BR102018008185A2 - equipamentos e método otimizado para fermentação de cervejas em batelada com levedura imobilizada - Google Patents
equipamentos e método otimizado para fermentação de cervejas em batelada com levedura imobilizada Download PDFInfo
- Publication number
- BR102018008185A2 BR102018008185A2 BR102018008185-3A BR102018008185A BR102018008185A2 BR 102018008185 A2 BR102018008185 A2 BR 102018008185A2 BR 102018008185 A BR102018008185 A BR 102018008185A BR 102018008185 A2 BR102018008185 A2 BR 102018008185A2
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- bioreactor
- beer
- fermentation
- beers
- equipment
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 title claims abstract description 35
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 title claims abstract description 32
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 6
- 108010093096 Immobilized Enzymes Proteins 0.000 claims abstract description 4
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 claims abstract 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 12
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 11
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 11
- 125000005594 diketone group Chemical group 0.000 claims description 7
- QSJXEFYPDANLFS-UHFFFAOYSA-N Diacetyl Chemical group CC(=O)C(C)=O QSJXEFYPDANLFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WTLNOANVTIKPEE-UHFFFAOYSA-N 2-acetyloxypropanoic acid Chemical compound OC(=O)C(C)OC(C)=O WTLNOANVTIKPEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 5
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000007863 gel particle Substances 0.000 claims description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 3
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 claims description 2
- FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 6-{[2-carboxy-4,5-dihydroxy-6-(phosphanyloxy)oxan-3-yl]oxy}-4,5-dihydroxy-3-phosphanyloxane-2-carboxylic acid Chemical compound O1C(C(O)=O)C(P)C(O)C(O)C1OC1C(C(O)=O)OC(OP)C(O)C1O FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229940072056 alginate Drugs 0.000 claims 1
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 claims 1
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 claims 1
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 claims 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 claims 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 abstract 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 4
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 4
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010068370 Glutens Proteins 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 235000021312 gluten Nutrition 0.000 description 2
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 2
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 1
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 1
- 235000008694 Humulus lupulus Nutrition 0.000 description 1
- GXCLVBGFBYZDAG-UHFFFAOYSA-N N-[2-(1H-indol-3-yl)ethyl]-N-methylprop-2-en-1-amine Chemical compound CN(CCC1=CNC2=C1C=CC=C2)CC=C GXCLVBGFBYZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000235070 Saccharomyces Species 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000005276 aerator Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013124 brewing process Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 235000010410 calcium alginate Nutrition 0.000 description 1
- 229960002681 calcium alginate Drugs 0.000 description 1
- 239000000648 calcium alginate Substances 0.000 description 1
- OKHHGHGGPDJQHR-YMOPUZKJSA-L calcium;(2s,3s,4s,5s,6r)-6-[(2r,3s,4r,5s,6r)-2-carboxy-6-[(2r,3s,4r,5s,6r)-2-carboxylato-4,5,6-trihydroxyoxan-3-yl]oxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylate Chemical compound [Ca+2].O[C@@H]1[C@H](O)[C@H](O)O[C@@H](C([O-])=O)[C@H]1O[C@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O2)C([O-])=O)O)[C@H](C(O)=O)O1 OKHHGHGGPDJQHR-YMOPUZKJSA-L 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005360 mashing Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 210000003254 palate Anatomy 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000005253 yeast cell Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M43/00—Combinations of bioreactors or fermenters with other apparatus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12C—BEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
- C12C11/00—Fermentation processes for beer
- C12C11/09—Fermentation with immobilised yeast
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
- C12M1/40—Apparatus specially designed for the use of free, immobilised, or carrier-bound enzymes, e.g. apparatus containing a fluidised bed of immobilised enzymes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
- C12M21/18—Apparatus specially designed for the use of free, immobilized or carrier-bound enzymes
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Mycology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Distillation Of Fermentation Liquor, Processing Of Alcohols, Vinegar And Beer (AREA)
Abstract
a presente invenção consiste na aplicação de biorreator(es) contendo levedura cervejeira e/ou enzimas imobilizadas, acoplados à linha de fluxo em recirculação dinâmica a um tanque de processo contendo mosto cervejeiro, e respectivo tratamento térmico, visando a otimização e/ou redução de tempo de processo na fermentação de cervejas em processos não-contínuos, como bateladas simples e alimentadas, quando em comparação aos métodos tradicionais de fermentação submersa estacionária.
