Cómo elegir el sistema de filtración adecuado para la producción de bebidas espirituosas

La filtración no es una operación aislada en la elaboración de bebidas espirituosas.

Dependiendo del tipo de bebida espirituosa, puede ser necesario filtrarla para eliminar los sólidos antes de la destilación, clarificarla tras la destilación, eliminar los restos de carbón de la barrica tras la maduración, eliminar las partículas de carbón activado, controlar la turbidez o realizar una filtración final de partículas antes del embotellado.

Por lo tanto, el sistema de filtración adecuado depende de qué se deba eliminar, cuándo se deba eliminar y en qué medida se deba conservar el carácter original del licor.

Un productor de whisky, por ejemplo, puede necesitar un proceso especializado de filtración en frío tras la maduración, mientras que un productor de vodka puede combinar el tratamiento con carbón activado con la filtración de partículas finas. Un productor de aguardiente de agave puede necesitar una separación sólido-líquido en una fase mucho más temprana del proceso.

En este artículo se explica en qué se diferencian los requisitos de filtración entre las principales categorías de bebidas espirituosas destiladas y cómo seleccionar un sistema de filtración adecuado para cada aplicación.

La filtración en la elaboración de bebidas espirituosas: los objetivos principales

Antes de elegir un filtro, conviene determinar cuál es el objetivo real de la filtración.

1. Eliminación de sólidos gruesos

Las partículas de gran tamaño pueden introducirse en el proceso a partir de las materias primas, la fermentación, la extracción botánica, las barricas u otras operaciones previas.

Entre el equipamiento habitual se incluye:

• Filtros de gran tamaño
• Filtros de mangas
• Filtros de profundidad
• Centrífugas

El objetivo principal es proteger los equipos situados aguas abajo y reducir la carga de sólidos que llega a los filtros más finos.

2. Aclarar el espíritu

Tras la destilación, la maduración, el coupage o la rectificación, una bebida espirituosa puede contener partículas finas en suspensión o material coloidal.

Para este fin se suelen utilizar la filtración en profundidad y la filtración por cartucho. La filtración en profundidad es un método para eliminar las partículas en suspensión y el material coloidal de las bebidas espirituosas destiladas.

3. Eliminación del carbón de la barrica

Las bebidas espirituosas envejecidas en barrica pueden contener partículas procedentes de la superficie interior de la barrica.

El whisky es el ejemplo más evidente. Normalmente se recurre primero a una filtración gruesa para eliminar el carbón de la barrica, antes de proceder a una filtración fina posterior. La eliminación del carbón de la barrica constituye una etapa de filtración diferenciada en la elaboración de bebidas espirituosas oscuras.

4. Eliminación del carbón activado

El carbón activado puede utilizarse tras la destilación para modificar el color, el aroma, el sabor u otras características de determinados aguardientes neutros.

Una vez finalizado el tratamiento con carbón, es necesario eliminar las partículas sueltas de carbón antes de que el alcohol continúe su recorrido hacia las siguientes etapas del proceso. Para ello, se suele recurrir a la filtración por trampa o en profundidad.

5. Control de la neblina

Algunas bebidas espirituosas pueden volverse turbias tras su dilución, enfriamiento o almacenamiento.

Esto es especialmente importante en el caso del whisky y otras bebidas espirituosas envejecidas en barrica. La turbidez por enfriamiento puede estar relacionada con los ácidos grasos y sus ésteres, así como con otros compuestos procedentes de las materias primas y del proceso de maduración. Una temperatura más baja y un grado alcohólico más bajo pueden favorecer la formación de turbidez.

 

Filtración del whisky

Probablemente, el whisky sea la bebida espirituosa más exigente desde el punto de vista técnico en cuanto a los requisitos de filtración.

La estrategia de filtración depende de si el whisky se va a filtrar en frío o no, así como de sus condiciones de maduración, su graduación alcohólica, el aspecto deseado y el perfil de sabor que se persiga.

Eliminación de las marcas de carbonización del barril

Tras la maduración, el whisky puede contener partículas procedentes del interior carbonizado de la barrica.

Estas partículas son relativamente gruesas en comparación con los compuestos responsables de la neblina por frío.

