From Filter Presses Over Centrifuges to Cross Flow and Vibrating Membrane Filtration: A Review of Recovery of Beer from Surplus Yeast
MBAA TQ vol. 38, Number 2, 2001, Pages 115-121 |
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Niels Lauritis Hansen. Carlsberg Brewery, Copenhagen, Denmark. Paper presented at the World Brewing Congress 2000, Orlando, Florida, USA.
Abstract
Surplus yeast can be considered to be the major beer extract loss during the brewing process. Approx. 3% of the total production
volume can be harvested as surplus yeast after the fermentation and
maturation process. Various processes have been introduced to minimise this beer extract loss, especially in countries where the excise duty is based on the wort volume. In the 60's, 70's and 80's filter presses were introduced to recover and recycle as much beer as possible. The yeast DM-% could be increased from say an average of 10% to above 30% resulting in extract yields of approx. 80%, but in general the recovered beer quality was considered to be inferior. Traditional disc centrifuges were also used, but the extract
recovery rate was lower corresponding to a %-DM content of say 18%. In the mid-80's high solids centrifuges were introduced giving a
resulting %-DM of 25%. The recovered beer quality was considered
questionable for blending in the filter room. At the same time, cross flow membrane filtration technology was introduced. The extract recovery rate was about 65%, and the
recovered beer quality was comparable to normal beer, but the energy costs for the necessary high cross flow recirculation was in the mid 80's considered to be prohibitive. In the 90's, the cross flow technique has been optimised, and the costs of the ceramic membranes have been reduced. In the late 90's the vibrating membrane technology was introduced. The recovered beer quality was comparable to the existing cross-flow techniques as well as the extract yield, but the energy consumption was in order of 10 times smaller. This offered the opportunity to
introduce the diafiltration principle to give extract yields comparable to filter presses, but with a beer quality comparable to normal beer. Examples from full scale plants of the above mentioned types
within the Carlsberg Group will be presented.
Keywords: beer recovery, surplus yeast, extract loss, filter presses, centrifuges, cross flow filters, vibrating membrane
S�ntesis
El excedente de levadura puede ser considerado como la mayor p�rdida de los extractos de la cerveza durante el proceso de la
elaboraci�n de la cerveza. Aproximadamente el 3% del volumen total de producci�n puede ser recolectado como excedente de levadura despu�s de los procesos de fermentaci�n y maduraci�n. Se han
introducido varios procesos para mantener al m�nimo esta p�rdida de extracto de cerveza, especialmente en pa�ses donde el deber de corte esta basado en el volumen de mosto. En los 60's, 70's y 80's fueron introducidas las prensas de filtros para recuperar y reciclar cuanta cerveza fuera posible. El DM-% pudo incrementarse digamos de un promedio de 10% a por arriba de un 30%, lo que result� en
rendimientos de extracto de aproximadamente 80%, pero por lo general la
calidad de la cerveza recuperada se consideraba inferior. Las centrifugadoras de disco tradicionales tambi�n fueron usadas, pero el grado de recuperaci�n del extracto fue mas bajo
correspondiendo a un contenido de %-DM de digamos un 18%. A mediados de los 80's las centrifugadoras de altos s�lidos fueron introducidas
resultando en un %-DM de 25%. La calidad de la cerveza recuperada fue considerada como dudosa para mezclarse en el cuarto de filtrado. Al mismo tiempo se introdujo la tecnolog�a de filtraci�n de flujo a trav�s de membranas. El grado de recuperaci�n del extracto fue de cerca de 65% y la calidad de la cerveza recuperada era comparable con la de la cerveza normal, pero los costos de energ�a necesarios para el alta recirculaci�n del flujo a trav�s de membranas, en los 80's, eran considerados prohibitivos. En los 90's la t�cnica de flujo a trav�s de membranas hab�a sido mejorada y los costos de las membranas cer�micas hab�an sido reducidos. En los 90's se introdujo la tecnolog�a de las membranas vibradoras. La calidad de la cerveza recuperada era comparable a las provenientes de las tecnolog�as de flujo a trav�s de membranas ya existentes, as� como el rendimiento del extracto, sin embargo el consumo de energ�a era aproximadamente 10 veces menor. Esto ofreci� la oportunidad de introducir el principio de diafiltraci�n para dar rendimientos de extracto comparables a los de prensas de filtro, pero con una calidad de cerveza comparable a la de la cerveza normal. Se presentar�n ejemplos de los tipos anteriormente mencionados de plantas de gran escala dentro del Grupo Carlsberg.
