การทำความสะอาดถังหมักเบียร์

บทคัดย่อ: สถานะของจุลินทรีย์ในถังหมักมีผลกระทบอย่างมากต่อคุณภาพของเบียร์ความสะอาดและปลอดเชื้อเป็นข้อกำหนดขั้นพื้นฐานสำหรับการจัดการด้านสุขอนามัยในการผลิตเบียร์ระบบ CIP ที่ดีสามารถทำความสะอาดถังหมักได้อย่างมีประสิทธิภาพปัญหาของกลไกการทำความสะอาด วิธีการทำความสะอาด ขั้นตอนการทำความสะอาด การเลือกสารทำความสะอาด/สารฆ่าเชื้อ และคุณภาพการทำงานของระบบ CIP

คำนำ

การทำความสะอาดและการฆ่าเชื้อเป็นงานพื้นฐานของการผลิตเบียร์และเป็นมาตรการทางเทคนิคที่สำคัญที่สุดในการปรับปรุงคุณภาพเบียร์จุดประสงค์ของการทำความสะอาดและการฆ่าเชื้อคือเพื่อขจัดสิ่งสกปรกที่เกิดจากผนังด้านในของท่อและอุปกรณ์ในระหว่างกระบวนการผลิตให้ได้มากที่สุด และเพื่อกำจัดภัยคุกคามของจุลินทรีย์ที่เน่าเสียต่อการผลิตเบียร์ในหมู่พวกเขา โรงงานหมักมีความต้องการจุลินทรีย์สูงสุด และงานทำความสะอาดและฆ่าเชื้อมีสัดส่วนมากกว่า 70% ของงานทั้งหมดในปัจจุบัน ปริมาตรของถังหมักเริ่มใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ และท่อลำเลียงวัสดุก็ยาวขึ้นเรื่อย ๆ ซึ่งทำให้เกิดความยากลำบากในการทำความสะอาดและฆ่าเชื้อวิธีการทำความสะอาดและฆ่าเชื้อถังหมักอย่างถูกต้องและมีประสิทธิภาพเพื่อตอบสนองความต้องการ "ชีวเคมีบริสุทธิ์" ในปัจจุบันของเบียร์และตอบสนองความต้องการของผู้บริโภคในด้านคุณภาพของผลิตภัณฑ์ควรได้รับการชื่นชมอย่างมากจากพนักงานผลิตเบียร์

1 กลไกการทำความสะอาดและปัจจัยที่เกี่ยวข้องที่ส่งผลต่อผลการทำความสะอาด

1.1 กลไกการทำความสะอาด

ในระหว่างกระบวนการผลิตเบียร์ พื้นผิวของอุปกรณ์ที่สัมผัสกับวัสดุจะสะสมสิ่งสกปรกไว้ด้วยเหตุผลหลายประการสำหรับถังหมัก ส่วนประกอบที่ทำให้เปรอะเปื้อนส่วนใหญ่เป็นยีสต์และโปรตีนเจือปน สารประกอบเรซินของฮ็อปและฮอป และเบียร์สโตนเนื่องจากไฟฟ้าสถิตย์และปัจจัยอื่นๆ สิ่งสกปรกเหล่านี้จึงมีพลังงานดูดซับบางอย่างระหว่างพื้นผิวของผนังด้านในของถังหมักแน่นอนว่าเพื่อขับสิ่งสกปรกออกจากผนังถัง จะต้องจ่ายพลังงานจำนวนหนึ่งพลังงานนี้อาจเป็นพลังงานกล กล่าวคือ วิธีการขัดถูด้วยการไหลของน้ำที่มีแรงกระแทกระดับหนึ่งนอกจากนี้ยังสามารถใช้พลังงานเคมี เช่น การใช้สารทำความสะอาดที่เป็นกรด (หรือด่าง) เพื่อคลาย แตก หรือละลายสิ่งสกปรก ซึ่งจะทำให้พื้นผิวที่ติดอยู่หลุดออกไปเป็นพลังงานความร้อน กล่าวคือ โดยการเพิ่มอุณหภูมิของการทำความสะอาด เร่งปฏิกิริยาเคมี และเร่งกระบวนการทำความสะอาดอันที่จริงแล้ว กระบวนการทำความสะอาดมักเป็นผลจากผลทางกล เคมี และอุณหภูมิรวมกัน

1.2 ปัจจัยที่ส่งผลต่อผลการทำความสะอาด

1.2.1 ปริมาณการดูดซับระหว่างดินกับผิวโลหะสัมพันธ์กับความหยาบผิวของโลหะยิ่งพื้นผิวโลหะมีความหยาบ การดูดซับระหว่างสิ่งสกปรกกับพื้นผิวก็จะยิ่งแรงขึ้น และทำความสะอาดได้ยากขึ้นอุปกรณ์ที่ใช้ในการผลิตอาหารต้องการ Ra<1μm;ลักษณะของวัสดุพื้นผิวของอุปกรณ์ยังส่งผลต่อการดูดซับระหว่างสิ่งสกปรกและพื้นผิวของอุปกรณ์ด้วยตัวอย่างเช่น การทำความสะอาดวัสดุสังเคราะห์นั้นยากเป็นพิเศษเมื่อเทียบกับการทำความสะอาดเหล็กกล้าไร้สนิม

