Abstrak: Status mikrobiologi fermenter mempunyai kesan yang besar terhadap kualiti bir. Bersih dan steril adalah keperluan asas untuk pengurusan kebersihan dalam pengeluaran bir. Sistem CIP yang baik dapat membersihkan fermenter dengan berkesan. Masalah mekanisme pembersihan, kaedah pembersihan, prosedur pembersihan, pembersihan agen / pemilihan sterilizant dan kualiti operasi sistem CIP dibincangkan.
Kata pengantar
Membersihkan dan pensterilan adalah kerja asas pengeluaran bir dan langkah teknikal yang paling penting untuk meningkatkan kualiti bir. Tujuan membersihkan dan pensterilan ialah membuang sebanyak mungkin kotoran yang dijana oleh dinding paip dan peralatan dalaman semasa proses pengeluaran, dan untuk menghapuskan ancaman mikroorganisma yang rosak kepada bir. Di antaranya, kilang penapaian mempunyai keperluan tertinggi untuk mikroorganisma, dan kerja pembersihan dan penyucian menyumbang lebih daripada 70% daripada jumlah kerja. Pada masa ini, jumlah fermenter semakin besar dan lebih besar, dan paip menyampaikan bahan menjadi lebih lama dan lebih lama, yang membawa banyak kesukaran untuk membersihkan dan sterilisasi. Bagaimana dengan betul dan berkesan membersihkan dan mensterilkan fermenter untuk memenuhi keperluan "biokimia tulen" semasa dan memenuhi keperluan pengguna untuk kualiti produk harus sangat dihargai oleh pekerja bir pembuatan bir.
1 mekanisme pembersihan dan faktor berkaitan yang memberi kesan pembersihan
1.1 pembersihan mekanisme
Semasa proses pengeluaran bir, permukaan peralatan yang bersentuhan dengan bahan tersebut akan menyimpan beberapa kotoran untuk pelbagai sebab. Bagi penapis, komponen fouling adalah terutamanya ragi dan protein kekotoran, hop dan hop resin sebatian, dan batu bir. Kerana elektrik statik dan faktor-faktor lain, kotoran ini mempunyai tenaga penjerapan tertentu di antara permukaan dinding dalaman fermenter. Jelas sekali, untuk mengusir kotoran dari dinding tangki, sejumlah tenaga mesti dibayar. Tenaga ini boleh menjadi tenaga mekanikal, iaitu kaedah aliran penyingkiran air dengan kekuatan kesan tertentu; tenaga kimia juga boleh digunakan, seperti menggunakan agen pembersih berasid (atau alkali) untuk melonggarkan, retak atau membubarkan kotoran, dengan itu meninggalkan permukaan yang dilampirkan; Ia adalah tenaga terma, iaitu, dengan meningkatkan suhu pembersihan, mempercepat tindak balas kimia dan mempercepatkan proses pembersihan. Sebenarnya, proses pembersihan sering hasil daripada gabungan kesan mekanikal, kimia dan suhu.
1.2 Faktor-faktor yang mempengaruhi kesan pembersihan
1.2.1 Jumlah penjerapan antara tanah dan permukaan logam adalah berkaitan dengan kekasaran permukaan logam. Yang lebih kasar permukaan logam, semakin kuat penjerapan antara kotoran dan permukaan, dan semakin sukar untuk membersihkannya. Peralatan yang digunakan untuk pengeluaran makanan memerlukan Ra <> ciri-ciri bahan permukaan peralatan juga mempengaruhi penjerapan antara kotoran dan permukaan peralatan. Sebagai contoh, pembersihan bahan sintetik amat sukar berbanding pembersihan keluli tahan karat.
1.2.2 Karakteristik kotoran juga mempunyai hubungan tertentu dengan kesan pembersihan. Jelas sekali, lebih sukar untuk menghilangkan kotoran lama yang telah kering daripada membuang yang baru. Oleh itu, selepas kitaran pengeluaran selesai, fermenter mesti dibersihkan secepat mungkin, yang tidak mudah, dan akan dibersihkan dan disterilkan sebelum penggunaan seterusnya.
1.2.3 Kekuatan mengalir adalah satu lagi faktor utama yang mempengaruhi kesan pembersihan. Terlepas dari paip pembilasan atau dinding tangki, kesan pembersihan hanya terbaik apabila cairan cuci berada dalam keadaan gelora. Oleh itu, adalah perlu untuk mengawal kadar intensiti dan aliran aliran dengan berkesan supaya permukaan peranti dibasahkan dengan secukupnya untuk memastikan kesan pembersihan yang optimum.
1.2.4 Keberkesanan agen pembersih itu bergantung kepada jenis (asid atau asas), aktiviti dan kepekatannya.
1.2.5 Dalam kebanyakan kes, kesan pembersihan meningkat dengan peningkatan suhu. Sejumlah besar ujian telah menunjukkan bahawa apabila jenis dan kepekatan agen pembersih ditentukan, kesan pembersihan pada 50 ° C selama 5 minit dan mencuci pada 20 ° C selama 30 minit adalah sama.
Pembersihan CIP 2 fermenter
Mod operasi 2.1CIP dan kesannya pada kesan pembersihan
Kaedah pembersihan yang paling biasa digunakan oleh kilang-kilang moden adalah membersihkan di tempat (CIP), iaitu kaedah membersihkan dan mensterilkan peralatan dan paip tanpa membongkar bahagian-bahagian atau kelengkapan peralatan di bawah keadaan tertutup.
