tiểu luận môn công nghệ chế biến sữa quy trình công nghệ CIP

QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ CIP GVHD: LÊ VĂN NHẤT HỒI BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM  TIỂU LUẬN Mơn: CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA ĐỀ : QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CIP GVHD : LÊ VĂN NHẤT HỒI Lớp : ĐHTP6B SVTH : Nhóm 10 TP.HCM, ngày 28 tháng 05 năm 2014 Nhóm 10 Page QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ CIP GVHD: LÊ VĂN NHẤT HỒI DANH SÁCH NHÓM STT 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 MSSV 10082021 10071691 10048861 10050791 10061231 12030071 10053961 10065611 10281041 10055831 Page GHI CHÚ 09833829914 QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ CIP GVHD: LÊ VĂN NHẤT HỒI MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU GIỚI THIỆU .6 1.1 Mục đích trình vệ sinh 1.2 Chất bẩn thiết bị sản xuất sữa 1.3 Hệ thống CIP CÁC CHẤT LÀM SẠCH VÀ KHỬ TRÙNG 2.1 Các chất tẩy rửa 2.1.1 Cơ chế tẩy rửa 2.1.2 Chất tẩy rửa phải đạt yêu cầu sau: 2.1.3 Các hóa chất sử dụng làm chất tẩy rửa 2.1.3.1 Các chất vô (bazơ, acid, muối) 2.1.3.2 Các chất hữu (chất hoạt động bề mặt dung môi) 10 2.1.3.3 Các tác nhân thấm ướt 11 2.1.3.4 Các enzyme 12 2.2 Các chất khử trùng 13 2.2.1 Các halogen dẫn xuất .13 2.2.2 Iot: Iot 1% 13 2.2.3 Formol aldehyt 13 2.2.4 Các chất chứa nito bậc bốn 14 2.2.5 Các hợp chất amphotensides 14 2.2.6 Các chất khí 14 2.2.7 Các pexoxit 14 2.2.8 Các chất khác .14 CÁC VẬT LIỆU CỦA THIẾT BỊ DÙNG TRONG CÔNG NGHỆ CIP 15 3.1 Các loại đầu phun hệ thống CIP 15 3.1.1 Đầu phun cố định (fix spray ball- FSB) .15 3.1.2 Đầu phun quay (rotary spray head-RSH) 16 Nhóm 10 Page QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ CIP 3.1.3 GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI Đầu tia quay (rorary jet head-RJH) 16 3.2 Các bơm hệ thống CIP .16 3.3 Hệ thống điều khiển 17 3.4 Thiết bị đo lường 17 QUY TRÌNH CIP TỔNG QUÁ 21 4.1 Thu hồi sản phẩm: 21 4.2 Giai đoạn tiền tẩy rửa: .22 4.3 Tuần hoàn chất tẩy rửa: .22 4.4 Giai đoạn tẩy rửa trung gian: 22 4.5 Tuần hoàn chất tẩy rửa lần hai: 22 4.6 Giai đoạn rửa trung gian lần hai: .22 4.7 Giai đoạn khử trùng: 22 4.8 Giai đoạn kết thúc: 23 ỨNG DỤNG CỦA CIP TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN 23 5.1 Ứng dụng cip nhà máy chế biến bia 23 5.2 Ứng dụng CIP nhà máy chế biến sữa 25 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HIỆU QUẢ LÀM SẠCH 26 KIỂM TRA HIỆU QUẢ LÀM SẠCH: 26 KẾT LUẬN 28 TÀI LIỆU THAM KHẢO 29 Nhóm 10 Page QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ CIP GVHD: LÊ VĂN NHẤT HỒI LỜI MỞ ĐẦU Ngày công nghệ ngày tiên tiến, mức độ hiểu biết người tiêu dùng ngày cao Điều mở thách thức với nhà doanh nghiệp vấn đề đảm bảo chất lượng sản phẩm nói chung ngành cơng nghệ thực phẩm nói riêng Làm để tạo niềm tin nơi người tiêu dùng sản phẩm mình? Với ngành cơng nghệ thực phẩm sản phẩm chất lượng khơng ngon mà phải hợp vệ sinh Một công nghệ đời để giải đáp vấn đề trên, cơng nghệ CIP CIP (clean in place) trình vệ sinh tẩy rửa, sát trùng chỗ mà thiết bị không cần phải tháo lắp Có thể nói, hệ thống CIP cơng nghiệp thực phẩm quan trọng, đường ống tank bồn phải rửa sau chu kỳ sản xuất Hiện nhà máy công ty lớn nằm ngành công nghiệp thực phẩm có hệ thống CIP trung tâm Bộ phận có chức rửa hệ thống sản xuất nhà máy Để nói rõ cơng nghệ CIP tầm quan trọng công nghệ này, nhóm tìm hiểu trình bày báo cáo Và khơng trọn vẹn, có sơ sót nội dung chưa sâu, chưa kỹ càng, mong nhận kiến nghị để nhóm hồn chỉnh phần kiến thức thiếu sót Nhóm 10 Page QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ CIP GVHD: LÊ VĂN NHẤT HỒI GIỚI THIỆU 1.1 Mục đích quá trình vệ sinh - Làm thiết bị, nhà xưởng - Loại bỏ vi sinh vật nhiễm tạp - Đảm