개요 : 발효기의 미생물 상태는 맥주의 품질에 큰 영향을 미칩니다. 깨끗하고 살균 된 제품은 맥주 생산의 위생 관리를위한 기본 요건입니다. 우수한 CIP 시스템으로 발효기를 효과적으로 세척 할 수 있습니다. 세정 메커니즘, 세정 방법, 세정 절차, 세정제 / 살균제 선택 및 CIP 시스템의 작동 품질 문제가 논의되었다.
머리말
청소 및 살균은 맥주 생산의 기본 작업이며 맥주 품질을 향상시키는 가장 중요한 기술적 조치입니다. 세척 및 살균의 목적은 생산 공정 중에 파이프와 장비의 내벽에서 생성 된 먼지를 가능한 한 많이 제거하고 미생물이 맥주 양조에 끼치는 위협을 제거하는 것입니다. 그 중 발효 공장은 미생물에 대한 요구가 가장 높으며 세척 및 살균 작업은 전체 작업의 70 % 이상을 차지합니다. 현재, 발효기의 체적은 점점 더 커지고 있으며 물질 전달 관은 점점 길어지고있어 세척 및 살균에 많은 어려움을 겪고 있습니다. 맥주의 현재 "순수 생화학 적"요구를 충족시키고 제품 품질에 대한 소비자의 요구 사항을 충족시키기 위해 발효기를 적절하고 효과적으로 소독하고 멸균하는 방법은 맥주 양조업자에 의해 매우 가치있게 평가되어야합니다.
1 세정 효과에 영향을주는 세정기구 및 관련 요인
1.1 세척 메커니즘
맥주 생산 과정에서 재료와 접촉하는 장비의 표면은 여러 가지 이유로 약간의 먼지를 묻을 것입니다. 발효기의 경우 오염 요소는 주로 효모 및 단백질 불순물, 홉 및 홉 수지 화합물 및 맥주 돌입니다. 정전기 및 기타 요인으로 인해 이러한 먼지는 발효기의 내벽 표면 사이에 일정한 흡착 에너지를 갖습니다. 분명히, 탱크 벽에서 흙을 몰아 내기 위해서는 일정량의 에너지를 지불해야합니다. 이 에너지는 기계적 에너지, 즉 특정 충격 강도를 갖는 수류 스크러빙 방법 일 수있다. 산성 (또는 알칼리성) 세정제를 사용하여 흙을 풀거나 균열 또는 용해시켜 부착 된 표면을 남기는 것과 같은 화학 에너지도 사용할 수 있습니다. 이는 열에너지로서, 즉 세정 온도를 높이고 화학 반응 속도를 높이고 세정 공정 속도를 높임으로써 가능합니다. 사실, 세정 공정은 종종 기계적, 화학적 및 온도 적 효과의 조합의 결과입니다.
1.2 세척 효과에 영향을 미치는 요소
1.2.1 토양과 금속 표면 사이의 흡착 량은 금속의 표면 거칠기와 관련이있다. 금속 표면이 거칠수록 흙과 표면 사이의 흡착력이 강해지며 청소가 더 어려워집니다. 식품 생산에 사용되는 장비는 Ra <> 장비의 표면 재질의 특성은 먼지와 장비 표면 사이의 흡착에도 영향을 미칩니다. 예를 들어, 합성 물질의 세정은 스테인레스 스틸 세정에 비해 특히 어렵습니다.
1.2.2 먼지의 특성은 또한 세정 효과와 일정한 관계가있다. 분명히, 건조 된 낡은 오물을 제거하는 것보다 새로운 오물을 제거하는 것이 훨씬 더 어렵습니다. 따라서 생산주기가 완료된 후, 발효기는 가능한 한 빨리 세척되어야하며, 이는 편리하지 않으며, 다음 사용 전에 세척되고 멸균 될 것입니다.
1.2.3 정련 강도는 정화 효과에 영향을 미치는 또 다른 주요 요인이다. 세척 파이프 또는 탱크 벽에 관계없이 세척 효과는 세척액이 난류 상태에있을 때만 최상의 효과를 발휘합니다. 따라서, 장치의 표면이 최적의 세정 효과를 보장하기에 충분히 습윤되도록 플러싱 강도 및 유속을 효과적으로 제어 할 필요가있다.
1.2.4 세척제 자체의 효능은 그 종류 (산 또는 염기), 활성 및 농도에 따라 달라진다.
1.2.5 대부분의 경우 온도 상승에 따라 세척 효과가 증가합니다. 많은 종류의 테스트 결과에 따르면 세척제의 종류와 농도를 결정할 때 50 ° C에서 5 분간 세척하고 20 ° C에서 30 분간 세척하는 효과는 같습니다.
2 발효기 CIP 세척
2.1CIP 동작 모드 및 세정 효과에 미치는 영향
현대식 양조장에서 가장 일반적으로 사용되는 세척 방법은 밀폐 된 상태에서 장비의 부품 또는 부속품을 분해하지 않고 장비 및 배관을 청소하고 멸균하는 방법 인 CIP (Cleaning in place)입니다.
