Mejores datos para una mejor cerveza

PDF

Los cerveceros a menudo atribuirán su éxito a la pasión, la determinación y la innovación, pero una vez que una cerveza ha sido desarrollada y etiquetada, todo se trata de consistencia. El monitoreo de procesos, por lo tanto, tiene un papel clave que desempeñar. En el siguiente artículo, explicamos cómo los refractómetros en línea, ubicados estratégicamente en cada etapa del proceso de elaboración, permiten la optimización del proceso, ahorran energía, reducen el desperdicio, reducen los costos y ayudan a brindar cerveza de la mejor calidad..

Muestreo vs Monitoreo Continuo

Algunas cervecerías confían en el muestreo manual y el análisis de laboratorio, pero hay una serie de desventajas significativas con este enfoque, por lo que existe una tendencia inevitable hacia el monitoreo en línea y una mayor automatización.

El análisis de laboratorio es obviamente un componente esencial de la investigación y el desarrollo; proporcionando una idea de los efectos de diferentes materias primas o procesos en características como el sabor y el aroma. El análisis de laboratorio también juega un papel importante en el trabajo de investigación; ayudando a entender la química. Sin embargo, desde una perspectiva de producción, el muestreo y el análisis pueden tener un valor limitado debido al costo y la demora en que se incurre: cuando un resultado de laboratorio descubre un problema; un volumen significativo del producto puede haber pasado ya por la cervecería. De manera similar, las muestras representan una "instantánea" del proceso en un momento dado y, por lo tanto, no pueden respaldar el control de retroalimentación o proporcionar alarmas oportunas, y tienen menos capacidad para descubrir tendencias.

Tecnología de monitoreo

Los refractómetros sanitarios K-PATENTS® de Vaisala se pueden calibrar en Plato, Brix, Balling, gravedad o densidad, según la preferencia de la cervecería. Están disponibles con certificaciones sanitarias 3-A y EHEDG y están diseñados para resistir los procedimientos de limpieza y enjuague CIP/SIP.

Se han empleado varias tecnologías diferentes para monitorear varios aspectos del proceso de elaboración de la cerveza, pero algunos métodos, como la turbidez y la densidad, pueden experimentar errores de medición debido al ensuciamiento y la interferencia de las partículas suspendidas más grandes (especialmente en el macerado y el filtro de filtración) y por el burbujas y espuma que están presentes en la mayoría de las etapas. Por lo tanto, se prefiere el monitoreo del índice de refracción, y la ventaja clave de los refractómetros de Vaisala es que brindan mediciones precisas en cada etapa del proceso de elaboración de la cerveza sin sufrir estas interferencias.

Otra ventaja de los refractómetros es su velocidad de respuesta, que es una ventaja particular en la línea de envasado/llenado y el proceso CIP; esto se analizará más adelante.

Las mediciones del índice de refracción (IR) se basan en el ángulo de refracción de la luz en el medio del proceso, utilizando una fuente de luz LED. Un sensor detecta continuamente el ángulo crítico en el que comienza la reflexión total de la luz, y la concentración de sólidos disueltos se calcula teniendo en cuenta las condiciones de proceso predefinidas. Por lo tanto, los refractómetros sanitarios de Vaisala se suministran calibrados de fábrica para cumplir con los requisitos de la cervecería específica y se implementan en la mayoría de las etapas del proceso de elaboración, algunas de las cuales se describen a continuación.

Maceración 

Por lo general, la maceración se lleva a cabo en un tun, que es un recipiente de elaboración de cerveza aislado con un fondo falso. La malta se sumerge en agua caliente que activa las enzimas que hacen que el almidón de la malta se descomponga y libere azúcares simples, produciendo mosto.

La maceración es un paso crucial porque determina la estructura final de la cerveza, por lo que es importante mantener una producción de mosto consistente. El refractómetro se utiliza para medir la concentración de la masa en agua en la tubería de salida.

El proceso por el cual los granos se separan del mosto se conoce como filtración, que a menudo se lleva a cabo en una cámara separada conocida como cuba de filtración.

Lauterización
El agua de aspersión enjuaga los granos dentro de la cuba de filtrado para completar la extracción de azúcares, produciendo un mosto claro con una concentración que disminuye gradualmente durante el enjuague. El refractómetro mide continuamente esta concentración, lo que permite detectar el punto de cierre adecuado para el aclarado, lo que evita el uso excesivo de agua y ahorra energía. 

Mosto en ebullición

Una vez que se ha separado el mosto dulce, se pasteuriza en una caldera de mosto o en una tetera, y esta es la etapa en la que se pueden agregar lúpulos y otros aromas. La ebullición del mosto finaliza la actividad enzimática, conserva las proteínas positivas para la espuma, evapora los volátiles de sabor no deseados y ayuda a formar compuestos de sabor y aroma deseables. También lleva la infusión a la fuerza o gravedad adecuada, por lo que esta es una etapa extremadamente importante en el proceso de elaboración de la cerveza.

El refractómetro se instala directamente en la caldera de mosto y proporciona mediciones continuas de la fuerza/gravedad del mosto para que el cervecero pueda determinar exactamente cuándo el mosto ha alcanzado la fuerza requerida. Esto mejora la calidad y la consistencia de la cerveza al mismo tiempo que ayuda a optimizar el tiempo de preparación y el consumo de energía.

Remolino
Después de hervir, el mosto se transfiere a un remolino, donde las partículas sólidas (restos de lúpulo y proteínas coaguladas) se separan del mosto amargo. El remolino hace que las partículas residuales se coagulen y se asienten fuera del líquido como un lodo conocido como turbio, que se elimina parcialmente del fondo del hervidor. Es importante que los sólidos se eliminen rápida y eficazmente para producir un mosto claro y amargo para transferir a la siguiente etapa, por lo que se puede instalar un refractómetro antes y/o después del remolino.

Image

Enfriamiento

Una vez que se completa la ebullición, el mosto se enfría mediante un intercambiador de calor que recupera parte de la energía utilizada para hervir el mosto. Se pueden instalar refractómetros en la salida del enfriador como medida de control de calidad; asegurando que el mosto amargo contenga el nivel correcto de sólidos disueltos antes de la fermentación. Alternativamente, o adicionalmente, se puede realizar una medición posterior a la caldera y previa al hidromasaje, para evitar la posibilidad de procesar mosto amargo que no cumpla con la especificación requerida.

Fermentación
Durante el proceso de fermentación, la levadura convierte los azúcares y los aminoácidos del mosto en dióxido de carbono y alcohol. La gravedad del líquido en fermentación se mide como la gravedad específica o densidad relativa en comparación con el agua. En la industria cervecera, esto se mide principalmente en la escala Plato, que es muy similar a la escala Brix utilizada por la industria del vino.

La levadura gastada se acumula en el fondo del tanque de fermentación y se elimina regularmente, lo que ayuda a clarificar la cerveza.

La densidad del mosto varía según el contenido de azúcar, por lo que las lecturas de densidad disminuyen a medida que avanza la fermentación. El porcentaje de alcohol se puede calcular a partir de la diferencia entre el peso original del mosto y el peso específico actual. Por lo tanto, los refractómetros pueden seguir de cerca el proceso de fermentación; proporcionando a los cerveceros información en tiempo real sobre el proceso y permitiéndoles determinar con precisión cuándo se completa la fermentación.

Filtración y maduración
La maduración incluye todas las transformaciones entre el final de la fermentación primaria y la eliminación de la levadura de la cerveza. Después de la fermentación, la cerveza se deja reposar, de modo que cualquier resto de levadura gastada pueda asentarse. Sin embargo, a menudo se aplican varias técnicas de filtración para aclarar aún más la cerveza. Esta es la última oportunidad para afectar el perfil de calidad de la cerveza: sabor, amargor, estabilidad del olor y la espuma, claridad, color, contenido de alcohol y gas. Todo lo cual varía según los requisitos de la marca, por lo que los refractómetros pueden cumplir un papel vital en el control de calidad.

Llenado y CIP
Cuando la cerveza está lista para su distribución, se envasa en botellas, latas, toneles y barriles que deben estar limpios y desinfectados. Además, las superficies internas de tuberías, recipientes, tanques y equipos de empaque deben limpiarse entre lotes y entre diferentes productos. Conocido como Clean in Place (CIP), protege los productos cerveceros de la contaminación microbiológica y química. En las grandes cervecerías modernas, los procesos de limpieza son complejos, por lo que la automatización se utiliza con frecuencia para mejorar la velocidad y la eficiencia y reducir los costos.

En la línea de llenado, el refractómetro detecta instantáneamente las interfaces de limpieza de producto a producto y de producto a CIP, lo que permite un cambio eficiente entre productos o lotes. La señal de salida del refractómetro también se puede utilizar para monitorear el control de calidad y garantizar la selección correcta del producto al empaque. La velocidad de respuesta del refractómetro significa que las interfaces (entre producto/productos químicos de limpieza/agua) se pueden detectar muy rápidamente, lo que evita el desperdicio y asegura que no se produzca contaminación del producto.

El monitoreo continuo de los procesos de empaque y CIP con los refractómetros de Vaisala, por lo tanto, permite la automatización, reduce el desperdicio y reduce los costos y el uso de energía.

¿Por qué usar refractómetros en toda la cervecería?
A diferencia de otros métodos, las principales ventajas de los refractómetros de Vaisala son que brindan una mayor comprensión de cada etapa del proceso de elaboración de la cerveza; no se ven afectados por partículas en suspensión, burbujas o color, y con la opción de lavado automático del prisma con vapor o agua caliente a alta presión, no se ven afectados por incrustaciones o incrustaciones.

Cada refractómetro de Vaisala está calibrado de fábrica para el rango de medición completo (p. ej., 0-100 grados Plato), lo que significa que pueden intercambiarse libremente entre ubicaciones de instalación sin cambios de parámetros. Además, los refractómetros de Vaisala no requieren recalibración ni mantenimiento de rutina.

En resumen, ciertamente es cierto que el éxito de la elaboración de cerveza se basa en la pasión, la determinación y la innovación, pero, con la ayuda de la refractometría, los cerveceros pueden optimizar sus procesos, reducir los desechos, disminuir el consumo de energía y estar seguros de que seguirán produciendo de manera consistente. cerveza de buena calidad.