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Propilenglicol usado para la Elaboración de Cerveza – Brewing

Fabrica de Cerveza

Propilenglicol refrigerante para la Elaboración de Cerveza – Brewing

Uso de Agua glicolada con Propilenglicol o Propilenglicol USP como refrigerante para elaboración de Cerveza.

Cervecerías

Fábrica de cerveza Breweries

En las cervecerías, el uso de un enfriador o chiller cargado con fluido refrigerante a base de Propilenglicol y Agua (agua glicolada) para la elaboración de cerveza artesanal, permite a los productores ponerse al control de las temperaturas de los procesos.

Con esto puede reducir drásticamente la temperatura del producto durante un corto período de tiempo, según las necesidades de producción.

Esto hace que se acorten considerablemente los tiempos de los procesos y además así controlar la calidad.

En la elaboración de la cerveza existen varios procesos en los que es importante bajar o mantener la temperatura controlada:

  • enfriar la cerveza bruscamente después de la fermentación
  • mantener una temperatura constante durante la fermentación (que genera calor)
  • enfriar el mosto después de la fermentación inicial.

El mercado de la cerveza artesanal en Argentina genera grandes oportunidades, especialmente para quienes se perfeccionan e implementan métodos y procesos controlados, en los que los equipos de refrigeración y el fluido refrigerante cumplen un papel fundamental.

Muchos productores se esfuerzan por crear cervezas con un sabor original que se diferencien de las elaboraciones industriales de las grandes marcas, pero al mismo tiempo se ven en la necesidad de aumentar la producción sin perder la calidad, ni el sabor auténtico.

Propilenglicol como refrigerante para la Elaboración de Cerveza

¿La receta de la cerveza, es lo más importante?

Cada maestro cervecero, busca la mejor y más auténtica receta, hasta que encuentra la indicada.
Creemos que es lo mas importante, siempre y cuando la puedas repetir.
Los controles de temperatura en estos procesos es lo que hace que las distintas partidas de producción sean similares.
Es por eso que los equipos de refrigeración y el fluido refrigerante juegan un papel fundamental en la transferencia de temperaturas en producción de bebidas.

¿Cuál es el papel de la refrigeración en la elaboración de cerveza artesanal?

Para la producción de cerveza artesanal se requiere un número considerable de procedimientos, en los que intervienen las materias primas y diferentes procesos de enfriamiento y calentamiento.

Sin entrar en detalles técnicos, las fases para la elaboración de cerveza son las siguientes:

Propilenglicol como refrigerante para la Elaboración de Cerveza

Fábrica de cerveza Breweries
Fábrica de cerveza Breweries

Fases de la Elaboración de cerveza artesanal

Primera fase: Maceración

La maceración es un proceso que sirve para convertir los almidones de malta en azúcares fermentables. Esta es una primera etapa fundamental para definir el sabor y el cuerpo de la cerveza.
Existe una segunda etapa que requiere separar el mosto de la malta una vez que sus azúcares son extraídos, entonces se pasa a la segunda fase que es la cocción.

Segunda fase: Cocción

La cocción del mosto permite evaporar el agua y facilita la eliminación de sustancias que puedan provocar un sabor indeseado. Por ello, es importante hervirlo en muy altas temperaturas.

Tercera fase: Enfriamiento rápido

Es en este proceso donde interviene un sistema de enfriamiento, y en este caso un Intercambiador de Calor o chiller es necesario, ya que se requiere bajar la temperatura del líquido en forma rápida y controlada para que esté listo para la fermentación, última e importante fase.

El mosto de la cerveza que fue resultado de la cocción debe enfriarse en intervalos determinados y para ello puede usarse agua con propilenglicol como refrigerante.

El intercambiador de calor resulta un elemento indispensable para este proceso, y el fluido refrigerante aún más.

Cuarta fase: Fermentación

En esta parte el mosto enfriado recibe oxígeno y levadura. La fermentación permite la generación de alcohol y CO2. El tiempo de fermentación varía y le sigue un proceso de maduración, que culmina con el envasado.

En algunos casos, existen procesos que anteceden o preceden cada una de estas fases. Una de ellas es cuando la cerveza pasa por un proceso de pasteurización. Este es un procedimiento sanitario que permite eliminar con altas temperaturas bacterias o enzimas indeseadas en el líquido.

Es necesario calentar de nuevo a las temperaturas controladas, de manera que un Intercambiador de Calor es efectivo también para este procedimiento.

¿QUÉ TIPO DE INTERCAMBIADOR DE CALOR SE USA PARA PRODUCIR CERVEZA ARTESANAL?

