第十四章 乳品厂设备的清洗讲解

二、设备与管路的清洗(P346)
(一)清洗过程中的作用机理(P346) 溶解作用 热的作用 机械作用 界面活性作用 化学作用 酶的作用
酸碱清洗剂的主要作用 NaOH类碱性清洗剂
分解蛋白、脂肪类结垢 HNO3类的酸性清洗剂
溶解无机盐类的结垢
(二)清洗的基本步骤
奶制品加工厂的清洗循环包括如下步骤： 1.通过水、压缩空气刮离、排除污物，回收残余产品 2.通过水的预冲洗，将疏松的污物冲洗掉 3.清洗液的清洗 4.用洁净的水清洗 5.杀菌消毒，通过加热或化学物质（可选）；如选用此 项步骤，则需要再次用水质好的水作最后清洗 每个步骤都要延续适当的时间，以便达到预定的清洗效 果
3. 微生物清洁度——通过消毒获得；
4.无菌清洁度——杀灭所有的微生物。
而乳品厂清洗工作的要求是:
要经常达到化学和微生物清洁度。
因此，设备表面首先用化学洗涤剂进行彻 底清洗，然后再进行消毒。
(三)污物的形成及去除措施 出现在乳品设备表面且需要除去的污
物是哪种类型的污物呢？
在此，这些污物是粘接在表面的沉淀物， 其成分是乳中的成份，细菌“匿”于其中并利 用这些物质。
糖类、蛋白质和水构成。 其它污垢成份可能是灰尘、润滑剂、微生物、
清洁剂和消毒剂。 附着在乳制品加工设备上的白色或灰色膜通常
是乳垢和水垢 。
2、水垢和乳垢形成的主要原因： 如果加工设备清洗不彻底或用硬水清洗或二
者皆有，那么在不加热的表面上就会慢慢积累这类污垢。 硬水易析出钙盐和镁盐沉淀，牛奶中存在大量
就地清洗系统
就地清洗就是在无需进行设备拆卸的情况下， 冲洗水和洗涤剂溶液循环通过罐，管路和加工线。
CIP可以被定义为清洗液通过机器和其它设备 形成一个清洗循环回路，高速液流流过设备表面 产生一种能除去沉淀污物的机械冲击力。
此方法仅适用于管道、热交换器、泵、阀、 分离机等。
而清洗大罐时，是在罐的顶部装置一个清洗喷射 装置，洗涤剂溶液由上沿罐壁靠其重力流下。
3、泡沫清洗
由于泡沫清洗能简单、迅速地清洗天花板、墙壁、 管道、螺栓、贮藏容器，因而广泛应用于乳品加工厂中。
4、凝胶清洗
由于凝胶具有吸附性，因此是清洗罐装和 包装设备过程中特别有效的介质。
三、设备与管路的消毒 （P350）
一、消毒杀菌的方法 物理法 化学法
P351表14－1
1.盛装容器的清洗和消毒； 2.管道的清洗和消毒； 3.导管、阀门的清洗和消毒； 4.净乳、均质等设备的清洗和消毒。
消毒 用酸和碱性洗涤剂进行合适的清洗，不仅能使设备达
到物理和化学清洁度，而且也在很大程度上取得细菌清洁度。 细菌清洁度能通过消毒得到进一步提高，使设备实现无
菌。在某些产品的（超高温牛乳，灭菌乳）生产中，必须对设 备进行彻底灭菌，也就是使其表面完全无菌。
乳品设备可用下列方法进行消毒： 物理消毒法（沸水，热水，蒸汽）； 化学消毒法（氯，酸，界面碘剂，过氧化氢等）。
行杀菌。
B.巴氏杀菌系统的清洗程序（P357） 1.水预冲洗5～8分钟。 2.75～80℃热碱性洗涤剂循环15～20分
(如1.2～1.5%的氢氧化钠溶液)。 3.水冲洗5分钟。 4.65～70℃酸性洗涤剂循环15～20分钟
(如0.8～1.0%的硝酸溶液或2.0%的磷酸 溶液)。 5.水冲洗5分钟。
(一)清洗的含义(P345) 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。
(二)清洗要求(P345)
在讨论清洗结果时，常常用下列的术语来表示 清洁程度：
1.物理清洁度——除去表面上所有可见污物；
2.化学清洁度——不仅除去全部可见污物，而且还除 去了肉眼不可见的，但通过尝味或嗅觉能探测出的 残留物；
受热表面上的沉积物
管路系统中
难以清洗的 部位
管路系统中难清洗部位的例子
Flow versus design
Technical Training Centre Lund, Sweden
FiS Q A
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TM-00029:11
