| Terug naar overzicht | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
De wetenschap van hygiënisch brouwen |
september 2020 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Door: Frits Haen |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
DE WETENSCHAP VAN HYGIËNISCH BROUWEN
Vervolgens is het nuttig om te kijken naar elk voorwerp dat moet worden schoongemaakt en wat er normaal gesproken moet worden verwijderd. Zoals je in onderstaande tabel 1 kunt zien, worden wasmiddelen en bijtende middelen (zoals natriumhydroxide en kaliumhydroxide) gebruikt voor dezelfde soort vervuiling. Bijtende stoffen zijn over het algemeen sneller met reinigen omdat ze zeer effectief zijn in het oplossen van eiwitten, vetten en oliën, maar veel gevaarlijker dan huishoudelijke wasmiddelen, zoals afwasmiddelen. Het is erg belangrijk om voor gebruik getraind te zijn in het correct omgaan met bijtende middelen. Een chemisch schort, spatwaterdichte oogbescherming (ook bekend als een veiligheidsbril) en stevige handschoenen zijn vereist. We gaan ervan uit dat de meeste brouwers die dit lezen wasmiddelen gebruiken en beginnen te begrijpen hoe ze zijn ontworpen.
Zeep is het meest gebruikte wasmiddel waarmee we ervaring hebben, maar zeep is niet erg nuttig voor de brouwer. Het wasmiddel dat we meestal als brouwer gebruiken (in producten zoals PBW) is natriummetasilicaat, een matig sterke alkalische reiniger, met wasmiddeladditieven (ook bekend als oppervlakteactieve stoffen of dispergeermiddelen) om de eigenschappen te verbeteren en onderscheid te maken tussen verschillende merken. Een wasmiddel heeft een hydrofiele (waterminnende) kant en een hydrofobe (waterafstotende) kant. Het ene uiteinde van het molecuul hecht zich aan water en het andere uiteinde hecht zich aan olie en laat het wegspoelen. Dit proces noemen we emulgeren. Bij het overwegen van een wasmiddel kijken we naar ten minste vier eigenschappen:
Zodra we een wasmiddel nemen en dit verdunnen met water, wordt het een betere reiniger dan gewoon wasmiddel of puur water. Een belangrijk ding om te overwegen is dat de snelheid waarmee een wasmiddel werkt, stijgt met de temperatuur tot het punt dat de chemie wordt vernietigd. Aangezien eiwitten bij verhitting op oppervlakken kunnen "bakken", is het een goed idee om eiwitvervuiling met warm water af te spoelen voordat je hete chemische reinigingsmiddelen gebruikt. Een goede vuistregel is dat voor elke 5,5 °C dat je de temperatuur verhoogt, je de schoonmaaktijd halveert. In de chemie is bekend dat het antischuimmiddel en de oplossing gaan schuimen als je het te warm maak. Hete vloeistoffen zijn gevaarlijk! Ik raad aan om niet hoger te gaan dan 49 °C buiten een commerciële omgeving. In een commerciële omgeving wordt bijtende of bijtende soda vaak gebruikt als de favoriete reiniger in veel toepassingen. Het werkt door de eiwitten in de bodem af te breken (hydrolyseren), zodat ze gemakkelijk kunnen worden weggespoeld. Het kan ook oliën reinigen door een proces dat bekend staat als verzeping (hetzelfde als bij het maken van zeep), waardoor de oliën oplosbaar zijn in water. Er zijn twee soorten natronloog die veel worden gebruikt: natriumhydroxide en kaliumhydroxide. Bleekmiddel of natriumhypochloriet wordt vaak toegevoegd aan bijtende middelen om de effectiviteit te vergroten, aangezien bleekmiddel een oxidatiemiddel is en de reinigingsprestaties verbetert. Veel brouwers zullen geen natriumhypochloriet gebruiken vanwege de lage smaakdrempel van chloorverbindingen die ontstaan door slecht spoelen. Soortgelijke toevoegingen aan wasmiddelen worden vaak