EA018739B1 - Способ кислотной очистки в пивоваренной промышленности - Google Patents

Способ кислотной очистки в пивоваренной промышленности Download PDF

Info

Publication number
EA018739B1
EA018739B1 EA201070606A EA201070606A EA018739B1 EA 018739 B1 EA018739 B1 EA 018739B1 EA 201070606 A EA201070606 A EA 201070606A EA 201070606 A EA201070606 A EA 201070606A EA 018739 B1 EA018739 B1 EA 018739B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
acid
equipment
beer
composition
washing
Prior art date
Application number
EA201070606A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201070606A1 (ru
Inventor
Жан-Алекс Лаффитт
Бернар Монгийон
Пьер Сташюра
Original Assignee
Аркема Франс
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=39535604&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EA018739(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Аркема Франс filed Critical Аркема Франс
Publication of EA201070606A1 publication Critical patent/EA201070606A1/ru
Publication of EA018739B1 publication Critical patent/EA018739B1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/02Anionic compounds
    • C11D1/12Sulfonic acids or sulfuric acid esters; Salts thereof
    • C11D1/14Sulfonic acids or sulfuric acid esters; Salts thereof derived from aliphatic hydrocarbons or mono-alcohols
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02Cleaning by the force of jets or sprays
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/08Cleaning involving contact with liquid the liquid having chemical or dissolving effect
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/02Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
    • B08B9/027Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/08Cleaning containers, e.g. tanks
    • B08B9/0804Cleaning containers having tubular shape, e.g. casks, barrels, drums
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/02Anionic compounds
    • C11D1/12Sulfonic acids or sulfuric acid esters; Salts thereof
    • C11D1/14Sulfonic acids or sulfuric acid esters; Salts thereof derived from aliphatic hydrocarbons or mono-alcohols
    • C11D1/143Sulfonic acid esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16Organic compounds
    • C11D3/34Organic compounds containing sulfur
    • C11D3/3409Alkyl -, alkenyl -, cycloalkyl - or terpene sulfates or sulfonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/22Organic compounds
    • C11D7/34Organic compounds containing sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D2111/00Cleaning compositions characterised by the objects to be cleaned; Cleaning compositions characterised by non-standard cleaning or washing processes
    • C11D2111/10Objects to be cleaned
    • C11D2111/14Hard surfaces
    • C11D2111/20Industrial or commercial equipment, e.g. reactors, tubes or engines

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Distillation Of Fermentation Liquor, Processing Of Alcohols, Vinegar And Beer (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Devices For Dispensing Beverages (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к кислотной очистке в пивоваренной промышленности, более конкретно, к усовершенствованному способу кислотной очистки различных элементов и резервуаров, которые используются в производстве пива и других родственных напитков, получаемых при брожении, каковую очистку осуществляют путем использования композиции, содержащей по меньшей мере одну алкансульфоновую кислоту.

