Анотація: Мікробний статус ферментаторів має великий вплив на якість пива. Чисте і стерильне є основною вимогою для гігієни управління виробництвом пива. Хороша система CIP може ефективно очищати ферментатор. Обговорено проблеми механізму очищення, способу очищення, процедури очищення, вибору чистячого засобу / стерилізатора та якості роботи системи CIP.
Передмова
Очищення та стерилізація - основна робота виробництва пива та найважливіший технічний захід щодо покращення якості пива. Мета очищення та стерилізації - максимально видалити бруд, що утворюється на внутрішній стінці труб та обладнання під час виробничого процесу, та усунути загрозу псування мікроорганізмів пивоваром. Серед них установка для бродіння має найвищі вимоги до мікроорганізмів, а роботи з очищення та стерилізації складають понад 70% усієї праці. В даний час об'єм ферментатора стає все більшим і більшим, а труба, що транспортує матеріал, стає все довшою і довшою, що доставляє багато труднощів при очищенні та стерилізації. Як правильно та ефективно очистити та стерилізувати ферментатор для задоволення поточних "чистих біохімічних" потреб пива та задоволення вимог споживачів щодо якості продукції, слід високо цінувати працівники пивоваріння.
1 механізм очищення та супутні фактори, що впливають на ефект очищення
1.1 механізм очищення
Під час процесу виробництва пива поверхня обладнання, що контактує з матеріалом, осідає деяку кількість бруду з різних причин. Для ферментерів компонентами забруднення є переважно дріжджові та білкові домішки, сполуки хмелю та хмелевої смоли та пивні камені. Через статичну електрику та інші фактори цей бруд має певну енергію адсорбції між поверхнею внутрішньої стінки ферментатора. Очевидно, що для відведення бруду від стінки резервуара необхідно платити певну кількість енергії. Ця енергія може бути механічною енергією, тобто методом очищення потоку води з певною ударною міцністю; хімічну енергію можна також використовувати, наприклад, використовувати кислий (або лужний) очисний засіб для розпушування, розтріскування або розчинення бруду, тим самим залишаючи прикріплену поверхню; Це теплова енергія, тобто за рахунок підвищення температури очищення, прискорення хімічної реакції та прискорення процесу очищення. Насправді процес очищення часто є результатом поєднання механічного, хімічного та температурного впливу.
1.2 Фактори, що впливають на ефект очищення
1.2.1 Кількість адсорбції між грунтом та поверхнею металу пов'язана з шорсткістю поверхні металу. Чим грубіша металева поверхня, тим сильніше адсорбція між брудом і поверхнею, і складніше їх очищення. Обладнання, яке використовується для виробництва продуктів харчування, вимагає <1> характеристики поверхневого матеріалу обладнання також впливають на адсорбцію між брудом та поверхнею обладнання. Наприклад, чистка синтетичних матеріалів особливо складна порівняно з очищенням нержавіючої сталі.
1.2.2 Характеристики бруду також мають певний зв’язок із ефектом очищення. Очевидно, видалити висушений бруд набагато складніше, ніж видалити новий. Тому після завершення виробничого циклу ферментер необхідно якомога швидше очистити, що не зручно, і його очистять та стерилізують до наступного використання.
1.2.3 Сила чищення - ще один головний фактор, що впливає на ефект очищення. Незалежно від промивної труби або стінки резервуара, ефект очищення найкращий лише тоді, коли промивна рідина знаходиться в турбулентному стані. Тому необхідно ефективно контролювати інтенсивність промивання та витрату, щоб поверхня пристрою була достатньо змочена для забезпечення оптимального ефекту очищення.
1.2.4 Ефективність самого миючого засобу залежить від його типу (кислоти або основи), активності та концентрації.
1.2.5 У більшості випадків ефект очищення посилюється зі збільшенням температури. Велика кількість випробувань показала, що при визначенні типу та концентрації чистячого засобу ефект очищення при 50 ° С протягом 5 хв та прання при 20 ° С протягом 30 хв однаковий.
2 очищення ферментатора CIP
2.1CIP режим роботи та його вплив на очисний ефект
Найпоширеніший метод очищення, який застосовують сучасні пивоварні, - це чистка на місці (CIP), що є методом очищення та стерилізації обладнання та трубопроводів без розбирання деталей або арматури обладнання в закритих умовах.
