CIP es el acrónimo de Cleaning in Place (limpieza “in situ”). Consiste en la recirculación de la disolución de limpieza bajo condiciones de turbulencia y velocidad de flujo, y donde el equipo requiere un desmontaje mínimo o nulo. Este mecanismo permite sustituir el restregado manual o mecánico por la turbulencia y alta velocidad de la disolución de limpieza. El objetivo de un CIP es eliminar la suciedad en un sistema cerrado utilizando medios químicos (detergentes), físicos (recirculación) y térmicos (temperatura). El CIP permite la estandarización y automatización de los elementos claves de la limpieza.
Figura 1. Fuerzas de adhesión de la suciedad a la superficie.
Los factores de la Figura 1, en conjunto con el tiempo de contacto, determinan la efectividad de la limpieza. Estos 4 parámetros están interconectados y dependen uno del otro, lo cual significa que, si alguno de los parámetros es modificado, deben adaptarse los demás para obtener los mismos resultados. Esto comúnmente se conoce como el Círculo de Sinner (Figura 2), el cual fue propuesto en 1959 por el químico Dr. Herbert Sinner.
Figura 2. Círculo de Sinner.
A continuación, se describen los parámetros reflejados en la Figura 2 que determinan la eficiencia de un CIP:
- Tiempo de recirculación: va a depender de la naturaleza de la suciedad y/o características del residuo alimentario. Llevará más tiempo conseguir superficies limpias si la temperatura no es la óptima, si la concentración del detergente no es la correcta o si el flujo es insuficiente.
- Temperatura de aplicación del producto químico: el control de la temperatura es importante, y más caliente no siempre es mejor (ya que a partir de cierta temperatura se pueden desnaturalizar las proteínas). Los detergentes alcalinos ven aumentada su eficiencia entre mayor sea la temperatura de la disolución, sin embargo, los limpiadores ácidos no presentan esta relación, por lo que pueden aplicarse a temperatura ambiente.
- Productos químicos: el detergente debe disolverse rápida y completamente en agua, debe actuar rápidamente sobre la suciedad o los depósitos que se espera que elimine y tener buena capacidad de enjuague. Además, el detergente no debe formar espuma y debe ser compatible con los materiales del equipo a limpiar. Usualmente se utilizan detergentes alcalinos que facilitan la remoción de proteínas, grasas y azúcares. En algunos procesos, es usual la implementación de un paso de limpieza ácido posterior a la limpieza alcalina, con el objetivo principal de remover minerales, aunque también tiene algún efecto menor sobre la grasa, el azúcar y las proteínas.
- Acción mecánica (hidráulica) sobre la superficie: en los procesos CIP se refiere a caudal, velocidad y presión de flujo. A medida que el flujo pasa de un estado laminar a uno turbulento, la capacidad de remoción de suciedad aumenta. La velocidad del fluido varía en el diámetro de la tubería, es más alta en el centro y menor en la pared (debido a la fricción), esto se denomina perfil de velocidad (Figura 3).
Figura 3. Perfil de velocidad en el diámetro de la tubería.
Por otra parte, además de estos elementos, hay que incluir dos adicionales:
El diseño higiénico es un prerrequisito para que las fuerzas físicas en el CIP tengan el efecto deseado, no se obtendrían buenos resultados si el equipo tiene problemas de diseño estructural, como puntos muertos, es decir, secciones de la tubería en “T” (Figura 6). Un punto muerto nunca es deseable, porque la turbulencia no será suficiente para la remoción de suciedad.
Figura 6. Puntos muertos en tubería.
Cuando hay expansiones en tuberías, se crean zonas de recirculación, y son puntos que también requieren atención porque podrían ser críticos desde el punto de vista de la limpieza. Estas zonas se generan porque al expandirse el diámetro de la tubería (Figura 8), la velocidad lineal y el flujo, disminuyen.
Figura 8. Tubería con diferente diámetro.
La cobertura, si las disoluciones de limpieza no acceden de manera adecuada a todas las superficies a limpiar, no se conseguirá una limpieza completa.
En conclusión, los cuatro elementos deben estar presentes en todo proceso de limpieza, algunos en mayor o menor medida. Si se elimina totalmente uno de ellos no se consigue una limpieza adecuada.
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Sobre el Autor:
Melissa Murillo, Ejecutiva de Proyectos, Kemical
César Fallas, Coordinador de Proyectos, Kemical
REFERENCIA
- Moerman, F, Rizouliéres, Ph & Majoor F.A. (2014). Cleaning in place, Ch. 10, in Levelied, H.L.M., Holah, J. & Napper, D. (eds.), Hygiene Food Processing: Principles and practice N° 258, 2nd, Cambridge, United Kingdom, Woodhead Publishing, pp. 303-383