Visión general de los equipos para grandes fábricas de cerveza
Las grandes fábricas de cerveza necesitan amplios equipos y sistemas para producir cerveza a escala comercial. Esta guía ofrece una visión general de los principales equipos necesarios, desde la manipulación de las materias primas hasta la fermentación, el acondicionamiento y el envasado.
Exploraremos los principales tipos de equipos, sus funciones, especificaciones clave, requisitos de instalación, proveedores y precios. Se ofrecen comparaciones entre las opciones de equipamiento para ayudar a seleccionar la configuración óptima. También se incluyen consejos sobre la elección de proveedores y los factores que influyen en el coste.
Esta guía está destinada a los empresarios que crean una gran fábrica de cerveza, a los ingenieros que diseñan un sistema de elaboración de cerveza y a los maestros cerveceros que optimizan o amplían las instalaciones existentes. Utilice el índice para navegar hasta las secciones más relevantes para sus necesidades.
Tabla 1: Resumen de los principales equipos de las fábricas de cerveza
| Equipo | Función |
|---|---|
| Molienda | Molienda de la malta |
| Trituración | Mezclar la molienda con agua caliente para convertir los almidones en azúcares. |
| Filtrado | Separación del mosto dulce de los granos usados |
| Hervir | Esterilización del mosto, extracción de aromas, coagulación de proteínas |
| Remolino | Sedimentación de turbios y partículas de lúpulo |
| Enfriamiento del mosto | Enfriamiento rápido del mosto hervido antes de la fermentación |
| Fermentación | La levadura convierte los azúcares en alcohol y CO2 |
| Maduración | Mejora del sabor durante la fermentación secundaria |
| Filtración | Eliminación de partículas turbias para obtener una cerveza clara |
| Carbonatación | Disolución de CO2 en la cerveza |
| Envasado | Envasado en barril, embotellado, enlatado de cerveza final |
| Sistemas CIP | Limpieza in situ automatizada |
| Tuberías | Trasvase de líquidos entre recipientes |
| Sistemas de refrigeración | Mantenimiento de la temperatura de fermentación |
Equipos de fresado
El primer paso en la producción de cerveza consiste en triturar la malta hasta obtener una harina gruesa llamada molienda. Esto hace que los gránulos de almidón sean más accesibles para las enzimas durante la maceración.
Cuadro 2: Tipos de equipos de molienda de malta
| Tipo | Descripción |
|---|---|
| Molino de rodillos | Dos o más rodillos estriados que giran a diferentes velocidades para cizallar los granos de malta. |
| Molino de martillos | Martillos giratorios para impactar y pulverizar la malta |
| Molino húmedo | Molino de rodillos con pulverización de agua para molienda acondicionada |
Cuadro 3: Especificaciones de la maltería
| Parámetro | Rango típico |
|---|---|
| Capacidad | 1 – 20 toneladas/hora |
| Anchura del rodillo | 100 – 400 mm |
| Diámetro del rodillo | 200 – 300 mm |
| Diferencial de velocidad de los rodillos | 1:1.25 – 1:1.75 |
| Granulometría deseada | 0,5 – 2,5 mm |
Cuadro 4: Proveedores y precios de la maltería
| Proveedor | Modelo de molino | Gama de precios |
|---|---|---|
| Maquinaria gcd | Molino DUO | $8,000 – $15,000 |
| Monster Brewing Hardware | MM-2 Molino de Dos Rodillos | $1,195 – $1,595 |
| American Beer Equipment | Molino de malta de 2 rodillos | $2,100 – $2,800 |
| Pentair Alimentación y Bebidas | Molino de dos cilindros P1A8 | $14,000 – $18,000 |
Los molinos de rodillos ofrecen una molienda más precisa con menor riesgo de sobretrituración en comparación con los molinos de martillos. La molienda húmeda aumenta el rendimiento y evita el polvo. Los molinos más grandes, de más de 5 toneladas/hora de capacidad, se utilizan en las fábricas de cerveza industriales para soportar un alto rendimiento. Los molinos más pequeños, de 1 a 3 toneladas/hora, son adecuados para las cervecerías artesanales.
