淺談食品工藝設備清洗技術的現狀和發展

藍皇隆

摘 要：食品安全的重要性不言而喻。因此，對于食品加工企業而言，在食品的生產過程中，加強對食品工藝設備的清洗可以說是至關重要的。然而，我們可以看到，食品工藝設備在長期的使用后，往往會產生或多或少的沉積物，只有將這些沉積物徹底地清洗干凈，才能保證食品的質量和安全?；诖?，本文通過對常用清洗劑的種類和特征，以及對原地清洗程序的分析，以期全方位探究當前食品工藝設備清洗技術的現狀，進而為推動我國食品工藝設備清洗技術的發展提供參考和借鑒。

關鍵詞：食品;工藝設備;清洗技術

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.18.014

0 引言

就食品工藝清洗而言，其對象主要有食品原材料、容器、加工設備等。而在清洗過程中，水無疑是最基本的道具。但僅僅靠水是不行的，想要徹底清洗掉油脂、蛋白質等污物，還需要在清洗過程中將各種洗滌劑用于其中。當然，盡管清洗能清除污垢，但要確保食品的健康和安全，還需要通過消毒殺菌的方式來殺死食品生產設備上的病菌和微生物。雖然清洗和消毒殺菌是兩種不同的操作，但在食品工藝設備清洗中，通常需要將兩種操作手法結合在一起，以此來達到最理想的清潔狀態。

1 常用清洗劑的種類和特征

1.1 堿性洗劑

根據PH值的不同，堿性洗劑可分為弱堿性和強堿性洗劑。

PH值在8.0-11.0范圍的清洗液稱之為弱堿性洗劑，其主要成分是硅碳鹽、碳酸鹽等弱堿清洗劑和表面活性劑。對于洗瓶機、機械等的清洗，通常需要弱堿性洗劑;不僅如此，通過與氫氧化鈉的配合，弱堿性洗劑還可以用于自動洗瓶機和輕度的罐垢的清洗。弱堿性洗劑作為食品工藝設備清潔中的主要清洗劑，其主要起著分解和分散污染物的作用，同時對金屬離子也用一定的封閉作用，能較好地清潔掉加工機器以及輸送帶等設備中的蛋白質、油脂及碳水化合物等污染物。

不同于弱堿性洗劑，強堿性洗劑其清洗液PH值在11.0以上，其洗劑中通常含有氧化還原劑、抑菌成份等。與清洗洗瓶機、機械的弱堿性洗劑所不同的是，強堿性洗劑主要用于自動洗瓶機、CIP用清洗劑以及一般機械的清潔。由于強堿性洗劑在食品設備的清潔過程中，有較好的殺菌作用以及油脂凝聚作用，因此強堿性洗劑常常用于去除設備上較為牢固的污染物。

1.2 中性洗劑

就中性洗劑而言，其主要成分是以直鏈烷基磺酸鹽為代表的陰離子表面活性劑以及聚乙二醇型等非離子表面活性劑。在用途方面，中性洗劑主要用于油污染和輕度污染的清潔。但是對于食品加工設備而言，其污染物多為蛋白質與碳水化合物的牢固粘附污物，因此中性洗劑在清洗上往往凈力不足。

1.3 酸性洗劑

清洗劑PH值在7以下的稱之為酸性洗劑，其主要成分包括無機酸（磷酸類）和有機酸（蘋果酸、檸檬酸等）。在用途方面，酸性洗劑主要用于清洗發酵制品機器、乳制品機器等中的乳石，同時對于水銹、鐵銹等的清洗也有相當明顯的作用。

1.4 殺菌劑

前面筆者已提到，想要確保食品的質量，除了要徹底清洗工藝設備外，還必須對食品工藝設備進行殺菌處理。而就殺菌劑而言，具備殺菌效果快、范圍廣、持續效果高、對工藝設備及食品質量不造成任何影響等幾大特點的便可以稱之為理想的殺菌劑。目前市場上普遍使用的多為次氯酸鈣的殺菌劑，雖然其具有殺菌效果快、無毒且性價比高等優點，但刺激性氣味大、保存有特殊要求且一旦堿度不恰當便會嚴重影響殺菌效果等是其不可避免的缺陷所在。

2 原地清洗程序

就原地清洗程序CIP而言，由于其可以在不用拆卸工藝設備相關零部件及管道的情況實現對食品工藝設備的清洗，因此被廣泛應用在諸如飲料、啤酒、乳制品等相關食品加工企業中，是一種極為理想的食品工藝設備清洗方法。

2.1 CIP的特點

所謂CIP，是指清洗液在相關工藝設備的運作下，形成完整的清洗循環回路，通過高速運轉的液流實現對工藝設備表面沉淀物的機械沖擊，再加上清洗液產生的各種物理及化學作用，形成對設備及管道的機械沖刷作用，進而達到對設備管道及相關附件的清洗。

