industria

În industriile alimentare, pe lângă necesitatea de a produce cât mai multe unități de alimente procesate, acestea trebuie să fie de o calitate adecvată. În acest sens, acestea trebuie să fie sigure, să nu producă nicio infecție toxică pentru oricine le consumă și să mențină caracteristicile fizico-chimice și organoleptice în toate loturile de-a lungul vieții lor comerciale. Un aspect important este asigurarea unui protocol adecvat de igienă pentru instalații și echipamente, astfel încât să nu existe rămășițe care ar putea modifica produsele produse ulterior.

În principiu, există două tipuri de procese de igienizare a suprafeței în industria alimentară: procesele OPC (Open Plant Cleaning) și CIP (Cleaning In Place). Procesele OPC constau în curățarea suprafețelor „exterioare” precum curele, mese de lucru, exteriorul umpluturilor, rezervoarelor etc. De obicei, acest tip de curățare se realizează prin aplicarea de apă sub presiune și produse de curățare și dezinfectare sub formă de spumă, pentru a menține mai mult timp în contact cu suprafețele care trebuie igienizate. Pe de altă parte, procesele CIP sunt de igienizare a suprafețelor „interioare”, cum ar fi interiorul rezervoarelor, rezervoarelor, conductelor, umpluturilor etc.

Curățare

În industriile băuturilor, ambele procese de igienizare sunt simultane, deși procesele de curățare CIP sunt mult mai importante. CIP este acronimul pentru Curățare în loc (curățare „în loc”). Înseamnă curățarea instalațiilor de producție fără demontarea sau modificarea stării de funcționare pentru a asigura coerența și durabilitatea. Pentru a finaliza o curățare eficientă, trebuie să fie prezente cele patru elemente incluse în cercul Sinner:

Aceste elemente sunt: ​​Produs de curățare, energie mecanică, putere de încălzire și timp. Toate elementele trebuie să fie prezente în orice moment în timpul activității de curățare, fiecare dintre ele pe scara care îi corespunde. Dacă doriți să micșorați oricare dintre aceste elemente, trebuie să măriți altul sau altele pentru a completa cercul. Vom analiza fiecare dintre ele separat:

Timp

Toate procesele fizico-chimice de dizolvare/dispersare a depunerilor de murdărie depind de factorii de timp. Când este analizat din punct de vedere al eficienței chimice a detergentului, murdăria este îndepărtată strat cu strat; Deși avem o concentrație mare de detergent, este necesar un anumit timp de contact înainte ca ultimul strat de murdărie să poată fi îndepărtat. În cazul rezervoarelor și rezervoarelor, timpul va depinde și de tipul de bile de curățare.

Puterea mecanică

În procesele CIP se referă la debitele, viteza și presiunea. Dacă curățați țevile, debitul și debitul trebuie luate în considerare. În timpul curățării, debitul trebuie să fie turbulent în conducte.

_

Fluxuri laminare și turbulente

Viteza de curgere este distanța parcursă pe timp (m/s). Viteza fluidului variază în interiorul circuitului, este cea mai mare în centrul țevii și cea mai mică în peretele acesteia (datorită fricțiunii), iar acest lucru se numește profilul de viteză. Stratul de lichid de pe suprafața țevii a cărui viteză este zero se numește „strat sub-laminar”. Când viteza este mărită, stratul sub-laminat devine mai subțire și murdăria de pe suprafața țevii poate „primi” acțiunea mecanică. Pentru curățare viteza minimă necesară este de 1,5 m/s, pentru a îndepărta stratul sub-laminar este necesar> 0,3 m/s, astfel încât viteza de curgere recomandată în timpul ciclului de curățare ar trebui să fie de cel puțin 1, 8 m/s.

