door Matthew Coultas, Business Development Manager, Aflex Hose

Vervuiling, het opnemen van opgeloste zuurstof, het verlies van carbonatatie en ongeplande uitvaltijd voor onderhoud zijn enkele van de kostbaarste uitdagingen waarmee brouwerijen tegenwoordig worden geconfronteerd. Dit kan leiden tot productverspilling, een kortere houdbaarheid en dure bedrijfsonderbrekingen. Gelukkig kunnen deze stressvolle situaties worden voorkomen door een vaak vergeten maar strategische beslissing: het selecteren van de juiste slang voor elke toepassing in de brouwerij. Met de juiste slangtechnologie kunnen brouwers een consistente productkwaliteit waarborgen en reinigingsprocessen optimaliseren.

In brouwerijen worden slangen gebruikt voor het lossen van grondstoffen en diverse overdrachtstaken tijdens de productie, en voor het transport van producten in filtratie-, verpakkings- en snelle bottel- en inbliklijnen. Maar slangassemblages moeten meer doen dan alleen product overbrengen.
 
In de afgelopen 20 jaar zijn clean-in-place (CIP)- en sterilise-in-place (SIP)-processen geëvolueerd. Ze worden nu steeds vaker gebruikt, met agressievere chemicaliën en bij hogere temperaturen dan ooit tevoren. Daarom moeten slangen in brouwerijen door hun chemische en temperatuurbestendigheid herhaalde reinigingscycli kunnen doorstaan. Daarbij moeten ze hun hygiëne behouden en een lange, betrouwbare levensduur bieden, zonder dat dit ten koste gaat van de bierkwaliteit.

Wat maakt een slang ideaal voor brouwerijtoepassingen?

De ideale eigenschappen voor slangen in brouwerijtoepassingen zijn onder andere:

• Niet-absorberend – absorbeert geen producten of schoonmaakmiddelen die later weer in het bier kunnen uitlogen
• Geen uitloging – bevat geen kleefstoffen die via de voering of door een onopgemerkte breuk in de voering in het product kunnen uitlogen 
• Smaakloos en reukloos – behoudt smaak- en aromaprofielen
• Bestand tegen biofilmvorming
• Eenvoudig van binnen te reinigen
• Knikbestendig, makkelijk te hanteren
• Lange levensduur – zelfs bij frequente CIP/SIP-cycli
• Chemische bestendigheid – geen aantasting door sterke zuren en basen 
• Wordt niet aangetast door reiniging met warm water/reinigingsmiddel bij 60–85 °C.

CIP-compatibiliteit

Bij brouwerijen worden slangen tijdens de productoverdracht herhaaldelijk blootgesteld aan vul- en reinigingscycli, waarbij agressieve chemicaliën worden gebruikt. Bevochtigde oppervlakken worden routinematig onderworpen aan langdurige CIP-processen die verontreinigingen verwijderen en bacteriën doden. Deze reinigingscycli duren vaak meer dan een uur per dag, of worden uitgevoerd na elke productwisseling, waardoor de slangen zwaar belast worden. Het reinigingsproces heeft vaak de meeste invloed op de levensduur van slangen en de totale bedrijfskosten. De duur van een CIP-cyclus kan ook een aanzienlijke invloed hebben op de productiviteit van een brouwerij.

De chemische stoffen die bij dergelijke reinigingswerkzaamheden worden gebruikt, zijn voornamelijk afhankelijk van de aard van de verontreinigingen (ongewenste materie op oppervlakken die met levensmiddelen of dranken in contact komen). Deze bestaan voornamelijk uit productresiduen, maar kunnen ook andere stoffen bevatten, zoals mineralen uit de watervoorziening, onoplosbare resten van reinigingsmiddelen, kleverige biofilms die worden gevormd door micro-organismen, en omgevingsverontreinigingen zoals stof of smeermiddelen voor machines. Deze verontreinigingen vormen een voedingsbodem voor bacteriën en moeten worden verwijderd.

In brouwerijomgevingen kunnen gisten en bacteriën onzichtbare films vormen op oppervlakken, die zeer moeilijk te verwijderen zijn. Als gevolg hiervan zijn sterk oxiderende, zure reinigingsmiddelen en ontsmettingsmiddelen nodig, zoals fosforzuur, salpeterzuur of zoutzuur.

