CIP-мойка: как выбрать моющие средства для эффективной безразборной очистки оборудования
В ряде отраслей соблюдение санитарных норм имеет критическое значение и влияет на качество и безопасность продукции. При этом важно, чтобы оборудование, участвующее в производстве, было чистым не только снаружи, но и изнутри. Для внутренних поверхностей агрегатов, сложных в демонтаже, применяется бездемонтажная автоматизированная мойка — CIP (Cleaning-In-Place).
Что такое CIP-мойка и почему выбор моющего средства имеет решающее значение
CIP (Clean In Place) — это способ очистки внутренних поверхностей промышленного оборудования без его демонтажа. Его суть состоит в том, что моющие растворы циркулируют по замкнутому контуру. При этом процессу задаются нужные параметры: температура, скорость потока, концентрация моющих растворов, время работы. Такая технология применяется для очистки трубопроводов, теплообменников, резервуаров, ёмкостей со сложным доступом, насосов, клапанов, линий розлива. Она востребована в разных отраслях:
- в молочной промышленности;
- в пивоварении;
- в производстве напитков и соков;
- в мясопереработке;
- в фармацевтике;
- в производстве косметики.
Этот метод очистки предпочтителен, потому что не подразумевает сложный демонтаж оборудования и механическое воздействие на его поверхности.
Некоторые узлы физически нельзя очистить вручную. Но, даже если оборудование теоретически можно разобрать и вымыть таким способом, это займёт гораздо больше времени, даст менее предсказуемый результат, чем применение автоматической мойки. При этом персоналу не придётся контактировать с концентрированными едкими моющими средствами.
Безразборная автоматизированная мойка не зависит от «человеческого фактора», что позволяет добиться стабильного качества очистки. Турбулентный поток жидкости и специальные распределительные устройства промывают все труднодоступные зоны равномерно и эффективно.
Какие загрязнения удаляет CIP-мойка и почему одной химии недостаточно
Очищающие составы обеспечивают растворение и эмульгирование загрязнений, а затем их удаление потоком жидкости. Но подобрать универсальное средство, которое способно качественно промыть замкнутую систему, невозможно. Загрязнения неоднородны по своей природе:
- Органические — это жиры, масла, белки, сахара, остатки продуктов, например, молока или пива — не растворяются в воде и образуют на внутренних поверхностях прочную плёнку.
- Минеральные — это известковый налёт, который образуется из-за использования жёсткой воды, а также специфические загрязнения, характерные для определённых отраслей. В молочном производстве это соли кальция и фосфора, образующиеся при нагреве молока, в пивоваренной — оксалаты и другие соли, откладывающиеся в бродильных ёмкостях.
- Биологические загрязнения — это скопления микроорганизмов, не чувствительных к обычным способам очистки.
На каждый вид загрязнений необходимо специфическое воздействие.
Какие моющие средства используют для CIP-мойки
На предприятиях схему применения моющих средств подбирают под тип производственного оснащения и вид загрязнений. Чаще всего цикл CIP-мойки оборудования включает несколько этапов:
- Ополаскивание для удаления основных загрязнений.
- Щелочная мойка.
- Ополаскивание между циклами.
- Кислотная мойка.
- Ополаскивание после применения агрессивных растворов.
- Дезинфекция оборудования.
- Окончательная промывка.
Таким образом, в зависимости от целей очистки и типа загрязнений, для каждой процедуры могут использоваться разные составы.
Щелочные средства для CIP-мойки
Щелочные препараты применяют в первую очередь для удаления загрязнений органического происхождения. Щёлочь вступает в реакцию омыления с жирами, разрушает белковые структуры остатков молока, сыворотки, мяса, помогает расщеплять углеводы и сиропы. Щелочные растворы также эффективно справляются с биоплёнками — слоями микроорганизмов, закрепившимися на внутренних поверхностях. Особенно актуально их применение для мойки пищевого оборудования на предприятиях по обработке молочных продуктов, при изготовлении соусов, масел, а также в пивоваренном производстве для очистки от остатков брожения.
Компания PLEX разработала специализированные средства для удаления загрязнений органического характера:
- Моющее средство PLEX ПИРИТ СИП NEW создано для очистки пищевого оборудования от белковых и жировых отложений. Оно подходит для безразборной мойки оборудования, ёмкостей, трубопроводов, а также для санитарной обработки тары и инвентаря в таромоечной машине.
