机械工程论文

I食品机械与设备课程（论文）题目：CIP杀菌清洗设备学院：食品学院专业：食品安全班级：食安（3）班姓名：张司鉴学号：1338325授课教师：2016年5月上海海洋大学食安三班张司鉴食品机械与设备（论文）-2-目录摘要.........................................................IAbstract......................................................I第一章CIP杀菌设备...........................................31.1CIP定义................................................31.2CIP特点................................................31.3影响CIP的因素..........................................3第二章CIP作用机理...........................................32.1CIP的清洁机理.....................................42.2CIP的清洁剂分类和优缺点............................4第三章CIP杀菌设备在食品生产与加工中的应用及发展前景..........43.1CIP杀菌设备在食品生产与加工中的应用....................53.2CIP杀菌设备发展前景....................................5参考文献.....................................................6上海海洋大学食安三班张司鉴食品机械与设备（论文）-3-CIP杀菌设备摘要：国内权威专著《药品生产验证指南（2003）》中对在线清洗（CleaninginPlace，CIP）的解释为：系统或较大型的设备、管线、系统，在原安装位置不作拆卸及移动条件下的清洁工作。CIP即就地清洗或称为原位清洗,其定义为不拆卸设备或元件,在密闭的条件下,用一定温度和浓度的清洗液对清洗装置加以强力作用,使与食品接触的表面洗净和杀菌的方法。关键词：CIP杀菌设备；CIP；食品生产与加工CIPsterilizationequipmentAbstract:Domesticauthoritativemonographspharmaceuticalproductionvalidationguidelines(2003)toonlinecleaning(cleaninginplace,CIP)explanation:systemorlargerequipment,pipelineandsystem,intheoriginalinstallationpositionwithoutdisassemblyandmovementundertheconditionofthecleaningwork.CIP(cleaninplaceorinsitucleaning,definedfornotremovingdeviceorcomponent,undertheconditionofsealing,temperatureandconcentrationofcleaningliquidforcleaningdevicetobestrongrole,andfoodcontactsurfacecleaningandsterilizationmethod.Keywords:CIPsterilizationequipment；CIP；Foodproductionandprocessing；上海海洋大学食安三班张司鉴食品机械与设备（论文）-4-第一章CIP杀菌设备1.1CIP定义国内权威专著《药品生产验证指南（2003）》中对在线清洗（CleaninginPlace，CIP）的解释为：系统或较大型的设备、管线、系统，在原安装位置不作拆卸及移动条件下的清洁工作。