纯生啤酒无菌包装线CIP系统

图1 CIP清洗系统组成图
1 物理清洗罐 2化学清洗灌 3清洗泵
4管道阀门 5 具有CIP清洗功能的包装机
温度的控制。根据清洗工艺过程，清洗液通过管道输送到待清洗设备，清洗、回收等对其进行循环清洗。待清洗的包装设备必须本身有内部的CIP回路，运行CIP后能将其彻底清洗干净。
1. 2 CIP清洗液主要参数
CIP运行效果主要取决于清洗液的流速、洗涤剂浓度、温度和清洗时间等参数的控制。
1.2.1清洗液的流速
清洗液必须保持2～3m/s的高流速，使清洗液高速通过管道产生湍流，以冲净管道内壁的污垢（物理清洗）。对容器内部采用喷雾器或喷嘴进行清洗。为了获得好的湍流，必须对清洗液的流量和压力进行控制，通过对CIP站泵的选择，达到所需要的流速。
1.2.2清洗液的温度和洗涤剂的浓度
合适的选择确定清洗液的温度和洗涤剂浓度，可以达到预期的清洗效果，对于除去管道和容器内壁沉积的顽固性污垢，如矿物质，奶垢等。在一定的浓度和温度范围内，清洗液中洗涤剂的浓度和溶液的电导率成线性关系，采用过程仪表或PLC对溶液的电导率的测量控制，达到对洗涤剂浓度的控制。
清洗液的温度控制采用过程仪表或PLC 控制，不同的介质（洗涤剂）要求温度不同，如碱液的温度要求达到60～65℃。
1.2.3清洗的时间
为了确保达到有效的清洗，就必须对清洗的时间进行控制，时间的长短根据清洗工艺决定。
1. 3 CIP清洗工艺过程
工艺流程图2所示。
预冲洗，用冷水冲洗，去除物料残留液；
碱洗，用碱液（工艺要求的浓度和温度）清洗，除去管壁和容器内壁顽垢；
热冲洗，用热水冲掉碱液；
酸洗，用酸液（工艺要求的浓度和温度）中和残留碱液；
最后冲洗，用清水最后冲洗掉酸液，直到冲洗干净；
消毒，若停产，用食品级消毒液对设备进行浸泡消毒，准备下一段生产。
清洗的时间由清洗工艺决定，待清洗设备一般都提供CIP清洗工艺。生产厂家可根据包（灌）装产品的理化性质、当地的水质、所选洗涤剂的浓度和温度要求，进一步确定生产过程的清洗工艺。

