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技術(shù)文章
CIP清洗定義、分類、影響因素、設(shè)備程序控制過程詳解篇
閱讀：3039 發(fā)布時(shí)間：2022-9-17
本文從CIP清洗定義、CIP清洗系統(tǒng)的三種裝置 、CIP清洗劑、流速、溫度和時(shí)間的影響、全自動(dòng)CIP程序方面講述CIP清洗的作用及在生產(chǎn)中的重要意義。清洗是保證食品、藥品衛(wèi)生的關(guān)鍵，各生產(chǎn)廠家在CIP系統(tǒng)選型及設(shè)計(jì)上要充分考慮清洗的效果、清洗過程可控，達(dá)到食品、藥品衛(wèi)生認(rèn)證的要求。
1. CIP概述：
1.1 定義：
CIP ，是英文Clean-In-Place的縮寫，即就地清洗或稱為原位清洗, 其定義為不拆卸設(shè)備或元件, 在密閉的條件下, 用一定溫度和濃度的清洗液對(duì)清洗裝置加以強(qiáng)力作用, 使與食品接觸的表面洗凈和殺菌的方法。
1.2 CIP的歷史：
CIP 系統(tǒng)最初于五十年代在美國的乳品工業(yè)得到應(yīng)用, 1955 年CIP 系統(tǒng)與自動(dòng)控制技術(shù)相結(jié)合,使其在食品工業(yè)的其它領(lǐng)域得以應(yīng)用
1.3 CIP 的優(yōu)點(diǎn)：
與傳統(tǒng)的手工拆卸機(jī)器零件的清洗方式相比,CIP 的優(yōu)點(diǎn)主要有:
(1) 能維持一定的清洗效果, 保證產(chǎn)品的安全性。
(2) 節(jié)約操作時(shí)間、提高效率, 以實(shí)現(xiàn)商業(yè)的最
大利潤。
(3) 節(jié)省勞動(dòng)力, 保證操作的安全性。
(4) 節(jié)省清洗用水和蒸汽。
相比之下, 常規(guī)拆卸清洗的缺點(diǎn)是: 費(fèi)時(shí)、費(fèi)力, 易損壞連接件; 設(shè)備停機(jī)時(shí)間長(zhǎng), 設(shè)備利用率低; 清洗不*, 有時(shí)對(duì)操作者也不十分安全。
2. CIP 裝置
CIP裝置的分類：
根據(jù)清洗液的使用方式可以分為以下三種類型：
（1）清洗劑單次使用的CIP系統(tǒng)
(single-use CIP systems )
（2）清洗劑重復(fù)使用的CIP系統(tǒng)
(reuse CIP systems )
（3）清洗劑多次使用的CIP系統(tǒng)
(multi-use CIP systems )
2.1 清洗劑單次使用的CIP系統(tǒng)
特點(diǎn)：
（1）在該系統(tǒng)中, 洗液只使用一次。
（2）系統(tǒng)由CIP罐、CIP 泵、回流泵、濃清洗劑泵、換熱器和管路組成, 沒有大容量的稀釋液貯桶。
（3）被清洗對(duì)象(罐或管路) 與CIP 裝置通過配管形成回路, 清洗結(jié)束將清洗液排放。
（4）所需設(shè)備比較簡(jiǎn)單, 有時(shí)候可以不必設(shè)專門的CIP 站, 就可以實(shí)現(xiàn)CIP 過程。
2.2 清洗劑重復(fù)使用的CIP系統(tǒng)
特點(diǎn)：水、堿、酸等各種清洗液分別放在各自的貯桶里, 清洗完畢堿酸等洗滌液回收。當(dāng)洗滌劑濃度降低時(shí), 補(bǔ)充酸、堿再反復(fù)使用。
