Sammendrag: Den mikrobielle statusen til fermentorer har stor innvirkning på kvaliteten på øl.Rent og sterilt er grunnkravet for hygienestyring i ølproduksjon.Et godt CIP-system kan effektivt rense fermenteringsbeholderen.Problemene med rengjøringsmekanisme, rengjøringsmetode, rengjøringsprosedyre, valg av rengjøringsmiddel/steriliseringsmiddel og driftskvalitet for CIP-systemet ble diskutert.
Forord
Rengjøring og sterilisering er det grunnleggende arbeidet i ølproduksjonen og det viktigste tekniske tiltaket for å forbedre ølkvaliteten.Hensikten med rengjøring og sterilisering er å fjerne så mye som mulig skitten som genereres av den indre veggen av rør og utstyr under produksjonsprosessen, og å eliminere trusselen om ødeleggende mikroorganismer for ølbrygging.Blant dem har gjæringsanlegget de høyeste kravene til mikroorganismer, og rense- og steriliseringsarbeidet utgjør mer enn 70 % av det totale arbeidet.For tiden blir volumet av gjæringsbeholderen større og større, og materialtransportrøret blir lengre og lengre, noe som gir mange vanskeligheter med rengjøring og sterilisering.Hvordan man skal rengjøre og sterilisere gjæringstanken riktig og effektivt for å møte dagens "rene biokjemiske" behov for øl og oppfylle forbrukerens krav til produktkvalitet bør verdsettes høyt av ølbryggerarbeidere.
1 rengjøringsmekanisme og relaterte faktorer som påvirker rengjøringseffekten
1.1 rensemekanisme
Under ølproduksjonsprosessen vil overflaten på utstyret i kontakt med materialet avsette noe smuss av ulike årsaker.For fermentorer er begroingskomponentene hovedsakelig gjær- og proteinurenheter, humle og humleharpiksforbindelser, og ølsteiner.På grunn av statisk elektrisitet og andre faktorer, har disse smussene en viss adsorpsjonsenergi mellom overflaten av den indre veggen av fermentoren.Åpenbart, for å drive skitten fra tankveggen, må det betales en viss mengde energi.Denne energien kan være mekanisk energi, det vil si en vannstrømsskrubbemetode med en viss slagstyrke;kjemisk energi kan også brukes, slik som å bruke et surt (eller alkalisk) rengjøringsmiddel for å løsne, knekke eller løse opp smuss og derved forlate den vedlagte overflaten;Det er termisk energi, det vil si ved å øke temperaturen på rengjøringen, fremskynde den kjemiske reaksjonen og fremskynde renseprosessen.Faktisk er rengjøringsprosessen ofte et resultat av en kombinasjon av mekaniske, kjemiske og temperatureffekter.
1.2 Faktorer som påvirker renseeffekten
1.2.1 Mengden av adsorpsjon mellom jorda og metalloverflaten er relatert til overflateruheten til metallet.Jo grovere metalloverflaten er, jo sterkere adsorpsjon mellom smuss og overflate, og jo vanskeligere er det å rengjøre.Utstyr som brukes til matproduksjon krever Ra<1μm;egenskapene til utstyrets overflatemateriale påvirker også adsorpsjonen mellom smuss og overflaten på utstyret.For eksempel er rengjøring av syntetiske materialer spesielt vanskelig sammenlignet med rengjøring av rustfritt stål.
1.2.2 Egenskapene til skitten har også et visst forhold til renseeffekten.Det er åpenbart mye vanskeligere å fjerne det gamle skitt som er tørket enn å fjerne det nye.Derfor, etter at en produksjonssyklus er fullført, må fermenteringsbeholderen rengjøres så snart som mulig, noe som ikke er praktisk, og vil bli renset og sterilisert før neste bruk.
1.2.3 Skurestyrke er en annen viktig faktor som påvirker renseeffekten.Uavhengig av spylerøret eller tankveggen er renseeffekten best kun når vaskevæsken er i turbulent tilstand.Derfor er det nødvendig å effektivt kontrollere spyleintensiteten og strømningshastigheten slik at overflaten av enheten er tilstrekkelig fuktet til å sikre en optimal rengjøringseffekt.
1.2.4 Effektiviteten til selve rengjøringsmidlet avhenger av type (syre eller base), aktivitet og konsentrasjon.
1.2.5 I de fleste tilfeller øker renseeffekten med økende temperatur.Et stort antall tester har vist at når typen og konsentrasjonen av rengjøringsmiddelet bestemmes, er effekten av rengjøring ved 50 °C i 5 min og vask ved 20 °C i 30 minutter den samme.
2 fermenter CIP rengjøring
2.1CIP-driftsmodus og dens effekt på rengjøringseffekten
Den vanligste rengjøringsmetoden som brukes av moderne bryggerier er cleaning in place (CIP), som er en metode for rengjøring og sterilisering av utstyr og rør uten å demontere deler eller beslag på utstyret under lukkede forhold.
