La limpieza in situ ( CIP ) es un método automatizado para limpiar las superficies interiores de tuberías, recipientes, equipos, filtros y accesorios asociados, sin necesidad de realizar un desmontaje importante. CIP se utiliza comúnmente para equipos como tuberías, tanques y llenadores. CIP emplea flujo turbulento a través de tuberías y/o bolas de pulverización para tanques o recipientes. En algunos casos, la CIP también se puede lograr llenando, remojando y agitando. [1]
Hasta los años 50, los sistemas cerrados se desmontaban y limpiaban manualmente. [2] : 487 La llegada de CIP fue una bendición para las industrias que necesitaban una limpieza interna frecuente de sus procesos. Las industrias que dependen en gran medida del CIP son aquellas que requieren altos niveles de higiene e incluyen: lácteos , bebidas , cervecería , alimentos procesados , productos farmacéuticos y cosméticos . [2] Se necesita un sistema CIP bien diseñado para lograr los resultados requeridos del CIP.
El beneficio para las industrias que utilizan CIP es que la limpieza es más rápida, menos laboriosa y más repetible, y plantea menos riesgo de exposición química. CIP comenzó como una práctica manual que involucraba un tanque de equilibrio, una bomba centrífuga y una conexión al sistema que se estaba limpiando. Desde la década de 1950, CIP ha evolucionado para incluir sistemas totalmente automatizados con controladores lógicos programables , múltiples tanques de equilibrio, sensores , válvulas , intercambiadores de calor , adquisición de datos y sistemas de boquillas de aspersión especialmente diseñados. Hoy en día todavía se pueden encontrar en uso sistemas CIP sencillos y operados manualmente. Sin embargo, se demandan sistemas CIP totalmente automatizados para evitar errores humanos y obtener resultados consistentes con recursos reducidos.
Dependiendo de la carga del suelo y la geometría del proceso, los principios de diseño CIP son los siguientes:
A menudo se emplean temperatura elevada, turbulencia, tiempo de circulación y detergentes químicos con aditivos para mejorar la eficacia de la limpieza.
Temperatura de la solución limpiadora . Elevar la temperatura de una solución limpiadora aumenta su eficiencia de eliminación de suciedad. Las moléculas con alta energía cinética desalojan la suciedad más rápido que las moléculas de movimiento lento de una solución fría.
Concentración del agente limpiador . Una solución limpiadora concentrada limpiará una superficie sucia mucho mejor que una diluida debido a la mayor capacidad de unión de la superficie.
Tiempo de contacto de la solución limpiadora . Cuanto más largo sea el período de contacto con el detergente, mayor será la eficacia de la limpieza. Después de un tiempo, el detergente finalmente disuelve las manchas duras o la suciedad de la superficie sucia.
Presión ejercida por la solución limpiadora (o turbulencia) . La turbulencia crea una fuerza abrasiva que desaloja la tierra rebelde de la superficie sucia. [2] [3]
Desarrollado originalmente para limpiar sistemas cerrados como se describe anteriormente, CIP se ha aplicado más recientemente a pozos de fuentes de agua subterránea utilizados para usos finales elevados, como aguas minerales naturales/de manantial, producción de alimentos y refrescos carbonatados (CSD).
Los pozos que están abiertos a la atmósfera son propensos a una serie de problemas químicos y microbiológicos, por lo que las fuentes para uso final alto a menudo están selladas en la superficie ( bobinas ). Se incorpora un filtro de aire en las obras de cabeza para permitir que el pozo inhale y exhale cuando el nivel del agua sube y baja rápidamente (generalmente debido al encendido y apagado de la bomba) sin aspirar partículas o contaminantes en el aire (esporas, moho, hongos, bacterias, etc).
Además, se pueden incorporar sistemas CIP en las bocas de pozo para permitir la inyección de soluciones de limpieza (como hipoclorito de sodio u otros desinfectantes ) y la posterior recirculación de la mezcla de estos químicos y el agua subterránea. Este proceso limpia el interior del pozo y el equipo sin necesidad de ningún mantenimiento invasivo.
CIP se usa comúnmente para limpiar biorreactores, fermentadores, recipientes de mezcla y otros equipos utilizados en la fabricación de biotecnología, productos farmacéuticos y alimentos y bebidas. La CIP se realiza para eliminar o borrar los componentes del lote de cultivo de células de mamíferos anteriores . Se utiliza para eliminar residuos del proceso, controlar la carga biológica y reducir los niveles de endotoxinas dentro de los equipos y sistemas de procesamiento. La eliminación de residuos se logra durante CIP con una combinación de calor, acción química y flujo turbulento . [2] [4] [5]
La Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos publicó en 1978 un reglamento CIP aplicable a la fabricación de productos farmacéuticos. El reglamento establece: "Los equipos y utensilios se limpiarán, mantendrán y desinfectarán a intervalos adecuados para evitar fallos de funcionamiento o contaminación que puedan alterar la seguridad, identidad, concentración, calidad o pureza del medicamento más allá de los requisitos oficiales u otros requisitos establecidos". [6]
La limpieza repetible, confiable y efectiva es de suma importancia en una instalación de fabricación. Los procedimientos de limpieza se validan para demostrar que son efectivos, reproducibles y están bajo control. Para limpiar adecuadamente el equipo de procesamiento, el equipo debe estar diseñado con superficies lisas de acero inoxidable y tuberías de interconexión que tengan juntas limpiables. [7] Las propiedades químicas de los agentes de limpieza deben interactuar adecuadamente con las propiedades químicas y físicas de los residuos que se eliminan. [5]
Un ciclo CIP típico consta de muchos pasos que a menudo incluyen (en orden):
Los parámetros críticos deben cumplirse y permanecer dentro de las especificaciones durante la duración del ciclo. Si no se alcanzan o mantienen las especificaciones, no se garantizará la limpieza y será necesario repetirla. Los parámetros críticos incluyen temperatura, caudal/presión de suministro, concentración de químicos, tiempo de contacto de los químicos y conductividad del enjuague final (que muestra que se han eliminado todos los químicos de limpieza).