تمیز کردن مخزن تخمیر آبجو

چکیده: وضعیت میکروبی تخمیرکننده ها تأثیر زیادی بر کیفیت آبجو دارد.تمیز و استریل نیاز اساسی برای مدیریت بهداشت در تولید آبجو است.یک سیستم CIP خوب می تواند به طور موثر تخمیر را تمیز کند.مشکلات مکانیسم تمیز کردن، روش تمیز کردن، روش تمیز کردن، انتخاب عامل تمیز کننده / استریل کننده و کیفیت عملکرد سیستم CIP مورد بحث قرار گرفت.

پیشگفتار

تمیز کردن و استریل کردن کار اساسی تولید آبجو و مهمترین اقدام فنی برای بهبود کیفیت آبجو است.هدف از تمیز کردن و استریل کردن، حذف هر چه بیشتر کثیفی های ایجاد شده توسط دیواره داخلی لوله ها و تجهیزات در طول فرآیند تولید و از بین بردن تهدید میکروارگانیسم های فساد برای دم کردن آبجو است.در این میان، کارخانه تخمیر بالاترین نیاز به میکروارگانیسم ها را دارد و کار تمیز کردن و استریل کردن بیش از 70٪ از کل کار را تشکیل می دهد.در حال حاضر حجم تخمیر بزرگتر و بزرگتر می شود و لوله انتقال مواد بلندتر و طولانی تر می شود که تمیز کردن و استریل کردن را با مشکلات زیادی روبرو می کند.نحوه تمیز کردن و استریل کردن صحیح و مؤثر تخمیر برای برآورده کردن نیازهای فعلی "بیوشیمیایی خالص" آبجو و برآورده کردن نیازهای مصرف کننده برای کیفیت محصول باید توسط کارگران آبجو ارزش زیادی قائل شود.

1 مکانیسم تمیز کردن و عوامل مرتبط موثر بر اثر تمیز کردن

1.1 مکانیسم تمیز کردن

در طول فرآیند تولید آبجو، سطح تجهیزات در تماس با مواد به دلایل مختلف مقداری کثیفی را رسوب می دهد.برای تخمیرها، اجزای رسوب‌دهنده عمدتاً ناخالصی‌های مخمر و پروتئین، رازک و ترکیبات رزین رازک و سنگ‌های آبجو هستند.به دلیل الکتریسیته ساکن و سایر عوامل، این کثیفی ها دارای انرژی جذب خاصی بین سطح دیواره داخلی تخمیر هستند.بدیهی است که برای بیرون راندن کثیفی از دیواره مخزن باید مقدار مشخصی انرژی پرداخت شود.این انرژی می تواند انرژی مکانیکی باشد، یعنی یک روش شستشوی جریان آب با قدرت ضربه معین.همچنین می توان از انرژی شیمیایی استفاده کرد، مانند استفاده از یک عامل تمیز کننده اسیدی (یا قلیایی) برای شل کردن، ترک خوردن یا حل کردن کثیفی، در نتیجه سطح متصل را ترک می کند.این انرژی حرارتی است، یعنی با افزایش دمای تمیز کردن، تسریع واکنش شیمیایی و تسریع فرآیند تمیز کردن.در واقع، فرآیند تمیز کردن اغلب نتیجه ترکیبی از اثرات مکانیکی، شیمیایی و دما است.

1.2 عوامل موثر بر اثر تمیز کنندگی

1.2.1 میزان جذب بین خاک و سطح فلز به زبری سطح فلز مربوط می شود.هرچه سطح فلز زبرتر باشد، جذب بین کثیفی و سطح قوی تر و تمیز کردن آن دشوارتر است.تجهیزات مورد استفاده برای تولید مواد غذایی به Ra<1μm نیاز دارند.ویژگی های مواد سطحی تجهیزات نیز بر جذب بین خاک و سطح تجهیزات تأثیر می گذارد.به عنوان مثال، تمیز کردن مواد مصنوعی در مقایسه با تمیز کردن فولاد ضد زنگ بسیار دشوار است.