bảo chất lượng sản phẩm an toàn vệ sinh thực phẩm 1.2 Chất bẩn thiết bị sản xuất sữa - Sự kết lắng Ca2+ magie photphat, protein, chất béo, - Màng sữa bám chặt thành ống, bơm, tank, - Các chất cặn dính chặt bề mặt - Vi sinh vật nhiễm vào 1.3 Hệ thống CIP - CIP (cleaning in place) trình vệ sinh, tẩy rửa, sát trùng chỗ mà thiết bị không cần phải tháo lắp - Ưu điểm CIP  Không phải tháo lắp thiết bị  Rửa vị trí khó rửa rửa thơng thường  Giảm nguy lây nhiễm hóa học  Giảm đáng kể can thiệp thủ công thời gian làm  Cải thiện chất lượng kéo dài tuổi thọ sản phẩm - Các loại hệ thống CIP Có loại:  Loại đơn giản hệ thống CIP với bình bơm  Loại hệ thống CIP: Dung dịch tuần hoàn xối đường ống cuối chu kỳ rửa  Loại thứ 3: Hệ thống dung dịch hồi lưu, dung dịch kiềm thu hồi 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, cầu CIP CÁC CHẤT LÀM SẠCH VÀ KHỬ TRÙNG 2.1 Các chất tẩy rửa 2.1.1 Cơ chế tẩy rửa - Thấm ướt Nhóm 10 Page QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ CIP GVHD: LÊ VĂN NHẤT HỒI - 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 nước - Lực tẩy rửa cao, đánh gía dựa lực tách vết bẩn - Tác dụng tốt nhiệt độ thấp - Sự thấm ướt vào vết bẩn nhanh - Không hình thành bọt - Dễ dàng tráng khơng để lại vết bẩn - Không phản ứng với muối hòa tan nước - Khơng ăn mòn ăn mòn vật liệu chế tạo nên thiết bị - Dễ dàng sử dụng - Giá thành thấp - Ít gây ô nhiễm thải môi trường 2.1.3 Các hóa chất sử dụng làm chất tẩy rửa 2.1.3.1 Các chất vô (bazơ, acid, muối) Chỉ tiêu chủ yếu chất tẩy rửa có tính kiềm độ kiềm hoạt động, biểu thị lượng Na2O (xác định phương pháp chuẩn độ với thị màu phenolphthalein) Độ kiềm hoạt động dùng để xà phòng hóa chất bẩn có chất béo, đặc biệt thường thấy làm vệ sinh thiết bị dụng cụ rắn, máy kỹ thuật sản xuất, thức ăn hàng ngày, đồ hộp rau, đồ hộp thịt sản phẩm tương tự Một phần độ kiềm hoạt động dùng để trung hòa acid tự cặn bẩn Chất rửa kiềm muối kiềm xút, metasilicat natri setquisilicat, trinatriphotphat, natricacbonat,… Các chất rửa acid dùng để làm nói chung đặc biệt để tách cặn bề mặt nồi máy móc khác Trước thường dùng acid mạnh để tẩy cặn acid sunfuric, acid clohydric Tuy nhiên chất sử dụng nguy hiểm bất lợi cho công nhân phục vụ Thời gian gần đây, người ta dùng chế phẩm acid để làm Trong chế phẩm sử dụng acid yếu mà giữ khả tẩy tốt Các chất tẩy rửa acid thường gặp acid photphoric, acid gluconic, acid levuic, acid glycolic, acid lactic, chất hoạt động bề mặt dùng để loại anion chất không phân ly Cũng sử dụng polyphotphat natri tetrapyrophotphat, natriphotphat, natri acid pyrophotphat, natri hexametaphotphat,…  NaOH Trong sản phẩm vô cơ, xút chất sử dụng nhiều Độ kiềm hoạt động NaOH lên tới 75.5% Tác dụng liên quan tới tính chất Nhóm 10 Page QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ CIP     Nhóm 10 GVHD: LÊ VĂN NHẤT HỒI hóa học: Độ tan, tính thủy phân, xà phòng hóa Khi dùng để rửa chai lọ thủy tinh, xút có tác dụng sát trùng NaOH có tính ăn mòn mạnh, khơng dùng để rửa thiết bị dụng cụ kim loại Xút hòa tan nhơm tạo thành kết tủa nhơm Khi tiếp xúc với khơng khí, hòa tan CO gây trình tạo cacbonat giảm độ ăn mòn xút Loại chất khơng có tính chất tẩy rửa mạnh Vì thích hợp để sử dụng sau bổ sung chất phụ gia (tác nhân tạo bọt,…) Natri cacbonat PH dung dịch natri cacbonat nhỏ pH dung dịch xút Việc điều chế dễ dàng Độ kiềm hoạt động đạt 29% Độ kiềm có liên kết giải phóng tùy theo yêu cầu Cũng xút sản phẩm tạo kết tủa đóng cặn Na2CO3 dùng dạng nguyên chất có tác dụng làm hiệu chất tẩy rửa khác Natri cacbonat có tác dụng đệm có khả bảo toàn độ kiềm hỗn hợp tẩy rửa tác dụng mạnh Vì vậy, thường dùng làm chất phụ gia để chế hỗn hợp chất tẩy rửa Mặt khác, natri cacbonat không tan nước cứng nên việc sử dụng chất có phần hạn chế Trinatriphotphat Na3PO4.12H2O