5 STEPS IN A COMMON FOOD, DAIRY, AND BEVERAGE CLEAN-IN-PLACE CYCLE 번역 (CIP 사이클 5단계에 대하여)

Clean-in-place: 5 Steps in a Common Food, Dairy, and Beverage CIP… (csidesigns.com)

Clean-in-place: 5 Steps in a Common Food, Dairy, and Beverage CIP…

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As a food, dairy, or beverage processor, you understand the importance of maintaining a hygienic process environment to ensure product quality and purity. That’s where a goodClean-in-place (CIP) Systemcomes in. 

CIP systems have a vital role in processing because of the need to keep processing components free of bacteria. Cleaning occurs in process piping, tanks, heat exchangers, and other equipment to prevent product contamination and maintain processing efficiency.

식품,유제품 또는 음료 가공업체로서 제품의 품질과 순도를 보장하기 위해 위생적인 공정환경을 유지하는 것이 중요하다는 것을 이해하고 있습니다. 좋은 CIP(Clean-in-Place)시스템이 필요한 이유이다.  CIP 시스템은 공정 구성 요소에 박테리아가 없도록 해야 하기 때문에 공정에서 중요한 역할을 합니다. 세척은 제품 오염을 방지하고 가공 효율을 유지하기 위해 공정 배관, 탱크, 열 교환기 및 기타 장비에서 수행됩니다.

 

CIP is a method of cleaning CIP 는 세척의 한 방법입니다.

• Sanitary process lines 세척 공정 라인
• Vessels 탱크
• Equipment commonly used in process plants 공정에 사용되는 일반적인 장비 

without having to remove or disassemble piping or equipment to accommodate cleaning.

CIP Systems pump cleaning, rinsing, and sanitizing solutions through the same piping path as the product to eliminate product soil from all internal surfaces. 

 

 

ADVANTAGES OF A CIP SYSTEM

• Minimizes Mistakes 작업자 실수 최소화 : Automating cleaning reduces the chance of human error that can contribute to an unsafe product.자동화된 세척 공정은 제품의 안전에 영향을 미칠 수 있는 작업자의 실수를 최소화할 수 있습니다.
• Keeps Employees Safe 작업자 안전 유지 : Reduces chemical exposure by containing cleaning solutions within the system. 시스템에 의해 화학적 성분이 포함된 세척액의 노출이 감소합니다.
• More Production Time 생산 시간 증가 : As less production time is lost to cleaning, more time is spent making product. 세척하는 데 소요되는 시간이 감소하기 때문에, 제조에 더 많은 시간을 사용할 수 있습니다.
• Product Quality 제품 품질 : Reliable and repeatable cleaning means sustainable product quality and consistency. Less contamination means fewer product recalls and higher brand confidence. 재현성있고 반복적인 세척은 적절한 품질과 지속성을 유지하게 합니다. 오염이 적다는 것은 제품 리콜이 덜 발생하고, 더 높은 브랜드 가치를 갖는다는 것입니다.
• Utility Savings 에너지 절약 : Water and energy usage is reduced through repeatable cycle control. 반복되는 사이클 제어를 통해 물과 에너지를 절약합니다.

 

THE CIP CLEANING CYCLE (CIP 세척 사이클)

CIP cycles are typically run either after a processing run that has produced normal soiling or when changing over a processing line from one product to another. CIP 주기는 일반적으로 정상적인 오염이 발생한 공정 실행 후 또는 한 제품에서 다른 제품으로 공정 라인을 변경할 때 실행됩니다.

Every CIP cleaning cycle has its own unique set of parameters, so there’s really no such thing as a “typical” CIP cycle. The elements, sequence, and duration of the cleaning process can vary widely from one system to another, but some common steps are included in most cleaning cycles:

모든 CIP 클리닝 사이클에는 고유한 매개 변수 세트가 있으므로 "일반적인" CIP 사이클은 없습니다. 세척 프로세스의 요소, 순서 및 기간은 시스템마다 크게 다를 수 있지만 대부분의 세척 주기에는 몇 가지 일반적인 단계가 포함됩니다.

