CIP-metoden (Cleaning in Place) omfattar mekaniska och kemiska processer som främst används inom läkemedelsindustrin, kosmetikaindustrin och livsmedelsindustrin. Tankar, rörledningar och ventiler rengörs mellan produktionskörningarna på alla produktberörda ytor – utan föregående demontering.
Praktisk erfarenhet och försök visar: den mekaniska rengöringseffekten beror på rengöringsvätskans flödeshastighet och turbulens. Dessutom påverkar rengöringslösningens temperatur och koncentration rengöringshastigheten. Därför bör dessa faktorer vara fastställda redan när ett rengöringssystem dimensioneras.
Produktsäkerhet, hygien och effektivitet
CIP-processen spelar en central roll för produktsäkerhet och hygien. Samtidigt ska anläggningen gå så effektivt som möjligt och bara stå still en kort tid. Särskilt viktiga är de stigande kostnaderna för vatten och energi samt en kemikalieförbrukning som är anpassad till respektive produkter.
Den som utvecklar rengöringsprocesser måste därför känna till egenskaperna hos hjälpämnen och aktiva substanser och välja ett lämpligt rengöringsmedel. Ett olämpligt rengöringsmedel kan förlänga rengöringstiderna avsevärt eller till och med förhindra en fullständig rengöring.
Hur grundlig en rengöring blir beror på många faktorer. Förutom typen av förorening hör dit beskaffenheten hos de mediaberörda ytorna och deras installationer. Lika avgörande är hörn, kanter, tätningsplaceringar och zoner med låg strömning – till exempel i T-rör, vattensamlingar eller domer – samt driftförhållandena.
Vad en rengörings effektivitet beror på
- konstruktiva åtgärder i de anläggningsdelar som ska rengöras (GMP – Good Manufacturing Practice)
- lämpligt materialval och lämplig materialbeskaffenhet
- lämpliga rengöringsmedel
- rätt rengöringsförhållanden
Viktiga kännetecken för en CIP-rengöring
- flödeshastighet i rörledningar och ventiler (beroende på tvärsnitt 1–4 m/s)
- sköljningens varaktighet
- spraytryck vid rengöringshuvudena
- rengöringslösningarnas temperatur
- alkaliska tvättlutar med tillsatser som håller smutspartiklar i suspension (helst icke-skummande)
- sura sköljningar mot beläggningar som kalkavlagringar efter den alkaliska rengöringen
- desinfektion (SIP eller kemisk)
- rengöringsmedlens verkningstid och temperatur
- anläggningens storlek
- reproducerbar process genom helautomatiskt förlopp
- dokumentation av rengöringen
Syftet med CIP/SIP-rengöring
- avlägsna produktrester fullständigt
- avlägsna biofilmer
- inga rester av rengöringsmedel
- sterilitet i anläggningsdelar och rörledningar
Förlopp för en CIP-rengöring inom läkemedelsindustrin
- 1TrycktestFörst kontrolleras anläggningens täthet.
- 2Evakuering och avsmältningVid fetthaltiga produkter evakueras anläggningen, produktrester smälts av med ren ånga och tappas av i koncentrerad form.
- 3Varm försköljningDen varma försköljningen avlägsnar grov smuts.
- 4Alkalisk rengöringRengöring med ett alkaliskt medel, vid behov med tillsatser som bättre håller smutspartiklar i suspension.
- 5Varm eftersköljningVid tömningen sköljs rengöringsmedel och produktrester ut.
- 6Sköljning med Purified WaterDärefter följer en sköljning med renat vatten vid tömningen.
- 7Sur rengöringEtt surt medel avlägsnar kalkavlagringar och lutsten.
- 8Ny sköljning med Purified WaterDärefter sköljs anläggningen ännu en gång med renat vatten.
- 9SIP – Sterilization in PlaceEvakuera anläggningsdelen, reglera ångtrycket upp till övertrycksområdet och led bort kondensatet.
- 10TorkningTill sist torkas anläggningen via vakuum, t.ex. med varm, steril tilluft.
Förlopp och stegtider kan anpassas. Även rengöringsmediets koncentration är variabel. Dessutom kan rengöringsmedelskoncentraten kombineras i en ny blandning till en optimalt verkande rengöringslösning (stapeltanksrengöring).
