Rezumat: Starea microbiană a fermentatorilor are un impact mare asupra calității berii. Curat și steril este cerința de bază pentru gestionarea igienei în producția de bere. Un sistem CIP bun poate curăța eficient fermentatorul. Au fost discutate problemele mecanismului de curățare, metoda de curățare, procedura de curățare, selecția agentului de curățare / sterilizant și calitatea funcționării sistemului CIP.
cuvânt înainte
Curățarea și sterilizarea sunt lucrările de bază ale producției de bere și cea mai importantă măsură tehnică pentru îmbunătățirea calității berii. Scopul curățării și sterilizării este de a elimina pe cât posibil murdăria generată de peretele interior al țevilor și echipamentelor în timpul procesului de producție și de a elimina amenințarea microorganismelor de stricare pentru producerea berii. Printre acestea, instalația de fermentație are cele mai mari cerințe pentru microorganisme, iar lucrările de curățare și sterilizare reprezintă mai mult de 70% din totalul lucrărilor. În prezent, volumul fermentatorului este din ce în ce mai mare, iar conducta de transport a materialului este din ce în ce mai lungă, ceea ce aduce multe dificultăți la curățare și sterilizare. Modul de curățare și sterilizare adecvată și eficientă a fermentatorului pentru a răspunde nevoilor actuale „biochimice pure” ale berii și pentru a satisface cerințele consumatorului pentru calitatea produsului, ar trebui să fie foarte apreciat de lucrătorii producători de bere.
1 mecanism de curățare și factorii conexi care afectează efectul de curățare
1.1 mecanism de curățare
În timpul procesului de producție a berii, suprafața echipamentului care vine în contact cu materialul va depune o anumită murdărie din diverse motive. Pentru fermentanți, componentele de degajare sunt în principal impuritățile din drojdie și proteine, hamei și compuși din rășină de hamei și pietre de bere. Din cauza electricității statice și a altor factori, aceste murdăriri au o anumită energie de adsorbție între suprafața peretelui interior al fermentatorului. Evident, pentru a alunga murdăria de pe peretele rezervorului, trebuie plătită o anumită cantitate de energie. Această energie poate fi energie mecanică, adică o metodă de spălare a fluxului de apă cu o anumită rezistență la impact; se poate folosi și energie chimică, cum ar fi utilizarea unui agent de curățare acid (sau alcalin) pentru a desface, crăpa sau dizolva murdăria, lăsând astfel suprafața atașată; Este energie termică, adică prin creșterea temperaturii curățării, accelerarea reacției chimice și accelerarea procesului de curățare. De fapt, procesul de curățare este deseori rezultatul unei combinații de efecte mecanice, chimice și de temperatură.
1.2 Factorii care afectează efectul de curățare
1.2.1 Cantitatea de adsorbție între sol și suprafața metalului este legată de rugozitatea suprafeței metalului. Cu cât suprafața metalică este mai dură, cu atât adsorbția este mai puternică între murdărie și suprafață și cu atât este mai dificil de curățat. Echipamentele utilizate pentru producerea alimentelor necesită Ra <1> caracteristicile materialului de suprafață al echipamentului afectează de asemenea adsorbția dintre murdărie și suprafața echipamentului. De exemplu, curățarea materialelor sintetice este deosebit de dificilă în comparație cu curățarea oțelului inoxidabil.
1.2.2 Caracteristicile murdăriei au și o anumită relație cu efectul de curățare. Evident, este mult mai dificil să îndepărtați murdăria veche care a fost uscată decât să o îndepărtați pe cea nouă. Prin urmare, după finalizarea unui ciclu de producție, fermentatorul trebuie curățat cât mai curând posibil, ceea ce nu este convenabil și va fi curățat și sterilizat înainte de următoarea utilizare.
1.2.3 Rezistența la rupere este un alt factor major care afectează efectul de curățare. Indiferent de țeava de spălare sau de peretele rezervorului, efectul de curățare este cel mai bun numai atunci când lichidul de spălare este într-o stare turbulentă. Prin urmare, este necesar să controlați în mod eficient intensitatea și debitul de spălare, astfel încât suprafața dispozitivului să fie umezită suficient pentru a asigura un efect optim de curățare.
1.2.4 Eficacitatea agentului de curățare în sine depinde de tipul său (acid sau bază), activitate și concentrație.
1.2.5 În majoritatea cazurilor, efectul de curățare crește odată cu creșterea temperaturii. Un număr mare de teste au arătat că atunci când se determină tipul și concentrația agentului de curățare, efectul curățării la 50 ° C timp de 5 minute și spălarea la 20 ° C timp de 30 min este același.
2 curățare CIP fermentator
Modul de operare 2.1CIP și efectul său asupra efectului de curățare
Cea mai obișnuită metodă de curățare folosită de fabricile de bere moderne este curățarea în loc (CIP), care este o metodă de curățare și sterilizare a echipamentelor și a conductelor fără a demonta piesele sau armăturile echipamentului în condiții închise.
