A cerveja Lager é um dos estilos de cerveja mais populares em todo o mundo. A produção de lager nítida, limpa e refrescante requer equipamento especializado e controlos de processo em comparação com a produção de ale. Este guia fornece uma visão geral abrangente do sistema de produção de cerveja lager de ponta a ponta, juntamente com dicas para seleção, instalação e operação.
Visão geral de Equipamento de fabrico de cerveja Lager
O fabrico de cerveja Lager utiliza fases semelhantes às da produção de cerveja Ale, mas requer uma fermentação e um condicionamento mais controlados para alcançar a clareza e o equilíbrio de sabores característicos. O principal equipamento envolvido inclui:
Equipamento de fabrico de cerveja
- Tina de mosto - Mistura o grist com licor quente para a conversão do mosto
- Tina de Lauter - Separa o mosto doce dos grãos usados
- Chaleira de fermentação - Ferve o mosto com lúpulo para obter aroma e amargor
- Whirlpool - Decantação das proteínas do trub e do lúpulo
Vasos de Fermentação e Maturação
- Fermentador - Fermentação primária e crescimento de leveduras
- Cuba de maturação - Fermentação secundária lenta e acondicionamento a frio
- Tanque de cerveja clara - Clarificação final antes da embalagem
Sistemas de filtragem
- Filtro de mosto - Remove o lúpulo e as proteínas após a fervura
- Filtro estéril - Clarificação antes da embalagem
Equipamento de embalagem
- Lavador e enchimento de barris
- Lavador e enchimento de garrafas
- Costureira de latas
Arrefecimento e aquecimento
- Refrigerador de mosto - arrefecimento rápido do mosto fervido
- Refrigerador de glicol - Controlo preciso da temperatura de fermentação
- Caldeira a vapor - Higienização e aquecimento a vapor
Limpeza e saneamento
- Skids CIP - Sistemas automatizados de limpeza no local
- Gerador de ozono - Higienizar tanques e enchimentos sem produtos químicos
Controlo e automatização de processos
- PLC e sensores - Monitorizar temperaturas, caudais, pH, DO, gravidade
- HMI e software - Ajuste de receitas e controlo de lotes
A seleção, o dimensionamento, a disposição e a integração adequados do equipamento permitem uma produção de cerveja lager consistente e de alta qualidade.
Tipos de sistemas de fabrico de cerveja Lager
As fábricas de cerveja Lager são concebidas com base na escala de produção e no grau de automatização:
Sistema manual de cervejaria
- Lotes de 10-100 hl
- Tina de mosturação manual, tina de lauterização, caldeira, fermentadores
- Controlo simples da temperatura
- Manual CIP
- Melhor para novas microcervejarias
Sistema semi-automatizado para cervejarias
- Lotes de 100-500 hl
- Trituração e clarificação automatizadas
- CIP automático, arrefecimento, carbonatação
- Controlo informatizado de lotes
- Receitas flexíveis e cervejas especiais
Fábrica de cerveja comercial totalmente automatizada
- Lotes de mais de 1000 hl
- Cervejaria automatizada, fermentação, filtração
- Limpeza integrada e controlo de qualidade
- Software avançado de controlo de processos
- Lagers standard de grande volume e baixo custo
Mega-cervejaria
- Capacidade de 100.000+ hl
- Brassagem e fermentação contínuas
- Automação à escala industrial
- Maximizar a eficiência e o volume
- Marcas de cerveja do mercado de massas
A escala do sistema e o nível de automatização devem corresponder aos objectivos da empresa em termos de volume de produção, variedade de produtos, qualidade e requisitos de mão de obra.
Principais especificações e normas de conceção
O equipamento de fabrico de cerveja Lager deve ser concebido e construído para satisfazer critérios de desempenho:
| Especificação | Detalhes |
|---|---|
| Materiais do recipiente | Aço inoxidável (304, 316, híbrido), alumínio, aço com revestimento inoxidável, plásticos |
| Isolamento | Espuma de PU, lã mineral, EPS, caixa de ar reflectora |
| Métodos de aquecimento | Calandria interna, camisa externa, infusão de vapor, elementos eléctricos |
| Métodos de arrefecimento | Glicol, amoníaco, CO2, água refrigerada |
| Tubagem | Aço inoxidável, plástico de qualidade alimentar, mangueiras reforçadas |
| Válvulas | Tri-clamp sanitário, borboleta, esfera, acionamento pneumático |
| Geometria do recipiente | Fermentadores cilíndricos, maturação cónica, cubas horizontais |
| Agitadores | Hélices de montagem superior, agitadores de montagem inferior, misturadores flutuantes |
| Instrumentação | Sensores de pressão, temperatura, caudal, transmitidos ou sem fios |
| Sistemas de controlo | Temporizadores, PLC, ecrã tátil, software de gestão de lotes |
As principais normas para a conceção de uma fábrica de cerveja incluem:
- Certificação de vasos de pressão ASME e PED
- Especificações de materiais ASTM e DIN
- Directivas relativas ao equipamento higiénico e normas sanitárias 3A
- Códigos locais de eletricidade, canalização, construção e segurança
Os fornecedores devem fornecer documentação sobre os códigos de projeto e as certificações.
