BE1027462B1

BE1027462B1 - Method for producing Low-Alcohol and Non-Alcoholic Beer

Info

Publication number: BE1027462B1
Application number: BE20195959A
Authority: BE
Inventors: Xavier Vanneste
Original assignee: Brouwerij De Halve Maan
Priority date: 2019-12-20
Filing date: 2019-12-20
Publication date: 2021-02-17

Abstract

De onderhavige uitvinding betreft een werkwijze voor het bereiden van alcoholarm of alcoholvrij bier. De werkwijze omvat de stappen van het toevoeren van een stroom van alcoholhoudend bier naar een omgekeerde-osmose-filtratie-eenheid. En cross-flow filtratie over een of meerdere omgekeerde-osmose-membraan van de omgekeerde-osmose-filtratie-eenheid om een alcoholarm of alcoholvrij retentaat en een permeaat met alcohol te verkrijgen. Het toevoegen van mineraalarm of mineraalvrij water aan het verkregen retentaat en het daarna onderwerpen van het retentaat aan een carbonisatiestap.The present invention relates to a method for preparing low-alcohol or non-alcoholic beer. The method includes the steps of feeding a stream of alcoholic beer to a reverse osmosis filtration unit. And cross-flow filtration over one or more reverse osmosis membranes of the reverse osmosis filtration unit to obtain a low-alcohol or alcohol-free retentate and a permeate with alcohol. Adding mineral-poor or mineral-free water to the obtained retentate and then subjecting the retentate to a carbonization step.

Description

Werkwijze voor het produceren van Alcoholarm en Alcoholvrij Bier De onderhavige uitvinding betreft een werkwijze voor het bereiden van alcoholarm of alcoholvrij bier.Method for producing low-alcohol and non-alcoholic beer The present invention relates to a method for preparing low-alcohol or alcohol-free beer.

Stand van de Techniek De markt voor niet-alcoholisch bier is de afgelopen jaren significant toegenomen, voornamelijk door strengere verkeerswetgeving, bv. lagere alcohollimieten, en om gezondheids- en religieuze redenen. Wettelijke definities van producten die een alcoholarm of alcoholvrij bier vormen, variëren van land tot land, maar alcoholarm dient in dit verband uitgelegd te worden als omvattende een alcoholgehalte van 0,5 tot 1,2 vol%, terwijl alcoholvrij dient uitgelegd te worden uitgelegd te worden als omvattende minder dan 0,5 vol.% alcohol.State of the Art The market for non-alcoholic beer has grown significantly in recent years, mainly due to stricter traffic regulations, eg lower alcohol limits, and for health and religious reasons. Legal definitions of products constituting a low-alcohol or non-alcoholic beer vary from country to country, but low-alcohol in this context should be construed as including an alcohol content of 0.5 to 1.2 vol%, while non-alcoholic should be interpreted as meaning as comprising less than 0.5% alcohol by volume.

Dergelijke bieren kunnen worden geproduceerd op basis van een aantal onderscheiden productieprocessen. Deze productieprocessen kunnen onderverdeeld worden in processen die de vergisting beïnvloeden om de vorming van ethanol tegen te gaan en processen die de verwijdering van ethanol na fermentatie omvatten.Such beers can be produced on the basis of a number of distinct production processes. These production processes can be divided into processes that influence fermentation to inhibit ethanol formation and processes that include the removal of ethanol after fermentation.

Het eerste type productieproces omvat gecontroleerde fermentatie, de koud-contact fermentatie (CCF, Cold Contact Fermentation), het gebruik van geimmobiliseerde gist of speciale gisttypen die maltose (diglucose) en maltotriose (triglucose) niet kunnen vergisten. Dit type productieproces is relatief eenvoudig om alcoholarm of alcoholvrij bier te produceren omdat er geen extra proces stappen vereist zijn. Nadelen van dit type productieproces zijn echter smaak- en aromaverlies en een zoetere smaak dan conventioneel bier.The first type of production process includes controlled fermentation, the cold contact fermentation (CCF, Cold Contact Fermentation), the use of immobilized yeast or special yeast types that cannot ferment maltose (diglucose) and maltotriose (triglucose). This type of production process is relatively easy to produce low-alcohol or non-alcoholic beer because no additional process steps are required. However, the disadvantages of this type of production process are loss of taste and aroma and a sweeter taste than conventional beer.

