清洗的基本原理

污物的存在形式

生产过程中与物料接触的金属表面，由于各种原因会沉积一些污物。污物颗粒主要有蛋白质、油脂、脂肪颗粒、干酵母、酒花树脂、啤酒石和矿物质等，它们附着并沉积在设备和管道的内表面，使其变得粗糙难以清洗，给微生物生长提供了栖息地，同时削弱了杀菌剂的作用。设备清洗主要的目的就是尽可能的将上述污物冲洗掉。由于杀菌剂只能杀死污物表层的细菌，而内部存活的细菌以后还会暴露出来，造成再次污染，所以在清洗时必须首先去除掉污物以及已经存在的微生物菌落。

设备粗糙度与污物的关系

污物在设备表面的受力情况

污物极易附着在设备表面，并形成一定的附着强度，它不仅难于溶解，而且不易冲洗掉。因此，要使污物脱离金属表面，必须选用适宜的清洗剂和清洗方法，才能将附着在设备表面的污物清除。污物颗粒所受的作用与多种因素有关，其分散能力取决于颗粒表面的“黏附力”。清洗剂能降低污物颗粒在设备表面的附着力并将其溶解。

设备粗糙度——Ra值

污物与金属表面间吸附力的大小，与金属表面粗糙度有关。国际统一的方法，以Ra值来表示。其物理意义是在取样长度L内，断面轮廓偏距Y的绝对值的算术平均值（见下图）。

其近似值为：

从上式中得知，Ra值越大，表示金属表面越粗糙，污物与表面间吸附力越强，清洗越困难。用于食品生产的设备，其表面粗糙度要求Ra＜1μm，用于医药工业的设备其表面粗糙度要求Ra＜0.5μm。与产品接触的设备表面必须进行抛光处理，才能满足生产工艺的要求。

Ra值与污物颗粒

附着在金属表面的微生物菌体和颗粒的去除效果，与金属表面是否存在微孔、毛刺、锯齿形裂痕等因素有关，并由材料的平均裂痕直径所决定。颗粒的附着力远远大于其重力作用，微生物菌体和颗粒被牢固地吸附在物体表面。要求生产设备的表面粗糙度Ra值必须小于微生物菌团和污物颗粒的直径，否则污物容易隐藏在裂痕中难以清洗去除。

微生物菌体与污物颗粒在设备表面形成的附着力是不同的，污物颗粒在设备表面有多种形式组成。颗粒通过油脂和胶体等物质与脂肪颗粒和坚硬颗粒紧密地固定在一起；或者由相互凝聚在一起的脂肪与沉淀物及胶体层组成。清洗剂必须能作用于这些物质，当然这与设备是否具有良好的卫生设计有关，要求设备的表面应具有较高的洁净度，其裂痕直径应小于细菌、酵母和霉菌的大小。

细菌：0.15~10μm
酵母：1.5~100μm
霉菌：5μm
冷轧钢平均粗糙度：0.2~0.5μm
表面刮痕：10μm
人的头发：100μm

对清洗过程的基本要求

被清洗的系统必须封闭起来。清洗液必须直接与污物接触，清洗液的浓度、作用温度和作用时间必须达到工艺要求，同时机械作用要全部作用于被清洗的部位。清洗掉的污物必须以流动方式从设备中排出，即附着物必须呗溶解去除掉，防止污物重新沉积。

清洗剂本身对产品有害，它们同样必须全部排出被清洗的系统。由于清洗过程中酸和碱液的浓度被稀释，需定期调节和检测其浓度。

影响清洗的因素

清洗过程是机械作用、化学作用和温度效应共同作用的过程。首先要发挥机械作用，即以较高的流速，增强冲击力，冲刷掉表面上的附着物。然后清洗剂在温度和表面活性物质的协同作用下发挥化学作用（提高清洗温度，可以加速化学反应速度，促进污物分解；加入表面活性剂来降低设备表面附着物的表面张力），使污物输送、崩裂或溶解，脱离附着表面。利用上述各因素的协同作用，才能彻底破坏污垢膜。

影响清洗的主要因素

污物的性质（坚硬程度、附着能力等）；设备表面粗糙程度；机械作用力（冲刷强度）；清洗剂和杀菌剂的种类和浓度；作用温度；作用时间等。

清洗工艺的制定应考虑上述诸因素的影响。其中冲刷强度是主要因素，对于那些不宜使用化学清洗剂的场合，就要增加冲刷强度和提高清洗剂的温度来补偿。对于热敏感污物，若温度提高，反而会引起污物与金属表面附着力的增加，清洗时只能靠增加冲刷强度和提高清洗剂浓度来达到预定的清洗效果。

影响清洗时间的主要因素

污物；清洗剂的种类、质量和功效；作用组分的浓度；清洗温度；机械作用。

在保证工艺质量要求的前提下，应尽可能缩短清洗时间，以提高设备的周转率。清洗时间与冲刷强度有关，也与清洗剂的浓度和温度有关。在冲刷强度大、清洗剂的浓度高时，所需的清洗时间就短。

提高清洗温度，能加速清洗剂与污物的化学反应速度。一般情况下，在65℃之前，温度每升高10℃，其化学反应速度将提高1.5~2倍，清洗时间随之缩短。如果当温度超过85℃时，可能形成“黏糊”层，造成腐蚀。

增强机械作用效果的因素

增大清洗液的压力；加大体积流量和数量；加强流体的机械作用；提高液体流速度（湍流效应）；平滑管壁的理想雷诺数一般介于3000~9000；管道直径的影响（DN50~100）；流速（＞2m/s）。

清洗剂与杀菌剂

清洗剂

清洗剂的要求

清洗剂是影响清洗效果的主要因素。良好的清洗剂应具备如下要求。

对清洗物表面污垢，有疏松的能力（有机物溶解能力）。有良好的湿润能力，使洗涤剂能穿透到污垢中取，促使其崩解，发挥作用快而有效。

污物携带能力强，使疏松的污垢成为细颗粒，并使之成悬浮状态，而不再沉积于清洁物体的表面。残留的洗涤剂与悬浮的污垢，能被迅速冲洗除去。

有良好的螯合能力，使硬水中或清洗表面矿物质污垢带来的钙、镁盐，均能溶解在溶液中。在碱性溶液中，具有溶解沉淀钙、镁盐的能力（钙溶解力）。有一定的杀菌能力。

对被清洗的设备，不应产生腐蚀作用或其他有害作用，应具有缓冲力和皂化能力，不腐蚀原材料。

易在水中溶解，低温下也有效，不产生泡沫，易冲洗，不易沉淀，不与水中的盐起反应。

一种包含有碱类、磷酸盐、润湿剂、螯合剂和适当配比杀菌剂的洗涤剂，基本能满足上述要求。上述成分的优点在于其相互间的协调作用，即当两种物质混合使用时，具有比两者单独使用更高的效果。

清洗剂的种类

清洗剂应根据污物的性质进行选择，这样才能取得理想的清洗效果，见下表：

污物的种类	清洗剂		添加剂
污物的种类	碱液	酸液	氧化剂	表面活性剂
蛋白质	+++	++	特殊情况添加，不含在酸性产品内	一般
厌水性污物，如油污和脂肪	+	- -	特殊情况添加，不含在酸性产品内	非常好
低分子碳水化合物	+++	+++	不需要	不需要
高分子碳水化合物	+	- -	好	特殊情况添加
矿物类污物	- -	+++	不需要	不需要

