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Proceso en el desarrollo de un producto en aerosol

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Etapas a seguir para que sea óptimo para el mercado

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Para este número el Ing. Humberto Uc, de la empresa Envatec, compartió información acerca del proceso en el desarrollo de un producto en aerosol.

Las etapas, procedimientos, pruebas y tiempos que se requieren para producir productos de excelente calidad, son explicadas e ilustradas en este artículo que incluye las definiciones y procesos en diversos temas:

  1. Aerosol
  2. Sistema Aerosol
  3. Diagrama de Flujo
  4. Etapas en el Desarrollo
  5. Costos
  6. Pruebas de Campo
    6.1 Transferencia de Tecnología
    6.2 Proceso de Validación
  7. Seguridad
  8. Sustentabilidad

1. ¿Qué es un aerosol?

Aerosoles o generadores de aerosoles, son recipientes no rellenables fabricados en metal, vidrio o plástico y que contiene un gas comprimido, licuado o disuelto a presión, con o sin líquido, pasta o polvo y dotados de un dispositivo de descarga que permite expulsar el contenido en forma de partículas sólidas o líquidas en suspensión o en un gas, en forma de espuma, pasta o polvo, o en un estado líquido gaseoso.

2. ¿Qué es sistema de aerosol?

Sistema para dispensar productos, caracterizado por poseer energía propia para su funcionamiento. Esta energía se debe a que el producto se encuentra presurizado dentro de un recipiente hermético por medio de un propelente.

3. Diagrama de flujo para el desarrollo de un aerosol

Cuando se desarrolla un producto debemos de tomar en cuenta muchas etapas y que cada etapa tiene su tiempo. Si queremos entregar un producto óptimo para el mercado, tenemos que cumplir con la mayoría de estas etapas y sus tiempos que son necesarios para corroborar que lo que estamos haciendo, esté dentro de los parámetros o especificaciones que pide el cliente.

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4. Etapas en el desarrollo

Existen dos mecanismos para desarrollar un producto:

A. Lo que no hay = innovar, crear: Hacer nuevos productos que no existen en el mercado y que nace a través de una idea que pretenda aprovechar las virtudes que tiene el sistema de aerosol.

Productos Innovadores que están ganando mercado en Europa.
Productos Innovadores que están ganando mercado en Europa.

B. Lo que tenemos con valor agregado = evaluar la competencia:

Darle un plus al producto existente para llevar una ventaja competitiva ante los demás; por ello es necesario hacer un estudio de necesidades del consumo, así como evaluar características y proponer un valor agregado de producto.

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Productos existentes con valor agregado.

El diagrama de desarrollo inicia con el Laboratorio de Desarrollo, donde se realiza una investigación basada en la actividad del producto para la determinación de los ingredientes activos y excipientes, tomando en consideración los aspectos químicos y fisicoquímicos. El concentrado debe cumplir con las características que buscamos al final del producto.

Muy importante asignar un código de identificación con el que se va a trabajar todo el proceso de desarrollo, con la finalidad de dar armonidad en cada etapa. Aquí es el inicio, donde evaluamos qué es lo que queremos del producto y qué es lo que queremos transmitirle a un consumidor final.

Posteriormente vamos aplicar un método analítico. Vamos a descomponer los diferentes elementos de la fórmula, ¿qué es qué? y ¿para qué sirve? Es muy importante primero determinar el ingrediente activo: si es un insecticida, desodorante, churros, etc; después todos los demás componentes: los inertes, el vehículo, todo lo que conlleva una fórmula y como participa cada uno de esos elementos en la fórmula final.

Para esto hay una secuencia que se tiene que seguir:

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Para conocer más a fondo el producto y sus aplicaciones es necesario seleccionar materia prima y seleccionar empaque.

  • Un sistema aerosol consta de fases líquidas y gaseosas.
  • Seleccionar el propelente de acuerdo a la compatibilidad, aplicación final, del tamaño de partícula, flujo y área.
    * El tamaño de partícula es muy importante porque nos da la característica final del producto.
  • Deberán conjuntarse el tipo de envase, válvula, activador, fórmula, tipo y presión de propelente.

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Estudio de compatibilidad

Elaboración de muestra inicial

Pruebas de estabilidad

En seguida se debe hacer un estudio de compatibilidad porque muchas veces se ha querido envasar la fórmula, meter el propelente y funciona, pero no sabemos el comportamiento al paso de tiempo; por ello este estudio se puede hacer en envases de vidrio, donde se observa la mezcla del propelente con el concentrado y nos permite la:

  • Selección del propelente: Presión de salida, tamaño de partícula, flamabilidad, solubilidad.
  • Determinación de la relación concentrado/propelente.

No sabemos cómo va a ser el comportamiento del producto a largo plazo, por eso es muy necesario e importante hacer pruebas de estabilidad. Hay varias etapas y requiere de un tiempo para que el producto sea analizado en el laboratorio durante un largo plazo y así asegurar que no se va a tener ningún problema.

