Özet: Fermentörlerin mikrobiyal durumunun biranın kalitesi üzerinde büyük etkisi vardır.Temiz ve steril, bira üretiminde hijyen yönetiminin temel şartıdır.İyi bir CIP sistemi, fermentörü etkili bir şekilde temizleyebilir.CIP sisteminin temizleme mekanizması, temizleme yöntemi, temizleme prosedürü, temizleme maddesi/sterilizan seçimi ve çalışma kalitesi sorunları tartışılmıştır.
Önsöz
Temizlik ve sterilizasyon, bira üretiminin temel işidir ve bira kalitesini iyileştirmek için en önemli teknik önlemdir.Temizleme ve sterilizasyonun amacı, üretim sürecinde boruların ve ekipmanların iç duvarlarında oluşan kiri mümkün olduğunca uzaklaştırmak ve bira yapımında bozulmaya neden olan mikroorganizmaların tehdidini ortadan kaldırmaktır.Bunlar arasında, fermantasyon tesisi mikroorganizmalar için en yüksek gereksinimlere sahiptir ve temizlik ve sterilizasyon işi, toplam işin %70'inden fazlasını oluşturur.Şu anda, fermenterin hacmi gittikçe büyüyor ve malzeme taşıma borusu uzuyor ve uzuyor, bu da temizleme ve sterilizasyona birçok zorluk getiriyor.Biranın mevcut "saf biyokimyasal" ihtiyaçlarını karşılamak ve tüketicinin ürün kalitesi gereksinimlerini karşılamak için fermentörün nasıl düzgün ve etkili bir şekilde temizleneceği ve sterilize edileceği, bira imalatçıları tarafından çok değerli olmalıdır.
1 temizleme mekanizması ve temizleme etkisini etkileyen ilgili faktörler
1.1 temizleme mekanizması
Bira üretim sürecinde, malzeme ile temas halinde olan ekipmanın yüzeyi çeşitli nedenlerle bir miktar kir bırakacaktır.Fermentörler için kirletici bileşenler esas olarak maya ve protein safsızlıkları, şerbetçiotu ve şerbetçiotu reçinesi bileşikleri ve bira taşlarıdır.Statik elektrik ve diğer faktörler nedeniyle, bu kirler, fermentörün iç duvarının yüzeyi arasında belirli bir adsorpsiyon enerjisine sahiptir.Açıkçası, kiri tank duvarından uzaklaştırmak için belirli bir miktar enerji ödenmesi gerekir.Bu enerji, mekanik enerji olabilir, yani belirli bir darbe dayanımına sahip bir su akışı temizleme yöntemi olabilir;kiri gevşetmek, çatlatmak veya çözmek için asidik (veya alkalin) bir temizlik maddesi kullanmak ve böylece yapışmış yüzeyi terk etmek gibi kimyasal enerji de kullanılabilir;Termal enerjidir, yani temizliğin sıcaklığını artırarak, kimyasal reaksiyonu hızlandırarak ve temizleme sürecini hızlandırarak.Aslında, temizleme işlemi genellikle mekanik, kimyasal ve sıcaklık etkilerinin bir kombinasyonunun sonucudur.
1.2 Temizleme etkisini etkileyen faktörler
1.2.1 Toprak ile metal yüzey arasındaki adsorpsiyon miktarı, metalin yüzey pürüzlülüğü ile ilgilidir.Metal yüzey ne kadar pürüzlüyse, kir ile yüzey arasındaki adsorpsiyon o kadar güçlü ve temizlenmesi o kadar zor olur.Gıda üretimi için kullanılan ekipman Ra<1μm gerektirir;ekipmanın yüzey malzemesinin özellikleri de kir ile ekipmanın yüzeyi arasındaki adsorpsiyonu etkiler.Örneğin, sentetik malzemelerin temizlenmesi, paslanmaz çeliğin temizlenmesine kıyasla özellikle zordur.
1.2.2 Kirin özellikleri de temizleme etkisi ile belirli bir ilişkiye sahiptir.Açıkçası, kurumuş eski kiri çıkarmak, yenisini çıkarmaktan çok daha zordur.Bu nedenle, bir üretim döngüsü tamamlandıktan sonra, fermentör mümkün olan en kısa sürede temizlenmelidir, bu uygun değildir ve bir sonraki kullanımdan önce temizlenip sterilize edilecektir.
1.2.3 Aşınma mukavemeti, temizleme etkisini etkileyen diğer bir önemli faktördür.Yıkama borusu veya tank duvarı ne olursa olsun, temizleme etkisi yalnızca yıkama sıvısı türbülanslı bir durumda olduğunda en iyisidir.Bu nedenle, cihazın yüzeyinin optimum bir temizleme etkisi sağlamak üzere yeterince ıslanması için yıkama yoğunluğunun ve akış hızının etkili bir şekilde kontrol edilmesi gereklidir.
1.2.4 Temizlik maddesinin etkinliği, türüne (asit veya baz), aktivitesine ve konsantrasyonuna bağlıdır.
1.2.5 Çoğu durumda temizleme etkisi artan sıcaklıkla birlikte artar.Çok sayıda test, temizlik maddesinin türü ve konsantrasyonu belirlendiğinde, 50°C'de 5 dakika temizleme ile 20°C'de 30 dakika yıkamanın etkisinin aynı olduğunu göstermiştir.
2 fermentör CIP temizliği
2.1CIP çalışma modu ve temizleme etkisi üzerindeki etkisi
Modern bira fabrikaları tarafından kullanılan en yaygın temizleme yöntemi, kapalı koşullar altında ekipmanın parçalarını veya bağlantı parçalarını sökmeden ekipman ve boruları temizleme ve sterilize etme yöntemi olan yerinde temizliktir (CIP).
