Sažetak: Mikrobni status fermentora ima veliki utjecaj na kvalitetu piva. Čist i sterilan osnovni je zahtjev za upravljanje higijenom u proizvodnji piva. Dobar CIP sistem može učinkovito očistiti fermentor. Razmatrani su problemi mehanizma čišćenja, metoda čišćenja, postupak čišćenja, odabir sredstva za čišćenje / sterilizant i kvaliteta rada CIP sistema.
Predgovor
Čišćenje i sterilizacija osnovni su posao proizvodnje piva i najvažnija tehnička mjera za poboljšanje kvalitete piva. Svrha čišćenja i sterilizacije je uklanjanje prljavštine koja se stvara unutarnjim zidom cijevi i opreme tijekom proizvodnog procesa te uklanjanje prijetnje od kvarenja mikroorganizama na pivo. Među njima, postrojenje za fermentaciju ima najviše potrebe za mikroorganizmima, a radovi na čišćenju i sterilizaciji čine više od 70% ukupnog rada. Trenutno je zapremina fermentora sve veća i veća, a cijev za transport materijala sve je duža i dulja, što donosi brojne poteškoće čišćenju i sterilizaciji. Kako pravilno i učinkovito očistiti i sterilizirati fermentor kako bi se zadovoljile trenutne „čiste biokemijske“ potrebe piva i udovoljile potrošačkim zahtjevima za kvalitetom proizvoda, djelatnici proizvodnje piva trebali bi visoko cijeniti.
1 mehanizam čišćenja i povezani faktori koji utječu na učinak čišćenja
1.1 mehanizam za čišćenje
Tijekom postupka proizvodnje piva, površina opreme koja je u kontaktu s materijalom taložit će nešto prljavštine iz različitih razloga. U fermentorima su sastojci koji kvase uglavnom kvasac i proteinske nečistoće, spojevi hmelja i smole od hmelja i kamenje piva. Zbog statičkog elektriciteta i drugih čimbenika, ova prljavština ima određenu energiju adsorpcije između površine unutrašnjeg zida fermentora. Očito, da bi se prljavština otjerala sa zida spremnika, mora se platiti određena količina energije. Ta energija može biti mehanička energija, to jest metoda pranja vode s određenom udarnom snagom; može se upotrijebiti i kemijska energija, poput upotrebe kiselog (ili alkalnog) sredstva za čišćenje da bi se prašina, ispucala ili rastvarala nečistoća ostavili, čime ostavljamo pričvršćenu površinu; To je toplotna energija, odnosno povećanjem temperature čišćenja, ubrzavanjem kemijske reakcije i ubrzavanjem procesa čišćenja. U stvari, postupak čišćenja često je rezultat kombinacije mehaničkih, kemijskih i temperaturnih učinaka.
1.2 Čimbenici koji utječu na učinak čišćenja
1.2.1 Količina adsorpcije između tla i metalne površine povezana je sa površinskom hrapavošću metala. Što je metalna površina grubija, to je jača adsorpcija između prljavštine i površine i teže je čišćenje. Oprema koja se koristi za proizvodnju hrane zahtijeva Ra <> karakteristike površinskog materijala opreme također utječu na adsorpciju između prljavštine i površine opreme. Na primjer, čišćenje sintetičkih materijala je posebno teško u usporedbi s čišćenjem nehrđajućeg čelika.
1.2.2 Karakteristike prljavštine takođe imaju određenu vezu s učinkom čišćenja. Očito je da je mnogo teže ukloniti presušenu staru prljavštinu nego ukloniti novu. Stoga, nakon završetka proizvodnog ciklusa, fermentor je potrebno očistiti što je prije moguće, što nije prikladno, te će se očistiti i sterilizirati prije sljedeće uporabe.
1.2.3 Snaga izbacivanja je još jedan glavni faktor koji utiče na efekat čišćenja. Bez obzira na cijev za ispiranje ili zid spremnika, učinak čišćenja je najbolji samo kad je tekućina za pranje u turbulentnom stanju. Stoga je potrebno učinkovito kontrolirati intenzitet ispiranja i protok tako da je površina uređaja dovoljno vlažna da osigura optimalan učinak čišćenja.
1.2.4. Djelotvornost samog sredstva za čišćenje ovisi o njegovoj vrsti (kiselina ili baza), aktivnosti i koncentraciji.
1.2.5 U većini slučajeva efekat čišćenja povećava se s povećanjem temperature. Veliki broj testova pokazao je da kada se utvrde vrsta i koncentracija sredstva za čišćenje, efekt čišćenja na 50 ° C 5 minuta i pranja na 20 ° C tokom 30 minuta je isti.
CIP čišćenje 2 fermentera
2.1CIP režim rada i njegov uticaj na efekat čišćenja
Najčešća metoda čišćenja koju koriste moderne pivare je čišćenje na mjestu (CIP), to je metoda čišćenja i sterilizacije opreme i cijevi bez rastavljanja dijelova ili okova opreme u zatvorenim uvjetima.
