返回列表引用：秦林，李鑫.挤奶系统清洗要点及故障排查.中国奶牛.2021年第11期（总第375期）：55-58页
转载：来源于中国奶牛微信公众号（中国奶牛2021年第11期）
中图分类号：S8-1
文献标识码：A
文章编号：1004-4264（2021）11-0055-04
DOI：10.19305/j.cnki.11-3009/s.2021. 11.013
挤奶系统清洗要点及故障排查
秦林，李鑫
阿菲金（中国）农业科技有限公司，北京
摘 要：牛奶中的微生物数量，与环境、生产和运输过程息息相关。挤奶设备是获取牛奶的第一环节，对其进行良好的清洗是预防牛奶中微生物超标的重要环节。除此之外，制冷设备（冷排、冷缸）、奶罐运输车也是追查微生物超标的重要环节。本文主要讨论挤奶系统清洗的基本程序和要求，奶厅清洗常见故障排查以及如何避免由于挤奶设备清洗不到位而导致的牛奶中微生物超标。
关键词：奶厅清洗；故障；菌落总数
牛奶品质的鉴定指标主要有脂肪含量、蛋白质含量、体细胞数量和微生物总数。脂肪、蛋白、体细胞数主要与奶牛品种以及奶牛健康相关。菌落总数是衡量生鲜乳安全性的一项主要指标，过高会构成安全隐患。当前，欧盟国家的生牛乳菌落总数均低于10万个/mL，澳大利亚和新西兰菌落总数均低于2.5万个/mL[1]。同样，当前国内大多数规模牧场均要求微生物总数低于5万个/mL，更有一些牧场要求微生物总数低于2万个/mL。虽然我国现行生牛乳国标的菌落总数为200万个/mL[2]，但目前该标准正在修订中，将会比现行标准更为严格。挤奶设备是获取牛奶的第一环节，所以检查挤奶设备的清洗状况对预防牛奶中微生物超标非常重要。本文拟对挤奶系统清洗的相关程序、要求及常见清洗故障加以分析、概述。
目录
1. 奶厅清洗基本程序及要求
1.1 预冲洗
1.2 碱洗
1.3 后冲洗
1.4 酸洗
2. 挤奶系统冲洗常见故障排查
2.1 个别清洗位清洗不干净
2.2 偶发性清洗微生物超标
2.3 清洗杯组上水慢，水量循环速度慢，杯组冲刷力度小
2.3.1 系统真空储备不够，或者真空设定值过低
2.3.2 系统泄露量太大
2.3.3 系统清洗水量不够
2.3.4 清洗水管路堵塞
2.4 浪涌设置不合理，浪涌太小或无浪涌
3. 结语
奶厅清洗基本程序及要求
挤奶结束后，应尽可能早地开始设备清洗。班次挤奶即将结束时，挤奶系统CIP（原地清洗）人员需要提前做好各项清洗准备；待挤奶结束后，迅速完成收奶工作，通常要求在10min内完成，并开始设备清洗。同样的挤奶系统，挤奶结束后立即清洗和挤奶结束后一个小时以后再清洗，清洗难易程度差别很大。
清洗过程中应严格遵循清洗各项指标要求，即清洗四要素：温度、时长、清洗剂、机械力。在各清洗步骤中的四要素具体要求见表1。
表1 清洗步骤的具体要求
1.1预冲洗
预冲洗要求清洗水温38〜42℃，且须在挤奶结束后立即进行。尤其是在秋冬季节，挤奶结束后橡胶奶管及主奶管的温度下降很快，如果间隔时间长，奶厅温度很低，牛奶会很快凝结，不利于清洗。预冲洗的水进入系统后不需要循环至清洗水箱内，而是在进入清洗水箱的前方直接排走。预冲洗的排水刚开始是非常浓的奶水混合，颜色呈明显的乳白色，当排出的水渐渐清亮，直至接近清水的时候，此时可以停止加水。所以预冲洗在整个清洗过程中用水量最大，同时其也是最重要的步骤，所以在水箱中水接近为空之前，需要额外补充一定量的水。预冲洗的好坏，直接决定了整个清洗流程后的清洗效果以及碱洗的用碱量。可以说，预冲洗是整个清洗过程中最重要的环节。