Zodra de verontreiniging is verwijderd, is ontsmetting nodig om achtergebleven micro-organismen te vernietigen. Afhankelijk van het type drank en het gebruikte proces kunnen hierbij stoom, heet water of chemische ontsmettingsmiddelen worden gebruikt.

Chloor is het meest gebruikte chemische ontsmettingsmiddel en kan worden toegepast in de vorm van vloeibaar chloor, natriumhypochloriet of anorganische chlooramines. In oplossing vormen deze stoffen hypochloorzuur (HOCl), waarvan de effectiviteit afhankelijk is van de pH, concentratie, temperatuur en blootstellingstijd.

Andere ontsmettingsmiddelen zijn peroxiden, vetzuren, quaternaire ammoniumverbindingen en jodium. Samen zorgen deze voor een extreem agressieve gebruiksomgeving voor slangmaterialen.

Evaluatie van slangen die aan standaard CIP-reinigings- en sterilisatiechemicaliën zijn blootgesteld, en gebieden met achtergebleven biofilm na CIP

Slangen van nitrilrubber worden veel gebruikt vanwege hun lage aanschafkosten, maar wanneer ze worden blootgesteld aan standaard CIP-reinigings- en sterilisatiechemicaliën beginnen ze te verslechteren. EPDM-rubberen slangen zijn duurder dan nitrilslangen, maar bieden een betere algemene chemicaliën- en temperatuurbestendigheid. EPDM biedt meer bestendigheid, maar heeft nog steeds een beperkte levensduur.

Siliconenslangen bieden flexibiliteit en kunnen hoge temperaturen aan, en worden vaak gebruikt in afvultoepassingen voor dranken. Siliconen kunnen echter na blootstelling aan CIP-chemicaliën bros worden en afbraakproducten afgeven, waardoor de productkwaliteit in gevaar komt.

Rubberen slangen met FEP-voering zijn beter bestand tegen chemicaliën, maar verlijmde voeringen brengen risico’s met zich mee, zoals uitlogen, dichtvouwen en scheuren door materiaalmoeheid, met name bij toepassingen met veel buiging of krappe bochten.

FaBLINE™ slangen van Aflex Hose, een Watson-Marlow Fluid Technology Solutions (WMFTS) bedrijf, zijn bestand tegen alle CIP- en SIP-processen, ongeacht de gebruikte chemicaliën, temperatuur of reinigingsduur. Dankzij de geavanceerde constructie van FaBLINE kunnen brouwerijen:

• De effectiviteit van de reiniging vergroten
• De duur van de CIP-cyclus verkorten
• Minder chemicaliën, water en stroom verbruiken
• Het risico van besmetting, verspilling en terugroepacties verminderen

De FaBLINE PTFE-voering met gladde binnenkant verbetert het verwijderen van verontreinigingen en vermindert het risico op kruisbesmetting door het voorkomen van productinsluiting, microbiële hotspots en de opbouw van residu na overdracht.

Vereisten voor bottelen met hoge snelheid

Aangezien de snelheid van de vul- en verpakkingslijnen blijft toenemen, is ongeplande uitvaltijd duurder geworden. De totale bedrijfskosten omvatten daarom veel meer dan de oorspronkelijke kosten van slangen, zoals:

• Kosten voor de aanschaf en installatie van slangen
• Extra niet-productieve CIP-tijd
• Product dat verloren gaat of buiten specificatie valt
• Verbruik van water, stroom en chemicaliën
• Productiviteitsverliezen
• Risico van productbesmetting en terugroepacties voor het bedrijf

De prestaties van slangen hebben niet alleen gevolgen voor de brouwerij zelf. Wanneer een slang defect raakt, dan wordt dit vaak beschouwd als een machinestoring, met directe gevolgen voor de reputatie van de fabrikant van de vulmachine. Dit maakt de keuze van slangen belangrijk voor zowel brouwerijen als fabrikanten van vulmachines.

Slangen met een PTFE-voering, zoals FaBLINE presteren waar het de eisen van drankverpakkingsmachines betreft, beter dan slangen van pvc, nitril, EPDM, chloropreen, IIR, siliconen en HDPE.

