A produção de cerveja é um processo complexo que requer uma especialização equipamento de fabrico de cerveja em grande escala para produzir cerveja à escala comercial. Para a produção de cerveja em grande escala, ter o sistema de fabrico de cerveja e os componentes correctos é crucial para gerir eficazmente as várias fases do processo de fabrico de cerveja. Este guia fornece uma visão detalhada dos principais equipamentos necessários para as operações de produção de cerveja em grande escala, as suas principais características, como selecionar o equipamento certo, fornecedores, instalação e manutenção.
Visão geral do equipamento de fabrico de cerveja em grande escala
As principais peças de equipamento de fabrico de cerveja em grande escala necessárias para a produção comercial de cerveja em grande escala incluem:
Tabela 1: Visão geral dos principais componentes do sistema de produção de cerveja
| Equipamento | Descrição |
|---|---|
| Chaleira de cerveja | A caldeira de fermentação ou recipiente de fermentação é um grande tanque onde se realizam as fases de brassagem, clarificação e ebulição do mosto. As caldeiras de fermentação à escala comercial são feitas de aço inoxidável e têm uma capacidade de 10 a 30 barris. |
| Tina de Lauter | A tina de clarificação separa o mosto doce da papa de cereais após a brassagem. Contém telas de fundo falso e tubos de recolha para drenar o mosto enquanto retém os grãos. |
| Filtro de mosto | Uma alternativa à cuba de filtração, o filtro de mosto proporciona tempos de escoamento mais rápidos e uma melhor eficiência de extração. |
| Refrigerador de mosto | Um permutador de calor que arrefece rapidamente o mosto fervido até às temperaturas de fermentação. Os permutadores de calor de placas são normalmente utilizados. |
| Tanques de fermentação | Os fermentadores de aço inoxidável com tamanhos entre 30 e 120 barris permitem a fermentação de cerveja à escala comercial. Os fermentadores fechados, refrigerados e pressurizados ajudam a controlar o processo. |
| Tanques de cerveja brilhantes | Também conhecidos como tanques de serviço, permitem a sedimentação da levedura após a fermentação. A cerveja é carbonatada e clarificada aqui antes de ser embalada. |
| Sistema de filtragem | Remove as partículas de turvação e a levedura da cerveja após a fermentação. A filtração em profundidade e a filtração por membrana são utilizadas para polir e estabilizar a cerveja. |
| Linha de produção de conservas/engarrafamento | Sistemas automatizados para embalar cerveja em latas, garrafas ou barris. Inclui rotuladoras, enchedoras, coroadoras, embaladoras e paletizadoras com base na taxa de produção. |
O equipamento adicional de fabrico de cerveja em grande escala, como os sistemas de manuseamento de grãos, o sistema de arejamento do mosto, os tanques CIP, os geradores de vapor, os compressores, as torres de arrefecimento e os refrigeradores de glicol também fazem parte das fábricas de cerveja em grande escala. Os controlos da fábrica de cerveja e os sistemas de automação ajudam a integrar tanques, sensores, válvulas, motores e bombas para operações simplificadas.
Tipos de sistemas de fabrico de cerveja
O equipamento de fabrico de cerveja em grande escala pode ser configurado com base nos requisitos da fábrica de cerveja:
Tabela 2: Tipos de sistemas de fabrico de cerveja
| Sistema | Descrição |
|---|---|
| Cervejaria tradicional | Dispõe de tina de maceração e tina de clarificação separadas para as fases de maceração e clarificação. Operação mais manual. |
| Sistema de cervejaria | Sala de brassagem compacta ideal para microcervejarias e brewpubs. Combina uma caldeira de fermentação de fogo direto e um túnel de mistura/lauterização de recipiente único. Capacidades inferiores entre 1 e 5 barris. |
| Sala de brassagem automatizada | Inclui filtro de mosto integrado em vez de tina de lauter. Remove continuamente os grãos usados. Maior nível de automatização com controlo avançado do processo. |
| Megasistema | Sistema de grande capacidade, superior a 100 barris, com várias caldeiras e filtros de mosto. Concebido para a produção de cerveja em grande escala. |
Principais características e parâmetros do equipamento
As especificações e configurações do equipamento de fabrico de cerveja em grande escala afectam a eficiência, a qualidade e a produtividade globais da sala de fabrico de cerveja.