Có độ kiềm mạnh muối cacbonat Dung dịch có tính nhũ hóa phân tán, dùng để làm mềm nước, dùng để rửa nước có độ cứng tạm thời cao Trước rửa trinatriphotphat phải rửa kỹ thiết bị máy móc nước sơi Chất sử dụng dạng hỗn hợp chất tẩy rửa khác Silicat natri Dung dịch có độ kiềm hoạt động 28% Đây chất làm hiệu quả, có tính chất chống gỉ, tạo màng silicat mỏng thiết bị, đặc biệt sử dụng nước có độ cứng cao nhiệt độ 63 oC Các muối silicat tác dụng cách hòa tan vết bẩn hữu Hơn nữa, chúng có tính chất nhũ hóa, tác dụng thấm ướt cao có khả kết lắng chất bẩn Việc sử dụng chúng chúng dễ tạo cặn bám chắc, tẩy acid thông thường Trong môi trường H+, chúng tạo thành lớp gen đọng lại khó tách Có thể sử dụng để làm chất phụ gia chế biến hỗn hợp làm khác Natri octosilicat 2Na2O.SiO2.5,5H2O Dung dịch có độ kiềm hoạt động 60.5%, tác nhân xà phòng hóa trung hòa tốt, dễ dàng tách vết bẩn mỡ sàn nhà Nhược điểm chất ăn mòn mạnh thiết bị có chứa thiếc nhơm Page QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ CIP GVHD: LÊ VĂN NHẤT HỒI  Natri setquisilicat 3Na2O.2SiO2.11H2O Dung dịch có độ kiềm hoạt động 36.5%, chất nhũ tương hóa thấm ướt tốt, sử dụng hiệu nước có chứa nhiều bicacbonat cần tách lượng lớn chất bẩn mỡ bị xà phòng hóa Chất ăn mòn octosilicat thường dùng dạng hỗn hợp với số chất khác  Natri setquicacbonat Na2CO3.NaHCO3.2H2O Là chất làm mềm tốt nước có độ cứng khơng chứa cacbonat, hòa tan nước nhanh chất tẩy rửa kiềm tính khác, có tác dụng đệm tốt, khơng hại da tay  Natritetraborat Na2B4O7.10H2O Mặc dù có độ kiềm hoạt động khơng cao dùng có tính chất nhám tác dụng lên bề mặt bị xử lý, không dùng chất để rửa tay  HCl Dù loại acid thông dụng nhất, độc tính ăn mòn cao hầu hết loại vật liệu nên khả sử dụng bị hạn chế  HNO3, HNO2 Đây loại acid hay dùng công nghiệp thực phẩm Khơng nguy hiểm với inox nhơm, phá hủy hợp chất đồng Nó cho phép loại trừ tốt cặn vô bám inox  H3PO4 Acid yếu loại trên, sử dụng điều kiện lạnh, thực tế với tất kim loại thường gặp Chúng ta hay gặp chất tẩy rửa phức acid, dùng loại tốt giá thành cao HNO 3, HNO2  Acid sunftamic Tan nước thường ( 25oC tan 24%), nhiệt độ tăng độ hòa tan tăng lên, đồng thời tốc độ thủy phân tăng Các muối kim loại kiềm acid bền vững môi trường trung tính mơi trường kiềm hòa tan nhiều Acid sunftamic dùng để chế chất làm khô có tính acid để tách màng mỏng bề mặt nồi hơi, thùng chứa, thiết bị đun nóng thiết bị khác Chất có tác dụng mạnh tương đối an tồn dùng dạng khơ khơng bay Acid sunftamic có tác dụng ăn mòn không mạnh thép không gỉ acid yếu khác Để giảm tác dụng ăn mòn, đơi người ta dùng phối hợp với chất kìm hãm ăn mòn  Acid gluconic CH2OH(CHOH)4COOH Hòa tan tốt nước lạnh, dùng thành phần chất rửa acid để rửa bao bì thủy tinh Thường dùng dạng acid gluconic, gluconodentalacton hay natri Nhóm 10 Page QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ CIP GVHD: LÊ VĂN NHẤT HỒI gluconat 50%, chất ăn mòn thiếc sắt khơng mạnh lắm, dùng để tách cặn sữa hiệu Khi phối chế với xút dung dịch rửa có khả giữ cho muối canxi magie không kết tủa, tránh tượng đóng cặn hay vết bề mặt thiết bị  Hỗn hợp cromic Muối cromat môi trường acid chất oxy hóa mạnh Dung dịch rửa cromic dùng lại nhiều lần màu da cam sẫm thành xanh sẫm Chất tẩy rửa ăn da vật liệu sợi mạnh, không dùng để rửa thiết bị dụng cụ kim loại mà thường dùng tẩy rửa dụng cụ thủy tinh phòng thí nghiệm phân tích thực phẩm  Hợp chất dạng sequestrant-polyphosphat Pyrophosphat natri loại chất chất tẩy rửa rẻ tiền, bền nhiệt độ cao chịu NaOH với nồng độ cao hòa tan chậm nước nên cần chuẩn bị dung dịch trước sử dụng Tripolyphosphat natri tác nhân tốt để tách độ cứng canxi nước, hòa tan tốt nước nóng nhiệt độ cao dễ chuyển thành pyrophosphat Do đó, việc sử dụng máy rửa bị hạn chế Natri tetrapolyphosphat