摘要：本文基于啤酒厂二次污染控制，阐述灌装设备表面泡沫清洗技术的基本原理以及在生产中的实际应用和效果评估，系统性地解决了二次污染控制不当以及由此造成的生产效率低下且可能引发的食品安全事故，在纯生啤酒的保质增效方面有着举足轻重的作用。

关键词：设备表面；泡沫清洗；清洗阴影

前言

在无菌灌装过程中，由设备表面微生物繁殖而造成灌装环节的二次污染是一个渐进的过程。由于设备表面或环境清洗不彻底，或者在生产过程中物料溅洒到设备表面上，出现营养物质存在，进而微生物得以生存和繁殖。当微生物繁衍到一定程度后会形成“生物膜”，在生物膜保护下，各类杂菌飞速繁殖，一旦条件许可，就会破坏灌装洁净区内的卫生净化程度，最终引起啤酒微生物污染事故。

因此，在无菌灌装生产线中，为了提升劳动生产率，保证洗瓶机出口至灌装压盖机出口段设备卫生和环境洁净度，啤酒厂通常设计安装了灌装设备表面泡沫清洗系统，在生产过程中定期进行自动清洗和消毒。

1灌装设备表面泡沫清洗技术及其原理

泡沫清洗的方法是将泡沫清洗剂按比例添加到高压水中，溶液在混合器内被压缩空气充分混合后使其发泡，然后将发泡后的清洗液通过预设的管路和喷嘴及喷枪喷洒在被洗物的表面，清洗液与污垢保持充分的接触时间后，再用高压水洗涮，便可将污垢彻底清除干净，其基本发生原理如图1所示。

图1泡沫清洗系统泡沫发生原理图

泡沫的清洗原理包含物理作用和化学作用：

a物理作用---通过泡沫的持续爆破，对设备表面致密污垢进行物理冲击，使污垢分解、松软，同时使泡沫中的化学品更多的渗透进污垢中，提高清洗力。

b化学作用---泡沫持续爆破后，在污垢表面形成化学品膜，污垢溶解于该层化学品膜中，并随着冲水达到清洗干净的目的。

2灌装设备表面泡沫清洗的组成和设计

一套完整的泡沫系统由泵、混合器、管路管件、喷嘴、流量计、调节阀、压力表、气动阀门、电子阀岛以及变频器等电气控制件组成，图2显示的是其机械部分的组成。泡沫系统主站提供高流量，中等压力（5-8Bar）的清洗液，在有效地把酒机内喷嘴覆盖清洗区域的碎玻璃（渣）及其他杂物冲洗出来的同时避免了污垢和清洗剂在冲洗时飞溅到其他区域的风险。

图2泡沫清洗系统主要组成部分

①离心泵；②混合器；③流量计；④计量泵；⑤压力表；⑥管路管件；⑦调节阀；⑧清洗液吸药管；⑨喷嘴。

2.1泡沫清洗系统分组的原则和技术考虑

泡沫清洗系统的布局，尤其是喷管的铺设和喷嘴型号选择及其分组要综合考虑生产线洗瓶机出口至灌装压盖机出口段的设备布局、关键清洗点分布等因素，确保待清洗区域的清洗阴影最小化，并且每个清洗点的流量和压力可控，泡沫起泡效果良好。

表1泡沫喷嘴的型号

以灌装厂B线为例（见表2-3），该线分为酒机清洗区域和输送带清洗区域两大块，系统可同时清洗。其中酒机清洗区域细分为6组，输送带清洗区域细分为7组，每组喷嘴依据设备布局特点进行选型和安装位置。

表2B线酒机区域泡沫清洗系统分组及喷嘴数量情况

表3B线输送系统分组及喷嘴数量情况

2.2程序设定

在完成分组及确定喷嘴后，泡沫系统清洗程序综合考虑清洗介质+清洗区域+时间+各介质阀门开度等因素的组合，经过现场调试和验证后进行固化。程序的组合以及参数设定界面如图3所示。