1.2.2 ลักษณะของสิ่งสกปรกยังมีความสัมพันธ์บางอย่างกับผลการทำความสะอาดเห็นได้ชัดว่าการขจัดสิ่งสกปรกเก่าที่แห้งแล้วนั้นยากกว่าการขจัดสิ่งสกปรกใหม่ดังนั้นหลังจากเสร็จสิ้นรอบการผลิตแล้วต้องทำความสะอาดถังหมักให้เร็วที่สุดซึ่งไม่สะดวกและจะต้องทำความสะอาดและฆ่าเชื้อก่อนใช้งานครั้งต่อไป

1.2.3 ความแรงของการขัดถูเป็นอีกปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อผลการทำความสะอาดโดยไม่คำนึงถึงท่อชำระล้างหรือผนังถัง ประสิทธิภาพการทำความสะอาดจะดีที่สุดก็ต่อเมื่อน้ำยาซักผ้าอยู่ในสถานะปั่นป่วนดังนั้นจึงจำเป็นต้องควบคุมความเข้มของการชะล้างและอัตราการไหลอย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อให้พื้นผิวของอุปกรณ์เปียกน้ำเพียงพอเพื่อให้แน่ใจว่าได้ผลการทำความสะอาดที่เหมาะสมที่สุด

1.2.4 ประสิทธิภาพของสารทำความสะอาดนั้นขึ้นอยู่กับชนิดของสารนั้น (กรดหรือเบส) กิจกรรมและความเข้มข้น

1.2.5 ในกรณีส่วนใหญ่ ผลการทำความสะอาดจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นการทดสอบจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าเมื่อกำหนดชนิดและความเข้มข้นของสารทำความสะอาดแล้ว ผลของการทำความสะอาดที่อุณหภูมิ 50°C เป็นเวลา 5 นาที และการล้างที่อุณหภูมิ 20°C เป็นเวลา 30 นาทีจะเหมือนกัน

การทำความสะอาด CIP ของถังหมัก 2 เครื่อง

2.1 โหมดการทำงานของ CIP และผลกระทบต่อผลการทำความสะอาด

วิธีการทำความสะอาดทั่วไปที่ใช้โดยโรงเบียร์สมัยใหม่คือการทำความสะอาดในสถานที่ (CIP) ซึ่งเป็นวิธีการทำความสะอาดและฆ่าเชื้ออุปกรณ์และท่อโดยไม่ต้องถอดชิ้นส่วนหรือข้อต่อของอุปกรณ์ภายใต้สภาวะปิด

2.1.1 ภาชนะขนาดใหญ่ เช่น ถังหมัก ไม่สามารถทำความสะอาดด้วยน้ำยาทำความสะอาดการทำความสะอาดถังหมักในแหล่งกำเนิดดำเนินการผ่านวงจรเครื่องฟอกเครื่องขัดพื้นมีสองประเภทคือประเภทการล้างด้วยลูกหมุนแบบตายตัวและประเภทหัวฉีดแบบหมุนน้ำยาล้างจะฉีดลงบนพื้นผิวด้านในของถังผ่านเครื่องขัดพื้น จากนั้นน้ำยาล้างจะไหลลงผนังถังภายใต้สถานการณ์ปกติ น้ำยาซักผ้าจะก่อตัวเป็นแผ่นฟิล์มติดกับถังที่ผนังถัง.ผลกระทบของการกระทำเชิงกลนี้มีน้อย และผลการทำความสะอาดส่วนใหญ่เกิดจากการกระทำทางเคมีของสารทำความสะอาด

2.1.2 เครื่องขัดชนิดลูกขัดแบบติดอยู่กับที่มีรัศมีการทำงาน 2 ม.สำหรับถังหมักแบบแนวนอน ต้องติดตั้งเครื่องกรองหลายตัวความดันของน้ำยาล้างที่ทางออกของหัวฉีดควรอยู่ที่ 0.2-0.3 MPaสำหรับถังหมักแนวตั้ง และจุดวัดแรงดันที่ทางออกของปั๊มซักล้าง ไม่เพียงแต่ การสูญเสียแรงดันที่เกิดจากความต้านทานของท่อส่งเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอิทธิพลของความสูงต่อแรงดันในการทำความสะอาดด้วย

2.1.3 เมื่อแรงดันต่ำเกินไป รัศมีการทำงานของเครื่องขัดพื้นมีขนาดเล็ก อัตราการไหลไม่เพียงพอ และน้ำยาทำความสะอาดที่ฉีดพ่นไม่สามารถเติมผนังถังได้เมื่อแรงดันสูงเกินไป น้ำยาทำความสะอาดจะก่อตัวเป็นหมอกและไม่สามารถไหลลงไปตามผนังถังได้ฟิล์มน้ำหรือน้ำยาทำความสะอาดที่ฉีดพ่นจะเด้งกลับจากผนังถัง ทำให้ผลการทำความสะอาดลดลง

