Il sistema CIP è un metodo di pulizia utilizzato principalmente per pulire:
- Linea di processo sanitaria
- Vascello
- Attrezzature comuni nei birrifici
Importanza dell'uso di prodotti chimici nel ciclo CIP
Queste sostanze chimiche includono:
- Caustico
- Scid
- Igienizzante/Disinfettante
- Sterilizzatore
- Abbassa la tensione superficiale dell’acqua, facilitando la penetrazione della soluzione detergente nel terreno.
- Rompe il legame diretto tra il suolo e le superfici delle attrezzature.
- Ammorbidisci il grasso in modo da poterlo sciacquare nella fase successiva.
- Scioglie lo sporco per facilitare la pulizia.
- Emulsiona i terreni idrosolubili nella soluzione detergente per facilitarne il trasporto.
Caustico
- In genere viene utilizzato come detergente primario nella maggior parte dei cicli di lavaggio CIP.
- Ammorbidisce il grasso, rendendolo più facile da rimuovere dal dispositivo.
- La formula senza schiuma aiuta a ridurre la cavitazione della pompa e aumenta l’efficienza della pulizia.
Acido
- Ideale per schiarire l’acciaio inossidabile scolorito rimuovendo le macchie minerali calcificate.
- Devono essere usati con cautela perché possono attaccare alcuni oggetti resilienti del sistema di birrificazione, come le guarnizioni o le sedi delle valvole, causando un degrado o un guasto prematuro.
Igienizzante/Disinfettante
- Relativamente economico da usare.
- La disinfezione e il risciacquo dei terreni soggetti a proliferazione batterica sono molto efficaci.
- Può essere dannoso per l’acciaio inossidabile, causando macchie, corrosione e vaiolatura.
- Può causare gravi problemi ambientali uccidendo importanti microrganismi nei corsi d’acqua e dissolvendoli nelle acque reflue.
- Ha un potere ossidante superiore a quello della candeggina.
- Meno corrosivo per le attrezzature del birrificio.
- Meno dannoso per l’ambiente.
- Un potente disinfettante anche a basse temperature.
- Dopo il risciacquo, i residui di cloro che possono corrodere l’acciaio inossidabile sono pochi o nulli.
- Efficace contro tutti i microrganismi, compresi gli organismi di deterioramento, i patogeni e le spore batteriche.
- Si è anche dimostrato più ecologico nei flussi di acque reflue.
- L’acido peracetico ha un odore forte e pungente, quindi deve essere utilizzato solo in aree ben ventilate.
I birrifici devono sempre fare attenzione a sciacquare accuratamente tutti i sanificanti presenti nel sistema per ridurre il rischio di corrodere l’acciaio inossidabile e di formare gas di cloro potenzialmente tossici se mescolati con l’acido.
Naturalmente, è anche possibile sanificare il sistema senza applicare alcun prodotto chimico: acqua calda (circa 195~205°F per 15-20 minuti) o vapore a bassa pressione.
Entrambe queste opzioni non chimiche comportano un aumento significativo dei costi energetici perché non sono molto diffuse.
Sterilizzatore
La sterilizzazione del sistema implica la completa rimozione di tutti i microrganismi viventi e può essere effettuata con sostanze chimiche, ma di solito viene sterilizzata con vapore in autoclave (circa 250°F per 30 minuti).
Mentre gli impianti di lavorazione di alimenti, latticini e bevande raramente sterilizzano durante il ciclo CIP, si tratta di un’operazione di pulizia comune per i prodotti farmaceutici o a lunga conservazione (ESL).
Fasi di pulizia del sistema CIP
I sistemi Clean-in-place (CIP) sono una delle operazioni unitarie più comuni in un birrificio e sono essenziali per la pulizia delle attrezzature di produzione della birra tra un lotto e l’altro.
Oggi il ciclo CIP è completamente automatico e viene installata una stazione CIP centrale per soddisfare le esigenze di pulizia e igienizzazione delle attrezzature di produzione della birra in tutto l’impianto.