Description
RELATÓRIO DESCRITIVO
EQUIPAMENTOS E MÉTODO OTIMIZADO PARA FERMENTAÇÃO DE
CERVEJAS EM BATELADA COM LEVEDURA IMOBILIZADA [001] A fermentação submersa é uma tecnologia amplamente difundida em Cervejaria, com grande utilização industrial.
[002] A tecnologia industrial envolvendo fermentação alcoólica submersa de cervejas, basicamente consiste no preparo e esterilização de um substrato líquido (mosto cervejeiro), que servirá como meio nutriente à levedura (Saccharomyces cerevisae), que é um microrganismo inoculado dentro de um tanque fermentador contendo o mosto, fermentando-se de forma estacionária, sem agitação mecânica do líquido, exceto pelas correntes de convecção do fluxo de bolhas de gás carbônico gerado no processo de fermentação alcoólica dos açúcares presentes no mosto, obtendo-se assim a cerveja.
[003] O desempenho da fermentação submersa depende da composição do mosto, cêpa da levedura, temperatura, aeração (ou não), pH, e geometria do tanque; normalmente, ao final do processo, separa-se o produto da fermentação (cerveja) das células de levedura por decantação, centrifugação ou filtração, implicando em operações unitárias e equipamentos específicos, bem como elevando-se o risco de contaminações ao produto.
Pág. 1 / 9
Petição 870180032918, de 23/04/2018, pág. 12/21 [004] A presença das leveduras vivas dentro dos tanques fermentadores convencionais limita a possibilidade de tratamentos físicos ou químicos no mosto durante a fermentação, sob pena de prejudicar os microrganismos em seu metabolismo e até mesmo comprometendo sua viabilidade e a continuidade do processo.
[005] Entende-se processo fermentativo por batelada simples, quando todo o substrato fermenta de uma só vez, gerando o produto, e por batelada alimentada quando uma parte do produto fermentado é retirado e substituído dentro do tanque por novo aporte equivalente de substrato.
[006] A presente invenção permite a realização de processos de fermentação cervejeira submersa em batelada simples ou alimentada, sem necessidade de inoculação das leveduras dentro do tanque fermentador. Conforme demonstrado na Fig.1, as leveduras estão imobilizadas em partículas macroscópicas (a), as quais permanecem retidas dentro de um biorreator externo (b), o qual é acoplado a uma tubulação (c) e bomba (d), procedendo-se a um fluxo dinâmico de recirculação e o retorno (e) do líquido para o tanque de origem (f), forçando os nutrientes do substrato líquido a entrar em contato com as leveduras repetidamente durante tempo determinado, otimizando o processo fermentativo.
[007] As partículas retidas no biorreator, contendo cepas puras de leveduras adequadas a cada tipo de cerveja, podem ser esferas de polímeros hidrofílicos que retenham as células microbianas em sua malha ou estrutura, podendo
Pág. 2 / 9
Petição 870180032918, de 23/04/2018, pág. 13/21 ainda incorporar enzimas para tratamentos específicos no substrato, como por exemplo para descaracterização do glúten, ou atuação sobre resíduos fermentativos, como alfaacetolactato ou diacetil. Um exemplo de polímero adequado para a elaboração destas partículas é o alginato de cálcio.
[008] Partículas contendo leveduras imobilizadas têm sido utilizadas em processos de fermentação contínua de cerveja, porém a presente invenção contempla apenas sua aplicação na otimização de processos fermentativos não-contínuos de cervejas, ou seja, em batelada simples ou alimentada, para os quais verificam-se as seguintes vantagens:
[009] a) Possibilidade de realizar tratamentos físicos (por exemplo, tratamentos térmicos), ou químicos (por exemplo, adição de agentes ácidos ou alcalinos) sobre o mosto dentro do tanque de processo, sem comprometimento das leveduras.
[010] b) Minimizar ou até eliminar a necessidade de separação das leveduras do substrato, por exemplo, por decantação, centrifugação ou filtração.
011] c) Possibilidade de uso de biorreator único ou múltiplos, em linha ou em paralelo, flexibilizando a produtividade.
[012] d) Possibilidade de uso de duas ou mais espécies de leveduras imobilizadas e/ou enzimas, sendo suas esferas de polímero misturadas no mesmo biorreator, ou separadas em biorreatores diferentes, permitindo a obtenção de produtos
Pág. 3 / 9
Petição 870180032918, de 23/04/2018, pág. 14/21 até então impossíveis de se produzir na fermentação submersa tradicional.
