Tiểu luận Về những nguyên tắc của CIP

u quay phản lực khi hoạt động Bóng phun tĩnh là giải pháp CIP truyền thống, nhưng ngày càng được thay thế bởi các thiết bị hiện đại hơn, hiệu quả kinh tế cao hơn và lắp đặt dễ dàng hơn. Hơn nữa, đầu phun quay và đầu quay phản lực quan trọng để tránh việc sử dụng khối lượng lớn hóa chất và các chất lỏng làm sạch, và do đó cắt giảm chi phí hoạt động và thời gian làm sạch. 17 5. Thiết kế và điều khiển hệ thống CIP 5.1 Giới thiệu Việc thiết kế và điều khiển hệ thống CIP thì nên dựa vào một qui trình thiết kế lô-gic. Trong thực tế thường thì nó dựa vào nguồn quỹ còn bao nhiêu, hơn là lien quan đến các thiết bị đắt tiền. Có thể áp dụng những nguyên tắc sao: 5.1.1 Hệ thống hoàn lưu hoàn toàn: CIP ba bồn Hệ thống này có bồn chất tẩy rửa nóng và lạnh và dùng để tẩy rửa nhiều chất khác nhau như sữa, kem, bia, rượu, thực phẩm nói chung. 18 5.1.2 Bao nhiêu CIP Điều này liên quan đến số lượng thiết bị cần được làm sạch và thời gian có. Ví dụ, nếu có 10 giờ để thực hiện CIP, thì có 10 thiết bị cần được tẩy rửa, và mỗi dây chuyền tẩy rửa cần 30 phút, vậy thì thời gian tẩy rửa là 5 giờ cộng 20% thời gian dự phòng. Vì vậy thời gian 10 giờ là tơhích hợp cho một hệ CIP. Nếu thời gian tẩy rửa là 1.5 giờ, với cùng thời gian dự phòng, tổng thời gian tẩy rửa là 18 giờ. Nhưng thời gian được cho là chỉ 10 giở, vì vậy 2 hệ thống CIP là cần thiết cho quá trình tẩy rửa. 5.1.3 Kích thước của thiết bị CIP Thùng chứa dung dịch tẩy rửa nên chứa đủ thể tích lớn nhất trong dòng cộng thêm 20%, và những dự phòng cho các yêu cầu trong tương lai. Bồn chứa các chất trước khi rửa nên đủ lớn để chứa thể tích tổng lượng nước cần dùng, và cho dòng có lượng chất lớn nhất. 5.1.4 Dung dịch tẩy rửa là lạnh hay nóng 19 Nếu sản phẩm nhẹ và chảy tự do như sữa, thì dung dịch tẩy rửa lạnh là thích hợp; nếu sản phẩm dày và béo như kem, sữa chua hoặc các sản phẩm sữa khác, thì dung dịch tẩy rửa ở 40C là đủ để làm tan chảy chất béo và hiệu quả của chất tẩy rửa sẽ cao hơn, sẽ làm giảm lượng chất tẩy rửa cần dùng và thời gian CIP Trong một hệ CIP được làm nóng, việc dùng dung dịch tẩy rửa có nhiệt độ ấm cho sữa không có hại gì mà chỉ làm tăng tốc độ, giảm tiêu thụ chất tẩy rửa. 5.1.5 Lựa chọn bơm Bơm phải có khả năng tự điều chỉnh và có thể bơm vào không khí. Một loại điển hình và hiệu quả nhất đó là bơm. Bơm thích hợp nhất là bơm lỏng vòng (liquid ring pump), dù nó đắt tiền nhưng làm việc rất tốt. Mỗi loại bơm áp suất thấp, vừa và cao đều có ưu nhược điểm riêng của nó 5.1.6 Chọn đầu phun Có nhiều loại đầu phun khác nhau. Khi lắp đặt mới thì dùng đầu áp u suất ca có thể giảm được kích thước ống và dung lượng bơm. Tuy nhiên, rất khó hoặc không thể chuyển thành bơm phun và từ những thông số của bơm thường. Bảng 5.1: Ưu điểm và nhược điểm của loại đầu phun áp lực đối với hiệu quả của CIP Loại Ưu điểm Nhược điểm Áp suất thấp chi phí thấp Nhiều loại có sẵn Vào nhiệt nhanh Không có bộ phận chuyển động bảo trì thấp Ứng phó tốt với chướng ngại vật bên trong Lưu lượng tương thích tốt với làm sạch dòng Dễ dàng để xác nhận vận hành tốt lưu lượng cao Tốn nhiều nước Không ảnh hưởng cơ học Phụ thuộc hoàn toàn vào chất làm sạch Hạn chế đường kính phun Cần nhiều đầu phun Cần đường ống lớn 20 Áp lực trung bình chi phí trung bình Nhiều loại có sẵn Vào nhiệt vừa phải lưu lượng trung bình Giảm lượng nước thải Đường kính đường ống thấp Phạm vi đường kính phun tốt Tác dụng làm sạch cơ học Cần nhiều đầu phun bộ phận chuyển động Bảo trì cao hơn và có thể ùn tắc Vật cản bên trong có thể phá vỡ vòi phun Áp lực cao Lưu lượng thấp Tốn ít nước nhất Loại bỏ được các vật cảnbởi vòi phun áp suất cao Đường kính đường ống thấp Hiệu quả làm sạch cao Không cần nhiều đầu phun Chi phí cao Tốc độ vào nhiệt độ thấp hơn bộ phận chuyển động bảo trì cao hơn Có thể tắc nghẽn Vật cản bên trong có thểphá vỡ vòi phun Trình tự làm sạch dài hơn 5.1.7 Siêu thị Nhiều siêu thị lớn đặt ra những điều kiện CIP nghiêm ngặt cho các sản phẩm từ sữa. 5.2 Những nguyên tắc của tẩy rửa hóa học 5.2.1 Loại bỏ cặn bã Cặn bã là những gì mà không nên có mặt trên bề mặt của thiết bị chế biến. Tuy nhiên, cặn bã thấy được như phần dư của sản phẩm – đặc biệt trong bồn lên men – có thể thấy và ngửi được. Những gì không nhìn thấy được bao gồm vi sinh vật, bào tử , nấm men. Mùi hôi thối cũng có thể là một vấn đề. 5.2.2 Các thông số trong quá trình loại bỏ cặn bã. Những thông số chính của quá trình loại bỏ cặn bã là thời gian, nhiệt độ, và nồng độ chất tẩy rửa cùng với ảnh hưởng cơ học từ đầu phun, và những thông số này có thể thay đổi theo tỷ lệ để thay đổ chế độ tẩy rửa. Các thông số có thể được tối ưu hóa để chi phí là thấp nhất và hiệu quả tẩy rửa là cao nhất 5.2.3 Tẩy rửa hóa học các cặn bã và chất chống nhiễm vi sinh vật Chất tẩy rửa CIP được dùng để hòa tan cặn bã, và loại bỏ chúng khỏi thiết bị được tẩy rửa. Cặn bã được tẩy rửa cần được giữ ở trạng thái lơ lửng và trở về hệ thống CIP. Phần lớn các chất tẩy rửa hoạt động 21 hiệu quả ở nhiệt độ trên 50C và bằng cách lựa chọn đúng chất tẩy rửa và nồng độ, sự tẩy rửa trên 70C có rất ít cải thiện. Sodium hydroxide là một trong những hóa chất tốt nhất để loại bỏ cặn bã. Nó phản ứng với chất béo trong cặn bã, làm mềm nó, và loại bỏ nó một cách nhanh chóng. Nó loại bỏ vết bẩn và cặn không được tốt lắm. Điển hình sodium hydroxide được dùng ở nồng độ 0.5-2g/100mL cho phần lớn các quá trình và 4g/100mL cho loại cặn bã rất cứng. Mặc dù sodium hydroxide và những chất tẩy rửa khác loại bỏ cặn bã rất tốt, nhưng không phải chúng luôn giữ được cặn bã ở trạng thái keo. Để cải thiện điều này, những hóa chất khác được thêm vào để khắc phục hạn chế Chất tẩy có tính acid, như acid phosphoric và acid nitric. Chúng có thể loại bỏ cặn bã nhẹ, và thường được sử dụng đối với sữa thô. Acid có khả năng loại bỏ các vết dơ bẩn tốt, và để lại một nhà máy sang bóng sau khi thực hiện CIP. Acid nồng độ cao có thể tấn công chỗ nối hoặc van vì vậy cần được lưu ý. Chất chống nhiễm vi sinh vật là các chất đảm bảo chất lượng của nước rửa và để giết vi sinh vật nhiễm trong thiết bị trước khi sử dụng