QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CIP
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM
TIỂU LUẬN
Môn: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA
ĐỀ :
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CIP
GVHD
: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
Lớp
: ĐHTP6B
SVTH
: Nhóm 10
TP.HCM, ngày 28 tháng 05 năm 2014
Nhóm 10
Page 1
QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CIP
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
DANH SÁCH NHÓM
ST
T
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Nhóm 10
HỌ & TÊN
Phạm Thanh Thủy
Đặng Thị Thu Trang
Phan Huỳnh Trâm
Huỳnh Thị Hương Trầm
Nguyễn Thị Tường Vy
Nguyễn Thị Ân
Nguyễn Thị Nhân Bằng
Nguyễn Thị Thảo Nguyên
Lê Văn Hoàng
Nguyễn Thị Lệ Xuân
Page 2
MSSV
GHI CHÚ
10082021
10071691
10048861
10050791
10061231
12030071
10053961
10065611
10281041
10055831
09833829914
QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CIP
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
MỤC LỤC
Nhóm 10
Page 3
QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CIP
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay khi công nghệ ngày càng tiên tiến, mức độ hiểu biết của người tiêu dùng
ngày càng cao. Điều đó mở ra một thách thức với các nhà doanh nghiệp về các vấn đề
đảm bảo chất lượng của sản phẩm nói chung và của ngành công nghệ thực phẩm nói
riêng. Làm gì để tạo một niềm tin nơi người tiêu dùng về sản phẩm của mình? Với ngành
công nghệ thực phẩm sản phẩm chất lượng không những ngon mà còn phải hợp vệ sinh.
Một công nghệ mới ra đời để giải đáp vấn đề trên, đó là công nghệ CIP. CIP (clean in
place) là quá trình vệ sinh tẩy rửa, sát trùng tại chỗ mà thiết bị không cần phải tháo lắp.
Có thể nói, hệ thống CIP trong công nghiệp thực phẩm là rất quan trọng, các đường ống
và tank bồn phải được rửa sạch sau mỗi chu kỳ sản xuất. Hiện nay tại các nhà máy và các
công ty lớn nằm trong ngành công nghiệp thực phẩm đều đã có hệ thống CIP trung tâm.
Bộ phận này có chức năng rửa các hệ thống sản xuất trong nhà máy.
Để nói rõ hơn về công nghệ CIP cũng như tầm quan trọng của công nghệ này, nhóm
đã tìm hiểu và trình bày trong bài báo cáo. Và không gì là trọn vẹn, có thể sẽ có những sơ
sót những nội dung chưa quá sâu, chưa quá kỹ càng, mong là sẽ nhận được những kiến
nghị để nhóm hoàn chỉnh hơn phần kiến thức còn thiếu sót.
Nhóm 10
Page 4
QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CIP
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
1. GIỚI THIỆU
1.1. Mục đích của quá trình vệ sinh
- Làm sạch thiết bị, nhà xưởng.
- Loại bỏ vi sinh vật nhiễm tạp.
- Đảm bảo chất lượng sản phẩm và an toàn vệ sinh thực phẩm.
1.2. Chất bẩn trong thiết bị sản xuất sữa
- Sự kết lắng của Ca2+ và magie photphat, protein, chất béo,..
- Màng sữa bám chặt trên các thành ống, bơm, các tank,..
- Các chất cặn dính chặt trên các bề mặt.
- Vi sinh vật nhiễm vào.
1.3. Hệ thống CIP
- CIP (cleaning in place) là quá trình vệ sinh, tẩy rửa, sát trùng tại chỗ mà thiết bị
không cần phải tháo lắp.
- Ưu điểm của CIP
• Không phải tháo lắp thiết bị.
• Rửa ở những vị trí khó rửa bằng rửa thông thường.
• Giảm nguy cơ lây nhiễm hóa học.
• Giảm đáng kể sự can thiệp thủ công và thời gian làm sạch.
• Cải thiện chất lượng và kéo dài tuổi thọ sản phẩm.
- Các loại hệ thống CIP
Có 3 loại:
• Loại đơn giản nhất là hệ thống CIP với 1 bình và 1 bơm.
• Loại hệ thống CIP: Dung dịch được tuần hoàn và xối trong đường ống tại
cuối chu kỳ rửa.
• Loại thứ 3: Hệ thống dung dịch hồi lưu, dung dịch kiềm được thu hồi và sử
dụng lại.
- Hệ thống CIP gồm:
• Một trạm trung tâm gồm có:
Các thùng chứa chất tẩy rửa, chất sát trùng (acid, kiềm).
Thùng chứa nước vô trùng.
• Các thiết bị vận chuyển:
Bơm đẩy, bơm thu hồi.
Các đường ống dẫn, quả cầu CIP.
2. CÁC CHẤT LÀM SẠCH VÀ KHỬ TRÙNG
2.1. Các chất tẩy rửa
2.1.1. Cơ chế tẩy rửa
- Thấm ướt
- Tẩy vết bẩn
- Tách vết bẩn cách xa bề mặt cần rửa.
