CN104232343A - 一种用于清洗烟草和食品行业的生产设备中残余糖料的糖料清洗剂及其应用 - Google Patents

一种用于清洗烟草和食品行业的生产设备中残余糖料的糖料清洗剂及其应用 Download PDF

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CN104232343A CN201410440101.0A CN201410440101A CN104232343A CN 104232343 A CN104232343 A CN 104232343A CN 201410440101 A CN201410440101 A CN 201410440101A CN 104232343 A CN104232343 A CN 104232343A
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郭杨龙
彭炜
詹望成
曹毅
卢冠忠
蒋燕奇
宋林臻
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SHANGHAI GAOYANG INT'L TOBACCO CO Ltd
East China University of Science and Technology
Shanghai Tobacco Group Co Ltd
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SHANGHAI GAOYANG INT'L TOBACCO CO Ltd
East China University of Science and Technology
Shanghai Tobacco Group Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种用于清洗烟草和食品行业的生产设备中残余糖料的糖料清洗剂,所述糖料清洗剂为水基清洗剂,以重量百分比计,包括以下组分:碱性无机物0.1-5.0%;表面活性剂0.5-5.0%;水90.0-99.4%。本发明还进一步提供了上述糖料清洗剂在清洗烟草和食品行业的生产设备中残余糖料的用途。本发明提供的一种用于清洗烟草和食品行业的生产设备中残余糖料的糖料清洗剂,对于不锈钢制生产设备无腐蚀性,去污率高,清洗效果好,无残留,有效消除在烟草和食品行业的生产设备中残留的糖料,避免产品间异味和串味,使用的组分成本低、安全无毒。

Description

一种用于清洗烟草和食品行业的生产设备中残余糖料的糖料清洗剂及其应用
技术领域
本发明涉及生产设备的清洗技术领域,具体涉及一种用于清洗烟草和食品行业的生产设备中残余糖料的糖料清洗剂及其应用。
背景技术
糖是一种多羟基(2个或以上)的醛类(Aldehyde)或酮类(Ketone)化合物,作为人体必需的营养成分,经人体吸收之后马上转化为碳水化合物,以供人体能量。目前,人体主要通过从烟草、食品等中摄入糖,因此,糖作为烟草和食品中最重要的原料之一,广泛应用于烟草和食品行业的生产中。
但是,在烟草和食品行业的实际生产过程中,糖料作为重要的添加原料,很容易残留在生产设备如储罐和管道***内。前一批产品生产后储罐和管道***内残留的余液、余味、颗粒残杂、罐(管)壁积垢会影响下一批产品料液的施加比例和精度,造成产品间异味和串味,影响产品的质量。因此,需要一种清洗剂定期对用于生产的储罐和管道***进行有效清洗,彻底消除在烟草和食品行业的生产设备中残留的糖料,避免产品间异味和串味的质量隐患和事故。