Quadro 3: Características técnicas do equipamento de fabrico de cerveja
| Equipamento | Características principais |
|---|---|
| Chaleira de cerveja | Material de construção: aço inoxidável (304, 316L)
Capacidade de volume: 10 a 600 barris Aquecimento direto a fogo ou a vapor Forma de cone ou de fundo de prato Acessórios sanitários: orifícios, válvulas, visores, agitadores |
| Tina de mosturação/tina de lauterização | Construção em aço inoxidável ou cobre
Capacidades de 5 a 20 barris Fundo falso para filtragem Ancinhos para misturar o mosto Braços de esvaziamento para enxaguamento |
| Filtro de mosto | Capacidade de 25 a 200 barris
Taxas de escoamento ilimitadas Funcionamento automatizado com PLC Auto-limpeza através de CIP |
| Tanques de fermentação | Tanques sanitários em aço inoxidável
Tamanhos de 30 a 600 barris Revestido e isolado Sistema de arrefecimento Pressão nominal |
| Tanques de luz | Depósitos em aço inoxidável
Tamanhos de 10 a 120 barris Configuração empilhável Controlo do arrefecimento Sistema de mistura Limpeza CIP |
| Filtragem | Filtração em profundidade com terra de diatomáceas ou almofadas
Filtração por membrana polimérica Retrolavagem automatizada Esterilização no local |
| Linha de enlatamento | Purga de dióxido de carbono
Tecnologia de costura: costura extremamente apertada Enchedores: volumétricos ou de transbordo Capacidade: 40 a 450 latas/minuto |
equipamento de fabrico de cerveja em grande escala Aplicações
Os recipientes e sistemas de fabrico de cerveja são concebidos para aplicações específicas no processo de produção de cerveja:
Tabela 4: Utilização de equipamento no fabrico de cerveja
| Equipamento | Aplicação no processo de fabrico de cerveja |
|---|---|
| Tina de brassagem | Mistura de malte triturado com água quente para converter os amidos em açúcar e extrair os aromas. |
| Tina de Lauter | Separação do mosto doce dos grãos usados. |
| Chaleira de cerveja | Mosto em ebulição com lúpulo para aroma, amargor e conservação. |
| Refrigerador de mosto | Arrefecimento rápido do mosto fervido para preparar a fermentação. |
| Tanques de fermentação | Adição de levedura para fermentação alcoólica e maturação. |
| Tanques de luz | Carbonatação, clarificação e acondicionamento da cerveja antes da embalagem. |
| Sistema de filtragem | Remoção de partículas de turvação e de leveduras após a fermentação. |
| Linha de enlatamento | Enchimento de cerveja em latas a alta velocidade e sob contrapressão. |
Dimensionamento e requisitos dimensionais
é vital que o equipamento de fabrico de cerveja em grande escala seja adequado com base nos objectivos de produção e na disponibilidade de espaço:
Tabela 5: Parâmetros de tamanho dos componentes do sistema de fabrico de cerveja
| Equipamento | Principais considerações sobre o dimensionamento |
|---|---|
| Cervejaria | Altura: 21 a 24 pés
Comprimento: 70 a 90 pés Largura: 20 a 30 pés Área útil: 2.000 a 5.000 pés quadrados |
| Recipientes da sala de brassagem | Relação altura/diâmetro: 2:1 a 3:1
3000Capacidade de expansão futura |
| Tanques de fermentação | Relação comprimento/diâmetro: 2:1 a 3:1
Altura do teto: 16 a 30 pés |
| Tanques de serviço | Agrupados com base nos tipos de cerveja
Empilhados 2 a 4 vezes Passadiços adequados |
| Área de embalagem | Comprimento: 40 a 100 pés