_

Dacă rezervoarele sau rezervoarele sunt curățate, trebuie să luăm în considerare debitul și presiunea. Abordarea tradițională este utilizarea volumelor mari de lichid la presiune scăzută, se utilizează bile statice și scopul este de a se asigura că lichidul de curățare curge prin întreaga suprafață internă. Efectul de curățare se realizează prin glisarea soluțiilor de curățare pe pereții rezervoarelor, adică prin efectul gravitațional. Prin intermediul acestui tip de bile fixe, consumul de soluții este ridicat (cu costul excesiv), pe lângă un timp mai lung, deoarece puterea mecanică este foarte mică și efectul de curățare ar trebui să contribuie la un grad mai mare de timp, putere calorică și substanța chimică. Pe de altă parte, există o metodă mai modernă și mai eficientă care implică direcționarea unui volum mai mic de lichid de curățare la presiune mai mare spre suprafețe. Acest lucru se face folosind un jet care produce o acțiune de spălare (efect mecanic). Pentru această metodă se folosesc capete de jet rotative. Cu aceste capete este posibil să se impacteze jetul pe toată suprafața internă a rezervoarelor.

Este important să alegeți corect numărul, tipul și locația bilei de pulverizare sau a bilelor pentru a obține o acoperire completă, deoarece trebuie luate în considerare posibilele formațiuni de „umbră” datorate agitatorilor, deflectoarelor, gurilor de vizitare, țevilor etc.

_

Bile de pulverizare statice.

Produs de curățare

Acest element se referă la energia chimică sau concentrația soluției de curățare. Alegerea detergentului cel mai potrivit va depinde de:

Solubilitate rapidă și completă în apă.

Hidratare rapidă și dizolvarea murdăriei.

Putere mare de sechestrare.

Bună clătire.

Compatibil cu echipamentul de curățat.

Puterea de încălzire

Se referă la energia termică. Afectează atât vâscozitatea, cât și viteza de reacție. Alegerea temperaturii pentru curățare va depinde de posibilitatea soluțiilor de încălzire, de tipul de murdărie, de dificultatea în îndepărtarea murdăriei, de formula detergentă, de materialele echipamentului care trebuie curățat, ... În general, o creștere a temperaturii cu 10 ° C dublează substanța chimică capacitatea de reacție a detergentului. Controlul temperaturii este important și mai fierbinte nu este întotdeauna mai bun (deoarece proteinele pot fi denaturate peste o anumită temperatură). În acest context, măsurarea precisă a temperaturii și calibrarea periodică a termometrelor sunt foarte importante.

Cele patru elemente de curățare trebuie să fie prezente într-o măsură mai mare sau mai mică. Dacă una dintre ele este complet eliminată, nu se realizează o curățare adecvată. Pe de altă parte, pe lângă aceste patru elemente, trebuie inclus un alt element suplimentar: ACOPERIREA. Dacă soluțiile de curățare nu accesează în mod adecvat toate suprafețele care trebuie curățate, nu vom realiza o curățare completă. Iată o problemă de acoperire:

Colorarea cu riboflavină: a) Colorarea fluorescentă apare pe suprafața rezervorului înainte de clătire, b) colorarea reziduală rămâne în „umbra” agitatorului după clătire.

În cadrul acoperirii putem distinge între: acoperire directă, care ar fi suprafața soluțiilor de curățare accesate direct din minge sau jet; și acoperire indirectă, care ar fi suprafața pe care soluțiile de curățare nu au impact direct din minge sau jet, ci intră în cascadă sau alunecând de pe suprafețe superioare. Dacă avem nevoie de un efect mai mare de curățare într-o zonă de acoperire directă, se poate realiza prin creșterea presiunii; totuși, într-o zonă de acoperire indirectă pentru a obține un efect mai mare de curățare este necesar să se mărească debitul și, după caz, timpul.

