di Matthew Coultas, Business Development Manager, Aflex Hose

La contaminazione, l’assorbimento di ossigeno disciolto, la perdita di anidride carbonica e tempi di inattività non programmati sono alcune delle sfide più onerose che i birrifici si trovano ad affrontare oggigiorno. Questi problemi possono causare sprechi di prodotto, una riduzione della durata di conservazione e costose interruzioni operative. Questi scenari estenuanti, tuttavia, possono essere evitati grazie a una scelta strategica spesso sottovalutata: la scelta del tubo flessibile corretto per ogni applicazione nel birrificio. Utilizzando la tecnologia di tubi flessibili più adatta, i produttori di birra possono garantire una qualità costante del prodotto e ottimizzare i processi di pulizia.

I tubi flessibili sono utilizzati nei birrifici per lo scarico delle materie prime e per varie operazioni di trasferimento durante la produzione, fino al trasporto del prodotto nelle linee di filtrazione, confezionamento e imbottigliamento e lattatura ad alta velocità. Ma i kit di tubi flessibili devono fare molto di più che limitarsi a trasferire il prodotto.
 
Negli ultimi 20 anni, i processi clean-in-place (CIP) e sterilise-in-place (SIP) si sono evoluti: ora sono utilizzati più spesso, impiegano prodotti chimici più aggressivi e vengono effettuati a temperature più elevate che mai. Per sopportare cicli di pulizia ripetuti, i tubi flessibili utilizzati nei birrifici devono quindi essere in grado di resistere ai prodotti chimici e alle temperature elevate, soddisfare gli standard igienici e assicurare una durata prolungata e affidabile, senza compromettere la qualità della birra.

Cosa rende un tubo flessibile ideale per le applicazioni nel settore della birrificazione?

Idealmente, i tubi flessibili utilizzati nelle applicazioni di birrificazione devono essere:

• Non assorbenti – non devono assorbire prodotti o detergenti chimici che potrebbero contaminare la birra
• Non disperdenti – non devono contenere adesivi che possano penetrare nel prodotto attraverso il rivestimento o una fessura non rilevata in quest’ultimo 
• Insapori e inodori – preservano i profili di sapore e aroma
• Resistenti alla formazione di biofilm
• Facili da pulire internamente
• Resistenti allo strozzamento, facili da maneggiare
• Di lunga durata – anche in caso di cicli CIP/SIP frequenti
• Resistenti alle sostanze chimiche – non intaccati da acidi e alcali forti 
• Resistenti alla pulizia con acqua calda/soluzioni detergenti a 60–85°C

Compatibili con i sistemi CIP

Nelle operazioni di birrificazione, i tubi flessibili sono esposti ai prodotti trasferiti e a ripetuti cicli di riempimento e pulizia che prevedono l’uso di sostanze chimiche aggressive. Le superfici bagnate sono periodicamente sottoposte a processi CIP prolungati che rimuovono i depositi e uccidono i batteri. Questi cicli di pulizia spesso durano più di un’ora ogni giorno oppure dopo ogni cambio di prodotto, sottoponendo i tubi flessibili a sollecitazioni notevoli. Spesso è proprio il processo di pulizia ad avere l'impatto maggiore sulla durata dei tubi flessibili e sul costo totale di esercizio. Anche la durata di un ciclo CIP può avere un impatto significativo sulla produttività di un birrificio.

I prodotti chimici utilizzati in queste operazioni di pulizia dipendono principalmente dalla natura dei depositi (sostanze indesiderate presenti sulle superfici a contatto con alimenti o bevande). I depositi sono principalmente residui di prodotto, ma possono includere anche: minerali presenti nell’acqua; residui insolubili di detergenti; biofilm appiccicosi formati da microrganismi e contaminanti ambientali come polvere o lubrificanti per macchinari. Questi depositi costituiscono una fonte di nutrienti per i batteri e devono essere rimossi.

Negli ambienti dei birrifici, lieviti e batteri possono formare sulle superfici pellicole invisibili difficili da rimuovere. Di conseguenza, sono necessari detergenti e disinfettanti altamente ossidanti e acidi, come l'acido fosforico, nitrico o cloridrico.