Description

Настоящее изобретение относится к способу кислотной очистки в пивоваренной промышленности, более конкретно, к усовершенствованному способу кислотной очистки различных элементов и резервуаров, которые используются для производства пива и других родственных напитков, получаемых при брожении.
Сначала нужно напомнить, что способ производства пива обычно осуществляют за четыре последовательных стадии:
1. Затирание: эта стадия заключается в затирании зерновых (ячменя, солода (пророщенного ячменя), кукурузы, риса) с горячей водой (со ступенчатым повышением температуры от 40 до 100°С) и вкусовым материалом, таким как хмель, и, возможно, с различными специями. Эта стадия позволяет экстрагировать из зерновых сахара и белки для образования того, что называют суслом.
2. Фильтрация: полученное сусло фильтруют, получая, с одной стороны, так называемое охлажденное осветленное сусло и, с другой стороны, нерастворимые твердые остатки зерновых, называемые барда.
3. Брожение: охлажденное осветленное сусло помещают в бродильный чан (или ферментер, обычно цилиндро-конический реактор), называемый ЕУТ. В него добавляют дрожжи и всю смесь вымачивают в течение трех-семи дней при температуре от 6 до 10°С. На этой стадии происходит превращение глюкозы и сахаров в этанол и диоксид углерода.
4. Прекращение брожения: в конце стадии брожения смесь подвергают холодовому удару при 3°С с целью коагуляции дрожжей и протеинов. Эту стадию осуществляют либо в ферментере, либо в другом чане. Полученное таким образом пиво оставляют для дозревания в том же реакторе, после чего фильтруют.
По окончании этих четырех производственных стадий пиво разливают для хранения в бочки, бутылки или даже пивные банки.
На стадии брожения (стадия 3) на поверхности раздела газовой и жидкой фазы часто образуется дрожжевое кольцо. Это дрожжевое кольцо состоит преимущественно из органических нерастворимых материалов: остатков дрожжей, остатков клеточных стенок, нерастворимых сахаров.
Кроме того, на дне ферментера и его стенках, как правило, образуется пивной камень. Пивной камень состоит преимущественно из оксалата кальция и различных органических материалов.
Следовательно загрязнение ферментера часто создается двумя совершенно разными типами материалов: органические загрязнения (преимущественно дрожжевое кольцо) и неорганические загрязнения (преимущественно пивной камень).
Однако одной из главных особенностей производства пива или других родственных напитков, получаемых при брожении, является то, что бочки, контейнеры, ферментеры, дренажные трубы и другие устройства для транспортировки или предохранения жидкостей, используемых при производстве указанных ранее пива и других родственных получаемых при брожении напитков, должны быть абсолютно чистыми и, в частности, не иметь каких-либо следов наличия органических и неорганических загрязнений. Действительно, такие загрязнения могут стать источником присутствия и роста бактерий или какихлибо других вредных для производимых продуктов элементов или даже сделать эти продукты непригодными для употребления.
Чтобы избавиться от органических и неорганических загрязнений, каждый реактор (в более общем смысле резервуар, контейнер, дренажные трубы и т.п.) подвергают промывке либо в щелочной, либо в кислой среде, в зависимости от конкретной стадии производства пива. Промывку различных элементов пивоваренного оборудования, используемого для производства пива, обычно осуществляют в соответствии со следующими стадиями:
A) Заторный чан: промывка в щелочной среде с гидроксидом натрия.
B) Бродильный чан, в котором есть органические и неорганические загрязнения: смешанная промывка в три стадии:
1) предварительная очистка, называемая односторонней промывкой (непосредственное удаление в цеху), чистой водой (удаление 10% загрязнений) или в присутствии разбавленной соды (удаление 8090% загрязнений) в форме короткого заряда, который обеспечивает лучшее удаление загрязнений. Однако гидроксид натрия нельзя использовать в большом количестве, так как в бродильном чане присутствует диоксид углерода, который может вступать в реакцию с гидроксидом натрия, что может вызвать разрушение чана в результате понижения давления;
2) очистка с использованием фосфорной кислоты (обычно, 1,5% об. раствора с 56 вес.% фосфорной кислоты);
3) дезинфекция с использованием смеси с небольшим содержанием серной кислоты и биоцида.
В настоящее время стадии 2 и 3 осуществляют последовательно, используя две разных кислоты, каждая из которых эффективна для удаления одного типа загрязнений:
фосфорную кислоту используют для очистки от дрожжевого кольца;
серную кислоту используют для очистки от пивного камня, при этом фосфорная кислота неэффективна в отношении этого типа загрязнений (оксалат кальция). Однако использование серной кислоты не лишено недостатков вследствие ее коррозионной активности. Впрочем, эффект коррозии может быть
- 1 018739 уменьшен, если проводить работы при низкой температуре.
С) Прекращение брожения: на этой стадии образуется меньше загрязнений, чем в ферментере, и, в частности, дрожжевое кольцо небольшое или не образуется вовсе; следовательно как указано выше, проводится, как правило, простая очистка водой с последующей очисткой смесью серная кислота+биоцид.
Кроме того, бочки подвергают горячей очистке (обычно при примерно 80°С) фосфорной кислотой, серная кислота при этой температуре чрезвычайно коррозионноактивна, как указано выше.
Кроме того, следует понимать, что между всеми стадиями очистки проводят промывку чистой водой.
Таким образом, первой задачей изобретения является создание способа очистки оборудования, используемого при производстве и хранении пива, более простого и быстрого в осуществлении по сравнению с используемыми в настоящее время.
Второй задачей изобретения является создание простого и эффективного способа, позволяющего одновременно осуществлять эффективную очистку от пивного камня и дрожжевых колец.
Еще одной задачей изобретения является создание способа очистки оборудования, используемого при производстве и хранении пива и других родственных напитков, получаемых при брожении, с использованием единственной композиции, позволяющей удалять все типы загрязнений, в частности пивной камень и дрожжевые кольца.
Другие преимущества станут ясны из описания по изобретению, приведенного ниже.
Неожиданно авторами изобретения было обнаружено, что можно обеспечить полную и эффективную очистку оборудования, используемого для производства пива, путем использования композиции на основе сульфоновой кислоты.
Было подтверждено, что композиция на основе алкансульфоновой кислоты позволяет одновременно удалять дрожжевое кольцо (обычно удаляемое при помощи фосфорной кислоты) и пивной камень (обычно удаляемый при помощи серной кислоты).
