Eficiencia en la planta cervecera
A qué llamamos eficiencia
La RAE define eficiencia como “capacidad de disponer de alguien o de algo para conseguir un efecto determinado”.
Para nosotros la definición de eficiencia será algo más amplia que la anterior. La definiremos como “resultado real para un input dado”. O dicho en coloquial: “Cuánto soy capaz de sacar dependiendo de lo que entró”.
La eficiencia se mide en porcentaje (%), es un ratio. Algunas unidades serán de utilidad, como litros, grados plato/puntos de densidad, e IBU/unidades de amargor.
Porqué es importante
Se pueden destacar dos principales razones por las que un cervecero debe conocer los números de eficiencia en las distintas etapas de su planta/proceso cervecero.
Diseño de receta. Para diseñar adecuadamente una receta.
Costeo y reducción de costos. Para optimizar (y buscar reducir) los costos en materia prima y energía.
Los indicadores importantes:
i) Eficiencia de maceración (Mash Efficiency)
El porcentaje del total posible teórico de azúcares y dextrinas extraídos en el proceso de maceración que efectivamente llegan a la OLLA DE HERVOR.
Se calcula de una extracción teórica indicada por el proveedor de maltas, expresado como PPG (Points per Pound per Gallon) o puntos de gravedad por libra de malta por galón de mosto.
Ejemplo: 35 PPG significa que el mosto tiene el potencial de lograr una densidad de 1,035 (o 8,8ºP) usando una libra de malta (o 0,45kg) en un total de 1 galón de mosto extraído (o 3,8L). Si logramos un mosto de densidad 1,026, entonces hablamos de un 76% de eficiencia. (26 = 35 x 76%)
Estos valores de PPG están bastante estudiados y validados por proveedores de malta y son ampliamente reconocidos.
ii) Eficiencia de brewhouse
El porcentaje del total posible teórico de azúcares y dextrinas extraídos en el proceso de maceración que efectivamente llegan al FERMENTADOR.
Considera misma lógica de cálculo de extracción de azúcares, pero considerando además pérdidas y mermas asociadas a los procesos de cocción/whirlpool/enfriado/transferencia.
En la práctica, este es el indicador más relevante, puesto que incorpora todo el proceso de elaboración de mosto.
Siguiendo con el mismo ejemplo: Luego del proceso de lauter, lavado de grano, hervor y whirlpool llegamos con a 0,8 galones de mosto de densidad 1,030 entonces logramos eficiencia de: 30 / 35 x 0,8 = 69%.
iii) Eficiencia de fermentación
El porcentaje de total posible de litros de cerveza terminada que se es capaz de envasar. Se calcula como “litros en fermentador/litros envasados efectivos”.
Un indicador importante que da cuenta de utilización de levadura, remoción de purgas y efectividad en set up y operación de envasado.
Como referencia, estilos con mayor uso de levadura y lúpulo (mayor graduación alcohólica y cervezas con dryhop, por ejemplo) esperan mayores niveles de purgas.
¿Cuáles son fuentes de ineficiencia?
En el proceso de elaboración de mosto y cerveza existen muchas etapas donde se producen ineficiencias y mermas. Entendamos merma como una disminución o reducción del volumen o cantidad. Las más relevantes son:
Molienda:
La molienda demasiado gruesa no permite extraer azúcares
Maceración
Mala extracción por deficiente proceso de empaste y homogenización de macerado.
Mosto atrapado en espacios muertos de ollas, pipings.
Lauter
Mosto atrapado en espacio muerto en falso fondo, pipings.
*Azúcares atrapados por el grano, deficiente proceso de lavado de granos.
*Esta es probablemente la más importante en peso. Tanto el proceso como el diseño del equipamiento juegan un papel muy relevante en dicho indicador. Una correcta altura de cama de granos resulta clave para: (1) lograr un cómodo y fluido proceso de lauter, (2) correcto lavado de grano, vale decir, ser capaz de extraer los azúcares hacia la olla de hervor y evitar absorción de grano.
Hervor/whirlpool
Mosto atrapado en espacio muerto olla.
Mosto atrapado en trub o lúpulo de desecho.
Fermentación
Mosto/cerveza eliminada por purgas de levadura u otros insumos.
Mosto/cerveza absorbida por lúpulo/dryhop u otra adición.
Envasado
Merma por puesta en marcha de dispositivo de envasado.
Cerveza no envasada o descartada por no conformidad de llenado (nivel de llenado, problemas de aspecto, por ejemplo).
Litros de sobrellenado de envase.
Un ejemplo numérico:
Para una hipotética cerveza pilsen en un bloque de cocción de 500L en fermentador, usamos 100kg de malta pilsen. Esta malta viene declarada con un potencial de 1,038 SG (o 38 PPG).
Si se lograra una densidad de 1,044 pre fermentación, estaríamos llegando a una eficiencia de brewhouse de 70% (el lector puede hacer la conversión de unidades para llegar a dicho número).
Ahora, si estuviéramos trabajando en un bloque más eficiente, y logramos una eficiencia de un 82%, estaríamos logrando:
Densidad de 1,052 (para mismo volumen).
585 litros (para misma densidad).
Esto corresponde a una reducción de un 17% de cantidad de maltas. Si asumimos que el precio por kilo de la malta está en $1.400, estamos hablando de un ahorro de $47/L de cerveza producida. Y si volvemos a asumir que esta hipotética cervecería produce 5.000L /mes estaríamos hablando de un ahorro anual de cerca de $2,8MM, para un ejemplo de cerveza poco centrada en malta. Nada mal para mejoras en diseño.
Si se estuviera elaborando una cerveza “high gravity” o de alta graduación alcohólica, este efecto de ahorro se amplifica, llegando fácilmente a la marca de $100/L o $6MM anuales en ahorro (ceteris paribus).
Notar, además, que en el ejemplo no se está contabilizando otros ahorros asociados, como reducción de lúpulos utilizados (por efecto de minimización de mosto total requerido) y reducción de costos de energías, que sí aplican.
El diseño de las plantas cerveceras y el diseño de los procesos en una cervecería juegan un papel en los resultados operacionales, facilidad de uso y capacidad de las fábricas cerveceras. Es tarea, entonces, del cervecero ser capaz de entender, monitorear y valorar los indicadores que aparecen de un buen diseño en una cervecería.
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