让我们来看看啤酒酿造过程中的啤酒生产清洗技术。

　　原位清洗法

　　啤酒厂一般采用原位清洗法对生产系统进行清洗和消毒，即在封闭环境下对设备系统进行清洗和消毒，不拆卸设备零件或管件。

　　这种技术的应用大大提高了清洗和杀菌的工作效率。

　　清洁的必要性

　　由于各种原因，生产过程中与材料接触的金属表面会沉积一些污物。

　　污垢颗粒主要包括蛋白质、油脂、脂肪颗粒、干酵母、啤酒树脂、啤酒石和矿物质等。它们附着在设备和管道的内表面，使其粗糙和难以清洁，为微生物的生长提供了栖息地，削弱了杀菌剂的作用。

　　设备清洗的主要目的

　　尽量将蛋白质、碳水化合物形成的污垢膜和沉积的矿物质冲走。

　　由于杀菌剂只能杀死污垢表面的细菌，内部存活的细菌将暴露在未来，导致再次污染，因此在清洗过程中必须清除现有的微生物菌落。

　　金属表面粗糙度—Ra值

　　Ra值越大，金属表面越粗糙，污垢与表面之间的吸附力越强，清洗难度越大。

　　食品生产设备的表面粗糙度要求Ra1μm，医药行业的设备要求Ra0.5μm。未加工的表面，Ra=4.5μm，例如热轧钢板成型后，表面不经处理，污垢就难以清除。

　　为了满足生产工艺的要求，必须对与产品接触的设备表面进行抛光。

　　清洁过程的基本要求

　　1.清洗后的系统必须关闭。

　　2.清洗液必须与污垢直接接触。清洗液的浓度、作用温度和作用时间必须满足工艺要求，所有机械作用都应作用于清洗部位。

　　3.清除的污物必须以流动的方式从设备中排出，即附着物必须溶解并清除，以防止污物再次沉积。

　　4.必须掉的污垢必须完全排出清洗系统(过滤或分离)。

　　5.清洁剂本身对产品有害，必须从清洁系统中排出。由于酸和碱液的浓度在清洗过程中被稀释，因此需要定期调整和检测其浓度。

　　影响清洁的主要因素

　　(1)污物的性质(硬度、附着力等);

　　(2)设备表面粗糙度;

　　(3)机械作用力(冲刷强度);

　　(4)清洁剂和杀菌剂的种类和浓度;

　　(5)作用温度;

　　(6)作用时间等。

　　影响清洗时间的主要因素

　　(1)污物;

　　(2)清洁剂的类型、质量和功效;

　　(3)作用组分的浓度;

　　(4)清洗温度;

　　(5)机械作用。

　　在一定的清洗温度下，提高清洗速度的途径

　　(1)使污物颗粒中的作用物质达到最佳的分散效果;

　　(2)作用物和污物反应速度高;

　　(3)分解转化的产物具有良好的扩散性。

　　注：在65℃温度每升10℃清洗时间可减半。

　　限制清洁形成的因素

　　(1)不能对清洁表面造成腐蚀，如形成腐蚀和真空;

　　(2)清温度超过85时，清洗剂的稳定性℃可能形成的“粘糊”层;

　　(3)经济因素。

　　在一定的机械作用下，提高清洗效果的途径

　　(1)加强污物颗粒的剥离效果;

　　(2)增加罐壁的剪切张力;

　　(3)分离表面结层。

　　增强机械效果的因素

　　(1)增加清洗液的压力;

　　(2)增加体积流量和数量;

　　(3)加强流体的机械作用;

　　(4)提高液流速度(湍流效应);

　　(5)平滑管壁的理想雷诺准数一般介于~;

　　(6)管道直径的影响(DN50～);

