某工廠設備維護保養(yǎng)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(huán)節(jié)。目前食品企業(yè)在CIP環(huán)節(jié)通常采用氫氧化鈉作為堿性洗液。氫氧化鈉俗稱燒堿，火堿或苛性鈉，屬于強堿，有強烈的刺激性和腐蝕性，如果混入牛奶喝下，會對食道和嘗味道造成腐蝕性損傷，對兒童的傷害尤其嚴重。

    由于CIP并不是生產乳制品的直接工序，目前多數食品企業(yè)將CIP的控制納入前提性方案（OPRP）或衛(wèi)生標準操作程序（SSOP）。但“堿水牛奶”以及此前的“含氯可樂”等事件都暴露出食品企業(yè)管道清洗環(huán)節(jié)存在著較大的安全風險，特別是清洗后對管道內殘留化學物質的監(jiān)測，應引起有關食品企業(yè)的高度重視。目前國內部分乳制品企業(yè)CIP過程操作不規(guī)范，記錄不完整，更增加了CIP環(huán)節(jié)引入化學危害的風險。因此，將CIP環(huán)節(jié)監(jiān)控升級為HACCP體系中的關鍵控制點是一個值得推薦的策略對全品環(huán)節(jié)引入的風險降低至可接受水平。HACCP體系完整的監(jiān)控、糾偏及驗證措施可將CIP環(huán)節(jié)引入的風險降低至可接受水平，有效保證乳制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(fā)展始于20世紀50年代乳制品企業(yè)的加工過程。CIP的定義為：大型設備、管線或系統，在原安裝位置不作拆卸及移動的條件下的清潔作業(yè)（故又稱為“原地清洗”），能極大地減少人工干預和清洗設備的時間。目前CIP的種類包括超聲波清洗、干冰清洗、高壓水射流清洗、化學清洗等。目前國內乳制品企業(yè)常用的是化學清洗，即利用化學清洗劑溶解污垢的作用、水的溶解及沖刷作用、溫度作用，對容器及管道內表面進行清洗，以除去殘余產品、蛋白質、脂肪、有機及無機鹽類和容器表面的微生物。一般CIP的清洗流程包括：水沖洗—堿液洗—水沖洗—酸液洗—水沖洗—殺菌等多個步驟。除了上述清洗流程，一些企業(yè)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。以深圳某乳制品企業(yè)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：預沖洗—堿循環(huán)（137℃）—沖洗

    完全清洗：預沖洗—堿循環(huán)1（137℃）—沖洗—堿循環(huán)2（85℃）—沖洗—酸循環(huán)（65℃）—沖洗—殺菌—最后沖洗

    在連續(xù)生產乳制品8小時后，企業(yè)對滅菌設備進行一次中途清洗，再過8小時后，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(fā)現，如果企業(yè)未嚴格按照CIP程序進行操作（比如漏掉最后的清水沖洗步驟），或發(fā)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(huán)之后的熱水沖洗不充分，也可能導致堿液殘留。本文根據HACCP體系危害分析的原理，對該企業(yè)CIP環(huán)節(jié)的危害分析如下：

    表1 超高溫滅菌牛奶CIP危害分析工作表

    

    通過危害分析工作表，我們可以發(fā)現該企業(yè)在CIP環(huán)節(jié)存在顯著化學危害，而且該危害不能通過后續(xù)工藝流程消除，必須在CIP環(huán)節(jié)制定控制措施，是一個關鍵控制點。

    三、基于檢查酸堿度的HACCP計劃

    經上述危害分析，該企業(yè)需要對“強堿、強酸殘留” 這一顯著危害制定控制措施。目前，許多乳制品企業(yè)通過檢查CIP最后一個步驟洗液（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(yè)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(qū)間內（國家生活飲用水標準），即可判定管道內已無強酸強堿殘留。也有一些企業(yè)采用酚酞測堿及甲基橙測酸的定性試驗，若試液沒有變紅則證明管道內洗液非強酸性或強堿性，可以結束CIP開始產品生產。

    表2是一個基于檢查酸堿度的HACCP計劃模板。

    四、基于監(jiān)測電導率的HACCP計劃

    除了上述檢查酸堿度的方法，監(jiān)測洗液的電導率是一個更加新穎和方便的方法。電導率是溶液傳導電流的能力，通常情況下溶液的電導率與其離子濃度成正比。電解質溶液在一定濃度范圍內，其電導率與溶質質量百分比成線性關系。溶質濃度小于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(jiān)測溶液濃度十分方便。目前商業(yè)化

    圖1 常見電解質溶液電導率與濃度對應關系（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清洗的乳制品企業(yè)中，不但可以利用電導率探頭監(jiān)控酸堿洗液的濃度（強度）以保證清洗效果。另一方面，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沖洗時，管道中洗液的電導率會迅速下降至極低的水平，監(jiān)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(jié)省大量清洗用水，同時保證沖洗充分和后續(xù)產品的安全。
 

    表3是一個通過監(jiān)測電導率控制CIP風險的HACCP計劃模板。

    因我國生活飲用水標準未制定電導率這一指標，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(yè)具體情況設定，比如使用凈化水或過濾水清洗的企業(yè)應適當地將OL調低。我國瓶裝飲用純凈水標準（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后

    圖2 不同溶液（液體）的電導率差異（RosemountAnalytical Inc., 2010）