淺談常溫奶加工工廠清洗控制

文/龔 靜

（重慶市天友乳業(yè)股份有限公司）

牛奶中營養(yǎng)豐富，是大多數(shù)微生物生長繁殖的理想培養(yǎng)基，常溫奶加工工廠如果設(shè)備清洗不徹底，存在清洗死角，必然會導(dǎo)致大批量或者零星的酸脹包，因此常溫奶加工工廠一定要做好清洗控制。本文介紹了原位清洗（CIP）過程中清洗劑、清洗時間、清洗溫度、清洗濃度、清洗流量的控制細(xì)節(jié)，及其它需要注意的問題。

1 清洗劑

隨著復(fù)合清洗劑的普及，很多工廠從使用單一的NaOH和HNO3轉(zhuǎn)向使用復(fù)合清洗劑。復(fù)合清洗劑質(zhì)量要求高，重金屬受控，更符合食品安全要求。復(fù)合清洗劑因為添加了鰲合劑、表面活性劑、消泡劑，表面張力降低，清洗劑滲入污垢內(nèi)部的能力更強，污垢懸浮性能更好，減少了泡沫的產(chǎn)生，因此清洗效果較好，特別是能夠處理一些難處理的污垢。同時，復(fù)合清洗劑對密封件也有一定的保護作用。

2 清洗溫度

一般來講，溫度越高，分子運動越快，化學(xué)分子與污垢接觸的機會越多，化學(xué)反應(yīng)越快，清洗效果也越好。溫度每升高10℃，化學(xué)反應(yīng)速度會提高1.5～2倍。常溫奶加工工廠通常手工清洗溫度為45～50 ℃，普通設(shè)備CIP清洗溫度為60～80 ℃，超高溫（UHT）設(shè)備采用100～140 ℃清洗。溫度的檢測點應(yīng)安裝在清洗液的回流管線上。

3 清洗時間

清洗時間受清洗劑種類、清洗劑濃度、溫度、污垢類型等因素影響。清洗劑與污垢接觸時間越長，清洗效果越好，但相應(yīng)的生產(chǎn)效率會受影響。

常溫奶加工工廠用到的UHT設(shè)備、無菌罐、無菌包裝機設(shè)備自動化程度都非常高，采用程序控制整個清洗流程，需要清楚清洗程序每一個步驟的目的。需要注意的是，從總體時間來看，堿洗、酸洗的時間都滿足要求，但是由于閥組開啟或關(guān)閉的組合、設(shè)備正洗或反洗、單頭沖或多頭沖等設(shè)計，可能導(dǎo)致某些閥腔或管路的清洗時間偏短，遇到此類情況，可以適當(dāng)延長清洗時間。另外，設(shè)備的復(fù)雜度可能會影響水沖洗的效果，越復(fù)雜的設(shè)備需要沖洗的時間越長，因此要區(qū)別對待。

4 清洗濃度

依據(jù)布朗運動原理，濃度越高，單位體積內(nèi)清洗液分子數(shù)越多，與污垢的反應(yīng)機會越多，清洗效果越好，但需兼顧清洗成本、設(shè)備材質(zhì)以及污水負(fù)荷等問題。實際運行過程中，濃度通常采用電導(dǎo)儀來監(jiān)控，電導(dǎo)儀安裝需要注意避免清洗液中氣泡對檢測結(jié)果的影響，為了保證電導(dǎo)儀的準(zhǔn)確性，需要定期校準(zhǔn)。殺菌機可以增加均勻添加清洗劑的裝置，在添加時每間隔一定時間泵送一定量的清洗液，在較短的時間內(nèi)混合均勻。為了保證清洗液的有效濃度和潔凈度，清洗站的清洗液需要定期排放，清洗站的罐也需要定期清洗。

5 清洗流量

清洗過程的物理清洗作用主要受清洗流量影響。增加清洗流量，可提高清洗效果。液體在管道中的流動特征分為層流、湍流或兩者的過渡階段，而湍流形態(tài)提供的機械力最大，清洗效果最佳。經(jīng)驗表明，DN80以下管道流速達(dá)1.5 m/s以上流動形態(tài)為湍流，而DN100以上管道流速達(dá)2.5 m/s以上流動形態(tài)為湍流，根據(jù)相應(yīng)的管道大小可計算出清洗所需的流量。

