食品工业清洗技术

食品是人类生存与活动的基本物质保证之我国食品加工原料来源十分丰富，食品加工已有悠久的历史。但在经济飞速发展的今天，环境、生态问题却频频出现危机，大量工业三废污染、农药污染、水污染等已经严重阻碍了社会发展，食品安全问题也再度成为人们关注的焦点。食品卫生法中规定，严格禁止有毒及有害物质混入食品之中，因此在食品工业中对加工设备及环境的清洁是必不可少的。本节中，我们将全面综合地介绍食品加工中清洁技术的理论和实践。

生鲜食品的清洗

生鲜食品是以水和有机物为主要成分的，而且在一定条件下能保持生物活性，但也是一类很易受外界的物理、化学变化而影响性质的脆弱物质。清洗生鲜食品既要保持食品的品质不受损害，又要去除食品上的杂质使之达到卫生标准的要求。

生鲜食品沾染的污垢包括泥土、农药、寄生虫卵和有害物质等，特别是会造成疾病和食品腐败的有害微生物，是需要去除的重点。

生鲜食品常用清水清洗。符合饮用标准的清水清洗是生鲜食品最安全的清洗方法，也是最广泛采用的方法。这种方法可以方便地将泥土及附着的动，植物夹杂物去除干净，但要把油性污垢和附着在清洗对象物表面的寄生虫卵和微生物完全去除干净是困难的，当沾在食物上的土壤颗粒被去除之后，附着在土壤上的微生物也被大部分去除，所以经过清水清洗基本能符合卫生和保持食品品质的要求。

在用清水清洗时，为了提高效率，采用适当的物理作用相搭配是非常重要的，但对于耐热品质差的食物不能釆用这些方法。

生鲜食品也常用下面的一些方法清洗。

1.利用喷射的方法

利用喷射方法进行清洗食品的装置如图6-1所示。在图6-1（a）中，清洗装置的主体是一个倾斜的金属网状圆柱形旋转体。在圆柱的中心轴部位装有一根带有很多喷头的喷射水管，把需要清洗的食品从圆柱的右上方送入。食品随着圆柱不停地转动同时受到喷射出的水流冲刷作用。被冲洗干净的食品从圆柱的右下方排出。圆柱的倾斜角度和旋转速度可根据需要随时进行调节。这种方法可以用以清洗加工前的水果，马铃薯，山芋和未解体的鱼类等，但这种方法的缺点是可能造成清洗对象外表的损伤。

图6-1（b）是一种输送带式的喷射清洗装置。在装置的顶部有一根装有很多喷嘴的喷射管，在装置的下方装有很多滚柱，这些滚柱组成一条传送带，当滚柱逆时针方向转动时，带动外形近乎球形的食品沿顺时针方向转动并向右前方运动，起到使食品振动，转动和传送的作用。食品在运动过程中，所有表面都被喷射管射出的喷淋水洗净。

2.浸泡与喷射并用的方法

图6-2是一个浸泡和喷射结合的清洗番茄等食品的装置。

番茄在第一个水槽中浸泡去污，并从水槽的右边被送上传送带，在被传送带送到第二个水槽的过程中被喷射水进一步清洗，在第二个水槽中再次进行浸泡清洗。第二个水槽的清洗用水在去除所含固体物质后被送到第一水槽中进行重复利用。第一个水槽中的污垢和泥沙沉积在水槽的底部，残余的污水被排放。

图6-1喷射清洗装

在浸泡槽中污垢被水充分润湿浸透，再经过几次喷射清洗很容易从食品上去除，而相对密度大的泥沙也容易与水分离。除了番茄，其他蔬菜水果也可以使用这种方法清洗。

3.漂白方法

谷物，豆类等体积小，相对密度小的食品常用这种方法清洗。

如图6-3所示，具有很大动能的清水从清洗槽的下方喷射上升，使槽中的清洗对象处于漂浮状态并被清洗。这种方法需要的能量很多，但清洗效果较好。

4.利用相对密度不同的清洗

利用食物与污垢相对密度不同可以把杂物去除，如将砂土和植物性夹杂物与豌豆，菜豆等分开。其装置如图6-4。

图6-4相对密度不同清洗的装置

图片P386页

如图6-4所示，相对密度大的泥沙等污垢在清洗过程中沉降到池底并集中，定时从阀门A排出。相对密度比豆类轻的植物性夹杂物（D），在洗槽上方边缘（C）集中并去除。被洗净的豆类在右方出口处经过滤网时，经喷射水清洗与细小的污垢进一步分离。洗净后的豆类从图中H部位流出，冲洗下来的污垢在滤网下边的F部位排出，比重大的泥沙经图中阀门A放出集中后从G排放口排出。

