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Principi di progettazione dei sistemi clean-in-place (CIP)

Un sistema CIP (Clean-in-place) è una combinazione di componenti meccanici e attrezzature utilizzate per combinare acqua, sostanze chimiche e calore per creare una soluzione detergente. Queste soluzioni chimiche vengono pompate o fatte circolare dal sistema CIP attraverso altri sistemi o apparecchiature e puliscono le attrezzature del birrificio.
Un buon sistema CIP parte da un’ottima progettazione e richiede la creazione di una soluzione personalizzata ed economica basata sulle esigenze del tuo sistema CIP. Ma tieni presente che un sistema CIP efficace non è una soluzione unica. È necessario progettare un sistema CIP su misura, incorporando le informazioni necessarie sul processo di produzione della birra e sui requisiti di produzione. In questo modo si garantisce che il sistema clean-in-place sia progettato per soddisfare le esigenze di pulizia del cliente.
Principi di progettazione dei sistemi clean-in-place (CIP)
Two-tank CIP system

Considerazioni sulla progettazione dei sistemi CIP

Quando si progetta un sistema CIP, è necessario tenere a mente diversi requisiti di progettazione per garantire che il sistema sia costruito per funzionare pienamente come previsto. Alcune considerazioni chiave sulla progettazione includono:
  • Capacità: Le dimensioni del sistema CIP devono essere tali da fornire il flusso e la pressione necessari per rimuovere i residui, ridurre i tempi di ciclo e lavare efficacemente.
  • Utilità: Le attrezzature per la manipolazione del birrificio devono avere le utenze necessarie per il funzionamento del sistema CIP.
  • Requisiti di spazio: Le normative locali e i codici di manutenzione stabiliscono lo spazio necessario per i sistemi CIP portatili e fissi.
  • Requisiti di drenaggio: Un drenaggio adeguato è fondamentale per le operazioni di pulizia. Inoltre, le strutture di drenaggio devono essere in grado di gestire temperature di scarico elevate.
  • Tempo di lavorazione: il tempo di funzionamento di un sistema CIP determina il numero di unità individuali necessarie per soddisfare la domanda.
  • Temperatura: Se nel sistema di lavorazione sono presenti proteine, l’operazione di prelavaggio deve essere eseguita a temperatura ambiente per garantire la massima rimozione possibile delle proteine senza denaturarle.
  • Residui: La caratterizzazione dei residui attraverso studi di pulizia e l’identificazione delle superfici di contatto con il prodotto aiutano a sviluppare i parametri. Alcuni residui possono richiedere soluzioni, concentrazioni e temperature diverse per una pulizia corretta. Questa analisi può aiutare a organizzare i circuiti in base a parametri di pulizia comuni.
  • Concentrazioni e tipi di soluzioni: I sistemi CIP utilizzano soluzioni e concentrazioni diverse per scopi diversi. Ad esempio, la soda caustica (nota anche come soda caustica, idrossido di sodio o NaOH) viene utilizzata come agente pulente nella circolazione della maggior parte dei sistemi CIP in concentrazioni che vanno dallo 0,5 al 2,0%. L’acido nitrico viene solitamente utilizzato per la decalcificazione e la stabilizzazione del pH nei cicli di lavaggio alcalini e la sua concentrazione consigliata è dello 0,5%. Inoltre, le soluzioni di ipoclorito sono comunemente utilizzate come disinfettanti.
  • Proprietà della superficie dell’apparecchiatura: La finitura interna dei sistemi CIP può favorire o ostacolare l’accumulo di proteine e altri contaminanti all’interno del sistema. Ad esempio, le operazioni di lucidatura meccanica possono produrre superfici più ruvide rispetto alle operazioni di elettrolucidatura, con un rischio maggiore che i batteri aderiscano al materiale. Quando si sceglie un trattamento della superficie, è necessario scegliere un trattamento che riduca al minimo i danni meccanici e chimici subiti durante le operazioni di pulizia.
  • Processi e programmi di pulizia: Conoscere le condizioni sperimentali dell’apparecchiatura può fornire indicazioni sui tempi di attesa o di trasferimento del processo. Le linee di trasferimento e i serbatoi potrebbero dover essere collegati e formare un ciclo CIP per velocizzare le operazioni di pulizia.
  • Sequenza di pulizia: In genere, il ciclo di pulizia dovrebbe iniziare con un risciacquo con acqua, seguito da un lavaggio con detersivo e da un risciacquo successivo.
  • Criteri di transizione: La definizione dei criteri di transizione consente di controllare i parametri chiave del ciclo di lavaggio. Ad esempio, la durata del lavaggio chimico, i set point di temperatura minima e gli obiettivi di concentrazione possono essere impostati come desiderato prima che la fase di lavaggio passi alla fase successiva.
CIP system

