CIP- en SIP-reinigingsprocessen

Clean-in-place (CIP) en Steam-in-place (SIP) zijn geautomatiseerde methoden voor het reinigen en steriliseren van processystemen. CIP en SIP helpen industrieën om te voldoen aan strenge hygiëne- en veiligheidsvoorschriften, vooral in gevoelige sectoren zoals voeding, dranken en farmaceutica. De belangrijkste kenmerken van CIP en SIP zijn:

• Tijdsefficiëntie: CIP- en SIP-processen zijn geautomatiseerd, waardoor er aanzienlijk minder tijd nodig is voor handmatige reiniging en sterilisatie.
• Consistentie: Deze processen garanderen een consistente reinheid en minimaliseren het risico op menselijke fouten. Ze kunnen gebieden reinigen en steriliseren die niet gemakkelijk toegankelijk zijn voor mensen.
• Veiligheid: CIP en SIP verhogen de veiligheid door de blootstelling van werknemers aan schadelijke reinigingschemicaliën te verminderen en het risico op microbiële besmetting tijdens de productie te elimineren.
• Langere levensduur van apparatuur: Regelmatig en goed reinigen en steriliseren kan de levensduur van de machines verlengen, waardoor ze minder vaak vervangen hoeven te worden en minder kosten met zich meebrengen.
• Naleving van de regelgeving: CIP- en SIP-processen helpen te voldoen aan de strenge hygiëne- en sterilisatievoorschriften van de industrie.
• Eliminatie van transferrisico: Aangezien de sterilisatie en reiniging ter plekke worden uitgevoerd, is het niet nodig om materialen naar een aparte ruimte over te brengen, waardoor het risico op besmetting afneemt.

Inhoudsopgave

• Toepassingen
• CIP- en SIP-processen
  • Clean-in-place
  • Stoom-in-place
• Kleppen voor CIP- en SIP-processen
• De impact op afdichtingen
• FAQs

Toepassingen

CIP en SIP gebruiken chemicaliën, warmte en water om machines te reinigen, inclusief onderdelen zoals leidingen, filters en fittingen, zonder deze te demonteren. Deze aanpak is veel efficiënter dan apparatuur met de hand demonteren en reinigen, wat zeer tijdrovend is wanneer het op industriële schaal wordt uitgevoerd. Hier volgen enkele praktische toepassingen van CIP- en SIP-processen:

• Eten en drinken: CIP- en SIP-systemen zorgen voor reinheid en steriliteit tussen productiebatches, waardoor productveiligheid en -kwaliteit behouden blijven.
• Pharmaceutical: Deze processen voorkomen kruisbesmetting tussen medicijnbatches en houden omgevingen steriel, zodat ze voldoen aan de wettelijke normen.
• Biotechnologie: CIP en SIP reinigen en steriliseren laboratoriumapparatuur en voorkomen zo besmetting van biologische monsters.
• Brouwerij: Deze systemen houden de kwaliteit en smaak van bier op peil door brouwvaten en leidingsystemen te reinigen en te steriliseren.
• Healthcare: Ziekenhuizen gebruiken CIP- en SIP-processen om chirurgische instrumenten en medische apparatuur te steriliseren, waardoor de verspreiding van infecties wordt voorkomen.

CIP- en SIP-processen

CIP- en SIP-processen zijn meestal geautomatiseerd om precisie en herhaalbaarheid te garanderen. De exacte procedures variëren afhankelijk van het type apparatuur en de specifieke vereisten van de bedrijfstak.

Clean-in-place

CIP gebruikt een combinatie van warmte, chemicaliën en water om apparatuur te ontsmetten. De chemicaliën die gebruikt worden bij CIP-reiniging zijn onder andere:

• Natriumhypochloriet (Hypo)
• Natriumhydroxide (bijtende soda)
• Perazijnzuur (PAA)
• Fosfor- en salpeterzuur
• Chloordioxide

Met CIP kunnen de interne oppervlakken van afgedichte systemen worden gereinigd zonder demontage (of slechts in beperkte mate). Een typische CIP-cyclus duurt tussen de 60 en 90 minuten. De reinigingstemperaturen kunnen oplopen tot 100 °C (32 °F). Het is noodzakelijk om de stroomsnelheid van de reinigingsmedia tussen 1,5 en 3 m/s te houden om alle verontreinigingen effectief te verwijderen. De belangrijkste stappen in het CIP-proces zijn:

1. Voorspoelen: Het systeem wordt eerst gespoeld met water.
2. Chemische reiniging: Na de voorspoeling wordt een reinigingsoplossing, meestal een alkalische oplossing, door het systeem gecirculeerd.
3. Tussendoor spoelen: Na de chemische reiniging verwijdert een tussenspoeling met water de reinigingsoplossing. Dit voorkomt vervuiling van de chemische reinigingsoplossing in de volgende stap.
4. Zure spoeling: Deze stap is optioneel en is mogelijk niet voor alle systemen nodig. De zure spoeling neutraliseert de alkaliresten en verwijdert minerale afzettingen.
5. Laatste spoeling: Het systeem wordt nogmaals gespoeld met water om achtergebleven reinigingsmiddelen te verwijderen. Het laatste spoelwater kan worden bemonsterd en getest om er zeker van te zijn dat het systeem schoon is.
6. Reinigen: Het systeem wordt gedesinfecteerd door middel van warmte of een chemisch ontsmettingsmiddel.