图6-4的设计尺寸为高1.2m，长3.6m。设计流量为1min通过200〜300dm³。用这种装置清洗1t豆类需要4〜10t清水。如果在清洗中考虑到水的循环使用，充分利用水的清洗作用还可以降低成本。

5.摩擦力清洗

有一种利用摩擦力清洗番茄的超节水型的清洗装置。这种装置是在图6-2的浸泡与喷射并用的装置中。其特点为将番茄在浸泡槽中去除粗大污垢之后，一个狭长的长为10m，宽为30cm的通道，通道中间有一个可旋转的软质橡胶制的圆盘，圆盘以450rpm的速度运动。番茄在软橡胶圆盘的摩擦力作用下经过5〜15min处理，附着的污垢可以被完全清除。仍有少量污垢的番茄可以用清水再进行短时间喷射清洗。用普通的清洗方法洗1t番茄需1~5m³清水，而用这种方法只需要100L即可。而土壤，细菌以及寄生虫卵的去除率分别达到99%，94%，97%。其他一些生鲜食品的清洗也可以考虑使用这种方法。

6.搅拌和研磨的方法

很早以前人们已经利用强力搅拌和研磨进行马铃薯剥皮和稻谷研磨脱皮。图6-5是一个清洗制糖原料甜菜的搅拌清洗装置。

甜菜在经传送带进入到图6-5的清洗装置之前已经在流动水的作用下与粗大的沙土分离。整个清洗槽从侧面外形看好似U字形。槽的中心部位装有搅拌叶片的旋转轴。清洗槽分成6个小室。清洗作用主要在2，4室进行。其断面构造如图中断面C-D所示。旋转叶片与槽壁间隙较小，可充分发挥搅拌研磨作用。而1，3室的旋转叶片与横壁间隙较大，主要起输送作用（其构造如图断面A-B所示）。在各室底部带孔的倾斜板把洗下来的泥砂集中到底部定时排放。甜菜从装置的左方进入，从右方排出，而洗涤水的运动方向则与之相反，从右方进入左方排出，逆流运动可充分发挥水的清洗作用。

图6-5利用搅拌和研磨力的清洗装

7.鼓风式果蔬清洗机

鼓风式清洗机的清洗原理，是用鼓风机把空气送进洗槽中，使清洗原料的水产生剧烈的翻动，物料就在空气对水的剧烈搅拌下进行清洗。利用空气进行搅拌，既可加速污物从原料上洗去，又能使原料在剧烈的翻动下而不破坏其完整性，因而最适合与果蔬原料的清洗。

鼓风式清洗机的结构如图6-6所示。主要由以下部件组成：清洗槽1，输送机11，喷水装置2，送空气的吹泡管7，支架5，鼓风机4，电动机22及传送系统，拉紧装置等。

输送机的形式视不同原料而异，但其两边都用链条6。而链条之间则有采用滚筒承载原料的（如番茄等），有用金属丝网的（如块茎类），有用平板上装刮板的（如水果类）。输送机借助星形轮20，滚压轮3和传送装置而运输。输送部分有两段为水平输送，一段为倾斜输送。下面的水平段处于清洗槽的水面之下，原料就在这里清洗：上面的水平段用于检查和修整原料之用；倾斜部分用于喷射水清洗。

鼓风机产生的空气由管道输送如吹泡管12中，吹泡管安装于输送机的工作轨道之下。被浸洗的原料10在带上沿着轨道移动，在移动过程中被吹泡管吹出的空气搅动而翻滚。由清洗槽溢出的水顺着两条斜槽9排入下水道。

鼓风机和输送机由同一个电动机带动，电动机的轴上装有皮带轮13及14，皮带轮15固定在转轴16上，皮带轮17及18互相连接装在同一个轴上，这条轴是作为两个皮带轮支撑用的。输送机的轴19由皮带及齿轮21带动，在轴上安装两个星形轮20，驱动输送机的链带运动。污水可从排水管8排出。

1—清洗槽；2—喷水装置；3—滚压轮；4一鼓风机；5—支架；6—链条；7，12—吹泡管：8—排水管；9—斜槽；10—原料；口一输送机；13〜15，17，18-皮带轮；16—转轴；19一输送机的轴；20—星形轮；21—齿轮；22—电动机

图6-6鼓风式清洗机的结构

食品容器的清洗

1.罐藏食品容器的清洗

（1）铁罐清洗

用于清洗铁罐的洗罐机种类较多。一般清洗过程是先用热水冲洗而后再用蒸气消毒30〜60s，以达到清洗消毒的作用。

①链带式洗罐机

它主要是采用链带移动铁罐，进罐一端采用喷头从链带下面向罐内喷射热水进行冲洗，其末端则用蒸气喷头向铁罐喷射蒸气消毒，取出后倒置沥干。

②滑动式洗罐机

机身内装有铁条构成的滑道，铁罐在滑道中借本身重力向前移动。开始时罐身横卧滚动，随着滑道结构的改变，逐渐使铁罐倒立滑动，同时开始用喷头冲洗和消毒，然后又随着滑道的改变逐渐再变成横卧移动滚出洗罐机，见图6-7。

1-空繼转移导轨；2-空罐进入清洗机用的导轨

图6-7滑动式洗罐机

图片P389页

2.玻璃容器的清洗

（1）玻璃罐（瓶）的清洗

玻璃罐（瓶）壁上的油脂和污物过去常采用具有毛刷的机械刷洗，现在则常用高压水喷射清洗’有利于卫生清洁。水能与多种污物起作用，使污物吸水膨胀，有利于脱离玻璃壁。为此，清洗时首先用水浸泡，热水效果更好，然后再用高压水冲击罐壁，这样将更有利于清除污物。故清洗机除采用喷射清洗法外也常采用浸泡清洗和喷射清洗相结合的清洗方法。

清洗时常须使用洗涤剂才能有效地将有些污物和油污清洗干净。回收的旧瓶经常沾有食品碎屑和油脂，就需用2%〜3%的氢氧化钠溶液，在40〜50°C温度下浸泡5〜10min，这不但可以将脂肪洗净，同时还能将贴商标的胶水洗去，使瓶子的内外都很清洁。碱液浓度有时高达5%，若是清洗新的瓶子，因油污较少，可用1%氢氧化钠溶液。此外还可采用无水碳酸钠和磷酸氢钠等，也可用合成洗涤剂。

最理想的洗涤剂是既要求能去除油污，又要求能中和酸性液体，洗净有机物和无机物并消灭微生物。目前，还没有一种洗涤剂能满足上述要求，故最好能采用混合洗涤剂，其中主要成分应为1%〜3%的氢氧化钠。有人认为采用70°C的3%~4%的氢氧化钠，1%~1.5%磷酸三钠和2%〜2.5%的水玻璃组合而成的混合液，浸泡8~10min，效果极好。

也有采用漂白粉水溶液进行清洗以提高杀菌力。工业用漂白粉中含25%〜30%有效氯，使用时可先将1份漂白粉和2份水充分混合成浓浆，再加5~6份水拌和，静置24h后取上层透明的绿色溶液依照所需浓度配置成溶液。

氯通过氧化反应或直接和细胞蛋白质结合而将微生物杀死。温度，pH值和有机物质将影响其消毒效果。

（2）饮料瓶的清洗方法

洗瓶的基本方法有：浸泡，喷射，刷洗三种。

①浸泡

将瓶子浸没于一定浓度、一定温度的洗涤剂或烧碱液中，利用它们的化学能和热能来转化、乳化或溶解黏附在瓶上的不清洁物，并加以杀菌。此时，浸瓶时间对效果影响较大。浸瓶时应注意两点。第一，氢氧化钠最高浓度为5%，温度65〜75°C。超过此温度时，对玻璃瓶有损害（烧剥）。第二，当用多个浸泡槽时，各浸泡槽之间温度差必须在25°C以下，如温差过大，会破瓶。浸泡后，要将瓶中污水倒去。

