Introducción a la Levadura en la Elaboración de Vino y Cerveza
La levadura juega un papel fundamental en la industria de alimentos y bebidas, siendo el agente principal en procesos de fermentación que transforman azúcares en alcohol y dióxido de carbono. En la elaboración del vino, la levadura es esencial para convertir los azúcares presentes en los zumos de uva en alcohol. Para obtener un vino de calidad, es crucial que las uvas estén completamente maduras, ya que una madurez insuficiente puede afectar negativamente el sabor y el gusto del producto final.
Tradicionalmente, la recolección de uvas se realizaba en recipientes de roble. Sin embargo, en la actualidad, estos viejos barriles están siendo cada vez más sustituidos por recipientes de acero inoxidable, abiertos en la parte superior. Las uvas deben permanecer en estos recipientes durante al menos dos semanas, un período durante el cual ocurre la fermentación, asistida por la levadura, dando lugar a la formación de una mezcla alcohólica.
La fermentación alcohólica se inicia en condiciones favorables, promovidas por prácticas como los remontados (trasiego del mosto sobre el sombrero de orujo) y los pigeages (hundimiento del sombrero), a las que se suma la adición de levadura.
Procesos de Clarificación y Filtración de Levaduras
Una vez completada la fermentación, el proceso para eliminar la levadura generalmente se lleva a cabo mediante la introducción de tierra de diatomeas en el vino fermentado. Las finas partículas de este material atraen a las células de levadura, formando grumos que quedan suspendidos en una mezcla denominada suspensión de levadura.
En este contexto, la tecnología de filtración juega un papel importante. Una empresa alemana ha desarrollado un sistema de filtro prensa de cámara montado sobre un patín, que incluye una bomba de manguera industrial Verderflex VF25 como componente estándar. Desde el recipiente de almacenamiento de lodos de levadura, estos se introducen en la bomba peristáltica a través de un conducto de aspiración de 32 mm, fabricado con manguera flexible Verderflex para minimizar las pulsaciones.
La bomba peristáltica Verderflex está equipada con conexiones sanitarias de acero inoxidable de 32 mm, tipo DIN 11851, con insertos reductores para adaptarse a tuberías de 25 mm. En el lado de descarga, se utiliza una manguera flexible de 32 mm para alimentar el filtro prensa de cámara. Para mitigar aún más las pulsaciones de la bomba peristáltica, se ha instalado una cúpula de aire de aproximadamente 20 litros. Esta cúpula no solo absorbe las pulsaciones, sino que también actúa como un depósito de almacenamiento presurizado para el filtro.
Los filtros de cámara se llenan con los lodos de la mezcla de vino y levadura a una presión uniforme de 10 bares. Para mantener esta presión de manera eficaz, se instala un sensor de presión en la parte superior de la cúpula de aire. Este sensor detiene la bomba Verderflex cuando se alcanzan los 10 bares, interrumpiendo el giro de las zapatas de la bomba. A medida que el vino fluye a través del filtro, la presión en la cúpula de aire disminuye hasta los 7 bares, momento en el cual la bomba Verderflex se reactiva. Este ciclo de parada y arranque mantiene una presión constante entre 7 y 10 bar hasta que el filtro se llena completamente con los sólidos de levadura.
Un aspecto destacable es que, al finalizar un lote y cuando el recipiente de alimentación de sólidos de levadura está vacío, la bomba peristáltica Verderflex puede funcionar en seco sin sufrir daños. En las bodegas alemanas, la temporada de funcionamiento de estas unidades es de aproximadamente 500 horas por año.
Filtro de Bandas - Deshidratación de Lodos / Barros - Filtro Prensa de Bandas por Presión -
Tecnologías de Bombeo Específicas para Levaduras en la Industria Cervecera
La levadura es un ingrediente crucial en la elaboración de cerveza, siendo responsable del proceso de fermentación. A partir de azúcares simples como la glucosa y la maltosa, la levadura produce alcohol y dióxido de carbono. Dada la naturaleza sensible al cizallamiento de la levadura, es susceptible a sufrir daños con diversos tipos de bombas. Por ello, las tecnologías de bombeo con alta capacidad de succión son vitales, especialmente para levaduras de fermentación de fondo, que pueden presentar dificultades para su traslado en los múltiples tanques de fermentación de una cervecería.
La recuperación de la levadura tras la fermentación (recolección o cosecha) puede ser un desafío particular, influenciado por la viscosidad del producto, las longitudes y diámetros de las tuberías, y las distancias a los recipientes. Además, la higiene es un factor primordial para los productores de cerveza, ya que la presencia de bacterias puede afectar gravemente la calidad de la cerveza y generar "sabores extraños".
Las bombas de manguera Bredel ofrecen un volumen fijo de líquido en cada revolución y dosifican la cantidad necesaria sin cizallamiento y sin introducir oxígeno, independientemente de la viscosidad del fluido o las condiciones del proceso. La clave de estas bombas reside en sus mangueras. Para cumplir con los requisitos de higiene, rendimiento y tiempo de operación, la manguera F-NBR de calidad alimentaria, junto con las bombas Bredel, proporciona un rendimiento uniforme y confiable. Estas mangueras cumplen con las normativas de la FDA (21CFR177.2600), EC 1935/2004 y BfR XXI cat.
En la cervecera familiar Hofmann en Alemania, las bombas Certa Sine de Watson-Marlow Fluid Technology Group (WMFTG) han reemplazado a las bombas rotativas de lóbulos, solucionando problemas de desprendimiento de gases y mejorando la eficiencia. En el proceso cervecero, al finalizar la fermentación, la levadura se recupera para su reutilización. Sin embargo, una parte considerable se asienta en el fondo del tanque, formando masas compactadas que requieren bombas con alta capacidad de succión.
