Modelamiento de la operación de filtración para la dosificación del coadyuvante Kieselgur en el abrillantamiento de cerveza

Abstract

La presente tesis tiene como objetivo determinar el modelo matemático en la operación de filtración para la dosificación del “Kieselgur” en el abrillantamiento de cerveza; que permita predecir la dosis ideal que se ajuste a la necesidad de cada empresa cervecera artesanal. El modelo matemático se obtuvo partiendo de la ley de Darcy y la teoría convencional de filtración, el cual se inició con la ecuación de continuidad unidimensional cuyo fundamento principal que se aplica es que el caudal superficial a través de la suspensión en cada instante del medio filtrante a un determinado tiempo es constante. Obteniéndose así una ecuación implícita genérica que nos permite anticiparnos a procesos grandes. (𝑚1𝐷2+𝑚2𝐷+𝑚3)𝑉2+(𝑛1𝐷+𝑛2)𝑉= 𝑃0𝑡 Para obtener las constantes características del tipo de cerveza filtrada, el medio filtrante, pre-capa y dosis de coadyuvante usado, fue necesario obtener datos experimentales para lo cual se caracterizó la cerveza y se obtuvo su densidad y viscosidad promedio de 1012 kg/m3 y 0,0012Pa∙s respectivamente. Con estos datos experimentales se calculó las constantes de filtración; para el tipo de cerveza que usamos, las constantes son: m1 =88034, m2 =691704, m3 = 2x106, n1 =9428,8 y n2 =358126 estos datos se obtuvieron mediante regresión; las cuales se reemplazaron en la ecuación de filtración. Obteniendo así el modelo matemático que relaciona las variables que gobiernan la operación de filtración de cerveza verde. Mediante el desarrollo de las gráficas del modelo se obtuvo una familia de curvas, las cuales permitieron predecir la dosis ideal de kieselgur de D=1,5 kg/m3 para un tiempo de filtración de 300s.