同时,该种清洗剂应当无毒,并且不对生产的储罐和管道***产生腐蚀、破坏作用。而目前,这种低毒、高效的烟草和食品行业的生产设备中糖料清洗剂未见报道,非常值得本行业的从业者进行深入的研究和探索。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种用于清洗烟草和食品行业的生产设备中残余糖料的糖料清洗剂及其应用,用于解决现有技术中缺乏有效消除在烟草和食品行业的生产设备中残留的糖料,避免产品间异味和串味的质量隐患和事故的问题。
为实现上述目的,本发明提供一种用于清洗烟草和食品行业的生产设备中残余糖料的糖料清洗剂,所述糖料清洗剂为水基清洗剂,以重量百分比计,包括以下组分:
碱性无机物 0.1-5.0%;
表面活性剂 0.5-5.0%;
水         90.0-99.4%。
优选的,所述碱性无机物选自氢氧化钠、乙酸钠、碳酸钠、次氯酸钠中的一种。
所述碱性无机物是指能完全溶解于水,并且形成水溶液的pH值大于7.0的无机化合物。
进一步的,所述氢氧化钠的CAS号为1310-73-2;所述乙酸钠的CAS号为127-09-3;所述碳酸钠的CAS号为497-19-8;所述次氯酸钠的CAS号为7681-52-9。
优选的,所述表面活性剂选自十二烷基硫酸钠和十二烷基葡萄糖苷中的一种。
进一步的,所述十二烷基硫酸钠的CAS号为151-21-3;所述十二烷基葡萄糖苷的CAS号为110615-47-9。
优选的,所述水为蒸馏水。
优选的,所述糖料清洗剂,以重量百分比计,包括以下组分:
碱性无机物 0.5-2.0%;
表面活性剂 3.0-5.0%;
水         93.0-96.5%。
本发明公开了上述所述糖料清洗剂的制备方法,包括以下步骤:将碱性无机物和表面活性剂溶解于水中,搅拌均匀即可。
本发明还公开了上述所述糖料清洗剂在清洗烟草和食品行业的生产设备中残余糖料的用途。
所述生产设备是指料液储存罐、料液配制罐和料液输送管道。
本发明公开了上述用于清洗烟草和食品行业的生产设备中残余糖料的糖料清洗剂的清洗方法,包括以下步骤:
1)将配制好的糖料清洗剂加热后,注入生产设备中,对生产设备进行浸泡;
2)浸泡后,将清洗剂排入污水处理***;
3)再将生产设备用清水进行浸泡后,将清水排入污水处理***,最后将设备晾干即可再投入生产。
优选的,如步骤1)所述糖料清洗剂的加热温度为20-70℃。更优的,所述糖料清洗剂的加热温度为50-60℃。
优选的,如步骤1)所述糖料清洗剂对生产设备进行浸泡的时间为0.5-12小时。更优的,所述糖料清洗剂对生产设备进行浸泡的时间为1-2小时。
所述污水处理***为工厂对生产过程中产生的废水进行收集并处理的***,其与生产设备相连接。
优选的,如步骤3)所述清水为蒸馏水。
优选的,如步骤3)所述清水对生产设备进行浸泡的时间为0.5-5小时。更优的,所述清水对生产设备进行浸泡的时间为1-2小时。
优选的,如步骤3)所述晾干为自然风干。
如上所述,本发明的一种用于清洗烟草和食品行业的生产设备中残余糖料的糖料清洗剂及其应用,具有以下有益效果:
①本发明的一种用于清洗烟草和食品行业的生产设备中残余糖料的糖料清洗剂,使用弱碱性的水基清洗剂,对于不锈钢制生产设备无腐蚀性。
②本发明的一种用于清洗烟草和食品行业的生产设备中残余糖料的糖料清洗剂,去污率高,最高可达99.9%,清洗效果好,无残留,有效消除在烟草和食品行业的生产设备中残留的糖料,避免产品间异味和串味。
③本发明的一种用于清洗烟草和食品行业的生产设备中残余糖料的糖料清洗剂,使用的组分均为常规试剂,成本低、安全无毒。
附图说明
图1显示为本发明的一种用于清洗烟草和食品行业的生产设备中残余糖料的糖料清洗剂使用工艺流程示意图
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步阐述本发明,应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
