Техника мойки и дезинфекции

Для определения пригодности химических средств к чистке и дезинфекции имеет значение также их действие на различные материалы. Техника чистки и дезинфекции зависит от вида и размера оборудования, емкостей и трубопроводов.

Выбор моющих средств и способы мойки

Как уже говорилось, в пивоваренном производстве работают почти исключительно с щелочными моющими средствами. Для обычных нужд их концентрацию выбирают так, чтобы общая концентрация имеющих щелочную реакцию компонентов не превышала 1%.

Из металлов противопоставлена всем моющим препаратам только нержавеющая сталь; коррозия возникает исключительно в плохо сделанных швах. Для чистки оборудования и трубопроводов с учетом применяемых металлов щелочные средства должны содержать от 20 до 30% силиката натрия, который препятствует коррозии. Из обычных металлов моющим средством лучше всего противопоставлена медь. Однако из-за того, что уже следы меди могут вызывать помутнение пива, рекомендуется чистить медь и латунь слабощелочными средствами, основным компонентом которых является силикат натрия. Олово и бронза корродируют довольно сильно; в присутствии сульфита натрия, который связывает кислород, коррозии практически нет.

Исключение составляет алюминий, который чувствителен ко всем щелочным средам. Безвредна мойка только растворами азотной кислоты концентрацией не больше 3%.

Для мойки эмалированных резервуаров или резервуаров с синтетическим покрытием щелочные средства обычной концентрации вполне пригодны. Только крепкие щелочные растворы их портят. Бетонные бродильные чаны и лагерные танки с облицовкой индифферентны; часто их моют разбавленными кислотами, например серной или азотной. На рис. 94 изображена автоматическая мойка танков. На древесину щелочные средства действуют отрицательно и растворяют натуральный пивной лак, а на резину - не действуют даже при нагреве.

Рис. 94. Автоматическая мойка танков (Tuchenhagen)

До сих пор производственное оборудование моют с помощью щелочных средств щетками из растительных волокон или пластических масс. Однако такая ручная мойка все меньше пригодна, особенно на больших пивоваренных заводах. Трубопроводы и шланги наполняются моющим средством, которое оставляют действовать на продолжительное время, некоторые трубопроводы моют еще механически резиновыми шарами или круглыми щетками по Курцу, проталкиваемыми водой; шланги моют специальными щетками. За рубежом используют также вращающиеся щетки, проталкиваемые сжатым воздухом.

После того как было установлено [3], что активность растворов комбинированных моющих средств повышается в результате циркуляции растворов и турбулентность имеет большее действие на процесс мойки, чем повторная мойка щетками, развитие техники мойки стало ориентироваться на использование моющих средств без щеток с применением циркуляции моющих растворов (трубы и шланги) и промывки специальными моющими головками (лагерные танки и сборники фильтрованного пива). С помощью этих процессов мойку можно почти полностью механизировать.

Циркуляционная мойка трубопровода и шлангов заключается в том, что их соединением образуют цикл, по которому с помощью насоса проталкивается или сначала моющий, а потом дезинфицирующий раствор, или моющий и дезинфицирующий раствор в одной рабочей операции. Так моют медные и стеклянные трубы, которые все шире применяются в Чехословакии, и резиновые шланги.

Для эффективной мойки необходимо, чтобы все трубы имели уклон от 0,5 до 2 см/м. Достаточную турбулентность обеспечивает скорость истечения 1,5 м/с. Резервуар для раствора моющего средства должен иметь объем на 50% больше, чем очищаемая система труб, чтобы из-за разрыва струи не образовывались воздушные пробки. Кроме того, рекомендуется повышать эффективность мойки в зависимости от требований за счет таких механических средств, как резиновые шары или круглые щетки.

После мойки моющими средствами всю систему следует основательно промыть водой. Полнота удаления щелочных остатков контролируется лакмусовой бумажкой.

Средство для мойки стеклянных труб и резиновых шлангов должно быть сильно щелочным. Для медных труб, с которых не следует полностью удалять защитную пленку, используют средство слабощелочное, рекомендуется, например, 1%-ный раствор тринатрийфосфата с гипохлоратом (моющий и дезинфицирующий раствор), нагретый от 60 до 70°С; используется также 2%-ный раствор натрия с температурой 70°С.

Мойка щетками заменяется мойкой сильной струей воды или химического средства, которое выпускается из устройства, похожего на пистолет-распылитель, под высоким давлением до 0,25 МПа. Этот способ используется главным образом для мойки бродильных чанов, в которые нельзя входить, варочных сосудов, стен, полов и т. д.

Для механизации мойки больших закрытых резервуаров, главным образом лагерных танков, начинают использовать ротационное промывочное устройство (моющие головки) с циркуляцией, приводимое в действие гидравлически или электромотором.

Основной частью гидравлического промывочного устройства является гидравлический крест с подвижными соплами. Средняя часть устройства вращается около вертикальной оси, на которой смонтированы два плеча с четырьмя главными соплами. Эти сопла тоже под действием выбрасываемой струи вращаются в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси. Основное сопло обрызгивает под высоким давлением (обычно не ниже 0,17 МПа) все места внутри танка, в среднем за каждые 10 с. Устройство закреплено подвижно на четырехножнике, на котором оно ставится посредине танка.

