BR112017024456B1 - Recuperação de cerveja residual - Google Patents
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Abstract
RECUPERAÇÃO DE CERVEJA RESIDUAL. A presente invenção refere-se a um método para recuperar cerveja durante um processo de fabricação de cerveja. No método, a levedura arrastada na cerveja 36 é recuperada de uma etapa de fermentação 32. A levedura é separada da cerveja para fornecer cerveja recuperada 42. A cerveja recuperada 42 é passada através de uma unidade de fotoesterilização de ultravioleta (UV) 46, para proporcionar cerveja recuperada esterilizada 48 que é reciclada para a etapa de fermentação 32. A invenção usa luz ultravioleta para obter uma cerveja microbialmente segura recuperada de leveduras excedentes, e a cerveja recuperada é reciclada de volta ao processo de fabricação de cerveja, economizando assim financeira e perda de água.
Description
[0001] A presente invenção refere-se a um método para a recuperação de cerveja a partir de levedura gasta.
[0002] A produção de cerveja é um processo de água concentrada com um alvo de 350 litros de água para produzir 100 litros de cerveja. Isso significa que a perda de cerveja durante o processo equivale a três vezes a perda de água usada durante o processamento. Uma área no processo de preparo em que a cerveja é perdida é durante a remoção de levedura em excesso. Para cada 1.000 ml de levedura removida, até 400 ml de cerveja são desperdiçados. Há uma tecnologia existente que permite a recuperação de cerveja de levedura excedente com a reciclagem da cerveja recuperada no processo. Os problemas com a reciclagem de cerveja recuperada são impacto negativo em sabor, impacto negativo em estabilidade de sabor e contaminação microbiana com cerveja adicionada novamente após fermentação.
[0003] É um objetivo desta invenção fornecer um método aprimorado para reaver cerveja residual de um processo de preparo.
[0004] De acordo com a presente invenção, é fornecido um método para a recuperação de líquido alcoólico separado de levedura arrastada em líquido alcoólico após um processo de fermentação, em que o líquido alcoólico separado é reciclado para o processo de fermentação.
[0005] Preferencialmente, o líquido alcoólico separado é esterilizado com luz ultravioleta antes da introdução no processo de fermentação.
[0006] O líquido alcoólico separado pode ser esterilizado com luz ultravioleta em um comprimento de onda de 200 a 400 nm, preferen- cialmente, 250 a 300 nm, mais preferencialmente, 254 a 246 nm, tipicamente, 254,9 nm.
[0007] O método preferido da presente invenção é um método para recuperar cerveja durante um processo de preparo de cerveja que inclui as seguintes etapas:
[0008] a) ferver um mosto;
[0009] b) resfriar o mosto fervido para se obter um mosto resfriado;
[0010] c) combinar o mosto resfriado com a levedura e fermentar o mosto em um processo de fermentação para produzir um produto líquido de cerveja que contém álcool;
[0011] d) recuperar a levedura arrastada na cerveja a partir do processo de fermentação;
[0012] e) separar a levedura da cerveja para se obter uma cerveja recuperada que contém álcool;
[0013] f) esterilizar a cerveja recuperada que contém álcool com luz ultravioleta; e reciclar cerveja recuperada esterilizada para a etapa de fermentação.
[0014] A cerveja pode ser separada da levedura por meio de centrifugação.
[0015] Tipicamente, o mosto é resfriado a uma temperatura de 5 a 30 °C, preferencialmente, de 5 a 20 °C, mais preferencialmente, de 5 a 10 °C.
[0016] A cerveja recuperada que contém álcool pode ser esterilizada com luz ultravioleta em um comprimento de onda de 200 a 400 nm, preferencialmente, 250 a 300 nm, mais preferencialmente, 254 a 246 nm, tipicamente, 254,9 nm.
[0017] Preferencialmente, a cerveja recuperada que contém álcool é esterilizada com luz ultravioleta em uma exposição de 25 a 3.000 J/l, mais preferencialmente, 100 a 2.000 J/l, mais preferencialmente, 200 a 1.000 J/l.