2.1.2. Chất tẩy rửa phải đạt các yêu cầu sau:
- Hòa tan tốt trong nước
- Lực tẩy rửa cao, đánh gía dựa trên lực tách các vết bẩn
Nhóm 10
Page 5
QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CIP
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
- Tác dụng tốt ở nhiệt độ thấp
- Sự thấm ướt vào vết bẩn nhanh
- Không hình thành bọt
- Dễ dàng tráng sạch và không để lại vết bẩn
- Không phản ứng với các muối hòa tan trong nước
- Không ăn mòn hoặc ít ăn mòn vật liệu chế tạo nên thiết bị
- Dễ dàng sử dụng
- Giá thành thấp
- Ít gây ô nhiễm khi thải ra môi trường
2.1.3. Các hóa chất được sử dụng làm chất tẩy rửa
2.1.3.1. Các chất vô cơ (bazơ, acid, muối)
Chỉ tiêu chủ yếu của chất tẩy rửa có tính kiềm là độ kiềm hoạt động, biểu thị
bằng lượng Na2O (xác định bằng phương pháp chuẩn độ với chỉ thị màu
phenolphthalein). Độ kiềm hoạt động được dùng để xà phòng hóa các chất bẩn có
chất béo, đặc biệt thường thấy khi làm vệ sinh thiết bị và dụng cụ rắn, máy trong
kỹ thuật sản xuất, thức ăn hàng ngày, đồ hộp rau, đồ hộp thịt và các sản phẩm
tương tự. Một phần độ kiềm hoạt động còn dùng để trung hòa acid tự do trong các
cặn bẩn. Chất rửa kiềm và muối kiềm như xút, metasilicat và natri setquisilicat,
trinatriphotphat, natricacbonat,…
Các chất rửa acid dùng để làm sạch nói chung đặc biệt để tách cặn ở bề mặt nồi
hơi và các máy móc khác. Trước kia thường dùng các acid mạnh để tẩy cặn như
acid sunfuric, acid clohydric. Tuy nhiên các chất này khi sử dụng rất nguy hiểm và
bất lợi cho công nhân phục vụ. Thời gian gần đây, người ta dùng các chế phẩm
acid mới để làm sạch. Trong các chế phẩm này sử dụng các acid yếu hơn mà vẫn
giữ khả năng tẩy tốt. Các chất tẩy rửa acid thường gặp là acid photphoric, acid
gluconic, acid levuic, acid glycolic, acid lactic, các chất hoạt động bề mặt dùng để
loại các anion và chất không phân ly. Cũng có thể sử dụng các polyphotphat như
natri tetrapyrophotphat, natriphotphat, natri acid pyrophotphat, natri
hexametaphotphat,…
• NaOH
Trong các sản phẩm vô cơ, xút là chất được sử dụng nhiều nhất. Độ kiềm
hoạt động của NaOH lên tới 75.5%. Tác dụng của nó liên quan tới tính chất
hóa học: Độ tan, tính thủy phân, sự xà phòng hóa. Khi dùng để rửa các chai lọ
thủy tinh, xút còn có tác dụng sát trùng. NaOH có tính ăn mòn mạnh, do đó
không dùng để rửa các thiết bị và dụng cụ bằng kim loại. Xút hòa tan nhôm và
tạo thành những kết tủa nhôm. Khi tiếp xúc với không khí, sự hòa tan của CO 2
gây ra quá trình tạo cacbonat và giảm độ ăn mòn của xút. Loại chất này không
có tính chất tẩy rửa mạnh. Vì vậy nó thích hợp nhất để sử dụng sau khi đã bổ
sung các chất phụ gia (tác nhân tạo bọt,…)
Nhóm 10
Page 6
QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CIP
•
•
•
•
•
•
Nhóm 10
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
Natri cacbonat
PH của dung dịch natri cacbonat nhỏ hơn pH của dung dịch xút. Việc điều
chế cũng dễ dàng hơn. Độ kiềm hoạt động đạt 29%. Độ kiềm có trong liên kết
sẽ giải phóng tùy theo yêu cầu. Cũng như xút sản phẩm này có thể tạo ra kết
tủa đóng cặn. Na2CO3 dùng ở dạng nguyên chất có tác dụng làm sạch kém hiệu
quả hơn các chất tẩy rửa khác. Natri cacbonat có tác dụng đệm và có khả năng
bảo toàn độ kiềm trong các hỗn hợp tẩy rửa tác dụng mạnh. Vì vậy, hiện nay
thường dùng làm chất phụ gia để chế các hỗn hợp chất tẩy rửa. Mặt khác, natri
cacbonat không tan trong nước cứng nên việc sử dụng chất này cũng có phần
hạn chế.
Trinatriphotphat Na3PO4.12H2O
Có độ kiềm mạnh hơn muối cacbonat. Dung dịch này có tính nhũ hóa và
phân tán, dùng để làm mềm nước, đôi khi dùng để rửa nước có độ cứng tạm
thời cao. Trước khi rửa bằng trinatriphotphat phải rửa kỹ thiết bị máy móc
bằng nước sôi. Chất này cũng được sử dụng dưới dạng hỗn hợp các chất tẩy
rửa khác.
Silicat natri
Dung dịch có độ kiềm hoạt động 28%. Đây là chất làm sạch rất hiệu quả, có
tính chất chống gỉ, tạo màng silicat mỏng trên thiết bị, đặc biệt sử dụng trong
nước có độ cứng cao và nhiệt độ dưới 63 oC. Các muối silicat tác dụng bằng
cách hòa tan các vết bẩn hữu cơ. Hơn nữa, chúng cũng có tính chất nhũ hóa,
tác dụng thấm ướt cao và có khả năng kết lắng được chất bẩn. Việc sử dụng
chúng còn ít do chúng dễ tạo ra các cặn bám rất chắc, không thể tẩy được bằng
các acid thông thường. Trong môi trường H+, chúng tạo thành các lớp gen đọng
lại rất khó tách ra. Có thể sử dụng để làm các chất phụ gia khi chế biến các hỗn
hợp làm sạch khác nhau.
Natri octosilicat 2Na2O.SiO2.5,5H2O
Dung dịch có độ kiềm hoạt động 60.5%, là tác nhân xà phòng hóa và trung
hòa tốt, dễ dàng tách các vết bẩn mỡ trên sàn nhà. Nhược điểm của chất này là
ăn mòn mạnh các thiết bị có chứa thiếc và nhôm.
Natri setquisilicat 3Na2O.2SiO2.11H2O
Dung dịch có độ kiềm hoạt động 36.5%, là chất nhũ tương hóa và thấm ướt
tốt, sử dụng hiệu quả đối với nước có chứa nhiều bicacbonat và khi cần tách
một lượng lớn các chất bẩn mỡ bị xà phòng hóa. Chất này ít ăn mòn hơn
octosilicat và thường được dùng dưới dạng hỗn hợp với một số chất khác.
Natri setquicacbonat Na2CO3.NaHCO3.2H2O
Là chất làm mềm rất tốt đối với nước có độ cứng không chứa cacbonat, hòa
tan trong nước nhanh hơn các chất tẩy rửa kiềm tính khác, có tác dụng đệm tốt,
không hại da tay.
Page 7
QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CIP
•
•
•
•
•
•
•
•
Nhóm 10
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
Natritetraborat Na2B4O7.10H2O
Mặc dù có độ kiềm hoạt động không cao nhưng vẫn được dùng vì nó có tính
chất nhám tác dụng lên bề mặt bị xử lý, không dùng chất này để rửa tay.
HCl
Dù đây là loại acid thông dụng nhất, nhưng hơi của nó rất độc và tính ăn mòn
cao đối với hầu hết các loại vật liệu nên khả năng sử dụng của nó bị hạn chế.
HNO3, HNO2
Đây là loại acid hay dùng nhất trong công nghiệp thực phẩm. Không nguy
hiểm với inox và nhôm, nó cũng ít khi phá hủy hợp chất đồng. Nó cho phép
loại trừ tốt các cặn vô cơ bám trên inox.
H3PO4
Acid này yếu nhất trong các loại trên, được sử dụng trong điều kiện lạnh, trên
thực tế với tất cả các kim loại thường gặp. Chúng ta còn hay gặp nó nhất trong
các chất tẩy rửa phức acid, dùng loại này tốt nhưng giá thành cao hơn HNO 3,
HNO2.
