맥주 양조 공장의 장비, 파이프라인 및 환경의 세척, 소독 및 위생 프로젝트는 매우 중요하며 제품 품질과 관련된 결정적 요소입니다. 맥아, 홉, 효모 및 물의 품질이 아무리 좋더라도 오염된 장비와 파이프라인 세트에서 순수한 맛의 맥주를 생산하는 것은 불가능합니다. 특히 크래프트 맥주 생산의 자동화가 향상됨에 따라 장비에는 많은 수의 자동 밸브, 감지 장비 및 고정 및 비분리형 하드 커넥트 파이프가 있어 CIP 시스템 구성에 대한 요구 사항이 더 높아졌습니다. CIP 세척 및 소독은 체계적인 프로젝트입니다. 장비 및 파이프라인의 세척 및 소독을 완료하기 위해 좋은 CIP 스테이션을 구성하는 것은 불가능합니다. 또한 최상의 세척 및 소독 효과를 얻으려면 세척할 장비 및 파이프라인과 긴밀히 협력해야 합니다. 동시에 물, 에너지(전기 및 열 포함), 세척 및 소독 첨가제의 소비는 최소화됩니다. 이것은 크래프트 맥주 공장에 완벽한 CIP 시스템입니다. 본 논문에서는 주로 현대 CIP 세척 기술과 방법을 기반으로 당화 공정에서 CIP 시스템의 기본적인 구성 요구 사항을 설명합니다.
1 당화장비 세척기술 및 요구사항
당화 시스템은 맥주 양조 공장의 핫존이며, 재료는 기본적으로 50~100도 사이에서 작동합니다. 따라서 당화 CIP 시스템은 주로 세척을 고려합니다. 또한 콜드 워트 파이프라인과 같이 세척과 살균을 동시에 고려해야 하는 작은 부품도 있습니다. CIP 시스템의 기본 요구 사항은 최적의 온도와 압력으로 세척액을 용기와 파이프라인에 공급하고 규정된 단계와 시간에 따라 세척 공정을 완료하는 것입니다. 당화 공정의 재료 및 물 용기와 재료 파이프라인은 별도의 사이클로 세척해야 합니다.
1.1 세척 용액: 뜨거운 세척에는 주로 2-3% 알칼리 용액(NaOH)을 사용하고 차가운 세척에는 2.5% 인산 세척 용액을 사용합니다.
1.2 세척 단계 및 시간: 사전 헹굼: 10-20분, 간헐적 세척 2-3회(재활용수 사용 가능)
세척: 긴 주기 40-60분, 짧은 주기 20-30분
헹굼: 먼저 뜨거운 물을 사용하여 10-20분 동안 헹군 다음 일반 온도의 물을 사용합니다(나중에 헹군 물은 다음 세척을 위한 헹굼 전 물로 재활용됩니다)
테스트 결과 알칼리성 또는 산성 잔류물 없음
1.3 세척 온도: 당화 장비 및 파이프라인의 경우, CIP 알칼리 온도는 82도입니다(사이클 세척 시 반환수 온도 요구 사항이 82도에 도달해야 함에 주의). 산세척은 실온에 적합합니다.
2.당화 CIP 스테이션의 구성
당화 CIP 스테이션은 탱크, 펌프, 열교환기, 필터, 분배기, 파이프라인 밸브 및 계측기로 구성됩니다.
2.1 탱크: 일반적으로 재활용수 탱크와 알칼리 탱크를 포함한 2개의 탱크 또는 재활용수, 알칼리 탱크 1, 알칼리 탱크 2, 산 탱크를 포함한 4개의 탱크로 구성됩니다. 탱크의 용량 설계는 CIP 액체 공급 및 반환 파이프라인의 용량과 관련이 있습니다. 적절하게 설계된 CIP 탱크는 장비 비용과 증기 및 세척제 소비를 줄일 수 있습니다. CIP 탱크에는 자체 세척 기능이 있어야 합니다.
2.2 펌프: CIP 공급 펌프는 원심 펌프를 채택합니다. 펌프의 유량 설계는 용기 세척을 위해 세척 볼 또는 캔 와셔에 필요한 유량과 파이프라인에서 세척 액체의 필요한 유량과 관련이 있습니다. 펌프의 리프트 설계는 용기 세척을 위해 세척 볼 또는 캔 와셔에 필요한 유량과 관련이 있습니다. 탱크에 필요한 압력과 CIP 공급 파이프라인의 길이와 높이는 파이프라인의 피팅 및 밸브 수와 관련이 있습니다. CIP 리플럭스 펌프는 자체 프라이밍 펌프를 채택하여 용기와 CIP 리플럭스 파이프에서 CIP 액체를 자체 프라이밍하고 운반할 수 있으므로 용기에 액체가 남지 않습니다.
2.3 열교환기: CIP 액체를 가열하기 위해(뜨거운 물과 알칼리 액체의 가열 포함) 관형 또는 판형 열교환기를 사용할 수 있습니다. 관형은 막힐 가능성이 적다는 장점이 있지만 열 효율이 낮습니다. 오늘날에는 판형 열교환기가 주로 사용됩니다.
