BR112021009850A2 - processo para obter uma mistura de sabor concentrada e uso da mesma - Google Patents

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Abstract

PROCESSO PARA OBTER UMA MISTURA DE SABOR CONCENTRADA E USO DA MESMA. Um processo para obter uma mistura concentrada de sabor a partir de uma bebida à base de malte, o processo compreendendo: - fornecer um líquido fermentado à base de malte; - submeter o líquido fermentado à base de malte a uma etapa de separação de CO2 ou N2 ou, pelo menos parcialmente, desgaseificar um líquido à base de malte, criando assim uma corrente de gás que compreende componentes de sabor voláteis; - coletar o fluxo de gás que compreende componentes de sabor voláteis; e - separar, por um purificador de dióxido de carbono ou N2, pelo menos parcialmente, o CO2 ou N2 na corrente de gás dos componentes voláteis de sabor, obtendo uma fração volátil concentrada de sabor; - coletar a referida fração de sabor volátil e embalar a fração volátil de sabor.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PRO-
CESSO PARA OBTER UMA MISTURA DE SABOR CONCENTRADA E USO DA MESMA”. CAMPO DA INVENÇÃO
[001] A presente invenção se refere a um processo para obter uma mistura concentrada de sabor a partir de uma bebida à base de malte, o processo compreendendo: - fornecer uma bebida à base de malte; - submeter a bebida à base de malte a uma etapa de sepa- ração de CO2 ou N2 ou, pelo menos parcialmente, desgaseificar a be- bida à base de malte, criando assim uma corrente de gás que compre- ende componentes voláteis de sabor; - coletar o fluxo de gás que compreende componentes volá- teis de sabor; e - separar, por um purificador de dióxido de carbono ou N2, pelo menos parcialmente, o CO2 ou N2 na corrente de gás dos com- ponentes voláteis de sabor, obtendo uma fração volátil concentrada de sabor; - coletar a referida fração volátil de sabor e embalar a fra- ção volátil de sabor como um ingrediente alimentar, de preferência um ingrediente de bebida.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
[002] Os concentrados de bebidas e, em particular, os concen- trados de bebidas fermentadas estão ganhando interesse no mercado por serem fáceis de transportar, personalizar e exigir um local de ar- mazenamento muito limitado nas instalações dos consumidores.
[003] Também para a indústria, a concentração de uma bebida por remoção seletiva predominantemente de água, oferece oportuni- dades em termos de redução do custo de transporte, aumento da vida útil do produto, redução do material de embalagem e, mais importante ainda, redução dos requisitos de embalagem em termos de resistência à pressão em caso o concentrado diga respeito a uma bebida gaseifi- cada.
[004] Ao contrário da maioria dos refrigerantes produzidos pela dissolução predominante de sabores, adoçantes e corantes em água, as bebidas fermentadas contêm uma grande variedade de componen- tes diferentes, parcialmente indefinidos e, em alguns casos, em con- centrações muito baixas e difíceis de medir.
[005] A concentração de tais bebidas fermentadas tem se mos- trado extremamente difícil, especialmente se o objetivo for igualar o sabor da bebida original a partir da qual o concentrado é produzido. Acredita-se que o motivo, portanto, seja a perda e quebra parcial dos componentes durante o processo de concentração. Como a composi- ção original não está totalmente definida, a re-adição de componentes para compensar as perdas de componentes específicos não é uma tarefa fácil, senão impossível. Além disso, os produtos de reação de componentes decompostos não podem ser facilmente removidos do concentrado, se possível em tudo. Como consequência, não apenas a composição de um concentrado reconstituído varia em relação à bebi- da original, também a proporção de vários componentes em relação ao outro muda e potencialmente impacta as propriedades organolépti- cas da bebida reconstituída.
[006] É claro a partir do que precede que permanece uma neces- sidade de mercado para um processo para concentrar bebidas fermen- tadas, em particular bebidas fermentadas gasosas, como cervejas e para obter ingredientes alimentares com um alto grau de complexidade em termos de teor de sabor, que podem ser usados para ajustar a composição de concentrados de bebidas em vista das propriedades organolépticas desejadas de cervejas reconstituídas a partir de tais concentrados.
