O equipamento de enchimento de cerveja é essencial para a produção de cerveja, permitindo um enchimento eficiente e de alta qualidade da cerveja em latas, garrafas, barris e outros recipientes. Este equipamento guia a cerveja desde a fermentação ou tanques de armazenamento através dos processos de limpeza, enchimento, selagem e embalagem. Com a crescente popularidade das cervejas artesanais e das microcervejarias, ter o equipamento de enchimento correto é fundamental para cumprir os objectivos de produção.
Este guia fornece uma visão detalhada dos tipos comuns de equipamento de enchimento de cerveja, o seu funcionamento, factores de seleção, principais fornecedores, orientações de instalação e operação, dicas de manutenção e prós e contras de diferentes configurações. Quer esteja a iniciar uma nova microcervejaria ou a atualizar a sua linha de enchimento, este guia ajudá-lo-á a encontrar o melhor equipamento de acordo com as suas necessidades e orçamento.
Visão geral do equipamento de enchimento de cerveja
O equipamento de enchimento de cerveja inclui uma vasta gama de máquinas e componentes para lidar com tarefas que vão desde a limpeza de contentores até ao enchimento, coroamento, costura, rotulagem e embalagem de produtos acabados. Os principais tipos de equipamento são:
| Tipo de equipamento | Funções |
|---|---|
| Anilhas para garrafas | Limpeza das garrafas por pulverização, imersão, escovagem |
| Enchedores de garrafas | Enchimento de garrafas com cerveja sob pressão ou gravidade |
| Enchimento de latas | Enchimento de latas com cerveja sem espuma sob pressão |
| Enchedores e limpadores de barris | Enchimento e limpeza de barris, tonéis |
| Cappers | Aplicação de coroas/tampas nas garrafas |
| Costureiras | Selagem de latas e outros recipientes |
| Etiquetadoras | Aplicação a alta velocidade de etiquetas à frente, atrás e no pescoço |
| Embalagem | Embrulhar garrafas em caixas de cartão, embalar em caixas |
A configuração do equipamento de enchimento inclui normalmente:
- Máquina de enchimento que recebe contentores do tapete rolante
- Tanques-tampão que armazenam cerveja filtrada
- Tubos, válvulas, medidores de fluxo que controlam o fluxo de cerveja
- Sistema de CO2 que fornece um cobertor de gás inerte
- Painel de controlo para definir os parâmetros de enchimento
- Sistema de rejeição de contentores defeituosos
- Transportadores de entrada e de saída
Dependendo das necessidades de produção, podem ser integrados na linha componentes adicionais como enxaguadores, máquinas de coroar e pasteurizadores. As secções seguintes examinam em pormenor o funcionamento, a seleção, a operação e a manutenção dos principais tipos de equipamento de enchimento.
Enchedores de garrafas de cerveja
As máquinas de enchimento de garrafas permitem o enchimento rápido e de grande volume de garrafas de cerveja de vidro, mantendo a qualidade da cerveja e evitando a formação de espuma/sobrefluxo. Enchem garrafas por gravidade ou sob pressão, utilizando métodos de enchimento volumétricos ou de tempo-pressão.
Tipos de enchedores de garrafas
| Tipo de enchimento | Método | Rendimento | Controlo da espuma | Custo |
|---|---|---|---|---|
| Enchimento por gravidade | A cerveja corre para as garrafas por gravidade | Lento | Pobres | Baixa |
| Enchimento do pistão | Enchimento por pressão intermitente | Moderado | Bom | Moderado |
| Enchedor rotativo | Enchimento por pressão contínua | Muito elevado | Excelente | Elevado |
Enchedores por gravidade
Nas máquinas de enchimento por gravidade, a cerveja flui para as garrafas a partir de reservatórios suspensos, com base na gravidade. O caudal é controlado através de uma válvula por baixo do tanque. Têm um baixo rendimento e um pior controlo da espuma do que as máquinas de enchimento pressurizadas. Utilizadas para produções em pequena escala.
Enchedores de pistão
Possuem um pistão no interior de cada válvula de enchimento que proporciona uma pressão intermitente sobre a cerveja. Permite um melhor controlo da velocidade e da espuma em comparação com a simples gravidade. Utilizado por microcervejarias que produzem até 30.000 garrafas/hora.
Enchedoras rotativas
Enchedoras de alta velocidade com uma mesa rotativa para indexar as garrafas sob os bicos de enchimento. Os bicos enchem cada garrafa de cada vez sob pressão contínua, proporcionando uma excelente precisão de enchimento e controlo da espuma. Amplamente utilizado por fábricas de engarrafamento de grande escala com velocidades superiores a 60.000 bph.