由于在此全過程中，不需要人工沖刷和擦洗，因此，其不僅具有縮短清洗時間的特點，也在很大程度上保證并提升了產品的衛生質量。同時，由于不需要人工操作，也大大降低了清洗成本，更減少了人工操作中對設備的損壞，是一種安全可靠且效率極高的清洗程序。

2.2 CIP清洗站

就CIP清洗站而言，其主要是通過清洗液貯缸、清洗噴頭、送液回液泵、清洗管路以及各種控制閥門所組成的。熱水缸、清水缸及酸、堿缸是構成清洗液貯缸的基本要素，而其中酸、堿缸和熱水缸分別都裝有蒸汽加熱裝置和溫度傳感器，不僅如此，為保證清洗站有充足的清洗液，酸堿缸還設置了清洗液補給裝置。雖然消毒劑和清洗劑的種類可以決定CIP罐的數量，但一般情況下，一個CIP清洗站系統CIP罐會控制在八個以下。就清洗液而言，其流速通?？梢赃_到3m/s，而其流量則可以達到140m3/h。在CIP清洗站開始正式運作時，需要按照提前設置好的程序，在送液泵的作用下，將清洗液泵入到需要清洗的設備及相關管道中，再通過回液泵將洗液送回到清洗液貯缸中。當然，在設備清洗過程中，一旦發現清洗液被稀釋了，我們可以在濃酸濃堿清洗液補給裝置的幫助下對清洗液的濃度進行相應的調整。

前文我們已經提到過，CIP是一個完整的清洗循環回路，而其也正是通過送液管路、回液管路兩種清洗管路而形成的循環回路。而安裝在被清洗容器內的清洗噴頭，主要有球面狀噴頭、T型噴頭、漏斗狀噴頭、環行噴頭以及自轉式清洗噴頭等類型，噴液在清洗噴管上呈螺旋線排列的噴孔作用下，形成巨大的沖力，沖射到被清洗容器的各個角落，達到提高清洗效果的目的。

2.3 CIP清洗程序

就CIP清洗程序而言，按照清洗線路中受熱表面的不同，可以將其分為用于巴氏殺菌器和其他帶受熱表面設備的CIP程序以及用于罐、管理系統及其他不帶受熱面的設備的CIP程序。

而對于巴氏殺菌器和其他帶受熱表面設備的CIP程序，為了徹底清洗掉設備以及相關管道和附件上變性蛋白質和鹽類，其清洗過程通常是需要經過長時間的酸洗循環。巴氏殺菌器和其他帶受熱表面設備的CIP程序，通常情況下，包含了這幾個步驟：其一，先用清水沖洗相關設備及管道大約五分鐘;其二，再用75℃的堿液循環沖洗設備15分鐘;其三，再用清水沖洗掉上一步中的堿性洗滌劑，此步驟大約持續5分鐘;接著再用70℃的酸液對設備進行持續15分鐘的循環沖洗;再用冷水將上一步中的酸性洗滌劑沖洗掉;最后再用90℃的熱水進行維持15分鐘的熱沖洗。

而對于不帶受熱面的設備的CIP程序，其在清洗過程中則稍顯簡單：首先用清水沖洗相關設備及管道大約五分鐘;再用75℃的堿液循環沖洗設備10分鐘;接著再用熱水沖洗消毒，此過程需持續10分鐘;最后用冷水將其冷卻，此過程需持續10分鐘。

3 其他食品清洗技術

清洗技術因為具有節能、高效等特點，同時加之消費者和法律法規對食品安全的重視，因此清洗技術在近幾年得到了飛速的發展，并發展成為一項新興產業。

除了以上幾種清洗技術外，干法蒸汽深層清潔、臭氧清潔、超聲波、蒸汽壓力清潔、激光、紫外線、生物酶技術等可以說都是目前較為常用的清洗技術。而在食品清洗領域，紫外線、超聲波等技術可以說得到了完美的應用。同時，在食品殺菌劑方面，基于二氧化氯、臭氧等在容器、機械設備、果蔬等的清洗上危害少且效果明顯等特點，其已在食品消毒殺菌清洗上得以廣泛使用和推廣。但盡管如此，基于成本及某些特定因素的限制，在食品清洗領域，仍有許多有待開發和研究的清洗技術。

4 結語

眾所周知，食品加工企業如果在食品生產過程中，不能對加工設備及管理進行充分且徹底的清洗，那么對食品質量和安全將會產生直接的影響。因此，食品工藝設備清洗技術的運用可以說尤為重要的。在當前，雖然清洗技術有了突飛猛進的發展，但想要更進一步確保食品質量，在清洗技術的探究上仍有長足的發展空間。因此，這就需要我們相關人員在實踐中，加強對清洗劑的認識，強化對清洗程序的探究，并在此過程中不斷思考和創新，探究出更高效的清洗技術，進一步推動食品清洗技術的發展。

參考文獻：

[1]于穎，田耀華，黃娟.在線清洗（CIP）新技術及設備[J].中國制藥裝備雜志，總54期，2017（02）.