Bukti terbaru menunjukkan pemanasan CIP ke 40–60 °C tak memberi keuntungan kebersihan dibanding suhu 10–20 °C untuk siklus 35 menit—namun uji integritas filter tetap wajib tiap selesai sanitasi. Panduan ini merangkum CIP/SIP, protokol PAA, hingga kontrol mutu membran di sistem filtrasi dan karbonasi.
Di pabrik bir, higienitas bukan sekadar kebiasaan baik—itu penentu umur simpan dan rasa. Rig filtrasi bir (trap filter, polishing filter, sterile membrane filter) dibersihkan lewat CIP (clean‑in‑place: pembersihan sirkulasi in‑situ) lalu disanitasi, sebelum batch berikutnya melintas. Urutan baku di banyak brewery: pre‑rinse air, pencucian alkali (caustic), bilas, passivation asam bila diperlukan, langkah sanitasi, dan bilas akhir www.csidesigns.com.
Ketika sistem tahan panas, air panas/steam mematikan mikroba hingga ke pori. Bila tidak, peracetic acid (PAA, oksidator luas spektrum) menjadi standar sanitasi no‑rinse di brewery www.asianbeernetwork.com alliancechemical.com. Tren regulasi—misalnya Indonesia mengarah ke SNI wajib untuk minuman beralkohol—kian menajamkan kebutuhan validasi kebersihan dan QC filter bsn.go.id.
Mash Gummy Brewery: Enzim β-Glukanase & Sekam Padi Percepat Lauter
Siklus CIP dan parameter operasi
Pencucian alkali lazim memakai 1–4% NaOH (caustic soda) pada suhu moderat untuk melarutkan ragi, protein, dan residu hop. Sirkulasi harus turbulen: rujukan industri menyarankan kecepatan aliran pipa ≥1,5 m/s (≈1,8 m/s disarankan) untuk efek scouring seragam www.christeyns.com. Setelah caustic, studi menunjukkan satu kali bilas air tawar 100 L sudah memadai bahkan untuk tangki besar (≤1200 L) www.researchgate.net.
Pembersih asam (0,5–2% campuran asam nitrat/fosfat) menyusul bila ada beerstone atau scale www.csidesigns.com www.asianbeernetwork.com. Dosis kimia yang konsisten terbantu oleh pengumpan kimia presisi seperti dosing pump akurat untuk menjaga 1–4% NaOH dan konsentrasi sanitizer sesuai target.
Catatan energi: sebuah studi menemukan menaikkan suhu CIP caustic ke 40–60 °C tidak memberi manfaat kebersihan dibanding air bersuhu lingkungan (10–20 °C) untuk siklus 35 menit www.researchgate.net. Artinya, pembersihan tuntas sering dapat dicapai pada suhu moderat—menghemat energi.
Sterilisasi panas: air panas dan steam
Jika sistem filter dan pipa stainless dirating tahan panas, sterilisasi termal (hot water atau steam) efektif. Contoh praktik: fermentor “dibersihkan dan disterilkan” dengan air panas/steam; salah satu sumber peralatan menyarankan steam ≈0,5 bar (≈121 °C) selama 15–20 menit www.microbrewerysystem.com. Namun steam yang tak terkontrol bisa merusak gasket karet dan las akibat vakum atau stres termal; SIP (steam‑in‑place: sterilisasi in‑situ dengan uap) harus dikendalikan di ≈0,5 bar dan durasi yang sesuai www.microbrewerysystem.com www.microbrewerysystem.com. Banyak brewery memilih CIP caustic panas 50–85 °C dan melewatkan steam bertekanan tinggi alliancechemical.com. Untuk housing steril di jalur produk akhir, material higienis seperti housing 316L stainless umum dipakai di aplikasi food grade.
Sterilisasi kimia dengan peracetic acid
Ketika panas tidak bisa dipakai (misalnya ada komponen plastik atau membran sensitif), sanitasi kimia menjadi esensial. PAA (peracetic acid) adalah sanitizer no‑rinse standar di brewery www.asianbeernetwork.com alliancechemical.com. PAA adalah oksidator spektrum luas yang efektif dari 0–40 °C dan pH 1–7,5, lalu terurai menjadi air, oksigen, dan asam asetat www.asianbeernetwork.com www.asianbeernetwork.com.
Pemakaian tipikal 0,01–0,1% (100–1000 ppm) dengan waktu kontak ≥10–15 menit. Laing dkk. (2021) menunjukkan langkah sanitasi akhir dengan ~0,05% PAA (1% dari stok 5%) selama ≥10 menit menghasilkan kondisi steril www.researchgate.net. Sumber lain merekomendasikan ~120–150 ppm PAA selama 1–10 menit untuk eliminasi mikroba discussions.probrewer.com alliancechemical.com. Karena PAA mudah terdegradasi, larutan biasanya diperbarui (sering harian) untuk menjaga konsentrasi efektif discussions.probrewer.com.
Pasca PAA, peralatan harus dikeringkan/ditiriskan tuntas (atau dibilas air steril atau CO₂) agar tidak mengoksidasi bir berikutnya; praktik baik: pastikan tidak ada bau PAA yang kuat tersisa www.asianbeernetwork.com. PAA tersertifikasi untuk brewing organik tanpa residu berbahaya www.asianbeernetwork.com.
