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如何選擇適合自己啤酒廠的CIP清洗系統(tǒng)?

作者:山東天泰 人氣: 發(fā)布日期: 2022-11-16
信息摘要:
過(guò)去,傳統(tǒng)的清洗方法需拆卸管道,用手工以刷子清洗,再用水沖去污垢。這種清洗方法,勞動(dòng)強(qiáng)度大,費(fèi)時(shí)而且難以達(dá)到無(wú)菌要求。目前,國(guó)內(nèi)大中小型啤酒廠均普遍采用CPI原位清洗法,其優(yōu)越性是不需拆卸管路和設(shè)備,清洗液和被清洗的設(shè)備、管路用固定管路連接,形成密閉系統(tǒng),然后進(jìn)行循環(huán)清洗,代替了手工操作,并使全部清洗過(guò)程往自動(dòng)化和程序控制過(guò)渡,清洗效果較過(guò)去有飛躍的發(fā)展。同時(shí),由于人不需進(jìn)入容器內(nèi),也容易做到無(wú)菌。

在啤酒釀造過(guò)程中,除了工藝方法,最重要的就是清潔問(wèn)題了。啤酒的釀造、調(diào)節(jié)和儲(chǔ)存在必須經(jīng)常清潔的大型不銹鋼罐中進(jìn)行,清潔做不好,啤酒的質(zhì)量也無(wú)法保證。
 
微生物在工廠的環(huán)境和設(shè)備中穩(wěn)定存在。我們不僅在談?wù)摥h(huán)境中的微生物,而且還包括那些隨原材料引入 的微生物:谷物、葡萄、糖蜜等都有天然的微生物。幸運(yùn)的是,由于溫度和乙醇濃度高,致病微生物無(wú)法在生產(chǎn)階段存活下來(lái)。但是,它們會(huì)對(duì)我們的產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。 
細(xì)菌
談?wù)揅IP系統(tǒng)肯定要提及細(xì)菌。許多細(xì)菌都能在原料處理和發(fā)酵階段存活下來(lái)并茁壯成長(zhǎng),主要的是乳酸菌 (LAB),特別是乳桿菌(棒狀)和片球菌(圓形)。
在某些烈酒(威士忌、朗姆酒)的生產(chǎn)中,乳酸菌的存在對(duì)于某些風(fēng)味的產(chǎn)生是必不可少的,但過(guò)量的乳酸菌會(huì)導(dǎo)致發(fā)酵過(guò)程中 pH 值降低,進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)酵減慢或受阻,引發(fā)產(chǎn)量下降和出現(xiàn)不良?xì)馕丁?br />野生酵母
我們所說(shuō)的“野生酵母”是指任何沒(méi)有被特意接種到發(fā)酵培養(yǎng)基中的酵母。這也可以包括其他過(guò)程中使用的其他酵母菌株。
這些不同的酵母會(huì)導(dǎo)致:

  • 在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生不同的香氣
  • 有不同的發(fā)酵產(chǎn)率
  • 干擾和抑制實(shí)際發(fā)酵過(guò)程

幸運(yùn)的是,我們不需要消滅所有的微生物。我們可以簡(jiǎn)單地將它們的數(shù)量減少到與過(guò)程效率和產(chǎn)品質(zhì)量相適應(yīng)的水平,并保持這個(gè)水平穩(wěn)定。 
清潔的目的不僅是要去除微生物,還要去除設(shè)備和管道中任何可用的營(yíng)養(yǎng)源。
 
CIP清洗過(guò)程
 
過(guò)去,傳統(tǒng)的清洗方法需拆卸管道,用手工以刷子清洗,再用水沖去污垢。這種清洗方法,勞動(dòng)強(qiáng)度大,費(fèi)時(shí)而且難以達(dá)到無(wú)菌要求。目前,國(guó)內(nèi)大中小型啤酒廠均普遍采用CPI原位清洗法,其優(yōu)越性是不需拆卸管路和設(shè)備,清洗液和被清洗的設(shè)備、管路用固定管路連接,形成密閉系統(tǒng),然后進(jìn)行循環(huán)清洗,代替了手工操作,并使全部清洗過(guò)程往自動(dòng)化和程序控制過(guò)渡,清洗效果較過(guò)去有飛躍的發(fā)展。同時(shí),由于人不需進(jìn)入容器內(nèi),也容易做到無(wú)菌。
CIP清洗系統(tǒng)一般用于清洗罐體和管路,根據(jù)廠家的不同要求,可配備熱水罐、堿水罐、酸罐、消毒液罐等。罐體通常由含有耐腐蝕合金的奧氏體不銹鋼制成,例如 AISI 304、316 或 316L,焊縫拋砂光帶。如今的CIP清洗系統(tǒng)自動(dòng)化程度也越來(lái)越高,可對(duì)溫度、液位、濃度、流量進(jìn)行全自動(dòng)控制。
啤酒廠 CIP 系統(tǒng)的清潔順序由多個(gè)步驟組成,包括用水預(yù)沖洗、酸和/或堿性清洗溶液循環(huán)、在清洗循環(huán)之間用水進(jìn)一步?jīng)_洗、消毒溶液循環(huán)、最終沖洗用淡水,在某些情況下以干燥循環(huán)結(jié)束。
 
CIP 系統(tǒng)的有效性
取決于四個(gè)因素:機(jī)械作用、化學(xué)作用、溫度、就地清洗時(shí)間。
機(jī)械作用
通過(guò)壓力作用或產(chǎn)生湍流來(lái)物理去除污染物。隨著機(jī)械作用的增加,清潔變得更加有效和快速。在蒸餾、葡萄酒釀造和啤酒釀造中,通過(guò)高速將清洗液沖到管道中并在罐中使用高壓清洗噴嘴來(lái)完成沖洗。
化學(xué)作用
清潔化學(xué)品的類型、配方和濃度很重要。如果添加能增加潤(rùn)濕性和螯合作用的化合物,清潔劑會(huì)更有效(即結(jié)合可能導(dǎo)致結(jié)垢的金屬離子的能力)。 
溫度
溫度過(guò)高可能會(huì)導(dǎo)致溶解固體的分解和沉淀。使用洗滌劑的正確溫度可最大限度地提高其有效性。 
清洗時(shí)間
時(shí)間通常是最寶貴的資源,必須最大限度地延長(zhǎng)生產(chǎn)時(shí)間。因此,通常通過(guò)增加CIP系統(tǒng)其他三個(gè)因素的影響來(lái)補(bǔ)償對(duì)快速清潔周期的時(shí)間的盡可能縮短。 
 
CIP系統(tǒng)在選擇上的注意事項(xiàng)
集中式安裝與分布式安裝:首先,必須考慮工廠的規(guī)模,都哪些設(shè)備或釀造過(guò)程需要CIP系統(tǒng)清潔,要清潔的設(shè)備容量和總?cè)萘渴嵌啻蟆R源藖?lái)確定CIP系統(tǒng)大小的選擇。其次,有必要評(píng)估單個(gè)集中式CIP站的管理效益和經(jīng)濟(jì)效益。或者,也可以購(gòu)置多個(gè)較小的CIP站布局在要清潔的設(shè)備附近。
一次性CIP與重復(fù)使用CIP:在一次性方案中,清潔和沖洗溶液不會(huì)像多用途方案中那樣再回收、循環(huán)和重復(fù)使用。
 
在更復(fù)雜的情況下,3D 建模和 CFD(計(jì)算流體動(dòng)力學(xué))研究等工具有助于了解 CIP 對(duì)管道和設(shè)備清潔度的影響。

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