Il ruolo del sistema CIP nelle attrezzature per la produzione della birra

L’igiene e la pulizia quotidiana delle attrezzature del birrificio sono probabilmente la sfida più grande per i birrai, ma un buon sistema di pulizia in loco (sistema CIP) può aiutare. Forse non è un argomento entusiasmante, ma la pulizia è essenziale per la produzione di birra artigianale di qualità come il luppolo, l’acqua e il malto. Non importa che tu produca birra a casa o che tu faccia il mio birrificio artigianale o commerciale, ma ogni volta che qualcuno fa una differenza con il tuo prodotto, questo ha il potenziale di influire sulla tua reputazione. Il modo migliore e più semplice per assicurarsi che la tua birra sia deliziosa e bevibile è questo: Devi avere una routine di pulizia accurata, sistematica e costante. Per questo è nato il sistema CIP (Clean In Place).

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1 Che cos'è un sistema clean-in-place (CIP)?

2 Vantaggi dell'utilizzo di un sistema CIP

3 Descrizione delle fasi comuni di un ciclo di lavaggio CIP

3.1 Pre-risciacquo

3.2 Lavaggio alcalino (140℉~185℉)

3.3 Sciacquone intermedio

3.4 Risciacquo finale

3.5 Risciacquo di disinfezione

4 Descrizione delle fasi opzionali del ciclo di lavaggio CIP

4.1 Spingi fuori

4.2 Decapaggio (130℉~150℉)

4.3 Soffio d'aria: rimuove l'umidità residua

Che cos'è un sistema clean-in-place (CIP)?

Il termine CIP (Cleaning-in-place) si riferisce a un metodo utilizzato per pulire le superfici interne di tubi, recipienti e serbatoi senza smontaggio e spesso senza intervento manuale. Ma prima che il sistema CIP si diffondesse nel 1950, la pulizia delle attrezzature per la produzione di birra richiedeva lo smontaggio. Una volta completato lo smontaggio, le parti venivano pulite singolarmente a mano. L’avvento del sistema CIP ha interrotto questa tradizione. L’utilizzo del sistema CIP non solo permette di completare la pulizia senza smontare l’apparecchiatura, ma non richiede nemmeno il lavoro manuale. Il CIP non è un’esclusiva dell’industria della birra, ma si applica a tutti i settori che trattano liquidi in sistemi chiusi.

Vantaggi dell'utilizzo di un sistema CIP

Il sistema CIP è diventato un’apparecchiatura standard nell’industria della birra artigianale perché non solo consente di risparmiare sulla manodopera, ma presenta anche molti altri vantaggi:

Maggiore riduzione degli errori: La pulizia automatizzata riduce molte opportunità di errore umano che possono portare a prodotti non sicuri.
Mantieni i dipendenti al sicuro: Riduci l’esposizione dei dipendenti alle sostanze chimiche includendo le soluzioni di pulizia nel tuo sistema CIP.
Più tempo produttivo: Riscaldare continuamente le soluzioni detergenti e igienizzanti e mantenerle a temperature specifiche durante il ciclo di pulizia e igienizzazione aumenta notevolmente l’efficienza della pulizia e dell’igienizzazione, facendo risparmiare tempo di funzionamento delle attrezzature e consumo di energia. Dato che si dedica meno tempo alla pulizia delle attrezzature del birrificio, il tempo dedicato alla produzione dei prodotti aumenta di conseguenza.
Qualità del prodotto: Una pulizia affidabile e ripetibile è sinonimo di qualità e coerenza del prodotto.
Risparmio sui costi di gestione: Riduci il consumo di acqua e di energia grazie ai controlli dei cicli ripetibili.
Meno preparazione: le soluzioni di sanificazione vengono generalmente preparate in anticipo nei contenitori CIP, possono essere utilizzate per più cicli di pulizia e sanificazione alla diluizione desiderata e non richiedono una preparazione prima di ogni ciclo di pulizia e sanificazione.
Maggiore sicurezza sul lavoro: Limitare la frequenza delle operazioni con una soluzione igienizzante riduce la probabilità di ustioni dell’operatore quando maneggia acidi e basi concentrate.
Alta efficienza di pulizia e disinfezione: Rispetto alle semplici pompe di circolazione delle attrezzature per la lavorazione degli alimenti, il CIP ha una maggiore efficienza di pulizia. Inoltre, il CIP è in grado di pulire completamente il contenitore e l’apparecchiatura ed è privo di materia organica e impurità.
Neutralizzazione semplice ed efficace delle soluzioni acido-base dopo l’uso: Il contenitore di neutralizzazione (parte del sistema CIP) può neutralizzare in modo semplice, sicuro e completo il disinfettante acido-base utilizzato prima di versarlo nel canale. Questo sistema soddisfa pienamente i requisiti di protezione dell’ambiente e di prevenzione dei danni ai sistemi fognari e ad altri componenti dell’edificio.

