對(duì)于食品生產(chǎn)企業(yè)來說，在長(zhǎng)期加工生產(chǎn)下，設(shè)備表面存在許多油污等沉積物，應(yīng)采取科學(xué)高效的清洗技術(shù)進(jìn)行處理，使食品衛(wèi)生得到切實(shí)保障。

 

　　對(duì)此，廠家可優(yōu)先考慮CIP系統(tǒng)（原位清洗系統(tǒng)），該技術(shù)是清洗技術(shù)的典型代表，可結(jié)合廠內(nèi)實(shí)際情況對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，使其符合自身實(shí)際情況。

 

1、食品工藝設(shè)備清洗系統(tǒng)

 

　�、龠\(yùn)行原理

 

　　CIP清洗系統(tǒng)由機(jī)器和洗滌對(duì)象共同構(gòu)成循環(huán)回路，將適量洗滌劑倒入回路中，在動(dòng)力作用下使洗滌劑跟隨流體分散到工藝設(shè)備各處，起到去污殺菌的效果。該系統(tǒng)可在食品設(shè)備各處使用，自動(dòng)化清洗無需人工輔助，不但可節(jié)約人員成本投入，還可縮短清洗時(shí)間。

 

　�、诤诵牟糠�

 

　　該系統(tǒng)的核心為清洗站，主要由清洗噴頭、管路、回液泵等部分構(gòu)成。通常情況下，清洗缸分為熱水缸、堿缸、酸缸等，在缸體中裝入傳感器與蒸汽裝置。根據(jù)洗滌劑類型選擇相應(yīng)的CIP罐數(shù)量，但一個(gè)系統(tǒng)罐體量應(yīng)低于8個(gè)，每個(gè)罐體的容積可根據(jù)管線與罐而定，大部分情況下，當(dāng)液體流速為3m·s^-1時(shí)，流量為140 m³·h^-1。

 

　　在清洗站運(yùn)行中，根據(jù)事先設(shè)定的程序，將清洗液注入設(shè)備與管道之中，再用回液泵將清洗后的液體輸出到貯存缸內(nèi)。

 

　　在清洗時(shí)，液體與水混合后濃度降低，可利用濃酸濃堿補(bǔ)給清洗液，使液體濃度始終處于合理狀態(tài)。

 

　　在管路方面分為輸入與輸出兩種，與清洗站和待洗設(shè)備相連，構(gòu)成清洗回路。將噴頭設(shè)置在被洗滌容器內(nèi)部，在清洗過程中液體從噴孔噴出，噴孔循環(huán)排列，具有一定沖擊力。在清洗站運(yùn)行時(shí)，可確保液體噴射到設(shè)備各處，以此提高清洗效果。在清洗大罐過程中，需要在罐頂位置安裝噴射器，洗滌液在重力作用下由上至下流動(dòng)[1]。

 

　�、矍逑戳鞒�

 

　　在清洗線路時(shí)，根據(jù)受熱面的不同可分成不同類型，一種是用于巴氏殺菌器與其他帶有受熱表面設(shè)備的清洗，另一種是帶有熱表面的巴士殺菌器與設(shè)備的原地清洗。在清洗后一種設(shè)備時(shí)，需要經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的酸洗階段，將設(shè)備與管道中的蛋白質(zhì)與鹽分去除，主要清洗流程如下：

 

　　首先，采用清水對(duì)設(shè)備進(jìn)行沖洗，時(shí)長(zhǎng)為5min，再用溫度為75 ℃的堿液循環(huán)15min，冷水沖洗后，再用溫度為90℃的熱水沖洗15min。

 

　　不帶熱表面的管道與設(shè)備的清洗步驟：先用清水沖洗5min，再用溫度為75 ℃的堿液循環(huán)10min；用溫度為90～95 ℃的熱水沖洗10min，最后用冷水冷卻10min。

 

　　采用的洗滌劑類型不同，在清洗溫度、洗液接觸時(shí)間、濃度和流速等方面也不同，清洗效率也不盡相同。根據(jù)清洗對(duì)象與要求，采用相應(yīng)的最佳條件進(jìn)行清洗。

 

2、清洗液對(duì) CIP 系統(tǒng)清洗效率的影響因素

 

　　在食品設(shè)備清洗中，主要采用酸性物質(zhì)、堿性物質(zhì)或者表面活性劑清除設(shè)備表面污漬。

 

　　但是，清洗劑的溫度、濃度與流速等指標(biāo)對(duì)清洗效率具有一定影響，這就要求在實(shí)際應(yīng)用中不但要根據(jù)沉積物的性質(zhì)與成分選擇相應(yīng)的清洗劑，還要對(duì)液劑的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行合理調(diào)整。

 

　�、贉囟�

 

