El enfriamiento del mosto es un proceso clave que une la maceración y la fermentación. La velocidad de enfriamiento determina directamente la calidad de cada lote de cerveza. Muchos cerveceros subestiman este paso. La levadura de cerveza solo puede fermentar a baja temperatura. Tras la separación en el whirlpool, el mosto caliente debe enfriarse hasta la temperatura de fermentación deseada antes de añadir la levadura.
Un tiempo de enfriamiento prolongado hace que el mosto permanezca en la zona de temperatura media, donde los microorganismos nocivos proliferan con facilidad. Esto puede provocar la contaminación del mosto, un sabor agrio o sabores indeseados, e incluso echar a perder todo el lote de cerveza. Por lo tanto, un enfriamiento rápido, estable e higiénico del mosto es un proceso imprescindible en la elaboración artesanal de cerveza. Los intercambiadores de calor de placas son equipos fundamentales para el enfriamiento rápido del mosto. Se dividen en tipos de una y dos etapas para satisfacer las necesidades de enfriamiento de cervecerías de distintos tamaños.
Valor del proceso de enfriamiento rápido del mosto
La actividad de fermentación de la levadura es muy sensible a la temperatura. El mosto caliente mata directamente a la levadura, por lo que no podemos añadir levadura al mosto caliente. Tras retirar los sedimentos calientes en la cuba de remolino, el mosto caliente debe enfriarse hasta alcanzar la temperatura de fermentación.
La duración del enfriamiento es muy importante. Entre 20 ℃ y 60 ℃, el mosto se encuentra en una zona de riesgo en la que las bacterias y los bacilos lácticos se multiplican rápidamente. Cuanto más tiempo permanezca el mosto en este intervalo, mayor será el riesgo de contaminación. Un enfriamiento rápido acorta este tiempo de exposición y protege el sabor fresco del mosto. El enfriamiento rápido también ayuda a separar los sedimentos calientes de los fríos, lo que reduce la interferencia en el sabor durante la fermentación posterior. Una producción por lotes estable nos obliga a acortar el tiempo de enfriamiento y a llevar el mosto rápidamente a la temperatura de fermentación.
Equipos de refrigeración del núcleo: intercambiador de calor de placas
En las cervecerías artesanales comerciales, intercambiador de calor de placas Se utiliza habitualmente para enfriar el mosto. Está fabricado en acero inoxidable apto para uso alimentario y se compone de numerosas placas finas con ranuras a ambos lados.
En comparación con otros equipos de refrigeración, los intercambiadores de calor de placas presentan ventajas evidentes. Ocupan poco espacio en el suelo y se adaptan a salas de elaboración de cerveza compactas. Su diseño es flexible; los usuarios pueden añadir o retirar placas en función de la capacidad de producción. El sellado entre las placas es fiable, lo que evita la mezcla cruzada entre el mosto y el medio de refrigeración, por lo que el funcionamiento es seguro. Además, admite limpieza CIP, lo que facilita el mantenimiento higiénico.
El principio de refrigeración se basa en el intercambio de calor en contracorriente. El mosto caliente y el medio de refrigeración fluyen en direcciones opuestas a lo largo de las ranuras situadas a ambos lados de las placas. Los dos fluidos no entran en contacto entre sí. El calor se transfiere a través de las placas de acero inoxidable. El calor del mosto caliente pasa al medio de refrigeración y la temperatura del mosto desciende. El contracorriente genera una gran diferencia de temperatura y ofrece una eficiencia de intercambio de calor mucho mayor que la refrigeración con serpentín convencional.
Refrigeración de una etapa frente a refrigeración de dos etapas
Los intercambiadores de calor de placas pueden ser de dos tipos: de enfriamiento en una etapa y de enfriamiento en dos etapas, para diferentes aplicaciones en la elaboración de cerveza.
Enfriamiento por placas de una etapa
La refrigeración en una sola etapa utiliza únicamente el agua de elaboración como medio de refrigeración. Presenta una estructura sencilla y un menor coste de inversión. El agua de elaboración absorbe el calor del mosto. Es adecuada para pequeñas cervecerías y proyectos que no requieran una velocidad de refrigeración estricta.
Su limitación es evidente. La capacidad de enfriamiento depende de la temperatura del agua de elaboración. En verano, cuando hace calor, la temperatura del agua aumenta y resulta difícil enfriar el mosto hasta la temperatura de fermentación, por lo que la velocidad de enfriamiento se ralentiza.
Enfriamiento por placas en dos etapas
La refrigeración por placas de dos etapas es una solución de alta eficiencia que cuenta con dos secciones de intercambio de calor. En la primera etapa, el agua de elaboración elimina la mayor parte del calor del mosto. En la segunda etapa, un refrigerante a baja temperatura se encarga de realizar una refrigeración más profunda.
El refrigerante es una mezcla de etilenglicol y agua en una proporción adecuada, que normalmente se mantiene entre -5 ℃ y -3 ℃. La solución de glicol a baja temperatura elimina rápidamente el calor residual. Permite enfriar el mosto hasta la temperatura de fermentación en poco tiempo y no se ve afectada por la temperatura del agua del entorno.
La principal ventaja del intercambiador de calor de placas de dos etapas es mayor velocidad de enfriamiento. Es ideal para fábricas de cerveza que producen cerveza lager, que requiere una temperatura de fermentación baja, o para grandes líneas de producción que exigen una refrigeración rápida. Requiere una unidad de refrigeración, pero el rendimiento de refrigeración se mantiene estable durante todo el año, sin verse afectado por los cambios estacionales en la temperatura del agua, y garantiza un tiempo de refrigeración constante en cada lote.
Recomendación sobre el intercambiador de calor de placas Tiantai
Los sistemas de elaboración de cerveza de Tiantai están equipados con intercambiadores de calor de placas de acero inoxidable de calidad alimentaria, disponibles en versiones de una y dos etapas para pequeñas cervecerías y fábricas de cerveza comerciales de tamaño medio. Las placas de intercambio de calor pulidas reducen las zonas muertas y permiten una limpieza CIP completa, lo que disminuye los riesgos de contaminación.
El diseño de contraflujo garantiza una alta eficiencia en el intercambio de calor. Su estructura compacta ahorra espacio en el taller, y las juntas resistentes evitan las fugas cruzadas de fluidos. Las nuevas cervecerías pequeñas pueden optar por intercambiadores de calor de placas de una sola etapa para ajustarse al presupuesto. Para los usuarios que necesitan una fermentación a baja temperatura y un enfriamiento ultrarrápido, se recomienda un intercambiador de calor de placas de dos etapas combinado con un enfriador de glicol. Enfría rápidamente el mosto, reduce el tiempo que este permanece en la zona de temperatura peligrosa, conserva el sabor fresco del mosto, reduce los riesgos de contaminación y crea un entorno estable para la fermentación de la levadura.
El enfriamiento del mosto no consiste únicamente en reducir la temperatura. Se trata de un proceso fundamental para proteger el mosto y evitar la contaminación. Acorta el tiempo de enfriamiento con intercambiadores de calor de placas. El tipo de una etapa es sencillo y económico, mientras que el de dos etapas proporciona un enfriamiento más rápido y un control estable de la temperatura. Seleccione el intercambiador de calor de placas adecuado en función de los tipos de cerveza, las condiciones de la planta y la capacidad de producción. Esto ayuda a completar el enfriamiento del mosto de forma eficiente y prepara el proceso para la adición de levadura y una fermentación estable.