Quais são os três tipos de equipamentos cervejeiros?
I. Visão geral dos três tipos de equipamentos cervejeiros
Com a ascensão da cultura artesanal e a melhoria do nível de automação industrial, os equipamentos cervejeiros apresentam uma tendência de desenvolvimento diversificada. Geralmente, podem ser divididos em três tipos:
Equipamentos cervejeiros para uso doméstico
Capacidade: 4–20 L/lote (≈ 0,1–0,5 BBL).
Configuração: caldeira integrada (elétrica ou a vapor pequeno), barril de fermentação, sistema de resfriamento; todo o corpo da máquina é feito de aço inoxidável 304/316L de grau alimentício, polido a ≤ 0,2 μm, fácil de limpar.
Aplicação: adequado para bricolage doméstico, entrada de cerveja, reuniões comunitárias.
Características: design modular, rápido de usar; controle de temperatura e tempo integrados, pode reproduzir uma variedade de receitas clássicas; baixo preço (preço médio da indústria de 20.000–50.000 RMB), o custo é de apenas 40%–50% do sistema comercial.
Equipamentos para microcervejarias
Capacidade: 3.000–15.000 barris/ano (≈ 300.000–1.500.000 L/ano).
Componentes principais:
Sala de fermentação: estruturas de três ou quatro tanques, incluindo tanque de mosturação (sacarificação), tanque de filtração (filtração), tanque de fervura/redemoinho (fervura/redemoinho), sistema de filtração integrado de mosturação-redemoinho opcional;
Sistema de fermentação: tanque de fermentação de 7 a 20 barris com camisa de resfriamento, manômetro, pressurização comutável por CO₂ ou fermentação natural;
Resfriamento e limpeza: Trocador de Calor a Placas, Chiller de Glicol, sistema de limpeza CIP totalmente automático;
Controle de automação: CLP Siemens + controle de temperatura PID, tela sensível ao toque e monitoramento remoto.
Aplicação: cervejarias artesanais locais, fornecimento direto de catering, incubação de marcas.
Vantagens: ajuste flexível de receitas, alto rendimento de suco ≥ 80%; Linhas de envase automatizadas e expansíveis (garrafas, latas, barris).
Equipamentos industriais para cerveja
Capacidade de produção: ≥ 30.000 barris/ano (≈ 3.000.000 litros/ano).
Composição do sistema: sala de brassagem de grande capacidade, trocador de calor de placas multiestágio, estação centralizada de resfriamento de glicol, sistema de controle DCS/SCADA, linha de envase automatizada (engarrafamento, rotulagem, embalagem).
Características: Automação completa do processo, alta eficiência e estabilidade, capacidade de produção e qualidade reproduzíveis em larga escala; detecção online da concentração do mosto e da dinâmica da fermentação, alta consistência dos lotes; indicadores de consumo de energia e água significativamente econômicos.
Aplicação: grandes grupos cervejeiros nacionais e estrangeiros, bases regionais de produção.
II. Explicação detalhada de equipamentos cervejeiros domésticos de aço inoxidável
2.1 Conceito de projeto e integração modular
Estrutura integrada: caldeira, tanque de fermentação, trocador de calor e tubulação de válvulas são integrados em uma única estrutura da máquina. Os usuários precisam apenas conectar-se à fonte de alimentação, à fonte de água e à fonte de gás CO₂ para iniciar todo o processo.
Segurança e higiene: Utilizamos aço inoxidável 304/316L de grau alimentício, e todas as soldas são totalmente soldadas por TIG e polidas a ≤ 0,2 μm; todas as superfícies de contato com o fluido não apresentam ângulos mortos.
Operação humanizada: Equipado com tela sensível ao toque ou painel de controle tipo botão, a curva de temperatura e o tempo podem ser predefinidos com um único botão, e o ajuste fino manual é suportado; o equipamento possui funções de detecção de vazamento e alarme para garantir o uso seguro.
2.2 Fluxo do processo e principais componentes
Brasagem e Filtração
Filtro integrado: O cesto do filtro com elevação inferior é combinado com o dispositivo de injeção de água por pulverização superior para obter uma separação eficiente do mosto (farelo) e do mosto;
Aquecimento intercalar: Aquecimento elétrico ou a vapor opcional, combinado com controle preciso de temperatura PID, para obter sacarificação em um grau ou passo a passo. Fervura-Resfriamento
Caldeirão de Fervura: Agitador com guia de fluxo espiral integrado para garantir aquecimento uniforme; infusor de lúpulo (Lúpulo) pode ser adicionado de acordo com a receita.
Trocador de calor de placas: design compacto, acoplado ao tanque de armazenamento de glicol, pode resfriar rapidamente o mosto de 100 ℃ para 18-22 ℃ em 20 a 30 minutos.
Fermentação-Armazenamento
Caldeirão de fermentação: equipado com camisa de resfriamento simples/dupla, com manômetro na tampa superior e válvula de segurança; revestimento interno de aço carbono ou aço inoxidável opcional.