Capacidade de enchimento de garrafas
| Escala de produção | Garrafas por hora |
|---|---|
| Pequeno bar de cerveja | 100-500 |
| Microcervejaria | 1000-15000 |
| Cervejaria regional | 20000-50000 |
| Cervejaria nacional | 60000-100000 |
A saída da máquina de enchimento de garrafas é selecionada com base nos volumes de produção planeados e nas necessidades de capacidade de pico. Uma máquina de enchimento modular permite adicionar mais válvulas de enchimento e ferramentas mais tarde para maiores rendimentos.
Design de enchimento de garrafas
Os principais aspectos da conceção do enchimento incluem:
- Limpeza - A alimentação de garrafas tem lavadores, lavadores de garrafas internos e externos
- Enchimento - Design em carrossel/rotativo com válvulas de enchimento e sensores de nível
- Vedação - Estações integradas de coroamento, costura e etiquetagem
- Rejeição - A alimentação externa verifica os volumes enchidos e desvia os defeitos
- Controlo - Painel de controlo baseado em PLC, ecrã tátil HMI
- Telemóvel - Rodas para portabilidade (para microcervejarias)
- CIP - Limpeza no local para filtração, tanques, tubagens
- Personalização - Válvulas de enchimento personalizadas, guias para garrafas especiais
Factores na seleção de enchedores de garrafas
| Parâmetro | Considerações |
|---|---|
| Velocidade | Volumes de produção, necessidades de capacidade máxima |
| Exatidão | Necessidades de controlo da espuma, tipo de cerveja |
| Automatização | Nível de intervenção manual em cada fase |
| Tamanho | Restrições de área e altura |
| Orçamento | Despesas de capital disponíveis |
| Apoio | Instalação, necessidades de formação dos operadores |
Selecionar a automatização da máquina de enchimento com base nos custos de mão de obra versus orçamentos de despesas de capital. Avaliar as necessidades de precisão da máquina de enchimento com base no tipo de cerveja - as cervejas altamente carbonatadas necessitam de um melhor controlo da espuma.
Principais fabricantes de enchedoras de garrafas de cerveja
| Empresa | Modelos populares | Preços |
|---|---|---|
| KHS | Innosept Asbofill, Modulfill | $$$ |
| Krones | Variofil, Sleevematic | $$$ |
| Alfa Laval | ROSA | $$ |
| GEA | Autoclave, Autoclave FT74 | $$$ |
| Sistemas de enchimento IC | GF12 Micro, GF18 Compacto | $$ |
| Sistemas de cerveja dos EUA | Enchedor de garrafas 2Head ECO-2 | $ |
KHS Innosept Asbofill
Enchedora de garrafas rotativa asséptica de alta velocidade capaz de manusear até 160.000 garrafas por hora. Excelentes condições de esterilização e durabilidade. A melhor escolha para cervejarias nacionais com lotes muito grandes.
Gama Variofil da Krones
Enchedoras rotativas modulares personalizadas para lidar com 3.000 a 80.000 garrafas por hora. As variantes de menor rendimento funcionam bem para microcervejarias e cervejas especializadas.
Alfa Laval ROSA Standard
A enchedora de pistão linear compacta fornece níveis de enchimento precisos até 15.000 garrafas por hora. Automação acessível ideal para pequenas cervejarias artesanais e microcervejarias rurais.
Gama IC Filling GF
As máquinas de enchimento de pistão acessíveis do fabricante italiano IC Filling suportam entre 100 e 30.000 garrafas por hora. O baixo custo de propriedade e a boa precisão de enchimento adequam-se a pequenas microcervejarias rurais.
Instalação de enchedores de garrafas de cerveja
A instalação correta por técnicos com formação garante uma longa vida útil do equipamento, segurança e objectivos de eficiência. Seguem-se os principais passos da instalação:
| Atividade | Detalhes |
|---|---|
| Preparação do local | Fundação nivelada, drenos de pavimento, linhas eléctricas prontas |
| Não classificar | Desembalar e inspecionar as peças de enchimento |
| Posicionamento | Montar/soldar a estrutura, posicionar a máquina |
| Nivelamento | Utilizar macacos hidráulicos e um nível de bolha de ar para um alinhamento preciso |
| Utilidades | Ligar as linhas de vapor, ar, água e CO2 |
| Eléctricos | Instalar painel de controlo, sensores, dispositivos de campo |
| Teste de funcionamento | Verificar os movimentos direcionais, os encravamentos |
| Lote de ensaio | Validar a precisão do enchimento e as taxas de produção |
Deixar espaço de acesso suficiente à volta da máquina de enchimento para manutenção e higienização. Assegurar uma tensão estável sem picos que possam afetar o funcionamento do PLC.
