Метод CIP (Cleaning in Place) охоплює механічні та хімічні процеси, які застосовують передусім у фармацевтичній, косметичній і харчовій промисловості. При цьому ємності, трубопроводи та клапани між виробничими циклами очищують по всіх поверхнях, що контактують із продуктом, – без попереднього розбирання.
Практичний досвід і випробування показують: механічна мийна дія залежить від швидкості потоку та турбулентності мийної рідини. Крім того, температура й концентрація мийного розчину впливають на швидкість очищення. Тому ці чинники слід визначити вже під час проєктування системи миття.
Безпека продукції, гігієна та ефективність
Процес CIP відіграє ключову роль для безпеки продукції та гігієни. Водночас установка має працювати максимально ефективно й простоювати якомога менше. Особливо важливими при цьому є зростання витрат на воду й енергію, а також витрата хімікатів, узгоджена з конкретними продуктами.
Тому той, хто розробляє процеси миття, має знати властивості допоміжних і діючих речовин і правильно добирати мийний засіб. Невідповідний мийний засіб може значно збільшити тривалість миття або навіть унеможливити повне очищення.
Наскільки ретельним буде миття, залежить від багатьох чинників. Окрім виду забруднення, до них належать властивості поверхонь, що контактують із середовищем, та їхній монтаж. Не менш важливі кути, кромки, розташування ущільнень і застійні зони – наприклад, у трійниках, калюжах чи куполах, – а також умови експлуатації.
Від чого залежить ефективність миття
- конструктивні заходи в зонах установки, що підлягають очищенню (GMP – Good Manufacturing Practice)
- правильний вибір матеріалів та їхній стан
- відповідні мийні засоби
- правильні умови миття
Основні характеристики миття CIP
- Швидкість потоку в трубопроводах і клапанах (залежно від перерізу 1–4 м/с)
- Тривалість промивання
- Тиск розпилення на мийних головках
- Температура мийних розчинів
- лужні мийні розчини з добавками, що утримують частинки забруднень у завислому стані (за можливості непінні)
- кислотні промивання проти відкладень, наприклад накипу, після лужного миття
- Дезінфекція (SIP або хімічна)
- Час дії та температура мийних засобів
- Розмір установки
- відтворюваний процес завдяки повністю автоматичному циклу
- Документування процесу миття
Завдання миття CIP/SIP
- Повне видалення залишків продукту
- Видалення біоплівок
- Відсутність залишків мийних засобів
- Стерильність частин установки та трубопроводів
Послідовність миття CIP у фармацевтичній промисловості
- 1Випробування на утримання тискуСпочатку перевіряють герметичність установки.
- 2Вакуумування та витоплюванняДля жировмісних продуктів установку вакуумують, залишки продукту розплавляють чистою парою та зливають у концентрованому вигляді.
- 3Гаряче попереднє промиванняГаряче попереднє промивання видаляє грубі забруднення.
- 4Лужне миттяМиття лужним засобом, за потреби з добавками, які краще утримують частинки забруднень у завислому стані.
- 5Гаряче ополіскуванняПід час спорожнення вимиваються мийний засіб і залишки продукту.
- 6Промивання водою Purified WaterПотім виконують промивання очищеною водою під час спорожнення.
- 7Кислотне миттяКислотний засіб видаляє вапняні відкладення та лужний камінь.
- 8Повторне промивання водою Purified WaterПісля цього установку ще раз промивають очищеною водою.
- 9SIP – Sterilization in PlaceВакуумування зони установки, регулювання тиску пари до зони надлишкового тиску та відведення конденсату.
- 10СушінняНаприкінці установку висушують під вакуумом, наприклад гарячим стерильним припливним повітрям.
Послідовність і тривалість кроків можна адаптувати. Концентрація мийного середовища також може змінюватися. Крім того, концентрати мийних засобів можна поєднувати у свіжоприготованому розчині в оптимально діючий мийний розчин (миття з повторним використанням розчинів).
Sterilization in Place (SIP)
Sterilization in Place – це стерилізація технологічних установок чистою парою на місці їх експлуатації. Тут також не потрібне розбирання. При цьому знезаражуються всі компоненти, що контактують із продуктом.