Modo de fermentação: suporta fermentação natural (tampa aberta) e prensagem de CO₂ e descarga de escória; o modo de pressurização de CO₂ pode atingir a biotransformação ao final da fermentação para realçar o aroma.
2.3 Cenários aplicáveis e vantagens da aplicação
Ensino e experiência "faça você mesmo": Faculdades, universidades e instituições de treinamento cervejeiro frequentemente o utilizam para ensino básico, a fim de ajudar os alunos a compreender os princípios do processo;
Encontros familiares: IPA, Stout, Weizen e outros estilos podem ser ajustados de acordo com as preferências para proporcionar interações interessantes;
Atividades comunitárias: pequenas reuniões sociais, como encontros entre colegas de quarto e salões de entusiastas, para aumentar a participação;
Benefícios econômicos: O custo total de um único conjunto de equipamentos é mais de 60% menor do que o de um sistema comercial, e o custo de manutenção também é menor;
Escalabilidade: Pode ser equipado com um pequeno filtro centrífugo, máquina de descarga secundária e sistema de circulação CIP para atender a necessidades mais refinadas.
3. Análise aprofundada dos equipamentos de microcervejaria
O sistema de microcervejaria está entre o doméstico e o industrial, com certa capacidade de produção, flexibilidade e recursos de personalização.
3.1 Configuração típica de uma sala de fermentação de 10 barris
Estrutura de três tanques
Tanque de mostura: Capacidade de 15.000 a 20.000 L, com aquecimento intercalar e aquisição automática de temperatura; ... Tanque de lavagem: válvula de descarga inferior, bico de retrolavagem, pode aumentar o rendimento do caldo em 80% a 85%;
Tanque de fervura/redemoinho: com fundo cônico e agitação espiral para garantir a ebulição uniforme do mosto e a separação do remoinho.
Controle de automação:
Siemens PLC + IHM, suporte para gerenciamento de biblioteca de receitas, alarme em tempo real, monitoramento remoto;
Monitoramento OEE (Overall Equipment Effectiveness) integrado, fornecendo dados de eficiência de produção.
Sistema de limpeza CIP:
Configurado com modos offline e online, conclusão do ciclo de desinfecção de 85 a 95 ℃ com um clique;
Pode expandir todo o processo de lavagem ácida/alcalina para garantir a esterilidade do equipamento a longo prazo.
3.2 Eficiência da sacarificação e otimização do sabor
Programa de sacarificação com temperatura variável:
Combinado com as características do malte e as curvas de atividade enzimática, múltiplos aumentos de temperatura (como 45 ℃, 63 ℃, 72 ℃, 78 ℃) podem ser definidos para otimizar a taxa de conversão da sacarificação;
A válvula inferior pode ajustar a abertura e cooperar com o aquecimento da camada intermediária para atingir um equilíbrio entre a velocidade de descarga e a concentração.
Retrolavagem e refluxo:
As tecnologias de retrolavagem (Rout Run) e refluxo (Recirculação) são utilizadas para reciclar o mosto antes da filtração inicial, reduzindo as perdas de sólidos e líquidos;
Pode ser combinado com um separador de espuma (Foam Breaker) e um dispositivo de desgaseificação para melhorar a pureza do sabor.
3.3 Precisão do resfriamento e do controle de temperatura
Tanque de Armazenamento de Glicol:
A camada interna é preenchida com uma mistura de etilenoglicol/água, e o controle de temperatura pode ser realizado pela combinação com uma unidade de refrigeração externa a ±0,1 ℃;
Múltiplos tanques são conectados em paralelo para obter controle de temperatura por zonas em cada estágio da fermentação, como 18 ℃ para a fermentação principal e 2–4 ℃ para a pós-fermentação.
Unidade de Refrigeração:
Modelos opcionais com resfriamento a ar ou a água, equipados com compressor de frequência variável para melhorar a eficiência energética;
Função de autolimpeza integrada para reduzir a frequência de manutenção.
3.4 Sistemas Adicionais e Aplicações Comerciais
Unidade de Fermentação: 7-50 BBL com diversas especificações disponíveis;
Tanque Brilhante: pode ser resfriado, clarificado e carbonizado;
Linha de Envase: etiquetagem automática, colagem com filme e encaixotamento, podendo alternar entre garrafas, latas e barris;
Integração digital: MES (Manufacturing Execution System) e ERP são conectados para garantir rastreabilidade da matéria-prima, análise de lotes e controle de custos.
Clientes típicos: redes regionais de cervejarias artesanais, incubadoras de marcas locais, grupos de catering especializado, etc.
IV. Equipamentos industriais para cerveja e projetos de grande porte
4.1 Arquitetura do sistema e configuração central
Cervejaria de ultra-alta capacidade
Máquina única de 100 BBL a 500 BBL, em modo paralelo com caldeira dupla ou multi-caldeira;
Sistema automático de elevação de resíduos de malte e descarga de escória para reduzir a intervenção manual.