có tính chất cách sử dụng giống tripolyphosphat Hexametaphosphat dùng phổ biến để để khử độ cứng canxi nước Chất tác dụng tương đối yếu với độ cứng magie nhiệt độ cao môi trường kiềm chuyển thành dạng pyro- octo phosphate Natri tetrapyrophosphat chất tẩy rửa rẻ tiền, bền nhiệt độ cao, chịu xút ăn da với nồng độ cao hòa tan chậm nước Thường dùng để rửa bao bì thủy tinh SQ-phosphat chất giống thủy tinh, có khả khử tốt độ cứng canxi nước Tuy nhiên, chất sử dụng tính chất đệm không mạnh khó bảo quản, sử dụng Etylendiamin tetra axetic (EDTA) hợp chất có nhiều ưu việt, từ chất chế tạo vecsen secvetren hai dung dịch 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 (chất hoạt động bề mặt và dung môi) Đây chủ yếu tác nhân bề mặt (hay tác nhân tạo bọt làm tăng thuộc tính bề mặt) Các phân tử cấu tạo thành phần ưa nước phần kỵ nước có khả tạo lực liên kết phân tử: - Không cực (chuỗi kỵ nước) Nhóm 10 Page 10 QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ CIP GVHD: LÊ VĂN NHẤT HỒI β -Metylglutaraldehyt Glutardialdioxime Malodialdehyt 2.2.4 Các chất chứa nito bậc bốn Khả tác dụng phụ thuộc vào nhánh R Ví dụ chất tìm thấy gần đây: BARQUAT (clorua lauryl myris dimetylbezylamoni) BARDAC (clorua didechyl dioctyl dimetylamoni) Các hợp chất hóa học dạng anion khơng phân ly chế phẩm amon bậc bốn khơng có tác dụng sát trùng mạnh chất tẩy rửa tốt Cation hợp chất amon bậc bốn tác nhân tiệt trùng mạnh không nên dùng chất kết hợp với xà phòng hay số polyphosphate Nhìn chung khơng nên dùng chế phẩm amon bậc bốn để vệ sinh bề mặt tiếp xúc với thực phẩm 2.2.5 Các hợp chất amphotensides Nidodecyldiethylen triamin axetic TEOG 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 - Oxit propylen - Metyl bromua - β -propriolacton (sôi 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 Nhóm 10 Page 14 QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ CIP GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI - Carbanilit Chlorhexindin Hydroxyquinolein Parahydroxyphenylsalicylamit (0.5g/m3)  Các tiêu chuẩn cho phép chấp nhận chất diệt khuẩn công nghiệp thực phẩm: Độc tính tối thiểu Tác dụng tối đa vi sinh vật có hại Tác dụng nồng độ thấp Khơng ăn mòn Giá thành hạ  Công nghệ CIP chế biến sữa - Rửa sơ nước nóng: Làm phầm lại sản phẩm thiết bị, làm giảm chi phí hóa chất - Rửa HNO3: HNO3 tuần hoàn hệ thống nhằm loại bỏ cặn có nguồn gốc từ chất khống, chất béo, nồng độ 1.0 – 1.5%, nhiệt độ 70oC - Rửa acid nước: Rửa hoàn toàn acid nước - Rửa NaOH: NaOH tuần hoàn hệ thống nhằm loại bỏ chất béo, nồng độ NaOH 1.5 – 2.0%, nhiệt độ 80oC - Rửa NaOH nước: Loại bỏ hoàn toàn NaOH thiết bị - Làm cuối nước CÁC VẬT LIỆU CỦA THIẾT BỊ DÙNG TRONG CÔNG NGHỆ CIP CIP (clean in place) trình vệ sinh tẩy rửa, sát trùng chỗ mà thiết bị không cần phải tháo lắp Hệ thống CIP bao 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, đừơng ống dẫn cầu (đầu phun) CIP  Các thiết bị khác: Hệ thống điều khiển bơm, thiết bị đo lường, lọc nước 3.1 Các loại đầu phun hệ thống CIP Đầu CIP làm có kiểu chính: Loại cầu phun cố định (fix spray ballFSB); loại đầu phun quay (rotary spray head-RSH); loại đầu tia quay (rorary jet head-RJH) 3.1.1 Đầu phun cố định (fix spray ball- FSB) Nhóm 10 Page 15 QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ CIP GVHD: LÊ VĂN NHẤT HỒI FSB có loại: Thứ loại cầu mỏng thông thường Loại lắp đặt không tốn kém, dễ dàng vận hành, tốn nhiều nước Dạng khác cầu phun cố định có thành dày khoảng 1.326mm Quả cầu dày từ - 4mm phụ thuộc vào đường kính u cầu số lượng tia hay nhiều Ưu điểm quan trọng làm vùng khó vệ sinh (cánh khuấy, cửa tiếp liệu) làm tăng hiệu sử dụng chất lỏng FSB-Fixed Spray Ball Bóng phun tĩnh Những tia nước phun bóng phun tĩnh hoạt động 3.1.2 Đầu phun quay (rotary spray head-RSH) Nhóm 10 