El Sedicanter Flottweg fue especialmente desarrollado para la separación de productos blandos como levaduras, bacterias, suspensiones de proteínas, etc., dónde los decanters convencionales y otras centrífugas a menudo han tenido problemas para conseguir resultados de separación satisfactorios. Esta nueva y única centrífuga de alta prestación ofrece todas las ventajas de un decanter tradicional y las de una centrífuga de discos. Este artículo constituye una presentación del Sedicanter Flottweg y compara esta nueva tecnología de separación con las ya existentes.

Las prestaciones de separación del Sedicanter pueden ser tan elevadas como las de una centrífuga de discos, pudiendo trabajar con concentraciones de sólidos bastante altas en la alimentación y conseguir una alta sequedad en la torta.

Comparación entre las diversas tecnologías

La levadura generada durante la fermentación que tiene lugar en el proceso de obtención de cerveza equivale al 1-2% del volumen total de cerveza producida. Las tecnologías tradicionales para la recuperación de cerveza, como por ejemplo las centrífugas de discos, filtros de flujo tangencial (“cross-flow-filtration”) o filtros-prensa, en general, permiten obtener un rendimiento comprendido entre el 35-65% pero a menudo con resultados muy dispares en lo referente a calidad, facilidad de proceso, costes de mantenimiento y eficiencia económica. En este artículo, los parámetros de proceso típicos de los sistemas tradicionales para la recuperación de cerveza son resumidos y comparados con la nueva tecnología del Sedicanter.

El Sedicanter es una centrífuga horizontal de alta velocidad con un rotor de doble cono. La tabla 1 muestra el Sedicanter S4E con una potencia instalada de 30 kW para procesar hasta 30 hl/h de levadura, utilizando para ello una fuerza centrífuga de hasta 6000xG y permitiendo alcanzar una excelente sequedad en la torta (hasta el 28% en peso) sin dañar las células ni absorber oxígeno (< 0,05 mg). La cerveza recuperada está prácticamente libre de levadura (0.1-0.3%) y es de una calidad excelente. Puede ser mezclada con cerveza verde sin ningún tipo de tratamiento adicional.

Decanter-Sedicanter

El modo más sencillo para entender el Sedicanter es compararlo con un decanter típico.

Un decanter convencional utiliza una fuerza centrífuga aproximada de 4.000xG para separar la levadura de la cerveza. La levadura es compactada fuertemente contra la pared del rotor cilíndrico, para ser descargada seguidamente fuera del decanter vía una “zona de secado” del rotor (parte cónica del rotor). Debido a que la levadura es un material muy blando resulta muy complicado obtener un sólido seco únicamente por medio de la zona de secado. En contraste, el Sedicanter utiliza hasta 6.000xG. La suspensión de levadura es introducida mediante un tubo de alimentación en el punto del rotor con menor diámetro y acelerada a continuación progresivamente hasta que alcanza el punto de mayor diámetro del rotor, dónde se consigue la mayor compresión. En este punto, justo antes de ser descargada de la centrífuga, la torta de la levadura es comprimida.

La cerveza es descargada de forma continua tanto en el decanter como en el Sedicanter mediante una bomba centrípeta ajustable. Los parámetros de proceso más importantes del decanter y del Sedicanter se comparan en la Tabla 1. Esta comparación está hecha en base a un contenido aproximado de levadura en la alimentación del 8-10% en peso (alrededor del 40-60% en volumen), que se pueden considerar condiciones normales de operación. En la tabla 1, se puede observar como la capacidad del Sedicanter es prácticamente dos veces superior a la capacidad de un decanter de tamaño similar. Además, la sequedad en el sólido de salida del Sedicanter es mucho mayor que la obtenida por medio de un decanter estándar, la absorción de oxígeno en la cerveza recuperada es prácticamente cero y la calidad de la cerveza es excelente.

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Centrífuga de discos – Sedicanter

En comparación con las centrífugas de discos, el Sedicanter también ofrece unas prestaciones superiores en lo que a recuperación de cerveza en suspensiones de levadura se refiere. Las prestaciones de las centrífugas de discos están limitadas por el contenido en sólidos en la alimentación. Debido a que la torta de levadura en las centrífugas de discos siempre tiene que tener una buena calidad de deslizamiento, el contenido en materia seca está limitado. El grado de recuperación de cerveza en el Sedicanter es mayor, ya que éste no está sujeto a estas limitaciones. Un resumen de los parámetros de proceso más importantes, recogidos en la Tabla 2, muestra las diferencias específicas entre el Sedicanter y una centrífuga de discos. Para evitar la absorción de oxígeno tanto el Sedicanter como una centrífuga de discos pueden ser inertizados con dióxido de carbono.