Por lo tanto, la eliminación de los residuos de carbonización de la barrica no debe confundirse con la filtración en frío.

Se puede utilizar un filtro de granulometría gruesa o un filtro con gran capacidad de retención de impurezas como primera etapa de filtración para eliminar las partículas más grandes y proteger los equipos de filtración posteriores.

Filtración en frío

La filtración en frío está diseñada para resolver un problema distinto.

El whisky contiene diversos compuestos derivados de las materias primas, la fermentación, la destilación y el proceso de maduración. Algunos ácidos grasos y sus ésteres pueden volverse menos solubles cuando la bebida se enfría o se diluye, lo que provoca la aparición de turbidez.

Por lo tanto, el proceso tradicional consiste en:

Enfriamiento del whisky → Formación de la turbidez → Filtración de las partículas que provocan la turbidez

Las láminas filtrantes y otras tecnologías de filtración en profundidad revisten especial importancia, ya que la adsorción, más que la simple eliminación mecánica de partículas, desempeña un papel fundamental en la eliminación de la turbidez por enfriamiento.

Por eso, la filtración en frío del whisky no debería describirse simplemente como “filtración fina”.”

El objetivo es eliminar de forma selectiva los compuestos que provocan la opacidad, minimizando al mismo tiempo la eliminación innecesaria de los compuestos de sabor y aroma deseables.

Sin embargo, algunos ésteres de ácidos grasos relacionados con la turbidez también contribuyen positivamente a las características sensoriales de las bebidas espirituosas, por lo que resulta importante llevar a cabo una filtración selectiva.

Whisky sin filtrar en frío

No todos los whiskies tienen que filtrarse en frío.

Existe un interés cada vez mayor en el sector por el whisky sin filtrar en frío, en el que el productor acepta un equilibrio diferente entre la estabilidad visual y la conservación del carácter del licor.

Los sistemas modernos de filtración en profundidad también pueden diseñarse para la filtración sin enfriamiento. En una aplicación documentada con whisky, se utilizaron módulos de filtración en profundidad a temperatura ambiente para reducir la turbidez sin la etapa convencional de enfriamiento.

Por lo tanto, a la hora de diseñar un sistema de filtración de whisky, la primera pregunta que hay que plantearse es: ¿el producto final se va a filtrar en frío o en caliente? La respuesta puede influir de manera significativa en el proceso de filtración y en la configuración del equipo.

Filtración del vodka

Por lo general, el vodka se caracteriza por su transparencia, neutralidad y uniformidad.

Dado que el vodka suele elaborarse con un perfil sensorial relativamente neutro, algunos productores recurren al tratamiento con carbón activado tras la destilación para reducir los sabores, aromas, colores u otros compuestos no deseados.

En este caso, la filtración tiene dos funciones distintas:

Tratamiento con carbón activado → Eliminación de compuestos no deseados

y

Filtración final de partículas → Eliminación de partículas de carbón y otros sólidos finos

Filtración con carbón activo

El carbón activado actúa principalmente mediante adsorción, más que por la simple retención de partículas.

Su elevada superficie interna le permite interactuar con los compuestos responsables de las características no deseadas del licor.

El grado de tratamiento del carbono debe controlarse con cuidado.

Un tratamiento más agresivo no significa automáticamente que el vodka sea mejor. Una adsorción excesiva puede alterar el perfil sensorial de la bebida.

Eliminación de partículas de carbono

Tras el tratamiento con carbón, el alcohol puede contener partículas de carbón sueltas.

Se puede utilizar un filtro de profundidad, un filtro de mangas o un filtro de cartucho situado en la fase posterior del proceso para retener estas partículas antes de que el alcohol pase a la etapa de filtración final.

Recomendamos específicamente el uso de filtros de retención tras el tratamiento con carbón activo para reducir la carga de partículas y proteger los equipos de filtración situados aguas abajo.

Filtración final

A continuación, se puede utilizar un cartucho de alta calidad o un filtro de profundidad para llevar a cabo la eliminación final de partículas antes del embotellado.

En el caso del vodka, esta etapa final es especialmente importante, ya que incluso una pequeña cantidad de partículas visibles puede afectar al aspecto de un producto que, por lo demás, es transparente.

