Resumo: O status microbiano dos fermentadores tem grande impacto na qualidade da cerveja.Limpo e estéril é o requisito básico para o gerenciamento de higiene na produção de cerveja.Um bom sistema CIP pode efetivamente limpar o fermentador.Os problemas de mecanismo de limpeza, método de limpeza, procedimento de limpeza, seleção de agente de limpeza/esterilizante e qualidade de operação do sistema CIP foram discutidos.
Prefácio
A limpeza e a esterilização são o trabalho básico da produção de cerveja e a medida técnica mais importante para melhorar a qualidade da cerveja.O objetivo da limpeza e esterilização é remover o máximo possível a sujeira gerada pela parede interna dos tubos e equipamentos durante o processo de produção e eliminar a ameaça de microrganismos deteriorantes na fabricação da cerveja.Entre eles, a planta de fermentação tem os maiores requisitos de microrganismos, sendo que o trabalho de limpeza e esterilização representa mais de 70% do trabalho total.Atualmente, o volume do fermentador está ficando cada vez maior, e o tubo de transporte de material está ficando cada vez mais longo, o que traz muitas dificuldades para limpeza e esterilização.Como limpar e esterilizar o fermentador de forma adequada e eficaz para atender às atuais necessidades “bioquímicas puras” da cerveja e atender aos requisitos do consumidor para a qualidade do produto deve ser altamente valorizado pelos cervejeiros.
1 mecanismo de limpeza e fatores relacionados que afetam o efeito de limpeza
1.1 mecanismo de limpeza
Durante o processo de produção da cerveja, a superfície do equipamento em contato com o material vai depositando alguma sujeira por diversos motivos.Para fermentadores, os componentes de incrustação são principalmente impurezas de levedura e proteína, lúpulo e compostos de resina de lúpulo e pedras de cerveja.Por causa da eletricidade estática e outros fatores, essas sujeiras têm uma certa energia de adsorção entre a superfície da parede interna do fermentador.Obviamente, para remover a sujeira da parede do tanque, uma certa quantidade de energia deve ser paga.Essa energia pode ser energia mecânica, ou seja, um método de lavagem com fluxo de água com uma certa resistência ao impacto;energia química também pode ser usada, como usar um agente de limpeza ácido (ou alcalino) para soltar, rachar ou dissolver a sujeira, deixando assim a superfície aderida;É energia térmica, ou seja, ao aumentar a temperatura da limpeza, acelerando a reação química e acelerando o processo de limpeza.Na verdade, o processo de limpeza é muitas vezes o resultado de uma combinação de efeitos mecânicos, químicos e de temperatura.
1.2 Fatores que afetam o efeito de limpeza
1.2.1 A quantidade de adsorção entre o solo e a superfície do metal está relacionada à rugosidade da superfície do metal.Quanto mais áspera a superfície do metal, mais forte é a adsorção entre a sujeira e a superfície e mais difícil é a limpeza.Equipamentos usados para produção de alimentos requerem Ra<1μm;as características do material da superfície do equipamento também afetam a adsorção entre a sujeira e a superfície do equipamento.Por exemplo, a limpeza de materiais sintéticos é particularmente difícil em comparação com a limpeza de aço inoxidável.
1.2.2 As características da sujeira também têm certa relação com o efeito de limpeza.Obviamente, é muito mais difícil remover a sujeira velha que secou do que remover a nova.Portanto, após a conclusão de um ciclo de produção, o fermentador deve ser limpo o mais rápido possível, o que não é conveniente, e será limpo e esterilizado antes do próximo uso.
1.2.3 A resistência à abrasão é outro fator importante que afeta o efeito de limpeza.Independentemente do tubo de descarga ou da parede do tanque, o efeito de limpeza é melhor apenas quando o líquido de lavagem está em um estado turbulento.Portanto, é necessário controlar eficazmente a intensidade de lavagem e a taxa de fluxo para que a superfície do dispositivo seja suficientemente molhada para garantir um efeito de limpeza ideal.
1.2.4 A eficácia do próprio agente de limpeza depende do seu tipo (ácido ou base), atividade e concentração.
1.2.5 Na maioria dos casos, o efeito de limpeza aumenta com o aumento da temperatura.Um grande número de testes mostrou que, quando o tipo e a concentração do agente de limpeza são determinados, o efeito da limpeza a 50 ° C por 5 min e da lavagem a 20 ° C por 30 min é o mesmo.
Limpeza CIP de 2 fermentadores
2.1 Modo de operação CIP e seu efeito no efeito de limpeza
O método de limpeza mais comum usado pelas cervejarias modernas é a limpeza no local (CIP), que é um método de limpeza e esterilização de equipamentos e tubulações sem desmontar as peças ou conexões do equipamento em condições fechadas.
2.1.1 Recipientes grandes, como fermentadores, não podem ser limpos por meio de uma solução de limpeza.A limpeza in situ do fermentador é realizada através de um ciclo de depuração.O purificador tem dois tipos de tipo de lavagem de bola fixa e tipo de jato rotativo.O líquido de lavagem é pulverizado na superfície interna do tanque através do depurador e, em seguida, o líquido de lavagem escorre pela parede do tanque.Em circunstâncias normais, o líquido de lavagem forma uma película aderida ao tanque.Na parede do tanque.O efeito dessa ação mecânica é pequeno e o efeito de limpeza é obtido principalmente pela ação química do agente de limpeza.
2.1.2 A lavadora de esferas fixas do tipo lavagem tem um raio de trabalho de 2 m.Para fermentadores horizontais, vários depuradores devem ser instalados.A pressão do líquido de lavagem na saída do bico do lavador deve ser de 0,2-0,3 MPa;para fermentadores verticais E o ponto de medição de pressão na saída da bomba de lavagem, não apenas a perda de pressão causada pela resistência da tubulação, mas também a influência da altura na pressão de limpeza.
2.1.3 Quando a pressão é muito baixa, o raio de ação do depurador é pequeno, a vazão não é suficiente e o líquido de limpeza pulverizado não consegue preencher a parede do tanque;quando a pressão é muito alta, o líquido de limpeza formará uma névoa e não poderá formar um fluxo descendente ao longo da parede do tanque.A película de água, ou o líquido de limpeza pulverizado, ricocheteia na parede do tanque, reduzindo o efeito de limpeza.
2.1.4 Quando o equipamento a ser limpo estiver sujo e o diâmetro do tanque for grande (d>2m), geralmente é usado um lavador tipo jato rotativo para aumentar o raio de lavagem (0,3-0,7 MPa) para aumentar o raio de lavagem e aumentar o raio de lavagem.A ação mecânica do enxágue aumenta o efeito de descalcificação.
2.1.5 As lavadoras de jato rotativo podem usar uma taxa de fluxo de fluido de purga menor do que uma lavadora de esferas.À medida que o meio de enxágue passa, o lavador usa o recuo do fluido para girar, lavando e esvaziando alternadamente, melhorando assim o efeito de limpeza.
2.2 Estimativa do fluxo do fluido de limpeza
Conforme mencionado acima, o fermentador precisa ter uma certa intensidade de descarga e taxa de fluxo durante a limpeza.Para garantir uma espessura suficiente da camada de fluxo de fluido e formar um fluxo turbulento contínuo, é necessário prestar atenção à vazão da bomba de limpeza.
2.2.1 Existem diferentes métodos para estimar a vazão do fluido de limpeza para a limpeza de tanques de fundo cônico redondo.O método tradicional considera apenas a circunferência do tanque, sendo determinada na faixa de 1,5 a 3,5 m3/m•h de acordo com a dificuldade de limpeza (geralmente o limite inferior do tanque pequeno e o limite superior do tanque grande ).Um tanque circular de fundo cônico com um diâmetro de 6,5m tem uma circunferência de cerca de 20m.Se for usado 3m3/m•h, a taxa de fluxo do fluido de limpeza é de cerca de 60m3/h.
2.2.2 O novo método de estimativa é baseado no fato de que a quantidade de metabólitos (sedimentos) precipitados por litro de mosto resfriado durante a fermentação é constante.Quando o diâmetro do tanque aumenta, a área de superfície interna por unidade de capacidade do tanque diminui.Como resultado, a quantidade de carga de sujeira por unidade de área aumenta e a taxa de fluxo do líquido de limpeza deve ser aumentada de acordo.Recomenda-se a utilização de 0,2 m3/m2•h.Um fermentador com capacidade de 500 m3 e diâmetro de 6,5 m tem uma área de superfície interna de cerca de 350 m2 e a vazão do líquido de limpeza é de cerca de 70 m3/h.
3 métodos e procedimentos comumente usados para limpar fermentadores
3.1 De acordo com a temperatura da operação de limpeza, ela pode ser dividida em limpeza a frio (temperatura normal) e limpeza a quente (aquecimento).Para economizar tempo e lavar o líquido, as pessoas costumam lavar a uma temperatura mais alta;para a segurança das operações em grandes tanques, a limpeza a frio é freqüentemente usada para limpar grandes tanques.
3.2 De acordo com o tipo de agente de limpeza utilizado, ele pode ser dividido em limpeza ácida e limpeza alcalina.A lavagem alcalina é especialmente indicada para a remoção de poluentes orgânicos gerados no sistema, como levedura, proteína, resina de lúpulo, etc.;a decapagem é principalmente para remover poluentes inorgânicos gerados no sistema, como sais de cálcio, sais de magnésio, pedras de cerveja e similares.
Horário da postagem: 30 de outubro de 2020