Acid sunftamic
Tan trong nước thường ( ở 25oC có thể tan 24%), khi nhiệt độ tăng thì độ hòa
tan tăng lên, đồng thời tốc độ thủy phân cũng tăng. Các muối kim loại kiềm
của acid này bền vững trong môi trường trung tính và môi trường kiềm hòa tan
nhiều hơn. Acid sunftamic dùng để chế các chất làm sạch khô có tính acid để
tách các màng mỏng của bề mặt nồi hơi, thùng chứa, thiết bị đun nóng và thiết
bị khác. Chất này có tác dụng mạnh và tương đối an toàn vì dùng ở dạng khô
và không bay hơi. Acid sunftamic có tác dụng ăn mòn không mạnh lắm đối với
thép không gỉ như các acid yếu khác. Để giảm tác dụng ăn mòn, đôi khi người
ta dùng phối hợp với các chất kìm hãm ăn mòn.
Acid gluconic CH2OH(CHOH)4COOH
Hòa tan tốt trong nước lạnh, dùng trong thành phần chất rửa acid để rửa bao
bì thủy tinh. Thường dùng ở dạng acid gluconic, gluconodentalacton hay natri
gluconat 50%, các chất này ăn mòn thiếc và sắt không mạnh lắm, dùng để tách
cặn sữa rất hiệu quả. Khi phối chế với xút được dung dịch rửa có khả năng giữ
cho các muối canxi và magie không kết tủa, vì thế tránh được hiện tượng đóng
cặn hay vết trên bề mặt thiết bị.
Hỗn hợp cromic
Muối cromat trong môi trường acid là một chất oxy hóa mạnh. Dung dịch rửa
cromic có thể dùng lại rất nhiều lần cho đến khi màu da cam sẫm thành xanh
sẫm. Chất tẩy rửa này ăn da và vật liệu sợi rất mạnh, không dùng để rửa thiết bị
dụng cụ kim loại mà thường chỉ dùng tẩy rửa các dụng cụ thủy tinh trong
phòng thí nghiệm phân tích thực phẩm.
Hợp chất dạng sequestrant-polyphosphat
Page 8
QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CIP
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
Pyrophosphat natri là một loại chất chất tẩy rửa rẻ tiền, bền ở nhiệt độ cao và
chịu được NaOH với nồng độ cao nhưng hòa tan chậm trong nước nên cần
chuẩn bị dung dịch trước khi sử dụng.
Tripolyphosphat natri là tác nhân tốt để tách độ cứng canxi của nước, hòa tan
tốt trong nước nóng nhưng ở nhiệt độ cao dễ chuyển thành pyrophosphat. Do
đó, việc sử dụng trong các máy rửa bị hạn chế. Natri tetrapolyphosphat cũng có
tính chất và cách sử dụng giống như tripolyphosphat.
Hexametaphosphat được dùng phổ biến để để khử độ cứng canxi của nước.
Chất này tác dụng tương đối yếu với độ cứng magie và ở nhiệt độ cao trong
môi trường kiềm sẽ chuyển thành dạng pyro- và octo phosphate.
Natri tetrapyrophosphat là chất tẩy rửa rẻ tiền, bền ở nhiệt độ cao, chịu được
xút ăn da với nồng độ cao nhưng hòa tan chậm trong nước. Thường dùng để
rửa bao bì thủy tinh.
SQ-phosphat là chất giống thủy tinh, có khả năng khử tốt độ cứng canxi của
nước. Tuy nhiên, chất này ít được sử dụng do tính chất đệm không mạnh lắm
và rất khó bảo quản, sử dụng.
Etylendiamin tetra axetic (EDTA) là một hợp chất có nhiều ưu việt, từ chất
này chế tạo được vecsen và secvetren là hai dung dịch khá phổ biến.
• Các dẫn xuất
Tác nhân giảm sức căng (tác nhân hữu cơ)
Tác nhân chống ăn mòn.
2.1.3.2. Các chất hữu cơ (chất hoạt động bề mặt và dung môi)
Đây chủ yếu là các tác nhân bề mặt (hay các tác nhân tạo bọt hoặc làm tăng
thuộc tính bề mặt). Các phân tử này được cấu tạo thành bởi một phần ưa nước và
một phần kỵ nước có khả năng tạo ra các lực liên kết phân tử:
- Không cực (chuỗi kỵ nước)
- Có cực (chuỗi ưa nước)
Trong công nghiệp hóa học, người ta đã nghiên cứu và áp dụng một số lớn
các chất hoạt động bề mặt khác nhau và phát huy tối đa ưu điểm của mỗi
chất. Các chất hoạt động bề mặt tổng hợp hòa tan tốt trong nước cứng
nước lạnh, thậm chí trong cả nước biển. Một số chất rất bền vững trong cả
môi trường kiềm và acid. Các tác nhân hoạt động bề mặt anion là chất tẩy
rửa có giá trị lớn, có thể tẩy sạch các chất mỡ và chất keo nhưng lại tạo với
các muối kim loại nặng thành hợp chất không tan, ngoài ra, còn bị kết tủa
do acid và kiềm mạnh. Các chất tẩy rửa anion có tính thấm ướt và khả
năng phân tán tốt. Khi phối chế với các hợp chất tẩy rửa khác, các chất
anion này có cả tính chất cộng hưởng do vậy thường được dùng phối hợp
với natri sunfit, phosphate,…
• Phân loại
Nhóm 10
Page 9
QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CIP
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
Anion: Ví dụ: Alkyl aryl sunfonat với mạch thẳng hay nhánh
Cation: Ví dụ: Alkyl dimethyl benzyl ammonium ( aminiac bậc 4 dưới dạng
muối clorua hay bromua)
Không ion hóa: Ví dụ: Alcol polyoxyethylen
Lưỡng tính: Ví dụ: Dialkyl diaxetyl ammonium
• Tính chất:
- Thấm ướt các chất bẩn và chất nền
- Cắt đứt các liên kết giữa chất bẩn và chất nền
- Khuyếch tán sau đó xà phòng hóa, thủy phân và hòa tan chất bẩn.
• Các chất thường dùng để làm vệ sinh trong công nghệ thực phẩm là:
- Alkyl benzyl sunfonat: ABS-99, detecgen D, drep,..
- Alkylaryl sunfonat: Detecgen D-40, nicapol: Tác nhân thấm ướt oronit S,
santomec SX,…
- Sunfonat của các aid béo trùng ngưng: Actic sintec A, aigenon A
- Sunfonat aid trùng ngưng của các acid béo actic sintec T, aigenon T
- Dầu sunfit hóa: Dầu đỏ thổ nhĩ kỳ, monopon; ,….
- Polyhydroxy acid: Pecma clia,…
2.1.3.3. Các tác nhân thấm ướt
Chất ưa nước có các phân tử có khả năng hòa tan trong nước (hydrophilic), còn
chất kỵ nước (lipophilic) có phần đầu và phần đuôi hòa tan trong dầu. Các chất
này có tác dụng nhũ tương hóa chất béo và dầu. Quá trình nhũ tương hóa không
phải là một phản ứng hóa học như quá trình xà phòng hóa mà ở đây chủ yếu là quá
trình vật lý trong đó các chất hoạt động bề mặt bao xung quanh hạt chất béo và giữ
cho chúng hòa tan dạng huyền phù. Do sức căng bề mặt của dung dịch tẩy rửa
giảm làm cho chúng dễ dàng bị thấm ướt trên bề mặt thiết bị.
