Compreender totalmente o equipamento comercial de fabrico de cerveja

equipamento de fabricação de cerveja comercial

Produzir cerveja em casa como passatempo é divertido e gratificante, mas passar para a produção de cerveja à escala comercial é um jogo completamente diferente. A produção comercial de cerveja requer equipamento pesado e de grande volume, capaz de produzir cerveja de alta qualidade, lote após lote. Este guia fornecerá uma visão geral do equipamento essencial para a produção comercial de cerveja e das instalações necessárias para se tornar profissional.

Uma visão geral da Produção comercial de cerveja

Commercial beer brewing involves producing beer on a large scale for sale and distribution, requiring specialized high-capacity equipment. Here’s a quick look at what’s needed:

Brewhouse – The brewing heart of the operation, including the mash tun, lauter tun, brew kettle, whirlpool, etc.
Fermentation Tanks – These hold the fermenting beer during the weeks-long fermentation and conditioning process.
Serving Tanks – Finished beer is stored here until ready for packaging or draft dispensing.
Kegging/Canning/Bottling – Equipment to package the beer for distribution and sale.
Ingredients & Supplies – Bulk volumes of malt, hops, yeast plus additives, sanitizers, cleaning chemicals.
Utilities – Access to electricity, water, gas, drainage, ventilation and climate control systems.
Quality Control – Lab equipment for testing ingredients, wort, and finished beer.
Safety Gear – Protective clothing, respirators, safety controls on machinery.
Maintenance & Cleaning – Keeping all equipment in working order and brewery plant clean and sanitized.
Let’s look at these critical components in detail:

The Brewhouse – Where Beer is Made

The brewhouse contains all the equipment needed to produce wort – the fermentable sugar liquid that yeast converts into beer. Here are the essential elements:

Equipamento de fresagem
Malt Mill – Crack malt kernels open to extract fermentables during mashing. Two-roller model and six-roller model are common.
Malt Hopper – Holds malt before milling. Should be weatherproof and keep malt dry.
Screens – Remove hull debris from cracked malt.
Conveyors – Transfer malt to mashtun. Bucket, screw and belt conveyors are used.
Equipamento de brassagem
Mash Tun – Cooks milled malt at temperatures to convert starches to fermentable sugars. Insulated stainless steel is typical.
Mash Mixer – Mixes mash to ensure even temperature and conversion.
Mash Filters – Separate sweet wort from spent malt grains. Plate-and-frame filter is most popular.
Equipamento Lautering
Lauter Tun – Tank where sweet wort is separated from grains.
Grant – Collects clear wort from lauter tun before boiling.
Chaleira de cerveja
Brew Kettle – Boils wort with hops to impart bitterness, flavor and aroma. Minimum size of 10 barrel (BBL) up to 200 BBL. Direct fire or steam heated. Constructed of stainless steel.
Whirlpool – Swirls hot wort to remove trub and hops. Can be part of brewkettle or separate tank.
Heat Exchanger – Cools boiled wort quickly before fermentation. Plated heat exchanger is common.
Pumps – Move liquids between vessels. Centrifugal and rotary lobe pumps used.
Piping – Food-grade stainless steel piping connects all brewhouse equipment.
Brewing Control Panel – Automated system controls timing and sequencing of brewing steps.
O dimensionamento, a configuração e a qualidade correctos do equipamento da sala de brassagem são fundamentais para alcançar os estilos de cerveja e os volumes de produção desejados.

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Tanques de Fermentação e Lagering

Once wort is produced in the brewhouse, it’s transferred to fermentation tanks to convert sugars into alcohol and CO2.

Tanques de fermentação
Cylindroconical fermenters – Stainless steel, double-walled and insulated. Sizes from 30 to 300 hectoliters typical. Have ports for removing yeast and trub.
Open fermenters – Shallow, open-top tanks used mainly for ales. Let aroma compounds escape.
Temperature control – Precise control over fermentation temperature is needed, via glycol jacket or heat exchanger.
Tanques de Maturação e Lagering
Aging tanks – After initial fermentation, beer conditions here for weeks to months. Helps develop flavor.
Yeast storage tanks – Holds yeast slurry for re-pitching into next batch.
Brite tanks – Beer is carbonated and clarified here before packaging.
Os tanques de fermentação e de lagering corretamente dimensionados garantem o cumprimento dos objectivos de produção e a gestão do inventário.

Tanques de serviço de cerveja e sistemas de tiragem

Depois de acondicionada e carbonatada, a cerveja tem de ser armazenada em segurança até ser embalada ou colocada à pressão para ser servida.

