Ozonul în instalațiile CIP: curățare fără produși chimici dăunători

 

Instalațiile de tip CIP (Clean in Place) sunt utilizate pentru a curăța interiorul sistemelor închise de procesare al lichidelor din industria alimentară, de genul țevi, echipamente de procesare, sisteme de filtrare, etc., fără a fi dezasamblate.

Acest tip de instalații de curățare sunt utilizate cu preponderență în industriile care necesită o curățare temeinică a echipamentului de procesare cum este industria alimentară sau cea a băuturilor.

Principalele beneficii ale acestor instalații sunt: o curățare mai rapidă și posibilitatea de a repeta curățarea de câte ori este necesar, mai puțină mână de lucru necesară pentru această activitate, oamenii care se ocupă de procesul de mentenanță sunt mai puțin expuși la produsele chimice.

În instalațiile CIP, ingredientele principale de curățare sunt produsele chimice pentru curățare, temperatura ridicată și apa. Toate aceste ingrediente sunt utilizate pentru a îndepărta impuritățile care se depun în interiorul instalațiilor de procesare și care pot duce la schimbarea gustului și a mirosului produselor rezultate.

În funcție de gradul de acumulare, impuritățile pot fi vizibile sau invizibile sub formă de bacterii cum sunt E Coli sau sporii de drojdie. Ținând cont de gradul de acumulare al impurităților și de sistemul care este curățat, în instalațiile CIP sunt utilizați diverși agenți chimici. De asemenea, dacă acumularea de impurități este majoră, apa cu care se va face curățarea trebuie încălzită la 75 de grade Celsius.

Factori care pot influența eficiența unui sistem CIP

Aceste sisteme pot fi foarte eficiente în curățarea instalațiilor de procesare deoarece ajută la economisirea timpului angajaților și sunt mult mai eficiente față de curățarea și igienizarea manuală.

Odată ce acest sistem este instalat, curățarea se poate face ori de câte ori este nevoie fără a întrerupe rutina zilnică a personalului din fabrică. Pentru ca totul să ruleze cât mai eficient, aceste sisteme trebuiesc reglate în funcție de tipul de impurități pe care sunt menite să le îndepărteze.

Astfel, există câțiva factori care variază în funcție de situație și care, dacă sunt setați corect, pot crește nivelul de eficiență al instalației.

Temperatura	Depinzând de nivelul de grăsimi prezente în impurități, temperatura trebuie ridicată sau coborâtă. De exemplu, pentru o instalație de procesare a laptelui temperatura poate să atingă și 80°C.
Timpul de funcționare	Acest factor depinde atât de temperatură cât și de tipul de detergent folosit. Dacă unul dintre acești factori este deficitar, timpul de spălare poate fi prelungit pentru a asigura dispariția bacteriilor dăunătoare.
Detergentul utilizat, tipul și concentrația acestuia	În instalațiile de tip CIP se folosesc diverși agenți chimici care îmbunătățesc și eficientizează procesul de curățare în funcție de felul impurităților care trebuie îndepărtate.
Agentul de dezinfectare	Acesta este folosit pentru a îndepărta orice bacterii sau agenți patogeni care au putut fi introduși în sistemul de procesare după ultima clătire în cadrul CIP.

 

Agenți de curățare utilizați în instalațiile CIP

În funcție de gradul de impurități acumulate și de tipul de sistem care este introdus în procesul de curățare, în sistemele CIP sunt de regulă utilizați următorii agenți de curățare:

• Soda caustică sau hidroxid de sodiu (NaOH);
• Acid fosforic (H3PO4) și acid azotic sau apă tare (HNO3);
• Hipoclorit de sodiu (NaOCl);
• Acid paracetic (APA – CH3CO3H).

Soda caustică este un alcalin care reacționează cu grăsimile din impurități și ajută la îndepărtarea lor. Este utilizată în concentrație de 0.5% până la maxim 2%, însă nu este eficientă pentru îndepărtarea impurităților întărite pe pereții recipientului care este supus procesului de curățare, însemnând că alte ingrediente vor fi necesare pentru a îmbunătăți soluția de curățare.

Soda caustică este relativ ieftină și poate fi găsită ușor în comerț, ceea ce o face să fie elementul chimic ideal de curățare pentru instalațiile mici și mijlocii de fabricare a berii.

Acidul fosforic și acidul azotic sunt utilizate drept componenți ai detergentului folosit la curățare. Aceștia sunt mai eficienți comparativ cu soda caustică la îndepărtarea zonelor întărite și își fac efectul la temperaturi mai mici.

Totuși, trebuie folosiți cu grijă având în vedere că pot ataca valvele și garniturile. Acești acizi sunt utilizați în curățarea ustensilelor din industria laptelui deoarece sunt foarte eficace în îndepărtarea depunerilor de pe pereții interiori.

Hipocloritul de sodiu este printre cei mai ieftini agenți de curățare folosiți. Totuși, trebuie utilizat cu grijă deoarece corodează oțelul inoxidabil și distruge garniturile în concentrații ridicate. De asemenea, poate afecta personalul care se ocupă de manevrarea instalațiilor.

