Die Reinigungs-, Desinfektions- und Hygieneprojekte von Geräten, Rohrleitungen und Umgebungen in Craft-Brauereien sind von entscheidender Bedeutung und bestimmen die Produktqualität. Egal wie gut die Qualität von Malz, Hopfen, Hefe und Wasser ist, es ist unmöglich, in einer Reihe kontaminierter Geräte und Rohrleitungen Bier mit reinem Geschmack herzustellen. Insbesondere mit der Verbesserung der Automatisierung bei der Craft-Beer-Produktion gibt es in den Geräten eine große Anzahl automatischer Ventile, Erkennungsinstrumente und fester und nicht abnehmbarer, fest verbundener Rohre, was höhere Anforderungen an die Konfiguration des CIP-Systems stellt. CIP-Reinigung und -Desinfektion ist ein systematisches Projekt. Es ist nicht möglich, eine gute CIP-Station zu konfigurieren, um die Reinigung und Desinfektion von Geräten und Rohrleitungen abzuschließen. Es ist auch eine enge Zusammenarbeit mit den zu reinigenden Geräten und Rohrleitungen erforderlich, um den besten Reinigungs- und Desinfektionseffekt zu erzielen. Gleichzeitig ist der Verbrauch von Wasser, Energie (einschließlich Strom und Wärme) sowie Reinigungs- und Desinfektionszusätzen minimal. Dies ist ein perfektes CIP-System für Craft-Beer-Fabriken. Dieser Artikel erläutert hauptsächlich die grundlegenden Konfigurationsanforderungen des CIP-Systems im Verzuckerungsprozess basierend auf modernen CIP-Reinigungstechnologien und -methoden.
1 Reinigungstechnologie und Anforderungen für Verzuckerungsanlagen
Das Verzuckerungssystem ist eine heiße Zone in der Brauerei, und die Materialien werden grundsätzlich bei Temperaturen zwischen 50 und 100 Grad betrieben. Daher befasst sich das CIP-System zur Verzuckerung hauptsächlich mit der Reinigung. Es gibt auch kleine Teile wie Kaltwürzeleitungen, die gleichzeitig gereinigt und sterilisiert werden müssen. Die Grundanforderung des CIP-Systems besteht darin, die Reinigungsflüssigkeit mit optimaler Temperatur und optimalem Druck an die Behälter und Rohrleitungen zu liefern und den Reinigungsprozess gemäß den vorgeschriebenen Schritten und der vorgeschriebenen Zeit abzuschließen. Die Material- und Wasserbehälter sowie die Materialleitungen des Verzuckerungsprozesses müssen in getrennten Zyklen gereinigt werden.
1.1 Reinigungslösung: Verwenden Sie hauptsächlich eine 2 %ige Alkalilösung (NaOH) für die Heißreinigung und eine 2,5 %ige Phosphorsäure-Reinigungslösung für die Kaltreinigung.
1.2 Reinigungsschritte und -zeit: Vorspülen: 10-20 Minuten, 2-3 Mal intermittierendes Spülen (es kann recyceltes Wasser verwendet werden)
Reinigung: langer Zyklus 40-60min, kurzer Zyklus 20-30min
Spülen: 10-20 Minuten, zuerst mit heißem Wasser und dann mit Wasser mit normaler Temperatur (späteres Spülwasser wird als Vorspülwasser für die nächste Reinigung wiederverwendet)
Test: Keine Alkali- oder Säurerückstände
1.3 Reinigungstemperatur: Für Verzuckerungsgeräte und Rohrleitungen beträgt die CIP-Alkalitemperatur 82 Grad (achten Sie darauf, dass die Rücklaufwassertemperatur während der Zyklusreinigung 82 Grad erreichen muss), und zum Beizen ist Raumtemperatur geeignet.
2.Konfiguration der CIP-Station zur Verzuckerung
Die CIP-Station zur Verzuckerung besteht aus Tanks, Pumpen, Wärmetauschern, Filtern, Verteilern, Rohrleitungsventilen und Instrumenten;
2.1 Tank: Normalerweise mit 2 Tanks konfiguriert, darunter Recyclingwassertank und Alkalitank, oder mit 4 Tanks, darunter Recyclingwassertank, Alkalitank 1, Alkalitank 2 und Säuretank. Das Volumendesign des Tanks hängt vom Volumen der CIP-Flüssigkeitszufuhr- und -rücklaufleitungen ab. Ein richtig konzipierter CIP-Tank kann die Gerätekosten sowie den Verbrauch von Dampf und Reinigungsmitteln senken. CIP-Tanks müssen über eine Selbstreinigungsfunktion verfügen.