2.1.1 Recipientele mari, cum ar fi fermentatorii, nu pot fi curățate cu o soluție de curățare. Curățarea in situ a fermentatorului se realizează printr-un ciclu de spălare. Spălătorul are două tipuri de spălare cu bile fixe și tip rotativ cu jet. Lichidul de spălare este pulverizat pe suprafața interioară a rezervorului prin scrubber, apoi lichidul de spălare curge pe peretele rezervorului. În condiții normale, lichidul de spălare formează o peliculă atașată la rezervor. Pe peretele rezervorului. Efectul acestei acțiuni mecanice este mic, iar efectul de curățare este obținut în principal prin acțiunea chimică a agentului de curățare.
2.1.2 Exfoliantul de spălare cu bile fixe are o rază de lucru de 2 m. Pentru fermentatoarele orizontale, trebuie instalate mai multe spălătoare. Presiunea lichidului de spălare la ieșirea duzei de spălare trebuie să fie de 0,2-0,3 MPa; pentru fermentatoare verticale Și punctul de măsurare a presiunii la ieșirea pompei de spălare, nu numai pierderea de presiune cauzată de rezistența conductei, ci și influența înălțimii asupra presiunii de curățare.
2.1.3 Când presiunea este prea mică, raza de acțiune a scrubber-ului este mică, debitul nu este suficient, iar lichidul de curățare pulverizat nu poate umple peretele rezervorului; când presiunea este prea mare, lichidul de curățare va forma o ceață și nu poate forma un flux descendent de-a lungul peretelui rezervorului. Folia cu apă sau lichidul de curățare pulverizat se returna de pe peretele rezervorului, reducând efectul de curățare.
2.1.4 Atunci când echipamentul de curățat este murdar și diametrul rezervorului este mare (d> 2m), se folosește, în general, un spălător rotativ cu jet pentru a mări raza de spălare (0,3-0,7 MPa) pentru a crește raza de spălare și spori raza de spălare. Acțiunea mecanică a clătirii crește efectul de decalcare.
2.1.5 Spălătorii cu jet rotativ pot utiliza un debit mai scăzut de lichid de purjare decât o șaibă cu bilă. Pe măsură ce mediul de clătire trece, scrubber-ul folosește reculul lichidului pentru a se roti, înroși și goli alternativ, îmbunătățind astfel efectul de curățare.
2.2 Estimarea debitului de lichide de curățare
Așa cum am menționat mai sus, fermentatorul trebuie să aibă o anumită intensitate de curățare și debit la curățare. Pentru a asigura o grosime suficientă a stratului de curgere a fluidului și pentru a forma un flux turbulent continuu, este necesar să se acorde atenție debitului pompei de curățare.
2.2.1 Există diferite metode de estimare a debitului fluidului de curățare pentru curățarea rezervoarelor cu fund rotund. Metoda tradițională are în vedere doar circumferința rezervorului și este determinată în intervalul 1,5 până la 3,5 m3 / m • h în funcție de dificultatea curățării (în general limita inferioară a rezervorului mic și limita superioară a rezervorului mare ). Un rezervor de fund circular cu un diametru de 6,5 m are o circumferință de aproximativ 20 m. Dacă se folosește 3 m3 / m • h, debitul fluidului de curățare este de aproximativ 60m3 / h.
2.2.2 Noua metodă de estimare se bazează pe faptul că cantitatea de metaboliți (sedimente) precipitate pe litru de must de răcire în timpul fermentației este constantă. Când diametrul rezervorului crește, suprafața internă pe unitate de capacitate a rezervorului scade. Ca urmare, cantitatea de murdărie pe unitatea de suprafață crește, iar debitul lichidului de curățare trebuie crescut în consecință. Se recomandă utilizarea 0,2 m3 / m2 • h. Un fermentator cu o capacitate de 500 m3 și un diametru de 6,5 m are o suprafață internă de aproximativ 350 m2, iar debitul lichidului de curățare este de aproximativ 70 m3 / h.
3 metode și proceduri utilizate frecvent pentru curățarea fermentatoarelor
3.1 În funcție de temperatura de operare de curățare, acesta poate fi împărțit în curățare la rece (temperatura normală) și curățare la cald (încălzire). Pentru a economisi timp și a spăla lichidul, oamenii se spală adesea la o temperatură mai ridicată; pentru siguranța operațiunilor mari ale rezervoarelor, curățarea la rece este adesea folosită pentru curățarea rezervoarelor mari.
3.2 În funcție de tipul de agent de curățare utilizat, acesta poate fi împărțit în curățare acidă și curățare alcalină. Spălarea alcalină este deosebit de potrivită pentru îndepărtarea poluanților organici generați în sistem, cum ar fi drojdia, proteina, rășina de hamei, etc .; decaparea este în principal pentru a elimina poluanții anorganici generați în sistem, cum ar fi săruri de calciu, săruri de magneziu, pietre de bere și altele asemenea.
