MỤC LỤC


DANH SÁCH HÌNH


DANH SÁCH BẢNG



Báo cáo thiết bị nhà máy

LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, các ngành công nghệ ngày càng tiên tiến, trình độ hiểu
biết của con người ngày càng được nâng cao.Đó là một thử thách lớn cho
các nhà doanh nghiệp về những vấn đề liên quan đến chất lượng sản
phẩm của họ và cụ thể hơn là ngành công nghệ thực phẩm. Họ sẽ làm gì
để tạo được niềm tin với người tiêu dung về sản phẩm của mình. Đối với
sản phẩm, không chỉ chất lượng mà còn phải hợp vệ sinh.Chính vì thế,
một công nghệ mới được ra đời nhằm giải quyết những 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 tháo lắp. Có thể thấy, hệ thống CIP trong
công nghệ thực phẩm là rất quan trọng, các đường ống và tank phải được
rửa sach 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 hiểu rõ hơn về CIP cũng như tầm quan trọng của công nghệ
này, nhóm đã tìm hiểu và trình bày bên dưới.Bài báo cáo có thể còn có
những thiếu sót, nội dung chua quá sâu, chưa kỹ càng mà nhóm chưa tìm
hiểu hết.Mong là sẽ nhân được những kiến nghị để nhóm hoàn chỉnh hơn

phần kiến thức còn thiếu sót.

Nhóm 3

Page 5


Báo cáo thiết bị nhà máy

Chương 1: KHÁI QUÁT VỀ CIP
1.1 CIP LÀ GÌ?
- CIP là chữ viết tắt của từ Cleaning In Place, là quá trình vệ sinh,
tẩy rửa, sát trùng tại chỗ.
- Thiết bị không cần phải tháo lắp.
- Quá trình này bao gồm việc xịt hoặc phun lên bề mặt thiết bị hoặc
cho dung dịch chất tẩy rửa lưu thông trong thiết bị.
- Mục đích của quá trình CIP là làm sạch thiết bị nhà xưởng, loại bỏ
vi sinh vật tạp nhiễm, bảo đảm chất lượng sản phẩm và an toàn vệ
sinh thực phẩm.
 Ưu điểm:
- Không phải tháo lắp thiết bị
- Có thể tẩy rửa ở những vị trí khó rửa
- Giảm nguy cơ lay nhiễm hóa học
- Tính tự động hóa cao
- Thời gian thực hiện ngắn
- Cải thiện chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm
 Hiện nay CIP là một quá trình phổ biến ở hầu hết các nhà máy chế
biến sữa, nước giải khát và các nhà máy chế biến thực phẩm khác.
 Nhược điểm:
- Chi phí lắp đặt cao.

- Có thể ảnh hưởng đến sản phẩm do hóa chất còn soát lại.
- Do hệ thống tự động nên khó theo dõi sản phẩm làm sạch bên
trong.
1.2 CÁC QUÁ TRÌNH LÀM SẠCH
Các quá trình làm sạch thủ công hoặc tự động ở hầu hết các nhà
máy chế biến đều xu hướng theo các nguyên tắc trên và thường bao gồm
một loạt các giai đoạn rời rạc hoạt 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
1.2.1 Giai đoạn 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
Nhóm 3

Page 6


Báo cáo thiết bị nhà máy

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 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.
1.2.2 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.
1.2.3 Giai đoạn 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 công
thức của 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.
1.2.4 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.
1.2.5 Giai đoạn 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.
1.2.6 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.
Nhóm 3

Page 7


Báo cáo thiết bị nhà máy

1.2.7 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 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.
1.2.8 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.
1.3 HỆ THỐNG CIP
- Có 3 loại hệ thống CIP
• Loại đơn giản nhất là HT CIP với một bình và một bơm
• Loại HT CIP dung dịch được tuần hoàn và xối trong đường
ống tại cuối chu kì rửa

• Hệ thống dung dịch hồi lưu, dung dịch tẩy rửa được hồi lưu
và sử dụng lại
- Các phần cơ bản cho hầu hết các chế độ:
• Rửa trước bằng nước để loại bỏ sản phẩm dư
• Rửa bằng kiềm để loại bỏ chất bẩn
• Rửa bằng acid để loại bỏ khoáng và nước cứng, ức chế vi
sinh vật đồng thời trung hòa lượng kiềm còn lại ở giai đoạn
trước
• Rửa lại bằng nước vệ sinh trước khi sản xuất để loại bỏ tiêu
diệt vi sinh vật còn trong hệ thống.
- Một hệ thống CIP gồm có một trạm trung tâm và các thiết bị vận
chuyển.
- Một trạm trung tâm gồm có các thùng chứa chất tẩy rửa, chất sát
trùng (acid, kiềm…) và thùng chứa nước vô trùng. Các thiết bị vận
chuyển gồm có bơm đẩy, bơm thu hồi, các đường ống dẫn và các
vòi phun, các van điều chỉnh.
- Các hệ thống CIPcó thể khác nhau về độ phức tạp và mức độ tự
động hóa và do đó cũng khác nhau về hiệu quả hoạt động và chi
phí đầu tư. Ví dụ như một hệ thống CIP đơn giản, chi phí cho các
chất tẩy rửa, nước và năng lượng rất cao nhưng hiệu quả vệ sinh
cao và giảm đáng kể nguy cơ ô nhiễm chéo.
- Hệ thống phục hồi đầy đủ với các bể chứa chất tẩy rửa lớn thường
đa chức năng và có tính kinh tế cao nhưng cần phải được giám sát
chặt chẽ để ngăn chặn sự gia tăng các tạp chất trong chất tẩy rửa.
Nhóm 3

