Equipamento comercial de fabrico de cerveja: Um guia prático para a seleção e disposição da fábrica de cerveja

1. Visão geral: O que o equipamento comercial de fabrico de cerveja oferece

1.1 Definição de um sistema de fabrico de cerveja comercial completo

Um sistema de fabrico de cerveja comercial completo é, basicamente, uma linha de produção que leva a cerveja de um pequeno lote de fabrico prático para uma produção de volume consistente e repetível. É muito mais do que um par de chaleiras e alguns tanques. Trata-se de uma configuração completa que associa o manuseamento de cereais, a trituração, a filtragem, a fervura, o arrefecimento, a fermentação, a maturação e a embalagem.

Um sistema comercial típico inclui as seguintes peças principais: um moinho de cereais, o lado quente (tina de brassagem, tina de lauterização, caldeira de fermentação, turbilhão), um permutador de calor de placas para arrefecimento, o lado frio (fermentadores e/ou tanques unitários), controlos de temperatura, um sistema CIP, todas as tubagens e bombas necessárias e, finalmente, equipamento de embalagem. Cada parte trabalha em conjunto com as outras para transformar o malte e a água em cerveja acabada.

1.2 Valor real para o operador

Para o proprietário de uma fábrica de cerveja, um sistema bem concebido mostra o seu valor de uma forma que pode ser medida.

Maior rendimento é o ganho mais óbvio. Com o mesmo espaço e o mesmo número de pessoas, o equipamento correto pode duplicar ou mesmo triplicar a produção anual. Quando o lado quente, o lado frio e a linha de embalagem estão corretamente combinados, nada fica parado à espera do passo seguinte e a produção global aumenta.

Sabor consistente é a tábua de salvação de qualquer marca de cerveja artesanal. Os clientes compram a sua marca porque esperam sempre a mesma qualidade. O fabrico manual de cerveja tem sempre alguns desvios - alguns graus a menos na temperatura do mosto, um controlo de fermentação desleixado ou um tanque mal limpo que deixa para trás insectos que se estragam. Tudo isso acaba no copo. O equipamento comercial com uma automação decente, sensores de temperatura precisos e ciclos de limpeza normalizados reduz a variabilidade humana. A sua IPA de referência terá o mesmo sabor em janeiro e em julho.

Custos operacionais mais baixos aparecem em vários sítios. O consumo de energia diminui quando os seus tanques estão bem isolados e o seu permutador de calor funciona eficientemente. O custo da mão de obra por barril diminui porque uma pessoa pode facilmente gerir uma sala de brassagem semi-automatizada. A utilização dos ingredientes melhora - um esmagamento consistente e um programa de brassagem adequado podem permitir obter mais alguns pontos percentuais de rendimento. Ao longo de um ano, isso traduz-se em dinheiro real.

2. O lado quente: Layout e processo da sala de brassagem

2.1 Componentes da sala de brassagem e princípios de conceção

O lado quente - a sala de brassagem - é onde o mosto é produzido antes de passar para o lado frio para fermentação. Uma sala de brassagem típica inclui o moinho (muitas vezes numa mezzanine ou numa sala separada), a caldeira de brassagem, a caldeira de latificação, a chaleira de brassagem, o redemoinho e todas as bombas de água quente, válvulas, tubos e um painel de controlo. Em instalações mais apertadas, a tina de brassagem e a tina de lauterização podem ficar lado a lado, enquanto alguns sistemas montados em patins empilham a tina de brassagem por cima da caldeira de fermentação.

Um bom design de layout segue algumas regras simples.

Fluxo de materiais em linha reta vem primeiro. O grão entra por uma extremidade, passa pelo moinho, cai na tina de mistura, depois passa pela tina de clarificação, pela caldeira de fermentação, pelo redemoinho e, finalmente, sai pelo permutador de calor - tudo numa só direção. As pessoas e os ingredientes não deveriam ter de se cruzar constantemente. A remoção de grãos gastos também precisa de um plano claro: vai usar um trado e uma tremonha, ou um transportador que carrega diretamente para um camião? Essa escolha afecta as inclinações do piso e a altura livre de que necessita.

Comodidade para o operador afecta diretamente a facilidade ou a exaustão do trabalho. O painel de controlo deve ficar mais ou menos à altura do cotovelo. As válvulas manuais utilizadas todos os dias devem ser agrupadas numa plataforma onde o cervejeiro as possa alcançar sem ter de subir e descer constantemente. A escotilha de carregamento de grãos deve estar a uma altura confortável e ter recolha de pó - caso contrário, cada adição de grãos levanta uma nuvem de pó.

Acesso para manutenção é frequentemente ignorado, mas é muito importante. Os tanques e o equipamento precisam de espaço suficiente à sua volta para que uma pessoa se possa espremer, abrir as entradas, desligar a tubagem e mudar as juntas. As bombas precisam de ainda mais espaço - quando um vedante mecânico falha, pode ser necessário desmontar toda a cabeça da bomba ali mesmo no chão.

2.2 Processo e equipamento passo a passo

Uma operação completa da sala de brassagem segue a seguinte sequência: moagem → brassagem → clarificação → fervura → redemoinho → arrefecimento. Eis o que cada passo faz e que equipamento está envolvido.