Устройство с промывочной головкой, приводимое в ротационное движение электромотором (42 В), выбрасывает под давлением 0,25 МПа одну сильную струю моющего раствора или споласкивающей воды. Ротационное движение моющей головки обеспечивает планетарное движение гидравлической струи, которая в заранее установленное время от 1,5 до 4 мин активно опрыскивает все места внутренней поверхности танка. Устройство такого типа устанавливается во входном отверстии танка.

Механические устройства обоих типов работают при высоком давлении, от которого зависит результат циркуляционной мойки. Зарубежные устройства обеспечивают механизацию и автоматизацию всего процесса мойки и дезинфекции, который включает промывку отстоя, подготовку необходимого моющего раствора, собственно мойку, дезинфекцию и, наконец, промывку от остатков реагентов без вхождения рабочего в танк (что является основным требованием).

Следующим, главным образом с биологической точки зрения, важным требованием является одновременная мойка и дезинфекция всей арматуры танка главным образом пробных кранов и соединений шпунтаппаратов и манометров, которые при недостаточном внимании всегда являются рассадником загрязнений, отрицательно проявляющихся в разлитом пиве. Механическое моечное устройство имеет приводы, обеспечивающие мойку с помощью циркуляции под одинаковым давлением всей арматуры. Резиновые уплотнения люков танков можно для мойки закладывать внутрь танка.

Хуже всего с внутренней поверхности технологических емкостей устраняется старый пивной камень, основным компонентом которого является оксалат кальция. Он довольно хорошо освобождается при продолжительном воздействии азотной кислоты. Для этого лучше всего 15%-ную азотную кислоту смешивать с диатомитом и образовавшейся пастой смазывать слой пивного камня. На второй день щеткой удаляется отделившийся пивной камень. Современная практика направлена на то, чтобы при регулярной мойке разбавленными кислотами или при использовании кислых дезинфицирующих средств помешать образованию толстых слоев пивного камня.

Выбор дезинфицирующих средств и способы дезинфекции

Как уже говорилось, дезинфицировать следует поверхности предварительно вымытые. Однако, чтобы дезинфекция была наиболее эффективной, производственное оборудование, включая трубопроводы, должно быть скомпоновано так, чтобы не было мест, соприкасающихся с суслом или пивом, которые были бы недоступны для мойки, или мест, из которых остатки производственных жидкостей невозможно было вымыть. В этом отношении постоянную опасность представляют пробные краны, соединительные трубки к шпунтаппаратам и другая мелкая арматура, которой следует уделять особое внимание. Необходимо также систематически следить за тем, чтобы нигде не осаждалась слизь, на которой легко образуются очаги инфекции; только чистые и гладкие поверхности хорошо дезинфицируются. Поэтому должен быть обеспечен доступный контроль не только трубопроводов, но и внутренней поверхности насосов и другого вспомогательного оборудования .

Сливные краны бродильных чанов должны сниматься, чтобы вблизи них не задерживались остатки жидкостей и их можно было дезинфицировать отдельно. Все оборудование для розлива пива следует стерилизовать тепловой обработкой. Рекомендуется также заменить различные деревянные вспомогательные емкости резервуарами из пластических масс, которые гораздо лучше сохраняются, в биологическом отношении безвредны и легче массой.

Другим важным условием является наличие достаточного количества и требуемого качества воды для промывки оборудования и трубопроводов после дезинфекции.

Поскольку дезинфекция не гарантирует полную стерильность, ее следует довольно часто повторять, чтобы оставшиеся в живых микроорганизмы не могли слишком размножаться.

Дезинфекция требует контроля, при этом необходимо проверять, является ли концентрация используемых дезинфицирующих средств достаточной, и обеспечит ли она соблюдение требований процесса дезинфекции. Далее следует проверить, действительно ли микроорганизмы, у которых после дезинфекции была обнаружена неспособность к размножению, мертвы и не реактивируются ли они в производственных жидкостях.

Из большего числа известных дезинфицирующих средств требованиям пивоваренной промышленности отвечают только некоторые, которых однако достаточно для эффективной и целесообразной дезинфекции.

В Чехословакии до сих пор наиболее распространенными являются классические дезинфицирующие средства. За рубежом предпочитают четвертичные аммонийные соединения. Используются растворы концентрации 0,15-0,20%-ные, лучше всего с добавлением смачивающего средства (сульфоната) в количестве 1%. Они обладают высокой бактерицидной активностью и сильно снижают поверхностное натяжение, однако у некоторых активность значительно снижается при низких температурах и это следует учитывать при определении производственной концентрации их. По некоторым данным, четвертичные аммонийные соединения имеют слишком ограниченную бактерицидную активность и нелегко устраняются после дезинфекции.

Из хлористых препаратов в Чехословакии наиболее часто используются хлорамин (активин, антибактерии), который является очень эффективным дезинфицирующим средством.

Формальдегид (формалин) при концентрации 1% особенно с добавлением смачивающего средства считается за рубежом одним из наиболее эффективных дезинфицирующих средств. В Чехословакии существуют определенные ограничения в применении формалина.

За рубежом вновь расширяется применение кислых дезинфицирующих средств в целях предотвращения образования пивного камня. Они хороши также тем, что некоторые микроорганизмы (например, педиококки) уничтожаются при простом сдвиге pH.

С механизацией процессов мойки и дезинфекции в пивоварении приобретают значение комбинированные моющие и дезинфицирующие средства, о которых уже говорилось.

Дезинфекция, а иногда и стерилизация тепловой обработкой, по-прежнему считаются выгодными и дешевыми и рекомендуются там, где это возможно. В Чехословакии трубы обычно пропаривают острым паром; горячей водой обрабатывают, например, фильтры с массой перед началом фильтрации. Если трубы пропаривают, то их следует хорошо прочистить механически, иначе в них образуются трудноустранимые осадки на стенах (наросты).

Поскольку микроорганизмы при использовании одного и того же дезинфицирующего средства легко акклиматизируются, рекомендуется систематически менять дезинфицирующие средства.

Техника дезинфекции с небольшими отклонениями аналогична технике мойки. Мелкие инструменты, такие, как щетки, черпаки для дрожжей и т. д., лучше всего дезинфицировать путем погружения их на время, когда ими не пользуются, в дезинфицирующий раствор.

Металлические трубопроводы, шланги и разное лагерное оборудование (смесители, танки-сборники и т. д.) дезинфицируют после объединения их в цикл таким образом, что их наполняют дезинфицирующим раствором, который оставляют действовать долгое время. Наиболее правильным является заполнение дезинфицирующим раствором не сверху, а снизу, которое гарантирует, что в системе не останутся воздушные пробки. При этом способе дезинфицирующий раствор перекачивают из емкости, находящейся в подвале, до тех пор, пока раствор не появится в самом высоком месте.

Если дезинфекцию сусло- и пивопроводов проводят отдельно, целесообразно объединить их в цикл и оставить дезинфицирующий раствор циркулировать 1-2 ч.

Большие резервуары (бродильные чаны и лагерные танки) нельзя из-за их большого объема заполнять дезинфицирующим средством. Поэтому обычно в производстве их дезинфицируют после промывки путем нанесения дезинфицирующего раствора щеткой или пульверизатором, оставляя действовать его как можно дольше. Работа со щетками удобна потому, что ими дезинфицирующее средство втирается и в поврежденные места, и в трещины в лаковом или смоляном покрытии. Опрыскивание проще, однако если хотят получить такой же эффект, как при использовании щеток, то форсунку пульверизатора следует сделать так, чтобы струя получалась тонкая и сильная, а не туман. Однако надо учитывать, что поскольку дезинфицирующий раствор довольно быстро стекает со стен, биологическая активность при этом способе дезинфекции довольно низкая.

Для механизации дезинфекции лагерных танков используются пульверизаторы с циркуляцией, аналогичные описанным выше для мойки оборудования.

Транспортные резервуары в Чехословакии, как правило, не дезинфицируют химическими средствами. Процесс, используемый для дезинфекции алюминиевых транспортных бочек, описан в главе о мойке транспортной тары.

Обеспечение биологической чистоты производственной среды

В сухих и хорошо проветриваемых помещениях биологическая чистота поддерживается легко. И, наоборот, в лагерных отделениях с ограниченной возможностью проветривания требуется регулярный и частый уход за стенами и полами.

Окраска и обрызгивание стен. В сухих проветриваемых помещениях стены обрызгивают или красят свежеприготовленным 35%-ным известковым раствором (35 кг извести на 1 гл) при одноразовой окраске, или 20%-ным раствором, если красят дважды. 1 л известкового раствора достаточно на 5 м² побеленной стены.

В умеренно влажных помещениях можно повысить слабое фунгицидное действие известковых покрытий добавлением медного купороса (сульфат меди CuSO₄ в количестве 2%, иногда 3-4%, а в некоторых случаях добавлением других специальных медных препаратов (например, микрозоля).

Хороших результатов можно достигнуть при нанесении второго слоя 10%-ным или 20%-ным раствором кремнефтористоводородной кислоты на обычный известковый слой. Точно также действует препарат фторан при добавлении 1-5% его прямо в известковый раствор. Хорошими фунгицидными свойствами обладает также герил, при добавлении от 5 до 7% тоже в известковый раствор.

Очень хорошо использовать масляную краску с фунгицидными добавками, товарное название которого униколор.

Дезинфекция полов. Основным дезинфицирующим средством для полов является свежеприготовленное известковое молоко, применяемое в виде 20%-ного раствора. Для получения большего эффекта к известковому молоку добавляют 1-2% хлорной извести. Хлорную известь не рекомендуется добавлять в бродильных отделениях пока в них находится бродящее сусло. Хлорную известь следует применять только в крайне необходимых случаях.

Для мойки и дезинфекции полов можно использовать щелочные растворы, спускаемые из бутылкомоечных машин.

По окончании производственных операций, при которых полы неизбежно частично обрызгивают дрожжами или пивом, их тотчас следует смывать водой.