 

 

STEP 1: PRE-RINSE

The pre-rinse is a very important step in the CIP process because a well-monitored and well-executed pre-rinse makes the rest of the wash cycle predictable and repeatable. 사전 헹굼은 CIP 프로세스에서 매우 중요한 단계입니다. 잘 모니터링되고 잘 실행된 사전 헹굼은 나머지 세척주기를 예측 가능하고 반복 가능하게하기 때문입니다.

 

The pre-rinse cycle:

• Wets the interior surface of the lines and tanks (라인과 탱크의 내부 표면을 적십니다.)
• Removes most of the remaining residue (남은 잔여물 대부분을 제거합니다.)
• Dissolves sugars and partially melts fats (설탕을 녹이고 지방을 부분적으로 녹입니다.)
• Provides a non-chemical pressure test of the CIP flow path (CIP 유로의 비화학 압력 테스트 제공)

Use potable plant water, de-ionized water (DI), water that has been processed through reverse osmosis (RO), or re-use the final rinse solution from the previous cleaning sequence. A Turbidity Sensor may be used to verify that the pre-rinse effectively removes all solids. 공업 용수, 탈이온수(DI), 역삼투압(RO)을 통해 처리된 물을 사용하거나 이전 세척 사이클의 최종 헹굼 세척액을 재사용합니다. 탁도 센서(Turbidity Sensor)를 사용하여 사전 헹굼이 모든 고형물을 효과적으로 제거하는지 확인할 수 있습니다.

 

 

STEP 2: CAUSTIC WASH – (140° – 185° F)

Caustic washes soften fats, making them easier to remove. Also known as caustic soda, sodium hydroxide or NaOH, the alkali used in caustic washes have a very high pH in a concentration range of 0.5-2.0%. Concentrations as high as 4% may be used for highly soiled surfaces.

가성 세척제는 지방을 부드럽게 하여 제거하기 쉽게 만듭니다. 가성 소다, 수산화나트륨 또는 NaOH라고도 하는 가성 세척에 사용되는 알칼리는 0.5-2.0% 농도 범위에서 매우 높은 pH를 갖습니다. 오염이 심한 표면에는 최대 4%의 농도를 사용할 수 있습니다.

 

Caustic is typically used as the main detergent in most CIP wash cycles. A non-foaming formulation can help reduce pump cavitation and increase efficiency. It will also prevent tanks from overfilling with foam when the system starts to recirculate.

가성소다는 일반적으로 대부분의 CIP 세척 주기에서 주요 세제로 사용됩니다. 거품이 없는 제형은 펌프 캐비테이션을 줄이고 효율성을 높이는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한 시스템이 재순환되기 시작할 때 탱크가 거품으로 과충전되는 것을 방지합니다.

 

Water Saving Tip: In many cases, the caustic wash can be returned to its tank and re-used multiple times, which significantly reduces water, chemical, and energy costs over a single tank system.

물 절약 팁: 많은 경우에 가성 세척액을 탱크로 되돌려 여러 번 재사용할 수 있으므로 단일 탱크 시스템에서 물, 화학 물질 및 에너지 비용을 크게 절감할 수 있습니다.

STEP 3: INTERMEDIATE RINSE

Fresh water flushes out residual traces of detergent remaining from the caustic wash. 깨끗한 물은 가성 세척 후에 남아 있는 잔여 세제의 흔적을 씻어냅니다. 

Use proper instrumentation during each step of the CIP Cycle, including rinsing, ensures proper cleaning. 헹굼을 포함하여 CIP 주기의 각 단계에서 적절한 계측기를 사용하여 적절한 세척을 보장합니다.

