Les projets de nettoyage, de désinfection et d'assainissement des équipements, des canalisations et de l'environnement dans les usines de brassage de bière artisanale sont cruciaux et constituent les facteurs décisifs liés à la qualité du produit. Quelle que soit la qualité du malt, du houblon, de la levure et de l'eau, il est impossible de produire une bière au goût pur dans un ensemble d'équipements et de canalisations contaminés. En particulier avec l'amélioration de l'automatisation dans la production de bière artisanale, il existe un grand nombre de vannes automatiques, d'instruments de détection et de tuyaux fixes et non détachables connectés dans l'équipement, ce qui pose des exigences plus élevées pour la configuration du système CIP. Le nettoyage et la désinfection CIP sont un projet systématique. Il n'est pas possible de configurer une bonne station CIP pour terminer le nettoyage et la désinfection des équipements et des canalisations. Cela nécessite également une coopération étroite avec les équipements et les canalisations à nettoyer pour obtenir le meilleur effet de nettoyage et de désinfection. Dans le même temps, la consommation d'eau, d'énergie (y compris l'électricité et la chaleur) et d'additifs de nettoyage et de désinfection est minimale. Il s'agit d'un système CIP parfait pour les usines de bière artisanale. Cet article explique principalement les exigences de configuration de base du système CIP dans le processus de saccharification basé sur les technologies et méthodes de nettoyage CIP modernes.
1 Technologie et exigences de nettoyage des équipements de saccharification
Le système de saccharification est une zone chaude dans l'usine de brassage de bière artisanale, et les matériaux fonctionnent généralement entre 50 et 100 degrés. Par conséquent, le système CIP de saccharification considère principalement le nettoyage. Il existe également de petites pièces telles que les conduites de moût froid qui doivent être nettoyées et stérilisées en même temps. L'exigence de base du système CIP est de fournir le liquide de nettoyage à une température et une pression optimales aux conteneurs et aux conduites et de terminer le processus de nettoyage selon les étapes et le temps prescrits. Les conteneurs de matériaux et d'eau et les conduites de matériaux du processus de saccharification doivent être nettoyés dans des cycles séparés.
1.1 Solution de nettoyage : utilisez principalement une solution alcaline à 2 % (NaOH) pour le nettoyage à chaud et une solution de nettoyage à 2,5 % d'acide phosphorique pour le nettoyage à froid.
1.2 Étapes et durée du nettoyage : Pré-rinçage : 10-20 minutes, 2-3 fois de rinçage intermittent (de l'eau recyclée peut être utilisée)
Nettoyage : cycle long 40-60min, cycle court 20-30min
Rinçage : 10-20 minutes en utilisant d'abord de l'eau chaude, puis de l'eau à température normale (l'eau de rinçage ultérieure est recyclée comme eau de pré-rinçage pour le nettoyage suivant)
Test : Aucun résidu alcalin ou acide
1.3 Température de nettoyage : Pour les équipements et canalisations de saccharification, la température alcaline CIP est de 82 degrés (faites attention à l'exigence de température de l'eau de retour pour atteindre 82 degrés pendant le nettoyage du cycle), et le décapage convient à la température ambiante.
2. Configuration de la station CIP de saccharification
La station CIP de saccharification se compose de réservoirs, de pompes, d'échangeurs de chaleur, de filtres, de distributeurs, de vannes de canalisation et d'instruments ;
2.1 Réservoir : Généralement configuré avec 2 réservoirs comprenant un réservoir d'eau recyclée et un réservoir alcalin ou 4 réservoirs comprenant l'eau recyclée, le réservoir alcalin 1, le réservoir alcalin 2 et le réservoir acide. La conception du volume du réservoir est liée au volume des conduites d'alimentation et de retour du liquide CIP. Un réservoir CIP correctement conçu peut réduire les coûts d'équipement et la consommation de vapeur et d'agents de nettoyage ; les réservoirs CIP doivent avoir une fonction d'autonettoyage.