El bloqueo por gases, un problema común en las bombas de lóbulos, causaba una reducción del caudal en la cervecera Hofmann. Para superar estos desafíos, WMFTG recomendó la incorporación de una bomba de la serie MasoSine Certa 200. Esta bomba ofrece una alta capacidad de succión y un caudal elevado, manteniendo un rendimiento estable incluso con diferentes cepas/viscosidades de levadura y longitudes de tuberías. La levadura compactada se retira con facilidad del depósito de fermentación.
La bomba Certa está constantemente extrayendo levadura del fondo del tanque, evitando la formación de turbulencias que podrían mezclar la cerveza con la levadura asentada. Otra ventaja de la tecnología Certa es su bombeo de baja fricción, lo que previene la degradación de la cerveza y reduce el uso y los costos de levadura. El mantenimiento sencillo y la rápida limpieza CIP son beneficios adicionales valorados por el personal de la cervecera.
Sistema de Propagación de Levadura Artesanal de GEA
La levadura es uno de los constituyentes más importantes en la producción de cerveza, influyendo en su sabor, aroma, bouquet y color. Consciente de ello, GEA ha desarrollado un propagador de levadura artesanal específico para cervecerías artesanales y empresas cerveceras de pequeño y mediano tamaño.
Este sistema es una solución efectiva para propagar levadura en el sector artesanal, aportando un nuevo nivel de control al proceso cervecero. Permite la experimentación y optimiza la producción constante de cervezas distintivas, al generar levadura de alta calidad para la fermentación.
Ventajas Clave del Propagador de Levadura Artesanal de GEA:
- Un bastidor de proceso modular prediseñado que facilita el transporte, instalación y configuración.
- La posibilidad de almacenar la cosecha de levadura de grandes fermentadores, eliminando la necesidad de tanques de almacenamiento adicionales en cervecerías pequeñas.
- Control semiautomático que ofrece a los maestros cerveceros más oportunidades para la experimentación.
- El proceso de limpieza in situ (CIP) puede gestionarse manualmente.
Configuraciones y Tamaños de Lotes Disponibles:
- Volúmenes de producción entre 5 y 25 hl.
- Extras disponibles: medición de células vivas, celdas de carga, opción de esterilización y sistema CIP interno.
El propagador está equipado con una tubería de recirculación y un sistema de aireación interno con unidad de medición de aire estéril, eliminando la necesidad de un agitador en el tanque. Diseñado para empresas cerveceras de pequeño y mediano tamaño y cervecerías artesanales, este propagador se integra con las soluciones GEA CRAFT-STAR® y GEA COMPACT-STAR®, adaptándose a tamaños de propagación de 5 a 25 hl.
Transferencia de Levadura con Bombas MasoSine Certa y Bredel
La levadura, al ser bombeada a través de la cervecería, requiere el máximo cuidado para evitar daños que puedan mermar su efecto. La bomba Certa 100 de MasoSine, parte de Watson-Marlow Fluid Technology Group (WMFTG), ha demostrado ser una opción superior para la transferencia de levadura, como es el caso de la cervecera Steam Whistle en Toronto.
Las bombas MasoSine Certa no dañan la célula de levadura, mejorando la fermentación y, consecuentemente, la calidad y el sabor de la cerveza. Este último aspecto es crucial para la diferenciación comercial de las cerveceras.
Existen desafíos asociados al bombeo de levadura, como la necesidad de bombas de baja fricción para evitar daños. La sala de cocción de tres tanques de Esau & Hueber en Steam Whistle, equipada con una MasoSine Certa 100, maneja el mosto, el equilibrio de agua y el CIP con un caudal de 125 hl a 12,00ºP. La Certa 100 se ha utilizado para la transferencia de levadura viscosa desde diversos tanques, demostrando ser una solución más eficiente que las bombas de diafragma, al evitar el consumo de aire y reducir los costos energéticos.
Las bombas MasoSine Certa están diseñadas para ofrecer baja fricción y un manejo superior de productos viscosos con prácticamente ausencia de pulsaciones. A diferencia de las bombas tradicionales con rotores que cortan el líquido, el rotor sinusoidal de la bomba Certa transporta el líquido suavemente, reduciendo drásticamente la fricción y el consumo de energía hasta en un 50% al transferir sustancias de alta viscosidad como la levadura. Estas bombas son ideales para el sector de alimentos y bebidas, ofreciendo certificaciones asépticas EHEDG Tipo EL Clase I y 3A de serie.
En otras instalaciones de la compañía, se utiliza una bomba de manguera Bredel en un proceso de tierra de diatomeas (DE), una tecnología de filtración flexible y rentable para clarificar la cerveza. Las bombas MasoSine Certa están específicamente diseñadas para un rendimiento superior en manejo viscoso, bajo corte y prácticamente sin pulso. A diferencia de las bombas tradicionales con rotores de corte de fluido, el rotor sinusoidal de Certa transporta suavemente el fluido a través de la bomba, reduciendo radicalmente el cizallamiento y el consumo de energía.
El jarabe de glucosa, un producto principal de la sacarificación del almidón, se emplea como aditivo en numerosos productos alimentarios y bebidas. Un productor europeo de frutas y verduras en conserva utiliza una bomba lobular rotativa para transportar jarabe de glucosa, que se mezcla con otros ingredientes como líquido conservante. La bomba lobular rotativa Börger transporta el jarabe de glucosa desde el tanque de almacenamiento hasta el dispositivo de mezclado en su proceso de producción. Los factores decisivos en la selección de esta bomba fueron su capacidad para transportar fluidos muy viscosos, su prolongada vida útil y una estructura que garantiza un mantenimiento sencillo.