Page 8


Báo cáo thiết bị nhà máy

-

Hiệu quả thu hồi cũng phụ thuộc vào việc cài đặt hệ thống trước
khi thực hiện quá trình tẩy rửa, do đó việc làm mới các dung dịch
thường xuyên là rất quan trọng.

1.4 CÁC NGUYÊN TẮC LẮP ĐẶT HỆ THỐNG CIP
- Hiệu quả, năng suất của hệ thống CIP gắn liền quá trình thiết kế
dây chuyền. Nên hạn chế những vị trí uốn, gấp khúc trong hệ thống
đường ống. Để giảm thiểu tối đa thể tích bồn chứa chứa của hệ
CIP, hệ thống đường ống được thiết kế một cách đơn giản nhưng
vẫn đáp ứng yêu cầu kỹ thuật.
- Độ bóng bề mặt làm việc của thiết bị là yếu tố ảnh hưởng đến chế
độ làm việc của hệ thống CIP. Độ nhám bề mặt (Ra) là giá trị chiều
cao trung bình của các đỉnh không đều nhau trên bề mặt và được
tính bằng m. Chỉ số Ra đạt tiêu chuẩn là 1m. Những bề mặt có chỉ
số Ra thấp sẽ rút ngắn được thời gian làm sạch. Nếu bề mặt có chỉ
số Ra thay đổi từ 0.65m xuống 0.42m, thời gian làm sạch giảm
được 30%.
- Các thiết bị trong dây chuyền sản xuất cần được lắp đặt sao cho
quá trình vệ sinh được thuận tiện nhất. Mặt khác, cần lưu ý đến
những khe hở, vết nứt của hệ thống máy móc do sự tác động của
nhiệt độ trong quá trình cấp nhiệt. Trong máy chiết chai, việc nâng
nhiệt sẽ làm tăng sự mài mòn và làm giảm tuổi thọ của các đầu
chiết. Để nâng cao hiệu quả quá trình vệ sinh, hệ thống CIP cần
được thiết kế bao gồm quá trình cấp khí và thoát khí cùng với quy
trình xử lý chất lỏng.
- Thiết bị sử dụng được thiết kế một cách thuận lợi cho việc loại bỏ
chất kết tủa ra khỏi bồn chứa và đường ống. Độ bóng của bề mặt
đáy bồn chứa cũng như góc côn là hai yếu tố cần được thiết kế phù

hợp cho quá trình kết lắng nấm men và cặn protein.
- Lắp đặt dây chuyền sản xuất cần giảm thiểu sự nhiễm bẩn của dung
dịch tẩy rửa. Các thiết bị trống cần tiến hành vệ sinh CIP ngay sau
mỗi chu kỳ sản xuất.
- Hệ thống thu hồi chất tẩy rửa cần lắp đặt tập trung nhằm giảm thiểu
số lượng bồn chứa. Các vị trí có nguy cơ nhiễm bẩn phải được
kiểm soát nghiêm ngặt, đồng thời đảm bảo sự vận hành tối ưu cho
hệ thống CIP cũng như quá trình tái sử dụng. Dung dịch chất tẩy
rửa cần được bơm qua quả cầu phun để đảm bảo loại bỏ lớp cặn
nấm men bám trên bề mặt thành bồn chứa.
- Đối với hệ đa ống dẫn, cần những bồn chứa có kích thước thích
hợp để cho dòng CIP có thể hoạt động ở cùng một thời điểm. Việc
sử dụng thiết bị đo lưu lượng, áp suất, tốc độ là cần thiết để giám
Nhóm 3

Page 9


Báo cáo thiết bị nhà máy

sát quá trình hoạt động, nhằm ngăn ngừa những sự cố có thể xảy ra.
Ngoài ra, cần sử dụng bộ điều khiển bổ sung nồng độ hóa chất
chính xác và ổn định.
1.5 QUẢN LÝ AN TOÀN TRONG CIP
CIP hoạt động có khả năng gây nguy hiểm vì nồng độ hóa chất và
nhiệt độ cao so với làm sạch thủ công.
 Y tế và các vấn đề an toàn với CIP
Sáu ưu tiên cho sức khỏe và an toàn trong hệ thống CIP:
• Tiếp xúc với hóa chất làm sạch
• Sơ suất và sai sót