Fresagem: O malte é deitado no moinho, onde passa entre dois rolos. O objetivo é abrir a casca, deixando-a quase intacta, e expor o interior rico em amido (o endosperma). O moinho é a peça chave aqui. A qualidade da moagem afecta diretamente a eficiência do extrato - se for demasiado fina, o mosto colará ou lauterizará dolorosamente devagar; se for demasiado grossa, deixará açúcar no grão gasto.

Esmagamento: O grist moído mistura-se com água quente na tina de brassagem. As enzimas decompõem os amidos em açúcares a temperaturas cuidadosamente controladas. O design da tina de mistura - a forma como aquece uniformemente, se tem um bom sistema de agitação - afecta a eficácia desta conversão. Uma boa tina de mistura aquece uniformemente, sem pontos quentes, permitindo que as enzimas façam o seu trabalho.

Lautering: Após a brassagem, o mosto doce é separado do grão gasto na tina de clarificação. O mosto claro é drenado pelo fundo ou pelo lado, enquanto o grão gasto fica num fundo falso com ranhuras (ou é retirado mais tarde). A planura do fundo falso, a área aberta e o desenho do ancinho determinam a velocidade de clarificação e a clareza do mosto.

Ebulição: O mosto claro vai para a caldeira de fermentação e é levado a ferver durante 60 a 90 minutos. A fervura esteriliza o mosto, evapora a água para atingir a gravidade pretendida, precipita as proteínas e isomeriza os ácidos alfa do lúpulo. O método de aquecimento da caldeira, a intensidade da fervura e a agitação afectam o sabor e a estabilidade finais.

Banheira de hidromassagem: No final da fervura, o mosto é bombeado tangencialmente para o redemoinho. O movimento giratório cria um cone de trub (proteínas coaguladas e resíduos de lúpulo) no centro. A eficácia deste processo depende da relação altura/diâmetro do recipiente, do ângulo de entrada e do caudal.

Arrefecimento: O mosto quente - quase 100°C (212°F) - é arrefecido até à temperatura de fermentação (tipicamente 8-18°C / 46-64°F, dependendo da levedura) num permutador de calor de placas. Quanto mais rápido isto acontecer, menor será o risco de infeção e oxidação, e melhor será a formação do cold break.

Após o arrefecimento, o mosto é arejado e enviado para um fermentador - o início do lado frio.

2.3 Vantagens da conceção ergonómica na sala de brassagem

Uma sala de brassagem bem preparada torna o trabalho do operador mais seguro e menos exigente do ponto de vista físico.

Os terraços e as plataformas são construídos com alturas adequadas a uma pessoa normal. As escadas têm degraus confortáveis e subidas suaves, pelo que carregar baldes ou sacos para cima e para baixo não é um ato de equilíbrio perigoso. A iluminação é suficientemente brilhante, mas não ofusca os ecrãs de controlo. As etiquetas das válvulas e tubagens são de tamanho grande, claras e com bom contraste. As válvulas e os interruptores suportam uma força razoável - nunca é necessário colocar todo o peso do corpo para rodar um deles. Todos os tubos e recipientes principais têm uma etiqueta clara que mostra o que está lá dentro e para onde vai o fluxo.

Estes pormenores parecem pequenos, mas lidamos com eles todos os dias, todos os dias. Um espaço de trabalho confortável permite que uma pessoa faça o que, de outra forma, seriam necessárias duas ou três.

3. Capacidade da pequena cervejaria: Comparação entre as configurações Nano de 3,5 e 5 barris

Para uma nova fábrica de cerveja artesanal, 3,5 bbl (cerca de 420 litros / 111 galões) e 5 bbl (600 litros / 158 galões) são os pontos de entrada mais comuns. Esta secção centra-se em 5 barris como exemplo pormenorizado.

3.1 Capacidade e área de cobertura de 5 barris

Uma sala de brassagem típica de 5 barris produz cerca de 600 litros (158 galões) de mosto por lote. A produção de três a quatro lotes por semana dá uma produção mensal de cerca de 7-10 toneladas métricas (aproximadamente 70-100 hectolitros) e uma produção anual de 80-120 toneladas (800-1.200 hl). Com um número suficiente de fermentadores e uma boa programação, é possível aumentar essa produção.

A capacidade do fermentador deve corresponder à da sala de brassagem. Uma configuração comum é uma sala de brassagem de 5 bbl que alimenta seis a dez fermentadores de 5 bbl ou 10 bbl. Um maior número de fermentadores permite uma maturação mais longa e permite-lhe produzir vários produtos diferentes ao mesmo tempo.

Área útil: o lado quente precisa de cerca de 15-20 metros quadrados (160-215 pés quadrados). O lado frio (área do fermentador) precisa de mais 25-40 metros quadrados (270-430 pés quadrados), dependendo do número de tanques e da disposição. Para além disso, é necessário espaço para armazenamento de grãos, embalagem, uma área CIP, uma sala de mecânica/utilidades e uma câmara frigorífica. Uma instalação completa de 5 barris requer normalmente 80-120 metros quadrados (860-1.300 pés quadrados) de espaço utilizável.

3.2 Modelos de negócio adequados à 5bbl

Um sistema de 5bll funciona bem para vários tipos de operações.

