Abstrakt: Den mikrobielle status af fermentorer har stor indflydelse på kvaliteten af øl.Rent og sterilt er det grundlæggende krav til hygiejnestyring i ølproduktion.Et godt CIP-system kan effektivt rense fermenteren.Problemerne med rengøringsmekanisme, rengøringsmetode, rengøringsprocedure, valg af rengøringsmiddel/steriliserende middel og driftskvalitet af CIP-systemet blev diskuteret.
Forord
Rengøring og sterilisering er det grundlæggende arbejde i ølproduktionen og den vigtigste tekniske foranstaltning til at forbedre ølkvaliteten.Formålet med rengøring og sterilisering er at fjerne så meget som muligt snavs genereret af den indvendige væg af rør og udstyr under produktionsprocessen, og at eliminere truslen om fordærvelse af mikroorganismer til ølbrygning.Heriblandt har fermenteringsanlægget de højeste krav til mikroorganismer, og rengørings- og steriliseringsarbejdet står for mere end 70 % af det samlede arbejde.På nuværende tidspunkt bliver fermenteringsbeholderens volumen større og større, og materialetransportrøret bliver længere og længere, hvilket medfører mange vanskeligheder ved rengøring og sterilisering.Hvordan man korrekt og effektivt renser og steriliserer fermenteren for at opfylde de nuværende "rene biokemiske" behov for øl og opfylde forbrugernes krav til produktkvalitet, bør værdsættes højt af ølbryggerarbejdere.
1 rengøringsmekanisme og relaterede faktorer, der påvirker rengøringseffekten
1.1 rensemekanisme
Under ølproduktionsprocessen vil overfladen af udstyret i kontakt med materialet afsætte noget snavs af forskellige årsager.For fermentorer er begroningskomponenterne hovedsageligt gær- og proteinurenheder, humle og humleharpiksforbindelser og ølsten.På grund af den statiske elektricitet og andre faktorer har disse snavs en vis adsorptionsenergi mellem overfladen af fermenterens indervæg.For at fjerne snavs fra tankvæggen skal der naturligvis betales en vis mængde energi.Denne energi kan være mekanisk energi, det vil sige en vandstrømsskrubbemetode med en vis slagstyrke;kemisk energi kan også bruges, såsom at bruge et surt (eller alkalisk) rengøringsmiddel til at løsne, revne eller opløse snavset og derved forlade den vedhæftede overflade;Det er termisk energi, det vil sige ved at øge temperaturen på rengøringen, fremskynde den kemiske reaktion og fremskynde rengøringsprocessen.Faktisk er rengøringsprocessen ofte resultatet af en kombination af mekaniske, kemiske og temperaturpåvirkninger.
1.2 Faktorer, der påvirker rengøringseffekten
1.2.1 Mængden af adsorption mellem jorden og metaloverfladen er relateret til metallets overfladeruhed.Jo mere ru metaloverfladen er, jo stærkere adsorption mellem snavs og overflade, og jo sværere er den at rengøre.Udstyr brugt til fødevareproduktion kræver Ra<1μm;egenskaberne af udstyrets overflademateriale påvirker også adsorptionen mellem snavs og udstyrets overflade.For eksempel er rengøring af syntetiske materialer særligt vanskelig sammenlignet med rengøring af rustfrit stål.
1.2.2 Snavsets egenskaber har også et vist forhold til renseeffekten.Det er klart, at det er meget sværere at fjerne det gamle snavs, der er blevet tørret, end at fjerne det nye.Derfor, efter en produktionscyklus er afsluttet, skal fermenteren rengøres så hurtigt som muligt, hvilket ikke er praktisk, og vil blive renset og steriliseret inden næste brug.
1.2.3 Skurestyrke er en anden vigtig faktor, der påvirker renseeffekten.Uanset skyllerør eller tankvæg er renseeffekten kun bedst, når vaskevæsken er i turbulent tilstand.Derfor er det nødvendigt effektivt at kontrollere skylleintensiteten og strømningshastigheden, således at indretningens overflade er tilstrækkeligt fugtet til at sikre en optimal renseeffekt.
1.2.4 Effektiviteten af selve rengøringsmidlet afhænger af dets type (syre eller base), aktivitet og koncentration.
1.2.5 I de fleste tilfælde øges rengøringseffekten med stigende temperatur.En lang række test har vist, at når rengøringsmidlets type og koncentration bestemmes, er effekten af rengøring ved 50°C i 5 min og vask ved 20°C i 30 min. den samme.
2 fermenter CIP rensning
2.1CIP-driftstilstand og dens effekt på rengøringseffekten
Den mest almindelige rengøringsmetode, der anvendes af moderne bryggerier, er cleaning in place (CIP), som er en metode til rengøring og sterilisering af udstyr og rør uden at skille udstyrets dele eller beslag ad under lukkede forhold.