2.1.1 Fermentörler gibi büyük kaplar, bir temizleme solüsyonuyla temizlenemez.Fermentörün yerinde temizlenmesi, bir yıkayıcı döngüsü aracılığıyla gerçekleştirilir.Yıkayıcı, iki tip sabit bilyalı yıkama tipine ve döner jet tipine sahiptir.Yıkama sıvısı yıkayıcı aracılığıyla tankın iç yüzeyine püskürtülür ve ardından yıkama sıvısı tank duvarından aşağı akar.Normal şartlar altında, yıkama sıvısı tanka yapışmış bir film oluşturur.Tankın duvarında.Bu mekanik hareketin etkisi küçüktür ve temizleme etkisi esas olarak temizlik maddesinin kimyasal etkisi ile elde edilir.
2.1.2 Sabit bilyalı yıkama tipi yıkayıcının çalışma yarıçapı 2 m'dir.Yatay fermentörler için birden fazla yıkayıcı kurulmalıdır.Ovma başlığının çıkışındaki yıkama sıvısının basıncı 0,2-0,3 MPa olmalıdır;dikey fermenterler için ve yıkama pompasının çıkışındaki basınç ölçüm noktası, sadece boru hattının direncinden kaynaklanan basınç kaybı değil, aynı zamanda yüksekliğin temizleme basıncı üzerindeki etkisi.
2.1.3 Basınç çok düşük olduğunda, yıkayıcının etki yarıçapı küçüktür, akış hızı yeterli değildir ve püskürtülen temizleme sıvısı tank duvarını dolduramaz;basınç çok yüksek olduğunda, temizleme sıvısı bir buğu oluşturacak ve tank duvarı boyunca aşağı doğru bir akış oluşturamayacak.Su filmi veya püskürtülen temizleme sıvısı tank duvarından geri seker ve temizleme etkisini azaltır.
2.1.4 Temizlenecek ekipman kirli ve tankın çapı büyük (d>2m) olduğunda, yıkama yarıçapını artırmak için genellikle yıkama yarıçapını (0,3-0,7 MPa) artırmak için döner jet tipi yıkayıcı kullanılır ve yıkama yarıçapını geliştirin.Durulamanın mekanik etkisi kireç çözme etkisini artırır.
2.1.5 Döner jet yıkayıcılar, bir bilyalı yıkayıcıdan daha düşük bir temizleme sıvısı akış hızı kullanabilir.Durulama ortamı geçerken yıkayıcı sıvının geri tepmesini dönüşümlü olarak döndürmek, yıkamak ve boşaltmak için kullanır ve böylece temizleme etkisini geliştirir.
2.2 Temizleme sıvısı akışının tahmini
Yukarıda bahsedildiği gibi, fermentörün temizlik sırasında belirli bir yıkama yoğunluğuna ve akış hızına sahip olması gerekir.Sıvı akış tabakasının yeterli kalınlığını sağlamak ve sürekli türbülanslı bir akış oluşturmak için temizleme pompasının akış hızına dikkat etmek gerekir.
2.2.1 Yuvarlak koni tabanlı tankları temizlemek için temizleme sıvısının akış hızını tahmin etmenin farklı yöntemleri vardır.Geleneksel yöntem sadece tankın çevresini dikkate alır ve temizleme zorluğuna göre (genelde küçük tankın alt limiti ve büyük tankın üst limiti) 1,5 ile 3,5 m3/m•h aralığında belirlenir. ).6.5 m çapında dairesel koni tabanlı bir tankın çevresi yaklaşık 20 m'dir.3m3/m•h kullanılırsa temizleme sıvısının debisi yaklaşık 60m3/h'dir.
2.2.2 Yeni tahmin yöntemi, fermantasyon sırasında soğutma şırasının litresi başına çöken metabolit (tortu) miktarının sabit olduğu gerçeğine dayanmaktadır.Tankın çapı arttığında, birim tank kapasitesi başına iç yüzey alanı azalır.Sonuç olarak, birim alana düşen kir yükü miktarı artar ve buna bağlı olarak temizleme sıvısının debisinin arttırılması gerekir.0,2 m3/m2•h kullanılması tavsiye edilir.500 m3 kapasiteli ve 6,5 m çapındaki bir fermentör yaklaşık 350 m2 iç yüzey alanına sahiptir ve temizleme sıvısının akış hızı yaklaşık 70 m3/h'dir.
Fermentörleri temizlemek için yaygın olarak kullanılan 3 yöntem ve prosedür
3.1 Temizleme işlemi sıcaklığına göre, soğuk temizleme (normal sıcaklık) ve sıcak temizleme (ısıtma) olarak ayrılabilir.Zamandan ve yıkama sıvısından tasarruf etmek için insanlar genellikle daha yüksek bir sıcaklıkta yıkarlar;büyük tank operasyonlarının güvenliği için, büyük tankların temizliğinde genellikle soğuk temizleme kullanılır.
3.2 Kullanılan temizlik maddesinin türüne göre asitli temizlik ve alkali temizlik olarak ayrılabilir.Alkali yıkama özellikle sistemde üretilen maya, protein, şerbetçiotu reçinesi vb. gibi organik kirleticilerin uzaklaştırılması için uygundur;dekapaj esas olarak kalsiyum tuzları, magnezyum tuzları, bira taşları ve benzerleri gibi sistemde oluşan inorganik kirleticileri uzaklaştırmak içindir.
Gönderim zamanı: Ekim-30-2020