تنظيف خزان تخمير البيرة

الخلاصة: إن الحالة الجرثومية للمخمرات لها تأثير كبير على جودة البيرة.النظافة والمعقمة هي المطلب الأساسي لإدارة النظافة في إنتاج البيرة.يمكن لنظام CIP الجيد تنظيف المخمر بشكل فعال.تمت مناقشة مشاكل آلية التنظيف وطريقة التنظيف وإجراءات التنظيف واختيار عامل التنظيف / المعقم وجودة تشغيل نظام التنظيف المكاني.

مقدمة

التنظيف والتعقيم هما العمل الأساسي لإنتاج البيرة وأهم إجراء تقني لتحسين جودة البيرة.الغرض من التنظيف والتعقيم هو إزالة الأوساخ الناتجة عن الجدار الداخلي للأنابيب والمعدات قدر الإمكان أثناء عملية الإنتاج ، والقضاء على خطر فساد الكائنات الحية الدقيقة لتخمير البيرة.من بينها ، يحتوي مصنع التخمير على أعلى متطلبات الكائنات الحية الدقيقة ، وتشكل أعمال التنظيف والتعقيم أكثر من 70٪ من إجمالي العمل.في الوقت الحاضر ، يزداد حجم المخمر بشكل أكبر ، ويزداد طول أنبوب نقل المواد ، مما يسبب العديد من الصعوبات للتنظيف والتعقيم.يجب أن تحظى كيفية تنظيف المخمر وتعقيمه بشكل صحيح وفعال لتلبية الاحتياجات "الكيميائية الحيوية النقية" الحالية للبيرة وتلبية متطلبات المستهلك لجودة المنتج بتقدير كبير من قبل عمال تخمير الجعة.

1 آلية التنظيف والعوامل ذات الصلة التي تؤثر على تأثير التنظيف

1.1 آلية التنظيف

أثناء عملية إنتاج البيرة ، فإن سطح الجهاز الملامس للمادة سوف يودع بعض الأوساخ لأسباب مختلفة.بالنسبة للمخمرات ، فإن مكونات القاذورات هي بشكل أساسي شوائب الخميرة والبروتين والقفزات ومركبات راتنج القفزات وأحجار البيرة.بسبب الكهرباء الساكنة وعوامل أخرى ، فإن هذه الأوساخ لها طاقة امتصاص معينة بين سطح الجدار الداخلي للمخمر.من الواضح ، من أجل طرد الأوساخ عن جدار الخزان ، يجب دفع قدر معين من الطاقة.يمكن أن تكون هذه الطاقة طاقة ميكانيكية ، أي طريقة تنقية بتدفق المياه بقوة تأثير معينة ؛يمكن أيضًا استخدام الطاقة الكيميائية ، مثل استخدام عامل تنظيف حمضي (أو قلوي) لتفكيك الأوساخ أو تكسيرها أو إذابتها ، وبالتالي ترك السطح المتصل ؛إنها طاقة حرارية ، أي بزيادة درجة حرارة التنظيف ، وتسريع التفاعل الكيميائي ، وتسريع عملية التنظيف.في الواقع ، غالبًا ما تكون عملية التنظيف نتيجة مزيج من التأثيرات الميكانيكية والكيميائية والحرارة.

1.2 العوامل التي تؤثر على تأثير التنظيف

1.2.1 ترتبط كمية الامتزاز بين التربة وسطح المعدن بخشونة سطح المعدن.كلما كان سطح المعدن أكثر خشونة ، زادت قوة الامتصاص بين الأوساخ والسطح ، وزادت صعوبة تنظيفه.تتطلب المعدات المستخدمة لإنتاج الغذاء Ra <1μm ؛تؤثر أيضًا خصائص المواد السطحية للمعدات على الامتزاز بين الأوساخ وسطح الجهاز.على سبيل المثال ، يعتبر تنظيف المواد الاصطناعية صعبًا بشكل خاص مقارنة بتنظيف الفولاذ المقاوم للصدأ.

