Tiivistelmä: Fermentoreiden mikrobitilalla on suuri vaikutus oluen laatuun.Puhdas ja steriili on oluentuotannon hygieniahallinnan perusedellytys.Hyvä CIP-järjestelmä voi puhdistaa fermentorin tehokkaasti.Käsiteltiin CIP-järjestelmän puhdistusmekanismin, puhdistusmenetelmän, puhdistusmenettelyn, puhdistusaineen/sterilointiaineen valinnan ja toiminnan laadun ongelmia.
Esipuhe
Puhdistus ja sterilointi ovat oluen tuotannon perustyö ja tärkein tekninen toimenpide oluen laadun parantamiseksi.Puhdistuksen ja steriloinnin tarkoituksena on poistaa mahdollisimman paljon tuotantoprosessin aikana putkien ja laitteiden sisäseinästä syntyvää likaa ja eliminoida pilaantumismikro-organismien uhka oluenpanimolle.Niistä käymislaitoksella on korkeimmat vaatimukset mikro-organismeille, ja puhdistus- ja sterilointityöt muodostavat yli 70 % kokonaistyöstä.Tällä hetkellä fermentorin tilavuus kasvaa koko ajan ja materiaalin kuljetusputki pitenee, mikä tuo monia vaikeuksia puhdistukseen ja sterilointiin.Oluenpanimotyöntekijöiden tulisi arvostaa sitä, miten fermentori puhdistetaan ja steriloidaan oikein ja tehokkaasti, jotta se täyttää oluen nykyiset "puhtaat biokemialliset" tarpeet ja kuluttajien tuotteiden laatuvaatimukset.
1 puhdistusmekanismi ja siihen liittyvät puhdistustehoon vaikuttavat tekijät
1.1 puhdistusmekanismi
Oluenvalmistusprosessin aikana materiaalin kanssa kosketuksissa olevalle laitteiston pinnalle kertyy likaa eri syistä.Fermentoreissa likaantumiskomponentteja ovat pääasiassa hiiva- ja proteiiniepäpuhtaudet, humala- ja humalahartsiyhdisteet sekä olutkivet.Staattisen sähkön ja muiden tekijöiden vuoksi näillä lioilla on tietty adsorptioenergia fermentorin sisäseinän pinnan välillä.On selvää, että lian poistamiseksi säiliön seinästä on maksettava tietty määrä energiaa.Tämä energia voi olla mekaanista energiaa, eli vesivirtauksen pesumenetelmää, jolla on tietty iskulujuus;voidaan käyttää myös kemiallista energiaa, kuten käyttämällä hapanta (tai emäksistä) puhdistusainetta lian irrottamiseen, halkeamiseen tai liuottamiseen, mikä jättää kiinnittyneen pinnan;Se on lämpöenergiaa, eli nostamalla puhdistuksen lämpötilaa, nopeuttamalla kemiallista reaktiota ja nopeuttamalla puhdistusprosessia.Itse asiassa puhdistusprosessi on usein seurausta mekaanisten, kemiallisten ja lämpötilavaikutusten yhdistelmästä.
1.2 Puhdistustehoon vaikuttavat tekijät
1.2.1 Adsorption määrä maaperän ja metallipinnan välillä riippuu metallin pinnan karheudesta.Mitä karheampi metallipinta on, sitä vahvempi on lian ja pinnan välinen adsorptio ja sitä vaikeampi on puhdistaa.Ruoan tuotantoon käytettävät laitteet vaativat Ra<1μm;Laitteen pintamateriaalin ominaisuudet vaikuttavat myös lian ja laitteen pinnan väliseen adsorptioon.Esimerkiksi synteettisten materiaalien puhdistaminen on erityisen vaikeaa ruostumattoman teräksen puhdistukseen verrattuna.
1.2.2 Lian ominaisuuksilla on myös tietty yhteys puhdistusvaikutukseen.On selvää, että vanhan kuivuneen lian poistaminen on paljon vaikeampaa kuin uuden poistaminen.Siksi, kun tuotantosykli on päättynyt, fermentori on puhdistettava mahdollisimman pian, mikä ei ole kätevää, ja se puhdistetaan ja steriloidaan ennen seuraavaa käyttöä.
1.2.3 Hankauslujuus on toinen suuri puhdistusvaikutukseen vaikuttava tekijä.Huuhteluputkesta tai säiliön seinästä riippumatta puhdistusvaikutus on paras vain, kun pesuneste on pyörteisessä tilassa.Siksi huuhtelun voimakkuutta ja virtausnopeutta on säädettävä tehokkaasti niin, että laitteen pinta on riittävästi kastunut optimaalisen puhdistusvaikutuksen varmistamiseksi.
1.2.4 Itse puhdistusaineen tehokkuus riippuu sen tyypistä (happo tai emäs), aktiivisuudesta ja pitoisuudesta.
1.2.5 Useimmissa tapauksissa puhdistusteho lisääntyy lämpötilan noustessa.Useat testit ovat osoittaneet, että kun puhdistusaineen tyyppi ja pitoisuus määritetään, 50 °C:ssa 5 minuutin puhdistuksen ja 20 °C:ssa 30 minuutin pesun vaikutus on sama.
2 fermentorin CIP-puhdistus
2.1CIP-toimintatila ja sen vaikutus puhdistusvaikutukseen
Yleisin nykyaikaisten panimoiden käyttämä puhdistusmenetelmä on CIP (CIP), jolla puhdistetaan ja steriloidaan laitteet ja putkistot purkamatta laitteiden osia tai varusteita suljetuissa olosuhteissa.
