CIP系统在葡萄酒灌装生产中的应用
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（2）与人工清洗相比较，增加了清洗过程的科学性和数据性，清洗效果准确、一致，提高了生产质量。
（3）节省了人力成本，减少人工操作的错误率，降低清洗液和消毒液对操作人员的危害性，保证了安全生产。
（4）通过对PLC的程序设定，实现循环冲洗以达到循环利用清洗液、节约生产成本目的。
（5）在保证冲洗效果的前提下，通过电脑中CIP系统冲洗参数的调整，从时间、浓度、压力等方面对清洗环节进行优化，以节约清洗液、消毒液、蒸汽、水等生产成本。
（6）实现了灌装清洗环节的自动化、合理化，延长了灌装设备的使用寿命。
3 CIP系统的工作过程
3.1 CIP工作流程
在葡萄酒灌装生产过程中，待灌装的葡萄酒首先从储酒罐通过进酒管道进入预过滤器过滤（预过滤器内包括12根过滤精度为0.65 μm的过滤膜棒），之后再进入终端过滤器进行过滤（终端过滤器内包括12根过滤精度为0.45 μm的过滤膜棒），最后将无杂质的合格葡萄酒输送至灌装机的灌装酒缸内进行灌装生产。CIP系统主要用于上述葡萄酒管道和设备的清洗。
CIP系统的主要工作通过PLC、电子阀门和电脑程序的协调控制进行自动化清洗。
具体流程如图1所示。
3.2 CIP系统操作关键环节
3.2.1 气体排空 在葡萄酒灌装过程中用来排空装置的气体主要有两种：压缩氮气和压缩空气。需要排空装置内的葡萄酒时，选择使用压缩氮气，因为必须保证葡萄酒和氧气不接触，以防止酒体氧化;需要排空装置内的清洗液、消毒液、纯净水等非酒液时，选择压缩空气，因为其成本低于压缩氮气，在保证排空效果的同时，将生产成本降到最低。
3.2.2 清洗液 根据所需清洗设备的构成材质、污染性质与程度、成本、安全性等来选择适宜的清洗液和清洗方法。葡萄酒灌装管道和设备残留的主要是色素和一些酸性物质，根据酸碱中和原理以及生产实际应用效果，选择1%～2%的氢氧化钾溶液作为清洗液。
3.2.3 消毒液 消毒液采用以过氧乙酸为主要成分的酸溶液（浓度为0.2%～0.3%）。过氧乙酸为高效、速效、低毒的广谱杀菌剂，具很强的氧化性，对细菌繁殖体、芽孢、病毒以及真菌等均有杀灭作用。而且过氧乙酸具有挥发性，避免了消毒后消毒液残留在设备上对葡萄酒质量和安全造成不利的影响。
3.2.4 蒸汽杀菌 在灌装生产之前，蒸汽发生器自动启动制造蒸汽，以对灌装设备进行全方位的蒸汽杀菌。蒸汽具有穿透性强和杀菌彻底的特点。蒸汽杀菌过程中，需要保持蒸汽温度不低于100 ℃。在蒸汽通过CIP系统管道时，温度传感器对蒸汽温度进行监控，低于100 ℃时，CIP系统将进行报警同时停止杀菌工作。
3.2.5 过滤器的清洗 过滤器包括预过滤器和终端过滤器。
预过滤器采用的是精度为0.65 μm的膜棒，可过滤掉大颗粒杂质，灌装后膜棒上的过滤残留物很多，故采用纯净水反冲洗。水流经底部排水系统反向通过过滤器，以冲洗掉过滤膜棒中的堵塞物质并排出预过滤器。
终端过滤器采用的是精度为0.45 μm的膜棒，可将预过滤后葡萄酒中的微生物过滤掉，保证了瓶装葡萄酒的质量。CIP系统通过每天的酸碱冲洗和纯净水冲洗，可使过滤膜棒同时适用于白葡萄酒和红葡萄酒的过滤，保证了膜棒的多次使用，延长了膜棒的使用寿命。
3.3 CIP系统清洗效果的影响因素
（1）清洗时间：在清洗开始后，清洗液和设备接触的时间越长，清洗效果越好;但作用一段时间后，随着接触时间的延长，清洗效果趋于平衡。因此，筛选出适宜的清洗时间，能够在达到良好冲洗效果的同时，避免清洗液的大量浪费。
（2）清洗液温度：随着清洗液温度的提高，沉积物的溶解度会相应的提高，清洗液的化学作用加强，清洗效果好;但温度太高，对设备有一定的损坏作用，生产试验表明氢氧化钾清洗液在温度为50 ℃左右时清洗效果最佳。
（3）清洗液浓度：清洗液浓度增大，清洗效果相应增强，清洗耗时缩短;但当其超过一定浓度时，随着清洗液浓度的增大，清洗效果不再增强，反而造成清洗成本的增加，比对不同浓度清洗液的清洗效果，以1%～2%的清洗液浓度最为适宜。
（4）清洗液压力：在一定范围内，清洗液的压力越大，其冲击力越大，清洗作用越强，但若清洗压力过大，清洗液的喷射呈现雾状，对被清洗设备表面的冲击效果差，不但减少了清洗液与被清洗设备的接触时间，而且降低了清洗液的化学作用效果。喷射压力可分为高压（1.0 MPa）、中压（0.5～1.0 MPa）和低压（0.5 MPa），低压清洗时，清洗液对污染物的溶解作用和化学反应充分，喷射清洗效果好。
4 CIP系统的控制
CIP系统的控制系统由微型计算机、PLC、传感器、泵和阀门等组成。其中微型计算机提供友好的人机界面，进行各种参数和程序的设定，完成各项指令的输出;PLC即可编程逻辑控制器，其依据事先编好的程序，实现系统的参数采集（清洗液的浓度、温度等）、泵和阀门状态的采集及启停等，指令完成相应的清洗步骤。
CIP系统中PLC的灵活应用，能够使清洗过程更加简洁、高效。例如，通过PLC控制，在灌装白葡萄酒时，根据白葡萄酒无色的特点，可用纯净水代替碱液作为清洗液进行清洗来达到指定的清洗效果。
5 小 结
CIP系统应用于葡萄酒灌装生产，实现了清洗的程序化、数据化、精准化，避免了人工操作的不稳定性以及清洗消毒过程中对人身的危害性，满足了消费者对食品安全与卫生的要求，降低了生产成本，提高了生产效率，保障了规模化安全生产。
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