El Intercambiador de Calor de Placas es una pieza tecnológica que permite el intercambio térmico entre 2 fluidos que pasan por un conjunto de placas metálicas alineadas y sin mezclarse, realizan la transferencia de calor gracias a su contacto con la superficie de cada placa.

Para la producción de cerveza artesanal se aplican comúnmente los Intercambiadores de Placas empalmadas y sin soldar, ya que permiten separar las piezas para su limpieza, aumentar su número o reducirlo según las necesidades.

¿Por qué el glicol que debe usarse como fluido refrigerante en la elaboración de cerveza en el propilenglicol?

Propilenglicol como refrigerante para la Elaboración de Cerveza

Varios glicoles podrían usarse para mejorar la transferencia de calor entre las placas o serpentinas del intercambiador y nuestro producto. Pero al ser un producto alimenticio el que estamos elaborando y podría producirse una fuga en el caso de desperfecto, pinchadura o mal ensamblaje de las placas del intercambiador, solo debe usarse propilenglicol o propilenglicol USP al 30% en agua.

Aunque es un excelente refrigerante, el etilenglicol es toxico, y es por ese motivo que está prohibido el uso de Etilenglicol en este proceso.

Hay algunas opciones más económicas pero menos eficientes como el uso de una solución de glicerina y agua o los preparados de salmuera (corrosivos). Vea Glicerina como refrigerante.

¿Qué importancia tiene el uso del Chiller con refrigerantes en la elaboración de cerveza artesanal?

Como usar Propilenglicol como fluido refrigerante para la Elaboración de Cerveza – Brewing

El Chiller es un equipo de refrigeración que permite enfriar agua o calentarla en la modalidad de bomba de calor.

Tiene aplicaciones para un sinnúmero de industrias y en muchos casos brinda soluciones para aquellos procesos que requieren de agua glicolada para aplicar en procesos de producción de sustancias alimenticias.

Para la elaboración de cerveza artesanal por ejemplo, puede usarse para el enfriamiento del mosto cuya temperatura debe bajar rápidamente por medio de agua con propilenglicol al 30%.

El Propilenglicol con agua es Refrigerante y Anticongelante

Además de todas las propiedades y funciones expresadas anteriormente, el agua con propilenglicol nos permite enfriar la solución a temperaturas por debajo de cero grado, la temperatura de congelamiento del agua.

Al elaborar cerveza, esto da variantes de enfriamiento creativas, y disponer de menos volumen de agua de enfriamiento almacenada.

De acuerdo a la proporción de propilenglicol agregado al agua, se logran distintos puntos de congelamiento de la solución.

Podemos observarlo en la siguiente tabla.

Tabla dilución en agua de Propilenglicol para refrigeración
Tabla dilución en agua de Propilenglicol para refrigeración

MSDS- Hoja de Seguridad del propilenglicol

En Laboratorios Ladco nos especializamos en la venta de glicoles desde 1962, y nos entusiasma colaborar y asesorar a los emprendedores y productores de cerveza.

Contactenos que con gusto lo asesoraremos.

    Como usar Propilenglicol para la Elaboración de Cerveza – Brewing

    Glicerina VG USP en sistemas de refrigeración

    Tabla de congelamiento Glicerina VG USP Ladco

    Glicerina VG USP en sistemas de refrigeración

    USOS Y APLICACIONES de Glicerina VG USP PARA ELABORAR Cerveza – Helado  – Vino – Leche

    Glicerina VG USP en sistemas de refrigeración MODOS DE USO

    La Glicerina USP, y el Proplenglicol USP son utilizados como anticongelante en conservadoras a glicol y en heladeras.

    Cualquier superficie de transferencia de calor en la cual se expande un líquido volátil (refrigerante) para producir un efecto de enfriamiento, se llama evaporador de “expansión directa”.

    Sistema de Refrigeración Directo

    Un sistema de refrigeración de expansión directa o “directo” es aquel que se encuentra en contacto con el material por refrigerar.

    Es con frecuencia inconveniente y antieconómico el circular un refrigerante de expansión directa en el área en la que se requiere el enfriamiento.

    Sistema de Refrigeración indirecto

    Por eso es que generalmente se emplea un sistema de refrigeración indirecta, es decir que por medio de refrigeración directa, se enfría el líquido refrigerante y se recircula este líquido para refrigerar en forma indirecta el producto elaborado.
    El refrigerante secundario, en este caso el glicerol, es calentado por la absorción de calor del espacio o producto refrigerado, regresa al enfriador para ser nuevamente enfriado y recirculado.