实施例使用的设备如下:
RBHX-Ⅱ型硬表面摆洗机(中国日用化学工业研究院);304不锈钢钢片(中国日用化学工业研究院);化学需氧量(COD)测定仪(美国Hach公司)
实施例1
参照中华人民共和国轻工业行业标准QB/T 2117-1995《通用水基金属净洗剂》中净洗力的测定方法,对本发明中清洗剂的糖料去污效果进行评价,以评估清洗剂在烟草和食品行业的生产设备中糖料清洗中的潜在用途。在室温条件下,将1.5g氢氧化钠和3.0g十二烷基硫酸钠溶解于295.5g水中,制备得到重量百分比为0.5%的氢氧化钠清洗剂,分别取一定量0.5%氢氧化钠清洗剂,使其温度保持在20、30、40、50、60、70℃。选用多块304不锈钢钢片作为试片,称重记录为m0;分别在试片上涂覆0.4g左右的糖料量,干燥后冷却称重,记录为m1。使试片分别浸泡在不同温度的0.5%氢氧化钠清洗剂中,浸泡时间均为30s,再采用RBHX-Ⅱ型硬表面摆洗机进行时间为30s的摆洗,取出试片后进行时间为30s的水摆洗后,再进行干燥后冷却称重,记录为m2。计算糖料去污率,具体数据见表1。
糖料去污率的计算公式为:X1为=(m1-m2)/(m1-m0)×100;其中,X1为净洗力,%;m0为试片质量,g;m1为涂覆糖料试片清洗前的质量,g;m2为涂覆糖料试片清洗后的质量,g。
表1不同温度对清洗剂的糖料去污效果的影响
表1结果说明清洗剂的温度对清洗剂的去污效果具有显著影响,清洗剂温度的升高有利于提高清洗剂的去污效果,但是逐渐趋于平衡,即清洗剂温度分别为60和70℃时,去污率基本保持不变。由于在生产过程中,加热清洗剂需要一定的能耗,因此从去污率和能耗两个因素综合考虑,糖料清洗剂的加热温度优选为50-60℃。
实施例2
如实施例1中净洗力的测定方法,对本发明中清洗剂的糖料去污效果进行评价。采用重量百分比为0.5%氢氧化钠清洗剂(组分配方如实施例1),使其温度保持在20℃。在试片上涂覆0.4g左右的糖料量,采用不同洗涤方式(包括浸泡时间、摆洗时间、水摆洗时间),计算糖料去污率,具体数据见表2。
表2不同洗涤方式对清洗剂的糖料去污效果的影响
表2结果说明清洗剂的洗涤方式对清洗剂的去污效果具有显著影响,浸泡可显著降低糖料在试片上的粘着力,同时在浸泡过程中清洗剂也可溶解一定量的糖料,使得清洗剂具有17.0%的去污率;如果将浸泡改为摆洗,即在浸泡作用的基础上,加上外力作用,使糖料更容易从试片上脱除,从而显著提高清洗剂对糖料的去污率,达35.1%;如果先通过浸泡降低糖料在试片上的粘着力,然后进行摆洗,则可将清洗剂的去污率进一步提高至40.3%;如果在清洗剂浸泡和摆洗后,再进行水摆洗,在这过程中可通过外力作用进一步脱除试片上附着的糖料,去污率上升至67.9%。由表2可知,当洗涤条件分别选择为浸泡时间为30s、摆洗时间为30s、水摆洗时间为30s时,0.5%氢氧化钠清洗剂清除生产设备中糖料残留的去污效果最好。
实施例3
如实施例1中净洗力的测定方法,对本发明中氢氧化钠清洗剂的糖料去污效果进行评价。采用重量百分比为0.5%氢氧化钠清洗剂(组分配方如实施例1),使其温度保持在20℃。在试片上涂覆0.4g左右的糖料量,采用不同的摆洗时间,计算糖料去污率,具体数据见表3。
表3摆洗时间对清洗剂的糖料去污效果的影响
表3结果说明摆洗时间对试片上糖料的脱除具有显著影响,延长摆洗时间,残留的糖料量不断减少。当摆洗时间选择为150s时,0.5%氢氧化钠清洗剂清除生产设备中糖料残留的去污效果最好。
实施例4
如实施例1中净洗力的测定方法,对本发明中乙酸钠清洗剂的糖料去污效果进行评价。在室温条件下,将1.5g乙酸钠和3.0g十二烷基硫酸钠溶解于295.5g水中,制备得到重量百分比为0.5%的乙酸钠清洗剂,使其温度保持在20℃。在试片上涂覆0.4g左右的糖料量,采用浸泡时间为30s、摆洗时间为30s、水摆洗时间为30s的洗涤方式,并采用实施例1中的方法计算糖料去污率,具体数据见表4。