2.2 Pompe : La pompe d'alimentation CIP adopte une pompe centrifuge. La conception du débit de la pompe est liée au débit requis par la boule de lavage ou le laveur de canettes pour le nettoyage du récipient et au débit requis du liquide de lavage dans la canalisation. La conception de l'élévation de la pompe est liée au débit requis par la boule de lavage ou le laveur de canettes pour le nettoyage du récipient. La pression requise par le réservoir et la longueur et la hauteur de la canalisation d'alimentation CIP sont liées au nombre de raccords et de vannes sur la canalisation. La pompe de reflux CIP adopte une pompe auto-amorçante, qui peut s'auto-amorcer et transporter le liquide CIP dans le récipient et le tuyau de reflux CIP, de sorte qu'aucun liquide ne reste dans le récipient.
2.3 Échangeur de chaleur : Pour chauffer le liquide CIP (y compris le chauffage de l'eau chaude et du liquide alcalin), des échangeurs de chaleur tubulaires ou à plaques peuvent être utilisés. Le type à tube présente l'avantage d'être moins susceptible d'être bloqué mais présente une faible efficacité thermique. De nos jours, les échangeurs de chaleur à plaques sont principalement utilisés.
2.4 Filtre : utilisez un filtre à contre-courant et installez-le sur la ligne de retour CIP. Certaines parties du système de saccharification, telles que le pot de gélatinisation et le pot d'ébullition, contiennent de grosses particules de matériau de nettoyage, qui peuvent facilement bloquer le filtre. Lorsque le débit diminue, une réponse doit être apportée à temps. Rincez le filtre.
2.5 Le distributeur peut se présenter sous la forme d'une plaque de prise en charge manuelle ou d'un ensemble de vannes automatiques. Le distributeur distribue le liquide CIP aux conteneurs et aux tuyaux à nettoyer. Il convient de noter ici que l'emplacement du distributeur CIP doit être relativement proche des conteneurs et des tuyaux à nettoyer. , généralement placé dans la zone centrale de l'atelier, qui peut être plus éloignée du poste CIP.
2.6 Instrumentation : Chaque réservoir de pot est équipé d'un interrupteur de porte de regard et d'un voyant lumineux de nettoyage CIP ; le réservoir d'alcali CIP et le réservoir d'eau recyclée sont équipés de capteurs de température et de niveau de liquide ; le réservoir d'acide CIP est équipé d'un capteur de niveau de liquide ; la sortie de la pompe d'alimentation CIP est équipée d'un capteur de pression et d'un capteur électromagnétique Débitmètre ; la canalisation de retour CIP est équipée d'un conductivité, d'un pH-mètre, d'un interrupteur de débit et d'un capteur de température ; l'entrée et la sortie du filtre sont équipées d'un affichage de pression.
3.Nettoyage et fréquence des équipements de saccharification
L'effet de nettoyage de l'équipement de saccharification est étroitement lié au choix des épurateurs. En général, il existe des laveurs à billes et des laveurs de cuves parmi lesquels choisir. Le laveur de cuve utilise une méthode de nettoyage par impact : il utilise la combinaison de deux rotations asynchrones dans les directions axiale et radiale pour former un mode de nettoyage haute pression sphérique de 360-degré, qui peut nettoyer rapidement chaque point de la surface intérieure de l'ensemble du récipient à nettoyer, avec une efficacité et un nettoyage élevés. Le temps est court et la pression d'entrée du laveur de cuve est contrôlée entre 4 et 8 bars. La boule de nettoyage est une méthode de nettoyage par flux : le liquide pulvérisé sur la partie supérieure du récipient et le cylindre s'écoule le long de la paroi du réservoir comme un film tombant, et les particules de saleté dissoutes dans le détergent sont emportées par le film tombant. La pression de la boule de nettoyage doit être contrôlée entre 1,5 et 2,5 bar, son plus grand avantage est qu'il ne nécessite aucun entretien. Actuellement, les cuves de saccharification de bière artisanale de petit diamètre sont généralement équipées de boules de lavage pour effectuer le nettoyage CIP de chaque cuve. Cependant, de nombreux fabricants d'équipements négligent le type, la quantité et l'installation des boules de lavage. Le choix de l'emplacement entraîne un nettoyage incomplet des pièces, en particulier celles qui contiennent des dispositifs mécaniques. Si possible, il est recommandé de configurer un lave-bidon, qui fournira des effets de nettoyage différents et réduira la consommation d'énergie et de produit de nettoyage.
