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时间:2018-07-18
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1、CIP在啤酒生产中的运用和管理金星集团信阳啤酒有限公司黄华龙4651001.原位清洗系统的定义原位清洗系统是采用一系列的清洗剂和消毒剂,对生产设备、装置和管道,在无须进行拆卸和安装就能进行周期清洗和消毒的系统。CIP系统配置包括清洗站、循环调节系统、执行装备和控制系统。清洗剂站是各种清洗、消毒剂的调配、过滤、加热、贮存体系;循环调节体系包括高压输送泵、输送管道和回流泵等;执行装备是指在设备中预先安装好的清洗器,如喷嘴、洗球、回转式洗臂等;控制系统是通过微机电脑系统实现自动控制装置,包括电脑、控制柜及监测仪器、气动阀等。2
2、.清晰的目的和作用无菌酿造技术是现在啤酒生产的关键技术之一。为保证成品啤酒的微生物稳定性,应尽量避免和减少酿造过程中微生物的污染。实现啤酒的无菌化酿造,首先应保证呢过啤酒生产设备的清洁卫生,因此即使有效地清洗啤酒生产设备,同时进行消毒盒杀菌,是啤酒无菌酿造的保障。使用CIP清洗系统的目的:一是清洗设备,去除污物;二是去除和杀死污染的微生物,减少杂菌污染概率。CIP系统对啤酒酿造的卫生管理意义重大,主要原因有以下几点:1)现代啤酒酿造流程比较复杂,管路和设备众多,设备卫生管理点多、难度大,CIP系统是实现设备清洁无菌的唯一
3、有效途径;1)在啤酒生产过程中,糖化醪、麦汁、发酵液和清酒等物料营养成分比较全面,容易成为污染微生物的营养源,而且这些物料有一定的黏度,容易黏附在设备表面;2)流体与设备表面接触后,由于表面吸附、温度及化学作用的影响,将在设备表面结垢,成为污染菌生长繁殖的温床,是CIP清洗的重点。生产过程中,麦汁和啤酒中的蛋白质、脂肪颗粒、酵母细胞、酒花树脂、草酸钙及其他盐类容易附着并沉积在设备和管道内表面,设备内表面会变得更加粗糙,增加清洗难度;3)设备焊接处、连接处及管道弯头、阀门等处容易藏污垢,而且粗糙的设备内表面也会增加污物的吸
4、附力。污染微生物易在沉积污物里面和表面生存繁殖,因此对设备进行及时有效的清洗是非常重要的,同时再结合杀菌剂才能确保设备的无菌要求;4)现在CIP系统可以同时实现设备的清洗和杀菌,并可针对不同现象不同清洗要求选择不同的CIP工艺,为啤酒厂高效安全生产提供保障。1.啤酒厂的CIP系统的设计要求1)啤酒厂对物料接触设备和管路清洗的要求物理清洁度:指被清洗表面不存在感官能感受到的污垢、酒石结晶等。细菌学清洁度:经过清洗、消毒后,被清洗表面或最后残余清水中,污染细菌浓度低于工艺控制标准值。如啤酒发酵罐、酵母扩陪罐、清酒罐等,最后残
5、余洗涤水中总细菌数<1个/10ml。化学洁净度:被清洗表面上,清除一切化学污染物,特别不许残留清洗剂,PH应为6.8~7.21)发酵设备表面污垢的形成机理a)发酵罐设备表面污垢的组成流体与设备表面接触后,由于表面吸附、温度及化学作的用影响,将在设备表面结垢,成为污染菌生长繁殖的温床,是CIP清洗重点。设备表面污垢的最终组成取决于物料的化学组成,通常有两种组分:一是有机成分:在高温及表面吸附的作用下,高分子蛋白质、多酚、酒花树脂等成分聚合于表面成为啤酒厂常见污垢的一种。由于大多数高分子有机物可以被碱水解,所以碱洗工艺在现代
6、CIP工艺中占很大比例。二是无机物组分:主要由水中离子及外加的钙、镁离子等导致的。常见化学反应包括:Ca2+2HCO3-→CaCO3↓+H2O+CO2↑2NaOH+Ca(HCO3)2→CaCO3↓+Na2CO3+H2OCa2++C2H2O4→Ca(C2O4)2↓+2H+可见,通常见到的无机污垢主要是碳酸钙及草酸钙。其中草酸钙组分在酿造过程中是不可避免发生的,而碳酸氢钙组分在啤酒生产过程中主要由三个来源:酿造水中较高的暂时硬度;生产用碱中有碳酸氢钙成分;碱洗过程中发酵设备内残留二氧化碳。因此,在生产过程中应对酿造水进行除垢
7、,如在水管路上安装电子除垢仪,降低水的暂时硬度,减少结垢。设备表面结垢的危害主要表现在以下几个方面:i.污垢大幅度降低器壁的传热系数,影响热消毒效果,增加能量消耗;ii.污垢的生成使表面粗糙度增加,不利于清洗、灭菌及质量管理;iii.表面受热结垢以后,如不及时清洗,会加速沉积物形成,表面粗糙度将进一步加大;iv.表面粗糙的污垢,为啤酒腐败菌如足球菌、乳酸菌等提供了容身之所,严重的结垢会使清洗、消毒操作失败,不利于微生物管理。因此,设备清洗需要投入大量的人力、物力、时间对设备表面的污垢进行彻底清洗、灭菌,在CIP工艺制定时
8、,认真考虑各种设备结垢的原因及污垢的种类,选用适当的酸洗或碱洗剂,适时清洗,达到去除污垢的目的。b)设备粗糙度Ra值与污物的附着在生产过程与物料接触的金属表面沉积的污垢,受静电力等作用与金属表面具有一定的吸附能量,该能量的大小与金属表面粗糙度有关。国际统一的方法,以Ra来表示。其物理意义是在取长度L内,断面轮廓偏距Y
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