Largura: 20 a 40 pés Altura do teto: 16 a 24 pés |
Normas e especificações de conceção
o equipamento de fabrico de cerveja em grande escala deve cumprir normas rigorosas de conceção e construção:
Quadro 6: Normas de conceção técnica para o equipamento de fabrico de cerveja
| Padrão | Requisitos |
|---|---|
| Materiais | Grau de aço inoxidável: 304, 316L
Superfícies lisas Não tóxico, não absorvente |
| Fabrico | Código ASME para recipientes sob pressão
Sobreposição de soldadura em zonas de elevado desgaste Interior polido e lustrado com um grão <150 |
| Saneamento | Cumpre as normas higiénicas 3A
Acessórios sanitários sem fendas Limpeza fácil |
| Pressão nominal | Recipientes estampados ASME
MAWP: até 15 psig |
| Automatização | Sistemas de automação Allen-Bradley ou Siemens
Integração SCADA e MES |
Fornecedores de equipamento de fabrico de cerveja em grande escala
Existem fabricantes de equipamento de fabrico de cerveja em grande escala e empresas de engenharia cervejeira que fornecem sistemas comerciais de fabrico de cerveja:
Quadro 7: Principais fornecedores de equipamento de fabrico de cerveja
| Empresa | Localização | Produto/Especialização |
|---|---|---|
| Empresa Paul Mueller | Springfield, MO, EUA | Tanques e equipamento de fabrico de cerveja em aço inoxidável |
| JVNW | Canby, OR, Estados Unidos | Sistemas de cervejaria, fermentação, tanques de brite |
| Sistemas de aço inoxidável Premier | Escondido, CA, EUA | Fábricas de cerveja e tanques inoxidáveis personalizados |
| Cerveja Spike | Clackamas, OR, EUA | Chaleiras eléctricas de cerveja, fermentadores, CIP |
| Equipamento Prospero | Nova Iorque, EUA | Engenharia de processos cervejeiros |
| Rolec Prozess und Brautechnik | Alemanha | Filtros de mosto, cervejeiras, fermentação |
| Grupo GEA | Alemanha | Soluções completas para cervejarias |
| Criveller | Canadá | Fabrico de cerveja, fermentação |
O preço depende da capacidade, das características de automatização e da personalização. A compra de sistemas completos em pacotes de um único fornecedor pode oferecer benefícios de engenharia de valor em comparação com uma abordagem fragmentada.
Requisitos de instalação e disposição
A instalação e a disposição correctas do equipamento de fabrico de cerveja em grande escala permitem operações eficientes:
Quadro 8: Factores de instalação do equipamento da cervejaria
| Considerações | Detalhes |
|---|---|
| Fundações de equipamentos | Fundações de betão armado dimensionadas para as cargas do equipamento |
| Pavimentos | Inclinação para valas de drenagem
Acabamento antiderrapante e resistente a ácidos |
| Espaço aéreo | Espaço aéreo adequado para navios, tubagens, gruas |
| Acesso ao serviço | Disposição aberta para acesso ao equipamento
Passadiços e plataformas para cisternas |
| Utilidades | Linhas de alimentação de vapor, água, gás e eletricidade |
| Mecânica | Ventilação, sistemas de arrefecimento, ar comprimido |
| Elétrico | Quadros de distribuição, interruptores de seccionamento, condutas rígidas |
| Automatização | Painéis de ecrã tátil, sensores, cablagem de rede |
O equipamento deve ser disposto de forma lógica com base no fluxo do processo de fabrico de cerveja. É necessário espaço suficiente para tubagens, bombas, válvulas e outro equipamento.