• Té ngã
• Máy móc
• Xử lý
• Giao thông

Nhóm 3

Page 10


Báo cáo thiết bị nhà máy

Chương 2: TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA NƯỚC VÀ
CÁC CHẤT TẨY RỬA
2.1 CẶN BÃ
Cặn bã là chất các chất còn lại trong công nghiệp thực phẩm, chúng
thường là cặn bã thực phẩm hay nước. Bản chất của cặn bã thực phẩm sẽ
xác định quá trình cần thiết để tẩy rửa nó. Cặn bã có thể được chia làm 2
loại cơ bản: loại tan trong nước và loại không tan trong nước. Cặn bã tan
trong nước như đường và muối có thể dễ dàng xử lý và không có nhiều
khó khăn trong quá trình loại bỏ chúng. Cặn bã không tan gây khó khăn
hơn khi loại bỏ chúng, chúng được chia thành cặn bã hữu cơ và cặn bã vô
cơ. Cặn bã hữu cơ có nguồn gốc từ động vật, thực vật, bao gồm dầu, chất
béo, protein, tinh bột, carbohydrate. Nếu những loại cặn bã này đã bị đun
nóng lâu, ví dụ như trong lò, thì chúng bị hóa than nên khó làm sạch hơn.
2.2 TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA NƯỚC
Những thuộc tính quan trọng của nước ảnh hưởng đến việc làm
sạch các thiết bị trong sản xuất đồ uống và sữa:
- Nước được sử dụng trong vệ sinh của nhà máy sản xuất sữa phải
sách và phù hợp chất lương vệ sinh theo yêu cầu

- Tiêu chuẩn vi sinh (đơn vị cfu): ví dụ trong 100 ml, tổng số vi
khuẩn < 100, không có coliforms, Escherichia coli
- Không lẫn khí CO2 dẫn đến việc phải thêm kiềm vào để trung hòa
acid yếu
- pH nên ở khoảng 6.5 đến 7.5, vì nếu dưới 6.5 sẽ xảy ra ăn mòn
thiết bị, giá trị pH tối đa cho phép là 10
- Sulfua / sunphát. mức cho phép là 250 mg SO L.
- Clorua không vượt quá 250.10-3 mg/mL nước
- Ngoài ra còn có các chỉ tiêu về hàm lượng Fe, Mn, ….
- Độ cứng toàn phần
2.2CHẤT TẨY RỬA HÓA HỌC
- Khái niệm chất tẩy rửa hóa học: là chất hóa học dùng để hòa tan
cặn bã. VD: các loại acid, baze, các chất hoạt động bề mặt.
- Cặn bã là những gì mà không nên có mặt trên bề mặt của thiết bị
chế biến. Tuy nhiên, cặn bã thấy được như phần dư của sản phẩm –
đặc biệt trong bồn lên men – có thể thấy và ngửi được. Những gì
Nhóm 3

Page 11


Báo cáo thiết bị nhà máy

không nhìn thấy được bao gồm vi sinh vật, bào tử, nấm men. Mùi
hôi thối cũng có thể là một vấn đề.
VD:
Các chất kết lắng Ca2+, MgS, protein,…
Các mảng bám của sữa,..
Tác dụng một số chất tẩy rửa thường xuyên sử dụng
Sodium hydroxide (NaOH):là một trong những hóa chất tốt nhất để

loại bỏ cặn bã là chất béo với nồng độ 0,5-2g/100mL.
• Acid phosphoric và acid nitric loại bỏ cặn bã nhẹ. Acid có khả
năng loại bỏ các vết dơ bẩn tốt.
VD: Thường sử dụng loại bã ở sữa thô, các loại cặn bám trên innox.
• NaClO và acid peracetic (PAA) chất chống nhiễm vi sinh vật là các
chất đảm bảo chất lượng của nước rửa và để giết vi sinh vật nhiễm
trong thiết bị trước khi sử dụng thiết bị.
- Một số chú ý khi sử dụng chất tẩy rửa: các chất tẩy rửa là các chất
hóa học nên sẻ ảnh hưởng đến công nhân, nồng độ cao sẽ ảnh
hưởng đến thiết bị như bị ăn mòn kim loại,….
•
•
•

2.3 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HIỆU XUẤT TẨY RỬA
- Thời gian: nếu 1 chất tẩy không có đủ thời gian để hoàn thành các
khâu cần thiết thì hiệu quả sẽ kém.
- Tác động cơ học: chất tẩy rửa nhìn chung sẽ không loại được hoàn
toàn các cặn bã trừ phi có thêm sự tham gia của một hay nhiều thiết
bị cơ học khác, có thể lau, cọ xát, phun quay phản lực,….
- Nồng độ chất tẩy rửa: Bất kì một sản phẩm nào khi ở một nồng độ
nhất định nó sẽ hoạt động tốt nhất.
- Nhiệt độ: Trong hầu hết các trường hợp, nhiệt độ tăng thì hiệu quả
tẩy rửa sẽ tang.
- Một yếu tố thường bị bỏ qua nữa là tỉ lệ chất tẩy rửa với tỉ lệ cặn
bã.

