在啤酒釀造過程中,除了工藝方法,最重要的就是清潔問題了。啤酒的釀造、調節和儲存在必須經常清潔的大型不鏽鋼罐中進行,清潔做不好,啤酒的質量也無法保證。
微生物在工厂的环境和设备中稳定存在。我们不仅在谈论环境中的微生物,而且还包括那些随原材料引入 的微生物:谷物、葡萄、糖蜜等都有天然的微生物。幸运的是,由于溫度和乙醇浓度高,致病微生物无法在生产阶段存活下来。但是,它们会对我们的产品质量产生严重影响。
細菌
谈论CIP系统肯定要提及細菌。许多細菌都能在原料处理和发酵阶段存活下来并茁壮成长,主要的是乳酸菌 (LAB),特别是乳杆菌(棒状)和片球菌(圆形)。
在某些烈酒(威士忌、朗姆酒)的生产中,乳酸菌的存在对于某些风味的产生是必不可少的,但过量的乳酸菌会导致发酵过程中 pH 值降低,进而导致发酵减慢或受阻,引发产量下降和出现不良气味。
野生酵母
我們所說的“野生酵母”是指任何沒有被特意接種到發酵培養基中的酵母。這也可以包括其他過程中使用的其他酵母菌株。
這些不同的酵母會導致:
幸運的是,我們不需要消滅所有的微生物。我們可以簡單地將它們的數量減少到與過程效率和産品質量相適應的水平,並保持這個水平穩定。
清潔的目的不僅是要去除微生物,還要去除設備和管道中任何可用的營養源。

過去,傳統的清洗方法需拆卸管道,用手工以刷子清洗,再用水沖去汙垢。這種清洗方法,勞動強度大,費時而且難以達到無菌要求。目前,國內大中小型啤酒廠均普遍采用CPI原位清洗法,其優越性是不需拆卸管路和設備,清洗液和被清洗的設備、管路用固定管路連接,形成密閉系統,然後進行循環清洗,代替了手工操作,並使全部清洗過程往自動化和程序控制過渡,清洗效果較過去有飛躍的發展。同時,由于人不需進入容器內,也容易做到無菌。
CIP清洗系统一般用于清洗罐体和管路,根据厂家的不同要求,可配备热水罐、碱水罐、酸罐、消毒液罐等。罐体通常由含有耐腐蚀合金的奥氏体不锈钢制成,例如 AISI 304、316 或 316L,焊缝抛砂光带。如今的CIP清洗系统自动化程度也越来越高,可对溫度、液位、浓度、流量进行全自动控制。
啤酒厂 CIP 系统的清洁顺序由多个步骤组成,包括用水预冲洗、酸和/或碱性清洗溶液循环、在清洗循环之间用水进一步冲洗、消毒溶液循环、最终冲洗用淡水,在某些情况下以干燥循环结束。
CIP 系统的有效性
取決于四個因素:機械作用、化學作用、溫度、就地清洗時間。
機械作用
通过压力作用或产生湍流来物理去除污染物。随着機械作用的增加,清洁变得更加有效和快速。在蒸馏、葡萄酒酿造和啤酒酿造中,通过高速将清洗液冲到管道中并在罐中使用高压清洗喷嘴来完成冲洗。
化學作用
清潔化學品的類型、配方和濃度很重要。如果添加能增加潤濕性和螯合作用的化合物,清潔劑會更有效(即結合可能導致結垢的金屬離子的能力)。
溫度
溫度过高可能会导致溶解固体的分解和沉淀。使用洗涤剂的正确溫度可最大限度地提高其有效性。
清洗時間
時間通常是最寶貴的資源,必須最大限度地延長生産時間。因此,通常通過增加CIP系統其他三個因素的影響來補償對快速清潔周期的時間的盡可能縮短。
CIP系統在選擇上的注意事項
集中式安裝與分布式安裝:首先,必須考慮工廠的規模,都哪些設備或釀造過程需要CIP系統清潔,要清潔的設備容量和總容量是多大。以此來確定CIP系統大小的選擇。其次,有必要評估單個集中式CIP站的管理效益和經濟效益。或者,也可以購置多個較小的CIP站布局在要清潔的設備附近。
一次性CIP與重複使用CIP:在一次性方案中,清潔和沖洗溶液不會像多用途方案中那樣再回收、循環和重複使用。
在更复杂的情况下,3D 建模和 CFD(计算流体动力学)研究等工具有助于了解 CIP 对管道和设备清洁度的影响。
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