注：+++表示非常好； ++表示好； +表示一般； - -表示无效。

碱性清洗剂

碱性清洗剂是由不同成分的无机碱性化合物，如磷酸盐、硅酸盐及氢氧化钠、氢氧化钾等和表面活性剂构成。比较常用的氢氧化钠和磷酸钠。

氢氧化钠（NaOH）为强碱，片状固体，易潮解，也有各种浓度的液态商品。具有很好的有机物溶解能力、脂肪皂化能力和强烈的杀菌效果，具有较强的腐蚀性，易造成皮肤灼伤。是大多数清洗剂的基础，添加浓度为1.5%~2%，具有很强的清洗效果，同时还能杀菌。在氢氧化钠溶液中添加辅助剂即表面活性剂，能够大大提高清洗效果。表面活性剂在清洗剂中可以降低水的表面张力，使污垢得到浸润，并使之脱落。使用表面活性剂可降低氢氧化钠的浓度而达到相同的清洗效果，所以，可以降低清洗成本。

啤酒厂常用的洗涤剂中有磷酸三钠、焦磷酸四钠、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠等。磷酸三钠具有良好的去垢能力、污垢悬浮能力和漂洗能力。焦磷酸四钠具有相似性质。三聚磷酸钠和六偏磷酸钠具有良好的整合力和分散能力。三聚磷酸钠还具有良好的增效作用，磷酸盐是大多数碱性洗涤剂中的有效成分。磷酸钠水溶液呈碱性，乳化剂，对铝、锡有腐蚀，伤皮肤，有刺激性。因为含磷，排污对环保不利。

纯碱。腐蚀性低于氢氧化钠，去污能力也差些，多用于手工洗涤操作。

硅酸钠（偏硅酸钠、原硅酸钠）。具有较好的有机物溶解力与润湿性，以及分散于漂洗能力。

酸性清洗剂

酸性清洗剂主要为硫酸、硝酸、磷酸和各种有机酸，不能使用盐酸（对不锈钢设备由腐蚀作用）。酸能溶解无机类沉淀物，如啤酒石、水垢。啤酒石是由80%的无机物（草酸钙和碳酸钙）和20%的有机物（蛋白质、鞣酸、酒花树脂）组成。啤酒石粗糙的表面为杂菌提供了最好的栖身之处。因此，必须定期除去啤酒石，清除啤酒石的最佳物质是稀释后的硝酸（0.5%~1.0%）或磷酸。

有机酸（柠檬酸、醋酸、酒石酸等）的腐蚀性比硝酸低，具有良好的缓冲性，对皮肤有轻度腐蚀，属于环保型的清洗剂，但价格较贵。

润湿剂

润湿剂一般称为合成洗涤剂，可分为三种类型：阳离子型、非离子型和阴离子型。洗涤剂中最普遍用的是阴离子型，其中最重要的有硫酸化醇类和烷基芳基磺酸盐（如Teepol）。主要的非离子型润湿剂是聚环氧乙烯（如Lissapol N），它能与阴离子型或阳离子型润湿剂并用，缺点是会产生过多的泡沫。阴离子型、非离子型润湿剂，都具有良好的润湿、分散和漂洗能力，但单独使用时去垢能力较差。阳离子型润湿剂主要是季铵化合物，更多地作为灭菌剂而不是作为润湿剂使用。

螯合剂

有机螯合物主要如下。

羟基羧酸盐类：如葡萄糖酸、柠檬酸、葡庚糖酸等。
氨基羧酸盐类：如乙二胺四醋酸（EDTA）、氮基三醋酸、二乙基三胺戊醋酸等。
羟基氨基羧酸盐类：如羟乙基乙二胺三醋酸，这类化合物与氨基羧酸盐很相似，在高pH值范围内，对铁离子有较好的螯合作用。

无机和有机螯合剂在不同pH值条件下效果不同，例如聚磷酸盐在中性和低碱性pH值范围内效果甚佳，在强碱性范围内，螯合作用显著下降。又如在中性和微碱性pH值范围内，乙二胺四醋酸（EDTA）较葡萄糖酸盐的螯合作用强，当pH值升高时，葡萄糖酸盐的螯合作用又迅速超过乙二胺四醋酸（EDTA）。葡萄糖酸盐在高pH值范围内，对铁离子有良好的螯合作用。

氢氧化钠的有机物溶解能力和杀菌作用，以及偏硅酸钠的润湿力和分散漂洗能力，再加上三聚磷酸盐的螯合作用，可以组成有效而经济的现场洗涤剂。如果要清除啤酒石或加热管上的积垢，上述配方再配以乙二胺四醋酸（EDTA）和葡萄糖酸盐，效果更好，但费用较高一些。

用于不同材质的清洗剂

上述广泛使用的洗涤剂，适用于钢制和不锈钢制容器表面，也可用于橡胶管。如用于铜和锡制容器，可再加些还原剂，如亚硫酸钠，以免受强碱的腐蚀。对于铝制和搪瓷容器，不适宜用强碱，通常使用较柔和的洗涤剂，如1%纯碱与硅酸钠的热混合液，使pH值不超过11.一般来说，由于金属材质总是含有微量的其他金属，在选用洗涤金属容器的洗涤剂时，要考虑采用合适的品种。

洗涤木桶最好使用热水，而不用碱液。在清洗过程必须用手接触碱性洗涤剂时，宜用纯碱和磷酸三钠的混合液代替苛性碱。洗瓶的洗涤剂最好具有：良好的杀菌、分散和漂洗能力；能有效地去除积垢；良好的钙镁螯合能力。采用3%的苛性钠加0.2%的葡萄糖酸钠基本可以满足要求，对洗掉铝箔上表也是有效的。

去除不锈钢或铝制容器表面的啤酒石用硝酸，钢制容器的啤酒石可以用硫酸或氨基磺酸去除。氨基磺酸用于大多数材料表面是安全的。搪瓷表面可使用2.5%的冷溶液，或采用0.2%~2.0/65~70℃的热溶液。啤酒石长时间与热碱液接触也会疏松起来。要彻底去除啤酒石，最好做成含有乙二胺四醋酸（EDTA）的糊状体使用，经过1~2h后，用水冲去。根据以上所述，洗涤剂各项成分的性质和作用见下表：

成分	有机物溶解力	润湿力	分散力	漂洗力	灭菌力	钙螯合力	钙盐溶解力
氢氧化钠	XXXXX	X	X	X	XXXXX
碳酸钠（纯碱）	XX	X	X	X	X
偏硅酸钠	XXX	XXX	XXXX	XXX	XX
原硅酸钠	XXX	XX	XXXX	XXX	XXX
磷酸三二钠	XX	XX	XXXX	XXX	XX
湿润剂（合成洗涤剂）		XXXXX	XXXX	XXXXX
三聚磷酸钠	XX	X	XXX	XX		XXX
六偏磷酸钠			XXXX	XX		XXX	X
葡萄糖酸钠						XXXXX	XXX
乙二胺四醋酸（EDTA）						XXXXX	XXXXX

