Afin de garantir cette s\u00e9curit\u00e9, les industries mettent en \u0153uvre diff\u00e9rentes solutions techniques dans leurs processus de production. L’une des solutions les plus \u00e9prouv\u00e9es, en raison de son efficacit\u00e9 et de son efficience, est celle des syst\u00e8mes de nettoyage et de d\u00e9sinfection \u00ab sur place \u00bb, connus sous le nom de Clean-in-Place (CIP)<\/strong>[1] . <\/p>\n\n\n\n Qu’est-ce qu’un syst\u00e8me CIP (et quand est-il compl\u00e9t\u00e9 par un SIP) ? <\/p>\n\n\n\n Un syst\u00e8me Clean-in-Place <\/strong>est une solution technique automatis\u00e9e <\/strong>qui s’active lorsqu’un processus de production est arr\u00eat\u00e9, que ce soit pour un changement de lot ou un nettoyage programm\u00e9. Un processus CIP type habituel est sch\u00e9matis\u00e9 dans l’illustration suivante : <\/p>\n\n\n\n Lorsque le processus n\u00e9cessite un niveau sup\u00e9rieur d’assurance microbiologique (par exemple, dans les applications pharmaceutiques ou les produits sensibles), le CIP est compl\u00e9t\u00e9 par le SIP (Sanitization-in-Place)<\/strong>[2] , qui int\u00e8gre des proc\u00e9dures thermiques ou chimiques de d\u00e9sinfection avanc\u00e9e. <\/p>\n\n\n\n Avantages et inconv\u00e9nients du CIP et du SIP. <\/p>\n\n\n\n L’adoption des syst\u00e8mes CIP et SIP est indispensable si l’on souhaite garantir un nettoyage et une d\u00e9sinfection efficaces et efficients. <\/p>\n\n\n\n Les principaux avantages <\/strong>qu’ils apportent en termes d’exploitation et de s\u00e9curit\u00e9 sont les suivants : <\/p>\n\n\n\n D’autre part, certains de ses inconv\u00e9nients <\/strong>sont les suivants : <\/p>\n\n\n\n Normes d’hygi\u00e8ne associ\u00e9es. <\/p>\n\n\n\n Les syst\u00e8mes CIP\/SIP sont courants dans les industries soumises \u00e0 des exigences \u00e9lev\u00e9es en mati\u00e8re d’hygi\u00e8ne : pharmaceutique, alimentaire et boissons. Ils sont g\u00e9n\u00e9ralement utilis\u00e9s dans les industries o\u00f9 les syst\u00e8mes d’assurance qualit\u00e9 <\/strong>sont bien \u00e9tablis et respectent des normes internationales <\/strong>\u00e9lev\u00e9es, telles que : <\/p>\n\n\n\n La conception hygi\u00e9nique, la tra\u00e7abilit\u00e9 du processus et la validation microbiologique sont obligatoires dans ces environnements, ce qui fait du CIP un \u00e9l\u00e9ment cl\u00e9 de l’assurance qualit\u00e9. <\/p>\n\n\n\n Points cl\u00e9s pour concevoir un syst\u00e8me CIP\/SIP efficace. <\/p>\n\n\n\n Les facteurs critiques qui d\u00e9terminent l’efficacit\u00e9 d’un syst\u00e8me CIP ou SIP sont traditionnellement repris dans les principes d\u00e9crits par Lelieveld, Holah et Napper[3] , puis syst\u00e9matis\u00e9s par Sinner. <\/p>\n\n\n\n Les aspects fondamentaux sont r\u00e9sum\u00e9s ci-dessous. <\/p>\n\n\n\n Produits chimiques de nettoyage. <\/p>\n\n\n\n Les produits chimiques de nettoyage utilis\u00e9s dans un syst\u00e8me CIP doivent pr\u00e9senter diff\u00e9rentes caract\u00e9ristiques pour traiter les r\u00e9sidus \u00e0 nettoyer<\/strong>. Des propri\u00e9t\u00e9s telles que le pouvoir mouillant, de suspension et d’\u00e9mulsion sont importantes pour garantir l’efficacit\u00e9 de l’interaction avec les r\u00e9sidus. <\/p>\n\n\n\n Il est \u00e9galement important de prendre en compte d’autres aspects lors de