قطعات ماشینآلات کارخانجات تا سال ۱۹۵۰ ابتدا جداسازی و سپس به صورت دستی تمیز میشدند. با ظهور سیستم CIP که برگرفته از سه کلمه Cleaning in place و به معنی شستشو در محل میباشد، امکان تمیزکردن سریع، کارآمد و قابل اطمینان تمام فرآیندهای کارخانه فراهم شد.
سیستم CIP یک روش کاربردی شستشو برای تجهیزات در صنایعی است که به سطح بالایی از بهداشت نیاز دارند، مانند صنایع لبنی، نوشیدنی، غذاهای فرآوری شده، دارویی و آرایشی. در این روش سطوح داخلی تجهیزات فرآوری، فیلترها و اتصالات مرتبط در کارخانهها با استفاده از یک ضدعفونی کننده سطح بالا، به صورت خودکار و بدون نیاز به دخالت دست و همچنین جداسازی تجهیزات تمیز میشوند. شستشو و آبکشی CIP را می توان به عنوان شستشوی دایرهای با جریان مایع نیز تعریف کرد.
سیستم CIP با بخشهای مختلف کارخانه سازگار است و به منظور دستیابی به نتایج خوبی در نظافت محل و خطوط تعبیه شده است. تمیز کردن در لولههای فرآیند، مخازن، مبدلهای حرارتی و سایر تجهیزات برای جلوگیری از آلودگی محصول و حفظ راندمان فرآیند رخ میدهد. این عملیات نه تنها اولین قدم در فرآیند تولید است، بلکه یک فرآیند مداوم در طول روز و آخرین مرحله پس از پایان تولید نیز میباشد.
برای انجام CIP موثر، تمامی تجهیزات و سطوح باید در مدار شستشو گیرند، به این دلیل که به راحت و اصولی شسته شوند همچنین تجهیزات و خطوط لوله نباید در مناطق کور قرار داشته باشند چرا که در این صورت مواد شوینده به آنها دسترسی نحواهد داشت.
شویندههای مورد استفاده در سیستم CIP قلیایی یا اسیدی میباشند. شویندههای قلیایی شامل: هیدروکسید سدیم، هیدروکسید پتاسیم، کربنات سدیم و … میباشد و در مورد شویندههای اسید میتوان به اسید هیدروکلریک، اسید نیتریک، اسید فسفریک و اسید سیتریک اشاره کرد. پاک کنندههای قلیایی به آن دسته از پاک کنندههایی گفته میشود که pH آن ها بالاتر از ۷ باشد و به دلیل اینکه چربی را به حالت صابونی تبدیل کرده و با آب شسته میشوند، معمولا در صنایع لبنی مورد استفاده قرار میگیرند.
سیستمهای CIP به طور کلی به سه دسته طبقهبندی میشوند:
1) در سیستم یکبار مصرف آب و محلولها به تمام خطوط ارسال و بلافاصله پس از یک چرخه CIP تخلیه میشوند.
2) سیستمهای چند منظوره مواد شیمیایی با کیفیت مناسب را بازیابی میکنند و محلولهای ضدغفونی کننده و آب معمولا با افزایش قدرت بیشتری مجددا استفاده میشوند.
3) سیستمهای بازیابی کامل (که معمولا به عنوان استفاده مجدد CIP یا سیستمهای بازیابی CIP شناخته میشوند)، پیچیده و خودکار هستند. این سیستمها از نظر مصرف آب بسیار به صرفه عمل میکنند.
مزایای اعمال سیستم CIP:
- کاهش اعمال نیروی دستی با توجه به هزینه و قابلیت اطمینان حاصل کردن از آن
- صرفه جویی در زمان، مصرف آب و مواد شیمیایی
- کاهش مواد زائد و پساب
- کاهش خطر آلودگی مجدد از طریق مونتاژ مجدد تجهیزات پس از تمیز و ضدعفونی کردن
- کاهش صدمه احتمالی و ایجاد ایمنی شغلی اپراتورها (OHS)
اصول بهداشتی برای سیستمهای CIP بر چهار عامل متکی است: زمان، دما، غلطت و نیروی مکانیکی که همگی به هم مرتبط هستند.