注：X表示作用能力，越多则能力越强。

杀菌剂

啤酒厂使用的杀菌剂，应无毒无味，没有腐蚀性，因此，部分企业采用蒸汽或热水杀菌。但是蒸汽杀菌，需要保持设备在100℃，至少15~20min才有效。而且蒸汽杀菌，必须先将设备清洗干净，否则污垢会被黏固在容器表面上，反而造成以后杀菌的困难。在现代化生产车间，啤酒罐的体积越来越大，为了防止抽真空现象的发生，一般不宜采用热杀菌，而选用不超过40℃的冷杀菌，通过化学或物理的杀菌方法来实现。

杀菌剂的种类

碱性化学杀菌剂

碱性化学杀菌剂的主要成分是氯（次氯酸盐），一般使用次氯酸钠、二氧化氯（ClO₂）、氯化的磷酸三钠（含有效氯3.5%）、三异氰尿酸等。采用氯杀菌，对金属有腐蚀性，在存在有机物或高pH值条件下，会降低其杀菌效果。对某些涂料，如酚醛树脂，由于会形成氯酚，将大大影响啤酒口味。所有氯杀菌剂的能力，都以有效氯表示。通常配制成50~100mg/kg的有效氯溶液，因为在此浓度下腐蚀作用很小。

次氯酸钠NaClO碱性溶液通常含有10%~15%的活性氯，对铝、锡、不锈钢有腐蚀作用，对皮肤有轻度伤害。文献称铬镍不锈钢与含0.3%有效氯的盐或次氯酸盐溶液接触时间不宜超过4h，否则将引起腐蚀。但含钼的铬镍不锈钢，对低于10%浓度的次氯酸溶液具有抗蚀性。

当pH值和温度升高时，碱性洗涤剂灭菌效果增长很快。如使用苛性钠和硅酸钠，在43℃以上，温度每升高7℃，其灭菌效果增长一倍。

酸性化学杀菌剂

酸性化学杀菌剂的主要成分是具有氧化作用的过氧化氢、醋酸和过氧乙酸。根据清洗污物的情况还可以选用四价铵盐、甲醛和含碘杀菌剂。在使用自动清洗系统时，四价铵盐容易产生泡沫，冲洗比较困难，需要耗费较多的冲洗水。

含氯的水溶液。水中活性氯浓度达到200μg/g以上时，具有杀菌作用，氯溶于水后，生成不稳定的次氯酸，再释放出原子态的氧，具有杀菌作用。
双氧水H₂O₂。浓度达300μg/g以上，具有杀菌作用，是由于它能释放出原子态的氧。
硝酸溶液浓度达到0.3%时，也具有杀菌作用。
过乙酸CH₃COO-OH。在所有过氧化物中，过乙酸氧化性最强。它与谁能无限混溶，有强烈的刺激味，高浓度过乙酸存在燃烧和爆炸的危险。啤酒厂使用的应是稀释后的商品。

含碘杀菌剂

含碘杀菌剂腐蚀性小，无毒，对啤酒风味无影响，在国外早已普遍应用。其成分中通常含有元素碘、一种润湿剂和一种酸，如磷酸。湿润剂能大量减少碘的治污和腐蚀性能。在相同浓度下，碘的杀菌能力较氯高。游离碘浓度12.5~25mg/kg既能达到有效的杀菌作用。

甲醛

浓度为40%的甲醛水溶液是一种有效的杀菌剂，没有腐蚀性，也不受有机物的影响，但有强烈的刺鼻气味，使用后应彻底冲洗干净。否则，如有微量残余甲醛进入啤酒中，就会影响啤酒风味和引起浑浊。杀菌时，通常采用2%的甲醛溶液。现在，在食品工业中人们不太愿意使用甲醛，因为其有一定的致癌作用。

季铵化合物

季铵化合物已大量用于啤酒工业，它在低浓度下，即能快速灭菌（100mg/g，15min），而且无臭无味无毒，且具有湿润能力，故又作为洗涤灭菌剂。但是这种灭菌剂能附在容器表面上，用水冲洗后，留下色斑，且对啤酒泡沫稳定性有影响，不适宜洗刷酒杯用。季铵化合物的杀菌性能，在使用硬水时有所下降，但温度升高，碱性加大，则能提高其灭菌能力。

两性表面活性剂

这类化合物（如十二烷基二氨基乙基甘氨酸，简称do-dicin），无腐蚀性，毒性很小，无臭无味，不影响啤酒泡沫稳定性，具有广泛的灭菌性能，对酵母菌、霉菌和细菌的灭菌效果良好，并且具有良好的分散能力，只要容器表面光滑，其清洗与灭菌工作，能在同一操作中一次完成。采用1%~2%苛性钠溶液，内含0.05%~0.1%十二烷基二氨基乙基甘氨酸，温度保持50~60℃，即能达到良好的灭菌效果。制备无菌原水（灭菌后冲洗用），通常采用1~2mg/kg氯杀菌，或使用经砂滤棒或反渗透法处理的无菌水。空气灭菌一般采用紫外线或臭氧处理的灭菌方法，也可采用化学灭菌剂如过氧化氢及二氧化氯等，目前已广泛利用无菌过滤取代之。

常用的清洗剂和杀菌剂及其使用方法

项目\种类	碱性化学剂		酸性化学剂
项目\种类	NaOH	NaOH+NaClO	NaClO或KClO	硫酸	磷酸或硝酸	过氧乙酸		含碘杀菌剂
最高含量	5%	5%	300mg/L活性氯	1.0%~1.5%① 3.5%②	5%	0.0075%	0.15%	50mg/L活性碘
最高温度	140℃	70℃	20℃① 60℃②	60℃	90℃	90℃	20℃	30℃
pH值范围	13~14	≥11	≥9					≥3
水中Cl^-最高含量	500mg/L	300mg/L		150mg/L① 250mg/L②	200mg/L① 300mg/L②	300mg/L
最长作用时间	3h	1h 2h 0.5h		1h	1h	0.5h 2h 24h

①铬镍钢 ②铬镍钼钢

清洗剂和杀菌剂的应用

某些物质虽然同时具备清洗和杀菌双重作用，但不一定这两方面作用都显著。如果把效果较好的清洗剂和杀菌剂结合起来使用，可以形成效果更好的混合制剂，即清洗杀菌剂，它是一种包含有碱类、磷酸盐、湿润剂、螯合剂和适当配比杀菌剂的清洗剂，基本能满足上述要求。上述成分的优点在于，其相互间的协同作用，即当两种物质混合使用时，具有比两者单独使用更高的效果。如碱性清洗剂，除清洗能力外，尚具有一定的杀菌能力，如果与氯化物结合使用，则显示更有效的杀菌效果；又如季铵化合物是杀菌剂，但是也具有清洗作用，如果和碱液结合，其杀菌和清洗作用更明显。清洗杀菌剂可以将生产设备的清洗与杀菌两个过程一次完成。

如何选择正确有效的清洗程序取决于特定的需要和条件。为适应纯种发酵和清酒无菌化的要求，对消毒剂品种的选取和消毒方式的设计提出了更高的要求。目前广泛应用于啤酒生产中的CIP消毒剂主要有三种（热水、二氧化氯水和过氧乙酸），三种消毒剂的优缺点比较见下表：

