por Matthew Coultas, gerente de desenvolvimento de negócios, Aflex Hose

Contaminação, ganho de oxigênio dissolvido, perda de carbonatação e paradas não planejadas para manutenção são alguns dos desafios mais caros enfrentados pelas cervejarias hoje, os quais podem resultar no desperdício de produto, redução na validade e interrupções operacionais dispendiosas. No entanto, esses cenários estressantes podem ser evitados adotando-se uma decisão estratégica muitas vezes negligenciada: a escolha da mangueira certa para cada aplicação da cervejaria. Com o uso da tecnologia correta de mangueira, as cervejarias podem manter a consistência da qualidade do produto e otimizar processos de limpeza.

O uso de mangueiras em cervejarias inclui desde o descarregamento de matérias-primas e diferentes atividades de transferência na produção, até o transporte de produto em linhas de filtração, acondicionamento e envase a alta velocidade em garrafas e latas. No entanto, os conjuntos de mangueiras precisam fazer mais do que apenas transferir produto.
 
Nos últimos 20 anos, os processos de limpeza CIP e esterilização SIP evoluíram e passaram a ser usados com mais frequência, com produtos químicos mais agressivos e a temperaturas mais altas do que nunca. Assim, as mangueiras usadas em cervejarias precisam oferecer resistência química e térmica em ciclos repetidos de limpeza, bem como manter a higiene e garantir uma vida útil de serviço longa e confiável, sem comprometer a qualidade da cerveja.

O que define uma mangueira ideal em aplicações de cervejaria?

As qualidades ideais para mangueiras em aplicações de cervejaria incluem:

• Não absorventes – não absorvem produtos ou compostos químicos de limpeza que possam ser reincorporados à cerveja posteriormente.
• Sem lixiviação – não contêm adesivos que possam lixiviar através do revestimento interno, ou por uma fissura não detectada no revestimento interno, e contaminar o produto. 
• Sem alteração de sabor e odor – preservam os perfis de sabor e aroma.
• Resistentes à formação de biofilmes.
• Fáceis de limpar internamente.
• Resistentes a dobras e de fácil manuseio.
• Longa vida útil – mesmo quando submetidas a ciclos frequentes de CIP/SIP.
• Resistência química – não afetadas por ácidos e álcalis fortes. 
• Não afetadas por soluções de limpeza com água quente / detergente a 60–85 °C.

Compatibilidade com CIP.

Nas operações de cervejarias, as mangueiras são expostas a transferências de produto e a ciclos repetidos de enchimento e limpeza que utilizam produtos químicos agressivos. Superfícies molhadas passam rotineiramente por processos prolongados de limpeza CIP que removem sujidades e matam bactérias. Esses ciclos de limpeza geralmente duram mais de uma hora por dia, ou ocorrem depois de cada troca de produto, submetendo as mangueiras a tensões consideráveis. Muitas vezes, é o processo de limpeza que representa o impacto mais significativo na vida útil da mangueira e no custo de propriedade. A duração de um ciclo de limpeza CIP também pode ter um efeito significativo na produtividade de uma cervejaria.

Os produtos químicos utilizados nessas operações de limpeza dependem principalmente do tipo de sujidade (material indesejável nas superfícies de contato com alimentos ou bebidas). Esses materiais consistem principalmente em resíduos de produtos, mas também podem incluir minerais do suprimento de água, resíduos insolúveis de detergentes, biofilmes aderentes formados for micro-organismos e contaminantes ambientais como poeiras e lubrificantes das máquinas. Essas sujidades fornecem uma fonte de nutrientes para bactérias e precisam ser removidas.

Em ambientes de cervejaria, fermentos e bactérias podem formar nas superfícies películas invisíveis de difícil remoção. Como resultado, são necessários agentes de limpeza e saneantes altamente oxidantes e ácidos, como os ácidos fosfórico, nítrico e clorídrico.

