- 见解
为什么软管选择对于啤酒厂而言很重要
FaBLINE 可降低污染风险,保护保质期,以及最大限度地延长正常运行时间
FaBLINE 可降低污染风险,保护保质期,以及最大限度地延长正常运行时间

作者:Aflex Hose 业务开发经理 Matthew Coultas
污染、溶解氧吸收、碳酸化损失和计划外维护停机时间,是当今啤酒厂面临的一些成本最高昂的挑战,这些挑战可能会导致产品浪费、保质期缩短和昂贵的运营中断。但是,有一个经常被忽视的战略决策可以避免这些令人紧张的情况,也就是选择适合每个啤酒厂应用的软管。采用正确的软管技术后,啤酒酿造商可以确保产品质量一致,并优化清洁工艺。
啤酒厂使用软管来完成原材料卸载和生产中的各种输送任务,以及在过滤、包装以及高速装瓶和罐装生产线中输送产品。但是,软管组件必须做的不仅仅是输送产品。
在过去的 20 年里,就地清洁 (CIP) 和就地灭菌 (SIP) 工艺已经发展得更加频繁,使用更具入侵性的化学品,并且在比以往更高的温度下运行。因此,啤酒厂使用的软管必须承受反复清洁周期,具备耐化学性和耐温性,保持卫生,使用寿命长,并且可在不影响啤酒质量的情况下提供可靠性能。
适用于啤酒厂应用的软管的理想品质包括:
在啤酒厂运营中,软管会暴露于产品输送、反复灌装以及使用具有入侵性的化学品的清洁周期中。潮湿的表面通常要完成长时间的 CIP 工艺,以便去除脏污和杀死细菌。这些清洁周期通常每天持续一个多小时,或者在每次产品转换之后进行,会对软管施加很大的压力。通常,清洁工艺对软管寿命和总拥有成本的影响最大。CIP 周期的持续时间也会对啤酒厂的生产力产生重大影响。
在这种清洁操作中使用的化学品主要取决于脏污的性质(食品表面或饮料接触面表面上的有害物质)。这些物质主要由产品残留物组成,但也可能包括:来自供水的矿物质;不溶性洗涤剂残留物;由微生物形成的粘性生物膜,以及灰尘或机器润滑油等环境污染物。这些脏污会为细菌提供营养来源,因此必须清除。
在啤酒厂环境中,酵母和细菌可能会在表面形成看不见的薄膜,很难去除。因此,需要高氧化性、酸性的清洁剂和灭菌剂,如磷酸、硝酸或盐酸。
清除脏污后,需要进行灭菌,以消灭残留的微生物。根据饮料和工艺的不同,这可能涉及蒸汽、热水或化学灭菌剂。
氯是使用最广泛的化学灭菌剂,可以用作液氯、次氯酸钠或无机氯胺。在溶液中,这些会形成次氯酸 (HOCl),其有效性取决于 pH 值、浓度、温度和暴露时间。
其他灭菌剂包括过氧化物、脂肪酸、季铵化合物和碘。总体而言,这些将给软管材料带来极其恶劣的工作环境。
评估暴露于标准 CIP 清洁和灭菌化学品、CIP 后生物膜的残留区域的软管
| 软管类型/压力额定值 | 预期使用寿命 | 性能特点 |
| FaBLINE PTFE 内衬/16 bar | 5 年 | 使用寿命长;可承受 CIP/SIP 工艺 |
| 丁腈橡胶/10 bar | 9-12 个月 | 低成本;在 CIP 状况下快速降解 |
| EPDM 橡胶/10 bar | 12 个月 | 耐化学性优于丁腈橡胶;使用寿命有限 |
| 硅胶/6 bar | 18 个月 | CIP 后的脆化和可提取物 |
| FEP 内衬橡胶/30 bar | 2 年 | 有粘合剂浸出和衬套疲劳的风险 |
丁腈橡胶软管由于低廉的购买成本而受到广泛使用,但当暴露于标准 CIP 清洗和灭菌化学品时,质量会开始恶化。EPDM 橡胶软管比丁腈橡胶昂贵,常规耐化学性和耐温性更佳。EPDM 的耐性有所提高,但使用寿命有限。
