Tiivistelmä: Fermenttoreiden mikrobitilanteella on suuri vaikutus oluen laatuun. Puhdas ja steriili on oluentuotannon hygienian hallinnan perusedellytys. Hyvä CIP-järjestelmä voi puhdistaa fermentoijan tehokkaasti. Puhdistettiin puhdistusmekanismin, puhdistusmenetelmän, puhdistusmenetelmän, puhdistusaineiden / sterilointiaineiden valinnan ja CIP-järjestelmän toimintalaadun ongelmista.
esipuhe
Puhdistus ja sterilointi ovat oluen tuotannon perustyötä ja tärkein tekninen toimenpide oluen laadun parantamiseksi. Puhdistuksen ja steriloinnin tarkoituksena on poistaa mahdollisimman paljon putkien ja laitteiden sisäseinämän tuottamaa likaa valmistusprosessin aikana ja poistaa pilaantumisvaaran aiheuttamat mikro-organismit oluenvalmistukselle. Niistä fermentointilaitoksella on korkeimmat vaatimukset mikro-organismeille, ja puhdistus- ja sterilointityöt vastaavat yli 70% koko työstä. Tällä hetkellä fermenterin tilavuus kasvaa ja kasvaa, ja materiaalin kuljetusputki on pidempi ja pidempi, mikä aiheuttaa monia vaikeuksia puhdistukseen ja sterilointiin. Oluen valmistajien tulisi arvostaa sitä, kuinka fermentointityökalu puhdistetaan ja steriloidaan oikein ja tehokkaasti oluen "puhtaan biokemiallisen" oluen nykyisten tarpeiden ja kuluttajien tuotteiden laatua koskevien vaatimusten mukaisesti.
1 puhdistusmekanismi ja siihen liittyvät puhdistusvaikutukseen vaikuttavat tekijät
1.1 puhdistusmekanismi
Oluen valmistusprosessin aikana materiaalin kanssa kosketuksiin joutuvien laitteiden pinta kertyy likaa eri syistä. Fermentorien likakomponentit ovat pääasiassa hiiva- ja proteiiniepäpuhtauksia, humala- ja humalahappoyhdisteitä sekä olutkiviä. Staattisen sähkön ja muiden tekijöiden takia näillä likoilla on tietty adsorptioenergia fermenterin sisäseinän pinnan välillä. On selvää, että tietyn määrän energiaa on maksettava lian poistamiseksi säiliön seinältä. Tämä energia voi olla mekaanista energiaa, ts. Vesivirtapesun menetelmää, jolla on tietty iskulujuus; voidaan käyttää myös kemiallista energiaa, kuten käyttää happamaa (tai emäksistä) puhdistusainetta lian löysentämiseen, halkeilemiseen tai liuottamiseen jättäen siten kiinnitetyn pinnan; Se on lämpöenergiaa, ts. Nostamalla puhdistuksen lämpötilaa, nopeuttamalla kemiallista reaktiota ja nopeuttamalla puhdistusprosessia. Itse asiassa puhdistusprosessi on usein seurausta mekaanisista, kemiallisista ja lämpötilavaikutuksista.
1.2 Puhdistusvaikutukseen vaikuttavat tekijät
1.2.1 Maa-aineksen ja metallipinnan välinen adsorptio määrä riippuu metallin pinnan karheudesta. Mitä karkeampi on metallipinta, sitä voimakkaampi adsorptio lian ja pinnan välillä on, ja sitä vaikeampaa on puhdistaa. Ruoanvalmistukseen käytettävät laitteet vaativat Ra <> Laitteiden pintamateriaalin ominaisuudet vaikuttavat myös adsorptioon lian ja laitteen pinnan välillä. Esimerkiksi synteettisten materiaalien puhdistus on erityisen vaikeaa verrattuna ruostumattoman teräksen puhdistukseen.
1.2.2 Lian ominaisuuksilla on myös tietty yhteys puhdistusvaikutukseen. On selvää, että vanhan kuivatun lian poistaminen on paljon vaikeampaa kuin uuden poistaminen. Siksi, kun tuotantosykli on valmis, fermentoija on puhdistettava niin pian kuin mahdollista, mikä ei ole kätevää, ja se puhdistetaan ja steriloidaan ennen seuraavaa käyttöä.
1.2.3 Jäykkyyslujuus on toinen tärkeä tekijä, joka vaikuttaa puhdistusvaikutukseen. Huoltoputkesta tai säiliön seinästä riippumatta puhdistusvaikutus on paras vain pesunesteen ollessa pyörteisessä tilassa. Siksi on välttämätöntä säätää huuhteluvoimakkuutta ja virtausnopeutta tehokkaasti, jotta laitteen pinta kostutetaan riittävästi optimaalisen puhdistustehon saavuttamiseksi.
1.2.4 Itse puhdistusaineen tehokkuus riippuu sen tyypistä (happo tai emäs), aktiivisuudesta ja pitoisuudesta.
1.2.5 Puhdistusvaikutus kasvaa useimmiten lämpötilan noustessa. Lukuisat testit ovat osoittaneet, että kun puhdistusaineen tyyppi ja pitoisuus määritetään, puhdistuksen vaikutus 50 ° C: ssa 5 minuutin ajan ja pesun 20 ° C: ssa 30 minuutin ajan on sama.
2 fermenterin CIP-puhdistus
2.1CIP-toimintatapa ja sen vaikutus puhdistustehoon
Yleisin puhdistusmenetelmä, jota nykyaikaiset panimot käyttävät, on puhdistus paikallaan (CIP), joka on menetelmä puhdistaa ja steriloida laitteita ja putkistoja purkamatta purkamalla laitteiden osia tai varusteita suljetuissa olosuhteissa.