实施例5
如实施例1中净洗力的测定方法,对本发明中碳酸钠清洗剂的糖料去污效果进行评价。在室温条件下,将1.5g碳酸钠和3.0g十二烷基硫酸钠溶解于295.5g水中,制备得到重量百分比为0.5%的碳酸钠清洗剂,使其温度保持在20℃。在试片上涂覆0.4g左右的糖料量,采用浸泡时间为30s、摆洗时间为30s、水摆洗时间为30s的洗涤方式,并采用实施例1中的方法计算糖料去污率,具体数据见表4。
实施例6
如实施例1中净洗力的测定方法,对本发明中次氯酸钠清洗剂的糖料去污效果进行评价。在室温条件下,将1.5g次氯酸钠和3.0g十二烷基葡萄糖苷溶解于295.5g水中,制备得到重量百分比为0.5%的次氯酸钠清洗剂,使其温度保持在20℃。在试片上涂覆0.4g左右的糖料量,采用浸泡时间为30s、摆洗时间为30s、水摆洗时间为30s的洗涤方式,并采用实施例1中的方法计算糖料去污率,具体数据见表4。
表4不同种类清洗剂的去污效果
由表4可知,不同种类清洗剂在相同净洗力测试条件下,清除糖料残留的去污效果相似,可以在实际使用中相互替换。
实施例7
将重量百分比为0.5%的氢氧化钠清洗剂用于烟草和食品行业的生产设备中糖料的清洗,其中,十二烷基硫酸钠的重量百分比为0.5%。清洗剂的温度分别为20、30、40、50、70℃,清洗剂浸泡设备的时间为2小时。采用COD测定仪对清洗剂中的有机物含量进行检测,初始COD值为C0,浸泡2小时后COD值为C1,将延长浸泡时间直至COD值不变,此时COD值为C2。计算糖料去污率,具体数据见表5。
糖料去污率的计算公式为:X1为=(C0-C1)/(C0-C2)×100;其中,X1为净洗力,%;C0为清洗剂中初始COD值,mg/L;C1为浸泡2小时后清洗剂的COD值,mg/L;C2为浸泡一定时间直至清洗剂的COD值不变时的COD值,mg/L。
表5不同浸泡温度对生产设备中糖料去污效果的影响
碱性无机物 浓度(%) 温度(℃) 浸泡时间(h) 去污率(%)
氢氧化钠 0.5 20 2 90.5
氢氧化钠 0.5 30 2 93.1
氢氧化钠 0.5 40 2 97.5
氢氧化钠 0.5 50 2 99.9
氢氧化钠 0.5 70 2 99.9
由表5可知,当浸泡温度为50℃以上时,氢氧化钠清洗剂对生产设备中糖料去污效果即可达到最佳效果,去污率最高可达99.9%。测试后,将清洗剂排入污水处理***,使用清水浸泡2小时,将清水排入污水处理***,晾干设备待用。
实施例8
将重量百分比为0.5%的氢氧化钠清洗剂,用于烟草和食品行业的生产设备中糖料的清洗,其中,十二烷基硫酸钠的重量百分比为5.0%。清洗剂的温度分别为50℃,清洗剂浸泡设备的时间分别为0.5、1、2、4、12小时。采用COD测定仪对清洗剂中的有机物含量进行检测,初始COD值为C0,浸泡一段时间后COD值为C1,延长浸泡时间直至COD值不变,此时COD值为C2。计算糖料去污率,具体数据见表6。
糖料去污率的计算公式为:X1为=(C0-C1)/(C0-C2)×100;其中,X1为净洗力,%;C0为清洗剂中初始COD值,mg/L;C1为分别浸泡0.5、2、4、12小时后清洗剂的COD值,mg/L;C2为浸泡一定时间直至清洗剂的COD值不变时的COD值,mg/L。
表6不同浸泡时间对生产设备中糖料去污效果的影响
碱性无机物 浓度(%) 温度(℃) 浸泡时间(h) 去污率(%)
氢氧化钠 0.5 50 0.5 94.2
氢氧化钠 0.5 50 1 98.3
氢氧化钠 0.5 50 2 99.9
氢氧化钠 0.5 50 4 99.9
氢氧化钠 0.5 50 12 99.9
