今天我們來講講關于精釀啤酒設備的清洗。我相信很多人遇到同樣的問題：聽說過幾種清洗的方法，貌似都有道理，但真正是否清洗到位，卻心中存疑。今天就來探討下關于清洗啤酒生產設備的原理及方法。

  涉足釀酒行業的人應該都聽說過，“三分工藝，七分衛生”這條“古訓”。就像是釀酒前輩們和涉足釀酒行業的專家在多年時間里反復實踐并且不停驗證所得來的一條真理。事實上，的確如此，但在我的理解里，這句話更像是要求你對待釀酒工作的態度——不要偷懶。你給予它什么樣的態度，它便回饋給你什么樣的品質。有釀酒經驗的朋友對此應該有切身體會。

  所以，及時、正確地清洗啤酒設備，同時進行消毒和殺菌，才能保證生產出高質量、保質期長的啤酒。良好的設備還有配套的清洗工藝，才能保證啤酒各個生產環節不被雜菌污染，從而提高成品啤酒的生物穩定性和口味穩定性。

  在這里，我想先解釋下“CIP”是什么意思？“CIP”是“Cleaning In Place”的簡稱，指的是使用原位清洗法對生產系統進行清洗和滅菌，即在密閉的環境下，不拆動設備零部件或管件，對設備系統進行清洗及消毒的過程。

清洗設備基本原理

  我們在釀完一個批次的酒以后，由于各種原因會沉積一些污物，污物顆粒主要有蛋白質、油脂、脂肪顆粒、干酵母、酒花樹脂、啤酒石和礦物質等，它們附著并沉積在設備和管道的內表面，使其變得粗糙難以清洗，給微生物生長提供了棲息地，同時削弱了殺菌劑的作用。設備清洗的主要目的就是盡可能將上述蛋白質、碳水化合物形成的污垢膜及沉積的礦物質給沖洗掉。由于殺菌劑只能殺死污物表層的細菌，而內部存活的細菌以后還會暴露出來，造成再次污染，所以在清洗時必須去除已經存在的微生物菌落。

  與此同時，污物附著在設備表面的能力強，選擇適宜的清洗劑和清洗方法，才能將附著在表面的污物清除。不僅如此，污物在金屬表面的吸附力大小跟金屬設備表面粗糙度有關——表面越粗糙，污物與表面間吸附力越強，清洗越困難。所以，對于設備是否具有良好的衛生設計，表面是否具有較高的潔凈度有著至關重要的聯系，其裂隙直徑應小于細菌、酵母和霉菌的大小。

1.  細菌：0.15-10μm

2.  酵母：1.5-10μm

3.  霉菌：大約5μm

4.  軋鋼平均粗糙度：0.2-0.5μm

5.  表面刮痕：大約10μm

  不難看出，表面的刮痕是最容易匿藏微生物，也是最容易造成二次污染的源頭。

清洗劑和殺菌劑

  上述提到了清洗劑和殺菌劑，這里給其做個簡單的描述。我們通常所說的清洗劑也就是指堿性清洗劑和酸性清洗劑。在這里，針對商釀設備，清洗劑是影響清洗效果的主要因素。

良好的清洗劑應具備如下要求：易在水中溶解；對污物的清洗效果好；低溫下也有效；濕潤能力強；污物攜帶能力強；不產生泡沫；易沖洗，不易沉積；不與水中的鹽起反應；不腐蝕原材料；使用方便；當然還有重要的是廢水對環境污染小。

  殺菌劑的使用，目前來看，大部分商釀設備使用的是過氧乙酸，也就是酸性化學殺菌劑。當然也有少部分使用的是蒸汽或熱水殺菌。還有使用次氯酸鈉、二氧化氯等堿性化學殺菌劑，這種有毒，易腐蝕的副作用的殺菌劑目前很少看到。

1.  堿性清洗劑

  堿性清洗劑由不同成分的無機堿性化合物，如磷酸鹽、硅酸鹽及氫氧化鈉、氫氧化鉀和表面活性劑構成。比較常用的有氫氧化鈉和磷酸鈉。

（1）關于氫氧化鈉，我們聽到最多的名稱就是燒堿，火堿等。它是強堿，呈片狀固體，易潮解，也有各種濃度的液態商品。具有很好的有機物溶解能力、脂肪皂化能力和強烈的殺菌效果，同時具有強烈的腐蝕性，易造成皮膚灼傷。它是大多數清洗劑的基礎，添加濃度為1.5-2%，具有很強的清洗效果。表面活性劑在清洗劑中可以降低水的表面張力，使污垢得到浸潤，并使之脫落。使用表面活性劑可以降低氫氧化鈉的濃度而達到相同的清洗效果，所以可以降低清洗成本。

