Efficient CIP in Industry: the key to a high-quality process

Impacto do CIP eficiente: alta qualidade nos processos

O processo de CIP (Cleaning-in-place) é responsável pela limpeza dos equipamentos da indústria, sem precisar desmontá-los. Na indústria alimentícia, esses sistemas funcionam através do uso de medidas de processo inline, que são usadas para controlar a temperatura de limpeza, o fluxo e a concentração de detergente em tempo real. Isso contribui para a otimização, sendo responsável pela economia de recursos naturais como água e energia.

Ele é obrigatório em setores como petrolífera e alimentícia, mas principalmente naqueles altamente regulamentados em questão de qualidade e segurança. O CIP é feito através de ciclos, e seu tempo varia, de acordo com o produto produzido nas diferentes linhas. A ordem das etapas pode variar, mas, em geral, o processo de CIP engloba:

Um pré-enxágue feito com água tratada por osmose inversa, realizado em três repetições, de 1 minuto cada, para remover a sujeira mais grossa;
Lavagem cáustica de em média 30 minutos para dissolver resíduos orgânicos e inorgânicos. A solução utiliza produtos como soda cáustica, ácidos fosfóricos e nítricos e hipoclorito de sódio (hipo);
Enxágue intermediário de 1 minuto, também com água tratada;
Lavagem desinfetante, com duração de até 10 minutos. Essa solução usa produtos como hipoclorito de sódio, álcool 70% e ácido peracético (PAA), e mata bactérias e microrganismos resistentes, como Escherichia coli;

Diferentes tipos de CIP

Além do processo geral descrito, o CIP possui diversas variações, de acordo com a sua configuração, nível de automação e de qualidade. Alguns exemplos são:

CIP de tiro único: Nesse tipo de limpeza, a solução química é usada apenas uma vez e vai diretamente para a drenagem;
CIP de recuperação: Os produtos de limpeza são armazenados após o uso, tratados e reutilizados em ciclos subsequentes;
Multi-canais: Esse processo tem múltiplos canais para a limpeza de diferentes partes do equipamento simultaneamente;
Sistemas fixos ou móveis: sistemas fixos são integrados na linha de produção, enquanto sistemas móveis podem ser adequados conforme necessário;
Processos centralizados e distribuídos: Um sistema CIP centralizado é um único sistema que fornece soluções de limpeza para toda a instalação do processo. Ele pode fornecer muitos circuitos diferentes e coordenar um grande número de operações a partir de um único local. Um sistema distribuído significa que seções individuais da planta podem ser limpas com uma unidade dedicada local.

Na indústria farmacêutica, o método de limpeza mais utilizado é o CIP de Tiro Único (Single-Pass CIP). A escolha se justifica, pois, esse tipo é direcionado para limpar sujeiras pesadas. Especificamente, esse setor usa o processo de tiro único para limpar Ingredientes Farmacêuticos Ativos (APIs), excipientes, névoa e revestimentos de comprimidos dos equipamentos. A solução de limpeza circula apenas uma vez através do sistema e deve ser descartada. Isso é particularmente útil quando os resíduos de limpeza não devem entrar em contato com nenhum outro tipo de material.

Na indústria química, os sistemas de CIP devem ser pensados para suportar os produtos químicos agressivos e as altas temperaturas associadas ao processamento dele. As soluções de limpeza devem ser cuidadosamente selecionadas para garantir que não reajam com nenhum outro ingrediente químico.

Como otimizar o processo de CIP

Durante o CIP, alguns aspectos podem atrapalhar a eficiência do processo, podendo variar dependendo do tipo de indústria. Na indústria de bebidas, por exemplo, ele pode ser mais longo e exigir a utilização de mais produtos químicos. Isso porque bebidas como o refrigerante possuem açúcar em sua receita, o que dificulta a limpeza pela sua alta adesão às superfícies.

O ciclo de CIP é altamente usado justamente por ser automatizado, porém algumas tarefas ainda requerem intervenção humana. A manutenção regular do sistema, a calibração dos sensores e o reabastecimento dos produtos químicos podem exigir ações manuais. A ciência de dados é uma grande aliada nesses casos, ao fornecer informações que permitem que essas tarefas sejam executadas de forma planejada e otimizada.

