CIP清洗原理及影响因素

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代表:聚磷酸盐、EDTA(乙二胺四乙酸)
(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。
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PH>7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。
2、高压清洗(high pressure cleaning,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/gel cleaning)
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(cleaning out of place,COP):
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(Aseptic Intermediate Cleaning, 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。
(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; 在可以促进洗液与污物间的化学 作用力,增加清洗效果;
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
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
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%
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(cleaning in place,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
的颜色从稍带白色变成褐色。
热表面的污 物
表面活性剂 (Surfactant)
疏水性 Hydrophobic
亲水性 Hydrophilic
渗透作用 Wetting Penetration
只用水:
形成水珠
污垢 水 + 表面活性剂:
罅隙
污垢
润湿表面
乳化表面活性剂 Emulsification Surfactants
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(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。
(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 聚磷酸盐 硅酸盐
溶解蛋白质,皂化脂肪 防止形成钙沉淀 防止铝腐蚀
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。
脂肪 油
表面活性剂
表面活性剂 Surfactants
提供三种作用:
–渗透 –乳化 –悬浮
阴离子 阳离子 非离子 两性的:
表面活性剂 Surfactants
-
阴性
+
阳性
中性
碱性
-
+ 酸性
阴离子 阳离子
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,
2、酸:
主要去除沉积于设备表面上的无 机物,如乳石、啤酒石等。
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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。
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)
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。
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
清洗原因
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。
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。
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。
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:
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
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
有 机 物
无 机 物
成分 蛋白质
脂肪 糖类
钙盐 盐 镁盐 类 铁盐
硅盐
溶解性
洗净性
加热之变化
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
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。
水不溶,碱 液中可溶


聚合(重合)而变 的更难洗
水中溶解 容
水不溶,溶 于酸液中



焦(糖)化而变的 洗净困难
易 一般无变化,若与
有机物结合则洗净

困难
需用专用之 清洗剂


氢氟酸中溶 解


同上 同上
基本概念
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
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。
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