Abstrakt: Mikrobiální stav fermentorů má velký vliv na kvalitu piva. Čistý a sterilní je základním požadavkem na hygienu při výrobě piva. Dobrý CIP systém dokáže efektivně vyčistit fermentor. Byly diskutovány problémy mechanismu čištění, metody čištění, postupu čištění, výběru čisticího prostředku / sterilizátoru a kvality provozu systému CIP.
Úvodní slovo
Čištění a sterilizace jsou základní prací při výrobě piva a nejdůležitějším technickým opatřením ke zlepšení kvality piva. Účelem čištění a sterilizace je co nejvíce odstranit nečistoty generované vnitřní stěnou trubek a zařízení během výrobního procesu a eliminovat hrozbu zkažených mikroorganismů při vaření piva. Mezi nimi má fermentační závod nejvyšší nároky na mikroorganismy a čisticí a sterilizační práce představuje více než 70% celkové práce. V současnosti se objem fermentoru zvětšuje a zvětšuje a potrubí pro dopravu materiálu se prodlužuje a prodlužuje, což způsobuje mnoho obtíží při čištění a sterilizaci. Pracovníci pivovarnictví by měli vysoce ocenit, jak správně a efektivně vyčistit a sterilizovat fermentor tak, aby vyhovoval současným „čistým biochemickým“ potřebám piva a splňovat požadavky spotřebitele na jakost produktu.
1 mechanismus čištění a související faktory ovlivňující účinek čištění
1.1 čisticí mechanismus
Během procesu výroby piva povrch zařízení, který je v kontaktu s materiálem, z různých důvodů usadí určité nečistoty. U fermentorů jsou zanášejícími složkami hlavně nečistoty z kvasinek a bílkovin, chmel a sloučeniny chmelové pryskyřice a pivní kameny. Z důvodu statické elektřiny a dalších faktorů mají tyto nečistoty určitou adsorpční energii mezi povrchem vnitřní stěny fermentoru. Je zřejmé, že za účelem odstranění nečistot ze stěny nádrže musí být zaplaceno určité množství energie. Touto energií může být mechanická energie, to znamená metoda praní vodního proudu s určitou rázovou pevností; chemická energie může být také použita, jako je použití kyselého (nebo alkalického) čisticího prostředku k uvolnění, prasknutí nebo rozpuštění nečistot, čímž se ponechá připojený povrch; Je to tepelná energie, tj. Zvýšením teploty čištění, urychlením chemické reakce a urychlením procesu čištění. Ve skutečnosti je proces čištění často výsledkem kombinace mechanických, chemických a teplotních efektů.
1.2 Faktory ovlivňující účinek čištění
1.2.1 Množství adsorpce mezi půdou a kovovým povrchem souvisí s drsností povrchu kovu. Čím hrubší kovový povrch, tím silnější je adsorpce mezi nečistotami a povrchem a tím obtížnější je čištění. Zařízení používané pro výrobu potravin vyžaduje Ra <> vlastnosti povrchového materiálu zařízení také ovlivňují adsorpci mezi nečistotami a povrchem zařízení. Například čištění syntetických materiálů je zvláště obtížné ve srovnání s čištění nerezové oceli.
1.2.2 Charakteristiky nečistot mají také určitý vztah k čisticímu účinku. Je zřejmé, že je mnohem obtížnější odstranit staré zaschlé nečistoty než odstranit nové. Proto po ukončení výrobního cyklu musí být fermentor vyčištěn co nejdříve, což není vhodné, a bude před dalším použitím vyčištěno a sterilizováno.
1.2.3 Pevnost v řezu je dalším významným faktorem ovlivňujícím účinek čištění. Bez ohledu na proplachovací trubku nebo stěnu nádrže je čisticí účinek nejlepší, pouze pokud je promývací kapalina v turbulentním stavu. Proto je nutné účinně regulovat intenzitu oplachování a průtok, takže povrch zařízení je dostatečně zvlhčen, aby byl zajištěn optimální čisticí účinek.
1.2.4 Účinnost samotného čisticího prostředku závisí na jeho typu (kyselina nebo báze), aktivitě a koncentraci.
1.2.5 Ve většině případů se účinek čištění zvyšuje se zvyšující se teplotou. Velký počet testů ukázal, že když se stanoví typ a koncentrace čisticího prostředku, účinek čištění při 50 ° C po dobu 5 minut a promývání při 20 ° C po dobu 30 minut je stejný.
2 čištění fermentoru CIP
2.1 Provozní režim CIP a jeho vliv na účinek čištění
Nejběžnějším způsobem čištění používaným moderními pivovary je čištění na místě (CIP), což je metoda čištění a sterilizace zařízení a potrubí bez demontáže částí nebo vybavení zařízení v uzavřených podmínkách.