2.1.1 Store beholdere som fermentorer kan ikke rengjøres ved hjelp av en renseløsning.In situ-rengjøringen av fermentoren utføres gjennom en scrubber-syklus.Scrubberen har to typer fast kulevask type og roterende jet type.Vaskevæsken sprayes på innsiden av tanken gjennom skrubberen, og deretter renner vaskevæsken nedover tankveggen.Under normale omstendigheter danner vaskevæsken en film festet til tanken.På veggen av tanken.Effekten av denne mekaniske virkningen er liten, og rengjøringseffekten oppnås hovedsakelig av den kjemiske virkningen av rengjøringsmidlet.
2.1.2 Den faste skrubberen med kulevask har en arbeidsradius på 2 m.For horisontale gjæringsanlegg må flere skrubbere installeres.Trykket på vaskevæsken ved utløpet av skrubbermunnstykket skal være 0,2-0,3 MPa;for vertikale fermentorer Og trykkmålepunktet ved utløpet av vaskepumpen, ikke bare trykktapet forårsaket av motstanden til rørledningen, men også påvirkningen av høyden på rensetrykket.
2.1.3 Når trykket er for lavt, er aksjonsradiusen til skrubberen liten, strømningshastigheten er ikke nok, og den sprøytede rengjøringsvæsken kan ikke fylle tankveggen;når trykket er for høyt, vil rensevæsken danne en tåke og kan ikke danne en nedadgående strøm langs tankveggen.Vannfilmen, eller den sprayede rensevæsken, spretter tilbake fra tankveggen, noe som reduserer renseeffekten.
2.1.4 Når utstyret som skal rengjøres er skittent og diameteren på tanken er stor (d>2m), brukes vanligvis en scrubber av roterende jettype for å øke vaskeradiusen (0,3-0,7 MPa) for å øke vaskeradiusen og forbedre vaskeradiusen.Den mekaniske virkningen av skyllingen øker avkalkingseffekten.
2.1.5 Roterende jetscrubbere kan bruke en lavere strømningshastighet for rensevæske enn en kulevasker.Når skyllemediet passerer, bruker scrubberen rekylen til væsken til å rotere, spyle og tømme vekselvis, og forbedrer dermed renseeffekten.
2.2 Estimering av rensevæskestrøm
Som nevnt ovenfor, må gjæringen ha en viss spyleintensitet og strømningshastighet ved rengjøring.For å sikre en tilstrekkelig tykkelse på væskestrømlaget og for å danne en kontinuerlig turbulent strømning, er det nødvendig å ta hensyn til strømningshastigheten til rensepumpen.
2.2.1 Det finnes forskjellige metoder for å estimere strømningshastigheten til rensevæske for rengjøring av tanker med rund kjeglebunn.Den tradisjonelle metoden tar kun hensyn til omkretsen av tanken, og den bestemmes i området 1,5 til 3,5 m3/m•t i henhold til vanskelighetsgraden for rengjøring (vanligvis den nedre grensen for den lille tanken og den øvre grensen for den store tanken ).En sirkulær konisk bunntank med en diameter på 6,5m har en omkrets på ca. 20m.Hvis det brukes 3m3/m•t, er strømningshastigheten til rensevæsken ca. 60m3/t.
2.2.2 Den nye estimeringsmetoden er basert på at mengden av metabolitter (sedimenter) som utfelles per liter kjølevørter under gjæring er konstant.Når diameteren på tanken øker, reduseres det indre overflatearealet per enhet tankkapasitet.Som et resultat øker mengden smussbelastning per arealenhet, og strømningshastigheten til rengjøringsvæsken må økes tilsvarende.Det anbefales å bruke 0,2 m3/m2•t.En fermenteringsbeholder med en kapasitet på 500 m3 og en diameter på 6,5 m har et indre overflateareal på ca. 350 m2, og strømningshastigheten til rensevæsken er ca. 70 m3/t.
3 vanlig brukte metoder og prosedyrer for rengjøring av fermentorer
3.1 I henhold til rengjøringsdriftstemperaturen kan den deles inn i kaldrengjøring (normal temperatur) og varmrengjøring (oppvarming).For å spare tid og vaskevæske vasker folk ofte på høyere temperatur;for sikkerheten ved store tankoperasjoner, brukes kaldrengjøring ofte til rengjøring av store tanker.
3.2 Avhengig av typen rengjøringsmiddel som brukes, kan det deles inn i sur rengjøring og alkalisk rengjøring.Alkalisk vask er spesielt egnet for å fjerne organiske forurensninger som genereres i systemet, som gjær, protein, humleharpiks, etc.;beising er hovedsakelig for å fjerne uorganiske forurensninger generert i systemet, slik som kalsiumsalter, magnesiumsalter, ølsteiner og lignende.
Innleggstid: 30. oktober 2020