純生啤酒無菌包裝線CIP系統

圖1 CIP清洗系統組成圖
1 物理清洗罐 2化學清洗灌 3清洗泵
4管道閥門 5 具有CIP清洗功能的包裝機
溫度的控制。根據清洗工藝過程，清洗液通過管道輸送到待清洗設備，清洗、回收等對其進行循環清洗。待清洗的包裝設備必須本身有內部的CIP回路，運行CIP后能將其徹底清洗干凈。
1. 2 CIP清洗液主要參數
CIP運行效果主要取決于清洗液的流速、洗滌劑濃度、溫度和清洗時間等參數的控制。
1.2.1清洗液的流速
清洗液必須保持2～3m/s的高流速，使清洗液高速通過管道產生湍流，以沖凈管道內壁的污垢（物理清洗）。對容器內部采用噴霧器或噴嘴進行清洗。為了獲得好的湍流，必須對清洗液的流量和壓力進行控制，通過對CIP站泵的選擇，達到所需要的流速。
1.2.2清洗液的溫度和洗滌劑的濃度
合適的選擇確定清洗液的溫度和洗滌劑濃度，可以達到預期的清洗效果，對于除去管道和容器內壁沉積的頑固性污垢，如礦物質，奶垢等。在一定的濃度和溫度范圍內，清洗液中洗滌劑的濃度和溶液的電導率成線性關系，采用過程儀表或PLC對溶液的電導率的測量控制，達到對洗滌劑濃度的控制。
清洗液的溫度控制采用過程儀表或PLC 控制，不同的介質（洗滌劑）要求溫度不同，如堿液的溫度要求達到60～65℃。
1.2.3清洗的時間
為了確保達到有效的清洗，就必須對清洗的時間進行控制，時間的長短根據清洗工藝決定。
1. 3 CIP清洗工藝過程
工藝流程圖2所示。
預沖洗，用冷水沖洗，去除物料殘留液；
堿洗，用堿液（工藝要求的濃度和溫度）清洗，除去管壁和容器內壁頑垢；
熱沖洗，用熱水沖掉堿液；
酸洗，用酸液（工藝要求的濃度和溫度）中和殘留堿液；
最后沖洗，用清水最后沖洗掉酸液，直到沖洗干凈；
消毒，若停產，用食品級消毒液對設備進行浸泡消毒，準備下一段生產。
清洗的時間由清洗工藝決定，待清洗設備一般都提供CIP清洗工藝。生產廠家可根據包（灌）裝產品的理化性質、當地的水質、所選洗滌劑的濃度和溫度要求，進一步確定生產過程的清洗工藝。

2 純生啤酒無菌包裝線的CIP站
　　純生啤酒無菌包裝線CIP站主要由進料系統，貯液罐，CIP泵，控制系統等組成，如圖3 所示。

圖3 純生啤酒包裝線CIP清洗系統組成圖
1 自立式溫度控制器 2熱水灌 3疏水閥組 4 堿液罐
5 酸液罐 6消毒液罐 7CIP泵 8 控制系統
2. 1進料系統
　　進水管路、蒸汽管路、及控制閥門組成CIP站的進料系統。負責向每一個罐進水并將之加熱，進水管路的管徑一般應大于泵進水管的管路，以縮短CIP運行周期。CIP液輸送和回流管均采用耐壓1Mpa的內外拋光不銹鋼薄壁管，管子焊接時應保證焊后管子內表面光滑，以免留下衛生死角，蒸汽管路上應安裝安全閥和疏水閥組件，保證安全生產。進水管的閥門，同電控氣動閥和液位控制系統相連接，電控氣動閥采用耐高溫閥。
2.2貯液罐
貯液罐的容積是待清洗設備內部容積之和加上連接管道容積的1.2～1.5倍，保證堿洗和酸洗時罐內液體不被抽到低液位，如被抽到低液位，則進水電磁閥打開往罐內注水，使CIP液體濃度降低，達不到要求清洗效果。
　　熱水罐的加熱采用將蒸汽直接通入水中加熱，貯液罐（酸、堿液）的加熱裝有加熱系統，加熱系統由加熱管、自力式溫度控制器和進蒸氣閥組成。加熱管的換熱能力應以最短時間內將CIP液加熱到所需溫度。當CIP液體被加熱至所需溫度后，裝在進蒸汽閥后的自力式溫度控制系統將蒸汽關掉，溫度降低后又重新打開。磁浮式液位計顯示并控制灌內液體的液位，灌內液體的液位和溫度到達設定值，方可開啟CIP泵運轉。
2.3 CIP泵
　　CIP清洗劑大多采用酸堿液，CIP泵應選用不銹鋼泵，泵的流量根據CIP液輸送管管徑和達到理想清洗效果所需流速來計算，即 Q=VA ，A=∏D2 /4 ，D為輸送管內部直徑，V為流體流速，考慮其它因素，Q=1.1V∏D2 /4 。泵的揚程根據管路壓力損失及管路高度差選用。
2.4控制系統
　　CIP控制系統是根據CIP站的組成和CIP工藝過程決定。可以單獨成為一個控制系統，也可以作為包（灌）裝線控制系統的組成部分。采用PLC控制CIP清洗工藝過程，過程儀表控制清洗液的濃度、溫度等。
3 純生啤酒無菌包裝機的CIP系統
3.1純生啤酒無菌包裝機CIP系統組成
　　灌裝機的CIP系統原理如圖4所示，CIP站通過管路和待清洗設備包括進酒管路，CO2¬¬¬管路，無菌壓縮空氣管路¬，蒸汽管路，真空泵系統，灌裝機（料缸、灌裝閥及機內管路），壓蓋機（蓋倉和壓蓋頭）等連接。通過接管板裝置轉換罐裝和CIP清洗時的管路連接。

圖4 純生啤酒包裝機CIP清洗原理圖
3. 2純生啤酒無菌包裝機CIP清洗工藝
　　連接好接管板，打開熱水罐進水電磁閥，水至高位后電磁閥關閉。開啟CIP泵，清水沖凈管道及壓蓋機、灌瓶機、真空泵系統（20分鐘）。水用至低液位后電磁閥打開，到高液位后又關閉。
　　打開堿水罐進水電磁閥，水位至低位后打開進蒸汽閥電磁閥，繼續加水至高液位，關閉電磁閥。給堿水罐里按要求加堿，待溫度到達設定溫度后，打開電磁閥，開啟CIP泵，堿水循環清洗（30分鐘）。
打開熱水罐進水電磁閥，加水至高液位，電磁閥關閉，打開熱水罐進蒸汽閥加熱，開啟CIP泵，熱水循環清洗（20分鐘）。
　　打開酸液罐進水電磁閥加水至高液位，電磁閥關閉；給酸液罐里按要求加入酸液，配好后打開電磁閥，開啟CIP泵酸液循環沖洗，對管道和灌裝機的殘流堿液進行中和（15分鐘）。
排放掉熱水罐和堿水罐里的液體，打開熱水罐進水電磁閥，加水至高液位，電磁閥關閉，開啟CIP泵，清水沖洗管道，壓蓋機，灌瓶機，真空泵系統（15分鐘）至中性。
　　關閉CIP系統所有電磁閥和CIP泵，打開氣動蝶閥，放掉管道，壓蓋機，灌瓶機，真空泵系統里的殘余液體；同時將接管板裝置的連接方式轉換為灌裝狀態，準備灌裝。
　　灌裝結束后，關閉電磁閥和CIP泵；打開消毒水罐進水電磁閥，加水到高液位，關閉電磁閥和氣動蝶閥，將此罐清水配制成2%的甲醛溶液；打開電磁閥和CIP泵，將甲醛溶液泵入灌瓶機及進酒管路，真空管路和CO2管路，關閉CIP泵和所有閥門，浸泡消毒至再生產。
4 結束語
　　隨著食品工業技術的不斷發展創新，CIP技術也向著標準化、模塊化方向發展，便于安裝和控制。CIP技術進步將使我們獲得更加衛生可靠、安全放心的各類食品。