类别	热水	二氧化氯水	过氧乙酸
优点	便宜、容易获得、不腐蚀设备	强氧化剂，杀菌效果好	强消毒剂，光谱杀菌、无泡、无污染
缺点	易产生水垢、时间长、有冷凝水产生	有毒、易腐蚀	浓缩液气味刺激

常用消毒剂对微生物的有效性作用比较见下表：

类别	格兰阴性菌	格兰阳性菌	孢子	酵母	霉菌
有效氯	++	++	+	++	++
双氧水	++	++	+	++	++
过氧乙酸	++	++	+	++	++
酒精	++	++	--	++	++
醛类	++	++	+	++	+

注：++表示效果很好；+表示效果好；--表示效果不好

常用消毒剂的使用性能比较见下表：

类别	有效氯	过氧乙酸	醛类
稳定性	○	+	+
腐蚀性	△	○	#
起泡性	#	#	#
过水性	#	#	#
产生残留的可能性	△	#	○
经济性	△	#	#
遇到污垢的反应	△	△
有效的pH值	5~8	2~6	2~7

注：#表示非常好；+表示好；○表示满意；△表示可能有问题。

由此看来，过氧乙酸的消毒效果和使用性能比较适合用于啤酒工业大、中罐的杀菌消毒。（自酿爱好者一般采用二氧化氯或碘溶液进行杀菌，尤其是碘溶液浸泡+酒精喷雾的组合）

清洗剂和杀菌剂对设备的影响

目前，由碳钢制成、有沥青或其他保护涂层的传统容器，已经逐渐退出啤酒工业，取而代之的是不锈钢材质的现代化发酵容器，包括从糖化至发酵、过滤、再到灌装等哥工序的设备及管道等。所以在选择清洗和杀菌剂时要特别注意两点：有机污染物的性质；被清洗设备的材料特性。一般情况下，清洗剂和杀菌剂都会对不锈钢产生腐蚀，特别是有氯离子存在的情况下，这一点要引起足够的重视。因此选择清洗剂和杀菌剂也要充分考虑化学药品本身的特制。如过氧乙酸对橡胶制品有腐蚀作用，但它在酒精和水中会分解，在产品中只有痕量存在，不会产生危害。

清洗剂和杀菌剂对不锈钢的影响

氯化物对不锈钢设备的影响

为了增强清洗剂和杀菌剂功效，一般均含有少量氯化物。因为氯离子对不锈钢有一定的腐蚀作用，使用上述物质时会对不锈钢产生腐蚀，其形式是产生点（孔）腐蚀，发生在晶体界面上，且不易被人们察觉。如冷却板穿孔、焊缝近处穿洞等现象时有发生，这也是染菌的根源。不锈钢经表面处理后，在其表面可形成一层不到3mm厚的极薄的坚实钝化膜。但氯离子是它的“天敌”，有很强的穿透能力，易造成设备的腐蚀。

酸对不锈钢设备的影响

不锈钢的抗腐蚀性能具有一定的局限性，一般奥氏体不锈钢对有机酸和部分无机酸，如硝酸和磷酸具有良好的抗腐蚀性。但对盐酸和硫酸与普通碳钢一样不耐腐蚀，甚至对由含氯离子的化学物质引起的应力腐蚀，还不及碳钢。

对密封圈的影响

密封圈是用弹性橡胶材料制成的，且直接与啤酒接触，所以这些材料必须具备国家规定的纯度，不能带入任何影响啤酒口味的物质。不同的原材料使之具备不同的硬度、弹性、拉伸极限以及耐温和膨胀性。密封圈的分类及材料名称见下表：

类别		根据ISOR1629的简写	商业名称
弹性橡胶材料	丙烯晴-丁二烯橡胶	NBR	Perbunan
	氯化丁二烯橡胶	CR	氯丁橡胶
	氟橡胶	FPM	Viton
	乙烯-甲基-二烯橡胶	EPDM	丁纳橡胶
	乙烯-甲基-多硅氧烷	MPQ	密封橡胶
热塑性原材料	聚四氟乙烯	PTFE	特氟龙
	聚氯乙烯	PVC
	Polyamid	PA	尼龙

star san

对于自酿爱好者来说，star san在国外非常流行，它具有使用简单、无需冲洗、无毒、高效等特点，所以使用star san可以让灭菌工作变得简单高效。

star san是一个无味无臭、免冲洗（在推荐的浓度下）食品级消毒剂。按照要求使用时，它可以在5分钟内将接触到的所有微生物完全消灭，并且形成丰富的泡沫到达一些设备中意想不到的地方。它还会在表面留下一层微型膜（效果延续到干燥以后一段时间）持续对设备进行保护，这层膜不会影响啤酒的质量、味道、澄清度或者颜色。starr san是磷酸与十二烷基苯磺酸混合物，这种混合方式提供了一个独特的灭菌系统，这种灭菌系统不受到过度的有机物的影响。应用场景非常广泛，可以用在浸泡、涂擦或者喷雾瓶中。并且可重复使用，在密封容器中保持有效长达三至四周（只要pH为3以下即可）。推荐的配比浓度为：每1盎司的star san原液兑5加仑水（大约156ppm，也就是1毫升原液兑641毫升的水）。

注：这家公司（Five Star）是专门生产酿酒用品的厂商，他们还有一种含碘的杀菌剂（IO-STAR Iodophor），这里就不进行介绍了。

清洗方式

采用洗涤剂清洗容器和管路，清洗之前，先用水冲洗，除去大部分污垢，然后再用洗涤剂洗涤，以节省洗涤剂用量。用洗涤剂清洗完毕后，再用水淋洗干净；如需灭菌，待用灭菌剂灭菌后，再以无菌水淋洗干净。如果用洗涤灭菌混合剂，则清洗和灭菌一次完成，然后用无菌水淋洗干净。

过去，传统的清洗方法需要拆卸管道，用手工以刷子刷洗，再用水冲去污垢。这种清洗方法，劳动强度大，费时且难以达到无菌要求。近代的清洗方法，普遍采用原位清洗法（cleaning in place，简称CIP），以代替手工操作，并使全部清洗过程往自动化和程序控制过度，清洗效果较过去也有飞跃的发展。同时，由于人不需要进入容器内，也容易做到无菌。

技术要点

原位清洗法主要用于大的密闭容器，如发酵罐、贮酒罐、糖化锅、麦汁煮沸锅、回旋沉淀槽及槽车等大容量设备，这种设备需要的清洗液的量很大。其原理是将清洗液喷射到整个容器内表面，从而进行清洗和杀菌。

清洗剂

以清洗剂的使用方式分，可分为一次性使用和循环使用两种。采用一次性清洗方式，被清洗的系统污染危险性小，清洗剂浓度低，但操作费用高，能耗高。此方式常用在清洗系统范围小或清洗要求较高的场合。另一种是清洗剂循环使用的清洗方式，啤酒厂广泛采用此方式，清洗剂用量节省，能源消耗较低。但一次性投资较大，需要占据较大的空间。

清洗温度

以清洗操作温度来分，可分为冷清洗与热清洗。冷清洗常用于大容器的清洗，主要是为大罐操作安全考虑。对于发酵罐而言，在任何情况下，其清洗温度都不得高于45℃，否则，就可能造成发酵罐的损坏。热清洗常用于小容器、管线及设备的清洗。

