روش CIP (Cleaning in Place) شامل فرایندهای مکانیکی و شیمیایی است که عمدتاً در صنایع داروسازی، آرایشی و بهداشتی و غذایی به کار می‌روند. در این روش مخازن، لولهها و شیرها میان دوره‌های تولید در همه سطوح در تماس با محصول تمیز می‌شوند – بدون باز کردن قبلی.
تجربه عملی و آزمایش‌ها نشان می‌دهند: اثر تمیزکاری مکانیکی به سرعت جریان و تلاطم مایع تمیزکننده بستگی دارد. علاوه بر این، دما و غلظت محلول تمیزکاری بر سرعت تمیزکاری اثر می‌گذارند. بنابراین این عوامل باید از همان مرحله طراحی سیستم تمیزکاری مشخص باشند.
ایمنی محصول، بهداشت و بهره‌وری
فرایند CIP نقشی محوری در ایمنی محصول و بهداشت دارد. در عین حال تأسیسات باید تا حد ممکن کارآمد کار کند و فقط مدت کوتاهی متوقف بماند. به‌ویژه افزایش هزینه‌های آب و انرژی و نیز مصرف مواد شیمیایی متناسب با هر محصول اهمیت دارند.
کسی که فرایندهای تمیزکاری را توسعه می‌دهد، باید ویژگی‌های مواد جانبی و مواد مؤثره را بشناسد و ماده تمیزکننده را متناسب انتخاب کند. ماده تمیزکننده نامناسب می‌تواند زمان تمیزکاری را به‌طور چشمگیری افزایش دهد یا حتی مانع تمیزکاری کامل شود.
میزان کامل بودن تمیزکاری به عوامل بسیاری بستگی دارد. علاوه بر نوع آلودگی، ویژگی‌های سطوح در تماس با سیال و تأسیسات آن‌ها نیز از جمله این عوامل‌اند. گوشه‌ها، لبه‌ها، نحوه چیدمان آب‌بندها و نواحی کمجریان – مثلاً در سه‌راهی‌ها، محل تجمع آب یا گنبدها – و نیز شرایط بهره‌برداری به همان اندازه تعیینکنندهاند.
اثربخشی تمیزکاری به چه عواملی بستگی دارد
- اقدامات طراحی در بخش‌هایی از تأسیسات که باید تمیز شوند (GMP – Good Manufacturing Practice)
- انتخاب و کیفیت مناسب مواد
- مواد تمیزکننده مناسب
- شرایط تمیزکاری صحیح
ویژگی‌های اصلی تمیزکاری CIP
- سرعت جریان در لولهها و شیرها (بسته به سطح مقطع 1–4 m/s)
- مدت شست‌وشو
- فشار پاشش در سرهای تمیزکاری
- دمای محلول‌های تمیزکاری
- محلول‌های قلیایی شست‌وشو با افزودنی‌هایی که ذرات آلودگی را معلق نگه می‌دارند (ترجیحاً بدون کف)
- شستوشوی اسیدی برای رسوباتی مانند رسوب آهک پس از تمیزکاری قلیایی
- ضدعفونی (SIP یا شیمیایی)
- زمان اثر و دمای مواد تمیزکننده
- اندازه تأسیسات
- فرایند تکرارپذیر به کمک اجرای تمامخودکار
- مستندسازی عملیات تمیزکاری
هدف تمیزکاری CIP/SIP
- حذف کامل باقی‌مانده محصول
- حذف بیوفیلم‌ها
- بدون باقی‌مانده مواد تمیزکننده
- عاری بودن اجزای تأسیسات و لولهها از میکروب
مراحل تمیزکاری CIP در صنعت داروسازی
- 1آزمون نگهداشت فشارابتدا نشتی‌ناپذیری تأسیسات بررسی میشود.
- 2تخلیه هوا و ذوب‌کردندر محصولات چرب، تأسیسات تحت خلأ قرار می‌گیرد، باقی‌مانده محصول با بخار خالص ذوب و به‌صورت غلیظ تخلیه میشود.
- 3پیششستوشوی داغپیش‌شست‌وشوی داغ آلودگی‌های درشت را حذف میکند.
- 4تمیزکاری قلیاییتمیزکاری با یک ماده قلیایی، در صورت نیاز با افزودنی‌هایی که ذرات آلودگی را بهتر معلق نگه می‌دارند.
- 5پس‌شست‌وشوی داغهنگام تخلیه، ماده تمیزکننده و باقی‌مانده محصول شسته می‌شوند.
- 6شست‌وشو با Purified Waterسپس هنگام تخلیه، شست‌وشو با آب خالصشده انجام میشود.
- 7تمیزکاری اسیدییک ماده اسیدی رسوبات آهک و سنگ قلیایی را حذف میکند.
- 8شستوشوی مجدد با Purified Waterپس از آن تأسیسات یک بار دیگر با آب خالصشده شسته میشود.
- 9SIP – Sterilization in Placeبخش مربوط از تأسیسات تحت خلأ قرار می‌گیرد، فشار بخار تا محدوده فشار مثبت تنظیم و میعانات تخلیه میشود.
- 10خشک‌کردندر پایان، تأسیسات به کمک خلأ خشک میشود، مثلاً با هوای ورودی داغ و استریل.
ترتیب و زمان مراحل قابل تنظیم است. غلظت محیط تمیزکننده نیز متغیر است. علاوه بر این، کنسانتره‌های مواد تمیزکننده را می‌توان در یک محلول تازه به یک محلول تمیزکاری با اثر بهینه ترکیب کرد (تمیزکاری با مخزن ذخیره).