2.1.1 Veliki spremnici poput fermentora ne mogu se očistiti otopinom za čišćenje. Čišćenje fermentora na licu mjesta vrši se ciklusom pročišćavanja. Aparat za čišćenje ima dvije vrste fiksnog kugličnog pranja i rotacijski mlazni tip. Tekućina za pranje se raspršuje na unutarnju površinu spremnika kroz pročistač, a zatim tekućina za pranje teče niz zid spremnika. U normalnim okolnostima, tekućina za pranje stvara film pričvršćen na rezervoar. Na zidu rezervoara. Učinak ovog mehaničkog djelovanja je mali, a učinak čišćenja uglavnom se postiže kemijskim djelovanjem sredstva za čišćenje.
2.1.2 Čistač pranja sa fiksnom kuglom ima radni radijus od 2 m. Za horizontalne fermentere potrebno je ugraditi višestruko lomljivače. Tlak tekućine za pranje na izlazu mlaznice za čišćenje treba biti 0,2-0,3 MPa; za vertikalne fermentere I točka mjerenja tlaka na izlazu pumpe za pranje, ne samo gubitak tlaka uzrokovan otporom cjevovoda, već i utjecaj visine na tlak čišćenja.
2.1.3 Kad je tlak prenizak, radijus pročišćavača je mali, protok nije dovoljan, a raspršena tekućina za čišćenje ne može napuniti stijenku spremnika; kada je pritisak previsok, tečnost za čišćenje će stvoriti maglu i ne može formirati donji tok duž zida spremnika. Vodeni film ili prskana tekućina za čišćenje odbija se od stijenke spremnika, smanjujući učinak čišćenja.
2.1.4 Kad je oprema koju treba očistiti prljava i promjer spremnika je velik (d> 2m), obično se koristi rotacijski mlazni uređaj za povećanje radijusa pranja (0,3-0,7 MPa) za povećanje radijusa pranja i poboljšavaju radijus pranja. Mehaničko djelovanje ispiranja povećava učinak uklanjanja kamenca.
2.1.5 Rotacijski mlaznici mogu koristiti niži protok pročišćavajuće tekućine od kugličnog perača. Kako prolazi sredstvo za ispiranje, sredstvo za ispiranje koristi povrat tekućine da se naizmenično rotira, ispira i isprazni, poboljšavajući tako učinak čišćenja.
2.2 Procjena protoka tekućine za čišćenje
Kao što je gore spomenuto, fermentter prilikom čišćenja mora imati određeni intenzitet ispiranja i brzinu protoka. Da bi se osigurala dovoljna debljina sloja protoka tekućine i da bi se stvorio kontinuirani turbulentni protok, potrebno je obratiti pažnju na protok pumpe za čišćenje.
2.2.1 Postoje različite metode za procjenu protoka tekućine za čišćenje za čišćenje spremnika s okruglim dnom konusa. Tradicionalna metoda uzima u obzir samo obim rezervoara, a određuje se u rasponu od 1,5 do 3,5 m3 / m • h prema poteškoćama čišćenja (uglavnom donja granica malog spremnika i gornja granica velikog spremnika ). Kružni konusni dno rezervoara promjera 6,5 m ima obim oko 20 m. Ako se koristi 3m3 / m • h, protok tekućine za čišćenje je oko 60m3 / h.
2.2.2 Nova metoda procjenjivanja temelji se na činjenici da je količina metabolita (sedimenata) istaloženih po litri rashlađivanja piva tijekom fermentacije konstantna. Kada se promjer spremnika poveća, unutarnja površina jedinice po kapacitetu spremnika smanjuje se. Kao rezultat, povećava se količina prljavštine po jedinici površine, a protok tekućine za čišćenje mora se u skladu s tim povećati. Preporučljivo je koristiti 0,2 m3 / m2 • h. Fermenter kapaciteta 500 m3 i promjera 6,5 m ima unutrašnju površinu od oko 350 m2, a protok tekućine za čišćenje je oko 70 m3 / h.
3 najčešće korištene metode i postupci čišćenja fermentora
3.1 Prema temperaturi operacije čišćenja može se podijeliti na hladno čišćenje (normalna temperatura) i vruće čišćenje (grijanje). Kako bi uštedjeli vrijeme i oprali tekućinu, ljudi se često peru na višoj temperaturi; za sigurnost rada velikih rezervoara hladno čišćenje se često koristi za čišćenje velikih spremnika.
3.2 Prema vrsti sredstva za čišćenje može se podijeliti na kiselo čišćenje i alkalno čišćenje. Alkalno pranje je posebno pogodno za uklanjanje organskih zagađivača nastalih u sistemu, poput kvasca, proteina, smole hmelja, itd .; kiselo uklanjanje uglavnom je za uklanjanje anorganskih zagađivača nastalih u sistemu, poput kalcijevih soli, magnezijumovih soli, pivskog kamenja i slično.
