就地清洗（cleaning in place）簡稱CIP，又稱清洗定位或定位清洗，是指不拆卸設(shè)備或原件，在密閉的條件下，用一定濃度和溫度的清洗液，對清洗裝置加以強(qiáng)力作用，使與食品接觸的表面洗凈和殺菌的方法。

CIP清洗系統(tǒng)被廣泛的用于飲料、乳品、果汁、果漿、果醬、酒類等機(jī)械化程度較高的食品飲料生產(chǎn)企業(yè)中。

CIP清洗劑

CIP清洗中使用的清洗劑主要有三類：堿性清洗劑、酸性清洗劑和消毒劑。

堿性清洗劑（通常為NaOH）用于去除有機(jī)物；酸性清洗劑（通常為硝酸、磷酸等）用于溶解設(shè)備表面的礦物質(zhì)沉積，如鈣鎂的沉積物、硬水積石、啤酒積石、牛乳積石和草酸鈣等；消毒劑主要用作用是殺滅管道內(nèi)的微生物，避免微生物對產(chǎn)品品質(zhì)產(chǎn)生影響，常用的CIP消毒劑有過氧乙酸、過氧化氫、氯系消毒劑等。

CIP清洗系統(tǒng)中，堿性清洗劑比重約為55%，酸性清洗劑比重約為30%，其它如表面活性劑和消毒劑等約占15%。

依據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局2013年數(shù)據(jù)顯示，全球CIP清洗劑市場規(guī)模已達(dá)到145.2億元，而中國作為一個(gè)主要市場，占據(jù)了將近10%的市場份額。

電解水技術(shù)

電解水（electrolyzed water，EW）包括堿性電解水（alkaline electrolyzed water，AlEW）和酸性電解水（acidic?electrolyzed water，AEW），已作為一種環(huán)境友好型清洗消毒劑廣泛應(yīng)用于食品和醫(yī)療行業(yè)。

堿性電解水的有效成分為 NaOH，含有活性氫，可有效去除脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等污垢。

酸性電解水已被證實(shí)具有很強(qiáng)的殺菌能力，在食品加工領(lǐng)域的實(shí)用性也得以充分驗(yàn)證。

其中，酸性電解水按其pH值得差異還可分為強(qiáng)酸性電解水（也稱酸性氧化電位水，pH值介于2.0-3.0）和微酸性電解水（pH介于 5.5～6.5）。

美國FDA已經(jīng)批準(zhǔn)認(rèn)可酸性電解水在食品行業(yè)和醫(yī)療行業(yè)的合法使用。美國可口可樂公司已經(jīng)在全球的灌裝工廠指定使用酸性電解水作為CIP工藝的清洗消毒液，并已在中國的3個(gè)灌裝廠安裝使用，收到了良好的效果。

中國啤酒協(xié)會(huì)也將酸性電解水的應(yīng)用作為技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目納入了“十二五”規(guī)劃。華潤集團(tuán)的雪花啤酒廠基地和幾個(gè)分廠采用了酸性電解水進(jìn)行消毒。

電解水在啤酒CIP中應(yīng)用

近年來，國內(nèi)外學(xué)者和企業(yè)對電解水技術(shù)應(yīng)用于CIP中做了大量的試驗(yàn)研究，探明了電解水技術(shù)在CIP清洗中的應(yīng)用。

2013年，中國海洋大學(xué)食品安全實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合啤酒生物發(fā)酵工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室一起開展了電解水技術(shù)在啤酒生產(chǎn)CIP消毒中的應(yīng)用研究。

實(shí)驗(yàn)室結(jié)果表明，有效氯濃度為17ppm以上的酸性電解水（pH 2.4-3.2，ORP>1100mV）處理5min，對枯草芽孢桿菌、糖化酵母、短乳桿菌具有優(yōu)異的殺滅效果，其殺菌能力和2%的過氧乙酸可以達(dá)到相同水平。