  這里需要說明的是目前世面上可以購買到的關于啤酒設備清洗的氫氧化鈉均含有表面活性劑。稱為堿性清洗劑。

（2）關于磷酸鈉，其水溶液呈堿性，乳化劑，對鋁、錫有腐蝕，也傷皮膚，有刺激性。因為其含磷，所以排污對環保不利。使用很少。

2.酸性清洗劑

  酸性清洗劑主要有硫酸、硝酸、磷酸和各種有機酸，這里需提醒的是不能使用鹽酸，因其對不銹鋼設備有腐蝕作用。酸能溶解如啤酒石、水垢等無機類沉淀物。我們口中經常說的啤酒石是由80%的無機物（草酸鈣和碳酸鈣）和20%的有機物（蛋白質、鞣酸、酒花樹脂）組成。啤酒石有粗糙的表面，它為雜菌提供了最好的棲身之處。因此，定期去除啤酒石至關重要，而清除啤酒石的最佳物質，就是稀釋后的硝酸（0.5-1.0%）。

  有機酸（檸檬酸、醋酸等）的腐蝕性比硝酸低，具有良好的緩沖性，對皮膚有輕度腐蝕，屬于 環保型的清洗劑，但價格相對較貴。

3.  殺菌劑

  根據前面講的堿性化學殺菌劑、酸性化學殺菌劑和物理殺菌，這里做點說明：采用氯（次氯酸鹽）殺菌，對金屬有腐蝕性，在存在有機物或高pH值條件下，會降低其殺菌效果。對某些涂料，如酚醛樹脂，由于會形成氯酚，將大大影響啤酒口味。通常配制成50-100mg/kg的有效氯溶液，因為在此濃度下腐蝕作用很小。

  酸性化學殺菌劑的主要成分是具有氧化作用的過氧化氫、醋酸和過氧乙酸。過氧乙酸在所有的過氧化物中，過氧乙酸氧化性最強。它與水能無限混溶，有強烈的刺鼻味，要經過稀釋后才能使用，高濃度過氧乙酸存在燃燒和爆炸的危險。

  另外，目前無論家釀愛好者還是商釀用戶，都有在使用國外比較流行的SS(Star San)消毒殺菌劑，食品級，主要成份為磷酸與表面活性劑。少量配比即可獲得大量殺菌劑。但由于要嚴格控制其pH值小于3以下，超過會降低殺菌效果，不建議使用自來水進行配比，另，價格比較昂貴。從各個方面來看，商釀用戶使用SS都是需要考慮成本和麻煩因素。

  原位清洗法主要用于大的密閉容器，如我們的發酵罐、貯酒罐、糖化鍋、麥汁煮沸鍋、回旋沉淀槽等大容量設備。其原理是將清洗液噴射到整個容器內表面，從而進行清洗和滅菌。

  當然，在采用清洗劑清洗容器和管路之前，先用水沖洗，除去大部分污垢，然后再用清洗劑清洗，以節省清洗劑用量。用清洗劑清洗完畢后，再用水淋洗干凈；如需殺菌，再用殺菌劑殺菌后，以無菌水淋洗干凈（有些殺菌劑無需淋洗）。

  目前商釀設備的CIP系統各不一樣，但原理基本一致。我見到的有移動式CIP貯罐外加清洗泵，還有單獨一個移動式CIP清洗泵。無論何種方式，都要以釀酒設備的客觀條件為基準來選擇。在這里，以刷洗錐形發酵罐為例，發酵罐的CIP清洗流程為：沖清水至無泡→2.0%-4.0%堿性清洗劑循環清洗至少30mins→沖水至pH為中性→酸性清洗劑循環至少30mins→沖水→殺菌劑循環40mins以上→無菌水沖洗干凈。

根據以上，可以設計以下CIP清洗流程：

1.  堿洗+酸洗+消毒。

2.  堿洗+消毒。

3.  酸洗+消毒。

4.  含消毒劑的酸性清洗劑。

  需要說明的是，以上是冷清洗的步驟，針對商釀設備也是最普遍的方式，也是我個人常用的清洗方式，只是耗時較長。

  對于較大的罐體，需將內部的二氧化碳排出，可以避免清洗時，堿液吸收二氧化碳，造成清洗濃度不夠，清洗不到位的情況，更甚罐內形成真空而造成罐的損傷；還有一點，發酵罐每使用三次，可在堿洗之后加一道1%硝酸酸洗過程，以去除啤酒石。

  最后，在發酵罐清洗結束，即將進麥汁或酒液之前，我都會單獨用酒精噴灑整個罐的內壁，然后再進行下一步的操作。當然，也有用SS的。按理論來講，整個CIP清洗過程結束，已經不會有問題，為何外加這步操作？就我個人來講，純屬習慣，多年如此，目前還沒出現問題。

  最后的最后，針對管路的清洗，重點是要充分發揮機械作用，以提高清洗效果。因為在清洗管路時，流動狀態對清洗效果的影響非常大，流速慢時管內的流體易于分層，受摩擦力的作用，管道內流體的流速中心向邊緣呈速度梯度變慢，這樣污物就難以洗掉。因此在進行管道清洗時，必須采用較高的流速（1-1.5m/s）且使用熱清洗液進行清洗（回路溫度≥85℃），使管路內形成漩渦和湍流。

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