leur s\u00e9lection, tels que l’efficacit\u00e9 du nettoyage du produit \u00e0 \u00e9liminer, les crit\u00e8res environnementaux, la s\u00e9curit\u00e9 d’utilisation, la qualit\u00e9 alimentaire, etc. Tous les d\u00e9tergents existants se r\u00e9partissent en trois cat\u00e9gories : alcalins, neutres et acides. <\/p>\n\n\n\n D\u00e9sinfectant. <\/p>\n\n\n\n Important pour \u00e9liminer ou r\u00e9duire la pr\u00e9sence de biofilm<\/strong>, form\u00e9 par des micro-organismes et des agents pathog\u00e8nes, qui peuvent rester pr\u00e9sents apr\u00e8s le processus de nettoyage. <\/p>\n\n\n\n Il existe principalement deux types de d\u00e9sinfectants : les oxydants et les non-oxydants. Chacun d’entre eux offre un large \u00e9ventail de possibilit\u00e9s, avec leurs avantages et leurs inconv\u00e9nients. Afin de garantir une d\u00e9sinfection correcte, il convient donc de choisir un produit qui ne laisse aucun r\u00e9sidu sur les surfaces nettoy\u00e9es. <\/p>\n\n\n\n Concentration du d\u00e9tergent. <\/p>\n\n\n\n La proportion de d\u00e9tergent \u00e0 utiliser dans le processus de nettoyage doit \u00eatre ajust\u00e9e en fonction du type de produit \u00e0 nettoyer<\/strong>. Un exc\u00e8s de d\u00e9tergent peut \u00eatre contre-productif, au point d’augmenter le temps de nettoyage et\/ou de d\u00e9t\u00e9riorer les mat\u00e9riaux utilis\u00e9s dans l’installation. <\/p>\n\n\n\n Temp\u00e9rature. <\/p>\n\n\n\n La temp\u00e9rature est tr\u00e8s importante dans les syst\u00e8mes CIP et SIP. Des \u00e9tudes ont montr\u00e9 que le temps de nettoyage est inversement proportionnel \u00e0 la temp\u00e9rature<\/strong>. Mais il faut tenir compte du fait qu’une temp\u00e9rature \u00e9lev\u00e9e peut \u00e9galement avoir un effet n\u00e9gatif selon le type de d\u00e9tergent choisi. <\/p>\n\n\n\n Effet m\u00e9canique du flux. <\/p>\n\n\n\n Tous les composants utilis\u00e9s pour projeter les fluides de nettoyage, de d\u00e9sinfection et d’assainissement pendant le processus CIP et SIP sont g\u00e9n\u00e9ralement appel\u00e9s \u00ab sprayballs <\/strong>\u00bb. Une s\u00e9lection et une disposition optimales sont n\u00e9cessaires pour obtenir une efficacit\u00e9 et une efficience maximales du syst\u00e8me. <\/p>\n\n\n\n Illustration<\/em> 2 <\/em>: Types de sprayballs<\/em> Temps. <\/p>\n\n\n\n Bien qu’un temps plus long permette g\u00e9n\u00e9ralement d’obtenir une plus grande efficacit\u00e9 en mati\u00e8re de nettoyage et de d\u00e9sinfection, il s’agit d’un facteur limitant que l’on cherche toujours \u00e0 r\u00e9duire<\/strong>, car cela signifie que le processus de production sera arr\u00eat\u00e9 le moins longtemps possible. <\/p>\n\n\n\n D\u00e9finir ou estimer le temps cible n’est pas une mince affaire, car cela d\u00e9pend d’autres facteurs tels que : le type de r\u00e9sidus \u00e0 nettoyer, le type d’installation \u00e0 nettoyer, le d\u00e9tergent, la temp\u00e9rature, etc. De plus, une fois d\u00e9fini, un processus de validation sera n\u00e9cessaire lorsque l’installation sera op\u00e9rationnelle. <\/p>\n\n\n\n Contr\u00f4le du processus. <\/p>\n\n\n\n Comme nous l’avons d\u00e9j\u00e0 mentionn\u00e9, le processus dans les syst\u00e8mes CIP est automatis\u00e9. Mais en fonction de la difficult\u00e9 technique \u00e0 \u00e9liminer les r\u00e9sidus