La produzione di birra è un processo intricato che richiede un'attenzione particolare. attrezzature per la produzione di birra su larga scala per produrre birra su scala commerciale. Per la produzione di birra su larga scala, avere il giusto sistema di produzione e i giusti componenti è fondamentale per gestire in modo efficiente le molteplici fasi del processo di produzione della birra. Questa guida fornisce una panoramica dettagliata delle principali attrezzature necessarie per le operazioni di birrificazione su larga scala, delle loro caratteristiche principali, di come scegliere l'attrezzatura giusta, dei fornitori, dell'installazione e della manutenzione.
Panoramica delle attrezzature per la produzione di birra su larga scala
Le principali attrezzature per la produzione di birra su larga scala necessarie per la produzione di birra commerciale su larga scala includono:
Tabella 1: Panoramica dei componenti principali del sistema di birrificazione
| Attrezzatura | Descrizione |
|---|---|
| Bollitore | Il bollitore o recipiente per la produzione di birra è un grande serbatoio in cui si svolgono le fasi di ammostamento, lauterizzazione e bollitura del mosto. I bollitori su scala commerciale sono realizzati in acciaio inossidabile e hanno una capacità compresa tra 10 e 30 barili. |
| Tunnel di raffreddamento | Il lauter tun separa il mosto dolce dalla poltiglia di cereali dopo l'ammostamento. Contiene schermi a doppio fondo e tubi di raccolta per drenare il mosto e trattenere i grani. |
| Filtro di mash | Alternativa al lauter tun, il filtro di ammostamento consente tempi di deflusso più rapidi e una migliore efficienza di estrazione. |
| Refrigeratore di mosto | Scambiatore di calore che raffredda rapidamente il mosto bollito alle temperature di fermentazione. Gli scambiatori di calore a piastre sono comunemente utilizzati. |
| Vasche di fermentazione | I fermentatori in acciaio inox da 30 a 120 barili consentono la fermentazione della birra su scala commerciale. I fermentatori chiusi, refrigerati e pressurizzati aiutano a controllare il processo. |
| Serbatoi di birra luminosi | Conosciuti anche come serbatoi di servizio, consentono la sedimentazione del lievito dopo la fermentazione. Qui la birra viene carbonata e chiarificata prima del confezionamento. |
| Sistema di filtrazione | Rimuove le particelle di foschia e il lievito dalla birra dopo la fermentazione. La filtrazione in profondità e quella a membrana sono utilizzate per lucidare e stabilizzare la birra. |
| Linea di inscatolamento/imbottigliamento | Sistemi automatizzati per il confezionamento della birra in lattine, bottiglie o fusti. Comprendono etichettatrici, riempitrici, coronatrici, confezionatrici e pallettizzatori in base alla velocità di produzione. |
Anche altre apparecchiature per la produzione di birra su larga scala, come i sistemi di movimentazione dei cereali, il sistema di aerazione del mosto, i serbatoi CIP, i generatori di vapore, i compressori, le torri di raffreddamento e i refrigeratori di glicole, fanno parte dei birrifici su larga scala. I sistemi di controllo e automazione dei birrifici aiutano a integrare serbatoi, sensori, valvole, motori e pompe per ottimizzare le operazioni.
Tipi di sistemi di birrificazione
Le attrezzature per la produzione di birra su larga scala possono essere configurate in base alle esigenze del birrificio:
Tabella 2: Tipi di sistemi di birrificazione
| Sistema | Descrizione |
|---|---|
| Birreria tradizionale | Dispone di un tunnel di ammostamento e di un tunnel di lauterizzazione separati per le fasi di ammostamento e lauterizzazione. Funzionamento più manuale. |
| Sistema brewpub | Birreria compatta ideale per microbirrifici e brewpub. Combina un bollitore a fuoco diretto e un tunnel di mash/lauter a vaso singolo. Capacità inferiori da 1 a 5 barili. |
| Birreria automatizzata | Include un filtro di mash integrato al posto del lauter tun. Rimuove continuamente i grani esausti. Livello di automazione superiore con controllo avanzato del processo. |
| Megasistema | Sistema ad alta capacità, oltre 100 barili, con bollitori multipli e filtri di mash. Progettato per la produzione di birra su larga scala. |
Caratteristiche e parametri chiave dell'apparecchiatura
Le specifiche e le configurazioni delle apparecchiature per la produzione di birra su larga scala influenzano l'efficienza, la qualità e la produttività complessive del birrificio.