Fréquence de nettoyage recommandée : en cas de production continue
Nettoyer quotidiennement (ou tous les 8 pots) : marmite à purée, marmite à ébullition, refroidisseur de moût
Nettoyer toutes les 1 semaine (ou tous les 56 pots) : cuve à purée, cuve à filtre
Nettoyage mensuel (ou tous les 240 pots) : cuve de stockage temporaire, cuve de sédimentation à remous
Pour une production discontinue, le nettoyage doit être effectué après l'arrêt et avant le démarrage.
4.Nettoyage et fréquence des canalisations de saccharification
Le nettoyage des canalisations nécessite que le liquide CIP soit utilisé pour rincer et nettoyer la canalisation avec un écoulement turbulent à un certain débit. Par conséquent, il existe deux facteurs importants pour le nettoyage des canalisations : premièrement, le liquide CIP doit maintenir une certaine vitesse d'écoulement dans la canalisation, et deuxièmement, le liquide CIP doit établir une turbulence lorsqu'il s'écoule dans la canalisation. Les exigences de débit du liquide CIP dans la canalisation sont les suivantes : 1 m/s pour les canalisations supérieures à DN150 ; 2 m/s pour les canalisations DN150-DN100 ; 3 m/s pour les canalisations inférieures à DN100. Ce n'est qu'ainsi que le liquide CIP peut maintenir un état d'écoulement turbulent et obtenir un bon effet de nettoyage.
Fréquence de nettoyage recommandée : en cas de production continue
Nettoyage et stérilisation quotidiens (ou tous les 8 pots) : tuyau à moût froid
Nettoyage mensuel (ou tous les 240 pots) : lignes de brassage et de moût chaud
Pour une production discontinue, le nettoyage doit être effectué après l'arrêt et avant le démarrage.
Fréquence de nettoyage recommandée : en cas de production continue
Nettoyer quotidiennement (ou tous les 8 pots) : marmite à purée, marmite à ébullition, refroidisseur de moût
Nettoyer toutes les 1 semaine (ou tous les 56 pots) : cuve à purée, cuve à filtre
Nettoyage mensuel (ou tous les 240 pots) : cuve de stockage temporaire, cuve de sédimentation à remous
Pour une production discontinue, le nettoyage doit être effectué après l'arrêt et avant le démarrage.
5 Nettoyage des parties spéciales de la saccharification
5.1 Nettoyage du réchauffeur dans la marmite : Le réchauffeur dans la marmite adopte un type tubulaire. Le moût passe par le côté tube et la vapeur passe par le côté coque. S'il n'y a pas de système de préchauffage du moût, le moût sera à environ 74 degrés lorsqu'il commencera à chauffer et la vapeur sortira. La température est d'environ 130 degrés. La différence de température est importante et le moût s'écoule lentement dans le tube. Il est facile de produire des brûlures et de coller à la surface intérieure du réchauffeur, ce qui affecte l'efficacité du chauffage et nécessite un nettoyage régulier. La fréquence de nettoyage est liée à la différence de température, à la longueur de conception du tube de chauffage interne et à la finition de surface. Il existe deux méthodes pour nettoyer le réchauffeur interne. L'une consiste à utiliser la méthode de lavage à billes : installer plusieurs boules de lavage sur les parties supérieure et inférieure du réchauffeur interne en fonction du diamètre du réchauffeur et rincer le réchauffeur à partir des parties supérieure et inférieure respectivement. Des boules de lavage doivent également être installées sur le tube de guidage et le parapluie de distribution pour le nettoyage ; La deuxième méthode consiste à utiliser la méthode d'ébullition alcaline, à ajouter la solution alcaline qui n'a pas traversé le réchauffeur interne au pot d'ébullition, puis à allumer le chauffage à la vapeur pour préparer la solution alcaline à l'intérieur du réchauffeur. Cette méthode nécessite une grande quantité de liquide alcalin et un réservoir alcalin de grand volume. Cette méthode a un temps de nettoyage court et un bon effet nettoyant.