1.2碱洗
碱洗要求清洗水温65〜85℃，对于普通的碱液，一般要求80℃清洗效果最好，而对于市场中的“低温碱性清洗剂”清洗水温要求不低于60℃。具体温度要求可参照对应产品说明，但一般进水温度应略高于产品说明中的温度。碱浓度要求为0.6%〜0.8%。碱洗是循环清洗，挤奶系统中的水会回流到清洗水箱中，所以，碱洗的用水量要求以当挤奶系统中的水开始回流到清洗水箱时水箱中的水量接近于空槽为准。碱洗循环时间为8〜10min，循环时间太长会导致清洗水温下降，脂肪出现凝结；循环时间太短，会导致系统中的脂肪无法完全被清洗掉。
1.3后冲洗
碱洗结束后，需要紧接着进行后冲洗，目的是将挤奶系统中残留的碱水排走。后冲洗使用温水或冷水均可。对于“三遍清洗”的系统，冷水即可；对于“五遍清洗”的系统，建议使用温水冲洗，这样能够保证系统中的温度。后冲洗水同样不进入清洗水箱，而是在进入水箱之前直接排走。用水量要求能够冲洗到整个系统为准，小于预冲洗的水量要求。
1.4酸洗
酸洗要求为温水（38〜42℃）或热水。酸洗的主要目的是清洗系统残留的矿物质，同时，酸洗能够抑制系统中的细菌繁殖，循环时间为6〜8min。使用的酸液量应参考产品说明，一般要求浓度为0.4%〜0.6%，对于水硬度高的牧场，可以增加用酸量。
在各要素中机械力是十分关键的，机械力主要作用于主奶管路和挤奶杯组的清洗。主奶管路机械力主要通过在清洗过程中在主奶管路形成浪涌，从而起到冲洗主奶管路和管路顶部的作用，浪涌频率为3〜5次/min。频率过高会导致系统真空度偏低，影响到挤奶杯组的冲洗，同时也影响有效浪涌的形成。挤奶杯组的冲洗也需要机械力。在清洗过程中，挤奶杯组要求打开脉动，每次脉动器的打开和关闭，即给杯组提供冲洗的机械力。同时，在每次主输奶管路的浪涌进气期间，杯组没有上水，在输奶管路浪涌结束后，杯组会重新注入水，这也给杯组冲洗提供了机械力。
挤奶系统清洗常见故障排查
在实际的牧场日常清洗检查中，客户可以按照上述实际操作的具体程序细节逐步进行初步排查，其具体内容包括第1〜5遍清洗的循环时间、进排水温度、pH值、浪涌频率等。
表2为阿菲金为牧场制作的日常排查表示例。通常80%的清洗问题通过这些具体内容排查可以找到原因。
表2 阿菲金牧场日常清洗系统排查表示例
笔者团队通过在牧场实际寻访中，总结了清洗过程中常见故障：
2.1个别清洗位清洗不干净
此类故障的可能原因有如下两点：一是清洗杯组没有放正，导致清洗胶杯处漏气（图1），从而无法正常吸入清洗水。解决办法是：每次在预冲洗前，要求工作人员进行巡杯检查，确保所有杯组摆放到位。
图1 杯组未摆放到位
二是清洗胶杯老化漏气，导致无法正常吸入清洗水。排除摆放原因外，清洗胶杯还需要定期进行更换，通常每年更换一次。笔者了解到在部分奶厅，清洗胶杯的使用时间为2〜5年不等，远远超过1年的合理建议使用时间，有些牧场奶厅管理人员甚至不知道清洗胶杯也需要更换。
2.2偶发性清洗微生物超标
对于此类故障，只需对照日常排查参数进行1〜2个班次的监测，一般都会查出问题所在。最常见的故障就是进水温度和酸碱液添加异常。对应的牧场设备，大多是热水锅炉水温不够，热水阀由于长期水碱导致堵塞，酸碱泵工作异常，加液管泄露，内部蠕动泵需要保养等常见问题。对于使用阿菲金设备的牧场，也可以通过阿菲金清洗监控系统，找出是否是水温和酸碱泵异常故障。图2为正常情况下，清洗剂浓度与清洗水温随清洗时间变化图。