Los molinos de malta representan entre el 3 y el 6% de los costes totales de equipamiento de una fábrica de cerveza comercial. Comprar un molino robusto con rodillos ajustables proporciona flexibilidad para diferentes recetas de cerveza. Priorice la facilidad de limpieza y mantenimiento a la hora de elegir un molino.
Equipo de maceración
El macerado convierte los almidones de la malta en azúcares fermentables mezclando la molienda y el agua caliente. El recipiente de maceración mantiene una temperatura estable para la actividad enzimática.
Tabla 5: Tipos de sistemas de maceración
| Tipo | Descripción |
|---|---|
| Cuba de maceración | Cuba aislada de acero inoxidable con falso fondo |
| Mezclador de mosto | Agitador para mezclar la molienda y el agua |
| Cuba filtro | Cuba de maceración/clauterización combinada con falso fondo y sistema de rociado |
Tabla 6: Especificaciones del túnel de maceración
| Parámetro | Rango típico |
|---|---|
| Tamaño del lote | 5 – 600 hectolitros |
| Altura del túnel | 1,5 – 6 metros |
| Diámetro del túnel | 1 – 8 metros |
| Material | Acero inoxidable, cobre |
| Aislamiento | Espuma, revestimiento |
| Falso fondo | Placa inoxidable ranurada/perforada |
| Temperatura | 45°C – 78°C |
| Bombas de recirculación | 1 – 4 unidades |
Cuadro 7: Proveedores y precios de los sistemas de maceración
| Proveedor | Equipamiento | Precio |
|---|---|---|
| JVNW | 10HL Túnel de lavado | $15,000 – $25,000 |
| Ss Brewtech | 7bbl Mash Tun | $9,000 – $12,000 |
| Mecánica específica | Mezcladora 600HL | $150,000 – $220,000 |
| Paul Mueller | 10.000L Mashtun | $185,000 – $250,000 |
El tamaño óptimo de la cuba de maceración equilibra el volumen de producción, el número de lotes y la diversidad de cervezas. Las unidades más grandes, por encima de los 100 hectolitros, racionalizan un mayor volumen. Las cubas más pequeñas permiten más flexibilidad.
Los filtros de macerado integrados o las cubas filtro simplifican el proceso de filtración. Los agitadores y las bombas deben estar adaptados a la viscosidad del mosto. Los sistemas de maceración representan entre el 10% y el 15% del coste total de la cervecería.
Equipos de Lautering
La filtración separa el mosto dulce de los granos usados tras la maceración. Se trata de recircular el mosto y vaciarlo conservando los sólidos.
Cuadro 8: Equipo de filtrado
| Equipamiento | Descripción |
|---|---|
| Filtro de mosto | Tamiz y placas para filtración |
| Subvención | Recipiente colector intermedio |
| Rastrillos | Eliminación de atascos en el lecho de grano |
| Brazos de centrifugado | Agua pulverizada para extracción |
Cuadro 9: Especificaciones de Lautering
| Parámetro | Rango típico |
|---|---|
| Caudal | 10 – 60 hl/hora |
| Malla filtrante | Aberturas de 0,5 – 2,5 mm |
| Temperatura del agua de centrifugación | 75°C – 78°C |
| Tiempo total de rociado | 60 – 180 minutos |
| Eficacia de extracción típica | 75% – 85% |
Cuadro 10: Proveedores y precios de Lautering
| Proveedor | Equipamiento | Precio |
|---|---|---|
| Ziemann Holvrieka | Filtro de puré | $150,000 – $350,000 |
| Mecánica específica | Tanques de subvención | $8,000 – $15,000 |
| Grupo GEA | Canaletas de recogida de mosto | $4,000 – $10,000 |
| Pentair | Rastrillos internos | $3,000 – $6,000 |
Los filtros de maceración permiten un escurrido más rápido y una mayor eficacia de extracción que las cubas filtro tradicionales. Los sistemas completos de filtración añaden entre un 8% y un 15% al coste total de la inversión.
