APLICACIÓN:

En este trabajo se presenta el proceso cervecero de Bavaria, pero enfocándose a las etapas que implican: almacenamiento, transporte, molienda y filtración de partículas sólidas.

Dicho proceso se basa en dos etapas fundamentales:

Procesamiento de la malta. Producción de cerveza.

En la cervecería de Bavaria ubicada en Tibasosa Boyacá, solo se realiza la segunda etapa, las principales materias primas para la producción de la cerveza que utiliza esta cervecería son la malta, el arroz, el lúpulo, y el 75% de agua. Dependiendo del producto deseado cambia la cantidad de estos tres, en algunos casos se remplaza la malta por adjuntos cerveceros para minimizar costos, y algunos aditivos como lo son el jarabe de maíz, el jarabe de caramelo Y levadura, dan algunas propiedades al producto específico deseado.

Almacenamiento de materia prima

Malta: Aunque no se presente el proceso maltero, este también implica manipular sólidos en el almacenamiento de la cebada en silos y la tostación de la misma que implica un secado para eliminar humedad.

Para los sistemas de transporte de la malta hasta la cervecería, deben utilizarse sacos que en su interior tengan un recubrimiento de polietileno para evitar la humedad. Haciéndolo un proceso costoso.

El transporte a granel, en camiones acondicionados. Si en la planta se realizaran los dos procesos, el transporte es solo neumático. En esta planta debido a que no realizan el proceso maltero, la malta es traída de la cervecería de Tocancipa, se realiza el transporte mecánico y neumático.

La malta se recibe, se pesa y se lleva a 4 silos con capacidad de almacenamiento de 750 toneladas cdu, dichos silos deben estar a unas condiciones de temperatura y humedad adecuada para no estropear la malta.

La malta Se saca de los silos llevándose a tolvas de almacenamiento diario y luego a la limpiadora para ser molida.

Para ser limpiada se utilizan tamices, el primero debe ser un tamiz con perforaciones grandes para las impurezas de gran tamaño (piedras, cabuya, espiga, objetos metálicos) y luego un tamiz más fino denominado tamiz de arena para separar las impurezas finas (granos diferentes a la malta, polvo, raicilla).

El tamiz más grueso se ubica a la entrada de la limpiadora, la que es de movimiento rotatorio, además está conectada con un aspirador acoplado al ventilador extractor y la malta después de pasar por el tamiz más fino, cae por un ducto hacia una tolva. Es importante decir que el aire que sale con polvo por la parte superior de la limpiadora también debe ser filtrado para evitar daños ambientales, y debe utilizarse un separador por succión.

Arroz: En el proceso también se utiliza arroz como adjunto, el cual también es transportado y almacenado como la malta, su transporte es en bultos de 0.05 toneladas y almacenado en 3 silos con capacidad de almacenamiento de 250 toneladas cdu, el arroz y junto con la malta se van por cintas transportadoras a la zona de molienda.

Lúpulo: es fundamental en casi todos los procesos cerveceros y se obtiene a partir de una planta llamada Humulos lúpulos. El lúpulo es el responsable del sabor amargo en la cerveza. En el caso de Babaría en lúpulo es importado de: USA, Canadá y Francia debido que estos paices tienen estaciones producen el lúpulo en el verano aumentando la lumina responsable del amargor de la cerveza.

El lúpulo es transportado en bolsas de folio compuesto (con una capa de aluminio como barrera contra la difusión) y almacenados en un lugar fresco a temperaturas entre 0 - 5°C, para su consumo dentro de 3 años a partir de la fecha de producción.

La molienda

es la parte del proceso en el cual se muele la malta con agua. Además de esto se adicionan aditivos como algunos azucares y proteínas dependiendo de la identidad de la marca, en la parte final se agrega el lúpulo que es también otra materia prima para obtener el mosto cervecero.

El arroz y la malta van por bandas trasportadoras que están cubiertas en ausencia de oxígeno y no permiten que los granos se contaminen antes de ser molidos. La malta se muele con agua para poder extraer mejor sus componentes, esta extracción de llama maceración o proceso de masas.

Mientras más fino se muela, mayor será la extracción, la malta debe ser molida de la forma en que las cascaras se rompan lo menos posible para evitar que se formen afrechos (Cascarillas de la malta resultantes de la etapa de filtración) y dificultar así la filtración.

No debe molerse con mucha anticipación porque la malta es higroscópica y en consecuencia pueden acidificarse las harinas. El grado de molido de la malta tiene gran influencia en las operaciones de la cocina; a mayor finura del molido, mayor acción enzimática y las transformaciones se presentan más fácilmente produciéndose más maltosa. A mayor finura, mayor será la extracción.