Nhóm 3

Page 12



Báo cáo thiết bị nhà máy

Chương 3:CIP 3 BỒN VÀ CÁC YẾU TỐ CẦN CHÚ Ý
KHI THIẾT KẾ CIP
3.1 HỆ THỐNG HOÀN LƯU HOÀN TOÀN: CIP 3 BỒN
Hệ thống này có bồn chất tẩy rửa nóng và lạnh và dùng để tẩy rửa
nhiều chất khác nhau như sữa, kem, bia, rượu, thực phẩm nói chung.
VD: nhà máy bia thường áp dụng CIP bốn là: 1 bồn chứa NaOH, 1
bồn chứa acid, 1 bồn chứa nước.

Hình 3. 1: CIP 3 bồn

3.2 SỐ LƯỢNG HỆ THỐNG CIP, KÍCH THƯỚC CỦA THIẾT BỊ
CIP
Điều này liên quan đến số lượng thiết bị cần được làm sạch và thời
gian có.
- Số lượng HT CIP liên quan đến số lượng thiết bị cần được làm
sạch và thời gian cho phép làm sạch.
VD: Nhà máy nước giải khát có 6 thiết bị cần tẩy rửa, thời gian tẩy rửa
cho mỗi thiết bị cần 30 phút, GĐ nhà máy yêu cầu thời gian tối đa 2 giờ.
Cần Thiết kế bao nhiêu HT CIP đáp ứng yêu cầu trên?
Đáp án:
Thời gian tẩy rửa của 6 thiết bị : 6TB×30 phút = 180 phút
Thời gian hoạt động dư phòng: 20% × 180 phút = 36 phút
Vậy 1 hệ thống CIP làm việc cần : 180 + 36 = 216 phút = 3 giờ
36phút.
Để đáp ứng yêu cầu của GĐ thời gian tối đa là 2 giờ
-


Nhóm 3

Page 13


Báo cáo thiết bị nhà máy

Nên ta thiết kế 2 hệ thống CIP là hợp lý.
- Thùng chứa dung dịch tẩy rửa nên chứa đủ thể tíchlớn nhất trong
dòng cộng thêm 20%, và những dự phòng cho các yêu cầu trong
tương lai. Bồn chứa các chất trước khi rửa nên đủ lớn để chứa thể
tích tổng lượng nước cần dùng, và cho dòng có lượng chất lớn
nhất.
VD: Thiết kế thùng chứa có tối đa thể tích của dòng lớn nhất là 200 lít,
thể tích dự phòng 20%, trong tương lai nếu tăng nâng suất thiết bị sản
xuất thêm 30%. Cần thiết kế thùng chứa dung dịch tẩy rửa là bao nhiêu?
Đáp án:
Thể tích thùng chứa cần thiết kế
200 lít + 200×20% + 200×30% = 200 + 40 + 60 = 300 lít
Để đáp ứng nhu cầu thì nên thiết kế thùng chứa là 300 lít
3.3 LỰA CHỌN DUNG DỊCH TẨY RỬA
- Nếu sản phẩm nhẹ và chảy tự do như sữa, thì dung dịch tẩy rửa
lạnh là thích hợp; nếu sản phẩm dày và béo như kem, sữa chua
hoặc các sản phẩm sữa khác, thì dung dịch tẩy rửa ở 40 oC là đủ để
làm tan chảy chất béo và hiệu quả của chất tẩy rửa sẽ cao hơn, sẽ
làm giảm lượng chất tẩy rửa cần dùng và thời gian CIP.
- Trong một hệ CIP được làm nóng, việc dùng dung dịch tẩy rửa có
nhiệt độ ấm cho sữa không có hại gì mà chỉ làm tăng tốc độ, giảm
tiêu thụ chất tẩy rửa.

3.4 LỰA CHỌN BƠM VÀ ĐẦU PHUN
- Bơm phải có khả năng tự điều chỉnh và có thể bơm vào không khí.
- Mỗi loại bơm áp suất thấp, vừa và cao đều có ưu nhược điểm riêng
của nó.
- Bơm thích hợp nhất là bơm lỏng vòng, dù nó đắt tiền nhưng làm
việc rất tốt.
- Lựa chọn đầu phun thích hợp để hoạt động để vệ sinh tốt cho thiết
bị

Nhóm 3

Page 14


Báo cáo thiết bị nhà máy

Chương 4: ÁP DỤNG CIP

4.1 RỬA ĐƯỜNG ỐNG
Hiệu quả rửa đường ống bị
của của dòng chảy.
Dòng chảy thẳng không thể
<1.4m/s) trong khi dòng chảy
2.1m/s) có thể tẩy rửa hiệu
2.1m/s thì quá trình tẩy rửa

ảnh hưởng bởi vận tốc
tẩy rửa hiệu quả (tốc độ
hỗn loạn (tốc độ 1.5quả. Nếu tốc độ vượt quá
không còn hiệu quả nữa.