- Очиститель бродильных ёмкостей, сусловарочных котлов и кегов PLEX ПИРИТ СИП предназначен для удаления с внутренних поверхностей и труднодоступных полостей пивоваренного оборудования следов солода, хмеля, дрожжей и другой органики.
Кислотные средства для CIP-мойки
Кислотные составы нужны для мойки технологического оборудования, в первую очередь — для избавления от неорганического налёта: известковых и солевых наслоений, молочного камня. Особенно нужна такая очистка для теплообменников, где накипь снижает эффективность теплопередачи, что, например, актуально для регионов с жёсткой водой, а также для поддержания гигиеничности поверхностей — минеральные слои формируют «площадку» для закрепления микроорганизмов.
В собственной лаборатории компании PLEX были созданы эффективные средства для удаления минеральных загрязнений:
- Моющее средство PLEX БЕРИТ СИП на основе ортофосфорной и азотной кислоты для безразборной мойки внутренних поверхностей технологического оборудования, резервуаров, трубопроводов, ёмкостей, инъекторов. Ингибитор коррозии, входящий в состав формулы, позволяет использовать препарат для очистки промышленных элементов из алюминия.
- Моющее средство PLEX АЗОТ СИП, в состав которого входит азотная кислота, справится со сложными минеральными загрязнениями: пивным и молочным камнем, известковым налётом.
Нейтральные средства
Нейтральные слабокислотные составы применяют в промежуточных стадиях цикла, чтобы смыть остатки предыдущего раствора. В противном случае щёлочь, которую использовали на первом этапе, вступит в реакцию с кислотами из препарата вторичной обработки, что спровоцирует выделение тепла или образование осадка. Также эти средства на основе специальных ПАВ или слабых буферных растворов могут применяться для деликатной очистки поверхностей, которые чувствительны к перепадам pH.
Дезинфицирующие средства
Основная задача этих составов — уничтожить микроорганизмы (бактерии, вирусы, грибы), находящиеся на внутренних стенках и узлах технологического оборудования. Выделяют несколько типов дезинфицирующих средств:
- На основе перекиси водорода (H₂O₂) — уничтожают большинство микроорганизмов и разлагаются на воду и кислород, что делает использование таких составов экологичным. Иногда в концентрированных растворах добавляют антикоррозионные добавки, чтобы снизить риск повреждения металла.
- На основе четвертичных аммониевых соединений (ЧАС) — хорошо работают против многих патогенных бактерий, а также некоторых вирусов и грибов. Они сохраняют активность даже при небольших органических загрязнениях. Однако ЧАС могут образовывать плёнку на поверхности, а в присутствии анионных ПАВ их активность снижается. Также они не всегдаэффективны против спорообразующих бактерий.
- Кислородные (на основе надуксусной кислоты, НУК) — отличаются широким спектром действия. Они эффективно справляются с бактериями, вирусами, грибком. Часто такие средства используют вместе с перекисью водорода.
Дезинфицирующие составы могут комбинироваться друг с другом. Выбор зависит от того, какие препараты использовались на предыдущих этапах очистки, а также от материала, из которого изготовлено оборудование.
Как правильно подобрать моющее средство для CIP-мойки
Чтобы безошибочно выбрать химию для CIP-мойки, учитывают ряд факторов.
Материал оборудования
При выборе моющего средства необходимо убедиться, что оно совместимо с материалом, из которого изготовлено оборудование, и не навредит ему.
В таблице хорошая совместимость материала с составами отмечена зелёным цветом, совместимость с ограничениями — жёлтым, несовместимость — красным.
| Материал | Щелочные средства | Кислотные средства |
|---|---|---|
|
Нержавеющая сталь (AISI 304, 316) |
Совместимы | Совместимы, но длительное воздействие высоких концентраций без ингибиторов может вызвать коррозию |
|
Алюминий, цветные металлы |
Не рекомендуется — щёлочи разрушают алюминий | Возможно ограниченно, но требуется консультация производителя |
|
Резиновые уплотнения (EPDM, силикон) |
Требуется проверка стойкости — некоторые эластомеры разрушаются при длительном воздействии щелочей | При высоких концентрациях могут повреждать уплотнения |
|
Пластик (полипропилен, PTFE) |
Обычно совместимы | Совместимы |
Тип загрязнений
Полный цикл очистки необходим не всегда. Если в производстве преобладают органические загрязнения, достаточно промывки щелочным составом и дезинфекции. Если проблема в основном в минеральных отложениях (накипи, ржавчине) — проводится кислотная мойка, но после неё может возникнуть необходимость дополнительно провести щелочную обработку, чтобы удалить остатки органики. Для устранения комбинированных загрязнений обязательно проводят полный цикл очистки.