Tabella 3: Caratteristiche tecniche delle apparecchiature per la produzione di birra
| Attrezzatura | Caratteristiche principali |
|---|---|
| Bollitore | Materiale di costruzione: acciaio inox (304, 316L)
Capacità di volume: da 10 a 600 barili Riscaldamento a fuoco diretto o a vapore Forma del fondo del piatto o del cono Raccordi sanitari: bocche, valvole, spie, agitatori |
| Tunnel di ammostamento/di raffreddamento | Struttura in acciaio inox o rame
Capacità da 5 a 20 barili Falso fondo per la filtrazione Rastrelli per la miscelazione del pastone Bracci di sparge per il risciacquo |
| Filtro di mash | Capacità da 25 a 200 barili
Tassi di deflusso illimitati Funzionamento automatizzato con PLC Autopulizia tramite CIP |
| Vasche di fermentazione | Serbatoi sanitari in acciaio inox
Dimensioni da 30 a 600 barili Con rivestimento e isolamento Sistema di raffreddamento Pressione nominale |
| Serbatoi Brite | Serbatoi in acciaio inox
Dimensioni da 10 a 120 barili Configurazione impilabile Controllo del raffreddamento Sistema di miscelazione Pulizia CIP |
| Filtrazione | Filtrazione in profondità con terra di diatomee o pastiglie
Filtrazione a membrana polimerica Backflushing automatizzato Sterilizzazione in loco |
| Linea di inscatolamento | Spurgo del biossido di carbonio
Tecnologia di cucitura: cucitura estremamente stretta Riempitori: volumetrici o a sfioro Capacità: da 40 a 450 lattine/minuto |
Attrezzature per la produzione di birra su larga scala Applicazioni
I recipienti e i sistemi per la produzione di birra sono progettati per applicazioni specifiche nel processo di produzione della birra:
Tabella 4: Utilizzo delle attrezzature per la produzione di birra
| Attrezzatura | Applicazione nel processo di produzione della birra |
|---|---|
| Tun di ammostamento | Miscelazione di malto tritato con acqua calda per convertire gli amidi in zucchero ed estrarre gli aromi. |
| Tunnel di raffreddamento | Separazione del mosto dolce dai grani esausti. |
| Bollitore | Bollitura del mosto con luppolo per l'aroma, l'amaro e la conservazione. |
| Refrigeratore di mosto | Raffreddamento rapido del mosto bollito per prepararlo alla fermentazione. |
| Vasche di fermentazione | Aggiunta di lievito per la fermentazione e la maturazione dell'alcol. |
| Serbatoi Brite | Carbonazione, chiarificazione e condizionamento della birra prima del confezionamento. |
| Sistema di filtrazione | Rimozione delle particelle di foschia e del lievito dopo la fermentazione. |
| Linea di inscatolamento | Riempimento di birra in lattine ad alta velocità in contropressione. |
Dimensionamento e requisiti dimensionali
È fondamentale che le attrezzature per la produzione di birra su larga scala siano adeguate agli obiettivi di produzione e alla disponibilità di spazio:
Tabella 5: Parametri dimensionali dei componenti del sistema di birrificazione
| Attrezzatura | Considerazioni chiave sul dimensionamento |
|---|---|
| Birreria | Altezza: da 21 a 24 piedi
Lunghezza: da 70 a 90 piedi Larghezza: da 20 a 30 piedi Superficie: da 2.000 a 5.000 piedi quadrati |
| Recipienti per la produzione di birra | Rapporto altezza/diametro: da 2:1 a 3:1
3000Capacità di espansione futura |
| Vasche di fermentazione | Rapporto lunghezza/diametro: da 2:1 a 3:1
Altezza del soffitto: da 16 a 30 piedi |
| Serbatoi di servizio | Raggruppati in base ai tipi di birra
Impilati da 2 a 4 volte in altezza Passerelle adeguate |
