清洗消毒原理及 CIP应用 艺康(中国)食品饮料部 2009年6月13日 Ecolab Confidential 1 艺康简介 Ecolab Confidential 2 艺康-ECOLAB ? 艺康公司创办于1923年 ? ? ? ? ? ? 总部位于明尼苏达州圣保罗市 26,000名公司员工 业务遍及全球–超过160个国家 2008年销售额为61亿美元 财富杂志500强企业 销售额的49%来自美国境外 Ecolab Confidential 3 艺康中国 Ecolab China From 1987 ? 总部 – 上海:Headquarters – Shanghai: – 业务覆盖全国 Nationwide business coverage – 2 家生产厂 2 manufacturing plants – 5 个分销中心 5 distribution centers – 20多个办事处 20+ representative offices for serving customers nationwide ? 艺康中国团队:Ecolab China Team: – 800多名员工遍布全国各地 800+ associates – 训练有素的服务技师 Well trained Service Specialists – 知识丰富的管理人员和专才 Seasoned management team – 专业培训师资 Professional training experts Ecolab Confidential 4 在中国--客户信任艺康的食品工厂卫生方案与服务 Ecolab Confidential 5 清洗原理 2009-6-12 Ecolab Confidential 6 清洗与消毒的区别 -污垢的种类 Nature of Soils ? 清洗 -清除肉眼可见污垢的过程; (污垢主要包括奶垢、水垢等) -方法: 使用正确的清洗剂; ? 消毒 —清除肉眼不可见污垢(微生物)的过程; —方法: 使用正确的消毒剂; Ecolab Confidential 7 清洗与消毒示意图 待清洁与消毒 的区域 清洁与消毒的过程 带走的成分 产生的作用 存在污染与感染的风险 清洁的过程---将污 垢去除 表面 表面 表面 清洁的结果---从视觉上 干净 消毒的过程---将可能存 在的风险排除 消毒的结果---实现真正意 义上的干净,“检测”后 表面 污垢 微生物 消毒剂 Ecolab Confidential 清洗剂 8 清洗过程 清洗力 ? 物体·污垢 介质 物体 + 污垢 ? 在一定的介质环境下,由于清洗力的作 用,使物体表面上的污垢脱离,去除,恢 复物体表面本来面貌的过程。 Ecolab Confidential 9 乳制品工厂的污垢 Classification of Soils ? 脂肪 ? 蛋白质 原奶 约3.4% 约3.2% ? 碳水化合物 约4.6% (乳糖) ? 无机盐 约0.7% Ecolab Confidential 10 脂肪的清洗 Fats ? 乳化(Emulsification): - 表面活性剂 (Surfactant) -具有在两种物质的界面上聚集 ,且能显著改变(通常是降低)液体的表面张力和界面性质的一类物质。 ? 分散 (Dispersion): -碱 (Alkali) ? 皂化 (Saponification): - 强碱 (Strong Alkali) CH 2 OCOR | CHOCOR CH 2 OCOR + 3NaOH → 3R - COONa CH | + CH | CH 2 - OH - OH Ecolab Confidential 11 2 - OH 蛋白质的清洗 Protein ? 碱或酸 Alkaline or Acid – 溶解蛋白质 ? 氧化剂 Oxidizing Agent – 水解蛋白质 Hydrolyze proteins ? 酶 Enzyme (蛋白酶 Protease) – 催化水解蛋白质过程 Ecolab Confidential 12 碳水化合物的清洗 Carbohydrates ? 简单糖类 Sugars – 易溶于温水 ? 多糖(淀粉 Starches) – 可溶于碱性或酸性清洁剂 – 淀粉酶 (Amylase) Ecolab Confidential 13 无机盐 Mineral Salts ? 无机盐主要来自于牛奶及水 - 水垢,可溶于一般的酸 -奶石 (milk-stone), 溶解较慢 ? 螯合剂 (Chelates) -最佳的无机盐溶解剂 ---螯合剂对金属离子具有极强的捕捉能力和分散效果。能与钙、镁、铅、 锌、铁、铬等多种多价金属离子在相当宽的pH值范围内发生螯合作用,形成 较稳定的水溶液; ? 防止水垢形成 - 水处理剂 Ecolab Confidential 14 完整的清洁与消毒工艺 : 4 x 4原理 ? 1. 预冲洗 ① ② ③ ④ 浓? 温? 时间 机械? ? 2. 主清洁(碱、酸) - 去除污垢 ? 3. 过水洗 ? 杀灭微生物 Ecolab Confidential 15 ? 4. 消毒 清洁的五种基本要素 Sinner’s Circle Five Cleaning Basis Factors TEMPERATURE 温度 CHEMICAL ACTION 化学作用(浓度) MECHANICAL ACTION 机械作用 TIME 时间 Ecolab Confidential 16 温度 TEMPERATURE ? 温度(热力) 在清洗中起重要作用 – 促进化学反应:温度每升高10 ℃,大多数化学 反应速度几乎提高1倍; – 提高污垢在清洗液中的溶解度和分散性。 Ecolab Confidential 17 温度对于清洗的影响 CV [mg/sec] 去污效果 2.5 2.0 当清洗剂浓度1%时在不锈钢 表面的清洗效果 1.5 1.0 0.5 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 18 Ecolab Confidential Temperature [°C] 其他清洁要素及其关系 ? 最好的清洁效果 – 温度、浓度、时间、机械力所有条件都达到最佳 ? 如果一个条件不足,如温度 – 那么需要提高清洁剂的浓度,机械力,或延长时间 ? 有两个条件不能满足,如温度和及机械力 – 那么清洁的效果很难保证. Ecolab Confidential 19 工业碱(NaOH)与复合碱性清洗剂的比较 ? 工业NaOH: 1、使用浓度较高(冷区:1.5-2.0%; 热 区:2.0-2.5%); 2、使用温度高(75-85 ℃); 3、清洗时间较长; 4、难洗设备的清洗效果不理想。 Ecolab Confidential 20 工业碱(NaOH)与复合碱性清洗剂的比较 ? 复合碱性清洁剂除了含有NaOH外,还包括各种复 合成份 1.表面活性剂-提供渗透作用,乳化作用,悬浮作用; 2.水处理剂-螯合剂,可以控制水垢的生成,做到单相碱性清 洗,减少酸洗步骤,“减少清洗时间”; 3.氧化剂-提高对变性蛋白质的清洗能力。 Ecolab Confidential 21 更好的清洁效果 -表面活性剂+主洗剂 80 70 60 [%] 去污能力 表面活性剂与NaOH结合 单一成分的作用 50 40 30 20 10 0 0 2 4 6 8 主洗剂(NaOH) 表面活性剂 10 12 13 清洗时间 (分钟) Ecolab Confidential 22 工业酸(HNO3)与复合酸性清洗剂的比较 工业硝酸 对钙、镁等无机盐产生的水垢有良好的去除能力 ? ? 对蛋白质有少量的去除能力 ? 对奶石去除能力较差 ? 高浓度使用时对设备有较强的腐蚀作用 Ecolab Confidential 23 工业酸(HNO3)与复合酸性清洗剂的比较 复合酸性清洗剂 ? 含润湿剂,在较低浓度下(0.4-0.6%)即对水垢有很好 的去除能力,也大大提高了对含蛋白质无机垢—奶石 的洗涤能力; ? 含金属保护剂,防止对设备的腐蚀; Ecolab Confidential 24 工业清洗剂与复合清洗剂对比表 项目 碱清洗剂 ? ? ? ? 工业清洗剂 单一氢氧化钠的悬浮、润湿能 力有限 冲洗困难,过水时间长 重金属、杂质含量高 由于使用浓度高,对设备及密 封圈损害较大 单一的硝酸成分对设备长期腐 蚀严重 无法解决乳品生产设备常见的 白膜等难题 冲洗困难,过水时间长 杂质多,重金属易超标 ? ? ? ? ? ? ? ? ■ 复合清洗剂 添加有提高碱渗透、润湿能力的表面活性剂等 成分,清洗效果更好 有效碱含量低,一般用量只有工业碱的50%, 降低污水处理负荷,易于冲洗,节水 含水处理剂,对酸洗要求很小 符合国家卫生要求,对产品质量安全 对密封圈等设备腐蚀很小 添加保护剂,减轻设备腐蚀 通过工艺配方改良解决清洗难题 符合国家标准,具有第三方机构检验合格证书 冲洗容易,节约宝贵的清洗时间 ? 