thiết bị. Hai chất chính được sử dụng trong CIP là NaClO và acid peracetic (PAA). Chúng nên được dùng sau khi các thiết bị đã được loại bỏ cặn bã do cặn bã có thể trung hòa hoạt tính của chúng. Tất cả các hóa chất có khả năng gây nguy hiểm cho con người, sản phẩm và môi trường làm việc. Khi tiếp xúc với hóa chất phải mang đồ - đặc biệt là kính bảo hộ hóa học và găng ta. Ngoài ra, khi được sử dụng trong các hệ thống CIP, các hóa chất thườngrất nóng, thêm một phần rủi ro nếu như bất cẩn. Bảng 5.2 Các trình tự hoạt động của toàn bộ hệ thống thu hồi CIP. Giai đoạn Mô tả Chú giải 1 Làm sạch sản phẩm với không khí hoặc nước Thường chỉ được thực hiện trên các sản phẩm có giá trị 2 Thiết lập một dòng chảy hoàn lưu bằng cách sử dụng nước lạnh Kiểm tra dòng chảy với đầu đo 3 Làm sạch sơ bộ để thoát nước hiệu quả làm sạch sơ bộ là chìa khóa để các hệ thống CIP thành công 4 Làm sạch với nước tẩy rửa pha loãng Xác định hoạt tính chất tẩy rửa bằng đầu đo 5 pha loãng chất tẩy rửa cho bể và tái tuần hoàn trong một thời gian thiết lập Ít nhất 10 phút ở nhiệt độ và độ dẫn thiết lập 6 Giám sát nhiệt độ và độ dẫn của chất tẩy rửa Giữ trình tự trên nếu chúng giảm xuống dưới điểm thiết lập 7 Thu hồi chất tẩy rửa Trên thời gian hoặc mức độ cao của bể 8 Trung gian cho làm sạch sơ bộ bể thu hồi 22 9 bơm axit Kiểm soát bằng đầu dò 10 Lưu thông các dung dịch axit 11 Làm sạch sơ bộ 12 bơm chất tẩy trùng Thườngdùng peracetic axit, được điều chỉnh bởi một lưu lượng kế nhỏ 13 tái tuần hoàn lại chất tẩy trùng 14 Xả hết chất tẩy trùng Nếu dùngsodium hypochlorite để tẩy trùng thì cần làm sạch ống dẫn 5.3 Áp dụng CIP 5.3.1 Rửa đường ống Hiệu quả rửa đường ống bị ảnh hưởng bởi vận tốc của của dòng chảy Dòng chảy thẳng không thể tẩy rửa hiệu quả (tốc độ <1.4m/s) trong khi dòng chảy hỗn loạn (tốc độ 1.5- 2.1m/s) có thể tẩy rửa hiệu quả. Nếu tốc độ vượt quá 2.1m/s thì quá trình tẩy rửa không còn hiệu quả nữa. 5.3.2 Tẩy rửa bồn chứa Áp dụng CIP CIP dùng để tẩy rửa bồn chứa có thể được áp dụng ở áp suất cao hoặc áp suất thấp. Ở áp suất cao thì đầu tẩy rửa loại bỏ cặn bã bằng tác động cơ học (lực của tia nước) và bề mặt của bồn chứa tiếp xúc với một loạt cú quét khi các tia nước quay. Ở áp suất cao, hiệu quả của hệ thống tẩy rửa phụ thuộc hoàn toàn vào phản ứng hóa học để loại bỏ cặn bã, và có rất ít hoặc không có ảnh hưởng cơ học từ tia nước. 23 Dòng CIP quay về Sự thoát ra chậm của dung dịch tẩy rửa trong bồn có thể gây ra nhiều vấn đề CIP. Dung dịch tẩy rửa nên được nhanh chóng bơm ra khỏi để các bề mặt bồn chứa có thể tiếp xúc trực tiếp với tia nước CIP, và không bị một lớp dung dịch che phủ. Việc lựa chọn bơm thích hợp và thiết kế dòng ra đúng đắn cho CIP là rất quan trọng đến hiệu quả tẩy rửa. Sự chọn lựa đầu phun đúng đắn, và cân đối nó với yêu cầu về dòng chảy của đường ống và thiết bị đi ra cũng rất quan trọng trong thiết kế CIP 5.4 Xác minh Xác minh CIP là một yêu cầu của luật thị trường, trong mọi trường hợp, nó cung cấp thông tin có giá trị về việc thực hiện CIP cũng như xác định bất kỳ vấn đề gì Thông thường, lưu lượng , nhiệt độ và hệ thống ống dẫnchất tẩy rửa sẽ được kiểm tra lạivà trình tự CIP cũng được tự động theo dõi 24 5.5 Hệ thống điều khiển 5.5.1 Giải thích sơ đồ Các tính năng khác nhau của hệ thống điều khiển được tóm tắt trong bảng 5.3 Bảng 5.3 Tóm tắt các tính năng của hệ thống điều khiển CIP. Mô tả Tiêu chuẩn Bao máy Thường dùng Thép không gỉ màn hình hiển thị điều hành Các nút ấn và các chỉ số hoặc màn hình LCD màu Truyền thông RS232 C, RS422, Profibus, kiểm soát mạng, thiết bị mạng và các giao thức khác liên kết máy tính ethernet Khả năng lien kết Máy tính thông qua Ethernet Một số hệ thống có thể được lập trình để gửi dữ liệu tự động thông qua e-mail. Kết nối thông qua Internet với một số hệ thống khác Trực tiếp quay số vào Điều này đạt được thông qua các modem đặc 25 biệt trong các kệ PLC Tích trữ PLC không tốt để lưu trữ Tốt nhất là thực hiện bằng máy tính riêng biệt, hoặc một số lưu trữ có thể được trong HMI khả năng xử lý 5.6 Thiết Bị Đo Lường Kiểm soát chi tiết sẽ khác nhau, tùy thuộc vào tiêu chuẩn và ngân sách. Tất cả các công cụ cần thiết bao gồm cả chức năng của chúng trong một hệ thống CIP được liệt kê trong Bảng 7.4 Bảng 5.4 : Dụng cụ cần thiết trong một hệ thống CIP Miêu tả số lượng yêu cầu Chức năng Cung cấp lưu lượng 1 Màn hình CIP hiển thị lưu lượng cho các dây chuyền khác nhau cảnh báo khi tắc nghẽn hoặc quá lưu lượng Hoàn lưu lưu lượng 1 Màn hình CIP hiển thị lưu lượng hoàn lưu cho các dây chuyền khác nhau cảnh báo khi lưu lượng thấp Thiết bị đo lưu lượng nước 1 Đo lường tổng lượng nước trên mỗi chu trình làm việc Đây là thông tin rất quan trọng khi tối ưu hóa hiệu suất và đánh giá tác động môi trường của hệ thống. Hệ thống truyền dẫn chất tẩy rửa 1 Kiểm soát sức mạnh của chất tẩy rửa trong bể Hệ thống truyền dẫn dòng hoàn lưu 1 Được sử dụng để hoàn lưu chất tẩy rửa vào bể. Dừng bộ đếm thời gian CIP nếu độ dẫn giảm Được sử dụng để theo dõi axit và chất khử trùng được bơm (nếu có) Gia nhiệt chất tẩy rửa 1 Kiểm soát nhiệt độ của các chất tẩy rửa trong bể Gia nhiệt dòng hoàn lưu 1 Dừng bộ đếm thời gian CIP nếu nhiệt độ giảm xuống các đầu dò 6 Được sử dụng để kiểm soát việc bơm và tháo chất tẩy rửa vào các bể CIP Hệ thống van 28 Được sử dụng để xác nhận theo vị trí từng van, tức là mở hoặc đón 26 Áp kế 1 Xác nhận chính xác nguồn cung cấp áp lực 5.7 Thông tin thiết kế Tất cả các dữ liệu trong phần này được dành để tham khảo phác thảo nhanh chóng, và chỉ cho thông tin. Tuy nhiên, nó được khuyến khích rằng các tính toán chi tiết được thực hiện cho các ứng dụng cụ thể. 5.7.1 Năng suất của đường ống Bất kỳ hệ thống CIP có thể có đường ống có độ dài và đường kính khác nhau Bảng 5.5 : Năng suất đường ống dẫn 5.7.2 Sức chứa bể chất tẩy rửa Bảng 5.6 Danh sách dung tích chất tẩy rửa để làm sạch dường ống khác nhau 27 Khi tính toán công suất của bể chứa chất tẩy rửa, phải cộng thêm ít nhất 25% 5.7.3 Vận tốc làm sạch Bảng 5.7: Hiệu quả làm sạch đường ống ứng vận tốc làm sạch khác nhau Để làm sạch tối ưu đường ống, khuyến khích vận tốc dòng chảy từ 1,5 đến 2,1 ms-1. Bảng trên đã chỉ ra các dòng chảy lớn hơn 2,1 ms- không thấy rõ được làm hiệu quả sạch, và dưới 1,5 m s-1 dòng chảy sẽ thành lớp. Vận tốc dòng chảy thấp hơn sử dụng ít năng lượng hơn, và chỉ được sử dụng cho các loại chất lỏng sạch, như bia tươi và rượu táo tươi. Tuy nhiên, vận tốc dòng chảy trung bình được sử dụng để làm sạch sữa, bia và chế biến cây ăn trái nước trái cây, vận tốc dòng chảy cao được sử dụng cho kem làm sạch, sữa chua, súp, và các loại thực phẩm có độ nhớt . 