La molienda utilizada es el en esta planta es la molienda húmeda, construida totalmente en acero inoxidable, se compone de dos partes principales: una tolva para la malta y el molino en sí, tiene una capacidad de 13 kg/h, el molino está conformado por dos tubos estriados, cada uno capas de moler 7500 kg, obteniendo partículas de 0.432 mm.

Por encima de la tolva, están instaladas: la limpiadora de malta y la báscula. En la parte superior de la tolva y en su interior, está instalado un sistema de riego, que permite la entrada de agua para el remojo de la malta en la primera fase de trabajo.

En la parte alta del molino y situado directamente debajo de la tolva para malta, está instalado un rodillo de alimentación, para regular la caída de la malta uniformemente durante todo el

tiempo que dura la molienda. Inmediatamente por debajo de éste, están instalados los dos rodillos estriados, los cuales efectúan la molienda.

En la parte baja del molino, se encuentra la bomba para el agua y la mezcla, la cual se utiliza para recirculación del agua o para el bombeo de la masa a las ollas de crudos o mezclas.

Entre los rodillos estriados y la parte inferior del molino, existe la zona de homogenización en la cual, durante la molienda, se añade más agua para facilitar el bombeo de la mezcla.

Cocimiento:

La malta molida y el arroz pasan a la sala de cocimientos para llevar a cabo la elaboración del mosto cervecero.

En las cocinas se fija el tipo de cerveza. La elaboración del mosto en cocinas tiene tres etapas:

Maceración, filtración y cocción .

Maceración: La maceración se realiza con el fin de obtener de la malta molida o de una mezcla de malta y adjuntos (arroz) la mayor cantidad posible de extracto con las mejores cualidades para producir cerveza. . En ella se extrae de las materias primas

los compuestos solubles, así como los que se solubilizan por acción enzimática.

La cantidad de agua usada, que determina la concentración en la masa, no sólo es importante para el trabajo enzimático sino que también lo es para la filtración del mosto. Si la masa es muy diluida se presentará deficiente trabajo enzimático. Si es muy concentrada, habrá dificultad para la filtración porque el mosto será muy viscoso.

La concentración ideal del mosto resultante es de 16-18% (Grados Plato), el proceso de maceración que se lleva a cabo en esta planta es el doble masa, se realiza en dos ollas diferentes: una de crudos a la cual se agregan el agua tratada, el arroz, adjuntos cerveceros y el 10-20% de malta con relación al peso de los crudos, a una temperatura de 80ºC por un tiempo de 1 ½ hora.

La otra es la olla de mezcla, a la cual se agregan inicialmente el agua tratada y la malta. Después de un tiempo en condiciones apropiadas se le agrega la masa licuificada proveniente de la olla de crudos manteniendo la olla de mezcla a una temperatura de 90ºC por un periodo de 1 ½ hora.

Olla crudos: es verticale de forma cilíndrica y fondo redondeado, están construida de acero inoxidable. La calefacción se hace con vapor saturado seco proveniente del rio chicamocha (30-50 psi) por medio de camisas o serpentines. Se hace ebullición a presión, generalmente se hace a 0.5 atmósferas manométricas, tiene una capacidad de almacenamiento de 1000 hectolitros.

Olla de mezclas: está construida en acero inoxidable, recubierta con fibra de vidrio. La calefacción se da por camisas o serpentines. Debe estar equipada con un agitador que proporcione una mezcla rápida y uniforme, con la acción más suave posible para evitar daño en las cáscaras de la malta, lo cual afectaría la porosidad del lecho filtrante, incrementando el tiempo de filtración, una capacidad de almacenamiento de 1000 hectolitros.

Bomba de masas: Se usa para la transferencia de la masa entre las ollas de crudos y la olla de mezcla, y entre ésta y la olla de filtración. Esta transferencia debe ser lo más suave posible para evitar rotura de las cáscaras de la malta, por lo cual se debe usar bombas de baja cabeza, de baja velocidad y de impulso abierto.

El motor es de velocidad graduable por medio de un reóstato, las tuberías que se utilizan son de acero inoxidable y su diámetro depende de la capacidad del equipo. Tiene un distribuidor que permite seleccionar el sitio donde se va a bombear la masa.

filtración.

En este proceso se obtiene el subproducto. Se realiza en una olla de filtración convencional. En esta parte el mosto se filtra con una especie de colador, echo en rejillas de acero inoxidable, y se separa del afrecho, que es el salvado proveniente de la molienda de la malta, este no sirve para el proceso cervecero. Pero Bavaria S.A se lo vende a otras compañías, por ejemplo compañías para alimento de animales de granja.

Esta separación en principalmente un proceso mecánico el cual debe tener una alta eficiencia para cumplir los siguientes objetivos:

Obtención del mosto brillante y libre de sedimentos, pues si se llevan materias insolubles a la olla de cocción del mosto, estas influirán desfavorablemente en la calidad de la cerveza resultante.

Reducción de las pérdidas de extracto sin afectar la calidad del mosto. Obtención de la mayor cantidad posible de mosto por día.

Ahora bien, sin importar que proceso se utilice, esta filtración se debe hacer en dos etapas

Separación del primer mosto (primera filtración). Lavado de los afrechos con agua para retirar el mosto embebido dentro de ellos

(segunda filtración).

Enseguida se muestran algunos de los factores que pueden permitir una óptima filtración y así la obtención de un mosto brillante que es lo deseado por Bavaria S.A

Molido no muy fino, tanto en la malta como en los triturados. Maltas bien modificadas. Adecuada degradación de las proteínas. Conversión completa de la masa. Temperatura de la masa en filtración de 76ºC y del agua para segunda filtración 76-

78ºC. Concentración adecuada del mosto. El volumen del cocimiento debe estar de acuerdo con la capacidad de la olla para

obtener una capa de afrechos de 30-40 cm. Los equipos deben ser operados correctamente.

Olla de filtración convencional: es combinación de olla de filtración y olla de masas. Donde se riega agua para lavar los afrechos y obtener el mosto que estos contienen, construida en acero inoxidable con una capacidad de 1000 hectolitros.

También tiene un Termógrafo; entrada de agua caliente y fría; tubos de nivel para controlar la velocidad de filtración, tiene un l falso fondo que está formado por varios segmentos removibles, construidos en láminas de acero inoxidable que tiene ranuras cuyo ancho varía entre y 0.5 y 0.7 mm. Ubicadas sobre el fondo del verdadero por

medio de soportes, espaciados 20-40 cm dejando un espacio de 1 a 1.5 pulgadas entre el falso fondo y el fondo verdadero.

De igual manera contiene cuchillas para una óptima filtración. Están provistas de aletas laterales inclinadas hacia adelante 5% con las cuales los afrechos son levantados ligeramente cuando se cortan, el cuello de ganso se eleva hasta la altura del falso fondo con el fin de evitar la liberación de los gases que obstruyen la filtración.

Cocción

La cocción del mosto es otra etapa en el proceso de elaboración que influye decididamente sobre la calidad de la cerveza; su importancia se deriva principalmente del hecho de que en esta etapa se efectúa el lupulado. Tiene una duración de 90 minutos.

Esta etapa tiene dos propósitos principales:

a. Estabilización del mosto por:

Inactivación de enzimas.

Destrucción de microorganismos (esterilización).

Coagulación de sustancias nitrogenadas complejas que pueden causar turbidez.

b. Extracción o solubilización de las sustancias amargas o valiosas en los lúpulos

El lúpulo se ingresa a un dosificador ne el que se diluye con una parte del liquido y luego se recircula a la olla de cocción

Olla para cocción del mosto: Hecha de cobre, acero común y acero inoxidable. La capacidad e la olla es de 1000 hectolitos. Opera a una temperatura de 100 ºc

Sedimentación.

Se requiere separar:

residuos que puedan tapar el enfriador o causar incrustaciones que le restarían eficiencia.

Si se fermenta el mosto sin ser previamente sometido a sedimentación, afecta adversamente el sabor: amargo áspero, aroma y sabor extraño.

El mosto con rompimientos en caliente da lugar a fermentaciones anormales. Se causa degeneración en la levadura.

Si no se retira el rompimiento en caliente, resultan cervezas con mayor color porque el rompimiento contiene sustancias colorantes.

La sedimentación ocurre en un Tanque de sedimentacion whirpool. El tanque tiene los siguientes fundamentos:

Almacenamiento del mosto, mientras se efectúa el enfriamiento. Sedimentación del rompimiento en caliente, el cual debe separarse del mosto antes de

que llegue éste a fermentación, pues influye adversamente sobre la calidad del mismo, y especialmente sobre la levadura y la fermentación.

El mosto se introduce a un tanque cilíndrico con fondo plano, aproximadamente 1/3 de la altura del tanque por una boquilla que tiene orientación tangencial con relación al cuerpo del tanque. Al entrar el mosto, se forma un remolino y al terminar el bombeo la velocidad disminuye y el

"rompimiento" se deposita en el fondo del tanque hacia el centro, el afrecho, (por acción de la fuerza centrípeta), formando un cúmulo de sedimento.