[013] e) Possibilidade de adequação de diversas variáveis do processo, como fluxo (velocidade de bombeamento), temperatura, aeração, tipo e quantidade de levedura imobilizada e/ou enzimas, conforme a necessidade, o tipo de cerveja e a técnica fermentativa venham a exigir.
[014] f) Possibilidade de realizar múltiplas bateladas reutilizando-se os mesmos microrganismos imobilizados e/ou enzimas, o que é vantajoso com relação à fermentação cervejeira submersa tradicional.
[015] g) Possibilidade de utilização do mesmo biorreator para conexão com vários tanques de processo, simultaneamente.
[016] h) Possibilidade de remoção do biorreator para higienização ou troca das partículas contendo leveduras imobilizadas e/ou enzimas, sem interferência com o tanque de processo.
[017] i) Possibilidade de utilização do biorreator para fermentação cervejeira em batelada simples ou em batelada alimentada.
[018] j) Possibilidade de utilização do biorreator em processos fermentativos com controles automatizados.
Pág. 4 / 9
Petição 870180032918, de 23/04/2018, pág. 15/21 [019] k) Adaptação da presente invenção a Cervejarias já existentes, visando otimização de seus processos industriais, ou criação de novas Cervejarias totalmente planejadas dentro dos conceitos ora apresentados.
[020] l) Proteção das cepas puras de leveduras e dos produtos contra contaminações microbianas estranhas ao processo cervejeiro desejado, através de sua encapsulação dentro das partículas de gel.
[021] O Biorreator (FIG.2) é composto por um cilindro construído com material resistente, inerte, lavável e esterilizável, como por exemplo o aço inoxidável grau sanitário, (a) fechado no topo (b) e na base (c), porém conectado a uma tubulação para admissão de líquido na parte inferior (d) (na base ou na parede), com uma tampa superior rosqueada ou presa com uma flange (e), havendo no topo ou lateral superior uma tubulação de saída do líquido (f); a fim de reter as partículas com leveduras e/ou enzimas imobilizadas, deve haver na parte interna do biorreator, em ambas as aberturas das tubulações, uma malha metálica, ou dispositivo com pequenas fendas ou furos (g) tal que se permita o fluxo de líquido, porém retendo-se as partículas (h).
[022] Tanque de processo, bomba e biorreator podem ser rearranjados de diversas maneiras, conforme a FIG.3:
[023] Fig.3-(A) Ligação única e simples, com apenas um biorreator, onde o líquido é bombeado (bomba = a6) a partir
Pág. 5 / 9
Petição 870180032918, de 23/04/2018, pág. 16/21 da base do tanque de processo (al), entrando pelo fundo do biorreator (a2), atravessando as partículas com leveduras e/ou enzimas imobilizadas (a3) e saindo por cima (a4), retornando para o tanque de origem (a5).
[024] Fig.3-(B) Ligação em linha, com dois ou mais biorreatores, onde a tubulação (bl) proveniente do tanque de processo e da bomba (b6) penetra na base (b2) do primeiro biorreator, e a tubulação superior deste (b3) dirige-se à base do segundo biorreator e assim por diante, tal que a tubulação de saída superior do último biorreator (b4) retorne ao tanque de processo (b5).
[025] Fig.3-(C) Ligação em paralelo, com dois ou mais biorreatores, onde a tubulação (cl) proveniente do tanque de processo (c4) e da bomba (c5) penetra na base (c2) de todos os biorreatores (c6), e a tubulação superior destes (c3) retornem ao tanque de processo (c4).
[026] Fig.3-(D) Múltiplos tanques de processo (dl) fornecem substrato (mosto) através de uma bomba (d2) para um biorreator (d3), retornando para os tanques de processo. Este processo permite perfeita mistura e homogeneidade da cerveja em produções de larga escala.
[027] A FIG.4 ilustra um equipamento adequado à Fermentação otimizada de cerveja por batelada, com uso de leveduras e/ou enzimas imobilizadas em partículas de gel, retidas em biorreator. Na hipótese de se desejar obter uma cerveja sem glúten, pode-se também imobilizar uma enzima que
Pág. 6 / 9
Petição 870180032918, de 23/04/2018, pág. 17/21 descaracterize o glúten. Igualmente, podem-se utilizar enzimas que atuem sobre subprodutos da fermentação, como o alfa-acetolactato e o diacetil.