Таким образом, применение для очистки композиции на основе алкансульфоновой кислоты позволяет избежать использования нескольких очищающих композиций, таких как композиция на основе фосфорной кислоты и композиция на основе серной кислоты. Использование композиции на основе алкансульфоновой кислоты также позволяет исключить несколько последовательных операций по промывке, а также несколько промежуточных промывок.
Таким образом, достигаются преимущества, главным образом, в экономии времени, снижении расходов, сохранении выхода продукции, экономии энергии, а также уменьшении количества очищающих химикатов, присутствующих на производственном участке.
Кроме того, обычно используемую фосфорную кислоту отводят в форме фосфатов, которые наносят вред окружающей среде, а постоянно ужесточающиеся экологические стандарты направлены на запрещение сброса таких фосфатов.
Таким образом, первой целью по изобретению является способ очистки оборудования, используемого в производстве пива или других родственных напитков, получаемых при брожении, включающий стадии:
a) предварительной промывки оборудования, если требуется;
b) промывки оборудования путем циркуляции в указанном оборудовании эффективного количества композиции, содержащей по меньшей мере одну алкансульфоновую кислоту;
c) ополаскивания указанного оборудования путем циркуляции ополаскивающего раствора.
Таким образом, способ по изобретению позволяет, с одной стороны, уменьшить число стадий очистки и, с другой стороны, уменьшить число используемых кислотных композиций с двух (фосфорная кислота и серная кислота) до одной очищающей композиции от загрязнений.
Кроме того, композиция, используемая в способе по изобретению, менее коррозионноактивна, чем серная кислота, она может быть использована для горячей очистки бочек.
Более конкретно, способ по изобретению относится к очистке установок, используемых в производстве и хранении пива и других родственных напитков, получаемых при брожении.
В настоящем описании и формуле изобретения оборудование означает различные элементы, обычно используемые на пивоваренных заводах, в частности чаны, резервуары, бочки, ферментеры, дренажные трубы, клапаны, бутылки, пивные банки и т.п., т.е. все элементы, которые могут контактировать с пивом и другими жидкостями или твердыми материалами, необходимыми для его производства.
Материалы для изготовления различных компонентов оборудования, как правило, подбирают из группы, в которую входят нержавеющая сталь, алюминий, медь, латунь, сталь без покрытия или с покрытием, например эпоксидной смолой, пластмассы, в частности полипропилен, полиэтилен, поли(винилхлорид), стекло и т.п.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения материалы, используемые для оборудования пивоваренного завода, подбирают из группы, в которую входят нержавеющая сталь марки 304Ь или 316Ь, алюминий и сталь, покрытая эпоксидной смолой.
Следует понимать, что способ по изобретению применим ко всем в целом или только к одному или более элементу оборудования, используемому для производства пива или других родственных напитков,
- 2 018739 получаемых при брожении. В настоящем описании и формуле изобретения термин оборудование указывает на все оборудование в целом или только на один или более элемент этого оборудования.
Способ, соответствующий настоящему изобретению, включает необязательную первую стадию предварительной промывки, направленной на механическое удаление большей части загрязнений. Такую предварительную промывку осуществляют путем обеспечения циркуляции воды или воды в сочетании с зарядами щелочного раствора, предпочтительно разбавленного, например, водного раствора гидроксида натрия или калия. Заряд означает направление в данный подлежащий очистке элемент оборудования щелочного раствора, как правило, небольшой концентрации, на осуществление реакции с которым отводят короткое время. Выражение короткое время подразумевает период от нескольких секунд до нескольких минут, даже нескольких чесов.
После необязательной стадии предварительной промывки промывку оборудования осуществляют путем обеспечения циркуляции композиции, содержащей по меньшей мере одну алкансульфоновую кислоту.
В настоящем описании и формуле изобретения выражение алкансульфоновая кислота следует понимать как означающее предпочтительно кислоты, подбираемые из алкансульфоновых кислот с насыщенной, линейной или разветвленной углеводородной цепочкой, включающей от 1 до 4 атомов углерода. Алкансульфоновые кислоты, которые могут быть использованы в способе по изобретению, в частности, подбирают из группы, в которую входят метансульфоновая кислота, этансульфоновая кислота, нпропансульфоновая кислота, изопропансульфоновая кислота, н-бутансульфоновая кислота, изобутансульфоновая кислота, втор-бутансульфоновая кислота, трет-бутансульфоновая кислота и смеси из любых двух или нескольких из указанных кислот в любых пропорциях.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения алкансульфоновая кислота, используемая в способе по изобретению, представляет собой метансульфоновую кислоту или этансульфоновую кислоту, в наиболее предпочтительном варианте используемая кислота является метансульфоновой кислотой.
Таким образом, очищающая композиция, содержащая по меньшей мере одну алкансульфоновую кислоту и предназначенная для использования в способе по изобретению, содержит одну или более алкансульфоновую кислоту с линейной или разветвленной углеводородной цепочкой, включающей от 1 до 4 атомов углерода, предпочтительно содержит, по меньшей мере, метансульфоновую кислоту (АМ8).
Вообще, данная композиция содержит от 0,1 до 100 вес.% алкансульфоновой кислоты, в более общем смысле от 0,5 до 90 вес.%, в частности от 0,5 до 20 вес.% алкансульфоновой кислоты, конкретнее от 0,5 до 5 вес.% алкансульфоновой кислоты.
Как правило, эта композиция является водной композицией, которая может быть приготовлена в форме концентрированной смеси, которую разбавляет конечный пользователь. В качестве альтернативы, эта композиция может представлять собой готовую к употреблению композицию, т.е. которую не нужно разбавлять. Например, можно использовать раствор 70 вес.% метансульфоновой кислоты в воде, продаваемый компанией Агкета под торговой маркой 8еа1еуа™, как готовый к употреблению или разбавленный водой в указанных выше пропорциях.
Помимо алкансульфоновых кислот очищающая композиция может содержать одну или более добавку для регулирования реологических свойств, растворители, биоциды и другие модификаторы структуры, подбираемые из группы, в которую входят растворители и вспомогательные растворители, органические или неорганические кислоты (например, серная, фосфорная, азотная, сульфаминовая, лимонная кислота), загустители, поверхностно-активные вещества, пенообразователи, пеногасители и т.п., хорошо известные специалистам в данной области.
Было обнаружено, что алкансульфоновые кислоты, которые описаны выше, оказывают эффективное действие по удалению загрязнений, имеющихся или образующихся в оборудовании, используемом для производства пива и других родственных напитков, получаемых при брожении.