Các tác nhân thấm ướt phá bọt gây nên do cặn bẩn hay do xà phòng tạo thành
trong quá trình tẩy rửa đồng thời tạo thành bọt làm cho sản phẩm có thể bám
chặt vào bề mặt thiết bị và duy trì trong điều kiện tiếp xúc lâu hơn.
Các loại hay dùng:
- Bột xà phòng: Tạo bọt cao, được kết tụ lại như bọt váng bởi độ cứng của
nước.
- Các anion: Tạo bọt cao do tác dụng từng phần ion mang điện tích âm Ca 2+,
Mg2+, tốt hơn bột xà phòng.
- Các chất không mang điện tích: Các bọt được điều chỉnh và kiểm tra, có thể
bị tác động bởi bọt ngoài ý muốn hay các đặc điểm của chất khử bọt, không
bị tác động bởi các chất tạo độ cứng.
- Các chất cation (mang điện tích dương): Các hợp chất muối amoni NH4+.
- Các tác nhân thấm ướt không hoàn toàn: Các loại đặc biệt dùng trong quá
trình vệ sinh.
Nhóm 10
Page 10
QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CIP
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
Các chất lưỡng tính: Tạo bọt cao, ổn định trong dung dịch acid nồng độ cao
nhưng đắt.
2.1.3.4. Các enzyme
Các enzyme có tác dụng chuyển hóa phần cặn protein, được sử dụng ở nhiệt độ
thấp trên các bề mặt nhạy cảm như các màng tế bào chịu áp suất thấm ngược hoặc
các màng siêu lọc.
Ngoài các chất kể trên, trong công nghiệp còn dùng nhiều chất hoạt động bề mặt
không phân ly khác. Tất cả chất này đều hoạt động cả khi có muối kim loại nặng
và trong nước cứng. Vì các chất này kém nhạy đối với diện tích dung dịch keo nên
có thể làm sạch các chất bẩn có tính keo. Các chất này có nhiều, thường gặp là:
- Nonylfenol đã được polyoxyetyl hóa (actic sintec 036)
- Polyoxyalkylen etanol (emulflogen)
- Izo-octylfenoxy polyoxyetylen etanol
- Nonyl fenoxypolyoxyetylen etanol
- Octylfenolpolyglycol este alcocol
- Polyetenoxytio este
- Sản phẩm ngưng tụ của oxyetylen với oxit polypropylen và propylenglycol.
- Este polyglycolic thơm
- Polyoxyetylentridexyl alcol
- Polyoxyetylen tioeste
- Alkylfenyl polyetylenglycolic este
- Alkylaril este và polyester
- Sản phẩm ngưng tụ của oxyt propylent etylen, diamin etylen
2.2. Các chất khử trùng
Quá trình khử trùng hay sát trùng là quá trình thực hiện dẫn đến kết quả tức thời
cho phép loại bỏ hoặc giết chết các vi sinh vật hoặc làm vô hoạt các vi sinh vật
nhiễm tạp trên các môi trường trơ, thiết bị, nhà xưởng. Quá trình khử trùng không
đồng nghĩa với sự loại bỏ tạp nhiễm.
Hiệu quả của các chất diệt khuẩn phụ thuộc vào nồng độ, thời gian tiếp xúc, nhiệt
độ, các chất hữu cơ, pH, độ cứng của nước, khả năng kết hợp với các loại chất tẩy
rửa và loại vi sinh vật.
2.2.1. Các halogen và dẫn xuất
Clo dạng lỏng; dioxytclo ClO2
Clorua vôi Ca(OCl)2, CaCl2- dạng bột trắng chứa 35% clo hoạt động.
Hypoclorit natri: NaClO
Nước javen chuẩn độ theo độ clo
Dioxit clo: ClO2, điều chế bằng phản ứng giữa hypoloro và natriclorit.
Acid cloruaxianic dạng bột với 88-90% clo hoạt động
Diclotriozenetrion
-
Nhóm 10
Page 11
QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CIP
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
Diclo-iso-xianurat dạng bột với 70-72% clo hoạt động. Đây là chất dễ bảo quản,
không gây hại cho da tay, không độc.
Để Clo hóa nước người ta dùng clo tinh khiết, đầu vào ở dạng lỏng hay các chế
phẩm khác, lượng Clo cuối cùng trong nước là 0.05mg/l. Nước được Clo hóa tại nơi
cung cấp, nước có hàm lượng clo cao hơn nhiều do tính toán lượng mất đi trong khi
vận chuyển bằng đường ống.
2.2.2. Iot: Iot 1%
Iot có tác dụng sát trùng và tẩy uế khá mạnh. Dung dịch iot nồng độ 100-200mg/l
có đủ khả năng vệ sinh bao bì thực phẩm. Betadine- chất mang iot: Hợp chất của iot
với chất hoạt động bề mặt hoặc polyvinyl pyrolidon. Các chất hoạt động bề mặt này
có thể là cation, anion hoặc không phải là ion. Các ete alkyl phenoxy là các chất
không ion có tác dụng tốt nhất. I2 hòa tan trong cồn hay trong KI, NaI.
Cũng có thể sử dụng các chất như Irgasans hoặc iot exeton CH3COCH2I
2.2.3. Formol và các aldehyt
CH2(CH2CHO)2
HCHO
Formol-glyoxal
Glutaraldehyt và phức chất bisunfit
-Phenylglutaraldehyt
-Metylglutaraldehyt
Glutardialdioxime
Malodialdehyt
2.2.4. Các chất chứa nito bậc bốn
Khả năng tác dụng phụ thuộc vào các nhánh R
Ví dụ các chất tìm thấy gần đây:
BARQUAT (clorua lauryl hoặc myris dimetylbezylamoni)
BARDAC (clorua didechyl hoặc dioctyl dimetylamoni)
Các hợp chất hóa học dạng anion hoặc không phân ly của chế phẩm amon bậc bốn
không có tác dụng sát trùng mạnh nhưng là chất tẩy rửa tốt. Cation của hợp chất
amon bậc bốn là tác nhân tiệt trùng mạnh nhưng không nên dùng chất này kết hợp
với xà phòng hay một số polyphosphate. Nhìn chung không nên dùng các chế phẩm
amon bậc bốn để vệ sinh các bề mặt tiếp xúc với thực phẩm.