此系統(tǒng)在國內(nèi)使用較為普遍, 由于酸、堿清洗劑都是在貯液罐中稀釋調(diào)配, 因此系統(tǒng)比較龐大。
2.3 清洗劑多次使用的CIP系統(tǒng)
由于集中控制的重復(fù)使用的CIP 系統(tǒng)的供水管路和回收管路太長(zhǎng), 造成大量液體和熱量損失, 并且殘留在管道里的產(chǎn)品和清洗劑被稀釋。而多次使用的CIP 系統(tǒng)吸取了單次使用CIP 系統(tǒng)不占空間、輸送管路短和重復(fù)使用的CIP 系統(tǒng)具有洗液回收的優(yōu)點(diǎn)。
在設(shè)計(jì)上, 非集中控制的多次使用的CIP 系統(tǒng)是由局部的, 靠近被清潔設(shè)備的小型標(biāo)準(zhǔn)單元組成, 清洗劑是由批式罐集中供給的, 清洗完畢, 清洗劑可以回收。批式罐是用來配制清洗劑用的。
3. CIP 使用的清洗劑
一般的清洗過程首先需要將污物從被清洗表面分離, 再將此污物在清洗液中分散形成一種穩(wěn)定的懸浮狀態(tài), 并防止污物重新沉淀在被清洗物的表面上。
在自然界, 污物分離的過程是頗為復(fù)雜的, 不是一種單一的化學(xué)品就能達(dá)此目的。實(shí)際, 都是幾種清洗劑混合使用。
3.1 中性清洗劑
水和界面活性劑均屬此類。
水幾乎是所有清洗劑和食品的基本成分, 當(dāng)污物為*可溶時(shí), 就不需要其他清洗劑而能清洗干凈。
界面活性劑可分為陽離子型、陰離子型和非離子型。當(dāng)進(jìn)行堿性清洗時(shí), 如添加界面活性劑可促進(jìn)潤濕性, 并具有乳化和分散功能。對(duì)于油脂污物較小的清洗對(duì)象, 可以降低水的表面張力, 擴(kuò)大污物與機(jī)械表面的接觸面積, 使洗劑能夠滲透而提高清洗效果。
3.2 酸性清洗劑
酸性清洗劑是用以溶解設(shè)備表面礦物質(zhì)沉積物, 如鈣鎂的沉積物、硬水積石、啤酒積石、牛乳積石和草酸鈣等。
常使用的無機(jī)酸為硝酸、磷酸、硫酸; 有機(jī)酸為醇酸、葡萄糖酸和檸檬酸, 乳酸和酒石酸。
酸性清洗劑不受CO2 的影響, 比NaOH 容易過水, 可以冷清洗。使用合成的酸性清洗劑還具有抑制酵母和霉菌的作用。
3.3 堿性清洗劑
堿性清洗劑是食品工廠使用泛的清洗劑。堿與脂肪結(jié)合形成肥皂，與蛋白質(zhì)形成可溶性物質(zhì)而易于被水清除。
的堿為氫氧化鈉(NaOH) , 氫氧化鉀( KOH) 等, NaOH 的缺點(diǎn)是很難過水, 過水時(shí)要沖洗很長(zhǎng)時(shí)間。但是, 由于NaOH 的清洗效果是NaHCO3 的4 倍, 且在適當(dāng)?shù)臏囟认戮哂袣⒕Ч? 因而得到泛的應(yīng)用。其他堿性清洗劑有碳酸鈉、、原硅酸鈉甲基硅酸鈉、磷酸三鈉等。
3.4 消毒劑
一些化學(xué)藥品可作為CIP 過程的消毒劑。如次氯酸鹽、碘化物、穩(wěn)定性二氧化氯、酸性陰離子表面活性劑等等。
在消毒設(shè)備時(shí)必須對(duì)設(shè)備和管路進(jìn)行*的清洗。如果設(shè)備表面有食品殘?jiān)蛭畚锎嬖? 消毒劑的效力將會(huì)大大降低。
4. 流速的影響
雷諾數(shù)對(duì)污物殘留率的影響
5. CIP清洗溫度
提高清洗溫度可以增大污物與清洗劑的化學(xué)反應(yīng)速度; 減少清洗液的粘度從而提高Re , 可以增加污物中可溶性物質(zhì)的溶解量。
但溫度過高, 將造成污物中的蛋白質(zhì)變性致使污物與設(shè)備間的結(jié)合力提高, 反而阻礙清洗的進(jìn)行。
