Bombas de lóbulos rotativos para el proceso de transferencia suave de levadura de cerveza y productos de fermentación líquida

La elaboración de cerveza genera un fluido en constante cambio, no un producto único y uniforme. Durante la fermentación, la levadura convierte los compuestos fermentables mientras se multiplica, sedimenta y queda en suspensión dentro de la cerveza. Al final de la fermentación, el flujo del proceso puede contener tanto líquido terminado como sólidos biológicos concentrados. A partir de este punto, las cervecerías pueden recuperar la levadura, trasladar la cerveza entre recipientes, almacenar productos de fermentación o prepararlos para su clarificación y procesamiento adicional.

Estas operaciones imponen diferentes demandas al manejo de fluidos. La cerveza sigue siendo comparativamente fluida, mientras que la levadura de cerveza recolectada puede volverse sustancialmente más espesa a medida que se elimina el líquido. Por lo tanto, un método de transferencia que funciona bien para líquidos claros puede ser menos adecuado para la levadura concentrada. Las bombas de lóbulos rotativos proporcionan un enfoque de desplazamiento positivo para manejar estos materiales de fermentación cambiantes, manteniendo al mismo tiempo un movimiento relativamente suave del producto.

La fermentación cambia la naturaleza física del producto

Las características del flujo de proceso de una cervecería no son fijas desde el inicio de la fermentación hasta la etapa final de transferencia. A medida que progresa la actividad de la levadura, la composición del líquido cambia y la concentración de levadura puede aumentar en partes particulares del recipiente.

Esto se vuelve especialmente notable durante la recolección de levadura. Un flujo de levadura recuperada contiene una proporción mucho mayor de sólidos biológicos que la cerveza circundante. Su viscosidad y comportamiento de flujo pueden, en consecuencia, diferir significativamente del líquido de fermentación original.

Esta distinción es importante al diseñar el sistema de transferencia. La bomba debe adaptarse al material que realmente ingresa a la línea de succión, no simplemente a las propiedades de la cerveza antes de la fermentación. Las bombas de lóbulos rotativos son muy adecuadas para este tipo de manejo de productos variables porque la operación de desplazamiento positivo permite mover materiales viscosos sin depender de una alta velocidad del líquido.

La levadura de cerveza es un flujo de producto, no solo un residuo

En la elaboración de cerveza moderna, la levadura recuperada puede tener un valor más allá de su función inicial en la fermentación. Dependiendo del proceso de producción, la levadura puede recolectarse para su reutilización en lotes de fermentación posteriores o dirigirse a otras rutas de procesamiento.

Eso convierte la transferencia de levadura en una parte importante del manejo del proceso, en lugar de una operación secundaria de residuos. Una vez que se recupera la levadura, debe trasladarse sin un tratamiento mecánico innecesariamente agresivo.

Las bombas de lóbulos rotativos utilizan lóbulos giratorios para desplazar el producto a través de la cámara de bombeo. Sus características de transferencia relativamente suaves las hacen adecuadas para medios que contienen partículas sólidas blandas pequeñas. Para flujos que contienen levadura, esto proporciona una alternativa útil a los métodos de bombeo que se basan principalmente en la acción de impulsores de alta velocidad.

Las condiciones reales de bombeo aún deben establecerse según la concentración de levadura, la temperatura, la viscosidad, la disposición de la tubería y el caudal requerido.

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La cerveza y la levadura siguen diferentes rutas de procesamiento

Después de la fermentación, no toda la porción del flujo del proceso sigue la misma ruta. La cerveza puede continuar hacia la clarificación, maduración, filtración, mezcla o envasado, mientras que la levadura recuperada puede transferirse a una etapa dedicada de almacenamiento o reutilización.

Esta separación de las rutas de procesamiento cambia el papel del equipo de transferencia. El manejo de la cerveza generalmente implica un producto de fermentación relativamente fluido, mientras que la levadura concentrada puede requerir una mayor atención a las condiciones de succión y la viscosidad.

Una bomba de lóbulos rotativos puede cumplir diferentes funciones compatibles mediante una configuración adecuada y control de velocidad. Las opciones de accionamiento de velocidad variable mecánica pueden proporcionar un funcionamiento ajustable, mientras que el control del convertidor de frecuencia puede ofrecer un rango de velocidad más amplio cuando se requiere automatización del proceso.

La ventaja no es que una bomba realice automáticamente todas las operaciones de la cervecería. Más bien, la misma tecnología de desplazamiento positivo puede adaptarse a diferentes productos relacionados con la fermentación cuando sus propiedades físicas se encuentran dentro del rango operativo de la bomba.