Una volta rimossi i depositi, è necessario procedere alla sanificazione per eliminare i microrganismi residui. A seconda della bevanda e del processo, ciò può comportare l'utilizzo di vapore, acqua calda o disinfettanti chimici.

Il cloro è il disinfettante chimico più diffuso e può essere utilizzato in forma liquida, come ipoclorito di sodio o clorammine inorganiche. In soluzione, queste sostanze formano l'acido ipocloroso (HOCl), la cui efficacia dipende dal pH, dalla concentrazione, dalla temperatura e dal tempo di esposizione.

Altri disinfettanti includono i perossidi, gli acidi grassi, i composti di ammonio quaternario e lo iodio. Nel loro insieme, questi fattori creano un ambiente operativo estremamente aggressivo per i materiali dei tubi flessibili.

Valutazione dei tubi flessibili esposti a prodotti chimici standard per la pulizia CIP e la sterilizzazione; aree con biofilm residuo dopo il CIP

I tubi flessibili in gomma nitrilica sono molto diffusi dato il basso costo di acquisto, tuttavia iniziano a deteriorarsi se esposti ai normali prodotti chimici utilizzati per la pulizia CIP e la sterilizzazione. I tubi flessibili in gomma EPDM, più costosi rispetto a quelli in nitrile, offrono una resistenza chimica e termica complessivamente migliori, tuttavia l'EPDM ha comunque una durata limitata.

I tubi flessibili in silicone offrono flessibilità e resistenza alle alte temperature e sono comunemente utilizzati nelle applicazioni di riempimento di bevande. Il silicone può tuttavia diventare fragile e rilasciare prodotti dovuti al deterioramento causato dai prodotti chimici utilizzati nel CIP, compromettendo la qualità del prodotto.

I tubi flessibili in gomma con rivestimento in FEP offrono una maggiore resistenza chimica, tuttavia i rivestimenti incollati comportano rischi di rilascio, collasso e fessurazioni da fatica, soprattutto in applicazioni che prevedono flessioni significative o curve strette.

I tubi flessibili FaBLINE™ di Aflex Hose, un’azienda Watson-Marlow Fluid Technology Solutions (WMFTS), sono resistenti a tutti i processi CIP e SIP, indipendentemente dal tipo di prodotto chimico, dalla temperatura o dalla durata della pulizia. La struttura innovativa di FaBLINE consente ai birrifici di:

• Migliorare l'efficacia della pulizia
• Ridurre la durata dei cicli CIP
• Contenere il consumo di sostanze chimiche e servizi
• Ridurre al minimo il rischio di contaminazioni, deterioramenti e richiami

La superficie liscia del rivestimento in PTFE di FaBLINE migliora la rimozione dei depositi e riduce il rischio di contaminazione incrociata, eliminando il ristagno di prodotto, i focolai microbici e l’accumulo di residui dopo i trasferimenti.

Requisiti per l'imbottigliamento ad alta velocità

Con il continuo aumento della velocità delle linee di riempimento e confezionamento, i tempi di inattività imprevisti sono diventati sempre più costosi. Il costo totale di esercizio deve quindi tenere in considerazione ben più del semplice costo iniziale del tubo. Ad esempio:

• Costo di acquisto e installazione dei tubi flessibili
• Ulteriore tempo non produttivo per il CIP
• Perdita di prodotto o prodotto non conforme alle specifiche
• Consumo di utenze e prodotti chimici
• Perdite di produttività
• Rischio di contaminazione e richiamo del prodotto a carico dell'azienda

Le prestazioni dei tubi flessibili non hanno ripercussioni solo sul birrificio. La rottura di un tubo flessibile viene spesso percepita come un guasto della macchina, con ripercussioni dirette sulla reputazione del produttore della riempitrice. Questo rende la scelta dei tubi flessibili un aspetto importante per i birrifici e i produttori di riempitrici.

I tubi flessibili rivestiti in PTFE, come FaBLINE, offrono prestazioni superiori rispetto a quelli in PVC, nitrile, EPDM, cloroprene, IIR, silicone e HDPE per quanto riguarda i requisiti delle macchine per il confezionamento delle bevande.

