Trong các dây chuyền chế biến thực phẩm, sữa và đồ uống, quy trình CIP đóng vai trò quan trọng nhằm duy trì môi trường sản xuất hợp vệ sinh, đảm bảo chất lượng và an toàn vệ sinh thực phẩm.
Hệ thống CIP bơm các dung dịch làm sạch, tráng rửa và khử trùng thông qua hệ thống đường ống giúp loại bỏ cặn bẩn của sản phẩm khỏi tất cả các bề mặt bên trong thiết bị.
CIP là viết tắt của từ “Clean in place”, có nghĩa là quy trình làm sạch bên trong các bề mặt tiếp xúc với sản phẩm như bồn chứa, đường ống xử lý và thiết bị; mà không cần phải tháo rời.
Hệ thống CIP được sử dụng để vệ sinh cho:
Chu trình CIP thường được tiến hành sau khi hoàn tất quy trình sản xuất, nhằm loại bỏ cặn bẩn hoặc khi thay đổi yêu cầu sản xuất từ sản phẩm này sang sản phẩm khác.
Mỗi chu trình làm sạch CIP đều có thông số đặc thù riêng tùy thuộc vào tính chất sản phẩm và yêu cầu quy trình, vì vậy không có chu trình CIP “điển hình” áp dụng cho tất cả nhà máy. Các yếu tố đánh giá, trình tự và thời gian của quá trình CIP có thể rất khác nhau giữa các nhà máy. Tuy nhiên một số bước chính cần có trong hầu hết các chu trình làm sạch như sau:
Quá trình tráng rửa sơ bộ là một bước rất quan trọng trong quy trình CIP vì quá trình này được giám sát và thực hiện tốt sẽ quyết định hiệu quả vệ sinh phần còn lại của chu trình CIP.
Chu kỳ tráng rửa:
Nước sử dụng cho tráng rửa có thể là nước từ thủy cục, nước đã khử ion (DI), nước đã được xử lý qua thẩm thấu ngược (RO), hoặc sử dụng lại dung dịch rửa cuối cùng từ quy trình vệ sinh trước đó. Cảm biến độ đục có thể được sử dụng để kiểm tra hiệu quả của việc tráng rửa đã loại bỏ tất cả các chất rắn hay chưa.
Xút hay còn được gọi với tên khác natri hydroxit hoặc NaOH, kiềm có độ pH cao ở nồng độ 0,5-2,0%. Xút giúp rửa sạch và loại bỏ chất béo dễ dàng hơn. Trong một số trường hợp bám bẩn, có thể sử dụng xút ở nồng độ tới 4%.
Xút thường được sử dụng làm hóa chất tẩy rửa chính trong hầu hết các chu trình CIP. Do tính chất không tạo bọt giúp giảm sự tạo bọt trong máy bơm và tăng hiệu suất bơm, phù hợp với các hệ CIP tuần hoàn.
Trong nhiều trường hợp, dung dịch rửa xút có thể được đưa trở lại bể chứa và tái sử dụng nhiều lần, điều này giúp giảm đáng kể chi phí nước, hóa chất và năng lượng.
Sau khi rửa bằng dung dịch xút, vệ sinh lại bằng nước bề mặt trong bồn và thiết bị.
Thời gian, nhiệt độ, lưu lượng của quá trình này được kiểm soát và thực hiện thông qua các thiết bị vòi xịt 360 độ được lắp bên trong bồn, sensor level đo mực chất lỏng, lưu lượng kế điện tử.
Bước này giúp đảm đảo không còn sót lại xút hay chất tẩy rửa. Trong nhiều hệ thống, nước rửa cuối cùng có thể được thu hồi và tái sử dụng làm dung dịch tráng rửa sơ bộ cho chu kỳ làm sạch tiếp theo. Nhiệt dư và hóa chất mà nó giữ lại từ lần xả cuối cùng sẽ giúp cho lần vệ sinh tiếp theo hiệu quả và tiết kiệm hơn.
Việc vệ sinh tiệt trùng giúp tiêu diệt các vi sinh vật trước khi bắt đầu chạy mẻ sản xuất tiếp theo. Trong nhiều năm, các dung dịch hypoclorit khác nhau (như kali, natri hoặc canxi), đã được sử dụng làm chất vệ sinh trong nhiều quy trình CIP.