| Area di imballaggio | Lunghezza: da 40 a 100 piedi
Larghezza: da 20 a 40 piedi Altezza del soffitto: da 16 a 24 piedi |
Standard e specifiche di progettazione
Le attrezzature per la produzione di birra su larga scala devono soddisfare rigorosi standard di progettazione e costruzione:
Tabella 6: Norme tecniche di progettazione per le attrezzature per la produzione di birra
| Standard | Requisiti |
|---|---|
| I materiali | Acciaio inossidabile: 304, 316L
Superfici lisce Non tossico, non assorbente |
| Fabbricazione | Codice ASME dei recipienti a pressione
Sovrapposizione di saldatura su zone ad alta usura Interni lucidati e levigati con grana <150 |
| Igiene | Soddisfa gli standard igienici 3A
Raccordi sanitari senza fessure Facile da pulire |
| Pressione nominale | Vasi stampati ASME
MAWP: fino a 15 psig |
| Automazione | Sistemi di automazione Allen-Bradley o Siemens
Integrazione SCADA e MES |
Fornitori di attrezzature per la produzione di birra su larga scala
Esistono produttori di attrezzature per la produzione di birra su larga scala e società di ingegneria per la produzione di birra che forniscono sistemi commerciali per la produzione di birra:
Tabella 7: Fornitori leader di attrezzature per la produzione di birra
| Azienda | Posizione | Prodotto/Esperienza |
|---|---|---|
| Azienda Paul Mueller | Springfield, MO, USA | Serbatoi e attrezzature per la produzione di birra in acciaio inox |
| JVNW | Canby, OR, USA | Sistemi di birrificazione, fermentazione, serbatoi di brite |
| Sistemi inossidabili Premier | Escondido, CA, USA | Serbatoi di birra e serbatoi personalizzati in acciaio inox |
| Birra Spike | Clackamas, OR, USA | Bollitori elettrici, fermentatori, CIP |
| Attrezzature Prospero | New York, USA | Ingegneria dei processi di birrificazione |
| Rolec Prozess e Brautechnik | Germania | Filtri per il mash, birrifici, fermentazione |
| Gruppo GEA | Germania | Soluzioni complete per il birrificio |
| Criveller | Canada | Fabbricazione di birra, fermentazione |
I prezzi dipendono dalla capacità, dalle funzioni di automazione e dalla personalizzazione. L'acquisto di sistemi completi da un unico fornitore può offrire vantaggi di ingegneria del valore rispetto a un approccio frammentario.
Requisiti di installazione e layout
L'installazione e la disposizione corretta delle attrezzature per la produzione di birra su larga scala consentono di operare in modo efficiente:
Tabella 8: Fattori di installazione delle attrezzature per birreria
| Considerazione | Dettagli |
|---|---|
| Fondazioni delle apparecchiature | Fondazioni in cemento armato dimensionate per i carichi delle apparecchiature |
| Pavimenti | In pendenza verso le trincee per il drenaggio
Finitura antiscivolo e resistente agli acidi |
| Spazio aereo | Spazio sopraelevato adeguato per navi, tubazioni, gru |
| Accesso al servizio | Layout aperto per l'accesso alle attrezzature
Passerelle e piattaforme per serbatoi |
| Utilità | Linee di alimentazione di vapore, acqua, gas, energia elettrica |
| Meccanico | Ventilazione, sistemi di raffreddamento, aria compressa |
| Elettrico | Quadri elettrici, sezionatori, guaine rigide |
| Automazione | Pannelli touchscreen, sensori, cablaggio di rete |
L'attrezzatura deve essere disposta in modo logico in base al flusso del processo di produzione della birra. È necessario uno spazio sufficiente per le tubature, le pompe, le valvole e gli altri accessori.