Sterilization in Place (SIP)
Sterilization in Place är en sterilisering av processanläggningar på plats med ren ånga. Inte heller här krävs någon demontering. Alla komponenter som kommer i kontakt med produkten steriliseras.
SIP-processen arbetar i regel med mättad ren ånga. För en steriliseringstemperatur på 121 °C krävs ett övertryck på cirka 1 bar. Beroende på kraven regleras och dokumenteras temperaturen som funktion av ångtryck och verkningstid.
De anläggningsdelar som ska steriliseras bör evakueras före ångsteriliseringen. På så sätt uppstår inga luftfickor, och temperaturen fördelas snabbt och jämnt.
CIP-system integrerade i processanläggningar
Alla invändiga ytor i processanläggningen rengörs i första hand i Cleaning-in-Place-processen. Homogenisatorn fungerar då som transportenhet för CIP-lösningen. Till den övriga utrustningen hör till exempel:
- insugningsslang för vätskor
- insugningslans för pulver
- fasbehållare
Blandningsanläggningen bör vara utformad så att så mycket produkt som möjligt når måltankarna. Dit hör även tillflödet till en påfyllningsmaskin. Då blir lite restprodukt kvar, och bara en minimal mängd hamnar i avloppet.
Därför bör tankbotten, väggskrapor och yta samt längd och lutning på tömningsledningen efter homogenisatorn utföras så att så lite restmängder som möjligt blir kvar. Dessutom ska alla rörledningar inom processanläggningen ingå i CIP-processen.
Extra utrustning för CIP-processen får inte vara en källa till fysikalisk, kemisk eller mikrobiologisk kontaminering. Dessutom förhindrar luftgap före alla avloppsanslutningar återkontaminering.
Rengöringsprocess i kosmetikaanläggningar
CIP-processen i kosmetikaanläggningar består i regel av följande steg:
- 1Varm genomspolningAnläggningsdelar och rörledningar spolas i genomflöde med varmvatten. På så sätt hamnar produktrester direkt i avloppet utan att smutsa ner CIP-utrustningen.
- 2Alkalisk rengöringEn lut på ca 70 °C cirkuleras och avlägsnar alla synliga produktrester. Därefter efterspolas vid tömning av tanken.
- 3Sur rengöring och desinfektionEtt surt medel löser kalkavlagringar. Därefter cirkulerar varmt vatten tills utrustningen under en fastställd tid har nått 80–90 °C (termisk desinfektion).
- 4Kall eftersköljningTill sist sköljs med kallt avjoniserat vatten i cirkulation via tvätthuvuden och efterspolas vid tömningen.
Dessa steg kan följa på varandra, upprepas eller utgå – med eller utan extra rengöringsmedel.
Som tillval övervakar en konduktivitetsgivare rengöringskvaliteten (slutsköljvatten < 50 µS/cm vid 20 °C).
Vi på SEEFRIED Verfahrenstechnik GmbH stöder er vid dimensionering av CIP- och SIP-anläggningar, vid CIP-förloppen samt vid upphandling av tillhörande processutrustning.
Vanliga frågor om CIP- och SIP-system
Vad är skillnaden mellan CIP och SIP?
CIP (Cleaning in Place) rengör tankar, rörledningar och ventiler utan demontering. SIP (Sterilization in Place) steriliserar därefter de produktberörda anläggningsdelarna – likaså utan demontering – med ren ånga, typiskt vid 121 °C.
Vilka faktorer avgör rengöringsresultatet?
Avgörande är flödeshastighet (i rörledningar cirka 1–4 m/s), rengöringslösningens temperatur, koncentration och verkningstid, spraytrycket vid rengöringshuvudena, rätt rengöringsmedel samt en hygienisk konstruktion utan zoner med låg strömning.
Hur går en typisk CIP-rengöring till?
Vanligt är varm försköljning, rengöring med ett alkaliskt medel, mellansköljning, rengöring med ett surt medel mot kalkavlagringar och eftersköljning med renat vatten – beroende på krav följt av SIP och torkning. Stegföljd och tider kan anpassas.
Hur kontrolleras rengöringsresultatet?
Till exempel med en konduktivitetsgivare i slutsköljvattnet (riktvärde < 50 µS/cm vid 20 °C). Helautomatiska, dokumenterade förlopp ger reproducerbara resultat.