زمان:
گردش مواد شوینده حتی تا یک ساعت هم میتواند ادامه داشته باشد، البته بستگی به غلظت و میزان آلودگی هم دارد. به عنوان مثال، دورههای طولانی در تولید شیر، دستگاه پاستور و اواپراتور میتواند منجر به ایجاد رسوبات یا بایوفیلم شود که در این صورت حذف آن دشوارتر خواهد بود.
دما:
اثربخشی شستشو به شدت این عامل بستگی دارد، قبل از شستشو با مواد شوینده، تجهیزات با آب خنک شسته میشوند. دمای بسیار بالا هم ممکن است سبب پخت پروتئین شیر شده و در نتیجه حذف آن آسان نیست. اما در حالت عکس، دمای پایین ممکن است اثر قوی در از بین بردن بقایا همراه با عوامل شیمیایی نداشته باشد.
غلظت مواد شیمیایی:
غلظت مواد شیمیایی و ضدعفونی کنندهها باید در محدودههای تعیین شده حفظ شود. چرا که این مواد در غلظتهای کم به خوبی تمیز و ضدعفونی نکرده و غلظتهای بیش از حد بالا نیز سبب کاهش کارایی و خوردگی تجهیزات میشود.
نیروی مکانیکی:
برای اطمینان از انجام دقیق CIP، تمامی سطوح و تجهیزات باید با مواد پاک کننده و ضدعفونی کننده تماس داشته باشند و با کمک یک نیروی مکانیکی کافی از طریق جریان این امر امکانپذیر است. مایع تمیزکننده با سرعت سیال تقریبا ۳-۵/۱ متر بر ثانیه حرکت می کند.
مراحل CIP:
۱. شستشوی اولیه با آب: (بسته به ترکیب محصول این آب میتواند گرم یا سرد باشد) پیش شستشو مرحله بسیار مهمی در این فرآیند است، زیرا یک پیش شستشوی بسیار خوب و قابل کنترل، تاثیر خوبی در ادامه چرخه شستشو دارد. هدف از اعمال این مرحله زدودن مواد آلوده و سست کردن اتصال بقایای محصولات روی سطوح تجهیزات میباشد.
در این مرحله سطح داخلی مخازن و خطوط مرطوب شده، اکثر مواد باقی مانده از بین رفته، قندها حل شده و تا حدودی چربیها ذوب میشوند.
۲. شستشو با تمیزکننده: در این مرحله چربیها جهت حذف آسانتر نرم شده و از هیدروکسید سدیم NaOH در غلظت ۲-۵٪ با دمای °C۷۰-۹۰ به مدت ۲۰ دقیقه استفاده میشود. (غلظت بالای ۴٪ ممکن است برای سطوح بسیار آلوده نیز استفاده شود).
۳. آبکشی: تمامی تجهیزات و سطوح به طور دقیق و به منظور از بین رفتن مواد شیمیایی، آبکشی میشود.
۴. شستشو با اسید: در این مرحله شستشو با اسید (HNO) با غلظت ۵/٪۰ در دمای °C۷۰ -۶۰ به مدت ۱۵-۱۰ دقیقه انجام میشود. هدف از اعمال این مرحله کاهش بار میکروبی و ایجاد سطح تمیز و ایمن میباشد.
۵. شستشوی نهایی: این مرحله ممکن است برای کمک به از بین بردن میکروارگانیسمها قبل از شروع تولید بعدی لازم باشد. برای پاک کردن مواد ضدعفونی و ایجاد یک مسیر تمیز و عاری از مواد شیمیایی، این مرحله لازم میباشد. ماده فعال در این مرحله کلر است؛ چرا که از نظر اقتصادی به صرفه عمل میکند. کلر به طور بالقوه برای فولاد ضد زنگ مضر است و ایجاد لکه، خوردگی و حفره میکند. در سالهای اخیر، اکثر تولیدکنندگان به سمت پراستیک اسید (PAA) که ترکیبی از پراکسید هیدروژن و اسید استیک است روی آوردهاند.