5.7.4 Độ giảm áp suất Bảng 5.8 : Độ giảm áp suất trong đường ống 28 Bảng trên cung cấp một cách tổng quát về độ giảm áp lực trong đường ống dẫn ở MPa 100 m-1 của đường ống. Hình: Kích thước bể 29 Bảng 5.9 Kích thước ước tính (cm) của bể CIP thể hiện trong hình 7.9. 30 6. Quản lý hoạt động CIP 6.1 Kiến thức nền tảng về CIP CIP được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp sữa và sản xuất bia. Phương pháp làm sạch tương tự được sử dụng rộng hơn trong các ngành công nghiệp chế biến hóa chất. Bối cảnh là ngành công nghiệp mà trọng tâm là xử lý chất lỏng, và một số quá trình hoạt động có hệ thống kết nối đường ống. Việc ngắt kế nối và tháo rời thiết bị để làm sạch trong quá trình xử lý là không thực tế ,từ đó ta có khái niệm CIP .Khác với làm sạch bằng tay ,CIP mang lại một số ưu nhược điểm cần phải được xem xét trong hoạt động của hệ thống CIP. Những ưu điểm có thể được tóm tắt như sau: Bởi vì mức độ mạnh hơn và cao hơn của các loại hóa chất và nhiệt độ có thể được sử dụng nên làm sạch được thực hiện với một tiêu chuẩn tốt hơn. Sử dụng hóa chất và nước ít hơn so với các hệ thống bằng tay Trong một số hệ thống CIP, các hóa chất và nước có thể được thu hồi sử dụng lại . Hệ thống CIP có tính tự động hóa cao, và do đó hiệu quả hơn và đảm bảo hơn làm sạch bằng tay. Những nhược điểm liên quan đến hệ thống CIP như sau : Do không thể tháo rời thiết bị nên không thể nhìn thấy là thiết bị có sạch hay không Khi làm sạch hoá chất sẽ theo con đường của dòng sản phẩm nên sẽ có thể gây ô nhiễm sản phẩm Vì nước và hoá chất được sử dụng lại nên gia tăng việc ô nhiễm chéo Việc sử dụng với nồng độ mạnh các hoá chất và nhiệt độ sẽ làm phát sinh rủi ro về sức khoẻ và an toàn của người CIP có chi phí vốn đầu tư ban đầu khá cao 6.2 Một số vấn đề cơ bản của quá trình hoạt động CIP 6.2.1 Thông số CIP 31 Các thông số của CIP là không khác với làm sạch bằng tay là cùng ba nguồn năng lượng và cùng một lượng thời gian: • Hóa chất • Vật lý / cơ khí • Năng lượng nhiệt • Thời gian Trong việc thiết lập một chương trình CIP, điều quan trọng là hiểu được nguồn năng lượng nào có hiệu quả nhất trong việc đạt tới làm sạch mong muốn, và sự cân bằng tốt nhất là gì của năng lượng đầu vào với thời gian . 6.2.2 Nhân sự của CIP Hoạt động của hệ thống CIP liên quan đến nhiều nhóm người khác nhau từ các ngành khác nhau: • kỹ sư thiết kế • Nhà sản xuất thiết bị • Nhà cung cấp tự động hóa / kiểm soát • Nhà cung cấp chất tẩy rửa • quản lý hoạt động • quản lý kỹ thuật • nhân viên kiểm soát kỹ thuật và đảm bảo chất lượng • các nhà quản lý môi trường, an toàn và sức khỏe Mỗi nhóm người sẽ có những điểm ưu tiên khác nhau cho các hoạt động CIP, và điều quan trọng là ban điều hành cấp cao thực hiện phán đoán thích hợp để đảm bảo sự cân bằng chính xác giữa việc đạt được các tiêu chuẩn chất lượng, tiêu chuẩn sản xuất và chi phí vận hành, sức khỏe và an toàn. 6.2.3 Các giai đoạn chín trong hệ thống xử lý CIP Như với bất kỳ quá trình sản xuất khác, có một loạt các bước liên quan đến việc dẫn đến hoạt động hiệu quả của một hệ thống CIP: 32 • Thiết kế • Xây dựng • Lắp đặt • Hoạt động Chương trước đã đề cập đến sự quan trọng của các vấn đề về thiết kế và xây dựng, nhưng đều quang trọng cần phải nhớ lắp đặt CIP được định nghĩa là nhiều bởi phần cứng thiết bị như các phần mềm máy tính kiểm soát nó. Bước cài đặt bao gồm các giai đoạn quan trọng của vận hành, nơi có nhà máy và hệ thống điều khiển của nó được kiểm tra để đảm bảo rằng tất cả các bộ phận cấu thành đang làm việc có hiệu quả, và sự kết hợp của các thành phần với hệ thống quản lý được kết nối cho đúng. Với sự phức tạp ngày càng tăng của hệ thống CIP lớn hơn, nó là đặc biệt quan trọng quá trình vận hành bao gồm một thách thức đối với hệ thống điều khiển máy tính. Hệ thống điều khiển máy tính bao gồm nhiều ngành, nghề lập trình phần mềm, và điều này làm có nguy cơ lớn cho các lỗi. Phần mềm điều khiển CIP do đó cần được thử thách trong một loạt các bài tập mô phỏng, nơi nó được chịu hướng dẫn điều hành có khả năng không chính xác để kiểm tra tính toàn vẹn của nó. 6.2.4 Một chuỗi CIP điển hình Một chuỗi CIP điển hình sẽ bao gồm các chu trình sau đây: • tráng sơ bộ • lưu thông chất tẩy rửa •khâu tẩy rửa trung gian • lưu thông chất tẩy rửa khác (tùy chọn) • thêm trung gian rửa (tùy chọn) • chất khử trùng rửa sạch (không bắt buộc) • thoát Giai đoạn tráng sơ bộ là loại bỏ các cặn bã bám không chặt vào thiết bị: các chất này có thể được loại bỏ bằng rửa sạch ,ít nhu cầu cần hóa chất, cơ khí và năng lượng nhiệt cần thiết sau này. Hiệu quả rửa có thể được cải thiện thông qua ‘rửa mảnh vỡ’ của bồn chứa, và bằng cách đảm bảo rằng bề mặt thoát nước đang ở trên một độ dốc. Lưu thông chất tẩy rửa thường là giai đoạn quan trọng 33 trong việc loại bỏ cặn bã còn lại. Thời gian lưu thông thường là 10-30 phút, nhưng sự lựa chọn của chất tẩy rửa phụ thuộc rất nhiều vào tình hình vệ sinh riêng. Ví dụ về các chất tẩy rửa / nhiệt độ các giải pháp được thể hiện trong 9.1 . khâu rửa sạch trung gian được đòi hỏi sau đó nếu chất tẩy rửa tuần hoàn sẽ được tiếp tục được sử dụng. đặc biệt là trường hợp nếu xử lý axit là cần thiết, thường là đòi hỏi loại bỏ lớp cặn. Bảng 6.1 Một số ví dụ về các chất tẩy rửa / nhiệt độ các giải pháp trong một hệ thống CIP. Loại chất tẩy rửa Nhiệt độ(°C) Hoạt động CIP Nitric acid 60 Bồn chứas, pipelines natri hydroxit 50–80 Bồn chứaers, bồn chứas, filling machines 70–90 Pasteurisers 90–130 UHT Khâu rửa sạch cuối được đòi hỏi sau đó phải loại bỏ dư lượng chất tẩy rửa, và áp dụng một chất khử trùng nếu cần thiết. Một ví dụ về các hợp chất như axit peracetic, và cuối cùng rửa sạch có thể được phục hồi và sử dụng cho giai đoạn tráng sơ bộ trong các chu kỳ tiếp theo. Tùy thuộc vào các chất hóa học được sử dụng, hoặc tính chất của các hoạt động, ví dụ như sản xuất sản phẩm hữu cơ, tiếp tục rửa lại bằng nước sạch nếu được yêu cầu. Vào cuối của chuỗi CIP, thiết bị sau đó cần phải được để ráo nước. 6.2.5 Làm sạch hệ thống CIP Một yếu tố quan trọng trong việc quản lý hoạt động CIP mà thường bị bỏ qua là làm sạch của hệ thống CIP của chính nó. Điều này là cần thiết để tránh tích tụ các cặn bẩn trên tường bể, có thể dẫn đến ô nhiễm vi sinh vật của các đối tượng được làm sạch. Với một hệ thống hoàn toàn tự động, một chu kỳ làm sạch CIP nên là một phần của chương trình tiện ích đầy đủ, và trong quy định này chu kỳ làm sạch nên được thực hiện để: • thoát 50% của dung dịch chất tẩy rửa để loại bỏ bất kỳ trầm tích từ các bể; • thoát tất cả các bể khác trong hệ thống CIP; • tái tuần hoàn các chất tẩy rửa thông qua các thiết bị trong xây dựng phun theo thứ tự thông qua các chất tẩy rửa bể, bể chứa nước phục hồi và bể rửa cuối cùng; • rửa sạch tất cả các bể liên tục với nước sạch và • làm cho tất cả các bể với khối lượng chính xác / nồng độ và nhiệt độ. 34 Trường hợp một hệ thống hoàn toàn tự động không được cài đặt, lối vào an toàn phải được cung cấp để cho phép các bể được thoát nước và, ít nhất, ống ra. Tần số hoạt động này có phần phụ thuộc vào lượng cặn bã trong các chất tẩy rửa, và độ cứng của nước được sử dụng trong hệ thống, nhưng, ngay cả khi ô nhiễm chất tẩy rửa với dư lượng sản phẩm là thấp, tần số tối thiểu cho các thiết lập để làm sạch nên mỗi hai tháng. 6.3 Hóa chất và nhà cung cấp hóa chất Lựa chọn các chất tẩy rửa và khử trùng trên cơ sở làm sạch và tác dụng diệt khuẩn đã được đề cập trong Chương 4. Điều quan trọng là, trong bối cảnh quản lý hoạt động CIP, mà vai trò của các nhà cung cấp chất tẩy rửa được hiểu như là một động lực chính của sự thành công. Thói quen viếc tìm kiếm hỗn hợp chất tẩy rửa trên trang web là không được khuyến khích, bởi vì như vậy là đảm bảo không cao cho việc giám định có sẵn trên trang web để đạt được hiệu quả làm sạch một cách an toàn Máy sữa hoạt động hệ thống CIP do cần phải xác định một nhà cung cấp đáng tin cậy hoặc các nhà cung cấp hóa chất CIP. Vấn đề quan trọng trong bất kỳ nhà cung cấp là quan hệ khách hàng, có một số câu hỏi cụ thể mà nên được yêu cầu: •Có đầy đủ về hỗ trợ kỹ thuật có sẵn trên trong 24 giờ trên 7 ngày không? • Liệu các nhà cung cấp thực hiện một cuộc điều tra đầy đủ các trang web và hệ thống CIP trước khi đề xuất các hóa chất được sử dụng không ? • Liệu các nhà cung cấp cung cấp sử dụng, xử lý và huấn luyện an toàn cho tất cả các sản phẩm của mình không ? 6.4 Giải đáp thắc mắc CIP Mỗi hoạt động CIP phải được thiết kế và hoạt động trên cơ sở các đặc điểm riêng của nó. Tuy nhiên, có một số yếu tố chung chung mà có thể tác động tích cực hay tiêu cực về hiệu quả CIP. Khi xử lý sự cố một hoạt động CIP có vấn đề, đó là thực hành tốt để kiểm tra sự hiện diện của các yếu tố tích cực góp phần vào thành công CIP, và sự hiện diện của các yếu tố tiêu cực sẽ làm tăng hiệu suất kém. 35 6.4.1 Các yếu tố tích cực Kết quả CIP nói chung sẽ được hài lòng khi sau đây: • Tiêu chuẩn chất lượng nước chính xác (độ nhớt, chất lượng vệ sinh); • nhiệt độ chính xác; • chính xác lưu lượng và điều kiện bất ổn; • nồng độ chính xác của các chất tẩy rửa và khử trùng; • đúng thời gian lưu thông chất tẩy rửa; • Bình chất tẩy rửa làm trống và làm sạch thường xuyên để giảm thiểu dư lượng sản phẩm, và • kế hoạch bảo trì van bao gồm tất cả các van CIP cũng như van chính của quá trình. 6.4.2 yếu tố tiêu cực Trong khi rõ ràng là hiệu quả CIP có thể bị ảnh hưởng bởi thời gian tiếp xúc không đầy đủ, cũng có những cách khác nhau tiềm năng trong đó các ứng dụng của ba năng lượng đầu vào khác nhau có thể được áp dụng sai: • hóa học - Không đủ rửa chất lỏng thải ra còn lại - Nồng độ chất tẩy rửa quá thấp - Nồng độ chất tẩy rửa quá cao - Không đủ rửa dư lượng chất tẩy rửa - Sự lựa chọn sai lầm của chất tẩy rửa / khử trùng - Dùng thuốc không phù hợp và kiểm soát tập trung - Không đủ làm sạch chất tẩy rửa tái sử dụng - Không đủ làm sạch của bộ CIP 36 - Độ cứng của nước không chính xác / xử lý • Cơ - Thiết bị phun bị chặn lên hoặc hoạt động với một áp lực cung cấp không chính xác - Thoát nước làm sạch kém - ‘Khoảng chết' (nơi dòng CIP không thể tới được) - làm sạch kém - Lưu lượng / áp suất thấp • nhiệt - Nhiệt độ quá thấp (tác dụng làm sạch không đủ) - Nhiệt độ quá cao (cặn bã thừa bị hóa than, hư hỏng chỗ nối thiết bị) 6.5 CIP và mục tiêu hoạt động Những yếu tố được liệt kê ở trên sẽ giúp cung cấp cho một nền tảng rộng lớn với một số các yếu tố liên quan trong hệ thống CIP và giải quyết vấn đề. Phần còn lại của chương này là tập trung vào làm thế nào CIP phù hợp với mục tiêu hoạt động quản lý và chất lượng, an toàn, năng suất, và xem xét và cải thiện 6.6 CIP quản lý và chất lượng CIP 6.6.1 Chất lượng các vấn đề hệ thống quản lý Hoạt động CIP là một phần của hoạt động sản xuất lớn hơn, trong đó có mục tiêu cung cấp sản phẩm cho khách hàng. Do đó hoạt động CIP cần phải được bao gồm trong phạm vi của một hệ thống quản lý chất lượng trang web, sẽ được dự kiến sẽ bao gồm các loại sau: • Các thủ tục và hướng dẫn công việc • Đào tạo • bảo trì thiết bị và hệ thống kiểm soát 37 • hiệu chỉnh các cảm biến và các công cụ • quá trình giám sát và kiểm soát • tài liệu và hồ sơ Cụ thể hơn, đó là khuyến cáo rằng một hướng dẫn sử CIP được lắp ráp vào tài liệu sau đây: • các đặc điểm kỹ thuật ban đầu cho bộ CIP • kỷ lục vận hành thử nghiệm / kiểm tra • hướng dòng chảy CIP • làm sạch các trình tự và chu kì • bản vẽ kỹ thuật • Bảo trì và hiệu chuẩn lịch trình • kiểm tra chất lượng và biên bản ghi lại chất lượng • một hồ sơ của tất cả các thay đổi tiếp theo • Hồ sơ của CIP đánh giá và xác minh 6.6.2 CIP và thẩm định Từ góc độ pháp lý, việc sắp xếp trên là có thể cung cấp một cơ sở tốt cho một phòng thẩm định chất lượng tốt thuộc luật An toàn thực phẩm năm 1990 (Anonymous, 1990). Tuy nhiên, do tầm quan trọng của bốn thông số quan trọng CIP (nhiệt độ, lưu lượng, lưu trữ hóa chất và thời gian), một phương pháp thẩm định thành công do phải bao gồm hồ sơ của tất cả các khía cạnh. Một hệ thống CIP mới do đó cần cung cấp để ghi tự động của bốn thông số quan trọng. Một phương pháp thẩm định cũng có thể được dự kiến bao gồm một loạt các kiểm tra hoạt động CIP một cách thường xuyên. Chương trình kiểm tra này bao gồm: • hàng ngày - Chất tẩy rửa và khử trùng tập trung - Nhiệt độ (trên một máy ghi biểu đồ) - Độ cứng của nước 38 - Kiểm tra bằng mắt xem có rò rỉ - Xác nhận rằng tất cả các chuỗi CIP đã hoàn thành đầy đủ và thời gian - Xác nhận của hồ sơ lưu giữ - Theo dõi xu hướng của tình trạng vệ sinh các bề mặt và các sản phẩm • hàng tuần - Khả năng bảo trì của lọc trong dòng / rây - Khả năng bảo trì của bể chứa chất tẩy rửa và nước - Khả năng bảo trì của nước rửa - Hiệu quả làm sạch (thị giác, phế phẩm, sản phẩm) Kiểm tra không thường xuyên là một phần của CIP đánh giá và xác minh được mô tả trong mục 6.9.1. 6.6.3 CIP và phân tích mối nguy và kiểm soát điểm tới hạn (HACCP) Hệ thống HACCP bao gồm bảy nguyên tắc đó, khi áp dụng trong thực tế và đầy đủ, cung cấp cho bảo đảm an toàn thực phẩm (Pierson & Corlett, 1992; Corlett, 1992; WHO, 1993; FAO, 1995; Anonymous, 1997; Mortimore và Wallace năm 1998; Mayes & Mortimore, 2001). Bảy nguyên tắc của HACCP như sau: • tiến hành phân tích mối nguy • xác định điểm kiểm soát tới hạn (CCPs) • thiết lập giới hạn quan trọng cho CCPs • thiết lập một hệ thống giám sát CCPs • thiết lập biện pháp khắc phục • Thiết lập các thủ tục để xác minh hệ thống làm việc • xây dựng tài liệu hướng dẫn. Một chương trình CIP là một quy trình giống như cách sản xuất sản phẩm là một quy trình. Cách tiếp cận HACCP do đó nên được áp dụng cho mỗi chu kỳ của chuỗi CIP được liệt kê mục 9.2.4. 39 Kết quả quan trọng nhất của phân tích này là việc xác định các CCPs đâu là giới hạn quan trọng được thành lập, và các hành động khắc phục phù hợp xác định. Hằng ngày mức giới hạn quan trọng quan trọng nhất cho CIP rất có thể có liên quan đến bốn thông số quan trọng CIP, tức là lưu lượng, nhiệt độ, độ bền hóa chất và thời gian. Tuy nhiên, quá trình giám sát cũng cần phải bao gồm sự chú ý đến đường truyền của nước và chất làm sạch, và hiệu quả của bảo trì van. Một phân tích HACCP đầy đủ là đôi khi được xem như là một nhiệm vụ năṇg, nhưng mỗi CIP thiết lập là khác nhau và đảm bảo một quan điểm riêng. 6.6.4 Một số khía cạnh của thực tiễn tốt Như đã đề cập ở những nơi khác, tính đặc thù của hoạt động CIP có thể làm phát sinh những thách thức, nhưng điều quan trọng là nhận ra là có thực tiễn tốt nhất có thể áp dụng để giảm thiểu tác động tiêu cực của những thách thức này. Điều quan trọng nhất trong số này là: • chia hoàn toàn các hệ thống CIP ra tùy theo là thiết bị xử lý thô hay thiết bị xử lý sau khi xử lý nhiệt • nhận dạng bằng mắt của tất cả đường ống, để xác định bản chất và dòng chảy của sản phẩm nguyên liệu, sản phẩm xử lý nhiệt, và chất tẩy rửa; • loại bỏ các mặt phân cắt trực tiếp giữa các dòng sản phẩm và CIP, trường hợp không thể tránh khỏi, tách biệt giữa lưu chất CIP và sản phẩm phải được thực hiện bằng một trong các cách sau: - Van chân kép, - Ngăn chặn và tháo nước van thiết bị, - Phanh vật lý, chẳng hạn như các tấm dòng chảy hoặc phần quan trọng, hoặc - Cung cấp ít nhất hai chân van giữa sản phẩm và CIP; • sử dụng báo động và khoá tự động với phần mềm điều khiển để: - Khóa vật phẩm đã không được làm sạch trong khoảng thời gian thỏa thuận, - Đảm bảo một chương trình CIP không thể được bắt đầu nếu sản phẩm có mặt, hoặc các dây truyền là không đầy đủ, - Khóa các dây truyền nếu chương trình CIP đã không được hoàn thành. 40 Thiệt hại của bất kỳ khoá tự động nào trong làm sạch nên dừng lại làm sạch và báo động một trong hai hoặc tắt các bộ CIP. 6.7 quản lý và an toàn CIP CIP hoạt động có khả năng gây nguy hiểm vì nồng độ hóa chất và nhiệt độ cao sử dụng so với làm sạch bằng tay. Ngoài ra, có những rủi ro phát sinh từ việc vận chuyển và chuyển giao vật liệu làm sạch trong nhà máy. 6.7.1 Y tế và các vấn đề an toàn với CIP Sức khỏe và An toàn của sáu ưu tiên cho sức khỏe và an toàn trong ngành công nghiệp sữa (HSE, 2002) đều có liên quan đến hoạt động CIP, và cần chú trọng đặc biệt khi họ chiếm hơn 80% của tất cả chấn thương. Những ưu tiên này là: • tiếp xúc với hóa chất làm sạch • Sơ suất và sai sót • té ngã • máy móc • xử lý • giao thông Các ưu tiên, tiếp xúc với hóa chất làm sạch là một vấn đề an toàn lớn đòi hỏi phải có hành động và biện pháp phòng ngừa thích hợp được thực hiện để đảm bảo rằng việc tiếp xúc của người lao động với các hóa chất sử dụng được kiểm soát đầy đủ. Tiếp xúc với các hóa chất làm sạch Tuy hóa chất, và đặc biệt là chất khử trùng, được sử dụng trong ngành công nghiệp bia được đặc biệt lựa chọn để dư lượng tiềm tàng còn lại trên bề mặt không làm hỏng sản phẩm hoặc có hại cho người tiêu dùng, nhiều ảnh hưởng đến da, mắt hoặc hệ thống hô hấp, và có thể gây hại nếu ăn phải với số lượng đủ. Bởi vì điều này, một kiểm soát các chất độc hại để đánh giá sức khỏe (COSHH, 2005) cần được thực hiện để xác định mục đích của hóa chất (hơi nước, nếu được sử dụng, nên được bao gồm, vì nó có thể rất nguy hiểm), và loại bỏ việc sử dụng chúng ở đâu thích hợp, ví dụ như nơi làm sạch một mình là đủ hoặc nhiệt có thể được sử dụng một cách an toàn. Một đánh giá COSHH (COSHH, 2005) bao gồm: 41 • một danh sách của tất cả hóa chất / chất độc hại được sử dụng; • hại nguy hiểm; • cung cấp các biện pháp kiểm soát tiếp xúc với nhà điều hành, bao gồm lưu trữ an toàn, khả năng tương thích hóa chất, nồng độ làm việc và quy trình pha loãng an toàn, quy trình ứng dụng và thiết bị, bất kỳ giám sát không khí hoặc yêu cầu giám sát y tế, thông tin và yêu cầu đào tạo, cung cấp thiết bị rửa, và một hành động khẩn cấp kế hoạch (ví dụ như bị đổ). Các biện pháp sau đây cần được xem xét khi thiết lập thực hành xử lý hóa chất an toàn. Xử lý tập trung và quy trình pha loãng Đầy đủ sức mạnh tập trung ít khi được sử