Biofouling pada Desalinasi Air Laut: Peran Penting Chlorination
Pembersihan sistem karbonasi
Peralatan karbonasi (jalur suplai CO₂, carbonation stone, carbonator) juga perlu sanitasi rutin. Walau jalur gas tidak membawa bir, kelembapan/residu biofilm dapat menampung bakteri/ragi. Tangki karbonasi (bila berjaket) dapat dibersihkan dengan loop CIP yang sama seperti fermentor; contoh: tangki 600 L dibersihkan dengan CIP caustic dan bilas 100 L www.researchgate.net.
Carbonation stone stainless dapat disterilisasi dengan cara direndam air mendidih atau diautoklaf bila dirating heat‑sterilizable. Jika tidak, lazimnya direndam larutan PAA/H₂O₂ (~200–500 ppm PAA selama 10–30 menit) lalu dibilas. Semua jalur yang membawa bir olahan sebaiknya dibilas air panas dan asam, diikuti PAA atau sanitizer terotorisasi lain. Banyak pengisi/konveyor juga dipurge CO₂ food‑grade sesudah dibersihkan untuk menghambat masuknya mikroba dan membantu pengeringan—berfungsi sebagai adjuvan sanitasi. Catatan: jalur gas CO₂ tidak dapat di‑CIP dengan cairan; biasanya dibersihkan manual atau dengan flush gas tersanitasi.
Pada rig filtrasi, tahapan clarifying/polishing sering memanfaatkan media 1–100 mikron; di lini ini, penggunaan cartridge filter memudahkan pembersihan dan penggantian selama siklus CIP tanpa mengubah desain proses.
Uji integritas filter membran dan gas
Membran dan cartridge filter—terutama filter steril di bir jadi atau pada gas—harus diuji integritasnya secara rutin setelah pembersihan untuk memastikan tidak ada kerusakan tersembunyi. Uji integritas adalah pemeriksaan non‑destruktif untuk memastikan tidak ada robekan atau pembesaran pori filtration.alfa-chemistry.com kumarfilter.com.
Metode umum di pangan/minuman: bubble‑point dan pressure‑hold/forward‑flow. Pada bubble‑point, filter basah dipresurisasi dengan gas hingga aliran gelembung kontinu muncul pada cairan sisi keluaran; tekanan ini berkorelasi dengan pori terbesar kumarfilter.com kumarfilter.com. Pada pressure‑hold/forward‑flow, tekanan hulu diatur lalu laju difusi udara dipantau—kebocoran atau laju di atas ekspektasi menandakan kompromi filtration.alfa-chemistry.com. Water‑intrusion test (pembasahan dengan alkohol) digunakan untuk membran hidrofobik filtration.alfa-chemistry.com.
Praktiknya, teknisi kerap melakukan bubble‑point pada cartridge baru dan pressure‑decay/forward‑flow setelah CIP atau tiap batch untuk verifikasi. Pentair menegaskan “regular and frequent integrity testing of the microfilter systems” adalah langkah QC penting di brewery foodandbeverage.pentair.com. Jika uji gagal, filter diinspeksi atau diganti sebelum dipakai lagi. Perangkat uji portabel modern (mis. aerosol‑based challenge) memberi hasil cepat tanpa merusak elemen foodandbeverage.pentair.com. Untuk gas minuman berkarbonasi (CO₂, udara tekan), filter steril serupa juga perlu diuji, karena gas terkontaminasi dapat merusak bir.
Cara Menghemat Koagulan 10–30% di Pabrik Desalinasi
Validasi, dokumentasi, dan jaminan mutu
Brewery perlu menjalankan siklus CIP terverifikasi untuk sistem filtrasi—dokumentasikan suhu, aliran, konsentrasi kimia, dan waktu www.csidesigns.com alliancechemical.com. Parameter desain harus mengarahkan aliran turbulen (≥1,5 m/s; ≈1,8 m/s disarankan) dan konsentrasi/waktu kontak yang terbukti mencapai >5‑log reduksi mikroba www.christeyns.com. Setelah sanitasi, setiap filter steril harus diuji integritasnya (bubble‑point atau pressure‑decay/forward‑flow) sebelum produksi berlanjut filtration.alfa-chemistry.com kumarfilter.com.
CIP yang benar meminimalkan biofilm dan risiko spoilage; organisme perusak bir dapat tumbuh subur di lingkungan wort kaya nutrisi www.brewer-world.com. Laing dkk. melaporkan bahwa optimasi CIP (2% caustic 35 menit, bilas 100 L, lalu ~0,05% PAA selama 10 menit) tidak hanya memberi hasil ATP‑clean <30 RLU (RLU: unit cahaya relatif pada pengukuran luminesensi ATP), tetapi juga berpotensi menghemat lebih dari £1000/tahun dalam air, bahan kimia, dan pemanasan untuk mikrobrewery www.researchgate.net www.researchgate.net.
Untuk menjaga keterlacakan, banyak lini filtrasi mengandalkan hardware food grade yang mudah di‑CIP dan diuji, misalnya housing higienis untuk cartridge seperti 316L stainless yang kompatibel dengan protokol sanitasi bir.
