Validatie van CIP-ontwerp en gerealiseerd reinigingsproces

CIP is het automatisch reinigen van procesinstallaties in de voedingsmiddelen- en farmaceutische industrie. Daarbij hoeven installaties niet handmatig uit elkaar te worden gehaald. Dat beperkt stilstand en de invloed van de menselijke factor – kosten en wisselende kwaliteit – zoveel mogelijk.

Hygiënisch ontwerp reinigingsproces

In een eerder artikel sprak CIP-adviseur Gerrit Jan Oosterhuis over hygiënisch ontwerp van installaties voor vloeistofprocessen, sproeidrogen, fermentatie en andere foodprocessen. Een goed hygiënisch ontwerp van installatie en reinigingsproces neemt alle factoren mee die de effectiviteit van reiniging bepalen: chemie (van de reinigingsmiddelen), mechanische impact (van sproeien en spoelen), temperatuur en tijd (van inwerking). Nu gaat hij dieper in op de validatie van het ontwerp en de gerealiseerde CIP-reiniging. Ook bespreekt hij de keuze van pompen voor een effectieve CIP-reiniging.

Geen ISO-norm, wel EHEDG-richtlijnen

Voor validatie is er geen strikte ISO-norm, legt Oosterhuis uit. “Er zijn wel EHEDG-richtlijnen [van de European Hygienic Engineering & Design Group, red.] met aanbevelingen voor het uitvoeren van een reinigingsvalidatie. Maar elke situatie is uniek; er is geen standaardprotocol. In de ontwerpfase kun je al beginnen met valideren door tijdens een designreview te checken hoe de reinigingsroutes lopen en of alle hoeken van een installatie worden bereikt met reinigingsmiddel en spoelwater, onder meer door een juiste plaatsing van sproeibollen. Ook controleer je of de flows worden gehaald die nodig zijn voor een goede reiniging.”

Onzorgvuldige CIP-validatie

Bedrijven zijn er echter vrij in hoe ze een validatie concreet invullen, weet Oosterhuis. “Je kunt wel een validatie op papier doen en visuele inspecties uitvoeren. Maar zolang je bijvoorbeeld de moeilijk bereikbare plekken niet goed inspecteert en bemonstert, is het al gauw goed. Tijdens een kwaliteitsaudit wordt hier doorgaans niet doorheen gekeken. Zolang het product goed is, kom je weg met een onzorgvuldige CIP-validatie.”

Realistisch worst-case scenario

Bij een grondige, degelijke validatie moet het uitgangspunt een realistisch worstcasescenario zijn, stelt Oosterhuis. Bijvoorbeeld een stroomstoring of een ander probleem waardoor een product langere tijd in een installatie blijft stilstaan. “Daarna voer je een reiniging uit volgens je standaardrecept en ga je die controleren door de installatie open te maken en visueel te inspecteren. Maar je neemt ook swabs die je op kweek zet om te controleren of er bacteriën of ander organisch materiaal zijn achtergebleven.”

Monitoring reinigingsparameters

Als een reiniging goed is gevalideerd, zijn uitgebreide inspecties niet meer elke keer nodig. Bewaking van de kwaliteit van het reinigingsproces bestaat dan vooral uit monitoring van de parameters die de effectiviteit bepalen, te weten tijd, temperatuur, concentratie en flow. “Die moet je dan ook loggen, zodat je achteraf kunt aantonen dat je hebt gereinigd onder condities waarvan je vooraf had gevalideerd dat het daarmee schoon wordt.”

Spoelpompen

Voor reiniging is veel spoelen nodig, van reinigingsmiddelen en water. Daarvoor worden in de CIP-set – de complete set-up voor reiniging – standaard (hygiënische) centrifugaalpompen gebruikt. Voor het retourpompen van CIP-vloeistof uit tanks moeten zelfaanzuigende centrifugaalpompen worden gebruikt. Om tanks goed leeg te houden tijdens de reiniging, moeten deze pompen namelijk ook lucht kunnen verpompen. In een lege tank kan de volledige binnenkant immers goed worden geraakt door de sproeibollen.

Dimensionering

Bij de pompkeuze is ook de benodigde opvoerhoogte van belang. Lange CIP-routes en grote hoogteverschillen vragen voldoende opvoerhoogte om de benodigde flows te halen. Bij een tankreiniging moet er ook balans zijn tussen de aanvoer (vanaf de CIP-installatie) en de retourflow, anders loopt de te reinigen tank vol en wordt de CIP-tank leeggetrokken.

Productpompen

Speciale aandacht vereisen productpompen die zich in de installatie bevinden. Deze pompen kunnen bijdragen aan het reinigingsproces en moeten zelf ook worden gereinigd. Ze moeten dus geschikt zijn voor CIP, zegt Oosterhuis. “Dat is bij hoogviskeuze producten nog weleens een uitdaging. Een CIP-medium is een waterige oplossing die je tegen lage druk met een hoge flow kunt verpompen. Terwijl je een heel viskeus product juist met een lage flow tegen een hoge druk moet verpompen. Daar heb je een verdringerpomp voor nodig. Je hebt speciale trucs om ervoor te zorgen dat je ook om en door die pomp heen kunt reinigen.”

Reiniging tijdens productie

Zo heeft Oosterhuis tal van tips. “Je moet begrijpen hoe je je productieproces moet indelen, wat je wel en niet tegelijk kunt reinigen en wat je eventueel dubbel moet uitvoeren. Je kunt bijvoorbeeld drie grondstoffentanks naast elkaar zetten. Eén wordt gevuld met nieuwe grondstof, vanuit de tweede wordt grondstof naar het proces toegevoerd, terwijl de derde wordt gereinigd. Met deze indeling kan het productieproces tijdens reiniging doorlopen. Je moet dan wel kleppen toepassen die een veilige scheiding van reinigingsmiddel en product garanderen.”

Efficiënt produceren én reinigen

Oosterhuis tot slot: “Mijn belangrijkste tip is wel dat je eerst moet uitzoomen voordat je gaat inzoomen. Je moet overzicht hebben van en inzicht in je hele proces, als een samenhangend geheel van routes en reinigingsinstallatie. CIP is niet iets wat je achteraf nog even kunt toevoegen; je moet het in een heel vroeg stadium van het ontwerp al meenemen. Alleen dan kun je een installatie ontwerpen waarmee je efficiënt kunt produceren en die je efficiënt kunt reinigen.”