Εφαρμογές στον τομέα των Ζυθοποιίας και Ποτών

Εγκαταστάσεις πόσιμου νερού και ποτών

Τα συστήματα CIP περιλαμβάνουν γενικά τη διαδοχική χρήση καυστικού και οξέος και ένα στάδιο απολυμαντικού, το οποίο είναι ζωτικής σημασίας για την απομάκρυνση ή τη θανάτωση βακτηρίων που αλλοιώνουν τη μπύρα. Τα περισσότερα απολυμαντικά που χρησιμοποιούνται συνήθως στον έλεγχο CIP των ζυθοποιίων αποτελούνται από αραιωμένα συμπυκνωμένα διαλύματα, όπως για παράδειγμα υπεροξείδιο του υδρογόνου (H2O2), διοξείδιο του χλωρίου (ClO2) ή υπεροξικό οξύ.

Η διαδικασία αραίωσης μπορεί να περιλαμβάνει κινδύνους και μπορεί να είναι δύσκολο να διαχειριστεί. Επιπλέον, ορισμένα απολυμαντικά περιέχουν πρόσθετα συστατικά όπως βαρέα μέταλλα, που προορίζονται να ενισχύσουν τη σταθερότητα, και τα οποία απαιτούν ενδελεχή πλύση με τρεχούμενο νερό για να αποφευχθεί η απελευθέρωση τοξικών υπολειμμάτων. Ένα εναλλακτικό απολυμαντικό, το οποίο δεν παράγεται από την αραίωση επικίνδυνων συμπυκνωμένων διαλυμάτων, απαιτείται επομένως για πρακτική χρήση…

Η χρήση των διαλυμάτων ECA είναι μια σχετικά νέα τεχνική απολύμανσης για τον εξοπλισμό ζυθοποιίας. Τα πειράματα έδειξαν ότι ακόμη και τα 30% ανολύτη (συγκέντρωση ελεύθερου χλωρίου άνω των 17 mg / L) ήταν μια επαρκής και αποτελεσματική εναλλακτική λύση έναντι των συμβατικών απολυμαντικών όπως το υπεροξικό οξύ (2%). Με βάση τα αποτελέσματα των δοκιμών σε βιομηχανική κλίμακα, δημιουργήθηκε μια αποτελεσματική διαδικασία καθαρισμού επί τόπου με βάση τον ανολύτη, η οποία απαιτεί μόνο 10 λεπτά καθαρισμού και δεν απαιτεί τελικό ξέβγαλμα νερού μετά την αποχέτευση, για τις δεξαμενές μπύρας…

Σιτ. Lu Chen, Rong Chen, Hua Yin, Jianxin Sui και Hong Lin (Πνευματικά δικαιώματα © ️ 2013 The Institute of Brewing & Distilling)

Σχετικά με το νερό ECA

Το ECA σημαίνει Ηλεκτροχημική Ενεργοποίηση και είναι μια τεχνολογία που χρησιμοποιείται για περισσότερα από 100 χρόνια, παρόλο που στη δεκαετία του 1970 οι φυσικοχημικές ιδιότητες του νερού ECA ερευνήθηκαν εκτενώς στο All-Russian Institute for Medical Engineering.

Ο μετασχηματισμός των διαλυμάτων με άλας χαμηλών σε μεταλλικά στοιχεία σε ενεργοποιημένη μεταστατική κατάσταση, με ηλεκτροχημική μονοπολική δράση, παράγει δύο ξεχωριστές και διακριτές ενώσεις, ονομαζόμενες Ανόλυτης και Καθολύτης που αντιστοιχούν στους θαλάμους παραγώγων ηλεκτροδίων:

• Το ανοδικό διάλυμα (με θετικό φορτίο) περιέχει ένα μεγάλο εύρος διαφόρων οξειδωτικών, όπως το υποχλωριώδες οξύ, το απλό οξυγόνο,το ανιόν υπεροξειδίου, το υπεροξείδιο, το όζον, το μονοατομικό οξυγόνο και τις ελεύθερες ρίζες, γνωστές για τις αντιμικροβιακές ιδιότητες τους
• Το ανιόν υπεροξειδίου (με αρνητικό φορτίο) αναπτύσσει απορρυπαντικές ιδιότητες και περιέχει υδροξείδιο του νατρίου σε πολύ διεγερμένη κατάσταση

Η χρήση της ηλεκτρόλυσης για την παραγωγή οξειδοαναγωγικών διαλυμάτων χρησιμοποιείται στις διαδικασίες καθαρισμού και απολύμανσης νερού, καθώς και για τη μετατροπή του νερού ή αραιωμένων διαλυμάτων ηλεκτρολύτη σε φιλικά προς το περιβάλλον αντιμικροβιακά, εκχυλιστικά και άλλα λειτουργικά χρήσιμα διαλύματα.

Αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στην υψηλή δραστηριότητα του νερού ECA, στη χρήση φθηνών πρώτων υλών και στην ευκολία παραγωγής.

