牛乳是大多数微生物生长繁殖的理想培养基，一旦原料乳或产品受到微生物的污染，就很容易在生产中造成严重的产品污染事故。因此，工厂内的各项清洗对所有的乳品厂来说都具有至关重要的作用。

乳制品生产设备设施经过清洗后，应达到4种清洁程度。 
（1）物理清洁度：以除去清洗表面的可见物。 
（2）化学清洁度：不仅除去全部可见污物，而且还除去了肉眼不可见的，即通过尝味或嗅觉能探测出来的残留物。 
（3）微生物清洁度：通过消毒获得。 
（4）无菌清洁度：杀死所有微生物。 
设备不经过物理或化学的清洗也能达到微生物清洁度。但是，先经过物理清洗后，就很容易达到微生物清洁度。 

乳制品设备及管道表面沉积物与乳制品的成分密切相关，有物料沉积物、蛋白沉积物、乳结石、变质产品、杂质及其来自土壤的物质。 

 乳制品典型的沉积物及其性质：

（1）乳糖：溶解于水，易于清洗，但焦化后清洗较困难。

（2）脂肪：用含有表面活性剂和碱溶液的热水很容易清洗，聚酯是难以清洗掉的。 

（3）蛋白质：最好用碱性溶液处理，酸性溶液处理效果稍差，变形蛋白则较难清洗。 
（4）乳结石：是由矿物质、蛋白质和其他乳成分交替结合的沉积物，清洗较为困难。 
（5）矿物质：用酸性溶液处理较好，但如果沉积并干燥在罐壁上则较难清洗。 

清洗的三个明显阶段： 
（1）清洗表面上的污物沉淀被溶解； 
（2）溶解的污物分散到洗涤剂溶液中； 
（3）污物保持其分散状态，防止再沉积到表面上。 
能满足上述三个明显阶段的有效和速效的洗涤剂溶液，必须是有某些化学和物理性能。

乳品工业使用的清洗剂，最重要的性能如下： 
（1）具有从设备表面除去有机物的能力； 
（2）具有高度的润湿能力，能使洗涤剂渗透到污物沉淀内部，这样，就能更快和更有效的起作用； 
（3）能把沉淀物分解成小颗粒并使其保持分散状态； 
（4）具有溶解设备表面钙盐沉淀物的能力； 
（5）具有把钙盐保留在溶液中的能力； 
（6）具有中等产泡能力，在循环清洗系统中使用的洗涤剂应是低泡型的； 
（7）无腐蚀，不会损坏设备表面； 
（8）符合污染控制和安全要求。 

乳制品生产中，通常选用NaOH溶液和HNO3溶液。NaOH溶液对有机污物具有良好的溶解能力，在高温下具有良好的乳化性能（把脂肪转化成水溶液的形式），是一种有效的清洗剂，价格较低。涉及到热处理工艺时，单用碱液清洗是不够的，这时，可用酸液作为一种补充洗涤剂，并在清洗循环中组成一个独立阶段。 

在设备表面形成的沉积层呈连续的膜状，其中有不溶性蛋白质，低熔点的脂肪球，可溶性的脂肪球，可溶性的乳糖晶粒和絮状的磷酸钙。 

如果只用冷水冲洗，水只能从沉积物表面流过，由于脂肪球的保护作用，沉积物不会被侵蚀，用热水冲洗可以取得较好效果。

 
为了使清洗液和沉积物充分接触，必须加表面活性剂来降低清洗液的表面张力。蛋白质吸水后发生轻微膨胀，水中的碱性洗涤剂加强蛋白质的溶解，碱的PH值越高，其效果越好。碱液溶解蛋白质后，使沉积物的其他成分裸露出来。接下来表面活性剂发挥作用，将粘附在表面的脂肪球除掉，同时不溶性的磷酸钙粘附层也变松，被清洗液中的螯合剂带走。这时只需要适当的机械力冲去剩余的沉积物，并且要采用能够溶解钙的清洗剂，以便防止钙盐沉积。 

如果用清水冲洗清洗剂洗过的表面，粘附在表面上的废液将被稀释。如果清洗剂对洗液中脏物的结合能力不强，可能会在稀释的同时，这些脏物又要结絮并重新形成沉积层。这样就破坏了清洗的目的，所以清洗剂必须具有分散脏物的能力。 