硅胶软管提供柔性和耐高温性,在饮料灌装应用中很常见。但是,硅胶在接触 CIP 化学品后会脆化并释放降解产品,从而损害产品质量。
FEP 内衬橡胶软管具有更好的耐化学性,但使用粘合剂粘合的衬套存在浸出、坍塌和疲劳开裂的风险,特别是在高弯曲或急弯应用中。
FaBLINE™ 软管是 Watson-Marlow Fluid Technology Solutions (WMFTS) 子公司 Aflex Hose 推出的产品,可承受所有 CIP 和 SIP 工艺,无论是化学、温度还是清洁持续时间。凭借 FaBLINE 出色的构造,啤酒厂可以:

“FaBLINE 的平滑内壁 PTFE 衬套可改善脏污去除效果,并通过消除产品滞留、微生物热点和输送后的残留物积聚,降低交叉污染风险”
FaBLINE 的平滑内壁 PTFE 衬套可改善脏污去除效果,并通过消除产品滞留、微生物热点和输送后的残留物积聚,降低交叉污染风险。
随着灌装和包装生产线速度的不断提高,在非计划的时间停机成本越来越高。因此,必须考虑的总拥有成本远远超过最初的软管成本,例如:
软管性能影响的不仅仅是啤酒厂。当软管出现故障时,往往被认为是机器故障,从而会直接影响灌装机制造商的声誉。这使得软管的选择对啤酒厂和灌装机制造商很重要。
FaBLINE 等 PTFE 内衬软管优于 PVC、丁腈橡胶、EPDM、氯丁橡胶、IIR、硅胶和 HDPE 软管,可满足饮料包装机的要求。
FaBLINE 的构造是罐装灌装机重复性上下动作的理想选择。Aflex 的实验室测试(使用滚动 U 型试验机)表明,FaBLINE 可以在急弯半径和最大工作压力下承受超过 100,000 次的重复弯曲。相比之下,一些竞争对手的软管在不到 13,400 个周期中就会出现故障。
各种常见软管构造类别相对于理想软管特性的性能
|
所需特性 |
卷曲(接线) |
卷曲(未接线) |
肋腹(内部光顺) |
平滑衬套(厚壁) |
平滑衬套(薄壁) |
|
不浸出 |
良好 |
良好 |
良好 |
良好 |
较差 |
|
可清洁性(内部) |
一般 – 较差 |
一般 – 较差 |
良好 |
良好 |
良好 – 较差 |
|
高流量 |
较差 |
较差 |
良好 |
良好 |
一般 |
|
防扭结 |
良好 |
一般 |
良好 |
较差 |
较差 |
|
柔性(小弯曲半径) |
良好 |
一般 |
良好 |
较差(聚合物)/良好(弹性体) |
一般 |
|
柔性(低弯曲力) |
良好 |
良好 |
良好 |
较差(聚合物)/良好(弹性体) |
一般 |
|
高弯曲寿命 |
良好 |
良好 |
良好 |
较差 |
较差 |
|
应用适用性 |
次优流量;深卷曲的 CIP 问题 |
次优流量;扭结风险;CIP 问题 |
适用于高速灌装 |
刚性;最小弯曲半径较大;容易扭结;使用寿命有限 |
刚性较低;衬套脱层和粘合剂浸出风险 |
在将啤酒输送到罐、瓶或酒桶的包装工艺中,降低氧吸收风险也尤为关键。一些软管可能会导致溶解氧 (DO) 水平升高,从而影响最终产品的味道并缩短啤酒的保质期。
每 10 ppb(十亿分之一)的 DO,保质期就会缩短一个月,啤酒的味道也会受到影响。
Cervecería La Tropical 是迈阿密最具代表性的啤酒厂之一,与古巴有着深厚的历史渊源,通过安装 FaBLINE 和解决 DO 问题,提高了灌装生产线的效率。

在其罐装生产线经历了 PVC 软管导致的氧化后,La Tropical 于 2023 年改用含蓝色 EPDM 护盖和 T 型接头的 FaBLINE(0.5 英寸)。