②喷射

洗涤剂或清水在一定的压力下，形成一定形状的喷嘴（喷嘴口径一般较小），对瓶内（外）进行喷射，利用洗涤剂的化学能来去除瓶内（外）污物。但若洗液流量太大，洗涤剂会发泡，要添加消泡剂。

③刷洗

用旋转刷将瓶内污物刷洗掉。由于是用机械方法直接接触污物，故去除效果好。刷洗易出现的问题：第一，较难实现连续式洗瓶。第二，转刷遇到油污瓶，会污染刷子。第三，若遇到破瓶，会切断转刷的刷毛，使毛刷失效并污染其他净瓶。第四，需经常更换毛刷。

（3）乳品容器的清洗

奶制品多数都是安放在玻璃瓶中的，这些玻璃瓶大多可以回收循环再使用。清洗回收玻璃瓶属于食品工业中大批量清洗范围。牛奶等用的玻璃瓶，需要清洗干净后才能使用。特别是回收瓶，除去商标纸是比较困难的，空瓶内剩余的果汁，牛奶等日久变成了浆状物，干后很难除去，但都必须清洗干净，同时最好做到空瓶内无菌。用在这种场合的洗瓶机，要比空罐清洗机的设计困难得多。

①喷射式洗瓶机

包括对瓶子的内外冲洗。喷头的中心必须对准瓶子中心。这种形式特别适用于王冠盖瓶的冲洗，因为该瓶颈较小，一般只有15mm左右，用其他形式的洗瓶机很难清洗瓶内脏物。洗涤剂的喷头常采用高压式，但这种洗瓶方式极易生成泡沫，除去商标纸也较困难。另外，由于洗液与空气中的二氧化碳作用，浓度会很快降低，能量消耗也较大。

②浸泡式洗瓶机

先进行一次或数次热水喷射冲洗，然后在不同温度的洗涤槽中连续将瓶子淹没（充填后倒空）进行洗涤和消毒。在最后一次淹没后，再用热水和冷水喷射冲洗几次以冲去洗液。合乎要求的浸泡式洗涤机还用得很少。

③浸泡与洗刷式洗瓶机

它是通过浸泡与洗刷结合进行清洗瓶子的。这是一种洗刷瓶壁有效的清洗方法。特别适用于橘子汁，牛奶等回收瓶的清洗。过去多年来用的是毛刷，由于易掉毛，寿命较短，同时因刷子里易藏污垢而影响刷洗质量。近年来有些国家采用合成材料作刷子，使用效果好。

这种洗瓶机刷洗部分的结构比较复杂，因为刷子与瓶口必须对准才能进入瓶子，所以使用这种形式的并不多。

④浸泡与喷射式洗瓶机

它综合了浸泡与喷射的优点，有一个或多个浸泡槽或较多的喷射部分，喷头多为高压式。有人认为：当喷射部分多到一定程度可代替两个浸泡槽，高压喷射的清洗效果则可以相当用刷子刷洗。近年来，国外多釆用这种形式。

食品加工设备的清洗

1.水的净化设备清洗

（1）过滤器的清洗

过滤器必须定时清洗，使滤料表面吸附的悬浮物剥落下来，以恢复滤料的净化和水产能力。若清洗不及时，会使过滤器的过滤能力下降，水头损失增大。

目前，清洗方法大多釆用逆流水冲洗，即清洗水从底部以一定流量进入过滤器，把滤料冲成悬浮状，此时，由滤料间高速水流所产生的剪力，把悬浮物冲洗下来，并由冲洗水从上部带出。

冲洗效果取决于适宜的冲洗强度。冲洗强度过小，不能使滤料“松散”过度，也不能达到从滤料表面剥离杂质所需要的冲击力；若强度过大，则滤料“松散”过度，减小了反冲水程中单位体积内滤料间互相碰撞的机会，对冲洗不利，还会造成细小粒料的流失和浪费冲洗水。这种滤池通常填装单层砂料或无烟煤。也可采用多层滤层。