Funcionamento dos enchedores de garrafas de cerveja
Procedimentos operacionais normalizados eficientes resultam em menores perdas de produtos, desperdício e maior tempo de atividade. Seguem-se as melhores práticas:
| Atividade | Melhores práticas |
|---|---|
| Arranque | Verificar se o CIP foi efectuado, se os tubos foram totalmente drenados<br>Verificar os níveis de lubrificação |
| Enchimento | Monitorizar a eficiência global do equipamento (OEE)<br>Controlo da contagem de garrafas rejeitadas |
| Conversão | Implementar SMED para mudanças de produto mais rápidas |
| CIP | CIP diário obrigatório entre lotes de produtos |
| Manuseamento de encravamentos | Isolar, purgar linhas<br>Acesso cuidadoso às garrafas limpas |
| Encerramento | Enxaguar, esvaziar completamente os tubos<br>Desligar os serviços públicos em último lugar |
Seguir SOPs detalhados que abrangem todas as actividades, como CIP manual, manutenção preventiva, calibração de instrumentos, etc. Manter um livro de registo de operações que registe os parâmetros de eficiência, os tempos de paragem e os volumes de produção por turnos.
Manutenção de enchedores de garrafas de cerveja
Uma lista de verificação que abrange a limpeza, a lubrificação e as inspecções ajuda a maximizar o tempo de funcionamento. Aspectos críticos:
- Programar a manutenção preventiva antes da época de produção
- Limpeza diária do filtro de ar, verificação dos níveis de óleo
- Tensionamento quinzenal da correia, lubrificação da corrente
- Substituir trimestralmente vedantes, válvulas e juntas de forma proactiva
- Revisão geral anual, testes de isolamento elétrico
Factores que afectam a eficácia do enchimento de garrafas
O funcionamento e a eficiência de uma máquina de enchimento de garrafas depende de vários parâmetros técnicos e operacionais. A compreensão destes factores ajuda a otimizar a seleção e o funcionamento diário.
Impacto das propriedades da cerveja
As caraterísticas da cerveja, como os níveis de CO2 dissolvido, a viscosidade e a espuma, determinam a conceção adequada da máquina de enchimento. Por exemplo, as cervejas altamente carbonatadas requerem um controlo superior da espuma através de bicos de enchimento especializados. As cervejas viscosas podem exigir um enchimento pressurizado em vez de um enchimento por gravidade mais simples.
Papel das válvulas de enchimento
As válvulas de enchimento controlam o fluxo de cerveja para as garrafas e evitam a formação de espuma/turbulência. São necessárias válvulas especiais para cervejas altamente carbonatadas e para uma absorção mínima de oxigénio. O número de válvulas de enchimento limita a capacidade máxima da linha.
Influência do nível de automatização
Os sistemas de automatização mais avançados têm caraterísticas como a rejeição automática de garrafas, o autodiagnóstico e os controlos avançados do operador. Isto permite minimizar os erros humanos e reduzir as despesas de formação do pessoal. As máquinas de enchimento inteligentes ajustam os parâmetros de enchimento com base em controlos de qualidade em linha para garantir níveis de enchimento uniformes.
Impacto da limpeza e do saneamento
É essencial uma manutenção rigorosa da limpeza no local (CIP) entre lotes utilizando cáusticos, água quente/esterilização a vapor. Uma limpeza insuficiente pode levar à acumulação de bactérias que afectam o prazo de validade. Os sistemas avançados têm automação CIP e túneis de esterilização integrados antes do enchimento.
Importância da integração de linhas
A eficiência melhora quando a enchedora está perfeitamente integrada com o equipamento a montante, como etiquetadoras, tampadoras e estações de embalagem a jusante através de transportadores e sistemas de manuseamento de produtos. Um estrangulamento em qualquer ponto perturba o desempenho de toda a linha.
Influência dos parâmetros do contentor
A forma, o tamanho, o diâmetro da boca e o material das garrafas podem exigir personalizações das peças de enchimento, como peças de troca, guias e cabeças de rotação. As diferentes dimensões das garrafas podem exigir uma mudança de formato para ajustar as válvulas de enchimento, os sensores e o equipamento a jusante, como as etiquetadoras.
Tecnologias avançadas para enchedores de cerveja
As inovações em tecnologias como a automação, a digitalização e a análise estão a ajudar a levar a produtividade, a precisão, a eficiência da linha e a visibilidade dos dados do enchedor para o próximo nível.
Integração de sensores IIoT
Os sensores IIoT para temperatura, pressão, fluxo e CO2 permitem uma monitorização avançada a partir de qualquer lugar. As ferramentas de análise preditiva fornecem informações acionáveis para otimizar o desempenho do enchimento.
Incorporar a IA industrial
A inspeção visual com IA assinala com precisão as garrafas defeituosas para remoção. Os algoritmos inteligentes de enchimento memorizam as definições ideais para diferentes tipos de cerveja. Isto permite trocas totalmente optimizadas.
