浅谈食品工艺设备清洗技术的现状和发展

摘 要：食品安全的重要性不言而喻。因此，对于食品加工企业而言，在食品的生产过程中，加强对食品工艺设备的清洗可以说是至关重要的。然而，我们可以看到，食品工艺设备在长期的使用后，往往会产生或多或少的沉积物，只有将这些沉积物彻底地清洗干净，才能保证食品的质量和安全。基于此，本文通过对常用清洗剂的种类和特征，以及对原地清洗程序的分析，以期全方位探究当前食品工艺设备清洗技术的现状，进而为推动我国食品工艺设备清洗技术的发展提供参考和借鉴。

关键词：食品;工艺设备;清洗技术

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

0 引言

就食品工艺清洗而言，其对象主要有食品原材料、容器、加工设备等。而在清洗过程中，水无疑是最基本的道具。但仅仅靠水是不行的，想要彻底清洗掉油脂、蛋白质等污物，还需要在清洗过程中将各种洗涤剂用于其中。当然，尽管清洗能清除污垢，但要确保食品的健康和安全，还需要通过消毒杀菌的方式来杀死食品生产设备上的病菌和微生物。虽然清洗和消毒杀菌是两种不同的操作，但在食品工艺设备清洗中，通常需要将两种操作手法结合在一起，以此来达到最理想的清洁状态。

1 常用清洗剂的种类和特征

1.1 碱性洗剂

根据PH值的不同，碱性洗剂可分为弱碱性和强碱性洗剂。

PH值在8.0-11.0范围的清洗液称之为弱碱性洗剂，其主要成分是硅碳盐、碳酸盐等弱碱清洗剂和表面活性剂。对于洗瓶机、机械等的清洗，通常需要弱碱性洗剂;不仅如此，通过与氢氧化钠的配合，弱碱性洗剂还可以用于自动洗瓶机和轻度的罐垢的清洗。弱碱性洗剂作为食品工艺设备清洁中的主要清洗剂，其主要起着分解和分散污染物的作用，同时对金属离子也用一定的封闭作用，能较好地清洁掉加工机器以及输送带等设备中的蛋白质、油脂及碳水化合物等污染物。

不同于弱堿性洗剂，强碱性洗剂其清洗液PH值在11.0以上，其洗剂中通常含有氧化还原剂、抑菌成份等。与清洗洗瓶机、机械的弱碱性洗剂所不同的是，强碱性洗剂主要用于自动洗瓶机、CIP用清洗剂以及一般机械的清洁。由于强碱性洗剂在食品设备的清洁过程中，有较好的杀菌作用以及油脂凝聚作用，因此强碱性洗剂常常用于去除设备上较为牢固的污染物。

1.2 中性洗剂

就中性洗剂而言，其主要成分是以直链烷基磺酸盐为代表的阴离子表面活性剂以及聚乙二醇型等非离子表面活性剂。在用途方面，中性洗剂主要用于油污染和轻度污染的清洁。但是对于食品加工设备而言，其污染物多为蛋白质与碳水化合物的牢固粘附污物，因此中性洗剂在清洗上往往净力不足。

1.3 酸性洗剂

清洗剂PH值在7以下的称之为酸性洗剂，其主要成分包括无机酸（磷酸类）和有机酸（苹果酸、柠檬酸等）。在用途方面，酸性洗剂主要用于清洗发酵制品机器、乳制品机器等中的乳石，同时对于水锈、铁锈等的清洗也有相当明显的作用。

1.4 杀菌剂

前面笔者已提到，想要确保食品的质量，除了要彻底清洗工艺设备外，还必须对食品工艺设备进行杀菌处理。而就杀菌剂而言，具备杀菌效果快、范围广、持续效果高、对工艺设备及食品质量不造成任何影响等几大特点的便可以称之为理想的杀菌剂。目前市场上普遍使用的多为次氯酸钙的杀菌剂，虽然其具有杀菌效果快、无毒且性价比高等优点，但刺激性气味大、保存有特殊要求且一旦碱度不恰当便会严重影响杀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艺设备相关零部件及管道的情况实现对食品工艺设备的清洗，因此被广泛应用在诸如饮料、啤酒、乳制品等相关食品加工企业中，是一种极为理想的食品工艺设备清洗方法。

2.1 CIP的特点

所谓CIP，是指清洗液在相关工艺设备的运作下，形成完整的清洗循环回路，通过高速运转的液流实现对工艺设备表面沉淀物的机械冲击，再加上清洗液产生的各种物理及化学作用，形成对设备及管道的机械冲刷作用，进而达到对设备管道及相关附件的清洗。

