Como a automação otimiza o processo CIP (Cleaning in Place)

O processo CIP (Cleaning in Place) é um método controlado e projetado para limpar os equipamentos das linhas de produção, como tanques de fermentação, tubulações e válvulas, e são amplamente utilizados em diferentes indústrias, como de Alimentos, Bebidas, Química, Farmacêutica, entre outras. 

Na limpeza CIP, todas as partes do equipamento de produção, ou seja, tanques, tubos e linhas de processo, com todos os componentes integrados, como bombas, válvulas ou sensores, são limpos de resíduos de produtos, vestígios de produtos químicos de limpeza, micróbios, bactérias ou outras substâncias por um processo de várias etapas com diferentes líquidos de enxágue e limpeza, substituindo a desmontagem manual, limpeza e reconstrução de sistemas de processo.  

A principal vantagem comercial do processo CIP é a redução substancial no tempo de parada de produção na planta e a capacidade de utilizar produtos químicos de limpeza mais agressivos em um ambiente onde não podem ser manipulados manualmente com segurança e um novo processo de produção pode começar imediatamente após o processo CIP. 

O processo CIP consiste em várias etapas coordenadas. Em geral, essas são:  

• Pré-enxágue (água) 

• Limpeza (cáustica) 

• Enxágue intermediário (água) 

• Sanitização (ácido) 

• Enxágue final (água doce) 

Frequentemente, o processo é controlado por meio de parâmetros pré-determinados e pré-calculados. A pressão e, portanto, a vazão, a temperatura e a duração de cada etapa do processo e o controle correspondente das válvulas e bombas são programados no CLP e, em seguida, executados automaticamente.  

Sensores analíticos, como medidores de turbidez (turbidímetros) ou de condutividade (condutivímetros), como os desenvolvidos pelo nosso parceiro Anderson-Negele, medem continuamente a qualidade dos líquidos em linha, permitindo assim o controle em tempo real de parâmetros como: 

• Qual produto está na linha?

• Qual a concentração do produto (produto puro / fase mista / impurezas)?

• Nível de contaminação do líquido.

Além disso, os sensores analíticos sanitários podem ajudar a aumentar o grau de automação e, assim: 

• Garantir a qualidade constante do resultado da limpeza;

• Supervisionar a segurança do produto (pureza dos produtos finais);

• Otimizar a duração das etapas individuais de limpeza;

• Reduzir a perda de recursos por meio de trocas em tempo real;

• Monitorar o uso múltiplo de agentes de limpeza e água;

• Controlar e gerenciar a concentração correta dos agentes de limpeza;

• Permitir a integração total entre o processo CIP e a planta de processo.

Altos padrões de higiene e qualidade com processo CIP 

Na indústria de Alimentos e Bebidas, por exemplo, é essencial manter altos padrões de higiene para evitar a contaminação microbiológica e garantir a segurança dos produtos. E, com a automação do processo CIP, as etapas de limpeza podem ser programadas e controladas, permitindo uma operação mais eficiente e mais frequente.

E a contaminação também afeta a qualidade do produto. Na indústria cervejeira, por exemplo, os microrganismos encontrados nas etapas do processo de produção não são diretamente patogênicos ao homem. Mas os subprodutos resultantes de seu metabolismo natural liberados durante as etapas do processo de elaboração produzem alterações nas características organolépticas (aroma e sabor) e físico-químicas (cor e turbidez) da cerveja, que muitas vezes são percebidas pelo consumidor.  

Componentes devem atender a requisitos sanitários 

Para os fabricantes, evitar a contaminação por partículas estranhas, que podem provocar riscos, é uma prioridade central. Podem ser bactérias, produtos químicos ou partículas corrosivas. É importante alcançar a higiene máxima com o mínimo de agentes de limpeza – o tempo de inatividade dos sistemas também deve ser mantido o mais baixo possível, enquanto a OEE deve ser a mais alta possível.  

Por isso, um aspecto importante envolve projetar componentes e sistemas com higiene e facilidade de limpeza em mente para garantir alto grau de limpeza, tempos mais curtos possíveis e menos custos.  

Na produção alimentícia, por exemplo, devem ser implementadas normas e diretivas para o design e materiais. Os regulamentos são particularmente restritos na delicada área da produção alimentar, e o design higiênico das máquinas e componentes é fundamental.  

Na etapa do design de componentes de automação para sistemas, é possível eliminar diversas fontes de risco como, por exemplo, utilizando somente superfícies lisas. 

Além disso, como ressaltam especialistas da Festo, os componentes de automação na produção alimentícia não devem reagir aos agentes de limpeza ou desinfetantes. Esse é o motivo pelo qual as soluções de automação pneumática, servo pneumática e elétrica devem ser resistentes à corrosão e, também, mecânica e quimicamente estáveis.  

Os componentes elétricos da Festo são protegidos contra a entrada de qualquer fluido ou partícula estranha, o que reduz o número de falhas imprevistas e aumenta a disponibilidade dos sistemas. 

A importância da automação do processo CIP 

A automação do processo CIP transforma uma operação que tradicionalmente é manual e demorada em um sistema eficiente e controlado.  

Aqui estão alguns benefícios que a automação do processo CIP pode proporcionar: 

Redução de tempo e custo: a automação permite que os processos de limpeza sejam realizados de forma mais rápida e eficiente, reduzindo significativamente o tempo de inatividade dos equipamentos e, consequentemente, os custos operacionais. Também otimiza o uso de água, detergentes e outros recursos, reduzindo o desperdício e promovendo a sustentabilidade ambiental. 

Consistência e precisão: sistemas automatizados garantem que cada ciclo de limpeza seja executado de maneira consistente e com precisão, eliminando a variabilidade humana e assegurando um padrão de qualidade elevado. 

Redução do potencial de contaminação cruzada: quando os fabricantes de alimentos, bebidas e produtos farmacêuticos processam produtos diferentes, a contaminação cruzada é um risco. Alérgenos, alimentos crus e produtos químicos podem contaminar produtos e torná-los perigosos para os consumidores. Um processo CIP bem-planejado pode mitigar esses riscos.  

Monitoramento e controle: com a integração de sensores e tecnologias IoT, os sistemas automatizados de CIP permitem monitoramento em tempo real e controle preciso dos parâmetros de limpeza, melhorando a rastreabilidade e a documentação dos processos. 

Ao final, podemos afirmar que a automação do processo CIP representa uma revolução para a eficiência industrial, melhorando segurança e qualidade dos produtos, além de estar alinhada à crescente demanda pela adoção de práticas sustentáveis.  

Converse com nossos consultores de tecnologia e avalie os melhores componentes para a automação de seu processo CIP.