食品工艺设备清洗技术研究

⊙ 文 杜巧珍 太原六味斋实业有限公司

食品类产品的生产制造是一个非常复杂的过程，任何一个环节出现问题都会影响食品的安全性，因此需要重视有关工艺设备的清洗和相关环节的技术研发工作，从而保证产品的生产质量。其中，在工艺设备的清洗过程中，既需要用水清洗，又需要配合使用特定的洗涤剂来保证对于油脂或是蛋白质残留的清洗效果，如此才能尽量避免出现食物中毒问题。从长远来看，推进食品工艺设备清洗技术的研究革新和应用实践，能够推动国内食品加工行业的转型升级，因此需要提高对这类问题的关注度。本文主要对食品工艺设备的清洗技术进行了研究。

一、原位清洗系统概述

目前，仍有部分食品企业没有认识到食品工艺设备清洗工作的重要性，因此也就无法保证清洗效果。基于上述现状，建议各食品企业立足自身的实际情况，在有关工艺设备的清洗和消毒处理过程中引入原位清洗系统。该系统的优势在于具有较强的灵活性，能够根据不同的洗涤对象确定具体的洗涤方式，并且可以根据工艺设备的污染程度加重洗涤强度，能够保证实际的清洗效果。

相较于旧有的单一式清洗系统，原位清洗系统可以借助专业清洗仪器以及清洗对象共同构成的工作回路完成具体的清洗工作。在将清洗剂倒入工作回路之后，有关机器设备能够在发挥动力作用的基础上将洗涤剂输送至各个环节，进而完成具体的洗涤作业，可以达到消毒、杀菌、去污的效果。在实际操作环节中，该系统并不需要投入额外的人力资源，并且能够在原有基础上节省清洗时间。

原位清洗系统主要由清洗喷头、回液泵、管路以及清洗缸组成。在常规状态下，清洗缸大都由热水缸、酸缸以及碱缸组成，而且为了保证各环节清洗工作的有序完成，需要在不同的缸体中加入对应的传感器和蒸汽装置。在正常工作状态下，需要根据实际的作业需求以及清洗剂的类型确定好CIP罐的数量。如非必要，一个系统的罐体数量应当低于8个。然后可以根据管线以及罐体的实际情况确定罐体的具体容积，并且需要确定好罐体的流速。通常情况下，需要将洗涤剂等液体的流速控制在3m·S左右，并且让其流量保持在140m·h左右。在实际清洗作业中，可以借助预先完成设定的程序，将具体的清洗剂导入设备和管道，回液泵主要承担洗涤剂集中回收处理的工作，集中处理后的洗涤剂会被储存在贮存缸内。在实际清洗环节中，清洗剂与水混合后浓度会降低，此时便可以利用浓盐或是浓碱来弥补清洗液浓度降低对实际清洗效果造成的负面影响，进而保证清洗浓度能够满足清洗需求。管路方面，大致包括输入管路和输出管路两个环节，与清洗站和待洗设备连接在一起，进而组成完整的清洗回路。在正常工作状态下，喷头等零部件需要被安装在各环节洗涤容器的内部，在实际的清洗作业过程中会有洗涤剂从喷头中喷出，因此要注意实时关注喷头的运行状态，并且合理规划好喷头的排布位置，进而保证整体的清洗效果。涉及大罐的清洗作业，则需要通过规划喷头的排布位置，来实现洗涤剂的由下至上流动，从而保证整体的清洗效果。

线路清洗是食品工艺设备清洗技术的重要环节，因此需要提高对这类问题的关注度。清洗线路环节时，需要根据不同的受热面选择具体的清洗消毒流程。目前，这一环节的清洗消毒以巴氏杀菌器具等具有热表面的仪器设备的清洗工作为主。由于这类仪器设备大都需要直接接触食品生产过程中的原材料，所以很容易会出现蛋白质和盐分残留问题，因此在实际清洗作业中必须要经过长时间的酸洗处理才能彻底去除管路中的蛋白质和盐分残留。在实际工作中，可以按照以下流程进行操作：第一，用清水对有关仪器设备进行初步清洁，一般情况下需要将清水冲洗时间控制在5min左右。第二，用温度为75℃的碱液在管路中进行15min的循环操作，之后再用90℃的热水对特定管路进行热冲洗。在实际的食品工艺设备清洗作业中，也会涉及不带热表面的设备以及管路的清洗作业，同样需要先用清水冲洗5min，然后再用高温碱液进行循环冲洗处理，并且需要将碱液的温度控制在75℃左右。完成上述操作后，还需要再用90℃左右的热水对其进行10min的循环冲洗处理，主要是为了去除残余的碱液。最后再用冷水进行10min的循环冲洗，以达到冷却设备的效果。

在实际的清洗工作中，应当根据实际情况选择合适的洗涤剂、清洗温度，并且设置好对应的清洗程序。

二、清洗液对原位清洗系统工作效率的影响因素

在实际的工作中，工作人员大都会选择使用相应浓度的酸、碱溶液或者是表面活性剂来清除食品设备表面残留的污渍。但需要注意的是，清洗剂的浓度以及温度的差异会对清洁效果造成不同的影响，这就要求工作人员根据食品设备表面残留沉积物的成分，有针对性地选择不同浓度和温度的清洗剂，以达到理想的清洁效果。