2.2.5. Các hợp chất amphotensides
Nidodecyldiethylen triamin axetic
TEOG là hỗn hợp gồm:
- Acid lauryl diethylen triaminoaxetic
- Acid lauryl propylen diaminoaxetic
- Lauryl diethylen triamin
- Lauryl propylen diamin
2.2.6. Các chất khí
- Oxit ethylen CH2-O-CH2
Nhóm 10
Page 12
QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CIP
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
Oxit propylen
Metyl bromua
-propriolacton (sôi ở 163oC)
Ozon
Chloropicrin
Epichlorhydrin
Ethylenimin
SO2
2.2.7. Các pexoxit
- Nước oxy già: H2O2
- Kali permanganat
- Perborat
- Acid peracetic 2%
2.2.8. Các chất khác
- Salicylanilit
- Carbanilit
- Chlorhexindin
- Hydroxyquinolein
- Parahydroxyphenylsalicylamit (0.5g/m3)
Các tiêu chuẩn cho phép chấp nhận một chất diệt khuẩn trong công
nghiệp thực phẩm:
Độc tính tối thiểu
Tác dụng tối đa đối với vi sinh vật có hại
Tác dụng ở nồng độ thấp nhất có thể được
Không ăn mòn
Giá thành hạ
Công nghệ CIP trong chế biến sữa
- Rửa sơ bộ bằng nước nóng: Làm sạch phầm còn lại của sản phẩm trên thiết
bị, làm giảm chi phí hóa chất.
- Rửa sạch bằng HNO3: HNO3 được tuần hoàn trong hệ thống nhằm loại bỏ
các cặn có nguồn gốc từ chất khoáng, chất béo, nồng độ 1.0 – 1.5%, nhiệt độ
70oC.
- Rửa sạch acid bằng nước: Rửa sạch hoàn toàn acid bằng nước.
- Rửa sạch bằng NaOH: NaOH được tuần hoàn trong hệ thống nhằm loại bỏ
các chất béo, nồng độ NaOH 1.5 – 2.0%, nhiệt độ 80oC.
- Rửa sạch NaOH bằng nước: Loại bỏ hoàn toàn NaOH trong thiết bị.
- Làm sạch cuối bằng hơi nước.
3. CÁC VẬT LIỆU CỦA THIẾT BỊ DÙNG TRONG CÔNG NGHỆ CIP
CIP (clean in place) là quá trình vệ sinh tẩy rửa, sát trùng tại chỗ mà thiết bị không
cần phải tháo lắp.
Hệ thống CIP bao gồm:
-
Nhóm 10
Page 13
QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CIP
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
Một trạm trung tâm gồm có: Các thùng chứa chất tẩy rửa, chất sát trùng, (acid,
kiềm), thùng chứa nước vô trùng.
Các thiết bị vận chuyển: Bơm đẩy, bơm thu hồi, đừơng ống dẫn quả cầu (đầu
phun) CIP.
Các thiết bị khác: Hệ thống điều khiển bơm, các thiết bị đo lường, bộ lọc hơi
nước.
3.1.
Các loại đầu phun trong hệ thống CIP
Đầu CIP làm sạch có 3 kiểu chính: Loại quả cầu phun cố định (fix spray ballFSB); loại đầu phun quay (rotary spray head-RSH); loại đầu tia quay (rorary jet
head-RJH).
Đầu phun cố định (fix spray ball- FSB)
3.1.1.
FSB có 2 loại: Thứ nhất là loại quả cầu mỏng thông thường. Loại này lắp đặt
không tốn kém, dễ dàng vận hành, nhưng tốn nhiều nước. Dạng khác của quả cầu
phun cố định có thành dày hơn khoảng 1.326mm. Quả cầu dày từ 3 - 4mm phụ
thuộc vào đường kính của nó và yêu cầu về số lượng tia ít hay nhiều. Ưu điểm
quan trọng nhất là nó làm sạch được những vùng khó vệ sinh (cánh khuấy, cửa
tiếp liệu) và làm tăng hiệu quả sử dụng của chất lỏng FSB-Fixed Spray Ball.
Nhóm 10
Page 14
QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CIP
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
Bóng phun tĩnh
Những tia nước được phun ra khi bóng phun tĩnh hoạt động
3.1.2. Đầu phun quay (rotary spray head-RSH)
RSH cải tiến góc quét bên trong tank của quả cầu, bằng việc sử dụng tốc độ đầu
quay lớn, tạo ra chùm tia hình quạt tác động tới toàn bộ diện tích bề mặt bên trong
tank. Khi sử dụng đầu phun quay thay cho quả cầu cố định, có thể làm giảm 30 –
40% tốc độ dòng CIP mà vẫn đạt hiệu quả tốt hơn. Ưu điểm của RSH là tốc độ dòng
chảy yêu cầu không cao, chu kỳ vệ sinh lặp lại nhanh, đảm bảo toàn bộ bề mặt được
làm sạch ở mức độ tốt nhất. RSH mang lại lợi ích lớn cho những cơ sở sản xuất có
liên quan đến dung dịch dẻo và rắn.
Nhóm 10
Page 15
QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CIP
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
Một lợi ích nữa của hệ thống CIP sử dụng cầu quay RSH là hiệu quả tráng rửa sơ
bộ, bởi vì những đầu làm sạch có thể tác động đến 98% lượng chất cần loại bỏ trong
tank và dung dịch chất tẩy rửa có thể tái sử dụng được nhiều lần.
Đầu phun quay
Đầu phun quay khi làm việc
3.1.3. Đầu tia quay (rorary jet head-RJH)
RJH có ưu điểm là làm sạch những thiết bị có đường kính lớn. Đầu phun được
thiết kế có thể thay đổi khả năng phun nước, đảm bảo mức độ làm sạch cao nhất ở
những nơi tập trung nhiều cặn bẩn. Hãng Breconcherry đã phát triển những đầu tia
quay bao gồm những phần chính sắp xếp theo hàng giảm tới mức tối đa diên tích dư
Nhóm 10
Page 16
QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CIP
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
thừa. Một đặc điểm nữa của đầu RJH làm sạch là khả năng tự làm sạch một cách
hiệu quả khi được nhúng trong dung dịch chất tẩy rửa .
Tiêu chuẩn cơ bản của hệ thống CIP là quá trình kiểm tra tự động để chu kỳ CIP
đạt được các thông số kỹ thuật quy định, cũng như việc sử dụng bộ kit cùng các
phương pháp phân tích hóa học, kiểm tra nồng độ dung dịch chất tẩy rửa chính xác.
Một điều quan trọng là cần phải đảm bảo sự cân bằng giữa quá trình CIP và quá
trình bổ sung hóa chất cho hiệu quả quá trình CIP đạt giá trị cao n
hất. Trong một môi trường vệ sinh an toàn thực phẩm và cạnh tranh về giá cả, CIP
là một công nghệ cần thiết cho dây chuyền chế biến thực phẩm nói chung và sản
xuất đồ uống nói riêng.