清洗装置的类型

一般使用洗罐器对锥形罐进行清洗，清洗液经洗罐器喷射到罐体内表面，然后清洗液沿罐壁向下流淌。一般情况下清洗液会形成一层薄膜附着在罐壁上，这样机械作用的效果很小，清洗效果主要靠清洗剂的化学作用来实现。要根据自己的生产特点、工艺要求、发酵容器的形状和大小，选择适宜的清洗装置，锥形罐的清洗装置主要有下列三种：

固定式洗球

固定洗球是最常用的清洗装置，是多数设备的标准配置。由于固定式洗球喷出的清洗液只能打到内壁的各个点上，因此，在射流之间的区域必须用大量的水、碱和酸进行冲洗，只有这样才能在全部大罐表面取得符合要求的清洗效果。因此，清洗成本较高。另外，这种清洗形式本身也具有一些不可靠因素：一方面，固定式洗球的自由流通表面会被颗粒堵住，因而产生不期望的筛选效应；另一方面洗球上被堵塞的孔必然在大罐内壁产生一个盲区；此外，固定式洗球对大罐的下部不产生任何机械作用，无法令人满意地去除下部三分之一区域内的紧密附着物。

使用固定的多孔球形喷头，清洗时，将洗液喷淋到容器的顶部和上壁，借重力作用，使洗液往下流时，除去下壁的污垢。这种清洗方法，清洗液的压力比较低（0.15~0.25MPa），对器壁的冲击力小，去垢的效果也比较小。

旋转式洗球

旋转式洗球，能够比固定式洗球产生更好的机械作用。旋转式洗球能产生定向的液体射流，能形成较高的冲击力和润湿能力。与固定式洗球相比，旋转式洗球采用缝隙状开孔，在罐体内表面产生扇面状射流。这种扇面状射流能通过剪切作用去除大罐内表面的产品残留物，所用作用的面积也明显大于固定式洗球。通过附加的机械作用，可缩短CIP的清洗时间，降低清洗液的浓度。另外，因缝隙的阻挡作用明显低于固定式洗球的圆孔，故全部流通面的阻塞危险也明显降低。旋转式洗球适用于直径不超过4.5m的大罐，工作压力为0.15~0.3MPa。如果选择过高的工作压力，将导致洗球旋转速度过快，由于射流的雾化而影响清洗效果。旋转式洗球和固定式洗球的最佳工作压力俊伟0.15~3.0MPa。

旋转式喷射洗罐器

使用轩装饰喷射洗罐器可以增强冲洗的机械作用。如果发酵罐的直径大于4.5m，或者罐的内表面污物的附着力极强时，建议不适用旋转式洗球，而是采用旋转式喷射洗罐器。这种清洗装置的工作压力为0.3~0.5MPa，清晰范围最大可达16m。它可在给定时间内提供360°范围内的密集清洗，最高工作温度95℃，清洗发酵罐的规格可达700m³。其工作原理为清洗液流经涡轮、齿轮装置和喷头本身，然后分散到4个或8个喷嘴，产生高密度的喷射。随着洗罐器的旋转，形成的网状秽迹不断变密。洗罐器经过8次旋转后，网纹已经达到最佳紧密度。此时，可以假定大罐上的任何一个点都被射流喷过。通过洗罐器的上述工作方式，可以准确地预先计算出，罐内的每个点在经过多长时间和采用多少水量和清洗剂之后被冲洗干净。此外，洗罐器的旋转运动可以用专门的传感器进行探测，并用相应的计算机程序进行评定。

由于喷头和喷嘴的转速差异，喷射会产生一个控制的运转保证清洗距离内的区域得到有效的清洗。完整的清洗运转在喷头旋转43圈后产生，然后重新开始。此外，两个外部的喷嘴可保证对喷头本身外表面进行清洗。

每个球形清洗器的清洗液流量约12m³/h。特殊球形清洗器的作用半径可以达到5m，清洗液流量达到60m³/h。在被清洗设备比较脏和罐体直径较大时（＞2m），一般采用旋转式喷射清洗器，通过增加清洗器出口压力（0.7MPa）来加大清洗半径。与球形清洗器相比旋转喷射性清洗器可以采用较低的清洗液流量。

采用洗罐器的优点：同其他清洗方式相比，具有强力的喷射和高效清洗效果；能节约清洗时间；水和清洗剂的用量降低；自我清洗设计，无自身污染。

利用高压旋转喷射器，清除麦汁煮沸锅内壁和加热器上的污垢及有机沉淀物，或清洗不锈钢发酵罐和啤酒槽车上的啤酒石，可采用葡萄糖酸钠或乙二胺四醋酸（EDTA）的碱性清洗剂。若为搪瓷容器，可以使用没有腐蚀性的纯碱和硅酸钠替代清洗液中的火碱，效果也很好。

CIP清洗系统的缺陷

CIP清洗系统虽然具有很多优点，但该系统存在以下清洗缺陷。

由于CIP循环清洗罐自身罐体的清洁有可能存在问题，因此往往容易成为二次污染源，对纯种发酵和清酒无菌化形成潜在威胁。

使用碱液作为清洗剂，在清洗发酵罐和清酒罐时必须先将罐内二氧化碳泄压排空再进行清洗，浪费大量的二氧化碳并且要相应增加碱液的消耗量，增加成本。同时由于碱液和罐中残留的二氧化碳反应而使得整个清洗剂的浓度和成分不断变化，使清洗效果不稳定和难以控制。

清洗时间较长，耗水量和耗电量比较高。由于此种清洗方式是在没有压力的情况下进行清洗，因此当清洗完成后投入使用时，罐内仍然残留有大量的空气，给酒液带来被氧化的危险和二次微生物污染的危险，并往往容易造成因回流泵抽空引起负压而使罐体内陷的危险。由于消耗大量的清洗剂和水，给污水处理带来巨大的压力。

CIP清洗的方式

原位循环清洗法

原位循环清洗法是指洗涤液在管道、设备或容器不动的情况下，进行循环清洗。它的优越性是不需要拆卸管路和设备。清洗液和被清洗的设备管路用固定管路连接，形成一个密闭系统，然后进行循环清洗，免除了人工刷洗。洗涤液的容量至少要达到被清洗空间的50%以上，因此，此法适用于清洗管路和较小的容器，特别对薄板冷却器等手工洗涤比较麻烦的设备。

循环清洗方法的应用，现已普吉岛生产的各个方面，只要被清洗的设备或管道和洗涤液有一循环导管和泵，就可进行原位循环洗涤，达到高标准的清洗和无菌条件。如用热的洗涤剂溶液进行循环洗涤（如85℃以上的热水、70℃的热碱液或热酸液），则效果更好。

采用原位清洗，可以将洗涤剂和灭菌剂，组合在一次清洗中进行，也可以分别进行，先洗涤，后灭菌。不管采用哪种方法，洗涤灭菌剂必须具备足够的泵送容量、合适的压力（0.07MPa以上）和速度、才能得到有效的结果。关于管道的清洗，主要应使洗液在管道内的流速形成涡流（雷诺准数Re＞30000），因为涡流的液流，具有更大的能量，其对管道的擦洗作用，将增强洗液的各项有关性能。一般洗液流速控制在2m/s（管道）比较合适。当然，这不是一成不变的，必要时，还需根据管径、液体的相对密度和黏度进行适当调整。