在逆流水冲洗时，有时还兼用水力表面冲洗，压缩空气反冲等。

水力表面冲洗：当反冲水把滤层冲成悬浮状时，在滤层上由喷嘴喷出表面冲洗水（在滤池上部有表面冲洗装置），喷嘴处压力约为0.4MPa。这样，砂粒就得到了很好的搅动，悬浮物更易剥落。

压缩空气反冲：就是在滤层下面安装一套压缩空气管系统。以压缩空气使滤料悬浮并搅动。此时，通入反冲水，将悬浮物冲走。这种方法可节省较多的冲洗水。也有同时用气和水冲洗的单层均匀滤层滤池。

（2）反渗透膜的清洗

在运行过程中，由于水不断地透过膜，而水中所含的悬浮物，微生物，有机物等杂质易在膜表面结一层薄垢，影响膜的透水性能及操作压力。除了对原水要进行预处理，如过滤，石灰软化或在水中添加柠檬酸，酒石酸来防止铁盐、碳酸盐等结垢的形成外，对膜的清洗也是极为重要的。

膜的清洗方法有以下四种：

生物清洗一主要去除微生物；

物理清洗一可以除去可见的杂质；

消毒一对所有的膜过程而言，一个符合卫生标准的环境是必不可少的；

化学清洗一是目前主要的清洗方法。

①机械清洗（物理清洗）

在膜表面采用高剪切水流的机械清洗是很有效的。另外在压力作用下，可以在某些型号的膜组件的清洗中对渗透面进行间断的反冲洗。这种清洗方法的效果与被清洗的悬浮物及由此而引起的污垢有关，且还与反向压力的脉冲频率、振幅有关。

②化学清洗

是沉淀物与清洗剂之间的一个多相的反应，根据布莱物的理论，化学清洗细分为以下六个过程：

a.化学清洗前的机械清洗；

b.清洗剂扩散到污垢表面；

c.渗透扩散进入污垢层；

d.清洗反应；

e.清洗反应产物转移到内表面；

f.产物转移到溶液中。

2.杀菌设备的清洗

（1）列管式杀菌器的清洗和消毒

乳制品中富含营养，微生物极易生长繁殖，设备的清洗消毒必须彻底。

设备使用前，先将清水送入列管中，再开启蒸气阀门，使水逐渐升温至牛乳（或其他物料）的杀菌温度或更高，并不断地由出料口排出，时间约5min。

使用结束时，将列管中的牛乳放尽，注入清水，在维持杀菌温度的条件下，将设备及管道内的牛乳清洗干净。接下来将2%~3%的氢氧化钠溶液泵入设备内，加热至70~80°C，并在此温度下循环加热15〜20min。然后将清水泵入设备和管道，冲洗酸液，以免工作时牛乳遇酸结块。最后打开两端封盖，检査清洗情况，对没有清洗干净的地方，

可用钢丝刷刷净。

（2）板式杀菌器的清洗和消毒

乳垢易隐藏细菌，特别是在27〜499之间，细菌很快就会达到庞大数量，超过49°C时，耐热细菌会很快增加。为防止乳垢形成，每连续流通温牛乳超过5h，一般可按下列程序进行。

清水喷射：工作结朿后，用乳泵泵入清水循环，直至排出水澄清为止。

热水循环：立即打开蒸气阀门，并继续用泵送入清水，使循环水温度加热至65〜70°C，一直进行循环。

碱液洗涤：在每1000L循环水中加75g氢氧化钠，保持65〜70°C水温，循环15min。

清水冲洗：碱液循环后，通入清水冲洗，将残存碱液洗掉。

酸液洗涤：在每1000L循环水中加75g40%浓度的硝酸等清洗剂，保温65〜70°C，循环清洗30min。

清水冲洗：同上清水冲洗。

碱液洗涤：再用上述浓度碱液洗涤一次，保持65-70°C，循环30min。

清水冲洗：最后用清水将残存碱液彻底洗净。

（3）挤压滚筒杀菌器的清洗和消毒

该设备为高温连续式杀菌设备，一般用于鲜乳及稀奶油的杀菌操作中。

工作结束后，用大量的清水将乳品顶出，然后用一定浓度的碱液，酸液循环加热清洗2〜3h，或用人工拆洗。

该设备主要缺点是杀菌温度有时不够稳定，漏斗易形成泡沫，拆洗较为不便，清洗时劳动强度大，滚筒表面易结垢或结焦难以清洗等。

3.水产品贮藏设备的清洗

（1）冷凝器的清洗

冷凝器与蒸发器都是制冷机的热交换器，它们是制冷机四大主件中的两大件。冷凝器的作用是使高压高温的过热蒸气冷却，冷凝成高压液氨，并将热量传递给周围介质（水或空气），冷凝器按结构及冷却介质不同，分壳管式，淋水式，双管对流式，组合式，蒸发式，气冷式等。

