Perfil de velocidad del mosto para la fabricación de cerveza artesanal

Universidad Veracruzana
PERFIL DE VELOCIDAD PARA UN FLUIDO EN UN TUBO CONCENTRICO
VELOCITY PROFILE FOR A FLUID IN A CONCENTRIC TUBE
H. Castillo Herrera, A. de J. Pérez Bringas
Universidad Veracruzana, Facultad de Ciencias Químicas, Ingeniería Química
Orizaba Veracruz
22 de Mayo del 2015
Resumen:
La cerveza artesanal es una bebida alcohólica no destilada elaborada por medio de la fermentación deuna solución de cereales, donde el almidón ha sido parcialmente hidrolizado y se le ha conferido por infusión el sabor del lúpulo.
En la fabricación de la cerveza artesanal se realizan diferentes procesos para el producto final, uno de los procesos importantes es el de la técnica de enfriado, proceso en el cual el liquido denominado ‘’mosto’’ pasa a través de un tubo concéntrico. El enfriadorcontracorriente funciona haciendo circular el ‘’mosto’’ hirviendo por dentro de un tubo de cobre que a su vez está recubierto por una manguera por la cual circula agua fría en sentido contrario. Este proceso hace que el ‘’mosto’’ baje su temperatura que adquirió en el proceso anterior y disminuirla desde 100°C hasta 25°C aproximadamente.
Las ecuaciones de perfiles de velocidad para un flujodentro de un tubo concéntrico nos sirven para calcular la velocidad media con la cual nuestro ‘’mosto’’ es transportado por medio del dispositivo de enfriamiento y así poder obtener su velocidad, al igual que el tiempo que tarda en circular por medio del tubo de cobre de 7.5 metros de longitud.
Palabras clave: mosto, tubo concéntrico, perfil de velocidad, enfriador contracorriente, cerveza.
La cervezaes sin duda una de las bebidas más populares del mundo, por consiguiente su producción es una de las más demandadas en la industria, tanto es así que también existe la cerveza artesanal, una cerveza que se produce en una escala pequeña, pero que cualquier individuo con las materias primas correspondientes y los materiales adecuados puede producir para su paladar.
En la producción de la cervezaartesanal se utiliza un equipo no muy sofisticado para su producción, pero que requiere tener algunos lineamientos necesarios para que el producto final tenga la calidad deseada.
En este proceso haremos énfasis en el enfriamiento, proceso por el cual un liquido denominado mosto atraviesa un tubo de tipo concéntrico, del cual podremos realizar los cálculos correspondientes para determinar lavelocidad del fluido.
Antecedentes
La cerveza artesanal es aquella cerveza que se da en “micro cervecerías” en las cuales en las recetas se rescata el valor tradicional de los métodos antiguos para su producción, con la calidad deseada. En cuanto a cantidad de producción puede no darse en grandes cantidades como la industrial debido a que, como está hecha con métodos antiguos tarda un poco más pero encuanto a calidad de la cerveza es mucho mejor.
Metodología
Para realizar los cálculos de nuestro proyecto tomamos como referencia un equipo que cuenta con 3 ollas de acero inoxidable como se muestra en la fig. 1. Este equipo cuenta con un enfriador a contracorriente, el cual cuenta con un tubo de cobre de 7.5 metros de largo recubierto con una manguera por la cual circula agua a contracorrientedel mosto, que circula dentro del tubo de cobre.

Figura 1. (Un equipo pensado para ser más sencillo la cocción, construido en dos niveles. Pensado para ocupar un lugar de 1.50 metros de ancho y una profundidad de 0.42 metros)1.





El enfriador contracorriente es nuestro sistema del cual partiremos a realizar los cálculos, sin embargo los siguientes datos cabe mencionarlos para poder realizarnuestra operaciones.
El mosto, el cual es el líquido que viaja a través del tubo de cobre llega a la entrada de este con una temperatura de 100°C, procedentes de una olla de hervor en donde se estuvo calentando, nuestro mosto cuenta con una densidad de 1050 g/L (tomada con un densímetro con una escala de 1,000 a 1,100 g/L) y con una viscosidad cinemática de 1.87 cSt1.
Este mosto viaja por un tubo...