2.4 필터: 역세척이 있는 필터를 사용하고 CIP 리턴 라인에 설치합니다. 젤라틴화 냄비와 비등 냄비와 같은 당화 시스템의 일부에는 큰 세척 물질 입자가 있어 필터를 쉽게 막을 수 있습니다. 유속이 떨어지면 제때 대응해야 합니다. 필터를 플러싱합니다.
2.5 분배기는 수동 인계 플레이트 또는 자동 밸브 어레이 형태일 수 있습니다. 분배기는 CIP 액체를 세척이 필요한 용기와 파이프에 분배합니다. 여기서 CIP 분배기의 위치는 세척이 필요한 용기와 파이프에 비교적 가까워야 한다는 점에 유의해야 합니다. 일반적으로 작업장의 중앙 구역에 배치되며 CIP 스테이션에서 더 멀리 떨어져 있을 수 있습니다.
2.6 계측: 각 포트 탱크에는 맨홀 도어 스위치와 CIP 세척 표시등이 장착되어 있습니다. CIP 알칼리 탱크와 재활용수 탱크에는 온도 및 액체 레벨 센서가 장착되어 있습니다. CIP 산 탱크에는 액체 레벨 센서가 장착되어 있습니다. CIP 공급 펌프 출구에는 압력 센서와 전자기 센서 유량계가 장착되어 있습니다. CIP 복귀 파이프라인에는 전도도, PH 미터, 유량 스위치 및 온도 센서가 장착되어 있습니다. 필터의 입구와 출구에는 압력 디스플레이가 장착되어 있습니다.
3.당화장비의 세척 및 청소주기
당화 장비의 세척 효과는 스크러버 선택과 밀접한 관련이 있습니다. 일반적으로 선택할 수 있는 볼 세척기와 탱크 세척기가 있습니다. 탱크 세척기는 임팩트 세척 방법을 사용합니다. 축 방향과 반경 방향으로 두 개의 비동기 회전을 결합하여 360-도 구형 고압 세척 모드를 형성하여 세척할 전체 용기의 내부 표면의 모든 지점을 빠르게 세척할 수 있으며 효율성과 세척 시간이 짧고 탱크 세척기의 입구 압력은 4~8bar 사이로 제어됩니다. 세척 볼은 유동 세척 방법입니다. 용기 상부와 실린더에 분사된 액체는 떨어지는 필름처럼 탱크 벽을 따라 흐르고 세제에 용해된 먼지 입자는 떨어지는 필름에 의해 씻겨 나갑니다. 세척 볼 압력은 1.5~2.5bar 사이로 제어해야 하며 가장 큰 장점은 유지 관리가 필요 없다는 것입니다. 현재 소구경 크래프트 맥주 당화 용기에는 일반적으로 세척 볼이 장착되어 각 탱크의 CIP 세척을 수행합니다. 그러나 많은 장비 제조업체는 세척 볼의 유형, 수량 및 설치를 무시합니다. 위치 선택으로 인해 부품, 특히 기계 장치가 내장된 부품의 세척이 불완전해집니다. 가능하다면 다양한 세척 효과를 제공하고 에너지 및 세척제 소비를 줄이는 캔 세척기를 구성하는 것이 좋습니다.
권장 세척 빈도: 연속 생산의 경우
매일(또는 8개의 냄비마다) 세척: 매시 냄비, 보일 냄비, 워트 쿨러
1주일마다 (또는 56개의 냄비마다) 세척: 매시 냄비, 필터 탱크
월별(또는 240개 포트마다) 세척: 임시 저장 탱크, 월풀 침전 탱크
단속 생산의 경우, 가동 중단 후, 가동 재개 전에 청소를 실시해야 합니다.
4.당화 파이프라인의 청소 및 빈도
파이프라인을 세척하려면 CIP 액체가 일정한 유량으로 파이프라인에서 난류로 세척하고 세척해야 합니다. 따라서 파이프라인 세척에는 두 가지 중요한 요소가 있습니다. 첫째, CIP 액체는 파이프라인에서 일정한 유량을 유지하고 둘째, CIP 액체는 파이프라인에서 흐를 때 난류를 형성해야 합니다. 파이프라인에서 CIP 액체의 유량 요구 사항은 다음과 같습니다. DN150보다 큰 파이프의 경우 1m/s; DN150-DN100의 파이프의 경우 2m/s; DN100보다 작은 파이프의 경우 3m/s. 이런 방식으로만 CIP 액체가 난류 상태를 유지하고 양호한 세척 효과를 얻을 수 있습니다.
권장 세척 빈도: 연속 생산의 경우
매일(또는 8개의 냄비마다) 세척 및 살균: 콜드 워트 파이프
월별(또는 240개 포트마다) 세척: 맥아즙 및 뜨거운 맥아즙 라인
단속 생산의 경우, 가동 중단 후, 가동 재개 전에 청소를 실시해야 합니다.
