معرفی سیستم و فرآیند CIP و کاربردهای آن

فرآیند CIP یا فرآیند تمیز کردن در محل از مهم ترین مراحلی است که در کارخانجات تولید مواد غذایی جهت تمیز کردن و ضد عفونی کردن دستگاه ها و تجهیزات انجام می شود. خوانندگان محترم وبلاگ آی فودز با مطالعه این مقاله می توانید با مراحل این فرآیند و دستگاه های آن آشنا شوید.

معرفی سیستم CIP (Cleaning in place)

به عنوان یک تولیدکننده مواد غذایی، لبنی یا نوشیدنی، اهمیت حفظ یک محیط تولید و فرآیند بهداشتی برای اطمینان از کیفیت و خلوص محصول را درک می کنید. برای حفظ این منظور است که از سیستم CIP (تمیز کردن در محل) بهره گرفته می شود.

سیستم های CIP به دلیل نیاز به عاری نگه داشتن اجزای فرآوری از باکتری، نقش حیاتی در فرآیند تولید دارند. تمیز کردن یا همان CIP برای جلوگیری از آلودگی محصول و حفظ راندمان پردازش در قسمت های زیر انجام می شود:

• لوله های دستگاه ها
• مخازن
• مبدل های حرارتی
• و سایر تجهیزات

فرآیند CIP روشی برای ضد عفونی کردن خطوط تولید بهداشتی، مخازن و تجهیزاتی است که معمولا در کارخانه تولیدی استفاده می شوند. فرآیند CIP بدون نیاز به برداشتن یا جدا کردن لوله ها یا تجهیزات برای انجام نظافت استفاده می شود.

سیستم های CIP محلول های تمیز کننده، شستشو و ضدعفونی کننده را از طریق همان مسیر لوله کشی محصول پمپ می کند. بدین طریق آلودگی و آثار بجا مانده از محصول را از تمام سطوح داخلی پاک می کند.

مزایای استفاده از سیستم CIP

• به حداقل رساندن اشتباهات: تمیز کردن به صورت خودکار احتمال خطای انسانی را که می تواند منجر به تولید محصول آلوده گردد، کاهش می دهد.
• موثر در حفظ سلامت کارکنان: با داشتن محلول های پاک کننده در سیستم، قرار گرفتن کارکنان در معرض مواد شیمیایی را کاهش می دهد.
• فراهم کردن زمان بیشتر تولید محصول: با کاهش زمان مصرفی برای تمیز کردن، زمان بیشتری صرف تولید محصول می شود.
• کیفیت محصول: اعمال فرآیند تمیز کردن قابل اطمینان و تکرارپذیر، به معنای تولید محصول با کیفیت پایدار و ثبات است. آلودگی کمتر به معنای برگشت خوردن کمتر محصول و اعتماد بیشتر به برند است.
• صرفه جویی در مصرف آب و برق: مصرف آب و انرژی از طریق کنترل چرخه تکرارپذیر کاهش می یابد.

فرآیند های سیستم (تمیز کردن) CIP

چرخه‌های CIP معمولاً یا پس از یک دوره فرآوری که کثیفی در حد معمولی ایجاد کرده است یا هنگام تغییر در یک خط پردازش از محصولی به محصول دیگر اجرا می شوند.

هر چرخه از فرآیند تمیز کردن CIP مجموعه ای از پارامترهای منحصر به فرد خود را دارد. بنابراین چیزی به نام چرخه معمولی فرآیند CIP وجود ندارد. عناصر، توالی و مدت زمان فرآیند تمیز کردن می تواند از یک سیستم به سیستم دیگر بسیار متفاوت باشد. یا این حال برخی از مراحل رایج در اکثر چرخه های CIP در ادامه توضیح داده می شود:

1. شستشوی مقدماتی فرآیند CIP

این مرحله در فرآیند CIP بسیار مهم است. زیرا یک شستشوی مقدماتی صحیح و به خوبی اجرا شده، ادامه چرخه شستشو را قابل پیش بینی و تکرار می کند.

مراحل شستشوی مقدماتی به صورت زیر می باشد:

• سطح داخلی خطوط و مخازن را خیس می کند
• بیشتر ضایعات باقی مانده را حذف می کند
• قندها را حل می کند و چربی ها را تا حدی ذوب می کند
• آزمایش فشار غیر شیمیایی در مسیر جریان CIP را ارائه می دهد

در این مرحله از آب آشامیدنی (تصفیه)، آب دی یونیزه (DI)، آبی که از طریق اسمز معکوس(RO) فرآوری شده است، یا از محلول شستشوی نهایی از چرخه CIP قبلی مجددا استفاده می شود. ممکن است از یک سنسور کدورت سنج برای بررسی اینکه آیا شستشو مقدماتی به طور موثر تمام مواد جامد را حذف می کند استفاده شود.

