Rezumat: Starea microbiană a fermentatoarelor are un impact mare asupra calității berii.Curat și steril este cerința de bază pentru managementul igienei în producția de bere.Un sistem CIP bun poate curăța eficient fermentatorul.Au fost discutate problemele mecanismului de curățare, metoda de curățare, procedura de curățare, selecția agentului de curățare/sterilizant și calitatea funcționării sistemului CIP.
cuvânt înainte
Curățarea și sterilizarea sunt munca de bază a producției de bere și cea mai importantă măsură tehnică pentru îmbunătățirea calității berii.Scopul curățării și sterilizării este de a îndepărta cât mai mult posibil murdăria generată de peretele interior al țevilor și echipamentelor în timpul procesului de producție și de a elimina amenințarea cu microorganismele de alterare la fabricarea berii.Dintre acestea, instalația de fermentație are cele mai mari cerințe pentru microorganisme, iar lucrările de curățare și sterilizare reprezintă peste 70% din totalul muncii.În prezent, volumul fermentatorului devine din ce în ce mai mare, iar conducta de transport a materialului devine din ce în ce mai lungă, ceea ce aduce multe dificultăți la curățare și sterilizare.Modul de curățare și sterilizare adecvată și eficientă a fermentatorului pentru a satisface nevoile actuale „biochimice pure” ale berii și pentru a satisface cerințele consumatorului privind calitatea produsului ar trebui să fie foarte apreciat de lucrătorii care produc bere.
1 mecanism de curățare și factori corelați care afectează efectul de curățare
1.1 mecanism de curățare
În timpul procesului de producție a berii, suprafața echipamentului în contact cu materialul va depune puțină murdărie din diverse motive.Pentru fermentatoare, componentele de murdărie sunt în principal impurități de drojdie și proteine, hamei și compuși de rășină de hamei și pietre de bere.Din cauza electricității statice și a altor factori, aceste murdărie au o anumită energie de adsorbție între suprafața peretelui interior al fermentatorului.Evident, pentru a îndepărta murdăria de pe peretele rezervorului, trebuie plătită o anumită cantitate de energie.Această energie poate fi energie mecanică, adică o metodă de curățare a curgerii de apă cu o anumită rezistență la impact;se poate folosi și energia chimică, cum ar fi utilizarea unui agent de curățare acid (sau alcalin) pentru a slăbi, crăpa sau dizolva murdăria, lăsând astfel suprafața atașată;Este energie termică, adică prin creșterea temperaturii curățării, grăbirea reacției chimice și accelerarea procesului de curățare.De fapt, procesul de curățare este adesea rezultatul unei combinații de efecte mecanice, chimice și de temperatură.
1.2 Factori care afectează efectul de curățare
1.2.1 Cantitatea de adsorbție dintre sol și suprafața metalului este legată de rugozitatea suprafeței metalului.Cu cât suprafața metalică este mai aspră, cu atât mai puternică este adsorbția dintre murdărie și suprafață și cu atât este mai dificil de curățat.Echipamentele folosite pentru producerea alimentelor necesită Ra<1μm;caracteristicile materialului de suprafață al echipamentului afectează și adsorbția dintre murdărie și suprafața echipamentului.De exemplu, curățarea materialelor sintetice este deosebit de dificilă în comparație cu curățarea oțelului inoxidabil.
1.2.2 Caracteristicile murdăriei au și o anumită relație cu efectul de curățare.Evident, este mult mai dificil să îndepărtați murdăria veche care a fost uscată decât să o îndepărtați pe cea nouă.Prin urmare, după finalizarea unui ciclu de producție, fermentatorul trebuie curățat cât mai curând posibil, ceea ce nu este convenabil, și va fi curățat și sterilizat înainte de următoarea utilizare.
1.2.3 Rezistența la frecare este un alt factor major care afectează efectul de curățare.Indiferent de conducta de spălare sau de peretele rezervorului, efectul de curățare este cel mai bun numai atunci când lichidul de spălare este într-o stare turbulentă.Prin urmare, este necesar să se controleze eficient intensitatea spălării și debitul, astfel încât suprafața dispozitivului să fie suficient de umedă pentru a asigura un efect de curățare optim.
1.2.4 Eficacitatea agentului de curățare în sine depinde de tipul acestuia (acid sau de bază), activitate și concentrație.
1.2.5 În majoritatea cazurilor, efectul de curățare crește odată cu creșterea temperaturii.Un număr mare de teste au arătat că, atunci când se determină tipul și concentrația agentului de curățare, efectul curățării la 50 ° C timp de 5 minute și al spălării la 20 ° C timp de 30 de minute este același.
Curățare CIP cu 2 fermentatoare
2.1 Modul de funcționare CIP și efectul acestuia asupra efectului de curățare
Cea mai obișnuită metodă de curățare folosită de fabricile de bere moderne este curățarea în loc (CIP), care este o metodă de curățare și sterilizare a echipamentelor și a conductelor fără a demonta piesele sau fitingurile echipamentului în condiții închise.