    Los sistemas de refrigeración indirecta, generalmente se emplean ventajosamente en cualquier instalación en que el espacio o producto por enfriar se encuentre localizado a una distancia considerable del equipo de condensación.

    Glicerina VG USP en sistemas de refrigeración

    La razón para esto es que las líneas de refrigerante de expansión directa rara vez son prácticas.

    En primer lugar, son costosas en su instalación y necesitan una carga de refrigerante considerable, además originan problemas de retorno de aceite y causan pérdidas excesivas en la presión de refrigerante que tienden a reducir la capacidad y eficiencia del sistema.

    Las fugas son más serias, más peligrosas y más probables en las tuberías de refrigerante primario que en tuberías de agua con glicol (Propilenglicol).

    Cierre y aislación hermético en sistemas de refrigeración alimenticios

    La refrigeración indirecta es necesaria también en muchos procesos industriales, en los que con frecuencia no es práctico mantener un cierre hermético alrededor del producto o recipiente que está siendo enfriado. (Cerveza, Helado, etc.)

    Los sistemas indirectos, se usan además con ventaja en cualquier aplicación en que la fuga del refrigerante y/o el aceite, desde las líneas, puede causar contaminación u otro daño a un producto almacenado. Lo anterior se aplica particularmente a la elaboración de productos alimenticios.

    A grandes rasgos puede describirse un sistema de refrigeración de 2 circuitos de la siguiente manera:

    Sistema de Refrigeración Directo o Primario: (SRD) (como en una heladera)

    • condensador (serpentina)
    • evaporador (serpentina)
    • impulsor: compresor
    • fluido de refrigeración: freones, amoníaco anhidro
    • estado de agregación del refrigerante: gas / líquido.

    Sistema de Refrigeración Indirecto o Secundario: (SRI)

    • tanque: con Glicerina USP, Propilenglicol USP o agua salada, en este tanque se introduce el evaporador del Sistema de Refrigeración

    Directo: (SRD)

    • Serpentina: transfiere el calor extraído del fermentador (o de almacenamiento de Cerveza) al tanque con glicol o agua salada.
    • Tanque fermentador: con mosto o Cerveza
    • Serpentina: enfría el mosto del tanque fermentador o de almacenamiento de Cerveza
    • Impulsor: bomba
    • Fluido de refrigeración: Glicerina, glicol o agua salada
    • estado de agregación del refrigerante: líquido

    El sistema de refrigeración secundario o indirecto extrae calor del producto (mosto o Cerveza) en el fermentador o tanque de almacenamiento, el evaporador del circuito primario o directo extrae calor del tanque de Glicerina, y lo cede al medioambiente por medio del condensador. Se emplean dos controladores de temperatura, uno controla la temperatura del evaporador (TC1), activando el funcionamiento del compresor del circuito primario, el otro controlador regula la temperatura del fermentador (TC2), activando el funcionamiento de la bomba del circuito secundario de refrigeración.

    Refrigerantes en Sistemas de Enfriamiento Indirectos

    Definición:

    El refrigerante del sistema de enfriamiento secundario o indirecto, se encuentra normalmente en estado líquido y no cambia su estado de agregación, en este caso el refrigerante actúa, absorbiendo calor de otro cuerpo o sustancia (por ejemplo: mosto o Cerveza), y cediéndolo al evaporador del circuito primario.
    La circulación de refrigerante secundario se realiza con una bomba.

    Algunos refrigerantes usados comúnmente son: agua, salmueras (de cloruro de sodio y de cloruro de calcio), glicoles (Propilenglicol, glicerina), etileno, propileno, y antiguamente Metanol(alcohol metílico) el cual por su toxicidad no es conveniente.

    Agua:

    Casi sin excepción, se usa el agua como refrigerante secundario en sistemas grandes de acondicionamiento de aire, así como en instalaciones de enfriamiento de procesos industriales, en los que las temperaturas de operación son superiores al punto de congelación del agua.

    El agua, gracias a su fluidez, un elevado valor de calor específico y alto coeficiente de película es un refrigerante secundario excelente. Tiene también la ventaja de ser barata y relativamente no corrosiva.

    El agua se usa también con frecuencia como refrigerante secundario de enfriadores pequeños para bebidas y en enfriadores que se emplean en las granjas para el enfriamiento de recipientes para leche.

    En tales casos, el agua debido a su alta conductividad, permite un enfriamiento más rápido del producto de lo que sería posible con aire.

    El agua también suministra una capacidad retención, que tienden a nivelar las fluctuaciones de carga que resultan de cargas intermitentes en el enfriador.

