8、CIP清洗原理及影响因素

CIP清洗原理及因素一、目的防止处理不同产品时由设备污染而导致气味和其它成分互相混杂清除可能的微生物繁殖场所，减少污染源保持食品加工设备的最佳效率，如热传导效果是制造优良品质产品的前提条件商业上的限制：优质、卫生、干净、易保存、对身体无害的产品在商业上虽然是令人满意的，顾客也很愿意再买这样的产品，然而，假如产品被污染了，不易保存，对产品有意见而告到管理部门，情况就会反过来了，其传播是非常有害的。不良清洗、不良的标准、不良的产品质量可能会造成的潜在影响，一定要时时刻刻牢记在心。道德上的限制：绝大多数消费产品的消费者从来也不了解工厂或者产品是如何加工的。他相信公司，信赖它的声誉，并且认为理所当然产品是在最卫生的条件，受过良好培训的员工生产出来的。法律上的限制：法律试图保障消费者和买方对产品卫生和质量的要求，不能满足国家或当地法律要求的将会遭至强烈的反应，走到这一步，也是非常有害的。清洗原因清洗的定义清洗是通过物理和化学的作用去除被清洗表面上可见和不可见的杂质的过程。清洗所要达到的清洗标准是指被清洗表面所要达到的清洁程度。清洗的标准物理清洁：被清洗表面上去除了肉眼可见的污垢。化学清洁：被清洗表面上不仅去除了肉眼可见的污垢，而且还去除了微小的、通常为肉眼不可见沉积物。微生物清洁：被清洗表明上极大部分附着的细菌和病原菌被杀死了。无菌清洁：被清洗表面附着的所有的微生物均被杀灭了。这是UHT和无菌操作的基本要求。清洗与消毒物理清洁（肉眼可见的污垢）化学清洁（肉眼可见的及微小的沉积物）微生物清洁（杀死对人类有病原特性的致病菌）无菌清洁（所有的微生物）杀菌（有害微生物残存少许非致病菌）除菌（利用机械作用除去大部分细菌）防腐（防止微生物引起腐败）防菌防霉（抑制细菌霉菌的生长、防止其繁殖）冷杀菌（药液、熏蒸、紫外线）清洗与消毒原理水的溶解及加热蛋白质、碳水化合物及一些盐类物质加热（蒸汽、煮沸）增加溶解度、蛋白变性酸的化学作用较强的渗透能力（穿透污垢，溶解蛋白质、乳石、钙盐）及杀菌效率（H+），常用浓度为0.5-1.5%，该浓度不会损坏耐酸不锈钢碱的化学作用对有机污物有良好的溶解作用分解和溶解蛋白粒子，高温下有良好的乳化性能，杀菌效率（OH-）常用1.0-1.5%机械作用搅拌、喷射等产生的张力、摩擦力，防止杂质重新黏附鳌合剂和表面活性剂防止沉淀的钙、镁盐在洗涤剂中形成不容化合物（湿润、乳化、分散、溶解）酶的分解作用氧化剂乙醇清洗过程中的作用机理溶解作用热的作用机械作用界面活性作用化学作用影响清洗效果的五大因素清洗剂种类清洗液浓度清洗温度清洗时间清洗流量CIP的定义就地清洗(CleaningInPlace，CIP)即设备(罐体、管道、泵等)及整个生产线在无须人工拆开或打开的前提下，在闭合的回路中进行清洗；而清洗过程是在增加了湍动性和流速的条件下，对设备表面的喷淋或在管路中的循环。CIP清洗设备的要求产品的残留沉积必须是同一种成份，以便可以使用同一种清洗消毒剂。被清洗设备表面必须是同一种材料制成，或至少是能耐受同种清洗消毒剂的材料。整个回路的所有部件，要能同时进行清洗消毒。AIC的定义中间清洗(AsepticIntermediateCleaning，AIC)是指生产过程中在没用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料的情况下正常进行的过程。AIC的清洗程序1、水顶出管道中的产品。2、用碱性清洗液(如浓度为2%的氢氧化钠溶液)按正常清洗状态在管道内循环。循环时要保持正常的加工流速和温度，以便维持热交换器及其管道内的无菌状态。循环时间一般为10分钟。降到设备典型的清洁状况(即水循环时的正常压降)。