Funzionamento e manutenzione
Per mantenere le apparecchiature per la produzione di birra su larga scala in condizioni ottimali, è necessario un funzionamento corretto e una manutenzione preventiva:
Tabella 9: Funzionamento e manutenzione delle attrezzature per la produzione di birra
| Attività | Frequenza |
|---|---|
| Calibrazione | Calibrare annualmente i sensori e i dispositivi di misura |
| Ispezione | Controlli visivi quotidiani per verificare la presenza di perdite, danni e usura. |
| Lubrificazione | Lubrificazione di pompe, motori, cuscinetti, azionamenti secondo gli OEM |
| Cicli CIP | Pulizia giornaliera automatizzata clean-in-place |
| Manutenzione preventiva | Programma di manutenzione regolare secondo i manuali OEM |
| Registri delle apparecchiature | Registrazione dei parametri operativi, della manutenzione e dei problemi |
| Formazione del personale | Formare i team sulle procedure e sulla sicurezza |
| Parti soggette a usura | Sostituire periodicamente guarnizioni e schermi. |
| Pulizia del serbatoio | Pulizia manuale trimestrale dei fermentatori |
I tempi di fermo imprevisti possono essere ridotti al minimo grazie alla manutenzione programmata, alla formazione del personale e alla disponibilità di parti di ricambio.
Selezione di un fornitore di attrezzature per la produzione di birra
La scelta del fornitore di attrezzature per la produzione di birra su larga scala è fondamentale per realizzare con successo un progetto di birreria:
Tabella 10: Come selezionare un fornitore di attrezzature per birrifici
| Fattore | Criteri di valutazione |
|---|---|
| Esperienza pertinente | Anni di esperienza nella costruzione di birrerie commerciali |
| Competenze ingegneristiche | Team di ingegneri interni per la progettazione della birra |
| Capacità di produzione | Capacità di fabbricazione e controllo qualità interni |
| Gestione del progetto | Metodologia strutturata di gestione dei progetti |
| Personalizzazione | Possibilità di personalizzare navi e layout |
| Capacità di automazione | Sofisticate soluzioni di automazione del birrificio |
| Servizi di installazione | Squadre esperte per un'installazione professionale |
| Supporto continuo | Contratti di manutenzione e presenza di assistenza locale |
| Riferimenti | Reputazione basata su referenze e testimonianze dei clienti |
| Stabilità finanziaria | Azienda stabile con un solido curriculum finanziario |
Iniziare la verifica iniziale attraverso richieste di informazioni e successivamente la presentazione di proposte da parte di più fornitori. Confrontare capacità, esperienza, servizi e costi. Visitare le strutture dei fornitori, le installazioni dei sistemi esistenti e le attività dei clienti.
Vantaggi dei sistemi di produzione di birra "chiavi in mano
L'acquisto di un sistema per la produzione di birra "chiavi in mano" può semplificare l'implementazione rispetto a un approccio "a pezzi":
Tabella 11: Vantaggi delle soluzioni di birrificazione chiavi in mano
| Vantaggio | Descrizione |
|---|---|
| Un unico punto di responsabilità | Responsabilità e coordinamento da parte di un unico fornitore di apparecchiature |
| Ottimizzazione del processo | L'intero sistema è stato progettato per lavorare insieme in modo efficiente |
| Facilità di espansione | Soluzioni scalabili per una crescita incrementale della capacità |
| Competenza e supporto | Sfruttare le competenze ingegneristiche e di progetto dei fornitori |
| Efficienza dei costi | Riduzione dei costi grazie alla produzione standardizzata |
| Installazione semplificata | Consegna e posizionamento integrato delle apparecchiature |
I sistemi chiavi in mano consentono ai produttori di birra di avviare più rapidamente le operazioni e di ottimizzare il processo di produzione.
Limiti dei sistemi prefabbricati
Se da un lato i birrifici chiavi in mano offrono dei vantaggi, dall'altro i produttori devono essere consapevoli dei potenziali svantaggi:
Tabella 12: Svantaggi dei sistemi di birrificazione preconfigurati
| Limitazione | Descrizione |
|---|---|
| Meno personalizzazione | Capacità limitata di personalizzare navi e layout |
| Dipendenza dal fornitore | Bloccati sugli standard delle apparecchiature di un unico fornitore |
| Costi iniziali | Grande spesa iniziale in conto capitale |
| Gestione del cambiamento | Adattare le pratiche di birrificazione ai nuovi parametri del sistema |
| Requisiti per la formazione | È necessaria una formazione approfondita per i birrai sulle nuove attrezzature |
| Controllo limitato | Minore controllo sui dettagli della configurazione del sistema |
La mancanza di flessibilità e di personalizzazione può rendere i sistemi standardizzati meno adatti ad alcuni birrifici.