由表6可知,当浸泡时间为1-2小时,氢氧化钠清洗剂对生产设备中糖料去污效果即可达到最佳效果,去污率可达98.3-99.9%。测试后,将清洗剂排入污水处理***,使用清水浸泡1小时,将清水排入污水处理***,晾干设备待用。
实施例9
将重量百分比分别为0.1、0.3、0.5、1.0、3.0、5.0%的氢氧化钠清洗剂,分别加入重量百分比为3.0%的十二烷基硫酸钠,用于烟草和食品行业的生产设备中糖料的清洗,清洗剂的温度分别为50℃,清洗剂浸泡设备的时间为2小时。采用COD测定仪对清洗剂中的有机物含量进行检测,初始COD值为C0,浸泡2小时后COD值为C1,延长浸泡时间直至COD值不变,此时COD值为C2。计算糖料去污率,具体数据见表7。
糖料去污率的计算公式为:X1为=(C0-C1)/(C0-C2)×100;其中,X1为净洗力,%;C0为清洗剂中初始COD值,mg/L;C1为浸泡2小时后清洗剂的COD值,mg/L;C2为浸泡一定时间直至清洗剂的COD值不变时的COD值,mg/L。
表7不同重量百分比的清洗剂对生产设备中糖料去污效果的影响
碱性无机物 浓度(%) 温度(℃) 浸泡时间(h) 去污率(%)
氢氧化钠 0.1 50 2 85.2
氢氧化钠 0.3 50 2 91.4
氢氧化钠 0.5 50 2 99.9
氢氧化钠 1.0 50 2 99.9
氢氧化钠 3.0 50 2 99.9
氢氧化钠 5.0 50 2 99.9
由表7可知,当氢氧化钠清洗剂的重量百分比为0.5%以上时,氢氧化钠清洗剂对生产设备中糖料去污效果即可达到最佳效果,去污率可达99.9%。测试后,将清洗剂排入污水处理***,使用清水浸泡5小时,将清水排入污水处理***,晾干设备待用。
实施例10
分别选择重量百分比为0.5%的氢氧化钠、乙酸钠、碳酸钠、次氯酸钠清洗剂,分别加入重量百分比为3.0%的十二烷基葡萄糖苷,用于烟草和食品行业的生产设备中糖料的清洗,清洗剂的温度分别为50℃,清洗剂浸泡设备的时间为2小时。采用COD测定仪对清洗剂中的有机物含量进行检测,初始COD值为C0,浸泡2小时后COD值为C1,延长浸泡时间直至COD值不变,此时COD值为C2。计算糖料去污率,具体数据见表8。
糖料去污率的计算公式为:X1为=(C0-C1)/(C0-C2)×100;其中,X1为净洗力,%;C0为清洗剂中初始COD值,mg/L;C1为浸泡2小时后清洗剂的COD值,mg/L;C2为浸泡一定时间直至清洗剂的COD值不变时的COD值,mg/L。
表8不同种类清洗剂对生产设备中糖料去污效果的影响
碱性无机物 浓度(%) 温度(℃) 浸泡时间(h) 去污率(%)
氢氧化钠 0.5 50 2 99.9
乙酸钠 0.5 50 2 99.9
碳酸钠 0.5 50 2 99.9
次氯酸钠 0.5 50 2 99.9
由表8可知,不同种类清洗剂在相同条件下,清除烟草和食品行业的生产设备中糖料残留的去污效果相似,去污率均可达99.9%,可以在实际使用中相互替换使用。测试后,将清洗剂排入污水处理***,使用清水浸泡2小时,将清水排入污水处理***,晾干设备待用。
实施例11
选择重量百分比为0.5%的氢氧化钠清洗剂,分别加入重量百分比为0.5、3.0、5.0%的十二烷基硫酸钠,用于烟草和食品行业的生产设备中糖料的清洗,清洗剂的温度分别为50℃,清洗剂浸泡设备的时间为2小时。采用COD测定仪对清洗剂中的有机物含量进行检测,初始COD值为C0,浸泡2小时后COD值为C1,延长浸泡时间直至COD值不变,此时COD值为C2。计算糖料去污率,具体数据见表9。
糖料去污率的计算公式为:X1为=(C0-C1)/(C0-C2)×100;其中,X1为净洗力,%;C0为清洗剂中初始COD值,mg/L;C1为浸泡2小时后清洗剂的COD值,mg/L;C2为浸泡一定时间直至清洗剂的COD值不变时的COD值,mg/L。