Таким образом, использование алкансульфоновых кислот делает возможным удаление загрязнений, таких как карбогидраты, жирные материалы, протеины, неорганические материалы, такие как карбонаты кальция, фосфаты кальция, и другие типы отложений, включая оксалаты, сульфаты, гидроксиды и/или сульфиды, отдельно или совместно с различными органическими и/или металлорганическими соединениями, металлоидами, соединениями щелочных или щелочно-земельных элементов и другими остатками, имеющимися или образующимися в ходе производства пива и других родственных напитков, получаемых при брожении.
Алкансульфоновые кислоты особенно эффективны с точки зрения удаления остатков обоих типов, известных как пивной камень и дрожжевое кольцо, как уже было указано.
Промывку (или очистку) всего оборудования или его части (частей) осуществляют путем организации циркуляции эффективного количества композиции, содержащей по меньшей мере одну алкансульфоновую кислоту, как описано выше.
Эффективное количество означает количество, обеспечивающее удаление всех загрязнений, которые, если они не удалены надлежащим образом, могут стать источником развития бактерий. Способ по изобретению позволяет удалять все типы загрязнений и следовательно бактерии, которые могут быть
- 3 018739 вредными с точки зрения производства, консервирования, придания особого вкуса, структуры и обеспечения безопасности для человека пива или других родственных напитков, получаемых при брожении, производимых в данном оборудовании и хранящихся в бочках, бутылках, пивных банках и т.д.
Это количество может изменяться в широких пределах в соответствии с объемом подлежащего очистке оборудования, природой и количеством загрязнений, которые желательно удалить, температурой и давлением, при которых используется композиция, и т.п.
Как правило, в оборудовании организуют циркуляцию эффективного количества кислотной очищающей композиции, каковую циркуляцию поддерживают на протяжении времени, достаточного для полного удаления загрязнений.
Осмотр оборудования или измерение бактериологической активности в данном оборудовании в соответствии с традиционными методиками, известными специалистам в данной области, позволяет определить эффективное количество композиции, которое следует использовать, и длительность циркуляции упомянутой композиции, необходимую для полного удаления загрязнений.
Таким образом, устанавливают количество композиции и длительность циркуляции, соответствующие задаче полного удаления загрязнений, в то же время определяя минимальное количество композиции (главным образом, по экономическим и экологическим соображениям) и наименьшую возможную длительность циркуляции (также преимущественно по экономическим причинам).
Кислотная очистка вышеуказанной композицией, содержащей по меньшей мере одну алкансульфоновую кислоту, как описано ранее, может осуществляться при любой температуре, как правило, в диапазоне от 0 до 100°С, в более общем смысле от 5 до 40°С, типично от 5 до 20°С в ферментере или складском резервуаре и от 60 до 80°С в контейнерах для хранения (бочках, бутылках или пивных банках), используемых для пива или других родственных напитков, получаемых при брожении.
После стадии кислотной промывки с использованием композиции, содержащей по меньшей мере одну алкансульфоновую кислоту, полезно провести промывку оборудования путем обеспечения циркуляции ополаскивающего раствора, например воды, как обычно делают специалисты в этой области.
Благодаря способу по изобретению промывка оборудования, используемого для производства пива и других родственных напитков, получаемых при брожении, осуществляется за одну стадию кислотной промывки в отличие от известных на сегодняшний день методик. Эта единственная стадия кислотной промывки делает возможным удаление, в частности, пивного камня, а также пивных колец, образующихся в ходе производства указанных выше пива и других родственных напитков, получаемых при брожении.
В соответствии с другой своей целью настоящее изобретение относится к использованию композиции, содержащей по меньшей мере одну алкансульфоновую кислоту, в частности, по меньшей мере, метансульфоновую кислоту, для удаления органических и неорганических загрязнений, таких как карбогидраты, жирные материалы, протеины, неорганические материалы, такие как карбонаты кальция, фосфаты кальция, и другие типы отложений, включая оксалаты, сульфаты, гидроксиды и/или сульфиды, отдельно или совместно с различными органическими и/или металлорганическими соединениями, металлоидами, соединениями щелочных или щелочно-земельных элементов и другими остатками, имеющимися или образующимися в ходе производства пива или других родственных напитков, получаемых при брожении.
Конкретнее, настоящее изобретение относится к использованию композиции, содержащей по меньшей мере одну алкансульфоновую кислоту, в частности, по меньшей мере, метансульфоновую кислоту, для удаления пивного камня и дрожжевых колец, образующихся в ходе производства и/или хранения/консервирования пива или других родственных напитков, получаемых при брожении.
Под другими родственными напитками, получаемыми при брожении понимается любой тип напитков, таких как, например, вино, сидр, виски, сакэ, и, в более общем смысле, любой тип алкогольных напитков, процесс производства которых связан с использованием дрожжей или любой другой аэробной бродильной среды, способной выделять диоксид углерода.
Далее настоящее изобретение пояснено на нижеследующих примерах, которые не имеют в какойлибо степени ограничительного характера и следовательно не могут быть истолкованы как ограничивающие объем охраны, определяемый в прилагаемой формуле изобретения.
Пример 1. Очистка от загрязнений от промышленного сусла.
а) Создание обычных загрязнений, возникающих при брожении.
В цилиндро-конический чан с размером корпуса 74 смх18 см и длиной конуса 17 см, изготовленный из нержавеющей стали (марки 316Ь), поместили 5 л осветленного охлажденного сусла комнатной температуры (от 15 до 25°С) с пивоваренного завода.
Затем добавили пивные дрожжи (Засскагошусек сегеущае) в виде соответствующего необходимого количества живых дрожжей (50 мл жидких дрожжей на 15 л сусла) с тем, чтобы воспроизвести промышленные условия.
Брожение проходило при комнатной температуре (от 15 до 25°С) 6 дней. Через 6 дней чан опорожнили.
В соответствии с принятой в промышленности практикой исследовали дрожжевое кольцо (дрожжи,
- 4 018739 связанные с органическими загрязнениями) у границы раздела фаз жидкость/воздух в верхней части цилиндро-конического чана.
Повторяемость образования загрязнений, оцененная на множестве (около тридцати) контрольных образцов процессов брожения, позволяет гарантировать типичный для практики пивоварения уровень загрязнения и удовлетворительную воспроизводимость.