由于在此全过程中，不需要人工冲刷和擦洗，因此，其不仅具有缩短清洗时间的特点，也在很大程度上保证并提升了产品的卫生质量。同时，由于不需要人工操作，也大大降低了清洗成本，更减少了人工操作中对设备的损坏，是一种安全可靠且效率极高的清洗程序。

2.2 CIP清洗站

就CIP清洗站而言，其主要是通过清洗液贮缸、清洗喷头、送液回液泵、清洗管路以及各种控制阀门所组成的。热水缸、清水缸及酸、碱缸是构成清洗液贮缸的基本要素，而其中酸、碱缸和热水缸分别都装有蒸汽加热装置和温度传感器，不仅如此，为保证清洗站有充足的清洗液，酸碱缸还设置了清洗液补给装置。虽然消毒剂和清洗剂的种类可以决定CIP罐的数量，但一般情况下，一个CIP清洗站系统CIP罐会控制在八个以下。就清洗液而言，其流速通常可以达到3m/s，而其流量则可以达到140m3/h。在CIP清洗站开始正式运作时，需要按照提前设置好的程序，在送液泵的作用下，将清洗液泵入到需要清洗的设备及相关管道中，再通过回液泵将洗液送回到清洗液贮缸中。当然，在设备清洗过程中，一旦发现清洗液被稀释了，我们可以在浓酸浓碱清洗液补给装置的帮助下对清洗液的浓度进行相应的调整。

前文我们已经提到过，CIP是一个完整的清洗循环回路，而其也正是通过送液管路、回液管路两种清洗管路而形成的循环回路。而安装在被清洗容器内的清洗喷头，主要有球面状喷头、T型喷头、漏斗状喷头、环行喷头以及自转式清洗喷头等类型，喷液在清洗喷管上呈螺旋线排列的喷孔作用下，形成巨大的冲力，冲射到被清洗容器的各个角落，达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，按照清洗线路中受热表面的不同，可以将其分为用于巴氏杀菌器和其他带受热表面设备的CIP程序以及用于罐、管理系统及其他不带受热面的设备的CIP程序。

而对于巴氏杀菌器和其他带受热表面设备的CIP程序，为了彻底清洗掉设备以及相关管道和附件上变性蛋白质和盐类，其清洗过程通常是需要经过长时间的酸洗循环。巴氏杀菌器和其他带受热表面设备的CIP程序，通常情况下，包含了这几个步骤：其一，先用清水冲洗相关设备及管道大约五分钟;其二，再用75℃的碱液循环冲洗设备15分钟;其三，再用清水冲洗掉上一步中的碱性洗涤剂，此步骤大约持续5分钟;接着再用70℃的酸液对设备进行持续15分钟的循环冲洗;再用冷水将上一步中的酸性洗涤剂冲洗掉;最后再用90℃的热水进行维持15分钟的热冲洗。

而对于不带受热面的设备的CIP程序，其在清洗过程中则稍显简单：首先用清水冲洗相关设备及管道大约五分钟;再用75℃的碱液循环冲洗设备10分钟;接着再用热水冲洗消毒，此过程需持续10分钟;最后用冷水将其冷却，此过程需持续10分钟。

3 其他食品清洗技术

清洗技术因为具有节能、高效等特点，同时加之消费者和法律法规对食品安全的重视，因此清洗技术在近几年得到了飞速的发展，并发展成为一项新兴产业。

除了以上幾种清洗技术外，干法蒸汽深层清洁、臭氧清洁、超声波、蒸汽压力清洁、激光、紫外线、生物酶技术等可以说都是目前较为常用的清洗技术。而在食品清洗领域，紫外线、超声波等技术可以说得到了完美的应用。同时，在食品杀菌剂方面，基于二氧化氯、臭氧等在容器、机械设备、果蔬等的清洗上危害少且效果明显等特点，其已在食品消毒杀菌清洗上得以广泛使用和推广。但尽管如此，基于成本及某些特定因素的限制，在食品清洗领域，仍有许多有待开发和研究的清洗技术。

4 结语

众所周知，食品加工企业如果在食品生产过程中，不能对加工设备及管理进行充分且彻底的清洗，那么对食品质量和安全将会产生直接的影响。因此，食品工艺设备清洗技术的运用可以说尤为重要的。在当前，虽然清洗技术有了突飞猛进的发展，但想要更进一步确保食品质量，在清洗技术的探究上仍有长足的发展空间。因此，这就需要我们相关人员在实践中，加强对清洗剂的认识，强化对清洗程序的探究，并在此过程中不断思考和创新，探究出更高效的清洗技术，进一步推动食品清洗技术的发展。

参考文献：

[1]于颖，田耀华，黄娟.在线清洗（CIP）新技术及设备[J].中国制药装备杂志，总54期，2017（02）.