การทำความสะอาดถังหมักเบียร์

บทคัดย่อ: สถานะจุลินทรีย์ของถังหมักมีผลกระทบอย่างมากต่อคุณภาพของเบียร์ สะอาดและปราศจากเชื้อเป็นข้อกำหนดขั้นพื้นฐานสำหรับการจัดการสุขอนามัยในการผลิตเบียร์ ระบบ CIP ที่ดีสามารถทำความสะอาดถังหมักได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปัญหาของกลไกการทำความสะอาดวิธีการทำความสะอาดขั้นตอนการทำความสะอาดการเลือกใช้สารทำความสะอาด / สารฆ่าเชื้อและคุณภาพการทำงานของระบบ CIP

คำนำ

การทำความสะอาดและการทำหมันเป็นงานพื้นฐานของการผลิตเบียร์และมาตรการทางเทคนิคที่สำคัญที่สุดในการปรับปรุงคุณภาพเบียร์ จุดประสงค์ของการทำความสะอาดและฆ่าเชื้อคือการกำจัดสิ่งสกปรกที่เกิดจากผนังด้านในของท่อและอุปกรณ์ในระหว่างกระบวนการผลิตมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และเพื่อกำจัดการคุกคามของจุลินทรีย์ที่เน่าเสียต่อการผลิตเบียร์ ในหมู่พวกเขาโรงงานหมักมีความต้องการสูงสุดสำหรับจุลินทรีย์และงานทำความสะอาดและฆ่าเชื้อคิดเป็นกว่า 70% ของงานทั้งหมด ในปัจจุบันปริมาณของถังหมักมีขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ และท่อลำเลียงวัสดุก็เริ่มยาวขึ้นเรื่อย ๆ ซึ่งทำให้การทำความสะอาดและการทำหมันยากขึ้น วิธีการทำความสะอาดและฆ่าเชื้ออย่างถูกต้องและมีประสิทธิภาพเพื่อให้ตรงกับความต้องการ "ชีวเคมีบริสุทธิ์" ในปัจจุบันของเบียร์และตอบสนองความต้องการของผู้บริโภคสำหรับคุณภาพของผลิตภัณฑ์

1 กลไกการทำความสะอาดและปัจจัยที่เกี่ยวข้องที่มีผลต่อการทำความสะอาด

1.1 กลไกการทำความสะอาด

ในระหว่างกระบวนการผลิตเบียร์พื้นผิวของอุปกรณ์ที่สัมผัสกับวัสดุจะทำให้เกิดคราบสกปรกด้วยเหตุผลหลายประการ สำหรับถังหมักส่วนประกอบที่เป็นคราบส่วนใหญ่จะเป็นยีสต์และโปรตีนที่ไม่บริสุทธิ์สิ่งที่กระโดดและสารประกอบเรซินกระโดดและหินเบียร์ เนื่องจากไฟฟ้าสถิตย์และปัจจัยอื่น ๆ สิ่งสกปรกเหล่านี้มีพลังงานการดูดซับบางอย่างระหว่างพื้นผิวของผนังด้านในของถังหมัก เห็นได้ชัดว่าในการที่จะขับสิ่งสกปรกออกจากกำแพงถังจะต้องจ่ายพลังงานจำนวนหนึ่ง พลังงานนี้อาจเป็นพลังงานเชิงกลนั่นคือวิธีการขัดผิวด้วยการไหลของน้ำที่มีความต้านทานแรงกระแทกที่แน่นอน นอกจากนี้ยังสามารถใช้พลังงานเคมีเช่นการใช้สารทำความสะอาดที่เป็นกรด (หรืออัลคาไลน์) เพื่อคลายแตกหรือละลายสิ่งสกปรกจึงออกจากพื้นผิวที่แนบมา เป็นพลังงานความร้อนนั่นคือโดยการเพิ่มอุณหภูมิของการทำความสะอาดเร่งปฏิกิริยาทางเคมีและเร่งกระบวนการทำความสะอาด ในความเป็นจริงกระบวนการทำความสะอาดมักเป็นผลมาจากการรวมกันของผลกระทบทางกลเคมีและอุณหภูมิ

1.2 ปัจจัยที่มีผลต่อการทำความสะอาด

1.2.1 ปริมาณการดูดซับระหว่างดินกับพื้นผิวโลหะสัมพันธ์กับความขรุขระของพื้นผิวโลหะ ยิ่งพื้นผิวโลหะมีความแข็งมากเท่าไรการดูดซับที่มากขึ้นระหว่างสิ่งสกปรกกับพื้นผิวก็จะยิ่งมากขึ้นและยิ่งทำความสะอาดได้ยาก อุปกรณ์ที่ใช้สำหรับการผลิตอาหารต้องมี Ra <> ลักษณะของวัสดุพื้นผิวของอุปกรณ์ยังมีผลต่อการดูดซับระหว่างสิ่งสกปรกและพื้นผิวของอุปกรณ์ ยกตัวอย่างเช่นการทำความสะอาดวัสดุสังเคราะห์นั้นยากกว่าการทำความสะอาดสแตนเลสเป็นพิเศษ

