在乳制品生產(chǎn)過程中，乳及其制品不可避免的會殘留在設(shè)備表面及管壁上。由于乳及其制品是非常好的微生物營養(yǎng)物質(zhì)，如果不及時將其清洗掉，必然導(dǎo)致微生物的大量繁殖，造成嚴(yán)重污染。如果以污染的設(shè)備和管道來進(jìn)行生產(chǎn)，勢必對產(chǎn)品的質(zhì)量帶來嚴(yán)重后果，所以，清洗是乳制品生產(chǎn)過程中不可缺少的程序。 

牛乳是大多數(shù)微生物生長繁殖的理想培養(yǎng)基，一旦原料乳或產(chǎn)品受到微生物的污染，就很容易在生產(chǎn)中造成嚴(yán)重的產(chǎn)品污染事故。因此，工廠內(nèi)的各項清洗對所有的乳品廠來說都具有至關(guān)重要的作用。

乳制品生產(chǎn)設(shè)備設(shè)施經(jīng)過清洗后，應(yīng)達(dá)到4種清潔程度。 
（1）物理清潔度：以除去清洗表面的可見物。 
（2）化學(xué)清潔度：不僅除去全部可見污物，而且還除去了肉眼不可見的，即通過嘗味或嗅覺能探測出來的殘留物。 
（3）微生物清潔度：通過消毒獲得。 
（4）無菌清潔度：殺死所有微生物。 
設(shè)備不經(jīng)過物理或化學(xué)的清洗也能達(dá)到微生物清潔度。但是，先經(jīng)過物理清洗后，就很容易達(dá)到微生物清潔度。 

乳制品設(shè)備及管道表面沉積物與乳制品的成分密切相關(guān)，有物料沉積物、蛋白沉積物、乳結(jié)石、變質(zhì)產(chǎn)品、雜質(zhì)及其來自土壤的物質(zhì)。 

 乳制品典型的沉積物及其性質(zhì)：

（1）乳糖：溶解于水，易于清洗，但焦化后清洗較困難。

（2）脂肪：用含有表面活性劑和堿溶液的熱水很容易清洗，聚酯是難以清洗掉的。 

（3）蛋白質(zhì)：最好用堿性溶液處理，酸性溶液處理效果稍差，變形蛋白則較難清洗。 
（4）乳結(jié)石：是由礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)和其他乳成分交替結(jié)合的沉積物，清洗較為困難。 
（5）礦物質(zhì)：用酸性溶液處理較好，但如果沉積并干燥在罐壁上則較難清洗。 

清洗的三個明顯階段： 
（1）清洗表面上的污物沉淀被溶解； 
（2）溶解的污物分散到洗滌劑溶液中； 
（3）污物保持其分散狀態(tài)，防止再沉積到表面上。 
能滿足上述三個明顯階段的有效和速效的洗滌劑溶液，必須是有某些化學(xué)和物理性能。

乳品工業(yè)使用的清洗劑，最重要的性能如下： 
（1）具有從設(shè)備表面除去有機(jī)物的能力； 
（2）具有高度的潤濕能力，能使洗滌劑滲透到污物沉淀內(nèi)部，這樣，就能更快和更有效的起作用； 
（3）能把沉淀物分解成小顆粒并使其保持分散狀態(tài)； 
（4）具有溶解設(shè)備表面鈣鹽沉淀物的能力； 
（5）具有把鈣鹽保留在溶液中的能力； 
（6）具有中等產(chǎn)泡能力，在循環(huán)清洗系統(tǒng)中使用的洗滌劑應(yīng)是低泡型的； 
（7）無腐蝕，不會損壞設(shè)備表面； 
（8）符合污染控制和安全要求。 

乳制品生產(chǎn)中，通常選用NaOH溶液和HNO3溶液。NaOH溶液對有機(jī)污物具有良好的溶解能力，在高溫下具有良好的乳化性能（把脂肪轉(zhuǎn)化成水溶液的形式），是一種有效的清洗劑，價格較低。涉及到熱處理工藝時，單用堿液清洗是不夠的，這時，可用酸液作為一種補(bǔ)充洗滌劑，并在清洗循環(huán)中組成一個獨(dú)立階段。 

在設(shè)備表面形成的沉積層呈連續(xù)的膜狀，其中有不溶性蛋白質(zhì)，低熔點的脂肪球，可溶性的脂肪球，可溶性的乳糖晶粒和絮狀的磷酸鈣。 

如果只用冷水沖洗，水只能從沉積物表面流過，由于脂肪球的保護(hù)作用，沉積物不會被侵蝕，用熱水沖洗可以取得較好效果。

 
為了使清洗液和沉積物充分接觸，必須加表面活性劑來降低清洗液的表面張力。蛋白質(zhì)吸水后發(fā)生輕微膨脹，水中的堿性洗滌劑加強(qiáng)蛋白質(zhì)的溶解，堿的PH值越高，其效果越好。堿液溶解蛋白質(zhì)后，使沉積物的其他成分裸露出來。接下來表面活性劑發(fā)揮作用，將粘附在表面的脂肪球除掉，同時不溶性的磷酸鈣粘附層也變松，被清洗液中的螯合劑帶走。這時只需要適當(dāng)?shù)臋C(jī)械力沖去剩余的沉積物，并且要采用能夠溶解鈣的清洗劑，以便防止鈣鹽沉積。 

如果用清水沖洗清洗劑洗過的表面，粘附在表面上的廢液將被稀釋。如果清洗劑對洗液中臟物的結(jié)合能力不強(qiáng)，可能會在稀釋的同時，這些臟物又要結(jié)絮并重新形成沉積層。這樣就破壞了清洗的目的，所以清洗劑必須具有分散臟物的能力。 

