乳品生产企业CIP安装中应注意的问题探讨

 摘要：文章介绍了乳品饮料行业CIP系统中影响清洗效果的几个要素，并简述在CIP系统设计工艺参数的确定、安装及操作中应注意的几个环节。 关键词：CIP；系统；操作细节
    关键词：乳品生产 生产企业 CIP安装

    前   言
 　　　　对于乳品企业来说，由于牛乳是大多数微生物生长繁殖的理想培养基，一旦牛乳原料或产品受到微生物的污染，就很容易在生产中造成严重的产品污染事故。严格执行良好的卫生标准是进行高质量食品生产的前提条件之一。因此，工厂内的各项清洗对所有的乳品厂来说都具有至关重要的作用。
　　就地清洗（Clean In Place），简称CIP，是用水和清洗液对设备管道在原位进行循环冲洗，而无需拆开设备的一种清洗技术。CIP是乳品饮料生产企业极为重要的一个环节， 因此CIP系统也是该行业的必备设备之一。
　　一、CIP系统介绍
 　　该系统由水缸、酸缸、碱缸、平衡管、板式换热器、清洗泵及控制系统等组成。典型的酸碱清洗流程一般包括：冲水，碱循环，碱回收，冲水，酸循环，酸回收，最后冲洗。在上述自动流程中，每一步骤又有不同的时间、温度要求，企业要根据自身生产每件及清洗要求进行设定。
　　二、影响清洗的五个要素
　　是否能够充分发挥清洗的各项作用机理，主要表现就是对清洗过程中五个要素的控制是否合理。五个清洗要素包括清洗剂，清洗液中清洗剂的浓度或含量（清洗液浓度），清洗时间，清洗温度以及清洗流量。这五个要素中任何一个都是重要的，特别是在实际操作中考虑到生产成本和生产效率的需要，必须对以上五个要素进行逐一有效的控制，以保证它们彼此之间的相对平衡。
　　1．清洗剂。清洗剂所选用的范围较广，选用不同的清洗剂所能达到的清洗效果也各不相同。
　　2．清洗液浓度。提高清洗液浓度后可适当缩短清洗时间或弥补清洗温度的不足。但是，清洗液浓度提高后会造成清洗液费用的增加，而且浓度增高并不一定能有效地提高清洗效果。
　　3．清洗时间。清洗时间受很多因素的影响，如清洗剂种类、清洗液浓度、清洗温度、产品类型、生产管线布置以及设备的设计等。　　
    4．清洗温度。清洗温度是指清洗循环时清洗液所保持的温度，这个温度在清洗过程中应该是保持稳定的。由于乳品工厂中的清洗主要是针对加工过程中产生在设备内表面上的乳垢，因此清洗温度一般不低于60℃。温度的升高会提高化学反应的速度。一般来说，温度每升高10℃，化学反应速度会提高1.5~2.0倍。因此，对一般的加工设备清洗而言，若使用氢氧化钠，温度为80~90℃（且浓度为3%时清洗效果最好）清洗UHT设备时，清洗温度将有明显的提高。　　5．清洗流量。保证清洗过程中清洗液的流量实际上是为了保证清洗时的清洗流速，这样可以使清洗过程中能够产生一定的机械作用，从而取得一定的清洗效果。　　
三、CIP的系统设计要素乳品工厂进行CIP系统的设计时要考虑以下几方面的问题：
　　1.根据本企业生产线的条数及各生产线工作时间的分配情况确定需要多少个“CIP”分循环。
　　2.为保证清洗液在各管道中的流量及流速，根据各生产线具体要求确定各生产线CIP进管及出管的管径。根据生产设备数量及清洗量确定清洗、杀菌系统需用的蒸汽量。
 　3.根据各设备的具体情况确定清洗液是否要回收再利用，例如一些乳品消毒、升温设备如结垢比较严重，其清洗后的清洗液就没有回收再利用的价值。
四、CIP设计、安装时应注意的几个细节
　　1.根据各生产线具体情况和要求确定各生产线CIP进管的流量，对CIP所有管道进行水力计算，确定所有管道的管径，保证流量、流速能满足所有需清洗设备的要求。
　　2.注意清洗液回收泵的选择，回收泵的流量必须大于CIP进料量，否则罐体在清洗时出料量小于进料量，清洗后清洗液在罐中存在滞留现象，清洗液表面悬浮的污物会再次污染罐体，不能达到清洗效果。