dụng cho mục đích làm sạch. Nồng độ làm việc không được vượt quá thông số kỹ thuật của nhà sản xuất, như dùng thuốc quá liều làm tăng nguy cơ đối với thợ máy, ngoài việc lãng phí, và có thể làm hỏng máy móc thiết bị. Nơi mà chi phí cho phép, mua thuốc khử trùng ở dạng pha loãng hoặc với số lượng tiền gói để pha trực tiếp là những tùy chọn an toàn hơn. Nơi đây là không có, hoặc phải chịu chi phí cấm, pha loãng tập trung bằng cách tự động định lượng hoặc chuyển tích cực sử dụng máy bơm trống được coi là an toàn hơn so với nguồn cấp dữ liệu tỷ trọng từ vòi. Sau này có thể ùn tắc hoặc phải di dời, dẫn đến rò rỉ không kiểm soát được vào phòng làm việc. Pha loãng chất được co đặc bằng thùng hình ống hoặc Bình lớn là thực tế đặc biệt khó khăn, nó chắc chắn sẽ gây ra nguy cơ tràn, và không nên được thực hiện. Sự thấm vào hóa chất và ô nhiễm của thiết bị bảo hộ lao động (PPE) ,điều quan trọng là để đảm bảo rằng quần áo, găng tay và giày ống lựa chọn có khả năng chống lại sự thâm nhập của các chất hóa học có liên quan. Các nhà sản xuất và nhà cung cấp phải có trách nhiệm cung cấp thông tin này. Tuy nhiên, mặc dù một số loại PPE cung cấp mức độ rất cao của bảo vệ, bước đột phá cuối cùng sẽ xảy ra, vì vậy không cung cấp bảo vệ 100% .Ngoài ra, tiếp xúc với da có thể xảy ra khi loại bỏ sử dụng PPE. Găng tay dùng một lần phù hợp cung cấp một hệ thống quản lý dễ dàng để loại bỏ tiếp xúc với tay từ găng tay mà trở thành bị ô nhiễm bên trong. Tư vấn và thông tin cho các nhà khai thác là cần thiết để đảm bảo rằng các PPE cung cấp sự bảo vệ cần thiết. Bảo trì Thiết bị sử dụng hóa chất nên được bảo dưỡng thường xuyên. Thiết bị kiểm soát tiếp xúc nên được giữ để làm việc hiệu quả và sửa chữa tốt. PPE / RPE (thiết bị bảo vệ hô hấp) nên được kiểm tra và khi thích hợp, kiểm tra trong thời phù hợp. Găng tay nên được kiểm tra bằng mắt mỗi khi chúng được sử dụng. Găng tay dùng một lần nên được sử dụng chỉ một lần nếu hóa chất được xử lý. Thông tin và đào tạo 42 Người điều khiển phải được thông báo về những nguy hại của các chất hóa học làm việc với họ, và những rủi ro tạo ra do tiếp xúc với các hóa chất này. Họ cần được hướng dẫn trong các biện pháp phòng ngừa để có và làm thế nào để sử dụng các biện pháp kiểm soát được cung cấp, và cũng cần được thông báo về kết quả của bất kỳ giám sát không khí và giám sát sức khỏe. Thiết bị rửa Trong nhiều trường hợp, da là cơ quan chính có thể sẽ được tiếp xúc với hóa chất, vì vậy sẵn sàng tiếp cận cơ sở rửa là điều cần thiết. Sử dụng lao động phải đảm bảo rằng thiết bị phù hợp được cung cấp để cho phép thợ máy để làm sạch bản thân sau khi sử dụng hóa chất, và trước khi ăn uống. PPE phải được làm sạch sau khi sử dụng và lưu giữ riêng mặc công việc hàng ngày. Nơi tắm hoặc mắt phun được cung cấp, họ sẽ thường xuyên được rửa sạch thông qua, và chú ý cần quan tâm đến một nguy cơ tiềm ẩn từ Legionella spp., với biện pháp phòng ngừa thích hợp nên được thực hiện. Phương pháp khẩn cấp Phương pháp khẩn cấp nên được tại chỗ, đặc biệt là khi số lượng lớn sản phẩm tập trung đang được xử lý. Các cơ sở rửa khẩn cấp (ví dụ như tắm vòi sen, trạm thuốc rửa mắt ) nên có sẵn, bao gồm cả các biện pháp để phun cho mắt trong trường hợp bắn nước. Các bảng dữ liệu an toàn vật liệu nên được tư vấn để có được phương pháp thích hợp để xử lý tràn dầu: điều này có thể bao gồm, ví dụ, tràn khay hoặc hạt thấm nước . Vấn đề môi trường cần được xem xét trong trường hợp rò rỉ, đặc biệt là để ngăn chặn tràn dầu từ chảy vào mạnh hoặc bề mặt lổ xả nước. Sơ suất và sai sót Các biện pháp phòng ngừa được thực hiện để tránh sơ suất và sai sót nguy hiểm do điều kiện ẩm ướt và những trở ngại, ví dụ như sau. • Có biện pháp để tránh rò rỉ và rò rỉ lên tầng, cầu thang và lối đi. • Đảm bảo rằng có một hệ thống làm sạch tràn dầu được đặt ra, và theo sau. • Tìm cách lên lịch làm sạch sàn khi công việc không được tiến hành, hoặc đã hoàn tất trong ngày. • Sau khi làm sạch, sàn nhà càng khô càng tốt. • Hủy bỏ các chướng ngại vật trong đường đi bộ thường xuyên. • Duy trì sàn nhà và cầu thang trong tình trạng tốt. Té ngã 43 Một số ví dụ điển hình của té ngã là từ thang và cầu thang. Do đó: (a) loại bỏ nhu cầu làm việc ở độ cao, và nếu không có thể, luôn luôn cung cấp một phương tiện an toàn tiếp cận, một khu vực làm việc an toàn, và các thiết bị chính xác cho công việc, và (b) kiểm tra các điều kiện của cầu thang thường xuyên. Máy móc Trong thời gian bảo trì và làm sạch, máy móc như thiết bị băng tải phải được thực hiện an toàn. Các biện pháp ví dụ như sau. • Đảm bảo nhân viên được giữ tại chỗ, thường xuyên kiểm tra và bảo trì đúng cách, và khuyến khích báo cáo lỗi. • Nhân viên bộ truyền động, và cung cấp cho họ thông tin về các mối nguy hiểm của máy móc họ đang làm việc hoặc sẽ được làm sạch. • Đảm bảo các bộ phận có liên quan của nhà máy và thiết bị đang bị cô lập một cách thích hợp từ các vật liệu nóng hoặc nguy hiểm nơi mà được yêu cầu tiếp cận. Xử lý Cân nhắc chuyển hướng dẫn sử dụng an toàn, pha loãng hóa chất nặng hoặc bất tiện để xử lý. Các biện pháp được xem xét như sau. • Loại bỏ xử lý bằng tay không cần thiết bằng cách đánh giá từng công việc, và cung cấp một máy thay thế bất cứ nơi nào có thể. • Tránh nguy hiểm hoặc nặng nâng. • Cung cấp đào tạo người lao động trong các kỹ thuật nâng đúng để sử dụng. Vận chuyển Di chuyển xe tải và xe nâng trong một nhà máy sản xuất phải được thực hiện an toàn và, khi xem xét chuyển động tàu chở dầu, an ninh và truy cập trong quá trình làm sạch, các biện pháp an toàn bao gồm những điều sau đây. • Đảm bảo truy cập an toàn khi lắp đặt / kết nối banh phun. • Đảm bảo các bể được làm mát thích hợp để ngăn chặn sự nổ. • Cách ly người đi bộ và xe cộ lưu thông, bất cứ nơi nào có thể. 44 • Loại bỏ nhu cầu đảo ngược xe, và nơi này là không thể thiết lập một hệ thống an toàn cho việc đảo chiều. 