Tanques de serviço
Serving tanks – Insulated unit tanks hold finished beer ready for kegging, bottling or canning. Direct draw is an option.
Beer glycol chillers – Keep beer cold as it’s transferred from serving tank to draft taps, typically at 35°F.
Equipamento de distribuição de rascunho
Draft towers – Display draft handles at the bar. Often have integrated glycol cooling lines.
Beer Pythons – Long flexible hoses to connect kegs in walk-in cooler to draft towers.
Gas and beer lines – Dispense finished beer using pressure from CO2 or nitrogen gas.
Faucets – Beer taps control the pour. Many styles and specialty taps available.
O controlo adequado da temperatura durante a transferência para a embalagem ou barril é vital para a qualidade da cerveja. Os sistemas de arrefecimento por glicol são normalmente utilizados.

Equipamento de embalagem

A produção comercial de cerveja exige o acondicionamento em barris, latas ou garrafas para distribuição e venda.

Linha de barril
Keg washers – Clean and sanitize used kegs before refilling. Rotary spray washers or high-pressure washers used.
Keg fillers – Fill and pressurize kegs with finished beer. Counterpressure fillers ensure proper carbonation.
Keg cappers – Seal filled kegs before pressurizing with CO2.
Linha de engarrafamento
Bottle washers – Clean and sterilize bottles prior to filling. Soaking, spray or tunnel washers are used.
Bottling machines – Fill, crown and label bottles at high speeds. Rotary and inline fillers with crowners.
Labelers – Apply front and back labels to bottles. Cold glue machines are common.
Packaging – Cardboard cases, plastic wraps or sleeves to bundle bottles.
Linha de conservas
Can washers – Clean the interior and exterior of cans before filling.
Can fillers – Purge, fill and seal cans at high volume. Automated machines.
Seamers – Apply lids and seam cans closed.
Labelers – Glue or imprint labeling directly on cans.
Packaging – Cardboard cases or plastic rings to bundle canned beer.
Uma limpeza e higienização adequadas antes do embalamento garantem uma cerveja de excelente sabor e longa duração.

Ingredientes e laboratório de fabrico de cerveja

Making beer requires an inventory of raw ingredients – malt, hops, yeast and process chemicals. Maintaining malt and hop inventory to ensure freshness is key. A dedicated on-site lab allows testing and quality control at various stages from raw ingredients to finished beer.

Manuseamento e armazenagem do malte
O malte de grão inteiro tem de ser armazenado num ambiente seco, sem pragas e a uma temperatura fresca. Os silos de malte e os transportadores cobertos são típicos.
Malt analysis – test for moisture, color, extract potential, diastatic power.
Armazenamento de lúpulo
Armazenar o lúpulo a frio, abaixo de zero, em ambiente azotado, para evitar a sua deterioração.
Hops analysis – test alpha acids, beta acids, HSI, density.
Gestão de leveduras
Manter um banco de leveduras com cópias de segurança e um sistema de propagação.
Contagem de leveduras, análise da viabilidade.
Taxas de pitch de levedura baseadas na contagem de células.
Produtos químicos de processo
Armazenamento de produtos de limpeza, ácidos, desinfectantes, etc., de acordo com as directrizes de segurança.
Estações de dosagem e mistura com EPI adequado.
Equipamento de laboratório
Wort analyzers – measure original and final gravity.
Microscopes – yeast analysis.
Autoclave de laboratório, incubadoras, material de vidro.
ICP spectrometer, HPLC – detailed analysis
Um laboratório de fabrico de cerveja permite um controlo rigoroso da produção e da qualidade do produto final.

Utilidades

A produção comercial de cerveja requer um número significativo de serviços públicos, incluindo

Electric – Power all motors, pumps, controls, lighting. Estimate 75 kWh per hectoliter production. Pay attention to peak loads.
Water – Extensive water usage for brewing, cleaning, cooling. Pretreat to match brewing needs.
Natural gas – Fuel boilers for steam, flame under kettles. Boiler capacity of 500,000 BTU/hr minimum.
Drainage – Floor drains and trenches, appropriate wastewater pre-treatment.
Ventilation – Extensive air turnover required in brewhouse. Consider makeup air units.
Climate Control – Close temperature control critical in fermentation room and packaging.
Internet – Fast, reliable broadband supports production control and monitoring.
Compressed air – Air tools, packaging equipment, controls require compressed air distribution.
Trabalhar em estreita colaboração com empresas e fornecedores de serviços públicos durante a conceção da fábrica de cerveja para garantir uma capacidade adequada.

