第十二章乳品厂设备的清洗消毒

第十二章乳品厂设备的清洗消毒

第一节清洗概述

牛乳是大多数微生物生长繁殖的理想培养基，一旦原料乳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。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。

一、清洗的定义和目的

概念：清洗就是通过物理和化学的方法去除被清洗表面可见和不可见的杂质的过程。而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，有下面几种表示方法：

1. 物理清洁

指从被清洗表面上去除了肉眼可见的污垢。

2. 化学清洁

指不仅去除了被清洗表面上肉眼可见的污垢，而且还去除了微小的、通常为肉眼不可见但可嗅出或尝出的沉积物。

3. 微生物清洁

指被清洗表面通过消毒，杀死了极大部分附着的细菌和病原菌。

4. 无菌清洁

指被清洗表面上附着的所有的微生物均被杀灭。这是UHT和无菌操作的基本要求。

乳品工厂中清洗的目的：满足食品安全的需要，减少微生物污染以获得高质量的产品，符合法规要求，维护设备的有限运转以避免出现故障，使生产人员满意。微生物清洁是乳品工厂设备清洁所希望达到的标准。

二、常用清洗剂的种类

1. 无机碱类

种类：无机碱类最常用的有氢氧化钠（苛性钠）、正硅酸钠、硅酸钠、磷酸三钠、碳酸钠（苏打）、碳酸氢钠（小苏打）。

特点：氢氧化钠在使用时逐渐转化成碳酸盐，在缺乏足够悬浮或多价螯合剂的情况下它们最终会在设备和器皿的表面形成鳞片或结霜。

正硅酸钠、硅酸钠和磷酸三钠对清洗顽垢很有效，它们也具有缓冲和冲洗特性。由于碳酸钠和碳酸氢钠碱度低，一般用作可与皮肤接触的清洗剂。

2. 酸类

种类：通常使用的酸有无机酸如硝酸、磷酸、氨基磺酸等，有机酸如羟基乙酸、葡萄糖酸、柠檬酸等。

作用：这些酸在设计的配方中是用来除去碱性洗剂不能除掉的顽垢。

注意事项：酸一般对金属有腐蚀性，当清洗剂对设备有腐蚀的威胁时，必须添加抗腐蚀剂。

3. 螯合剂

种类：常用的螯合剂包括三聚磷酸盐、多聚磷酸盐等聚磷酸盐以及较适合作为弱碱性手工清洗液原料的EDTA（乙二胺四乙酸）及其盐类，葡萄糖酸及其盐类。

作用：使用螯合剂的作用就是防止钙、镁盐沉淀在清洗剂中形成不溶性的化合物。螯合剂能承受高温，能与四价氨基化合物共轭。

选择标准：不同的螯合剂的选择取决于洗液的pH。

4. 表面活性剂

种类：表面活性剂有阴离子型、非离子型的胶体和阳离子型几种类型。阴离子表面活性剂通常是烷基磺酸钠等。阳离子表面活性剂主要是季铵化合物。

作用：阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂最适合于作洗涤剂，而胶体与阳离子的产物通常用作消毒剂。

三、清洗的几个要素

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。

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费用的增加，而且浓度的增高并不一定能有效地提高清洁效果，有时甚至会导致清洗时间的延长。

3. 清洗时间

清洗时间意味着人工费用增加的同时，由于停机时间的延长，也会造成生产效率下降和生产成本提高。但是，如果一味地追求缩短清洗时间，将可能会导致无法达到清洗效果。

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，而且其测定点是在清洗液的回流管线上。

清洗温度的升高一般会帮助缩短清洗时间或降低清洗液浓度，但是相应的能量消耗就会增加。因此清洗温度一般不低于60℃。对一般的加工设备清洗而言，若使用氢氧化钠（NaOH），温度为80～90℃；若使用硝酸（HNO3），温度为60～80℃。

5. 清洗流量

提高清洗时清洗液流量可以缩短清洗时间，并补偿清洗温度不足所带来的清洗不足。但是，提高流量所带来的设备和人工费用也会随着增加。

此外，管路的设计、清洗液的流动方向对清洗效果也会产生一定的影响，其中影响较大的就是管路的末端设计。

四、清洗用水的供应

1. 清洗用水的质量要求

清洗用水应达到国家生活饮用水标准。清洗用水最好用软化水，总硬度在0.1～0.2mmol/L（5～10mg/L CaCO3）是最理想的。细菌数要低于500cfu/ml，而大肠菌群要低于1cfu/100ml。

2. 清洗用水的常见问题

（1）由于清洗用水没有氯化，或冲水罐敞开，致使水受到空气或虫害的污染，从而导致清洗和杀菌后的设备由于最后冲洗用水的污染而出现再污染。

（2）清洗剂循环后，若最后用硬水进行冲洗，可能引起设备、管路中出现鳞片状沉淀。

（3）用硬水洗瓶、洗箱会腐蚀机器，堵塞喷头，增加能量消耗。

（4）硬水结垢后会堵塞罐内喷嘴以及过滤器。

五、清洗的作用机理

清洗的作用机理主要包括以下六个方面：

1. 水的溶解作用

水是极性化合物，对于油脂性污垢几乎没有溶解作用，对于碳水化食物（如糖）、蛋白质、低级脂肪酸有一定的溶解作用，而对于电解质及有机或无机盐类的溶解作用较强。

2. 热的作用

通过加热加速污垢的物理与化学反应速度，使在清洗过程中易于脱落，从而提高清洗效果，缩短清洗时问。

3. 机械作用

机械作用是指由运动而产生的作用，如由于搅拌、喷射清洗液产生的压力和摩擦力。

4. 界面活性作用

界面指的是清洗液与污垢，污垢与被清洗物体（如管道、罐体等），被清洗物体与清洗液之间的交界面。界面活性作用是指这些界面之间有选择的物理或化学作用的总称，包括湿润、乳化、分散、溶解、起泡等等，而具有这种界面活性作用的化学物质称为表面活性剂。

5. 化学作用

化学作用是指清洗剂成分的化学反应，碱性清洗剂与油脂的皂化反应，与脂肪酸的中和反应，对蛋白质的分解反应。酸性清洗剂对无机盐性污垢的溶解反应，以及过氧化物、氯化物类清洗剂对有机性污垢的氧化还原反应，有机螯合剂对金属离子的螯合作用等。

6. 酶的作用