Filtración flujo tangencial (“cross-flow-filtration”) – Sedicanter

Desde principios de los años 80, se han llevado a cabo gran cantidad de trabajos de investigación relativos al uso de membranas cerámicas para la recuperación de cerveza en levadura. Es justo reconocer que dichos sistemas de membranas de flujo tangencial han aportado algunas importantes ventajas de proceso con respecto a tecnologías más tradicionales, como filtros prensa, decanters básicos y centrífugas de discos. En particular, los beneficios en lo que a la calidad de la cerveza  recuperada se refiere han sido notables. Como resultado, más y más empresas cerveceras han empezado a utilizar este proceso. Basándonos en la comparación de los parámetros de proceso (tabla 3), mantenemos que el Sedicanter constituye, tanto técnica como económicamente, una alternativa de proceso viable respecto a la filtración de flujo tangencial con membranas.

A través de la Tabla 3, queda constatado que el sistema de membranas requiere una mayor inversión y unos costes de operación mucho más elevados que el Sedicanter de capacidad similar. Debido a la gran potencia de bombeo requerida en el sistema de membranas, es necesario llevar a cabo una refrigeración significativa para mantener una temperatura óptima de operación entre 10 y 15 ºC.

El Sedicanter es alimentado con una bomba desde un tradicional tanque de alimentación y puede funcionar a temperaturas comprendidas entre 3 y 5º C con una potencia instalada (alrededor de 30 kW) para procesar hasta 25 o 30 hl de levadura. La suspensión de levadura pasa sólo una vez a través del sistema. Únicamente una pequeña parte de la potencia se convierte en energía térmica. Por este motivo, tanto la cerveza como la levadura son tratadas de forma muy suave sin ninguna necesidad de refrigeración.

La capacidad del Sedicanter para alcanzar una mayor sequedad en la torta (hasta un 28% en peso) que el sistema de membranas (20% en peso) favorece la obtención de un mayor rendimiento en la recuperación de cerveza así como también una levadura sólida más valiosa que puede ser fácilmente vendida. Desde el punto de vista económico, cabe resaltar primeramente que el Sedicanter tiene un plazo de amortización razonable y, en segundo lugar, debido a su gran fiabilidad, unos bajos costes de mantenimiento (2% del coste de inversión).

El sistema de lavado CIP del Sedicanter es extremadamente simple. La unidad puede ser integrada dentro del ciclo CIP normal de la planta y sólo es necesario llevarlo a cabo cada 48 horas. No se necesitan productos químicos especiales y el sistema CIP tan sólo dura 2 horas, en contraste con el CIP del sistema de membranas, que normalmente dura mucho más (hasta 4 horas) y necesita una gran cantidad de agua de proceso muy pura, e incluso agentes químicos especiales.

La calidad de la cerveza que proviene del Sedicanter fue probada durante un periodo de 6 meses en diferentes industrias cerveceras. Debido a que las células de levadura son aceleradas suavemente sin que tenga lugar ningún proceso de autólisis, la baja temperatura de tan sólo 3-5º C y la casi inexistente absorción de oxígeno, se obtiene un nivel de calidad en la cerveza realmente excelente. Mediante el Sedicanter, no se han experimentado pérdidas de extractos ni de proteínas estabilizantes de la espuma. Un gran número de grandes industrias cerveceras de todo el mundo llevan usando esta tecnología de forma muy exitosa desde hace unos años.

Conclusión

Este artículo constituye una presentación del Sedicanter, una centrífuga de altas prestaciones para la recuperación de cerveza en la levadura de exceso. Sus ventajas sobre otras tecnologías existentes son las siguientes: rendimiento elevado, menores costes de operación y mantenimiento, fácil manipulación y limpieza, alta sequedad en la torta, bajo consumo energético y mínima absorción de oxígeno.

Por todos estos motivos, junto con los detallados del artículo, el sedicanter constituye una nueva y viable alternativa a otros métodos establecidos para la recuperación de cerveza.

El autor de este artículo, Christian Pecher, es ingeniero industrial, sales manager y responsable de tecnologías en industria cervecera de Flottweg GmbH & Co. KGaA en Vilsbiburg (www.flottweg.com)