La refrigeración está presente en todo el proceso de elaboración de la cerveza. Las distintas fases de la elaboración tienen diferentes objetivos de refrigeración, medios y equipos. En general, se puede dividir en tres partes principales: enfriamiento del mosto, control de la temperatura de fermentación y enfriamiento de la cerveza clara para su maduración y almacenamiento.
Enfriamiento del mosto: el paso clave tras la ebullición
El mosto se mantiene a una temperatura elevada tras la ebullición. No puede introducirse directamente en los fermentadores, por lo que debe enfriarse rápidamente hasta alcanzar la temperatura de fermentación. Los intercambiadores de calor de placas son el equipo habitual en este caso, y entre ellos se incluyen los tipos de enfriamiento en una etapa y en dos etapas que ya has aprendido anteriormente.
En la refrigeración en dos etapas, el intercambio de calor se divide en dos secciones. En la primera sección, se utiliza agua corriente del grifo para el preenfriamiento, lo que permite reducir la temperatura del mosto caliente hasta un nivel intermedio. El agua del grifo absorbe calor y se calienta; esta agua caliente reciclada puede reutilizarse para el macerado o el lavado, lo que supone un gran ahorro de energía térmica. En la segunda sección, el refrigerante de glicol continúa enfriando el mosto hasta alcanzar la temperatura de fermentación deseada. Tras absorber el calor, el glicol vuelve al enfriador para ser enfriado de nuevo y recirculado. Esta solución ofrece una excelente recuperación de calor y una menor carga sobre las unidades de refrigeración, por lo que es ampliamente utilizada por cervecerías medianas y grandes.
En el enfriamiento de una sola etapa, el agua helada preenfriada intercambia calor con el mosto caliente en el intercambiador de calor de placas, completando todo el proceso de enfriamiento en una sola pasada. El agua calentada tras el intercambio de calor puede utilizarse directamente para el lavado. Presenta una estructura más sencilla, con menos tuberías y un mantenimiento más fácil, lo que la hace adecuada para la mayoría de las cervecerías artesanales pequeñas y medianas.
Es imprescindible enfriar rápidamente el mosto. Esto acorta el tiempo de permanencia a alta temperatura, reduce la oxidación del mosto y, junto con las cubas de remolino, permite separar los sedimentos calientes de los fríos.
Refrigeración y control de la temperatura del fermentador
Una vez que el mosto enfriado se trasvasa al fermentador, la levadura generará calor de forma continua durante la fermentación. Si no se elimina el calor de forma eficaz, la temperatura aumentará bruscamente, lo que estropeará el sabor de la cerveza y provocará una fermentación anómala.
Los fermentadores cónicos están equipados con camisas de glicol, que suelen dividirse en varias secciones independientes en el cilindro y el cono. La solución de glicol a baja temperatura actúa como medio de refrigeración y circula desde la unidad de refrigeración. Los sensores de temperatura situados en el interior del depósito envían datos en tiempo real al sistema de control, que ajusta automáticamente la válvula de flujo de glicol para lograr un control de temperatura por zonas.
La producción de calor alcanza su máximo nivel durante la fermentación vigorosa, por lo que la demanda de refrigeración es mayor. Se aplicarán puntos de consigna de temperatura más bajos para las fases posteriores de la fermentación y la reducción del diacetilo. En el caso de los fermentadores al aire libre, hay que tener en cuenta la carga térmica adicional procedente de la luz solar y las condiciones meteorológicas extremas. Se utilizan capas de aislamiento más gruesas para evitar las pérdidas de frío.
En la mayoría de los casos, el amoníaco no entra en contacto directo con el mosto. Los enfriadores de amoníaco solo enfrían el glicol, y este fluye hacia las camisas de los depósitos para realizar un intercambio de calor indirecto, lo que resulta más seguro y garantiza la higiene del proceso de elaboración de la cerveza.
Enfriamiento tras la fermentación: acondicionamiento, filtración y depósito de cerveza clara
Tras la fermentación primaria, la cerveza necesita un acondicionamiento y una maduración a baja temperatura. En condiciones de frío estables, la levadura y los sedimentos finos se depositan gradualmente, lo que hace que la cerveza adquiera mayor claridad. Los depósitos de cerveza clara y los depósitos de almacenamiento con camisa de refrigeración mantienen la baja temperatura necesaria para esta fase de acondicionamiento en frío.
Muchas fábricas de cerveza vuelven a enfriar la cerveza antes de la filtración. La baja temperatura favorece la precipitación de las impurezas, lo que mejora la eficacia de la filtración y da como resultado una cerveza más clara. Antes del embotellado, también se aplica un proceso de enfriamiento para mantener estable el dióxido de carbono en el interior de la cerveza y evitar una pérdida excesiva de CO₂.
Soporte técnico básico de refrigeración para todo el sistema
Todas las secciones de refrigeración utilizan unidades enfriadoras de glicol como fuente de frío. Basándose en el principio de refrigeración por compresión de vapor, la enfriadora enfría el refrigerante de glicol. El glicol refrigerado se distribuye a través de tuberías aisladas hacia los intercambiadores de calor de placas, las camisas de los fermentadores y las camisas de los tanques de clarificación. Tras absorber calor, el glicol calentado vuelve al enfriador para ser refrigerado de nuevo en un circuito cerrado.
Breve comparación de los medios de refrigeración más habituales
El agua del grifo solo se utiliza para el intercambio de calor previo y no permite mantener una temperatura baja para la fermentación. El agua con hielo se utiliza principalmente para el enfriamiento del mosto en una sola etapa. La solución de glicol es el refrigerante más utilizado en las fábricas de cerveza, ya que tiene un punto de congelación bajo. Funciona de forma fiable a temperaturas bajo cero y es perfecta para el control a largo plazo de la temperatura de los fermentadores.
Resumen sencillo del flujo de trabajo
Mosto caliente tras la ebullición → Intercambiador de calor de placas (intercambio de calor entre agua y glicol) → Enfriado a la temperatura de fermentación y trasladado a los fermentadores. Calor liberado durante la fermentación → El glicol de las camisas de los depósitos elimina el exceso de calor → Temperatura de fermentación estable. Fin de la fermentación → Enfriamiento mediante las camisas de los depósitos de almacenamiento para la maduración en frío y la sedimentación → Cerveza enfriada para su filtración y embotellado