Filtración de la ginebra

La ginebra plantea un reto de filtración diferente, ya que los ingredientes botánicos constituyen una parte importante de la producción proceso. Las frutas, las hierbas, las especias y otros ingredientes botánicos pueden generar finas partículas en suspensión.

Filtración final de la ginebra

Se puede utilizar un filtro de cartucho o un filtro de profundidad de alta precisión para eliminar las partículas más pequeñas y conseguir la claridad visual necesaria.

Sin embargo, no se debe dar por sentado que la ginebra deba filtrarse siempre de la forma más enérgica posible.

Algunos compuestos de origen botánico contribuyen al aroma, el sabor y la sensación en boca. Por lo tanto, una filtración excesiva puede ir en detrimento del perfil sensorial deseado.

En el caso de la ginebra, la pregunta correcta no es:

¿Hasta qué punto podemos refinar la búsqueda?

Es:

¿Qué partículas hay que eliminar para conservar el carácter botánico deseado?

Filtración del ron

La filtración del ron varía considerablemente en función del tipo de producto que se desee obtener.

El ron claro, el ron blanco, el ron añejo y las variedades más oscuras pueden tener objetivos de filtración muy diferentes.

En el caso de un ron ligero, el productor puede dar prioridad a:

• Aspecto brillante
• Eliminación de partículas en suspensión
• Claridad constante
• Filtración final fina

En el caso de un ron añejo o con mayor graduación alcohólica, la filtración debe controlarse con mayor cuidado.

La maduración contribuye de manera significativa al carácter del licor final. Una filtración excesiva puede eliminar compuestos que contribuyen a su perfil sensorial deseado.

Por lo tanto, la filtración del ron es, ante todo, una cuestión de clarificación controlada, más que de purificación máxima.

Entre los equipos posibles se incluyen:

• Filtros de placas y marcos
• Láminas filtrantes de profundidad
• Filtros de cartucho
• Filtros de mangas para la prefiltración

Filtración del brandy

El brandy plantea un reto diferente, ya que este licor se elabora a partir de materias primas de origen frutal.

Dependiendo de la producción En este proceso, puede ser necesaria una separación sólido-líquido antes de la destilación, mientras que la filtración posterior se centra principalmente en la clarificación y el pulido final.

Separación de sólidos en las fases iniciales del proceso

En función de la fruta y del proceso de fermentación, se puede recurrir a la centrifugación u otros métodos de separación de sólidos y líquidos para reducir la carga de sólidos antes de la destilación.

Se trata de una aplicación distinta a la filtración final del alcohol.

Filtración posterior a la maduración

Tras la maduración y el coupage, se puede recurrir a la filtración en profundidad o a la filtración por cartucho para eliminar las partículas en suspensión y mejorar la claridad visual.

El brandy también puede verse afectado por la composición de los materiales filtrantes.

Ciertos minerales disueltos procedentes de los materiales de filtración pueden provocar precipitaciones o turbidez en las bebidas espirituosas. Tiantai ha desarrollado medios filtrantes con contenido reducido en iones específicamente para bebidas espirituosas destiladas, incluidos los productos que contienen taninos.

Filtración del tequila y de las bebidas espirituosas de agave

El tequila y otras bebidas espirituosas elaboradas a partir de agave pueden requerir una separación en una fase más temprana que muchas bebidas espirituosas elaboradas a partir de cereales.

Dependiendo de la producción Con este método, el líquido de agave fermentado puede contener cantidades significativas de sólidos vegetales.

Separación previa a la destilación

Si el material fermentado contiene una elevada carga de sólidos, la separación centrífuga puede reducir la cantidad de sólidos que entran en el alambique.

En este punto, se puede plantearse el uso de una centrífuga de decantador o de discos apilados, en función de la concentración de sólidos y de los requisitos del proceso.

El objetivo no es conseguir la claridad final del licor embotellado.

El objetivo es mejorar la materia prima que entra en el proceso de destilación posterior.

Filtración tras la destilación

Tras la destilación, los requisitos de filtración dependen del producto final.

