6.4. Проведение мойки и дезинфекции в системе cip

На небольших производствах и при работе с небольшими установками господствуют щет­ки и швабры, и в ближайшем будущем там не приходится ожидать существенных измене­ний. Однако с увеличением объема резервуа­ров и размеров аппаратов ручная мойка и де­зинфекция становятся все менее рациональны­ми, а затем и вовсе невозможными. Подобное развитие ведет к необходимости организации двухфункциональных производственных уз­лов, а именно станций мойки и дезинфекции, которые осуществляют мойку на месте при помощи стационарной установки в С1Р-ре-жиме (cleaning-in-place, то есть безразборной мойки), сокращенно — CIP. При соответству­ющей автоматизации установок тем самым экономится драгоценное рабочее время.

В настоящее время в пивоварении все ма­шины и установки изначально проектируют­ся таким образом, чтобы они были приспо­соблены к CIP, то есть были бы включены в циклы CIP. Тем самым современное оборудо­вание пивоваренного производства полнос­тью исключает мойку вручную — от варочно­го цеха до линии розлива. Независимо от по­добного решения на каждом пивоваренном предприятии присутствуют такие элементы установок, как изгибы труб, муфты, клапаны и т. п., которые не могут быть включены в цир­куляционный контур. Чтобы иметь возмож­ность в достаточной степени мыть и дезинфи­цировать и эти детали, существуют специаль­ные ванны с дезинфицирующим раствором, куда можно помещать подобные элементы. На некоторых предприятиях встречаются также удлиненные ванны для дезинфекции и обез­зараживания шлангов.

Важно, чтобы концентрация растворов в этих ваннах постоянно проверялась, так как их дезинфицирующая сила со временем уменьша­ется, и в конце концов они могут стать пита­тельной средой для вредной микрофлоры. Дезинфицирующие средства время от време­ни следует менять, чтобы предотвратить воз­можность приспособления (резистентное™) контаминантов к какому-либо средству (это в особенности относится к четвертичным аммо­нийным соединениям).

685

Для заполнения подобных удлиненных ванн не подходит надуксусная кислота, так как она со временем разъедает резину.

Элементы дезинфекционных ванн следует располагать так, чтобы жидкостью могли быть охвачены все поверхности. Возможность обра­зования воздушных пузырей должна быть ис­ключена.

Станция CIP включает в себя следующие емкости (рис. 6.1):

• один танк (накопительный) для свежей воды (1);

• один танк для оборотной воды (2);

• один танк для дезинфицирующего раство­ ра или горячей воды (3);

• один танк для раствора кислоты (4);

• один танк для щелочного раствора (5);

• один циркуляционный насос (6);

• одну станцию нагрева (7)

• а также многочисленные трубопроводы, вентили и насосы.

Из этой системы танков при помощи ав­томатического управления поток сред под напором закачивается в емкости и трубопро­воды циркуляционной системы. Продолжи­тельность, объем, температуры и т. п. оп­ределяются на основе производственного опыта. В качестве примера можно привести следующую последовательность операций:

• Первичное ополаскивание водой. В этих целях применяется хранящаяся в танке оборотной воды промывочная вода (опо- лосы) от предыдущего цикла 3-5 мин.

• Вытекание воды 1-3 мин.

• Мойка щелочным моющим раствором в режиме циркуляции при концентрации 1- 2% и температуре 70 °С 30-50 мин. Вытекание раствора щелочи 1-3 мин.

• Промежуточное ополаскивание водой 4-5 мин.

Вытекание воды 1-3 мин. Мойка 1-2%-ным раствором азотной кис­лоты 10-15 мин. Вытекание раствора кислоты 1-3 мин.

Промежуточное ополаскивание водой 2-3 мин.

■ Вытекание воды 1-3 мин.

Промывка дезинфицирующим средством 15-20 мин.

8 — циркуляционный трубопровод; 9 — трубопровод линии возврата; 10 — трубопровод заполнения танков для раство­ров средств мойки и дезинфекции R + D (R — мойка, D — дезинфекция); 11 — опорожнение; 12 — подача свежей воды; 13 — мойка танков системы CIP; 14 — возврат моющих и дезинфицирующих растворов

Вытекание раствора дезинфицирующего средства 1-3 мин.

Ополаскивание свежей водой 3-5 мин. Вытекание воды 1-3 мин.

Таким образом вся программа длится 1 -2 ч.

К описанию установки CIP следует доба­вить также, что

танки CIP должны быть оснащены всеми элементами, обеспечивающими их беспе­ребойную работу, такими, как перелив, люк обслуживания, указатель уровня на­полнения, приспособления для взятия проб, внутренней мойки, вытяжки испаре­ний и теплоизоляции (у обогреваемых ре­зервуаров);

насосы, трубопроводы и арматура должны быть подобраны так, чтобы не могла воз­никнуть кавитация (см. раздел 10.5.1.3); следует исключить возможность ошибоч­ного смешивания сред (с помощью соот­ветствующей системы блокировки); прием и хранение химикатов должны осу­ществляться в соответствии с действую­щими предписаниями, исключая возмож­ность нанесения ущерба, так как в данном

случае речь идет о больших объемах жид­кого продукта, следовательно, необходима особая осторожность; измерительная техника и система управ­ления установкой CIP должны обеспечи­вать бесперебойную работу в определенной последовательности; важнейшими изме­ряемыми величинами при этом являются проводимость отдельных сред, температу­ра и объемный расход.

При проведении безразборной мойки сле­дует обеспечить недопустимость попадания загрязнений из одного отделения (цеха) в дру­гие. Поэтому используются локальные стан­ции CIP, при помощи которых может осу­ществляться независимая обработка отдель­ных агрегатов. Так, например, некоторые участки производства всегда подвергаются горячей обработке, а другие — лишь иногда. Возможное распределение локальных уста­новок CIP [146] может выглядеть следую­щим образом;

установки для мойки варочного цеха и ли­нии перекачки сусла; установки для мойки трубопроводов не­фильтрованного продукта;

■ установки для участка фильтрованного пива и цеха розлива.

Установки для мойки варочного цеха и линии перекачки сусла обычно включают:

i танки с горячей щелочью (для мойки ва­рочных аппаратов);

■ танки с горячей щелочью (для мойки ли­нии перекачки сусла) (они разделены из-за сильной загрязненности щелочных ра­створов после мойки варочных аппара­тов);

■ танки с раствором кислоты;

I танки с дезинфицирующими средствами (для обработки линии перекачки сусла);

I танки со свежей и оборотной водой.

Мойка аппаратов варочного цеха осуще­ствляется в настоящее время при ограничен­ной концентрации щелочи (2-3%-ный ра­створ NaOH) и с использованием окислите­лей в виде добавок, которые значительно ускоряют процесс мойки и повышают ее эф­фективность. Благодаря последующей крат­ковременной промывке кислотой остатки мо­ющего средства нейтрализуются, и емкости или трубопроводы промываются затем све­жей водой.

Установки для мойки трубопроводов ли­нии нефильтрованного пива состоят из:

танков с горячей щелочью;

■ танков с кислотой;

■ танков со свежей водой (которая может также браться непосредственно из водо­проводной сети); танков с оборотной водой; танков с дезинфицирующими растворами.

Трубопроводы, как и варочные аппараты, подвергаются, как правило, горячей обработке, нейтрализуются кислотой и основательно про­мываются свежей водой. Очень важна заклю­чительная дезинфекция раствором надуксус-ной кислоты или раствором диоксида хлора.

Для мойки танков с нефильтрованным продуктом (ЦКТ) имеется несколько воз­можностей.

Щелочная горячая мойка

Щелочная горячая мойка является широко распространенным способом мойки танков. При этом танк промывается определенным

687 ©

количеством раствора щелочи (раствор едкого натра или моющего средства на базе NaOH). Проблемы:

NaOH в реакции с СО₂ образует нераство­римый гидрокарбонат натрия (NaHCO₃), который выделяется из раствора и делает щелочной раствор неэффективным. Сле­довательно, чтобы исключить потери ще­лочи, сначала нужно удалить СО₂. С дру­гой стороны, инертный СО₂ важен для производства, поскольку он препятствует окислению продукта. Для удаления СО₂ предлагаются два варианта: Вариант 1

Содержимое танка полностью вытес­няется воздухом (время опорожнения < 12 ч). Подушка СО₂ надежно защи­щает пиво от воздействия кислорода. Если освободиться должна только часть танка, то сначала следует при­менить СО₂ для создания противодав­ления. После опорожнения давление в танке сбрасывается через конус: сна­чала выходит СО₂, затем воздух! Пос­ле этого танк свободен от СО₂. Вариант 2

Пустой танк продувается воздухом (путем подачи его сверху) или, что с энергетической точки зрения выгоднее, СО₂ отсасывается или вытесняется воздухом. Для этого может быть ис­пользован вентилятор высокого давле­ния.

В последнее время делаются попытки с помощью чистого азота (99,9%) полнос­тью удалить из танка кислород, однако получение дешевого азота с достаточной степенью чистоты — дело будущего. Если закрыт вакуумный клапан, то при впрыскивании холодной воды внутри тан­ка может возникнуть разрежение (вакуум) и танк может быстро деформироваться. Поэтому на практике прибегают обычно к образованию избыточного давления, кото­рое затем на стадии охлаждения снижает­ся, или к контролю уровня давления с по­мощью системы управления, когда в слу­чае необходимости добавляют газ. Горячая обработка возможна при темпера­туре до 90 ° С и более, но лишь при усло­вии, что танк рассчитан на такую темпе­ратуру. Как правило, это не так, и поэтому

зачастую мойку ЦКТ производят при уме­ренных температурах (не выше 35 °С).

Имеется также возможность проводить щелочную холодную обработку танка, что, впрочем, не дает достаточного эффекта. Пред­почтительнее в этом случае сочетать щелоч­ную и кислотную мойку.