Het tweede type productieproces omvat de verdamping van ethanol, bv. door vacuümdestillatie, de absorptie van ethanol en de extractie van ethanol met een oplosmiddel, bv. superkritisch koolzuur. Ook in dit type productieproces is er sprake van smaak- en aromaverlies.The second type of production process involves the evaporation of ethanol, e.g. by vacuum distillation, the absorption of ethanol and the extraction of ethanol with a solvent, e.g. supercritical carbonic acid. In this type of production process there is also loss of taste and aroma.

Doel van de uitvinding Een doel van de uitvinding is het voorzien van een verbeterde werkwijze voor het produceren van alcoholarm (minder dan 1,2 vol% alcohol), bij voorkeur alcoholvrij (minder dan 0,5 vol% alcohol) bier. Een verder doel van de uitvinding is het voorzien van een dergelijke werkwijze, waarbij smaak- en aromaverlies wordt voorkomen. Een nog verder doel van de uitvinding is het voorzien van een dergelijke werkwijze op een energetisch voordelige wijze. Beschrijving van de uitvinding Dit doel wordt bereikt met een werkwijze voor het bereiden van alcoholarm of alcoholvrij bier. De werkwijze omvat de stappen van het toevoeren van een stroom van alcoholhoudend bier met een temperatuur van 5 tot 15 °C naar een omgekeerde-osmose- filtratie-eenheid. De term ‘bier’ dient in dit verband uitgelegd te worden als een drank verkregen door het fermenteren van een wort, bereid uit zetmeelachtige of suikerachtige grondstoffen, waaronder hoppoeder of hopextracten en drinkwater. En cross-flow filtratie over een of meerdere omgekeerde-osmose-membraan van de omgekeerde-osmose-filtratie-eenheid met een druk van 689 tot 2758 kPa om een alcoholarm of alcoholvrij retentaat en een permeaat met alcohol te verkrijgen. De term “cross-flow’ dient in dit verband uitgelegd te worden als dat de richting waarmee het bier langs het membraan stroomt loodrecht staat op de filtratie richting. Het toevoegen van mineraalarm of mineraalvrij water aan het verkregen retentaat en het daarna onderwerpen van het retentaat aan een carbonisatiestap omvattende het toevoeren van 1,0 tot 7,5 gram CO: per liter retentaat onder een druk van 2 tot 4 bar en een temperatuur van 0 tot 3°C. De werkwijze volgens de uitvinding heeft als voordeel dat smaak- en aromaverlies in het retentaat wordt voorkomen. Het gebruik van cross-flow filtratie biedt onder meer het voordeel dat het bij lage temperaturen kan plaatsvinden, er geen nood is aan het gebruik van chemische additieven en relatief weinig energie kost. De aanvragers hebben gevonden dat het beste effect wordt bereikt met het gebruik van omgekeerde-osmose- membranen. Doordat gewerkt wordt bij filtratietemperaturen lager dan 15 °C worden de waarneembare kenmerken van het bier, smaak, kleur en troebelheid, behouden.Object of the Invention An object of the invention is to provide an improved process for producing low-alcohol (less than 1.2 vol% alcohol), preferably non-alcoholic (less than 0.5 vol% alcohol) beer. A further object of the invention is to provide such a method, wherein loss of taste and aroma is prevented. A still further object of the invention is to provide such a method in an energetically advantageous manner. Description of the invention This object is achieved with a method for preparing low-alcohol or non-alcoholic beer. The method comprises the steps of feeding a stream of alcoholic beer at a temperature of 5 to 15 ° C to a reverse osmosis filtration unit. The term "beer" in this context should be interpreted as a drink obtained by fermenting a wort, prepared from starchy or sugary raw materials, including hop powder or hop extracts and drinking water. And cross-flow filtration over one or more reverse osmosis membranes of the reverse osmosis filtration unit with a pressure of 689 to 2758 kPa to obtain a low-alcohol or alcohol-free retentate and a permeate with alcohol. The term “cross-flow” should be interpreted in this context as that the direction in which the beer flows along the membrane is perpendicular to the filtration direction. Adding mineral-poor or mineral-free water to the retentate obtained and then subjecting the retentate to a carbonization step comprising supplying 1.0 to 7.5 grams of CO: per liter of retentate at a pressure of 2 to 4 bar and a temperature of 0 to 3 ° C. The method according to the invention has the advantage that loss of taste and aroma in the retentate is prevented. The use of cross-flow filtration offers the advantage, among other things, that it can take place at low temperatures, there is no need to use chemical additives and requires relatively little energy. Applicants have found that the best effect is achieved with the use of reverse osmosis membranes. By operating at filtration temperatures below 15 ° C, the perceptible characteristics of the beer, taste, color and turbidity, are retained.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding, is ten minste één van de een of meerdere omgekeerde-osmose-membranen uitgevoerd als een omgekeerde-osmose-membraan. Het omgekeerde-osmose-membraan heeft meerdere voordelen waaronder de duurzaamheid, geschikt voor levensmiddelen, zuur- en loogbestendig, bestand tegen oplosmiddelen, slijtvast, betrouwbaar, hittebestendig, etc. Hierdoor zal de levensduur worden verlengd. Daarnaast heeft een omgekeerde-osmose-In a preferred embodiment of the method according to the invention, at least one of the one or more reverse osmosis membranes is designed as a reverse osmosis membrane. The reverse osmosis membrane has several advantages including durability, suitable for foodstuffs, acid and lye resistant, solvent resistant, wear resistant, reliable, heat resistant, etc. This will extend the service life. In addition, a reverse osmosis