原位机械清洗法

原位机械清洗法主要用于大的密闭容器，如发酵罐、贮酒罐、糖化锅、麦汁煮沸锅、回旋沉淀槽及槽车等大容量设备，这种设备需要洗涤液的量很大。其作用是将洗涤剂喷射到整个容器内表面，有以下两种不同的方法，可以达到清洗的目的。

喷淋清洗法

使用固定的多孔喷头，洗涤时，将洗液喷淋到容器的顶部和上壁，借重力作用，使洗液往下流时，除去下壁的污垢。这种清洗方法，洗液的压力比较低（0.15~0.25MPa），对器壁的冲击力小，去垢的效果也比较小。

喷射清洗法

利用高压回转多孔喷射器，使喷出的液流，集中在容器的某一表面，起冲击摩擦作用，并维持一定的时间。在喷嘴回旋360°时，就可以使容器全部内壁都被喷射到。这种清洗方法，洗液的压力比较高（0.30~0.70MPa），对器壁的冲击力大，去垢的效果也强。

采用机械清洗法，泵送的能力和位置，管路的规格和距离，以及清洗液的温度都应该考虑进去。

利用高压喷射器，清除麦汁煮沸锅锅壁和加热器上的污垢及有机沉淀物，或洗涤不锈钢发酵罐和啤酒槽车上的啤酒石，可采用葡萄糖酸钠或乙二胺四醋酸（EDTA）的碱性洗涤剂。如为搪瓷容器，只要将洗液中的苛性钠，以没有腐蚀性的纯碱和硅酸钠代替，效果也很好。

采用原位清洗法，也可采用移动清洗车，将清洗灭菌液配好，自身循环清洗，清洗完毕，将清洗液放掉再用水冲洗干净。

实用清洗杀菌技术

传统工艺生产中的清洗杀菌技术

冷却设备

回旋沉淀槽每次使用前后，均用清水冲洗，以除去污垢和啤酒石，停产再用时，应将糖化设备以热水冲洗，在煮沸锅加热后，泵送至回旋沉淀槽，以清洗热麦汁管路。薄板冷却器和冷麦汁管路，每次使用完毕，需要热碱水冲洗，或通入90℃热水，使出口温度达到80℃以上，保持15min（可用热水循环），然后用冷水冲净备用。每周用2%热碱水循环半小时，然后用冷水冲净备用。生产间歇应定期拆开薄板冷却器，清除酒泥和水垢，以保持良好的冷却效果。

发酵室

根据国内情况分述如下。

发酵室在连续使用过程中，每周用石灰水或漂白粉涂刷墙壁和地面，次日冲刷干净每2周利用甲醛杀菌1次，每1m³空间使用甲醛5~25g。

停产后再用时，瓷砖墙和地面，用石灰、漂白粉混合乳液（5:1）涂刷1次，24h后冲刷，地面再用漂白粉灭菌1次，然后用甲醛熏蒸灭菌，每1m³空间使用甲醛5~15ml。如用火熏蒸，可在甲醛容器中，加少量高锰酸钾，任其挥发即可。利用气体灭菌比液体效果好，穿透力强，不易留下死角。

发酵罐

每次放料后，用水冲洗，并刷净器壁附着物，然后涂刷石灰乳，保持15min后冲净。

圆柱锥底罐采用CIP清洗法，清洗方法已如前述。洗涤剂一般采用1%氢氧化钠（或纯碱）和硅酸钠混合液，也可用磷酸三钠取代氢氧化钠。

发酵罐在停产后再用时，先用甲醛喷洒，保持24h，再用石灰乳涂刷3次，冲洗后擦干备用。或采用机械清洗，最后用灭菌剂喷淋杀菌后，再用无菌原水冲洗干净。

管道

麦汁管道和连接的耐压橡皮管，在连续使用时，使用前后均需用水冲洗，每周刷洗后，要用0.1%甲醛溶液灌入管内，浸泡一夜，翌日冲洗后使用。如在1周以上未使用，在投产前，先用水和刷子刷洗干净，再用0.1%甲醛溶液浸泡12~24h，冲净后使用。

麦汁管道也可采用碱性洗涤剂加新洁尔灭进行原位清洗。国内习惯用泡沫橡皮球，蘸碱性洗涤剂洗涤，即球从管的一端放入，开洗涤剂泵或压缩空气，使球从另一端射出。啤酒管道也可用此法清洗。钢管的清洗，也可先用5%硫酸加酵母，采用球法刷洗，冲净酵母泥，再用甲醛浸泡12~24h，然后冲净使用。

倒酒和下酒管道的清洗同麦汁管道。

倒酒泵

连续使用时，与管道连在一起清洗。每周用0.5%~1.0%甲醛溶液浸泡过夜，冲洗后使用。也可用碱性洗涤灭菌剂进行原位清洗。

酒泵每月拆洗1次。停产后再用时，先用碱液洗涤剂进行原位清洗，用水冲净后，再用0.1~1%甲醛溶液杀菌，冲净甲醛后再用。

酵母桶和酵母添加器

木制酵母桶使用后，用水冲洗干净，并用无菌水冲洗2~3次；每周用碱性洗涤灭菌剂（纯碱+硅酸钠+新洁尔灭）洗涤，用水冲洗干净，再用无菌水冲洗2~3次；或用1%甲醛溶液喷淋灭菌后，用无菌水冲净。

金属酵母桶和酵母添加器每次使用后应刷洗干净，再用无菌水冲洗2~3次；每周用碱性洗涤灭菌剂（纯碱+硅酸钠+新洁尔灭）洗涤，并用水冲净，再用无菌水冲洗2~3次；或用1%甲醛溶液喷淋灭菌后，用无菌水冲净。

无菌水贮存罐

每周刷洗1次，先用石灰乳涂刷，保持1~2h，冲洗干净，再用1%甲醛溶液喷淋灭菌，12~24h后用水冲洗干净，再用无菌水冲洗1~2次。

无菌水贮存罐最好置备多套，交替使用。

滤水器

连续使用，每3天拆刷1次。如进水水质浑浊，每天拆帅一次。

滤水器每次拆卸清洁，即用1%甲醛溶液浸渍12h，再用无菌水冲洗干净。开始1h滤出的水弃之不用。如采用包膜过滤除菌器时，可采用原位清洗法清洗，再用无菌水洗净。

无菌空气贮存罐

无菌空气贮存罐和管道，每半个月用蒸汽灭菌30min。无菌空气棉花过滤器，每半个月换棉花1次，棉花先用1%水杨酸溶液浸湿压干后，130~150℃干热杀菌1h以上。如采用超玻璃纤维过滤器，在夹层中通蒸汽，再用蒸汽将过滤器灭菌。如采用滤芯空气过滤器，则应该定期更换滤芯。

贮酒室

贮酒室长时间停产后再使用，室内墙壁和地面应涂漂白粉或石灰漂白粉（5:1）混合剂，保持24h，然后用水冲洗，再熏硫磺或甲醛进行杀菌，保持24h。硫磺用量20~25g/m³，甲醛用量5~15g/m³。