Resumo da Invenção
[007] A presente invenção aborda a necessidade de mercado acima, fornecendo um processo para obter uma mistura de sabor con- centrada a partir de uma bebida à base de malte, o processo compre- endendo: - fornecer um líquido fermentado à base de malte; - submeter o líquido fermentado à base de malte a uma etapa de separação de CO2 ou N2 ou, pelo menos parcialmente, des- gaseificar um líquido à base de malte, criando assim uma corrente de gás que compreende componentes voláteis de sabor; - coletar o fluxo de gás que compreende componentes volá- teis de sabor; e - separar, por um purificador de dióxido de carbono ou N2, pelo menos parcialmente, o CO2 ou N2 na corrente de gás dos com- ponentes voláteis de sabor, obtendo uma fração volátil concentrada de sabor; - coletar a referida fração volátil de sabor e embalar a fra- ção volátil de sabor.
[008] O líquido fermentado à base de malte fornecido para o pro- cesso da presente invenção pode ser qualquer um dentre: uma bebida fermentada à base de malte ou um concentrado de bebida fermentada à base de malte ou uma fração de uma bebida fermentada à base de malte obtida durante sua concentração.
[009] A fração da bebida à base de malte obtida durante a con- centração pode ser um permeado de uma etapa de adsorção seletiva com uma bebida à base de malte como entrada ou um permeado ou “retentado” (fração que não permeia a membrana) de uma etapa de concentração de membrana realizada em uma bebida à base de malte ou à base de malte bebida derivada ou em que a fração da bebida à base de malte obtida durante a concentração é um destilado coletado no topo de uma coluna de destilação de uma etapa de destilação reali- zada em uma bebida à base de malte ou derivado de bebida à base de malte.
[010] O líquido fermentado à base de malte depurado ou desga- seificado é preferencialmente submetido a um processo de concentra- ção por remoção seletiva de água do líquido, permitindo a obtenção de um concentrado de bebida à base de malte que pode ser embalado e reconstituído em um ponto de consumo.
[011] A presente invenção também se refere ao uso de uma fra- ção volátil de sabor coletada de acordo com o processo da invenção como um ingrediente alimentar, preferencialmente um ingrediente de bebida. Este uso compreende preferencialmente a adição da fração volátil de sabor a um concentrado de bebida destinado à diluição sub- sequente em uma bebida consumível. Descrição Detalhada de uma Concretização Preferida
[012] Durante a concentração de bebidas fermentadas à base de malte e cerveja em particular, o foco principal é manter o máximo pos- sível dos componentes da bebida, com exceção de água e dióxido de carbono no concentrado.
[013] O processo de concentração pode conter uma ou mais eta- pas de concentração, muitas vezes incluindo uma etapa de concentra- ção baseada em membrana, como nanofiltração, osmose reversa, os- mose direta ou ultrafiltração e / ou uma etapa de concentração, como concentração de congelamento.
[014] Em tais etapas de concentração baseadas em membrana, um “retentado” (fração que não permeia a membrana) e um permeado são obtidos, em que o retentado compreenderá a maioria, senão todos os compostos não filtráveis (extrato), enquanto a maioria dos compo- nentes voláteis de água, álcool e sabor acabarão no permeado.
[015] O permeado pode ser subsequentemente concentrado, por exemplo, por concentração de congelamento, a fim de remover a água da solução de permeado e obter uma fração de componentes voláteis de sabor concentrados para serem re-adicionados à fração retentada para limitar a perda de componentes no concentrado de bebida final.
[016] A presente invenção usa uma abordagem totalmente dife- rente no processo de concentração e visa coletar uma fração de sabor volátil concentrada que pode ser subsequentemente usada como um ingrediente para ajustar concentrados de bebidas para melhorar as propriedades organolépticas de uma bebida preparada a partir deles. Assim, a fração volátil de sabor concentrada não é necessariamente adicionada ao extrato concentrado obtido no mesmo processo de con- centração, mas pode ser adicionada a qualquer tipo de extrato concen- trado ou mesmo a bebidas normais como ingrediente alimentar. Como tal, a presente invenção diz respeito a um processo para obter uma mistura concentrada de sabor a partir de uma bebida à base de malte, o processo compreendendo: - fornecer um líquido fermentado à base de malte; - submeter o líquido fermentado à base de malte a uma etapa de separação de CO2 ou N2 ou, pelo menos parcialmente, des- gaseificar um líquido à base de malte, criando assim uma corrente de gás que compreende componentes voláteis de sabor; - coletar o fluxo de gás que compreende componentes volá- teis de sabor; e - separar, por um purificador de dióxido de carbono ou N2, pelo menos parcialmente, o CO2 ou N2 na corrente de gás dos com- ponentes voláteis de sabor, obtendo uma fração volátil concentrada de sabor; - coletar a referida fração volátil de sabor e embalar a fra- ção volátil de sabor.