2.1.1 Bekas besar seperti fermenter tidak boleh dibersihkan dengan cara penyelesaian pembersihan. Pembersihan fermentor dalam-situ dijalankan melalui kitaran scrubber. Scrubber mempunyai dua jenis jenis basuh bola tetap dan jenis jet berputar. Cecair cuci disembur ke permukaan dalam tangki melalui penggosok, dan kemudian cecair basuh mengalir ke dinding tangki. Di bawah keadaan biasa, cecair basuh membentuk sebuah filem yang dipasang pada tangki. Di dinding tangki. Kesan tindakan mekanikal ini adalah kecil, dan kesan pembersihan terutamanya dicapai oleh tindakan kimia agen pembersih.
2.1.2 Bola basuh jenis basuh tetap mempunyai jejari kerja 2 m. Bagi penapis mendatar, pelbagai penyemak mesti dipasang. Tekanan cecair cuci di outlet muncung penggosok harus 0.2-0.3 MPa; untuk penapis menegak Dan titik pengukuran tekanan di outlet pam basuh, bukan sahaja kehilangan tekanan yang disebabkan oleh rintangan paip, tetapi juga pengaruh ketinggian pada tekanan pembersihan.
2.1.3 Apabila tekanan terlalu rendah, jejari tindakan scrubber adalah kecil, kadar aliran tidak mencukupi, dan cecair pembersih yang disembur tidak dapat mengisi dinding tangki; apabila tekanannya terlalu tinggi, cecair pembersihan akan membentuk kabut dan tidak dapat membentuk aliran turun di sepanjang dinding tangki. Filem air, atau cecair pembersih yang disembur, melantun dari dinding tangki, mengurangkan kesan pembersihan.
2.1.4 Apabila peralatan dibersihkan adalah kotor dan diameter tangki adalah besar (d> 2m), jenis penggelek jet jenis putar biasanya digunakan untuk meningkatkan jejari basuh (0.3-0.7 MPa) untuk meningkatkan jejari basuh dan meningkatkan jejari cuci. Tindakan mekanikal bilah ini meningkatkan kesan descaling.
2.1.5 Pemutar jet berputar boleh menggunakan kadar aliran bendalir yang lebih rendah daripada mesin basuh bola. Ketika medium pembilasan berlalu, scrubber menggunakan pengambilan bendalir untuk memutar, membilas dan mengosongkan secara bergantian, dengan itu meningkatkan kesan pembersihan.
2.2 Anggaran aliran cecair pembersihan
Seperti yang dinyatakan di atas, fermenter perlu mempunyai intensiti dan aliran aliran tertentu semasa pembersihan. Untuk memastikan ketebalan lapisan aliran bendalir yang mencukupi dan untuk membentuk aliran turbulen yang berterusan, adalah perlu untuk memberi perhatian kepada kadar aliran pam pembersihan.
2.2.1 Terdapat kaedah yang berbeza untuk menganggarkan kadar aliran cecair pembersihan untuk membersihkan tangki bawah bulat kon. Kaedah tradisional hanya menganggap keliling tangki, dan ia ditentukan dalam julat 1.5 hingga 3.5 m3 / m • h mengikut kesukaran pembersihan (biasanya had bawah tangki kecil dan had atas tangki besar ). Sebuah tangki bawah kerucut pekeliling dengan diameter 6.5m mempunyai keliling sekitar 20m. Sekiranya 3m3 / m • h digunakan, kadar aliran cecair pembersihan adalah kira-kira 60m3 / j.
2.2.2 Kaedah anggaran baru adalah berdasarkan fakta bahawa jumlah metabolit (sedimen) yang dicetuskan setiap liter wort penyejukan semasa penapaian adalah malar. Apabila garis pusat tangki meningkat, kapasiti tangki permukaan dalaman dalam unit berkurang. Akibatnya, jumlah beban kotoran per unit meningkat, dan kadar aliran cecair pembersihan mesti ditingkatkan dengan sewajarnya. Adalah disyorkan untuk menggunakan 0.2 m3 / m2 • h. Penapaian dengan kapasiti 500 m3 dan diameter 6.5 m mempunyai luas permukaan dalaman kira-kira 350 m2, dan kadar aliran cecair pembersihan adalah kira-kira 70 m3 / j.
3 kaedah dan prosedur yang biasa digunakan untuk pembersihan fermenter
3.1 Menurut suhu operasi pembersihan, ia boleh dibahagikan kepada pembersihan sejuk (suhu biasa) dan pembersihan panas (pemanasan). Untuk menjimatkan masa dan mencuci cecair, orang sering mencuci pada suhu yang lebih tinggi; untuk keselamatan operasi tangki besar, pembersihan sejuk sering digunakan untuk membersihkan tangki besar.
3.2 Menurut jenis agen pembersih yang digunakan, ia boleh dibahagikan kepada pembersihan berasid dan pembersihan alkali. Basuhan alkali sangat sesuai untuk mengeluarkan bahan pencemar organik yang dijana dalam sistem, seperti ragi, protein, resin hop, dan sebagainya; jeruk terutama untuk menghilangkan bahan cemar organik yang dihasilkan dalam sistem ini, seperti garam kalsium, garam magnesium, batu bir, dan sebagainya.