b) Стадия предварительной промывки.
Предварительную промывку проводили путем осуществления циркуляции три раза по 5 с 1,5% щелочного раствора гидроксида натрия с 5-минутной паузой между промывками.
c) Стадия кислотной промывки.
Очистку от загрязнений осуществляли путем организации циркуляции очищающей композиции при устойчивых и регулируемых гидродинамических условиях посредством зафиксированного разбрызгивающего шарика (Наске Магк, стандарт М1-1 ΌΝ8), расположенного в верхней части чана. Более конкретно, циркуляцию осуществляли с расходом 1400 л/мин при давлении разбрызгивания 0,2 бар относительного давления (1,2 бар абсолютного давления), при температуре раствора, равной комнатной (от 15 до 25°С), до полного исчезновения загрязнений. Каждые 5 мин циркуляцию останавливали для визуальной проверки наличия загрязнений в чане. Степень очистки оценивали визуально и таким образом установили время, необходимое для получения безусловно чистого чана.
Для каждого экспериментального режима испытание повторили по меньшей мере 6 раз (2 процесса брожения в 3 различных циклах брожения).
Кроме того, для осуществления относительного сравнения испытаний по очистке провели цикл испытаний контрольной очищающей композиции, сравнение проводили между двумя чанами. Эта контрольная композиция для сравнения представляла собой 1,5% об. водного раствора 56 вес.% фосфорной кислоты.
Для испытания использовали следующие кислотные композиции.
Контрольная композиция А: фосфорная кислота (Н3РО4) при 56 вес.% в воде (б (плотность) = 1,38, т.е. 1,15 вес.% чистой Н3РО4).
Композиция 1 (для сравнения): 55% муравьиной кислоты в воде (6=1,195, т.е. 0,98 вес.% чистой муравьиной кислоты).
Композиция 2 (в соответствии с изобретением): 1% об. в воде метансульфоновой кислоты при 70 вес.% (6=1,35, т.е. 0,94 вес.% чистой метансульфоновой кислоты).
В табл. 1, приведенной ниже, показаны увеличенные или уменьшенные периоды времени, выраженного в минутах, необходимые для оцениваемого визуально полного удаления загрязнений, по сравнению с очисткой, осуществляемой с использованием контрольной композиции А (1,15 вес.% фосфорной кислоты).
Таблица 1
Очищающая композиция Увеличенные или уменьшенные периоды времени в минутах по сравнению с контрольной композицией А
Контрольная композиция А (1,5% об.) 0
Композиция 1 (1,5% об.) +30
Композиция 2 (1,5% об.) -10
Было отмечено, что композиция 2, соответствующая настоящему изобретению, позволяет сэкономить 40 мин времени по сравнению с другой кислотной композицией (муравьиная кислота) и даже 10 мин по сравнению с контрольной композицией (фосфорная кислота).
Пример 2. Очистка от загрязнений от восстановленного сусла.
Восстановленное сусло было получено путем разбавления выпускаемого серийно набора для производства пива, продаваемого под маркой Вге\\Тегт (белое пиво на основе пшеницы).
Сусло было восстановлено в соответствии с инструкциями производителя: разбавление концентрата сусла (1 л) в 14 л холодной воды и добавление 750 г сахара. Пакетик с дрожжами сублимационной сушки, имеющийся в наборе, добавили в восстановленное пиво непосредственно перед стадией брожения.
В отличие от промышленного сусла для восстановленного сусла начальный уровень загрязнений меньше и стадия предварительной промывки не нужна, поэтому сразу осуществили кислотную очистку, как на стадии с) примера 1.
Как и в табл. 1, в табл. 2, помещенной ниже, показаны увеличенные или уменьшенные периоды времени, выраженного в минутах, необходимые для удаления загрязнений, по сравнению с контрольной композицией (1,15 вес.% фосфорной кислоты).
- 5 018739
Таблица 2
Очищающая композиция Увеличенные или уменьшенные периоды времени в минутах по сравнению с контрольной композицией А
Контрольная композиция А (1,5% об.) 0
Композиция 1 (1,5% об.) + 15
Композиция 2 (1% об.) -10
Здесь также отмечено уменьшение длительности очистки, необходимой для удаления загрязнений, если ее проводят с использованием кислотной композиции, соответствующей настоящему изобретению (композиция 2).
Пример 3. Очистка от загрязнений типа пивного камня. Две репрезентативных пробы пивного камня отобрали на пивоваренном заводе в бродильном чане и подвергли следующему исследованию:
точно взвесили приблизительно 0,5 г отложений, заранее высушенных на воздухе в течение 24 ч при 40°С;
погрузили без перемешивания в испытываемую композицию при комнатной температуре (от 15 до 25°С) на 4 ч;
отфильтровали жидкий раствор и извлекли нерастворившуюся твердую фазу.
Твердый остаток высушили в течение 24 ч при 40°С, после чего взвесили.
В табл. 3 приведена усредненная по двум пробам доля растворившегося пивного камня в каждой из использованных очищающих композиций:
Контрольная композиция А: фосфорная кислота (Н3РО4) при 56 вес.% в воде (6=1,38, т.е. 1,15 вес.% чистой Н3РО4).
Контрольная композиция В: серная кислота (Н2§04) при 78 вес.% в воде (6=1,7, т.е. 1,32 вес.% чистого вещества).
Композиция 1 (для сравнения): 55% муравьиной кислоты в воде (6=1,195, т.е. 0,98 вес.% чистой муравьиной кислоты).
Композиция 2 (в соответствии с изобретением): 1% об. в воде метансульфоновой кислоты при 70 вес.% (6=1,35, т.е. 0,94 вес.% чистой метансульфоновой кислоты).
Таблица 3
Очищающая композиция Средний % растворившегося пивного камня для двух проб отложений
Контрольная композиция А (1,5% об.) 5
Контрольная композиция В (1% об.) 65
Композиция 1 (1% об.) 5
Композиция 2 (1% об.) 55
Было отмечено, что композиция на основе метансульфоновой кислоты характеризуется эффективностью как в отношении удаления дрожжевых колец, подобной эффективности, достигаемой при использовании композиции на основе фосфорной кислоты, так и эффективностью, подобной эффективности серной кислоты, в отношении удаления пивного камня.
Таким образом, благодаря способу по изобретению становится возможным избежать двухстадийного процесса очистки (фосфорной кислотой и серной кислотой), как до сих пор рекомендовалось, так как только одна очищающая композиция, содержащая по меньшей мере одну алкансульфоновую кислоту, является эффективной в отношении удаления и пивного камня и дрожжевых колец.
Пример 4. Эффективность растворения оксалата кальция.
Оксалат кальция (6 г) добавили в 100 г раствора метансульфоновой кислоты (4 и 12 г/л), с одной стороны, и в 100 г раствора фосфорной кислоты (4 и 12 г/л), с другой стороны, на 24 ч при 70°С.
Затем растворы отфильтровали и проанализировали фильтрат методом спектрометрии индуктивно связанной плазмой на количество ионов кальция, присутствующих в растворе. Результаты представлены в нижеследующей табл. 4.
- 6 018739
Таблица 4
Кислота Количество ионов Са2+ в растворе/ мг/л
Фосфорная кислота 4 г/л 20
Фосфорная кислота 12 г/л 75
Метансульфоновая кислота 4 г/л 80
Метансульфоновая кислота 12 г/л 355
Эти результаты показывают, что метансульфоновая кислота намного эффективнее растворяет оксалат кальция, чем фосфорная кислота.