[0018] O desenho é um fluxograma de um processo de produção de cerveja que usa um método de acordo com a presente invenção. DESCRIÇÃO DE UMA MODALIDADE DA INVENÇÃO
[0019] Referindo-se ao desenho, em um processo de preparo, uma fonte de amido (tipicamente, cevada maltada) 10 é misturada com água 12 em um recipiente de mistura 14 e aquecida em uma etapa de mistura para fornecer água rica em açúcar que é coada do amido para produzir um mosto 16. O mosto 16 é adicionado a um recipiente de preparo 18 e é ebulido em uma etapa de preparação. Durante essa etapa de preparação, os lúpulos 20 são adicionados para criar o amargor, sabor e aroma de cerveja. Após a preparação, o mosto ebu- lido 22 é filtrado e passado através de um resfriador 24 para produzir um mosto resfriado 26. Tipicamente, o mosto resfriado 26 tem uma temperatura de cerca de 5 a 30 °C. O oxigênio 28 e a levedura 30 podem ser adicionados ao mosto resfriado 26 que é passado para um recipiente de fermentação 32 em que o mosto resfriado 26 passa por uma etapa de fermentação. Na etapa de fermentação, a levedura fermenta açúcares do malte para produzir álcool. Quando os açúcares tiverem sido quase completamente digeridos, a fermentação desacelera e a levedura começa a se assentar no fundo do recipiente 32. Após o processo de fermentação, o produto de cerveja fermentada 34 é removido com a levedura que permanece arrastada em cerveja no fundo do recipiente 32. A levedura arrastada na cerveja 36 é colhida do recipiente de fermentação 32. A levedura colhida arrastada em cerveja consistirá em aproximadamente 60% levedura e 40% cerveja, em massa. Isso compõe aproximadamente 3% da cerveja do processo em batelada. A levedura arrastada em cerveja 36 é enviada para um dispositivo de separação 38 que separa a levedura 40 da cerveja recuperada 42. O dispositivo de separação 38 é, tipicamente, um ciclone que separa a levedura por centrifugação. A cerveja recuperada 42 é, então, armazenada em um recipiente de armazenamento 44. O problema com essa cerveja recuperada 42 é que a mesma não é adequada para o consumo, e é problemático tentar colocar essa cerveja recuperada 42 de volta no processo de preparo. Os seguintes problemas são constatados:
[0020] 1. A cerveja recuperada 42 tem sabor e propriedades de estabilidade de sabor insatisfatórios.
[0021] 2. A cerveja recuperada 42 pode atuar como uma fonte de contaminação microbiana.
[0022] 3. A cerveja recuperada pode ter potencial de espuma insa tisfatório.
[0023] Propôs-se anteriormente reprocessar a cerveja recuperada 42 antes da etapa de preparação (a quente) no recipiente de preparo 18. Isso tem o benefício de destruir quaisquer micróbios que possam ter se desenvolvido, mas o teor de álcool é perdido durante esse processo.
[0024] De acordo com a presente invenção, a cerveja recuperada 42 é passada através de uma unidade de fotoesterilização ultravioleta (UV) 46 em que a cerveja recuperada 42 é esterilizada com luz UV em um comprimento de onda de 254,9 nm que é suficiente para interromper o DNA e impedir o crescimento e a replicação de micróbios. Uma unidade de fotoesterilização adequada 46 é descrita no documento U.S.6.916.452, cujo conteúdo é incorporado ao presente documento a título de referência. A unidade de fotoesterilização 46 é descrita no documento U.S.6.916.452 que compreende um envoltório alongado, que tem uma primeira extremidade, uma segunda extremidade e um eixo geométrico central; um tubo fluorescente alongado que se estende ao longo do dito envoltório, sendo que há uma lacuna entre o dito tubo e o dito envoltório através do qual o líquido flui. O envoltório tem uma su- perfície voltada em direção ao tubo fluorescente. Essa superfície inclui protuberâncias através das quais o líquido flui conferindo, dessa forma, turbulência ao líquido que flui. As protuberâncias são formadas a partir de uma ranhura em espiral ligeiramente curvada na superfície. Uma tubulação de entrada é conectada à primeira extremidade da folha alongada. A tubulação de entrada tem uma porta de entrada para o líquido. A porta de entrada é deslocada a partir do eixo geométrico central da folha alongada a fim de conferir fluxo giratório ao líquido conforme o mesmo flui para o interior do envoltório alongado. Tipicamente, a unidade de fotoesterilização 46 é operada para distribuir 100 Joules por Litro por passagem de produto, e a cerveja recuperada 42 circulada a 2.000 l/hr por 2 horas para obter uma exposição de 120.000J/l.
