La limpieza in situ ( CIP ) es un método automatizado de limpieza de las superficies interiores de tuberías, recipientes, equipos, filtros y accesorios asociados, sin necesidad de un desmontaje importante. La CIP se utiliza habitualmente para equipos como tuberías, tanques y llenadores. La CIP emplea un flujo turbulento a través de tuberías y/o bolas de pulverización para tanques o recipientes. En algunos casos, la CIP también se puede realizar con llenado, remojo y agitación. [1]
Hasta la década de 1950, los sistemas cerrados se desmontaban y se limpiaban manualmente. [2] : 487 La llegada del 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 , elaboración de cerveza , 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, requiere menos mano de obra y es más repetible, y presenta un menor riesgo de exposición a sustancias químicas. CIP comenzó como una práctica manual que implicaba 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 completamente automatizados con controladores lógicos programables , múltiples tanques de equilibrio, sensores , válvulas , intercambiadores de calor , adquisición de datos y sistemas de boquillas de pulverización especialmente diseñados. Hoy en día, todavía se pueden encontrar en uso sistemas CIP simples y operados manualmente. Sin embargo, se demandan sistemas CIP completamente 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:
Para mejorar la eficacia de la limpieza se suelen emplear temperaturas elevadas, turbulencias, tiempos de circulación y detergentes químicos con aditivos.
Temperatura de la solución de limpieza . Aumentar la temperatura de una solución de limpieza aumenta su eficacia para eliminar la 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 de limpieza . Una solución de limpieza concentrada limpiará una superficie sucia mucho mejor que una diluida debido a su mayor capacidad de adhesión a la superficie.
Tiempo de contacto de la solución de limpieza . Cuanto más largo sea el período de contacto del detergente, mayor será la eficacia de la limpieza. Después de un tiempo, el detergente acaba disolviendo las manchas difíciles o la suciedad de la superficie sucia.
Presión ejercida por la solución de limpieza (o turbulencia) . La turbulencia crea una fuerza abrasiva que desprende la suciedad persistente de la superficie sucia. [2] [3]
Desarrollado originalmente para limpiar sistemas cerrados como el descrito anteriormente, el CIP se ha aplicado más recientemente a pozos de fuentes de agua subterránea utilizados para usos finales elevados, como aguas minerales/de manantial naturales, producción de alimentos y bebidas gaseosas (CSD).
Los pozos abiertos a la atmósfera son propensos a una serie de problemas químicos y microbiológicos, por lo que las fuentes para un alto consumo final suelen estar selladas en la superficie ( obras de captación ). En las obras de captación se incorpora un filtro de aire para permitir que el pozo inhale y exhale cuando el nivel del agua sube y baja rápidamente (normalmente debido al encendido y apagado de la bomba) sin absorber partículas o contaminantes transportados por el aire (esporas, mohos, hongos, bacterias, etc.).
Además, se pueden incorporar sistemas CIP en las obras de entrada del 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 productos químicos y el agua subterránea. Este proceso limpia el interior del pozo y el equipo sin necesidad de realizar ningún mantenimiento invasivo.
La limpieza in situ (CIP) se utiliza habitualmente para limpiar biorreactores, fermentadores, recipientes de mezcla y otros equipos utilizados en la fabricación de productos biotecnológicos, la fabricación de productos farmacéuticos y la fabricación de alimentos y bebidas. La limpieza in situ se realiza para eliminar o destruir componentes de lotes de cultivo de células de mamíferos anteriores . Se utiliza para eliminar residuos en proceso, controlar la carga biológica y reducir los niveles de endotoxinas en los equipos y sistemas de procesamiento. La eliminación de residuos se logra durante la limpieza in situ con una combinación de calor, acción química y flujo turbulento . [2] [4] [5]
En 1978, la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos publicó una normativa CIP aplicable a la fabricación de productos farmacéuticos. La normativa establece que "los equipos y utensilios se deben limpiar, mantener y desinfectar a intervalos adecuados para evitar averías o contaminaciones que puedan alterar la seguridad, la identidad, la potencia, la calidad o la pureza del producto farmacéutico más allá de los requisitos oficiales u otros requisitos establecidos". [6]
Una limpieza repetible, confiable y eficaz es de suma importancia en una planta de fabricación. Los procedimientos de limpieza se validan para demostrar que son eficaces, reproducibles y están bajo control. Para limpiar adecuadamente el equipo de procesamiento, el equipo debe estar diseñado con superficies de acero inoxidable lisas y tuberías de interconexión que tengan juntas que se puedan limpiar. [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):
Se deben cumplir los parámetros críticos y permanecer dentro de la especificación durante la duración del ciclo. Si no se alcanza o se mantiene la especificación, no se garantizará la limpieza y deberá repetirse. Los parámetros críticos incluyen temperatura, caudal/presión de suministro, concentración química, tiempo de contacto químico y conductividad del enjuague final (que muestra que se han eliminado todos los productos químicos de limpieza).