Pautas para diseñar sistemas de limpieza in situ (CIP) eficientes

La producción de alimentos y bebidas seguros es de suma importancia para los fabricantes, y mantener ambientes y equipos higiénicos – en algunos casos estériles – es un requisito clave para la industria alimentaria. Además de los sistemas más simples, la mayoría de los equipos actuales, sobre todo los que contienen tuberías, espacios cerrados y pequeñas aberturas, se limpian in situ sin necesidad de desmontaje o apertura, y con una mínima intervención del operador, una técnica que se conoce como Limpieza in Situ (CIP).

La limpieza en el lugar ha existido desde la década de 1950 y es un método de limpieza automatizada de las superficies interiores de los equipos, sin desmontarlos. Una de las definiciones más citadas se toma de la edición de 1990 de la Sociedad de Tecnología Láctea (SDT) de su manual Cleaning in Place, que define el CIP como: «La limpieza completa de circuitos de plantas o tuberías sin desmontar o abrir el equipo y con poca o ninguna participación manual por parte del operador. El proceso consiste en la pulverización de superficies o en la recirculación de soluciones de limpieza a través del equipo, en condiciones de alta turbulencia y velocidad de flujo.»

Consideraciones para diseñar el CIP

El propósito principal del CIP es eliminar la suciedad física y los residuos, así como las bacterias. Se utiliza comúnmente para equipos con tuberías, depósitos y llenadoras, donde el CIP emplea flujo turbulento (tuberías) o pulverización (tanques), pero también se puede hacer con inundación y agitación.

Además de garantizar que los equipos estén en condiciones higiénicas aptas para la producción, el CIP también desempeña otras funciones importantes. Los sistemas CIP deben garantizar que no queden fluidos de limpieza o contaminantes en el equipo, garantizando la seguridad alimentaria y reduciendo el coste y el tiempo de inactividad necesarios para la limpieza, además de asegurar que los ciclos de producción sean eficientes y rentables. Los sistemas CIP automatizados o semiautomatizados proporcionan un mejor control de los parámetros de limpieza para asegurar resultados consistentes, así como el mantenimiento automático de registros con fines de trazabilidad y diligencia debida. Además, la automatización reduce la necesidad de contacto humano con agentes de limpieza potencialmente dañinos u otros productos químicos.

Sin embargo, para que el CIP sea eficaz, no solamente tiene que estar bien diseñado, sino que todo el sistema de producción en sí debe configurarse desde el inicio pensando en una limpieza CIP eficaz. El equipo y la maquinaria deben estar diseñados higiénicamente y ser fáciles de operar, mantener y revisar. Dada la naturaleza de algunos equipos, especialmente diseñados para una aplicación concreta, algunos sistemas se diseñan para ese equipo o parte de él en particular, no obstante, es habitual disponer de un sistema CIP general para varios equipos. HRS puede diseñar ambos sistemas

El proceso de diseño no sólo debe garantizar una limpieza eficaz, sino que también debe ser lo más eficiente posible en términos consumo de agua, productos químicos y energía. Al diseñar el equipo, se ha de tener en cuenta aspectos como la rugosidad superficial, soldaduras, prevención de esquinas o zonas inaccesibles donde la suciedad y/o los productos químicos pueden acumularse. La fiabilidad también es un factor importante y los sistemas CIP deben diseñarse para funcionar durante toda la vida útil del equipo involucrado. Es también importante que el sistema de control sea adecuado y fácil de entender y usar por el operador, así como si es un control independiente o forma parte de un sistema de control centralizado Otro punto clave para conseguir un sistema eficaz es la supervisión y validación de los resultados de limpieza con fines de trazabilidad y diligencia debida, y desde el principio el diseño del equipo debe permitir que esto se haga de manera efectiva.

Procesos típicos del CIP

La mayoría de los sistemas CIP realizan un conjunto similar de operaciones, incluyendo:

• Aclarado inicial– para eliminar grandes residuos y residuos
• Limpieza con medio alcalino: para eliminar la suciedad mediante detergentes cáusticos
• Enjuague – para eliminar el detergente y la suciedad
• Limpieza (opcional) con ácido: si es necesario, para eliminar sales y residuos alcalinos
• Enjuague– para eliminar los agentes de limpieza
• Desinfección – tratamiento térmico o químico para desinfectar el equipo
• Aclarado final: para eliminar todos los rastros de productos químicos y evitar la contaminación

Estos pasos se pueden combinar o usar de diferentes maneras. Por ejemplo, el uso de detergente a altas temperaturas limpia y desinfecta los equipos al mismo tiempo, y el uso de vapor puede reducir la necesidad de detergentes químicos. Dependiendo del diseño del sistema y del riesgo de contaminación, las soluciones de limpieza pueden reutilizarse varias veces o desecharse inmediatamente. También puede haber diferencias entre los sistemas CIP y SIP (esterilización in situ).

Si bien el régimen real de limpieza utilizado dependerá de varios factores, incluida la categoría de riesgo del producto alimenticio, las propiedades físicas y químicas del producto y el diseño de la maquinaria en cuestión, en muchas situaciones es preferible emplear únicamente agua (junto con la temperatura, la presión y la agitación) en lugar de productos químicos de limpieza adicionales, que podrían presentar riesgo de contaminación. En general, las temperaturas más altas y una mayor energía cinética proporcionan una limpieza más eficiente, pero la duración del ciclo CIP se optimizará de acuerdo con las propiedades mencionadas anteriormente.

Cuando se requieren detergentes, uno de los más comunes es la sosa caustica (NaOH), aunque hay otros, a base de alcalinos y ácidos, que se pueden utilizar en función de la naturaleza del producto y los residuos que necesitan ser limpiados. Los alcalinos son generalmente más eficaces contra las proteínas y las grasas, mientras que los ácidos funcionan mejor para eliminar sales. Para los azúcares, el agua sigue siendo uno de los medios de limpieza más eficaces.

Sistemas CIP HRS

HRS ofrece dos tipos de sistemas CIP (y SIP). Una opción consiste en sistemas integrados en otros equipos, como los pasteurizadores y esterilizadores HRS, así como nuestra Serie Aseptic Block y Llenadoras Asépticas. Otra opción es la Serie HRS de sistemas independientes CIP y SIP, disponibles con tanques individuales (ST) o múltiples, que se calientan con un intercambiador de calor de la Serie HRS K. El diseño totalmente montado en bastidor y modular permite una instalación rápida y fácil. Los equipos totalmente automatizados se suministran con un sistema de control programable (PLC), que puede funcionar por sí solo, o integrarse en el sistema de control principal de la fábrica.