Trocador de calor a placas multiestágios
Resfriamento por estágios para obter resfriamento contínuo e recuperação de calor;
Limpeza no local (CIP) e conexão asséptica para garantir a higiene.
Estação central de refrigeração
Controle de zona de refrigerante multicanal para suportar temperaturas em múltiplos processos em paralelo;
Utilização de refrigerante renovável para atender às normas ambientais internacionais.
Automação DCS/SCADA
Sensores online medem Brix, turbidez, pressão e vazão;
Programação em tempo real na sala de monitoramento central para auxiliar a operação do terminal móvel.
Linha de embalagem totalmente automática
Capacidade de produção anual de um milhão de barris, garrafas de contêiner integradas, latas e KEG;
Todo o processo de etiquetagem, codificação, encaixotamento e paletização é automatizado.
4.2 Caso de projeto de grande porte
Expansão da Fase II de um grande grupo cervejeiro estatal
Investimento de US$ 120 milhões, nova capacidade de produção de 5.000.000 de barris/ano, utilizando uma sala de fermentação de 4x200 barris e envase multilinha;
O projeto alcançou uma redução de 15% no consumo de energia de fermentação e de 20% no consumo de água.
Base de Produção Abrangente do Sudeste Asiático
A capacidade de produção anual foi projetada para 3.000.000 de barris, equipada com monitoramento em nuvem externo e centro de operação;
Uma planta pré-fabricada modular é utilizada para acelerar o ciclo de comissionamento no local, reduzindo-o de 180 para 90 dias.
V. Guia de Seleção e Manutenção de Equipamentos
5.1 Referência de Seleção
Planejamento de Capacidade: Determinar a capacidade e a quantidade da sala de brassagem de acordo com a produção anual e a frequência de produção;
Requisitos do Processo: Selecionar a sacarificação passo a passo ou a filtração integrada e decidir se deseja configurar um sistema secundário em combinação com processos especiais de cerveja (IPA, cerveja ácida, sabor frutado);
Grau de Automação: Semiautomático é opcional para pequenas cervejarias, e o monitoramento remoto por PLC ou DCS é opcional para microcervejarias/indústrias;
Custo e Orçamento: Comparar o investimento abrangente em equipamentos, instalação e comissionamento, e os custos de operação e manutenção.
5.2 Manutenção Diária
Limpeza CIP
Desenvolver ciclos de limpeza ácida, limpeza alcalina e desinfecção semanal/mensal;
Verificar se as válvulas do cabeçote do sprinkler e da tubulação estão bloqueadas e substituir as peças de desgaste em tempo hábil.
Inspeção Mecânica
Inspecionar os mancais e vedações do agitador;
Limpar o filtro e o condensador da unidade de refrigeração;
Calibrar os manômetros e sensores.
Atualização de software e backup de dados
Atualizar regularmente o software PLC/HMI para garantir patches de segurança;
Fazer backup da biblioteca de receitas e dos dados de produção para evitar perdas acidentais.
Treinamento e Procedimentos Operacionais Padrão (POPs)
Estabelecer procedimentos operacionais padrão (POPs) e treinar regularmente operadores e equipe de manutenção;
Simular paradas de emergência e solução de problemas para melhorar a velocidade de resposta.
VI. Tendências do setor e perspectivas futuras
Inteligência e digitalização
Otimização de receitas assistida por IA, prevendo o sabor por meio de big data e modelos de aprendizado de máquina;
Operação e manutenção remotas em RA, diagnóstico de falhas e orientação de macromontagens.
Proteção ambiental e sustentabilidade
Reutilização de águas residuais e processo com emissão zero;
Recuperação de calor residual e gestão de energia para melhorar a eficiência energética.
Diversificação e personalização
Serviços personalizados de fabricação de cerveja em pequenos lotes (Cervejaria Contratada);
O mercado de cerveja funcional (baixo teor alcoólico, rica em probióticos, inovação frutada) está crescendo rapidamente.
Globalização e colaboração
Bases de produção transnacionais estão conectadas e matérias-primas e produtos acabados são otimizados globalmente;
A gestão visual da cadeia de suprimentos melhora a resistência a riscos.
VII. Conclusão
Dos equipamentos básicos para uso doméstico às microcervejarias e, posteriormente, à produção industrializada em larga escala, três tipos de sistemas cervejeiros constituem uma cadeia completa da indústria cervejeira. Cada nível tem seu próprio foco, mas eles se complementam e, em conjunto, promovem a diversificação e a industrialização da cultura cervejeira. Com uma gama completa de linhas de produtos, processos de fabricação rigorosos e gestão e controle inteligentes, a Tonsen oferece soluções globais "sob medida" para clientes de diferentes portes e necessidades. No futuro, à medida que as tendências de inteligência, sustentabilidade e personalização se fortalecem, os equipamentos cervejeiros se tornarão mais modulares, digitais e sustentáveis. A Tonsen também continuará a inovar em tecnologia e atualizar serviços para liderar a indústria em uma nova era.