In genere, le fasi di pulizia di un sistema CIP sono:
| Fase del ciclo CIP | Scopo | Detergente | Sfide |
|---|---|---|---|
| 1. Pre-risciacquo | Rimuovi la maggior parte delle particelle e del materiale organico prima di pulire l'agente. | Acqua. | Elevata richiesta di acqua, carichi di acque reflue. |
| 2. Pulizia caustica o acida | Pulisci il materiale organico e le particelle che hanno aderito alle superfici interne. La pulizia con acidi può rimuovere anche le particelle inorganiche per evitare incrostazioni. Rimuovi le superfici che favoriscono la crescita microbica. | Idrossido di sodio o di potassio, vari acidi. | La gestione dei prodotti chimici è costosa. |
| 3. Risciacquare | Sciacqua via i prodotti caustici o acidi per evitare la contaminazione del prodotto. | Acqua. | Elevata richiesta di acqua, carichi di acque reflue. |
| 4. Igiene e disinfezione | Assicurati che le attrezzature di processo siano prive di microbi (batteri, virus, alghe). Anche pochi microbi possono causare infezioni nel prodotto finale. | Agenti a base di cloro, acido peracetico (PAA), acqua calda, vapore, iodofori. | Garantire la completa rimozione dei batteri. Costi elevati. |
| 5. Risciacquo finale | Risciacqua i prodotti chimici per la sanificazione per evitare la contaminazione dell'infuso. | Acqua. | Aggiunge tempo e consumo di acqua al ciclo CIP. |
Ulteriori suggerimenti per l'utilizzo di prodotti chimici
- L’aumento della temperatura della soluzione detergente ne aumenta l’efficienza di decontaminazione. La capacità extra richiesta per riscaldare la soluzione aumenta il costo del processo del ciclo CIP, ma le molecole calde con un’elevata energia cinetica rimuovono lo sporco più velocemente rispetto alle molecole che si muovono più lentamente nelle soluzioni fredde.
- Le soluzioni detergenti concentrate sono in grado di pulire più superfici sporche rispetto alle soluzioni diluite. Più prodotti chimici significano più soldi, ma le concentrazioni più elevate aumentano la capacità di legare le superfici, con il risultato di una pulizia migliore e più rapida.
- L’effetto pulente del detergente per un lungo periodo è migliore di quello del contatto per un breve periodo. Più tempo di pulizia significa meno tempo per produrre un prodotto redditizio, ma con il tempo i prodotti chimici dissolvono lo sporco duro dalle superfici.
- Le soluzioni chimiche perdono gradualmente forza con il passare del tempo. Controlla ogni giorno la concentrazione delle soluzioni di lavaggio e regolale e sostituiscile se necessario.
Come calcolare la giusta temperatura di pulizia
Sappiamo tutti che temperature più elevate della soluzione possono aumentare l’efficacia dell’azione chimica e meccanica, oltre a ridurre il tempo necessario per una corretta pulizia. Tuttavia, dato il costo energetico del riscaldamento della soluzione, la temperatura di ogni fase di pulizia deve essere calcolata e controllata nel modo più accurato possibile. Ogni fase del processo di pulizia ha un intervallo di temperatura ottimale per bilanciare l’efficacia della pulizia con il risparmio energetico.
| Fase del ciclo CIP | Intervallo di temperatura approssimativo |
|---|---|
| Pre-risciacquo | 104~140℉ |
| Lavaggio alcalino | 140~185℉ |
| Sciacquone intermedio | Temperatura ambiente ~140℉ |
| Decapaggio | 130~150℉ |
| Risciacquo finale | Temperatura ambiente |
| Disinfettante | Temperatura ambiente |
Conoscere i prodotti chimici più comuni utilizzati nel ciclo CIP ti aiuta a utilizzare il detergente chimico giusto alla giusta concentrazione, che può avere un impatto notevole sull’efficienza di pulizia del tuo sistema CIP.
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