2.1.1 Suuria astioita, kuten fermentoreja, ei voida puhdistaa puhdistusliuoksella.Fermentorin in situ -puhdistus suoritetaan pesurisyklin kautta.Pesurissa on kahta tyyppiä kiinteä pallopesutyyppi ja pyörivä suihkutyyppi.Pesuneste ruiskutetaan pesurin läpi säiliön sisäpinnalle, jonka jälkeen pesuneste valuu alas säiliön seinämää pitkin.Normaaleissa olosuhteissa pesuneste muodostaa säiliöön kiinnittyneen kalvon.Säiliön seinälle.Tämän mekaanisen toiminnan vaikutus on pieni, ja puhdistusvaikutus saavutetaan pääasiassa puhdistusaineen kemiallisella vaikutuksella.
2.1.2 Kiinteän pallopesutyypin pesurin toimintasäde on 2 m.Vaakasuuntaisiin fermentoreihin on asennettava useita pesureita.Pesunesteen paineen pesusuuttimen ulostulossa tulee olla 0,2-0,3 MPa;pystysuoralle fermentoijalle Ja paineen mittauspiste pesupumpun ulostulossa, ei vain putkilinjan vastuksen aiheuttama painehäviö, vaan myös korkeuden vaikutus puhdistuspaineeseen.
2.1.3 Kun paine on liian alhainen, pesurin toimintasäde on pieni, virtausnopeus ei riitä, eikä ruiskutettu puhdistusneste voi täyttää säiliön seinämää;kun paine on liian korkea, puhdistusneste muodostaa sumun eikä voi muodostaa alaspäin virtausta säiliön seinämää pitkin.Vesikalvo tai suihkutettu puhdistusneste pomppii takaisin säiliön seinämästä vähentäen puhdistustehoa.
2.1.4 Kun puhdistettava laitteisto on likainen ja säiliön halkaisija on suuri (d>2m), käytetään yleensä pyörivää suihkutyyppistä pesuria pesusäteen lisäämiseksi (0,3-0,7 MPa) pesusäteen kasvattamiseksi ja lisää pesusädettä.Huuhtelun mekaaninen vaikutus lisää kalkinpoistovaikutusta.
2.1.5 Pyörivät suihkupesurit voivat käyttää pienempää huuhtelunesteen virtausnopeutta kuin pallopesuri.Kun huuhteluväliaine kulkee, pesuri käyttää nesteen rekyyliä pyörimään, huuhtelemaan ja tyhjentämään vuorotellen, mikä parantaa puhdistustehoa.
2.2 Puhdistusnesteen virtauksen arviointi
Kuten edellä mainittiin, fermentorilla on oltava tietty huuhteluintensiteetti ja virtausnopeus puhdistettaessa.Nestevirtauskerroksen riittävän paksuuden varmistamiseksi ja jatkuvan pyörteisen virtauksen muodostamiseksi on tarpeen kiinnittää huomiota puhdistuspumpun virtausnopeuteen.
2.2.1 Pyöreäkartiopohjaisten säiliöiden puhdistamiseen käytettävän puhdistusnesteen virtausnopeuden arvioimiseksi on olemassa erilaisia menetelmiä.Perinteisessä menetelmässä otetaan huomioon vain säiliön ympärysmitta, ja se määritetään alueella 1,5-3,5 m3/m•h puhdistuksen vaikeuden mukaan (yleensä pienen säiliön alaraja ja suuren säiliön yläraja). ).Pyöreän kartiopohjaisen säiliön, jonka halkaisija on 6,5 m, ympärysmitta on noin 20 m.Jos käytetään 3m3/m•h, puhdistusnesteen virtausnopeus on noin 60m3/h.
2.2.2 Uusi estimointimenetelmä perustuu siihen, että käymisen aikana saostuvien metaboliittien (sedimenttien) määrä litraa kohti jäähtyvää vierrettä on vakio.Kun säiliön halkaisija kasvaa, sisäpinta-ala säiliötilavuusyksikköä kohti pienenee.Tämän seurauksena likakuorman määrä pinta-alayksikköä kohti kasvaa ja puhdistusnesteen virtausnopeutta on lisättävä vastaavasti.On suositeltavaa käyttää 0,2 m3/m2•h.Fermentorin, jonka kapasiteetti on 500 m3 ja halkaisija 6,5 m, sisäpinta-ala on noin 350 m2 ja puhdistusnesteen virtausnopeus noin 70 m3/h.
3 yleisesti käytettyä menetelmää ja menettelyä fermentoreiden puhdistamiseen
3.1 Puhdistustoimintalämpötilan mukaan se voidaan jakaa kylmäpuhdistukseen (normaalilämpötila) ja kuumapuhdistukseen (lämmitys).Ajan säästämiseksi ja pesunesteen säästämiseksi ihmiset pesevät usein korkeammassa lämpötilassa;suurten säiliöiden turvallisuuden vuoksi kylmäpuhdistusta käytetään usein suurten säiliöiden puhdistukseen.
3.2 Käytetyn puhdistusaineen tyypin mukaan se voidaan jakaa happamaan puhdistukseen ja emäksiseen puhdistukseen.Alkalipesu soveltuu erityisen hyvin järjestelmässä syntyneiden orgaanisten epäpuhtauksien, kuten hiivan, proteiinin, humalahartsin jne., poistamiseen;peittauksen tarkoituksena on pääasiassa poistaa järjestelmässä syntyneet epäorgaaniset epäpuhtaudet, kuten kalsiumsuolat, magnesiumsuolat, olutkivet ja vastaavat.
Postitusaika: 30.10.2020