Abstrak: Status mikroba fermentor sangat berpengaruh terhadap kualitas bir.Bersih dan steril adalah persyaratan dasar untuk manajemen kebersihan dalam produksi bir.Sistem CIP yang baik dapat membersihkan fermentor secara efektif.Masalah mekanisme pembersihan, metode pembersihan, prosedur pembersihan, pemilihan bahan pembersih/sterilisasi dan kualitas pengoperasian sistem CIP dibahas.
Kata pengantar
Pembersihan dan sterilisasi adalah pekerjaan dasar produksi bir dan langkah teknis terpenting untuk meningkatkan kualitas bir.Tujuan pembersihan dan sterilisasi adalah untuk menghilangkan sebanyak mungkin kotoran yang dihasilkan oleh dinding bagian dalam pipa dan peralatan selama proses produksi, dan untuk menghilangkan ancaman mikroorganisme pembusuk pada pembuatan bir.Diantaranya, pabrik fermentasi memiliki persyaratan mikroorganisme tertinggi, dan pekerjaan pembersihan dan sterilisasi menyumbang lebih dari 70% dari total pekerjaan.Saat ini, volume fermentor semakin besar dan semakin besar, dan pipa pengangkut material semakin panjang, yang membawa banyak kesulitan untuk pembersihan dan sterilisasi.Cara membersihkan dan mensterilkan fermentor dengan benar dan efektif untuk memenuhi kebutuhan bir "biokimia murni" saat ini dan memenuhi persyaratan konsumen akan kualitas produk harus sangat dihargai oleh pekerja pembuat bir.
1 mekanisme pembersihan dan faktor terkait yang mempengaruhi efek pembersihan
1.1 mekanisme pembersihan
Selama proses produksi bir, permukaan peralatan yang bersentuhan dengan material akan menyimpan sejumlah kotoran karena berbagai alasan.Untuk fermentor, komponen pengotoran terutama ragi dan pengotor protein, senyawa hop dan resin hop, dan batu bir.Karena listrik statis dan faktor lainnya, kotoran ini memiliki energi adsorpsi tertentu antara permukaan dinding bagian dalam fermentor.Jelas, untuk menghilangkan kotoran dari dinding tangki, sejumlah energi harus dikeluarkan.Energi ini dapat berupa energi mekanik, yaitu metode penggosokan aliran air dengan kekuatan tumbukan tertentu;energi kimia juga dapat digunakan, seperti menggunakan bahan pembersih yang bersifat asam (atau basa) untuk melonggarkan, memecahkan, atau melarutkan kotoran, sehingga meninggalkan permukaan yang melekat;Ini adalah energi panas, yaitu dengan meningkatkan suhu pembersihan, mempercepat reaksi kimia dan mempercepat proses pembersihan.Faktanya, proses pembersihan seringkali merupakan hasil dari kombinasi efek mekanis, kimiawi, dan suhu.
1.2 Faktor-faktor yang mempengaruhi efek pembersihan
1.2.1 Jumlah adsorpsi antara tanah dan permukaan logam berhubungan dengan kekasaran permukaan logam.Semakin kasar permukaan logam, semakin kuat adsorpsi antara kotoran dan permukaan, dan semakin sulit untuk dibersihkan.Peralatan yang digunakan untuk produksi makanan membutuhkan Ra<1μm;karakteristik bahan permukaan peralatan juga mempengaruhi adsorpsi antara kotoran dan permukaan peralatan.Misalnya, pembersihan bahan sintetis sangat sulit dibandingkan dengan pembersihan baja tahan karat.
1.2.2 Karakteristik kotoran juga memiliki hubungan tertentu dengan efek pembersihan.Jelas jauh lebih sulit menghilangkan kotoran lama yang sudah kering daripada membuang yang baru.Oleh karena itu, setelah siklus produksi selesai, fermentor harus dibersihkan sesegera mungkin, yang tidak nyaman, dan akan dibersihkan dan disterilkan sebelum penggunaan selanjutnya.
1.2.3 Kekuatan gerusan adalah faktor utama lain yang mempengaruhi efek pembersihan.Terlepas dari pipa pembilas atau dinding tangki, efek pembersihan paling baik hanya jika cairan pencuci dalam keadaan bergolak.Oleh karena itu, intensitas pembilasan dan laju aliran perlu dikontrol secara efektif sehingga permukaan perangkat cukup basah untuk memastikan efek pembersihan yang optimal.
1.2.4 Efektivitas bahan pembersih itu sendiri tergantung pada jenisnya (asam atau basa), aktivitas dan konsentrasinya.
1.2.5 Dalam kebanyakan kasus, efek pembersihan meningkat dengan meningkatnya suhu.Sejumlah besar pengujian telah menunjukkan bahwa ketika jenis dan konsentrasi bahan pembersih ditentukan, efek pembersihan pada 50 °C selama 5 menit dan pencucian pada 20 °C selama 30 menit adalah sama.
2 pembersihan CIP fermentor
Mode operasi 2.1CIP dan efeknya pada efek pembersihan
Metode pembersihan yang paling umum digunakan oleh brewery modern adalah cleaning in place (CIP), yaitu metode pembersihan dan sterilisasi peralatan dan perpipaan tanpa membongkar bagian-bagian atau fiting peralatan dalam kondisi tertutup.