Cervejaria - a cerveja é produzida e vendida no mesmo local, servida diretamente nas torneiras atrás do bar. Um sistema de 5 barris pode suportar um brewpub movimentado, produzindo três a cinco lotes por semana e mantendo oito a doze torneiras a funcionar sem ficarem secas.

Fornecimento em vários locais - uma fábrica de cerveja central abastece dois ou três pontos de venda próprios ou franchisados, fornecendo em barris. Uma sala de brassagem de 5 barris pode satisfazer de forma fiável as necessidades de três a cinco torneiras de venda a retalho.

Venda por grosso a restaurantes e bares - vendendo barris a restaurantes locais, churrascarias e pubs. Cada conta pode não ter grandes volumes, mas com uma dúzia ou mais de contas, os números são elevados.

Fabrico de pequenos lotes de cerveja por encomenda - utilizar a capacidade ociosa para fabricar cerveja para outras pequenas marcas. Para tal, é necessário possuir as licenças adequadas e estar preparado para lidar com as alterações de sabor e a limpeza de alergénios entre as tiragens.

3.3 Conselhos práticos de planeamento para empresas em fase de arranque

Capacidade de correspondência entre o lado quente e o lado frio

Este é um dos erros mais comuns. Os cervejeiros gastam o orçamento numa bela sala de brassagem e depois apercebem-se de que não têm capacidade de fermentação suficiente - o mosto não tem para onde ir, pelo que ou deixam a sala de brassagem inativa ou fabricam cerveja com muito menos frequência.

Uma boa regra de ouro: o volume total do fermentador deve ser 6 a 10 vezes o tamanho do lote da sala de brassagem. Para uma sala de brassagem de 5 bbl, isso significa 30 a 50 bbl de espaço total do fermentador. Na prática, são necessários vários tanques para funcionar em paralelo. Um lote vai para o fermentador que está pronto hoje; outro lote enche um segundo tanque amanhã; entretanto, dois ou três tanques já estão a fermentar ou a amadurecer. Só assim a sala de brassagem pode funcionar a um ritmo constante sem estar constantemente à espera de uma cuba livre.

Estratégia de armazenamento sazonal

As vendas de cerveja são fortemente sazonais. Os meses de pico - maio a agosto - podem registar um volume duas ou três vezes superior ao do inverno. Se esperar até ao verão para aumentar a frequência da produção de cerveja, já é demasiado tarde - a fermentação e a maturação demoram um determinado período de tempo e não podem ser apressadas.

Em vez disso, comece a aumentar a frequência de fabrico no início da primavera. Encha todos os fermentadores e todos os tanques de maturação para entrar na estação quente com um inventário saudável. Quando as vendas diminuírem depois de setembro, reduza o programa de fabrico de cerveja e utilize os meses mais lentos para limpeza profunda, manutenção, actualizações de equipamento e lotes piloto.

Preparar o futuro com ligações sobresselentes

Se o seu negócio crescer - e espera que assim seja - acabará por precisar de mais fermentadores, ou talvez de uma sala de brassagem maior. Se tiver planeado isso desde o primeiro dia, o custo e o tempo de inatividade de uma atualização serão muito menores.

Passos práticos: instalar válvulas extra e flanges cegas nas suas principais condutas de serviços públicos (glicol, água, ar comprimido). Deixe espaço no painel elétrico - disjuntores de reserva, contactores de reserva e aberturas para cabos extra. Sobredimensione o circuito de glicol refrigerado e a bomba de circulação principal para que possam suportar mais alguns tanques. Deixar espaço vazio no chão onde os novos fermentadores possam assentar sem ter de reorganizar tudo. O pequeno investimento extra inicial não é nada comparado com cortar e voltar a soldar tubos, partir betão e interromper a produção durante uma semana.

4. Aquecimento da chaleira de cerveja: Camisa de vapor vs. eléctrica

Muitos cervejeiros têm dúvidas sobre esta escolha. Não existe uma única resposta correta - cada método adapta-se a situações diferentes.

4.1 Aquecimento por camisa de vapor

O aquecimento a vapor é uma tecnologia madura e comprovada. Uma caldeira gera vapor que flui para a camisa à volta da caldeira (ou através de bobinas internas), transferindo calor através de uma grande área de contacto.

Vantagens:

• Aquecimento rápido. Uma caldeira de tamanho adequado pode levar o mosto rapidamente da temperatura de saída do mosto para uma fervura vigorosa.
• Aquecimento muito uniforme. O revestimento cobre uma grande parte da parede inferior da chaleira, pelo que a transferência de calor é suave e uniforme - sem queimaduras locais.
• Pode servir vários utilizadores. A mesma caldeira pode aquecer a tina de mosto, fornecer água quente para limpeza e para o depósito de licor quente, e até aquecer o fornecimento de CIP.

Desvantagens:

• Custo inicial elevado. A caldeira em si é cara e também é necessário um descalcificador de água, tubagem, acessórios de segurança e uma chaminé. O investimento total é significativamente superior ao da eletricidade.
• Requer um operador licenciado e inspecções regulares. Os recipientes sob pressão são regulamentados. É necessária uma pessoa qualificada para operar e registar a caldeira, que deve ser inspeccionada interna e externamente todos os anos. A conformidade e a papelada são reais.
• A eficiência global depende da caldeira. Uma caldeira antiga e ineficiente pode converter apenas 60-70% de combustível em calor útil - independentemente da eficiência da sua chaleira.