[0025] Usando-se luz UV, os custos de energia são negligenciáveis visto que a esterilização ocorre sem a introdução de calor. Os custos de capital são recuperados por meio de economias de energia. A cerveja recuperada esterilizada 48 é, então, combinada com mosto resfriado 26 e reciclada para a etapa de fermentação no recipiente de fermentação 32. Os produtores de cerveja historicamente evitaram o uso de luz ultravioleta em qualquer produto que contém Iso-humulona de lúpulos como uma combinação de luz ultravioleta e Iso-humulona facilitada por Riboflavina resulta na formação de sabores fora do padrão (lightstruck) (níveis elevados de 3-MBT). No entanto, a introdução da cerveja esterilizada antes de fermentação nega esse fenômeno. Adicionalmente, a adição da cerveja reciclada após a etapa de ebulição, significa que o teor de álcool da cerveja reciclada é mantido.
[0026] O processo da presente invenção, consequentemente, usa luz ultravioleta para obter uma cerveja recuperada microbiologicamen- te segura a partir da levedura excedente, e a cerveja recuperada é adicionada de volta para o processo de preparo realizando, assim, economia financeira, bem como de água.
[0027] Os benefícios do processo da presente invenção são:
[0028] 1. Não impacta negativamente o sabor de cerveja.
[0029] 2. Não impacta negativamente a estabilidade de sabor de cerveja.
[0030] 3. Não impacta negativamente a integridade microbiana do produto final.
[0031] 4. Resulta em uma economia de água/cerveja de entre 1% e 1,5% do volume da batelada de cerveja
[0032] Os seguintes benefícios financeiros podem ser obtidos na produção de 28 milhões hl de cerveja.
[0033] Perda de cerveja de recipiente de fermentação = 3%
[0034] Taxa de arfagem de levedura = 1 kg/hl (remoção aproxima da em 3,5 kg/hl)
[0035] Eficácia de recuperação de cerveja = 40%
[0036] Custo exemplificativo de cerveja fermentada R 145/hl
[0037] Economias da recuperação = R 36.046.608,61 por ano ou R1,20/hl embalado.
[0038] Embora o método da invenção tenha sido descrito com relação à produção de cerveja, o método se aplica a todos os processos para a produção de bebidas alcoólicas que usam uma etapa de ebulição e uma etapa de fermentação, por exemplo, a produção de sidra.
[0039] A invenção será descrita em maiores detalhes com referência ao seguinte Exemplo.
[0040] Uma cerveja ale convencionalmente lupulada de 200 Litros foi preparada e fermentada por meio de prática de preparação padrão. A cerveja resultante exibiu uma característica lupulada e ligeiramente amarga (dos lúpulos) com toques de caramelo do malte especializado usado. Uma vez que a fermentação tenha sido finalizada os conteúdos do Recipiente de Fermentação (FV) foram resfriados a 8 °C para permitir alguma floculação de levedura. A levedura gasta foi removida por meio da válvula de saída de FV de fundo. A cerveja recuperada separada da levedura gasta foi, então, esterilizada com luz ultravioleta em uma unidade de fotoesterilização, conforme descrito no documento U.S.6.916.452. A dosagem de luz ultravioleta foi obtida conectando-se uma mangueira de abastecimento e retorno a partir do FV à unidade de fotoesterilização que distribui 100 Joules por Litro por passagem de produto. As mangueiras e a unidade passaram por CIP antes do teste para impedir qualquer contaminação microbiana. A cerveja foi circulada a 2.000 l/hr através dessa unidade por 2 horas sem medição da exposição à UV total (essa é calculada como exposição de 120.000 J/l). Essa é uma dose massiva de luz UV e espera-se render cerveja que não pode apresentar um maior lightstruck.
