Samenvatting: De microbiële status van fermentoren heeft een grote invloed op de kwaliteit van bier.Schoon en steriel is de basisvereiste voor hygiënebeheer bij de bierproductie.Een goed CIP-systeem kan de vergister effectief reinigen.De problemen van het reinigingsmechanisme, de reinigingsmethode, de reinigingsprocedure, de selectie van reinigingsmiddel/sterilisator en de werkingskwaliteit van het CIP-systeem werden besproken.
Voorwoord
Reiniging en sterilisatie zijn het basiswerk van de bierproductie en de belangrijkste technische maatregel om de bierkwaliteit te verbeteren.Het doel van reiniging en sterilisatie is om zoveel mogelijk het vuil te verwijderen dat wordt gegenereerd door de binnenwand van leidingen en apparatuur tijdens het productieproces, en om de dreiging van bederfelijke micro-organismen voor het brouwen van bier te elimineren.Onder hen heeft de fermentatie-installatie de hoogste eisen aan micro-organismen, en het reinigings- en sterilisatiewerk is goed voor meer dan 70% van het totale werk.Op dit moment wordt het volume van de fermentor steeds groter en wordt de materiaaltransportbuis steeds langer, wat veel problemen met zich meebrengt bij het reinigen en steriliseren.Het goed en effectief reinigen en steriliseren van de fermentor om te voldoen aan de huidige "puur biochemische" behoeften van bier en aan de eisen van de consument voor productkwaliteit, zou zeer gewaardeerd moeten worden door bierbrouwers.
1 reinigingsmechanisme en gerelateerde factoren die het reinigingseffect beïnvloeden
1.1 reinigingsmechanisme
Tijdens het bierproductieproces zal het oppervlak van de apparatuur dat in contact komt met het materiaal om verschillende redenen wat vuil afzetten.Voor vergisters zijn de vervuilingscomponenten voornamelijk gist- en eiwitonzuiverheden, hop en hopharsverbindingen en bierstenen.Vanwege de statische elektriciteit en andere factoren heeft dit vuil een bepaalde adsorptie-energie tussen het oppervlak van de binnenwand van de vergister.Uiteraard moet er een bepaalde hoeveelheid energie worden betaald om het vuil van de tankwand te verdrijven.Deze energie kan mechanische energie zijn, dat wil zeggen een waterstroom-wasmethode met een bepaalde slagvastheid;chemische energie kan ook worden gebruikt, zoals het gebruik van een zuur (of alkalisch) reinigingsmiddel om het vuil los te maken, te barsten of op te lossen, waardoor het gehechte oppervlak achterblijft;Het is thermische energie, dat wil zeggen door de temperatuur van de reiniging te verhogen, de chemische reactie te versnellen en het reinigingsproces te versnellen.In feite is het reinigingsproces vaak het resultaat van een combinatie van mechanische, chemische en temperatuureffecten.
1.2 Factoren die het reinigende effect beïnvloeden
1.2.1 De hoeveelheid adsorptie tussen de grond en het metaaloppervlak is gerelateerd aan de oppervlakteruwheid van het metaal.Hoe ruwer het metalen oppervlak, hoe sterker de adsorptie tussen het vuil en het oppervlak en hoe moeilijker het schoon te maken is.Apparatuur die wordt gebruikt voor voedselproductie vereist Ra <1 μm;de eigenschappen van het oppervlaktemateriaal van de apparatuur hebben ook invloed op de adsorptie tussen het vuil en het oppervlak van de apparatuur.Zo is het reinigen van kunststof bijzonder lastig in vergelijking met het reinigen van RVS.
1.2.2 De eigenschappen van het vuil hebben ook een bepaalde relatie met de reinigende werking.Het is duidelijk dat het veel moeilijker is om het oude vuil dat is opgedroogd te verwijderen dan om het nieuwe te verwijderen.Daarom moet de fermentor, nadat een productiecyclus is voltooid, zo snel mogelijk worden gereinigd, wat niet handig is, en zal hij worden gereinigd en gesteriliseerd voor het volgende gebruik.
1.2.3 Schuurvastheid is een andere belangrijke factor die het reinigingseffect beïnvloedt.Ongeacht de spoelleiding of de tankwand, het reinigende effect is alleen het beste wanneer de wasvloeistof zich in een turbulente toestand bevindt.Daarom is het noodzakelijk om de spoelintensiteit en het debiet effectief te regelen, zodat het oppervlak van het apparaat voldoende wordt bevochtigd om een optimaal reinigingseffect te garanderen.
1.2.4 De effectiviteit van het reinigingsmiddel zelf hangt af van het type (zuur of base), activiteit en concentratie.
1.2.5 In de meeste gevallen neemt het reinigende effect toe met toenemende temperatuur.Uit een groot aantal testen is gebleken dat wanneer het type en de concentratie van het reinigingsmiddel worden bepaald, het effect van reinigen op 50°C gedurende 5 min en wassen op 20°C gedurende 30 min hetzelfde is.
2 vergister CIP-reiniging
2.1CIP-bedrijfsmodus en het effect ervan op het reinigingseffect
De meest gebruikelijke reinigingsmethode die door moderne brouwerijen wordt gebruikt, is cleaning in place (CIP), een methode om apparatuur en leidingen te reinigen en te steriliseren zonder de onderdelen of fittingen van de apparatuur onder gesloten omstandigheden te demonteren.