Melhor para: produção diária, cervejeiras que já dispõem de uma linha de gás e de uma sala de caldeiras, e operações que planeiam crescer mais.

4.2 Aquecimento elétrico

O aquecimento elétrico utiliza elementos de imersão (como uma versão gigante de um elemento de aquecedor de água doméstico) ou, menos frequentemente, almofadas de aquecimento ligadas ao exterior da chaleira. Os elementos de imersão são mais comuns.

Vantagens:

• Equipamento simples. Sem caldeira, sem tubagem de vapor, sem estações de válvulas complexas - apenas os elementos e um controlador.
• Ocupa pouco espaço. Os elementos estão dentro da chaleira; não é necessária uma sala de caldeiras separada.
• Ligar/desligar instantâneo. Carregue no botão e o aquecimento começa - não é preciso esperar que a pressão da caldeira aumente.
• Controlo preciso. Os relés de estado sólido podem modular a potência suavemente, pelo que pode controlar as taxas de rampa e a intensidade da fervura com muita precisão.

Desvantagens:

• Aquecimento mais lento. Limitado pelo serviço elétrico disponível no seu local. A potência real que pode colocar na caldeira é muitas vezes inferior à que gostaria, pelo que passar da temperatura do mosto para a fervura pode demorar algum tempo.
• Tendência para queimar. Se o mosto tiver um teor de açúcar muito elevado, se a circulação for deficiente ou se a temperatura da superfície do elemento for demasiado elevada, as proteínas e os açúcares podem queimar nos elementos. Isto afecta tanto a transferência de calor como o sabor.
• Mais manutenção. Os resíduos queimados requerem uma imersão e uma lavagem com produtos de limpeza especiais. Os próprios elementos são consumíveis - podem corroer-se ou queimar-se ao fim de um ou dois anos.

Dicas de instalação e poupança de energia:

• Dimensione corretamente o seu serviço elétrico. O consumo real de energia é muitas vezes superior ao sugerido na brochura do fabricante, tendo em conta a vida útil do elemento, a queda de tensão e as margens de segurança.
• Utilize energia fora do horário de pico, se disponível. Se a sua empresa de serviços públicos oferecer tarifas de tempo de utilização (preço mais baixo à noite), pode fazer o aquecimento ou mesmo toda a fervura durante as horas mais baratas e reduzir a sua fatura de eletricidade quase para metade.
• Isolar a chaleira. Isto aplica-se tanto ao vapor como à eletricidade - adicionar um revestimento espesso de lã mineral ou espuma de poliuretano à volta da caldeira poupa uma quantidade surpreendente de energia. Muitos operadores não o fazem e o calor acaba por irradiar para a sala de brassagem.

5. Tanques do lado frio: Fermentadores vs. Tanques unitários

O lado frio é onde ocorre a fermentação e a maturação. A escolha dos tanques corretos afecta diretamente a qualidade da cerveja e a flexibilidade da produção.

5.1 Fermentador Cónico vs. Unitanque - Qual é a diferença?

Fermentadores cónicos são o padrão da indústria. Têm um corpo superior cilíndrico e um fundo em forma de cone. O ângulo do cone (normalmente 60-75°) permite que a levedura assente e se compacte no fundo, de onde pode ser descarregada através de uma válvula na ponta do cone. O ângulo é importante - se for demasiado raso, a levedura não escorrerá de forma limpa; se for demasiado inclinado, o tanque torna-se muito alto.

O fermentador cónico é utilizado apenas para a fermentação. Após a fermentação primária e a maturação, a cerveja deve ser transferida para um tanque de cerveja clara (ou diretamente para barris ou garrafas). Esta transferência adicional acrescenta algum risco de oxidação e infeção, mas também significa que cada fermentador pode ser virado mais rapidamente para o lote seguinte.

Tanques unitários (tanque combinado de fermentação e clarificação) cumprem uma dupla função. O mesmo recipiente trata da fermentação e depois, após o arrefecimento, torna-se no tanque de clarificação - a cerveja nunca se move. Um tanque faz o trabalho de dois, economizando espaço e eliminando uma transferência.

Qual escolher?

• Se fizer muitos produtos diferentes em pequenos lotes, os tanques unitários são mais convenientes - menos transferências, menos limpeza entre produtos.
• Se fabricar um ou dois produtos principais em grandes volumes, os fermentadores dedicados e os tanques de cerveja clara são mais eficientes.
• Se o espaço no chão for apertado, os tanques unitários ocupam menos espaço.
• Para limpeza: os tanques unitários têm de ser limpos após cada lote (porque o lote seguinte pode ser diferente). Os fermentadores que são utilizados para a mesma cerveja repetidamente podem, por vezes, passar dois ou três lotes entre ciclos CIP completos.