　　(7)流速(2)m/s)。

　　碱性清洗剂

　　碱性清洁剂由磷酸盐、硅酸盐、氢氧化钠、氢氧化钾和表面活性剂等不同成分的无机碱性化合物组成。氢氧化钠和磷酸钠是常用的。

　　(1)氢氧化钠(NaOH)为强碱，片状固体，易潮解，还有各种浓度的液体商品。(2)磷酸纳(Na3PO4·12H20)水溶液呈碱性，乳化剂，对铝、锡有腐蚀作用，对皮肤造成伤害，具有刺激性。由于含磷，排污不利于环保。

　　酸性清洗剂

　　酸性清洗剂主要使用硫酸、硝酸、磷酸和各种有机酸，不能使用盐酸(腐蚀不锈钢设备)。酸可以溶解无机沉积物，如啤酒石和水垢。

　　啤酒石由80%的无机物(草酸钙和碳酸钙)和20%的有机物(蛋白质、单宁酸、啤酒花树脂)组成。啤酒石粗糙的表面为杂菌提供了最好的栖息地。因此，稀释后的硝酸(0.5～1.0%)或磷酸。

　　有机酸(柠檬酸、醋酸、酒石酸等)的腐蚀性低于硝酸，具有良好的缓冲作用，对皮肤有轻微的腐蚀作用，属于环保型清洁剂;

　　价格较贵。

　　碱性化学杀菌剂

　　碱性化学杀菌剂的主要成分是氯(次氯酸盐)，通常使用次氯酸钠和二氧化氯(C1O2)，氯化磷酸三钠(含有有效氯3).5%)，三异氰尿酸等。

　　氯杀菌对金属具有腐蚀性，存在有机质或高pH在价值条件下，其杀菌效果会降低。

　　酸性化学杀菌剂

　　酸性化学杀菌剂的主要成分是过氧化氢、乙酸和过氧化乙酸。四价胺盐、甲醛和含碘杀菌剂也可以根据污垢的清洗情况选择。

　　使用自动清洗系统时，四价胺盐容易产生泡沫，冲洗难度较大，需要更多的冲洗水。

　　CIP系统设计要点

　　1.CIP储罐体积应至少满足清洗泵10分钟工作流量(体积计)的要求;

　　2.CIP如果系统需要回流泵来实现回流循环，回流泵的容量应该比输出泵高20~30%，以防止CIP液体在系统中积累;

　　3.储罐本身应有清洗装置和排污装置;4.储罐应设置溢流口和排气孔，并将排气孔集中到室外;

　　根据使用压力，容器清洁可分为容器

　　(1)低压清洗。清洗压力为00.2～0.3MPa，清洗半径小于2米，适用于小容器清洗;

　　(2)中压清洗。.5—0.6MPa，清洗半径3~4米。适用于发酵罐等大型容器的清洗;

　　(3)高压清洗。压力3~4.MPa;清洗半径可达6米，适用于清洗糖化设备。

　　发酵罐的CIP清洗流程

　　冲清水直至无泡→2.0～4.碱液循环清洗30分钟→冲水至pH为中性→循环杀菌10分钟以上。

　　根据上述理论分析，可以设计如下CIP清洗流程：

　　(1)碱洗+酸洗+清毒;

　　(2)碱洗+消毒;

　　(3)酸洗+消毒;

　　(4)含有消毒剂的酸性清洁剂。

　　清洗锥形罐的注意事项

　　(1)清洗器底部应留一个孔，使清洗器内部不留残液;

　　(2)使用旋转喷射清洗器时，应能自动监控旋转情况，并定期人工检查;

　　(3)通过调整清洗器的喷嘴，使其高于清洗器的部位得到可靠的清洗;

　　(4)清洗前，用空气排出罐内的二氧化碳，可避免清洗时，碱液吸收二氧化碳，罐内形成真空，造成罐内损坏;

　　(5)对于容量较大的罐体，清洗液的温度不能超过45℃，否则，形成的真空会损坏罐体;

　　(6)清洗液回收泵的流量应高于清洗泵的流量(约25%)，否则水箱会被接收“淹没”;

　　(7)发酵罐每使用3次，碱洗后可加入1%硝酸酸洗工艺，防止啤酒石垢