[028] Inicialmente, prepara-se mosto cervejeiro por brassagem convencional a partir do cozimento de malte de cevada convenientemente moído e cozido com água, e fervido com lúpulo, resfriando-se à temperatura adequada para início da fermentação através de um Trocador de Calor (1) conectado à solução hidroalcoólica gelada (7), e transferindo-se o líquido resfriado para um tanque de processo (2).
[029] A seguir, o mosto é bombeado (3) a partir do fundo do tanque de processo (2) para a base do biorreator (4) (o qual deverá conter partículas com levedura imobilizada Saccharomyces cerevisae Lager ou Ale), e a partir do topo deste retornando-se por tubulação (5) novamente para o interior do tanque de processo (2); mantém-se o bombeamento em recirculação ininterrupta, com adição controlada de oxigênio ou aeração através de aerador (6), com monitoramento do teor de açúcares dissolvidos ao longo do processo.
[030] Após consumo dos açúcares fermentescíveis do mosto pela levedura imobilizada, interrompe-se a aeração, o bombeamento e a recirculação. O produto de fermentação nesta etapa do processo é denominado 'cerveja verde' (não maturada).
Pág. 7 / 9
Petição 870180032918, de 23/04/2018, pág. 18/21 [031] Isola-se o biorreator (4), para que as leveduras imobilizadas sejam preservadas do tratamento térmico.
[032] Tratamento térmico da 'cerveja verde': Através do trocador de calor por placas (1) (ou alternativamente, com uso de resistências elétricas ou vapor indireto), com uso de tubulação de by-pass (8) que permite fluxo de recirculação isolando-se o biorreator (4). Aquece-se o líquido obtido ('cerveja verde') até o início da ebulição do etanol, aproximadamente 80°C, resfriando-se em seguida utilizando-se o trocador de calor por placas (1) que é conectado à solução hidroalcoólica gelada (7), resfriandose o líquido novamente para a temperatura de processo fermentativo desejada.
[033] O tratamento térmico visa à conversão química, por ação da temperatura, de substâncias como o alfaacetolactato produzido na fermentação primária, em dicetonas vicinais, como o diacetil. Ao atingir novamente a temperatura ambiente, reconecta-se o biorreator (4) e reinicia-se o bombeamento (3) em recirculação para o biorreator (4), sem aeração, com retorno ao tanque de processo (2), monitorando-se o consumo das dicetonas vicinais. Esta seria uma fermentação secundária, onde as dicetonas vicinais são reabsorvidas e consumidas pelas leveduras, e o produto obtido é denominado 'cerveja maturada'.
Pág. 8 / 9
Petição 870180032918, de 23/04/2018, pág. 19/21 [034] Quando as dicetonas vicinais houverem atingido níveis imperceptíveis ao paladar humano (abaixo de 0,1 mg/L), interrompe-se o processo.
[035] A cerveja maturada assim obtida pode ser envasada diretamente ou, se for considerado necessário, decantada, filtrada, e carbonatada; o tempo total de processamento fermentativo da cerveja é bastante reduzido por este processo, comparativamente ao período dispendido na fermentação submersa cervejeira tradicional com inoculação de leveduras no tanque. Nas centenas de testes realizados, obtiveram-se 80 a 90% de economia de tempo de processo.
[036] Um fluxograma resumido do processo pode ser descrito da seguinte maneira: (a) Brassagem, obtendo-se uma batelada de Mosto Cervejeiro - (b) Transferência do mosto e resfriamento no Tanque de Processo - (c) Recirculação através do biorreator com levedura imobilizada (e/ou enzimas), até consumo de açúcares fermentescíveis, obtendose a 'cerveja verde' - (d) Isolamento do biorreator e aquecimento da 'cerveja verde' até conversão de alfaacetolactato em dicetonas vicinais (diacetil) - (e) Resfriamento do líquido até temperatura adequada à fermentação secundária - (f) Recirculação do líquido através do biorreator, para consumo do diacetil pela levedura imobilizada - (g) Obtenção da cerveja maturada.