1.2.2 ویژگی های کثیفی نیز رابطه خاصی با اثر تمیز کنندگی دارد.بدیهی است که پاک کردن کثیفی کهنه خشک شده بسیار دشوارتر از پاک کردن کثیفی جدید است.بنابراین، پس از تکمیل یک چرخه تولید، تخمیر باید در اسرع وقت تمیز شود که راحت نیست و قبل از استفاده بعدی تمیز و استریل می شود.

1.2.3 قدرت آبشستگی عامل اصلی دیگری است که بر اثر تمیز کنندگی تأثیر می گذارد.صرف نظر از لوله شستشو یا دیواره مخزن، اثر تمیز کنندگی تنها زمانی بهترین است که مایع شستشو در حالت متلاطم باشد.بنابراین، لازم است شدت شستشو و سرعت جریان به طور موثر کنترل شود تا سطح دستگاه به اندازه کافی خیس شود تا از اثر تمیز کنندگی بهینه اطمینان حاصل شود.

1.2.4 اثربخشی خود ماده پاک کننده به نوع (اسید یا باز)، فعالیت و غلظت آن بستگی دارد.

1.2.5 در بیشتر موارد، اثر تمیز کنندگی با افزایش دما افزایش می یابد.تعداد زیادی آزمایش نشان داده است که وقتی نوع و غلظت ماده پاک کننده مشخص می شود، اثر تمیز کردن در دمای 50 درجه سانتی گراد به مدت 5 دقیقه و شستشو در دمای 20 درجه سانتی گراد به مدت 30 دقیقه یکسان است.

تمیز کردن CIP 2 عدد تخمیر

حالت عملیات 2.1CIP و تأثیر آن بر اثر تمیز کردن

رایج ترین روش تمیز کردن مورد استفاده در آبجوسازی های مدرن، تمیز کردن در محل (CIP) است که روشی برای تمیز کردن و استریل کردن تجهیزات و لوله کشی بدون جدا کردن قطعات یا اتصالات تجهیزات در شرایط بسته است.

2.1.1 ظروف بزرگ مانند تخمیرها را نمی توان با استفاده از محلول تمیز کننده تمیز کرد.تمیز کردن در محل تخمیر از طریق یک چرخه اسکرابر انجام می شود.اسکرابر دارای دو نوع شستشوی توپی ثابت و نوع جت چرخشی می باشد.مایع شستشو از طریق اسکرابر روی سطح داخلی مخزن اسپری می شود و سپس مایع شستشو از دیواره مخزن جریان می یابد.در شرایط عادی، مایع شستشو یک فیلم متصل به مخزن تشکیل می دهد.روی دیوار تانک.اثر این عمل مکانیکی کم است و اثر تمیز کنندگی عمدتاً با عمل شیمیایی عامل تمیز کننده حاصل می شود.

2.1.2 اسکرابر شستشوی توپی ثابت دارای شعاع کاری 2 متر است.برای تخمیرهای افقی باید اسکرابرهای متعددی تعبیه شود.فشار مایع شستشو در خروجی نازل اسکرابر باید 0.2-0.3 مگاپاسکال باشد.برای تخمیرکننده های عمودی و نقطه اندازه گیری فشار در خروجی پمپ شستشو، نه تنها افت فشار ناشی از مقاومت خط لوله، بلکه تأثیر ارتفاع بر فشار تمیز کردن نیز وجود دارد.

2.1.3 هنگامی که فشار خیلی کم است، شعاع عمل اسکرابر کوچک است، سرعت جریان کافی نیست و مایع تمیز کننده اسپری شده نمی تواند دیواره مخزن را پر کند.هنگامی که فشار بیش از حد بالا باشد، مایع تمیز کننده یک مه تشکیل می دهد و نمی تواند یک جریان رو به پایین در امتداد دیواره مخزن ایجاد کند.لایه آب یا مایع تمیز کننده پاشیده شده از دیواره مخزن برگشته و اثر تمیز کنندگی را کاهش می دهد.