Considerazioni sull'integrazione dei sistemi CIP

Oltre alla progettazione e alla costruzione corretta, anche la corretta integrazione è importante per ottenere prestazioni di pulizia ottimali da un sistema CIP. Anche se un sistema CIP può essere progettato e costruito su misura per soddisfare le esigenze di un birrificio, potrebbe non funzionare come previsto senza una corretta integrazione. Pertanto, è necessario considerare le modalità di integrazione del sistema CIP fin dal processo di progettazione.
Alcuni fattori da tenere a mente sono:
  • Tubazioni: I birrifici devono considerare le dimensioni e la lunghezza delle tubature, in quanto le maggiori perdite di pressione possono ridurre il flusso e la turbolenza all’interno delle tubature. I sistemi CIP dovrebbero utilizzare la saldatura per le connessioni, poiché le filettature o le flange possono favorire l’accumulo di contaminanti nel sistema. Inoltre, la linea di ritorno deve essere inclinata il più possibile per favorire il drenaggio per gravità ed evitare la formazione di sacche d’aria che impedirebbero alla soluzione detergente di raggiungere tutte le superfici.
  • Scivolo CIP: Lo scivolo CIP contiene i serbatoi necessari per il lavaggio e le soluzioni chimiche.
  • Filtri: I filtri dei sistemi CIP sono spesso difficili da svuotare. Pertanto, devono essere rimossi periodicamente per le operazioni di pulizia o sostituzione prima della sterilizzazione.
  • Accumulo: Tutti i componenti del sistema devono avere proprietà di drenaggio libero per evitare l’effetto “anello della vasca da bagno”.
  • Progettazione del sistema di automazione: È necessario rivedere anche le caratteristiche di pulizia effettiva della progettazione dell’automazione dei sistemi CIP. Il ciclo di sviluppo e integrazione di specifici sistemi di controllo dell’automazione può ridurre notevolmente i costi operativi a lungo termine di un birrificio.
Clean-in-Place System

Perché un sistema CIP è importante per un birrificio?

Un sistema CIP è un elemento importante per garantire la sicurezza alimentare in un birrificio. Quando si tratta di produzione di birra, una pulizia efficace può evitare potenziali contaminazioni e prodotti non conformi agli standard di qualità. Il corretto funzionamento del sistema CIP costituisce una barriera sicura al flusso di alimenti e prodotti chimici per la pulizia e può ridurre i tempi di inattività delle attrezzature del birrificio. Inoltre, la pulizia deve essere effettuata in modo sicuro, poiché si tratta di sostanze chimiche molto forti che possono danneggiare le persone e le attrezzature per la produzione della birra. In definitiva, i sistemi CIP dovrebbero utilizzare una quantità minima di acqua e detergenti e massimizzare il riutilizzo delle risorse con un impatto minimo sull’ambiente.
La prima è la necessità di un’adeguata pulizia e disinfezione delle attrezzature e delle altre strutture del birrificio per produrre birra senza rischi fisici, allergici, chimici e microbiologici. Inoltre, è importante comprendere le ragioni per cui i birrifici devono essere puliti, tra cui:
  • Riducono il rischio di rischio birra: intossicazione alimentare e contaminazione da corpi estranei.
  • Rispetta le normative locali e internazionali.
  • Soddisfare i requisiti specifici dei clienti.
  • Soddisfare i requisiti del Global Food Safety Standard (GFSI).
  • Mantenere i risultati positivi di audit e ispezioni.
  • Raggiungere la massima produttività delle piante.
  • Presentare un’immagine igienica.
  • Promuovere condizioni di lavoro sicure per i dipendenti, gli appaltatori e i visitatori.
  • Mantenere la durata di conservazione del prodotto.
  • Evita i parassiti.

Un sistema CIP è un’attrezzatura essenziale in un birrificio.
Se hai bisogno di un sistema CIP nel tuo birrificio, contatta gli esperti di Micet Craft.
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