Το σύστημα παράγει ένα υγρό απολυμαντικό, μη τοξικό και αποικοδομήσιμο, ικανό να καταστρέψει βακτήρια, σπόρια, ιούς, μούχλες, μύκητες και βιοφίλμ (βιομεμβράνες) σε σωλήνες και να αφαιρέσει τις οσμές. Η λειτουργία του απαιτεί μόνο νερό, νάτριο ή χλωριούχο κάλιο (αλάτι) και ηλεκτρικό ρεύμα.

Πώς λειτουργεί το νερό ECA

Το νερό ECA λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο όπως το ανθρώπινο ανοσοποιητικό σύστημα. Όταν το σώμα δέχεται επίθεση από εισβάλλοντα βακτήρια και ιούς, το ανοσοποιητικό σύστημα αποκρίνεται αμέσως στέλνοντας ουδετερόφιλα (λευκά αιμοσφαίρια) στο σημείο εισβολής.

Τα ουδετερόφιλα είναι μια από τις κύριες άμυνες του σώματος κατά των βακτηρίων και, μόλις ενεργοποιηθούν, παράγουν μεγάλες ποσότητες ενός μικτού οξειδωτικού διαλύματος που είναι αποτελεσματικό στην εξάλειψη των μικροβίων και των παθογόνων που εισβάλλουν.

Αυτό το ασθενές οξύ, το οποίο εμφανίζεται φυσικά στο ανθρώπινο σώμα, ονομάζεται υποχλωριώδες οξύ (HClO) και είναι ένα ισχυρό απολυμαντικό. Είναι μη τοξικό για τον άνθρωπο και είναι εξαιρετικά αποτελεσματικό ως αντιμικροβιακός παράγοντας με ταχεία δράση. Το υποχλωριώδες οξύ αναγνωρίζεται ευρέως ως ένα από τα πιο αποτελεσματικά γνωστά βιοκτόνα.

Πιο αναλυτικά, το σύστημα αποτελείται από ένα κελί ηλεκτρόλυσης που περιέχει δύο ηλεκτρόδια, μια κάθοδο και μια άνοδο, που διαχωρίζονται από μια μεμβράνη διαφράγματος. Στο κελί αυτό, εγχύεται ένα υδατικό διάλυμα που αποτελείται από φιλτραρισμένο και μαλακό νερό και, ανάλογα με την εφαρμογή, χλωριούχο νάτριο (NaCl, άλας) ή χλωριούχο κάλιο (KCl). Με τη χρήση της ηλεκτρικής ενέργειας με προκαθορισμένες και ελεγχόμενες τιμές έντασης και τάσης, το κελί παράγει ένα ηλεκτρικά ενεργοποιημένο υγρό, τον Ανολύτη, με υψηλή απολυμαντική δράση που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μια ποικιλία εφαρμογών.

Αυτή η μονοπολική ηλεκτροχημική ενεργοποίηση που δημιουργήθηκε από πιθανές βαθμίδες εκατομμυρίων βολτ ανά cm2 μεταξύ των τερματικών ανόδου και καθόδου, έχει ως αποτέλεσμα τη δημιουργία διαλυμάτων των οποίων το pH, το Οξειδοαναγωγικό Δυναμικό (ORP) και άλλες φυσικοχημικές ιδιότητες, βρίσκονται εκτός του εύρους που μπορεί να επιτευχθεί με συμβατικά χημικά μέσα.

Χαρακτηριστικά & Πλεονεκτήματα των Ηλεκτρικά Ενεργοποιημένων Διαλυμάτων

Τα ηλεκτρικά ενεργοποιημένα διαλύματα που παράγονται από το σύστημα είναι αντίστοιχα:

• Ο Όξινος Ανολύτης είναι ένας πολύ ισχυρός οξειδωτικός και απολυμαντικός παράγοντας και μπορεί να χρησιμοποιηθεί όπου δεν υπάρχουν περιορισμοί στην τιμή του pH (ελλείψει κινδύνων διάβρωσης). Ο Όξινος Ανολύτης δρα εξαιρετικά γρήγορα και αποτελεσματικά έναντι όλων των βακτηρίων, των ιών, των σπορίων, των μουχλών, των μυκήτων και των κυανοβακτηρίων, ακόμη και αν αραιωθούν σε νερό ή εκνεφωθούν.
• Ο Ουδέτερος Ανολύτης χρησιμοποιείται όπου απαιτείται ουδέτερο pH (κίνδυνος διάβρωσης). Ο Ουδέτερος Ανολύτης είναι εξαιρετικά αποτελεσματικός έναντι ενός ευρέος φάσματος παθογόνων όπως ιοί, βακτήρια, σπόρια, μούχλες και μύκητες.
• Ο Καθολύτης είναι ένας ισχυρός αναγωγικός παράγοντας, είναι αλκαλικός και είναι ένα εξαιρετικό απορρυπαντικό υγρό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη κροκίδωση και καθίζηση βαρέων μετάλλων. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε εφαρμογές όπου απαιτείται διόρθωση pH.