Maximice el rendimiento, la tasa de escurrimiento y la claridad del mosto optimizando el pH del espolvoreo, el diseño del rastrillo, los patrones de flujo y la profundidad del lecho de grano. La manipulación cuidadosa del grano preserva las rejillas filtrantes.
Equipo de cocción de mosto
La ebullición enérgica del mosto cumple múltiples objetivos antes de la fermentación:
- Esterilización
- Coagulación de proteínas
- Concentración por evaporación
- Isomerización de los ácidos alfa del lúpulo
- Reacciones de Maillard para el color y el sabor
Cuadro 11: Equipo de cocción del mosto
| Equipamiento | Descripción |
|---|---|
| Hervidor de cerveza | Hierve el mosto con calor y ventilación |
| Tanque de hidromasaje | Asienta los posos y el lúpulo |
| Calandria | Cámara de calefacción exterior |
| Intercambiador de calor | Enfriamiento rápido del mosto |
Tabla 12: Especificaciones del hervidor de cerveza
| Parámetro | Rango típico |
|---|---|
| Volumen | 10 – 600 hectolitros |
| Relación altura/diámetro | 1:1 – 1:2 |
| Potencia de calefacción | 300 – 1500 kW |
| Temperatura de ebullición | 96°C – 102°C |
| Duración de la ebullición | 60 – 120 minutos |
| Velocidad de evaporación | 5-10% por hora |
Cuadro 13: Proveedores y precios de la cocción del mosto
| Proveedor | Equipamiento | Precio |
|---|---|---|
| JVNW | Hervidor de cerveza de 50 hl | $120,000 – $180,000 |
| Ss Brewtech | 7 bbl Brew Kettle | $18,000 – $24,000 |
| Sistema Newlands | Hervidor de 600 hl | $350,000 – $600,000 |
| Equipos Hitech | Calandria | $60,000 – $120,000 |
Los hervidores con calefacción de calandria mantienen constante la temperatura del macerado. Las marmitas de mayor diámetro mejoran los índices de evaporación y el aprovechamiento del lúpulo. El equipo de ebullición representa el 15-25% de la inversión total de capital.
Optimice el flujo de calor, el espesor del material y el vigor de ebullición en función de los objetivos de producción. La cocción automatizada del mosto mejora notablemente la uniformidad de los lotes.
Equipos Whirlpool
Los recipientes de hidromasaje utilizan un giro centrífugo para separar las partículas de turbios, las proteínas coaguladas y los restos de lúpulo del mosto después de la ebullición.
Cuadro 14: Equipos Whirlpool
| Tipo | Descripción |
|---|---|
| Depósito de hidromasaje | Depósito cilíndrico con entrada tangencial |
| Rotor y accionamiento | Gira el mosto en el remolino |
| Deflectores | Estabilizan el vórtice y el patrón de flujo |
Tabla 15: Especificaciones de Whirlpool
| Parámetro | Rango típico |
|---|---|
| Diámetro del depósito | 1 – 5 metros |
| Altura del depósito | 1 – 3 metros |
| Tiempo de retención | 10 – 30 minutos |
| Velocidad de centrifugado | 1 – 5 RPM |
| Eliminación de turbios | 50 – 80% |
Cuadro 16: Proveedores y precios de Whirlpool
| Proveedor | Equipamiento | Precio |
|---|---|---|
| JVNW | 7bbl Whirlpool | $12,000 – $18,000 |
| Ss Brewtech | 3.5bbl Whirlpool | $4,500 – $6,000 |
| Mecánica específica | 200hl Whirlpool | $45,000 – $80,000 |
| Paul Mueller | Accionamiento del rotor | $4,000 – $7,000 |
Los whirlpools proporcionan un mosto claro y sin turbios con una inversión de capital mínima. Las cervecerías artesanales más pequeñas pueden utilizar un único recipiente para la ebullición y el whirlpooling. El diseño óptimo se centra en la compactación de los turbios durante periodos más cortos.