În cazul conductelor, este important să accesați toate punctele suprafeței interne a conductei, din acest motiv, trebuie acordată o atenție deosebită supapelor (este recomandabil să faceți scurte deschideri/închideri în timpul ciclurilor de igienizare), bifurcații (Ts ) și puncte în care sunt instalate sonde, cum ar fi temperatura, conductivitatea, debitul, presiunea, ... În orice caz, este recomandabil să efectuați inspecții ale interiorului conductelor prin dezasamblarea unui element și introducerea borescopului.

Dezinfectare

La fel ca pentru curățare este esențial să ne gândim la cercul Sinner, pentru dezinfectare factorii care trebuie luați în considerare sunt: ​​acoperirea, tipul produsului dezinfectant, doza, temperatura și timpul de contact. Adică efectul mecanic nu este important.

Acoperire

Asigurați-vă că soluția dezinfectantă intră în contact cu întreaga suprafață. Prin urmare, va fi necesar să se asigure o eliminare prealabilă a oricărui tip de reziduu, cum ar fi produsele alimentare, incrustările minerale sau organice, biofilmele, ... În acest sens, este important să nu neglijăm posibilele „pete negre”, cum ar fi supapele (deschise și închidere în faza de dezinfecție), bifurcații (Ts), puncte în care există sonde, guri de vizitare, deflectoare, agitatoare, ...

Produs dezinfectant

Produsul dezinfectant trebuie să aibă următoarele caracteristici:

• Fii extrem de eficient împotriva unei varietăți largi de microorganisme în concentrații scăzute, adică fii economic la doza de utilizare.

• Nu trebuie să fie coroziv sau să păteze materialele care sunt în contact cu dezinfectantul.

• Fiți cât mai specific posibil împotriva microorganismelor care vor fi ucise.

• Fiind un bun reductor de tensiune superficială, adică având proprietăți bune de umectare și penetrare pentru a putea accesa mai ușor pentru a contacta suprafețele în întregime.

• Fii stabil în depozitare.

• Fiți ușor de aplicat/dozabil în condiții practice de utilizare.

Există două tipuri principale de produse dezinfectante: oxidante și neoxidante.

Dintre dezinfectanții oxidanți, cei mai utilizați sunt cei pe bază de clor și cei pe bază de peroxid-peracetic. Avantajele ambelor sunt că au un spectru larg de acțiune și sunt rapide, iar principalele dezavantaje sunt că sunt instabile și corozive, astfel încât acestea trebuie tratate cu prudență. În ambele cazuri, ele oxidează și materia organică prezentă, inactivând astfel, cel puțin parțial, în prezența materiei organice; deci este foarte important ca curățarea preliminară să fie excelentă. Dintre dezinfectanții clorurați se remarcă prin utilizare hipocloritul de sodiu și dioxidul de clor. Dintre dezinfectanții pe bază de peroxid-peracetic, cei mai utilizați sunt peroxidul de hidrogen și amestecurile de peroxid de hidrogen și acid peracetic. În acest din urmă caz, apare un efect sinergic al ambilor compuși și soluțiile care conțin doar apă oxigenată se îmbunătățesc, deoarece nu necesită atât de mult timp sau temperaturi atât de ridicate.

Pe de altă parte, printre dezinfectanții neoxidanți se remarcă cei pe bază de amoniu cuaternar, acizi anionici, cei pe bază de Biguanidă și dezinfectanții amfoteri. Dezinfectanții cuaternari pe bază de amoniu nu sunt folosiți în mod tradițional pentru sistemele CIP, deoarece sunt foarte spumante. Dezinfectanții cu acid anionic, în funcție de surfactantul utilizat în formularea lor, pot fi spumă puternică sau spumă controlată. Numai în acest din urmă caz ​​ar fi aplicabil sistemelor CIP. Acestea permit efectuarea fazelor acide și dezinfectante în aceeași operație. Dezinfectanții pe bază de biguadină pot fi utilizați în sistemele CIP, au o activitate similară cu amoniurile cuaternare, cu excepția bacteriilor Gram-negative, împotriva cărora Biguanida este mai eficientă. În ceea ce privește dezinfectanții amfoteri, aceștia prezintă o eficacitate adecvată împotriva diferitelor tipuri de microorganisme, deși prezintă în general probleme în ceea ce privește aplicarea lor în sistemele CIP datorită formării spumei. Cu toate acestea, există formulări în care spuma poate fi controlată.