Page 16 QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ CIP GVHD: LÊ VĂN NHẤT HỒI RSH cải tiến góc quét bên tank cầu, việc sử dụng tốc độ đầu quay lớn, tạo chùm tia hình quạt tác động tới tồn diện tích bề mặt bên tank Khi sử dụng đầu phun quay thay cho cầu cố định, làm giảm 30 – 40% tốc độ dòng CIP mà đạt hiệu tốt Ưu điểm RSH tốc độ dòng chảy u cầu khơng cao, chu kỳ vệ sinh lặp lại nhanh, đảm bảo toàn bề mặt làm mức độ tốt RSH mang lại lợi ích lớn cho sở sản xuất có liên quan đến dung dịch dẻo rắn Một lợi ích hệ thống CIP sử dụng cầu quay RSH hiệu tráng rửa sơ bộ, đầu làm tác động đến 98% lượng chất cần loại bỏ tank dung dịch chất tẩy rửa tái sử dụng nhiều lần Đầu phun quay Đầu phun quay làm việc Nhóm 10 Page 17 QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ CIP GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI 3.1.3 Đầu tia quay (rorary jet head-RJH) RJH có ưu điểm làm thiết bị có đường kính lớn Đầu phun thiết kế thay đổi khả phun nước, đảm bảo mức độ làm cao nơi tập trung nhiều cặn bẩn Hãng Breconcherry phát triển đầu tia quay bao gồm phần xếp theo hàng giảm tới mức tối đa diên tích dư thừa Một đặc điểm đầu RJH làm khả tự làm cách hiệu nhúng dung dịch chất tẩy rửa Tiêu chuẩn hệ thống CIP trình kiểm tra tự động để chu kỳ CIP đạt thông số kỹ thuật quy định, việc sử dụng kit phương pháp phân tích hóa học, kiểm tra nồng độ dung dịch chất tẩy rửa xác Một điều quan trọng cần phải đảm bảo cân trình CIP q trình bổ sung hóa chất cho hiệu trình CIP đạt giá trị cao n hất Trong mơi trường vệ sinh an tồn thực phẩm cạnh tranh giá cả, CIP công nghệ cần thiết cho dây chuyền chế biến thực phẩm nói chung sản xuất đồ uống nói riêng Đầu quay phản lực Đầu quay phản lực hoạt động Nhóm 10 Page 18 QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ CIP GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI 3.2 Các bơm hệ thống CIP Các bơm CIP chế tạo thép không gỉ để chống chọi với chất tẩy rửa có tính ăn mòn xuất q trình làm Do hệ thống CIP không tiếp xúc với quy trình thực tế - dù thực phẩm hay hóa chất - nên khơng cần sử dụng máy bơm hợp vệ sinh Tuy nhiên, máy bơm CIP thường đánh bóng điện phân để bảo đảm khơng có chất tồn dư lắng đọng bên Các máy bơm định lượng xác đẩy nhanh quy trình CIP cách thêm vào chất tẩy rửa cần thiết, nhờ giảm nhu cầu súc rửa hệ thống 3.3 Hệ thống điều khiển Bảng 1: Tóm tắt tính hệ thống điều khiển CIP Mô tả Tiêu chuẩn Bao máy Thường dung thép khơng gỉ Màn hình hiển thị Các nút ấn số hình LCD màu điều hành Truyền thơng Rs232c, rs422, profibus, kiểm sốt mạng, thiết bị mạng giao thức khác Liên kết máy tính Internet Khả liên kết Máy tính thong qua internet Một số hệ thống lập trình để gửi liệu tự động thông qua e-mail Kết nối thong qua internet với số hệ thống khác Trực tiếp quay số vào Điều đạt thong qua modem đặc biệt kệ pcl Tích trữ Pcl không tốt để lưu trữ Tốt thực máy tính riêng biệt, số lưu trữ hmi 3.4 Thiết bị đo lường Bảng 2: Dụng cụ cần thiết hệ thống CIP Mô tả Số lượng yêu cầu Cung cấp lưu lượng Hoàn lưu lưu lượng Thiết bị đo lưu lượng nước Nhóm 10 Chức Màn hình CIP hiển thị lưu lượng cho dây chuyền khác Cảnh báo tắt ngẽn lưu lượng Màn hình CIP hiển thị lưu lượng hồn lưu cho dây chuyền khác Cảnh báo lưu lượng thấp Đo lường tổng lượng nước chu trình Page 19 QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ CIP Hệ thống truyền dẫn chất tẩy rửa Hệ thống truyền dẫn dòng hồn lưu GVHD: LÊ VĂN NHẤT HỒI 1 Gia nhiệt chất tẩy rửa Gia nhiệt dòng hồn lưu Các đầu dò Hệ thống van Áp kế 1 28 làm việc Đây thông tin quan trọng tối ưu hóa hiệu suất đánh giá tác động mơi trường hệ thống Kiểm sốt sức mạnh chất tẩy rửa bể Được sử dụng để hoàn lưu chất tẩy rửa vào bể Dừng đếm thời gian CIP độ dẫn giảm Được sử dụng để theo dõi acid chất khử trùng bơm (nếu