De constructie van FaBLINE is ideaal voor de repetitieve op-en-neergaande beweging van een blikvulmachine. Uit laboratoriumtests van Aflex (met gebruikmaking van een rolling U-testmachine) is gebleken dat FaBLINE meer dan 100.000 cycli van herhaalde buiging bij krappe buigstralen en maximale werkdruk kan weerstaan. Ter vergelijking; sommige slangen van concurrenten faalden na minder dan 13.400 cycli.

Prestaties van verschillende gangbare types slangconstructies in vergelijking met de ideale slangeigenschappen

Betrouwbare slangen om problemen met opgeloste zuurstof te verminderen

Het beperken van het risico van zuurstofopname is ook van groot belang tijdens het verpakkingsproces, waarbij het bier wordt overgebracht naar blikjes, flessen of biervaten. Sommige slangen kunnen bijdragen aan verhoogde niveaus van opgeloste zuurstof (DO), die de smaak van het eindproduct beïnvloeden en de houdbaarheid van het bier verkorten.

Elke 10 ppb (deeltjes per miljard) opgeloste zuurstof zorgt voor een maand minder houdbaarheid en een achteruitgang van de smaak van het bier.

Cervecería La Tropical, een van de meest iconische brouwerijen van Miami met diepe historische Cubaanse wortels, verhoogde de efficiëntie van de inbliklijn door FaBLINE te installeren en loste daarmee de problemen met opgeloste zuurstof op.

Nadat La Tropical te maken kreeg met oxygenatie in de pvc-slangen van de inbliklijn, schakelde het bedrijf in 2023 over op FaBLINE (0,5") met blauwe EPDM-bekleding en Tri-clover aansluitingen.

Twaalf FaBLINE slangen op de inbliklijn van La Tropical hebben het gehalte aan opgeloste zuurstof met 50 ppb tot nagenoeg nul teruggebracht. La Tropical gebruikt ook een FaBLINE slang om reeds koolzuurhoudend bier vanuit de heldere biertank over te brengen naar de flash-pasteurisatiemachine, nadat ze bij gebruik van EPDM-slangen voor deze toepassing geconfronteerd werden met carbonatatieverlies door schuimvorming.

De eveneens in de Verenigde Staten gevestigde ambachtelijke brouwerij en ciderij Wyndridge Farm stapte ook over op FaBLINE om met spoed onaanvaardbaar hoge niveaus van opgeloste zuurstof te verhelpen, voordat een bestelling voor 21.000 dozen ambachtelijk bier van een Europese groothandel werd verpakt.

Wyndridge Farm heeft het probleem gediagnosticeerd door overal langs de productielijn metingen van opgeloste zuurstof uit te voeren, en ontdekte dat de zuurstofopname plaatsvond in de siliconeslangen van de blikvulmachine.

Wyndridge kon de niveaus van opgeloste zuurstof binnen een dag verlagen van 100-150 ppb tot ver onder de 50, en de Europese bestelling op tijd verzenden.

Slangen om de houdbaarheid te maximaliseren

Door het ontwerp van FaBLINE kan de PTFE-voering bij bochten aan de buitenkant uitrekken en aan de binnenkant samengedrukt worden. Dit houdt de binnenwand over de hele lengte van de slang glad en rond, zonder vervorming. Dit geeft een soepele, consistente stroming met minimale turbulentie, waarmee het risico van micro-beluchting tijdens de overdracht wordt verminderd.

De PTFE-voering zorgt ook dat er minder zuurstof door de slangwand kan dringen, en de sterke CIP/SIP-weerstand voorkomt scheuren of doordringbare lagen waardoor zich meer zuurstof in de slang kan vormen. Bovendien voorkomt het vlechtwerk aan de buitenkant het uitzetten/krimpen van de slang, waardoor zuurstof aangezogen kan worden. Dit is belangrijk is tijdens de overdracht- en vulfasen.

Het is bewezen dat de kenmerken van FaBLINE het bier beschermen tegen oxidatie, waardoor de smaak en houdbaarheid behouden blijven.

Maximale bedrijfstijd, geen ongeplande stilstand

Een grote brouwerij in Mexico stapte over op FaBLINE om de betrouwbaarheid, de hygiëne en de levercontinuïteit in haar brouwerijen in Mexico te verbeteren, zonder negatieve gevolgen voor robuuste CIP-procedures.