de produit, il peut \u00eatre n\u00e9cessaire de d\u00e9monter certaines parties de l’installation manuellement pour faciliter l’acc\u00e8s<\/strong>. <\/p>\n\n\n\n Dans la mesure du possible, l’option automatis\u00e9e offre une s\u00e9curit\u00e9 et une efficacit\u00e9 accrues, car elle \u00e9limine presque enti\u00e8rement l’erreur humaine et garantit la r\u00e9p\u00e9tabilit\u00e9 du processus. <\/p>\n\n\n\n Illustration<\/em> 3 <\/em>: Collecteur de nettoyage et tableau de commande du processus de nettoyage automatique<\/em> Qualit\u00e9 de l’eau. <\/p>\n\n\n\n L’eau est l’\u00e9l\u00e9ment principal d’un processus de nettoyage, et celui qui est le plus consomm\u00e9. Elle doit transporter et r\u00e9agir efficacement avec les d\u00e9tergents utilis\u00e9s et s’\u00e9couler \u00e0 travers les \u00e9l\u00e9ments dispos\u00e9s pour \u00e9liminer les r\u00e9sidus de produits et d\u00e9sinfecter. <\/p>\n\n\n\n C’est pourquoi la qualit\u00e9 de l’approvisionnement doit \u00eatre contr\u00f4l\u00e9e au moyen de traitements sp\u00e9cifiques<\/strong>. Ne pas en tenir compte peut emp\u00eacher le processus d’atteindre les niveaux exig\u00e9s lors des contr\u00f4les de laboratoire ult\u00e9rieurs. <\/p>\n\n\n\n Tableau 1 : Qualit\u00e9 de l’eau pour un syst\u00e8me CIP<\/em> Couverture du syst\u00e8me. <\/p>\n\n\n\n Pour obtenir une efficacit\u00e9 et une efficience maximales des syst\u00e8mes CIP et SIP, ces solutions doivent \u00eatre con\u00e7ues de mani\u00e8re \u00e0 atteindre toutes les parties de l’installation \u00e0 nettoyer<\/strong>. C’est pourquoi le syst\u00e8me doit offrir une couverture totale afin qu’aucune partie ne soit laiss\u00e9e de c\u00f4t\u00e9 lors du nettoyage et de la d\u00e9sinfection. <\/p>\n\n\n\n Le contr\u00f4le apr\u00e8s application du syst\u00e8me CIP et SIP par dispersion de riboflavine avec lumi\u00e8re ultraviolette <\/strong>est une solution \u00e9prouv\u00e9e pour valider l’efficacit\u00e9 et l’efficience requises. <\/p>\n\n\n\n Illustration<\/em> 4 <\/em>: Spray Ball dans un r\u00e9servoir avec des r\u00e9sidus de riboflavine visibles sous lumi\u00e8re UV<\/em> Conception hygi\u00e9nique. <\/p>\n\n\n\n Dans la conception hygi\u00e9nique, tous les d\u00e9tails sont importants, d’autant plus lorsqu’il s’agit de syst\u00e8mes CIP et SIP. <\/p>\n\n\n\n Nous disposons aujourd’hui de proc\u00e9dures telles que l’analyse des dangers et des points critiques pour leur ma\u00eetrise (en anglais Hazard Analysis Critical Control Point, HACCP<\/strong>[4] ) qui identifient les dangers biologiques, chimiques et physiques potentiels \u00e0 chaque \u00e9tape du processus de production alimentaire. <\/p>\n\n\n\n En raison de la difficult\u00e9 de ce type d’analyse, il est recommand\u00e9 de la r\u00e9aliser avec la participation d’experts dans diff\u00e9rents domaines de connaissances, tels que des techniciens d’exploitation du processus, du contr\u00f4le qualit\u00e9 et du laboratoire, des techniciens des fabricants des \u00e9quipements concern\u00e9s, etc. <\/p>\n\n\n\n Il existe \u00e9galement des guides de bonnes pratiques et des normes <\/strong>relatives \u00e0 la conception hygi\u00e9nique, tels que l’EHEDG<\/strong>[5] et l’ISO-1672 <\/strong>respectivement, qui nous aident \u00e0 mettre en \u0153uvre ce