基於全球性的食品安全日趨嚴峻，發達國家對食品機械安全生產技術的研究與應用十分重視。
現有食品加工業的規模化與自動化發展、傳統食品的工業化、食品新資源的利用、新工藝、新產品的產業化等，都離不開食品加工機械與設備的支持。
另食品加工機械設備對食品加工過程中產品的質量保證、生產效率的提高、能量消耗的降低等都起著舉足輕重的作用。
01CIP清洗系統
為了保證食品衛生安全，食品加工設備中直接與物料接觸的部分，均採用無毒、耐腐蝕材料製造，並且為了方便清洗和消毒，與食品接觸的表面均需要進行拋光處理。
CIP系統是Clean In Place的縮寫，原位清洗（在線清洗、就地清洗）。是指不拆卸設備或原件，在密閉的條件下，用一定濃度和溫度的清洗液，對清洗裝置加以強力作用，使與食品接觸的表面洗淨和殺菌的方法。
CIP清洗不僅能清洗機器，而且還能控制微生物。比如酵母行業的龍頭企業安琪酵母，就是採用的全套CIP清洗程序進行管道和罐子清洗。
CIP清洗系統目前被廣泛的用於啤酒、飲料、果汁、乳製品、藥液、礦泉水、酒、化妝品類等機械化程度較高的食品飲料生產企業中。
圖為 CIP清洗設備示意圖
02CIP作用機理&市場規模
一般廠家可根據清洗對象汙染性質和程度、構成材質、水質、所選清洗方法、成本和安全性等方面來選用洗滌劑。
CIP清洗中使用的清洗劑主要有三類：鹼性清洗劑、酸性清洗劑和滅菌清洗劑。
鹼性清洗劑（通常為NaOH）用於去除有機物；酸性清洗劑（通常為硝酸、磷酸等）用於溶解設備表面的礦物質沉積，如鈣鎂的沉積物、硬水積石、啤酒積石、牛乳積石和草酸鈣等；滅菌清洗劑主要用作用是殺滅管道內的微生物，避免微生物對產品品質產生影響。
酸、鹼清洗劑的優點是：能將微生物全部殺死；去除有機物效果較好。缺點是：對皮膚有較強的刺激性；水洗性差。
滅菌劑的優點是：殺菌效果迅速，對所有微生物有效；稀釋後一般無毒；不受水硬度影響；在設備表面形成薄膜；濃度易測定；易計量；可去除惡臭。缺點是：需要一定的儲存條件；不同濃度殺菌效果不一樣。
CIP清洗系統中，鹼性清洗劑比重約為55%，酸性清洗劑比重約為30%，其它如表面活性劑和消毒劑等約佔15%。
圖為 CIP清洗劑細分市場結構
依據國家統計局2013年數據顯示，全球CIP清洗劑市場規模已達到145.2億元，而中國作為一個主要市場，佔據了將近10%的市場份額。
圖為2009-2013年1-11月全球CIP清洗劑市場規模（單位：億元）
03電解水技術
電解水（electrolyzed water，EW）包括鹼性電解水（alkaline electrolyzed water，AlEW）和微酸性電解水（acidic electrolyzed water，AEW），已作為一種環境友好型清洗消毒劑並廣泛應用於食品和醫療行業。
圖為 隔膜式電解產生微酸性電解水和鹼性電解水原理圖
美國FDA已經批准認可微酸性電解水在食品行業和醫療行業的合法使用。美國可口可樂公司已經在全球的灌裝工廠指定使用微酸性電解水作為CIP工藝的清洗消毒液，並已在中國的3個灌裝廠安裝使用，收到了良好的效果。
中國啤酒協會也將微酸性電解水的應用作為技術創新項目納入了「十二五」規劃。華潤集團的雪花啤酒廠基地和幾個分廠採用了微酸性電解水進行消毒。
04微酸性電解水在啤酒CIP中應用研究進展
近年來，國內外學者和企業對微酸性電解水技術應用於CIP中做了大量的試驗研究，探明了微酸性電解水技術在CIP清洗中的應用。
2013年，中國海洋大學食品安全實驗室聯合啤酒生物發酵工程國家重點實驗室一起開展了微酸性電解水技術在啤酒生產CIP消毒中的應用研究。
實驗室結果表明，有效氯濃度為17ppm以上的微酸性電解水（pH 2.4-3.2，ORP>1100mV）處理5min，對枯草芽孢桿菌、糖化酵母、短乳桿菌具有優異的殺滅效果，其殺菌能力和2%的過氧乙酸可以達到相同水平。
在腐蝕性方面，微酸性電解水的腐蝕性稍高於去離子水，但僅為2%過氧乙酸腐蝕性的20%-30%。
現場CIP清洗實驗結果顯示，採用有效氯濃度為17ppm的微酸性電解水循環清洗10-15min即可達到良好的管路消毒效果，且不需要清水進行衝洗，同時微酸性電解水進行清洗不會影響啤酒的新鮮度。
05微酸性電解水在乳業CIP中應用研究進展
2005年，賓夕法尼亞州立大學的Walker 等研究了pH 值為11.3 的微酸性電解水和pH 值為2.6、ACC 為50～80ppm的微酸性電解水對擠奶管道模型的清洗效果，表明採用60 ℃的2種微酸性電解水清洗擠奶管道7.5min，可完全清除管道內表面的細菌和ATP，清洗效果與傳統的清洗工藝相比沒有顯著差異。
2017年，中國農業大學的劉羽等採用一鹼一酸（即第1 次清洗擠奶系統時，除熱水外，僅使用鹼性清洗劑，下一次則僅使用酸性清洗劑；鹼性與酸性清洗劑在不同清洗過程中交替使用，但不同時使用）的清洗方式。
實驗研究了鹼性電解水（清洗時間為8 min、溫度為70.3 ℃、pH值為12）和微酸性電解水（清洗時間為9.9 min、溫度為37.8 ℃、有效氯濃度為60mg/L）對100L 立式儲奶罐的實際清洗效果。
研究結果表明，電解水一鹼一酸的清洗模式具備良好的清洗效果，與商業清洗劑相比，可以節約74%的生產成本和33%的生產用水。
06總結
在CIP系統中使用微酸性電解水進行處理有如下優勢：
微酸性電解水處理能達到與CIP工藝同等的效果；微酸性電解水與普通清洗劑相比較，不但不會因作業者之差異而影響清洗效果，還能提高其產品質量；微酸性電解水進行CIP處理，能防止清洗作業中的危險，節省勞動力；微酸性電解水使用後無殘留，無需進行二次衝洗洗，減少水汙染；微酸性電解水無刺激性，即使接觸人體也不會造成危害；微酸性電解水可即產即用，操作簡單方便；微酸性電解水無腐蝕性，能延長機器部件的使用年限。