5.2 Opções do reservatório e controlo da temperatura

Opções a que vale a pena prestar atenção:

• Área e localização da jaqueta. As camisas na secção cilíndrica, cobrindo a metade inferior, são normalmente suficientes. Para reservatórios de diâmetro muito grande ou temperaturas ambiente elevadas, pode ser necessária uma segunda zona de revestimento. Uma área de revestimento demasiado pequena significa um arrefecimento lento e um chiller que funciona constantemente.
• Colocação do sensor de temperatura. Pelo menos dois sensores: um no topo do cilindro (para medir a temperatura principal da cerveja) e um no fundo do cone (para monitorizar a temperatura da levedura). Um único sensor no meio não medirá o gradiente de temperatura entre o topo e o fundo, que pode ser de vários graus durante a fermentação ativa.
• Desenho da válvula de amostra. A válvula deve ser fácil de desmontar e limpar. Uma válvula de amostragem estéril que possa ser vaporizada antes de recolher uma amostra é ainda melhor. As válvulas de esfera comuns têm cavidades internas que retêm resíduos e são muito difíceis de limpar.
• Tubo de visita e visor. O tubo de visita deve ser suficientemente grande para que uma pessoa possa entrar para o limpar. O visor de vidro deve incluir uma luz para que possa observar a atividade de fermentação - crescimento da levedura, krausen e claridade.
• Dispositivo de descompressão. Todos os fermentadores devem ter uma válvula de alívio de pressão ou um disco de rebentamento. Isto não é opcional. É um requisito básico de segurança.

Conceção do controlo da temperatura:
Cada fermentador deve ter o seu próprio circuito de controlo de temperatura dedicado, em vez de vários tanques partilharem um único controlador. Circuitos independentes significam que cada tanque pode executar o seu próprio perfil de temperatura de fermentação. A IPA de hoje pode fermentar a 20°C (68°F) enquanto a lager de amanhã fica a 12°C (54°F) - sem conflitos.

O arrefecimento é normalmente efectuado com glicol refrigerado (uma mistura de glicol e água). O controlador de temperatura abre e fecha uma válvula solenoide para permitir que o glicol flua através do revestimento. O bom funcionamento deste sistema depende da colocação do sensor, do dimensionamento da válvula, do caudal de glicol e da temperatura de alimentação do glicol. Estes factores têm de ser adequadamente combinados; caso contrário, a temperatura é ultrapassada ou o ciclo é curto (a válvula abre-se e fecha-se com demasiada frequência).

O isolamento do depósito também é fundamental. Se o isolamento for demasiado fino, o tanque transpirará condensação no verão, a temperatura da cerveja flutuará e o refrigerador funcionará quase sem parar. A abordagem correta é uma pele exterior de aço inoxidável sobre pelo menos 50 mm (2 polegadas) de espuma de poliuretano ou lã mineral.

6. Controlo do processo e sistema CIP

6.1 Conceção e funcionamento do sistema CIP

O sistema CIP (Clean-In-Place) é uma das partes mais subestimadas mas essenciais de uma fábrica de cerveja comercial. A ideia é simples: as soluções de limpeza (água quente, cáustica, ácida, desinfetante) circulam através dos tanques e tubagens, limpando todos os resíduos, sem que ninguém tenha de entrar.

Considerações sobre a conceção:
Um sistema CIP inclui normalmente um ou mais tanques de abastecimento para soluções de limpeza, uma bomba de circulação, um aquecedor, medidores de caudal, sensores de condutividade e válvulas automatizadas. Preste atenção a:

• Velocidade do fluxo. Demasiado baixo, e a solução de limpeza não tem poder de esfregar; as pernas mortas ficam sujas. Um mínimo de 1,5 metros por segundo (cerca de 5 pés por segundo) no interior do tubo é um objetivo comum.
• Controlo da temperatura. A lavagem cáustica funciona normalmente a 70-85°C (158-185°F). Lavagem ácida a 50-60°C (122-140°F). Desinfetante à temperatura ambiente ou a uma temperatura especificada. Uma temperatura fora do normal significa uma limpeza deficiente ou vedantes danificados.
• Cobertura. Todos os recipientes - tina de mistura, caldeira de fermentação, fermentadores, permutador de calor e todas as tubagens - devem poder ser ligados ao circuito CIP. Não há becos sem saída do tipo "apenas lavagem manual".
• Drenagem. Os resíduos da solução de limpeza devem escoar completamente. O fundo dos recipientes deve inclinar-se para a saída e os tubos devem ter um ponto de escoamento baixo.

Melhores práticas operacionais:

• Enxaguar com água quente após cada lote para remover a maioria dos sólidos.
• Um ciclo completo de ácido cáustico uma vez por semana remove a sujidade orgânica e inorgânica.
• Inspecionar as bolas de pulverização todos os meses. Se estiverem entupidas ou não estiverem a rodar, limpe-as ou substitua-as.
• Planear a substituição regular das juntas - as juntas de silicone endurecem e perdem a vedação com o tempo. Substitua-as de seis em seis ou de doze em doze meses, de acordo com um calendário.

Problemas comuns e prevenção:

• Uma limpeza incompleta conduz a infecções. Prevenção: efetuar regularmente testes de esfregaço de superfícies supostamente limpas para verificar a eficácia da CIP.
• As bolas de pulverização obstruídas criam zonas mortas. Prevenção: verifique-as após cada ciclo CIP ou utilize bolas de pulverização autolimpantes.
• A sujidade do permutador de calor reduz a eficiência. Prevenção: lavar o permutador de calor de placas imediatamente após cada infusão e efetuar uma limpeza química semanalmente.