có) Kiểm sốt nhiệt độ chất tẩy rửa bể Dừng đếm thời gian CIP nhiệt độ giảm xuống Được sử dụng để kiểm soát việc bơm tháo chất tẩy rửa vào bể CIP Được sử dụng để xác nhận theo vị trí van, tức mở đóng Xác nhận xác nguồn cung cấp áp lực QUY TRÌNH CIP TỔNG QUÁT Qui trình vệ sinh chỗ CIP gồm loạt 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 ( tùy chọn) - Rửa trung gian - Khử trùng - Kết thúc trình tẩy rửa 4.1 Thu hồi sản phẩm: Trước làm phải loại sản phẩm lại thiết bị ngồi trước đưa nước vào để rửa Quá trình áp dụng dựa tác dụng trọng lực, sử dụng khí nén hay nước Giai đoạn thường kết hợp với giai đoạn trước rửa việc bổ sung thêm hệ thống van chuyển hướng để Nhóm 10 Page 20 QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ CIP GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI tạo điều kiện phục hồi sản phẩm Để kiểm sốt q trình người ta sử dụng hệ thống van tự động đếm thời gian sử dụng phương pháp phức tạp dựa vào độ đục lắp đặt hệ thống cảm biến 4.2 Giai đoạn tiền tẩy rửa: Giai đoạn thường tận dụng lại nước giai đoạn rửa trung gian Điều giúp làm giảm tổng lượng nước tiêu thụ nước thải, đồng thời tận dụng lượng nhiệt chất tẩy rửa sót lại để đưa vào bể rửa phục hồi giai đoạn rửa phục hồi Giai đoạn quan trọng làm sơ thiết bị tránh làm loãng dung dịch tẩy rửa đưa vào thiết bị Giai đoạn thường điều khiển thông qua đếm thời gian thường thiết lập chế độ cho tháo bỏ sản phẩm mức tối đa Tuy nhiên việc khơng hiệu chi phí sử dụng nước xử lý nước thải cao 4.3 Tuần hoàn chất tẩy rửa: Quá trình phải đánh giá thực nghiệm, thời gian thường thay đổi từ 15 phút đến Thời gian rút ngắn cách tăng nhiệt độ nồng độ chất tẩy rửa Tùy thuộc vào chất tẩy rửa mà khả tạo bọt xảy dẫn đến tình trạng làm nhiễm sản phẩm, tượng tạo bọt số nguyên nhân khác việc theo khơng khí bị rò rỉ thơng qua hoạt động không hiệu bơm Sự kết hợp chất tẩy rửa chất khử trùng hóa học sử dụng trình nhiên phương pháp có nhiều hạn chế, ví dụ xảy tượng cân tỷ lệ chất 4.4 Giai đoạn tẩy rửa trung gian: Mục đích giai đoạn loại bỏ chất tẩy rửa lại thiết bị đồng thời thu hồi chất tẩy rửa, ngồi có tác dụng làm mát thiết bị để chuẩn bị cho trình khử trùng Quá trình thường sử dụng nước nhiệt độ lạnh Nước giai đoạn tái sử dụng cho giai đoạn trước rửa nói 4.5 Tuần hoàn chất tẩy rửa lần hai: Một số chương trình CIP tuần hồn chất tẩy rửa hai lần, tùy thuộc vào sản phẩm mà chất tẩy rửa giai đoạn đầu giai đoạn acid hay base 4.6 Giai đoạn rửa trung gian lần hai: Giai đoạn thương sử dụng nước, chất lượng nước giai đoạn quan trọng, định đến giai đoạn khử trùng 4.7 Giai đoạn khử trùng: Quá trình khử trùng thường thực nhiệt độ lạnh, thường sử dụng chất diệt khuẩn oxy hóa, chẳng hạn sodium hypoclorite dung dịch acid Nhóm 10 Page 21 QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ CIP GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI peracetic (hỗn hợp cân acid acetic hydrogen peroxide) Một số chất diệt sinh vật khơng oxy hóa có sẵn, phải tạo bọt thấp nhanh chóng thực nước lạnh để có hiệu CIP cao Cũng sử dụng nước nóng giai đoạn khử trùng, điều hiệu quả, đòi hỏi phải có đầu vào lượng nhiệt cao, tốn 4.8 Giai đoạn kết thúc: Giai đoạn xả cuối thực nước Một lần nữa, chất lượng nước quan trọng, dẫn đến nhiễm sau khử trùng hư hỏng sản phẩm 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 thốt, giảm chi phí sản xuất sản phẩm bị nhiễm khuẩn hay nguyên liệu đầu vào bị lảng phí 5.1 Ứng dụng CIP nhà máy chế biến bia  Các cặn bẩn nhà máy bia Nhóm 10 Page 22 QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ CIP GVHD: LÊ VĂN NHẤT HỒI Cặn nguồn nước sử dụng chưa làm mềm trình sử dụng cặn muối kết tủa CaCO3, MgCO3,… Gỉ sét bề mặt kim loại tác động với mơi trường số hóa chất có tính Oxy hóa mạnh quy trình cơng nghệ… tạo thành hydrat