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定置洗浄システムのインライン粘度密度測定

CIPとは何ですか? インライン粘度および密度測定によるCIP(定置洗浄)システムの最適化

CIPシステム

CIPとは何ですか?

CIPシステムでは、システムを分解せずに洗浄が行われます。 CIPとは、通常のファウリングを引き起こした処理実行後、または処理ラインをあるレシピから別のレシピに切り替えるときに、食品加工用の機器を準備するために必要なすべての機械的および化学的システムを指します。

「設備を解体したり開いたりすることなく、またオペレーターの手作業による関与がほとんどまたはまったくない、プラントまたはパイプライン回路の完全なアイテムの洗浄。 このプロセスには、乱流と流速が増加した条件下で、表面の噴射または噴霧、またはプラント内での洗浄液の循環が含まれます。」

製薬プラントのCIP(出典– GEA)

CIPシステムは通常、洗浄薬品の準備と保管用の容器、プラント全体にCIP薬品を循環させるためのポンプとバルブ、洗浄プロセスを監視するための機器、および化学薬品を回収するための容器で構成されます。

CIPが重要なのはなぜですか?

CIPは、食品加工工場の食品安全を保証する上で重要な要素です。 生産工程間の洗浄を成功させることで、潜在的な汚染や品質基準を満たさない製品を回避できます。 設計から検証までCIPを正しく実行することで、食品の流れと洗浄化学物質の流れの間に安全なバリアが確保されます。 食品加工の観点から、洗浄時間はダウンタイムであり、機器は生産的ではありません。 人や機器に害を及ぼす可能性のある非常に強力な化学物質が含まれているため、洗浄も安全に実行する必要があります。 最後に、最小限の水と洗剤を使用し、資源の再利用を最大化することにより、環境への影響を最小限に抑えて実行する必要があります。

牛乳、チーズ、ヨーグルトドリンク、ベルネーズソースなどの食品加工業界は、原材料の入荷から出て行くまで、加工を管理し、食品の品質を保護できる高度なテクノロジーから多大な恩恵を受けています。

これらの中で最も重要なものの中には、物理​​的、アレルギー性、化学的、微生物学的な危険のない食品を生産するのに十分な植物と設備を洗浄および消毒する必要性があります。 さらに、食品工場を掃除しなければならない理由を理解することも重要です。 理由は次のとおりです。

  • 食品の危険からのリスクを減らすために–食中毒と異物汚染
  • 国内および国際的な法律を遵守するため
  • Tescoなどの特定の顧客要件を満たすため
  • 世界の食品安全基準(GFSI)の要件を満たすため
  • ポジティブな監査と検査の結果を維持するため
  • 最大のプラント生産性を可能にするため
  • 衛生的な視覚的イメージを提示する
  • スタッフ、請負業者、訪問者の安全な労働条件を促進するため
  • 製品の貯蔵寿命を維持するため
  • 害虫の侵入を避けるために

清掃はすべての食料生産において必要です。 優れたCIPシステムは、コストを削減し、洗浄に必要なダウンタイムの量を減らすのに役立ちます。

バター生産ライン(出典– GEA)

生産の一環としての清掃

製造業者は、CIPのダウンタイムを最小限に抑えながら、常に食品の安全性を確保したいと考えています。 これにより、中断ではなく、生産とは別に、生産の一部として洗浄するための構造化されたアプローチが生まれました。 洗浄の原則は、製造される食品の種類とその特性によって異なります。 たとえば、乳製品に適した洗浄方法は、フルーツジュース製品には適していない場合があります。 洗浄効率を改善するXNUMXつの方法は、洗浄パラメーターに対する生産者の制御を強化する構造化されたガイドラインと手順を実装することです。 スケジュールと定義されたガイドラインに従って洗浄することで、食品の安全性と製品の品質が確保されます。

非効率的で非効率的なCIPシステムのリスク

食品の安全性と訴訟

世界中で頻繁に発生する食品安全災害は、食品または飲料工場での単純なミスやプロセスの誤りによって引き起こされることが多く、汚染された製品を消費する人々の病気、怪我、さらには死亡につながります。 人間の悲劇に加えて、これらの汚染事件は、製品のリコールの費用、企業のブランドへの信頼の喪失、そして最終的には収益の喪失につながります。 不適切な洗浄の結果は、食品および飲料業界の安全規制に違反してプラントにコストがかかります。