La Tropical 罐装生产线上的 12 条 FaBLINE 软管将溶解氧水平降低了 50 ppb,降低到几乎为零。La Tropical 还在使用 FaBLINE 软管将碳酸化啤酒从明亮的啤酒罐输送到闪蒸巴氏灭菌器,因为在相同的应用中,EPDM 软管因泡沫而出现碳酸化损失。
同样在美国,总部位于宾夕法尼亚州的 Wyndridge Farm 精酿啤酒厂和苹果酒厂在包装来自欧洲批发商的 21,000 箱精酿啤酒订单之前,求助 FaBLINE 紧急解决 DO 含量过高的问题。
Wyndridge Farm 对其生产线进行 DO 测量来诊断问题,发现罐装机中的硅胶软管是氧吸收位置。
在一天之内,Wyndridge 就能将其 DO 水平从 100-150 ppb 降至 50 以下,并将这批欧洲订单按时发货。
FaBLINE 的设计允许 PTFE 衬套在弯曲外部膨胀并在弯曲内部压缩。这使得整条软管保持平滑的圆孔,不会出现变形,从而产生滑顺一致的流量,并将湍流降至最低,从而降低输送期间的微充气风险。
PTFE 衬套还可减少通过软管壁的氧气渗透,并且其强大的 CIP/SIP 承受能力可防止出现有助于氧气形成的裂缝或渗透层。此外,外部编织可防止可能会吸收氧气的软管膨胀/收缩,这在输送和灌装阶段很重要。
FaBLINE 的特性已被证明有助于保护啤酒免受氧化的影响,从而保持口味和保质期。
墨西哥的一家大型啤酒厂改用 FaBLINE,从而将墨西哥啤酒厂的可靠性、卫生和供应连续性提高,同时未对稳健 CIP 制度产生负面影响。
这家啤酒厂生产的啤酒举世闻名,自投产以来一直是使用 NBR(丁腈橡胶)软管。随着时间的推移,制造商和当地经销商的技术支持和更换服务变得不可用。番茄汁是墨西哥式啤酒中使用的一种高品质原料,对于用于卸载番茄汁的软管,软管性能、清洁度和耐久性是重要要求。卸载番茄汁后,将使用利用热水和苛性钠的 CIP 工艺清洁 FaBLINE 软管。
Watson-Marlow 工程团队和啤酒厂的维护部门共同进行了详细的技术评估,最终选择了配备食品级配件的 Aflex FaBLINE 3。最初,提供了一根软管进行试验,一年后又提供了额外的软管。自实施以来,这家啤酒厂报告运行稳定,一条软管在两年内没有出现过故障,两条软管在一年内没有出现过故障。
FaBLINE 以内壁平滑的高流量软管提供柔性和抗疲劳性。FaBLINE 的非粘合构造不会将任何东西浸出到产品中,并且在滚动 U 型测试中,其疲劳寿命至少是 FEP 内壁平滑软管的十倍。FaBLINE 弯曲半径小,弯曲力最小,并且易于安装。

总部设在瑞士的精酿啤酒厂 Dr. Gab’s 啤酒厂在改用 FaBLINE 之后,与之前使用的橡胶软管相比,运行时间、可靠性和工艺安全性均显著提升。由于之前使用的橡胶软管存在缺陷并有爆裂的问题,导致 Dr. Gab’s 需要进行大量清洁工作,并造成产品损失。
因此,Dr. Gab’s 啤酒厂越来越依赖 FaBLINE 软管,将啤酒在碳酸化器中输入与输出。自从购买了超过 25 条 FaBLINE 软管之后,Dr. Gab’s 主要将其用于具有挑战性的应用,例如最终的碳酸化。啤酒加入碳酸后,在高压下被输送到装瓶生产线。
柔性、无扭结的 FaBLINE 软管因其可靠、卫生的性能和比其他软管更长的使用寿命,被世界各地的啤酒厂用于各种应用。
对于每一年、两年或甚至三年更换一次软管的啤酒厂而言,该改用更具经济效率、更卫生的解决方案了。当考虑到停机时间、产品损失和清洁效率的全部成本时,FaBLINE 可提供快速的回报和长期的运营信心。
FaBLINE 软管为酿酒公司带来以下好处: