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

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

乳制品生產設備設施經過清洗后，應達到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。 
設備不經過物理或化學的清洗也能達到微生物清潔度。但是，先經過物理清洗后，就很容易達到微生物清潔度。 

乳制品設備及管道表面沉積物與乳制品的成分密切相關，有物料沉積物、蛋白沉積物、乳結石、變質產品、雜質及其來自土壤的物質。 

 乳制品典型的沉積物及其性質：

（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：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）乳結石：是由礦物質、蛋白質和其他乳成分交替結合的沉積物，清洗較為困難。 
（5）礦物質：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，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，必須是有某些化學和物理性能。

乳品工業使用的清洗劑，最重要的性能如下： 
（1）具有從設備表面除去有機物的能力； 
（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； 
（4）具有溶解設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）具有中等產泡能力，在循環清洗系統中使用的洗滌劑應是低泡型的； 
（7）無腐蝕，不會損壞設備表面； 
（8）符合污染控制和安全要求。 

乳制品生產中，通常選用NaOH溶液和HNO3溶液。NaOH溶液對有機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充洗滌劑，并在清洗循環中組成一個獨立階段。 

在設備表面形成的沉積層呈連續的膜狀，其中有不溶性蛋白質，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。蛋白質吸水后發生輕微膨脹，水中的堿性洗滌劑加強蛋白質的溶解，堿的PH值越高，其效果越好。堿液溶解蛋白質后，使沉積物的其他成分裸露出來。接下來表面活性劑發揮作用，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。這時只需要適當的機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合能力不強，可能會在稀釋的同時，這些臟物又要結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，無需拆卸及打開設備，且幾乎或完全不需要操作員參與，對工廠所有設備或管道進行清潔。在一定流量/壓力的條件下，將清潔劑溶液噴射或噴灑到設備表面或在設備中循環。整個清潔過程通常由多個獨立清洗步驟組成。COP：Clean Out of Place。把設備拆開來進行清洗的方法。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、墊圈、呼吸閥、進料管、轉換件等零部件。實際清洗過程中，CIP只能完成80～90%的清洗任務，10～20%的清洗任務要靠COP來完成。 

CIP的優點： 
（1）安全標準高：人工流程減少，不需要員工進入缸或其它處理設備，不需要員工直接接觸化學品溶液。 
（2）衛生質量高：結果重復性好，消除人為錯誤。 
（3）成本控制更加合理：生產效率提高，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）用生產用水進行預沖洗：除去較大的、明顯的顆粒。 
（2）堿性清洗液循環清洗：去除殘留的污垢。 

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

八、影響清洗的四大因素

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

熱的清洗效果： 
a. 促進清洗劑成分對污垢起化學反應的效果，一般化學反應是溫度每升高10℃，其反應速度加倍。如NaOH對牛乳皮膜污垢的洗凈，在32-85℃范圍內每升高10℃，其清洗效果提高1.6倍。 
b. 促使污垢熔融，減弱污垢與設備表面的結合而易于脫落。如常溫時呈粘性狀態的污垢以及呈固體狀態的機油，動植物性脂肪。 
c. 升溫可增大污物成分中可溶性物質。 
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生膨潤現象，減弱其與污物的結合。 
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，清洗液蒸發劇烈，應避免。 
b. 溫度過高，易使蛋白質變性而凝固。 
c. 脂肪系統的污垢遇高溫強堿，可發生皂化現象。 
d. 清洗劑成分受化學變化或分解而使洗凈力降低。 
e. 設備及管道發生熱應變。 
f. 促進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℃，對于一些熱交換設備，如巴氏殺菌機、UHT滅菌機，則對清洗溫度要求更高，通常應根據設備要求并結合實際進行設定。 

（2）清洗的機械力 
層流時不發揮洗凈效果，流速達到一定程度后呈湍流狀態時，始表現出洗凈效果。液體流動由層流變為湍流時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。其中雷諾數是重要的一個指數。 
在臨界流速下的雷諾數稱為臨界雷諾數，根據許多研究的Re=2320，一般層流Re<2000，湍流re>4000。雷諾數超過25000時，其清洗效率急劇上升。一般清洗管路雷諾數取Re>30000，可獲得良好的清洗效率。 

（3）清洗的濃度
設備設施的清洗效果與清洗液的酸堿濃度密切相關，濃度越高，清洗效果越好。當然，過高的濃度對設備設施的腐蝕性也越大。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）循環時間10-20分鐘，酸液（HNO3溶液）循環時間10-20分鐘，就可以達到較好的清洗效果。