Em uma linha de produção que utiliza insumos líquidos, os equipamentos geralmente incluem tubulações e matrizes de válvulas complexas. O mapeamento e a análise dos dados da matriz otimizam o ciclo de CIP. A ciência de dados aplicada a estes equipamentos também contribui para outros fatores, como:

Tempo: Ter o controle do tempo de CIP impacta positivamente ao identificar quais processos estão dentro ou fora dos parâmetros, e em quais é necessária uma melhoria;
Água e energia: Esses recursos são essenciais na indústria, e seu monitoramento permite a redução de seu consumo;
Soluções de limpeza: O monitoramento da quantidade de produtos químicos utilizados resulta em uma economia de custo para as empresas, já que esses podem ter um custo elevado;

É importante ressaltar que os elementos utilizados no CIP possuem importância e participação iguais no processo. A temperatura do produto e o tempo de contato com a superfície ajudam a eliminar mais rapidamente os resíduos. Assim como a combinação certa da solução química/ácida resulta em uma ação mais eficaz.

Fiscalização do processo de CIP

Os parâmetros de fiscalização do processo de CIP na indústria são bem rigorosos e envolvem várias etapas. Isso porque um CIP mal executado tem um impacto significativo em diversos âmbitos, inclusive na qualidade do produto final. Na indústria de bebidas, se os padrões de limpeza não forem executados da forma correta, corre-se o risco de contaminação microbiológica e química dos produtos. Isso compromete a segurança, afeta a satisfação do cliente e pode até levar a recalls.

O Governo Brasileiro realiza fiscaliza o processo de CIP através do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA). A avaliação das condições sanitárias é feita através da análise de videoscopia do sistema e do dimensionamento dos equipamentos conforme as normas nacionais e internacionais. Internamente, as indústrias brasileiras fazem a auditoria da limpeza através do dimensionamento correto dos parâmetros TACT, baseado na tipologia dos processos.

Os Estados Unidos também fiscalizam esses parâmetros de segurança e qualidade. Indústrias manufatureiras devem se adequar às normas rígidas da FDA (Food and Drug administration), responsável pela promoção da saúde pública através da supervisão alimentar. Dentro do CIP, um exemplo disso é o registro definitivo de quais produtos de limpeza e desinfetantes devem ser usados na indústria alimentícia.

Mundialmente, outras diretrizes incluem o EHEDG (European Hygienic Engineering & Design Group), as normas 3-A Sanitary Standards e o ISBT (International Society of Beverage Technologists). Elas oferecem orientações detalhadas de gestão, validação e design das instalações de CIP, para assegurar que os elementos validados atendem aos requisitos sanitários.

Análise de dados como parte do futuro do CIP

De acordo com uma pesquisa publicada pelo Transparency Market Research (2019), o processo de CIP está projetado para ter um crescimento anual de 15,7%. Isso sugere que com esse investimento por parte da indústria, as fábricas que não fizerem uso do CIP podem estar em desvantagem competitiva.

A justifica para esse crescimento é o interesse da indústria em estratégias sustentáveis, que priorizam a eficiência e um melhor relacionamento com o meio ambiente. Indústrias que visam práticas eco-friendly, em consequência, também estão investindo na implementação de processos de CIP que reduzem o uso de água e energia. Também, o aumento da preocupação com questões de saúde, como intoxicação alimentar e contaminação cruzada, tem incentivado a indústria alimentícia a investir mais em CIP.

A integração do processo de CIP com tecnologias como a ciência de dados também está revolucionando a indústria. Para tal, é possível o cruzamento de variáveis como o tempo e velocidade, para identificar problemas de condutividade ou manutenção dos equipamentos. A coleta e a análise de dados ajudam a garantir o bom fluxo das operações, redução do trabalho manual e mais consistência durante o ciclo de CIP.

Outra tendência é a utilização de sensores de transição inovadores, que determinam quando uma fase do ciclo termina e quando a próxima deve começar. Além disso, a indústria está buscando cada dia mais atender às novas demandas de mercado, e para isso está buscando desenvolver novos produtos e receitas. Para acompanhar esse ritmo, os processos também se atualizam, incluindo a limpeza que está cada dia mais moderna e eficiente. Saiba mais sobre nós.

Confira sobre o Processo de CIP em uma indústria digitalizada: