Пиво толтыру машинасы: Гигиеналық өндіру стандарттары үшін CIP тазалау

Пиво толтыру машиналарының жұмысындағы CIP-ті түсіну

CIP (Clean-in-Place) процесіне шолу

Бүгінгі күнде пиво толтыру жабдықтары барлығын бөлшектеп алып тазаламай-ақ қатты органикалық қалдықтар мен микробтардан құтылу үшін Өз Орнында Тазалау (CIP) жүйелеріне сүйенеді. Автоматтандырылған тазалау процесі ерітінділерді резервуарлар, сораптар мен құбырлар бойымен дәл қажетті жылдамдықпен жібереді. Бұл жүйелер сілтілі немесе қышқылды тазартқыш заттарды физикалық үйкеп тазалау әрекетімен ұштастыра отырып, беттерден биопленкалардың шамамен барлығын жояды. Өнеркәсіптің көбінесе ірі ойыншылары CIP жұмыстарын өздерінің өндірістік жоспарларына тікелей енгізе бастады. Бұл өзгеріс тоқтап тұру уақытын ескерімді түрде қысқартты — шынында да, ескі әдістерге қарағанда 40% шамасында, себебі ескі әдістер әлдеқайда ұзақ және әлдеқайда тиімсіз болып келеді.

Сусындар өндіру гигиенасында CIP-нің маңызы

Орында тазалау жүйелері бір шайтан бір-біріне түсуінен болатын ластануды тоқтатады, өйткені лактобацилл немесе жабайы ашытқы сияқты бактериялар ашытқының бұзылуына әкелуі мүмкін. Дұрыс орындалған кезде, осындай тазалау процестері тамақ өнімдерімен тікелей жанасатын беттерге қойылатын ISO 22000 сияқты салалық стандарттарға сәйкес АТФ деңгейін 50-ден төмен салыстырмалы жарық бірлігіне дейін төмендетеді. Сандар да көптеген пиво өндірушілер назардан тыс қалдыратын қызықты әңгіме айтады: барлық өнімдерді шығарып тастаулардың шамамен үштен екі бөлігі жабдықтарды жеткілікті дәрежеде тазалап үлгермеу себебінен болады. Бұл дұрыс тазалау практикасын тек ережелерге бағыну үшін ғана емес, сонымен қатар сапаны бақылау арқылы бренд репутациясын қорғау үшін қажет екенін көрсетеді.

CIP және SIP (Орында дезинфекциялау) арасындағы байланыс

CIP көрінетін ластық пен бұрқасын тазалайды, ал одан кейінгі SIP (орнында санитарлық тазарту) 85 градус Цельсийден төмен емес ыстық су немесе перацетин қышқылы мен озон сияқты химикаттарды пайдаланып, зиянды бактерияларды алты логарифмдік реттілікке дейін азайтады. Пиво толтыру жабдығымен жұмыс істейтіндер үшін SIP тазартудан кейін шамамен үш күн бойы барлық нәрсені таза және микробсыз ұстайды. Бұл қосымша тазарту әдісі тамақ өнеркәсібіндегі жабдықтардың гигиенасы бойынша EHEDG ұстанымдарына сай келеді, сондықтан да кезектер арасында қосымша жұмыс жасамай-ақ стерильді жағдайда өнім шығаруға дайын болып тұрады.

Пиво толтыру жабдығы үшін тиімді CIP-нің негізгі принциптері

Тиімді CIP параметрлері: Химиялық, механикалық әсер және температура (CIP үшбұрышы)

Тиімді CIP үш өзара тәуелді факторға негізделеді:

• Химиялық әсер : Сілтілі немесе қышқылды тазартқыштар органикалық қалдықтар мен минералды қосындыларды ерітеді.
• Механикалық күш турбулентті ағыс (≈1,5 м/с жылдамдық) жабдық бетінен ластану элементтерін жояды.
• Температураның әсер ету уақыты химиялық заттардың биопленка қабатына тереңдей түсуі үшін кем дегенде 15–30 минут қажет.

Осы факторларды теңгеру ластануды толық жоюға мүмкіндік береді және су мен энергияның шығынын азайтады.

Синнердің шеңбері: Уақыт, Температура, Концентрация және Механика

Бұл модель параметрлердің біреуін өзгерту басқаларына қалай әсер ететінін көрсетеді. Мысалы:

• Тазарту затының температурасын 60°C-тан 75°C-қа дейін көтеру қажетті әсер ету уақытын 25% қысқартады.
• Күрделі геометриялық пішіндерде ағыс жылдамдығы төмен болса, химиялық концентрацияны арттыру оны компенсациялай алады.
  Операторлар циклдың тиімділігін сақтай отырып EHEDG және ASME BPE гигиеналық дизайн стандарттарына сай келу үшін осы айнымалыларды оптимизациялайды.

Пиво толтыру машинасының құбырларындағы ағыс жылдамдығы мен турбулентті ағыс

Рейнольдс саны >4,000 болғанда турбулентті ағыс ішкі беттерді тиімді тазалайды — әсіресе ашытқы жиналуына бейім Т-түйіндер мен толтыру шлангында. Қазіргі заманғы CIP жүйелері автоматтандырылған жылдамдық датчиктерін пайдаланады, сорғыштарды таңдау нұсқаулықтары түтік қабырғасының тозуы немесе диаметрінің өзгеруіне қарамастан тиімділікті сақтау үшін 30% ағын көлемінің маржасын ұсынады.

Пиво толтыру жүйелеріндегі CIP арқылы пивоварнялардың гигиена стандарттарын орындау

Пиво қайнату мен толтыру процестеріндегі тазалық бойынша ең жақсы практикалар

Пиво толтыру жабдықтарының көбі бестік тазалау процесі деп аталатын әдіспен жұмыс істейді. Алдымен 25-40 градус Цельсий температурада алдын ала шайып алу, одан кейін 75-85 градусқа дейін қыздырылған және әдетте 1-2 пайыз концентрациядағы каустик ерітіндісімен жуу жүргізіледі. Одан кейін аралық шайып алу кезеңі, содан кейін 50-60 градус шамасында тағы бір қышқыл ерітіндімен шайып алу және соңында толық соңғы шайып алу жүргізіледі. Дұрыс тазалау үшін құбырлар бойымен су жеткілікті жылдамдықпен қозғалуы керек, сонда барлық беттер толық жабылады. Саланың стандарттары тиімді нәтиже алу үшін турбулентті ағыстың 1,5 метр/секундтан жоғары болуы керектігін көрсетеді. Автоматтандырылған тазалау жүйелерін енгізген және реттелген АТФ тампондарын тексерулерін жүргізген пивоварни 2023 жылғы Ең соңғы Пиво Қауіпсіздігі туралы есепке сәйкес микробиологиялық қауіпсіздік стандарттары бойынша 98%-ға жуық сәйкестік деңгейіне жеткен.

Пиво жабдықтары үшін ұсынылатын CIP температуралары мен жылу порогы

Негізгі температуралық диапазондар:

• Ластанғыш фаза: 75–85°C (биопленканы алу үшін оптималды)
• Қышқыл шаймалау: 50–60°C (тұз еріту үшін тиімді)
• Соңғы шаймалау: <30°C (минералдардың қайта шөгуін болдырмау)

Осы шектерді сақтау нержелі болат бөлшектеріне жылулық ықпалдың болуын болдырмаумен қатар, микробтардың 3 дәрежесіне дейінгі төмендеуін қамтамасыз етеді. Материалдың беріктігіне арналған зерттеулерге сәйкес, ластанғыш фазада 90°C-тан жоғары температура насостың тозуын 40% арттырады.

