El agua de proceso desempeña un papel crítico en la industria cervecera, ya que debe cumplir con rigurosos estándares de calidad fisicoquímica y microbiológica para garantizar la calidad del producto final. Proveniente del agua bruta, sometida a un pretratamiento y, en ocasiones, a un tratamiento principal, el agua de proceso se distingue por sus niveles controlados de sólidos suspendidos, sales disueltas, iones y la pureza microbiológica. Estos parámetros son esenciales para asegurar la integridad del proceso de elaboración de la cerveza y la consistencia del producto final.
El pretratamiento del agua varía según la fuente y la calidad del agua, pero generalmente involucra procesos de filtración. En términos generales, la cantidad de sólidos suspendidos en el agua bruta es menor en el agua de la red pública, seguida por las aguas subterráneas y superficiales. Por lo tanto, los métodos de pretratamiento se adaptan principalmente a la procedencia del agua, priorizando la eliminación de impurezas para garantizar su calidad.
En el caso del agua proveniente de la red pública, según la calidad del agua, podría no ser necesaria una etapa de pretratamiento, la cual consistiría primeramente en una en la filtración mediante filtros de arena y dependiendo de la cantidad de hierro una separación de hierro . Para las aguas subterráneas, el pretratamiento puede consistir en una filtración con la adición de un floculante antes de pasar por los filtros de arena. Este floculante desestabiliza las partículas coloidales suspendidas en el agua, facilitando su aglutinación y posterior filtración. En el caso de las aguas superficiales, el pretratamiento es más complejo y suele implicar los siguientes pasos:
Filtración Gruesa
Se utiliza con la ayuda de cribas para retirar los sólidos suspendidos de mayor tamaño.
Coagulación
Este proceso altera la carga eléctrica de las partículas suspendidas, lo que facilita su aglutinación. Es importante ajustar el pH del agua durante esta etapa.
Floculación
Se lleva a cabo para inducir la desestabilización de las partículas coloidales y permitir su aglomeración.
Sedimentación
Se utiliza para separar los flóculos formados por sedimentación.
Filtración
Por último, se realiza una filtración, generalmente con filtros de arena, para eliminar las impurezas restantes del agua.
La remoción del hierro se considera parte del pretratamiento, ya que generalmente implica la filtración del hierro insoluble, que se forma a partir del hierro soluble en el agua mediante un proceso de oxidación (muchas veces con una aireación es suficiente). Esta etapa suele ser el primer paso del pretratamiento por su sencillez y aprovechamiento de los filtros. Este tratamiento solo se realiza en el caso de ser necesario eliminar el hierro del agua debido a que sobrepasa el valor admisible.
En el agua de proceso también debe abordarse las sales disueltas, especialmente aquellas que contribuyen a la dureza y alcalinidad. Estas sales no solo pueden generar depósitos en las instalaciones, sino que también afectan la producción cervecera desde un punto de vista tecnológico. En función de la calidad del agua, puede ser necesario implementar un segundo tratamiento, conocido como «tratamiento principal», para reducir estas sales. Este proceso, denominado suavizado del agua, es especialmente crítico en el caso de aguas subterráneas.
La dureza del agua, en su mayoría, se debe a la presencia de sales de calcio y magnesio. El problema principal surge cuando estos cationes se combinan con los aniones de carbonato y, especialmente, con los bicarbonatos, formando estos dos últimos la alcalinidad del agua. Estos compuestos son los responsables de la formación de incrustaciones en los equipos y reaccionan con la malta durante el proceso de elaboración del mosto. Esta interacción con la malta aumenta el pH del mosto, lo que reduce la eficiencia en la extracción de los compuestos deseados de la malta. Por esta razón, el tratamiento principal del agua generalmente implica la eliminación o reducción de esta alcalinidad mediante un proceso de suavizado del agua. Este proceso es crucial para garantizar la calidad del agua utilizada en la producción de cerveza y para mantener la eficiencia y la integridad de los equipos de la cervecería.
Estos son los tres métodos principales para suavizar el agua y eliminar su dureza:
Adición de ácido:
Usualmente se utiliza ácido sulfúrico para reaccionar con la dureza, formando sales de sulfato y liberando dióxido de carbono (CO2), el cual se elimina del agua.
Tratamiento con cal apagada:
En este proceso se añade cal apagada (hidróxido de calcio) al agua, lo que conduce a la precipitación de carbonato de calcio y bicarbonato de magnesio, reduciendo así la dureza del agua.
Utilización de resinas de intercambio iónico:
Estas resinas están diseñadas para intercambiar iones de calcio y magnesio en el agua por iones de sodio u otros iones no deseados, suavizando así el agua al eliminar los minerales que causan la dureza.
El agua de proceso debe ser almacenada de manera segura desde el punto de vista microbiológico y protegida contra contaminantes. Para asegurar su potabilidad, se lleva a cabo un proceso de desinfección que generalmente implica la cloración utilizando cloro gas, hipoclorito de sodio o dióxido de cloro.
Es esencial monitorear regularmente el contenido de cloro desde un punto de vista microbiológico para garantizar la calidad del agua. Esta agua de proceso es la principal fuente de suministro para la industria cervecera y sirve como materia prima para otras aguas más específicas a través de un proceso de postratamiento, como el agua cervecera y el agua de calderas.