Equipamento de segurança e formação

Qualquer operação comercial de fabrico de cerveja deve dar prioridade à segurança dos seus empregados. Os principais aspectos de segurança incluem:

Todos os cabos e equipamentos eléctricos estão devidamente ligados à terra e ligados.
Ventilação avaliada quanto à acumulação de CO2 e eliminação de espaços confinados.
Estações adequadas para lavagem dos olhos, duches de segurança e primeiros socorros disponíveis.
Pavimentos com drenagem, superfícies antiderrapantes, salas estanques.
Noise abatement measures – sound enclosures, hearing protection.
Personal protective equipment – respirators, chemical goggles, rubber boots aprons for chemical handling.
Escadas, elevadores, proteção contra quedas para trabalhos em altura.
Sinalética para fontes de energia perigosas, produtos químicos, alta tensão. Acesso restrito.
Machinery guarding – shields, gates, interlocks on moving parts.
Ergonomics – reduce lifting injuries, repetitive motion.
Lockout/Tagout – procedures to safely disable equipment for maintenance.
Inspeção, manutenção e ensaio regulares de todo o equipamento de segurança.
Formação abrangente para todos os funcionários sobre equipamentos, procedimentos, riscos, EPI.
Estabelecer e documentar procedimentos de saúde e segurança, elaboração de relatórios e manutenção de registos.
No shortcuts on safety – a diligent brewery safety program protects workers and reduces risk. Consult all applicable OSHA and local standards.

Manutenção e limpeza

Uma fábrica de cerveja comercial envolve uma vasta gama de tanques, tubagens, bombas, equipamento de processamento, máquinas de embalagem e instrumentação que requerem manutenção e limpeza.

Manutenção
Programa de manutenção preventiva de bombas, válvulas, motores, accionamentos e ventiladores, de acordo com as recomendações do fabricante.
Calibrar regularmente os sensores e os instrumentos.
Reconstruir/substituir itens de desgaste como vedantes, juntas, rolamentos, rodas dentadas.
Monitorizar o estado do equipamento com análise de vibrações, análise de óleo e imagiologia.
Formar mecânicos e electricistas na resolução de problemas e reparação de equipamentos.
Dispor de peças sobressalentes essenciais em inventário, como vedantes e componentes eléctricos.
Limpeza e higienização
Cleaning CIP systems – sprayballs, hoses, tanks, flow control. Automatic multi-tank CIPs common.
CIP chemicals – alkali and acid cleaners, sanitizers, detergents, rinse agents.
Verify cleaning processes meet hygiene requirements – swab tests, ATP tests. Modify procedures as needed.
Fornecer água aquecida, recomenda-se 180°F, para processos CIP eficazes.
A manutenção adequada reduz ao mínimo o tempo de inatividade não planeado. Uma limpeza eficaz garante a qualidade e a segurança da cerveja.

Produção comercial de cerveja

Considerações adicionais sobre infra-estruturas

Projetar e construir uma fábrica de cerveja comercial a partir do zero é um empreendimento importante que também requer atenção:

Site selection – utilities, local zoning, visibility.
Local, state and federal licensing – brewer’s notice, permits.
Civil engineering – assess needs for new construction or retrofit.
Wastewater pre-treatment – evaluate capacity and permitting needs.
Architectural and general construction – flooring, drainage, walls, doors, roofing.
Security – assess need for surveillance, access control.
Loading docks – design for ingredient deliveries and beer shipments.
Warehousing – ingredient, pallet, and packaged product storage areas.
Escritórios, salas de reuniões, sala de provas.
Parking lot – staff and visitor spaces.
Recorrer a profissionais como engenheiros de cervejeiras, empreiteiros e arquitectos no início do planeamento. Cumprir o orçamento e o calendário de uma nova construção ou de uma remodelação é um desafio.

Principais conclusões sobre a produção comercial de cerveja

O lançamento de uma fábrica de cerveja comercial capaz de produzir cerveja em volumes pequenos ou enormes exige um investimento de capital significativo em equipamento, instalações e infra-estruturas. Eis alguns conselhos fundamentais:

Escolha equipamento de qualidade dimensionado para o crescimento projetado. Evite o sub e o sobredimensionamento.
Conceber a sala de brassagem para otimizar o fluxo e a eficiência. Colocar o equipamento corretamente.
O controlo da temperatura é fundamental. Conceber meticulosamente os sistemas de glicol e de arrefecimento.
Automatizar os processos conforme adequado. Procurar poupanças de mão de obra, mas conhecer as suas limitações.
Don’t skimp on ingredients and lab – quality in means quality out.
A limpeza e a manutenção levam tempo. Planear em conformidade. Formar cuidadosamente o pessoal.
Segurança em primeiro lugar, em último lugar e sempre. Criar uma cultura de segurança na fábrica de cerveja.
Deixar espaço para a expansão. O imobiliário e os serviços públicos são investimentos fundamentais.
By planning thoroughly and investing wisely in commercial beer brewing equipment, an excellent beer can be brewed from the first batch to the millionth. Let’s get brewing!