Operação e manutenção
Para manter o equipamento de fabrico de cerveja em grande escala a funcionar de forma óptima, é necessário um funcionamento adequado e uma manutenção preventiva:
Quadro 9: Operação e manutenção do equipamento de fabrico de cerveja
| Atividade | Frequência |
|---|---|
| Calibração | Calibrar anualmente os sensores e dispositivos de medição |
| Inspeção | Controlos visuais diários para detetar fugas, danos e desgaste |
| Lubrificação | Lubrificar bombas, motores, rolamentos e accionamentos de acordo com o OEM |
| Ciclos CIP | Limpeza automática diária no local |
| Manutenção preventiva | Programa de manutenção regular de acordo com os manuais OEM |
| Registos de equipamento | Registar parâmetros de funcionamento, manutenção, problemas |
| Formação do pessoal | Dar formação às equipas sobre procedimentos e segurança |
| Peças de desgaste | Substituir periodicamente os vedantes, as juntas e os ecrãs |
| Limpeza dos depósitos | Limpeza manual trimestral dos fermentadores |
O tempo de inatividade inesperado pode ser minimizado através de manutenção programada, formação do pessoal e disponibilidade de peças sobresselentes.
Seleção de um fornecedor de equipamento para cervejeiras
A escolha do fornecedor de equipamento de fabrico de cerveja em grande escala é fundamental para executar com êxito um projeto de fábrica de cerveja:
Quadro 10: Como selecionar um fornecedor de equipamento para uma fábrica de cerveja
| Fator | Critérios de avaliação |
|---|---|
| Experiência relevante | Anos de experiência na construção de fábricas de cerveja comerciais |
| Conhecimentos de engenharia | Equipa de engenharia interna para a conceção da sala de brassagem |
| Capacidades de fabrico | Capacidades de fabrico interno e de controlo de qualidade |
| Gestão de projectos | Metodologia estruturada de gestão de projectos |
| Personalização | Capacidade de personalizar recipientes e esquemas |
| Capacidades de automatização | Soluções sofisticadas de automatização da sala de brassagem |
| Serviços de instalação | Equipas experientes para uma instalação profissional |
| Apoio contínuo | Contratos de manutenção e presença de serviço local |
| Referências | Reputação baseada em referências e testemunhos de clientes |
| Estabilidade financeira | Empresa estável com um sólido historial financeiro |
Iniciar a análise inicial através de pedidos de informação seguidos da apresentação de propostas de vários fornecedores. Comparar capacidades, experiência, serviços e custos. Visite as instalações do fornecedor, as instalações de sistemas existentes e as operações do cliente.
Vantagens dos sistemas de fabrico de cerveja chave na mão
A aquisição de um sistema de sala de brassagem chave-na-mão pode simplificar a implementação em comparação com uma abordagem fragmentada:
Quadro 11: Vantagens das soluções chave-na-mão para o fabrico de cerveja
| Vantagem | Descrição |
|---|---|
| Ponto único de responsabilidade | Responsabilidade e coordenação de um fornecedor de equipamentos |
| Otimização do processo | Todo o sistema foi concebido para funcionar em conjunto de forma eficiente |
| Facilidade de expansão | Soluções escaláveis para o crescimento incremental da capacidade |
| Competências e apoio | Tirar partido da experiência em engenharia e projectos dos fornecedores |
| Eficiência de custos | Custos mais baixos através do fabrico normalizado |
| Instalação simplificada | Entrega e colocação de equipamento integrado |
Os sistemas chave-na-mão permitem que os fabricantes de cerveja ponham as operações a funcionar mais rapidamente e optimizem o processo de produção.
Limitações dos sistemas pré-concebidos
Embora as fábricas de cerveja chave na mão ofereçam vantagens, os fabricantes de cerveja devem estar cientes dos potenciais inconvenientes:
Tabela 12: Desvantagens dos sistemas de fabrico de cerveja pré-concebidos
| Limitação | Descrição |
|---|---|
| Menos personalização | Capacidade limitada de personalizar os recipientes e a disposição |
| Dependência do fornecedor | Preso às normas de equipamento de um fornecedor |
| Custos iniciais | Grandes despesas de capital inicial |
| Gestão da mudança | Adaptação das práticas de fabrico de cerveja aos novos parâmetros do sistema |
| Requisitos de formação | Necessidade de uma formação alargada para os fabricantes de cerveja sobre o novo equipamento |
| Controlo limitado | Menor controlo sobre os pormenores da configuração do sistema |
A falta de flexibilidade e de personalização pode tornar os sistemas normalizados menos adequados para algumas cervejeiras.
