hợp.

4. Khu vực dập viên

Đây là khu vực có nguy cơ cao nhất xảy ra phản ứng sủi sớm do toàn bộ acid và base đã được phối trộn.

Yêu cầu:

• RH ≤20–25%.
• Nhiệt độ khoảng 20–25°C.
• Hạn chế mở cửa nhiều lần.
• Máy dập hoạt động liên tục, tránh để hỗn hợp bột lưu lâu trong phễu cấp liệu.

5. Khu vực đóng tuýp

Sau khi dập viên, viên sủi rất dễ hút ẩm nên phải được chuyển sang đóng gói ngay.

Yêu cầu:

• RH ≤20% (nhiều nhà máy duy trì 15–20%).
• Đóng tuýp ngay sau khi dập viên.
• Nắp tuýp đã lắp sẵn silica gel hoặc sử dụng gói hút ẩm theo thiết kế bao bì.
• Kiểm soát thời gian từ khi dập viên đến khi đóng kín tuýp theo giới hạn đã được thẩm định.

Lưu ý: Trong dây chuyền sản xuất viên sủi, khu vực trộn đồng nhất, khu vực dập viên và khu vực đóng tuýp là ba khu vực có yêu cầu kiểm soát độ ẩm nghiêm ngặt nhất. Đây cũng là các công đoạn thường được đánh giá là điểm kiểm soát tới hạn (Critical Process Parameters – CPP) trong quá trình thẩm định quy trình sản xuất. Điều kiện môi trường tại các khu vực này cần được theo dõi và ghi nhận liên tục để đảm bảo chất lượng viên sủi.

Khuyến nghị theo GMP

Đối với dây chuyền viên sủi, nên xác định và thẩm định các thông số quan trọng (CPP – Critical Process Parameters) liên quan đến môi trường, bao gồm:

• Nhiệt độ từng khu vực sản xuất.
• Độ ẩm tương đối (RH) của từng khu vực.
• Thời gian lưu tối đa của nguyên liệu sau sấy.
• Thời gian lưu tối đa của hỗn hợp sau phối trộn.
• Thời gian từ dập viên đến đóng kín bao bì.
• Áp suất chênh lệch giữa các phòng để duy trì cấp sạch và hạn chế xâm nhập không khí ẩm.

Trong thực tế, nhiều nhà máy sản xuất viên sủi đạt GMP-WHO hoặc EU-GMP thiết kế khu vực trộn hoàn tất, dập viên và đóng tuýp với hệ thống điều hòa hút ẩm chuyên dụng, duy trì RH 15–20% quanh năm. Đây được xem là mức tối ưu để nâng cao độ ổn định của viên sủi, đặc biệt đối với các công thức chứa lượng lớn acid citric và natri bicarbonat.