2. شستشوی سوزاننده (Cuastic wash) (140-185 درجه فارنهایت)

شستشوی سوزاننده چربی ها را نرم می کند و حذف آن ها را آسان تر می کند. هم چنین به عنوان سود سوزآور، هیدروکسید سدیم یا NaOH شناخته می شود. ماده قلیایی مورد استفاده در شستشوی سوزاننده دارای pH بسیار بالا در محدوده غلظت 0.5-2.0٪ است. غلظت های بالای 4% نیز ممکن است برای سطوح بسیار آلوده استفاده شود. سودسوزآور معمولاً به عنوان شوینده اصلی در اکثر فرآیند های شستشوی CIP استفاده می شود.

استفاده از یک فرمول بدون کف می تواند به کاهش کاویتاسیون (حفره زایی) پمپ و افزایش کارایی کمک کند. هم چنین از پر شدن بیش از حد مخازن با فوم زمانی که سیستم شروع به چرخش مجدد می کند جلوگیری می کند.

• نکته صرفه جویی در مصرف آب: در بسیاری از موارد، شوینده کاستیک را می توان به مخزن خود بازگرداند و چندین بار از آن استفاده کرد. این امر به طور قابل توجهی هزینه های آب، مواد شیمیایی و انرژی را در یک سیستم تک مخزن کاهش می دهد.

3. شستشوی میانی در فرآیند CIP

در این مرحله از فرآیند CIP آب تازه باقی مانده مواد شوینده حاصل از شستشوی سوزاننده را خارج می کند. استفاده از ابزار دقیق در طول هر مرحله از چرخه CIP از جمله شستشو، تمیز کردن مناسب را تضمین می کند.

فرستنده ها و پروب های سطح، سطوح شوینده ها و مخازن آبکشی را کنترل می کنند. فرستنده های جریان، جریان بهینه را برای دستگاه های اسپری تضمین می کنند تا مراحل شستشو و آبکشی را دقیقاً کنترل کنند. فرستنده های رسانایی اطمینان حاصل می کنند که سطوح شیمیایی به سطح نقطه از پیش تعیین شده رسیده است.

4. شستشوی نهایی

در این مرحله از فرآیند CIP با استفاده از آب DI، RO یا آب شهری شستشو را انجام می دهند تا مواد پاک کننده باقی مانده شسته شوند. در بسیاری از سیستم ها، آب مورد استفاده در شستشوی نهایی ممکن است بازیابی شود. از آن مجدداً به عنوان محلول شستشو مقدماتی برای چرخه CIP بعدی استفاده شود. گرمای باقی مانده و مواد شیمیایی که از شستشوی نهایی باقی می ماند به موثرتر و اقتصادی تر شدن شستشوی مقدماتی بعدی کمک می کند.

5. شستشوی ضد عفونی کننده در فرآیند CIP

این مرحله ممکن است برای کمک به از بین بردن میکروارگانیسم ها قبل از شروع فرآیند تولید بعدی لازم باشد. برای سال های متمادی، محلول های مختلف هیپوکلریت (پتاسیم، سدیم یا کلسیم)، به عنوان ضدعفونی کننده در بسیاری از چرخه های CIP استفاده می شوند.

ماده فعال در شستشوی ضدعفونی کننده کلر (سفید کننده) است. نکات مهم استفاده از آن عبارت است از:

• نسبتاً ارزان است
• به عنوان یک شوینده ضد عفونی کننده برای آلودگی هایی که مستعد رشد باکتری ها هستند مانند محصولات لبنی بسیار موثر است
• به طور بالقوه برای فولاد ضد زنگ مضر است و باعث ایجاد لکه، خوردگی و حفره می شود

در سال های اخیر، بیشتر کارخانجات از ضدعفونی کننده های بر پایه سفیدکننده به لطف استفاده از اسید پراستیک (PAA)، ترکیبی از پراکسید هیدروژن و اسید استیک، روی گردانیده اند.

محلول PAA:

• یک ضدعفونی کننده قوی حتی در دماهای پایین است.
• این محلول فرآیند شستشو را انجام می دهد در حالی که کلر کمی باقی می ماند یا هیچ باقی مانده ای از آن که موجب خوردگی فولاد ضد زنگ شود، باقی نمی گذارد.
• در برابر همه میکروارگانیسم ها از جمله انواع فسادزا، پاتوژن ها و هاگ های باکتری موثر است.
• هم چنین ثابت شده است که در جریان فاضلاب دوستدار محیط زیست است. بوی تند و تیزی دارد بنابراین فقط باید در مکان هایی با تهویه مناسب استفاده شود.

هشدار: ضدعفونی کننده ها رشد باکتری ها را کاهش می دهند اما همه عوامل بیماری زا را به طور کامل از بین نمی ‌برند. از آنجایی که این مرحله آخرین مرحله در فرآیند CIP است، گردش مجدد محلول ضدعفونی کننده می تواند خطر انتشار هر گونه آلودگی باقی مانده را که ممکن است وجود داشته باشد را به همراه داشته باشد. ضدعفونی‌کننده ها همچنین می توانند به دماهای بالا حساس باشند و زمانی که در محلول قرار می گیرند می توانند کارایی خود را نسبتاً سریع از دست بدهند.