某工廠設備維護保養時自動閥切換延遲,導致管道內少量清洗用食品級堿水滲入流水線上的牛奶。據有關專家分析,“堿水牛奶”的問題很可能出現在生產管道的CIP清洗環節。目前食品企業在CIPhuanjietongchangcaiyongqingyanghuanazuoweijianxingxiye。qingyanghuanasuchengshaojian,huojianhuokexingna,shuyuqiangjian,youqiangliedecijixinghefushixing,ruguohunruniunaihexia,huiduishidaohechangweidaozaochengfushixingsunshang,duiertongdeshanghaiyouqiyanzhong。
由於CIP並不是生產乳製品的直接工序,目前多數食品企業將CIP的控製納入前提性方案(OPRP)或衛生標準操作程序(SSOP)。但“堿水牛奶”以及此前的“含氯可樂”等deng事shi件jian都dou暴bao露lu出chu食shi品pin企qi業ye管guan道dao清qing洗xi環huan節jie存cun在zai著zhe較jiao大da的de安an全quan風feng險xian,特te別bie是shi清qing洗xi後hou對dui管guan道dao內nei殘can留liu化hua學xue物wu質zhi的de監jian測ce,應ying引yin起qi有you關guan食shi品pin企qi業ye的de高gao度du重zhong視shi。目mu前qian國guo內nei部bu分fen乳ru製zhi品pin企qi業yeCIP過程操作不規範,記錄不完整,更增加了CIP環節引入化學危害的風險。因此,將CIP環節監控升級為HACCP體係中的關鍵控製點是一個值得推薦的策略對全品環節引入的風險降低至可接受水平。HACCP體係完整的監控、糾偏及驗證措施可將CIP環節引入的風險降低至可接受水平,有效保證乳製品等相關產品的安全。
一、CIP的原理和流程
CIP的全稱是“Cleaning in Place”,中文稱“原地清洗”或“在線清洗”。CIP技術和設備的發展始於20世紀50年代乳製品企業的加工過程。CIP的定義為:大型設備、管線或係統,在原安裝位置不作拆卸及移動的條件下的清潔作業(故又稱為“原地清洗”),能極大地減少人工幹預和清洗設備的時間。目前CIP的種類包括超聲波清洗、幹冰清洗、高壓水射流清洗、化學清洗等。目前國內乳製品企業常用的是化學清洗,即利用化學清洗劑溶解汙垢的作用、水的溶解及衝刷作用、溫度作用,對容器及管道內表麵進行清洗,以除去殘餘產品、蛋白質、脂肪、有機及無機鹽類和容器表麵的微生物。一般CIP的清洗流程包括:水衝洗—堿液洗—水衝洗—酸液洗—水衝洗—殺菌等多個步驟。除了上述清洗流程,一些企業也根據清洗對象和清洗頻率的不同,省略酸堿清洗步驟,采用堿清洗、酸清洗或熱水清洗等簡易步驟。在洗滌劑的選擇上,堿液通常為2%~4%的氫氧化鈉。酸液通常為1%~2%的硝酸、磷酸或檸檬酸。以深圳某乳製品企業為例,其超高溫滅菌設備的CIP參數如下:
清洗堿液:氫氧化鈉(2.0%~2.5%),清洗酸液:硝酸(1.5%~2.0%)
中途清洗:預衝洗—堿循環(137℃)—衝洗
完全清洗:預衝洗—堿循環1(137℃)—衝洗—堿循環2(85℃)—衝洗—酸循環(65℃)—衝洗—殺菌—最後衝洗
在連續生產乳製品8小時後,企業對滅菌設備進行一次中途清洗,再過8小時後,進行一次完全清洗,如此交替進行。
二、CIP工序的危害分析
從上述例子可以發現,如果企業未嚴格按照CIP程序進行操作(比如漏掉最後的清水衝洗步驟),或發生設備故障等問題(比如“堿水牛奶”事件),就可能導致強酸強堿的殘留。在“中途清洗”的方式中,如果堿循環之後的熱水衝洗不充分,也可能導致堿液殘留。本文根據HACCP體係危害分析的原理,對該企業CIP環節的危害分析如下:
表1 超高溫滅菌牛奶CIP危害分析工作表
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公司名稱:XXX |
產品描述:超高溫滅菌牛奶 |
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公司地址: |
儲存和銷售方法:常溫儲存,超市貨架銷售 |
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預期用途和消費者:普通消費者 |
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加工步驟 |
潛在危害 |
是否顯著 |
判斷依據 |
控製措施 |
是否 關鍵控製點 |
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CIP清洗 |
生物的:清洗不充分,微生物殘留並繁殖 |
否 |
經過強酸強堿清洗,微生物殘留存活的概率較小;後續有殺菌工藝 |
