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如何选择适合自己啤酒厂的CIP清洗系统?

作者:山东天泰 人气: 发布日期: 2022-11-16
信息摘要:
过去,传统的清洗方法需拆卸管道,用手工以刷子清洗,再用水冲去污垢。这种清洗方法,劳动强度大,费时而且难以达到无菌要求。目前,国内大中小型啤酒厂均普遍采用CPI原位清洗法,其优越性是不需拆卸管路和设备,清洗液和被清洗的设备、管路用固定管路连接,形成密闭系统,然后进行循环清洗,代替了手工操作,并使全部清洗过程往自动化和程序控制过渡,清洗效果较过去有飞跃的发展。同时,由于人不需进入容器内,也容易做到无菌。

在啤酒酿造过程中,除了工艺方法,最重要的就是清洁问题了。啤酒的酿造、调节和储存在必须经常清洁的大型不锈钢罐中进行,清洁做不好,啤酒的质量也无法保证。
 
微生物在工厂的环境和设备中稳定存在。我们不仅在谈论环境中的微生物,而且还包括那些随原材料引入 的微生物:谷物、葡萄、糖蜜等都有天然的微生物。幸运的是,由于温度和乙醇浓度高,致病微生物无法在生产阶段存活下来。但是,它们会对我们的产品质量产生严重影响。 
细菌
谈论CIP系统肯定要提及细菌。许多细菌都能在原料处理和发酵阶段存活下来并茁壮成长,主要的是乳酸菌 (LAB),特别是乳杆菌(棒状)和片球菌(圆形)。
在某些烈酒(威士忌、朗姆酒)的生产中,乳酸菌的存在对于某些风味的产生是必不可少的,但过量的乳酸菌会导致发酵过程中 pH 值降低,进而导致发酵减慢或受阻,引发产量下降和出现不良气味。
野生酵母
我们所说的“野生酵母”是指任何没有被特意接种到发酵培养基中的酵母。这也可以包括其他过程中使用的其他酵母菌株。
这些不同的酵母会导致:

  • 在发酵过程中产生不同的香气
  • 有不同的发酵产率
  • 干扰和抑制实际发酵过程

幸运的是,我们不需要消灭所有的微生物。我们可以简单地将它们的数量减少到与过程效率和产品质量相适应的水平,并保持这个水平稳定。 
清洁的目的不仅是要去除微生物,还要去除设备和管道中任何可用的营养源。
 
CIP清洗过程
 
过去,传统的清洗方法需拆卸管道,用手工以刷子清洗,再用水冲去污垢。这种清洗方法,劳动强度大,费时而且难以达到无菌要求。目前,国内大中小型啤酒厂均普遍采用CPI原位清洗法,其优越性是不需拆卸管路和设备,清洗液和被清洗的设备、管路用固定管路连接,形成密闭系统,然后进行循环清洗,代替了手工操作,并使全部清洗过程往自动化和程序控制过渡,清洗效果较过去有飞跃的发展。同时,由于人不需进入容器内,也容易做到无菌。
CIP清洗系统一般用于清洗罐体和管路,根据厂家的不同要求,可配备热水罐、碱水罐、酸罐、消毒液罐等。罐体通常由含有耐腐蚀合金的奥氏体不锈钢制成,例如 AISI 304、316 或 316L,焊缝抛砂光带。如今的CIP清洗系统自动化程度也越来越高,可对温度、液位、浓度、流量进行全自动控制。
啤酒厂 CIP 系统的清洁顺序由多个步骤组成,包括用水预冲洗、酸和/或碱性清洗溶液循环、在清洗循环之间用水进一步冲洗、消毒溶液循环、最终冲洗用淡水,在某些情况下以干燥循环结束。
 
CIP 系统的有效性
取决于四个因素:机械作用、化学作用、温度、就地清洗时间。
机械作用
通过压力作用或产生湍流来物理去除污染物。随着机械作用的增加,清洁变得更加有效和快速。在蒸馏、葡萄酒酿造和啤酒酿造中,通过高速将清洗液冲到管道中并在罐中使用高压清洗喷嘴来完成冲洗。
化学作用
清洁化学品的类型、配方和浓度很重要。如果添加能增加润湿性和螯合作用的化合物,清洁剂会更有效(即结合可能导致结垢的金属离子的能力)。 
温度
温度过高可能会导致溶解固体的分解和沉淀。使用洗涤剂的正确温度可最大限度地提高其有效性。 
清洗时间
时间通常是最宝贵的资源,必须最大限度地延长生产时间。因此,通常通过增加CIP系统其他三个因素的影响来补偿对快速清洁周期的时间的尽可能缩短。 
 
CIP系统在选择上的注意事项
集中式安装与分布式安装:首先,必须考虑工厂的规模,都哪些设备或酿造过程需要CIP系统清洁,要清洁的设备容量和总容量是多大。以此来确定CIP系统大小的选择。其次,有必要评估单个集中式CIP站的管理效益和经济效益。或者,也可以购置多个较小的CIP站布局在要清洁的设备附近。
一次性CIP与重复使用CIP:在一次性方案中,清洁和冲洗溶液不会像多用途方案中那样再回收、循环和重复使用。
 
在更复杂的情况下,3D 建模和 CFD(计算流体动力学)研究等工具有助于了解 CIP 对管道和设备清洁度的影响。

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