4.2 TẨY RỬA BỒN CHỨA
4.2.1 Tầm quan trọng
Các ngành công nghiệp
sữa phải đối phó với nhu
cầu ngày càng nghiêm ngặt về Hình 4. 1: Hướng của dòng chảy bị ảnh
vệ sinh sản phẩm. Không
hưởng bởi tốc độ
ngừng cải tiến chất lượng và
hiệu quả cũng được yêu cầu để duy trì lợi nhuận.
Tronghầu nhưtất cả các loạiquy trình công nghệ, khả năng duy trì
ổn định về vệ sinhlà rất quan trọngđối vớichất lượng sản phẩm. Tốc độ
vàhiệu quả mà quá trình làm sạch có thểđược thực hiệnlà rất quan
trọngđối với cảchi phí vận hànhvàthời gian dừngsản xuất, và do đócó tác
độngđáng kể đếnlợi nhuận củacông ty. Ngoài ra,vấn đề môi trườngđang
được đưa rangày càng quan tâm, tập trung vàotái chếnước, giảmsử dụng
hóa chất, và hạn chếchất thải.
Việc làm sạchbồn chứa vàthiết bịchế biến sữakhácđóng mộtvai trò
quan trọngtrong việc xác địnhmức độ hiệu quả kinh tế, và tối ưu hóaCIP
làmộtphần quan trọng củađiều này.
4.2.2 Mục đích
- Kiểm soát môi trường vi sinh
- Đảm bảo vô trùng để xử lý tiếp các quá trình khác
- Công tác phòng chống lây nhiễm chéo
- Loại cặn bã trong bồn chứa
- Truyền nhiệt hiệu quả
4.2.3 Áp dụng CIP
CIP dùng để tẩy rửa bồn chứa có thể được áp dụng ở áp suất cao
hoặc áp suất thấp. Ở áp suất cao thì đầu tẩy rửa loại bỏ cặn bã bằng tác
động cơ học (lực của tia nước) và bề mặt của bồn chứa tiếp xúc với một

Nhóm 3

Page 15


Báo cáo thiết bị nhà máy

loạt cú quét khi các tia nước quay. Ở áp suất cao, hiệu quả của hệ thống
tẩy rửa phụ thuộc hoàn toàn vào phản ứng hóa học để loại bỏ cặn bã, và
có rất ít hoặc không có ảnh hưởng cơ học từ tia nước.
4.2.4 Dòng CIP quay về
Sự thoát ra chậm của dung dịch tẩy rửa trong bồn có thể gây ra
nhiều vấn đề CIP. Dung dịch tẩy rửa nên được nhanh chóng bơm ra khỏi
để các bề mặt bồn chứa có thể tiếp xúc trực tiếp với tia nước CIP, và
không bị một lớp dung dịch che phủ. Việc lựa chọn bơm thích hợp và
thiết kế dòng ra đúng đắn cho CIP là rất quan trọng đến hiệu quả tẩy rửa.
Sự chọn lựa đầu phun đúng đắn, và cân đối nó với yêu cầu về dòng
chảy của đường ống và thiết bị đi ra cũng rất quan trọng trong thiết kế
CIP.
4.2.5 Một số thiết bị đầu phun
Sự chọn lựa đầu phun đúng đắn và cân đối nó với yêu cầu về dòng
chảy của đường ống và thiết bị đi ra cũng rất quan trọng trong thiết kế
CIP.
- Bóng phun tĩnh: được sử dụng khi người dùng quan tâm nhiều đến
giá cả ban đầu, khi yêu cầu về vệ sinh không cao, hoặc khi có sự
thiếu nhận thức về tầm quan trọng của những hạn chế trong các
quy trình công nghệ.

Hình 4. 2:Bóng phun tĩnh
-


Nhóm 3

Đầu phun quay: thường sử dụng cho bồn chứa, dễ dàng làm
sạch, vệ sinh tốt và giá cả hợp lý.

Page 16


Báo cáo thiết bị nhà máy

Hình 4. 3: Đầu phun quay
-



Đầu quay phản lực: dung cho các bể lớn tương đối khó khăn để
làm sạch, với các tiêu chuẩn cao về vệ sinh.