CIP即就地清洗或称为原位清洗,其定义为不拆卸设备或元件,在密闭的条件下,用一定温度和浓度的清洗液对清洗装置加以强力作用,使与食品接触的表面洗净和杀菌的方法。1.2CIP特点它具有以下的特点:a.不需拆卸设备和管道,即可对其清洗;b.清洗程序可实现自动化;c.可以最少的劳动量、时间、清洗量来获取最佳效果和最大利润。1.3影响CIP的因素CIP清洗技术即利用水的溶解及冲刷作用、热的作用及清洗剂和灭菌剂的化学作用来清除污染物。影响这一过程的因素有：a)污染物与清洗表面的吸附力。污染物和被清洗体表面的吸附力越大，越难以清洗。b)清洗体表面粗糙度。被清洗体表面越粗糙，越难以清洗。一般制药设备罐内涂层表·面的粗糙程度要求Ra≤0.6μm。c)清洗剂浓度。清洗剂浓度越高，清洗效果越好，清洗时间越短。但清洗剂浓度也不能超过极限浓度，以免造成不应有的浪费。临界浓度一般为1%～2%。d)清洗时间。清洗时间越长，效果越好，但对于在线清洗，由于生产线为连续性规模化生产，故要求清洗时间越短越好，以提高设备的利用率。e)清洗温度。清洗温度越高，清洗剂的反应速度越快，但不可太高，否则容易使沉积焦结物中的蛋白质变性，致使污物与设备间的结合力提高。最佳温度为70℃左右。f)洗液流速。清洗液的流速大，清洗效果好，但流速过大，清洗液用量就多，成本增加；最佳流速取决于清洗液从层流变为湍流的临界速度，可取最佳参考流速为1～上海海洋大学食安三班张司鉴食品机械与设备（论文）-5-3m/s。g)清洗液压力。清洗液的压力越大，其冲击力就大，清洗作用就越强。常用喷射清洗，是通过喷嘴把加压的清洗液喷射出去，在冲击力和化学作用下，冲击被清洗表面。喷射压力可分为高压（1.0MPa以上）、中压（0.5～1.0MPa）和低压（0.5MPa以下）。h)热能。利用蒸汽、电通过介质对物体进行加热,使物体表面污垢分离,而达到清洁效果。蒸汽成本低,使之成为适用的热能源。介质一般指液体,包括水和清洗剂。提高温度能提高水对污垢的溶解度;促进清洗剂的化学反应。众所周知,对绝大多数的化学反应,如果升高温度都能加速反应;升高温度还能减少清洗液的粘度,提高雷诺数Re。但温度太高,会加速清洗液对设备的腐蚀,也会造成污物中的蛋白质变性,致使污物与设备间的结合力提高;如果水的软化程度不够,还会结垢。故对介质的加热常在45～80℃之间。用热水起消毒作用的温度要大于82℃。现在也有用蒸汽直接做介质,这应用于机械行业的脱脂清洗工艺中。对于固体介质有指干冰,其主要用在清除食品机械设备和积碳结焦一类的难去除的污垢,这不在讨论之列。i)化学能。这是一种应用清洗剂(水或溶液)来清除设备表面污垢的方法。常用的清洗剂有水、碱、酸,除这之外,还有针对不同的清洗对象相应的品牌的特定清洗剂。第二章CIP作用机理2.1CIP的清洁机理CIP在位清洗系统除了靠溶液浸渍软化污物之外，其主要原理是利用洗剂溶液之化学能，将污物之蛋白质、脂肪及碳水化合物，加以溶解、水解、皂化。然后利用洗剂溶液在管件中流动产生扰流的运动能，去除管件表面已被分离、溶化，分解、乳化、皂化的污物。同时利用桶槽内的喷雾洗涤装置，淋洗桶槽内部表面。化学能主要是加入其中的化学试剂产生的，它是决定洗涤效果最主要的因素。一般厂家可根据清洗对象污染性质和程度、构成材质、水质、所选清洗方法、成本和安全性等方面来选用洗涤剂。常用的洗涤剂有酸、碱洗涤剂和灭菌洗涤剂。上海海洋大学食安三班张司鉴食品机械与设备（论文）-6-酸、碱洗涤剂的优点有：能将微生物全部杀死；去除有机物效果较好。缺点有：对皮肤有较强的刺激性；水洗性差。2.2CIP的清洁剂分类和优缺点灭菌剂的优点有：杀菌效果迅速，对所有微生物有效；稀释后一般无毒；不受水硬度影响；在设备表面形成薄膜；浓度易测定；易计量；可去除恶臭。