 

Όπως παρουσιάζεται σε αρκετές επιστημονικές δημοσιεύσεις,οι πολυκύτταροι οργανισμοί, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων και των διαφόρων θερμόαιμων θηλαστικών, για να αμυνθούν από τα παθογόνα και τους ξένους μικροοργανισμούς είναι σε θέση να συνθέσουν, μέσω του μεταβολισμού, σύνθετα μίγματα μεταστατικών οξειδωτικών ενώσεων.

Αυτές οι ενώσεις διαθέτουν ένα ευρύ φάσμα δράσης και είναι ικανές να βλάψουν όλες τις μεγάλες συστηματικές ομάδες παθογόνων μικροοργανισμών (βακτήρια, μυκοβακτήρια, ιούς, μούχλες, σπόρια, κ.λπ.) χωρίς να προκαλέσουν βλάβη στους πολυκύτταρους οργανισμούς και στους ανθρώπινους ιστούς.

Τα οξειδωτικά υγρά και οι χημικοί μηχανισμοί παραγωγής τους είναι παρόμοια με εκείνα που παράγονται από τα συστήματα ECA μας και είναι ακριβώς αυτά τα κοινά χαρακτηριστικά που δίνουν στον Ανολύτη υψηλή βιοσυμβατότητα με τους ανθρώπινους ιστούς και του πολυκύτταρους οργανισμούς, εκτός και από το γεγονός ότι δεν είναι τοξικά για το περιβάλλον.

Ο Ανολύτης έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:

• Έχει υψηλή τιμή ORP (Οξειδοαναγωγικό Δυναμικό) μεταξύ 850 και 1200 mV, που λαμβάνεται χάρη στις πολυάριθμες οξειδωτικές ενώσεις που υπάρχουν σε μεγάλες ποσότητες αλλά η καθεμία με χαμηλή συγκέντρωση. Αυτή η ιδιαιτερότητα επιτρέπει στον Ανολύτη να έχει πολύ μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα από τις χλωραμίνες, το υποχλωριώδες νάτριο και τους περισσότερους άλλους απολυμαντικούς και αποστειρωτικούς παράγοντες
• Είναι ένα ισχυρό βιοκτόνο που σκοτώνει τους παθογόνους, τους ιογενείς και τους μυκητιακούς μικροοργανισμούς (Staphylococcus aureus, Legionella Pneumophila, Pseudomonas Aeruginosa, Bacillus Cereus, Escherichia coli, Listeria, Salmonella, virus Hepatitis B, virus Poliovirus, HIV, Adenovirus Δερματομυκητίαση και άλλα)
• Χάρη στο μείγμα διαφόρων μεταστατικών δραστικών συστατικών από τα οποία αποτελείται, ο Ανολύτης εξαλείφει την ικανότητα προσαρμογής των μικροοργανισμών στο βακτηριοκτόνο αποτέλεσμα, και ως αποτέλεσμα δεν επιτρέπει την ανάπτυξη αντοχής αυτών των μικροοργανισμών ενάντια του
• Έχει χαμηλή συγκέντρωση ενεργού οξυγόνου και ενώσεων χλωρίου, η οποία εγγυάται απόλυτη ασφάλεια και μη τοξικότητα για τον άνθρωπο και τα ζώα, ακόμη και μετά από παρατεταμένη χρήση του Ανολύτη.
• Μπορεί να εφαρμοστεί σε υγρή μορφή, σε μορφή πάγου ή αεροζόλ, σε καθαρή ή αραιωμένη μορφή.
• Σε αντίθεση με άλλα απολυμαντικά, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πολυλειτουργικό διάλυμα σε όλα τα επίπεδα απολύμανσης, τόσο ως απορρυπαντικό όσο και ως αποστειρωτής ταυτόχρονα.
• Αποδοδομεί διάφορες οργανικές ενώσεις σε ακίνδυνα υπολείμματα.
• Μετά τη χρήση του, αποδομείται κατευθείαν χωρίς να οδηγείται στο σχηματισμό τοξικών ξενοβιοτικών (τα προϊόντα σύνθεσης στη βιολογία).
• Δεν απαιτεί ουδετεροποίηση πριν από την απόρριψη του.

Ο Ανολύτης και ο Καθολύτης έχουν επίσης τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

• Δεν απαιτούν ιδιαίτερη προσοχή στο χειρισμό τους.
• Μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε όλα τα στάδια απολύμανσης (Ανολύτης) και καθαρισμού (Καθολύτης).
• Σε συνιστώμενες συγκεντρώσεις, δεν “ασπρίζουν” υλικά και επιφάνειες.
• Είναι υποαλλεργικά.
• Έχουν γρήγορη δράση.
• Η παραγωγή τους αναπτύσσει μόνο νερό, υδρογόνο και οξυγόνο
• Τα παραγόμενα υποπροϊόντα τους δεν είναι τοξικά, είναι φιλικά προς το περιβάλλον και δεν αφήνουν χημικά υπολείμματα.
• Μπορούν να δημιουργηθούν επί τόπου εξαλείφοντας το πρόβλημα του ειδικού χειρισμού και της αποθήκευσης χημικών.
• Μπορούν να απορριφθούν με ασφάλεια σε συστήματα αποχέτευσης.

Εδώ μπορείτε να βρείτε μερικές Εφαρμογές Νερού ECA