1.2.2 ลักษณะของสิ่งสกปรกยังมีความสัมพันธ์บางอย่างกับผลการทำความสะอาด เห็นได้ชัดว่ามันเป็นการยากที่จะกำจัดสิ่งสกปรกเก่าที่แห้งกว่าการกำจัดสิ่งสกปรกออกใหม่ ดังนั้นหลังจากครบวงจรการผลิตแล้วถังหมักจะต้องทำความสะอาดโดยเร็วที่สุดซึ่งไม่สะดวกและจะต้องทำความสะอาดและฆ่าเชื้อก่อนใช้งานครั้งต่อไป

1.2.3 ความแข็งแกร่งของการกัดเซาะเป็นอีกปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการทำความสะอาด โดยไม่คำนึงถึงท่อชักโครกหรือผนังถังทำความสะอาดจะดีที่สุดก็ต่อเมื่อน้ำยาซักผ้าอยู่ในสภาพปั่นป่วน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องควบคุมความเข้มในการชะล้างและอัตราการไหลอย่างมีประสิทธิภาพเพื่อให้พื้นผิวของอุปกรณ์เปียกน้ำอย่างเพียงพอเพื่อให้แน่ใจว่าได้ผลการทำความสะอาดที่ดีที่สุด

1.2.4 ประสิทธิภาพของสารทำความสะอาดนั้นขึ้นอยู่กับชนิดของมัน (กรดหรือเบส) กิจกรรมและความเข้มข้น

1.2.5 ในกรณีส่วนใหญ่ผลการทำความสะอาดจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น การทดสอบจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าเมื่อกำหนดประเภทและความเข้มข้นของสารทำความสะอาดแล้วผลของการทำความสะอาดที่ 50 ° C เป็นเวลา 5 นาทีและการซักที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 30 นาทีเหมือนกัน

การทำความสะอาด CIP 2 ถัง

โหมดการทำงาน 2.1CIP และผลกระทบต่อการทำความสะอาด

วิธีการทำความสะอาดที่พบมากที่สุดที่ใช้โดยโรงกลั่นเบียร์สมัยใหม่คือการทำความสะอาดในสถานที่ (CIP) ซึ่งเป็นวิธีการทำความสะอาดและฆ่าเชื้ออุปกรณ์และท่อโดยไม่ต้องถอดชิ้นส่วนหรืออุปกรณ์ของอุปกรณ์ภายใต้สภาวะปิด

2.1.1 ภาชนะขนาดใหญ่เช่นถังหมักไม่สามารถทำความสะอาดด้วยน้ำยาทำความสะอาด การทำความสะอาดถังหมักแบบ in-situ จะดำเนินการผ่านวงจรเครื่องฟอก เครื่องฟอกมีสองประเภทของการล้างลูกคงที่และประเภทเจ็ทหมุน น้ำยาซักผ้าจะถูกฉีดพ่นลงบนพื้นผิวด้านในของถังผ่านเครื่องฟอกแล้วจากนั้นน้ำยาซักผ้าจะไหลลงสู่ผนังถัง ภายใต้สถานการณ์ปกติน้ำยาซักผ้าจะติดฟิล์มกับถัง บนผนังของถัง ผลของการกระทำเชิงกลนี้มีขนาดเล็กและผลการทำความสะอาดส่วนใหญ่เกิดจากการกระทำทางเคมีของสารทำความสะอาด

2.1.2 เครื่องขัดล้างลูกคงที่มีรัศมีการทำงาน 2 ม. สำหรับถังหมักแบบแนวนอนต้องติดตั้งตัวขัดหลายอัน ความดันของน้ำยาซักผ้าที่ทางออกของหัวฉีดถูควรเป็น 0.2-0.3 MPa สำหรับถังหมักในแนวตั้งและจุดตรวจวัดความดันที่ทางออกของปั๊มซักผ้าไม่เพียง แต่การสูญเสียความดันที่เกิดจากความต้านทานของท่อ แต่ยังมีอิทธิพลต่อความสูงในการทำความสะอาดแรงดัน

2.1.3 เมื่อความดันต่ำเกินไปรัศมีการกระทำของเครื่องฟอกมีขนาดเล็กอัตราการไหลไม่เพียงพอและน้ำยาทำความสะอาดที่พ่นแล้วไม่สามารถเติมผนังถังได้ เมื่อความดันสูงเกินไปของเหลวทำความสะอาดจะกลายเป็นหมอกและไม่สามารถไหลลงไปตามผนังถัง แผ่นฟิล์มน้ำหรือน้ำยาทำความสะอาดที่พ่นออกมาจะกระเด้งกลับมาจากผนังถังลดผลกระทบในการทำความสะอาด