Hình 4. 4: Đầu quay phản lực

Bóng
phun tĩnh là giải pháp CIP truyền thống, nhưng ngày càng được
thay thế bởi các thiết bị hiện đại hơn, hiệu quả kinh tế cao hơn và
lắp đặt dễ dàng hơn. Hơn nữa, đầu phun quay và đầu quay phản lực
quan trọng để tránh việc sử dụng khối lượng lớn hóa chất và các
chất lỏng làm sạch, và do đó cắt giảm chi phí hoạt động và thời
gian làm sạch.

Nhóm 3


Page 17


Báo cáo thiết bị nhà máy

Chương 5: QUÁ TRÌNH CIP - NHÀ MÁY BIA
5.1 MỤC ĐÍCH
Quá trình tẩy rửa giúp:


Làm sạch bề mặt thiết bị, nhà xưởng



Loại trừ vi sinh vật tạp nhiễm



Đảm bảo chất lượng tốt nhất



Đảm bảo sức khỏe cho người tiêu dung

5.2 ĐẶC ĐIỂM CÁC LOẠI VẾT BẨN
Các vết bẩn là bã thải của quá trình sản xuất, các sản phẩm phụ của
các phản ứng phụ, các vi sinh vật… chúng tạo điều kiện hình thành nên
các khuẩn lạc vi sinh vật có bản chất khác nhau.
Bảng 5. 1: Đặc điểm của các loại vết bẩn

Thành phần
vết bẩn
Đường
Chất béo

Protein

Muối vô cơ

Độ tan

Tính dễ rửa khi không
có chuyển hóa do
nhiệt

Chuyển hóa do
nhiệt

Tan trong nước

Dễ

Caramel hóa khó
rửa hơn

Dễ khi có mặt các chất
điện hóa

Polyme hóa khó
rửa hơn


Khó rửa với nước, rửa
dễ trong dung dịch
kiềm

Biến tính, khó
rửa do có cặn
protein biến tính

Tương đối dễ rửa

Kết tủa, khó rửa

Ít tan trong nước,
dung dịch kiềm và
acid khi không có chất
điện hóa
Độ tan trong nước
khác nhau, phần lớn
tan trong dung dịch
acid
Độ tan trong nước
khác nhau, nhưng
phần lớn tan trong
dung dịch acid

5.3 HÓA CHẤT TẨY RỬA

Các tác nhân ảnh hưởng đến quá trình tẩy rửa vệ sinh
Hiệu quả của quá trình CIP phụ thuộc vào các tác nhân sau:



Tốc độ loại bỏ vết bẩn



Độ nhẵn bề mặt



Bản chất các vết bẩn

Nhóm 3

Page 18


Báo cáo thiết bị nhà máy


Chất lượng nước vệ sinh



Nồng độ chất tẩy rửa và khử trùng



Tốc độ dòng chảy của chất tẩy rửa




Áp suất, nhiệt độ, thời gian tẩy rửa.

Yêu cầu của chất tẩy rửa:


Hòa tan tốt trong nước



Lực tẩy rửa cao



Tác dụng tốt ở nhiệt độ thấp



Sự thẩm ướt vào vết bẩn nhanh



Dễ tráng sạch và không để lại vết bẩn



Không ăn mòn vật liệu




Dễ dàng sử dụng



Giá thành thấp, ít gây ô nhiễm

Tính chất của chất tẩy rửa
Bản chất các hóa chất dùng vệ sinh là:
-

-

-

Chất hoạt động bề mặt (các gốc anion, cation, hợp chất không
ion,...): có khả năng làm giảm sức căng bề mặt của chất nhờ đó bề
mặt chất bẩn dễ bị thấm nước hơn nên quá trình tẩy rửa sẽ hiệu quả
hơn.
Các chất mang tính kiềm hoặc tính acid: có tác dụng thay đổi pH
của môi trường, làm tăng khả năng hòa tan phân hủy của các chất
(protein, muối không tan…) giúp quá trình CIP đạt hiểu quả tối ưu
hơn.
Chất có tính chất ức chế (ức chế ăn mòn kim loại, tạo phức làm
mềm và ổn định nguồn nước cấp trong khi CIP, ức chế sự tạo bọt
trong quá trình CIP…): sẽ làm cho khả năng hoạt hóa của chất tẩy
rửa không bị giảm hoặc mất đi trong quá trình CIP, các thành phẩn
ức chế để bảo vệ thiết bị là các thành phần không thể thiếu khi CIP
để tăng hiểu quả làm việc và bảo vệ thiết bị.