Thành phần hoạt tính trong chất tẩy rửa khử trùng hypoclorite là clo. Tuy nhiên, do tính chất ăn mòn kim loại và tính độc hại của hypoclorite, xu hướng các nhà máy đang dần chuyển qua sử dụng peracetic acid (PAA) – tổng hợp từ hydrogen peroxide và acetic acid.
Lưu ý: Chất khử trùng làm giảm sự phát triển của vi khuẩn nhưng không tiêu diệt hoàn toàn tất cả các mầm bệnh trong hệ thống; vì đây là bước cuối cùng trong quy trình làm sạch, việc tái tuần hoàn dung dịch vệ sinh có thể gây nguy cơ nhiễm chéo. Đồng thời, chất khử trùng thường nhạy cảm với nhiệt độ cao và có thể mất tác dụng khá nhanh khi chúng ở trong dung dịch.
Vì mỗi chu trình làm sạch CIP đều có một bộ thông số riêng, một số nhà máy sẽ chọn thực hiện một số hoặc tất cả các bước tùy chọn sau đây.
Hệ thống thu hồi sản phẩm hoạt động bằng cách loại bỏ bất kỳ sản phẩm nào còn sót lại trong dây chuyền chế biến bằng đầu mút hình trụ urethane hoặc silicon – thường được gọi là “PIG” – hoạt động giống như bàn chải làm sạch đường ống để đẩy sản phẩm còn lại ra ngoài ở phía cuối dây chuyền.
Việc tiến hành thu hồi sản phẩm qua hệ PIG trước khi CIP giúp tiết kiệm thời gian, nước và hóa chất vệ sinh, giúp bù đắp chi phí đầu tư vào hệ thống thu hồi.
Nhiều nhà máy sản xuất sữa sử dụng phương pháp rửa acid thường xuyên để loại bỏ cặn sữa, còn được gọi là “mảng bám sữa”. Ngoài ra acid còn có tác dụng làm sáng thép không gỉ bị đổi màu bằng cách loại bỏ các vết khoáng chất vôi hóa.
Bước tùy chọn này sẽ được thực hiện giữa lần rửa trung gian và trước khi tráng rửa lần cuối. Acid phải được sử dụng thận trọng vì chúng có thể tấn công một số vật liệu đàn hồi trong hệ thống như roong đệm hoặc đế van gây ra sự xuống cấp hoặc hỏng hóc sớm.
Chu trình rửa acid:
Acid nitric là chất rửa được sử dụng phổ biến nhất để loại bỏ cặn và ổn định độ pH sau khi rửa xút. Ở nồng độ 0,5%, acid nitric có thể được sử dụng hiệu quả ở nhiệt độ thấp hơn so với dung dịch xút, cần ít gia nhiệt hơn. Acid photphoric đôi khi được sử dụng nhưng ít phổ biến hơn.
Lưu ý: Không nên rửa acid trước bước rửa xút khi loại bỏ cặn sữa vì acid có thể gây kết tủa protein, làm cho khó tẩy rửa hơn.
Bước thổi khô này giúp loại bỏ hơi ẩm còn lại trong hệ thống sau khi tráng rửa lần cuối. Để thực hiện bước này, hệ thống cần có thiết bị thổi khí và van một chiều thổi khí có thể CIP.
Tổng hợp từ nguồn: CSIDesign
Công ty TNHH Song Song
Tự hào 17 năm kinh nghiệm trong tư vấn thiết bị, máy móc dây chuyền từ châu Âu
Bạn có gì thắc mắc?
Đội ngũ tư vấn viên của Song Song sẵn sàng giải đáp mọi câu hỏi của bạn.
Bạn có gì thắc mắc?
Đội ngũ tư vấn viên của Song Song sẵn sàng giải đáp mọi câu hỏi của bạn.
Bạn có gì thắc mắc?
Hãy gọi vào số hotline của chúng tôi, đội ngũ tư vấn của Song Song sẽ giải đáp mọi thắc mắc của bạn.
Bạn có gì thắc mắc?
Đội ngũ tư vấn viên của Song Song sẵn sàng giải đáp mọi câu hỏi của bạn.