La struttura di FaBLINE è perfetta per il movimento ripetitivo di salita e discesa di una macchina riempitrice di lattine. I test di laboratorio eseguiti da Aflex (utilizzando una macchina per prove “U-test”) hanno dimostrato che FaBLINE è in grado di resistere a oltre 100.000 cicli di flessione ripetuta con raggi di curvatura ridotti e alla massima pressione di esercizio. In confronto, alcuni tubi flessibili della concorrenza si sono rotti dopo meno di 13.400 cicli.

Confronto tra le prestazioni delle principali tipologie costruttive di tubi flessibili e le caratteristiche ideali di un tubo flessibile.

Tubi flessibili affidabili per ridurre i problemi legati all’ossigeno disciolto

Ridurre il rischio di assorbimento dell’ossigeno è particolarmente importante anche durante il processo di confezionamento in cui la birra viene trasferita in lattine, bottiglie o fusti. Alcuni tubi flessibili possono contribuire ad aumentare i livelli di ossigeno disciolto (OD), compromettendo il sapore del prodotto finale e riducendo la durata di conservazione della birra.

Per ogni 10 ppb (parti per miliardo) di OD, la durata di conservazione si riduce di un mese e il sapore della birra viene alterato.

Cervecería La Tropical, uno dei birrifici più iconici di Miami con profonde radici cubane, ha migliorato l’efficienza della sua linea di lattatura installando FaBLINE e risolvendo i problemi legati all’OD.

Dopo avere riscontrato un problema di ossigenazione nella propria linea di lattatura causato dai tubi in PVC, nel 2023 La Tropical è passata a FaBLINE (0,5”) con rivestimento in EPDM blu e raccordi Tri-clover.

Dodici tubi flessibili FaBLINE installati sulla linea di lattatura di La Tropical hanno ridotto i livelli di ossigeno disciolto da 50 ppb a quasi a zero. Dopo avere riscontrato una perdita di anidride carbonica con i tubi flessibili in EPDM a causa della formazione di schiuma, La Tropical utilizza un tubo flessibile FaBLINE anche per trasferire la birra già gassata dal serbatoio di birra chiara al pastorizzatore istantaneo.

Anche negli Stati Uniti, il birrificio artigianale e sidrificio Wyndridge Farm, con sede in Pennsylvania, ha scelto FaBLINE per risolvere con urgenza il problema di livelli inaccettabili di OD prima di confezionare un ordine di 21.000 casse di birra artigianale destinato a un grossista europeo.

Wyndridge Farm ha individuato il problema effettuando misurazioni dell'ossigeno disciolto (OD) lungo la linea di produzione e ha scoperto che i tubi flessibili in silicone della macchina di lattatura erano l’elemento in cui si verificava l'ingresso di ossigeno.

Nel giro di un giorno, Wyndridge è riuscita a ridurre i livelli di ossigeno disciolto da 100-150 ppb a molto meno di 50 e a spedire l'ordine destinato all'Europa in tempo.

Tubi flessibili per massimizzare la durata di conservazione

Il design di FaBLINE consente al rivestimento in PTFE di espandersi esternamente e di comprimersi internamente in corrispondenza delle curve. Questa caratteristica garantisce un diametro interno circolare costante e senza deformazioni per tutta la lunghezza del tubo flessibile, garantendo un flusso regolare e omogeneo con turbolenze minime e riducendo il rischio di microaerazione durante il trasferimento.

Il rivestimento in PTFE riduce inoltre la penetrazione dell’ossigeno attraverso la parete del tubo flessibile e la sua elevata resistenza ai processi CIP/SIP impedisce la formazione di cricche o di strati permeabili che favorirebbero la formazione di ossigeno. Inoltre, la treccia esterna impedisce che il tubo si espanda o si contragga, evitando così l’aspirazione di ossigeno, un fattore importante durante le fasi di trasferimento e riempimento.

È stato dimostrato che le caratteristiche di FaBLINE aiutano a proteggere la birra dall'ossidazione, preservandone il sapore e la durata di conservazione.

Tempo di esercizio elevato, nessun tempo di inattività imprevisto

Un importante birrificio con sede in Messico è passato a FaBLINE per migliorare l'affidabilità, l'igiene e la continuità delle forniture nei suoi stabilimenti messicani, senza alcun effetto negativo sui rigorosi protocolli CIP.