贮酒室在啤酒全部出清后，进行一次大刷洗，清洗灭菌方法同前。

贮酒罐

贮酒罐在长期停产再使用使用时，先用清水刷洗干净，再用石灰乳涂刷，保持4~6h后，用水冲洗干净后，用1%甲醛溶液喷洒，保持12h，次日用清水冲净，使用时再用硫磺麻袋片燃烧灭菌（硫磺用量1~2g/m³）。

使用后的贮酒罐，先用空气排出罐内二氧化碳，再将沉淀酵母泥排出，用水冲净，人工用刷子仔细刷洗干净。刷洗时，要注意刷净酒罐上部的泡盖树脂和下酒口积存的酵母，而后用灭菌布擦干罐内积水，关闭人孔，从上口利用硫磺麻袋片灭菌，硫磺用量同上。

贮酒罐采用机械清洗法时，先用水喷淋干净，再用苛性钠和硅酸钠各1%~5%，加入0.1%新吉尔灭进行喷淋清洗和灭菌，然后用无菌水冲洗干净。

除酒罐在后发酵封罐时，用75%酒精将罐口擦洗灭菌，进行封盖，并用水将溢出的酒花树脂泡盖冲洗干净。

下酒用的橡皮管和工具

下酒用的橡皮管在使用前，先用清水刷洗干净，使用后立即走水冲净，用海绵橡胶球蘸5%硫酸和酵母泥，用压缩空气顶出，重复几次后，用水冲净，灌入1%甲醛溶液，放置12h，用无菌水冲洗干净。或用水洗净后，放置在甲醛水槽中浸泡，用时先用清水，再用无菌水冲洗干净。

发酵过程中使用的工具，用后均应及时刷洗，置甲醛液水槽内浸泡，用时以无菌水冲洗干净。

走道和下水道

走道和下水道在刷罐后，及时冲洗干净。走道和下水道，每星期用石灰乳和漂白粉涂刷1次，次日冲净。此项工作与地面的清洗灭菌同时进行。

现代生产中的实用清洗杀菌技术

锥形发酵罐的清洗

锥形罐清洗的基本问题

锥形罐的清洗，必须具备完善的原位自动清洗装置，包括碱液罐、酸液罐（稀硝酸）、杀菌剂罐和清洗喷头及送液泵等，通过自动程序控制系统，利用泵送，循环清洗，完成罐的清洗杀菌工作。大型容器如清酒罐、发酵罐不可能采用充满清洗剂来清洗，只能采用CIP清洗。设计及运行时必须考虑以下几个方面。

清洗液必须能润湿容器内的每一个角落，否则不可能达到清洗的目的。在清洗大罐时，CIP泵的流量和压力要求比较严格，需要做到使洗球喷出的液体能够通过机械力覆盖整个罐壁，流量达到沿罐周长方向每分钟每米20~35L。
清洗时需要有一定的清洗强度及液流量，才能把污物冲洗干净。
容器设计时，不要人为地制造一些死角，不合理地设置CIP流体无法覆盖的零部件，如人孔、仪表接口等。
喷嘴的口径应与流量匹配，口径不宜太小，否则容易引起雾化，达不到清洗效果。
大型容器的清洗，以冷清洗为宜。因为热清洗对设备本身不利，罐体的焊缝会因为温度的急剧变化产生收缩或膨胀造成撕裂，从而缩短容器的使用寿命。另外，热清洗后降温，容器内会产生负压，一旦真空保护阀出现故障，将导致容器失稳变形。建议大罐清洗温度不宜超过45℃。

锥形罐清洗的压力控制

经清洗器喷出的清洗液一定要使所有的设备表面都得到清洗，这一点非常重要。球形清洗器的作用半径约为2m，在卧式罐里使用这种清洗器时必须安装多个才能达到清洗要求。清洗液在清洗器喷嘴出口处的压力应当在0.2~0.3MPa之间；对于立式罐来说，祁雅丽测量不仅要考虑管路阻力造成的压力损耗，还要考虑发酵罐高度对清洗压力的影响。

压力太大时，清洗器的作用半径小，流量不够，喷射的清洗液不能不满罐壁；而压力太大时清洗液会形成武装，不能形成沿罐壁向下流动的水膜或者喷射的清洗液被罐壁反弹回来，降低了清洗效果。

容器的清洗按使用压力可分为如下三种：

低压清洗。压力为0.2~0.3MPa，清洗半径要小于2m，此方式适用于小容器的清洗。
中压清洗。压力0.5~0.6MPa，清洗半径3~4m。适用于大型容器如发酵罐的清洗。
高压清洗。压力3~4MPa；清洗半径可达6m，适用于糖化设备的清洗。

锥形罐清洗的流量选择

大型容器进行清洗时要控制一定的清洗强度和喷射两。清洗液流量的选择如下：

按容器周边来选择。即每米周长每小时清洗两需要1.5~3.5m³/（m·h）。罐直径大，周边长，需要较大的清洗两。小罐清洗时取下限，大罐取上限。
按容器内表面积来选择。即每平方米内表面积每小时需清洗0.2m³/（m²·h）。其考虑的原则是单位容积麦汁发酵产生的代谢物为常量。罐大，内表面积大，附着物量大，所以清洗量必须要大。

另外，以碱液清洗发酵罐及其他贮酒容器时，必须先将罐内的二氧化碳排尽，以降低碱液的消耗。理论计算，每中和1m³的二氧化碳，要消耗4kg氢氧化钠，或100L 4%浓度的碱液。

锥形罐清洗的基本方式

发酵罐的CIP清洗流程一般为：冲清水至无泡 → 2.0%~4.0%碱液循环清洗30min → 冲水至pH值为中性 → 消毒剂循环杀菌10min以上。

根据以上理论分析可以设计以下CIP清洗流程：

碱洗+酸洗+消毒；
碱洗+消毒；
酸洗+消毒；
含消毒剂的酸性清洗剂。

下面介绍某啤酒厂指定的容器清洗程序，见下表所示。冷清洗总的作业时间为110min，热清洗时间为55min，作业时间缩短了一半。

冷清洗程序
步骤	清洗介质	清洗时间 min	去除的物质
预洗	回收水	10	去除表面疏松物
主洗	化学清洗剂	30	去除沉积物
中间冲洗	水	10	去除清洗剂
杀菌	杀菌剂	40	杀死微生物
终洗	无菌水	20	去除杀菌剂

热清洗程序
步骤	清洗介质	清洗时间 min	去除的物质
预洗	回收水	5	去除表面疏松物
主洗	化学清洗剂	15	去除沉积物
中间冲洗	水	10	去除清洗剂
杀菌	杀菌剂	10	杀死微生物
终洗	无菌水	15	去除杀菌剂

锥形罐清洗的注意事项

清洗器的最底部应当留一个孔，使清洗器内部不留残液。
采用旋转喷射型清洗器时应当能自动监视自传情况，并定期进行人工检查。
高于清洗器的部位应当通过对清洗器喷嘴的调整，使其得到可靠的清洗。
清洗开始前，用空气将罐内二氧化碳排出，可以避免清洗时，碱液吸收二氧化碳，罐内形成真空造成罐体内陷损伤。
对容量大的罐体，清洗液的温度不能超过45℃，否则形成的真空会损坏罐体。
清洗液回收泵的流量应当比清洗泵高20%~30%，否则罐就会被“淹没”。
发酵罐每使用3次，可在碱洗之后，加一道1%硝酸清洗过程，以去除啤酒石。