排放口清洗液的测定NaOH的质量浓度标准溶液：0.1N的HCL指示剂：酚酞指示剂(红色消失)样品量：10ml计算方法:NaOH%=[40*NHCL*VHCL/(10*1000)]*100%排放口清洗液的测定HNO3的质量浓度标准溶液：0.1N的NaOH指示剂：酚酞指示剂(红色出现)样品量：10ml计算方法:HNO3%=[63*NNaOH*VNaOH/(10*1000)]*100%二、清洗方法例行清洗：指设备使用后立即进行清洗作业缺点：效果不完全，可能留下一些污物蓄积在设备表面定期清洗：使用活性较高或不同成分的清洗液，施加较强的清洗能量（如：清洗液的冲力和温度）1、手工清洗优点：效果良好，节省清洗液缺点：耗费时间，易造成设备表面刮痕。另清洗液浓度不可太高，以免伤害操作员。2、高压清洗（highpressurecleaning,HPLV;LPHV)优点：对滤网、设备凸缘和钻孔物体清洗效果优良。缺点：清洗时会产生气雾，可能对人体造成不良影响。3、泡沫/凝胶清洗（foam/gelcleaning)目的：延长洗液与污物接触时间，提升清洗效果。4、定位外清洗（cleaningoutofplace,COP)：将待洗之机器、零件浸在洗涤漕中，利用输送泵使洗涤槽中的洗液循环流动，以进行清洗。5、定位清洗（cleaninginplace,CIP)：使用泵输送清洗液，清洗一密闭管路，以便将设备与食物接触面做彻底的净洗；另外，以背压泵或其他方法（如背压阀）以确保溶液与管路表面完全接触。CIP优点：不需拆解设备，可以减少缝隙与损坏；洗液可以再循环使用；自动化操作，减少人工费用三、清洗系统构成媒体：包括水或以水为主的清洗液。污物：指希望从洗涤物上去除的异物。被清洗物：分原料和设备两类。污物种类与特性：种类成分溶解性洗净性加热之变化有机物蛋白质水不溶，溶于碱液，微溶于酸液非常困难变性而变的更难洗净脂肪水不溶，碱液中可溶困难聚合（重合）而变的更难洗糖类水中溶解容易焦（糖）化而变的洗净困难无机物钙盐水不溶，溶于酸液中容易一般无变化，若与有机物结合则洗净困难盐镁盐困难类铁盐需用专用之清洗剂困难同上硅盐氢氟酸中溶解不能同上污物：存在于乳品接触表面为细菌生长所需的营养物质。包括脂肪、碳水化合物、蛋白质和矿物质。1、奶垢-----粘接在表面的沉淀物2、乳石------受热表面当牛乳加热到60℃以上时，“乳石”开始形成。乳石就是磷酸钙（和镁）、蛋白质，脂肪等等的沉积物。经过一较长时间的生产运行之后，在加热回收第一部分的板式热交器的板片上，你就很容易看到，沉淀物紧紧地附着在设备表面上，运行时间超过8小时，你就可以看到沉淀物的颜色从稍带白色变成褐色。基本概念热表面的污物表面活性剂(Surfactant)疏水性Hydrophobic亲水性Hydrophilic渗透作用WettingPenetration只用水:形成水珠水+表面活性剂:润湿表面污垢罅隙污垢乳化表面活性剂EmulsificationSurfactants油脂肪表面活性剂表面活性剂Surfactants提供三种作用:–渗透–乳化–悬浮表面活性剂Surfactants-+-+阴离子阳离子非离子两性的:阴性阳性中性阴离子阳离子碱性酸性四、清洗剂：一般要求：能够从表面剥离颗粒并使它们以小颗粒的形式悬浮在清洗液中。不会产生乳石、硬水和脂肪酸盐沉淀。具有表面活性，以便沉淀表面易于浸湿，颗粒和清洗液都容易最后被水冲掉。不会腐蚀机器、设备等材料易于保存使用成本低经政府相关部门验证认可没有一种试剂可以同时满足以上要求。因此必须使用复合清洗剂或使用几种不同的清洗剂做循环清洗，如清洗板式设备、管道等使用碱/酸组合或使用复合清洗剂清洗剂分类：碱酸软化剂乳化剂和湿润剂保护剂1、碱原理：碱与脂肪发生皂化反应并将蛋白质反应成可溶性物质从而可以被水溶解。碱是一种溶解于水中PH7的物质，碱可以溶解蛋白质，也可以皂化脂肪。洗涤效果随PH增加而增加，但在高PH值及高温时，对手部皮肤及各种金属的腐蚀将加快。NaOH：作为普通清洗剂使用的最强的碱，1%的NaOH溶液PH值大约为13。由于NaOH的高PH值，它对溶解蛋白质特别有效，也可以皂化脂肪。