Adição de realidade aumentada
Os óculos inteligentes orientam os técnicos na resolução de problemas complexos de enchimento e na manutenção preventiva utilizando sobreposições de RA. Isto reduz os custos de manutenção através de menos erros e de uma resolução mais rápida dos problemas.
Mudança para EMI sobre pneumática
Os enchedores de atuação eletromecânica (EMI) ganham popularidade devido à sua maior precisão, eficiência energética e menor ruído em comparação com os sistemas pneumáticos convencionais. Os enchedores EMI têm uma precisão de enchimento 25% superior.
Monitorização em linha de alta velocidade
Inovações como câmaras de alta resolução, lasers e raios X permitem uma inspeção em linha de alta velocidade para verificar os níveis de enchimento, a colocação de tampas, etc. Isto permite identificar problemas antes da embalagem para minimizar as perdas.
Guia de aquisição de enchedores de garrafas de cerveja
Investir numa nova enchedora envolve despesas substanciais superiores a $100.000 para uma máquina topo de gama. Um planeamento cuidadoso da aquisição, tendo em conta os factores abaixo indicados, permite escolher a enchedora ideal ao melhor preço.
Desenvolvimento de especificações exactas
As taxas de produção, o espaço, as necessidades de integração e as caraterísticas do enchimento devem estar em conformidade com a escala de produção planeada, as restrições do local e os objectivos de qualidade.
Pesquisa de várias opções de fornecedores
Criar uma lista das principais marcas e comparar as especificações das máquinas com as necessidades. Faça uma lista restrita de 3 a 5 filtros que melhor correspondam às necessidades. Pedir referências de instalações de dimensão semelhante.
Comparação de cotações em pormenor
Avalie em profundidade as cotações dos fornecedores pré-selecionados com base na garantia, no apoio ao serviço, nos custos das peças sobresselentes, na facilidade de funcionamento e no custo total de propriedade, para além do preço da máquina.
Validação das credenciais do fornecedor
Validar o historial da empresa, a estabilidade financeira e a infraestrutura de apoio antes de finalizar o fornecedor. Verificar se já implementaram com êxito projectos de complexidade semelhante.
Finalização das condições de pagamento
Estruturar os pagamentos dos vendedores com prestações ligadas à entrega, instalação, ensaios e entrega final, de modo a criar responsabilidade. Reter o pagamento do 20-30% até à conclusão satisfatória do projeto.
Uma aquisição cuidadosa, seguindo as diretrizes acima referidas, evita atrasos nos projectos, dores de cabeça a longo prazo e poupa dinheiro substancialmente a longo prazo.
FAQs
Seguem-se algumas questões comuns relacionadas com a seleção e operação de máquinas de enchimento de cerveja:
Q1. Que máquina de enchimento à escala de produção devo adquirir para uma microcervejaria que produz 5000 litros por ano?
A1. Uma enchedora de pistão linear compacta com 4-6 bicos, como a Alfa Laval ROSA Standard, com capacidade para 4.000 - 7.500 bph (beers por hora) será ideal. Terá possibilidades de expansão para adicionar mais cabeças de enchimento no futuro, à medida que a produção aumenta.
Q2. Posso mudar a minha enchedora do engarrafamento de cerveja para o enchimento de garrafas de vinho sem problemas?
A2. Será necessário trocar peças para guias, válvulas e sensores de nível para lidar com as novas dimensões das garrafas, mas os materiais de enchimento serão compatíveis. Por isso, sim, a mudança entre o enchimento de cerveja e de vinho é definitivamente viável.
Q3. Que quantidade de perda de cerveja deve ser esperada durante a primeira instalação de enchimento?
A3. Se a configuração da enchedora for efectuada corretamente por um técnico experiente e os lotes de teste forem validados antes do início da produção, as perdas podem ser tão baixas como 1-1,5% durante o primeiro mês de funcionamento. A longo prazo, as perdas devem estabilizar-se abaixo dos 1%.
Q4. De quanto espaço preciso para acomodar uma máquina de enchimento na minha fábrica de cerveja?
A4. Dependendo da capacidade pretendida, a área de ocupação da enchedora pode ser tão pequena como 4' x 3' para uma máquina compacta de nível de entrada até 15'x8' para uma enchedora de escala industrial topo de gama. Adicionar espaço para tanques de armazenamento, transportadores com base em planos de layout.
Q5. A água da torneira normal pode ser utilizada para a limpeza de garrafas nas máquinas de enchimento?
A5. Não, só deve ser utilizada água macia purificada para o enxaguamento das garrafas e para a limpeza no local nas máquinas de enchimento. A água dura provoca a deposição de minerais que afectam a eficácia da limpeza e a qualidade da cerveja. Invista num sistema de purificação de água se a água da torneira for dura.