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乳制品加工厂设备的污垢
1、污垢的性质： 乳制品加工厂中的污垢主要由矿物质、脂类、
清洗剂重复使用的CIP系统
二、CIP系统组成（P355）
CIP系统装置主要包括清洗剂及灭菌剂的储罐、输送 泵、回收泵、管道和各种控制阀门及清洗喷头。
一个设计完善的CIP系 统常采用双座阀及系统整 合技术，以确保生产线的 一部分处于CIP，另外部分 可以照常工作，如图所示。
三、CIP系统的典型清洗流程
磷酸钙，高温下其溶解度降低，在清洗过程中，这类钙 盐和镁盐沉淀物有可能粘附于设备上，形成水垢膜，粘 附于表面的热变性蛋白质上又吸附了其它成份，就会在 加热表面上迅速形成乳垢。 3、乳垢的危害：
乳垢是一种多孔沉淀物，它能藏匿微生物污
染并降低最终灭菌效果。
4、污垢防止和去除： 污垢的类型决定了清洗方法清洗剂的组成和浓度。 利用酸性清洗剂能溶解碱性矿物质并清除乳垢膜。 对重污垢沉积物需要采用强效清洗剂以减少污垢。 未加热表面上新沉积的污垢比干燥污垢或在加热表
1. 冷纯水冲洗………………………0.5分钟 (产品回收)
2. 排出…………………………….….1分钟 3. 水洗………..………………………3分钟 4. 排出…….………………………….1分钟 5. 热碱液循环…………………………6分钟 6. 排出………………………………..1分钟 7. 热水循环(90°C)………………..3分钟 8. 排出………………………………..1分钟
虽然机械刷洗效果可以通过特殊设计的喷 咀。 如下图 所示取得一定程度的提高，但得需大量的洗涤 液进行循环才可达到良好的效果。
罐清洗的喷头 喷头由装在同一管
子上的两个旋转喷嘴 组成，一个在水平方 向另一个在垂直方向 上旋转。旋转是由向 后弯曲的喷嘴在喷射 作用下产生的。
清洗管路及阀门 清洗管路可分为送液管路和回液管路，它们连接CIP清洗站和
待清洗设备，组成清洗回路。 管路的连接最好采用焊接。
面受热后的污垢更容易清除。 减少污垢沉积并除去污垢的措施： ①在排空热加工罐前后都应该立即冷却产品加热表面。 ②产品转移后，必须在泡沫和其它产品干燥前进行冲洗。 ③在清洗操作开始前尽可能使污垢沉积物保持潮湿。
④用温水（而不是热水）完成冲洗。
(四)、化学作用及污物的特点(补充)
表面物质： 糖
脂肪 蛋白质
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，在加热段和 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。
在受热表面上，能看到的污物如下图所示。
（二）具有加热设备与管路清洗程序（P356）
A.受热设备的清洗
1.水预冲洗5～8分钟。 2.75～80℃热碱性洗涤剂循环15～20分钟(如1%～1.5%的
氢氧化钠溶液)。 3.水冲洗5～8分钟。 4.65～70℃酸性洗涤剂循环15～20分钟(如浓度为0.8～
1.0%的硝酸或2.0%的磷酸)。 5.水冲洗5分钟。 6.生产前一般用90℃热水循环15～20分钟，以便对管路进
残留产品的回收
减少产品损失 有利于清洗 减轻废水处理系统的负担，即可以显著地节约 废水处理费用。
（三）影响清洗效果的因素(P347)
1.清洗液种类； 2.清洗液浓度； 3.清洗时间； 4.清洗温度； 5.清洗流量流速； 6.污垢类型。
（四）常用的清洗剂（P348）
1.无机碱类； 2.酸类； 3.螯合剂； 4.表面活性剂 5.酶类
主要有: ①节省人力。 ②更加卫生。 ③节省清洗液。 ④提高设备和贮罐的利用率。 ⑤保证操作的安全性。 相比之下:
常规拆卸清洗（COP）的缺点是: 费时、费力, 易损坏联接件; 设备停机时间长,
设备利用率低; 清洗不彻底, 有时对操作者也不十分安 全。
2、CIP 系统的缺点： ①费用高。
多数CIP 系统是定制的，因而设计和安装增加 了投资费用。 ②维护费用高。
许多复杂设备和系统要进行更多的维护。 ③灵活性不够。