Đầu quay phản lực
Đầu quay phản lực khi hoạt động
Nhóm 10
Page 17
QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CIP
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
3.2. Các bơm trong hệ thống CIP
Các bơm CIP được chế tạo bằng thép không gỉ để có thể chống chọi với các chất tẩy
rửa có tính ăn mòn xuất hiện trong quá trình làm sạch. Do hệ thống CIP không bao
giờ tiếp xúc với quy trình thực tế - dù là thực phẩm hay hóa chất - nên không cần sử
dụng các máy bơm hợp vệ sinh. Tuy nhiên, máy bơm CIP thường được đánh bóng
bằng điện phân để bảo đảm không có chất tồn dư lắng đọng bên trong. Các máy bơm
định lượng chính xác có thể đẩy nhanh quy trình CIP bằng cách thêm vào các chất tẩy
rửa cần thiết, nhờ đó giảm nhu cầu súc rửa hệ thống.
3.3. Hệ thống điều khiển
Bảng 1: Tóm tắt các tính năng của hệ thống điều khiển CIP
Mô tả
Tiêu chuẩn
Bao máy
Thường dung thép không gỉ
Màn hình hiển thị Các nút ấn và các chỉ số hoặc màn hình LCD màu.
điều hành
Truyền thông
Rs232c, rs422, profibus, kiểm soát mạng, thiết bị mạng và
các giao thức khác.
Liên kết máy tính
Internet
Khả năng liên kết
Máy tính thong qua internet
Một số hệ thống có thể được lập trình để gửi dữ liệu tự động
thông qua e-mail. Kết nối thong qua internet với một số hệ
thống khác.
Trực tiếp quay số vào Điều này đạt được thong qua các modem đặc biệt trong các
kệ pcl.
Tích trữ
Pcl không tốt để lưu trữ. Tốt nhất là thực hiện bằng máy tính
riêng biệt, hoặc một số lưu trữ có thể được trong hmi
3.4.
Thiết bị đo lường.
Bảng 2: Dụng cụ cần thiết trong một hệ thống CIP
Mô tả
Số lượng
yêu cầu
Cung cấp lưu lượng
1
Hoàn lưu lưu lượng
Nhóm 10
1
Chức năng
Màn hình CIP hiển thị lưu lượng cho các dây
chuyền khác nhau. Cảnh báo khi tắt ngẽn
hoặc quá lưu lượng.
Màn hình CIP hiển thị lưu lượng hoàn lưu
cho các dây chuyền khác nhau. Cảnh báo khi
Page 18
QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CIP
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
Thiết bị đo lưu lượng nước
1
Hệ thống truyền dẫn chất
tẩy rửa
Hệ thống truyền dẫn dòng
hoàn lưu
1
1
Gia nhiệt chất tẩy rửa
Gia nhiệt dòng hoàn lưu
Các đầu dò
Hệ thống van
Áp kế
4.
1
1
6
28
1
lưu lượng thấp.
Đo lường tổng lượng nước trên mỗi chu trình
làm việc. Đây là thông tin rất quan trọng khi
tối ưu hóa hiệu suất và đánh giá tác động môi
trường của hệ thống.
Kiểm soát sức mạnh của chất tẩy rửa trong
bể.
Được sử dụng để hoàn lưu chất tẩy rửa vào
bể.
Dừng bộ đếm thời gian CIP nếu độ dẫn giảm.
Được sử dụng để theo dõi acid hoặc chất khử
trùng được bơm (nếu có).
Kiểm soát nhiệt độ của các chất tẩy rửa trong
bể.
Dừng bộ đếm thời gian CIP nếu nhiệt độ
giảm xuống.
Được sử dụng để kiểm soát việc bơm và tháo
chất tẩy rửa vào các bể CIP.
Được sử dụng để xác nhận theo vị trí từng
van, tức là mở hoặc đóng
Xác nhận chính xác nguồn cung cấp áp lực.
QUY TRÌNH CIP TỔNG QUÁT
Qui trình vệ sinh tại chỗ CIP gồm một loạt các giai đoạn rời rạc có tính chu kì, bao
gồm:
- Thu hồi sản phẩm
- Tiền tẩy rửa
- Tuần hoàn chất tẩy rửa
- Tẩy rửa trung gian
- Tuần hoàn chất tẩy rửa lần 2 ( tùy chọn)
- Rửa trung gian
- Khử trùng
- Kết thúc quá trình tẩy rửa
4.1. Thu hồi sản phẩm:
Trước khi làm sạch phải loại các sản phẩm còn lại trong thiết bị ra ngoài trước khi
đưa nước sạch vào để rửa. Quá trình này có thể được áp dụng dựa trên tác dụng của
trọng lực, hoặc có thể sử dụng khí nén hay nước. Giai đoạn này thường được kết hợp
với giai đoạn trước khi rửa bằng việc bổ sung thêm các hệ thống van chuyển hướng
Nhóm 10
Page 19
QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CIP
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
để tạo điều kiện phục hồi sản phẩm. Để kiểm soát quá trình này người ta sử dụng hệ
thống van tự động và bộ đếm thời gian hoặc có thể sử dụng các phương pháp phức tạp
hơn như dựa vào độ đục hoặc lắp đặt các hệ thống cảm biến.
4.2. Giai đoạn tiền tẩy rửa:
Giai đoạn này thường tận dụng lại nước ở giai đoạn rửa trung gian. Điều này giúp
làm giảm tổng lượng nước tiêu thụ và nước thải, đồng thời có thể tận dụng năng
lượng nhiệt và các chất tẩy rửa còn sót lại để đưa vào các bể rửa phục hồi trong giai
đoạn rửa phục hồi. Giai đoạn này khá quan trọng vì nó làm sạch sơ bộ thiết bị tránh
làm loãng dung dịch tẩy rửa khi đưa vào thiết bị. Giai đoạn này thường được điều
khiển thông qua bộ đếm thời gian và thường được thiết lập ở chế độ sao cho có thể
tháo bỏ sản phẩm ở mức tối đa. Tuy nhiên việc này có thể không hiệu quả khi chi phí
sử dụng nước và xử lý nước thải cao.
4.3. Tuần hoàn chất tẩy rửa:
Quá trình này phải được đánh giá bằng thực nghiệm, thời gian thường thay đổi từ 15
phút đến một giờ. Thời gian có thể được rút ngắn bằng cách tăng nhiệt độ hoặc nồng
độ chất tẩy rửa. Tùy thuộc vào chất tẩy rửa mà khả năng tạo bọt có thể xảy ra dẫn đến
tình trạng làm ô nhiễm sản phẩm, hiện tượng tạo bọt có thể do một số nguyên nhân
khác như việc cuốn theo không khí bị rò rỉ thông qua sự hoạt động không hiệu quả
của bơm. Sự kết hợp giữa chất tẩy rửa và chất khử trùng hóa học có thể được sử dụng
trong quá trình này tuy nhiên phương pháp này còn có nhiều hạn chế, ví dụ như có thể
xảy ra hiện tượng mất cân bằng tỷ lệ giữa các chất.