2.1.1 Suuria astioita, kuten fermentointiaineita, ei voida puhdistaa puhdistusliuoksella. Fermentorin puhdistaminen in situ suoritetaan pesurisyklin avulla. Pesurissa on kahta tyyppiä kiinteää pallopesua ja pyörösuihkua. Pesuneste suihkutetaan säiliön sisäpinnalle pesurin läpi, ja sitten pesuneste virtaa alas säiliön seinämää. Normaalitilanteessa pesuneste muodostaa kalvon, joka kiinnittyy säiliöön. Säiliön seinällä. Tämän mekaanisen vaikutuksen vaikutus on pieni, ja puhdistusvaikutus saavutetaan pääasiassa puhdistusaineen kemiallisella vaikutuksella.
2.1.2 Kiinteän kuulapesun tyyppisen pesurin työsäde on 2 m. Vaakasuoraan fermentointilaitteisiin on asennettava useita pesureita. Pesunesteen paineen pesurin suuttimen ulostulossa tulisi olla 0,2–0,3 MPa; pystysuoraan käyville fermentoreille ja paineen mittauspisteelle pesupumpun ulostulossa paitsi putkiston vastuksen aiheuttaman painehäviön lisäksi myös korkeuden vaikutuksen puhdistuspaineeseen.
2.1.3 Kun paine on liian alhainen, pesurin toimintasäde on pieni, virtausnopeus ei ole riittävä eikä suihkutettu puhdistusneste voi täyttää säiliön seinää. kun paine on liian korkea, puhdistusneste muodostaa sumua eikä voi muodostaa alaspäin virtausta säiliön seinämää pitkin. Vesifilmi tai suihkutettu puhdistusneste poistuu takaisin säiliön seinältä vähentäen puhdistusvaikutusta.
2.1.4 Kun puhdistettava laite on likainen ja säiliön halkaisija on suuri (d> 2m), pyörivää suihkutyyppistä pesuria käytetään yleensä pesusäteen (0,3–0,7 MPa) lisäämiseen pesusäteen lisäämiseksi ja parantaa pesusätettä. Huuhtelun mekaaninen vaikutus lisää kalkinpoistovaikutusta.
2.1.5 Pyörivät suihkupuhdistimet voivat käyttää pienempää huuhtelunesteen virtausnopeutta kuin pallopesu. Kun huuhteluväliaine kulkee, pesuri käyttää nesteen kierrosta pyörittämään, huuhtelemalla ja tyhjentämällä vuorotellen, mikä parantaa puhdistusvaikutusta.
2.2 Arvio puhdistusnesteen virtauksesta
Kuten edellä mainittiin, fermentoijalla on oltava tietty huuhteluvoimakkuus ja virtausnopeus puhdistuksessa. Nesteen virtauskerroksen riittävän paksuuden varmistamiseksi ja jatkuvan pyörteisen virtauksen muodostamiseksi on tarpeen kiinnittää huomiota puhdistuspumpun virtausnopeuteen.
2.2.1 On olemassa erilaisia menetelmiä puhdistusnesteen virtausnopeuden arvioimiseksi kartiomaisten kartiopohjaisten tankkien puhdistamiseksi. Perinteisessä menetelmässä otetaan huomioon vain säiliön ympärysmitta, ja se määritetään alueella 1,5-3,5 m3 / m • h puhdistusvaikeuksien mukaan (yleensä pienen säiliön alaraja ja suuren säiliön yläraja) ). Pyöreän kartion pohja-tankin, jonka halkaisija on 6,5 m, ympärysmitta on noin 20 m. Jos käytetään 3m3 / m • h, puhdistusnesteen virtausnopeus on noin 60m3 / h.
2.2.2 Uusi arviointimenetelmä perustuu siihen tosiseikkaan, että käymisvaiheessa saostuvien metaboliittien (sedimenttien) määrä jäähdytysnesteen litraa kohti on vakio. Kun säiliön halkaisija kasvaa, säiliön kapasiteetin yksikön sisäinen pinta-ala pienenee. Seurauksena likakuorman määrä pinta-alayksikköä kohti kasvaa, ja puhdistusnesteen virtausnopeutta on nostettava vastaavasti. On suositeltavaa käyttää 0,2 m3 / m2 • h. Fermentorin, jonka kapasiteetti on 500 m3 ja halkaisija 6,5 m, sisäpinta-ala on noin 350 m2, ja puhdistusnesteen virtausnopeus on noin 70 m3 / h.
3 yleisesti käytettyä menetelmää ja menettelytapaa fermentaatioiden puhdistamiseksi
3.1 Puhdistuslämpötilan mukaan se voidaan jakaa kylmäpuhdistukseen (normaalilämpötila) ja kuumapuhdistukseen (lämmitys). Ajan säästämiseksi ja nesteiden pesemiseksi ihmiset pesevät usein korkeammassa lämpötilassa; suurten säiliöiden turvallisuuden vuoksi kylmäpuhdistusta käytetään usein suurten säiliöiden puhdistamiseen.
3.2 Käytettävän puhdistusaineen tyypin mukaan se voidaan jakaa happamaan puhdistukseen ja emäksiseen puhdistukseen. Emäksinen pesu on erityisen sopiva järjestelmässä syntyvien orgaanisten epäpuhtauksien, kuten hiivan, proteiinin, humalahartsin jne. Poistamiseen; peittaus on tarkoitettu pääasiassa järjestelmässä syntyvien epäorgaanisten epäpuhtauksien, kuten kalsiumsuolojen, magnesiumsuolojen, olutkivien ja vastaavien poistamiseksi.