保證清洗流量主要從設(shè)備設(shè)計、參數(shù)設(shè)定2 個方面考慮。設(shè)備設(shè)計要注意避免清洗死角，即在正常CIP程序內(nèi)管道內(nèi)部液體流速非常低或無法到達(dá)的部位。一般來講，工廠管路安裝過程中不可避免會出現(xiàn)一些T型管路，管道內(nèi)部流速低的那一端距離越長越容易形成死角，假定流速低的管路長度為L，管徑為D，當(dāng)L/D＞1.5時即為死角。另外，特別要注意設(shè)備上的變徑，從小管徑變徑成大的閥腔時，清洗液流量可能會不足；灌裝閥閥桿與灌裝管之間的間隙太小可能導(dǎo)致清洗液流量不足；常溫酸奶翻冷板片可能會因為背壓不足導(dǎo)致?lián)Q向后前幾張板片清洗液流量不足。在設(shè)備設(shè)計方面還需要避免清洗液的殘留。無菌罐要設(shè)置好壓縮空氣的壓力，保證無菌罐要有500 kg左右的積液，積液太多會導(dǎo)致罐清洗不干凈，積液太少會導(dǎo)致后續(xù)管路出現(xiàn)空管，氣泡會影響清洗效果?？梢允褂迷诰€或超聲波流量計來監(jiān)控各段的清洗流量和流速。

6 其它注意問題

（1） 設(shè)備的密封件由于老化或材質(zhì)問題可能會出現(xiàn)裂紋、孔隙、破損等問題，這時牛奶會滲漏到密封里，從而成為清洗死角。由于滅菌的熱傳導(dǎo)有一定的距離限制，導(dǎo)致滅菌不徹底，生產(chǎn)過程中有牛奶從密封處隨機滲出污染產(chǎn)品，導(dǎo)致零星壞包。另外，密封與被密封的管道接口的內(nèi)徑大小差別不能超過0.4 mm，如果超過0.4 mm就可能形成清洗死角。密封的安裝需要注意手法，防止安裝不到位或用力過猛導(dǎo)致破損。

（2） 設(shè)備表面狀況會直接影響到清洗效果。不銹鋼管道出現(xiàn)裂紋、毛刺、點蝕等情況，都有可能形成清洗死角，特別是焊接處、超高溫殺菌機列管管道支撐處，可以使用內(nèi)窺鏡進行檢查。無菌設(shè)備與牛奶接觸表面的粗糙度Ra值不得大于1.6 μm，否則可能出現(xiàn)清洗死角。部分工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品中會添加食鹽，Cl-會對超高溫滅菌機管路造成腐蝕，導(dǎo)致表面粗糙度偏高，可以使用表面粗糙度儀進行檢測。

（3） 常溫奶加工設(shè)備多數(shù)有蒸汽障壁，蒸汽障壁開啟時間長、溫度高，產(chǎn)品中蛋白質(zhì)含量高都會導(dǎo)致閥頭或閥腔結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破損，因此在產(chǎn)品一定的情況下，在保證產(chǎn)品質(zhì)量安全的前提下，盡可能縮短障壁開啟的時間、降低障壁的溫度。

（4） 在確定清洗方案時要考慮產(chǎn)品的特性，如巧克力牛奶等調(diào)制乳結(jié)垢比純牛奶結(jié)垢嚴(yán)重，會增加后續(xù)清洗的難度；常溫酸奶由于黏度高、膠體多，在翻冷板片、無菌罐十字閥組、無菌罐末端閥組、包裝機灌裝閥處存在清洗不徹底的情況。

（5） 熱回收水在保證衛(wèi)生的前提下可以用于CIP首次沖水，但由于熱回收水的溫度比較高，而首次沖水的溫度如果超過60 ℃，會導(dǎo)致牛奶中蛋白質(zhì)變性，增加后續(xù)清洗的難度。

（6） 除了關(guān)注CIP清洗之外，對于一些手工清洗的部件及手工也不容易清洗的部件，需要選用合適的清洗工具和清洗劑，可以選擇泡沫清洗劑。

（7） UHT非正常停機時要特別注意管道堵塞，可以在清洗后拆卸檢查。

（8） 必要時可以根據(jù)生產(chǎn)安排定期開展加強清洗，適當(dāng)延長清洗時間，或提高清洗濃度和溫度。

常溫奶加工工廠需要制定定期拆檢設(shè)備的計劃，包括各類設(shè)備的拆檢頻次、每次拆檢的部件和評判標(biāo)準(zhǔn)，按照計劃來拆檢設(shè)備，驗證清洗效果。除了肉眼查看、聞滋氣味、用手觸摸是否有油膩或粗糙，還可以通過涂抹檢測微生物、檢測設(shè)備清洗后殘留水樣微生物、熒光檢測儀和蛋白質(zhì)殘留試紙等方式來驗證清洗效果。