Il birrificio, che produce birre apprezzate in tutto il mondo, ha utilizzato tubi flessibili in NBR (gomma nitrilica butadienica) sin dall'inizio della sua attività. Nel tempo, sia il supporto tecnico sia la disponibilità dei ricambi da parte del produttore e dei distributori locali sono venuti meno. Le prestazioni, la pulizia e la resistenza dei tubi flessibili sono requisiti fondamentali per lo scarico del succo di pomodoro, un ingrediente di alta qualità utilizzato nella birra in stile michelada. Dopo avere scaricato il succo di pomodoro, i tubi flessibili FaBLINE sono puliti con un processo CIP a base di acqua calda e soda caustica.

A seguito di un'approfondita valutazione tecnica condotta in collaborazione dal team di tecnici Watson-Marlow e dal reparto manutenzione del birrificio, è stato scelto il modello Aflex FaBLINE da 3” con raccordi per uso alimentare. Inizialmente è stato fornito un tubo flessibile per effettuare una prova, seguito da altri tubi flessibili un anno dopo. Dal momento dell’implementazione, un tubo flessibile ha funzionato in maniera stabile e senza guasti per due anni, mentre gli altri due tubi per un anno.

FaBLINE è un tubo flessibile a parete liscia e a portata elevata, versatile e resistente alla fatica. La struttura non incollata di FaBLINE non rilascia alcuna sostanza nel prodotto e nei test “rolling-U” ha dimostrato una resistenza alla fatica almeno dieci volte superiore a quella di tubi flessibili in FEP a parete liscia. FaBLINE è caratterizzato da un raggio di curvatura ridotto, richiede una forza minima per la piegatura ed è facile da montare.

Passando a FaBLINE, il birrificio artigianale svizzero Dr. Gab’s ha ottenuto un aumento significativo dei tempi di operatività, dell'affidabilità e della sicurezza dei processi rispetto ai tubi flessibili in gomma precedentemente utilizzati. Con i tubi flessibili in gomma utilizzati in precedenza, Dr. Gab’s doveva fare fronte a difetti e rotture che comportavano interventi di pulizia non previsti e perdite di prodotto. 

Dr Gab’s ha quindi fatto sempre più affidamento sui nuovi tubi flessibili FaBLINE per il trasferimento della birra da e verso il carbonatore. Dr. Gab’s ha acquistato più di 25 tubi flessibili FaBLINE, che utilizza principalmente per applicazioni complesse, come la carbonatazione finale. Dopo l’aggiunta dell’acido carbonico, la birra viene trasferita alla linea di imbottigliamento ad alta pressione.

Realizzati per massimizzare i tempi di esercizio e garantire una lunga vita operativa

Grazie alle loro prestazioni affidabili e igieniche e alla maggiore durata rispetto ad altri tubi, i tubi flessibili FaBLINE, resistenti allo strozzamento, sono utilizzati in un’ampia gamma di applicazioni nei birrifici di tutto il mondo.

Per i birrifici che sostituiscono i tubi flessibili ogni uno, due o addirittura tre anni, è giunto il momento di passare a una soluzione più conveniente e igienica. Considerando il costo complessivo dei tempi di inattività, le perdite di prodotto e l'efficienza della pulizia, FaBLINE garantisce un rapido ritorno sull’investimento e un’affidabilità operativa a lungo termine.

I tubi flessibili FaBLINE offrono questi vantaggi alle aziende produttrici di birra:

• Eliminazione dei rischi di contaminazione, poiché il rivestimento in PTFE è non assorbente
• Eccellente resistenza chimica per il CIP, che riduce i tempi di ciclo e il rischio di deterioramento del prodotto
• Resistenza alle alte temperature per il SIP
• Raccordi crimpati igienici, rivestiti in PTFE, che non richiedono manutenzione
• Protezione dall’ossigeno disciolto e dalla perdita di carbonatazione
• Vita utile straordinaria, che riduce i tempi di inattività e i costi di sostituzione
• Portate superiori, garantendo tempi di carico/scarico ridotti e costi di lavorazione inferiori
• Flessibilità e resistenza allo strozzamento
• Raggio di curvatura ridotto e bassa forza di piegatura

Scoprite di più sui kit di tubi flessibili FaBLINE