La transferencia suave importa más allá de la recuperación de levadura

La necesidad de un manejo controlado no desaparece cuando se ha separado la levadura. La cerveza fermentada y otros productos de fermentación líquidos aún pueden necesitar pasar por varias etapas de transferencia antes de llegar al proceso del producto final.

Cada transferencia introduce una interacción mecánica con el producto. Mantener una velocidad de bomba adecuada y evitar la intensidad operativa innecesaria puede, por lo tanto, formar parte de una estrategia más amplia de manejo del producto.

Para líquidos derivados de la fermentación que contienen material blando en suspensión, el bombeo de lóbulos rotativos ofrece un desplazamiento controlado en lugar de depender de una acción centrífuga de alta velocidad. Esto puede ser particularmente útil cuando el objetivo del proceso es mover el producto mientras se limita la perturbación mecánica innecesaria.

La serie de bombas suministrada puede manejar viscosidades desde aproximadamente 0.2 hasta 100,000 cP y medios que contienen partículas sólidas blandas pequeñas, lo que proporciona flexibilidad para diferentes materiales relacionados con la fermentación.

Donde los productos de fermentación se vuelven más difíciles de bombear

El procesamiento posterior puede cambiar aún más las propiedades físicas de un producto de fermentación. La concentración, mezcla, formulación o separación pueden producir materiales con una viscosidad más alta que la cerveza original o el caldo de fermentación.

Aquí es donde la diferencia entre una tarea de transferencia de líquidos y una tarea de producto viscoso se vuelve importante. Una bomba puede necesitar mover el producto a una velocidad más baja mientras mantiene el caudal y la presión de descarga requeridos.

La gama de bombas de lóbulos rotativos proporciona capacidades de flujo desde aproximadamente 0.15 hasta 127 t/h, con una presión de salida máxima de aproximadamente 0.6 a 1.5 MPa en condiciones de alta viscosidad. Estas cifras describen el rango operativo disponible, no un punto operativo universal. El rendimiento real depende del producto y de las condiciones completas del sistema.

Para materiales altamente concentrados o de flujo deficiente, también está disponible una configuración de tolva montada en la parte superior. Aunque se asocia más comúnmente con materiales pastosos, esta disposición puede considerarse cuando el comportamiento físico de un producto derivado de la fermentación dificulta la succión convencional.

Mantener higiénico el equipo de transferencia de la cervecería

Debido a que la levadura y los líquidos fermentados son materiales de proceso orgánicos, el equipo de transferencia debe adaptarse a las prácticas de limpieza y saneamiento de la cervecería.

El cuerpo de la bomba se puede fabricar en acero inoxidable 304 o 316L. Las configuraciones de conexión incluyen opciones de abrazadera, roscada, brida, unión DIN y soldada, lo que permite incorporar la bomba en diferentes disposiciones de tuberías sanitarias.

Están disponibles sellos mecánicos simples y dobles, con materiales de sellado que incluyen aleación dura, carburo de silicio, grafito y cerámica. Los materiales de las juntas tóricas pueden incluir Viton, silicona, EPDM, PTFE y NBR.

Cuando sea necesario el control de temperatura, se puede seleccionar una configuración con camisa. Las especificaciones suministradas indican temperaturas aplicables del material de hasta 150 °C y una temperatura máxima de esterilización de 180 °C, siendo necesario confirmar la configuración final según las condiciones reales de limpieza, esterilización y sellado.

Del manejo de la levadura a la producción derivada de la fermentación

La importancia del bombeo suave se vuelve más clara cuando la elaboración de cerveza se considera una transformación continua del material en lugar de una serie de transferencias aisladas. La levadura se desarrolla durante la fermentación, se concentra durante la recuperación y puede regresar a otro ciclo de fermentación. La cerveza sigue una ruta diferente hacia la maduración y el procesamiento final.

Las bombas de lóbulos rotativos pueden ocupar varios puntos dentro de estas rutas donde se requiere un manejo controlado de materiales viscosos o que contienen levadura. Por lo tanto, su función está estrechamente relacionada con los cambios físicos que tienen lugar en los productos de fermentación.

Para las cervecerías y otros productores basados en la fermentación, la selección de la bomba debe seguir esos cambios. La pregunta importante no es simplemente cuánto líquido se debe transferir, sino en qué se ha convertido el producto en cada etapa, qué tan sensibles son sus características biológicas o físicas y qué condiciones de manejo se requieren antes del siguiente paso de procesamiento. Una bomba de lóbulos rotativos correctamente configurada puede entonces convertirse en parte de ese viaje del producto, apoyando el movimiento de la levadura y los líquidos fermentados sin tratarlos como fluidos de proceso ordinarios.