六、清洗的分类

清洗分为CIP和COP。CIP：Clean In Place，原位清洗/就地清洗。CIP是一种清洗方法，无需拆卸及打开设备，且几乎或完全不需要操作员参与，对工厂所有设备或管道进行清洁。在一定流量/压力的条件下，将清洁剂溶液喷射或喷洒到设备表面或在设备中循环。整个清洁过程通常由多个独立清洗步骤组成。COP：Clean Out of Place。把设备拆开来进行清洗的方法。一般指手工清洗、泡沫清洗等清洗方法，来清洗取样阀、人孔、软管、过滤网、垫圈、呼吸阀、进料管、转换件等零部件。实际清洗过程中，CIP只能完成80～90%的清洗任务，10～20%的清洗任务要靠COP来完成。 

CIP的优点： 
（1）安全标准高：人工流程减少，不需要员工进入缸或其它处理设备，不需要员工直接接触化学品溶液。 
（2）卫生质量高：结果重复性好，消除人为错误。 
（3）成本控制更加合理：生产效率提高，人力开支减少，水、能源、清洁剂、消毒剂等辅助资源控制得到提高。 

七、CIP原地清洗的“五步法”

（1）用生产用水进行预冲洗：除去较大的、明显的颗粒。 
（2）碱性清洗液循环清洗：去除残留的污垢。 

（3）用生产用水进行中间冲洗：去除碱液。 
（4）酸性清洗液循环清洗：溶解所结的垢。 
（5）用生产用水进行最后冲洗：去除酸液。 

八、影响清洗的四大因素

（1）清洗的温度 
在允许范围内尽量采用高温。热，本身也发挥洗净效果，但在多数情况下，热主要是与其他清洗要素并用时起协和作用。 

热的清洗效果： 
a. 促进清洗剂成分对污垢起化学反应的效果，一般化学反应是温度每升高10℃，其反应速度加倍。如NaOH对牛乳皮膜污垢的洗净，在32-85℃范围内每升高10℃，其清洗效果提高1.6倍。 
b. 促使污垢熔融，减弱污垢与设备表面的结合而易于脱落。如常温时呈粘性状态的污垢以及呈固体状态的机油，动植物性脂肪。 
c. 升温可增大污物成分中可溶性物质。 
d. 升温使被清洗物体，如垫圈、板式换热器的垫圈等在升温时发生膨润现象，减弱其与污物的结合。 
e. 清洗液密度增大，粘度降低，可减弱对搅拌流动的阻力而提高清洗液的洗净力。 
f. 高温还有一定的杀菌效果。 

清洗过程对热的注意事项： 
a. 温度过高，清洗液蒸发剧烈，应避免。 
b. 温度过高，易使蛋白质变性而凝固。 
c. 脂肪系统的污垢遇高温强碱，可发生皂化现象。 
d. 清洗剂成分受化学变化或分解而使洗净力降低。 
e. 设备及管道发生热应变。 
f. 促进对金属的腐蚀和变色。 

所以，温度越高，清洗效果越好。对于一般的罐和管道，通常清洗温度为65-75℃，对于一些热交换设备，如巴氏杀菌机、UHT灭菌机，则对清洗温度要求更高，通常应根据设备要求并结合实际进行设定。 

（2）清洗的机械力 
层流时不发挥洗净效果，流速达到一定程度后呈湍流状态时，始表现出洗净效果。液体流动由层流变为湍流时的流速称为临界流速。临界流速依管径、清洗液粘度、温度、压力、管径的光洁度等而异。其中雷诺数是重要的一个指数。 
在临界流速下的雷诺数称为临界雷诺数，根据许多研究的Re=2320，一般层流Re<2000，湍流re>4000。雷诺数超过25000时，其清洗效率急剧上升。一般清洗管路雷诺数取Re>30000，可获得良好的清洗效率。 

（3）清洗的浓度
设备设施的清洗效果与清洗液的酸碱浓度密切相关，浓度越高，清洗效果越好。当然，过高的浓度对设备设施的腐蚀性也越大。一般的罐和管道，碱液（NaOH溶液）浓度为1.5%-2.5%，酸液（HNO3溶液）浓度为1%-2%，就可以达到较好的清洗效果。

 
（4） 清洗的时间
清洗的时间越长，清洗效果越好。一般的罐和管道，碱液（NaOH溶液）循环时间10-20分钟，酸液（HNO3溶液）循环时间10-20分钟，就可以达到较好的清洗效果。