1 Phân loại tính chất
Do tác động khác nhau của từng loại hĩa chất đối với từng loại chất bẩn cũng khác nhau nên lựa chọn loại hĩa chất nào, trong trường hợp nào để mang lại hiệu quả cao nhất trong quá trình CIP là điều hết sức quan trọng. Ở bảng sau sẽ chỉ ra phần tương đối khả năng của các hĩa chất làm việc hiệu quả nhất đối với các chất bẩn.
Bảng 1: Phân loại tính chất hĩa học của chất bẩn
Tính chất Kiềm Acid Oxy hĩa Bề mặt Tạo phức Protein * *
Muối khống * Carbon hydrat * * Chất béo, dầu mỡ. * *
Chú ý: ( * ) thể hiện khả năng làm việc tốt nhất của các hĩa chất trong từng trường hợp, tuy nhiên do thành phần chất bẩn đa dạng nên các hĩa chất dùng trong quá trình CIP cĩ nhiều thành phần và tính chất khác nhau sẽ làm tăng hiệu quả của quá trình CIP rút ngắn được thời gian và tiết kiệm được nguyên liệu.2.2 Hĩa chất dùng trong hệ CIP
* Acid Trimeta HC
+ Tính chất sản phẩm: Là hĩa chất tẩy rửa, vệ sinh cĩ tính acid, sử dụng trong quy trình vệ
sinh cho các tank lên men và tank chứa bia trong điều kiện vẫn cịn CO2 ( khơng cần bơm đuổi CO2 trước khi vệ sinh ).
- Phù hợp tẩy rửa trong các nghành thực phẩm.
- Hĩa chất vệ sinh dạng lỏng, cĩ tính acid, sử dụng cho vệ sinh các tank lên men và các tank bảo quản bia.
- Thích hợp cho hệ thống CIP và trong mơi trường cĩ CO2
- Dễ xác định nồng độ theo phương pháp phân tích phong thí nghiệm hoặc theo độ dẫn điện. - Phù hợp sử dụng cho các loại vật liệu khác nhau , khơng ăn mịn vật liệu.
- Cĩ thể sử dụng kết hợp với cả dung dịch khử trùng như Oxonia Active để rút ngắn thời gian vệ sinh và khử trùng trong cùng một bước tẩy rửa.
- An tồn cho thiết bị, mơi trường và người sử dụng.
- Cĩ tính năng chống khuẩn men dại phát triển trong bản thân bồn CIP chứa dung địch do đĩ cĩ thể dự trử dung dịch Trimeta HC trong bồn CIP trong thời gian dài mà khơng bị nhiễm khuẫn.
+ Sử dụng: Trimeta HC được sử dụng trong quy trình tẩy rửa một pha acid cho các tank lên
men, tank bảo quản bia khơng phải tiến hành đuổi CO2 trước khi vệ sinh. Dung dịch vệ sinh sẽ được thu hồi về bồn CIP, nồng độ được kiểm sốt thơng qua độ dẫn điện (ms/cm).
Bảng 2: Độ điện dẫn tương ứng nồng độ của Acid trimeta HC
Nồng độ Trimeta HC Độ dẫn điện tương ứng
Nồng độ (%) 1,0 1,5 2,0 3,0
Độ dẫn điện (ms/cm)
6,87 8,90 10,60 13,80
- Thời gian lưu dung dịch Trimeta trong bồn CIP sau khoảng 5 đến 10 lần CIP nên thay mới dung dịch do dung dịch cĩ thể bị nhiễm bẩn từ các lần CIP và thu hồi trước đĩ.
* Oxonia Active
+ Tính chất sản phẩm:Là chất khử trùng trên căn bản là acid peracetic sử dụng cuối cùng
trong các cơng đoạn vệ sinh thiết bị trong nghành chế biến thực phẩm.
- Dạng lỏng dể xác định nồng độ theo phương pháp phịng thí nghiệm hoặc dùng giấy thử Merkoquant 0-50 ppm để kiểm tra nhanh nồng độ peracetic acid và bổ sung cho đủ nồng độ trong quá trình sử dụng.
- Cĩ khả năng khử trùng cao, diệt khuẩn rộng ngay cả trong điều kiện nhiệt độ thấp, khoảng PH hoạt động rộng, khơng tạo bọt, khơng nhất thiết phải tráng rửa lại thiết bị sau khi thanh trùng.
- Thích hợp cho hệ thống CIP, khơng ăn mịn vật liệu. - An tồn cho thiết bị, mơi trường và người sử dụng.
- Oxonia Active được xem như chất phụ gia thứ cấp trong thực phẩm.
+ Sử dụng: Cĩ thể sử dụng theo hình thức khơng thu hồi, dùng một lần xả bỏ hoặc tận dụng
cho cơng tác vệ sinh các thiết bị khác theo hình thức thu hồi, bổ sung nồng độ xà tái sử dụng. - Nồng độ sử dụng theo hình thức dùng một lần rồi bỏ là : 0.2%
- Nồng độ sử dụng theo hình thức thu hồi là: 0.4÷-0.5%.
- Nhiệt độ sử dụng tốt nhất là ở nhiệt độ thường. tuy nhiên trong một vài trường hợp cĩ thể gia nhiệt nhưng khơng quá 450C.
- khơng cần thiết phải tráng rửa lại sau khi khử trùng.
- Nồng độ Oxonia trong bồn CIP phải luơn được duy trì ở mức 0.4÷-0.5% để đảm bảo độ hiệu dụng luơn đạt 0.2% ở tất cả các khu vực của chu trình CIP.
- Sau mỗi lần CIP cần kiểm tra nồng độ hao hụt để bổ sung để đảm bảo hiệu quả cao nhất trong quá trình CIP tiếp theo.
* Caustic 32%:
+ Tính chất của sản phẩm
- Dạng lỏng, dễ xác định nồng độ theo phương pháp phịng thí nghiệm. - Dể dàng pha, bổ sung nồng độ theo yêu cầu của hệ CIP.
- Phù hợp sử dụng cho các loại vật liệu khác nhau , khơng ăn mịn vật liệu. - An tồn cho thiết bị, mơi trường và người sử dụng.
- Cĩ tính năng chống khuẩn men dại phát triển trong bản thân bồn CIP chứa dung địch do đĩ cĩ thể dự trữ dung dịch soude trong bồn CIP trong thời gian dài mà khơng bị nhiễm khuẩn. - Khả năng tẩy rửa cao nhất là trong điều kiện nhiệt độ cao và trong cùng nồng độ thì khả năng tẩy rửa càng lớn hơn, khả năng này được hiển thị qua chỉ số mS.
- Khoảng PH hoạt động rộng.
+Sử dụng: Cần phải tiến hành đuổi hết CO2 trước khi vệ sinh. Dung dịch vệ sinh sẽ được thu
hồi về bồn CIP, nồng độ được kiểm sốt thơng qua độ dẫn điện (ms/cm).
Bảng 3: Độ điện dẫn tương ứng nồng độ của Caustic
Độ dẫn điện
(ms/cm) 40 70 90 130
- Sau mỗi lần CIP cần kiểm tra nồng độ hao hụt để bổ sung để đảm bảo hiệu quả cao nhất trong quá trình CIP tiếp theo.
- Thời gian lưu dung dịch Soude trong bồn CIP sau khoảng 5 đến 10 lần CIP nên thay mới dung dịch do dung dịch cũ cĩ thể bị nhiễm bẩn từ các lần CIP và thu hồi trước đĩ.
Khi sử dụng xút để tẩy rửa cần lưu ý: xút sẽ bị trung hịa bởi lượng CO2 cịn lại trong các tank do đĩ trong quá trình CIP xút sẽ tác dụng với CO2 theo phương trình phản ứng sau:
NaOH + CO2 --> Na2CO3 + NaHCO3 +H2O
Phản ứng này xảy ra rất mạnh do trong tank cĩ chứa một lượng rất lớn CO2 và đặc biệt tính chất cơ bản của quá trình CIP này là dùng áp lực của quả cầu phun mưa dẫn đến bề mặt tiếp xúc của NaOH và CO2 được tank lên đáng kể, trong một thời gian rất ngắn thì hoạt tính của xút sẽ bị giảm mạnh đến mức hầu như khơng cịn tác dụng nhiều trong quá trình CIP do nồng độ xút bị giảm mạnh, khơng những thế mà quá trình này cịn gây ra hiện tượng mĩp tank do lượng CO2 cũng bị giảm mạnh làm áp suất trong tank giảm xuống gây hiện tượng chênh lệch áp suất với mơi trường sẽ làm hỏng thiết bị chính vì vậy điều cơ bản nhất đối với quá trình CIP dùng xút là phải đuổi hết CO2 trong tank trước khi CIP và đồng thời phải bổ sung thêm nồng độ xút trong qúa trình tuần hồn dựa trên dấu hiệu giảm dần của nồng độ ms để đảm bảo quá trình CIP được đảm bảo và hiệu quả cao nhất.
2.3 Cơng nghệ CIP trong nhà máy bia
Vệ sinh CIP bao gồm hai cơng đoạn làm sạch và khử trùng, hai cơng đoạn khơng thể thiếu trong quy trình cơng nghệ CIP. Nếu như thiết bị chỉ được làm sạch mà khơng khử trùng thì các vi khuẩn vẫn tồn tại và sẽ tiếp tục phát triển nhanh chĩng trong thời gian ngắn, các vi khuẩn này sẽ đi vào sản phẩm trong quá trình lên men và một số cơng đoạn khác đi vào sản phẩm làm biến đổi sản phẩm ngược lại nếu chỉ khử trùng mà khơng làm sạch thì hồn tồn khơng cĩ ý nghĩa vì các vi khuẩn chỉ bị giết trên bề mặt của cặn bẩn trong khi đĩ vẫn cịn một số lượng khổng lồ vi khuẩn tồn tại dưới bề mặt chất bẩn sẽ phát triển trở lại nhanh chĩng. Trong nhà máy Bia, quá trình CIP được phân làm hai loại: CIP lạnh và CIP nĩng.
* Quy trình CIP lạnh: Nước thường → Caustic lạnh → Nước thường → Acid lạnh → Nước
thường → Oxonia.
* Quy trình CIP nĩng: Nước nĩng → Caustic nĩng → Nước nĩng → Nước thường → Acid
thường → Nước thường → Nước nĩng.
Bước Oxonia ở cơng nghệ CIP lạnh chỉ chạy đối với cơng nghệ CIP máy giải nhiệt dịch nhà nấu, hệ thống tank lên men, chứa men, thành phẩm và đường ống thu hồi men. Ở cơng nghệ CIP nĩng khơng dùng hĩa chất Oxonia. Cũng tùy vào từng đối tượng mà cĩ một số các bước cơng nghệ trên bị giảm bớt cho phù hợp thực tế.
Ví dụ hệ thống tank lên men: Mỗi tank lên men cĩ 3 chương trình CIP: - Chương trình 1: CIP sử dụng Acid + Chất khử trùng
- Chương trình 2: CIP sử dụng Caustic + Chất khử trùng
- Chương trình 3: CIP sử dụng Caustic + Acid + Chất khử trùng Chương trình vệ sinh tank lên men bằng Caustic + Acid + Oxonia
Hình - Tuần tự các bước chạy CIP Tank lên men định kỳ:
Chương trình vệ sinh CIP định kỳ của tank lên men gồm 18 bước được lập như cơng thức (recipe) ở trên. Thứ tự là: 1- start. 2- CIP tank… 3- cold water drain. 4- caustic pulse. 5- caustic circulation. 6- water pluse caustic. 7- water caustic. 8- cold water drain. 9- acid pulse.
10- acid circulation. 11- water pluse acid. 12- water acid. 13- cold water drain. 14- fresh water. 15- oxonia pulse. 16- oxonia circulation. 17- cip end 18- end.
Phần 3: Kết luận
Hiện nay tại Việt Nam cĩ khoảng 100 nhà máy bia lớn nhỏ của nhà nước và tư nhân chưa kể đến các phân xưởng sản với quy mơ nhỏ như bia nhà hàng, bia gia đình. Nhưng trong số 100 nhà máy này ngồi một số nhà máy thuộc tổng cơng ty bia rượu nước giải khát Sài Gịn (SABECO) và tổng cơng ty bia rượu nước giải khát Hà Nội (HABECO) cĩ mức độ tự động hĩa sản xuất tương đối cao cịn các nhà máy của địa phương trực thuộc các tỉnh đều ở mức độ tự động hĩa thấp. Nên việc vệ sinh cơng nghiệp khơng được chú trọng nhiều, tất cả hầu như đều được làm thủ cơng mà khơng qua thiết bị giám sát hay điều khiển tiên tiến trên thế giới.