这种清洗系统的使用限制在能安装设备的地 方，而移动式设备可在更大区域内使用。
（四）CIP清洗设备的要求 1.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。 2.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。 3.整个回路的所有部件，要能同时进行清洗消毒。
1.传统热清洗的工艺流程图
cip
理 想 流 程 图
第二节 CIP 系统
一、CIP系统组成 二、CIP系统的典型清洗程序 三、CIP系统
概述
（一） CIP的历史： CIP 系统最初于五十年代在美国的乳品工业
得到应用, 1955年CIP系统与自动控制技术相 结合,使其在食品工业的其它领域得以应用。
C.板式UHT灭菌系统的清洗程序
1.清水冲洗15分钟。 2.生产温度下的热碱性洗涤剂循环10～15分
钟(如137℃，浓度为2～2.5%的氢氧化钠 溶液)。 3.清水冲洗至中性，pH值为7。 4.80℃的酸性洗涤剂循环10～15分钟(如浓 度为1～1.5%的硝酸溶液)。 5.清水冲洗至中性。 6.85℃的碱性洗涤剂循环10～15分钟(如浓 度为2～2.5%的氢氧化钠溶液)。 7.清水冲洗至中性，pH值为7。
D.管式UHT灭菌系统的清洗程序 1.清水冲洗10分钟。 2.Hale Waihona Puke Baidu产温度下的热碱性洗涤剂循环45～55分
钟(如137℃，浓度为2～2.5%的氢氧化钠 溶液)。 3.清水冲洗至中性，pH值为7。 4.105℃的酸性洗涤剂循环30～35分钟(如浓 度为1～1.5%的硝酸溶液)。 5.清水冲洗至中性。
E.奶罐的清洗流程：
在早晨牛乳开始加工前，立即进行消毒，当设备排出 全部消毒溶液后就可以接收牛乳。
如果在一天工作结束时进行消毒，应用清水把消毒剂 溶液冲洗干净以防止残留物对金属表面的腐蚀。
三、影响消毒效果的因素（P354）
1.消毒剂的浓度； 2.消毒剂的Ph; 3.消毒剂的作用时间； 4.消毒剂的温度； 5.被消毒物的清洗情况。
（五）清洗用水（P350） 最好用软水 微生物指标
其它清洗方法
1、热水冲洗
用热水（60℃-80℃）冲洗的主要优点在于清 洗设备的投资少。
2、高压低流量清洗
由于高压喷淋清洗能够冲走重污垢，因而广泛应 用于乳品加工厂中。高温喷淋能使污垢凝结到待清洗表 面从而促进微生物的生长，所以水的温度不宜超过60℃。
（一）非加热设备与管路清洗程序（P356） 1、水冲洗3～5分钟。 2、75～80℃热碱性洗涤剂循环10～15分钟(若选择氢氧化
钠建议溶液浓度为0.8～1.2%)。 3、水冲洗3～5分钟。 4、建议每周用65～70℃酸液循环一次(如浓度为0.8～
1.0%的硝酸溶液)。 5、90～95℃热水消毒5分钟。 6、逐步冷却10分钟(储奶罐一般不需要冷却)。
第十四章 乳品工厂设备的清洗消毒
第十四章 乳品厂设备的清洗
第一节 清洗与消毒 第二节 CIP系统
第一节 清洗与消毒
一、清洗消毒的含义与目的 二、设备与管路的清洗 三、设备与管路的消毒
一、清洗消毒的含义与目的
乳制品加工企业的生产过程中, 加工设备的清 洗是非常重要的, 因为加工设备在使用后会产生一些 污垢, 如果不进行及时、彻底地清洗, 将会影响产品 的卫生质量 .
矿物盐
溶解性： 水溶
不溶于水 不溶于水
水中成多样性 多数溶于酸
清洗难易程度：
低/中温巴氏 高温巴氏/UHT
容易
焦糖化反应，
清洗困难
在碱中较难 聚合作用，
清洗困难
在碱中十分困 难
酸中可去除微 量
各不相同
产生变性， 十分困难
各不相同
(五)、清洗类型（P346）
1.物理清洗； 2.化学清洗； 3.微生物清洗； 4.无菌清洗。
（二）CIP 的定义 就地清洗(Cleaning In Place ，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。
（三）就地清洗特点（CIP）
1、CIP 的优点： 与传统的手工拆卸机器零件的清洗方式相比,CIP 的优点