1.2.2 خصائص الأوساخ لها أيضًا علاقة معينة بتأثير التنظيف.من الواضح أن إزالة الأوساخ القديمة التي تم تجفيفها أصعب بكثير من إزالة الأوساخ الجديدة.لذلك ، بعد اكتمال دورة الإنتاج ، يجب تنظيف المخمر في أسرع وقت ممكن ، وهو أمر غير مناسب ، وسيتم تنظيفه وتعقيمه قبل الاستخدام التالي.

1.2.3 قوة التنظيف هي عامل رئيسي آخر يؤثر على تأثير التنظيف.بغض النظر عن أنبوب التنظيف أو جدار الخزان ، يكون تأثير التنظيف أفضل عندما يكون سائل الغسيل في حالة مضطربة.لذلك ، من الضروري التحكم بفعالية في كثافة الشطف ومعدل التدفق بحيث يكون سطح الجهاز مبللًا بدرجة كافية لضمان تأثير التنظيف الأمثل.

1.2.4 تعتمد فعالية عامل التنظيف نفسه على نوعه (حمض أو قاعدته) ونشاطه وتركيزه.

1.2.5 في معظم الحالات ، يزيد تأثير التنظيف مع زيادة درجة الحرارة.أظهر عدد كبير من الاختبارات أنه عند تحديد نوع وتركيز عامل التنظيف ، فإن تأثير التنظيف عند 50 درجة مئوية لمدة 5 دقائق والغسيل عند 20 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة هو نفسه.

2 تنظيف التخمير CIP

2.1 وضع تشغيل CIP وتأثيره على تأثير التنظيف

أكثر طرق التنظيف شيوعًا التي تستخدمها مصانع الجعة الحديثة هي التنظيف في المكان (CIP) ، وهي طريقة لتنظيف وتعقيم المعدات والأنابيب دون تفكيك أجزاء أو تجهيزات المعدات في ظل ظروف مغلقة.

2.1.1 لا يمكن تنظيف الحاويات الكبيرة مثل المخمرات باستخدام محلول التنظيف.يتم إجراء التنظيف في الموقع للمخمر من خلال دورة غسيل.يحتوي جهاز التنظيف على نوعين من نوع الغسل بالكرة الثابتة والنوع النفاث الدوار.يتم رش سائل الغسيل على السطح الداخلي للخزان من خلال جهاز التنظيف ، ثم يتدفق سائل الغسيل أسفل جدار الخزان.في ظل الظروف العادية ، يشكل سائل الغسل طبقة رقيقة متصلة بالخزان.على جدار الخزان.تأثير هذا الإجراء الميكانيكي صغير ، ويتم تحقيق تأثير التنظيف بشكل أساسي من خلال العمل الكيميائي لعامل التنظيف.

2-1-2 يبلغ نصف قطر عمل جهاز التنظيف ذو الكرات الثابتة 2 متر.بالنسبة للمخمرات الأفقية ، يجب تركيب أجهزة تنقية متعددة.يجب أن يكون ضغط سائل الغسل عند مخرج فوهة جهاز التنظيف من 0.2 إلى 0.3 ميجا باسكال ؛للتخمير الرأسي ونقطة قياس الضغط عند مخرج مضخة الغسيل ، ليس فقط فقدان الضغط الناجم عن مقاومة خط الأنابيب ، ولكن أيضًا تأثير الارتفاع على ضغط التنظيف.

2.1.3 عندما يكون الضغط منخفضًا جدًا ، يكون نصف قطر عمل جهاز التنظيف صغيرًا ، ومعدل التدفق غير كافٍ ، ولا يمكن لسائل التنظيف الذي تم رشه أن يملأ جدار الخزان ؛عندما يكون الضغط مرتفعًا جدًا ، سيشكل سائل التنظيف ضبابًا ولا يمكن أن يشكل تدفقًا هبوطيًا على طول جدار الخزان.يرتد فيلم الماء ، أو سائل التنظيف المرشوشة ، عن جدار الخزان ، مما يقلل من تأثير التنظيف.