5.2 Nettoyage sous la plaque de tamis du réservoir de filtre : L'épurateur installé dans le réservoir de filtre ne peut pas nettoyer directement la plaque inférieure du réservoir de filtre car il y a une plaque de tamis filtrant au milieu. La distance entre la plaque de tamis filtrant et la plaque inférieure du réservoir de filtre est de 20-30 mm et l'espace est limité. , seules des buses de nettoyage spéciales peuvent être installées. Les buses pulvérisent généralement du liquide de lavage à un certain angle (150-180 degrés) pour laver le fond du réservoir de filtre. Les buses sont conçues avec une valve unidirectionnelle pour empêcher le moût de s'écouler des buses. Le nombre de buses conçues est cohérent avec le fond du réservoir. Le nombre d'orifices de collecte de moût est le même et correspond un à un. Lors de l'installation des buses, faites attention à la direction dans laquelle chaque buse pulvérise le liquide de lavage et formez un flux tourbillonnant dans une direction (sens inverse des aiguilles d'une montre ou sens des aiguilles d'une montre).
6 Nettoyage des équipements de micro-saccharification
Pour les petits équipements de saccharification avec 2 ou 3 cuves de moins de 2 tonnes, il est recommandé d'utiliser une station CIP avec le système de fermentation. Il est également possible de ne pas installer de station CIP, et chaque cuve de pot est équipée d'une canalisation CIP à circulation automatique, et la méthode d'auto-circulation d'alcali bouillant est utilisée pour le nettoyage. La méthode est la suivante : Préparez une solution alcaline avec une concentration de 2-3% dans un pot chauffant (pot de saccharification ou d'ébullition). Pour des raisons de sécurité, il est recommandé d'utiliser de l'eau à température normale pour préparer l'alcali, puis de la chauffer à 82 degrés et d'allumer la pompe à matériau pour le nettoyage par circulation. Une fois le temps de nettoyage écoulé, il est pompé dans le récipient suivant pour continuer le nettoyage. Après le nettoyage, le liquide alcalin est directement déversé dans le système de traitement des eaux usées sans recyclage. Une fois le nettoyage alcalin terminé, faites circuler de l'eau propre jusqu'à ce qu'il ne reste plus d'alcali. S'il n'y a pas de production continue, nettoyez-le avec de l'alcali chaud après avoir arrêté la production et nettoyez-le avec de l'eau chaude avant de l'alimenter.
Un bon ensemble d'équipements de saccharification de bière artisanale peut non seulement compléter les étapes du processus de saccharification, mais le nettoyage CIP est également un processus clé. Certains équipements consomment beaucoup d'électricité, d'énergie thermique, d'eau et d'agents de nettoyage pendant le processus CIP et ne sont toujours pas satisfaisants. L'effet de nettoyage est étroitement lié à la conception hygiénique de l'équipement de saccharification, à la finition de la surface interne du traitement de l'équipement, à la présence ou non de coins morts de nettoyage dans l'installation de la canalisation et à la sélection des vannes, des instruments, des échangeurs de chaleur et des pompes. Dans le même temps, la formulation du processus de nettoyage CIP de l'usine de bière et la sélection du détergent et d'autres facteurs sont également très importants. Par conséquent, pour obtenir un effet CIP parfait, il faut les efforts conjoints des entreprises de conception, de fabrication et d'installation d'équipements, des usines de fabrication de bière et des fabricants de détergents.