Uma vez removas as sujidades, a sanitização é requerida para destruir micro-organismos residuais. Dependendo da bebida e do processo, isso pode envolver vapor, água quente ou saneantes químicos.

O cloro é a forma mais amplamente utilizada de saneante químico, podendo ser aplicado como cloro líquido, hipoclorito de sódio ou cloraminas inorgânicas. Em solução, esses compostos formam o ácido hipocloroso (HOCl), cuja eficácia depende de fatores como pH, concentração, temperatura e tempo de exposição.

Outros saneantes incluem peróxidos, ácidos graxos, quaternários de amônio e iodo. Coletivamente, essas substâncias criam um ambiente operacional extremamente agressivo para os materiais das mangueiras.

Avaliação de mangueiras expostas a produtos químicos padrão de limpeza CIP e esterilização; áreas residuais de biofilmes após a CIP

As mangueiras de borracha nitrílica são amplamente empregadas devido ao baixo custo de aquisição, mas começam a sofrer deterioração quando expostas a compostos químicos padrão de limpeza CIP e esterilização. As mangueiras de borracha de EPDM são mais caras que as nitrílicas e possuem melhor resistência química e térmica de modo geral. A EPDM oferece maior resistência, mas ainda tem uma vida de serviço limitada.

As mangueiras de silicone oferecem flexibilidade e suportam altas temperaturas, sendo comuns em operações de envase de bebidas. No entanto, o silicone pode se fragilizar e liberar produtos de degradação depois da exposição aos produtos químicos da CIP, o que compromete a qualidade do produto.

As mangueiras de borracha revestidas com FEP oferecem melhor resistência química, mas os revestimentos ligados por adesivos introduzem riscos de lixiviação, colapso e trincas por fadiga, sobretudo em aplicações de alta flexibilidade ou com curvas acentuadas.

As mangueiras FaBLINE™ da Aflex Hose, uma empresa da Watson-Marlow Fluid Technology Solutions (WMFTS), são resistentes a todos os processos CIP e SIP, independente do produto químico, temperatura ou duração da limpeza. A construção avançada da FaBLINE permite às cervejarias:

• Aumentar a eficácia da limpeza.
• Reduzir a duração do ciclo da CIP.
• Reduzir o consumo de produtos químicos e utilidades.
• Minimizar o risco de contaminação, deterioração do produto e recalls.

O revestimento interno de PTFE de parede lisa da FaBLINE melhora a remoção de sujidades e reduz o risco de contaminação cruzada eliminando o aprisionamento de produto, hotspots microbianos e acúmulos de resíduos após transferências.

Requisitos de envase a alta velocidade

Com o aumento contínuo das velocidades das linhas de envase e acondicionamento, os tempos de paradas não planejadas tornaram-se mais caros. O custo total de propriedade, portanto, deve considerar bem mais que o custo inicial da mangueira, como por exemplo:

• Custo de aquisição e instalação da mangueira.
• Tempo adicional de CIP não produtivo.
• Produto perdido ou fora de especificação.
• Consumo de utilidades e produtos químicos.
• Perdas de produtividade.
• Risco de contaminação e recall de produto para a empresa

O desempenho das mangueiras afeta muito mais do que apenas a cervejaria. Quando uma mangueira falha, isso é muitas vezes visto como uma falha da máquina, afetando diretamente a reputação do fabricante da máquina de envase. Isso faz da seleção de mangueiras para cervejarias e fabricantes de máquinas de envase um aspecto importante.

Mangueiras revestidas de PTFE, como as FaBLINE, superam em desempenho mangueiras de PVC, borracha nitrílica, EPDM, cloropreno, IIR, silicone e PEAD nos requisitos para máquinas de acondicionamento de bebidas.