Considerações sobre a seleção do equipamento da fábrica de cerveja
A escolha do equipamento de produção de cerveja lager requer a ponderação de muitos factores:
| Parâmetro | Critérios de avaliação |
|---|---|
| Volume de produção | Adequar as dimensões e o débito dos recipientes e das condutas aos objectivos anuais de capacidade de produção de cerveja. Ter em conta os picos de procura. |
| Espaço no chão | Limitações de altura e área de implantação. Os reservatórios verticais requerem menos espaço no chão. |
| Flexibilidade | Capacidade de produzir receitas e horários variados. Personalização de lotes. |
| Qualidade da cerveja | Controlar a fermentação, evitar a oxidação e a contaminação, estabilizar a cerveja. |
| Nível de automatização | Requisitos de mão de obra, coerência, necessidades de controlo de dados. |
| Orçamento | Despesas de capital e custos de funcionamento durante o tempo de vida do equipamento. |
| Prazo de execução | Prazo de produção. Os sistemas personalizados requerem mais tempo. |
| Caminho de atualização | O equipamento existente pode ser expandido ou podem ser integrados novos módulos? A conceção modular proporciona flexibilidade futura. |
| Experiência do fornecedor | Capacidade comprovada de fornecer sistemas que cumprem as especificações. Verificar referências. Preferencialmente, apoio local. |
| Conformidade com as normas | Documentação relativa aos materiais, à construção, às pressões nominais, ao saneamento, à segurança eléctrica, etc. |
A definição de prioridades para estes parâmetros alinha a conceção do sistema de fabrico de cerveja lager com os objectivos comerciais.
Directrizes de instalação do equipamento
A instalação correcta do equipamento de fabrico de cerveja lager é fundamental para o desempenho e a segurança:
- Utilizar profissionais de montagem para a colocação e o alinhamento do depósito
- Verificar a capacidade de carga das fundações de betão
- Assegurar uma altura de teto e aberturas de portas/paredes adequadas
- Verificar a tubagem e as ligações eléctricas de acordo com as especificações
- Ensaio de pressão dos recipientes e condutas antes da utilização
- Integrar painéis de controlo, instrumentação, cablagem
- Efetuar a calibração de sensores, válvulas e contadores
- Testar os circuitos de paragem de emergência e os mecanismos de segurança
- Higienizar bem todo o sistema antes do primeiro lote
- Validar todas as funções em função dos protocolos de entrada em funcionamento
É aconselhável que um consultor reveja a instalação antes de iniciar as operações de fabrico de cerveja. Os fornecedores também devem fornecer formação para o pessoal operacional em cada sistema.
Operação e manutenção de cervejarias
Para manter uma produção e uma qualidade de cerveja consistentes, o equipamento de fabrico de cerveja lager deve ser corretamente operado e mantido:
| Sistema | Directrizes de funcionamento | Manutenção |
|---|---|---|
| Esmagamento | Controlo preciso da temperatura durante os repousos de sacrifico
Mistura homogénea de mosto Registar o pH, a gravidade |
Inspecionar os ancinhos, os motores e os vedantes
Verificar os sensores de temperatura Limpar as superfícies de permuta de calor |
| Lautering | Definir os caudais e o calendário de concessão
Monitorizar a clareza e a gravidade do escoamento |
Verificar o funcionamento da faca e da cama
Inspecionar o fundo falso ou as telas de filtragem Controlo da descarga de grãos usados |
| Ebulição do mosto | Controlar a intensidade da fervura para evitar a formação de espuma
Regular a condensação de vapor |
Descalcificar a calandria e as serpentinas de aquecimento
Verificar a vedação e a folga do agitador |
| Banheira de hidromassagem | Otimizar a velocidade de rotação e o tempo de repouso | Monitorizar a descarga de trub |
| Fermentação | Pitching e arejamento da levedura
Perfil de temperatura por receita Registar a gravidade diariamente |
Limpar e higienizar fermentadores e linhas de levedura
Verificar o funcionamento do glicol e do sistema de arrefecimento |
| Maturação | Ajustar a temperatura para condicionar a cerveja | Monitorizar a pressão do depósito e a purga de gás |
| Filtragem | Definir caudais, monitorizar a queda de pressão | Inspecionar os elementos filtrantes e a caixa |
| Embalagem | Verificar os níveis de enchimento, recolha de DO, formação de espuma
Monitorizar a purga de O2 |
Substituir as peças gastas - vedantes, juntas
Lavadores de garrafas/latas limpos Lubrificar os transportadores |
| CIP | Verificar a força e a temperatura da solução de limpeza | Inspecionar as esferas de pulverização e o fornecimento de fluido |
| Automatização | Rever os registos para detetar condições fora do alcance
Confirmar as substituições manuais |
Calibrar sensores e transmissores
Atualizar o software de controlo conforme necessário |
Os programas de manutenção preventiva e os PONs para cada sistema são fundamentais para o tempo de atividade, a segurança e a consistência dos lotes.