在腐蝕性方面，酸性電解水的腐蝕性稍高于去離子水，但僅為2%過氧乙酸腐蝕性的20%-30%。

現(xiàn)場CIP清洗實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，采用有效氯濃度為17ppm的酸性電解水循環(huán)清洗10-15min即可夠達(dá)到良好的管路消毒效果，且不需要清水進(jìn)行沖洗，同時(shí)酸性電解水進(jìn)行清洗不會(huì)影響啤酒的新鮮度。

013年，北京燕京啤酒集團(tuán)公司的侯紅霞等人以中性電解水作為啤酒廠的殺菌劑，以現(xiàn)行雙氧水作為對照，分別研究了中性電解水應(yīng)用于發(fā)酵罐沖洗后殘留量對酵母的影響、發(fā)酵罐殺滅污染微生物的效果評價(jià)及其殘留量對厭氧污泥活性的影響。

結(jié)果表明：70-80ppm的中性電解水應(yīng)用于發(fā)酵罐沖洗后，殘留量對酵母發(fā)酵性能無不良影響；可以保證發(fā)酵罐殺菌效果符合工藝要求；殘留濃度低于20ppm的中性電解水對污水處理系統(tǒng)厭氧污泥活性基本無影響。

電解水在乳業(yè)CIP中應(yīng)用

近年來，電解水應(yīng)用于乳業(yè)CIP的處理過程也取得了良好的效果。

2005年，賓夕法尼亞州立大學(xué)的Walker 等研究了pH 值為11.3 的堿性電解水和pH 值為2.6、ACC 為50～80ppm的酸性電解水對擠奶管道模型的清洗效果，表明采用60 ℃的2種電解水清洗擠奶管道7.5min，可完全清除管道內(nèi)表面的細(xì)菌和ATP，清洗效果與傳統(tǒng)的清洗工藝相比沒有顯著差異。

2014年，賓夕法尼亞州立大學(xué)農(nóng)業(yè)和生物工程系的Dev等對電解水在擠奶設(shè)備模型中的應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化，建立并驗(yàn)證了應(yīng)用于擠奶系統(tǒng)的電解水清洗模型，再次證明了在CIP 過程中使用電解水的可行性。

2017年，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)的劉羽等采用一堿一酸（即第1 次清洗擠奶系統(tǒng)時(shí)，除熱水外，僅使用堿性清洗劑，下一次則僅使用酸性清洗劑；堿性與酸性清洗劑在不同清洗過程中交替使用，但不同時(shí)使用）的清洗方式。

實(shí)驗(yàn)研究了堿性電解水（清洗時(shí)間為8 min、溫度為70.3 ℃、pH值為12）和微酸性電解水（清洗時(shí)間為9.9 min、溫度為37.8 ℃、有效氯濃度為60mg/L）對100L 立式儲(chǔ)奶罐的實(shí)際清洗效果。

研究結(jié)果表明，電解水一堿一酸的清洗模式具備良好的清洗效果，與商業(yè)清洗劑相比，可以節(jié)約74%的生產(chǎn)成本和33%的生產(chǎn)用水。

2018年，內(nèi)蒙古乳業(yè)技術(shù)研究院有限責(zé)任公司的張曉君等人分別采用酸性電解水及傳統(tǒng)清洗劑對乳制品生產(chǎn)配料系統(tǒng)進(jìn)行清洗消毒，清洗消毒結(jié)束后，采集和分析設(shè)備表面微生物殘留情況，確定兩種方法的清洗消毒效果。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：采用氧化電位水對配料系統(tǒng)進(jìn)行清洗消毒可以達(dá)到與傳統(tǒng)清洗方法一樣的效果；氧化電位水可以作為一種新型清洗消毒技術(shù)應(yīng)用于乳制品工業(yè)CIP中。

綜上所述，在CIP系統(tǒng)中使用電解水進(jìn)行處理有如下優(yōu)勢：

• 電解水處理能夠達(dá)到傳統(tǒng)CIP工藝相同的效果；

• 電解水不會(huì)對生產(chǎn)設(shè)備和管路產(chǎn)生腐蝕；

• 電解水進(jìn)行CIP處理的成本較低；

• 電解水使用后無殘留，無需進(jìn)行終末清洗；

• 電解水更安全，即使接觸人體也不會(huì)造成危害；

• 電解水在線生成，使用更方便。

  

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