Se deja un tiempo de reposo y luego el mosto se envía a enfriadores, las pérdidas del mosto son mínimas. Aquí sale 950 hectolitros de mosto.

Enfriamiento del Mosto.

Aquí se busca disminuir la temperatura del mosto para agregar la levadura e iniciar la fermentación. Generalmente el mosto se enfría desde 90ºC. hasta 10ºC.

Se utiliza Los enfriadores paraflow, son equipos que constan de placas hechas en acero inoxidable colocadas dentro de una cabeza fija y una móvil, el mosto fluye entre cada tercer par de placas en forma intercalada con el medio refrigerante (agua a temperatura ambiente que circula aproximadamente). Las placas tienen empaquetaduras de caucho que les sirven como cierre hermético entre ellas; por estos empaques se impide la entrada de refrigerante a un par de placas y permitir el paso de mosto o viceversa.

Fermentación y maduracion

El mosto frío y aireado, se encuentra con las condiciones requeridas para la inyección de levadura y la iniciación de la fermentación.

Se emplea la fermentación de fondo, en la que se agrega al mosto frío, la levadura en una cantidad calculada. La cantidad de levadura previamente determinada se diluye en el mismo mosto y luego se inyecta a la línea de mosto frío durante el enfriamiento.

El mosto con la levadura va a un tanque de agregación, en el cual se efectúa la iniciación de la fermentación. Luego se pasa el mosto de fermentación incipiente al tanque de fermentación la levadura produce el gras carbonico. Este proceso ocurre a contrapresión

La maduración tiene por objeto:

Acumulación o almacenamiento de cerveza. Dejar sedimentar naturalmente la materia amorfa y la levadura que aún tiene la

cerveza. Refinación del sabor por eliminación de las sustancias que causan el sabor verde.

(Compuestos de azufre volátiles). Separación por precipitación de los compuestos que se forman al ser enfriada la

cerveza. Se evita que la cerveza se enturbie al ser enfriada después de haber sido filtrada.

Completar la atenuación límite, si no ha sido alcanzada en la fermentación La temperatura de la cerveza en la maduración está entre -2 y 0ºC

Unitanques: son los tanques, en los cuales se lleva a cabo la fermentación y la maduración en el mismo lugar. No requieren de cavas, su enfriamiento se realiza en la parte superior por una camisa, formando una corriente hacia abajo, en los lados y por el centro hacia arriba. Existen en esta planta 22 tanques y el proceso de fermentacion y maduración se lleva a cabo enn 9 dias

Filtración final

Después de la maduración, la cerveza posee todas las cualidades organolépticas deseables pero aún tiene apariencia ligeramente turbia. Esta turbiedad debe removerse para obtener un producto brillante, llamativo a la vista, estable y sin remover sustancias que son deseables para las características organolépticas y para la espuma de la cerveza.

En la filtración de la cerveza, debe tenerse en cuenta los siguientes factores:

Influencia de las instalaciones sobre el sabor y la estabilidad de la cerveza; puede presentarse oxidación, remoción de sustancias deseables.

Posibilidad de contaminación biológica, ya sea por masa o por tierras diatomáceas La filtración debe ser hermética. La cerveza debe salir brillante. Costo del filtro y del medio filtrante; consumos de energía eléctrica, vapor, agua y

trabajo necesario para operarlo. Contaminación ambiental. Capacidad de filtración, de acuerdo con la capacidad de embotellado y en general de la

cervecería.

La filtración ocurre por tierras diatomáceas, El elemento principal de los filtros de tierra es un marco cubierto con malla fina de 0.005" de abertura por ambos lados. Entre las dos mallas va otra más amplia y más fuerte que le da una estructura rígida al marco y a las mallas que lo cubren. El marco tiene en la parte inferior una salida que se acopla a un tubo colector. Los filtros tienen un número determinado de mallas que están encerradas herméticamente en un cilindro. Se prepara una suspensión espesa en agua o cerveza, la llaman ayuda filtrante o filter aid, en un tanque de alimentación (feeder). Se circula parte de esta suspensión por el filtro hasta que se forme en la malla una capa de tierra de aproximadamente 1.0 mm de espesor, se llama pre coat. Después lleva al filtro la cerveza sin filtrar y se va inyectando tierra en forma continua a medida que va pasando la cerveza.

Inicialmente la cerveza sale turbia, entonces se recircula con un circuito que abarca el feeder hasta que la cerveza salga brillante. La tierra inyectada continuamente a la cerveza se va depositando sobre el precoat o capa inicial renovando el lecho filtrante.

La filtración por diatomáceas es principalmente un fenómeno de adsorción y en parte por tamizado.