2.1.1 Store beholdere såsom fermentorer kan ikke rengøres ved hjælp af en renseopløsning.In-situ rensningen af fermentoren udføres gennem en scrubbercyklus.Skrubberen har to typer fast kuglevasketype og roterende stråletype.Vaskevæsken sprøjtes på den indvendige overflade af tanken gennem skrubberen, og derefter flyder vaskevæsken ned ad tankvæggen.Under normale omstændigheder danner vaskevæsken en film fastgjort til tanken.På tankens væg.Effekten af denne mekaniske virkning er lille, og rengøringseffekten opnås hovedsageligt ved den kemiske virkning af rengøringsmidlet.
2.1.2 Den faste kuglevasketype har en arbejdsradius på 2 m.For vandrette fermentorer skal der installeres flere skrubbere.Vaskevæskens tryk ved udløbet af scrubberdysen skal være 0,2-0,3 MPa;for vertikale fermentorer Og trykmålepunktet ved udløbet af vaskepumpen, ikke kun tryktabet forårsaget af rørledningens modstand, men også højdens indflydelse på rensetrykket.
2.1.3 Når trykket er for lavt, er scrubberens aktionsradius lille, strømningshastigheden er ikke tilstrækkelig, og den sprøjtede rensevæske kan ikke fylde tankvæggen;når trykket er for højt, vil rensevæsken danne en tåge og kan ikke danne en nedadgående strøm langs tankvæggen.Vandfilmen, eller den sprøjtede rensevæske, hopper tilbage fra tankvæggen, hvilket reducerer renseeffekten.
2.1.4 Når udstyret, der skal rengøres, er snavset, og tankens diameter er stor (d>2m), bruges en roterende jet-type skrubber generelt til at øge vaskeradius (0,3-0,7 MPa) for at øge vaskeradius og forbedre vaskeradius.Skylningens mekaniske virkning øger afkalkningseffekten.
2.1.5 Roterende jetscrubbere kan bruge en lavere rensevæskestrømningshastighed end en kuglevasker.Når skyllemediet passerer, bruger scrubberen væskens rekyl til skiftevis at rotere, skylle og tømme, og derved forbedre renseeffekten.
2.2 Estimering af rensevæskeflow
Som nævnt ovenfor skal fermenteren have en vis skylleintensitet og flowhastighed ved rengøring.For at sikre en tilstrækkelig tykkelse af væskestrømningslaget og for at danne en kontinuerlig turbulent strømning er det nødvendigt at være opmærksom på rensepumpens strømningshastighed.
2.2.1 Der er forskellige metoder til at estimere strømningshastigheden af rensevæske til rengøring af rund keglebund tanke.Den traditionelle metode tager kun hensyn til omkredsen af tanken, og den bestemmes i området 1,5 til 3,5 m3/m•h i henhold til rengøringsbesværet (generelt den nedre grænse for den lille tank og den øvre grænse for den store tank ).En cirkulær keglebundtank med en diameter på 6,5m har en omkreds på omkring 20m.Hvis der anvendes 3m3/m•h, er rensevæskens strømningshastighed ca. 60m3/h.
2.2.2 Den nye estimeringsmetode er baseret på, at mængden af udfældede metabolitter (sedimenter) pr. liter køleurt under fermenteringen er konstant.Når tankens diameter øges, falder det indre overfladeareal pr. enhed tankkapacitet.Som følge heraf øges mængden af smudsbelastning pr. arealenhed, og rensevæskens strømningshastighed skal øges tilsvarende.Det anbefales at bruge 0,2 m3/m2•h.En fermentor med en kapacitet på 500 m3 og en diameter på 6,5 m har et indre overfladeareal på ca. 350 m2, og rensevæskens flowhastighed er ca. 70 m3/h.
3 almindeligt anvendte metoder og procedurer til rensning af fermentorer
3.1 I henhold til rengøringsdriftstemperaturen kan den opdeles i kold rengøring (normal temperatur) og varm rengøring (opvarmning).For at spare tid og vaskevæske vasker folk ofte ved en højere temperatur;af hensyn til sikkerheden ved store tankeoperationer anvendes kold rensning ofte til rensning af store tanke.
3.2 Alt efter hvilken type rengøringsmiddel der anvendes, kan det opdeles i sur rengøring og alkalisk rengøring.Alkalisk vask er især velegnet til at fjerne organiske forurenende stoffer, der dannes i systemet, såsom gær, protein, humleharpiks, etc.;bejdsning er hovedsageligt at fjerne uorganiske forurenende stoffer genereret i systemet, såsom calciumsalte, magnesiumsalte, ølsten og lignende.
Indlægstid: 30. oktober 2020