高温状态下能够加快对设备表面残留沉积物的溶解，降低清洁剂的黏度，以有效达到食品设备表面油温加速分离的目的。但如果清洗液的温度过高，不仅会损坏食品设备和管道，还容易使沉积物中的蛋白质成分发生变质，增加其与设备之间的粘合力，更不利于设备表面的清洁作业。

浓度越高的清洗液清洁效果越好，但需要注意的是，液体浓度有相应的临界值，只有在相应的浓度范围内才能发挥出理想的效果，否则不仅达不到清洁沉积物的目的，还会给设备造成损坏，使得清洁效果大打折扣。

清洗液自身的压力和冲击力呈正比关系，清洗液的压力越大表示其实际的清洁效果越好。在实际应用的过程中，喷射清洗的方式因操作简单、效果明显等优点，应用范围较广。一般采用按压喷嘴的方式，将清洗液喷射到食品设备表面，在物理和化学作用的双重影响下，达到理想的清洁效果。需要注意的是，喷射清洗因压力的不同分为高压、中压和低压三种类型，其中低压喷射主要发挥的是化学作用，喷射清洗发挥的是辅助清洁作用；而高压喷射则是以喷射清洗为主，化学清洗发挥辅助作用。

清洗液的流速越大，其实际的清洗效果会越理想，但是如果流速超过一定数值后，会增加清洗液的使用量，提升成本。由此可知，流动速度对于清洗液所发挥的作用有着决定性的作用，这就要求工作人员加强对清洗液流速的精准把控，确保其发挥最大的效用。

三、二氧化硫消毒剂的应用分析

现阶段，国内外食品加工企业大都习惯利用含氯消毒剂完成食品工艺设备的清洗消毒工作，但由于这部分消毒剂的气味和腐蚀性较强，因此可能无法保证消毒效果。所以，二氧化氯消毒剂成为新的替代品，逐渐应用到食品工艺设备的清洗工作中。

二氧化氯消毒剂是由SL型湿法制粒机、鼓风干燥箱、时限测试仪以及电子天平等设备制备得到，在制备操作环节中还会用到酸度计、单冲压片机以及粉碎机。

根据固体二氧化氯的性质可知，它在碱性环境下最为稳定，但在碱性环境下的消毒杀菌作用却比不上酸性环境，由此可以明确的是，pH是影响二氧化氯实际消杀作用的关键因素。目前，泡腾技术是较为主流的二氧化氯杀菌剂的制备技术，其中的技术难点是将酸碱消毒剂当作崩解剂，在完成原料混合工作后做好后续的软材制备工作。需要将软材制作成颗粒状，之后再经过烘干处理得到块状样品。在完成后，只要让样品与水接触便能发生酸碱化学反应，并且生成二氧化碳气体，并在短时间内扩散到周围的空气中。实际制成的样品重量约为每块25g，其中含有的二氧化氯杀菌剂浓度在2.5%左右。在使用过程中，需要先将样品捣碎，之后过80目筛后备用。完成上述操作后，将酒石酸、茶皂素与无水硫酸钠混合并制成软材，之后对其过10目筛处理，再制作成颗粒后晒干。完成上述操作后，将其与配方中的二氧化氯、碳酸氢钠、脂肪酸甲酯以及无水硫酸钠混合，过10目筛后制成颗粒。最后需要对颗粒进行干燥处理，并且再过1次16目筛，如此才能够制成混合状样品。

第一，稳定性。我们共使用了3种不同浓度的二氧化氯泡腾片，在pH处于5.0、8.0、11.0的状态下对其稳定性进行分析对比。根据结果可知，pH为8.0时，泡腾片样本在54℃的环境中存放14天后，二氧化氯含量降低了8.26%。pH为5.0和11.0时，相同条件下二氧化氯含量分别降低了11.56%和3.65%。由此可以明确的是，在酸性环境下二氧化氯的含量呈现出了大幅度降低的趋势，在碱性环境下实际含量更加稳定。

第二，安全性。二氧化氯消毒剂及其衍生产品已经得到了国内外相关机构的检验论证，证实将其应用于食品加工、防腐、保鲜等领域能够达到消毒、除臭、杀菌的效果。笔者主要以次氯酸钠和二氧化氯为研究对象，针对两者的实际杀菌效果、pH对杀菌效果的影响、气味、常用浓度以及使用过程中的毒性情况进行了整合分析。研究结论证实，二氧化氯能够杀灭全部的微生物，并且安全无毒，不会产生任何副作用，最佳的杀毒浓度为30-250mg·L，并且杀毒杀菌效果不会受到pH的影响。另外，二氧化氯也不会对金属产生腐蚀性，不会使操作人员出现皮肤敏感的问题。次氯酸钠虽然能够杀灭所有细菌繁殖体，能够取得相对理想的杀菌效果，但具有中等毒性，最佳使用浓度为250-15000mg·L。而且，次氯酸钠的消毒杀菌效果会受到pH的影响，在pH小于8.5的情况下，次氯酸钠会失去杀菌效果。需要强调的是，次氯酸钠对金属有较强的腐蚀性，并且会在接触之后使人产生过敏现象。

综上，对于食品加工企业而言，需要在日常工作中提高对设备清洗消毒工作的关注度，建议采用原位清洗系统完成相关设备的清洗消毒工作，从而保障食品安全。