2.2 Pumpe: Die CIP-Versorgungspumpe ist eine Kreiselpumpe. Die Durchflusskonstruktion der Pumpe ist auf die Durchflussrate abgestimmt, die die Waschkugel oder Dosenwaschmaschine zur Behälterreinigung benötigt, und auf die erforderliche Durchflussrate der Waschflüssigkeit in der Rohrleitung. Die Hubkonstruktion der Pumpe ist auf die Durchflussrate abgestimmt, die die Waschkugel oder Dosenwaschmaschine zur Behälterreinigung benötigt. Der vom Tank benötigte Druck sowie die Länge und Höhe der CIP-Versorgungsleitung sind auf die Anzahl der Armaturen und Ventile in der Rohrleitung abgestimmt. Die CIP-Rückflusspumpe ist eine selbstansaugende Pumpe, die die CIP-Flüssigkeit im Behälter und im CIP-Rückflussrohr selbst ansaugen und transportieren kann, sodass keine Flüssigkeit im Behälter verbleibt.
2.3 Wärmetauscher: Zum Erhitzen von CIP-Flüssigkeiten (einschließlich Erhitzen von Warmwasser und alkalischen Flüssigkeiten) können Rohr- oder Plattenwärmetauscher verwendet werden. Der Rohrtyp hat den Vorteil, dass er weniger anfällig für Verstopfungen ist, hat aber einen geringeren thermischen Wirkungsgrad. Heutzutage werden meist Plattenwärmetauscher verwendet.
2.4 Filter: Verwenden Sie einen Filter mit Rückspülung und installieren Sie ihn in der CIP-Rücklaufleitung. Einige Teile des Verzuckerungssystems, wie der Gelatinierungstopf und der Kochtopf, weisen große Reinigungsmaterialpartikel auf, die den Filter leicht verstopfen können. Wenn die Durchflussrate sinkt, sollte rechtzeitig reagiert werden. Spülen Sie den Filter.
2.5 Der Verteiler kann die Form einer manuellen Übernahmeplatte oder einer automatischen Ventilanordnung haben. Der Verteiler verteilt die CIP-Flüssigkeit an die zu reinigenden Behälter und Rohre. Hierbei ist zu beachten, dass der Standort des CIP-Verteilers relativ nahe an den zu reinigenden Behältern und Rohren liegen muss. Er wird im Allgemeinen im zentralen Bereich der Werkstatt platziert, der weiter von der CIP-Station entfernt sein kann.
2.6 Instrumentierung: Jeder Topftank ist mit einem Mannlochtürschalter und einer CIP-Reinigungsanzeigeleuchte ausgestattet; der CIP-Alkalitank und der Recyclingwassertank sind mit Temperatur- und Flüssigkeitsstandsensoren ausgestattet; der CIP-Säuretank ist mit einem Flüssigkeitsstandsensor ausgestattet; der Auslass der CIP-Versorgungspumpe ist mit einem Drucksensor und einem elektromagnetischen Durchflussmesser ausgestattet; die CIP-Rücklaufleitung ist mit Leitfähigkeit, PH-Meter, Durchflussschalter und Temperatursensor ausgestattet; Einlass und Auslass des Filters sind mit einer Druckanzeige ausgestattet.
3.Reinigung und Häufigkeit der Verzuckerungsanlage
Die Reinigungswirkung von Verzuckerungsanlagen hängt eng mit der Auswahl der Wäscher zusammen. Im Allgemeinen stehen Kugelwaschanlagen und Tankwaschanlagen zur Auswahl. Die Tankwaschanlage verwendet ein Aufprallreinigungsverfahren: Sie verwendet die Kombination zweier asynchroner Rotationen in axialer und radialer Richtung, um einen sphärischen Hochdruckreinigungsmodus von 360- Grad zu bilden, mit dem jeder Punkt auf der Innenfläche des gesamten zu reinigenden Behälters schnell und mit hoher Effizienz und Reinigung gereinigt werden kann. Die Zeit ist kurz und der Eingangsdruck der Tankwaschanlage wird zwischen 4 und 8 Bar geregelt. Die Reinigungskugel ist ein Durchflussreinigungsverfahren: Die auf den oberen Teil des Behälters und des Zylinders gesprühte Flüssigkeit fließt wie ein fallender Film entlang der Tankwand nach unten, und die im Reinigungsmittel gelösten Schmutzpartikel werden durch den fallenden Film weggespült. Der Druck der Reinigungskugel muss zwischen 1,5 und 2,5 Bar geregelt werden. Ihr größter Vorteil ist, dass sie wartungsfrei ist. Derzeit sind Craft-Beer-Verzuckerungsbehälter mit kleinem Durchmesser im Allgemeinen mit Waschkugeln ausgestattet, um eine CIP-Reinigung jedes Tanks durchzuführen. Viele Gerätehersteller ignorieren jedoch die Art, Menge und Installation von Waschkugeln. Die Wahl des Standorts führt zu einer unvollständigen Reinigung von Teilen, insbesondere solchen mit mechanischen Geräten im Inneren. Wenn möglich, wird empfohlen, eine Dosenwaschmaschine zu konfigurieren, die unterschiedliche Reinigungseffekte bietet und den Energie- und Reinigungsmittelverbrauch senkt.
