O resfriamento do mosto é uma etapa do processo de fabricação da cerveja feito através de trocadores de calor
Por Michael Trommer
O mosto fervido e lupulado deve ser resfriado no caso de fermentação baixa para 4oC a 7oC, processos forçados de 10oC a 17oC e para a fermentação alta, de 18oC a 24oC.
A função do trocador de calor é de levar o mosto para a temperatura de absorção de oxigênio, que deve ser suficiente para o inicio da fermentação do mosto através da levedura.
A etapa de resfriamento do mosto é simplesmente um processo físico, que através de trocadores de calor (térmico)ocorre o ganho de água quente e mosto na temperatura desejada.
O mosto quente “estéril” é processado à temperaturas onde pode ocorrer a propagação de microorganismos.
Equipamentos para resfriar o mosto
O resfriamento, atualmente, é feito somente de forma fechada através de trocadores tubulares e trocadores de placas (algumas cervejarias por tradição não aplicam este método de resfriamento).
Resfriadores tubulares são constituídos de duas partes. A primeira através de água à temperatura ambiente (água da rede) e a segunda parte solução alcoólica, salmoura ou glicol.
O mosto percorre tubos de cobre ou inox.
O aproveitamento do calor do mosto é menor do que nos trocadores de calor a placa e a assepsia não é tão fácil de ser feita.
Resfriadores de placas são formados por pacotes de placas de inox, onde em um dos lados passa o mosto e do outro lado o material refrigerador em um fluxo turbulento. As placas são vedadas umas nas outras por perfis de borracha entre elas.
Nos cantos das placas existem aberturas de passagens de líquido, que formam canais de distribuição. Na primeira fase, ocorre o pré-resfriamento com água de processo na temperatura ambiente e, posteriormente, a segunda fase com água gelada, solução alcoólica ou glicol.
Entre as duas zonas existe uma área de desvio, onde o trocador de calor recebe água do processo gelada, glicol ou solução alcoólica que é enviada em contra fluxo ao mosto ocorrendo o aquecimento da mesma pelo calor do mosto.
Em processos de resfriamento fechados a proporção mosto e água de processo à temperatura ambiente, 1ª fase, é de 1:1,1 para se atingir água de 80oC a 82oC que será usado no processo de brassagem e esterilização da cervejaria. Um resfriador fabricado para trabalhar nestas condições passa por uma pressão de 2,5 bar a 4,0 bar. Por motivos de segurança o trocador deve resistir a 10 bar de pressão.
O resfriamento a 95oC do mosto para a temperatura de início de fermentação, deve ocorrer no prazo de 40 min a 60 min.
Não se consegue a temperatura de início de fermentação do mosto através da água de rede, assim temos que gelar a água de 0oC a +2oC, através de chiller ou banco de gelo.
Conforme mostrado anteriormente pode-se resfriar o mosto em duas etapas, pré-resfriamento e resfriamento, ou através de um sistema de uma etapa apenas.
No sistema de pré-resfriamento, o mosto atinge de 25oC a 30oC. Nesta fase a água sai com 80oC a 82oC. Na segunda fase o mosto atinge a temperatura de absorção de oxigenio ou inicio de fermentação com água gelada de 1oC a 2oC. Esta água gelada que foi utilizada para resfriar o mosto fica circulando em ciclo fechado, porque após a troca térmica com o mosto, a água está mais gelada do que a água de processo. Depois disso, volta para as utilidades.
Atualmente, está ocorrendo uma lenta migração para o sistema de 1 fase, onde é utilizado água gelada de 1oC a 2oC que pela troca térmica com mosto a +- 95oC a água deve atingir 80oC a 82oC. Esse deve ser o resultado para um sistema de troca de calor de mosto e água bem dimensionado.
Trocador de Calor de Placas com 2 etapas de resfriamento (pré-resfriamento e resfriamento).
1- Armazenamento de frio (Banco de gelo ou Chiller);
2- Bomba de água gelada;
3- Resfriamento com água gelada.
Trocador de calor de placas com resfriamento em 1 etapa.
1- Armazenamento de frio (Banco de gelo ou Chiller);
2- Bomba de água gelada;
3- Resfriamento com água gelada.
Para obter-se uma boa troca de calor os líquidos devem se movimentar de forma rápida, mas deve ter o tempo de contato para ocorrer a troca de calor;
• As placas devem estar limpas sem incrustações.
• Placas com boa condutividade térmica.
• Fluxo cruzado dos líquidos.
