Anotacija: Fermentatorių mikrobų būklė turi didelę įtaką alaus kokybei.Švarumas ir sterilumas yra pagrindinis alaus gamybos higienos valdymo reikalavimas.Gera CIP sistema gali efektyviai išvalyti fermentatorių.Aptartos valymo mechanizmo, valymo būdo, valymo procedūros, valymo priemonės/sterilizanto parinkimo ir CIP sistemos veikimo kokybės problemos.
Pratarmė
Valymas ir sterilizavimas yra pagrindinis alaus gamybos darbas ir svarbiausia techninė priemonė alaus kokybei gerinti.Valymo ir sterilizavimo tikslas – kuo labiau pašalinti gamybos procese dėl vamzdžių ir įrenginių vidinės sienelės susidarančių nešvarumų bei pašalinti gedimo mikroorganizmų grėsmę alaus virimui.Tarp jų fermentacijos gamykloje keliami aukščiausi reikalavimai mikroorganizmams, o valymo ir sterilizavimo darbai sudaro daugiau nei 70% viso darbo.Šiuo metu fermentatoriaus tūris didėja ir didėja, o medžiagų tiekimo vamzdis vis ilgėja, o tai sukelia daug sunkumų valant ir sterilizuojant.Kaip tinkamai ir efektyviai išvalyti ir sterilizuoti fermentatorių, kad būtų patenkinti dabartiniai „grynieji biocheminiai“ alaus poreikiai ir atitiktų vartotojų reikalavimus gaminių kokybei, turėtų labai vertinti alaus daryklos darbuotojai.
1 valymo mechanizmas ir susiję veiksniai, turintys įtakos valymo efektui
1.1 valymo mechanizmas
Alaus gamybos proceso metu įrangos paviršius, besiliečiantis su medžiaga, dėl įvairių priežasčių nusodins nešvarumus.Fermentatoriams užteršimo komponentai daugiausia yra mielės ir baltymų priemaišos, apyniai ir apynių dervos junginiai bei alaus akmenys.Dėl statinės elektros ir kitų veiksnių šie nešvarumai turi tam tikrą adsorbcijos energiją tarp fermentatoriaus vidinės sienelės paviršiaus.Akivaizdu, kad norint nuvaryti nešvarumus nuo bako sienelės, reikia sumokėti tam tikrą energijos kiekį.Ši energija gali būti mechaninė energija, tai yra vandens srauto šveitimo būdas su tam tikru smūgio stiprumu;taip pat gali būti naudojama cheminė energija, pvz., naudojant rūgštinę (arba šarminę) valymo priemonę nešvarumams atlaisvinti, įtrūkti ar ištirpinti ir taip palikti prilipusį paviršių;Tai šiluminė energija, tai yra didinant valymo temperatūrą, pagreitinant cheminę reakciją ir pagreitinant valymo procesą.Iš tikrųjų valymo procesas dažnai yra mechaninio, cheminio ir temperatūros poveikio rezultatas.
1.2 Valymo efektą įtakojantys veiksniai
1.2.1 Adsorbcijos tarp dirvožemio ir metalo paviršiaus kiekis priklauso nuo metalo paviršiaus šiurkštumo.Kuo šiurkštesnis metalo paviršius, tuo stipresnė adsorbcija tarp nešvarumų ir paviršiaus, jį sunkiau nuvalyti.Maisto gamybai naudojama įranga reikalauja Ra<1μm;įrangos paviršiaus medžiagos savybės taip pat turi įtakos adsorbcijai tarp nešvarumų ir įrangos paviršiaus.Pavyzdžiui, sintetinių medžiagų valymas yra ypač sudėtingas, palyginti su nerūdijančio plieno valymu.
1.2.2 Purvo savybės taip pat turi tam tikrą ryšį su valymo efektu.Akivaizdu, kad nusausintus senus nešvarumus pašalinti daug sunkiau, nei pašalinti naują.Todėl, pasibaigus gamybos ciklui, fermentatorius turi būti išvalytas kuo greičiau, o tai nėra patogu, o prieš kitą naudojimą jis bus išvalytas ir sterilizuotas.
1.2.3 Šveitimo stiprumas yra dar vienas svarbus veiksnys, turintis įtakos valymo efektui.Nepriklausomai nuo nuplovimo vamzdžio ar rezervuaro sienelės, valymo efektas yra geriausias tik tada, kai plovimo skystis yra turbulentinės būsenos.Todėl būtina efektyviai kontroliuoti plovimo intensyvumą ir srautą, kad prietaiso paviršius būtų pakankamai sudrėkęs, kad būtų užtikrintas optimalus valymo efektas.
1.2.4 Pačios valymo priemonės efektyvumas priklauso nuo jos rūšies (rūgšties ar bazės), aktyvumo ir koncentracijos.
1.2.5 Daugeliu atvejų valymo efektas didėja didėjant temperatūrai.Daugybė bandymų parodė, kad nustačius valymo priemonės tipą ir koncentraciją, valymo 50 °C temperatūroje 5 min. ir plovimo 20 °C temperatūroje 30 min. poveikis yra toks pat.
2 fermentatoriaus CIP valymas
2.1CIP veikimo režimas ir jo poveikis valymo efektui
Dažniausias šiuolaikinių alaus daryklų naudojamas valymo būdas yra valymas vietoje (CIP), tai yra įrangos ir vamzdynų valymo ir sterilizavimo būdas, neišardant įrangos dalių ar jungiamųjų detalių uždaromis sąlygomis.