Nhóm 3

Page 19


Báo cáo thiết bị nhà máy

5.4 CHƯƠNG TRÌNH CIP TẠI NHÀ MÁY
Khu nhà nấu


CIP máy nghiền malt ướt



CIP nồi cháo gạo



CIP nồi cháo malt



CIP nồi lọc bã



CIP thùng trung gian




CIP nồi sôi hoa



CIP nồi lắng xoáy

Bảng 5. 2: CIP tại khu nhà nấu
Thiết bị CIP
STT

1

2

3

4

5

6

Chỉ tiêu kiểm soát

Nước
80oC

NaOH


Thời gian
(phút)
Nồng độ
(%)
Nhiệt độ
(oC)
Thời gian
(phút)

Nước
80oC

Thời gian
(phút)

HNO3

Nồng độ
(%)
Thời gian
(phút)

Nước
80oC

Thời gian
(phút)

Chu kì vệ sinh


Nhóm 3

Máy
nghiền
Malt
ướt

Nồi
nấu
gạo

Nồi
nấu
Malt

Nồi lọc
bã

Thùng
trung
gian

Nồi
nấu
hóa

Nồi
lắng
xoáy


5-10

3-5

3-5

3-5

3-5

3-5

3-5

2-3

2-3

2-3

2-3

2-3

2-3

2-3

70-80


70-80

70-80

75-85

70-80

75-85

70-80

20-30

40-45

40-45

55-60

40-45

65-70

40-55

5-10
(sạch
xút)


15-20
(sạch
xút)

15-20
(sạch
xút)

20-30
(sạch
xút)

15-20
(sạch
xút)

20-30
(sạch
xút)

15-20
(sạch
xút)

-

0,1-0,3

0,1-0,3


0,1-0,3

0,1-0,3

0,1-0,3

0,1-0,3

-

25-30

25-30

40-45

25-30

40-45

25-30

15-20
(sạch
acid)
12 tank
lên
men/lầ
n


15-20
(sạch
acid)
12 tank
lên
men/lầ
n

20-30
(sạch
acid)
12 tank
lên
men/lầ
n

1
tuần/lầ
n

Page 20

15-20 20-30
(sạch
(sạch
acid)
acid)
12 tank 3 tank
lên
lên

men/lầ men/lầ
n
n

15-20
(sạch
acid)
3 tank
lên
men/lầ
n


Báo cáo thiết bị nhà máy

Khu nhà lên men


CIP đường ống cấp men giống



CIP đường ống bia đi lọc



CIP đường ống thu hồi men




CIP đường chuyển dịch thu



CIP tank trữ men



CIP tank lên men

Bảng 5. 3: CIP tại khu nhà lên men
Thiết bị CIP
STT

1

Nước

2

NaOH

3

Nước

4

Trimeta
HC


5

Tank
lên
men

Chu kỳ

Nhiệt độ
(oC)
Thời
gian

Nhóm 3

TBF

Tank
trữ
men

Đường
dịch
nha

Đường
bia đi
lọc


ống
thu
hồi
men

Đường
cấy
men

Thời
gian
5- 10
5- 10
5- 10
5- 10
5- 10
5- 10
(phút)
Nồng
2- 3
2- 3
2- 3
2- 3
2- 3
2- 3
2- 3
độ (%)
Nhiệt
độ
Nhiệt độ thường

75- 85 75- 85 75- 85 75- 85
o
( C)
Thời
gian 30- 45 20- 30 30- 45 15- 20 15- 20 15- 20 15- 20
(phút)
Thời 15- 25 10- 20 15- 25 5- 10
5- 10
5- 10
5- 10
gian
(sạch
(sạch
(sạch
(sạch
(sạch
(sạch
(sạch
(phút)
sút)
sút)
sút)
sút)
sút)
sút)
sút)
Nồng
0,50,20,50,50,5- 1,5 0,5- 1,5
0,5- 1,5
độ (%)

1,5
1,2
1,5
1,5
Thời
gian 20- 40 15- 30 20- 40 20- 40 20- 40 20- 40 20- 40
(phút)
Nhiệt độ thường
15-20
(sạch

5- 10
(sạch

15-20
(sạch

75- 80

75- 80

75- 80

75- 80

75- 80

15-20
(sạch


15- 20
(sạch

15- 20
(sạch

15-20
(sạch

15- 20
(sạch

Page 21


Báo cáo thiết bị nhà máy

(phút)
6

Oxonia

Chu kỳ
vệ sinh

sút)
0,350,5

sút)
0,30,45


sút)
0,350,5

sút)

sút)

sút)

sút)

-

-

-

-

5- 10

5- 10

5- 10

-

-


-

-

Sau sử 1 tuần/ 1 tuần/ Sau sử
dụng
lần
lần
dụng

1 tuần/
lần

1 tuần/
lần

Sau sử
dụng

Sau 12 Sau 24 Sau 12 Sau 12
giờ
giờ
giờ
giờ
Thanh
không không không không
trùng lại
sử
sử
sử

sử
dụng
dụng
dụng
dụng
Sau 48 Sau 72 Sau 48 Sau 48
giờ
giờ
giờ
giờ
CIP lại không không không không
sử
sử
sử
sử
dụng
dụng
dụng
dụng

Sau 12
giờ
không
sử
dụng
Sau 48
giờ
không
sử
dụng


Sau 12
giờ
không
sử
dụng
Sau 48
giờ
không
sử
dụng

Sau 12
giờ
không
sử
dụng
Sau 48
giờ
không
sử
dụng

7

Ghi
chú

sút)
Nồng

độ (%)
Thời
gian
(phút)

