Wie können Milchfabriken die Risiken von Leitungsabschnitten und Bakterienwachstum durch die Auswahl von Ventilen beseitigen?

Für Molkereiverarbeiter in Kanada ist das Clean-in-Place (CIP)-System ein Eckpfeiler der Produktqualität und -sicherheit. Designfehler im CIP-Kreislauf, insbesondere interne Totleitungen in Ventilen, können jedoch zu Brutstätten für Bakterien und widerstandsfähige Biofilme werden und stellen eine ständige Kontaminationsgefahr dar.

Risiken von Totleitungen verstehen: Die Achillesferse der Molkerei-CIP

In der schnell fließenden CIP-Reinigungslösung bildet der stagnierende Bereich (Totleitungen) im Ventil eine „Schattenzone“ mit extrem geringer oder sogar null Durchflussrate. Dies führt zu zwei direkten Folgen:

1. 1. Die Reinigungslösung konnte nicht effektiv schrubben, was zu einem schnellen Rückgang der Konzentration und Temperatur des chemischen Reinigungsmittels führte und die Reinigungswirkung erheblich reduzierte.
2. Rückstände wie Milchfett und Proteine lagern sich in diesen Bereichen ab und bieten ideale Nährstoffe und Unterschlupf für Mikroben. Sobald sich ein Biofilm etabliert hat, widersteht seine extrazelluläre polymere Substanzmatrix erheblich dem Eindringen von Hitze und chemischen Desinfektionsmitteln, was die Beseitigung durch CIP-Programme erschwert.

Dies kann nicht nur den nachfolgenden Produktionsprozess kontaminieren, sondern auch dazu führen, dass die mikrobiellen Indikatoren der Produkte die Standards überschreiten, und sogar zu Verderbnisproblemen führen, die durch thermophile Bakterien und dergleichen verursacht werden.

Wichtige Designmerkmale und parametrische Anforderungen

1.Null Totleitung und vollständig entleerbares Design

Dies ist das primäre Konstruktionsprinzip zur Verhinderung von Produktresten und mikrobiellem Wachstum.

Wenn das Ventil geschlossen ist, sollten der Ventilsitz und die Dichtungsstruktur sicherstellen, dass das mit der Flüssigkeit in Kontakt kommende Volumen minimiert wird; wenn es geöffnet ist, sollte der Strömungskanal glatt und kontinuierlich sein, ohne Vertiefungen oder Lücken, die das Medium einfangen könnten.

• Für die meisten Molkerei-Anwendungen sollte das Totleitungs-Volumen des Ventils nicht mehr als das 3-fache des Rohrdurchmesser-Volumens betragen.Für Hochrisikopunkte wie Starterkulturleitungen oder direkte Produktzugabeöffnungen sollten Ventile mit „1D“- oder „Null-Totleitungs“-Design ausgewählt werden.2. Hervorragende Oberflächenqualität
• Die Innenfläche dient als erste Verteidigungslinie gegen die Bildung von Biofilmen.Alle produktberührenden Oberflächen müssen einer elektrolytischen Polierung (Elektropolierung) unterzogen werden, um eine extrem geringe Oberflächenrauheit zu erzielen. Ein wichtiger quantitativer Indikator ist, dass der Oberflächenrauheitswert Ra ≤ 0,8 µm betragen sollte, und die besseren können Ra ≤ 0,4 µm erreichen. Eine glatte Oberfläche reduziert die Anhaftungspunkte für Mikroorganismen und verbessert die Reinigungseffizienz.3. Material und chemische und thermische Beständigkeit der Dichtung

Der CIP-Prozess verwendet typischerweise eine Kombination aus starker Lauge, starker Säure und heißem Wasser und hat strenge Anforderungen an die Materialien.

Der Ventilkörper besteht aus korrosionsbeständigem Edelstahl, und die Dichtungsmaterialien sind mit den Reinigungsverfahren kompatibel. EPDM-Dichtungen sind für heißes Wasser und alkalische Reinigungsmittel bei Temperaturen ≤ 85°C geeignet; für Prozesse, die saubere Reinigung oder höhere Temperaturen (z. B. > 100°C) in SIP beinhalten, muss die Eignung von Materialien wie Fluorkautschuk oder PTFE bewertet werden.

4. Bequeme und einfach zu wartende Anschlussmethode

Die Verwendung von hygienischen Schnellkupplungen gewährleistet keine Leckagen und eine einfache Demontage.