6.2 Normalização de tubagens, bombas e acessórios

A tubagem, as bombas e os acessórios são a "canalização" que liga tudo. Normalizá-los poupa uma enorme quantidade de dores de cabeça.

Especificações do uniforme:

• Todos os acessórios tri-clamp devem ser do mesmo tamanho. Os dois tamanhos sanitários mais comuns são 1,5 polegadas e 2 polegadas. Escolha um (ou ambos) para toda a fábrica de cerveja e, em seguida, armazene apenas um tamanho de juntas, braçadeiras e peças em bruto.
• Utilize o mesmo modelo de bomba sempre que possível. Se o seu lado quente utiliza duas bombas e o seu lado frio utiliza duas ou três, tente comprar bombas idênticas do mesmo fabricante. Assim, só precisa de um tipo de peças sobresselentes e cada técnico de manutenção aprende apenas uma bomba.
• Normalize um material de junta - silicone ou EPDM. A mistura de materiais pode levar à utilização da junta errada no sítio errado.

Exemplo de lista de controlo de manutenção (ajustar ao seu próprio funcionamento):

• Diariamente: detetar ruídos ou vibrações anormais na bomba; verificar a existência de fugas; verificar se as válvulas manuais estão na posição correta; procurar protuberâncias ou fissuras nas mangueiras flexíveis.
• Semanalmente: apertar todos os grampos triplos; lubrificar os sistemas de lavagem dos vedantes mecânicos da bomba; inspecionar os cestos dos filtros quanto a danos.
• Mensalmente: desmontar e inspecionar o selo mecânico de uma bomba (rodar todas as bombas ao longo do tempo); substituir qualquer junta que apresente desgaste; calibrar as sondas de temperatura e os manómetros de pressão.
• Trimestralmente: limpar quimicamente o permutador de calor de placas; testar a pressão de abertura das válvulas de segurança; limpar o interior dos quadros eléctricos com ar comprimido.

7. Repartição pormenorizada do equipamento por secção

7.1 Equipamento de moagem: Moinho de malte de dois cilindros

A moagem é o primeiro passo, e a sua qualidade influencia tudo o que vem a seguir. O modelo mais comum no fabrico de cerveja artesanal é o moinho de dois rolos.

Como funciona: Dois rolos paralelos giram um em direção ao outro. O malte cai no espaço entre eles e é esmagado. O espaço é regulável, geralmente através de um volante ou de um sistema hidráulico. Um espaço mais estreito permite uma moagem mais fina.

Como controlar a eficiência da extração:
O ajuste do intervalo é crítico. Um intervalo típico é de 0,8-1,5 mm (0,03-0,06 polegadas), dependendo da variedade de malte, do tamanho do grão e do design do tacho do lauter. O teste rápido: as cascas do malte devem estar na sua maioria intactas e escamosas; o endosperma deve estar partido em partículas que vão desde grãos grossos a pó fino, com cerca de 60-70% de material fino. Se as cascas estiverem pulverulentas, o espaço é demasiado apertado - a lautagem será lenta ou bloqueada. Se houver muitos pedaços grandes e intactos, o espaço é demasiado grande - a eficiência da extração será afetada.

Manutenção:

• Escovar o pó residual dos rolos após cada sessão de moagem.
• Verifique periodicamente o desgaste do rolo - um rolo com ranhuras ou riscado produzirá um esmagamento irregular.
• Verificar a tensão da correia - se estiver demasiado frouxa, a velocidade do rolo torna-se irregular.

7.2 Permutador de calor de placas e tanque de cerveja brilhante

Permutador de calor de placas (PHE) : A sua função é arrefecer rapidamente o mosto quente, desde a quase ebulição até à temperatura de fermentação. Placas finas e onduladas de aço inoxidável são empilhadas umas sobre as outras. O mosto quente flui de um lado; o meio frio (água gelada ou glicol) flui do lado oposto na direção oposta. Mais placas significam mais área de superfície e um arrefecimento mais rápido.

Porque é que a velocidade é importante: O tempo entre o fim da fervura e o arrefecimento do mosto deve ser o mais curto possível. Existem três razões: (1) A altas temperaturas, os nutrientes do mosto oxidam, criando sabores obsoletos. (2) O arrefecimento lento dá às bactérias de deterioração uma janela para crescerem - mesmo que se lance a levedura depois, os seus subprodutos metabólicos já afectam o sabor. (3) Durante o arrefecimento formam-se partículas de quebra a frio; o arrefecimento rápido cria partículas finas que assentam ou são filtradas mais facilmente.

Tanque de cerveja clara (BBT) : A BBT guarda a cerveja acabada e amadurecida imediatamente antes do embalamento. Actua como um tampão e um recipiente de condicionamento. Após um curto período de repouso na BBT a uma temperatura e pressão controladas, o nível de carbonatação da cerveja estabiliza-se, a temperatura equilibra-se e o produto final é consistente da primeira à última embalagem.