• Level Transmitters and Probes monitor tank levels of wash and rinse tanks. 레벨 트랜스미터 및 프로브는 세척 및 헹굼 탱크의 탱크 레벨(수위)을 모니터링합니다.
• Flow Transmitters ensure optimum flow for spray devices to precisely control wash and rinse steps. 유량 트랜스미터는 (세척용) 스프레이 장치가 세척 및 헹굼 단계를 정밀하게 제어할 수 있도록 최적의 유량을 보장합니다.
• Conductivity Transmitters ensure chemical levels are hitting predetermined set point. 전도도 트랜스미터는 화학 물질 수준이 미리 결정된 설정점에 도달하도록 합니다.

To learn more about the advantages and benefits of process monitoring, read Why Monitor Your Process? An Overview of Process Instrumentation ; The Importance of Controls, Instrumentation, and Automation in Hygienic and Sanitary Processing Systems features flow meters, level sensors, temperature sensors, pressure transmitters, conductivity and turbidity sensors, and refractometers

공정 모니터링의 장점과 이점에 대해 자세히 알아보려면 공정을 모니터링해야 하는 이유를 읽어보십시오. 프로세스 계측 개요 ; 위생 및 위생 처리 시스템에서 제어, 계측 및 자동화를 위한 유량계, 레벨 센서, 온도 센서, 압력 트랜스미터, 전도도 및 탁도 센서, 굴절계는 중요한 특징입니다.

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STEP 4: FINAL RINSE 최종 헹굼

Rinse with either DI, RO, or city water to flush residual cleaning agents. 잔류 세척제를 씻어내기 위해 정제수, RO 수 또는 공업 용수로 헹굽니다.

In many systems, the final rinse water may be recovered and reused as the pre-rinse solution for the next cleaning cycle. The residual heat and chemicals it retains from the final rinse will help make the next pre-rinse more effective and economical. 많은 시스템에서 최종 헹굼수는 회수되어 다음 세척 사이클에서 사전 헹굼수(Pre-rinse water)으로 재사용 할 수 있습니다. 마지막 헹굼에서 남아 있는 잔류 열과 화학 물질은 다음 Pre-rinse 사이클을 보다 효과적이고 경제적으로 만드는 데 도움이 됩니다.

 

 

 

STEP 5. SANITIZING RINSE 소독 헹굼

May be required to help kill microorganisms before starting the next production run. 다음 생산 작업을 시작하기 전에 미생물을 죽이기 위한 도움이 필요할 수 있습니다.

For many years, various hypochlorite solutions (potassium, sodium or calcium), also known as “hypo,” have been used as sanitizers in many CIP cycles. 수년 동안 다양한 차아 염소산염 용액 (칼륨, 나트륨 또는 칼슘)이 많은 CIP주기에서 살균제로 사용되었습니다.

The active ingredient in a sanitizing rinse is chlorine (bleach), which is: 살균 세정액의 활성 성분은 다음과 같은 특징을 가진 염소(표백제)입니다.

• Relatively inexpensive to use. 비교적 저렴하게 사용할 수 있습니다.
• Very effective as a sanitizing rinse for soils that are prone to bacterial growth such as dairy products. 유제품과 같이 세균이 번식하기 쉬운 환경의 살균 헹굼용으로 매우 효과적입니다.
• Potentially harmful to stainless steel, causing staining, corrosion and pitting. 스테인리스 스틸에 잠재적으로 유해하여 얼룩, 부식 및 구멍을 일으킵니다.

In recent years more sanitation managers have turned away from bleach-based sanitizers in favor of peracetic acid (PAA) — a combination of hydrogen peroxide and acetic acid. 최근 몇 년 동안, 더 많은 위생 관리자들이 과산화수소와 아세트산의 조합인 과아세트산(PAA)을 선호하여 표백제 기반 살균제를 사용하지 않고 있습니다.