membraan slechts een minimale invloed op de smaak- en aroma van het bier waardoor de smaak- en aroma het bier beter wordt behouden.membrane only has a minimal influence on the taste and aroma of the beer, so that the taste and aroma of the beer is better preserved.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding, is ten minste één van de een of meerdere omgekeerde-osmose-membranen uitgevoerd is als een filtratie- element bestaande uit een aantal parallel lopende kanalen, bij voorkeur hebben de cilindrische kanalen een diameter van ongeveer 1,5 mm en/of een lengte van ongeveer 1,2 meter.In an embodiment of the method according to the invention, at least one of the one or more reverse osmosis membranes is designed as a filtration element consisting of a number of parallel channels, preferably the cylindrical channels have a diameter of approximately 1 , 5 mm and / or a length of approximately 1.2 meters.

In andere uitvoeringsvormen van de werkwijze volgens de uitvinding, ligt de nominale poriegrootte van ten minste één van de een of meerdere omgekeerde-osmose- membranen in het bereik van 1 tot 1400 nm, bij voorkeur in het bereik van 500 tot 800 nm, meer bij voorkeur is poriegrootte 200 nm.In other embodiments of the method according to the invention, the nominal pore size of at least one of the one or more reverse osmosis membranes is in the range of 1 to 1400 nm, preferably in the range of 500 to 800 nm, more preferably preferred pore size is 200 nm.

In uitvoeringsvormen van de werkwijze volgens de uitvinding, bedraagt het alcoholgehalte van het retentaat 4 tot 8% van het alcoholgehalte van het bier, bij voorkeur 6% van het alcoholgehalte van het bier bedraagt. Het retentaat kan een alcoholgehalte van ongeveer 0,4 vol% bevatten. Het bier kan een alcoholgehalte van ongeveer 6,0 vol% bevatten.In embodiments of the method according to the invention, the alcohol content of the retentate is 4 to 8% of the alcohol content of the beer, preferably 6% of the alcohol content of the beer. The retentate may contain an alcohol content of about 0.4% by volume. The beer may contain an alcohol content of about 6.0% by volume.

In andere uitvoeringsvormen volgens de uitvinding, werd het bier (B) gebrouwen met ten minste vier verschillende moutsoorten, bij voorkeur met vier of zes verschillende moutsoorten en/of met ten minste twee verschillende hopvariëteiten, bij voorkeur met twee verschillende moutsoorten.In other embodiments of the invention, the beer (B) was brewed with at least four different malts, preferably with four or six different malts and / or with at least two different hop varieties, preferably with two different malts.

In verdere uitvoeringsvormen van de werkwijze volgens de uitvinding, omvat de werkwijze de stap van het bottelen van het retentaat in bierflessen met een inhoud van ongeveer 25 cl, ongeveer 33 cl, ongeveer 75 cl of ongeveer 150 cl.In further embodiments of the method according to the invention, the method comprises the step of bottling the retentate in beer bottles having a capacity of about 25 cl, about 33 cl, about 75 cl or about 150 cl.

Korte beschrijving van de figuren De uitvinding zal hieronder nader aan de hand van een in de tekening afgebeeld uitvoeringsvoorbeeld verduidelijkt worden. Figuur 1 toont schematisch een stroomdiagram van de werkwijze volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Uitgebreide beschrijving van de figuren De huidige uitvinding zal hierna beschreven worden aan de hand van welbepaalde uitvoeringsvormen en onder verwijzing naar bepaalde tekeningen, doch de uitvinding is daar niet toe beperkt en wordt enkel gedefinieerd door de conclusies. De hier weergegeven tekeningen zijn enkel schematische weergaven en zijn niet beperkend.Brief description of the figures The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing. Figure 1 schematically shows a flow diagram of the method according to an embodiment of the present invention. Detailed Description of the Figures The present invention will be described below with reference to particular embodiments and with reference to particular drawings, but the invention is not limited thereto and is defined only by the claims. The drawings presented here are schematic representations only and are not limiting.