2.1.1 Великі контейнери, такі як ферменти, не можна очищати за допомогою очисного розчину. Промивання на місці ферментатора проводиться через цикл скрубер. Скрубер має два типи фіксованого кульового миття та обертовий струменевий тип. Миюча рідина розпилюється на внутрішню поверхню резервуара через скрубер, а потім промивна рідина стікає по стінці бака. За звичайних умов промивна рідина утворює плівку, прикріплену до бака. На стінці танка. Ефект від цієї механічної дії невеликий, а ефект очищення в основному досягається хімічною дією очищуючого агента.
2.1.2 Скрубер для миття фіксованого кульки має радіус дії 2 м. Для горизонтальних ферментерів необхідно встановити кілька скруберів. Тиск промивної рідини на виході з насадки скрубер повинен бути 0,2-0,3 МПа; для вертикальних ферментаторів І точка вимірювання тиску на виході з промивного насоса не тільки втрати тиску, викликані опором трубопроводу, але і вплив висоти на тиск очищення.
2.1.3 Коли тиск занадто низький, радіус дії скрубера невеликий, швидкість подачі недостатня, і розпилена очисна рідина не може заповнити стінку резервуара; коли тиск занадто високий, очищувальна рідина утворює туман і не може утворювати низхідний потік уздовж стінки резервуара. Водна плівка або розпилена очисна рідина відскакує від стінки резервуара, зменшуючи ефект очищення.
2.1.4 Коли обладнання, яке підлягає очищенню, забруднене і діаметр ємності великий (d> 2 м), для збільшення радіуса миття (0,3-0,7 МПа) зазвичай використовують скрубер для поворотного струменя, щоб збільшити радіус миття та збільшити радіус миття. Механічна дія полоскання збільшує ефект видалення накипу.
2.1.5 Обертові струменеві скрутери можуть використовувати менший витрата рідини, що продувається, ніж шарові шайби. По мірі проходження середовища для полоскання скрубер використовує відведення рідини для обертання, промивання та спорожнення по черзі, покращуючи тим самим ефект очищення.
2.2 Оцінка витрати очисної рідини
Як вже було сказано вище, при очищенні ферментатор повинен мати певну інтенсивність промивання та витрату. Щоб забезпечити достатню товщину шару потоку рідини та сформувати безперервний турбулентний потік, необхідно звернути увагу на витрату очисного насоса.
2.2.1 Існують різні методи оцінки швидкості очищення рідини для очищення цистерн з круглим дном. Традиційний метод враховує лише окружність бака, і він визначається в межах від 1,5 до 3,5 м3 / м • год відповідно до складності очищення (як правило, нижня межа малого танка і верхня межа великого резервуару ). Циркулярний циліндр із дном конуса діаметром 6,5 м має окружність близько 20м. Якщо використовується 3м3 / м • год, витрата очищувальної рідини становить близько 60м3 / год.
2.2.2 Новий метод оцінки ґрунтується на тому, що кількість метаболітів (осадів), осаджених на літр охолоджуючого сусла під час бродіння, є постійною. Коли діаметр бака збільшується, внутрішня поверхня на одиницю ємності бака зменшується. В результаті кількість навантаження бруду на одиницю площі збільшується, а витрата очищувальної рідини необхідно відповідно збільшити. Рекомендується використовувати 0,2 м3 / м2 • год. Ферментер потужністю 500 м3 і діаметром 6,5 м має внутрішню поверхню близько 350 м2, а витрата очищувальної рідини - близько 70 м3 / год.
3 найпоширеніші методи та процедури очищення ферментерів
3.1 За температурою операції очищення її можна розділити на холодну чистку (нормальна температура) та гарячу чистку (нагрівання). Щоб заощадити час і вимити рідину, люди часто миються при більш високій температурі; для безпеки великих експлуатацій цистерн холодне прибирання часто використовується для очищення великих цистерн.
3.2 За типом використовуваного чистячого засобу його можна розділити на кисле очищення та лужне очищення. Лужна промивка особливо підходить для видалення органічних забруднюючих речовин, що утворюються в системі, таких як дріжджі, білок, хмелева смола тощо; маринування - це головним чином для видалення неорганічних забруднювачів, що утворюються в системі, таких як солі кальцію, солі магнію, пивні камені тощо.