[017] A Figura 1 ilustra um exemplo de um processo de concen-
tração de cerveja, em que a cerveja alimentada 1 é, em primeiro lugar, pelo menos preferencialmente desgasificada 2, ao armazenar a cerve- ja em um recipiente selado e criando um vácuo parcial no recipiente, acima do nível da cerveja, isto é, em um espaço superior desse recipi- ente. O dióxido de carbono ou nitrogênio, por meio deste, migra da cerveja para o espaço superior do recipiente, juntamente com numero- sos componentes voláteis de sabor, todos os quais se acumulam no espaço superior e podem ser removidos do recipiente como uma cor- rente de gás e alimentados ao purificador de dióxido 2' de carbono ou de N2 para separar o CO2 ou N2 na corrente de gás dos componentes voláteis de sabor, obtendo uma fração volátil de sabor concentrada 2".
[018] O purificador de dióxido de carbono ou de N2 é definido como um absorvedor de dióxido de carbono e / ou N2 compreendendo um material absorvente de CO2 ou N2 como, por exemplo, cal sodada, monoetanolamina, metildietanolamina ou absorvedores físicos de dió- xido de carbono, como Selexol& ou RectisolO.
[019] Além disso, a fim de remover da cerveja componentes de sabor ainda mais voláteis, pode-se gerar um fluxo de gás forçado 3 através da cerveja no recipiente, por exemplo, espalhando gás através da cerveja e recolhendo o gás e os componentes voláteis de sabor removidos no espaço superior do recipiente seguido pela transferência do fluxo de gás para o purificador de CO2 ou N2. Um método de des- gaseificação alternativo pode ser alcançado guiando a fase de depura- ção gasosa ao longo de uma coluna de adsorção com alta afinidade para os componentes de sabor na bebida, após o que esses compo- nentes de sabor podem ser eluídos e opcionalmente concentrados pa- ra obter uma fração volátil de sabor concentrada. Idealmente, a des- gaseificação da cerveja é realizada até um nível em que o teor de dió- xido de carbono do líquido seja igual ou inferior a 2,59 / L, de preferên- cia igual ou inferior a 19 /L.
71H
[020] A cerveja desgaseificada e opcionalmente despojada que permanece no recipiente pode ser subsequentemente alimentada a uma unidade de adsorção 4, compreendendo uma coluna abarrotada de material macroporoso, de preferência hidrofóbico, mais preferenci- almente um material à base de poli (p-fenileno), como Amberlite& FPX66, Amberlite& XAD7HP ou Amberlite& XAD761 ou PVPP ou PA ou combinações dos anteriores. Esta coluna irá adsorver a maioria dos polifenóis e proteínas presentes na bebida fermentada, enquanto poli- carbonatos como açúcares, componentes solúveis em água, compo- nentes voláteis de sabor e etanol passarão pela coluna abarrotada e podem ser coletados como um permeado.
[021] Independentemente da desgaseificação antes de alimentar a cerveja para a unidade de adsorção, o permeado da unidade de ad- sorção pode ser separado com um gás em um tanque de separação, por exemplo, espalhando gás através do permeado e coletando o gás e os componentes voláteis de sabor retirados em um espaço superior do tanque seguido pela transferência do fluxo de gás para um purifica- dor de CO2 ou N2, obtendo assim uma fração volátil de sabor concen- trada.
[022] Este permeado depurado pode subsequentemente ser ali- mentado a um processo de concentração conhecido de cerveja ou si- dra, como concentração de congelamento ou, como mostrado na Figu- ra 1, uma etapa de filtração por membrana 5, como por exemplo, os- mose reversa, nanofiltração, ultrafiltração ou osmose direta ou proces- so de concentração de várias etapas, conforme descrito acima, inclu- indo uma etapa de concentração por membrana seguida por uma se- gunda etapa de concentração envolvendo filtração por membrana, fra- cionamento (tal como destilação) ou concentração por congelamento. As frações retentadas 7 e permeadas 8 a partir da filtração por mem- brana, novamente independentemente da desgaseificação ou depura-
ção anterior da bebida ou derivados da bebida (ou seja, frações da bebida obtidas durante o processo de concentração) podem ser sepa- radas com um gás em um tanque de separação, por exemplo, espa- lhando gás através do permeado e coletando o gás e os componentes voláteis de sabor retirados em um espaço superior do tanque seguido pela transferência do fluxo de gás para um purificador de CO2 ou N2, obtendo assim uma fração volátil de sabor concentrada.