Nhóm 3

Page 22

Trước
và sau
sử
dụng
Sau 12
giờ
không
sử
dụng
Sau 48
giờ
không
sử
dụng


Báo cáo thiết bị nhà máy

Khu nhà lọc và chiết



CIP TBF



CIP hệ lọc ống



CIP hệ lọc đĩa



CIP máy rửa chai/lon



CIP máy chiết chai/lon

Bảng 5. 4: CIP tại khu nhà lọc và chiết
STT
1

2

3

4

5
6


Nhóm 3

Chỉ tiêu
Nước
(80oC)

Thời gian
(phút)
Nồng độ
(%)
Nhiệt độ
NaOH
(oC)
Thời gian
(phút)
Nước
Thời gian
o
(80 C)
(phút)
Nồng độ
(%)
HNO3
Thời gian
(phút)
Nước
Thời gian
o
(80 C)

(phút)
Chu kỳ vệ sinh

Hệ lọc
ống

Thiết bị CIP
Máy rửa
Hệ lọc đĩa
chai/lon

Máy chiết
chai/lon

10- 15

10- 15

10- 15

10- 15

2- 3

2- 3

2- 3

2- 3


75- 80

75- 80

75- 80

75- 80

40- 45

40- 45

40- 45

40- 45

20- 25
(sạch sút)

20- 25
(sạch sút)

20- 25
(sạch sút)

20- 25
(sạch sút)

0,1- 0,3


0,1- 0,3

0,1- 0,3

0,1- 0,3

15- 20

15- 20

15- 20

15- 20

10- 15
(sạch sút)
1 tuần/lần

10- 15
(sạch sút)
1 tuần/lần

10- 15
(sạch sút)
1 tuần/lần

10- 15
(sạch sút)
1 tuần/lần


Page 23


Báo cáo thiết bị nhà máy

Chương 6: QUÁ TRÌNH CIP - NHÀ MÁY SỮA
6.1 CHẤT BẨN TRONG SẢN XUẤT SỮA
- Sự kết lắng Ca2+, Magiephotphate, 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.
6.2HỆ THỐNG CIP NHÀ MÁY SỮA
- 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
6.3CHƯƠNG TRÌNH CIP TRONG NHÀ MÁY
- Các chương trình CIP trong nhá máy sữa thì khác nhau theo chu
trình làm sạch bao gồm các bề mặt nóng hay là không
- Chương trình CIP cho các thiết bị thanh trùng và cho các thiết bị
có bề mặt nóng (ví dụ như UHT)
- Chương trình CIP trong hệ thống đường ống, các thùng chứa và
các thiết bị sản xuất khác không có bề mặt nóng
 Các bước cơ bản cho các chế độ
1. Rửa trước bằng nước để loại bỏ sữa dư
2. Rửa bằng kiềm để loại bỏ chất bẩn hữu cơ như chất béo sữa,
protein (yêu cầu > 110 oF)
3. Rửa bằng acid để loại bỏ chất khoáng và nước cứng đồng thời ức

chế sự phát triển của vi sinh vật
4. Rửa lại bằng nước
5. Vệ sinh trước khi sản xuất sữa để diệt vi sinh vật cư trú trong hệ
thống sữa
6.4CIP 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 0C
- Rửa để loại kiềm bằng nước ấm (5 phút)
- Cho chạy dung dịch acid nitric (0,5-1%) trong khoảng 20 phút ở
700C
- Rửa lại bằng nước lạnh (8 phút)

Nhóm 3

Page 24


Báo cáo thiết bị nhà máy

-

Quá trình tẩy trùng thực hiện trước khi bắt đầu sản xuất: tuần
hoàn nước nóng ở 90-95 0C trong 10-15 phút sau khi nhiệt độ
được diều chỉnh lại tối thiểu là 850C..
6.5CIP CHO CÁC ĐƯỜNG ỐNG VÀ THÙNG CHỨA
- Rửa trước với vòi nước
- Rửa tuần hoàn với Oxy Clean (200ppm Clo) ở 700C 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 kho bắt đầu sản

xuất
- Trước khi sản xuất vệ sinh đường ống với CL_18 tại 110g/100 lít
nucows (200ppm Clo) trong 3 phút mỗi nhánh..
6.6KIỂM TRA HIỆU QUẢ LÀM SẠCH
Kiểm tra bằng mắt và kiểm tra bằng phương pháp vi sinh.
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 coliform/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, đăc biệt
khi trong sản phẩm có số lượng vi sinh vật cao.
Chương trình kiểm soát chất lượng hoàn chỉnh cộng thêm test thử
Coliform cũng bao gồm sự xác định lượng vi sinh vật tổng số và kiểm
tra chất lượng bằng cảm quan.

Nhóm 3

Page 25