Filtración de flujo tangencial

Tras la fermentación y maduración de la cerveza, queda la opción de filtrarla y/o pasteurizarla, prácticas muy comunes en las cervecerías industriales, pero también utilizadas por algunas cervecerías artesanas. En el caso de la filtración, el objetivo es retirar los restos sólidos que se encuentran en la matriz de la cerveza, especialmente la levadura, para conseguir una cerveza brillante y más estable organolépticamente. Existen varios tipos de filtración, pero uno de los más novedosos es la filtración de flujo tangencial.

Este tipo de filtración cuenta con un módulo cerámico multicanal por el que circula la cerveza turbia en sentido tangencial (paralelo) a una membrana filtradora. El sistema consiste en un circuito cerrado, en el que la cerveza turbia se encuentra en un tanque donde es extraída mediante una bomba de alimentación para ser trasvasada al módulo. Con la ayuda de una bomba de recirculación, la cerveza turbia circula continuamente sobre la superficie del filtro, quedando la levadura retenida. La cerveza filtrada se recupera continuamente y se transporta a un tanque de recolección, mientras que la cerveza turbia concentrada se descarga con aproximadamente un 20% de sólidos secos en un tanque de concentrado.

Figura 1. Esquema de una planta de Filtración de Flujo Tangencial. 1. Tanque de cerveza sin filtrar; 2. Bomba de alimentación; 3. Bomba de recirculación; 4. Enfriador; 5. Módulos cerámicos; 6. Tanque de cerveza filtrada; 7. Tanque de cerveza concentrada.

Existen dos tipos de membranas, las orgánicas de fibra hueca y las cerámicas. Para las cervecerías modernas, se ha comprobado que las más adecuadas son las membranas cerámicas hechas de óxido de α-aluminio altamente puro con un tamaño de poro de 0,45 a 0,8 micras. La membrana tiene forma de filamento hueco y es inerte, por lo que en ningún caso se produce un intercambio de propiedades con la cerveza. El diseño modular de la planta de filtración de flujo tangencial también ofrece una gran flexibilidad para cualquier tamaño de cervecería, pudiendo filtrar mayor cantidad de litros por minuto según las necesidades.

Figura 2. Interior de un módulo cerámico en el que la cerveza turbia circula tangencialmente a la membrana. La cerveza filtrada se recupera y se transporta a un tanque de recolección.

Además, el sistema incluye un control automático por Controlador Lógico Programable (PLC), limpieza automática por Limpieza In Situ (CIP) y un Sistema de Información de Gestión (MIS). Por lo que todo el proceso está automatizado, incluyendo la limpieza, y todos los parámetros del proceso, como la temperatura, la presión transmembrana y la velocidad de flujo se controlan mediante unidades de medición y control, ajustándose de manera óptima a los requisitos individuales de cada operación. Esto permite que no sea necesario personal operativo adicional. También dispone de un intercambiador de calor que controla la temperatura durante todo el período de filtración.

Es importante que la tasa de flujo máxima sea suave, a una velocidad de unos 2-3 metros por segundo, y que las presiones sean bajas en la instalación, evitando que surjan fuerzas de corte que destruyan las células de levadura que pudieran originar productos autolíticos solubles en la cerveza. Esto también permite la viabilidad de la levadura para poder volver a usarse en otros lotes, para la producción de otros alimentos o para la industria farmacéutica.

La filtración de flujo tangencial ofrece algunas ventajas frente a otros tipos de filtración:

• No hay pérdidas de cerveza a causa de la absorción del lecho filtrante.
• No es necesario el añadido de un coadyuvante de filtración.
• No deja residuos sólidos o desechos que requieran una gestión de eliminación, ofreciendo un beneficio ecológico.
• Es un proceso no invasivo que no altera el producto final, permitiendo una conservación óptima de la cerveza manteniendo sus propiedades originales.

Esta técnica de filtración comenzó a usarse originariamente en el campo farmacéutico y ha sido muy empleado en la elaboración de vinos. Su uso en la producción cervecera es más novedosa y menos extendida, pero brinda una buena alternativa para los procesos de las cervecerías modernas de hoy en día con la opción de conseguir cervezas de mejor calidad.

Bibliografía

Anonymous (1998). Tangential flow filtration for beer recovery from spent yeast. Filtration & Separation: Volume 35, Issue 9, Pages 863 – 865.

Brandalise, H. La microfiltración tangencial como herramienta para la estabilización microbiológica de los vinos. En Industrias de la Alimentación.

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