六、清洗的分類

清洗分為CIP和COP。CIP：Clean In Place，原位清洗/就地清洗。CIP是一種清洗方法，無需拆卸及打開設(shè)備，且?guī)缀趸蛲耆恍枰僮鲉T參與，對工廠所有設(shè)備或管道進(jìn)行清潔。在一定流量/壓力的條件下，將清潔劑溶液噴射或噴灑到設(shè)備表面或在設(shè)備中循環(huán)。整個清潔過程通常由多個獨(dú)立清洗步驟組成。COP：Clean Out of Place。把設(shè)備拆開來進(jìn)行清洗的方法。一般指手工清洗、泡沫清洗等清洗方法，來清洗取樣閥、人孔、軟管、過濾網(wǎng)、墊圈、呼吸閥、進(jìn)料管、轉(zhuǎn)換件等零部件。實際清洗過程中，CIP只能完成80～90%的清洗任務(wù)，10～20%的清洗任務(wù)要靠COP來完成。 

CIP的優(yōu)點： 
（1）安全標(biāo)準(zhǔn)高：人工流程減少，不需要員工進(jìn)入缸或其它處理設(shè)備，不需要員工直接接觸化學(xué)品溶液。 
（2）衛(wèi)生質(zhì)量高：結(jié)果重復(fù)性好，消除人為錯誤。 
（3）成本控制更加合理：生產(chǎn)效率提高，人力開支減少，水、能源、清潔劑、消毒劑等輔助資源控制得到提高。 

七、CIP原地清洗的“五步法”

（1）用生產(chǎn)用水進(jìn)行預(yù)沖洗：除去較大的、明顯的顆粒。 
（2）堿性清洗液循環(huán)清洗：去除殘留的污垢。 

（3）用生產(chǎn)用水進(jìn)行中間沖洗：去除堿液。 
（4）酸性清洗液循環(huán)清洗：溶解所結(jié)的垢。 
（5）用生產(chǎn)用水進(jìn)行最后沖洗：去除酸液。 

八、影響清洗的四大因素

（1）清洗的溫度 
在允許范圍內(nèi)盡量采用高溫。熱，本身也發(fā)揮洗凈效果，但在多數(shù)情況下，熱主要是與其他清洗要素并用時起協(xié)和作用。 
　　

熱的清洗效果： 
a. 促進(jìn)清洗劑成分對污垢起化學(xué)反應(yīng)的效果，一般化學(xué)反應(yīng)是溫度每升高10℃，其反應(yīng)速度加倍。如NaOH對牛乳皮膜污垢的洗凈，在32-85℃范圍內(nèi)每升高10℃，其清洗效果提高1.6倍。 
b. 促使污垢熔融，減弱污垢與設(shè)備表面的結(jié)合而易于脫落。如常溫時呈粘性狀態(tài)的污垢以及呈固體狀態(tài)的機(jī)油，動植物性脂肪。 
c. 升溫可增大污物成分中可溶性物質(zhì)。 
d. 升溫使被清洗物體，如墊圈、板式換熱器的墊圈等在升溫時發(fā)生膨潤現(xiàn)象，減弱其與污物的結(jié)合。 
e. 清洗液密度增大，粘度降低，可減弱對攪拌流動的阻力而提高清洗液的洗凈力。 
f. 高溫還有一定的殺菌效果。 

清洗過程對熱的注意事項： 
a. 溫度過高，清洗液蒸發(fā)劇烈，應(yīng)避免。 
b. 溫度過高，易使蛋白質(zhì)變性而凝固。 
c. 脂肪系統(tǒng)的污垢遇高溫強(qiáng)堿，可發(fā)生皂化現(xiàn)象。 
d. 清洗劑成分受化學(xué)變化或分解而使洗凈力降低。 
e. 設(shè)備及管道發(fā)生熱應(yīng)變。 
f. 促進(jìn)對金屬的腐蝕和變色。 

所以，溫度越高，清洗效果越好。對于一般的罐和管道，通常清洗溫度為65-75℃，對于一些熱交換設(shè)備，如巴氏殺菌機(jī)、UHT滅菌機(jī)，則對清洗溫度要求更高，通常應(yīng)根據(jù)設(shè)備要求并結(jié)合實際進(jìn)行設(shè)定。 

（2）清洗的機(jī)械力 
層流時不發(fā)揮洗凈效果，流速達(dá)到一定程度后呈湍流狀態(tài)時，始表現(xiàn)出洗凈效果。液體流動由層流變?yōu)橥牧鲿r的流速稱為臨界流速。臨界流速依管徑、清洗液粘度、溫度、壓力、管徑的光潔度等而異。其中雷諾數(shù)是重要的一個指數(shù)。 
在臨界流速下的雷諾數(shù)稱為臨界雷諾數(shù)，根據(jù)許多研究的Re=2320，一般層流Re<2000，湍流re>4000。雷諾數(shù)超過25000時，其清洗效率急劇上升。一般清洗管路雷諾數(shù)取Re>30000，可獲得良好的清洗效率。 

（3）清洗的濃度
設(shè)備設(shè)施的清洗效果與清洗液的酸堿濃度密切相關(guān)，濃度越高，清洗效果越好。當(dāng)然，過高的濃度對設(shè)備設(shè)施的腐蝕性也越大。一般的罐和管道，堿液（NaOH溶液）濃度為1.5%-2.5%，酸液（HNO3溶液）濃度為1%-2%，就可以達(dá)到較好的清洗效果。

 
（4） 清洗的時間
清洗的時間越長，清洗效果越好。一般的罐和管道，堿液（NaOH溶液）循環(huán)時間10-20分鐘，酸液（HNO3溶液）循環(huán)時間10-20分鐘，就可以達(dá)到較好的清洗效果。