图2 正常时清洗剂浓度与清洗水温随清洗时间变化图
图3、4分别为阿菲金清洗监控系统排查出的清洗杯组水量不足与水温不够的异常情况。
图3 清洗杯组水量不够
图4 水温不够
2.3清洗杯组上水慢，水量循环速度慢，杯组冲刷力度小
出现该问题可能有如下四点原因：
2.3.1 系统真空储备不够，或者真空设定值过低
清洗真空设置值须不低于挤奶真空值。在清洗过程中，在浪涌进气前，真空度要达到40kPa以上。浪涌持续时间，真空度不能低于25kPa，且浪涌结束后，真空度可以迅速上升到40kPa。要求定期对真空泵进行保养，确保真空泵的有效排气量不低于标称值的95%（图5、图6）。
图5 真空泵排气量测试图
图6 浪涌测试真空波动图
2.3.2 系统泄露量太大
系统管路漏气（图7）、清洗杯组摆放不正、清洗胶杯老化，是导致系统真空泄露最常见的几个因素。
图7 系统泄漏
2.3.3 系统清洗水量不够
一般来说，每个清洗位水量要求为8〜10L/挤奶位。奶厅布局、奶厅面积以及清洗管路的长短等都影响着水量的控制。正常情况下，当奶厅在进行循环清洗时候，奶厅设备的循环水通过奶泵打入清洗水箱，而此时，清洗水箱中的水刚好即将被吸入完毕，此时的水量对于系统来说正合适。如果清洗水量不足，会导致杯组冲刷力变小。
2.3.4 清洗水管路堵塞
由于清洗水箱内很容易进入杂物，比如橡胶手套、毛巾等。因此，从清洗水箱到奶厅的清洗上水管路有堵塞是牧场经常出现的问题。当发生堵塞时，即使水箱水量足够，清洗真空正常，依然会导致系统杯组上水慢。此类故障比较隐蔽，不易排查。通常是在进行上述前三项排查后，仍未找到故障原因时再进行该步骤的排查。有的牧场水箱出水管路有两条，为了平衡清洗水量增加了限流阀，该处也是排查的重点。另外应注意，如果奶水分离器内积水过多，浮球上浮也可堵住真空管路发生堵塞。
2.4浪涌设置不合理，浪涌太小或无浪涌
浪涌一般设置成每分钟3〜5次，关键是要形成有效的浪涌，而不是设置频次越高越好。过高的浪涌频次会导致系统真空过低，导致清洗水量不足，从而影响到杯组水量及冲刷力度。
虽然系统清洗水量不够是常见的问题，但是清洗过程中水量并非越多越好。系统水量过大，可能会导致清洗浪涌无法有效形成。因为主输奶管路中水量太大，导致浪涌无法持续推进，从而导致无法形成有效的清洗浪涌。另外，清洗水量过大时，会有大量的水被卷入或者溅入到奶水分离器中，导致奶水分离器内存水过多。极端情况下会导致奶水分离器内浮球上浮，堵住真空管路（爆缸），导致清洗无法正常进行。
结语
挤奶设备清洗是奶厅管理中每天必须检查的关键点。保持挤奶设备的长期清洗稳定需要操作人员的坚守。通过清洗设备的自动化，减少人工参与的不确定性，做到清洗流程稳定，同时加强对清洗过程中的监控，出现问题可追溯，才能彻底解决清洗问题，确保牛奶安全生产。
参考文献
[1]https://www.dairyaustralia.com.au/animal-managementand-milk-quality/mastitis-and-milk-quality/dairy-hygiene/bacteria-in-milk#.YYNH8_mSbAQ
[2] GB19301-2010.食品安全国家标准生乳[S].中华人民共和国卫生部,2010.