Пиво толтыру машинасының CIP жүйелері үшін рұқсат етілген тазалау химикаттары

Көптеген құрылғылар үшін негізгі тазалау агенттері ретінде, әдетте, органикалық қалдықтармен күресуге арналған каустик натрий (NaOH) және тас түзілуін жою үшін өте жақсы жұмыс істейтін азот қышқылы (HNO3) қолданылады. 316L борпылдақ болат жабдықтары туралы да қызықты зерттеулер жүргізілді. Операторлар ұсынылған химиялық концентрацияларға сәйкес әрекет еткенде, осы түрлі болат 500-ден астам тазалау циклінен кейін ғана тозу белгілерін көрсетеді. Көптеген зауыттар 40 градус Цельсийден төменгі суық дезинфекция қажеттіліктері үшін қазір перацетикалық қышқыл қоспаларына көшіп жатыр. Бұл тәсіл ыстық су жүйелерінің тұтынатын энергиясының шамамен ширегін үнемдейді, сондықтан көптеген өндірушілерге қазіргі уақытта бұл әдіс қолайлы да, экологиялық тұрғыдан қауіпсіз нұсқа болып табылады.

Пиво толтыру машиналары үшін CIP жүйелерінің дизайн мен өнімділігін оптимизациялау

CIP контурларындағы сорғылардың өлшемі мен циркуляциялық өнімділігі

Су толтыру жүйелеріндегі CIP-тің қаншалықты жақсы жұмыс істеуінің шамамен 63 пайызы насос таңдауға байланысты. Тиісті тазалау үшін су 1,5–3 метр/сек жылдамдықпен қозғалып, Рейнольдс саны 4000-нан жоғары болатындай турбуленттік туғызуы керек, бұл микроскопиялық толтырғыш будкалары мен беру құбырларының бойында орналасқан қатты биопленкаларды тазартуға көмектеседі. Егер насос өте кішкентай болса, тазалау заттары дұрыс жұмыс істеу үшін жеткілікті уақыт ала алмайды және олардың тиімділігі шамамен 30%-ға дейін төмендейді. Керісінше, қажетінен үлкен насосты қолдану да мәселелер тудырады, себебі бұл шашыратқыш шарлардың және клапан отырғыштарының қажетінен гөрі тез wear out болуына әкеледі. Жеткіліксіз қуат пен артықшылық арасындағы теңдестікті табу – осындай жүйелерді ұзақ уақыт бойы таза және тиімді жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.

Пиво толтыру машиналары үшін толық CIP циклінің қадамдары

Жетілдірілген пиво толтыру машиналары 7 сатылы CIP протоколын қолданады:

1. 50°C суда алдын ала шайлау – еркін ластануларды алу үшін
2. Сілтілік тазалау (1,5% NaOH) 75°C температурада 25 минут
3. PH <8,5 болғанша аралық шайып тазарту
4. 60°C температурада 15 минут бойы 0,8% HNO₃ ерітіндісімен қышқылдан тазарту
5. Тазартылған сумен соңғы шайып тазарту
6. Дезинфекциялау (перацетин қышқылы немесе буды циркуляциялау)
7. Сүзгіден өткізілген ауамен жүйені кептіру

Автоматтандырылған циклдер қолмен тазартуға қарағанда 35% аз су пайдаланып, бұл тізбекті 90 минуттан кем уақыт ішінде аяқтайды.

Трубалар желісінде 'өлі аймақтарды' жою және толық қамтуға қамсыздандыру

Жобалау параметрі	Сәйкессіз дизайн	Оптимизацияланған CIP дизайны
Пайп ұзындығы	2,5 диаметр	≈¥1,5x диаметр
Секірме шардың саңылаулары	5–8 мм	≈¥3 мм
Сақтандырғыш орналасуы	Горизонталь бағытталуы	15° төмен қарай көлбеу

Аудиттердің нәтижесінде микробиологиялық ластаудың 97% -і негізгі желілерден 1,5D-ден қысқа аймақтарда пайда болатыны анықталды. Күрделі 3D сканерлеу монтаждың барысында өлі тармақтардың 93%-ын анықтайды және іске қосу алдында дұрыс маршрутты орнатуға мүмкіндік береді.

Пиво өндіруде CIP бойынша растау, бақылау және сәйкестік

Тиімді CIP растауы пиво толтыру машиналарының гигиена стандарттары мен нормативтік талаптарға сай келуін қамтамасыз етеді. Зерттеулер 75% тамақ өнеркәсібінің тазалау жұмыстары дұрыс расталмағанын (EHEDG 2016) көрсетті, сусындардың қауіпсіздігі бойынша протоколдардағы үлкен кемшіліктерді ашып көрсетті.

CIP Жүйесін Растау: ATP Тестілеу және Микробиологиялық Тексерулер

ATP биолюминесценциялық тесті органикалық қалдықтарды 1 RLU астындағы деңгейге дейін төмендеген кезде де анықтай алады, ал дәстүрлі микробиологиялық тампондар бактериялардың шаршы сантиметріне 10 CFU порогынан төмен болуын тексереді. Өткен жылғы зерттеу қызықты нәрсе көрсетті. Бира зауыттары екі әдісті бірге қолданған кезде, жабдықты растау бойынша бір зерттеу бойынша шыны айналымындағы қоспалардың таралуын шамамен 92% азайтады. Көптеген шағын пивоварлар HACCP стандарттарына сай болу үшін әрбір апта сайын немесе рецептілерге маңызды өзгерістер енгізген кезде осындай тексерулерді жүргізудің маңызды екенін түсінеді. Кейбір кіші көлемді өндірістер, әсіресе жұмыс көлемі көп кезеңдерде, тұрақтылық сақтауда қиындықтар баса алады.

Автоматтандыру мен Сенсорлар арқылы Нақты Уақытта Бақылау

Қазіргі заманғы пиво толтыру машиналары температураны (±0,5°C дәлдікпен), химиялық концентрацияны (0,1% дәлдікпен) және ағын жылдамдығын (ұсынылатын 1,5–3 м/с) бақылау үшін IoT сенсорларын қолданады. SCADA жүйелері тазарту режимдерінен ауытқуларды анықтап, дер кезінде түзетулер енгізеді. Автоматтандыру гигиена процестеріндегі адам факторын қолжетімсіз тексерістермен салыстырғанда 68% азайтады (Food Safety Tech 2022).

Нормативтік сәйкестікті қамтамасыз ету үшін құжаттама, стандартты операциялық процедуралар және сапа тексерулері

Пивоварнялар CIP циклдерінің уақыт бойынша белгіленген сенсорлық деректері мен тазарту заттарының партия нөмірлерін қоса алғанда, цифрлық журналдарын сақтайды. Стандартты Операциялық Процедуралар (SOP) FDA 21 CFR Бөлім 117 және EHEDG Модуль 9 талаптарына сай болуы керек. Тоқсандық сапа тексерулері 98%-дан астам чеклист орындалуын растайды және 5 Неліктей немесе балық сүйегі диаграммалары сияқты түбірлік себептерді талдау құралдарын қолдана отырып, процестегі кемшіліктерді анықтайды.

Жиі қойылатын сұрақтар

Пиво толтыру машиналарында CIP деген не?

CIP — жабдықты бөлшектемей-ақ пиво толтыру машиналарындағы органикалық қалдықтар мен микробтарды жоятын Clean-in-Place жүйесі.

Тауар өндіруде орында тазалау неге маңызды?

Орында тазалау бактериялар мен ашытқылардың ластануын және бүлінуін болдырмау арқылы өнімнің қауіпсіздігін қамтамасыз етеді және бренд репутациясын қорғайды.

CIP-тің SIP-пен қандай байланысы бар?

SIP CIP-тің соңынан жүргізіледі, жылу су немесе химикаттарды пайдаланып жабдықты дезинфекциялау арқылы гигиена нұсқаулықтарына сәйкес бірнеше күн бойы микробтардан таза күйде сақтайды.

Тиімді CIP үшін негізгі параметрлер қандай?

Негізгі параметрлерге химиялық әсер, механикалық күш және контакт уақыты жатады, бұлар бірлесіп ресурстарды үнемдеумен қоса топырақтың тиімді тазартылуын қамтамасыз етеді.

Пивзаводтар CIP-тің тиімділігін қалай тексереді?

Пивзаводтар өндіріс желілеріндегі аралас ластанудың проблемаларын азайту үшін CIP процестерін ATP тестілеу және микробиологиялық тексеру арқылы растайды.