  • Estas pruebas de estabilidad pondrán en evidencia el comportamiento de las características físico-químicas y funcionales (viscosidad, pH, presión a TA y a 50°C) durante un periodo de tiempo que puede ser de 30, 60 o hasta 90 días o más, dependiendo del producto. En este lapso serán sometidos a una temperatura de 50ºC para acelerar el proceso y así, si hubiera alguna anomalía, se presentará en este momento antes de continuar con el desarrollo.

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El siguiente procedimiento consta en evaluar un método y elaborar un Dossier, que es considerada como la Biblia del desarrollo de ese producto. En base al código de identificación que se ha asignado, se establecerá cómo se va a evaluar ese producto, cómo se van a implantar procedimientos para cada etapa y qué medios se van a utilizar para hacer esa evaluación. Aquí se establecerán las técnicas empleadas y los parámetros de control cualitativos y cuantitativos. También se anotan los resultados, análisis, condiciones de prueba, evaluaciones, aprobaciones, tipos de materiales, así como la fórmula, y toda la información relacionada al producto y con el mismo código de identificación original por cuestiones de rastreabilidad.

5. Costo del producto

Una cuestión sumamente importante es el costo del producto. Puede ser un producto novedoso, de gran impacto en el mercado que cumple con las necesidades del consumidor, pero puede estar muy caro, y para que pueda ingresar al mercado y competir hay que costearlo.

La parte de costos, tiene que ver con todo lo que empleamos al elaborar este producto:

  • Gastos Directos: Es el costo de la fuerza laboral directamente utilizada para la producción del producto o servicio. (Personal de línea y control de calidad, energía, periféricos, suministros, transporte, etc.)
  • Gastos Indirectos: Es el costo de la comercialización de los productos y/o servicios que se están vendiendo y algunos gastos de administración atribuibles a la producción y venta. (Infraestructura, almacenaje, agua, luz, servicios, logística, administración, impuestos etc.)
  • Utilidad: Ganancia.
  • Costos de Materias Primas y Materiales de Empaque: Componentes de la fórmula, bote, válvula, activador, tapa, caja, tubos de extensión, canicas, etc.
  • Costo de Propelente.
  • Financiamiento.
  • Mermas.
  • Otros (Servicio de entrega fuera del área metropolitana, custodia, servicio extra, etc.)

6. Pruebas de campo

Posteriormente se deben hacer unas pruebas de campo, esto es llevar el producto a la aplicación final, ver el funcionamiento fuera del área de laboratorio, cuanto nos puede resultar que el producto sea bueno y adecuado. Las pruebas de campo consistirán en:

  • Evaluar el desempeño final del producto: Aplicación, usos, apariencia, olor, textura, rendimiento, etc.
  • La comercialización de algunos productos en aerosol, deberán cumplir con las normas establecidas (Cosméticos, insecticidas, dispositivos médicos, higiénicos).
  • Licencias, registros y patentes.

6.1 TRANSFERENCIA DE TECNOLOGÍA

Ya que se ha cumplido con esta parte, realizamos la operación de producción, que consiste en transferir la información registrada en el dossier a tecnología, al área de producción y hacerles ver cuáles son las características y las especificaciones que debe cumplir el producto, así como programar un batch piloto que determine las condiciones propias de cada etapa del proceso de envasado: peso de granel, peso de propelente, altura y diámetro de engargolado, presiones, flujo, descarga total, etc., así como los parámetros de inspección a controlar.

6.2 VALIDACIÓN DEL PROCESO

La característica final del producto dentro del área de producción también se debe de evaluar; se debe validar el proceso con el objeto de demostrar la capacidad de elaborar los aerosoles en forma continua y homogénea en las condiciones de calidad apropiadas, mediante sistemas y programas de mejora continua que garanticen el producto final.

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Este diagrama de flujo ya es conocido, sin embargo puede cambiar entre un producto y otro, y no en las etapas del proceso, si no en las características finales del proceso.

7. Seguridad

Seguridad en el desarrollo del producto: Es importante mantener todas las condiciones propias de seguridad durante el desarrollo del producto, utilizando el equipo de laboratorio adecuado a las condiciones propias del producto, así como el equipo de protección personal. Llevar a cabo las pruebas microbiológicas y llevar la rastreabilidad del producto.

Seguridad en el proceso: Deberán aplicarse los protocolos de seguridad para minimizar los riesgos antes, durante y después del envasado. Esto se encuentra en la Guía de Seguridad del IMAAC para que las empresas trabajen con la seguridad adecuada. Se debe capacitar constantemente al personal.

8. Sustentabilidad

Una vez integrada todas las etapas del proceso podemos considerar la garantía de tener un producto óptimo en el mercado.

Y por último debemos considerar la sustentabilidad, una etapa de gran interés porque concientiza acerca del uso de los productos y de la manipulación de los procesos, de tal forma que sean amigables con el medio ambiente.

La propuesta de la sustentabilidad es la de satisfacer la necesidad de la actual generación, sin que por esto se vean sacrificadas las capacidades futuras de las siguientes generaciones.

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La sustentabilidad nos lleva a tener procesos en la planta, que no sólo son amigables con el medio ambiente, sino que también nos reditúa en cuestiones económicas.

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“Mientras menos interés pongamos en los temas de ecología y sustentabilidad, más alto será el precio que tengamos que pagar”.

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