冷凝器的清洗工程多采用化学清洗的方法。特殊水垢也可采用高压水射流的物理清洗方法，但对冷凝器中间管束清洗效果差，容易造成死角。

化学清洗的方法是将整个冷却水系统构成闭合回路，进行模拟正常循环的循环清洗。如果为水泥冷水池，就需要联管断开或用塑料膜等保护处理。

清洗前釆取水垢样进行化验分析，确定配方，工艺，然后进行施工。常用的工艺步骤为：

①水冲洗：冲洗浮尘，试运行循环回路；

②碱洗转化处理：用2%磷酸钠+1%的碳酸钠溶液加热至85°C喷淋循环清洗20〜30h；

③水冲洗：冲洗残留碱洗液，至pH=7〜8合格；

④酸洗污垢：用5%盐酸+助剂进行喷淋清洗，根据外表清洗情况确定终点。

⑤碱和水冲洗酸洗结束后，用氢氧化钠中和酸液，而后用PH=8的水冲洗至澄清，通常立即生产运行的设备不用钝化处理。

清洗过程中需注意的是设备的腐蚀和水泥的腐蚀控制问题。

（2）蒸发器的清洗

蒸发器是用以将被冷却介质的热量传递给制冷剂的热交换器。低压低温液体制冷剂进入蒸发器后，因吸热蒸发而变为蒸气。通常把冷却液体制冷剂的热交换器称为蒸发器，常用的蒸发器有立管式及卧式两种。

蒸发器由氨液和盐水等分别作为介质。蒸发器的清洗较多的采用化学清洗，并且严格控制，监督腐蚀是整个清洗过程的重点，因为采用氯化钠盐水时蒸发器管组腐蚀快，点腐、孔腐经常岀现。

清洗配方为5%氨基磺酸和缓蚀剂，如果有条件最好釆用柠檬酸清洗，腐蚀问题较易控制。蒸发器的清洗必须另外建立回路，分流程清洗。

4.乳净化、均质等设备的清洗

（1）用过滤器净化牛乳

设备简单，操作容易，但只能除去肉眼可见的机械杂质。操作时，对各种过滤器需定时拆洗，并严格消毒。

离心净乳机是利用高速旋转的转鼓产生的离心力，将牛乳中密度较大的杂质抛向离心机转鼓的周壁，并在周壁上沉积下来，从而达到净乳的目的。离心净乳机在使用过程中常因沉渣堵塞而影响净乳效果及数量，多采用高压射流水清洗机进行定期清洗转鼓及沉渣间隙。对离心净乳机压力水腔形成的水垢，经常用1%硝酸钠加缓蚀剂配成的清洗剂进行除垢清洗。

（2）均质机的清洗消毒

在炼乳及冰淇淋等乳制品生产工艺中，通常要采用均质设备。

所有均质机在生产前，应彻底地进行清洗消毒，在生产中，每周至少进行1〜2次彻底消毒，以防止细菌繁殖，其清洗与消毒方法，可按下列次序进行：

①将均质机头上零件全部拆下，用温水刷洗干净；

②将各零件用65°C左右的碱性溶液刷洗一遍，再用温水冲洗除去碱渍；

③洗净后的零部件及机身用蒸气直接喷射一遍，以初步消毒，然后将零件装妥：

④开动电动机，将200L左右沸水注入均质机中，进行10min左右灭菌。

均质机每次使用后，应立即清洗，不得留下任何污垢及杂质，并用90°C以下的热水通入机器，时间约10min，以达到消毒目的。也有用巴氏消毒液进行消毒灭菌的保洁处理工厂。