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化學的:強堿、強酸殘留 |
是 |
未充分衝洗或操作不當會導致洗液殘留。 |
監控相關清洗設備及管道洗液的酸堿度或電導率 |
是 |
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物理的:無 |
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通過危害分析工作表,我們可以發現該企業在CIP環節存在顯著化學危害,而且該危害不能通過後續工藝流程消除,必須在CIP環節製定控製措施,是一個關鍵控製點。
三、基於檢查酸堿度的HACCP計劃
經上述危害分析,該企業需要對“強堿、強酸殘留” 這一顯著危害製定控製措施。目前,許多乳製品企業通過檢查CIP最後一個步驟洗液(通常為熱水)的酸堿度來確保沒有強酸強堿殘留。因為極少量的強酸強堿殘留都將引起管道內液體pH值的劇烈變化,所以企業可在CIP結束前用pH試紙或pH計檢查洗液的pH值,若其pH值在6.5~8.5的區間內(國家生活飲用水標準),jikepandingguandaoneiyiwuqiangsuanqiangjiancanliu。yeyouyixieqiyecaiyongfentaicejianjijiajichengcesuandedingxingshiyan,ruoshiyemeiyoubianhongzezhengmingguandaoneixiyefeiqiangsuanxinghuoqiangjianxing,keyijieshuCIP開始產品生產。
表2是一個基於檢查酸堿度的HACCP計劃模板。
四、基於監測電導率的HACCP計劃
除(chu)了(le)上(shang)述(shu)檢(jian)查(zha)酸(suan)堿(jian)度(du)的(de)方(fang)法(fa),監(jian)測(ce)洗(xi)液(ye)的(de)電(dian)導(dao)率(lv)是(shi)一(yi)個(ge)更(geng)加(jia)新(xin)穎(ying)和(he)方(fang)便(bian)的(de)方(fang)法(fa)。電(dian)導(dao)率(lv)是(shi)溶(rong)液(ye)傳(chuan)導(dao)電(dian)流(liu)的(de)能(neng)力(li),通(tong)常(chang)情(qing)況(kuang)下(xia)溶(rong)液(ye)的(de)電(dian)導(dao)率(lv)與(yu)其(qi)離(li)子(zi)濃(nong)度(du)成(cheng)正(zheng)比(bi)。電(dian)解(jie)質(zhi)溶(rong)液(ye)在(zai)一(yi)定(ding)濃(nong)度(du)範(fan)圍(wei)內(nei),其(qi)電(dian)導(dao)率(lv)與(yu)溶(rong)質(zhi)質(zhi)量(liang)百(bai)分(fen)比(bi)成(cheng)線(xian)性(xing)關(guan)係(xi)。溶(rong)質(zhi)濃(nong)度(du)小(xiao)於(yu)10%時,溶液電導率對其濃度的變化尤為敏感(圖1),這使利用電導率來監測溶液濃度十分方便。目前商業化


圖1 常見電解質溶液電導率與濃度對應關係(ICTechnical Note., 2005 Issue 4-1)
的電導率探頭及顯示裝置已經較為普遍。在使用CIP清洗的乳製品企業中,不但可以利用電導率探頭監控酸堿洗液的濃度(強度)以保證清洗效果。另一方麵,因為強電解質溶液和純水的電導率差別很大(圖2),因此CIP從酸堿洗液轉為清水衝洗時,管道中洗液的電導率會迅速下降至極低的水平,監測電導率就可以準確把握結束CIP的時間點,實現CIP時間最小化,節省大量清洗用水,同時保證衝洗充分和後續產品的安全。
表3是一個通過監測電導率控製CIP風險的HACCP計劃模板。
因我國生活飲用水標準未製定電導率這一指標,本文采用了歐盟飲用水標準98/83/EC中的電導率指標作為關鍵限值(CL)。操作限值(OL)則可視企業具體情況設定,比如使用淨化水或過濾水清洗的企業應適當地將OL調低。我國瓶裝飲用純淨水標準(GB 17323-1998)中電導率的限值為10μS/cm,一般自來水的電導率為1250~1500μS/cm。另外,因為電導率和溫度強烈相關,所以使用熱水進行最後


圖2 不同溶液(液體)的電導率差異(RosemountAnalytical Inc., 2010)
衝洗的企業必須考慮到溫度補償因素。如表3中的CL:2500μS/cm(20℃),假定企業使用85℃熱水,根據水的溫度補償斜率2%/℃,CL應改為:2500×[1+2%(85-20)]=5750μS/cm。
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