2.1.1 Wadah besar seperti fermentor tidak dapat dibersihkan dengan larutan pembersih.Pembersihan fermentor di tempat dilakukan melalui siklus scrubber.Scrubber memiliki dua jenis tipe pencucian bola tetap dan tipe jet putar.Cairan pencuci disemprotkan ke permukaan bagian dalam tangki melalui scrubber, dan kemudian cairan pencuci mengalir ke bawah dinding tangki.Dalam keadaan normal, cairan pencuci membentuk film yang menempel pada tangki.Di dinding tangki.Efek dari aksi mekanis ini kecil, dan efek pembersihan terutama dicapai dengan aksi kimia dari bahan pembersih.
2.1.2 Scrubber jenis fixed ball wash memiliki radius kerja 2 m.Untuk fermentor horizontal, beberapa scrubber harus dipasang.Tekanan cairan pencuci di saluran keluar nosel scrubber harus 0,2-0,3 MPa;untuk fermentor vertikal Dan titik pengukuran tekanan di outlet pompa pencuci, tidak hanya kehilangan tekanan yang disebabkan oleh resistansi pipa, tetapi juga pengaruh ketinggian pada tekanan pembersihan.
2.1.3 Ketika tekanan terlalu rendah, radius aksi scrubber kecil, laju aliran tidak cukup, dan cairan pembersih yang disemprotkan tidak dapat mengisi dinding tangki;ketika tekanan terlalu tinggi, cairan pembersih akan membentuk kabut dan tidak dapat membentuk aliran ke bawah di sepanjang dinding tangki.Film air, atau cairan pembersih yang disemprotkan, memantul kembali dari dinding tangki, mengurangi efek pembersihan.
2.1.4 Ketika peralatan yang akan dibersihkan kotor dan diameter tangki besar (d>2m), scrubber tipe jet putar umumnya digunakan untuk meningkatkan radius pencucian (0,3-0,7 MPa) untuk meningkatkan radius pencucian dan meningkatkan radius pencucian.Tindakan mekanis bilasan meningkatkan efek kerak.
2.1.5 Rotary jet scrubber dapat menggunakan laju aliran cairan pembersih yang lebih rendah daripada ball washer.Saat media pembilasan lewat, scrubber menggunakan recoil cairan untuk memutar, membilas, dan mengosongkan secara bergantian, sehingga meningkatkan efek pembersihan.
2.2 Estimasi aliran cairan pembersih
Seperti disebutkan di atas, fermentor perlu memiliki intensitas pembilasan dan laju aliran tertentu saat dibersihkan.Untuk memastikan ketebalan lapisan aliran fluida yang cukup dan untuk membentuk aliran turbulen yang berkelanjutan, perlu memperhatikan laju aliran pompa pembersih.
2.2.1 Ada berbagai metode untuk memperkirakan laju aliran cairan pembersih untuk membersihkan tangki dasar kerucut.Metode tradisional hanya mempertimbangkan keliling tangki, dan ditentukan dalam kisaran 1,5 hingga 3,5 m3/m•h sesuai dengan tingkat kesulitan pembersihan (umumnya batas bawah tangki kecil dan batas atas tangki besar ).Tangki dasar kerucut berbentuk lingkaran dengan diameter 6,5m memiliki keliling sekitar 20m.Jika 3m3/m•h digunakan, laju aliran cairan pembersih sekitar 60m3/jam.
2.2.2 Metode estimasi baru didasarkan pada fakta bahwa jumlah metabolit (sedimen) yang diendapkan per liter wort pendingin selama fermentasi adalah konstan.Ketika diameter tangki meningkat, luas permukaan internal per satuan kapasitas tangki berkurang.Akibatnya, jumlah beban kotoran per satuan luas meningkat, dan laju aliran cairan pembersih harus ditingkatkan.Disarankan untuk menggunakan 0,2 m3/m2•h.Fermentor dengan kapasitas 500 m3 dan diameter 6,5 m memiliki luas permukaan internal sekitar 350 m2, dan laju aliran cairan pembersih sekitar 70 m3/jam.
3 metode dan prosedur yang umum digunakan untuk membersihkan fermentor
3.1 Menurut suhu operasi pembersihan, dapat dibagi menjadi pembersihan dingin (suhu normal) dan pembersihan panas (pemanasan).Untuk menghemat waktu dan mencuci cairan, orang sering mencuci pada suhu yang lebih tinggi;untuk keamanan operasi tangki besar, pembersihan dingin sering digunakan untuk membersihkan tangki besar.
3.2 Menurut jenis bahan pembersih yang digunakan, dapat dibagi menjadi pembersih asam dan pembersih basa.Pencucian basa sangat cocok untuk menghilangkan polutan organik yang dihasilkan dalam sistem, seperti ragi, protein, resin hop, dll.;pengawetan terutama untuk menghilangkan polutan anorganik yang dihasilkan dalam sistem, seperti garam kalsium, garam magnesium, batu bir, dan sejenisnya.
Waktu posting: Okt-30-2020