清酒罐和高浓稀释罐的清洗

纯生啤酒对生产设备的清洗提出了更高的要求，作为传统的CIP清洗系统无法满足纯种发酵和清酒无菌化的卫生要求，为此采用二氧化碳环境下带压酸性清洗，并且结合在线添加消毒剂灭菌的CIP清洗方式，为啤酒的无菌化生产提供了有力的保障。在啤酒工业CIP清洗中清酒罐和高浓稀释缓冲罐的清洗频率是最高的。

清酒罐和高浓稀释缓冲罐的特点是：污渍相对不太严重；罐内残留有大量的二氧化碳，导致碱洗时损失大量的碱液，同时损失大量的二氧化碳；二氧化碳排空和备压占用大量的时间，设备利用率低。

传统CIP清洗中消毒剂用量0.5%~1.0%的过氧乙酸循环清洗30min，可以循环使用。由于过氧乙酸的滴定方法比较复杂，其浓度和添加量不易控制，既影响生产效率又达不到其应有的消毒效果，给产品质量带来潜在的危害。

二氧化碳环境下带压酸性清洗

酸性添加剂的选择。选择的酸性添加剂是以磷酸为主要无机酸，另外含有机酸、多种表面活性剂，还有防腐蚀剂、抑菌剂。各种成分所起的作用见下表

多种酸与清洁成分	清洗污垢、分解蛋白质、分解啤酒石，且适合硬水环境
防腐蚀剂	保护金属
含抑菌剂	使清洗剂能经济有效地回收和再利用，并且保持清洗剂不受微生物污染
过水迅速	减少水用量
降低表面张力	能快速渗透并去除“啤酒石”

酸洗方法与传统碱洗方法相比，不用排放二氧化碳，清洗时间比碱洗缩短了3h，可降低清洗成本大约50%左右。

在线添加消毒剂的灭菌方式

在线添加的工作原理。当完成CIP前面的清洗程序后，开始进入消毒程序。开启消毒剂添加系统时，CIP泵暂不启动，但添加泵与注入阀打开，当感应器检测到消毒液吸入时，CIP泵开始工作，同时开始计时，当到设定的消毒剂注入时间时，添加泵停止，注入阀关闭。到设定的CIP泵运行时间结束，则CIP泵停止，整个消毒过程结束。

在线添加的特点。整个消毒过程采用程序控制，所有相关泵及阀门等均自动控制，避免人工操作造成失误；根据每个罐离中心CIP距离的远近计算出消毒剂的添加时间，确保消毒步骤的有效性；在添加泵后设备压阀、泄压阀，保证注入精度。

消毒剂的添加量一定，消毒剂浓度稳定，因此不需要再每次灭菌前检测消毒剂的浓度，只需对洗罐后的洗罐水用专用试纸检测灭菌剂的浓度即可，既减轻了操作压力，又极大地提高了工作效率。

对150t清酒罐进行在线添加消毒剂灭菌和用CIP罐循环使用消毒剂的比较见下表。

分类	CIP循环使用消毒剂灭绝	在线添加消毒剂灭菌
消毒剂使用量	3m³的CIP罐，浓度0.5%，需消毒剂原液15L	每个罐在线添加需消毒剂原液4L
消毒时间	30min	30min
洗罐水微生物检测	各项指标大部分能合格，但有时出现个别批次超标	各项指标全部能合格，检测结果波动很小
清酒膜过滤前酒液微生物检测	啤酒有害菌含量较高	啤酒有害菌含量低

二氧化碳环境下带压酸性清洗结合在线添加消毒剂灭菌的新型CIP清洗方式，对清酒罐和高浓稀释缓冲罐的清洗消毒有非常好的作用效果，给纯种发酵和生产纯生啤酒创造了条件，极大地降低了酒液微生物污染的危险性，降低了清洗成本，提高了生产效率。

其他部件的清洗杀菌技术

管路的清洗

管路清洗的重点是充分发挥机械作用，以提高清洗效果。因为清洗管路时，流动状态对清洗效果的影响非常大，流速慢时管内的流体易于分层，受摩擦力的作用，管道内流体的流速自中心向边缘呈速度梯度变化（变慢），这样污物就难以洗掉。因此在进行管道清洗时，必须采用较高的流速，使管路内形成湍流。

为确保管道清洗干净，CIP清洗液必须有一定的冲刷强度，其量值可参考下表中的经验数据。用热清洗液进行清洗时，清洗液在管内的流速保持在1~1.5m/s。另外，还要重视对CO₂和压缩空气管路及其附件的清洗，每年至少应进行5次。

管径	流速
＜50DN	3~4m/s
50~100DN	2m/s
＞100DN	＜1.5m/s

如果直管部分有三通接头，其流速必须提高才能达到上述要求的最低冲刷强度1.5m/s。因此，啤酒管道尤其是瞬时灭菌后或无菌过滤后的啤酒管道，尽可能不要设置三通接头。非设置不可时其接头要尽可能短，要紧贴近主干道，防止产生死角。管道清洗流向的选择，以采用与物料流向相反为宜。

热交换器的清洗

热交换器和管路的清晰原则上是一样的。正常的热交换器在工作状态下，其介质呈湍流状态。因此用高出设计20%~30%的清洗液流量进行清洗，就可以获得良好的效果。换热薄板的清洗也应在物料出口处接入CIP，进口处开设CIP回流口。

设备机件和机器的清洗

对此没有固定的清洗模式，应当按设备生产厂商提供的说明进行。在用热的清洗液灌满设备（如过滤机）进行浸泡时，应当使清洗液保持正压，以保证清洗液冷却时外界空气不会侵入。

清洗设备（CIP）的清洗

清洗设备及其附属的管路、泵和附件也必须定期清洗，具体方法可参照容器和管路的清洗。建议每半年清洗一次。

胶管的清洗

胶管比不锈钢管道更难清洗，因此应尽可能减少胶管的使用。清洗温度和清洗时间要根据供货厂商的技术要求确定。一般胶管只能用碱性清洗剂清洗，氧化性的酸性清洗剂和杀菌剂都会加快胶管的老化（氧化增塑剂）。

氧化现象表现为胶管的内表面变得粗糙，出现细微的裂纹。这样就使胶管的清洗以及清洗剂的冲出变得很困难。胶管的使用寿命一般为3~4年，到期的胶管应及时淘汰，要使用标明生产日期的胶管。

罐顶部位部件的清洗

圆形锥底罐罐顶部件的清洗是啤酒厂卫生管理中的薄弱环节，特别是安全阀和真空阀。这些部件在罐的清洗过程中都应当被清洗到，有条件的话，最好采用专用清洗器和清洗罐路。由于位置不便，罐顶部位出现的问题在一般的检查工作中很难发现，因此应当采取特殊的预防性检查。

清洗和消毒的最终目的是使所有与产品接触的部件及设备表面没有存货的微生物，从而确保啤酒生产的卫生。卫生检查是啤酒厂质量控制的重要手段，因此，除了认真进行清洗外，还必须对各个相关生产工序进行微生物检查和卫生监督。

消毒与灭菌效果的评价方法与标准 GB15981-1995

清洗与灭菌

目录