Pág. 9 / 9
Petição 870180032918, de 23/04/2018, pág. 20/21
Claims (6)
- REIVINDICAÇÕES1. EQUIPAMENTOS E MÉTODO OTIMIZADO PARA FERMENTAÇÃO DECERVEJAS EM BATELADA COM LEVEDURA IMOBILIZADA caracterizado por um conjunto composto por Tanque de Processo, Bomba para líquidos, Biorreator, tubulações para conexão e recirculação do mosto ou cerveja a ser fermentado e sistema trocador de calor para aquecimento e resfriamento, para uso em produções não-contínuas de cervejas, ou seja, em bateladas simples ou alimentadas.
- 2. EQUIPAMENTOS E MÉTODO OTIMIZADO PARA FERMENTAÇÃO DE CERVEJAS EM BATELADA COM LEVEDURA IMOBILIZADA conforme a Reivindicação 1, caracterizado por um Biorreator cilíndrico conectado à tubulação do sistema na base e no topo, para admissão e saída de mosto cervejeiro ou cerveja em processo de fermentação alcoólica impulsionados por bombeamento ativo de líquidos, e no interior do biorreator devem haver partículas macroscópicas com cepas de leveduras cervejeiras e/ou enzimas, sendo que a fim de reter estas partículas deve haver na parte interna do módulo dispositivos permeáveis, tal que se permita o livre fluxo de líquido, porém retendo as partículas dentro do biorreator.
- 3. EQUIPAMENTOS E MÉTODO OTIMIZADO PARA FERMENTAÇÃO DE CERVEJAS EM BATELADA COM LEVEDURA IMOBILIZADA conforme a Reivindicação 1, caracterizado por imobilizar leveduras cervejeiras e/ou enzimas em partículas de gel hidrofílico, como por exemplo Alginato polimerizado, a serem retidas dentro de Biorreator utilizado no processo fermentativo,Pág. 1 / 2Petição 870180032918, de 23/04/2018, pág. 10/21 enquanto através delas circula fluxo de líquido com nutrientes, como mosto cervejeiro ou cerveja em processo.
- 4. EQUIPAMENTOS E MÉTODO OTIMIZADO PARA FERMENTAÇÃO DE CERVEJAS EM BATELADA COM LEVEDURA IMOBILIZADA conforme a Reivindicação 1, caracterizado por utilizar-se tanque de processo e biorreator únicos ou múltiplos, em linha ou em paralelo, flexibilizando-se os processos produtivos de cervejas.
- 5. EQUIPAMENTOS E MÉTODO OTIMIZADO PARA FERMENTAÇÃO DE CERVEJAS EM BATELADA COM LEVEDURA IMOBILIZADA conforme a Reivindicação 1, caracterizado por poder isolar o biorreator com as leveduras e realizar tratamento térmico na cerveja em processamento dentro do Tanque de Processo, visando a conversão de moléculas precursoras, como o alfaacetolactato, em dicetonas vicinais, como o diacetil.
- 6. EQUIPAMENTOS E MÉTODO OTIMIZADO PARA FERMENTAÇÃO DE CERVEJAS EM BATELADA COM LEVEDURA IMOBILIZADA conforme a Reivindicação 1, caracterizado por poder recircular a cerveja termicamente tratada e posteriormente resfriada, novamente pelo biorreator contendo leveduras e/ou enzimas imobilizadas, visando à redução do teor de dicetonas vicinais e maturação da cerveja.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BR102018008185-3A BR102018008185A2 (pt) | 2018-04-23 | 2018-04-23 | equipamentos e método otimizado para fermentação de cervejas em batelada com levedura imobilizada |
| PCT/BR2019/050110 WO2019204891A1 (pt) | 2018-04-23 | 2019-03-28 | Equipamentos e método otimizado para fermentação de cervejas em batelada com levedura imobilizada |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BR102018008185-3A BR102018008185A2 (pt) | 2018-04-23 | 2018-04-23 | equipamentos e método otimizado para fermentação de cervejas em batelada com levedura imobilizada |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR102018008185A2 true BR102018008185A2 (pt) | 2019-11-05 |
Family
ID=68293392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BR102018008185-3A BR102018008185A2 (pt) | 2018-04-23 | 2018-04-23 | equipamentos e método otimizado para fermentação de cervejas em batelada com levedura imobilizada |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| BR (1) | BR102018008185A2 (pt) |