El tequila añejo puede requerir la eliminación de partículas tras su maduración en barrica, mientras que el tequila blanco puede necesitar un pulido fino antes de su embotellado.

La guía de Tiantai sobre la eliminación de partículas en bebidas espirituosas identifica el tequila, junto con el whisky, el vodka, el ron, la ginebra y el brandy, como productos en los que se puede recurrir a la filtración para garantizar un producto final transparente.

Una estrategia práctica de filtración: de grueso a fino

Uno de los errores más comunes en el diseño de sistemas de filtración es esperar que un único filtro fino realice todas las tareas de separación.

Por lo general, lo más recomendable es dividir el proceso de filtración en etapas.

Por ejemplo:

Eliminación de partículas gruesas → Filtración en profundidad → Filtración fina / final

Cada etapa tiene una función específica.

El filtro de gran tamaño retiene las partículas más grandes y protege los equipos situados aguas abajo.

El filtro de profundidad retiene las partículas en suspensión más finas y puede contribuir a la clarificación o a la reducción de la turbidez.

El cartucho o filtro de protección final elimina las partículas finas restantes antes del embotellado.

Este enfoque por etapas puede prolongar la vida útil de los filtros y reducir la carga de sólidos en la etapa de filtración más costosa.

En el caso del vodka tratado con carbón activado, por ejemplo:

Tratamiento con carbón activado → Filtro de retención de carbón → Filtro de partículas finas → Embotellado

La filtración no siempre significa que “cuanto más fina, mejor”

En el caso de las bebidas espirituosas, este principio reviste una importancia especial.

Un alcohol no es simplemente una solución de agua y alcohol que haya que purificar al máximo.

Su sabor y aroma dependen de compuestos derivados de:

• Materias primas
• Fermentación
• Destilación
• Extracción botánica
• Maduración en barrica
• Mezcla

Algunos compuestos que pueden contribuir a la turbidez también pueden aportar características sensoriales deseables.

Esto resulta especialmente evidente en el whisky. Algunos ésteres de ácidos grasos asociados a la turbidez por frío también pueden contribuir positivamente al aroma y a las características sensoriales.

Por lo tanto, el objetivo de la filtración debería ser:

Separación controlada, no separación máxima.

El mejor sistema de filtración es aquel que permite alcanzar la claridad y la estabilidad necesarias, al tiempo que conserva el carácter deseado de la bebida espirituosa.

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Cómo integra Tiantai la filtración en el diseño de las destilerías

La filtración debe considerarse parte integrante del proceso completo de destilación, en lugar de elegirse como un equipo aislado.

Los requisitos del sistema pueden variar considerablemente en función de:

• Tipo Espíritu
• Materia prima
• Método de fermentación
• Sistema de destilación
• Método de maduración
• Capacidad de producción
• Graduación alcohólica prevista
• Proceso de mezcla y fermentación
• Claridad final necesaria
• Estrategia de filtración en frío
• Requisitos de embotellado

Por ejemplo, una destilería de whisky puede necesitar un sistema específico de filtración posterior a la maduración, mientras que una planta de vodka puede requerir un tratamiento con carbón activo y una filtración de partículas finas. Una destilería de ginebra puede necesitar una prefiltración botánica, mientras que una planta de aguardiente de agave puede beneficiarse de una separación centrífuga de sólidos y líquidos antes de la destilación.

Tiantai diseña sistemas completos de destilería adaptados a las características de la bebida alcohólica que se va a producir, desde la manipulación de la materia prima y la fermentación hasta la destilación, la maduración, el coupage, la filtración y el embotellado.

Por lo tanto, el sistema de filtración se selecciona como parte del diseño global del proceso, en lugar de añadirse simplemente como la última máquina de la línea de producción. La solución de filtración adecuada depende del objetivo de separación, la fase del proceso, las características del alcohol y el producto final deseado.

Por lo tanto, en el caso de una destilería nueva o en expansión, el sistema de filtración debe diseñarse conjuntamente con los sistemas de fermentación, destilación, maduración, mezcla, ajuste de graduación y embotellado.

Este enfoque permite que el proceso de filtración alcance la claridad y la estabilidad necesarias sin comprometer innecesariamente el carácter, el rendimiento o la eficiencia del licor final.