[0041] O produto foi avaliado de modo organoléptico como lightstruck, queimado, abrasado e irreparável.
[0042] Essa cerveja foi, então, elaborada com extrato fermentável e arfada novamente com levedura do tipo Ale.
[0043] A fermentação continuou por três dias até que a atenuação completa fosse obtida. A cerveja foi, então, amostrada por avaliação organoléptica e armazenada em garrafas PET em um refrigerador com amostras de controle que não foram tratadas com UV e não foram fermentadas novamente.
[0044] O produto de teste foi avaliado de modo organoléptico e nenhuma característica lightstruck foi discernida. Esse produto foi armazenado por 6 meses e, então, provado novamente. Nenhum sabor fora do padrão foi discernido e a cerveja foi palatável, em que o produto de teste foi lightstruck (da exposição à luz em PET) bem como danificada e impalatável microbiologicamente.
[0045] A cerveja foi "maltratada" e extremamente superexposta a Luz UV em que resulta em produto que os consumidores considerariam ofensivo. Acredita-se que nenhum sabor fora do padrão possa ser gerado e o fato de que isso foi revertido por meio de nova fermentação prova que a fotoesterilização UV pode ser uma alternativa a Pasteurização visto que quaisquer sabores fora do padrão podem ser removidos.
Claims (18)
1. Método para a recuperação de líquido alcoólico separado de levedura arrastada em líquido alcoólico após um processo de fermentação caracterizado pelo fato de que o líquido alcoólico separado é reciclado para o processo de fermentação, e em que o líquido alcoólico separado é esterilizado com luz ultravioleta antes da introdução ao processo de fermentação.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o líquido alcoólico separado é esterilizado com luz ultravioleta a um comprimento de onda de 200 a 400 nm.
3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o líquido alcoólico separado é esterilizado com luz ultravioleta a um comprimento de onda de 250 a 300 nm.
4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o líquido alcoólico separado é esterilizado com luz ultravioleta a um comprimento de onda de 254 a 246 nm.
5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o líquido alcoólico separado é esterilizado com luz ultravioleta a um comprimento de onda de 254,9 nm.
6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui as seguintes etapas: a) ferver um mosto; b) resfriar o mosto fervido para se obter um mosto resfriado; c) combinar o mosto resfriado com a levedura e fermentar o mosto em um processo de fermentação para produzir um produto líquido de cerveja que contém álcool; d) recuperar a levedura arrastada na cerveja a partir do processo de fermentação; e) separar a levedura da cerveja para se obter uma cerveja recuperada que contém álcool; f) esterilizar a cerveja recuperada que contém álcool com luz ultravioleta; e g) reciclar a cerveja recuperada esterilizada para a etapa de fermentação.
7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a cerveja é separada da levedura por meio de centrifugação.
8. Método, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que o mosto é resfriado até uma temperatura de 5 a 30 °C.
9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o mosto é resfriado até uma temperatura de 5 a 20°C.
10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o mosto é resfriado até uma temperatura de 5 a 10°C.
11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 10, caracterizado pelo fato de que o líquido alcoólico separado é esterilizado com luz ultravioleta a um comprimento de onda de 200 a 400 nm.
12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o líquido alcoólico separado é esterilizado com luz ultravioleta a um comprimento de onda de 250 a 300 nm.
13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o líquido alcoólico separado é esterilizado com luz ultravioleta a um comprimento de onda de 254 a 246 nm.
14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o líquido alcoólico separado é esterilizado com luz ultravioleta a um comprimento de onda de 254,9 nm.
15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 14, caracterizado pelo fato de que a cerveja recuperada que contém álcool é esterilizada com luz ultravioleta a uma exposição de 3.000 J/l.
16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a cerveja recuperada que contém álcool é esterilizada com luz ultravioleta a uma exposição de 100 a 2.000 J/l.
17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a cerveja recuperada que contém álcool é esterilizada com luz ultravioleta a uma exposição de 200 a 1.000 J/l.
18. Método para fabricar cerveja caracterizado pelo fato de que é substancialmente conforme descrito e ilustrado no presente documento
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