CIP(cleaning in place)是一种就地清洗方法，又称清洗定位或定位清洗，指无需拆卸及打开设备，且几乎或完全不需要操作员参与，对工厂所有设备或管道进行清洁。CIP清洗系统，被广泛的用于饮料、乳品、果汁、果浆、果酱、酒类等机械化程度较高的食品饮料生产企业中。

  1、清洗效果四要素模型

  向被清洗物的表面污物施加热能、机械能、化学能，通过溶解作用、热作用、机械作用、界面活性作用和化学作用等机制的相互作用，在一定时间内实现被清洗设备的有效清洗。

  通常用清洗理论模型——TACT模型，也即清洗效果四要素模型：

  CR = Ti + A + C + Tc

  CR：清洗效果，单位%。

  Ti：时间，单位%，主要是与被清洗表面接触、作用的时间。

  A：机械作用，单位%，一般占到50%以上，主要是压力、流速等。

  C：化学作用，单位%，主要是清洗剂类型与浓度等。

  Tc：温度，单位%，主要是清洗剂的温度，跟污物的类型与粘度有关。

  2、CIP的影响因素

  2.1 时间

  一般来说，清洗的时间越长，效果则越好。但在工业化生产中必须保证生产的速率，通常清洗时间为2～3倍的完全覆盖时间。整个在位清洗流程的每一步，都以清洗时间为运行时间。需要注意的是，碱液的清洗时间一般大于酸液，但最长一般也不超过一小时。

  2.2 机械作用

  机械作用占据整个清洗效果的50%以上，故需要重点对待，常关注流速、压力、流量这几个因素，从而保证清洗清洗效果。

  2.2.1 流速

  对于设备罐体需要采用喷淋球，管道阀门需要保证流体处于湍流状态。

  a)流体的流动状态

  流体的流动状态，通常用雷洛数计算。雷诺数(Reynolds number)是一种可用来表征流体流动情况的无量纲数，以Re表示，Re=ρvd/η。

  层流：Re<2000 (实际应用中，层流的雷诺数上限设定为2300。)

  混合流(过渡流)：2000≤Re≤4000

  湍流(紊流)：Re>4000

  b)清洗时推荐的雷诺数范围

  管道管件清洗：Re>30000，流速约为1.5m/s~3m/s。

  容器内壁清洗：Re>2000。

  对于矩形缸体，沿壁流下的清洗液：Re>7500。

  2.2.2 压力

  在啤酒、饮料、乳制品生产行业中，罐体内壁均是经过抛光的，一般采用低压(0.5MPa以下)喷射，通常工作压力为1~3bar。

  2.2.3 流量

  a)管道清洗流量计算

  Q=π×(D/2)²×K×3600=900×π×D²×K

  Q：清洗流量，单位m³/h。

  D：管道直径，单位m。

  π：圆周率常数，3.14。

  K：流速，1.5m/s(DN≤80mm)、2.5m/s(DN>80mm)。

  b)罐的清洗流量计算

  Q=π×D×K×60

  Q：清洗流量，单位m³/h。

  D：罐体直径，单位m。

  π：圆周率常数，3.14。

  K：30~45 L/min·m，视污垢数量和性质而定。

  2.3 化学作用

  对于化学作用，主要关注清洗剂的选择和浓度两个方面。可根据洗涤剂的去污能力以及其残余漂洗的难易程度选择合适的洗涤剂。

  2.3.1 中性清洗剂

  水和界面活性剂均属此类。

  水几乎是所有清洗剂和食品的基本成分, 当污物为完全可溶时, 就不需要其他清洗剂而能清洗干净。

  2.3.2 酸性清洗剂(浓度1.0%~2.0%)

  酸性清洗剂是用 以溶解设备表面矿物质沉积物, 如钙镁的沉积物、 硬水积石、 啤酒积石、 牛乳积石和草酸钙等。

  2.3.3 碱性清洗剂(浓度1.0%~2.5%)

  碱性清洗剂是食品工厂使用 最广泛的清洗剂。 碱与 脂肪结合形成肥皂， 与 蛋白质形成可溶性物质而易于被水清除。

  清洗剂浓度与清洗时间对比图

  注：单纯通过增加清洗剂浓度来缩短清洗时间是错误的!

  2.4 温度

  对于大多数清洗剂来说，我们可以以在一定温度范围内温度每升高10℃，化学反应速度提高1.5-2倍来判断，需注意的是，虽然温度提高，清洗速度、溶解速度都会随着提高，但温度过高，残留的蛋白质成分可能发生变性，导致设备更难清洗。所以并不是温度越高越好。一般情况下：当温度达到80℃后，温度再升高，清洗时间基本无变化，所以清洗液温度一般控制在60~80℃。

  结垢程度与温度关系曲线

  清洗效果、腐蚀程度与温度关系曲线

  2.5 其它

  除了上面说的四点外，水的质量和管路的设计也对CIP清洗有一定的影响。

  2.5.1 水质一般要求

  2.5.2 管道设计要求

  3、CIP效果评价

  3.1 评价方法

  3.1.1 间接法：温度、浓度、流速及时间的到位情况。

  3.1.2 直接法

  a)感官检测(经验值)

  b)微生物法(涂抹、冲洗水)

  c)快速测定法(ATP、冲洗水电导率、pH、余氯等)

  3.2 一般采样点

  CIP清洗效果的取样位置原则上以结构最严重最难清洗的部位为最佳。

  3.2.1 FM(充填机)：上下填充管，A、B、C阀等。

  3.2.2 UHT：产品入口→均质机段、均质机→保温管、保温管出口等。

  3.3 评价标准