Figuur 1 toont schematisch een stroomdiagram dat schematisch de voornaamste stappen van de onderhavige uitvinding weergeeft. In een initiële stap wordt bier B toegevoerd aan een buffertank 1. Daarna wordt het bier B, met behulp van een toevoerpomp 2, toegevoerd aan een filtratie lus omvattende een aantal cross-flow filtratie elementen met een of meerdere omgekeerde-osmose-membranen 4a, 4b. Enkel het alcohol omvattende permeaat P zal uit de lus worden verwijderd waardoor het in de lus blijvende retentaat relatief snel minder dan 1,2 vol.% alcohol zal bevatten. De toevoerpomp 2 voorziet de vereiste filtratie druk en een circulatiepomp 3 voorziet de doorstroming van retentaat R in de filtratie lus.Figure 1 schematically shows a flow chart that schematically represents the main steps of the present invention. In an initial step, beer B is supplied to a buffer tank 1. After that, the beer B is supplied, with the aid of a supply pump 2, to a filtration loop comprising a number of cross-flow filtration elements with one or more reverse osmosis membranes 4a, 4b. Only the alcohol comprising permeate P will be removed from the loop, so that the retentate remaining in the loop will relatively quickly contain less than 1.2 vol.% Alcohol. The supply pump 2 provides the required filtration pressure and a circulation pump 3 provides the flow of retentate R in the filtration loop.

Tijdens circulatie wordt ten minste een deel van het retentaat in de buffertank 1 afgevoerd en waarin het wordt gemengd met het reeds aanwezig bier B of biermengsel. Daarna wordt het biermengsel, bestaand uit bier B en het retentaat R, terug toegevoerd aan een filtratie lus. Dit proces gaat door tot retentaat R en/of het biermengsel het gewenste alcoholpercentage bevat.During circulation, at least a part of the retentate is discharged into the buffer tank 1 and into which it is mixed with the beer B or beer mixture already present. Subsequently, the beer mixture, consisting of beer B and the retentate R, is fed back to a filtration loop. This process continues until retentate R and / or the beer mix contains the desired alcohol percentage.

Claims

Conclusions

Method for preparing low-alcohol or non-alcoholic beer, comprising the steps of: a) feeding a stream of alcoholic beer (B) with a temperature of 5 to 15 ° C to reverse osmosis filtration unit with a or multiple reverse osmosis membranes, this step further comprising cross-flow filtration over the one or more reverse osmosis membranes (4a, 4b) at a pressure of 689 to 2758 kPa to produce a low-alcohol or alcohol-free retentate (R) and a obtain permeate (P) with alcohol; b) adding low-mineral or mineral-free water to the retentate (R); and c) subjecting the retentate (R) to a carbonization step (B) comprising supplying 1.0 to 7.5 grams of CO 2 per liter of retentate (R) at a pressure of 2 to 4 bar and a temperature of 0. up to 3 ° C.

A method according to claim 1, wherein at least one of the one or more reverse osmosis membranes (4a, 4b) is in the form of a ceramic filtration element consisting of a number of parallel channels, preferably cylindrical channels with a diameter of about 1.5 mm.

Method according to any of the preceding claims, wherein the nominal pore size of at least one of the one or more reverse osmosis membranes (4a, 4b) is in the range of 1 to 1400 nm, preferably in the range of 500 up to 800 nm, more preferably 200 nm.

A method according to any one of the preceding claims, wherein the alcohol content of the retentate (R) is 4 to 8% of the alcohol content of the beer (B), preferably 6% of the alcohol content of the beer.

A method according to any one of the preceding claims, wherein the retentate (R) contains an alcohol content of about 0.4% by volume.

A method according to any one of the preceding claims, wherein the beer (B) contains an alcohol content of about 6.0% by volume.

Method according to any of the preceding claims, wherein the beer (B) was brewed with at least four different malts, preferably with four or six different malts.

A method according to any one of the preceding claims, wherein the beer (B) was brewed with at least two different hop varieties, preferably with two different malts.

A method according to any one of the preceding claims, further comprising the step of d) bottling the retentate (R) in beer bottles having a capacity of about 25 cl, about 33 cl, about 75 cl or about 150 cl.