缺点有：有特殊味道；需要一定的储存条件；不同浓度杀菌效果区别大；气温低时易冻结；用法不当会产生副作用；混入污物杀菌效果明显下降；洒落时易沾污环境并留有痕迹。酸碱洗涤剂中的酸是指1％到2％硝酸溶液，碱指1％到3％氢氧化钠在65℃到80℃内使用。灭菌剂为经常使用的氯系杀菌剂，如次亚氯酸钠等。热能在一定流量下，温度越高，黏度系数越小，雷诺数（Re）越大。温度的上升通常可以改变污物的物理状态，加速化学反应速度，同时增大污物的溶解度，便于清洗时杂质溶液脱落，从而提高清洗效果、缩短清洗时间。运动能的大小是由Re来衡量的。Re的一般标准为：从壁面流下的薄液，槽类Re＞200，管类Re＞3000，而Re＞30000效果最好。水的溶解作用水为极性化合物，对油脂性污物几乎无溶解作用，对碳水化合物、蛋白质、低级脂肪酸有一定的溶解作用，对电解质及有机或无机盐的溶解作用较强。机械作用由运动而产生的作用，如搅拌、喷射清洗液产生的压力和摩擦力等。第三章CIP杀菌设备在食品生产与加工中的应用及发展前景3.1CIP杀菌设备在食品生产与加工中的应用食品加工企业在产品生产过程中,加工设备及管道的清洗消毒以及杀菌非常重要。加工设备及管道在使用后会产生一些沉积物,如不及时、彻底地清洗杀菌,将直接会影响产品的质量。上海海洋大学食安三班张司鉴食品机械与设备（论文）-7-CIP对于除去可见污物及食品中常见微生物非常有效。3.1CIP杀菌设备发展前景在食品生产工业中，食品卫生要求安全越来越严格，CIP自动清洗系统在啤酒、饮料包装生产线上越来越是重要设备，特别是纯生啤酒包装生产线是无菌灌装，CIP清洗系统达到顶级要求，也是纯生啤酒是否合格的重要因素之一。随着啤酒、饮料市场的蓬勃发展，包装生产线自动化程度要求越来越高，CIP自动清洗杀菌系统也越来越得到重视，应用越来越广泛，在未来市场上具有巨大的发展空间。CIP杀菌系统作为一种较为理想的设备消毒方法,通过选用合适的清洗剂首先进行清洗消除肉眼可见污垢，之后通过使用正确的消毒剂以及控制温度来消除微生物以达到消毒杀菌的目的。这一技术已广泛应用于乳品工业、啤酒、饮料、果汁、药液、矿泉水等食品、卫生工业企业,目前已引伸到表面工程涂装行业中。设备消毒杀菌是产品生产过程中非常重要的一个环节,提高CIP清洗设备的应用水平,是保证产品卫生质量、提高企业竞争力的必要条件。上海海洋大学食安三班张司鉴食品机械与设备（论文）-8-参考文献[1]杭志奇.液态奶生产线集中式CIP系统的设计与应用[J].中国乳品工业,2010,08:49-51.[2]王刚.CIP在巴氏杀菌奶生产中的重要性[J].食品工程,2008,01:56-57.[3]陈帅.食品饮料行业的CIP工艺及仪表应用[J].自动化博览,2016,04:46-47.[4]路文革,雷剑,顾国贤.啤酒生产中发酵液污染杂菌的防治研究(二)——发酵罐CIP清洗与消毒效果的改进[J].啤酒科技,2004,11:26-30+32.[5]吕吉鸿,贺子福,吕星.两种CIP杀菌剂杀菌效果的比较[J].啤酒科技,2012,05:54-56.[6]王矛,胡叔平.啤酒酿造CIP酸性洗涤及消毒的应用[J].食品工业,2001,04:3-4.[7]张水成,王沂,张世卿.食品工厂设备清洗及CIP系统[J].食品科技,2006,08:167-170.[8]陈爱清.全自动CIP清洗系统在饮料、啤酒包装生产线的应用[J].饮料工业,2010,11:38-41.[9]冯刚,杜福林,李博,赵彬,许伟,张福庆.CIP系统在葡萄酒灌装生产中的应用[J].天津农业科学,2016,01:87-89.[10]于颖,田耀华,黄娟.在线清洗(CIP)新技术及设备[J].机电信息,2010,05:1-11.[11]顾宁一.CIP装置[J].饮料工业,2003,05:39-47.[12]蔡林昌,严伟荣,蔡积赟,梁兵.饮料生产中的CIP[J].饮料工业,2001,06:27-34.