Equipos de refrigeración de mosto
Enfriar el mosto caliente rápidamente por debajo de la temperatura de fermentación es fundamental para maximizar la calidad de la cerveza y la eficiencia de la producción.
Cuadro 17: Equipo de refrigeración del mosto
| Tipo | Descripción |
|---|---|
| Intercambiador de calor de placas | Refrigeración compacta mediante placas conductoras |
| Intercambiador de calor de carcasa y tubos | Refrigeración en línea a través del haz de tubos |
| Enfriador de mosto | Unidad de refrigeración de un paso |
| Enfriadora de glicol | Sistema de refrigeración por refrigerante |
Tabla 18: Especificaciones del enfriador de mosto
| Parámetro | Rango típico |
|---|---|
| Medio refrigerante | Glicol, amoníaco, freón |
| Temperatura del refrigerante | -8°C a 2°C |
| Tiempo de enfriamiento | 15 – 60 minutos |
| Tasa de intercambio térmico | 500 – 5000 kW |
| Temperatura de salida del mosto | 12°C – 18°C |
Cuadro 19: Proveedores y precios del enfriamiento del mosto
| Proveedor | Equipamiento | Precio |
|---|---|---|
| JVNW | Intercambiador de calor de placas | $8,000 – $15,000 |
| Blichmann Ingeniería | Refrigerador Therminator | $3,500 – $4,500 |
| Sistemas de proceso de DME | Enfriador de glicol | $20,000 – $60,000 |
| Grupo GEA | Enfriador de mosto | $100,000 – $250,000 |
Los intercambiadores de calor de placas proporcionan una refrigeración rápida de un solo paso en unidades compactas. Las cervecerías más grandes utilizan una combinación de intercambiadores de placas y de carcasa y tubos. Presupuestar entre un 5 y un 15% del capital para equipos de refrigeración del mosto.
Al seleccionar el equipo, equilibre la velocidad de enfriamiento, el riesgo de oxidación del mosto y las necesidades de mantenimiento en función de la escala de producción. Los sensores automatizados ayudan a optimizar el uso del agua de refrigeración.
Equipo de fermentación
Los tanques de fermentación permiten que las levaduras conviertan los azúcares del mosto en alcohol, CO2 y compuestos aromáticos. El control de la temperatura, la agitación y los sistemas de manipulación de la levadura son fundamentales.
Cuadro 20: Equipos de fermentación
| Equipamiento | Descripción |
|---|---|
| Depósitos de fermentación | Recipientes a presión de acero inoxidable |
| Sistema de lanzamiento de levadura | Añadir levadura para iniciar la fermentación |
| Control de la temperatura | Camisas de refrigeración y unidades enfriadoras |
| Agitador | Mantiene la levadura en suspensión |
| Captura de CO2 | Recogida de CO2 de los tanques |
Tabla 21: Especificaciones del tanque de fermentación
| Parámetro | Rango típico |
|---|---|
| Volumen | 10 – 6000 hectolitros |
| Relación altura/diámetro | 2:1 – 3:1 |
| Sistema de refrigeración | Glicol, amoníaco, freón |
| Temperatura | 12°C – 22°C |
| Presión nominal | 1 – 2,5 bar |
| Densidad celular | 15 – 150 millones de células/ml |
| Tasa de levadura | 0,5 – 2 millones de células/ml/Plato |
Cuadro 22: Proveedores y precios de la fermentación
| Proveedor | Equipamiento | Precio |
|---|---|---|
| JVNW | 10hl UniTank | $15,000 – $22,000 |
| Ss Brewtech | Fermentador 7bbl | $15,000 – $22,000 |
| ABE | Fermentador Cerrado 600hl | $180,000 – $350,000 |
| Grupo GEA | Sistema de lanzamiento de levadura | $35,000 – $100,000 |
Los sistemas de fermentación altamente flexibles permiten múltiples variedades de cerveza. Los recipientes cerrados e higiénicos reducen el riesgo de contaminación. El encamisado y la refrigeración representan alrededor del 15% de los costes de capital.