Descrizione delle fasi comuni di un ciclo di lavaggio CIP

I cicli CIP vengono generalmente eseguiti dopo un processo che produce una normale contaminazione o quando una linea di processo passa da un prodotto all’altro.
Ogni ciclo di pulizia CIP prevede fasi uniche, quindi non esiste un ciclo CIP “tipico”.
Gli elementi del processo di pulizia, la durata e la durata possono variare da un sistema all’altro, ma la maggior parte dei cicli di pulizia include alcune fasi comuni:

Pre-risciacquo

Il prelavaggio è una fase molto importante del processo di pulizia CIP perché un buon monitoraggio e una buona esecuzione del prelavaggio possono rendere prevedibile e ripetibile il resto del ciclo di pulizia. Ciclo di pre-pulizia:

Inumidisci le superfici interne delle linee e dei serbatoi.
Rimuove la maggior parte dei residui
Zucchero disciolto e grasso parzialmente fuso
Fornisce stress test non chimici dei percorsi di flusso CIP

Dovrai utilizzare acqua vegetale potabile, acqua deionizzata (DI), acqua trattata con osmosi inversa (RO) o riutilizzare la soluzione di risciacquo finale di una precedente procedura di pulizia. È possibile utilizzare un sensore di torbidità per verificare che il prelavaggio abbia effettivamente rimosso tutti i solidi.

Lavaggio alcalino (140℉~185℉)

I lavaggi alcalini ammorbidiscono il grasso, rendendolo più facile da rimuovere. L’alcali utilizzato per il lavaggio alcalino può essere la soda caustica o l’idrossido di sodio (NaOH). Inoltre, l’alcali utilizzato per il lavaggio caustico ha un pH molto elevato nell’intervallo di concentrazione compreso tra lo 0,5 e il 2,0% e si possono utilizzare soluzioni fino al 4% su superfici molto sporche. Nella maggior parte dei sistemi di pulizia CIP, il caustico viene solitamente utilizzato come agente pulente primario. Inoltre, la formula priva di schiuma aiuta a ridurre la corrosione e ad aumentare la produttività, oltre a prevenire un’eccessiva formazione di schiuma nel serbatoio quando il sistema inizia a ricircolare. Suggerimento per il risparmio idrico: in molti casi, il liquido utilizzato per il lavaggio caustico può essere reinserito nel vaso e utilizzato più volte. In questo modo si riducono notevolmente i costi di acqua, prodotti chimici ed energia rispetto ai sistemi a vasca singola.

Sciacquone intermedio

La pulizia intermedia consiste nell’utilizzo di acqua fresca per risciacquare le tracce di detergente lasciate dalla pulizia alcalina. Utilizza lo strumento corretto durante ogni fase del ciclo CIP, compreso il risciacquo, per garantire una pulizia adeguata.

I trasmettitori di livello e le sonde monitorano i livelli dei serbatoi di lavaggio e risciacquo.
I trasmettitori di flusso garantiscono un flusso ottimale per i dispositivi di spruzzatura per controllare con precisione le fasi di lavaggio e risciacquo.
I trasmettitori di conducibilità assicurano che i livelli di sostanze chimiche raggiungano i punti di riferimento prestabiliti.

Risciacquo finale

Risciacqua il barattolo con acqua DI, RO o di rubinetto per eliminare ogni residuo di detergente.
In molti sistemi, l’acqua di risciacquo finale può essere recuperata e riutilizzata come soluzione di prelavaggio per il ciclo di pulizia successivo.
Il riscaldamento e le sostanze chimiche trattenute dall’ultimo risciacquo contribuiranno a rendere più efficiente ed economico il risciacquo successivo.

Risciacquo di disinfezione

Prima di iniziare il ciclo di produzione successivo, potrebbe essere necessario aiutare l’apparecchiatura a eliminare i microrganismi. Nel corso degli anni, diverse soluzioni di ipoclorito (di potassio, sodio o calcio), note anche come “ipo”, sono state utilizzate come disinfettanti in molti sistemi di circolazione CIP. Il costo attivo di un risciacquo disinfettante è il cloro (candeggina), che è:

Il costo è relativamente basso.
La disinfezione e la pulizia di ingredienti inclini ai batteri, come i prodotti caseari, è molto efficace.
Potenzialmente pericoloso per l’acciaio inossidabile, in quanto causa macchie, corrosione e vaiolatura.

Negli ultimi anni, sempre più dirigenti sanitari hanno abbandonato i disinfettanti a base di candeggina per passare all’acido perossiacetico (PAA), una combinazione di perossido di idrogeno e acido acetico.