Claims (11)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ очистки оборудования, используемого при производстве пива, как от пивного камня, так и от дрожжевых колец, включающий стадии:
    a) предварительной промывки оборудования, если она требуется;
    b) промывки оборудования путем циркуляции в указанном оборудовании эффективного количества композиции, содержащей по меньшей мере одну алкансульфоновую кислоту;
    c) ополаскивания указанного оборудования путем циркуляции ополаскивающего раствора.
  2. 2. Способ по п.1, в котором оборудование включает один или более элемент, подбираемый из группы, включающей чаны, резервуары, бочки, ферментеры, дренажные трубы, клапаны, бутылки, пивные банки.
  3. 3. Способ по п.1 или 2, в котором стадию предварительной промывки осуществляют водным раствором гидроксида натрия или калия.
  4. 4. Способ по любому предшествующему пункту, в котором указанная по меньшей мере одна алкансульфоновая кислота подобрана из группы, в которую входят метансульфоновая кислота, этансульфоновая кислота, н-пропансульфоновая кислота, изопропансульфоновая кислота, н-бутансульфоновая кислота, изобутансульфоновая кислота, втор-бутансульфоновая кислота, трет-бутансульфоновая кислота и смеси из любых двух или нескольких из указанных кислот в любых пропорциях.
  5. 5. Способ по любому предшествующему пункту, в котором указанная очищающая композиция содержит, по меньшей мере, метансульфоновую кислоту.
  6. 6. Способ по любому предшествующему пункту, в котором указанная очищающая композиция содержит от 0,1 до 100 вес.% алкансульфоновой кислоты.
  7. 7. Способ по любому предшествующему пункту, в котором указанная очищающая композиция дополнительно содержит одну или более добавку для регулирования реологических свойств, растворители, биоциды и другие модификаторы структуры, подбираемые из группы, включающей растворители и вспомогательные растворители, органические или неорганические кислоты (например, серную, фосфорную, азотную, сульфаминовую, лимонную кислоты), загустители, поверхностно-активные вещества, пенообразователи, пеногасители.
  8. 8. Способ по любому предшествующему пункту, в котором указанную промывку осуществляют композицией, содержащей по меньшей мере одну алкансульфоновую кислоту, при температуре от 0 до 100°С, когда оборудование представляет собой ферментер или резервуар для хранения, и от 60 до 80°С, когда оборудование представляет собой упаковочные контейнеры, такие как бочки, бутылки или банки для пива.
  9. 9. Способ по любому предшествующему пункту для очистки оборудования, используемого для производства пива, включающий стадии:
    a) если требуется, предварительной промывки указанного оборудования разбавленным щелочным раствором;
    b) промывки указанного оборудования посредством циркуляции в указанном оборудовании композиции, содержащей, по меньшей мере, метансульфоновую кислоту;
    c) ополаскивания указанного оборудования циркулирующей водой.
  10. 10. Применение композиции, содержащей по меньшей мере одну алкансульфоновую кислоту для удаления как пивного камня, так и дрожжевых колец, а также других остатков, имеющихся или образующихся в ходе производства пива.
  11. 11. Применение по п.10, в котором указанная по меньшей мере одна алкансульфоновая кислота представляет собой метансульфоновую кислоту.
EA201070606A 2007-11-15 2008-11-12 Способ кислотной очистки в пивоваренной промышленности EA018739B1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0759056A FR2923735A1 (fr) 2007-11-15 2007-11-15 Procede de nettoyage acide dans l'industrie brassicole
FR0759474A FR2923736B1 (fr) 2007-11-15 2007-11-30 Procede de nettoyage acide dans l'industrie brassicole.
PCT/FR2008/052032 WO2009068810A2 (fr) 2007-11-15 2008-11-12 Procede de nettoyage acide dans l'industrie brassicole