6.7.2 an toàn CIP An toàn CIP đòi hỏi một hệ thống quản lý tốt để giúp xác định các vấn đề khu vực, quyết định làm gì, hành động trên quyết định, và kiểm tra các bước có hiệu quả. Một hệ thống tốt nên bao gồm: • lập kế hoạch để đảm bảo chế độ làm sạch chọn đúng, bởi ai, khi nào cần sử dụng, những chất gây ô nhiễm sẽ có mặt, và làm thế nào tràn dầu sẽ được làm sạch; • công việc tổ chức và tham khảo ý kiến nhân viên để đảm bảo giai đoạn lập kế hoạch được thực hiện; • kiểm soát để đảm bảo phương thức hoạt động và quy trình được thực hiện một cách chính xác; • theo dõi và xem xét để xác định những cải tiến có thể được thực hiện cho hệ thống; • truyền thông hiệu quả ở tất cả các cấp; • đào tạo hiệu quả và giám sát để phù hợp với cá nhân, môi trường và các thiết bị. 6.8 quản lý CIP và năng suất Các hoạt động kinh tế của hệ thống CIP là không thể tỷ lệ đáng kể chi phí hoạt động tổng thể, và do đó nó phải được phân tích và theo dõi thường xuyên để duy trì chi phí - hiệu quả. Tuy nhiên, năng suất CIP được xác định chủ yếu thông qua kiểm soát chặt chẽ của CIP chi phí đầu vào, thông qua việc sử dụng tốt nhất các lựa chọn thu hồi sản phẩm, thông qua việc tái sử dụng tốt nhất của hóa chất nước và chất tẩy rửa, và thông qua giải phóng thời gian cho năng lực sản xuất tăng lên. Hai khía cạnh sau đã được đề cập trong Chương 8, vì vậy các cuộc thảo luận ở đây sẽ tập trung vào đầu vào chi phí CIP và thu hồi sản phẩm. 6.8.1 chi phí đầu vào CIP Đầu vào chi phí cho hoạt động của CIP đã được ước tính như sau (Sharp, 1985): 45 • nhân công và giám sát 41% • chất tẩy rửa 8% • năng lượng 12% • Nước và nước thải 21% • Bảo trì 7% • Chi phí khác 11% Tầm quan trọng tương đối của các chi phí khác nhau rõ ràng là sẽ thay đổi theo thời gian, và với bản chất và độ phức tạp của các hoạt động cụ thể. Tuy nhiên, nó là rõ ràng từ sự cố này mà lợi thế không thể có ý nghĩa nhất có thể được thực hiện trong các lĩnh vực tự động hóa và nước / nước thải giảm. Chính vì lý do này mà hoạt động CIP hiện đại gần như hoàn toàn tự động, với nhu cầu tối thiểu cho sự chú ý của con người. Đồng thời, những nơi này phụ thuộc nhiều hơn vào tính hiệu quả của các van và phần mềm điều khiển, và đó là lý do tại sao các biện pháp thực hành tốt liệt kê tại mục 9.6.4 là rất quan trọng. Quản lý chi phí làm sạch CIP là động lực chính để quản lý năng suất CIP, và trong khi các sự cố trên là một hướng dẫn hữu ích cho một điểm khởi đầu, điều quan trọng là thiết lập một chi phí cụ thể cho từng thiết bị sạch cho mỗi hoạt động CIP cụ thể. Danh sách các chi phí được tính vào chi phí làm sạch thiết bị thực sự là hơi rộng hơn so với những liệt kê ở trên, như trong những điều sau đây: • chất tẩy rửa • lãng phí sản phẩm • Nước • xử lý nước thải • hơi • điện • nhân công • Bảo trì • mất năng lực sản xuất • chi phí đầu tư của nhà máy và thiết bị 46 Giám sát thường xuyên của các chi phí cung cấp cơ sở cho việc kiểm soát liên tục của chi phí của hoạt động CIP. 6.8.2 Phục hồi sản phẩm Bản chất của hoạt động CIP là như vậy mà một số lượng sản phẩm sẽ bị mất khi lớp lắng đọng trên bề mặt trao đổi nhiệt và như cặn. Yếu tố này của hao hụt sản phẩm là không thể tránh khỏi, nhưng có một số trường hợp mà sản phẩm vẫn còn nguyên vẹn trong đường ống và thiết bị ở đầu của một trình sản xuất và trước khi bắt đầu một chương trình CIP. Phục hồi hiệu quả của sản phẩm còn lại này có thể tạo sự khác biệt giữa việc đạt được một sản phẩm trang web mức độ hao hụt của một số thực tiễn tốt là 0,7%, và một thực tiễn kém lên đến 4% (Pankakoski, 1990). Sản phẩm thu hồi Hầm chứa và thùng chứa Thời gian thực hiện cho sữa, và đặc biệt hơn các sản phẩm nhớt như kem và sữa chua, để thoát nước từ bề mặt đứng có thể là khá quan trọng, vì vậy điều quan trọng là để cho phép đủ thời gian thoát sau khi thùng đã làm trống. Hầm chứa và thùng chứa do đó cần được thiết lập để thoát riêng lẻ, thường là bằng cách sử dụng một máy dò mức độ thấp như thiết bị nhả và sau đó cho phép một khoảng thời gian để cho hệ thống thoát nước bên dưới đầu dò, từ thành bể, và từ liên kết đầu ra hệ thống đường ống. Chuyển đổi giữa các thùng có thể dẫn đến tổn thất sản phẩm nếu van không đóng lại trong dãy bên phải, cho phép sản phẩm để lắp vào từ một bồn chứa tiếp theo. Tần số làm sạch bể cũng nên được giảm thiểu để giảm tổn thất sản phẩm, phù hợp với việc đạt được các tiêu chuẩn vệ sinh cần thiết. Đường ống dẫn Thu hồi các sản phẩm từ các đường ống thường là khó khăn hơn vì chúng thường liên kết với nhau, và không phải tất cả sẵn có để thu hồi cùng một lúc. Tuy nhiên, thu hồi sản phẩm từ dây chuyền là dễ dàng hơn khi có các đường được thiết kế có độ dốc và để tự thoát nước. Bể thu hồi Nếu sản phẩm là được thu hồi để tái sử dụng, thì chế độ vệ sinh và hoạt động thu hồi của hệ thống đường ống và thùng chứa là rất cần thiết. Nó cũng quan trọng để đảm bảo đủ khoảng trống có sẵn còn lại trong bể thu hồi, nếu không sẽ rắc rối cho quá trình thu hồi khi bể thu hồi đầy. Tẩy sản phẩm 47 Ngay cả khi người ta đã bố trí thiết bị thích hợp cho việc thu hồi sản phẩm, thì vẫn có sản phẩm dư còn lại trong thiết bị và đường ống. Cách phổ biến nhất của việc tẩy sản phẩm có thể là tẩy bằng nước. Tuy nhiên, trong một số ít trường hợp tẩy bằng không khí đã chứng minh được là lựa chọn với đường ống có đường kính nhỏ, trong đường kính lớn hơn không khí có khuynh hướng đi xuyên qua các sản phẩm và đơn giản là xuyên qua chính giữa. Tẩy bằng vật độn cũng đã thành công với nhiều sản phẩm nhớt như kem và sữa chua. Trong trường hợp này, một mảnh rắn (được gọi là vật độn) được đẩy qua các đường ống để đẩy sản phẩm còn lại ra ngoài. Phương pháp này ít được dùng vì các hạn chế của các thiết bị trong nhà máy như các van và các chỗ uốn, và việc lắp đặt thiết bị để thực hiện phương pháp này đã dẫn đến vấn đề về vệ sinh. Tối đa hóa thu hồi sản phẩm trong quá trình thanh lọc nước đòi hỏi phải đạt được một bề mặt chuyển tiếp rõ ràng giữa các sản phẩm đang được thanh lọc và nước, để các sản phẩm bị thu hồi là không quá loãng (Pankakoski, 1990). Theo truyền thống, điều này đã được thực hiện bằng sử dụng cảm biến, chẳng hạn như độ dẫn điện và máy đo độ đục , để phát hiện các bề mặt chuyển tiếp và bắt đầu thay đổi van thích hợp. Tuy nhiên, đây không phải là giải pháp chung, vì độ dẫn điện không phải là rất nhạy cảm với các sản phẩm có chứa một lượng đáng kể chất béo sữa.Cảm biến máy đo độ đục có xu hướng bị lỗi và cho sai chỉ số. Tuy nhiên, phương pháp tiếp cận tốt để tẩy nước là máy đo nước được sử dụng cho việc thanh lọc. Bằng cách này, chính xác lượng nước cần thiết để cung cấp cho các bề mặt chuyển tiếp mạnh nhất có thể được cung cấp tất cả các thời gian. Lập kế hoạch sản phẩm Không nghi ngờ gì việc thu hồi sản phẩm có thể được cải thiện bằng cách tối ưu hóa thứ tự mà các sản phẩm được chế biến. Điều này có thể đạt được bằng cách giảm thiểu việc chuyển đổi mẫu sản phẩm, và bằng cách giảm thiểu việc chuyển đổi giữa các sản phẩm. Ví dụ, chuyển từ tách kem qua bán tách kem từ sữa có thể đạt được nhanh hơn so với trình tự đảo ngược. 