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自酿啤酒设备:餐饮和酒吧,自酿啤酒和设备怎么选?
2019-12-02 08:45:57 admin 919

“三分工艺,七分卫生”,及时、正确地清洗啤酒设备,同时进行消毒和杀菌,才能保证生产出高质量、保质期长的啤酒。良好的设备还有配套的清洗工艺,才能保证啤酒各个生产环节不被杂菌污染,从而提高成品啤酒的生物稳定性和口味稳定性。

术语:CIP

CIP:是“Cleaning In Place”的简称,指的是使用原位清洗法对生产系统进行清洗和灭菌,即在密闭的环境下,不拆动设备零部件或管件,对设备系统进行清洗及消毒的过程。


清洗设备基本原理

在酿完一个批次的酒以后,由于各种原因会沉积一些污物,污物颗粒主要有蛋白质、油脂、脂肪颗粒、干酵母、酒花树脂、啤酒石和矿物质等,它们附着并沉积在设备和管道的内表面,使其变得粗糙难以清洗,给微生物生长提供了栖息地,同时削弱了杀菌剂的作用。设备清洗的主要目的就是尽可能将上述蛋白质、碳水化合物形成的污垢膜及沉积的矿物质给冲洗掉。由于杀菌剂只能杀死污物表层的细菌,而内部存活的细菌以后还会暴露出来,造成再次污染,所以在清洗时必须去除已经存在的微生物菌落。

清洗剂和杀菌剂

我们通常所说的清洗剂也就是指碱性清洗剂和酸性清洗剂。在这里,针对商酿设备,清洗剂是影响清洗效果的主要因素。

良好的清洗剂应具备如下要求:易在水中溶解;对污物的清洗效果好;低温下也有效;湿润能力强;污物携带能力强;不产生泡沫;易冲洗,不易沉积;不与水中的盐起反应;不腐蚀原材料;使用方便;当然还有重要的是废水对环境污染小。

杀菌剂的使用,目前来看,大部分商酿设备使用的是过氧乙酸,也就是酸性化学杀菌剂。当然也有少部分使用的是蒸汽或热水杀菌。还有使用次氯酸钠、二氧化氯等碱性化学杀菌剂,这种有毒,易腐蚀的副作用的杀菌剂目前很少看到。

1.  碱性清洗剂

碱性清洗剂由不同成分的无机碱性化合物,如磷酸盐、硅酸盐及氢氧化钠、氢氧化钾和表面活性剂构成。比较常用的有氢氧化钠和磷酸钠。

(1)关于氢氧化钠,我们听到最多的名称就是烧碱,火碱等。它是强碱,呈片状固体,易潮解,也有各种浓度的液态商品。具有很好的有机物溶解能力、脂肪皂化能力和强烈的杀菌效果,同时具有强烈的腐蚀性,易造成皮肤灼伤。它是大多数清洗剂的基础,添加浓度为1.5-2%,具有很强的清洗效果。表面活性剂在清洗剂中可以降低水的表面张力,使污垢得到浸润,并使之脱落。使用表面活性剂可以降低氢氧化钠的浓度而达到相同的清洗效果,所以可以降低清洗成本。

这里需要说明的是目前世面上可以购买到的关于啤酒设备清洗的氢氧化钠均含有表面活性剂。称为碱性清洗剂。

(2)关于磷酸钠,其水溶液呈碱性,乳化剂,对铝、锡有腐蚀,也伤皮肤,有刺激性。因为其含磷,所以排污对环保不利。使用很少

2.  酸性清洗剂

      酸性清洗剂主要有硫酸、硝酸、磷酸和各种有机酸,这里需提醒的是不能使用盐酸,因其对不锈钢设备有腐蚀作用。酸能溶解如啤酒石、水垢等无机类沉淀物。我们口中经常说的啤酒石是由80%的无机物(草酸钙和碳酸钙)和20%的有机物(蛋白质、鞣酸、酒花树脂)组成。啤酒石有粗糙的表面,它为杂菌提供了最好的栖身之处。因此,定期去除啤酒石至关重要,而清除啤酒石的最佳物质,就是稀释后的硝酸(0.5-1.0%)

    有机酸(柠檬酸、醋酸等)的腐蚀性比硝酸低,具有良好的缓冲性,对皮肤有轻度腐蚀,属于环保型的清洗剂,但价格相对较贵。

3.  杀菌剂

     根据前面讲的碱性化学杀菌剂、酸性化学杀菌剂和物理杀菌,这里做点说明:采用氯(次氯酸盐)杀菌,对金属有腐蚀性,在存在有机物或高pH值条件下,会降低其杀菌效果。对某些涂料,如酚醛树脂,由于会形成氯酚,将大大影响啤酒口味。通常配制成50-100mg/kg的有效氯溶液,因为在此浓度下腐蚀作用很小。

     酸性化学杀菌剂的主要成分是具有氧化作用的过氧化氢、醋酸和过氧乙酸。过氧乙酸在所有的过氧化物中,过氧乙酸氧化性最强。它与水能无限混溶,有强烈的刺鼻味,要经过稀释后才能使用,高浓度过氧乙酸存在燃烧和爆炸的危险。

     另外,目前无论家酿爱好者还是商酿用户,都有在使用国外比较流行的SS(Star San)消毒杀菌剂,食品级,主要成份为磷酸与表面活性剂。少量配比即可获得大量杀菌剂。但由于要严格控制其pH值小于3以下,超过会降低杀菌效果,不建议使用自来水进行配比,另,价格比较昂贵。从各个方面来看,商酿用户使用SS都是需要考虑成本和麻烦因素。

CIP

     原位清洗法主要用于大的密闭容器,如我们的发酵罐、贮酒罐、糖化锅、麦汁煮沸锅、回旋沉淀槽等大容量设备。其原理是将清洗液喷射到整个容器内表面,从而进行清洗和灭菌。

     当然,在采用清洗剂清洗容器和管路之前,先用水冲洗,除去大部分污垢,然后再用清洗剂清洗,以节省清洗剂用量。用清洗剂清洗完毕后,再用水淋洗干净;如需杀菌,再用杀菌剂杀菌后,以无菌水淋洗干净(有些杀菌剂无需淋洗)。

      目前商酿设备的CIP系统各不一样,但原理基本一致。常见到的有移动式CIP贮罐外加清洗泵,还有单独一个移动式CIP清洗泵。无论何种方式,都要以酿酒设备的客观条件为基准来选择。在这里,以刷洗锥形发酵罐为例发酵罐的CIP清洗流程为:冲清水至无泡→2.0%-4.0%碱性清洗剂循环清洗至少30mins→冲水至pH为中性→酸性清洗剂循环至少30mins→冲水→杀菌剂循环40mins以上→无菌水冲洗干净。

根据以上,可以设计以下CIP清洗流程:

1.  碱洗+酸洗+消毒。

2.  碱洗+消毒。

3.  酸洗+消毒。

4.  含消毒剂的酸性清洗剂。

以下图表或许更加直观来表达CIP流程



需要说明的是,以上是冷清洗的步骤,针对商酿设备也是最普遍的方式,只是耗时较长。

对于较大的罐体,需将内部的二氧化碳排出,可以避免清洗时,碱液吸收二氧化碳,造成清洗浓度不够,清洗不到位的情况,更甚罐内形成真空而造成罐的损伤;还有一点,发酵罐每使用三次,可在碱洗之后加一道1%硝酸酸洗过程,以去除啤酒石。

最后的最后,针对管路的清洗,重点是要充分发挥机械作用,以提高清洗效果。因为在清洗管路时,流动状态对清洗效果的影响非常大,流速慢时管内的流体易于分层,受摩擦力的作用,管道内流体的流速中心向边缘呈速度梯度变慢,这样污物就难以洗掉。因此在进行管道清洗时,必须采用较高的流速(1-1.5m/s)且使用热清洗液进行清洗(回路温度≥85℃),使管路内形成漩涡和湍流。