设备(罐体、管道、泵等)及整个生产线在无需人工拆开或打开的前提下,在封闭的闭合回路中进行清洗,而清洗过程是在增加了湍流性和流速的条件下,对设备表面的喷淋或在管路中的循环,此项技术被称为就地清洗(Cleaning In Place,CIP)。
就地清洗比较手工清洗,CIP具有以下的优点:安全可靠;设备无需拆卸;按照程序安排步骤进行,有效减少人为失误;清洗成本降低,水、清洗剂、杀菌剂及蒸汽的耗损量少。
1、冷管路及其设备的清洗程序
乳品生产中的冷管路主要包括收乳管线、原料乳储存罐等设备,牛乳在这类设备和连接管路中由于没有受到热处理,所以相对来说结垢较少。因此,建议的清洗程序如下:
(1)水冲洗3~5min;
(2)用75~80℃热碱性洗涤剂循环10~15min(若选择氢氧化钠,建议溶液浓度为0.8~1.2%);
(3)水冲洗3~5min;
(4)建议每周用65~70℃酸性洗涤液循环一次(如浓度为0.8%~1.0%硝酸溶液);
(5)用90~95℃热水消毒5min;
(6)逐步冷却10min(储乳罐一般不需要冷却)。
2、热管路及其设备的清洗程序
乳品生产中,由于各段热管线生产工艺目的不同,牛乳在相应的设备和连接管路中的受热程度也有所不同,所以要根据具体结垢情况,选择有效的清洗程序。受热设备是指混料罐、发酵罐以及受热管道等。
(1)用水预冲洗5~8min;
(2)用75~80℃热碱性洗涤剂循环15~20min;
(3)用水冲洗5~8min;
(4)用65~70℃酸性洗涤剂循环15~20min(如浓度为0.8%~1.0%的硝酸溶液或2.0%的磷酸溶液);
(5)用水冲洗5min;
(6)生产前一般用90℃热水循环15~20min,以便对管路进行杀菌。
3、巴氏杀菌系统的清洗程序
对巴氏杀菌设备及其管路一般建议采用以下的清洗程序:
(1)用水预冲洗5~8min;
(2)用75~80℃热碱性洗涤剂循环15~20min(如浓度1.2%~1.5%的氢氧化钠溶液);
(3)用水冲洗5min;
(4)用65~70℃酸性洗涤剂循环15~20min(如浓度为0.8%~1.0%的硝酸溶液或2.0%的磷酸溶液);
(5)用水冲洗5min。
4、UHT系统的正常清洗程序
UHT系统的正常清洗相对于其它热管路的清洗来说要复杂和困难。UHT系统的清洗程序与产品类型、加工系统工艺参数、原料的质量、设备的类型等有很大的关系。针对我国现有的生产工艺条件和使用的设被有板式和管式UHT灭菌系统。
(1)板式UHT灭菌系统的清洗程序:
① 用清水冲洗15min;
② 用生产温度下的热碱性洗涤剂循环10~15min(如137℃,浓度为2.0%~2.5%的氢氧化钠溶液);
③ 用清水冲洗至中性,pH为7.0;
④ 用80℃的酸性洗涤剂循环10~15min(如浓度1.0%~1.5%的硝酸溶液);
⑤ 用清水冲洗至中性,pH为7.0;
⑥ 用85℃的热碱性洗涤剂循环10~15min(如浓度为2.0%~2.5%的氢氧化钠溶液);
⑦ 用清水冲洗至中性,pH为7.0。
(2)管式UHT灭菌系统的清洗程序:
① 用清水冲洗10min;
② 用生产温度下的热碱性清洗剂循环45~55min(如137℃,浓度为2.0%~2.5%的氢氧化钠溶液);
③ 用清水冲洗至中性,pH为7;
④ 用105℃的酸性洗涤剂循环30~35min(如浓度为1.0%~1.5%%的硝酸溶液);
⑤ 用清水冲洗至中性。
5、UHT系统的中间清洗
UHT生产过程中除了以上的正常清洗程序外,还经常使用中间清洗(aseptic intermediate cleaning,AIC)。
AIC是指生产过程中在没有失去无菌状态的情况下,对热交换器进行清洗,而后继的灌装可在无菌罐供乳的情况下正常进行的过程,采用这种清洗是为了去除加热面上沉积的脂肪、蛋白质等垢层,降低系统内压力,有效延长运转时间。
AIC的清洗程序如下:
(1)用水顶出管道中的产品;
(2)用碱性清洗液(如浓度为2.0%的氢氧化钠溶液)按照“正常清洗”状态在管道内循环,但循环时,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10min,但标准是热交换器中的压力下降到设备典型清洁状态(即水循环时的正常降压);
(3)当压降降到正常水平时,即认为热交换器已经清洗干净,此时用清洁的水代替清洗液,随后转会产品生产。当加工系统重新建立后,调整至正常的加工温度,热交换器可接回加工的顺流工序并继续进行正常生产。