FAQ

Que tamanho de sistema de sala de brassagem devo adquirir para uma nova fábrica de cerveja?
Base your brewhouse size on annual barrelage targets. Allow room to grow – downsizing is extremely difficult! For a new brewpub, a 3-5 barrel system may work. For a packaging microbrewery, 7-15 barrels is typical. Regional breweries often start with a 30-60 barrel system. Time your expansions as demand grows.

Qual é a capacidade de fermentação necessária para a produção comercial de cerveja?
Planear a capacidade do tanque de fermentação para corresponder ao pico de produção da sala de brassagem. O objetivo é conseguir 2-3 voltas por semana. Por exemplo, uma cervejaria de 10 barris precisaria de 20-30 barris de espaço de fermentação no mínimo para uma operação eficiente. Deixe espaço na sala para adicionar mais tanques mais tarde.

Que tipos de tanques de fermentação e de cerveja funcionam melhor?
Os fermentadores cilíndricos de aço inoxidável são preferidos no fabrico comercial de cerveja. Têm fundos cónicos para recolher a levedura e sifonar os resíduos. Revestimentos de parede de arrefecimento duplo para um controlo preciso da temperatura. Os tamanhos correspondem aos volumes da sala de brassagem. Os fermentadores abertos têm uma utilização limitada para as cervejas.

Como é que escolho a caldeira e o sistema de água quente adequados?
Consult with your brewery engineer on boiler sizing for steam generation or direct heat under the brewkettle. Ensure capacity for future expansion. Provide adequate heated water for cleaning and brewing use – high pressure, 185°F minimum. Insulate piping to conserve heat.

Quais são os prós e os contras dos diferentes modelos de chaleiras de cerveja?
As chaleiras aquecidas a vapor são mais lentas a responder, mas muito consistentes. As caldeiras de fogo direto aquecem rapidamente, mas necessitam de operadores experientes. O aquecimento por calandria interna tem vantagens, mas requer uma fonte de vapor separada. As banheiras de hidromassagem podem ser integradas ou autónomas. Avalie cuidadosamente as opções em função dos seus objectivos.

Quantos tanques para servir cerveja devem ser instalados?
Procure ter pelo menos 1-2 semanas de capacidade de armazenamento de cerveja acabada no local para permitir a flexibilidade de programação de embalagem. Poderá ser necessário mais tempo de guarda para cervejas especiais. Os tanques de serviço permitem suavizar o fluxo de produção.

Que tipos de equipamento de embalagem de cerveja devo escolher?
Baseie o seu formato de embalagem (barris, latas, garrafas) nos clientes-alvo e nos canais de venda. Os barris e as latas dominam a maioria das cervejeiras artesanais que estão a começar devido ao custo. Consulte um especialista em embalagens para especificar corretamente uma linha de embalagem para as suas necessidades. Espere futuras actualizações.

Qual é o equipamento de laboratório necessário no local?
At minimum, have wort and beer measurement instrumentation like hydrometers and refractometers. As production and varieties grow, invest in more advanced beer analysis tools – gravimetric, color, carbonation, microbiological. Labs allow better control of processes and final quality.

Qual é a capacidade de abastecimento necessária para abastecer uma sala de brassagem de 10 barris?
Plan on approximately: 45 kW electricity, 150,000 BTU/hr gas, 180-200 gallons/hr brewing liquor, 120 gal/hr cooling liquor minimum capacities. Size compressed air, wastewater, ventilation to suit all planned equipment. Leave room to expand – utilities are expensive to upgrade later.

Conclusão
A construção de uma operação comercial eficiente de fabrico de cerveja requer uma cuidadosa seleção de equipamento, conceção e formação. Mas os elevados investimentos iniciais compensam a longo prazo através de uma qualidade mais consistente, maior produtividade e capacidade de crescimento. Trabalhe com consultores e fornecedores experientes para evitar armadilhas. Reserve espaço no orçamento para actualizações e expansões futuras. Com um planeamento e execução inteligentes, a produção de cerveja em grande escala comercial pode ser muito gratificante, tanto em termos financeiros como criativos. Um brinde à boa cerveja!

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