通常洗液溫度為60～80 ℃。對(duì)于熱水消毒, 水溫必須> 82 ℃。
6. CIP清洗時(shí)間
清洗效果與時(shí)間的關(guān)系
7. CIP程序
CIP清洗系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選型歡迎咨詢、來電。
本文編輯：蔣大偉
1. CIP概述：
1.1 定義：
CIP ，是英文Clean-In-Place的縮寫，即就地清洗或稱為原位清洗, 其定義為不拆卸設(shè)備或元件, 在密閉的條件下, 用一定溫度和濃度的清洗液對(duì)清洗裝置加以強(qiáng)力作用, 使與食品接觸的表面洗凈和殺菌的方法。
1.2 CIP的歷史：
CIP 系統(tǒng)最初于五十年代在美國的乳品工業(yè)得到應(yīng)用, 1955 年CIP 系統(tǒng)與自動(dòng)控制技術(shù)相結(jié)合,使其在食品工業(yè)的其它領(lǐng)域得以應(yīng)用
1.3 CIP 的優(yōu)點(diǎn)：
與傳統(tǒng)的手工拆卸機(jī)器零件的清洗方式相比,CIP 的優(yōu)點(diǎn)主要有:
(1) 能維持一定的清洗效果, 保證產(chǎn)品的安全性。
(2) 節(jié)約操作時(shí)間、提高效率, 以實(shí)現(xiàn)商業(yè)的最
大利潤。
(3) 節(jié)省勞動(dòng)力, 保證操作的安全性。
(4) 節(jié)省清洗用水和蒸汽。
相比之下, 常規(guī)拆卸清洗的缺點(diǎn)是: 費(fèi)時(shí)、費(fèi)力, 易損壞連接件; 設(shè)備停機(jī)時(shí)間長(zhǎng), 設(shè)備利用率低; 清洗不*, 有時(shí)對(duì)操作者也不十分安全。
2. CIP 裝置
CIP裝置的分類：
根據(jù)清洗液的使用方式可以分為以下三種類型：
（1）清洗劑單次使用的CIP系統(tǒng)
(single-use CIP systems )
（2）清洗劑重復(fù)使用的CIP系統(tǒng)
(reuse CIP systems )
（3）清洗劑多次使用的CIP系統(tǒng)
(multi-use CIP systems )
2.1 清洗劑單次使用的CIP系統(tǒng)
特點(diǎn)：
（1）在該系統(tǒng)中, 洗液只使用一次。
（2）系統(tǒng)由CIP罐、CIP 泵、回流泵、濃清洗劑泵、換熱器和管路組成, 沒有大容量的稀釋液貯桶。
（3）被清洗對(duì)象(罐或管路) 與CIP 裝置通過配管形成回路, 清洗結(jié)束將清洗液排放。
（4）所需設(shè)備比較簡(jiǎn)單, 有時(shí)候可以不必設(shè)專門的CIP 站, 就可以實(shí)現(xiàn)CIP 過程。
2.2 清洗劑重復(fù)使用的CIP系統(tǒng)
特點(diǎn)：水、堿、酸等各種清洗液分別放在各自的貯桶里, 清洗完畢堿酸等洗滌液回收。當(dāng)洗滌劑濃度降低時(shí), 補(bǔ)充酸、堿再反復(fù)使用。
此系統(tǒng)在國內(nèi)使用較為普遍, 由于酸、堿清洗劑都是在貯液罐中稀釋調(diào)配, 因此系統(tǒng)比較龐大。
2.3 清洗劑多次使用的CIP系統(tǒng)
由于集中控制的重復(fù)使用的CIP 系統(tǒng)的供水管路和回收管路太長(zhǎng), 造成大量液體和熱量損失, 并且殘留在管道里的產(chǎn)品和清洗劑被稀釋。而多次使用的CIP 系統(tǒng)吸取了單次使用CIP 系統(tǒng)不占空間、輸送管路短和重復(fù)使用的CIP 系統(tǒng)具有洗液回收的優(yōu)點(diǎn)。