| WO (1) | WO2019204891A1 (pt) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI102291B1 (fi) * | 1997-04-29 | 1998-11-13 | Panimolaboratorio Bryggerilabo | Menetelmä oluen kypsyttämiseksi |
| EP1046706A1 (en) * | 1999-04-21 | 2000-10-25 | GEA Liquid Processing Scandanavia A/S | Method and apparatus for the continuous biocatalytic conversion of aqueous solutions, having one or more degassing stages |
| JP3594227B2 (ja) * | 1999-06-30 | 2004-11-24 | サッポロホールディングス株式会社 | 発酵生産物の製造法 |
| CA2842116A1 (en) * | 2011-07-21 | 2013-01-24 | Mascoma Corporation | Process and system for producing a fermentation product using a cone bottom fermenter |
| BR102014021710B1 (pt) * | 2014-09-02 | 2023-05-16 | Alexander Perandin Moreira | Módulo externo contendo microrganismos imobilizados acoplado a fluxo de recirculação de substrato para otimização de processos fermentativos e método para realizar um processo de fermentação submersa acelerada |
-
2018
- 2018-04-23 BR BR102018008185-3A patent/BR102018008185A2/pt not_active Application Discontinuation
-
2019
- 2019-03-28 WO PCT/BR2019/050110 patent/WO2019204891A1/pt active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2019204891A1 (pt) | 2019-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100910238B1 (ko) | 혼합 연속/뱃치 발효 공정 | |
| Maicas | The use of alternative technologies to develop malolactic fermentation in wine | |
| WO2014078924A1 (pt) | Processo e equipamento para fermentação contínua multiestagio com recuperação, reativação e reciclo de fermento para obtenção de vinhos com alto teor alcoólico | |
| WO2008012912A1 (fr) | Procédé de production de vinaigre | |
| CN211771160U (zh) | 一种啤酒酿造装置 | |
| US7563469B1 (en) | Method of aerating yeast prior to pitching | |
| US9340806B2 (en) | Method of initiating acetic fermentation under industrial conditions | |
| Ghaly et al. | Batch propagation of Lactobacillus helveticus for production of lactic acid from lactose concentrated cheese whey with microaeration and nutrient supplementation | |
| BR102018008185A2 (pt) | equipamentos e método otimizado para fermentação de cervejas em batelada com levedura imobilizada | |
| CN110894439A (zh) | 一种利用威士忌蒸馏残液生产无醇蓝莓啤酒的方法 | |
| CN205590707U (zh) | 发酵罐循环冷却装置 | |
| Stewart | Yeast quality assessment, management and culture maintenance | |
| CN100560708C (zh) | 连续和分批组合性发酵工艺 | |
| CN101486961B (zh) | 一种大曲酒生产窖池内发酵温度的控制方法 | |
| CN212560176U (zh) | 固定化酵母发酵罐 | |
| BR102014021710B1 (pt) | Módulo externo contendo microrganismos imobilizados acoplado a fluxo de recirculação de substrato para otimização de processos fermentativos e método para realizar um processo de fermentação submersa acelerada | |
| CN108753582B (zh) | 一种红茶菌发酵装置 | |
| Hutchinson et al. | Cell immobilization by Gel entrapment in Ca-alginate beads for balsamic-styled vinegar production | |
| WO1998008930A1 (en) | Improvements in and relating to brewing/yeast propagation | |
| CN204727864U (zh) | 一种用于制酒的发酵装置 | |
| US2524200A (en) | Continuous method of conducting microbiological processes | |
| CN217324014U (zh) | 一种浓香型白酒副产物黄水的处理装置 | |
| Boulton | Fermentation of beer | |
| CN211112017U (zh) | 一种新型酱油酵母培养装置 | |
| Tapani et al. | 27 Continuous Primary Fermentation of Beer with Immobilised Yeast |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B03A | Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette] | ||
| B06W | Patent application suspended after preliminary examination (for patents with searches from other patent authorities) chapter 6.23 patent gazette] | ||
| B07A | Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette] | ||
| B09B | Patent application refused [chapter 9.2 patent gazette] | ||
| B09B | Patent application refused [chapter 9.2 patent gazette] |
Free format text: MANTIDO O INDEFERIMENTO UMA VEZ QUE NAO FOI APRESENTADO RECURSO DENTRO DO PRAZO LEGAL.MANTIDO O INDEFERIMENTO UMA VEZ QUE NAO FOI APRESENTADO RECURSO DENTRO DO PRAZO LEGAL. |