I vantaggi dell’utilizzo della PAA sono:

Un potente disinfettante anche a basse temperature.
Una volta sciacquato, i residui di cloro che corrodono l’acciaio inossidabile sono minimi o nulli.
Efficace contro tutti i microrganismi, compresi i microrganismi di deterioramento, i patogeni e le spore batteriche.
Più ecologico nel trattamento delle acque reflue.

Sebbene la PAA abbia un forte odore pungente, non è un problema utilizzarla in un’area ben ventilata. Inoltre, i disinfettanti riducono la crescita batterica ma non uccidono completamente tutti gli agenti patogeni presenti nel sistema. Poiché si tratta dell’ultima fase del processo di pulizia delle attrezzature per la produzione di birra, il ricircolo della soluzione disinfettante può comportare il rischio di diffondere i contaminanti residui eventualmente presenti. I disinfettanti sono inoltre sensibili alle alte temperature e perdono rapidamente la loro efficacia se vengono sciolti.

Descrizione delle fasi opzionali del ciclo di lavaggio CIP

Poiché ogni sistema CIP prevede fasi di pulizia specifiche, alcune strutture possono scegliere di eseguire alcune o tutte queste fasi opzionali.

Spingi fuori

L’utilizzo di un sistema di recupero dei prodotti a proiettile per spingere fuori il prodotto residuo nella linea prima di un ciclo di prelavaggio può migliorare la pulizia e mantenere i prodotti preziosi fuori dallo scarico. Lo scopo della fase di spinta è quindi quello di aumentare il recupero del prodotto e migliorare la pulizia. Il sistema di ritiro del prodotto funziona forzando la rimozione di qualsiasi prodotto rimasto sulla linea dopo un trasferimento. I proiettili in poliuretano o silicone (spesso chiamati “pig”) agiscono come raschietti per la pulizia dei tubi, spingendo il prodotto rimanente fuori dalla fine della linea o, se del caso, nel serbatoio di stoccaggio del prodotto. Sistema di riciclaggio dei prodotti:

Aumenta la resa del prodotto.
Riduci il tempo di pre-sciacquo.
Rimuovi lo sporco dalle tubature prima di pulirle.
Riducono il numero di sostanze chimiche necessarie per disgregare il terreno rimanente.

Decapaggio (130℉~150℉)

Molti caseifici utilizzano abitualmente il decapaggio per rimuovere le incrostazioni del latte, note anche come “pietra del latte”. L’acido è ottimo anche per schiarire l’acciaio inox scolorito rimuovendo le macchie di materiale calcificante. Questa fase opzionale viene eseguita dopo il risciacquo intermedio e prima del risciacquo finale. Inoltre, gli acidi devono essere usati con cautela perché possono attaccare alcuni elastomeri del sistema, come le guarnizioni o le sedi delle valvole. Molti caseifici utilizzano abitualmente il decapaggio per rimuovere le incrostazioni di latte, note anche come “pietra del latte”. L’acido è ottimo anche per schiarire l’acciaio inossidabile scolorito, rimuovendo le macchie minerali calcificate. Questa fase facoltativa viene eseguita dopo il risciacquo intermedio e prima del risciacquo finale. Gli acidi devono essere usati con cautela perché possono attaccare alcuni elastomeri del sistema, come le guarnizioni o le sedi delle valvole, causando un degrado o un guasto prematuro. Ciclo di decapaggio:

Dissolve le incrostazioni minerali dei depositi di acqua dura e i residui di proteine.
Neutralizza il pH del sistema.

L’acido nitrico è il detergente più comunemente utilizzato per la decalcificazione e la stabilizzazione del pH dopo la pulizia alcalina. A una concentrazione tipica dello 0,5%, può essere utilizzato efficacemente a temperature più basse rispetto alle soluzioni caustiche e richiede un riscaldamento minore. Naturalmente, alcuni birrifici possono utilizzare l’acido fosforico, ma è meno comune.

Soffio d'aria: rimuove l'umidità residua

Questa fase rimuove l’umidità rimasta nelle linee dopo il lavaggio finale.
Anche se per questa procedura è possibile utilizzare un puff tradizionale, si consiglia di utilizzare una valvola di non ritorno con funzione CIP.
In questo modo si elimina la necessità di smontare la valvola per la pulizia manuale.

La maggior parte dei birrifici accetta di utilizzare un sistema CIP perché riduce le operazioni di pulizia.
Fare meglio in meno tempo è l’obiettivo di un sistema CIP.
Potresti ancora dover pulire manualmente alcune piccole valvole, guarnizioni, linee e altre parti, occasionalmente o regolarmente, ma un sistema CIP può aiutarti a migliorare la produzione e la qualità della birra.
Naturalmente, Micet Craft può anche fornirti varie forme di sistemi CIP; se vuoi saperne di più, contattaci.

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