권장 세척 빈도: 연속 생산의 경우
매일(또는 8개의 냄비마다) 세척: 매시 냄비, 보일 냄비, 워트 쿨러
1주일마다 (또는 56개의 냄비마다) 세척: 매시 냄비, 필터 탱크
월별(또는 240개 포트마다) 세척: 임시 저장 탱크, 월풀 침전 탱크
단속 생산의 경우, 가동 중단 후, 가동 재개 전에 청소를 실시해야 합니다.
5 당화 특수부위 세척
5.1 끓는 냄비의 히터 청소: 끓는 냄비의 히터는 관형을 채택합니다.맥즙은 튜브 측을 통과하고 증기는 쉘 측을 통과합니다.맥즙 예열 시스템이 없으면 맥즙은 처음 가열을 시작할 때 약 74도이고 증기는 꺼집니다.온도는 약 130도입니다.온도 차이가 크고 맥즙은 튜브에서 느리게 흐릅니다.히터의 내부 표면에 그을음이 생기고 달라붙기 쉽고 이는 가열 효율에 영향을 미치며 정기적인 청소가 필요합니다.청소 빈도는 온도 차이, 내부 가열 튜브의 설계 길이 및 표면 마감과 관련이 있습니다.내부 히터를 청소하는 방법에는 두 가지가 있습니다.하나는 볼 세척 방법을 사용하는 것입니다.히터의 직경에 따라 내부 히터의 상단과 하단에 여러 개의 세척 볼을 설치하고 상단과 하단에서 각각 히터를 세척합니다.세척 볼은 세척을 위해 가이드 튜브와 분배 우산에도 설치해야 합니다. 두 번째 방법은 알칼리 비등법을 사용하여 내부 히터를 통과하지 못한 알칼리 용액을 끓는 냄비에 넣은 다음 증기 가열을 켜서 히터 내부의 알칼리 용액을 만듭니다. 이 방법은 많은 양의 알칼리 액체와 대용량 알칼리 탱크가 필요합니다. 이 방법은 세척 시간이 짧고 세척 효과가 좋습니다.
5.2 필터 탱크의 스크린 플레이트 아래 청소: 필터 탱크에 설치된 스크러버는 중앙에 필터 스크린 플레이트가 있기 때문에 필터 탱크의 바닥 플레이트를 직접 청소할 수 없습니다. 필터 스크린 플레이트와 필터 탱크의 바닥 플레이트 사이의 거리는 20-30mm이고 공간이 제한되어 있습니다. 특수 세척 노즐만 설치할 수 있습니다. 노즐은 일반적으로 세척액을 특정 각도(150-180도)로 분사하여 필터 탱크 바닥을 세척합니다. 노즐은 일방향 밸브로 설계되어 워트가 노즐에서 흘러나오는 것을 방지합니다. 설계된 노즐 수는 탱크 바닥과 일치합니다. 워트 수집 포트 수는 동일하며 일대일로 대응합니다. 노즐을 설치할 때 각 노즐이 세척액을 분사하는 방향에 주의하고 한 방향(시계 반대 방향 또는 시계 방향)으로 소용돌이 흐름을 형성하십시오.
6 미세당화 장비 세척
2톤 이하의 용기 2~3개가 있는 소형 당화 장비의 경우 발효 시스템과 함께 CIP 스테이션을 사용하는 것이 좋습니다. CIP 스테이션을 설치하지 않고 각 포트 탱크에 자체 순환 CIP 파이프라인을 장착하고 끓는 알칼리 자체 순환 방법을 사용하여 세척할 수도 있습니다. 방법은 다음과 같습니다. 가열 가능한 포트(당화 또는 끓는 포트)에 농도가 2-3%인 알칼리 용액을 준비합니다. 안전상의 이유로 상온의 물을 사용하여 알칼리를 준비한 다음 82도까지 가열하고 순환 세척을 위해 재료 펌프를 켜는 것이 좋습니다. 세척 시간이 끝나면 다음 용기로 펌핑하여 세척을 계속합니다. 세척 후 알칼리 액체는 재활용 없이 하수 처리 시스템으로 직접 배출됩니다. 알칼리 세척이 완료되면 알칼리가 남지 않을 때까지 깨끗한 물을 순환시킵니다. 연속 생산이 없는 경우 생산을 멈춘 후 뜨거운 알칼리로 세척하고 공급하기 전에 뜨거운 물로 세척합니다.
좋은 크래프트 맥주 당화 장비 세트는 당화 공정 단계를 완료할 수 있을 뿐만 아니라 CIP 세척도 핵심 공정입니다. 일부 장비는 CIP 공정 중에 많은 전기, 열 에너지, 물 및 세척제를 소비하지만 여전히 만족스럽지 않습니다. 세척 효과는 당화 장비의 위생 설계, 장비 처리의 내부 표면 마감, 파이프라인 설치에 세척 사각 지대가 있는지 여부, 밸브, 계측기, 열교환기 및 펌프 선택과 밀접한 관련이 있습니다. 동시에 맥주 공장 CIP 세척 공정 공식 및 세제 선택 및 기타 요소도 매우 중요합니다. 따라서 완벽한 CIP 효과를 얻으려면 장비 설계, 제조 및 설치 회사, 맥주 크래프트 공장 및 세제 제조업체의 공동 노력이 필요합니다.
