La siguiente generación de filtración del macerado

En las cervecerías, el filtro de templa(abre un enlace externo en una pestaña nueva) es la segunda opción de separación de sólidos y líquido después de la cuba-filtro. Se estima que entre el 30 y el 40 por ciento del volumen de cerveza en todo el mundo es producido de esta manera, porque la tecnología tiene una serie de ventajas convincentes; sobre todo para los países del mundo que no producen cerveza según la ley de pureza alemana. 

Una ventaja importante: un filtro de templa permite el uso de materias primas diferentes a las variedades clásicas de malta. Esto significa que también variedades de cereales locales, como el sorgo, una variedad muy popular en los países africanos, se pueden procesar en porcentajes de carga mayores.

Además, permite alcanzar un mayor rendimiento combinado al mismo tiempo con una alta concentración del mosto original, lo que hace que sea especialmente atractivo para el proceso de elaboración High-Gravity. En total, esto se traduce en una reducción del consumo de energía primaria y de agua y, por lo tanto, encaja perfectamente en los esfuerzos actuales de diseñar plantas eficientes en términos energéticos y de uso de recursos y, por lo tanto, en última instancia, sostenibles.

Desarrollo del nuevo diseño de las placas

Steinecker también es consciente del gran potencial de la filtración de macerado con un filtro de templa. Por esta razón, el especialista en tecnología cervecera inició una serie exhaustiva de pruebas en su Centro Tecnológico. Basándose en los numerosos resultados y en un análisis estadístico de estos datos, se desarrolló un nuevo diseño para las placas del filtro de templa ampliamente probadas, y además de las ventajas mencionadas arriba, se logró un aumento del rendimiento y una reducción del tamaño del filtro.

Después de las pruebas exitosas en el Centro Tecnológico de Steinecker(abre un enlace externo en una pestaña nueva), se está planeando ahora la instalación de un filtro piloto a escala industrial con el fin de validar los resultados del Centro Tecnológico.

En detalle: ensayos en el Centro Tecnológico de Steinecker

Los requisitos previos

Para garantizar un proceso de filtración y de riego satisfactorio, deben cumplirse varios requisitos técnicos del proceso. Para ello, se deben lograr una serie de homogeneidades que se pueden controlar influenciando las condiciones reotécnicas: por un lado, todas las cámaras se deben llenar uniformemente con la misma masa de materia sólida. Por otro lado, se debe formar una torta de bagazo que, debido a su altura de torta homogénea, presente una resistencia uniforme en todos los puntos. Esta resistencia se logra no solo por la altura de la torta, sino también por la composición de las partículas, lo que significa que se requiere una distribución por tamaño de las partículas uniforme en toda la superficie del filtro.

Sobre la base de estas consideraciones, Steinecker(abre un enlace externo en una pestaña nueva) preparó un esquema de análisis y realizó pruebas en su Centro Tecnológico interno. Estas se realizaron inicialmente con 100 por ciento malta pilsner, y a continuación se realizaron cocciones de prueba con trigo, arroz, maíz y sorgo en diferentes proporciones de carga y dosis de enzimas.

Los resultados

Basados en estas pruebas del Centro Tecnológico, Steinecker finalmente desarrolló el diseño final para el rediseño de su filtro de templa(abre un enlace externo en una pestaña nueva), especialmente las placas de membrana. A continuación se describen los resultados más importantes:

• Mayor rendimiento: Se ha comprobado que la cantidad ideal de carga es una masa de 36 kilogramos por metro cuadrado del equivalente de malta (en comparación con la carga hasta ahora usada de 30 kilogramos por metro cuadrado). Esto es posible gracias a una mayor profundidad de la cámara de 50 milímetros. Estas cámaras rediseñadas también se pueden instalar posteriormente en filtros de templa Steinecker existentes, lo que permite un aumento posterior del rendimiento del 20 por ciento, y esto con el mismo tamaño de instalación
• Menor tamaño: Si la superficie de instalación es el aspecto primario y no el aumento del rendimiento, el paquete de placas más corto también es más conveniente: manteniendo el mismo rendimiento, el filtro de templa se puede construir hasta 2,6 metros más corto.
• Flexibilidad en cuanto al proceso de filtración: Los estudios han demostrado que, para la mayoría de las materias primas, la filtración por una cara es el método más adecuado. Sin embargo, para algunas materias primas, la filtración por ambas caras también puede ser útil, lo que aceleraría significativamente el proceso total.
• Tiempos de proceso cortos: En las pruebas, se lograron tiempos de proceso que permiten hacer hasta 14 cocciones por día. El tiempo de ocupación para una cocción bajo condiciones de recepción (100 por ciento malta pilsner, 22 grados Plato del mosto previo) fue de 84 minutos, sin evacuación del bagazo. Este tiempo de proceso también se espera alcanzar a gran escala. El tiempo de proceso se prolonga en caso de una mayor concentración del mosto original.
• Excelentes parámetros tecnológicos: Durante el tiempo de proceso mencionado, las pruebas para el extracto lavable alcanzaron de forma fiable un contenido menor a 3,5 grados Plato (en relación con la materia seca de bagazo), que según MEBAK (Central European Brewing Technlogy Analysis Commission) cumple los requisitos para esta cantidad objetivo.

En los ensayos, también se procesaron concentraciones de mosto previo de hasta 24 grados Plato. Los valores de turbidez, determinados mediante el método de cono de Imhoff, estaban en el rango de menos de 5 mililitros por 1.000 mililitros.

Las tortas de bagazo se pudieron secar hasta una humedad del 64 por ciento. El factor decisivo aquí, sin embargo, es la duración del último proceso, el llamado “Emptying” o vaciado. Dentro del marco de un tiempo de proceso regular, la humedad promedio fue de 70 a 74 por ciento.

• Descarga completa de la torta:  En las más de 100 pruebas realizadas, todas las tortas de bagazo se pudieron descargar de las telas filtrantes sin muchos residuos. Incluso cuando se reutilizó el turbio caliente, no se encontraron residuos sobre la tela filtrante.

A través del canal de macerado (1) externo se llenan las cámaras del filtro con el macerado. Así se cumplen los requisitos para un almacenamiento de bajo oxígeno del producto. El posicionamiento del canal fuera de las placas tiene dos ventajas: por un lado, la superficie filtrante disponible es mayor y, por otro lado, no hay elementos que tengan una influencia reológica sobre la superficie filtrante, lo que facilita el lavado homogéneo de la torta de bagazo.

El canal de transferencia del macerado hacia la parte trasera (2) permite que el filtro de templa pueda ser llenado desde adelante y desde atrás, como hasta ahora. Esto es importante para lograr un nivel de llenado uniforme en las cámaras. Si uno de los dos canales de carga principales inferiores está atascado, se puede utilizar el denominado canal de equilibrio (3) para garantizar que todas las cámaras sean llenadas igualmente con la materia sólida. La descarga del mosto es realizada de manera convencional a través de los canales de mosto superior (4) e inferior (5).

Para el proceso de lavado hay disponibles también dos canales (6, 7) de suministro del agua de riego. A través de los orificios de la entrada de agua (8), el agua de riego es llevada a la superficie de hoyuelos de la membrana, desde donde pasa el agua a la torta de bagazo durante el proceso de lavado. Del mismo modo, el mosto es descargado a través de los orificios de la placa del filtro (9). Los canales del agua de riego tienen también una segunda función opcional: porque en el caso de algunas materias primas, el nuevo diseño de placa permite realizar una filtración por ambas caras, como descrito anteriormente. En este caso, los canales del agua de riego pueden ser usados como canales adicionales para la descarga del mosto.

Además, también se adaptó el tipo de tela filtrante: a partir de ahora, se utilizarán telas colgantes con un borde de sellado cosido. El borde de sellado consta de una lona PVC para uso alimentario. Con estas telas colgantes, las suciedades que hayan pasado a través de la tela filtrante se pueden eliminar de manera rápida y sin acumulación a través de la abertura movible en el reverso de la placa.