Кислотная одностадийная мойка

Мойка в течение длительного времени только кислотными средствами не будет давать же­лаемого результата, так как удаление части­чек загрязнений будет недостаточным, а мою­щий раствор будет все больше загрязняться. Преимуществом в данном случае является то, что при кислотной промывке не мешает при­сутствие атмосферы диоксида углерода, и тем самым отпадает необходимость предвари­тельного устранения СО₂ что позволяет уменьшить затраты. Новейшие разработки кислотных моющих средств на базе азотной и фосфорной кислот, а также (частично) глю-коновой кислоты, в сочетании с ПАВ и анти-вспенивателями позволили обеспечить осно­вательное растворение загрязнений в танке путем кислотной мойки, а также проводить дезинфекцию в более короткие сроки. Такой вид мойки все шире внедряется для мойки форфасов. При этом для осуществления опе­раций требуется следующее время:

• лервое ополаскивание 10 мин;

• обработка кислотным раствором 60 мин;

• промежуточное ополаскивание 5 мин;

• обработка дезинфицирующим раствором 15 мин;

• ополаскивание свежей водой 10 мин.

Установки для мойки оборудования линии фильтрованного пива

К ним относится фильтр, трубопроводы, рас­положенные за фильтром, форфасное отделе­ние и трубопроводы, ведущие на розлив.

Предусмотрены:

танк для щелочного моющего средства; танк для кислотного моющего средства; танк для горячей воды (подкисленной); ■ танк для воды;

танк для дезинфицирующего средства.

Данный участок производства особенно уязвим, поскольку образующаяся здесь кон-

таминация пива не поддается устранению и оказывает вредное влияние на качество пива. В ходе рассмотрения проблем мойки бло­ка розлива и укупоривания уже указывалось на необходимость их интенсивной мойки. Во избежание закрепления очагов микрофлоры на загрузочном столе и карусели блока розли­ва был даже разработан «микробиологичес­кий» загрузочный стол (рис. 6.2).

Пенная обработка

Особым видом мойки является пенная обра­ботка, применяемая чаще всего для наружной очистки емкостей и установок. С ее помощью стремятся избежать недостатков других мето­дов мойки, например:

струя, направленная под давлением до 200 бар, попадает не только на очаги зараже­ния, но и в шарикоподшипники, электро­устройства и подвижные детали; вслед­ствие этого туда попадает вода и стимули­рует коррозию;

с каплями разбрызгиваемой воды бактерии переносятся и обнаруживаются в других местах;

жидкие моющие средства быстро стекают по вертикальным поверхностям и не ока­зывают должного воздействия (или ока-зывают его кратковременно).

При нанесении соответствующего сред­ства с пеной эти недостатки устраняются. Моющая пена образуется циркуляционным насосом с давлением в 12-25 бар при помощи добавления воздуха и наносится на подлежа­щие очистке поверхности слоем толщиной примерно 2 мм. Иногда для образования пены бывает достаточно даже простого распыления (давление < 3 бар).

Пена распределяется и постепенно запол­няет углубления и выемки. Размокшие части­цы загрязнений улавливаются пеной и затем могут быть легко смыты. При этом бактерии не распыляются в окружающем пространстве, а смываются вместе с пеной. Пена хорошо видна, и ее остатки свидетельствует о недо­статочном ополаскивании.

Пенная обработка хорошо себя зарекомен­довала на практике.

Современное пивоваренное предприятие

должно быть чистым, как дом из стекла,

без грязных уголков — только в таком

состоянии его можно показывать посе­тителям, которые ждут от производителя пива идеальной чистоты. Такая идеаль­ная, «открытая для всех» чистота должна стать наистрожайшим правилом для всех цехов!

В CIP-установке моющий раствор в ходе использования вбирает в себя загрязнения и поэтому применение его ограничено. Суще­ствуют две возможности:

• моющий раствор используется только дважды: один раз для окончательной мой­ ки, второй — для первичной мойки; после этого щелочь либо выбрасывают, либо

• очищают так же, как щелочь для мойки бутылок (см. раздел 5.2.1.6.3) — путем от­ стаивания с последующим фильтровани­ ем или иной обработкой.

Применение бывшего в употреблении мо­ющего и дезинфицирующего растворов допу­стимо и целесообразно лишь в ограниченной степени. В настоящее время растет интерес к такому исполнению установок, чтобы можно было сочетать и оборотную, и потерянную мойку (рис. 6.3).

При помощи подобной установки можно:

• брать моющий раствор из оборотного тан­ ка или в обход его готовить свежий ра­ створ непосредственно из концентрата;

• использовать моющее средство повторно или слить его (потерянная мойка);

• довести моющий раствор до нужной тем­ пературы;

• установить требуемую концентрацию мо­ ющего средства; повышение концентрации производится с помощью станции дозиро­ вания (5); в оборотном танке в этом случае содержится лишь самая слабая необходи­ мая концентрация.

Своеобразная высокая и узкая форма бу­ферной емкости (4) позволяет при минималь­ном наполнении получить высокое напорное давление воды, а также постоянство давления в системе мойки.