Controlos de rotina:

• Diferencial de temperatura do PHE: em condições normais, a queda de temperatura do mosto da entrada para a saída deve estar dentro do objetivo do processo. Se o delta diminuir e a temperatura de retorno da água de arrefecimento aumentar, é provável que o PHE esteja sujo e precise de ser limpo.
• Aperto do PHE: verificar periodicamente os parafusos de aperto. Se detetar uma fuga, desligue e repare-a imediatamente.
• Pressão e temperatura BBT: se a pressão for demasiado baixa, o dióxido de carbono libertar-se-á; as variações de temperatura podem afetar a estabilidade biológica.
• Limpeza interior do BBT: verificar sempre se o reservatório foi corretamente limpo e higienizado antes do enchimento.

7.3 Inventário e gestão de peças sobressalentes

O equipamento avaria-se - a diferença é que um fabricante de cerveja preparado arranja-o em duas horas, enquanto um fabricante de cerveja não preparado espera três dias por um estafeta. Aqui está uma lista de peças sobressalentes básicas.

Peças de reserva críticas (conservar pelo menos um de cada):

• Juntas de silicone em vários tamanhos (entradas de reservatórios, juntas de tubos, tampas de bombas) - manter 10-20 de cada tamanho comum.
• Juntas tri-clamp - 20 cada uma de 1,5 polegadas e 2 polegadas.
• Sondas de temperatura - duas ou três do tipo comum (por exemplo, PT100).
• Manómetros - dois ou três na gama requerida.
• Kits de vedação mecânica da bomba - um ou dois para cada tipo de bomba.
• Contactores, sobrecargas térmicas e outros componentes eléctricos comuns - dois ou três cada.

Consumíveis (stock baseado na taxa de utilização):

• Cáustico, ácido e desinfetante para CIP (manter à mão o valor de um mês).
• Meios filtrantes (terra de diatomáceas ou cartuchos de filtro) - alguns lotes.
• Lubrificantes, fita PTFE, escovas de limpeza.

Sugestões de gestão do inventário:

• Mantenha um registo ou uma folha de cálculo que indique cada peça sobresselente, a sua localização e uma quantidade mínima.
• Sempre que utilizar uma peça, anote-a e volte a encomendá-la para aumentar o stock.
• Verificar periodicamente o envelhecimento das peças sobresselentes armazenadas (as juntas endurecem mesmo na prateleira).
• Conheça o prazo de entrega do seu fornecedor - encomende bem antes de o esgotar.

8. Fábricas de cerveja montadas sobre patins, calendários de funcionamento e planeamento de embalagens

8.1 Vantagens de uma sala de brassagem montada sobre patins

Uma sala de brassagem montada em skid (ou "modular") tem todos os recipientes do lado quente - tina de brassagem, tina de lauterização, chaleira de brassagem, hidromassagem, tanque de água quente e painel de controlo - montados numa única base de aço (o skid). A tubagem, as válvulas, as bombas e a cablagem de controlo são pré-montadas e testadas na fábrica. Quando a unidade chega ao local, liga-se a água, a eletricidade, o ar comprimido, a drenagem e os tanques do lado frio, e está pronto para começar a funcionar.

Principais vantagens:

• Instalação muito rápida. O fabrico tradicional no local e a tubagem podem demorar semanas. Um skid pode ser instalado num dia ou dois.
• Pegada compacta. Os recipientes são dispostos de forma apertada, por vezes empilhados, poupando espaço no chão.
• Fácil deslocalização. Se se mudar para uma instalação maior, toda a sala de brassagem pode ser levantada para um camião e transportada - basta desligar os serviços públicos.
• Custo controlável. A maior parte do fabrico e dos ensaios é efectuada na fábrica, o que é geralmente mais barato e mais consistente do que o trabalho no local.

Melhor para: inquilinos em espaços arrendados, empresas em fase de arranque que ainda estão a explorar o seu modelo de negócio e qualquer fábrica de cerveja em que o espaço seja muito reduzido.

8.2 Investimento faseado: Primeiro os barris, depois as conservas ou o engarrafamento

Muitos novos fabricantes de cerveja cometem o erro de comprar tudo de uma só vez - sala de brassagem, fermentadores, uma linha completa de enlatamento - apenas para se verem sem dinheiro e com uma linha de embalagem que fica inativa a maior parte do tempo. Uma abordagem faseada é muitas vezes mais inteligente.

Fase 1: Vendas apenas de barris

Esta é a barreira mais baixa à entrada no mercado. Após a fermentação e a maturação, a cerveja é arrefecida, carbonatada e transferida para barris limpos e higienizados (tamanhos padrão: 20 L, 30 L, 50 L, ou 1/6 bbl, 1/2 bbl). Os barris são então etiquetados e expedidos.

O equipamento necessário é mínimo: uma máquina de lavar/enchimento de barris (mesmo uma unidade manual é suficiente no início), uma botija de CO2 e uma câmara frigorífica ou refrigerador. O investimento total pode ser de apenas alguns milhares de dólares.

Canais de venda: sirva diretamente das torneiras do seu próprio brewpub ou venda barris a bares e restaurantes. A maioria dos proprietários de bares já tem o equipamento para servir a partir de barris - só precisam do barril.

Fase 2: Acrescentar uma linha de enlatamento ou de engarrafamento

Quando tiver vendas estáveis, uma base de clientes fiéis e uma marca clara, considere a cerveja embalada. As latas e garrafas alargam o seu alcance para além do bar - para lojas de retalho, supermercados e comércio eletrónico.