Optimice la vitalidad de la levadura, la cinética de fermentación y la utilización del tanque mediante la aireación del mosto, los niveles de nutrientes, el cultivo de la levadura y las tasas de remontaje.
Equipo de maduración
Los tanques de maduración o acondicionamiento mejoran la claridad del sabor de la cerveza mediante un proceso de fermentación secundaria y clarificación.
Cuadro 23: Equipos de maduración
| Equipamiento | Descripción |
|---|---|
| UniTanks | Fermentación y maduración combinadas |
| Depósitos Brite | Depósitos presurizados para clarificación |
| Sistema de lupulización en seco | Adición de aroma de lúpulo |
| Filtración | Eliminación de levaduras y partículas de niebla |
Tabla 24: Especificaciones del tanque de maduración
| Parámetro | Rango típico |
|---|---|
| Volumen | 50 – 2000 hectolitros |
| Temperatura | -2°C – 4°C |
| Presión | 1 – 3 bar |
| Tiempo de residencia | 7 – 30 días |
| Velocidad de sedimentación de la levadura | 0,5 – 2 cm/día |
Tabla 25: Proveedores y precios de maduración
| Proveedor | Equipamiento | Precio |
|---|---|---|
| JVNW | 10hl UniTank | $12,000 – $18,000 |
| Ss Brewtech | 7bbl UniTank | $10,000 – $15,000 |
| Grupo GEA | Tanque horizontal | $70,000 – $200,000 |
| Alfa Laval | Separador centrífugo | $35,000 – $150,000 |
Los UniTanks agilizan las operaciones mediante la fermentación y maduración en un único recipiente. Los depósitos horizontales optimizan la claridad y la mano de obra. Presupuestar un 10-20% del capital para sistemas de acondicionamiento y clarificación.
Equilibre el tiempo de permanencia, las rampas de temperatura, la sedimentación de la levadura y la filtración para lograr la estabilidad, claridad y atributos de calidad deseados de la cerveza.
Equipos de filtración
La filtración estabiliza la conservación al eliminar levaduras, proteínas y taninos. Los filtros clarifican la cerveza para su envasado.
Tabla 26: Equipos de filtración de cerveza
| Tipo | Descripción |
|---|---|
| Filtro de placas y marcos | Láminas filtrantes comprimidas entre las placas |
| Filtro lenticular | Discos apilados dentro de una carcasa |
| Filtro de tambor rotativo | Tambor rotativo con tamiz de filtración |
| Separador centrífugo | Sedimentación en cámara cónica giratoria |
Tabla 27: Especificaciones de filtración
| Parámetro | Rango típico |
|---|---|
| Tamaño del filtro | 1 – 500 metros cuadrados |
| Grado de filtración | 0,5 – 10 micras |
| Caudal por filtro | 5 – 250 hl/hora |
| Sólidos en suspensión totales | 50 – 500 ppm |
| Reducción de la turbidez | 70 – 90% |
Tabla 28: Proveedores de filtración y precios
| Proveedor | Equipamiento | Precio |
|---|---|---|
| Grupo GEA | Filtro de placas | $35,000 – $120,000 |
| JVNW | Filtro DE | $4,000 – $8,000 |
| Alfa Laval | Centrifugadora | $35,000 – $150,000 |
| Pentair | Filtro lenticular | $80,000 – $250,000 |
Las combinaciones de filtración gruesa, fina y estéril proporcionan una clarificación rentable en función de los requisitos del producto. La filtración estéril prolonga la vida útil.