2.1.1 Recipientele mari, cum ar fi fermentatoarele, nu pot fi curățate cu ajutorul unei soluții de curățare.Curățarea in situ a fermentatorului se realizează printr-un ciclu de scruber.Scruberul are două tipuri de spălare cu bile fixe și tip cu jet rotativ.Lichidul de spălare este pulverizat pe suprafața interioară a rezervorului prin scruber, iar apoi lichidul de spălare curge pe peretele rezervorului.În condiții normale, lichidul de spălare formează o peliculă atașată la rezervor.Pe peretele rezervorului.Efectul acestei acțiuni mecanice este mic, iar efectul de curățare este realizat în principal prin acțiunea chimică a agentului de curățare.
2.1.2 Scruberul de tip spalare cu bila fixa are o raza de lucru de 2 m.Pentru fermentatoarele orizontale, trebuie instalate mai multe scrubere.Presiunea lichidului de spălare la ieșirea duzei de spălare trebuie să fie de 0,2-0,3 MPa;pentru fermentatoare verticale Și punctul de măsurare a presiunii la ieșirea pompei de spălare, nu numai pierderea de presiune cauzată de rezistența conductei, ci și influența înălțimii asupra presiunii de curățare.
2.1.3 Când presiunea este prea mică, raza de acțiune a scruberului este mică, debitul nu este suficient și lichidul de curățare pulverizat nu poate umple peretele rezervorului;când presiunea este prea mare, lichidul de curățare va forma o ceață și nu poate forma un flux descendent de-a lungul peretelui rezervorului.Filmul de apă, sau lichidul de curățare pulverizat, revine de peretele rezervorului, reducând efectul de curățare.
2.1.4 Atunci când echipamentul de curățat este murdar și diametrul rezervorului este mare (d>2m), în general se folosește un scruber cu jet rotativ pentru a mări raza de spălare (0,3-0,7 MPa) pentru a crește raza de spălare și sporește raza de spălare.Acțiunea mecanică a clătirii crește efectul de detartrare.
2.1.5 Scruberele cu jet rotativ pot utiliza un debit de fluid de purjare mai mic decât o spălătorie cu bile.Pe măsură ce mediul de clătire trece, scruberul folosește recul lichidului pentru a se roti, clăti și golește alternativ, îmbunătățind astfel efectul de curățare.
2.2 Estimarea debitului lichidului de curățare
După cum sa menționat mai sus, fermentatorul trebuie să aibă o anumită intensitate de spălare și debit la curățare.Pentru a asigura o grosime suficientă a stratului de curgere a fluidului și pentru a forma un flux turbulent continuu, este necesar să se acorde atenție debitului pompei de curățare.
2.2.1 Există diferite metode de estimare a debitului lichidului de curățare pentru curățarea rezervoarelor cu fund rotund conic.Metoda tradițională ia în considerare doar circumferința rezervorului și se determină în intervalul 1,5 până la 3,5 m3/m•h în funcție de dificultatea curățării (în general limita inferioară a rezervorului mic și limita superioară a rezervorului mare ).Un rezervor cu fund circular cu un diametru de 6,5 m are o circumferință de aproximativ 20 m.Dacă se utilizează 3m3/m•h, debitul lichidului de curățare este de aproximativ 60m3/h.
2.2.2 Noua metodă de estimare se bazează pe faptul că cantitatea de metaboliți (sedimente) precipitată pe litru de must de răcire în timpul fermentației este constantă.Când diametrul rezervorului crește, suprafața internă per unitate de capacitate a rezervorului scade.Ca rezultat, cantitatea de murdărie pe unitate de suprafață crește, iar debitul lichidului de curățare trebuie crescut în consecință.Se recomandă utilizarea 0,2 m3/m2•h.Un fermentator cu o capacitate de 500 m3 și un diametru de 6,5 m are o suprafață internă de aproximativ 350 m2, iar debitul lichidului de curățare este de aproximativ 70 m3/h.
3 metode și proceduri frecvent utilizate pentru curățarea fermentatoarelor
3.1 În funcție de temperatura operațiunii de curățare, aceasta poate fi împărțită în curățare la rece (temperatura normală) și curățare la cald (încălzire).Pentru a economisi timp și lichid de spălat, oamenii se spală adesea la o temperatură mai ridicată;pentru siguranța operațiunilor cu rezervoare mari, curățarea la rece este adesea folosită pentru curățarea rezervoarelor mari.
3.2 În funcție de tipul de agent de curățare utilizat, acesta poate fi împărțit în curățare acidă și curățare alcalină.Spalarea alcalina este potrivita in special pentru indepartarea poluantilor organici generati in sistem, precum drojdia, proteinele, rasina de hamei etc.;decaparea este în principal pentru a elimina poluanții anorganici generați în sistem, cum ar fi sărurile de calciu, sărurile de magneziu, pietrele de bere și altele asemenea.
Ora postării: 30-oct-2020