QUY TRÌNH CIP (VỆ SINH THIẾT BỊ)

CIP (Clean in place) là quy trình được áp dụng để làm sạch bề mặt bên trong của các thiết bị như các loại ống dẫn, bồn chứa, hệ thống thiết bị, thiết bị lọc và các máy móc liên quan mà không cần thiết phải tháo rời các bộ phận. Hệ thống CIP được vận hành bằng thiết bị điều khiển lập trình được nhằm kiểm soát lưu lượng dòng chảy, nhiệt độ và thời gian lưu của các chất làm sạch như các chất có tình kiềm, tính acid, hoặc có thể kết hợp cả hai, để đạt được hiệu quả làm sạch tối ưu nhất. Lượng hóa chất làm sạch được tính toán phù hợp dựa trên kích thước của các bồn chứa và các đường ống dẫn để loại bỏ các tạp chất và sau đó được rửa trôi bằng nước. Tùy thuộc vào mỗi hệ thống CIP, các chất làm sạch có thể  được hồi lưu về bể chứa để tái sử dụng hoặc có thể được loại bỏ ngay sau quá trình làm sạch.

Sau khi kết thúc quá trình CIP, thiết bị phải được rửa sạch và đã được loại bỏ hoàn toàn các chất bẩn. Tất cả các chất bẩn phải được rửa trôi hoàn toàn bằng dòng nước cuối. Tạp chất tồn dư trong chất làm sạch có thể được kiểm tra bằng các phương pháp phân tích riêng biệt hoặc tổng hợp. Các phương pháp phân tích riêng biệt nhằm xác định các thành phần riêng của chất làm sạch như ISE (Điện cực chọn lọc ion), HPLC (Phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao), TLC (Kĩ thuật sắc kí lớp mỏng, phương pháp đo phổ phát xạ ngọn lửa hay phương pháp quang phổ hấp thụ tử ngoại. Phương pháp phân tích tổng hợp nhằm xác định sự có mặt của hỗn hợp các chất như phương pháp đo nồng độ PH, đo độ dẫn điện, và phân tích TOC (Tổng lượng cacbon hữu cơ). Các cơ quan lập pháp thường ưu tiên áp dụng các phương pháp phân tích riêng biệt, tuy nhiên các phương pháp phân tích tổng hợp vẫn có thể được sử dụng tùy theo mục đích.

QUY TRÌNH HOẠT ĐỘNG

-  Thu hồi sản phẩm: Trước khi làm sạch phải loại các sản phẩm còn lại trong thiết bị ra ngoài trước khi đưa nước sạch vào để rửa. Quá trình này có thể áp dụng dựa trên nguyên tắc của trọng lực, hoặc có thể sử dụng khí nén hay nước. Giai đoạn này thường được kết hợp với giai đoạn trước khi rửa bằng việc dùng van chuyển hướng để tạo điều kiện phục hồi sản phẩm.
-  Tiền tẩy rửa: Làm sạch sơ bộ thiết bị tránh làm loãng dung dịch tẩy rửa khi đưa vào thiết bị. Giai đoạn này người ta sử dụng lại nước từ quá trình rửa trung gian. Điều này sẽ làm giảm lượng nước tiêu thụ và nước thải đồng thời có thể tận dụng năng lượng nhiệt và các chất tẩy rửa còn sót lại để đưa vào hệ thống phục hồi khi tới giai đoạn rửa phục hồi.
-  Tuần hoàn chất tẩy rửa: Quá trình này được đánh giá bằng thực nghiệm, thời gian được thay đổi từ 15 phút đến 1h. Khi tăng nhiệt độ hoặc nồng độ chất tẩy rửa thời gian có thể rút ngắn. Tùy thuộc vào công thức của chất tẩy rửa mà khả năng tạo bọt có thể dẫn đến ô nhiễm sản phẩm, hiện tượng tạo bọt có thể do một số nguyên nhân như việc cuốn theo không khí do hoạt động không hiệu quả của bơm. Sự kết hợp của chất tẩy rửa và khử trùng có thể sử dụng trong giai đoạn này tuy nhiên vẫn gặp phải nhiều hạn chế do sự mất cân bằng tỷ lệ các chất.
-  Rửa trung gian: Sử dụng nước sạch ở nhiệt độ thấp để loại bỏ các chất tẩy rửa trong thiết bị đồng thời thu hồi các chất tẩy rửa, ngoài ra còn có tác dụng làm mát chuẩn bị cho giai đoạn khử trùng. Nước của giai đoạn này được tái sử dụng cho giai đoạn tiền tẩy rửa ở trên.
-  Tuần hoàn chất tẩy rửa lần 2: Một số chương trình CIP có thể tuần hoàn chất tẩy rửa hai lần, tùy vào sản phẩm mà chất tẩy rửa có thể là axit hoặc bazo.
-  Rửa trung gian lần 2: Giai đoạn này dùng nước để rửa nhưng nước phải tuyệt đối sạch vì nó liên quan đến giai đoạn khử trùng.
-  Khử trùng: Quá trình khử trùng được xảy ra ở nhiệt độ thấp và dùng một chất diệt khuẩn oxy hóa ví dụ như: sodium hypoclorite hoặc acid peracetic. Một số chất diệt sinh vật có sẵn không oxy hóa nhưng phải tạo bọt thấp và nhanh chóng thực hiện trong nước lạnh để có hiệu quả CIP cao. Cũng có thể sử dụng nước nóng cho giai đoạn khử trùng, nhưng đòi hỏi năng lượng nhiệt cao, tốn kém.
-  Giai đoạn kết thúc: Giai đoạn này dùng nước sạch, nếu dùng nước bẩn sẽ dẫn đến ô nhiễm sau khử trùng và hư hại sản phẩm.
ƯU ĐIỂM

-  Không cần tháo lắp các thiết bị.

-  Thực hiện trong thời gian ngắn.

-  Tẩy rửa được những vị trí khó rửa trong bồn rửa.

-  Giảm nguy cơ bị lây nhiễm hóa học.

-  Giảm đáng kể sự can thiệp thủ công và thời gian làm sạch.

-  Tăng chất lượng sản phẩm và thời gian bảo quản.

Với các ưu điểm vượt trội như: làm sạch nhanh chóng, tính hiệu quả và đặc biệt là không chứa các chất hóa học phơi nhiễm gây hại cho con người, hệ thống CIP được áp dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp có yêu cầu khắt khe và nghiêm ngặt về tiêu chuẩn an toàn vệ sinh như lĩnh vực sản xuất các sản phẩm từ sữa, ngành công ngiệp đồ uống, thực phẩm , dược phẩm hay mỹ phẩm. Điển hình như thệ thống CIP được sử dụng trong quá trình làm sạch các thùng chứa vi sinh, các chất gây men, các thùng chứa hỗn hợp và nhiều thiết bị máy móc trong các nhà máy, nhiều hệ thống CIP sử dụng các chất làm sạch có tính kiềm chứa 0,5 – 2 % (khối lượng) xút ăn da hay NaOH để loại bỏ các chất béo và protein.