Empfohlene Reinigungshäufigkeit: bei kontinuierlicher Produktion
Täglich (oder alle 8 Töpfe) reinigen: Maischetopf, Kochtopf, Würzekühler
Jede Woche (oder alle 56 Töpfe) reinigen: Maischetopf, Filtertank
Monatliche (oder alle 240 Töpfe) Reinigung: Zwischenlagertank, Whirlpool-Absetzbecken
Bei diskontinuierlicher Produktion muss die Reinigung nach der Abschaltung und vor der Inbetriebnahme erfolgen.
4.Reinigung und Häufigkeit der Verzuckerungsleitungen
Die Reinigung von Rohrleitungen erfordert, dass CIP-Flüssigkeit mit einer bestimmten Durchflussrate und turbulenter Strömung in der Rohrleitung spült und reinigt. Daher gibt es zwei wichtige Faktoren für die Rohrleitungsreinigung: Erstens hält die CIP-Flüssigkeit eine bestimmte Fließgeschwindigkeit in der Rohrleitung aufrecht, und zweitens muss die CIP-Flüssigkeit beim Fließen in der Rohrleitung Turbulenzen erzeugen. Die Durchflussratenanforderungen der CIP-Flüssigkeit in der Rohrleitung sind: 1 m/s für Rohre über DN150; 2 m/s für Rohre DN150-DN100; 3 m/s für Rohre unter DN100. Nur so kann die CIP-Flüssigkeit einen turbulenten Fließzustand aufrechterhalten und eine gute Reinigungswirkung erzielen.
Empfohlene Reinigungshäufigkeit: bei kontinuierlicher Produktion
Tägliche (oder alle 8 Töpfe) Reinigung und Sterilisation: Kaltwürzerohr
Monatliche (oder alle 240 Töpfe) Reinigung: Maische- und Heißwürzeleitungen
Bei diskontinuierlicher Produktion muss nach der Abschaltung und vor der Inbetriebnahme eine Reinigung durchgeführt werden.
Empfohlene Reinigungshäufigkeit: bei kontinuierlicher Produktion
Täglich (oder alle 8 Töpfe) reinigen: Maischetopf, Kochtopf, Würzekühler
Jede Woche (oder alle 56 Töpfe) reinigen: Maischetopf, Filtertank
Monatliche (oder alle 240 Töpfe) Reinigung: Zwischenlagertank, Whirlpool-Absetzbecken
Bei diskontinuierlicher Produktion muss die Reinigung nach der Abschaltung und vor der Inbetriebnahme erfolgen.
5 Reinigung spezieller Teile der Verzuckerung
5.1 Reinigung des Heizgeräts im Kochtopf: Das Heizgerät im Kochtopf ist röhrenförmig. Die Würze strömt durch die Röhrenseite und der Dampf durch die Mantelseite. Wenn kein Würzevorwärmsystem vorhanden ist, hat die Würze beim ersten Erhitzen eine Temperatur von etwa 74 Grad und der Dampf entweicht. Die Temperatur beträgt etwa 130 Grad. Der Temperaturunterschied ist groß und die Würze fließt langsam durch die Röhre. Es kann leicht zu Brandflecken und Anhaften an der Innenfläche des Heizgeräts kommen, was die Heizleistung beeinträchtigt und eine regelmäßige Reinigung erfordert. Die Reinigungshäufigkeit hängt vom Temperaturunterschied, der Konstruktionslänge des inneren Heizrohrs und der Oberflächenbeschaffenheit ab. Es gibt zwei Methoden zum Reinigen des inneren Heizgeräts. Eine Methode ist die Verwendung der Kugelwaschmethode: Installieren Sie je nach Durchmesser des Heizgeräts mehrere Waschbälle am oberen und unteren Teil des inneren Heizgeräts und spülen Sie das Heizgerät jeweils vom oberen und unteren Teil aus. Zur Reinigung müssen auch Waschbälle am Führungsrohr und am Verteilerschirm installiert werden. Die zweite Methode besteht darin, die Alkalikochmethode zu verwenden. Geben Sie eine Alkalilösung, die nicht durch den internen Heizer gelangt ist, in den Kochtopf und schalten Sie dann die Dampfheizung ein, um die Alkalilösung im Inneren des Heizers zuzubereiten. Diese Methode erfordert eine große Menge Alkaliflüssigkeit und einen großvolumigen Alkalitank. Diese Methode hat eine kurze Reinigungszeit und eine gute Reinigungswirkung.