生産のダウンタイム

食品および飲料会社は、製品の品質に影響を与えることなく、運用コストの削減と廃棄物の削減を常に目指しており、製造コストを削減しています。 ただし、CIPプロセスが稼働中の場合、本番稼働時間は停止します。 これは収益性に影響を与えます。 その結果、XNUMXつの傾向が現れ、どちらもビジネスにマイナスになります。

  1. 問題が発生すると、問題の根本原因を探さないようにするための自然な反応があります。 このような介入には、さらに時間のかかる保守作業が含まれる可能性があります。
  2. ほとんどのオペレーターの心の最前線に汚染のリスクがあるため、CIPオペレーターの傾向は、洗浄時間の増加で過剰に補償することです。

幸い、新しいCIPテクノロジーは、効率が大幅に向上するため、上記の問題を軽減します。

  • より高度なCIP自動化により、問題が発生した場合のトラブルシューティング時間を大幅に短縮し、実行に数時間かかっていたものを数分の診断に短縮できます。
  • 最適化されたCIPプロセスにより、洗浄時間を大幅に短縮できます。

エネルギーと水の大量消費

効率の向上は、サイクルタイム、エネルギー、水、化学物質の消費量の削減だけに焦点を当てているわけではありません。 既存の定置洗浄(CIP)プロセスは時間がかかり、大量のエネルギー、水、および化学物質を浪費します。 CIPテクノロジーの新しいイノベーションにより、プラントオペレーターは、規制上の安全基準に準拠しながら、環境に優しい方法でコストを削減できます。

乳製品充填ライン(出典– GEA)

最適化戦略

すべての食品および飲料加工工場の要件は異なり、詳細も異なりますが、経験によれば、CIPの最も成功したアプローチは次の柱に基づいています。

  • 効果的かつ効率的な設計
  • エネルギー効率
  • 自動化の最適化

効果的かつ効率的な設計

プラントに小型の分散型CIPシステムを導入することで、効率を上げることができます。 このアプローチにより、加熱された化学物質を長いパイプを通して生産設備の隅々まで輸送するために必要なエネルギー量が削減されます。 洗剤の配送距離が短いため、水、エネルギー、時間が節約されます。

エネルギー効率

電気を浪費する非効率で時代遅れの機器コンポーネントを改善し、無駄なビジネスプロセスを変更することで、最大30%のエネルギー節約を実現できます。 例としては、固定速度ドライブではなく可変速度ドライブを導入して、オペレーターがレシピパラメーター内で流量を指定できるようにすることが含まれます。 プロセス側では、すすぎ時間とすすぎ量のバランスを改善することで調整を行うことができます。

自動化の最適化

センサーとモニターを介して返される情報に応じて洗浄プロセスを自動的に適応させる高度な自動化システムを通じて、生産に適応した洗浄を実装することで、洗浄結果が改善され、ダウンタイムが短縮され、食品の安全性が確保されます。 最先端の洗浄システムは、生産パラメータを継続的に監視し、CIPのニーズを示します。

コントロール、センサー、アラームはすべて自動化の要素であり、ダッシュボードの実装と主要業績評価指標(KPI)の設定を可能にします。 自動化により、利用可能な情報の品質が向上し、洗浄プロセスのさまざまな部分(バルブの開閉やポンプ操作に関するパラメーターの作成など)をより厳密に制御できるようになります。 自動化アーキテクチャがオープンであることが重要です。 これにより、CIP処理装置はタンクや低温殺菌装置などの他の処理装置と通信できるようになります。 統合された「ステータスチェック」機能により、操作の効率が合理化されます。

RheonicsソリューションによるCIPシステムの最適化

Rheonics粘度および密度センサーはCIP互換であり、CIPシステムに高度な「インテリジェンス」を追加します

粘度は、分子レベルで影響を受ける特性であり、プロセス流体に関する膨大な量の情報がありますが、既存の機器では確実に定量化することが困難でした。

定置洗浄システム要件に関するレオニクス粘度および密度センサーの主な利点:

  • レオニクスセンサーはCIPに対応しており、処理装置の衛生的な設計要件に準拠しています。 Rheonics SRVおよびSRDは、カスタムプロセス接続に加えて、トライクランプおよびDIN11851接続で使用できます。 SRVとSRDはどちらも、米国FDAおよびEUの規制に準拠した食品接触コンプライアンス要件に準拠しています。
  • CIPプロセスを監視、最適化し、クリーニングのエンドポイントを検出します。 SRV(およびSRD)は、洗浄段階でクリーナー/溶剤の粘度(および密度)を監視することにより、液体ラインのクリーンアップを監視します。 小さな残留物や汚染はセンサーによって検出され、オペレーターはラインがいつきれいであるか/目的に合っているかを判断できます。 あるいは、SRV(およびSRD)は、自動洗浄システムに情報を提供して、実行間で完全かつ反復可能な洗浄を保証し、食品製造施設の衛生基準への完全な準拠を保証します。
  • 簡単なインストールと再構成/再校正は必要ありません–メンテナンス/ダウンタイムはありません。 万が一センサーが損傷した場合は、電子機器を交換したり再プログラミングしたりせずにセンサーを交換してください。 ファームウェアの更新やキャリブレーションの変更なしで、センサーと電子機器の両方のドロップイン交換。 取り付けが簡単。 NPT、トライクランプ、DIN 11851、フランジ、Varinline、その他の衛生的および衛生的な接続など、標準およびカスタムのプロセス接続で利用できます。 特別な部屋はありません。 掃除や点検のために簡単に取り外せます。 SRVは、DIN11851とトライクランプ接続で利用できるため、取り付けと取り外しが簡単です。 SRVプローブは、定置洗浄(CIP)用に密閉されており、IP69KM12コネクタによる高圧洗浄をサポートします。
SRV-DIN 11851
SRV-トリクランプ

SRV –インライン粘度計(DIN 11851および食品および製薬業界向けのトライクランプ接続)

SRD2_DIN11851-V2-1
SRD2_Triclamp-v3

SRD –インライン密度および粘度計(食品および製薬業界向けのDIN 11851およびトライクランプ接続)

食品および飲料事業のCIPプロセスを最適化し、洗浄エンドポイントを検出することが重要なのはなぜですか?

  1. 洗浄時間を短縮するには
  2. 転職時間を短縮する
  3. 廃棄物を減らしてリサイクル/廃棄/回収する必要のある材料や化学物質をより適切に管理するため
  4. エネルギーと水の使用量を削減するには

Rheonicsセンサーと自動化ソフトウェアを備えた最新のCIPシステムにより、プロセスのすべての側面に簡単にドリルダウンできます。 システムのこのトレーサビリティには、いくつかの利点があります。

  1. オペレーターは、各CIP操作をチェックして、それが正しく機能したかどうかを確認できます–ラインの初期、中間、および最終状態のリアルタイム監視
  2. 診断は簡単に実行でき、クリーニングサイクルの各要素に関する詳細情報を提供します
  3. 障害や問題をすばやく強調して修正できます
  4. プラント管理者は詳細な運用レポートを生成できます
  5. 規制当局への食料安全保障報告は、組み立てが簡単で、より包括的です

継続的な調査とお客様との緊密な協力により、食品加工から充填、包装に至るまで、食品安全の問題についてより深く幅広い知識を得ることができます。 検証済みの本番ソリューションを通じて、お客様がこの知識と経験から利益を得ることができるようにします。

参照:

  1. ハンドブック– 定置洗浄–食品加工業界における洗浄技術のガイド、テトラパックによる。
  2. ホワイトペーパー 食品および飲料事業における定置洗浄(CIP)プロセスを最適化する方法、BenjaminJudeとEricLemaire(Schneider Electric)
  3. GEA CIP / SIPソリューション– https://www.gea.com/en/products/cleaners-sterilizers/cip-sip/index.jsp 
食品および製薬メーカー、システムインテグレーター、機械メーカー向けのレオニクス製品ポートフォリオ

レオニクス密度計と粘度計は、タンク、プロセスライン、反応器に設置するためのプローブとフロースルーシステムとして利用できます。 すべてのRheonics製品は、最も過酷なプロセス環境、高温、高レベルの衝撃、振動、研磨剤、化学薬品に耐えるように設計されています。

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