Directrizes para a seleção de fornecedores de equipamento para o fabrico de cerveja Lager
A escolha dos fornecedores de equipamento certos como parceiros é vital para o sucesso do projeto da cervejeira:
| Critérios | Questões fundamentais |
|---|---|
| Perfil da empresa | Anos de atividade?
Número de sistemas instalados? Concentrar-se na produção de cerveja? |
| Qualidade do equipamento | Que normas foram seguidas para os materiais e a construção?
Documentação de certificação dos recipientes sob pressão? |
| Capacidade técnica | Experiência com sistemas desta capacidade e características?
Exemplos de projectos anteriores e contactos? |
| Gestão de projectos | Representante de conta atribuído?
Fornecimento de um calendário e de um orçamento pormenorizados? |
| Personalização da oferta | Podem modificar o equipamento padrão para necessidades específicas? |
| Serviços | Serviços de instalação e formação disponíveis?
Tempo de resposta do apoio técnico? |
| Presença global | Cobertura de vendas e serviços no país do projeto? |
| Referências | Verificação dos antecedentes das referências:
Dentro do prazo e do orçamento? Desempenho e problemas do equipamento? |
| Preços | A repartição do orçamento inicial é razoável?
Custos de funcionamento ao longo da vida útil considerados? |
A seleção de fornecedores bem estabelecidos com experiência comprovada em aplicações de fabrico de cerveja lager pode reduzir os riscos do projeto.
Comparação dos principais equipamentos de fabrico de cerveja Lager
As principais opções de equipamento para a produção de cerveja lager diferem em termos de design, capacidades e custos:
| Equipamento | Manual/Orçamento | Semi-automático/Médio alcance | Totalmente Automóvel/Prémio |
|---|---|---|---|
| Tina de brassagem | Tina aberta em aço inoxidável
Ancinho manual |
Agitadores e ancinhos automatizados
Temperatura programável |
Infusão e agitação controladas por computador
Sistema integrado de aquecimento do mosto |
| Tina de Lauter | Peneira simples de fundo falso
Remoção manual de grãos |
Braço rotativo automático para estantes
Transportador de parafuso para grãos usados |
Sistema de corte automático em várias etapas
Controlo integrado do vorlauf e da aspersão |
| Chaleira de cerveja | Fogo direto aquecido a gás
Volume fixo 100-500 hl |
Calandria aquecida a vapor
Chaleira de volume variável |
Acordos com vários navios
Câmara de hidromassagem integrada |
| Fermentadores | Cilindro inoxidável aberto
Camisas de glicol ou água refrigerada |
Tanques cónicos em aço inoxidável com arrefecimento, CIP, controlos | Sistema integrado de manuseamento de leveduras
Monitorização em linha da gravidade e do DO |
| Tanque de cerveja brilhante | Depósito de cilindros em aço inoxidável nu | Tanque encamisado com diafragma | Filtragem e carbonatação automatizadas no tanque |
| Skid CIP | Carrinho CIP manual móvel
Mangueiras e coletor de esferas de pulverização |
Sistema CIP multi-tanque automatizado
Controlo da condutividade |
Sanitização a vapor integrada no local |
| Controlos | PLC básico e sensores
Ajustes manuais das válvulas |
Interface de ecrã tátil
Monitorização remota |
Programação avançada de controlo de lotes
Integração com o sistema ERP |
A seleção do equipamento depende da escala de produção, da flexibilidade, da automatização e dos requisitos orçamentais.