A construção da FaBLINE é ideal para os movimentos verticais repetitivos de subida e descida que ocorrem em máquinas de envase de latas. Testes de laboratório conduzidos pela Aflex (utilizando uma máquina de ensaio de flexão rolling U) demonstraram que a FaBLINE pode suportar 100.000 ciclos de flexão repetida com raios de curvatura acentuados à pressão máxima de trabalho. Em comparação, as mangueiras de alguns concorrentes falharam com 13.400 ciclos.

Desempenho de várias categorias comuns de construção de mangueiras em relação às características ideais de mangueiras

Mangueiras confiáveis para reduzir problemas de oxigênio dissolvido

A mitigação do risco de ganho de oxigênio é especialmente crítica durante o processo de acondicionamento, no qual a cerveja é transferida para latas, garrafas ou barris. Algumas mangueiras podem contribuir para gerar níveis elevados de oxigênio dissolvido (OD), o que afeta o sabor do produto final e reduz a validade da cerveja.

Para cada 10 ppb (partes por bilhão) OD, a validade é reduzida em um mês e o sabor da cerveja é comprometido.

A Cervecería La Tropical, uma das cervejarias mais icônicas de Miami, com profundas raízes históricas cubanas, aumentou a eficiência de sua linha de envase em latas com a instalação da FaBLINE, o que resolveu problemas com OD.

Depois de encontrar problemas de oxigenação na linha de envase em latas causados por mangueiras de PVC, a La Tropical passou a utilizar a FaBLINE (0,5") com camada de EPDM azul e conexões Tri-clover a partir de 2023.

Doze mangueiras FaBLINE na linha de envase em latas da La Tropical reduziram os níveis de oxigênio dissolvido em 50 ppb, chegando a praticamente nada. A La Tropical também está utilizando uma mangueira FaBLINE para transferir cerveja já carbonatada do tanque de cerveja brilhante (BBT) para o pasteurizador flash, depois de observar uma perda de carbonatação com mangueiras de EPDM devido à formação de espuma na mesma aplicação.

Também nos Estados Unidos, a cervejaria e sidraria artesanal Wyndridge Farm, com sede na Pensilvânia, recorreu à FaBLINE para resolver com urgência os níveis inaceitavelmente altos de OD antes do acondicionamento de um pedido de 21.000 caixas de cerveja artesanal para um atacadista europeu

A Wyndridge Farm diagnosticou o problema fazendo medições de OD ao longo de sua linha de produção e descobriu que o ganho de oxigênio ocorria nas mangueiras de silicone da máquina de envase de latas.

Em apenas um dia, a Wyndridge conseguiu reduzir os níveis de OD de 100–150 ppb para menos de 50 e expedir seu pedido para e Europa dentro do prazo.

Mangueiras para maximizar a validade

O design da FaBLINE permite que o revestimento interno de PTFE seja expandido na parte externa e comprimido na parte interna das curvas. Isso mantém uma parede interna circular lisa em toda a mangueira, sem distorções, resultando em um fluxo laminar e estável, com mínima turbulência, reduzindo assim o risco de microaeração durante a transferência.

O revestimento interno de PTFE reduz o ingresso de oxigênio através da parede da mangueira e sua alta resistência a processos CIP/SIP previne a formação de trincas ou camadas permeáveis que ajudam a formar oxigênio. Além disso, a trama externa evita a expansão/contração da mangueira, que podem aspirar oxigênio, o que é importante durante as etapas de transferência e envase.

Já está comprovado que as características da FaBLINE ajudam a proteger a cerveja contra a oxidação, preservando o sabor e o prazo de validade.

Alto tempo de operação, sem paradas não planejadas

Uma cervejaria de grande porte com sede no México recorreu à FaBLINE para aumentar a confiabilidade, higiene e a continuidade do fornecimento em suas unidades no México, sem observar efeitos negativos nos regimes intensos de CIP.