2.1.1 Velké nádoby, jako jsou fermentory, nelze čistit čisticím roztokem. Čištění fermentoru in situ se provádí skrz praní. Pračka má dva typy pevného mytí kuliček a rotačního tryskového typu. Promývací kapalina se rozprašuje na vnitřní povrch nádrže skrz pračku a poté promývací kapalina stéká dolů po stěně nádrže. Za normálních okolností tvoří promývací kapalina film připojený k nádrži. Na stěně tanku. Účinek tohoto mechanického působení je malý a čisticí účinek se dosahuje hlavně chemickým působením čisticího prostředku.
2.1.2 Pevná pračka s kulovým mytím má pracovní poloměr 2 m. U horizontálních fermentorů musí být nainstalováno více praček. Tlak promývací kapaliny na výstupu z trysky pračky by měl být 0,2-0,3 MPa; pro vertikální fermentory A místo měření tlaku na výstupu z mycího čerpadla, nejen tlaková ztráta způsobená odporem potrubí, ale také vliv výšky na čisticí tlak.
2.1.3 Když je tlak příliš nízký, akční rádius pračky je malý, průtok není dostatečný a postřikovaná čisticí kapalina nemůže naplnit stěnu nádrže; když je tlak příliš vysoký, čisticí kapalina vytvoří mlhu a nemůže tvořit dolů směřující tok podél stěny nádrže. Vodní film nebo stříkaná čisticí kapalina se odrazí od stěny nádrže a snižuje tak účinek čištění.
2.1.4 Pokud je zařízení, které má být čištěno, špinavé a průměr nádrže je velký (d> 2 m), obvykle se ke zvýšení poloměru praní (0,3-0,7 MPa) ke zvýšení poloměru praní obvykle používá rotační pračka zvýšit poloměr praní. Mechanické působení oplachování zvyšuje odvápňovací účinek.
2.1.5 Rotační tryskové pračky mohou používat nižší průtokové množství proplachovací kapaliny než kulová podložka. Jak proplachovací médium prochází, pračka používá zpětný tok kapaliny střídavě rotovat, proplachovat a vyprazdňovat, čímž se zlepšuje čisticí účinek.
2.2 Odhad průtoku čisticí kapaliny
Jak bylo uvedeno výše, fermentor musí mít při čištění určitou intenzitu proplachování a průtok. Aby se zajistila dostatečná tloušťka vrstvy toku tekutiny a vytvořila se kontinuální turbulentní proud, je nutné věnovat pozornost průtoku čisticího čerpadla.
2.2.1 Existují různé metody odhadu průtoku čisticí kapaliny pro čištění nádrží s kulatým kuželem. Tradiční metoda bere v úvahu pouze obvod nádrže a je stanovena v rozmezí 1,5 až 3,5 m3 / m • h podle obtížnosti čištění (obecně dolní mez malé nádrže a horní mez velké nádrže ). Nádrž dna s kruhovým kuželem o průměru 6,5 m má obvod asi 20 metrů. Při použití 3m3 / m • h je průtok čisticí kapaliny asi 60m3 / h.
2.2.2 Nová metoda odhadu je založena na skutečnosti, že množství metabolitů (sedimentů) vysrážených na litr chladicí mladiny během kvašení je konstantní. Když se průměr nádrže zvětšuje, vnitřní povrchová plocha na jednotku kapacity nádrže se snižuje. Výsledkem je, že se zvyšuje množství nečistot na jednotku plochy a podle toho se musí odpovídajícím způsobem zvýšit průtok čisticí kapaliny. Doporučuje se používat 0,2 m3 / m2 • h. Fermentor s kapacitou 500 m3 a průměrem 6,5 m má vnitřní povrchovou plochu asi 350 m2 a průtok čisticí kapaliny je asi 70 m3 / h.
3 běžně používané metody a postupy pro čištění fermentorů
3.1 Podle provozní teploty čištění ji lze rozdělit na čištění za studena (normální teplota) a čištění za horka (topení). Aby se ušetřil čas a tekutina na mytí, lidé často umývají při vyšší teplotě; z důvodu bezpečnosti provozu velkých nádrží se čištění za studena často používá k čištění velkých nádrží.
3.2 Podle typu použitého čisticího prostředku lze jej rozdělit na kyselé a alkalické. Alkalické promývání je zvláště vhodné pro odstraňování organických znečišťujících látek generovaných v systému, jako jsou kvasinky, bílkoviny, chmelová pryskyřice atd .; moření je hlavně k odstranění anorganických znečišťujících látek generovaných v systému, jako jsou vápenaté soli, hořečnaté soli, pivní kameny a podobně.