2.1.1 Didelių talpyklų, tokių kaip fermentatoriai, negalima valyti valymo tirpalu.Fermentatoriaus valymas in situ atliekamas per šveitimo ciklą.Šveitiklis turi dviejų tipų fiksuotą rutulinį plovimo tipą ir rotacinį purkštuką.Plovimo skystis per šveitiklį purškiamas ant bako vidinio paviršiaus, o tada plovimo skystis nuteka bako sienele.Įprastomis aplinkybėmis plovimo skystis sudaro plėvelę, pritvirtintą prie bako.Ant rezervuaro sienelės.Šio mechaninio poveikio poveikis yra nedidelis, o valymo efektas daugiausia pasiekiamas cheminiu valymo priemonės poveikiu.
2.1.2 Fiksuoto rutulinio plovimo tipo šveitiklio darbinis spindulys yra 2 m.Horizontaliems fermentatoriams turi būti sumontuoti keli šveitikliai.Plovimo skysčio slėgis šveitimo antgalio išleidimo angoje turi būti 0,2-0,3 MPa;vertikaliems fermentatoriams Ir slėgio matavimo taškas plovimo siurblio išleidimo angoje, ne tik slėgio nuostoliai, atsirandantys dėl vamzdyno pasipriešinimo, bet ir aukščio įtaka valymo slėgiui.
2.1.3 Kai slėgis per mažas, šveitiklio veikimo spindulys yra mažas, srauto greitis nėra pakankamas, o purškiamas valymo skystis negali užpildyti bako sienelės;kai slėgis yra per didelis, valymo skystis sudarys rūką ir negalės tekėti žemyn išilgai bako sienelės.Vandens plėvelė arba išpurkštas valymo skystis atsimuša nuo bako sienelės ir sumažina valymo efektą.
2.1.4 Kai valoma įranga yra nešvari, o bako skersmuo yra didelis (d>2m), paprastai naudojamas rotacinis purkštukas, kad padidintų plovimo spindulį (0,3-0,7 MPa), kad padidintų plovimo spindulį ir padidinkite skalbimo spindulį.Dėl mechaninio skalavimo poveikio padidėja nukalkinimo efektas.
2.1.5 Rotaciniai purkštukai gali naudoti mažesnį valymo skysčio srautą nei rutulinė poveržlė.Kai prateka skalavimo terpė, šveitiklis naudoja skysčio atatranką, kad sukasi, pakaitomis nuplaunamas ir ištuštinamas, taip pagerindamas valymo efektą.
2.2 Valymo skysčio srauto įvertinimas
Kaip minėta aukščiau, valant fermentatorius turi turėti tam tikrą plovimo intensyvumą ir srautą.Norint užtikrinti pakankamą skysčio srauto sluoksnio storį ir formuoti nuolatinį turbulentinį srautą, būtina atkreipti dėmesį į valymo siurblio debitą.
2.2.1 Valymo skysčio, skirto apvaliojo kūgio dugno bakams valyti, srauto greičio įvertinimo metodai yra skirtingi.Taikant tradicinį metodą atsižvelgiama tik į rezervuaro perimetrą ir jis nustatomas nuo 1,5 iki 3,5 m3/m•h, atsižvelgiant į valymo sudėtingumą (paprastai mažo rezervuaro apatinė riba ir didelės talpos viršutinė riba). ).Apvalaus kūgio dugno bako, kurio skersmuo yra 6,5 m, perimetras yra apie 20 m.Jei naudojamas 3m3/m•h, valymo skysčio srautas yra apie 60m3/h.
2.2.2 Naujasis įvertinimo metodas pagrįstas tuo, kad fermentacijos metu viename litre aušinimo misos nusodintų metabolitų (nuosėdų) kiekis yra pastovus.Kai bako skersmuo didėja, vidinis paviršiaus plotas, tenkantis talpos vienetui, mažėja.Dėl to padidėja nešvarumų kiekis ploto vienete ir atitinkamai reikia padidinti valymo skysčio srautą.Rekomenduojama naudoti 0,2 m3/m2•val.500 m3 talpos ir 6,5 m skersmens fermentatoriaus vidinis paviršiaus plotas yra apie 350 m2, o valymo skysčio debitas apie 70 m3/val.
3 dažniausiai naudojami fermentatorių valymo metodai ir procedūros
3.1 Pagal valymo veikimo temperatūrą jį galima suskirstyti į šaltą valymą (normali temperatūra) ir karštą valymą (šildymą).Norėdami sutaupyti laiko ir skalbimo skysčio, žmonės dažnai skalbia aukštesnėje temperatūroje;didelių rezervuarų operacijų saugumui šaltas valymas dažnai naudojamas didelių rezervuarų valymui.
3.2 Pagal naudojamos valymo priemonės tipą ją galima suskirstyti į rūgštinį ir šarminį valymą.Šarminis plovimas ypač tinka norint pašalinti sistemoje susidariusius organinius teršalus, tokius kaip mielės, baltymai, apynių derva ir kt.;marinavimas daugiausia skirtas pašalinti sistemoje susidarančius neorganinius teršalus, tokius kaip kalcio druskos, magnio druskos, alaus akmenys ir pan.
Paskelbimo laikas: 2020-10-30