2.1.4 เมื่ออุปกรณ์ที่จะทำความสะอาดสกปรกและเส้นผ่านศูนย์กลางของถังมีขนาดใหญ่ (d> 2m) เครื่องขัดถูแบบโรตารี่เจ็ทจะใช้เพื่อเพิ่มรัศมีการซัก (0.3-0.7 MPa) เพื่อเพิ่มรัศมีการซักและ เพิ่มรัศมีการซัก การกระทำเชิงกลของการล้างจะเพิ่มผลกระทบจากการขจัดคราบตะกรัน

2.1.5 เครื่องขัดแบบโรตารี่เจ็ทสามารถใช้อัตราการไหลของของไหลต่ำกว่าเครื่องซักผ้าบอล ในขณะที่สื่อกลางในการชะล้างผ่านเครื่องฟอกจะใช้การหดตัวของของไหลเพื่อหมุนล้างและระบายน้ำออกสลับกันซึ่งจะช่วยปรับปรุงผลการทำความสะอาด

2.2 การประมาณการไหลของน้ำยาทำความสะอาด

ดังกล่าวข้างต้นถังหมักจะต้องมีความเข้มล้างและอัตราการไหลบางอย่างเมื่อทำความสะอาด เพื่อให้แน่ใจว่ามีความหนาเพียงพอของชั้นการไหลของของไหลและเพื่อให้เกิดการไหลแบบปั่นป่วนอย่างต่อเนื่องจำเป็นต้องให้ความสนใจกับอัตราการไหลของปั๊มทำความสะอาด

2.2.1 มีวิธีการต่าง ๆ ในการประมาณอัตราการไหลของน้ำยาทำความสะอาดสำหรับการทำความสะอาดถังก้นทรงกลม วิธีดั้งเดิมนั้นใช้พิจารณาเส้นรอบวงของถังเท่านั้นและจะถูกกำหนดในช่วง 1.5 ถึง 3.5 m3 / m • h ตามความยากในการทำความสะอาด (โดยทั่วไปแล้วขีด จำกัด ล่างของถังขนาดเล็กและขีด จำกัด บนของถังขนาดใหญ่ ) ถังก้นทรงกรวยที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 6.5 ม. มีเส้นรอบวงประมาณ 20 เมตร หากใช้ 3m3 / m • h อัตราการไหลของน้ำยาทำความสะอาดจะอยู่ที่ประมาณ 60m3 / h

2.2.2 วิธีการประเมินแบบใหม่นั้นขึ้นอยู่กับปริมาณของสารเมตาโบไลท์ (ตะกอน) ที่ตกตะกอนต่อลิตรของการทำความเย็นสาโทในระหว่างการหมักเป็นค่าคงที่ เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางของรถถังเพิ่มขึ้นพื้นที่ผิวด้านในต่อความจุถังจะลดลง เป็นผลให้ปริมาณของสิ่งสกปรกต่อหน่วยพื้นที่เพิ่มขึ้นและอัตราการไหลของของเหลวทำความสะอาดจะต้องเพิ่มขึ้นตามลำดับ ขอแนะนำให้ใช้ 0.2 m3 / m2 • h ถังหมักที่มีความจุ 500 m3 และเส้นผ่านศูนย์กลาง 6.5 ม. มีพื้นที่ผิวภายในประมาณ 350 m2 และอัตราการไหลของของเหลวทำความสะอาดประมาณ 70 m3 / h

3 วิธีการและขั้นตอนที่ใช้กันทั่วไปสำหรับการทำความสะอาดถังหมัก

3.1 ตามอุณหภูมิการทำความสะอาดสามารถแบ่งออกเป็นการทำความสะอาดเย็น (อุณหภูมิปกติ) และการทำความร้อน (ความร้อน) เพื่อประหยัดเวลาและล้างของเหลวคนมักจะล้างที่อุณหภูมิสูงกว่า เพื่อความปลอดภัยในการใช้งานถังขนาดใหญ่การทำความสะอาดด้วยความเย็นมักใช้สำหรับการทำความสะอาดถังขนาดใหญ่

3.2 ตามประเภทของสารทำความสะอาดที่ใช้มันสามารถแบ่งออกเป็นการทำความสะอาดที่เป็นกรดและการทำความสะอาดอัลคาไลน์ การล้างอัลคาไลน์เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการกำจัดสารอินทรีย์ที่เกิดขึ้นในระบบเช่นยีสต์โปรตีนฮอปเรซิน ฯลฯ ดองเป็นส่วนใหญ่ในการลบสารอนินทรีที่เกิดขึ้นในระบบเช่นเกลือแคลเซียม, เกลือแมกนีเซียม, หินเบียร์, และอื่น ๆ