số oxyt sắt Fe2O3, FeO…( FexOy) Chất bẩn cặn đường, tinh bột (hydratcarbon sinh từ malt, gạo … Chất bẩn protein, tamin… Các loại chất bẩn sinh từ malt, gạo, hoa hup lông, men chết sinh chất bẩn hữu chủ yếu Đá bia thành phần chủ yếu canxy oxalat + men chết tích tụ ngày cành nhiều theo thời gian tank lên men, tank chứa men Các chất béo, chất dầu mỡ… sinh trình sản xuất bia chất bẩn nguy hiểm khó tẩy rửa khơng nhiều chất bẩn khác không loại bỏ ảnh hưởng khơng tốt tới chất lượng sản phẩm lớn  Cơ chế hoạt động các loại hóa chất dùng quá trình CIP - Thành phần có hóa chất dùng vệ sinh là: + Chất hoạt động bề mặt bao gồm gốc anion, cation,hợp chất không ion… + Các hóa chất mang tính kiềm tính acid + Các thành phần hóa chất có tính chất ức chế ăn mòn kim loại + Các thành phần ức chế tạo bọt trình CIP + Các thành phần tạo phức làm mềm ổn định nguồn nước cấp CIP - Cơ chế hoạt động + Các chất hoạt động bề mặt có khả làm giảm sức căng bề mặt chất bẩn nhờ bề mặt chất bẩn dể bị thấm nước nên trình tẩy rửa hiệu + Các chất mang tính kiềm acid sử dụng nhiều thực tế cho thấy mơi trường PH từ – khả phân hủy protein thấp việc thay đổi mơi trường PH q trình CIP để đạt hiệu tối ưu sử dụng hóa chất mang tính kiềm PH phương pháp ưu việt + Các thành phần ức chế khác làm cho khả hoạt hóa hóa chất khơng bị giảm q trình CIP, thành phần ức chế để bảo vệ thiết bị … thành phần thiếu CIP để tăng hiệu làm việc bảo vệ thiết bị  Công nghệ CIP nhà máy bia Vệ sinh CIP bao gồm hai công đoạn làm khử trùng, hai công đoạn thiếu quy trình cơng nghệ CIP Nếu thiết bị làm mà khơng khử trùng vi khuẩn tồn tiếp tục phát triển nhanh chóng Nhóm 10 Page 23 QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ CIP GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI thời gian ngắn, vi khuẩn vào sản phẩm trình lên men số cơng đoạn khác vào sản phẩm làm biến đổi sản phẩm ngược lại khử trùng mà khơng làm hồn tồn khơng có ý nghĩa vi khuẩn bị giết bề mặt cặn bẩn số lượng khổng lồ vi khuẩn tồn bề mặt chất bẩn phát triển trở lại nhanh chóng Trong nhà máy Bia, q trình CIP phân làm hai loại: CIP lạnh 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 công nghệ CIP lạnh chạy công nghệ CIP máy giải nhiệt dịch nhà nấu, hệ thống tank lên men, chứa men, thành phẩm đường ống thu hồi men Ở cơng nghệ CIP nóng khơng dùng hóa chất Oxonia Cũng tùy vào đối tượng mà có số bước cơng nghệ bị giảm bớt cho phù hợp thực tế Ví dụ hệ thống tank lên men: men có 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 Caustic + Acid + Oxonia Chương trình vệ sinh CIP định kỳ tank lên men gồm 18 bước lập công thức (recipe) 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 CIP nhà máy chế biến sữa Hệ thống CIP Các chương trình CIP nhà máy sữa khác theo chu trình làm bao gồm bề mặt nóng khơng - Chương trình CIP cho thiết bị trùng cho thiết bị khác có bề mặt nóng (ví dụ UHT) Chương trình CIP cho hệ thống đường ống, thùng chứa, thiết bị sản xuất khác khơng có bề mặt nóng  CIP cho cho thiết bị trùng: Rửa với nước ấm (10 phút) Cho chạy dung dịch kiềm (0,5 – 1,5 %) 30 phút 75°C Rửa để loại kiềm nước ấm (5 phút) Cho chạy dung dịch axit nitric(0,5 – 1,0 %) khoảng 20 phút 70°C Rửa lại nước lạnh Làm mát từ từ nước lạnh (8 phút) Quá tình tẩy trùng thực trước bắt đầu sản xuất: Tuần hồn nước nóng 90– 95°C 10 – 15 phút sau nhiệt độ điều chỉnh lại tối thiểu 85°C Nhóm 10 Page 24 QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ CIP GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI  CIP cho đường ống thùng chứa: rửa trước với vòi nước rửa tuần hoàn với OXYCLEAN (200ppm Clo) 70°C 10 phút Xối với vòi nước rửa tuần hoàn với acid phút với nhánh Ngâm dung dịch acid đường ống bắt đầu sản xuất Trước sản xuất, vệ sinh đường ống với CL_18 110g/100lit nước(200ppm Clo) phút