Actualmente son básicamente dos los principales métodos o procesos de limpieza en la industria Alimentaria de procesado de alimentos: los procesos COP (Cleaning Out of Place) y los procesos CIP (Cleaning In Place).

Los procesos COP consisten en limpiezas, generalmente manuales, de las superficies de los componentes y equipos de la instalación, equipos como: bancos de trabajo, cintas transportadoras, equipos móviles, exteriores de depósitos y llenadoras etc. Por lo general este tipo de limpieza necesita mayores concentraciones de los agentes de limpieza y genera mayores residuos.

Por otra parte, los procesos CIP (Cleaning in Place) son para garantizar la correcta limpieza e Higienización de las superficies interiores (en contacto con el producto) como interiores de depósitos, de tuberías, de llenadoras, etc.

Hoy en día las exigencias higiénicas en todas las fases productivas de en la industria alimentaria para salvaguardar la integridad de las propiedades organolépticas del producto durante su vida comercial y evitar que se pueda producir cualquier toxiinfección en el consumidor.

Proceso CIP (Clean In Place)
Limpieza

En la Industria Alimentaria, se suele compaginar ambos procesos de limpieza e higienización, aunque tienen mucha más relevancia los procesos de limpieza CIP.

En este proceso la limpieza de plantas de producción se realiza sin desmontar o cambiar el estado de funcionamiento para asegurar la consistencia y sostenibilidad. Para asegurar una limpieza eficiente deben estar presentes los cuatro factores incluidos en el círculo de Sinner:

Estos factores son: Producto de Químico, Energía mecánica, Temperatura y Tiempo. Todos los factores deben estar presentes en cualquier momento durante la actividad de limpieza, cada uno de ellos en la medida correspondiente. Si se desea disminuir alguno de estos elementos se debe incrementar otro u otros para completar el círculo.

Producto Químico

Este factor se refiere a la energía química o a la concentración de la disolución de limpieza. La elección del detergente más adecuado estará en función de:

  • Rapidez de solubilidad en agua del detergente.
  • Rapidez de hidratación y disolución de la suciedad.
  • Que tenga un alto poder secuestrante.
  • Buena capacidad de enjuague.
  • No espumante.
  • No corrosivo.
  • Compatible con los equipos a limpiar.

Energía mecánica

En los procesos CIP se refiere a caudales, velocidad y presión de flujo. Si se está limpiando tuberías, se deben considerar el caudal y la velocidad de flujo. Durante la limpieza, se debe conseguir que el flujo sea turbulento en tuberías.

La velocidad de flujo es la distancia recorrida por tiempo (m/s). Esta velocidad no es constante en el interior de la tubería, es más alta en el centro y menor en su pared por efectos del rozamiento del fluido con las paredes del tubo, a la curva de velocidades que se genera se le conoce como “perfil de velocidad”. La vena de líquida de la superficie de la tubería cuya velocidad es cero se denomina “capa sub-laminar”. Al aumentar la velocidad, la capa sub-laminar se hace más estrecha con lo que la capa de suciedad en la superficie de la tubería puede “recibir” la acción mecánica.

Para una limpieza la velocidad mínima requerida es 1,5 m/s, para eliminar la capa sub-laminar se precisa >0,3 m/s por lo que la velocidad de flujo recomendable durante el ciclo de limpieza debe ser de al menos 1,8 m/s.

Para conseguir una efectiva limpieza de depósitos y tanques tenemos que tener en cuenta el caudal y la presión.

Está muy extendido el uso de bolas fijas que trabajan utilizando grandes volúmenes de líquido a baja presión, el objetivo es asegurar que el líquido de limpieza fluya a través de toda la superficie interna del Depósito o tanque. El efecto de la limpieza se realiza por deslizamiento de las disoluciones de limpieza por las paredes de los depósitos por efecto de la gravedad. Con este sistema de bolas fijas el consumo de disoluciones es alto, así como el tiempo para la limpieza eficaz, dado que la Energía mecánica es muy baja y al efecto de limpieza deberán contribuir en mayor grado el tiempo, la temperatura y el producto químico.

Por otra parte, existe un método más moderno y más eficaz donde lo que se pretende es dirigir un volumen más pequeño de líquido de limpieza a mayor presión hacia las superficies. Esto se realiza mediante un chorro que produce una acción de fregado (efecto mecánico) en forma de barrido secuencial sobre toda la superficie interna del depósito. Para este método se utilizan unos cabezales rotativos de chorro.

A la hora de conseguir una limpieza efectiva es importante la elección de la ubicación, el tipo y el número cabezales de limpieza para conseguir una cobertura total, ya que hay que tener en cuenta posibles formaciones de “sombras” debidas a agitadores, deflectores, bocas de inspección, tuberías, etc.

Diferentes tipos de bolas/cabezales de limpieza y sus efectos mecánicos.

Temperatura

La temperatura es un factor que afecta tanto a la viscosidad como a la velocidad de reacción.
La elección de la temperatura para la limpieza dependerá de la posibilidad de calefacción de disoluciones, tipo de suciedad, dificultad de eliminación de la suciedad, fórmula del detergente, las compañías que fabrican los detergentes específicos suelen recomendar temperaturas de aplicación de los productos para optimo rendimiento de estos, los materiales de los equipos que se limpien.

Cada detergente tiene un Punto óptimo de actuación por encima del cual no se consigue ningún beneficio mas bien al contrario puede llevar asociado algún tipo de deterioro.

NaOH: mínimo 80ºC
HNO3 : 60 – 80ºC

El control de temperatura es importante y más caliente no siempre es mejor. En este contexto, la medición precisa de la temperatura y la calibración periódica de los termómetros es muy importante.

 Tiempo

Todos los procesos fisicoquímicos de disolver/dispersar depósitos de suciedad dependen de factores de tiempo. Depende de varios factores:

  • La eficiencia química del detergente.
  • La suciedad (se elimina capa a capa).
  • Concentración de detergente
  • En el caso de los depósitos y tanques, el tiempo también estará en función del tipo de bolas de limpieza.

Ciclo de limpieza

Cada proceso de fabricación dentro de la Industria Alimentaria tiene unos requerimientos específicos de limpieza para conseguir los parámetros de Higienización. Este va a variar en función de las propiedades físicas del producto (solubilidad, viscosidad…) el tipo de instalación y los equipos a limpiar, tuberías, depósitos, llenadoras…

Un ejemplo de Ciclo de limpieza   “Estándar” podía ser el representado en el siguiente esquema.

Fase 1: Aclarado (agua recuperada) 5 min.

Fase 2: Sosa 20 min.

Fase 3: Agua limpia 5 min.

Fase 4: Ácido 20 min.

Fase 5: Enjuague final 5 min.

 

 

La importancia de las limpiezas en los procesos de la Industria Alimentaria de procesado de alimentos hace considerar a esta como una etapa más del Proceso total. Es por ello por lo que una buena selección del diseño de los equipos y procedimientos de limpieza ayudarán a garantizar un producto final en optimas condiciones para poner en el mercado a disposición del consumidor.

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Ingeniero Técnico Industrial, especialidad Mecánica por la Universidad Politécnica de Valencia. Ingeniero de Procesos, con más de 20 años de experiencia en Empresas de Instalaciones de los sectores de la Industria, alimentaria, química, cosmética y farmacéutica, como Instalaciones Industriales Grau, Ironfluid, Inoxpa.