4.4. Giai đoạn tẩy rửa trung gian:
Mục đích của giai đoạn này là loại bỏ các chất tẩy rửa còn lại trong thiết bị đồng
thời có thể thu hồi các chất tẩy rửa, ngoài ra nó còn có tác dụng làm mát thiết bị để
chuẩn bị cho quá trình khử trùng tiếp theo. Quá trình này thường sử dụng nước sạch
và ở nhiệt độ lạnh. Nước ở giai đoạn này có thể được tái sử dụng cho giai đoạn trước
khi rửa như đã nói ở trên .
4.5. Tuần hoàn chất tẩy rửa lần hai:
Một số chương trình CIP có thể tuần hoàn chất tẩy rửa hai lần, tùy thuộc vào sản
phẩm mà chất tẩy rửa ở giai đoạn đầu và giai đoạn này có thể là acid hay base.
4.6. Giai đoạn rửa trung gian lần hai:
Giai đoạn này thương sử dụng nước, chất lượng của nước ở giai đoạn này là rất quan
trọng, quyết định đến giai đoạn khử trùng.
4.7. Giai đoạn khử trùng:
Quá trình khử trùng thường được thực hiện ở nhiệt độ lạnh, và thường sử dụng một
chất diệt khuẩn oxy hóa, chẳng hạn như sodium hypoclorite hoặc dung dịch acid
Nhóm 10
Page 20
QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CIP
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
peracetic (hỗn hợp cân bằng của acid acetic và hydrogen peroxide). Một số chất diệt
sinh vật không oxy hóa cũng có sẵn, nhưng phải tạo bọt thấp và nhanh chóng thực
hiện trong nước lạnh để có hiệu quả CIP cao. Cũng có thể sử dụng nước nóng ở giai
đoạn khử trùng, điều này cũng rất hiệu quả, nhưng đòi hỏi phải có một đầu vào năng
lượng nhiệt cao, tốn kém.
4.8. Giai đoạn kết thúc:
Giai đoạn xả cuối cùng sẽ được thực hiện bằng nước. Một lần nữa, chất lượng của
nước này là rất quan trọng, vì nó có thể dẫn đến ô nhiễm sau khử trùng và hư hỏng
sản phẩm.
5. ỨNG DỤNG CỦA CIP TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN
Hệ thống vệ sinh thiết bị (CIP) giúp giữ chất lượng sản phẩm ổn định, loại trừ rủi ro,
giảm thất thoát, giảm chi phí sản xuất do sản phẩm bị nhiễm khuẩn hay nguyên liệu đầu
vào bị lảng phí.
5.1. Ứng dụng của CIP trong nhà máy chế biến bia
• Các cặn bẩn trong nhà máy bia
Nhóm 10
Page 21
QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CIP
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
Cặn do nguồn nước sử dụng chưa được làm mềm trong quá trình sử dụng đó chính
là các cặn muối kết tủa như CaCO3, MgCO3,…
Gỉ sét do bề mặt kim loại tác động với môi trường và một số hóa chất có tính Oxy
hóa mạnh trong quy trình công nghệ… đã tạo thành các hydrat của một số oxyt sắt
như Fe2O3, FeO…( FexOy).
Chất bẩn do cặn đường, tinh bột (hydratcarbon sinh ra từ malt, gạo …
Chất bẩn do protein, tamin… Các loại chất bẩn này có thể sinh ra từ malt, gạo, hoa
hup lông, men chết... sinh ra các chất bẩn hữu cơ chủ yếu.
Đá bia thành phần chủ yếu là canxy oxalat + men chết tích tụ ngày cành nhiều
theo thời gian ở các tank lên men, tank chứa men.
Các chất béo, chất dầu mỡ… sinh ra trong quá trình sản xuất bia cũng là một trong
những chất bẩn nguy hiểm khó tẩy rửa nhất tuy không nhiều như các chất bẩn khác
nhưng nếu không được loại bỏ thì sự ảnh hưởng không tốt của nó tới chất lượng sản
phẩm là rất lớn.
• Cơ chế hoạt động của các loại hóa chất dùng trong quá trình CIP
- Thành phần cơ bản có trong các hóa chất dùng vệ sinh là:
+ Chất hoạt động bề mặt bao gồm các gốc anion, cation,hợp chất không ion…
+ Các hóa chất mang tính kiềm hoặc tính acid.
+ Các thành phần trong hóa chất có tính chất ức chế ăn mòn kim loại.
+ Các thành phần ức chế sự tạo bọt trong quá trình CIP.
+ Các thành phần tạo phức làm mềm và ổn định nguồn nước cấp trong khi CIP.
- Cơ chế hoạt động
+ Các chất hoạt động bề mặt có khả năng làm giảm sức căng bề mặt của chất bẩn
nhờ đó bề mặt chất bẩn dể bị thấm nước hơn nên quá trình tẩy rửa sẽ hiệu quả hơn.
+ Các chất mang tính kiềm hoặc acid được sử dụng nhiều vì thực tế cho thấy trong
môi trường PH từ 4 – 7 thì khả năng phân hủy của các protein là rất thấp chính vì
vậy việc thay đổi môi trường PH trong quá trình CIP để đạt hiệu quả tối ưu nhất là
sử dụng các hóa chất mang tính kiềm hoặc PH là phương pháp ưu việt nhất.
+ Các thành phần ức chế khác sẽ làm cho khả năng hoạt hóa của hóa chất không bị
giảm hoặc mất đi trong quá trình CIP, các thành phần ức chế để bảo vệ thiết bị …
là các thành phần không thể thiếu khi CIP để tăng hiệu quả làm việc và bảo vệ
thiết bị.
• Công nghệ CIP trong nhà máy bia
Vệ sinh CIP bao gồm hai công đoạn làm sạch và khử trùng, hai công đoạn không
thể thiếu trong quy trình công nghệ CIP. Nếu như thiết bị chỉ được làm sạch mà
không khử trùng thì các vi khuẩn vẫn tồn tại và sẽ tiếp tục phát triển nhanh chóng
Nhóm 10
Page 22
QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CIP
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
trong thời gian ngắn, các vi khuẩn này sẽ đi vào sản phẩm trong quá trình lên men
và một số công đoạn khác đi vào sản phẩm làm biến đổi sản phẩm ngược lại nếu chỉ
khử trùng mà không làm sạch thì hoàn toàn không có ý nghĩa vì các vi khuẩn chỉ bị
giết trên bề mặt của cặn bẩn trong khi đó vẫn còn một số lượng khổng lồ vi khuẩn
tồn tại dưới bề mặt chất bẩn sẽ phát triển trở lại nhanh chóng.
Trong nhà máy Bia, quá trình CIP được phân làm hai loại: CIP lạnh và CIP nóng.
- CIP lạnh: Nước thường --> Caustic lạnh -->Nước thường-->Acid lạnh --> Nước
thường -->Oxonia.
- CIP nóng: Nước nóng -->Caustic nóng -->Nước nóng --> Nước thường --> Acid
thường --> Nước thường --> Nước nóng.