2.1.1 Grote containers zoals vergisters kunnen niet worden gereinigd met een reinigingsoplossing.De in-situ reiniging van de vergister wordt uitgevoerd door middel van een scrubbercyclus.De scrubber heeft twee soorten vaste balwassing en roterende straal.De wasvloeistof wordt door de scrubber op het binnenoppervlak van de tank gespoten en vervolgens stroomt de wasvloeistof langs de tankwand naar beneden.Onder normale omstandigheden vormt de wasvloeistof een film op de tank.Op de wand van de tank.Het effect van deze mechanische actie is klein en het reinigende effect wordt voornamelijk bereikt door de chemische werking van het reinigingsmiddel.
2.1.2 De scrubber met vaste bolwassing heeft een werkbereik van 2 m.Voor horizontale vergisters moeten meerdere scrubbers worden geïnstalleerd.De druk van de wasvloeistof aan de uitlaat van het wasmondstuk moet 0,2-0,3 MPa zijn;voor verticale vergisters En het drukmeetpunt aan de uitlaat van de waspomp, niet alleen het drukverlies veroorzaakt door de weerstand van de leiding, maar ook de invloed van de hoogte op de reinigingsdruk.
2.1.3 Wanneer de druk te laag is, is de actieradius van de scrubber klein, is het debiet niet voldoende en kan de gespoten reinigingsvloeistof de tankwand niet vullen;bij een te hoge druk zal de reinigingsvloeistof een nevel vormen en kan deze geen neerwaartse stroming langs de tankwand vormen.De waterfilm, oftewel de vernevelde reinigingsvloeistof, kaatst terug van de tankwand, waardoor de reinigende werking afneemt.
2.1.4 Wanneer de te reinigen apparatuur vuil is en de diameter van de tank groot is (d>2m), wordt over het algemeen een scrubber met roterende straal gebruikt om de wasradius te vergroten (0,3-0,7 MPa) om de wasradius te vergroten en verbeter de wasradius.De mechanische werking van de spoeling verhoogt het ontkalkingseffect.
2.1.5 Roterende jet-scrubbers kunnen een lager spoelvloeistofdebiet gebruiken dan een kogelwasser.Terwijl het spoelmedium passeert, gebruikt de scrubber de terugslag van de vloeistof om afwisselend te roteren, spoelen en legen, waardoor het reinigende effect wordt verbeterd.
2.2 Schatting van de stroom reinigingsvloeistof
Zoals hierboven vermeld, moet de vergister een bepaalde spoelintensiteit en stroomsnelheid hebben bij het reinigen.Om te zorgen voor voldoende dikte van de vloeistofstroomlaag en om een continue turbulente stroming te vormen, is het noodzakelijk om aandacht te besteden aan het debiet van de reinigingspomp.
2.2.1 Er zijn verschillende methoden voor het schatten van de stroomsnelheid van reinigingsvloeistof voor het reinigen van ronde kegelbodemtanks.De traditionele methode houdt alleen rekening met de omtrek van de tank en wordt bepaald in het bereik van 1,5 tot 3,5 m3/m•u, afhankelijk van de moeilijkheidsgraad van het schoonmaken (meestal de ondergrens van de kleine tank en de bovengrens van de grote tank). ).Een ronde kegelbodemtank met een diameter van 6,5 m heeft een omtrek van ongeveer 20 m.Als 3m3/m•u wordt gebruikt, is het debiet van de reinigingsvloeistof ongeveer 60m3/u.
2.2.2 De nieuwe schattingsmethode is gebaseerd op het feit dat de hoeveelheid metabolieten (sedimenten) die per liter koelwort neerslaat tijdens de fermentatie constant is.Wanneer de diameter van de tank toeneemt, neemt de interne oppervlakte per eenheid tankcapaciteit af.Als gevolg hiervan neemt de hoeveelheid vuilbelasting per oppervlakte-eenheid toe en moet de stroomsnelheid van de reinigingsvloeistof dienovereenkomstig worden verhoogd.Het wordt aanbevolen om 0,2 m3/m2•h te gebruiken.Een vergister met een inhoud van 500 m3 en een diameter van 6,5 m heeft een inwendig oppervlak van circa 350 m2 en het debiet van de reinigingsvloeistof is circa 70 m3/uur.
3 veelgebruikte methoden en procedures voor het reinigen van fermentoren
3.1 Volgens de reinigingstemperatuur kan deze worden onderverdeeld in koude reiniging (normale temperatuur) en warme reiniging (verwarming).Om tijd en wasmiddel te besparen, wast men vaak op een hogere temperatuur;voor de veiligheid van operaties met grote tanks wordt koud reinigen vaak gebruikt voor het reinigen van grote tanks.
3.2 Afhankelijk van het type reinigingsmiddel dat wordt gebruikt, kan het worden onderverdeeld in zure reiniging en alkalische reiniging.Alkalisch wassen is vooral geschikt voor het verwijderen van organische verontreinigende stoffen die in het systeem worden gegenereerd, zoals gist, eiwit, hophars, enz.;beitsen is voornamelijk bedoeld om anorganische verontreinigende stoffen te verwijderen die in het systeem worden gegenereerd, zoals calciumzouten, magnesiumzouten, bierstenen en dergelijke.
Posttijd: 30 oktober 2020