CIP signifie « Clean-In-Place » (nettoyage en place). Ce procédé permet de nettoyer les cuves, les conduites et les vannes sans démonter le matériel. Il s'agit de la solution d'hygiène incontournable pour les brasseries artisanales. Les cuves de brassage, les cuves de fermentation, les cuves de bière claire, les pistolets à houblon et les doseurs de houblonnage à sec sont tous nettoyés par le procédé CIP.
Avant l'apparition de la technologie CIP, les opérateurs devaient ouvrir les regards des cuves et nettoyer manuellement l'intérieur de celles-ci. Ce processus demandait beaucoup de temps de travail et présentait des risques élevés de contamination microbienne.
Une unité CIP complète se compose de cuves en acier inoxydable (cuve de soude caustique, cuve d'acide, cuve de stérilisation, cuve d'eau chaude, cuve d'eau stérile), d'éléments de chauffage, de pompes CIP et d'armoires de commande. Le liquide de nettoyage est pulvérisé sur l'ensemble des parois intérieures des cuves à l'aide de boules de pulvérisation statiques ou rotatives. Il élimine les levures, les protéines, la résine de houblon et le tartre de bière. L'ensemble du cycle de nettoyage et de désinfection s'effectue sans démontage d'aucun élément de l'installation.
Les trois principaux types de CIP selon Tiantai :
1. Pompe CIP portable: Il s'agit uniquement d'un groupe de pompage CIP mobile ; les utilisateurs doivent préparer eux-mêmes les seaux ou réservoirs de produits chimiques. Solution de base économique pour les très petites brasseries artisanales.
2. Chariot CIP portable: Unité mobile complète sur roues, équipée de cuves intégrées pour l'acide, les produits caustiques ou l'eau chaude. Un seul ensemble permet d'alimenter successivement différentes cuves. Idéal pour les petites brasseries et les brasseries-restaurants.
Système CIP fixe: Station intégrée à montage fixe installée sur un châssis. Commande par automate programmable (PLC) semi-automatique ou entièrement automatique, conçue pour les brasseries de taille moyenne à grande disposant de nombreuses cuves.
Fonctions essentielles d'un système CIP
1. Éliminer les résidus et prévenir la contamination bactérienne
Après la fermentation, la levure, les protéines, les résidus de houblon et le tartre de bière adhèrent aux parois internes des cuves. Un nettoyage insuffisant favorise la prolifération des bactéries lactiques et d’autres micro-organismes indésirables. Cela entraîne l’apparition de saveurs aigries, une turbidité et la perte de tout le lot de bière. Des cycles CIP standardisés éliminent complètement les résidus organiques et inorganiques et garantissent une qualité constante de la bière, lot après lot.
2. Réduire la main-d'œuvre et les temps d'arrêt
Il n'est pas nécessaire d'ouvrir les regards ni d'envoyer des opérateurs à l'intérieur des cuves. Le nettoyage s'effectue automatiquement grâce au réglage des paramètres du programme. Les cuves sont nettoyées plus rapidement et sont prêtes pour le lot suivant. Même les dispositifs de houblonnage à sec fermés, tels que les « hop guns » et les doseurs de houblon, nécessitent une circulation CIP complète plutôt qu'un simple rinçage à l'eau.
3. Nettoyage distinct à l'aide de produits alcalins et acides selon le type de salissure
‑ Solution caustique (hydroxyde de sodium): Élimine les impuretés organiques, notamment les levures, les protéines, la résine de houblon et les résidus de sucre.
‑ Solution acide (acide nitrique ou phosphorique): Élimine les salissures inorganiques telles que les dépôts de bière et le tartre minéral.
Séquence standard de nettoyage CIP : Prérinçage à l'eau → Circulation de solution caustique chaude → Rinçage intermédiaire à l'eau → Circulation d'acide → Rinçage final à l'eau → Désinfection à l'eau chaude ou avec un désinfectant → Vidange en vue de la production suivante.
4. Protéger les cuves en acier inoxydable et prolonger la durée de vie des équipements
Les dépôts de bière et les résidus acides qui adhèrent aux parois intérieures peuvent provoquer une corrosion par piqûres sur l'acier inoxydable. Un nettoyage en place (CIP) régulier et adéquat permet d'éviter la corrosion et de prolonger la durée de vie de l'ensemble des équipements de la brasserie.