在設(shè)計(jì)上, 非集中控制的多次使用的CIP 系統(tǒng)是由局部的, 靠近被清潔設(shè)備的小型標(biāo)準(zhǔn)單元組成, 清洗劑是由批式罐集中供給的, 清洗完畢, 清洗劑可以回收。批式罐是用來配制清洗劑用的。
3. CIP 使用的清洗劑
一般的清洗過程首先需要將污物從被清洗表面分離, 再將此污物在清洗液中分散形成一種穩(wěn)定的懸浮狀態(tài), 并防止污物重新沉淀在被清洗物的表面上。
在自然界, 污物分離的過程是頗為復(fù)雜的, 不是一種單一的化學(xué)品就能達(dá)此目的。實(shí)際, 都是幾種清洗劑混合使用。
3.1 中性清洗劑
水和界面活性劑均屬此類。
水幾乎是所有清洗劑和食品的基本成分, 當(dāng)污物為*可溶時(shí), 就不需要其他清洗劑而能清洗干凈。
界面活性劑可分為陽離子型、陰離子型和非離子型。當(dāng)進(jìn)行堿性清洗時(shí), 如添加界面活性劑可促進(jìn)潤濕性, 并具有乳化和分散功能。對(duì)于油脂污物較小的清洗對(duì)象, 可以降低水的表面張力, 擴(kuò)大污物與機(jī)械表面的接觸面積, 使洗劑能夠滲透而提高清洗效果。
3.2 酸性清洗劑
酸性清洗劑是用以溶解設(shè)備表面礦物質(zhì)沉積物, 如鈣鎂的沉積物、硬水積石、啤酒積石、牛乳積石和草酸鈣等。
常使用的無機(jī)酸為硝酸、磷酸、硫酸; 有機(jī)酸為醇酸、葡萄糖酸和檸檬酸, 乳酸和酒石酸。
酸性清洗劑不受CO2 的影響, 比NaOH 容易過水, 可以冷清洗。使用合成的酸性清洗劑還具有抑制酵母和霉菌的作用。
3.3 堿性清洗劑
堿性清洗劑是食品工廠使用泛的清洗劑。堿與脂肪結(jié)合形成肥皂，與蛋白質(zhì)形成可溶性物質(zhì)而易于被水清除。
的堿為氫氧化鈉(NaOH) , 氫氧化鉀( KOH) 等, NaOH 的缺點(diǎn)是很難過水, 過水時(shí)要沖洗很長(zhǎng)時(shí)間。但是, 由于NaOH 的清洗效果是NaHCO3 的4 倍, 且在適當(dāng)?shù)臏囟认戮哂袣⒕Ч? 因而得到泛的應(yīng)用。其他堿性清洗劑有碳酸鈉、、原硅酸鈉甲基硅酸鈉、磷酸三鈉等。
3.4 消毒劑
一些化學(xué)藥品可作為CIP 過程的消毒劑。如次氯酸鹽、碘化物、穩(wěn)定性二氧化氯、酸性陰離子表面活性劑等等。
在消毒設(shè)備時(shí)必須對(duì)設(shè)備和管路進(jìn)行*的清洗。如果設(shè)備表面有食品殘?jiān)蛭畚锎嬖? 消毒劑的效力將會(huì)大大降低。
4. 流速的影響
雷諾數(shù)對(duì)污物殘留率的影響
5. CIP清洗溫度
提高清洗溫度可以增大污物與清洗劑的化學(xué)反應(yīng)速度; 減少清洗液的粘度從而提高Re , 可以增加污物中可溶性物質(zhì)的溶解量。
但溫度過高, 將造成污物中的蛋白質(zhì)變性致使污物與設(shè)備間的結(jié)合力提高, 反而阻礙清洗的進(jìn)行。
通常洗液溫度為60～80 ℃。對(duì)于熱水消毒, 水溫必須> 82 ℃。
6. CIP清洗時(shí)間
清洗效果與時(shí)間的關(guān)系
7. CIP程序
CIP清洗系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選型歡迎咨詢、來電。
本文編輯：蔣大偉