2.1.4 เมื่ออุปกรณ์ที่จะทำความสะอาดสกปรกและเส้นผ่านศูนย์กลางของถังมีขนาดใหญ่ (d>2m) โดยทั่วไปจะใช้เครื่องขัดแบบโรตารีเจ็ตเพื่อเพิ่มรัศมีการล้าง (0.3-0.7 MPa) เพื่อเพิ่มรัศมีการล้างและ เพิ่มรัศมีการซักการทำงานเชิงกลของการล้างจะเพิ่มผลการขจัดคราบตะกรัน

2.1.5 เครื่องขัดแบบเจ็ทแบบหมุนสามารถใช้อัตราการไหลของของไหลล้างที่ต่ำกว่าเครื่องล้างแบบลูกบอลเมื่อสื่อการล้างผ่านไป เครื่องขัดจะใช้การหดตัวของของเหลวเพื่อหมุน ล้างและเทออกสลับกัน ซึ่งจะช่วยปรับปรุงผลการทำความสะอาด

2.2 การประมาณการไหลของน้ำยาทำความสะอาด

ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น ถังหมักต้องมีความเข้มในการชะล้างและอัตราการไหลที่แน่นอนเมื่อทำความสะอาดเพื่อให้แน่ใจว่าชั้นการไหลของของไหลมีความหนาเพียงพอและก่อให้เกิดการไหลแบบปั่นป่วนอย่างต่อเนื่อง จำเป็นต้องให้ความสนใจกับอัตราการไหลของปั๊มทำความสะอาด

2.2.1 มีวิธีการต่าง ๆ ในการประมาณอัตราการไหลของน้ำยาทำความสะอาดสำหรับทำความสะอาดถังก้นกลมทรงกรวยวิธีดั้งเดิมพิจารณาเฉพาะเส้นรอบวงของถัง และกำหนดในช่วง 1.5 ถึง 3.5 ลบ.ม./ลบ.ม. ตามความยากง่ายในการทำความสะอาด (โดยทั่วไปคือขีดจำกัดล่างของถังขนาดเล็กและขีดจำกัดบนของถังขนาดใหญ่ ).ถังก้นกลมทรงกรวยที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 6.5 ม. มีเส้นรอบวงประมาณ 20 ม.หากใช้ 3 ลบ.ม./ลบ.ม. อัตราการไหลของน้ำยาทำความสะอาดจะอยู่ที่ประมาณ 60 ลบ.ม./ชม.

2.2.2 วิธีการประมาณค่าใหม่ขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่าปริมาณของสาร (ตะกอน) ที่ตกตะกอนต่อลิตรของสาโทเย็นในระหว่างการหมักนั้นคงที่เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางของถังเพิ่มขึ้น พื้นที่ผิวภายในต่อหน่วยความจุของถังจะลดลงส่งผลให้ปริมาณสิ่งสกปรกต่อหน่วยพื้นที่เพิ่มขึ้น และอัตราการไหลของน้ำยาทำความสะอาดจะต้องเพิ่มขึ้นตามไปด้วยขอแนะนำให้ใช้ 0.2 ลบ.ม./ตร.ม.• ชม.ถังหมักที่มีความจุ 500 ลบ.ม. และเส้นผ่านศูนย์กลาง 6.5 ม. มีพื้นที่ผิวภายในประมาณ 350 ตร.ม. และอัตราการไหลของน้ำยาทำความสะอาดอยู่ที่ประมาณ 70 ลบ.ม./ชม.

3 วิธีการและขั้นตอนที่ใช้กันทั่วไปในการทำความสะอาดถังหมัก

3.1 ตามอุณหภูมิการทำงานของการทำความสะอาด สามารถแบ่งออกเป็นการทำความสะอาดแบบเย็น (อุณหภูมิปกติ) และการทำความสะอาดแบบร้อน (ความร้อน)เพื่อประหยัดเวลาและล้างของเหลว คนมักจะล้างที่อุณหภูมิสูงกว่าเพื่อความปลอดภัยในการทำงานของถังขนาดใหญ่ การทำความสะอาดแบบเย็นมักใช้ในการทำความสะอาดถังขนาดใหญ่

3.2 ตามประเภทของสารทำความสะอาดที่ใช้ สามารถแบ่งออกเป็นการทำความสะอาดที่เป็นกรดและการทำความสะอาดที่เป็นด่างการล้างด้วยด่างเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการขจัดสารมลพิษอินทรีย์ที่เกิดขึ้นในระบบ เช่น ยีสต์ โปรตีน เรซินฮอป ฯลฯการดองเป็นส่วนใหญ่เพื่อขจัดสารมลพิษอนินทรีย์ที่เกิดขึ้นในระบบ เช่น เกลือแคลเซียม เกลือแมกนีเซียม หินเบียร์ และอื่นๆ