De brouwerij, die wereldberoemde bieren produceert, gebruikte sinds de inbedrijfstelling slangen van NBR (nitrilbutadieenrubber). Na verloop van tijd waren technische ondersteuning en vervangende producten van zowel de fabrikant als de plaatselijke distributeurs echter niet meer beschikbaar. Voor het lossen van tomatensap, een hoogwaardig ingrediënt voor een biercocktail in michelada-stijl, zijn de prestaties, hygiëne en duurzaamheid van de slang van groot belang. Na het lossen van het tomatensap worden FaBLINE slangen via een CIP-proces met heet water en natronloog gereinigd.

Na een gedetailleerde technische beoordeling, die gezamenlijk werd uitgevoerd door het engineeringteam van Watson-Marlow en de onderhoudsafdeling van de brouwerij, werd de Aflex FaBLINE 3" met voedselkwaliteit fittingen geselecteerd. In eerste instantie werd er één slang geleverd om uit te proberen. Een jaar later volgde nog een extra paar slangen. Sinds de implementatie heeft de brouwerij gemeld dat alle slangen stabiel en zonder defecten in gebruik zijn; één slang al twee jaar, en twee slangen al één jaar.

FaBLINE biedt flexibiliteit en verouderingsbestendigheid in een slang met een gladde binnenwand en een hoge opbrengst. De niet-verlijmde opbouw van FaBLINE loogt geen stoffen uit in het product en heeft bij rolling U-tests een vermoeiingsduur die minstens tien keer zo lang is als die van FEP-slangen met een gladde binnenwand. FaBLINE heeft een kleine buigstraal, vereist minimale buigkracht en is eenvoudig te installeren.

Bij de overgang naar FaBLINE behaalde de in Zwitserland gevestigde Dr. Gab’s brouwerij een aanzienlijk verhoging van bedrijfstijd, betrouwbaarheid en procesveiligheid in vergelijking met de rubberen slangen die ze voorheen gebruikten. Met de rubberen slangen die Dr. Gab’s voorheen gebruikte, hadden ze te maken met lekkende en gesprongen slangen, wat leidde tot overmatig schoonmaakwerk en productverlies. 

Zodoende is Dr. Gab’s steeds meer gaan vertrouwen op FaBLINE slangen voor het transport van het bier van en naar de carbonator. Sinds de aanschaf van meer dan 25 FaBLINE slangen gebruikt Dr. Gab’s deze voornamelijk voor veeleisende toepassingen, zoals de laatste stap van de carbonatatie. Nadat koolzuur aan het bier is toegevoegd, wordt het onder hoge druk naar de bottellijn geleid.

Gemaakt voor maximale bedrijfstijd, hygiëne en lange levensduur

Flexibele en knikbestendige FaBLINE slangen worden gebruikt voor een groot aantal toepassingen in brouwerijen over de hele wereld, vanwege hun betrouwbare, hygiënische prestaties en een langere levensduur in vergelijking met andere slangen.

Voor brouwerijen die hun slangen eens per jaar, of om de twee of zelfs drie jaar vervangen, is het tijd om over te stappen op een meer kosteneffectieve, hygiënische oplossing. Wanneer rekening wordt gehouden met de volledige kosten van uitvaltijd, productverlies en reinigingsefficiëntie, biedt FaBLINE een korte terugverdientijd en langdurige operationele zekerheid.

FaBLINE slangen bieden de volgende voordelen voor brouwerijen:

• Voorkomen van kruisbesmetting door de niet-absorberende PTFE-voering
• Uitstekende chemische bestendigheid voor CIP, met kortere cyclustijden en minder risico van productbederf
• Hoge temperatuurbestendigheid voor SIP
• Hygiënische, PTFE-gevoerde krimpaansluitingen die volledig onderhoudsvrij zijn
• Bescherming tegen opgeloste zuurstof en het verlies van carbonatatie.
• Een uitzonderlijke levensduur die stilstandstijd en vervangingskosten verlaagt
• Superieure opbrengsten voor kortere laad-/lostijden en lagere bewerkingskosten
• Flexibele, knikbestendige hantering
• Kleine buigradius met lage buigkracht

Meer informatie over de FaBLINE slangassemblages