[023] O retentado eventualmente removido 7 da filtração por membrana pode ser ainda concentrado por um processo de secagem 9 para obter uma fração sólida ou fração de extrato concentrado 10. Exemplos de processos de secagem aplicáveis são a evaporação a Vácuo, a secagem de filme descendente, a destilação de membrana, a osmose direta, a evaporação a vapor (de preferência evaporação de efeito triplo ou múltiplo), a secagem por congelamento, secagem por pulverização, a liofiização ou uma combinação de uma ou mais des- sas técnicas.
[024] Claramente, o método de secagem usado é preferencial- mente um método de secagem com requisitos de aquecimento relati- vamente baixos no retentado, de modo a minimizar a degradação tér- mica ou reação térmica (por exemplo, maillard) dos componentes con- centrados.
[025] Após a secagem, a fração sólida 10 é preferencialmente embalada para transporte e comercialização. De acordo com uma concretização preferida da invenção, a fração sólida é embalada em pastilhas ou cápsulas 16, cada uma contendo uma quantidade de fra- ção sólida permitindo a preparação de exatamente uma porção de cerveja ou sidra por reconstituição da cerveja, misturando a fração só- lida com um diluente, tal como água, água gasificada ou outro líquido de base aquosa, sendo uma porção de 20 cl, 25 cl, meio litro, 40 cl ou 50 cl.
[026] A fração de permeado 8 da filtração por membrana com- preende predominantemente água, álcool e componentes voláteis de sabor (se não separados) é preferencialmente alimentado a uma uni- dade de fracionamento 6, tal como uma unidade de destilação para concentrar o etanol e componentes voláteis de sabor por remoção de água. O etanol concentrado e a fração volátil de sabor 11 coletados no topo da coluna de destilação, novamente independentemente da des- gaseificação antes de alimentar o derivado da bebida para a unidade de destilação podem ser separadas com um gás em um tanque de se- paração, por exemplo, espalhando gás através do permeado e cole- tando o gás e os componentes voláteis de sabor retirados em um es- paço superior do tanque seguido pela transferência do fluxo de gás para um purificador de CO2 ou N2, obtendo assim uma fração volátil de sabor concentrada.
[027] De acordo com a invenção, uma ou mais frações voláteis de sabor concentradas 2" obtidas durante o processo de concentração podem ser embaladas separadamente ou como misturas para trans- porte e comercialização. De acordo com uma concretização preferida da invenção, pelo menos parte dos sabores voláteis concentrados é embalada em pastilhas ou cápsulas 12, cada uma contendo uma quantidade de fração sólida permitindo a preparação de exatamente uma porção de cerveja ou sidra por reconstituição da cerveja pela mis- tura da fração volátil de sabor concentrada com uma única porção a servir de sólidos e um diluente, como água, água gasificada ou outro líquido de base aquosa, sendo uma porção 20 cl, 25 cl, 1 litro, 40 cl ou 50 cl. Alternativamente, a fração volátil de sabor concentrada pode ser embalada para uso como ingrediente alimentar para outras aplicações.
[028] Passando agora ao retentado da coluna de adsorção, con- tendo principalmente polifenóis. Após a adsorção, os polifenóis podem ser eluídos alimentando uma mistura de etanol / água sobre a coluna.
Para uma mistura de 70% de etanol / 30% de água, taxas de recupe- ração de polifenóis entre 60 e 75% são antecipadas, em que a concen- tração de polifenóis no eluente pode ser pelo menos 1,5 vezes, ideal- mente 5 vezes e até 20 vezes concentrada (em comparação à concen- tração de PPM na alimentação). Os polifenóis no eluente podem ser posteriormente concentrados ou secos por qualquer filtração de mem- brana 13 ou outros processos de secagem não térmica, como seca- gem por congelamento, evaporação a vácuo, secagem por pulveriza- ção ou combinações dos mesmos e pelo menos parte da fração de polifenol concentrada pode ser empacotada em pastilhas ou cápsulas, cada uma contendo uma quantidade de polifenóis concentrados, per- mitindo preparar exatamente uma porção de cerveja ou sidra por re- constituição da cerveja, misturando os polifenóis concentrados com uma única porção de sólidos, eventualmente uma única porção do etanol / fração volátil de sabor mencionada acima e um diluente tal como água, água gasificada ou outro líquido de base aquosa, sendo uma dose 20 cl, 25 cl, 57 cl, 40 cl ou 50 cl. Alternativamente, a fração de polifenol concentrada 14 pode ser misturada com a fração sólida (e, eventualmente, parte da fração volátil de sabor concentrada) antes do empacotamento 15. De acordo ainda com outra alternativa, a fração de polifenol concentrada ou seca pode ser utilizada como ingrediente alimentar, selecionado do grupo de um pó, pasta ou líquido, compre- endendo uma concentração mínima de polifenóis de 200 PPM, de pre- ferência um ingrediente alimentar para a indústria de bebidas.