Stoom-in-place

Het SIP-proces zet het CIP-proces voort, inclusief een extra sterilisatiestap. Essentiële hygiënische processen worden gesteriliseerd na het CIP-hoofdproces, waardoor alle resterende actieve micro-organismen in het systeem gegarandeerd worden geëlimineerd. Dit wordt bereikt door hoge temperaturen toe te passen, meestal 120 - 135 °C (248 - 275 °F), met heet water of verzadigde pure stoom. SIP is een cruciale stap in industrieën die farmaceutische producten en ultragepasteuriseerde melk produceren. De verschillende stappen in het steam-in-place proces zijn:

• Pre-sterilization: In deze eerste stap wordt de apparatuur grondig gereinigd met behulp van het CIP-proces om ervoor te zorgen dat er geen productresten of vuil meer achterblijven.
• Verwarming: Bij het SIP-proces wordt meestal stoom gebruikt. In dit stadium wordt stoom in de apparatuur gebracht om de temperatuur te verhogen tot een niveau dat micro-organismen doodt. De temperatuur en duur van deze fase zijn afhankelijk van het type apparatuur en het vereiste sterilisatieniveau.
• Bedrijf: De hoge temperatuur wordt gedurende een specifieke periode aangehouden om volledige sterilisatie te garanderen.
• Koeling: Na sterilisatie wordt de apparatuur afgekoeld, meestal met steriele lucht of steriel koelwater.
• Poststerilisatie: Het product is klaar voor gebruik na het koelen van de apparatuur. Bij sommige systemen kan een laatste spoeling met steriel water nodig zijn om condensatie te verwijderen.

Kleppen voor CIP- en SIP-processen

In CIP- en SIP-processen is het van cruciaal belang om kleppen te gebruiken die grondig gereinigd of gesteriliseerd kunnen worden zonder dat ze gedemonteerd of uit het systeem verwijderd hoeven te worden. Het grootste probleem met kleppen zoals kogelkleppen of schuifafsluiters is dat ze interne gebieden hebben die mogelijk niet volledig toegankelijk zijn voor de reinigings- of sterilisatieoplossingen, wat kan leiden tot verontreiniging.

Bij zowel CIP- als SIP-procedures wordt de voorkeur gegeven aan kleppen die zelflozend zijn en minimale dode zones hebben (gebieden waar de vloeistof kan stagneren). Dit zijn meestal membraanafsluiters of sanitaire vlinderkleppen, die ontworpen zijn om ter plekke gereinigd en gesteriliseerd te worden en die geen gebieden hebben waar product of reinigingsoplossing kan worden ingesloten. Lees ons artikel over sanitaire afsluiters voor meer informatie.

De impact op afdichtingen

CIP of SIP kan de afdichtingen van het product aantasten. De chemicaliën en extreem hoge temperaturen kunnen de levensduur van afdichtingen verkorten. De volgende factoren beïnvloeden de levensduur van de afdichting tijdens het SIP- en CIP-proces:

• Reinigingstemperatuur
• De concentratie van de CIP-reinigingsmiddelen
• Het afdichtingsontwerp en elastomeermateriaal

De combinatie van druk, belasting en hoge temperaturen kan de aantasting van bepaalde elastomeren versterken. Bovendien kan de complexe formulering van chemicaliën die worden gebruikt bij CIP en SIP de elastomeerafdichtingen beschadigen.

De juiste elastomeerafdichtingen kiezen

Het juiste materiaal voor de elastomeerafdichting is cruciaal voor CIP- en SIP-processen. Niet-conform materiaal kan leiden tot kostbare stilstand. Bij het kiezen van een afdichting voor voedingsmiddelen, zuivel of farmaceutische toepassingen is het cruciaal om te weten welke materialen de beste chemische en temperatuurbestendigheid hebben.

• VMQ en HNBR: VMQ (siliconenrubber) en gehydrogeneerd acrylonitrilbutadieenrubber (HNBR) zijn ongeschikt voor de meeste CIP- en SIP-toepassingen.
• FKM: Fluorelastomeren (FKM) presteren slecht in alkalische en zure media.
• EPDM: Ethyleenpropyleendieenmonomeer (EPDM) is een goede keuze voor het afdichten van aseptische technologie, maar is mogelijk niet geschikt voor intensievere CIP-maatregelen.
• FFKM: FFKM (perfluorelastomeer) is bestand tegen chemische media en hoge temperaturen, waardoor het het beste materiaal is voor CIP- en SIP-processen.

FAQs

Wat zijn CIP- en SIP-processen?

CIP (Clean-in-place) en SIP (Sterilization-in-place) zijn geautomatiseerde processen die worden gebruikt om machines, vaten of leidingen te reinigen en te steriliseren zonder demontage. CIP gebruikt chemicaliën, warmte en water, terwijl SIP stoom gebruikt voor sterilisatie.

Welke industrieën gebruiken vaak CIP- en SIP-processen?

CIP- en SIP-processen worden voornamelijk gebruikt in industrieën die een hoge mate van reinheid en steriliteit vereisen, zoals de voedingsmiddelen- en drankenindustrie, de farmaceutische industrie, de biotechnologie en de cosmetica-industrie.