Análise de custos do equipamento comercial de fabrico de cerveja
O custo total do equipamento de um sistema de produção de cerveja comercial é determinado por vários factores:
Tabela 13: Factores de custo típicos do equipamento
| Tipo | Considerações sobre os custos |
|---|---|
| Custo do equipamento de base | Capacidade, material de construção, grau de automatização |
| Equipamentos auxiliares | Manuseamento de cereais, CIP, sistemas de refrigeração, controlos |
| Transporte de mercadorias | Custo mais elevado para o equipamento importado |
| Direitos de importação | Aplicável a sistemas importados |
| Instalação | Requisitos de betão, mecânicos e eléctricos |
| Engenharia | Custos de engenharia de processos |
Os preços dos equipamentos também variam consoante a região e a dinâmica da procura no mercado. Gamas de custos típicas:
Quadro 14: Estimativas de preços de amostra
| Equipamento | Gama de preços indicativa |
|---|---|
| Cervejaria de 10 barris | $150.000 a $250.000 |
| Cervejaria de 50 barris | $700.000 a $1,2 milhões |
| 100 barris de cerveja | $1,5 milhões a $2,5 milhões |
| 1.000 barris de cerveja | $5 milhões a $8 milhões |
Os preços indicados dependem do âmbito do projeto e das capacidades precisas. Solicitar orçamentos formais aos fornecedores.
FAQs
Algumas perguntas frequentes sobre sistemas comerciais de fabrico de cerveja:
P: Quais são os prós e os contras das chaleiras de fogo direto versus chaleiras aquecidas a vapor?
R: As chaleiras de fogo direto permitem um controlo mais preciso e um aquecimento mais rápido, mas necessitam de mais manutenção. As chaleiras de aquecimento a vapor são mais seguras e fáceis de controlar, mas o aquecimento é mais lento.
Q: Quantos fermentadores e tanques de brite deve ter uma fábrica de cerveja?
R: Um rácio típico é de 3 fermentadores e 2 tanques de servir por 1 sala de brassagem. Mas a otimização baseia-se no número de produtos, na embalagem e no planeamento da produção.
P: O equipamento de fabrico de cerveja deve ser comprado no país ou importado?
R: Os nacionais oferecem um melhor apoio, enquanto os importados têm custos mais baixos. Escolha com base na qualidade, no preço e nas relações.
P: Qual é o grau de automatização ideal para uma sala de brassagem?
R: Equilibre a automatização com a flexibilidade. Procure sistemas semi-automatizados com controlos manuais para a brassagem, a fervura do mosto, a limpeza, etc.
Q: Quanto espaço é necessário para uma sala de brassagem comercial?
R: Para um sistema de sala de brassagem de 10 a 50 barris, incluindo o espaço de trabalho, deve ter entre 2.000 e 5.000 pés quadrados. Aumentar a escala em conformidade para sistemas maiores.
P: As cervejeiras devem comprar equipamento usado ou novo?
R: O equipamento usado custa menos, mas tem riscos. Inspecionar cuidadosamente para detetar corrosão e danos. O novo oferece fiabilidade e garantia.
Conclusão
A implementação de um sistema eficiente de fabrico de cerveja em grande escala requer um planeamento e uma seleção cuidadosos do equipamento para atingir os objectivos de produção. Seguir as melhores práticas de fabrico de cerveja na conceção do sistema, adquirir a fornecedores qualificados, instalação adequada e manutenção preventiva permite operações de fabrico de cerveja em grande escala sem problemas. Embora os sistemas chave-na-mão ofereçam vantagens como a coordenação de uma única fonte e processos optimizados, as limitações em torno da personalização devem ser avaliadas. A avaliação das características do equipamento, da tecnologia, dos fornecedores, dos custos e dos requisitos de instalação, conforme descrito neste guia, permite que os fabricantes de cerveja construam uma sala de brassagem adaptada às suas necessidades e objectivos específicos.
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