Bước Oxonia ở công nghệ CIP lạnh chỉ chạy đối với công nghệ CIP máy giải nhiệt
dịch nhà nấu, hệ thống tank lên men, chứa men, thành phẩm và đường ống thu hồi
men. Ở công nghệ CIP nóng không dùng hóa chất Oxonia. Cũng tùy vào từng đối
tượng mà có một số các bước công nghệ trên bị giảm bớt cho phù hợp thực tế.
Ví dụ hệ thống tank lên men: men có 3 chương trình CIP Mỗi tank lên:
- Chương trình 1: CIP sử dụng Acid + Chất khử trùng
- Chương trình 2: CIP sử dụng Caustic + Chất khử trùng
- Chương trình 3: CIP sử dụng Caustic + Acid + Chất khử trùng
Chương trình vệ sinh tank lên men bằng Caustic + Acid + Oxonia
Chương trình vệ sinh CIP định kỳ của tank lên men gồm 18 bước được lập như công
thức (recipe) ở trên.
Thứ tự là: 1- start. 2- CIP tank… 3- cold water drain. 4- caustic pulse. 5- caustic
circulation. 6- water pluse caustic. 7- water caustic. 8- cold water drain. 9- acid
pulse. 10- acid circulation. 11- water pluse acid. 12- water acid. 13- cold water
drain. 14- fresh water. 15- oxonia pulse. 16- oxonia circulation. 17- cip end 18- end.
5.2. Ứng dụng của CIP trong nhà máy chế biến sữa
Hệ thống CIP Các chương trình CIP trong nhà máy sữa thì khác nhau theo chu trình
làm sạch bao gồm các bề mặt nóng hay là không - Chương trình CIP cho thiết bị
thanh trùng và cho các thiết bị khác có bề mặt nóng (ví dụ như UHT). Chương trình
CIP cho hệ thống đường ống, các thùng chứa, và các thiết bị sản xuất khác không có
bề mặt nóng
• CIP cho cho thiết bị thanh trùng: Rửa với nước ấm (10 phút). Cho chạy một dung
dịch kiềm (0,5 – 1,5 %) trong 30 phút ở 75°C. Rửa để loại kiềm bằng nước ấm (5
phút) Cho chạy dung dịch axit nitric(0,5 – 1,0 %) trong khoảng 20 phút ở 70°C.
Rửa lại bằng nước lạnh. Làm mát từ từ bằng nước lạnh (8 phút). Quá tình tẩy
trùng thực hiện trước khi bắt đầu sản xuất: Tuần hoàn nước nóng ở 90– 95°C
trong 10 – 15 phút sau khi nhiệt độ được điều chỉnh lại tối thiểu là 85°C.
Nhóm 10
Page 23
QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CIP
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
CIP cho các đường ống và thùng chứa: rửa trước với vòi nước rửa tuần hoàn với
OXYCLEAN (200ppm Clo) ở 70°C trong 10 phút. Xối sạch với vòi nước rửa tuần
hoàn với acid trong 3 phút với mỗi nhánh. Ngâm dung dịch acid trong đường ống
cho đến khi bắt đầu sản xuất. Trước khi sản xuất, vệ sinh đường ống với CL_18 tại
110g/100lit nước(200ppm Clo) trong 3 phút mỗi nhánh.
Kết quả của quá trình CIP thường được đánh giá bởi sự sinh trưởng và phát triển
của vi khuẩn Coliforms. Theo tiêu chuẩn thì phải ít hơn 1 Coliorm/100 cm 2 trên bề
mặt kiểm tra bằng cách thử một miếng gạt. Nó áp dụng cho hệ thống đường ống và
các thùng chứa, đặc biệt khi trong sản phẩm có số lượng vi khuẩn cao. Chương trình
kiểm soát chất lượng hoàn chỉnh cộng thêm test thử Coliorm cũng bao gồm sự xác
định lượng vi sinh vật tổng số và kiểm tra chất lượng bằng cảm quan.
Ở các nhà máy CIP được ứng dụng trong các mạch, băng chuyền, chất độn, máy
xay, máy sấy, thùng, lò, tủ đông.
6. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HIỆU QUẢ LÀM SẠCH
Thành phần của các chất làm sạch trong quy trình.
Cơ chế hoạt động của chất làm sạch:
+ Các chất hoạt động bề mặt có khả năng làm giảmsức căng bề mặt của chất bẩn
nhờ đó bề mặt chất bẩn dể bị thấm nước hơn nên quá trình tẩy rửa sẽhiệu quả hơn.
+ Các chất mang tính kiềm hoặc acid được sử dụng nhiều vì thực tế cho thấy trong
môi trường PH từ 4 – 7 thì khả năng phân hủy của các protein là rất thấp chính vì
vậy việc thay đổi môi trường pH trong quá trình CIP để đạt hiệu quả tối ưu nhất là
sử dụng các hóa chất mang tính kiềm hoặc PH là phương pháp ưu việt nhất.
Thời gian làm sạch: Phụ thuộc số lượng và nồng độ dung dịch làm sạch.
Tuy thuộc vào loại thiết bị nên ta sẽ chọn thời gian thích hợp cho loại đó.
Nhiệt độ: Nên theo dõi và duy trì nhiệt độ tại tất cả các bộ phận của hệ thống.
Nồng độ hoá chất: Do tác động khác nhau của từng loại hóa chất đối với từng loại
chất bẩn cũng khác nhau nên lựa chọn loại hóa chất nào, trong trường hợp nào để
mang lại hiệu quả cao nhất trong quá trình CIP là điều hết sức quan trọng. Nồng
độ cao hơn hay thấp hơn mức quy định đều không cho hiệu quả làm sạch tốt. Vì
vậy tuy thuộc vào mỗi loại hóa chất khác nhau ta chọn nồng độ tương ứng để cho
hiệu quả tốt.
Lực cơ khí: Vận tốc chất lỏng làm sạch từ 1,5 -> 3m/s
7. KIỂM TRA HIỆU QUẢ LÀM SẠCH:
Kiểm tra bằng mắt và bằng phương pháp vi sinh.
• Kết quả của quá trình CIP được đánh giá bởi sự sinh trưởng và phát triển của vi
khuẩn Coliforms
Theo tiêu chuẩn thì phải ít hơn 1 Coliforms/100cm 2 trên bề mặt kiểm tra
bằng 1 miếng gạt.
•
Nhóm 10
Page 24
QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CIP
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
Nó áp dụng cho hệ thống đường ống và các thùng chứa, đặc biệt khi trong
sản phẩm có số lượng vi khuẩn cao.
• Chương trình kiểm soát chất lượng hoàn chỉnh cộng thêm test thử Coliforms cũng
bao gồm sự xác định lượng vi sinh vật tổng số và kiểm tra chất lượng bằng cảm
quan.
Nhóm 10
Page 25