艺康提供更高效,更安全的产品 强大研发团队,不断开发符合市场发展需求的 产品,满足国家严格的食品安全要求 提供专业的服务、技术支持、培训、交流等; Ecolab Confidential 酸清洗剂 ? ? ? ? 技术性 成分单一,很难有技术改进空间, 必将逐渐淡出市场 无 ■ 服务与技术 支持 25 我们选择使用 —— —— —— —— —— “复合清洗剂” ? 复合碱性清洗剂 AC101 由NaOH、水调节剂、表面活性剂等组成; 外观澄清,浅棕色; 20°C,比重为1.52; 1%的PH>12.0; 清洁原理:渗透、乳化、悬浮、分散、皂化; ? 复合酸性清洗剂 Horolith FL(浩丽FL) ——含有多种添加剂的复合酸; ——澄清,浅黄色液体; ——无机强酸清洗剂; —— 20°C,比重约为1.29 ; ——溶解和去除牛奶结块和石灰残渣等无机垢的专用清洗剂; Ecolab Confidential 26 消毒原理与 消毒剂 Ecolab Confidential 27 消毒剂的效果验证 AOAC Germicidal Detergent Sanitizer Test 25 C 99 ml 配制杀菌液 o 加 1 ml 大肠菌或葡 萄球菌 (至少含细胞 7.5 x 107 /ml) 0 30秒接触时间 30 15 所需效率在30秒 25oC 杀灭率为 99.999% 存活细胞 计数 中和 1 ml Ecolab Confidential 28 “ 氯 ” 的优点 Chlorine Advantages 100% 50% HOCI Activity ? ? ? ? ? 于低温下仍有高效能 较为经济便宜 用途广泛 能抵受硬水 不留残余物/不会形成水垢 0% 4 5 6 7 8 pH 9 10 Ecolab Confidential 29 “ ‘氯 ” 的缺点 Chlorine Disadvantages ? ? ? ? ? 对不锈钢有明显的腐蚀性 不稳定,易分解 - 保存期短 可能形成有毒的氯气 刺激性 可能形成有毒的副产品, Trihalomethane Compounds (THM’s) Ecolab Confidential 30 “ 季铵” 的优点 Quaternary Ammonium Chloride Compound Advantages ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 对不锈钢无腐蚀性 性质稳定,保存期长 无毒, 无嗅, 无色 温度稳定 对有机污垢有较稳定的效能 用途广泛 有较长的残效期 有清洁及渗透污垢的能力 控制霉菌 具辟味功效 Ecolab Confidential 31 “ 季铵” 的缺点 Quaternary Ammonium Chloride Compound Disadvantages ? ? ? ? ? 于机械式操作下会产生大量泡沫 杀菌能力随配方的不同而有差异 不可与阴离子渗透剂一起使用 抵受硬水的能力低 于低温下只能发挥有限效能 Ecolab Confidential 32 过氧乙酸的优点 Peroxyacetic Acid Advantages ? ? ? ? ? 高效,杀菌力广泛 低泡,适用于CIP 不锈钢及铝无腐蚀 结合消毒及酸性过水 不留残余物质 ? ? ? ? 较能抵受有机污垢 不含磷 环保 适合任何温度 ? 能于酸碱值达7.5发 挥消毒效能 33 Ecolab Confidential 过氧乙酸 - 环保 Peroxyacetic Acid, Environmentally Responsible 过氧醋酸 (Peroxyacetic Acid) 和 过氧化氢 (Hydrogen Peroxide) 分解 水 (Water) 氧 (Oxygen) 醋酸 (Acetic Acid) (Vinegar) Ecolab Confidential 34 过氧乙酸的缺点 Peroxyacetic Acid Disadvantages ? 腐蚀软金属 ? 原液有浓醋酸味 ? 对金属离子敏感 Ecolab Confidential 35 热水 Hot Water 结合 “ 时间 ” 和 “ 温度” 是热水消毒 (Hot Water Sanitizing)