Vantagens e limitações do equipamento de fabrico de cerveja Lager
Cada tipo de equipamento tem prós e contras que influenciam a sua adequação:
| Equipamento | Vantagens | Limitações |
|---|---|---|
| Fermentadores abertos | Menor custo de capital
Limpeza mais simples |
Risco de contaminação
Menos controlo da temperatura |
| Tanques cónicos | Pegada compacta
Manuseamento melhorado da levedura |
Custo mais elevado do equipamento
Difícil utilização em pequenos lotes |
| Tanques encamisados | Controlo preciso da temperatura
Distribuição uniforme do arrefecimento |
Resposta lenta de arrefecimento e aquecimento
Preocupações com a condensação |
| Aquecimento a vapor | Transferência de calor simples e limpa
Capacidades de higienização |
Dinâmica de aquecimento mais lenta
Eficiência energética inferior |
| Aquecimento elétrico | Resposta rápida ao aquecimento
Custos operacionais mais baixos |
Disponibilidade limitada de energia
Aquecimento menos uniforme |
| Válvulas manuais | Custos de capital mais baixos
Operação visual |
Trabalho intensivo
Controlo menos preciso |
| Válvulas automatizadas | Funcionamento sem mãos
Permite a automatização |
Necessidade de fornecimento de ar
Resolução de problemas complexos |
A seleção do equipamento implica a otimização do desempenho, da qualidade, do custo e dos factores laborais.
Principais conclusões e recomendações
- Adequar o equipamento de fabrico de cerveja lager à escala de produção, às necessidades de flexibilidade, aos objectivos de qualidade e ao orçamento
- Selecionar equipamentos fabricados com materiais sanitários de acordo com as normas e certificados de segurança
- Trabalhar com fornecedores experientes para integrar módulos num sistema optimizado
- Instalar corretamente o equipamento em fundações adequadas com os serviços públicos ligados de acordo com o código
- Seguir os PONs para o funcionamento, limpeza e manutenção preventiva de cada sistema
- Formar o pessoal sobre o funcionamento do equipamento, a segurança, a resolução de problemas e a documentação dos lotes
- Atualizar as capacidades do equipamento de forma modular à medida que a produção se expande ao longo do tempo
- Consultar especialistas em processos durante o planeamento do projeto para dimensionar adequadamente os sistemas com espaço para crescer
Investir num sistema de fabrico de cerveja lager bem concebido, com capacidades alinhadas com os objectivos do negócio, permite uma produção eficiente e consistente à medida que as marcas crescem.
FAQ
P: Que tamanho de fermentadores é melhor para uma nova microcervejaria?
R: Para uma capacidade de produção inicial de 500-1000 hl por ano, são recomendados fermentadores no intervalo de 5-10 hl. Isto permite lotes eficientes utilizando um ou dois fermentadores de cada vez. Aumente os volumes dos fermentadores à medida que a produção aumenta.
Q: Devemos investir inicialmente num sistema de fabrico de cerveja automatizado?
R: Para as novas microcervejeiras, começar com equipamento manual permite um funcionamento mais simples e custos de capital mais baixos. Avalie as actualizações de automação quando estiver estabelecida com cervejeiros experientes e capacidades de CQ.
Q: Quanto espaço é necessário para uma sala de brassagem de 10.000 hl?
R: Para uma fábrica de cerveja lager com fermentadores cónicos que produzam 10.000 hl por ano, planeie uma sala de brassagem com cerca de 500 m2 e cerca de 200 m2 para fermentação e maturação. Isto proporciona espaço para expansão.
P: Quais são os parâmetros mais importantes a controlar na fermentação da cerveja?
R: O controlo preciso da temperatura dentro de 0,5°C e os níveis de oxigénio dissolvido abaixo de 50 ppb durante a fermentação são essenciais para obter um sabor limpo e consistente de cerveja lager.
Q: Com que frequência deve ser programada a manutenção preventiva do equipamento de fabrico de cerveja lager?
R: Recomenda-se a realização de inspecções semanais de válvulas, motores, vedantes, calibração de instrumentos, verificação de fugas e inspecções visuais. Documentar quaisquer problemas e planear reparações durante o tempo de inatividade para evitar interrupções não planeadas.
P: Devemos pedir referências e contactos de cervejeiras aos vendedores de equipamento?
R: É altamente recomendável verificar as referências dos fornecedores para verificar a sua reputação e a satisfação dos clientes. Os utilizadores existentes podem fornecer informações sobre o desempenho do equipamento e a capacidade de resposta do fornecedor.
P: Que recursos especializados estão disponíveis para o planeamento de uma nova fábrica de cerveja lager?
R: Recomenda-se a consulta de um engenheiro de fabrico de cerveja qualificado durante as fases de conceção. Os fornecedores também fornecem directrizes para o dimensionamento e disposição do equipamento. As secções distritais da MBAA e as associações de mestres cervejeiros são recursos valiosos.
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