6.9 Quản lý xem xét và cải thiện CIP 6.9.1 Xem xét lại CIP Bản chất của các tuyến đường CIP là chúng chắc chắn sẽ thay đổi khá thường xuyên như các sản phẩm mới và / hoặc các quá trình hoặc khả năng được thêm vào khả năng của hệ thống. Ngoài những thay đổi gia tăng, sẽ có thay đổi khi một quá trình hoàn toàn mới và liên kết CIP được thêm vào một hệ thống hiện có. Thay đổi như vậy đòi hỏi phải xem xét lại hoạt động CIP ở hai cấp độ như sau. Xem xét lại CIP 48 Mức độ xem lại là thích hợp khi một sự thay đổi theo đã được thực hiện cho các hệ thống CIP. Quá trình xác minh điều này nên xem lại như sau: • bản chất của sự thay đổi và lý do của nó; • bất kỳ thay đổi khoảng thời gian làm sạch; • mọi thay đổi cho lưu lượng thông qua hệ thống; • Làm rõ nước ở cuối trước khi tráng sơ bộ; • thay đổi chất tẩy rửa; • mọi thay đổi cho nhiệt độ của chất tẩy rửa; • mọi sự thay đổi nồng độ các chất tẩy rửa; • kiểm tra thị giác, nếu có thể; • Đánh giá ATP các hạng mục và nước rửa cuối cùng; • đánh giá vệ sinh của sản phẩm. Kiểm tra CIP Mức độ xem lại là thích hợp khi một sự thay đổi đáng kể đã được thực hiện cho các hệ thống CIP, và toàn bộ cơ sở hiệu quả của hệ thống CIP là vấn đề dưới. Đánh giá này cũng cần được thực hiện trên hệ thống hiện có trên cơ sở xấp xỉ hàng năm. Tuy nhiên, mức độ kiểm tra là toàn diện hơn so với đặt ra để xem xét thay đổi CIP, và bao gồm ba bộ kiểm tra: trước khi CIP đang chạy, trong khi CIP tự hoạt động, và sau khi CIP đã hoàn tất. Kiểm tra trước khi hoạt động CIP là: • đi trên dây chuyền để đảm bảo toàn dây chuyền có thể được giám sát; • kiểm tra các dây chuyền thiết kế kém, • đảm bảo rằng tất cả các mặt tiếp xúc giữa sản phẩm và CIP được ngăn cách; • kiểm tra xem tất cả các van được xác định và được đánh dấu; • kiểm tra tất cả các thiết bị phun và sàng • kiểm tra các phần của các bể CIP có dấu hiệu ô nhiễm sản phẩm; 49 • kiểm tra xem các đầu dò và các công cụ đã được đánh dấu và trên lịch hiệu chỉnh trang web; • kiểm tra sơ đồ dòng để đảm bảo rằng các chi tiết của bể và các dây chuyền theo đúng lịch; • kiểm tra xem tất cả các thông số làm sạch đều được ghi lại, và • kiểm tra các hóa chất sử dụng và xác minh rằng chúng là phù hợp và thông qua. Kiểm tra trong hoạt động CIP là: • tráng sơ bộ (tức là kiểm tra các dây chuyền rò rỉ, ghi và kiểm tra các lưu lượng, và kiểm tra xem nước rửa của sản phẩm đã thoát đi hết ); • lưu thông chất tẩy rửa (ví dụ như thời gian ghi nhiệt độ ở trên và nồng độ giá trị đã cho, ghi chép nhiệt độ của đầu dò trong dòng trở lại, và ghi lưu lượng); • bài tiết ra chất tẩy rửa (lấy mẫu ở cuối của rửa từ lượt về và kiểm tra để đảm bảo không có dư chất tẩy rửa trong sản phẩm, xét nghiệm rửa với tình trạng hợp vệ sinh); • chất khử trùng rửa (ví dụ như lấy mẫu ở giữa của hồi lưu và phân tích, thời gian khử trùng hồi lưu và kiểm tra, nếu khử trùng bằng nhiệt, lúc đó kiểm tra nhiệt độ tối là thiểu trên các giá trị đã cho). Kiểm tra sau khi hoạt động CIP là: • ghi độ dài của làm sạch; • ghi số và nguyên nhân của bất kỳ cảnh báo của CIP - nghiên cứu và khắc phục; • kiểm tra trực quan các mục làm sạch - trong bể, lau bề mặt làm sạch; • xem xét các bản ghi của các phần mềm sạch. 6.9.2 Cải thiện CIP Có một số khu vực hoạt động CIP có thể cải thiện hiệu suất hơn hiệu suất hiện tại, được tóm tắt như sau: • tái sử dụng nước và hóa chất; • tối ưu hóa chương trình CIP để đảm bảo rằng các tiêu chuẩn vệ sinh cần được thực hiện với nguyên liệu đầu vào tối thiểu; 50 • Hiệu suất của các thiết bị phun; • Hiệu quả của việc loại bỏ sản phẩm / phục hồi trước CIP; • hiệu quả quản lý giao diện. Điều quan trọng là các nhà khai thác sữa tiếp tục nhận thức được của sự phát triển trong các lĩnh vực này, để đảm bảo hiệu suất CIP cải thiện phù hợp với công nghệ. Cải thiện trong CIP hoạt động cũng có thể xảy ra thông qua việc áp dụng các bộ mới của kỹ thuật quản lý. Phương pháp cải thiện không liên quan cụ thể đển CIP , nhưng có thể dẫn đến hài lòng khách hàng với tốc độ và chất lượng, cải tiến quy trình, đảm bảo các quyết định dựa trên dữ liệu và thực tế, và làm việc đạt tối đa. 6.10 Kết luận Chương này đã đặt ra một số thách thức thực tế liên quan đến hoạt động của quá trình CIP. Như trong hầu hết các lĩnh vực hoạt động, lập kế hoạch và chuẩn bị cho CIP hoạt động là chìa khóa trong việc cung cấp một kết quả thành công. Tương tự như vậy, hoạt động CIP hiệu quả đòi hỏi đầu vào của nhiều lĩnh vực khác nhau trong thiết kế, thực hiện và hoạt động. Quản lý thành công CIP hoạt động là rất lớn phụ thuộc vào trách nhiệm thích hợp và trách nhiệm được phân công giữa các nhân viên kỹ thuật, vận hành Sau khi thiết lập, hoạt động CIP phải được quản lý phù hợp với quan trọng mục tiêu tổ chức để đạt được chất lượng, an toàn và năng suất. Bởi vì nó là không thể tránh khỏi những thay đổi sẽ được thực hiện để xử lý đường ống, van, hệ thống điều khiển, vv, điều quan trọng là xem xét thay đổi CIP được thực hiện một cách thường xuyên để đảm bảo rằng các hoạt động CIP vẫn cung cấp so với mục tiêu ban đầu của nó. Trường hợp biến đổi lớn khi thực hiện hoạt động CIP, thì xem xét lại cơ bản là cần thiết hơn là đảm bảo hiệu quả liên tục. Điều này đạt được thông qua quá trình xác minh CIP, mà cũng có thể được sử dụng làm cơ sở để kiểm soát hoạt động CIP từ góc độ của bên thứ ba. Cuối cùng, luôn có những cơ hội để nâng cao chất lượng, an toàn và năng suất hoạt động CIP