2.1.4 هنگامی که تجهیزات مورد تمیز کردن کثیف و قطر مخزن بزرگ است (d> 2m)، معمولاً از یک اسکرابر چرخشی نوع جت برای افزایش شعاع شستشو (0.3-0.7 مگاپاسکال) برای افزایش شعاع شستشو استفاده می شود. افزایش شعاع شستشوعمل مکانیکی شستشو باعث افزایش اثر رسوب زدایی می شود.

2.1.5 اسکرابرهای جت چرخشی می توانند از سرعت جریان سیال پاکسازی کمتری نسبت به واشر توپ استفاده کنند.همانطور که محیط شستشو عبور می کند، اسکرابر از پس زدن مایع برای چرخش، شستشو و تخلیه متناوب استفاده می کند و در نتیجه اثر تمیز کردن را بهبود می بخشد.

2.2 برآورد جریان سیال تمیز کننده

همانطور که در بالا ذکر شد، تخمیر باید در هنگام تمیز کردن، شدت فلاشینگ و سرعت جریان مشخصی داشته باشد.برای اطمینان از ضخامت کافی لایه جریان سیال و تشکیل یک جریان آشفته پیوسته، باید به دبی پمپ تمیزکننده توجه کرد.

2.2.1 روش های مختلفی برای تخمین دبی سیال تمیز کننده برای تمیز کردن مخازن ته مخروطی گرد وجود دارد.روش سنتی فقط محیط مخزن را در نظر می گیرد و با توجه به سختی تمیز کردن (معمولاً حد پایین مخزن کوچک و حد بالایی مخزن بزرگ) در محدوده 1.5 تا 3.5 m3 / m•h تعیین می شود. ).یک مخزن ته مخروطی دایره ای با قطر 6.5 متر دارای محیطی در حدود 20 متر است.اگر 3m3/m•h استفاده شود، سرعت جریان سیال تمیزکننده حدود 60m3/h است.

2.2.2 روش تخمین جدید بر این واقعیت استوار است که مقدار متابولیت ها (رسوبات) رسوب شده در هر لیتر خاردار خنک کننده در طی تخمیر ثابت است.هنگامی که قطر مخزن افزایش می یابد، سطح داخلی هر واحد ظرفیت مخزن کاهش می یابد.در نتیجه میزان بار کثیفی در واحد سطح افزایش می یابد و بر این اساس باید سرعت جریان مایع تمیز کننده افزایش یابد.توصیه می شود از 0.2 m3/m2•h استفاده کنید.یک تخمیر با ظرفیت 500 متر مکعب و قطر 6.5 متر دارای سطح داخلی حدود 350 متر مربع است و سرعت جریان مایع تمیز کننده حدود 70 متر مکعب در ساعت است.

3 روش و روش متداول برای تمیز کردن تخمیرها

3.1 با توجه به دمای عملیات تمیز کردن، می توان آن را به تمیز کردن سرد (دمای معمولی) و تمیز کردن گرم (گرمایش) تقسیم کرد.به منظور صرفه جویی در زمان و مایع شستشو، مردم اغلب در دمای بالاتر شستشو می دهند.برای ایمنی عملیات مخازن بزرگ، تمیز کردن سرد اغلب برای تمیز کردن مخازن بزرگ استفاده می شود.

3.2 با توجه به نوع ماده تمیز کننده مورد استفاده، می توان آن را به تمیز کردن اسیدی و تمیز کننده قلیایی تقسیم کرد.شستشوی قلیایی به ویژه برای حذف آلاینده های آلی تولید شده در سیستم مانند مخمر، پروتئین، رزین هاپ و غیره مناسب است.ترشی عمدتاً برای حذف آلاینده های معدنی تولید شده در سیستم مانند نمک های کلسیم، نمک های منیزیم، سنگ های آبجو و موارد مشابه است.