Principe de fonctionnement de base : nettoyage automatisé et validable
Le système Cassman Automatic Clean-In-Place (CIP) est conçu pour automatiser l’assainissement des équipements de traitement, y compris les canalisations internes, les cuves et les surfaces de contact. Le système fonctionne en faisant circuler des solutions de nettoyage d’une température et d’une concentration spécifiques à travers l’équipement cible. Il permet un nettoyage supérieur grâce à une combinaison de :
Décapage physique : Une pompe de circulation à haut débit génère des turbulences et une force mécanique pour déloger et éliminer la terre.
Action chimique : Les détergents (acides, alcalins) et assainissants dosés avec précision décomposent et dissolvent chimiquement les résidus organiques et inorganiques.
Amélioration thermique : des températures élevées sont utilisées pour accélérer les réactions chimiques, améliorant ainsi considérablement l'efficacité des agents de nettoyage.
Le cœur du système est sa logique d’automatisation des processus. Un API central (Programmable Logic Controller) exécute des recettes de nettoyage préprogrammées, gérant l'ensemble de la séquence, de la préparation et du chauffage de la solution à la circulation, au rinçage et à la désinfection, sans nécessiter d'intervention manuelle. Cela garantit que chaque nettoyage est reproductible, efficace et répond à des normes d’hygiène strictes.
Architecture du système modulaire
Le système CIP automatique Cassman est construit sur un châssis modulaire, intégrant des modules fonctionnels de base avec un système de contrôle central pour un fonctionnement automatisé et transparent.
| Catégorie de module |
Composants de base |
Fonction principale |
| Module de stockage de solution de nettoyage |
Réservoir d'acide, réservoir d'alcali, réservoir de désinfectant, réservoir d'eau douce |
Stocke en toute sécurité divers produits de nettoyage (par exemple, hydroxyde de sodium, acide nitrique, désinfectant hypochlorite, eau purifiée). Les réservoirs sont généralement équipés de capteurs de niveau pour éviter les pénuries et d'agitateurs pour garantir une concentration uniforme. |
| Module de contrôle de chauffage et de température |
Éléments chauffants électriques/échangeur de chaleur à vapeur, capteurs de température, vannes de régulation modulantes |
Chauffe les solutions de nettoyage à leur température de travail optimale (par exemple, lavage alcalin à 60-80°C pour un dégraissage amélioré). Le système surveille et maintient en permanence la température de consigne pour garantir l’efficacité et éviter tout dommage à l’équipement. |
| Module de circulation et de livraison |
Pompes centrifuges en acier inoxydable (acide, alcali, eau), crépines en ligne, capteurs de pression |
- Pompes : fournissent le débit haute pression et grand volume (atteignant généralement une vitesse ≥ 1,5 m/s) requis pour un nettoyage mécanique efficace.
- Crépines : protègent les pompes et empêchent les débris délogés de rentrer et de bloquer le système.
- Capteurs de pression : surveillez la pression de la conduite en temps réel pour éviter la surpression et les fuites. |
| Module de contrôle et de surveillance |
Armoire de commande PLC, écran tactile HMI, capteur de pH, capteur de conductivité/concentration |
- PLC : Le « cerveau » du système, exécutant des séquences de nettoyage prédéfinies (par exemple, « Lavage alcalin 30 min → Rinçage 15 min → Lavage acide 20 min... »).
- IHM : une interface visuelle intuitive pour définir les paramètres, surveiller la progression du nettoyage et accéder aux journaux de données historiques.
- Capteurs : fournissent des informations en temps réel sur les paramètres critiques tels que le pH et la concentration, garantissant que les solutions sont conformes aux spécifications et déclenchant des alarmes en cas d'écarts. |
| Module auxiliaire et de sécurité |
Vannes de vidange, vannes de ventilation, soupapes de sécurité, bouton d'arrêt d'urgence |
- Vannes de vidange/ventilation : gèrent automatiquement la vidange des solutions usées et la ventilation de l'air des canalisations.
- Soupapes de sécurité : assurent une protection mécanique contre les surpressions pour tous les circuits.
- Arrêt d'urgence : permet l'arrêt immédiat de toutes les opérations en cas de panne critique, garantissant ainsi la sécurité de l'opérateur. |
Processus de nettoyage typique en 7 étapes pour les équipements de brassage
Ce qui suit est un cycle de nettoyage standard entièrement automatisé pour les équipements tels que les cuves de fermentation ou les réservoirs de bière claire, tel qu'exécuté par le système Cassman CIP.
1. Pré-rinçage (5 à 10 minutes)
Action : Le système fait circuler de l’eau douce à température ambiante à travers l’équipement.
Objectif : Éliminer les matières résiduelles libres telles que la levure, la pulpe de fruit et d'autres saletés facilement éliminables, réduisant ainsi la demande chimique des étapes ultérieures.
2. Lavage alcalin (20-30 minutes)
Action : Une solution à 1-2 % d'hydroxyde de sodium (caustique), chauffée à 60-80°C, circule.
Objectif : Saponifier les graisses et décomposer les protéines, les résines de houblon et autres salissures organiques qui adhèrent aux surfaces des équipements.
3. Rinçage intermédiaire (10-15 minutes)
Action : Le système effectue un rinçage complet avec de l'eau douce à température ambiante.
Objectif : Éliminer complètement la solution alcaline et les sols en suspension. Le rinçage se poursuit jusqu'à ce que le capteur de pH dans la conduite de retour confirme que l'eau est revenue à un pH neutre, empêchant ainsi les réactions chimiques avec l'étape acide suivante.
4. Lavage à l'acide (15-20 minutes)
Action : Une solution à 0,5-1 % d'acide nitrique ou citrique, chauffée à 40-60°C, est mise en circulation.
Objectif : Dissoudre les dépôts de tartre inorganiques, principalement les sels minéraux comme l'oxalate de calcium (pierre à bière) et le tartre d'eau (carbonate de calcium).
5. Rinçage final (10-15 minutes)
Action : Un rinçage final complet à l’eau purifiée ou stérile.
Objectif : Éliminer toute trace de solution acide, en s’assurant que l’équipement est exempt de tout résidu chimique et répond aux normes d’hygiène alimentaire.
6. Désinfection (5 à 10 minutes)
Action : Le système fait circuler soit de l'eau chaude (80-85°C), soit une solution chimique désinfectante (par exemple, acide peracétique, hypochlorite).
Objectif : Effectuer une étape terminale de destruction microbienne, en éliminant les bactéries résiduelles, les levures et autres micro-organismes.
7. Séchage (facultatif)
Action : Le système purge l'équipement avec de l'air comprimé stérile ou de l'azote.
Objectif : Éliminer toute l'humidité restante, en créant un environnement qui inhibe la croissance microbienne et en préparant le récipient pour le prochain lot de production.