　　3.根据各生产线具体情况和要求确定合理的进料、回流管路。避免多条生产线同时清洗时操作混乱。
五、CIP清洗流程的确定
　　清洗过程的选择取决于被清洗污物的类型和成分，同时也取决于被清洗设备的设计。
　（一）冷管路及其设备的清洗程序乳品生产中冷管路主要包括收乳管线、原料乳储存罐等设备。牛乳在这类设备和连接管路中由于没有受到热处理，所以相对结垢较少。因此，建议的清洗程序如下：
　　1.水冲洗3~5min；
　　2.用75~80℃热碱性洗涤剂循环10~15min（若选择氢氧化钠，建议溶液浓度为0.8~1.2%）。
　　3.水冲冼3~5min；
　　4.建议每周用65~70℃的酸液循环一次（如浓度为0.8~1.0%的硝酸溶液）。
　　5.用90~95℃热水消毒5min。
6.逐步冷却10min（储奶罐一般不需要冷却）。
　　（二）热管路及其设备的清洗程序　　乳品生产中，由于各段热管路生产工艺目的的不同，牛乳在相应的设备和连接管路中的受热程度也就有所不同，所以要根据具体结垢情况，选择有效的清洗程序。
　　1.受热设备的清洗：受热设备是指混料罐、发酵罐以及受热管道等。
（1）用水预冲洗5~8min。②用75~80℃热碱性洗涤剂循环15~20min。③用水冲洗5~8min。　（2）用65~70℃的酸性洗涤剂循环15~20min（如浓度为0.8~1.0%的硝酸）。⑤用水冲洗5min。（3）生产前一般用90℃热水循环15~20min，以便对管路进行杀菌。　　
2.巴氏杀菌系统的清洗程序　　对巴氏杀菌设备及其管路一般建立采用以下的清洗程序：
　　（1）用水预冲洗5~8min。
（2）用75~80℃热碱性洗涤剂循环15~20min（如浓度为1.2~1.5%的氢氧化钠溶液）。
（3）用水冲洗5min。
（4）用65~70℃的酸性洗涤剂循环15~20min（如浓度为0.8~1.0%的硝酸溶液）。
（5）用水冲洗5min。　　
3.UHT系统的正常清洗程序
　　UHT系统的正常清洗相对于其他热管路的清洗来说要复杂和困难。UHT系统的清洗程序与产品类型、加工系统工艺参数、原材料的质量、设备的类型等有很大的关系。针对我国现有的生产工艺条件，为达到良好的清洗效果，对于管式UHT系统，则可采用以下的清洗程序：（1）用清水冲洗10min。（2）用生产温度下的热碱性洗涤剂循环45~55min（如137℃，浓度为2~2.5%的氢氧化钠溶液）。（3）用清水冲洗至中性，pH为7。（4）用105℃的酸性洗涤剂循环30~35min（如浓度为1~1.5%的硝酸溶液）。（5）用清水冲冼至中性。
4.UHT系统的中间清洗
　　UHT生产过程中除了以上的正常清洗程序外，还经常使用中间清洗(Aseptic Intermediate Cleaning,AIC)。AIC是指生产过程中在没有失去无菌状态的情况下，对热交换器进行清洗，而后续的灌装可在无菌罐供乳的情况下正常进行的过程。采用这种清洗是为了去除加热面上沉积的脂肪、蛋白质等垢层，降低系统内压力，有效延长运转时间。AIC清洗程序如下：
　　（1）用水顶出管道中的产品。
　　（2）用碱性清洗液（如浓度时要保持正常的加工流速和温度，以便维持热交换及其管道内的无菌状态。循环时间一般为10min，但标准是热交换器中的压力下降到设备典型的清洗状况（即水循环时的正常压降）。
　　（3）当压降降到正常水平时，即认为热交换器已清洗干净。此时用清洁的水替代清洗液，随后转回产品生产。当加工系统重新建立后，调整至正常的加工温度，热交换器可接回加工的顺流工序而继续正常生产。
　　希望通过CIP系统各环节中的质量控制，达到为消费者生产质量更高、更安全、更可靠的产品的目的。 
    参考文献