　　高溫可促進(jìn)水對(duì)沉積物的溶解，促進(jìn)設(shè)備表面贓污分離，降低清潔劑黏度，提高雷諾數(shù) Re，取得理想的洗滌效果。

 

　　但是，如若溫度過高，可能導(dǎo)致設(shè)備或者管道受損，使沉積物中的蛋白質(zhì)變質(zhì)，增加沉積物與設(shè)備間的粘合力，最佳溫度應(yīng)控制為70℃。

 

　�、跐舛�

 

　　在清理初期，隨著濃度的不斷增加，洗滌效果也隨之提升。當(dāng)液體濃度超過臨界值時(shí)，濃度與清洗效果呈反比關(guān)系，臨界濃度在 1%～2%。

 

　�、哿魉�

 

　　洗滌劑的流速較大，清洗效果更理想，但若流速過大，洗滌劑的用量便會(huì)增加，成本也隨之提升，可見最佳流速對(duì)洗滌劑的臨界速度具有決定作用。

 

　　其中，應(yīng)重視對(duì)雷諾數(shù)的控制。據(jù)調(diào)查，當(dāng)達(dá)到臨界速度時(shí)，雷諾數(shù)為2320，通常層流雷諾數(shù)不超過200，湍流雷諾數(shù)超大于4000，最佳流速在1～3 m·s^-1。

 

　�、軌毫�

 

　　洗滌液壓力與沖擊力成正比，當(dāng)壓力越大時(shí)，清洗效果便越明顯。一般情況下，采用噴射清洗方式，可通過噴嘴將加壓的洗滌劑噴射出去，在化學(xué)與沖擊力雙重影響下，將設(shè)備表面清洗干凈。

 

　　噴射壓力可分為高、中、低3種，CIP裝置工作壓力區(qū)間為0.15～0.3MPa，為低壓范圍。在低壓噴射中，以化學(xué)作用為主，噴射清洗為輔助；在高壓噴射中，以噴射清洗為主，化學(xué)清洗為輔。對(duì)此，可根據(jù)實(shí)際情況選擇相應(yīng)的壓力進(jìn)行清洗[2]。

 

3、食品工藝設(shè)備清洗技術(shù)的具體應(yīng)用

 

　　當(dāng)前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)中多采用含氯消毒劑進(jìn)行清洗，如84消毒液等，具有氣味濃郁、腐蝕性強(qiáng)、穩(wěn)定性差等問題。

 

　　在食品設(shè)備消毒中，消毒劑的選擇與消毒效果息息相關(guān)，世衛(wèi)組織推薦使用二氧化氯消毒劑，其可將全部微生物殺滅，有效抑制微生物蛋白質(zhì)合成，具有廣譜、穩(wěn)定、快速等特點(diǎn)，對(duì)人體與環(huán)境無危害。

 

　　本文以二氧化氯消毒劑為例，對(duì)其在設(shè)備清洗中的應(yīng)用方法與效果進(jìn)行分析。

 

　�、俪Ｓ迷O(shè)備與材料

 

　　制備二氧化氯消毒劑時(shí)的常用設(shè)備為：SL 型濕法制粒機(jī)，鼓風(fēng)干燥箱型號(hào)為 HX101A-3E 型，時(shí)限測(cè)試儀為BJ-2型，電子天平為 AE240型，酸度計(jì)為PH-3C型，單沖壓片機(jī)為TDO-2型，粉碎機(jī)為ZSJB型。

 

　　主要應(yīng)用原料為固體二氧化氯、無水硫酸鈉、酒石酸、茶皂素、碳酸氫鈉、脂肪酸甲酯磺酸鹽。

 

　�、趹�(yīng)用原理與制作方法

 

　　在堿性條件下二氧化氯的質(zhì)量較為穩(wěn)定，但消毒殺菌作用與酸性狀態(tài)相比不夠顯著，主要受 pH 值的影響。二氧化氯殺菌劑的制備主要是根據(jù)實(shí)際情況采用泡騰技術(shù)，以酸堿消毒劑作為崩解劑，將原料混合起來制作軟材，再將其制成顆粒狀，烘干后成為塊狀樣品，與水接觸后發(fā)生酸堿化學(xué)反應(yīng)，形成二氧化碳?xì)怏w并快速分散和釋放。樣品每塊重約25g，內(nèi)含濃度為2.5%的二氧化氯殺菌劑，使用較為便利。

 

　　操作方法為：將主材料粉碎后，過80目篩備用。首先，將酒石酸與茶皂素與無水硫酸鈉混合后制作成軟材，過10目篩，制成顆粒后干燥；再將配方中的二氧化氯、碳酸氫鈉、脂肪酸甲酯與無水硫酸鈉混合后，過10目篩制成顆粒，干燥放置；最后，將上層用16目篩整粒，混合成塊狀樣品 [3]。

 