Uma pequena linha de produção de latas (algumas centenas de latas por hora) custa dezenas de milhares de dólares e requer operadores mais qualificados do que o enchimento de barris. Por isso, espere até ter um fluxo de caixa fiável e uma procura confirmada de produtos embalados. Até lá, concentre-se em fazer a melhor cerveja de barril que puder e em construir a sua base de clientes principais.

9. Materiais e normas de aço inoxidável

9.1 Escolher o aço inoxidável correto

O aço inoxidável de qualidade alimentar é o requisito mínimo para o fabrico comercial de cerveja. Os dois tipos mais comuns são 304 e 316L.

Aço inoxidável 304 (18% crómio, 8% níquel) resiste suficientemente bem à corrosão para a maior parte das aplicações de fabrico de cerveja. Tinas de brassagem, caldeiras de fermentação, tanques de água quente e tubagens são todos bons em 304.

Aço inoxidável 316L adiciona molibdénio 2-3%, que melhora a resistência à corrosão provocada por cloretos (sais). É frequentemente utilizado em fermentadores e em aplicações onde são frequentemente utilizados agentes de limpeza ácidos ou onde a água tem um elevado teor de cloreto. O 316L dura mais tempo nestas condições, mas é mais caro.

Como verificar o grau: Os fornecedores de renome fornecem certificados de fabrico. Existem também kits de testes químicos simples para verificações rápidas, mas a abordagem mais fiável é comprar a um fabricante de confiança e pedir o certificado do material.

9.2 Projeto de fabrico e ligação de instalações sanitárias

O tipo de aço é apenas metade da história - a forma como é fabricado é igualmente importante.

Acabamento interior: Todas as superfícies em contacto com o produto devem ser polidas como um espelho. A rugosidade típica da superfície (Ra) é inferior a 0,8 µm, e frequentemente 0,4 µm ou melhor. Uma superfície lisa resiste à fixação de bactérias e limpa-se facilmente. Os equipamentos de baixa qualidade deixam frequentemente a superfície laminada ou com picles de ácido, mas não polida - é áspera ao tato e nunca deve ser utilizada para o fabrico de cerveja.

Soldaduras: Todas as soldaduras devem ser contínuas, sem furos e sem fissuras. Após a soldadura, a zona de soldadura deve ser esmerilada e polida para corresponder ao acabamento do metal de base circundante. Sem cordões de soldadura ásperos, sem cores de oxidação. As soldaduras rugosas são esconderijos perfeitos para a sujidade e os micróbios.

Ligações: Utilize exclusivamente acessórios sanitários de tri-clamp - nunca ligações roscadas (NPT/BSP). Um tri-clamp é composto por uma junta, uma braçadeira e duas virolas soldadas ao tubo ou tanque. A superfície interna é lisa e contínua. Os acessórios roscados têm fendas que não podem ser limpas e já não são aceitáveis nas fábricas de cerveja modernas.

Válvulas: As válvulas de diafragma ou as válvulas de borboleta são boas, desde que sejam concebidas para serem desmontadas para limpeza. Uma válvula de esfera doméstica normal tem cavidades internas que retêm resíduos - não pode ser limpa corretamente e não deve ser utilizada.

9.3 O valor prático das futuras ligações

Este ponto já apareceu várias vezes - aqui está uma explicação completa. "Ligações futuras" significa deixar pontos de ligação físicos no sistema para uma expansão que ainda não é necessária.

O que fazer:

• No coletor de glicol refrigerado, instale válvulas extra e flanges cegas. Mais tarde, quando adicionar fermentadores, vai ligar a estes.
• Nas principais linhas de produtos, instalar tês e válvulas adicionais para permitir a adição de mais reservatórios ou bombas maiores.
• No quadro elétrico, deixe disjuntores, contactores e tomadas de ligação sobressalentes.
• No chão, deixe um espaço vazio onde os novos depósitos se possam sentar sem ter de reorganizar tudo.
• Ao passar as tubagens principais de serviços públicos, mantenha-as encostadas a paredes ou colunas, deixando a área central livre para futuros equipamentos.

Porque é que compensa: As fábricas de cerveja expandem-se quase sempre. Seis meses após o arranque, pode querer mais dois fermentadores. Um ano mais tarde, pode querer uma sala de brassagem maior. Se não tiver planeado a expansão, cada atualização custar-lhe-á: tempo de inatividade, corte e re-soldagem de tubos, destruição de betão e, possivelmente, semanas de produção perdida. Esse custo é muito mais elevado do que o pequeno gasto extra em algumas válvulas e um pouco mais de capacidade do painel no início.

Este guia abrange as principais decisões - desde o planeamento da capacidade e disposição até à seleção do equipamento e manutenção diária. Um sistema de fabrico de cerveja comercial é a espinha dorsal do seu negócio; vai viver com ele durante anos. Se dedicar algum tempo a pensar cuidadosamente em cada escolha antes de a comprar, poupar-lhe-á muito mais problemas do que qualquer correção de última hora mais tarde.

Tem dúvidas sobre o seu projeto de equipamento para cervejeiras? Pode diga-nos as suas necessidades para a fábrica de cerveja e fornecer-lhe-emos uma solução chave-na-mão no prazo de 24 horas.