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201070606A1 EA201070606A1 (ru) 2010-10-29
EA018739B1 true EA018739B1 (ru) 2013-10-30

Family

ID=39535604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201070606A EA018739B1 (ru) 2007-11-15 2008-11-12 Способ кислотной очистки в пивоваренной промышленности

Country Status (22)

Country Link
US (2) US8425688B2 (ru)
EP (1) EP2217691B2 (ru)
JP (3) JP2009119445A (ru)
CN (2) CN101861380A (ru)
AP (1) AP3357A (ru)
AR (1) AR069332A1 (ru)
AU (1) AU2008328623B9 (ru)
BR (1) BRPI0819324A2 (ru)
CA (1) CA2704218C (ru)
DK (1) DK2217691T4 (ru)
EA (1) EA018739B1 (ru)
ES (1) ES2528725T5 (ru)
FR (2) FR2923735A1 (ru)
HR (1) HRP20150392T4 (ru)
IN (1) IN2010DN03262A (ru)
MX (1) MX2010004911A (ru)
PL (1) PL2217691T5 (ru)
PT (1) PT2217691E (ru)
SI (1) SI2217691T2 (ru)
TW (1) TWI395812B (ru)
WO (1) WO2009068810A2 (ru)
ZA (1) ZA201002950B (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2695848C2 (ru) * 2015-04-21 2019-07-29 Аркема Франс Применение алкансульфоновой кислоты для чистки в сахарной промышленности

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2930560B1 (fr) * 2008-04-29 2012-08-17 Arkema France Utilisation d'acide alcane-sulfonique pour le detartrage dans l'industrie agro-alimentaire
US8211239B1 (en) * 2008-09-19 2012-07-03 Birko Corporation Method of cleaning beer kegs and other brewery processing equipment
TWI402110B (zh) * 2010-04-26 2013-07-21 Uni President Entpr Corp Water recovery equipment cleaning method
FR2961803B1 (fr) * 2010-06-29 2013-02-22 Arkema France Compositions acides pour l'elimination des oxalates
US9206380B2 (en) 2013-03-14 2015-12-08 Ecolab Usa Inc. Method of generating carbonate in situ in a use solution and of buffered alkaline cleaning under an enriched CO2 atmosphere
US10119101B2 (en) * 2014-04-28 2018-11-06 Ecolab Usa Inc. Method of minimizing enzyme based aerosol mist using a pressure spray system
US10208274B1 (en) 2015-07-02 2019-02-19 Zee Company Brewing vessel cleaning composition and related methods of use
BR102016013836A2 (pt) * 2016-06-15 2017-12-26 Universidade Estadual De Campinas - Unicamp Methods of optimization of the wash for the inactivation of micro-organisms deteriorating the brewer fermentation process
EP3472330A1 (en) * 2016-06-20 2019-04-24 Basf Se Process for producing ethanol from corn comprising dry-milling and adding alkanesulfonic acid to the fermented mash
WO2020126855A1 (en) * 2018-12-21 2020-06-25 Basf Se Mixture comprising methanesulfonic acid and sulfuric acid

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4923523A (en) * 1986-12-13 1990-05-08 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Short-chain alkane sulfonic acids in cleaning preparations and disinfectants
EP1311653B1 (de) * 2000-07-27 2004-05-26 Ecolab Inc. Saure zubereitungen zur reinigung und desinfektion von oberflächen
US20060035808A1 (en) * 2004-08-11 2006-02-16 Ahmed Fahim U Non-chlorinated concentrated all-in-one acid detergent and method for using the same