2 纯生啤酒无菌包装线的CIP站
　　纯生啤酒无菌包装线CIP站主要由进料系统，贮液罐，CIP泵，控制系统等组成，如图3 所示。

图3 纯生啤酒包装线CIP清洗系统组成图
1 自立式温度控制器 2热水灌 3疏水阀组 4 碱液罐
5 酸液罐 6消毒液罐 7CIP泵 8 控制系统
2. 1进料系统
　　进水管路、蒸汽管路、及控制阀门组成CIP站的进料系统。负责向每一个罐进水并将之加热，进水管路的管径一般应大于泵进水管的管路，以缩短CIP运行周期。CIP液输送和回流管均采用耐压1Mpa的内外抛光不锈钢薄壁管，管子焊接时应保证焊后管子内表面光滑，以免留下卫生死角，蒸汽管路上应安装安全阀和疏水阀组件，保证安全生产。进水管的阀门，同电控气动阀和液位控制系统相连接，电控气动阀采用耐高温阀。
2.2贮液罐
贮液罐的容积是待清洗设备内部容积之和加上连接管道容积的1.2～1.5倍，保证碱洗和酸洗时罐内液体不被抽到低液位，如被抽到低液位，则进水电磁阀打开往罐内注水，使CIP液体浓度降低，达不到要求清洗效果。
　　热水罐的加热采用将蒸汽直接通入水中加热，贮液罐（酸、碱液）的加热装有加热系统，加热系统由加热管、自力式温度控制器和进蒸气阀组成。加热管的换热能力应以最短时间内将CIP液加热到所需温度。当CIP液体被加热至所需温度后，装在进蒸汽阀后的自力式温度控制系统将蒸汽关掉，温度降低后又重新打开。磁浮式液位计显示并控制灌内液体的液位，灌内液体的液位和温度到达设定值，方可开启CIP泵运转。
2.3 CIP泵
　　CIP清洗剂大多采用酸碱液，CIP泵应选用不锈钢泵，泵的流量根据CIP液输送管管径和达到理想清洗效果所需流速来计算，即 Q=VA ，A=∏D2 /4 ，D为输送管内部直径，V为流体流速，考虑其它因素，Q=1.1V∏D2 /4 。泵的扬程根据管路压力损失及管路高度差选用。
2.4控制系统
　　CIP控制系统是根据CIP站的组成和CIP工艺过程决定。可以单独成为一个控制系统，也可以作为包（灌）装线控制系统的组成部分。采用PLC控制CIP清洗工艺过程，过程仪表控制清洗液的浓度、温度等。
3 纯生啤酒无菌包装机的CIP系统
3.1纯生啤酒无菌包装机CIP系统组成
　　灌装机的CIP系统原理如图4所示，CIP站通过管路和待清洗设备包括进酒管路，CO2¬¬¬管路，无菌压缩空气管路¬，蒸汽管路，真空泵系统，灌装机（料缸、灌装阀及机内管路），压盖机（盖仓和压盖头）等连接。通过接管板装置转换罐装和CIP清洗时的管路连接。

图4 纯生啤酒包装机CIP清洗原理图
3. 2纯生啤酒无菌包装机CIP清洗工艺
　　连接好接管板，打开热水罐进水电磁阀，水至高位后电磁阀关闭。开启CIP泵，清水冲净管道及压盖机、灌瓶机、真空泵系统（20分钟）。水用至低液位后电磁阀打开，到高液位后又关闭。
　　打开碱水罐进水电磁阀，水位至低位后打开进蒸汽阀电磁阀，继续加水至高液位，关闭电磁阀。给碱水罐里按要求加碱，待温度到达设定温度后，打开电磁阀，开启CIP泵，碱水循环清洗（30分钟）。
打开热水罐进水电磁阀，加水至高液位，电磁阀关闭，打开热水罐进蒸汽阀加热，开启CIP泵，热水循环清洗（20分钟）。
　　打开酸液罐进水电磁阀加水至高液位，电磁阀关闭；给酸液罐里按要求加入酸液，配好后打开电磁阀，开启CIP泵酸液循环冲洗，对管道和灌装机的残流碱液进行中和（15分钟）。
排放掉热水罐和碱水罐里的液体，打开热水罐进水电磁阀，加水至高液位，电磁阀关闭，开启CIP泵，清水冲洗管道，压盖机，灌瓶机，真空泵系统（15分钟）至中性。
　　关闭CIP系统所有电磁阀和CIP泵，打开气动蝶阀，放掉管道，压盖机，灌瓶机，真空泵系统里的残余液体；同时将接管板装置的连接方式转换为灌装状态，准备灌装。
　　灌装结束后，关闭电磁阀和CIP泵；打开消毒水罐进水电磁阀，加水到高液位，关闭电磁阀和气动蝶阀，将此罐清水配制成2%的甲醛溶液；打开电磁阀和CIP泵，将甲醛溶液泵入灌瓶机及进酒管路，真空管路和CO2管路，关闭CIP泵和所有阀门，浸泡消毒至再生产。
4 结束语
　　随着食品工业技术的不断发展创新，CIP技术也向着标准化、模块化方向发展，便于安装和控制。CIP技术进步将使我们获得更加卫生可靠、安全放心的各类食品。