表9不同重量百分比的表面活性剂对生产设备中糖料去污效果的影响
表面活性剂 浓度(%) 温度(℃) 浸泡时间(h) 去污率(%)
十二烷基硫酸钠 0.5 50 2 93.2
十二烷基硫酸钠 3.0 50 2 99.9
十二烷基硫酸钠 5.0 50 2 99.9
由表9可知,当表面活性剂-十二烷基硫酸钠的重量百分比为3.0%以上时,清洗剂对生产设备中糖料去污效果即可达到最佳效果,去污率可达99.9%。测试后,将清洗剂排入污水处理***,使用清水浸泡2小时,将清水排入污水处理***,晾干设备待用。
实施例12
选择重量百分比为0.5%的氢氧化钠清洗剂,分别加入重量百分比为3.0%的十二烷基硫酸钠、十二烷基葡萄糖苷,用于烟草和食品行业的生产设备中糖料的清洗,清洗剂的温度分别为50℃,清洗剂浸泡设备的时间为2小时。采用COD测定仪对清洗剂中的有机物含量进行检测,初始COD值为C0,浸泡2小时后COD值为C1,延长浸泡时间直至COD值不变,此时COD值为C2。计算糖料去污率,具体数据见表10。
糖料去污率的计算公式为:X1为=(C0-C1)/(C0-C2)×100;其中,X1为净洗力,%;C0为清洗剂中初始COD值,mg/L;C1为浸泡2小时后清洗剂的COD值,mg/L;C2为浸泡一定时间直至清洗剂的COD值不变时的COD值,mg/L。
表10不同种类表面活性剂对生产设备中糖料去污效果的影响
表面活性剂 浓度(%) 温度(℃) 浸泡时间(h) 去污率(%)
十二烷基硫酸钠 3.0 50 2 99.9
十二烷基葡萄糖苷 3.0 50 2 99.9
由表10可知,不同种类表面活性剂在相同条件下,清除烟草和食品行业的生产设备中糖料残留的去污效果相似,去污率均可达99.9%,可以在实际使用中相互替换使用。测试后,将清洗剂排入污水处理***,使用清水浸泡2小时,将清水排入污水处理***,晾干设备待用。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种用于清洗烟草和食品行业的生产设备中残余糖料的糖料清洗剂,其特征在于,所述糖
料清洗剂为水基清洗剂,以重量百分比计,包括以下组分:
碱性无机物 0.1-5.0%;
表面活性剂 0.5-5.0%;
水         90.0-99.4%。
2.根据权利要求1所述的糖料清洗剂,其特征在于,所述碱性无机物选自氢氧化钠、乙酸钠、碳酸钠、次氯酸钠中的一种;所述水为蒸馏水。
3.根据权利要求1所述的糖料清洗剂,其特征在于,所述表面活性剂选自十二烷基硫酸钠和十二烷基葡萄糖苷中的一种。
4.根据权利要求1-3任一所述的糖料清洗剂的制备方法,包括以下步骤:将碱性无机物和表面活性剂溶解于水中,搅拌均匀即可。
5.根据权利要求1-3任一所述的糖料清洗剂在清洗烟草和食品行业的生产设备中残余糖料的用途。
6.根据权利要求1-4任一所述的一种用于清洗烟草和食品行业的生产设备中残余糖料的糖料清洗剂的清洗方法,包括以下步骤:
1)将配制好的糖料清洗剂加热后,注入生产设备中,对生产设备进行浸泡;
2)浸泡后,将清洗剂排入污水处理***;
3)再将生产设备用清水进行浸泡后,将清水排入污水处理***,最后将设备晾干即可再投入生产。
7.根据权利要求6所述的糖料清洗剂的清洗方法,其特征在于,如步骤1)所述糖料清洗剂的加热温度为20-70℃。
8.根据权利要求6所述的糖料清洗剂的清洗方法,其特征在于,如步骤1)所述糖料清洗剂对生产设备进行浸泡的时间为0.5-12小时。
9.根据权利要求6所述的糖料清洗剂的清洗方法,其特征在于,如步骤3)所述清水对生产设备进行浸泡的时间为0.5-5小时。
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