 

The PAA solution: 과아세트산 용액:

• Is a strong disinfectant even at low temperatures. 저온에서도 강력한 살균력을 발휘합니다.
• Rinses away while leaving little or no chlorine residue to corrode stainless steel. 스테인리스 스틸을 부식시키는 염소 잔류물을 거의 또는 전혀 남기지 않고 헹굽니다.
• Is effective against all microorganisms including spoilage organisms, pathogens and bacterial spores. 부패한 유기물, 병원체 및 세균 포자를 포함한 모든 미생물에 효과적입니다.
• It has also proven to be more eco-friendly in the wastewater stream. 또한 폐수의 흐름에서도 보다 친환경적인 것으로 입증되었습니다.
• Has a strong, pungent odor so it should only be used in well-ventilated areas. 강하고 자극적인 냄새가 나므로 환기가 잘 되는 곳에서만 사용해야 합니다.
  

Warning: Sanitizers reduce bacterial growth but don’t completely kill all pathogens in the system; since it is the last step in the cleaning process, re-circulating the sanitizing solution could run the risk of spreading any leftover contamination that might be present. Sanitizers can also be sensitive to high temperatures and can lose their effectiveness fairly rapidly once they are in solution.

경고: 살균제는 박테리아 성장을 감소시키지만 시스템의 모든 병원체를 완전히 죽이지는 않습니다. 세척 과정의 마지막 단계이기 때문에 소독액을 재순환하면 남아 있을 수 있는 오염 물질이 퍼질 위험이 있습니다. 살균제는 또한 고온에 민감할 수 있으며 일단 용액에 들어가면 효과를 상당히 빠르게 잃을 수 있습니다.

 

 

OPTIONAL STEPS 추가적인 단계

Since every CIP cleaning cycle has its own unique set of parameters, some facilities will choose to do some or all of these optional steps. 모든 CIP 세척 주기에는 고유한 가동 조건 세트가 있기 때문에 일부 제조소에서는 다음 단계의 일부 또는 전부를 수행하

1. PUSH-OUT: INCREASE PRODUCT RECOVERY AND IMPROVE CLEANING 제품 회수율을 높이고 세척 방안을 개선함.

Prior to the pre-rinse cycle, pushing out residual product in the process lines using a projectile-type product recovery system improves cleaning and can save valuable product from going down the drain. 사전 헹굼 사이클을 실시하기 전에, 발사체형 제품 회수 시스템(projectile-type product recovery system)을 사용하여 공정 라인에 잔여되어 있는 반제품을 밀어내면 세척이 개선되고 중요한 제품이 배수구로 흘러가는 것을 방지할 수 있습니다.

Product recovery systems work by forcing out whatever product remains in processing lines after transfer. A urethane or silicon projectile — commonly called a “pig”— acts like a pipe-cleaning squeegee to push the remaining product either out through the end of the line or, when appropriate, back to the product holding tank. 제품 회수 시스템은 이송 후 공정 라인에 남아 있는 모든 제품을 강제로 제거하는 방식의 작동 방법입니다. 일반적으로 "pig"라고 불리는 우레탄 또는 실리콘 발사체는 파이프 청소용 스퀴지처럼 작동하여 나머지 제품을 라인 끝을 통해 밖으로 밀어내거나 필요한 경우 제품 저장 탱크로 다시 밀어 넣습니다.

 

Product Recovery Systems: 제품 회수 시스템

• Increase product yields. 제품 수율을 높입니다.
• Reduce pre-rinse time. 사전 헹굼 시간을 줄입니다.
• Remove more soil from the line prior to cleaning. 청소하기 전 제조라인에서 더 많은 유기물을 제거합니다.
• Reduce the amount of chemicals needed to break down remaining soil. 남아 있는 유기물을 분해하는 데 필요한 화학 물질의 양을 줄입니다.

CSI’s TrueClean® Product Recovery System can be integrated into any system as a complement to your clean-in-place program. The time, water, and chemical savings help offset the cost of investment in the recovery system.

