啤酒酿造专辑 | 自动化CIP系统，让啤酒酿造更高效

自从2004年在厨灶上酿造了第一款Mr. Beer啤酒以来，Four Corners Brewing一次又一次地升级它的生产环境。这家精酿啤酒公司于2012年正式成立，先是从一个家庭车库搬至一个稍大的汽车车库；然后在2017年搬到了现在的厂房。

每一次搬迁都带来了系统升级。在过去十年里，任何打算在这个蓬勃发展的市场中参与竞争的精酿啤酒商都必须提高系统效率，不断努力改进流程。Four Corners的最新业务需要在其酒窖中增加多个工艺容器，包括发酵罐和明亮罐。

美国Four Corners Brewing以“Celebrating Life”为广告语酿造了几
款不同啤酒。（来源：Four Corner Brewing）

这也是Four Corners首次拥有自己的空间，不再是租赁。Four Corners设备和维护经理Caton Orrell说：“我们扩建了整个厂房，提高了生产能力。在入驻这里的时候，我们想把一切都做到最好，力求一劳永逸。”

去年，这家啤酒厂已经意识到，他们不仅需要重新评估其生产系统的效率，对清洁设备效率的评估也必不可少。如果不能快速有效清洁储罐和管道，啤酒厂会面临产品完整性问题以及停机时间和劳动力成本的增加，这些都是试图在竞争激烈的市场中获得良好发展的公司所面临的重大威胁。

Four Corners现有的原位清洁（CIP）设备不足以有效完成清洗，因此必须进行设备升级。现有系统设计不能正确清洗新储罐，一次只能清洗一件设备，导致停机时间增加、储罐周转期延长、清洗容器无效。

Orrell表示，现有的CIP系统有其局限性。他们一次只能运行一个CIP线路，从而造成了调度冲突以及其他问题。

他解释说：“我们做了很多所谓的一次性CIP流程的工作，比如在水箱里建了一个蓄水池，并对其循环使用。当到达规定时间，不管水箱是否洁净，都要打开排水管，排入下水道。之后再进行检查和冲洗，这时候水箱可能是干净的，亦或不是——这时不得不重新清洗，结果是把更多化学物质排入了下水道。”

这种配置带来了各种问题，尤其是与化学品处理和效率低下有关的问题。Orrell指出：“首先，我们的员工必须处理大量未经稀释的散装化学品，这可能会让工厂很快陷入OSHA（即职业安全与健康标准）的麻烦中。此外，在CIP运行期间非常耗费人力，因为要把化学物质混合在罐中，反复循环，整个过程都离不开人工。在CIP运行期间，他们不能做其他工作。”然后，他补充道，在无法确认清洁循环是否有效的情况下，也必须打开罐子。

原位清洁2.0

为了策划、设计和建立一个新的CIP系统，Orrell联系了CSI公司。该系统不仅可以处理Four Corners公司所采用的工艺设备的扩展，还可以提供更安全、更可持续的清洁工艺。

CIP 2.0系统的一个主要优点是可以处理化学清洁品。新系统能自
行配制和添加化学品，这将避免操作人员对化学品的处理。

CSI的完整系统由两个单元组成：一个带双供水总管的三罐CIP和一个独立的热水机组。CIP具有冷热定制功能，因此可以选择对储罐进行冷水或热水冲洗。CSI还对热水机组进行了设计，以满足Four Corners公司对蒸汽可用性系统的要求。热水机组取代了现有的、易泄漏的热液罐，可为CIP系统和工厂的其他区域提供热水，因而更高效。新系统还允许啤酒厂同时清洁两台设备，从而可以显著增加正常运行时间，并加快了储罐的周转。

Orrell指出，新系统将节省大量的成本和时间。有了两个CIP模块和两种独特的循环，操作人员不再需要在轮班结束时等待30分钟来运行CIP循环。Four Corners的操作员每天进行三次清洁循环，这样每天可以节省1.5小时的停机时间，每周总共节省7.5小时。

但对Orrell来说，比节省时间更重要的是，提高了化学品的使用效率和对操作人员的安全性。“我们正在回收更多化学物质，并使用更少能源来进行加热，因为我们要考虑发展的可持续。但对我来说，最大的好处是，尽可能地减少了员工接触大量未经稀释化学品的机会。”

Orrell进一步解释道，在此之前，员工必须在多个地点使用大量软管。他表示，Four Corners已经能够在系统中加入更多的硬管道，这有利于保障生产过程的安全和卫生。

“新系统会自动添加一定剂量的化学清洁品，所以操作人员不需要接触任何化学品，这基本能减少95%的化学品处理。”Orrell说。

在标准生产周期内，Four Corners还将CIP的总体化学品使用量减少了40%。CSI为系统定制了程序，以满足啤酒厂的消毒过程需求。操作员可以从一个中心位置进行清洁，选择预先设定的配方，更好地简化和平衡整个过程。新系统会自动制定正确的滴定、温度和运行时间等，而不再是由操作员猜测系统完成清洁的所需时间。“在很多方面，它确实简化了整个流程。”Orrell说。

啤酒厂显著改进了清洗过程的可重复性和可追溯性，因而实现了精细化和标准化。由于化学物质的添加量可控，Four Corners对废水系统控制得更好，从而减少了废水账单。

这种新设备使Four Corners能够有效、可靠地清洁其分离器，这也是啤酒厂的基本要求。此外，三罐系统容量的增加使得Four Corners可以将部分清洗液存储在第三罐中进行重复使用，从而减少化学品的消耗。这将为啤酒厂每年节省数千美元，并有助于工厂的环境、健康和安全（EHS）协议。

可用性与经验教训

尽管在空间上进行了升级，但由于系统的放置，Four Corners的厂房仍然有严格的尺寸要求。这些限制也影响了系统内存的大小，其中有些让Orrell感到遗憾。他说：“（集成服务器）在编程和设置方面会带来灵活性。”

另一个可用的CIP功能是一个专用回流泵，Orrell很遗憾并未在新系统中使用。他说：“如果能把一些东西集成到机器里就太好了。这将使我们能对目前未使用CIP清洗的其它区域进行清洁，而且有些机器也不再需要回流泵了。”

CSI能提供完整的CIP 2.0系统，单元模块可采用多种配置选项，包括储罐尺寸、储罐数量、加热类型、阀门类型、化学加药和双重供应。

CIP 2.0为其所有系统配备了统一的图形界面，这有助于提高对控制的熟悉程度并降低培训成本。对于一个工厂内或不同工厂内的多个CIP 2.0单元，控制装置的操作和外观都是相同的。

来源：荣格-《国际食品加工及包装商情》

原创声明：
本站所有原创内容未经允许，禁止任何网站、微信公众号等平台等机构转载、摘抄，否则荣格工业传媒保留追责权利。任何此前未经允许，已经转载本站原创文章的平台，请立即删除相关文章。