Temperatura

Temperatura în sine poate fi un sistem de dezinfecție. Deși în aceste cazuri este necesar să se mențină temperaturi ridicate pe toate suprafețele pentru un anumit timp. Aceste sisteme au costuri foarte mari și pot prezenta alte efecte adverse pe termen mediu/lung, cum ar fi incrustările minerale (în principal de origine calcaroasă datorită sărurilor de calciu prezente în apă).

Pe de altă parte, în unele formulări dezinfectante își îmbunătățesc activitatea biocidă la o anumită temperatură și în alte cazuri pot genera reacții corozive, în principal în cazul produselor oxidante clorurate.

Pentru toate acestea, este important să controlați temperatura de aplicare a soluției dezinfectante și să mențineți (dacă este necesar) această temperatură pe tot parcursul acțiunii. În acest context, măsurarea precisă a temperaturii și calibrarea periodică a termometrelor sunt foarte importante.

Timp de contact

Dezinfectarea este un proces fizico-chimic, deoarece produsul dezinfectant trebuie să acceseze suprafața pentru a fi dezinfectat și ulterior activul dezinfectant are nevoie de un timp pentru a acționa. Acest timp de acțiune depinde de dezinfectantul activ, de adjuvanții pe care îi are formula de dezinfectant și de temperatură. Dezinfectantul activ trebuie să poată accesa și reacționa cu microorganismul în cauză, fie prin destabilizarea membranei, fie prin orice alt mecanism.

Un alt aspect de luat în considerare este reutilizarea soluțiilor dezinfectante. Acest lucru nu este, în general, recomandabil, deși se poate face prin controlul dozei de ingredient activ dezinfectant și validarea numărului de utilizări.

Pentru a optimiza cantitatea de substanță chimică dezinfectantă utilizată, o opțiune bună ar fi utilizarea unei cantități de soluție dezinfectantă pentru obiectul care trebuie igienizat și apoi aruncat. Pentru aceasta, CIP ar trebui să fie programat astfel încât, în faza de dezinfecție, cantitatea de soluție dezinfectantă să fie trimisă din CIP mai întâi pentru a accesa întreaga suprafață a obiectului care urmează a fi igienizat și ulterior recircula această soluție în obiect fără a reveni la CIP.

Principalele obiective ale unui sistem CIP eficient sunt:

• Maximizați securitatea pentru a evita contaminarea încrucișată în modificările produsului.

• Minimizați timpul de curățare CIP pentru a reduce impactul curățării asupra producției.

• Optimizați eficiența termică, evitând pierderile de căldură inutile.

• Minimizați utilizarea apei. Optimizarea recuperării apei și soluții de curățare.

Procesul convențional CIP al multor fabrici de prelucrare a alimentelor implică cicluri multiple care pot include: clătire inițială cu apă recuperată, fază alcalină, fază acidă, igienizare; O clătire intermediară trebuie să meargă întotdeauna între fiecare dintre acestea și să se termine cu o clătire finală. Clătirile și fazele de spălare variază de la cinci minute la o oră. Din acest ciclu complet, ciclurile pot fi efectuate prin eliminarea fazelor (de exemplu, faza acidă) sau prin asocierea fazelor (de exemplu, acidul și dezinfectarea). În acest fel, unele elemente pot fi curățate zilnic cu cicluri „scurte” numai cu fază alcalină și o dată pe săptămână efectuați ciclul complet. Cu toate acestea, orice recomandare cu privire la aceste procese ar necesita un studiu detaliat de către tehnicieni specializați în acest tip de curățare.

Acest articol a fost publicat de revista Tecnoalimen nr. 17 (martie 2017)