　�、蹜�(yīng)用效果

 

　�。�1）穩(wěn)定性

 

　　選取不同濃度的二氧化氯泡騰片，在 pH 值分別為5.0、8.0 和 11.0的條件下對(duì)比穩(wěn)定性指標(biāo)，根據(jù)應(yīng)用結(jié)果可知，當(dāng)pH值為 8.0時(shí)，泡騰片樣品在 54℃環(huán)境中存放14天后，采用丙二酸 - 碘法檢測(cè)二氧化氯含量，并對(duì)比原始含量，發(fā)現(xiàn)分別降低了11.56%、8.26%以及3.65%�？梢�，在酸性環(huán)境下含量降低率較高，在堿性情況下較為穩(wěn)定，根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果可知該方法制備樣品與相關(guān)規(guī)定中的穩(wěn)定性要求相符。

 

　�。�2）安全性

 

　　二氧化氯消毒劑經(jīng)過美國(guó)藥管局長(zhǎng)期研究論證，認(rèn)定為在食品加工、防腐、保鮮等方面可用于清毒、除臭、殺菌的有效藥劑，在食品工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。

 

　　對(duì)此，本文以次氯酸鈉、二氧化氯為例，對(duì)二者的殺菌效果、pH 影響、氣味、常用濃度和有毒性等使用安全因素進(jìn)行對(duì)比。

 

　　應(yīng)用結(jié)果表明：二氧化氯能夠殺滅全部微生物，無毒，最佳濃度為30～250 mg·L^-1，受pH 值的影響較小，稍微帶有二氧化氯氣味，穩(wěn)定性較強(qiáng)，對(duì)金屬無腐蝕性，不會(huì)導(dǎo)致皮膚敏感；

 

　　而次氯酸鈉可將全部細(xì)菌繁殖體殺滅，中等毒性，使用濃度為250 ～ 1500 mg·L^-1，受pH值影響較大，當(dāng) pH小于8.5時(shí)失去效用，對(duì)金屬有較強(qiáng)的腐蝕性，帶有濃厚的氯味，穩(wěn)定性較差，容易降解，對(duì)皮膚具有致敏性。

 

　�。�3）殺菌效果

 

　　根據(jù)食品設(shè)備消毒指標(biāo)，二氧化氯試劑的濃度設(shè)置為100mg·L^-1，次氯酸鈉的試劑為 250mg·L^-1，均消毒10min 后，對(duì)消毒前后的殺菌效果進(jìn)行對(duì)比。

 

　　根據(jù)應(yīng)用結(jié)果可知，二氧化氯的殺菌效果相對(duì)更好，用量更少，操作中氣味不明顯，揮發(fā)性較弱，有效成分較多，取得了理想的殺菌效果。

 

　　當(dāng)消毒片與水接觸后，在泡騰反應(yīng)下產(chǎn)生大量殺菌成分，使配方中的冗余酸性物質(zhì)變成活化劑。與堿性條件相比，二氧化氯消毒劑可取得更加理想的殺菌效果。在酸性狀態(tài)下二氧化氯的殺菌效果優(yōu)于堿性環(huán)境。

 

　　相關(guān)報(bào)道表明：二氧化氯的穩(wěn)定性與殺菌效果與 pH 值相關(guān)，當(dāng) pH 值越低時(shí)，有效含量降低得越快，穩(wěn)定性越弱，殺菌效果與 pH 值間具有反比關(guān)系。且其穩(wěn)定性與 pH 值相關(guān)，二者具有反比關(guān)系。

 

　　此外，二氧化氯的殺菌效果還受到配方與工藝的影響，因此在研制中應(yīng)注重對(duì)上述因素的控制[4]。

 

　　當(dāng)前科技水平不斷提升，食品設(shè)備與管道清洗技術(shù)日益成熟，企業(yè)應(yīng)全面掌握清洗要點(diǎn)，靈活運(yùn)用各項(xiàng)清洗技術(shù)，使食品質(zhì)量安全得到切實(shí)保障，促進(jìn)食品加工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

 

參考文獻(xiàn)：

 

　　[1] 黃德萍 , 鄭利強(qiáng) . 食品工藝設(shè)備清洗技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展 [J]. 中國(guó)洗滌用品工業(yè)，2019（7）：52-55.

 

　　[2] 于萍 . 食品工藝設(shè)備清洗技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展分析[J]. 現(xiàn)代食品，2019（16）：26-28.

 

　　[3] 藍(lán)皇隆 . 淺談食品工藝設(shè)備清洗技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展 [J]. 山東工業(yè)技術(shù)，2019（5）：12-14.

 

　　[4] 梁天明，郭達(dá)偉，陳淮川 . 蘆筍汁飲料生產(chǎn)工藝技術(shù)研究 [J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工，2019（10）：24-24.