2.1.4 عندما تكون المعدات المراد تنظيفها متسخة وقطر الخزان كبير (d> 2m) ، يتم استخدام جهاز تنقية من النوع الدوار بشكل عام لزيادة نصف قطر الغسيل (0.3-0.7 ميجا باسكال) لزيادة نصف قطر الغسيل و تعزيز نصف قطر الغسيل.يزيد التأثير الميكانيكي للشطف من تأثير إزالة الترسبات الكلسية.

2.1.5 يمكن لأجهزة الغسل النفاث الدوارة أن تستخدم معدل تدفق سائل تطهير أقل من الغسالة الكروية.أثناء مرور وسيط الشطف ، يستخدم جهاز التنظيف ارتداد السائل للتدوير والشطف والتفريغ بالتناوب ، وبالتالي تحسين تأثير التنظيف.

2.2 تقدير تدفق سائل التنظيف

كما ذكرنا سابقًا ، يحتاج جهاز التخمير إلى كثافة شطف معينة ومعدل تدفق عند التنظيف.من أجل ضمان سماكة كافية لطبقة تدفق السوائل وتشكيل تدفق مضطرب مستمر ، من الضروري الانتباه إلى معدل تدفق مضخة التنظيف.

2.2.1 توجد طرق مختلفة لتقدير معدل تدفق سائل التنظيف لتنظيف خزانات القاع المخروطية المستديرة.تأخذ الطريقة التقليدية في الاعتبار محيط الخزان فقط ، ويتم تحديده في نطاق 1.5 إلى 3.5 م 3 / م • ساعة وفقًا لصعوبة التنظيف (بشكل عام الحد الأدنى للخزان الصغير والحد الأعلى للخزان الكبير ).خزان سفلي مخروطي دائري يبلغ قطره 6.5 متر ومحيطه حوالي 20 مترًا.في حالة استخدام 3m3 / m • h ، يكون معدل تدفق سائل التنظيف حوالي 60m3 / h.

2.2.2 تعتمد طريقة التقدير الجديدة على حقيقة أن كمية المستقلبات (الرواسب) المترسبة لكل لتر من نبتة التبريد أثناء التخمير ثابتة.عندما يزداد قطر الخزان ، تقل مساحة السطح الداخلية لكل وحدة سعة خزان.نتيجة لذلك ، تزداد كمية حمل الأوساخ لكل وحدة مساحة ، ويجب زيادة معدل تدفق سائل التنظيف وفقًا لذلك.يوصى باستخدام 0.2 م 3 / م 2 • ساعة.تبلغ مساحة المخمر بسعة 500 م 3 وقطره 6.5 م مساحة سطحه الداخلية حوالي 350 م 2 ، ومعدل تدفق سائل التنظيف حوالي 70 م 3 / ساعة.

3 طرق وإجراءات شائعة الاستخدام لتنظيف المخمرات

3.1 وفقًا لدرجة حرارة عملية التنظيف ، يمكن تقسيمها إلى تنظيف بارد (درجة حرارة عادية) وتنظيف ساخن (تسخين).من أجل توفير الوقت وغسل السائل ، غالبًا ما يغسل الناس بدرجة حرارة أعلى ؛من أجل سلامة عمليات الخزانات الكبيرة ، غالبًا ما يتم استخدام التنظيف البارد لتنظيف الخزانات الكبيرة.

3.2 وفقًا لنوع عامل التنظيف المستخدم ، يمكن تقسيمه إلى تنظيف حمضي وتنظيف قلوي.الغسل القلوي مناسب بشكل خاص لإزالة الملوثات العضوية المتولدة في النظام ، مثل الخميرة ، والبروتين ، وراتنج القفزات ، وما إلى ذلك ؛التخليل هو أساسًا لإزالة الملوثات غير العضوية المتولدة في النظام ، مثل أملاح الكالسيوم وأملاح المغنيسيوم وأحجار البيرة وما شابه ذلك.