图3泡沫清洗程序和参数设定界

灌装厂B线采用含有过氧乙酸的泡沫清洗剂时的参数设定为例：如区域5的酒机大转盘，先计算出空转一圈的时间为50s，则预冲水时间设置应50s+5s（预留5s钟的启动到水压正常时的时间），而泡沫时考虑酒缸竖直面的影响，从挂壁性和完整覆盖性出发，应设置在60s以上，等待反应时间10-15min，反应后分两次冲水（根据稀释原理，在总用水量相同的情况下，两次冲水的效果比一次更好），每次冲水的时间必须完整覆盖区域一圈，以此为参考，结合阴影试验结果，推算出最佳冲洗时间和泵的开启频率等，整个过程设定结束后，再次验证整体清洗效果。

3灌装设备表面泡沫清洗效果评估

3.1起泡状况

根据泡沫清洗原理的物理作用，起泡越细腻，泡沫持续爆破的物理冲击作用越好。在泡沫清洗过程中，水、气和清洗剂三者的比例关系非常重要，良好的泡沫效果应停留于平面保持5-10分钟，这样就能在设备表面进行充分的物理作用和化学作用，如图4所示。

图4良好的起泡效果

如果三者比例控制不当，则会出现牛奶状泡沫，泡沫无法在设备表面持续停留，导致清洗效果较差，因此在实际使用中，应定期检测泡沫的浓度和起泡效果，实时调整。

3.2清洗阴影

为提高清洗效率和保证效果，自动泡沫清洗应尽可能覆盖所有待清洗区域，尤其是灌装过程二次污染敏感区域和旋转件（如星轮、酒阀、压盖头等）应全部覆盖，但设备有相当部分区域是固定不转动的，因此存在清洗阴影，该部分区域需要人工辅助清洗。

清洗阴影可以采用焦糖等试验方法来进行鉴别。如焦糖试验方法是清洗前，在设备表面区域均匀涂上一定浓度的焦糖液，然后启用清洗程序，运行结束后观察表面残留状况（见图5）。有焦糖残留区域即为清洗阴影。有些清洗阴影可以通过调整清洗喷嘴的位置、角度、数量或冲洗时间得到消除，不能消除的阴影是人工辅助清洗的重点区域。

图5采用焦糖试验法鉴别清洗阴影

3.3清洗效果

自动泡沫清洗要能有效去除灌装区域残留的微生物，清洗效果符合企业内部微生物控制标准，防止二次污染事故的发生。下面介绍两个常用的清洗效果评价方法。

3.3.1ATP检测方法

该技术通过3MClean-Trace?ATP荧光检测仪对泡沫清洗后的设备表面进行取样，检测出食品残留+微生物中的总ATP，实时反映设备的清洁状况。如表4数据所示，自动泡沫系统效果达到了预期效果（清洗后ATP≤50RLU）

表4B线灌装设备泡沫清洗前后ATP值情况

3.3.2指示菌检测法

该检测技术原理是通过检测设备表面指示菌污染程度来反映二次污染和程度，利用棉签擦拭泡沫清洗前后的设备表面，经NBB－B稀释液（1:2）好氧培养3天，计算阳性（不合格）结果的比例，不合格率越高，预示清洗消毒越不彻底，二次污染风险越大。如表5数据所示，自动泡沫系统效果达到了预期效果（清洗后阳性（不合格）率≤20%）。

表5B线灌装设备泡沫清洗前后阳性（不合格）率情况

4结论

泡沫清洗设备在硬件上装有热动过载继电器防护装置，其它配件包括内置流量开关，压力表等显示和控制元件；在软件上可提供包括碱泡沫清洗、酸泡沫清洗、消毒泡沫清洗、过氧乙酸水及85℃热水清洗在内的多种自由组合清洗方案，无需专业人员现场临时修改程序，清洗组合参数调整方法开放，方便掌握参数调整方法。

基于灌装设备表面泡沫清洗的高效性、清洗程序的灵活性以及设备安装的简洁性，奠定了整个泡沫清洗系统在生产线二次污染控制方面的重要地位。灌装设备泡沫清洗技术作为为啤酒生产二次污染控制的最重要技术手段，在运用中应做好清洗记录和维护记录，程序启动前确保清洗剂的用量，避免跑气导致设备损伤，平时

转载请注明:http://www.aideyishus.com/lkjg/95.html