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3036741A (en) * 1957-06-06 1962-05-29 William T Hilts System for cleaning liquid dispensing lines
US3449164A (en) * 1966-10-26 1969-06-10 Nikex Nehezipari Kulkere Chemical composition and method for the removal of beer stone
DE3914827C2 (de) 1989-05-05 1995-06-14 Schuelke & Mayr Gmbh Flüssiges Desinfektionsmittelkonzentrat
ES2097296T3 (es) 1991-07-15 1997-04-01 Cfpi Ind Composicion acida desinfectante con caracteristicas detergentes y desincrustantes y procedimiento para su fabricacion.
US5861366A (en) * 1994-08-31 1999-01-19 Ecolab Inc. Proteolytic enzyme cleaner
JPH08289687A (ja) 1995-04-25 1996-11-05 Sanyo Electric Co Ltd 流動性飲食物を扱うラインの洗浄方法
JP4301382B2 (ja) 2000-01-24 2009-07-22 ジョンソンディバーシー株式会社 ビール醸造設備用酸性洗浄剤
DE10127919A1 (de) * 2001-06-08 2002-12-19 Ecolab Gmbh & Co Ohg Reinigungsverfahren zur Stärkeentfernung
EP1561801A1 (en) * 2004-01-28 2005-08-10 JohnsonDiversey Inc. Sanitizing and cleaning composition and its use for sanitizing and/or cleaning hard surfaces
US8114222B2 (en) * 2004-08-27 2012-02-14 Ecolab Usa Inc. Method for cleaning industrial equipment with pre-treatment
JP4455290B2 (ja) 2004-11-17 2010-04-21 花王株式会社 食品製造加工設備用洗浄剤組成物
WO2007096711A2 (en) 2005-12-12 2007-08-30 Vitech International, Inc. Multipurpose, non-corrosive cleaning compositions and methods of use

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4923523A (en) * 1986-12-13 1990-05-08 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Short-chain alkane sulfonic acids in cleaning preparations and disinfectants
EP1311653B1 (de) * 2000-07-27 2004-05-26 Ecolab Inc. Saure zubereitungen zur reinigung und desinfektion von oberflächen
US20060035808A1 (en) * 2004-08-11 2006-02-16 Ahmed Fahim U Non-chlorinated concentrated all-in-one acid detergent and method for using the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2695848C2 (ru) * 2015-04-21 2019-07-29 Аркема Франс Применение алкансульфоновой кислоты для чистки в сахарной промышленности

Also Published As

Publication number Publication date
SI2217691T2 (sl) 2021-03-31
EP2217691B2 (fr) 2020-11-18
PT2217691E (pt) 2015-02-09
FR2923735A1 (fr) 2009-05-22
JP2017035694A (ja) 2017-02-16
AU2008328623B9 (en) 2012-05-03
FR2923736B1 (fr) 2009-11-20
JP6013425B2 (ja) 2016-10-25
ZA201002950B (en) 2011-07-27
CN101861380A (zh) 2010-10-13
US10889781B2 (en) 2021-01-12
JP2009119445A (ja) 2009-06-04
MX2010004911A (es) 2010-05-27
JP2015070841A (ja) 2015-04-16
EP2217691A2 (fr) 2010-08-18
SI2217691T1 (sl) 2015-05-29
AU2008328623B2 (en) 2012-04-19
AR069332A1 (es) 2010-01-13
TW200936751A (en) 2009-09-01
CN105779145A (zh) 2016-07-20
AP2010005273A0 (en) 2010-06-30
ES2528725T3 (es) 2015-02-12
CA2704218A1 (fr) 2009-06-04
EP2217691B1 (fr) 2015-01-14
DK2217691T3 (en) 2015-03-02
AP3357A (en) 2015-07-31
CA2704218C (fr) 2015-04-14
BRPI0819324A2 (pt) 2015-05-12
AU2008328623A1 (en) 2009-06-04
US8425688B2 (en) 2013-04-23
TWI395812B (zh) 2013-05-11
DK2217691T4 (da) 2021-02-15
WO2009068810A3 (fr) 2009-08-20
IN2010DN03262A (ru) 2010-10-15
US20090139546A1 (en) 2009-06-04
EA201070606A1 (ru) 2010-10-29
WO2009068810A2 (fr) 2009-06-04
HRP20150392T4 (hr) 2021-05-14
FR2923736A1 (fr) 2009-05-22
HRP20150392T1 (hr) 2015-05-22
PL2217691T5 (pl) 2021-04-19
PL2217691T3 (pl) 2015-04-30
US20130192649A1 (en) 2013-08-01
ES2528725T5 (es) 2021-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA018739B1 (ru) Способ кислотной очистки в пивоваренной промышленности
JP5438030B2 (ja) 気泡を強化した洗浄法および化学的特性
US9845447B2 (en) Method of generating carbonate in situ in a use solution and of buffered alkaline cleaning under an enriched CO2 atmosphere
US7226898B2 (en) Use of low foam percarboxylic acid based products containing surfactants for cip-disinfection
US6274186B1 (en) Method for cleaning items in particular filters, used during foodstuff production
WO2000061715A1 (en) Method and composition for cleaning beverage lines
AU724310B2 (en) The use of an aqueous chlorite solution for disinfection in the food industry
CN106075487B (zh) 一种抑制橡木桶中三角酵母的方法
Miller et al. Detergents and sterilization in breweries
CN107880623A (zh) 一种用于保存比色皿的保存液及其制备方法