Sterilization in Place (SIP)
Sterilization in Place استریلیزاسیون درجای تأسیسات فرایندی با بخار خالص است. در اینجا نیز نیازی به باز کردن نیست. همه اجزایی که با محصول در تماس هستند استریل می‌شوند.
فرایند SIP معمولاً با بخار خالص اشباع کار میکند. برای دمای استریلیزاسیون 121 °C، فشار مثبتی در حدود 1 bar لازم است. بسته به الزامات، دما بر حسب فشار بخار و زمان اثر کنترل و مستند میشود.
اجزایی از تأسیسات که باید استریل شوند، بهتر است پیش از استریلیزاسیون با بخار تحت خلأ قرار گیرند. به این ترتیب هیچ حباب هوایی ایجاد نمی‌شود و دما به‌سرعت و یکنواخت توزیع میشود.
سیستم‌های CIP یکپارچه در تأسیسات فرایندی
همه سطوح داخلی تأسیسات فرایندی در درجه اول در فرایند Cleaning in Place تمیز می‌شوند. در این حالت هموژنایزر به‌عنوان واحد انتقال محلول CIP عمل میکند. از جمله تجهیزات دیگر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- شیلنگ مکش برای مایعات
- لانس مکش برای پودرها
- مخزن فاز
تأسیسات اختلاط باید طوری طراحی شود که بیشترین مقدار ممکن از محصول به مخازن مقصد برسد. ورودی دستگاه پرکنی نیز جزو این بخش است. به این ترتیب باقی‌مانده محصول کمی بر جای می‌ماند و تنها مقدار ناچیزی وارد فاضلاب میشود.
بنابراین کف مخزن، اسکرپرهای دیواره و سطح آن و نیز طول و شیب خط تخلیه پس از هموژنایزر باید طوری اجرا شوند که تا حد ممکن باقی‌مانده‌ای بر جای نماند. علاوه بر این، همه لوله‌های درون تأسیسات فرایندی باید در فرایند CIP گنجانده شوند.
تجهیزات اضافی برای فرایند CIP نباید منشأ آلودگی فیزیکی، شیمیایی یا میکروبی باشند. همچنین فاصله‌های هوایی پیش از همه اتصالات فاضلاب از آلودگی برگشتی جلوگیری میکنند.
فرایند تمیزکاری در تأسیسات آرایشی
فرایند CIP در تأسیسات آرایشی معمولاً شامل مراحل زیر است:
- 1شستوشوی عبوری داغاجزای تأسیسات و لولهها به‌صورت عبوری با آب داغ شسته می‌شوند. به این ترتیب باقی‌مانده محصول مستقیماً وارد فاضلاب میشود، بی‌آنکه تجهیزات CIP آلوده شوند.
- 2تمیزکاری قلیایییک محلول قلیایی با دمای حدود 70 °C به گردش درمی‌آید و همه باقی‌مانده‌های قابل مشاهده محصول را حذف میکند. سپس هنگام تخلیه مخزن، شستوشوی تکمیلی انجام میشود.
- 3تمیزکاری اسیدی و ضدعفونییک ماده اسیدی رسوبات آهک را حل میکند. سپس آب داغ گردش میکند تا تجهیزات برای مدت زمان مشخصی به دمای 80–90 °C برسند (ضدعفونی حرارتی).
- 4پس‌شست‌وشوی سرددر پایان، شست‌وشو با آب دیونیزه سرد در گردش از طریق سرهای شست‌وشو انجام و هنگام تخلیه، شستوشوی تکمیلی انجام میشود.
این مراحل می‌توانند پشت سر هم انجام شوند، تکرار شوند یا حذف شوند – هر کدام با یا بدون مواد تمیزکننده اضافی.
به‌صورت اختیاری، یک حسگر هدایت الکتریکی کیفیت تمیزکاری را پایش میکند (آب آبکشی نهایی < 50 µS/cm در 20 °C).
شرکت SEEFRIED Verfahrenstechnik GmbH در طراحی تأسیسات CIP و SIP، مراحل CIP و نیز تدارک تجهیزات فرایندی مربوط از شما پشتیبانی میکند.
پرسش‌های متداول درباره سیستم‌های CIP و SIP
تفاوت CIP و SIP چیست؟
CIP (Cleaning in Place) مخازن، لولهها و شیرها را بدون باز کردن تمیز میکند. SIP (Sterilization in Place) سپس اجزای در تماس با محصول را – باز هم بدون باز کردن – با بخار خالص، معمولاً در دمای 121 °C، استریل میکند.
کدام عوامل موفقیت تمیزکاری را تعیین میکنند؟
سرعت جریان (در لولهها حدود 1–4 m/s)، دما، غلظت و زمان اثر محلول تمیزکاری، فشار پاشش در سرهای تمیزکاری، ماده تمیزکننده مناسب و نیز طراحی بهداشتی بدون نواحی کمجریان تعیینکنندهاند.
یک تمیزکاری CIP معمولی چگونه انجام میشود؟
معمولاً پیششستوشوی داغ، تمیزکاری با ماده قلیایی، شستوشوی میانی، تمیزکاری با ماده اسیدی برای رسوبات آهک و پسشستوشو با آب خالصشده – و بسته به الزامات، سپس SIP و خشککردن. ترتیب مراحل و زمانها قابل تنظیم است.
موفقیت تمیزکاری چگونه بررسی میشود؟
برای مثال با یک حسگر هدایت الکتریکی در آب آبکشی نهایی (مقدار راهنما < 50 µS/cm در 20 °C). فرایندهای تمامخودکار و مستند، نتایج تکرارپذیر را تضمین میکنند.