Acidul paracetic (APA) este format dintr-o mixtură de acid acetic și peroxid de hidrogen sau apă oxigenată (H2O2). Este un puternic agent de oxidare (comparabil chiar cu capacitatea de oxidare a ozonului) și este considerat foarte eficient împotriva bacteriilor prezente în instalațiile de prelucrare. APA trebuie manevrat cu grijă și nu trebuie niciodată manevrat manual având în vedere că este dăunător pielii și ochilor.

De asemenea, APA distruge cauciucul natural și poate distruge anumite garnituri dacă acest aspect nu este luat în considerare.

 

Utilizarea ozonului ca și agent de curățare în instalațiile CIP

Datorită problemelor ridicate de agenții chimici utilizați în instalațiile CIP pentru sănătatea consumatorilor, a fost introdus un alt element care s-a dovedit a fi mai eficient fără a afecta sănătatea personalului sau cea a consumatorilor.

Acest element de curățare este ozonul (O3).

Ozonul este cel mai puternic oxidant de pe piață care reacționează cu bacteriile și agenții patogeni întâlniți în cale și îi distruge prin modificarea structurii moleculare. Este extrem de eficient deoarece, pe lângă faptul că este capabil să omoare toate bacteriile dăunătoare, nu afectează mediul înconjurător sau personalul care îl manevrează. Reacția are loc cu eliberare de oxigen, ajutând la îmbunătățirea condițiilor de lucru pentru personal. De asemenea, ozonul nu necesită stocare deoarece este produs pe loc de un generator de ozon, eliminând problemele legate de acest aspect.

Principalele beneficii ale ozonului în instalațiile de felul CIP sunt:

• Produsele chimice sunt eliminate din procesul de curățare, economisind costurile de utilizare și transportare/ stocare și problema poluării mediului în urma proceselor ce implică aceste substanțe;
• Pot fi înlocuite rundele de spălare cu apă fierbinte, economisind costuri de energie;
• Ozonul nu lasă reziduuri după utilizare care ar putea schimba gustul sau consistența produsului final;
• Apa reziduală rezultată conține mai puțini agenți chimici, fiind mai ușor de reintrodus în sistem;
• Pot fi rulate mai puține runde de spălare în instalațiile CIP, scurtând astfel timpul de curățare și prelungind timpul de producție;
• Nu are proprietăți corozive și astfel garniturile și alte elemente sensibile din sistemele curățate nu necesită protecție suplimentară.

Pe scurt, ozonul este un agent de curățare și igienizare care ajută la reducerea costurilor de utilizare a instalațiilor CIP și protejează mediul în care este utilizat.

 

Utilizarea ozonului în instalații CIP pentru diverse industrii

Industriile implicate în producerea de lichide destinate consumului public folosesc diverși produși chimici pentru ciclul de curățare. Aceștia sunt selectați în funcție de capacitatea lor de a influența produsul final rezultat. Ozonul, datorită capacității sale de a distruge bacteriile fără a lăsa reziduuri, este preferat în majoritatea cazurilor.

Industria băuturilor – Ozonul este preferat în special în industria berii și a vinului deoarece nu influențează produsul final. Aroma și gustul berii și vinului sunt foarte sensibile la compuși străini, iar utilizarea de produse chimice în procesul de curățare poate distruge produsul final.

Ozonul ajută de asemenea și la reducerea timpului ciclului de curățare ceea ce presupune o creștere a timpului de producție.

În industria berii și a vinului, dacă recipientele de sticlă nu sunt curățate regulat și cu minuțiozitate, pe pereții acestora se va dezvolta biofilmul microbian, care duce în mod implicit la o scădere a calității în produsul finit.  De aceea, reducerea timpului de curățare și creșterea eficienței igienizării sunt foarte importante. În concluzie, ozonul este soluția cea mai eficientă din punct de vedere calitativ și al costurilor.

Industria de extragere a proteinelor din mâncare – procesul de extragere a evoluat în ultima perioadă însă problema organismelor microbiene a rămas prezentă. În această situație, ozonul este utilizat atât pentru a igieniza produsul final cât și în instalațiile CIP.

Industria produselor lactate – Laptele este un mediu excelent pentru bacterii și microorganisme, ceea ce face procesul de curățare al recipientelor extrem de important. În zonele de îmbuteliere a laptelui este necesar ca țevile de transportare să fie curățate de cel puțin două- trei ori pe zi.

În mod tradițional, acestea sunt curățate cu sodă caustică deoarece aceasta reacționează cu grăsimile din lapte și le face mai ușor de îndepărtat. Totuși, curățarea și igienizarea cu ozon s-a dovedit a fi mult mai eficientă și rentabilă ca și costuri.

În concluzie

Marile industrii producătoare de lichide pentru consum au introdus ozonul ca agent principal în curățarea și igienizarea recipientelor și a instalațiilor de producție. Acest pas ajută la reducerea costurilor necesare pentru energie, depozitare și mână de lucru specializată, la reducerea componenților reziduali care se regăsesc în produsul finit și la reducerea timpului necesar unei curățări minuțioase.