5. Les données enregistrables sont conformes aux normes internationales en matière de sécurité alimentaire
Les unités CIP fixes peuvent enregistrer la température de nettoyage, la durée de circulation et les données de conductivité. Ces enregistrements répondent aux exigences HACCP et aux critères d'audit en matière de sécurité alimentaire imposés par les acheteurs étrangers.
Principaux composants d'un système CIP
- Réservoir de solution caustique avec fonction de chauffage pour liquide de nettoyage alcalin
- Réservoir d'acide destiné au stockage d'un liquide décalaminant acide
- Réservoir d'eau chaude/d'eau de récupération pour l'eau de rinçage ; certains modèles permettent de recycler l'eau afin de réduire la consommation d'eau
- Pompe CIP : génère un écoulement turbulent afin d'atteindre la vitesse d'écoulement requise pour le nettoyage des canalisations
- Billes de pulvérisation / têtes de pulvérisation rotatives : installées au sommet de la cuve pour une pulvérisation à 360 degrés sur les parois intérieures
- Tuyauteries, vannes et armoire de commande : commande par automate programmable (PLC) manuelle, semi-automatique ou entièrement automatique
Pompe CIP portable VS Chariot CIP portable VS Système CIP fixe
| Objet | Pompe CIP portable | Chariot CIP portable | CIP fixe (module CIP central) |
|---|---|---|---|
| Brasserie cible | Microbrasserie-bar, production en très petites quantités, budget limité | Petites brasseries, brasseries-restaurants à faible production | Brasseries artisanales de taille moyenne à grande disposant de nombreuses cuves |
| Structure | Uniquement une pompe de circulation, pas de réservoirs de produits chimiques intégrés | Unité complète sur roulettes avec réservoirs intégrés pour acide, soude caustique et eau chaude | Station intégrée à montage sur châssis fixe |
| Fonctionnement | Procédure manuelle : plonger la pompe dans des seaux de produits chimiques distincts | En mode manuel ou semi-automatique, passer d'un réservoir à l'autre | Tuyauterie fixe, PLC semi-automatique / entièrement automatique |
| Coût | Investissement minimal | Coût moyen | Coût de l'équipement plus élevé |
| Caractéristiques | Léger, simple ; les utilisateurs doivent préparer eux-mêmes les récipients contenant les produits chimiques | Flexible, tout-en-un, un seul appareil pour plusieurs réservoirs | Haute efficacité, enregistrement des données de nettoyage, prise en charge d'une production en série fréquente |
Avantages
‑ Aucune ouverture ni démontage de la cuve, ce qui réduit le risque de contamination par l’oxygène et les bactéries ‑ Résultat de nettoyage standardisé, indépendant de l’expérience des opérateurs ‑ Économie de main-d’œuvre : le nettoyage rapide des cuves améliore la capacité de production ‑ Compatible avec tous les équipements de brassage : salle de brassage, cuves de fermentation, cuves de bière claire, pistolets à houblon, doseurs de houblonnage à sec, canalisations et échangeurs de chaleur ‑ La version CIP fixe enregistre les historiques de nettoyage pour les audits à l’étranger
Inconvénients et idées reçues courantes
‑ Des produits chimiques, notamment des bases, des acides et des désinfectants, sont nécessaires. Les opérateurs doivent connaître les concentrations, températures et durées de circulation appropriées. Des produits chimiques trop concentrés endommageront les joints et les garnitures en acier inoxydable.
‑ Des têtes de pulvérisation bouchées compromettent l'efficacité du nettoyage. Les buses de pulvérisation doivent faire l'objet d'une inspection et d'un entretien réguliers.
‑ Le CIP va bien au-delà d'un simple rinçage à l'eau. L'eau seule ne suffit pas à éliminer les dépôts de « pierre de bière » et les résidus protéiques tenaces.
Le système CIP (Clean-In-Place) constitue la garantie fondamentale de l'hygiène dans les brasseries. Il remplace le nettoyage manuel des cuves, source de risques, par un nettoyage par circulation en boucle fermée reproductible. La pompe CIP portable convient aux microbrasseries disposant d'un budget très limité. Le chariot CIP portable est très prisé des petites brasseries. Le système CIP fixe est destiné aux brasseries de grande production à haut volume. Le choix d’une unité CIP adaptée aide les brasseurs à maintenir une qualité de bière constante et à prolonger la durée de vie de leurs équipements.