op merkspecifieke basis toegevoegd. Opgemerkt moet worden dat bleekmiddel alleen corrosief is voor roestvrij staal als de pH van de oplossing zuur is; gechloreerde bijtende stoffen zijn niet schadelijk voor roestvrij staal vanwege hun hoge pH. Er doen zich echter vaak problemen voor wanneer zure reinigingscycli volgen op gechloreerde loogcycli die niet grondig zijn gespoeld. Bijtende stoffen vertrouwen op een zeer hoge pH voor reiniging. Dit maakt ze gevaarlijk voor oog- en huidcontact. Het andere probleem met bijtende stoffen is dat ze ineffectief worden bij gebruik in een CO2-omgeving. CO2 lost op in het water als koolzuur en reageert met het loog om de pH te verlagen. Als dit gebeurt in een oplossing met bleekwater, kan de pH laag genoeg worden, zodat het hypochloriet een zuurstofmolecuul verliest en wordt omgezet in chloride, wat een corrosieprobleem veroorzaakt. Na het reinigen is het erg belangrijk om grondig af te spoelen. Als je onvoldoende spoelt, is je volgende brouwsel besmet. In het beste geval veroorzaakt dit een pH-probleem, in het slechtste geval zal het chloorverbindingen veroorzaken. De wetenschap van spoelen is zeer grondig bestudeerd omdat het een van de hoogste watertoepassingen in de brouwerij is. Een oplossing is om loogcycli te neutraliseren met zuurcycli, omdat loog langzaam spoelt. Dit heeft als bijkomend voordeel dat roestvrij staal tegelijkertijd wordt gepassiveerd. Een andere oplossing is het meten van de pH van spoelcycli om de voltooiing te verifiëren. Bij passivering van roestvrij staal wordt een zuur, meestal salpeter of citroenzuur, gebruikt om vrij ijzer van het oppervlak te verwijderen om de vorming van een chroomoxidefilm na blootstelling aan lucht te bevorderen. Vrij ijzer wordt gemakkelijk geoxideerd tot roest en een chroomoxidefilm helpt roestvrij staal te beschermen. We hebben besproken hoe gewone vervuiling uit brouwapparatuur kan worden verwijderd, maar we hebben het niet gehad over het verwijderen van biersteen. Biersteen is de neerslag van calciumoxalaat. Oxalaten zijn aanwezig in mout en combineren met calcium om calciumoxalaten te vormen. Biersteen is poreus en kan micro-organismen herbergen van chemische ontsmettingsmiddelen, dus de verwijdering ervan is meer dan cosmetisch. Biersteen is meestal ondoordringbaar voor wasmiddelen omdat de gehydrateerde vorm van calciumoxalaat volledig onoplosbaar is in water. De beste oplossing is om schoon te maken met een oxiderend zuur zoals salpeterzuur, een zuurstofproducerende reiniger zoals "Oxi-Clean" of het oude, aanwezige groene schuursponsje. Alles wat het bier na het koken raakt, moet ook worden ontsmet. Ontsmetten is veel gemakkelijker dan steriliseren en is voldoende voor het brouwen van bier. Het doel van schoonmaken is om 99,99% van de organismen te doden. Thuisbrouwers hebben veel zeer eenvoudige veilige ontsmettingsmiddelen gebruikt.
Sterilisatie is meestal gereserveerd voor de meest gevoelige aspecten van brouwen, laboratoriumwerk en gistopkweken. Handige hulpmiddelen bij sterilisatie zijn een autoclaaf / snelkookpan met 121 °C stoom gedurende 30 minuten of direct vuur. Een van de voordelen van het begrijpen van je reinigingschemie is dat je arbeid kunt besparen. Het is veel beter om te starten met een goed schoonmaakmiddel om een object schoon te maken dan om het te proberen met een schuursponsje. Wees trots op je werk, je bent een brouwer! Colin Kaminski Bron: Brew Your Own, vertaald en bewerkt door Frits Haen |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Terug naar overzicht | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