缺点：对玻璃和金属有亲和力，所以它的浸透力很差并且很难水洗除去，甚至很弱的氢氧化钠溶液也会强烈腐蚀铝、锡、锌和玻璃。当NaOH用于硬水中时会形成水垢。氢氧化钠会腐蚀皮肤，若浸入眼睛会致盲。Na2CO3：中强碱，其1%水溶液PH值约为11。其乳化脂肪、溶解蛋白质的能力一般。对铝、锡、锌腐蚀性很强。由于会产生CaCO3沉淀，所以不适用于硬水。适用于手工清洗。Na3PO4：中强碱，其1%水溶液PH值约为12。具有良好的乳化和分散能力，，但其溶蛋白质能力与Na2CO3相似。与NaOH和Na2CO3不同，用与硬水中不会形成水垢，对铝、锡、锌具有腐蚀性，适用于手工清洗。Na2SiO3：中强碱，可以溶解蛋白质，也可以水解脂肪，溶于硬水中产生钙和镁的硅酸盐沉淀，不会腐蚀铝、锡和玻璃。392、酸：主要去除沉积于设备表面上的无机物，如乳石、啤酒石等。HNO3：强酸，1%水溶液PH约为1，对去除矿物质盐沉淀非常有效，也可以溶解一些蛋白质，HNO3对不锈钢、铝具有保护性，但会腐蚀铬、镍、锡材料。HNO3具有杀菌作用。缺点：高浓度的HNO3碰到有机物时会产生氮气，因此硝酸通常稀释后使用。如果浓硝酸和氯化物混合，会产生氯气和氮气，刺激人体黏膜并可能导致致命的肺气肿。H3PO4：中强酸，其1%水溶液PH值约为3。腐蚀性比HNO3弱得多。万一吸入后对人体危害也较小。因此被广泛用作酸清洗剂。柠檬酸、醋酸、草酸：弱酸，PH约为4.5，主要用于非不锈钢材料的清洗，草酸特别适用于地板等锈斑的去除。（3）、软化剂：当用硬水清洗时，碱液中会出现沉淀。防止：使用软水或添加试剂形成钙、镁的可溶性化合物。代表：聚磷酸盐、EDTA（4）、乳化剂和浸湿剂乳化剂：同时具有亲油基团和亲水基团代表：脂肪酸盐（钠盐和钾盐）缺点：在未经软化的水中使用脂肪酸盐会产生脂肪酸钙（镁）沉淀，漂浮于液面灰色粘稠的一层导致清洗困难。保护剂：硅酸盐可用于高浓度碱液中保护铝或锡制设备，玻璃等免受腐蚀，主要是Na2SiO3。（5）、工厂用清洗剂酸成分：硝酸、磷酸溶解水垢；脂肪酸盐（或其他合成乳化剂）乳化脂肪，降低表面张力。碱组分：用于设备清洗的高浓度碱组分：NaOH溶解蛋白质，高温下皂化脂肪聚磷酸盐防止形成钙沉淀使用于不锈钢容器、桶、板式设备、管道搅拌器等清洗。NaOH/Na3PO4溶解蛋白质，皂化脂肪聚磷酸盐防止形成钙沉淀硅酸盐防止铝腐蚀适用于铝制桶、搅拌器和洗罐器的清洗五、CIP的影响因素：清洗液的流速、温度、洗剂浓度、清洗时间、浸透力、水的硬度、污物的数量、种类、状态、厚度和设备的材质、平面结构等流速：管道：洗液流速〉1.5m/s桶槽：流量250-350L/hr*m2温度：温度上升可以改变污物和清洗液的物理特性（如溶解度增加、黏度下降）而提高清洗速率；温度过高可能导致污物性质的改变，使污物与设备表面间的结合力提高阻碍清洗进行；在65-85℃下清洗效果最好。浓度：提高洗液浓度可以促进洗液与污物间的化学作用力，增加清洗效果；浓度过高会造成资源浪费并导致反效果或副作用，如腐蚀等；每种清洗剂都有一个最佳浓度，过高或过低都会降低清洗效果。清洗时间：要使每一段清洗操作发挥最大清洁效果，一定要有适当的作用时间；板式热交换器和管道：15-45分钟连有管道的桶、缓冲桶、搅拌器：5-20分钟指循环清洗时间水的硬度：水的硬度越高，清洗效果越差，因为水中的钙离子、镁离子会与清洗剂中的化学基团形成难溶化合物导致清洗困难，如：CA2++OH-→CA（OH）2加入保护剂可以消除这种作用清洗剂浓度检测：电导率法；PH值法；滴定法电导率法和PH值法可以在酸碱桶中自动检测并自动补加酸碱手工补加最好用滴定法，滴定是用酸中和碱清洗液或用碱中和酸清洗液的过程清洗效果的检测1视觉检测2微生物检测涂抹试验：TPC100cfu/100cm2大肠菌群1cfu/100cm2管中水检测：TPC100cfu/ml大肠菌群1cfu