[029] O etanol utilizado para a eluição dos polifenóis da coluna de adsorção pode ser uma solução de etanol virgem ou pode ser pelo menos parcialmente recuperado da concentração dos polifenóis eluí- dos de um ciclo de produção anterior, em que o etanol evaporado du- rante a concentração dos polifenóis é coletado e diluído com água pa- ra obter a solução desejada de etanol / água. Alternativamente, o eta-
nol também pode ser recuperado a partir da destilação realizada no permeado da filtração por membrana do permeado da etapa de adsor- ção do polifenol.
[030] A bebida fornecida usada como entrada para um processo de acordo com a presente invenção é de preferência uma bebida fer- mentada, mais especificamente uma bebida fermentada à base de malte, como cerveja ou bebida fermentada de alto sabor, em que alto sabor é aqui definido como um líquido fermentado compreendendo uma quantidade total dos ésteres: acetato de isoamila, acetato de etila, butirato de etila, hexanoato de etila, álcool amílico em excesso de 10 PPM, preferencialmente em excesso de 20 PPM, mais preferencial- mente em excesso de 30 PPM.
[031] A fração volátil de sabor coletada por um processo de acor- do com a presente invenção é particularmente útil como um ingredien- te para cervejas de baixo teor alcoólico ou bebidas semelhantes à cer- veja (menos de 1,2% ABV / IBU=teor alcoólico da cerveja, de prefe- rência menos de 0,5% ABV) ou cervejas não alcoólicas ou bebidas semelhantes à cerveja (menos de 0,05%) ou concentrados de cerveja com baixo teor alcoólico ou não alcoólicas ou bebidas semelhantes à cerveja.

Claims (8)

REIVINDICAÇÕES
1. Um processo para obter uma mistura concentrada de sa- bor a partir de uma bebida à base de malte, o processo compreenden- do: - fornecer um líquido fermentado à base de malte; - submeter o líquido fermentado à base de malte a uma etapa de separação de CO2 ou N2 ou, pelo menos parcialmente, des- gaseificar um líquido à base de malte, criando assim uma corrente de gás que compreende componentes de sabor voláteis; - coletar o fluxo de gás que compreende componentes de sabor voláteis; e - separar, por um purificador de dióxido de carbono ou N2, pelo menos parcialmente, o CO2 ou N2 na corrente de gás dos com- ponentes voláteis de sabor, obtendo uma fração volátil concentrada de sabor; - coletar a referida fração de sabor volátil e embalar a fra- ção de sabor volátil.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracteriza- do pelo fato que o líquido fermentado à base de malte compreende um destes: uma bebida fermentada à base de malte ou um concentrado de bebida fermentada à base de malte ou uma fração de uma bebida fermentada à base de malte obtida durante sua concentração.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracteriza- do pelo fato que a fração da bebida à base de malte obtida durante a concentração é um permeado de uma etapa de adsorção seletiva com uma bebida à base de malte como entrada.
4. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracteriza- do pelo fato que a fração da bebida à base de malte obtida durante a concentração é um permeado de uma etapa de concentração de membrana realizada em uma bebida à base de malte ou derivado de bebida à base de malte.
5. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracteriza- do pelo fato que a fração da bebida à base de malte obtida durante a concentração é um destilado coletado no topo de uma coluna de desti- lação a partir de uma etapa de destilação realizada em uma bebida à base de malte ou derivado de bebida à base de malte.
6. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que compreende submeter o líquido fermentado à base de malte depurado ou desgaseificado a um processo de concentração por remoção seletiva de água do líquido.
7. Uso de uma fração volátil de sabor coletada de acordo com o processo identificado na reivindicação 1 como um ingrediente alimentar, preferencialmente um ingrediente de bebida.
8. O uso de acordo com a reivindicação 7 compreendendo a adição da fração volátil de sabor a um concentrado de bebida desti- nado à diluição subsequente em uma bebida consumível.
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