A cervejaria, que produz cervejas mundialmente reconhecidas, vinha utilizando mangueiras de NBR (borracha de nitrilo-butadieno) desde a sua entrada em operação. Com o passar do tempo, o suporte técnico e a disponibilidade de reposição, tanto por parte do fabricante quanto dos distribuidores locais, deixaram de existir. O desempenho, limpeza e durabilidade das mangueiras são requisitos importantes no descarregamento de suco de tomate, um ingrediente de alta qualidade utilizado em uma cerveja tipo michelada. Depois de descarregar o suco de tomate, as mangueiras FaBLINE são limpas por meio de um processo CIP com água quente e soda cáustica.

Depois de uma avaliação técnica detalhada conduzida conjuntamente pela equipe de engenharia da Watson-Marlow e o departamento de manutenção da cervejaria, a Aflex FaBLINE 3” com conexões de grau alimentício foi selecionada. Inicialmente, apenas uma mangueira foi fornecida para teste, seguida de mangueiras adicionais depois de um ano. Desde a implementação, a cervejaria vem registrando uma operação estável, sem nenhuma falha das mangueiras por dois anos para uma mangueira, e um por ano para duas mangueiras.

A FaBLINE oferece flexibilidade e resistência à fadiga em mangueira de parede lisa para altas vazões. A construção não ligada da FaBLINE não permite a lixiviação de nenhum material no produto e oferece pelo menos dez vezes mais vida útil à fadiga que as mangueiras de parede lisa de FEM em ensaios de flexão rolling-U. A FaBLINE tem um raio de curvatura pequeno, requer força mínima para dobrar e é de fácil instalação.

Com a mudança para a FaBLINE, a cervejaria artesanal Dr. Gab’s, com sede na Suíça, obteve um aumento considerável no tempo de operação, na confiabilidade e na segurança do processo em comparação às mangueiras de borracha anteriormente utilizadas nas instalações. Com as mangueiras de borracha anteriores, a Dr. Gab's encontrava problemas com defeitos e rupturas em mangueiras, que resultavam na necessidade de limpezas excessivas e na perda de produto. 

Por isso, a Dr. Gab's tem recorrido cada vez mais a novas mangueiras FaBLINE para transferir a cerveja do e para o carbonatador. Desde que adquiriu 25 mangueiras FaBLINE, a Dr. Gab’s as utiliza principalmente em aplicações difíceis, como a carbonatação final. Depois da adição do ácido carbônico, a cerveja é transferida para a linha de envase em garrafas sob alta pressão.

Fabricadas para promover mais tempo de operação, higiene e vida útil longa

Flexíveis e sem dobras, as mangueiras FaBLINE estão sendo utilizadas em uma variedade de aplicações em cervejarias em todo o mundo, graças ao desempenho confiável e higiênico e à vida útil mais longa em comparação a outras mangueiras.

Para cervejarias que trocam mangueiras a cada um, dois ou mesmo três anos, é hora de passar para uma solução mais econômica, eficaz e higiênica. Quando o custo total de tempo de parada, perda de produto e eficiência de limpeza é considerado, a FaBLINE proporciona um retorno rápido e segurança operacional prolongada.

As mangueiras FaBLINE oferecem os seguintes benefícios para cervejarias:

• Eliminam o risco de contaminação, pois o revestimento interno de PTFE é não adsorvente.
• Excelente resistência química em processos CIP, o que reduz os tempos de ciclo e o risco de deterioração do produto.
• Alta resistência térmica para processos SIP.
• Conexões higiênicas crimpadas, com revestimento de PTFE e manutenção zero.
• Proteção contra oxigênio dissolvido e perda de carbonatação.
• A excepcional vida útil reduz tempos de parada e custos de reposição.
• Vazões superiores para proporcionar tempos de carga/descarga mais curtos e menor custo de processamento
• Flexíveis, com manuseio resistente a dobras.
• Raio de curvatura pequeno, com baixa força para dobrar.

Saiba mais sobre os conjuntos de mangueiras FaBLINE