Analisi dei costi delle attrezzature per la produzione di birra commerciale
Il costo totale delle attrezzature di un impianto di birrificazione commerciale è determinato da molteplici fattori:
Tabella 13: Fattori di costo tipici delle apparecchiature
| Tipo | Considerazioni sui costi |
|---|---|
| Costo dell'attrezzatura di base | Capacità, materiale di costruzione, grado di automazione |
| Attrezzature ausiliarie | Movimentazione dei cereali, CIP, sistemi di raffreddamento, controlli |
| Trasporto merci | Costi più elevati per le attrezzature importate |
| Dazi all'importazione | Applicabile ai sistemi importati |
| Installazione | Requisiti di calcestruzzo, meccanici ed elettrici |
| Ingegneria | Costi di ingegneria di processo |
I prezzi delle apparecchiature variano anche in base alla regione e alle dinamiche della domanda di mercato. I costi tipici variano:
Tabella 14: Esempio di stime dei prezzi
| Attrezzatura | Fascia di prezzo indicativa |
|---|---|
| Fabbrica di birra da 10 barili | Da $150.000 a $250.000 |
| Birreria da 50 barili | Da $700.000 a $1,2 milioni di euro |
| Birreria da 100 barili | Da $1,5 milioni di euro a $2,5 milioni di euro |
| Birreria da 1.000 barili | Da $5 milioni di euro a $8 milioni di euro |
I prezzi indicati dipendono dalla portata del progetto e dalle capacità specifiche. Richiedere preventivi formali ai fornitori.
Domande frequenti
Alcune domande frequenti sui sistemi di produzione di birra commerciale:
D: Quali sono i pro e i contro dei bollitori a fuoco diretto rispetto a quelli a vapore?
R: I bollitori a fuoco diretto consentono un controllo più preciso e un riscaldamento più rapido, ma richiedono una maggiore manutenzione. I bollitori a vapore sono più sicuri e facili da controllare, ma il riscaldamento è più lento.
D: Quanti fermentatori e serbatoi di brite dovrebbe avere un birrificio?
R: Un rapporto tipico è di 3 fermentatori e 2 serbatoi di servizio per 1 birrificio. Ma si può ottimizzare in base al numero di prodotti, al confezionamento e alla pianificazione della produzione.
D: Le attrezzature per la produzione di birra devono essere acquistate a livello nazionale o importate?
R: I prodotti nazionali offrono un'assistenza migliore, mentre quelli importati hanno costi inferiori. Scegliete in base alla qualità, al prezzo e alle relazioni.
D: Qual è il grado di automazione ottimale per una birreria?
R: Bilanciate l'automazione con la flessibilità. Cercate sistemi semiautomatici con possibilità di controllo manuale per l'ammostamento, l'ebollizione del mosto, la pulizia, ecc.
D: Quanto spazio è necessario per una birreria commerciale?
R: Prevedere da 2.000 a 5.000 piedi quadrati per un sistema di birrificazione da 10 a 50 barili, incluso lo spazio di lavoro. Aumentare di conseguenza per sistemi più grandi.
D: I birrifici dovrebbero acquistare attrezzature usate o nuove?
R: L'usato costa meno ma presenta dei rischi. Ispezionate attentamente per verificare la presenza di corrosione e danni. Il nuovo offre affidabilità e garanzia.
Conclusione
L'implementazione di un efficiente sistema di produzione di birra su larga scala richiede un'attenta pianificazione e selezione delle attrezzature per raggiungere gli obiettivi di produzione. Seguendo le migliori pratiche di progettazione del sistema, l'approvvigionamento da fornitori qualificati, l'installazione corretta e la manutenzione preventiva, è possibile garantire un funzionamento regolare del birrificio su larga scala. Se da un lato i sistemi "chiavi in mano" offrono vantaggi come il coordinamento da un unico fornitore e l'ottimizzazione dei processi, dall'altro è necessario valutare i limiti della personalizzazione. Valutare le caratteristiche delle attrezzature, la tecnologia, i fornitori, i costi e i requisiti di installazione, come indicato in questa guida, consente ai produttori di costruire una sala cottura su misura per le loro specifiche esigenze e obiettivi di produzione.
Per saperne di più Attrezzature per la produzione di birra