2.1.1 발효기와 같은 대형 용기는 세제로는 세척 할 수 없다. 발효기의 현장 세정은 세정기 사이클을 통해 수행됩니다. 스크러버에는 고정 볼 세척 유형과 로타리 제트 유형의 두 가지 유형이 있습니다. 세정액은 세정기를 통해 탱크의 내부 표면 상에 분무되고, 세척액은 탱크 벽을 따라 유동한다. 정상적인 상황에서 세척액은 탱크에 부착 된 필름을 형성합니다. 탱크 벽에. 이 기계적 작용의 효과는 작으며 세정 효과는 주로 세정제의 화학 작용에 의해 달성됩니다.
2.1.2 고정식 볼 세정 형 세정기의 작동 반경은 2m이다. 수평 발효기의 경우 여러 개의 세정기가 설치되어야합니다. 스크러버 노즐의 출구에서의 세정액의 압력은 0.2-0.3 MPa이어야한다. 수직 발효기 및 세척 펌프의 출구에서의 압력 측정 포인트, 파이프 라인의 저항에 의해 야기되는 압력 손실뿐만 아니라 세척 압력에 대한 높이의 영향.
2.1.3 압력이 너무 낮 으면, 세정기의 작동 반경이 작고, 유속이 충분하지 않으며, 분사 된 세정액이 탱크 벽을 채울 수 없습니다. 압력이 너무 높으면, 세정액은 미스트를 형성하고 탱크 벽을 따라 하향 류를 형성 할 수 없다. 수막 또는 분사 된 세정액이 탱크 벽에서 튀어 나와 세정 효과가 감소합니다.
2.1.4 세척 할 장비가 더럽고 탱크의 직경이 큰 경우 (d> 2m), 세척 반경을 늘리기 위해 회전식 분사식 세정기가 일반적으로 사용됩니다 (0.3-0.7MPa). 세척 반경을 향상시킵니다. 린스의 기계적 작용은 스케일 제거 효과를 증가시킵니다.
2.1.5 로터리 제트 세정기는 볼 와셔보다 낮은 퍼지 유체 유속을 사용할 수있다. 세정 매체가 통과 할 때, 세정기는 유체의 반동을 이용하여 회전, 세정 및 비우기를 번갈아 가며 세정 효과를 개선합니다.
2.2 세정 유체 흐름의 추정
위에서 언급했듯이 발효기는 세척시 일정한 세척 강도와 유속을 가져야합니다. 유체 유동층의 충분한 두께를 확보하고 연속적인 난류를 형성하기 위해서는 세정 펌프의 유속에주의 할 필요가있다.
2.2.1 둥근 원뿔형 바닥 탱크를 세척하기위한 세정액의 유속을 산정하는 데는 여러 가지 방법이있다. 전통적인 방법은 탱크의 둘레만을 고려한 것으로 세척의 어려움에 따라 1.5에서 3.5 m3 / m • h 범위로 결정됩니다 (일반적으로 소형 탱크의 하한 및 대형 탱크의 상한 ). 직경 6.5m의 원형 원추형 탱크는 원주가 약 20m입니다. 3m3 / m • h를 사용하는 경우 세정액의 유속은 약 60m3 / h입니다.
2.2.2 새로운 추정 방법은 발효 중 냉각 찌꺼기 1 리터당 침전되는 대사 산물 (퇴적물)의 양이 일정하다는 사실에 근거한다. 탱크의 직경이 증가하면 단위 탱크 용량 당 내부 표면적이 감소합니다. 그 결과, 단위 면적당의 오물 부착량이 증가하고, 그에 따라 세정액의 유속을 증가 시켜야만한다. 0.2 m3 / m2 • h를 사용하는 것이 좋습니다. 용량 500 m3 및 직경 6.5 m의 발효기는 약 350 m2의 내부 표면적을 가지며, 세정액의 유속은 약 70 m3 / h이다.
발효기 세척에 일반적으로 사용되는 3 가지 방법 및 절차
3.1 세척 작업 온도에 따라 냉 (常温)와 고온 (온열)으로 나눌 수 있습니다. 시간을 절약하고 액체를 씻으려면 사람들은 종종 더 높은 온도에서 씻으십시오. 대형 탱크 작동의 안전성을 위해 대형 탱크를 청소할 때 냉기 대 기가 자주 사용됩니다.
3.2 사용 된 세제 종류에 따라 산성 세제와 알칼리 세제로 구분할 수 있습니다. 알칼리 세정은 시스템에서 생성 된 유기 오염 물질, 예를 들어 효모, 단백질, 홉 수지 등을 제거하는 데 특히 적합합니다. 침산은 주로 칼슘 염, 마그네슘 염, 맥주 돌 등과 같은 시스템에서 생성 된 무기 오염물을 제거하는 것이다.