Процес SIP, як правило, використовує насичену чисту пару. Для температури стерилізації 121 °C потрібен надлишковий тиск близько 1 бар. Залежно від вимог температуру регулюють і документують залежно від тиску пари та часу дії.
Перед паровою стерилізацією частини установки, що стерилізуються, слід вакуумувати. Так не утворюються повітряні подушки, а температура розподіляється швидко й рівномірно.
Системи CIP, інтегровані в технологічні установки
Усі внутрішні поверхні технологічної установки очищують переважно в процесі Cleaning in Place. Подавальним агрегатом для розчину CIP при цьому слугує гомогенізатор. До додаткового оснащення належать, наприклад:
- Всмоктувальний шланг для рідин
- Всмоктувальна трубка для порошків
- Фазові ємності
Змішувальну установку слід проєктувати так, щоб якомога більше продукту потрапляло в цільові ємності. Сюди належить і подача на фасувальну машину. Так залишається мало залишків продукту й лише мінімальна кількість потрапляє в стічні води.
Тому днище ємності, пристінні скребки та поверхня, а також довжина й ухил лінії спорожнення за гомогенізатором мають бути виконані так, щоб за можливості не залишалося залишків. Крім того, усі трубопроводи всередині технологічної установки мають бути включені в процес CIP.
Додаткове оснащення для процесу CIP не повинно бути джерелом фізичного, хімічного чи мікробіологічного забруднення. Крім того, повітряні розриви перед усіма під’єднаннями до каналізації запобігають зворотному мікробному забрудненню.
Процес миття в косметичних установках
Процес CIP у косметичних установках, як правило, складається з таких кроків:
- 1Гаряче проточне промиванняЧастини установки та трубопроводи промивають гарячою водою в проточному режимі. Так залишки продукту одразу потрапляють у стічні води, не забруднюючи обладнання CIP.
- 2Лужне миттяЛужний розчин температурою близько 70 °C циркулює та видаляє всі видимі залишки продукту. Потім під час спорожнення ємності виконують ополіскування.
- 3Кислотне миття та дезінфекціяКислотний засіб розчиняє вапняні відкладення. Потім циркулює гаряча вода, доки обладнання протягом заданого часу не досягне 80–90 °C (термічна дезінфекція).
- 4Холодне ополіскуванняНаприкінці виконують промивання холодною демінералізованою водою в режимі циркуляції через мийні головки та ополіскування під час спорожнення.
Ці кроки можуть іти один за одним, повторюватися або не виконуватися – з додатковими мийними засобами або без них.
Опційно датчик електропровідності контролює якість миття (вода останнього ополіскування < 50 мкСм/см за 20 °C).
Компанія SEEFRIED Verfahrenstechnik GmbH підтримає Вас під час проєктування установок CIP і SIP, розроблення циклів CIP, а також під час закупівлі відповідного технологічного обладнання.
Поширені запитання про системи CIP і SIP
У чому різниця між CIP і SIP?
CIP (Cleaning in Place) очищує ємності, трубопроводи та клапани без розбирання. SIP (Sterilization in Place) потім стерилізує частини установки, що контактують із продуктом, – також без розбирання – чистою парою, як правило за 121 °C.
Які чинники визначають результат миття?
Вирішальне значення мають швидкість потоку (у трубопроводах близько 1–4 м/с), температура, концентрація та час дії мийного розчину, тиск розпилення на мийних головках, відповідний мийний засіб, а також гігієнічна конструкція без застійних зон.
Як відбувається типове миття CIP?
Зазвичай це гаряче попереднє промивання, миття лужним засобом, проміжне промивання, миття кислотним засобом проти вапняних відкладень і ополіскування очищеною водою – залежно від вимог із подальшими SIP і сушінням. Послідовність і тривалість кроків можна адаптувати.
Як перевіряють результат миття?
Наприклад, за допомогою датчика електропровідності у воді останнього ополіскування (орієнтовне значення < 50 мкСм/см за 20 °C). Повністю автоматичні задокументовані цикли забезпечують відтворювані результати.