Температура мойки
Температура мойки должна быть достаточно высока, так как при нагреве молекулы движутся активнее, и моющее средство быстрее вступает в реакцию с загрязнением, это повышает эффективность процедуры. Кроме того, многие органические соединения, например, жиры, сиропы, при нагреве разжижаются, и их проще смыть потоком раствора.
Однако экстремально горячий раствор может повредить компоненты системы — уплотнения, мембраны, датчики. При подборе режима соотносят температуру, концентрацию средства и время экспозиции. Рекомендации по температурному режиму для конкретного препарата производитель указывает в инструкции.
Концентрация рабочего раствора
Концентрацию раствора подбирают в зависимости от типа и степени загрязнения, характеристик оборудования, температуры и продолжительности цикла. Нужное соотношение для каждого средства также указывается в инструкции.
Если этот показатель превышен, очистка не будет более качественной. Наоборот, «лишние» активные вещества могут вступить в реакцию с материалами оборудования и вызвать коррозию или повредить прокладки. Некоторые компоненты при высокой концентрации могут выпадать в осадок или формировать дополнительные плёнки на поверхности.
Лучший результат часто достигается не повышением концентрации рабочего раствора, а увеличением времени цикла или усилением турбулентности потока.
Ошибки при выборе химии
- Использование универсальной бытовой химии. Это неэффективно и может повредить оборудование.
- Неправильная дозировка. Недостаточная концентрация снижает качество очистки, избыточная — приводит к повреждению деталей, коррозии.
- Пропуск промежуточного ополаскивания. Происходит нейтрализация щелочных средств кислотными с выделением тепла, что снижает эффективность процедуры.
- Отсутствие финального ополаскивания. Остатки химии могут испортить продукт.
- Игнорирование рекомендаций производителя по концентрации, температуре и времени.
Как повысить эффективность промышленной мойки и снизить расходы предприятия
Чтобы избежать перебоев в работе оборудования, гарантировать качество дезинфекции и не допустить перерасхода моющих средств, в каждом цикле необходим регулярный контроль параметров:
- концентрации растворов в соответствии с инструкцией производителя;
- температуры на входе и выходе — разница указывает на теплопотери и состояние оборудования;
- времени циркуляции, начиная с момента достижения заданной температуры на возврате;
- скорости потока, необходимой для обеспечения турбулентности.
Автоматическое дозирование позволяет избежать ошибок и уменьшает расход средств на 15–30% по сравнению с ручным способом. CIP-системы, снабжённые программируемыми логическими контроллерами, позволяют точно поддерживать концентрацию химии по данным электропроводности.
После завершения цикла контролируют качество мойки. Для быстрой оценки чистоты контактных поверхностей проводят ATP-тесты (биолюминесценцию). Также периодически необходимо делать микробиологические смывы, а каждые 90 дней осматривать состояние распылительных головок.
Какими свойствами должна обладать современная CIP-химия
- Быстро растворять загрязнения. Оптимальное время экспозиции — 5–20 минут.
- Не повреждать оборудование. Составы, совместимые с нержавеющей сталью и уплотнениями при соблюдении режимов.
- Хорошо смываться, не оставлять липкого или твёрдого налёта.
- Подходить для автоматических систем: обладать низким пенообразованием и возможностью дозирования по кондуктивности.
- Экономно расходоваться. Предпочтительны составы с рекомендуемой рабочей концентрацией 0,2–3%.
- Соответствовать санитарным требованиям. Препараты должны быть сертифицированы, иметь свидетельство о госрегистрации, разрешение для пищевой промышленности.
Этим критериям в полной мере соответствуют специализированные средства для циркуляционной мойки, разработанные компанией PLEX. Они подходят для большинства задач молочной и пивоваренной промышленности.