2. ACID WASH – (130 - 150° F) 산성 세척

Many dairies use acid washes regularly to remove milk scale, also called “milk stone.” Acid is also excellent for brightening up discolored stainless steel by removing calcified mineral stains. This optional step would occur after the intermediate rinse and before final rinse. Acids must be used with caution because they can attack some elastomers in the system like gaskets or valve seats causing premature degradation or failure.
많은 유제품은 "밀크 스톤"이라고도 하는 유막을 제거하기 위해 정기적으로 산성 세척제를 사용합니다. 산성은 석회화된 미네랄 얼룩을 제거하여 변색된 스테인리스 스틸을 밝게 하는 데에도 탁월합니다. 이 단계는 중간 헹굼 후, 최종 헹굼 전에 실시합니다. 산은 가스켓이나 밸브 시트와 같은 시스템의 일부 구성품에 영향을 미치며 조기 성능 저하 또는 고장을 일으킬 수 있으므로 주의해서 사용해야 합니다.

The Acid Wash Cycle: 산성 세척 사이클

• Dissolves mineral scale from hard water deposits and protein residues 경수 침전물 및 단백질 잔류물의 석회 침전물(mineral Scale) 용해
• Neutralizes the system pH. 시스템 pH 중화.

Nitric acid is the most commonly used wash for scale removal and pH stabilization after a caustic wash. At a typical concentration of 0.5%, it can be used effectively at lower temperatures than caustic so lutions, requiring less heating. Phosphoric acid is sometimes used but is somewhat less common.
질산은 부식성 세척 후 스케일 제거 및 pH 안정화를 위해 가장 일반적으로 사용되는 세척제입니다. 일반적으로 0.5%의 농도와 가성 용액보다 낮은 온도에서 효과적으로 사용할 수 있으므로 가열이 필요하지 않습니다. 인산이 때때로 사용되지만 일반적이지는 않습니다. 

Acid wash should not precede the caustic wash when removing milk deposits because acid can cause protein precipitation, making it more difficult to remove. 산은 단백질 침전을 일으켜 제거를 더 어렵게 만들 수 있으므로 유막을 제거할 때 가성 세척보다 먼저 산 세척을 해서는 안 됩니다.

Water Saving Tip: In a three-tank CIP system when an acid wash is not needed, the re-use tank can capture the intermediate wash and use it as an effective pre-rinse for the next cleaning sequence.
물 절약 팁: 3탱크 CIP 시스템에서 산 세척이 필요하지 않은 경우 재사용 탱크는 중간 세척을 포착하여 다음 세척 순서를 위한 효과적인 사전 헹굼수로 사용할 수 있습니다.

This strategy:

• Saves water 물 절약
• Helps preheat the system 시스템 예열에 도움이 됨.
• Allows the next pre-rinse to give a head start to the chemical cleaning action 다음 사전 헹굼수로 사용하여 화학 물질 세척 작업을 먼저 실시할 수 있음.

3. AIR BLOW: REMOVE REMAINING MOISTURE 잔여 수분 제거

This step removes moisture remaining in the line after the final rinse. When performing this step, traditional air blows can be utilized, however, it’s recommended you use an air blow check valve that is CIP’able. This eliminates the need to disassemble the valve to be cleaned manually. 마지막 헹굼 후 라인에 남아있는 수분을 제거하는 단계입니다. 이 단계를 수행할 때 기존의 에어 블로를 사용할 수 있지만 CIP가 가능한 에어 블로 체크 밸브를 사용하는 것이 좋습니다. 따라서 수동으로 청소하기 위해 밸브를 분해할 필요가 없습니다.

TrueClean’s CIP’able air blow check valve acts as a traditional air blow check valve, but can be cleaned in place. It allows air to flow into a process line, while simultaneously preventing product from flowing into the air line.

Unlike traditional air blow check valves, the TrueClean® CIP'able air blow check valve can open without performing an air blow. With the valve open, CIP fluid is able to clean the valve along with the process line. The simple, compact valve easily fits in place of an existing standard air blow check valve.