nhánh Kết trình CIP thường đánh giá sinh trưởng phát triển vi khuẩn Coliforms Theo tiêu chuẩn phải Coliorm/100 cm bề mặt kiểm tra cách thử miếng gạt Nó áp dụng cho hệ thống đường ống thùng chứa, đặc biệt sản phẩm có số lượng vi khuẩn cao Chương trình kiểm sốt chất lượng hồn chỉnh cộng thêm test thử Coliorm bao gồm xác định lượng vi sinh vật tổng số kiểm tra chất lượng cảm quan Ở nhà máy CIP ứng dụng mạch, băng chuyền, chất độn, máy xay, máy sấy, thùng, lò, tủ đơng CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HIỆU QUẢ LÀM SẠCH  Thành phần chất làm quy trình  Cơ chế hoạt động chất làm sạch: + Các chất hoạt động bề mặt có khả làm giảmsức căng bề mặt chất bẩn nhờ bề mặt chất bẩn dể bị thấm nước nên trình tẩy rửa sẽhiệu + Các chất mang tính kiềm acid sử dụng nhiều thực tế cho thấy mơi trường PH từ – khả phân hủy protein thấp việc thay đổi mơi trường pH q trình CIP để đạt hiệu tối ưu sử dụng hóa chất mang tính kiềm PH phương pháp ưu việt  Thời gian làm sạch: Phụ thuộc số lượng nồng độ dung dịch làm Tuy thuộc vào loại thiết bị nên ta chọn thời gian thích hợp cho loại  Nhiệt độ: Nên theo dõi trì nhiệt độ tất phận hệ thống  Nồng độ hoá chất: Do tác động khác loại hóa chất loại chất bẩn khác nên lựa chọn loại hóa chất nào, trường hợp để mang lại hiệu cao trình CIP điều quan trọng Nồng độ cao hay thấp mức quy định khơng cho hiệu làm tốt Vì thuộc vào loại hóa chất khác ta chọn nồng độ tương ứng hiệu tốt  Lực khí: Vận tốc chất lỏng làm từ 1,5 -> 3m/s KIỂM TRA HIỆU QUẢ LÀM SẠCH: Kiểm tra mắt phương pháp vi sinh  Kết trình CIP đánh giá sinh trưởng phát triển vi khuẩn Coliforms Nhóm 10 Page 25 QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ CIP GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI  Theo tiêu chuẩn phải Coliforms/100cm2 bề mặt kiểm tra miếng gạt  Nó áp dụng cho hệ thống đường ống thùng chứa, đặc biệt sản phẩm có số lượng vi khuẩn cao  Chương trình kiểm sốt chất lượng hồn chỉnh cộng thêm test thử Coliforms bao gồm xác định lượng vi sinh vật tổng số kiểm tra chất lượng cảm quan Nhóm 10 Page 26 QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ CIP GVHD: LÊ VĂN NHẤT HỒI KẾT LUẬN Theo thời gian, nhu cầu người tiêu dùng sản phẩm thực phẩm ngày nghiêm ngặt Nên việc bố trí hệ thống xử lý máy thiết bị tự động, đảm bảo vệ sinh toàn diện cần thiết Nhờ có hệ thống làm CIP mà quy trình sản xuất yêu cầu tiêu vi sinh nghiêm ngặt tiến hành thuận lợi Máy thiết bị tự động làm mà không cần tiếp xúc người, hạn chế tối đa nhiễm bẩn từ bên Tuy nhiên, Việt Nam, hệ thống chưa biết đến sử dụng rộng rãi nhiều nhà máy sản xuất, chủ yếu nhà máy sữa bia Vì thế, việc tìm hiểu hệ thống qua báo cáo tiểu luận cần thiết, giúp sinh viên tìm hiểu biết sơ lược CIP, điều kiện để tạo hệ thống CIP rộng khắp nhà máy sản xuất tương lai Nhóm 10 Page 27 QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ CIP GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI TÀI LIỆU THAM KHẢO http://luanvan.co/luan-van/nhung-nguyen-tac-cua-cip-52944/ http://www.slideshare.net/pkdung129/h-thng-cip-trong-nh-my-sa http://opacdigital.thuvien.cfi.edu.vn/wpDetail_View.aspx?Id=425 Nhóm 10 Page 28 ... kết thúc: 23 ỨNG DỤNG CỦA CIP TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN 23 5.1 Ứng dụng cip nhà máy chế biến bia 23 5.2 Ứng dụng CIP nhà máy chế biến sữa 25 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN... circulation 17- cip end 18- end 5.2 Ứng dụng CIP nhà máy chế biến sữa Hệ thống CIP Các chương trình CIP nhà máy sữa khác theo chu trình làm bao gồm bề mặt nóng khơng - Chương trình CIP cho thiết... bảo cân trình CIP trình bổ sung hóa chất cho hiệu q trình CIP đạt giá trị cao n hất Trong môi trường vệ sinh an toàn thực phẩm cạnh tranh giá cả, CIP công nghệ cần thiết cho dây chuyền chế biến