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CIP清洗系统

CIP(cleaning in place) 即原位清洗或定置清洗，是一种按照一定的程序通过泵和管道输送水和清洗液，不移动位置、不拆解生产设备就可以达到清洗目的全自动或半自动清洗系统。又称清洗定位或定位清洗。被广泛的用于饮料、乳品、果汁、果浆、果酱、酒类等机械化程度较高的食品饮料生产企业中。今天我们就一起来了解下。

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CIP清洗系统的设备构成

CIP清洗系统主要由酸罐、碱罐、水罐、浓酸浓碱桶、加热系统、隔膜泵、高低液位、在线酸碱浓度检测仪及PLC触摸屏控制系统组成。其中酸罐、碱罐、水罐为保温罐，此外酸碱罐还设有搅拌系统。CIP清洗系统可以对所有产品接触的表面进行自动清洗，清洗对象包括罐体内壁、管道内壁、液缸内壁及其他液体通道。典型的CIP系统如下图：

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CIP 系统清洗特点

(1)安全可靠，被清洗设备无须拆卸；
(2)清洗效果理想、稳定；
(3)清洗成本降低水、清洗剂、杀菌剂及蒸汽的耗量少；
(4)节省劳动力、保证操作安全；
(5)节省操作时间、提高效率；
(6)自动化水平高。按规定程序运行，有效减少人为失误。

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CIP系统清洗的通常原则

(1)一般工艺都是采用3步法清洗（水冲洗~碱洗~-终淋）；
(2)无菌配液工艺采用5步法清洗（水冲洗~碱洗~水冲洗~酸洗~终淋）；
(3)水冲洗常采用饮用水或回收回来的终淋水，水温根据不同残留物可调节，一般控制水的温度在60~80℃；
(4)碱洗常采用1.0~2.5%NAOH溶液，在不存在交叉污染的前提下碱洗回收液可循环利用；
(5)酸洗常采用1.0~2.0%硝酸；
(6)终淋采用纯化水，无菌配液采用注射水。

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CIP系统清洗程序

在食品工厂中由于生产设备、生产品种、生产工序等方面的差异，对不同的生产设备和生产线在不同工艺时段采用不同的清洗程序。

5.1

非加热设备与管路的清洗程序

非加热设备与管路主要包括物料输送管线、原料贮存罐以及其他非加热设备等设备。物料在这类设备和管路中由于未受到加热处理，相对结垢较少，污垢疏松、易清洗。常只采用碱清洗液的循环清洗，必要时再增加酸循环程序。清洗程序如下所述：

(1)清水冲洗3~5min。
(2)75~80℃热碱性清洗液循环10~15min，以氢氧化钠清洗液为例，浓度为0.8%~1.2%。
(3)清水冲洗3~5min。
(4)必要时采用65~70℃的酸清洗液循环一次，以硝酸清洗液为例，浓度为0.8%~1.0%之后水冲洗4~7min。
(5)90-95℃热水消毒5min。
(6)逐步冷却10min。

5.2

具有加热的设备与管路的清洗程序

这类设备和管路，主要是指对物料进行加热的设备与管路装置，例如，发酵罐、巴氏杀菌系统、UHT系统等设备与装置等。因各段热管路生产工艺目的的不同，物料在相应的设备和连接管路中的受热程度也就有所不同，所以要根据具体结垢情况，选择有效的清洗程序。

5.2.1

受热设备的清洗

（1）受热设备是指混料罐、发罐以及受热管道等。可采用以下清洗程序：清水预冲洗3~5min。
（2）75~80℃热碱性洗涤剂循环15~20min。
（3）清水冲洗5~8min。
（4）65~70℃酸性洗涤剂循环 15~20min （例如，浓度为0.8%~1.0%的硝酸或2.0%的磷酸）
（5）清水冲洗5min。
（6）生产前一般用90℃热水循环 15~20min，以便对管路进行杀菌。

5.2.2

巴氏杀菌系统的清洗程序

(1)清水预冲洗5~8min。
(2)75~80℃热碱性洗涤剂循环15~20min（例如，浓度为 1.2%~15%氢氧化钠溶液）
(3)温水冲洗5min。
(4)65~70℃酸性洗涤剂循环15~20min（例如，浓度为0.8%~1.0%硝酸溶液或2.0%的磷酸溶液）
(5)清水冲洗5min。

5.2.3

UHT系统的最后清洗程序

UHT 系统的最后清洗主要用于物料处理结束后 UHT 系统的清洗。UHT系统清洗依据不同设备和生产品种有不同的清洗程序，以下面的清洗程序为例：

(1)温清水冲洗10min。
(2)高温碱液循环，温度137℃，时间 20~30min，氢氧化钠浓度2.0%~2.5%。
(3)清水冲洗至中性。
(4)低温碱液循环，温度105℃，时间 20~30min，氢氧化钠浓度 2.0%~2.5%。
(5)清水冲洗至中性。
(6)低温酸液循环，温度85℃，时间 20~30min，硝酸浓度1.0%~1.5%。
(7)清水冲洗至中性。

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5.2.4

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 UHT 系统在保持无菌状态下，对热交换器进行清洗，而后续的灌装可在无菌罐供乳的情况下正常进行的过程。中间清洗是为了去除加热面上沉积的脂肪、蛋白质等垢层，增强热交换效率，有效延长热交换运转时间。AIC清洗程序如下所述：

(1)清水顶出管道中的产品。
(2)碱性清洗液（例如，浓度为2%的氢氧化钠液）在UHT 系统灭菌生产状态下，在管道内循环，循环时要保持正常的生产加工流速和温度，以便保持热交换器及后部管道内的无菌状态。循环时间一般为 10min，清洗标准是热交换器的热交换效率达到清洁状况水平。
(3)采用清洁的水替代清洗液，将残余碱液清洗彻底，随后转回产品生产。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工序而继续正常生产。

5.2.5

浓缩设备的清洗

浓缩设备一般热交换时间长，物料浓度高，脂肪、蛋白质等受热变性加剧，结垢较严重，通常清洗所用酸、碱液浓度要有所提高。

(1)温水冲洗，温度50~60℃，时间 10~15min。
(2)碱液循环，温度80~85℃，时间15~20min，氢氧化钠浓度2%~2.5%。
(3)温水冲洗，至中性。
(4)酸液循环，温度70~75℃，时间15~20min，硝酸浓度1.5%~2%

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结语

CIP 系统的运行成本低，结构紧凑，占地面积小，安装、维护方便，毋须挪动和拆卸就能有效地对缸罐容器及管道等生产设备进行就地清洗，其整个清洗过程均在密闭的生产设备、缸罐容器和管道中运行，从而大大减少二次污染机会，延长同时设备的使用寿命。CIP 系统根据生产需要分为一路至四路，其中二路及二路以上既能分区同时清洗两个以上区域，也能在生产过程中边生产边清洗，大大缩短清洗时间。CIP 系统的体外循环系统可有效减少能耗，CIP 的回水系统可减少清洗用水量。全自动 CIP 清洗系统能对清洗液进行自动检测、加液、排放、显示与调整，自动化程度高，操作简单清洗效果好，因而更符合现代大规模制药工业、食品工业的卫生要求及生产环境要求。

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