type de solutions. <\/p>\n\n\n\n Voici quelques-uns des points les plus importants \u00e0 prendre en compte dans la conception hygi\u00e9nique : <\/p>\n\n\n\n Illustration<\/em>5<\/em> : Lecture de la rugosit\u00e9 de surface sur une pi\u00e8ce en acier inoxydable AISI-316 2B<\/em> Exploitation et contr\u00f4le qualit\u00e9. <\/p>\n\n\n\n Les \u00e9quipes d’exploitation impliqu\u00e9es dans toutes les t\u00e2ches manuelles doivent \u00eatre form\u00e9es \u00e0 la supervision des syst\u00e8mes CIP et SIP. <\/p>\n\n\n\n Les contr\u00f4les qualit\u00e9 associ\u00e9s sont \u00e9galement d’une importance capitale, car ils garantissent l’efficacit\u00e9 du syst\u00e8me. Le contr\u00f4le avant et apr\u00e8s l’application du syst\u00e8me CIP et SIP, par le pr\u00e9l\u00e8vement d’\u00e9chantillons sur les surfaces de l’installation<\/strong>, permet de r\u00e9aliser des cultures en laboratoire qui montrent l’\u00e9tat microbiologique de l’installation. Le comptage de ces micro-organismes, appel\u00e9 Colony forming units (cfu)<\/strong>, permet d’\u00e9valuer l’efficacit\u00e9 du syst\u00e8me CIP et SIP. <\/p>\n\n\n\n Tout ce qui a \u00e9t\u00e9 expos\u00e9 jusqu’\u00e0 pr\u00e9sent a une application directe, comme il ne pouvait en \u00eatre autrement, dans les solutions techniques d’ensachage . Les \u00e9quipements d’ensachage sont en contact direct avec diff\u00e9rents types de produits alimentaires et pharmaceutiques. Par cons\u00e9quent, la conception de ces \u00e9quipements doit tenir compte de tous les facteurs cl\u00e9s mentionn\u00e9s. <\/p>\n\n\n\n L’approche de Sinner : temps, d\u00e9tergent, temp\u00e9rature et action m\u00e9canique. <\/p>\n\n\n\n Pour compl\u00e9ter ce qui a \u00e9t\u00e9 expos\u00e9 dans les paragraphes pr\u00e9c\u00e9dents, nous mentionnons ci-dessous l’analyse d’un autre expert en la mati\u00e8re, Sinner (1960). Il d\u00e9finit 4 facteurs cl\u00e9s et interd\u00e9pendants pour garantir une efficacit\u00e9 maximale dans les syst\u00e8mes CIP et SIP : le temps, le d\u00e9tergent, la temp\u00e9rature et l’effet m\u00e9canique du flux de fluide. <\/p>\n\n\n\n Les diagrammes de Sinner <\/strong>r\u00e9sument la mani\u00e8re dont ces quatre param\u00e8tres sont li\u00e9s entre eux. Illustration<\/em> 6 <\/em>: Diagrammes de Sinner, mis \u00e0 jour<\/em> Innovation et am\u00e9lioration continue des syst\u00e8mes CIP\/SIP. <\/p>\n\n\n\n Les syst\u00e8mes CIP et SIP doivent \u00eatre en constante \u00e9volution et mise \u00e0 jour. Pour l’am\u00e9lioration continue des syst\u00e8mes, il faut toujours tenir compte des nouvelles r\u00e9glementations, des nouvelles technologies et de tout ce qui peut apporter des am\u00e9liorations en termes d’efficacit\u00e9 et d’efficience du processus. <\/p>\n\n\n\n Voici quelques exemples de ces am\u00e9liorations : <\/p>\n\n\n\n Optimisation [6] :<\/strong> <\/p>\n\n\n\n Simulation et jumeau num\u00e9rique [7] :<\/strong> <\/p>\n\n\n\n L’int\u00e9gration de technologies de simulation, telles que les mod\u00e8les de jumeaux num\u00e9riques <\/strong>et les outils bas\u00e9s sur l’IA, permet : <\/p>\n\n\n\n Syst\u00e8mes CIP\/SIP : valider, contr\u00f4ler, am\u00e9liorer. <\/p>\n\n\n\n Pour mettre en place un syst\u00e8me CIP\/SIP efficace, il est primordial d’impliquer diff\u00e9rents