5.2 Reinigung unter der Siebplatte des Filtertanks: Der im Filtertank installierte Wäscher kann die Bodenplatte des Filtertanks nicht direkt reinigen, da sich in der Mitte eine Filtersiebplatte befindet. Der Abstand zwischen der Filtersiebplatte und der Bodenplatte des Filtertanks beträgt 20-30 mm und der Platz ist begrenzt. Es können nur spezielle Reinigungsdüsen installiert werden. Die Düsen sprühen normalerweise Waschflüssigkeit in einem bestimmten Winkel (150-180 Grad), um den Boden des Filtertanks zu waschen. Die Düsen sind mit einem Einwegventil ausgestattet, um zu verhindern, dass die Würze aus den Düsen fließt. Die Anzahl der Düsen entspricht dem Boden des Tanks. Die Anzahl der Würzesammelöffnungen ist gleich und entspricht eins zu eins. Achten Sie beim Installieren der Düsen auf die Richtung, in die jede Düse die Waschflüssigkeit sprüht, und bilden Sie einen Wirbelstrom in eine Richtung (gegen den Uhrzeigersinn oder im Uhrzeigersinn).
6 Reinigung von Mikroverzuckerungsanlagen
Für kleine Verzuckerungsanlagen mit 2 oder 3 Behältern unter 2 Tonnen wird empfohlen, eine CIP-Station mit dem Fermentationssystem zu verwenden. Es ist auch möglich, keine CIP-Station einzurichten, und jeder Topftank ist mit einer selbstzirkulierenden CIP-Rohrleitung ausgestattet, und zur Reinigung wird die selbstzirkulierende Methode mit kochender Lauge verwendet. Die Methode ist wie folgt: Bereiten Sie eine alkalische Lösung mit einer Konzentration von 2-3 % in einem beheizbaren Topf (Verzuckerungs- oder Kochtopf) vor. Aus Sicherheitsgründen wird empfohlen, zur Herstellung der Lauge Wasser mit normaler Temperatur zu verwenden, es dann auf 82 Grad zu erhitzen und die Materialpumpe zur Zirkulationsreinigung einzuschalten. Nach Ablauf der Reinigungszeit wird es in den nächsten Behälter gepumpt, um die Reinigung fortzusetzen. Nach der Reinigung wird die alkalische Flüssigkeit ohne Recycling direkt in das Abwasserbehandlungssystem eingeleitet. Nachdem die Alkalireinigung abgeschlossen ist, zirkulieren Sie sauberes Wasser, bis keine Lauge mehr vorhanden ist. Wenn keine kontinuierliche Produktion stattfindet, reinigen Sie es nach Produktionsstopp mit heißer Lauge und reinigen Sie es vor der Zufuhr mit heißem Wasser.
Eine gute Ausrüstung zur Craft-Beer-Verzuckerung kann nicht nur die einzelnen Schritte des Verzuckerungsprozesses abschließen, sondern auch die CIP-Reinigung ist ein wichtiger Prozess. Einige Geräte verbrauchen während des CIP-Prozesses viel Strom, Wärmeenergie, Wasser und Reinigungsmittel und sind dennoch nicht zufriedenstellend. Die Reinigungswirkung hängt eng mit dem hygienischen Design der Verzuckerungsanlage, der inneren Oberflächenbeschaffenheit der Geräteverarbeitung, dem Vorhandensein von toten Ecken bei der Rohrleitungsinstallation und der Auswahl von Ventilen, Instrumenten, Wärmetauschern und Pumpen zusammen. Gleichzeitig sind auch die Formulierung des CIP-Reinigungsprozesses der Bierfabrik und die Auswahl des Reinigungsmittels sowie andere Faktoren sehr wichtig. Um eine perfekte CIP-Wirkung zu erzielen, sind daher die gemeinsamen Anstrengungen von Gerätedesign-, Fertigungs- und Installationsunternehmen, Bierbrauereien und Reinigungsmittelherstellern erforderlich.