    Soluciones Anticongelantes:

    Glicerina VG USP en sistemas de refrigeración

    Ciertos compuestos solubles en agua, descritos generalmente como agentes Anticongelantes, se emplean con frecuencia para hacer descender el punto de congelación del agua.

    Los agentes Anticongelantes más conocidos son las sales, los glicoles, los alcoholes.

    Salmueras:

    Resulta obvio que no pueda emplearse el agua como refrigerante secundario en cualquier aplicación en que la temperatura de refrigeración sea inferior al punto de congelación del agua.

    En tales casos, se emplea con frecuencia una solución salina.

    Salmuera es el nombre que se da a la solución que resulta cuando se disuelven diversas sales en el agua.

    Si se disuelve una sal en agua, la temperatura de congelación de la salmuera resultante será inferior a la temperatura del agua pura.

    Hasta un cierto punto, mientras más sal se disuelva en la solución, menor será la temperatura de congelación de la salmuera.

    Sin embargo, si la concentración de sal aumenta más allá de un cierto punto, la temperatura de congelación de la salmuera se elevará en el lugar de reducirse.

    Por lo tanto, una solución de una sal cualquiera en agua, tiene una cierta concentración a la cual el punto de congelación de la solución es el más bajo.

    Una solución a la concentración crítica, recibe el nombre de solución eutética.
    Igual que en el caso del agua enfriada, la salmuera enfriada (o solución Anticongelantes) puede circular directamente, alrededor del producto o recipiente refrigerado, también puede usarse para enfriar el aire en un espacio refrigerado.

    Cuando se emplea para enfriar a aire, la salmuera fría circula a través de un serpentín o a través de una unidad de atomización de salmuera.

    Se usan comúnmente dos tipos de salmuera en la práctica normal de refrigeración:
    I) cloruro de calcio ( CaCl2 ) y
    II) cloruro de sodio ( NaCl ).

    Glicerina VG USP en sistemas de refrigeración

    El cambio, de salmuera a glicerina o a glicol, puede efectuarse prácticamente sin cambios en el equipo instalado.
    En la siguiente tabla se indican los puntos de congelación en °C, de soluciones de Glicerina USP en función de la concentración.
    La concentración de las soluciones está expresada en porcentaje en volumen.

    Tabla de congelamiento Glicerina VG USP Ladco
    Tabla de congelamiento Glicerina VG USP Ladco

    Con esta tabla se puede establecer la concentración de Glicerina USP necesaria para alcanzar la temperatura final deseada de un proceso, como por ejemplo la temperatura de fermentación.

    Luego con un controlador de temperatura se podrá regular la misma según el estilo de Cerveza a preparar.

    Conclusiones y Recomendaciones Finales

    1) Cuando se diseñan equipos para la elaboración de alimentos, bebidas y fármacos, se debe desarrollar un análisis de riesgos generados por problemas operativos o constructivos.

    2) El circuito de enfriamiento indirecto que se encuentre en contacto con el alimento o fármaco (Ej: mosto, Cerveza, Helado, leche, etc) debe contener un refrigerante no tóxico por el riesgo a la salud que una contaminación representa.

    3) Se recomienda realizar un análisis químico cuali y cuantitativo para identificar el refrigerante indirecto y/o la posible contaminación del mismo con sustancias tóxicas, para evitar una posible intoxicación, antes de cargarlo al sistema de refrigeración.

    4) Se recomienda la verificación de la presencia del refrigerante correspondiente en el circuito primario, lo cual puede realizarse midiendo la presión de vapor del mismo a la temperatura ambiente y comparándola con la presión existente en la tabla del refrigerante correspondiente.
    Lo cual garantiza el correcto funcionamiento del sistema de refrigeración directo o primario.

    5) Se debe contemplar además el riesgo de incendio y de intoxicación al personal que manipula al refrigerante secundario puro (glicol) como así también los elementos de protección personal a emplear y las medidas de protección correspondientes.

    Referencias

    • Principios de Refrigeración Roy J. Dossat, (Profesor de Refrigeración y Aire Acondicionado, Universidad de Houston, Houston, Texas) Compañía Editorial Continental, S.A. 7ª impresión en español, junio de 1972
    • Articulo y comentarios extraidos de http://www.cerveceroscaseros.com.ar

    Propilenglicol – ¿Cómo de almacena?

    Etiqueta Propilenglicol SGA

    ¿Como se Almacena el Propilenglicol?

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    El Propilenglicol, se almacena en tanques a granel, en contenedores IBC de 1000 kilos o en tambores de 215 kilos.