experts<\/strong>, internes et externes, dans la conception et la validation de la solution. C’est pourquoi il est fortement recommand\u00e9 de r\u00e9aliser une analyse HACCP. <\/p>\n\n\n\n Tous les points cl\u00e9s identifi\u00e9s sont interd\u00e9pendants. Il n’est donc pas possible d’envisager une solution sans tenir compte de ses contraintes et de ses interd\u00e9pendances. <\/p>\n\n\n\n La partie empirique est fondamentale pour pouvoir valider une solution du point de vue de la qualit\u00e9 et du laboratoire. Si cette \u00e9tape n’est pas consid\u00e9r\u00e9e comme une \u00e9tape incontournable dans la mise en place de la solution, il sera difficile d’atteindre les niveaux de propret\u00e9, de d\u00e9sinfection et d’assainissement requis. Par cons\u00e9quent, l’utilisation de riboflavines avec une lumi\u00e8re ultraviolette et le pr\u00e9l\u00e8vement d’\u00e9chantillons pour le comptage des CFU (Colony Forming Units) devraient \u00eatre des actions \u00e0 envisager. <\/p>\n\n\n\n Une installation peut sembler correcte \u00e0 premi\u00e8re vue, mais seule la validation permet de d\u00e9montrer si elle nettoie, d\u00e9sinfecte et assainit au niveau requis. Comme le disait Steve Jobs dans un autre contexte, mais tout \u00e0 fait applicable \u00e0 la conception hygi\u00e9nique industrielle : \u00ab Le design, ce n’est pas seulement l’apparence. Le design, c’est aussi le fonctionnement. \u00bb<\/strong> <\/p>\n\n\n\n Si vous avez besoin de conseils pour int\u00e9grer des syst\u00e8mes CIP et SIP ou concevoir des \u00e9quipements d’ensachage r\u00e9pondant \u00e0 des crit\u00e8res d’hygi\u00e8ne avanc\u00e9s, l’\u00e9quipe d’ing\u00e9nieurs de TMI <\/strong>peut vous aider \u00e0 d\u00e9finir la solution la plus efficace et la plus s\u00fbre pour votre processus. Contactez-nous<\/a>. \u00c9crit par : Juanjo Gonz\u00e1lez (directeur de l’ing\u00e9nierie chez TMI)<\/em> <\/p>\n\n\n\n R\u00e9f\u00e9rences : <\/p>\n\n\n\n https:\/\/www.sciencedirect.com\/book\/9781855739574\/handbook-of-hygiene-control-in-the-food-industry#about-the-book<\/a><\/p>\n\n\n\n https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/abs\/pii\/B9780081006238000335<\/a><\/p>\n\n\n\n
Son objectif est d’effectuer \u00ab sur place \u00bb deux actions essentielles : <\/p>\n\n\n\n\n
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Illustration 1 : Processus CIP standard
Source: TMI <\/p>\n\n\n\n\n
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Source : https:\/\/sanimatic.com\/spray-devices-supply-tubes\/<\/em> <\/p>\n\n\n\n
Source : TMI<\/em> <\/p>\n\n\n\n
Source : Holah, 2003<\/em> <\/p>\n\n\n\n
Source : Holloway America<\/em> <\/p>\n\n\n\n\n
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Source : TMI<\/em> <\/p>\n\n\n\n
Une augmentation de l’un d’entre eux (par exemple, l’action m\u00e9canique ou la temp\u00e9rature) permet de r\u00e9duire la dur\u00e9e du processus sans compromettre son efficacit\u00e9. <\/p>\n\n\n\n <\/td> <\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n
Source : Alfa Laval Tank Cleaning Equipment A\/Sl<\/em> <\/p>\n\n\n\n\n
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https:\/\/www.sciencedirect.com\/book\/9780857094292\/hygiene-in-food-processing<\/a>\u00a0<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n\n