BRPI0712711B1 - Method for producing a translucent drink fermented by yeast - Google Patents

Method for producing a translucent drink fermented by yeast Download PDF

Info

Publication number
BRPI0712711B1
BRPI0712711B1 BRPI0712711-1A BRPI0712711A BRPI0712711B1 BR PI0712711 B1 BRPI0712711 B1 BR PI0712711B1 BR PI0712711 A BRPI0712711 A BR PI0712711A BR PI0712711 B1 BRPI0712711 B1 BR PI0712711B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
yeast
fermentate
fermentation
fermented
translucent
Prior art date
Application number
BRPI0712711-1A
Other languages
English (en)
Inventor
Mulder Hendrikus
Original Assignee
Heineken Supply Chain B. V.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heineken Supply Chain B. V. filed Critical Heineken Supply Chain B. V.
Priority claimed from PCT/NL2007/050215 external-priority patent/WO2007136254A1/en
Publication of BRPI0712711A2 publication Critical patent/BRPI0712711A2/pt
Publication of BRPI0712711B1 publication Critical patent/BRPI0712711B1/pt

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12CBEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C7/00Preparation of wort
    • C12C7/04Preparation or treatment of the mash
    • C12C7/042Mixing malt with water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12CBEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C11/00Fermentation processes for beer
    • C12C11/003Fermentation of beerwort
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12CBEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C11/00Fermentation processes for beer
    • C12C11/07Continuous fermentation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12CBEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C7/00Preparation of wort
    • C12C7/14Clarifying wort (Läuterung)
    • C12C7/175Clarifying wort (Läuterung) by centrifuging
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12CBEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C7/00Preparation of wort
    • C12C7/20Boiling the beerwort
    • C12C7/205Boiling with hops
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12HPASTEURISATION, STERILISATION, PRESERVATION, PURIFICATION, CLARIFICATION OR AGEING OF ALCOHOLIC BEVERAGES; METHODS FOR ALTERING THE ALCOHOL CONTENT OF FERMENTED SOLUTIONS OR ALCOHOLIC BEVERAGES
    • C12H1/00Pasteurisation, sterilisation, preservation, purification, clarification, or ageing of alcoholic beverages
    • C12H1/02Pasteurisation, sterilisation, preservation, purification, clarification, or ageing of alcoholic beverages combined with removal of precipitate or added materials, e.g. adsorption material
    • C12H1/04Pasteurisation, sterilisation, preservation, purification, clarification, or ageing of alcoholic beverages combined with removal of precipitate or added materials, e.g. adsorption material with the aid of ion-exchange material or inert clarification material, e.g. adsorption material
    • C12H1/0416Pasteurisation, sterilisation, preservation, purification, clarification, or ageing of alcoholic beverages combined with removal of precipitate or added materials, e.g. adsorption material with the aid of ion-exchange material or inert clarification material, e.g. adsorption material with the aid of organic added material
    • C12H1/0424Pasteurisation, sterilisation, preservation, purification, clarification, or ageing of alcoholic beverages combined with removal of precipitate or added materials, e.g. adsorption material with the aid of ion-exchange material or inert clarification material, e.g. adsorption material with the aid of organic added material with the aid of a polymer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12HPASTEURISATION, STERILISATION, PRESERVATION, PURIFICATION, CLARIFICATION OR AGEING OF ALCOHOLIC BEVERAGES; METHODS FOR ALTERING THE ALCOHOL CONTENT OF FERMENTED SOLUTIONS OR ALCOHOLIC BEVERAGES
    • C12H1/00Pasteurisation, sterilisation, preservation, purification, clarification, or ageing of alcoholic beverages
    • C12H1/02Pasteurisation, sterilisation, preservation, purification, clarification, or ageing of alcoholic beverages combined with removal of precipitate or added materials, e.g. adsorption material
    • C12H1/06Precipitation by physical means, e.g. by irradiation, vibrations
    • C12H1/061Separation by centrifugation

Abstract

método para produzir uma bebida translúcida fermentada por levedura a invenção refere-se a um método para produzir uma bebida fermentada por levedura, translúcida, dito método compreendendo a produção contínua de mosto de malte moído. mais particularmente, o presente método compreende: a. macerar uma matéria prima particulada contendo amido com água e enzimaticamente hidrolisar o amido em açúcares fermentáveis; b. continuamente produzir um mosto fermentável do malte moído aquecido; c. introduzir o mosto dentro de um fermentador para fermentar o mosto com a ajuda de levedura biologicamente ativa; d. remover a levedura do fermentado por meio de sedimentação; e. clarificar o fermentado de baixo teor de levedura para produzir uma bebida fermentada por levedura, translúcida: processando o fermentado de baixo teor de levedura em um ou mais separadores para remover o material suspenso, dito um ou mais separadores sendo selecionados do grupo consistindo de centrifugas e centrifugas decantadoras; e filtrar o fermentado processado. a eficiência com que o fermentado de baixo teor de levedura é clarificado em uma bebida translúcida pode ser mantida durante um período de tempo muito longo (p. ex~, por diversas semanas), o que é particularmente benéfico em caso de uma contínua operação de fermentação em que tanto a produção de mosto como a fermentação de levedura são realizadas em um modo contínuo.

Description

“MÉTODO PARA PRODUZIR UMA BEBIDA TRANSLÚCIDA FERMENTADA POR LEVEDURA” CAMPO TÉCNICO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a um método para produzir uma bebida fermentada de levedura, translúcida, dito método compreendendo a produção contínua de mosto a partir do malte moído. No presente método, o mosto continuamente produzido é fermentado com o auxílio de levedura biologicamente ativa, após o que a levedura é removido e a bebida resultante é clarificada.
O presente método oferece a vantagem de uma bebida verdadeiramente translúcida, isto é, transparente, poder ser produzida em constante elevada eficiência durante um período de tempo prolongado. FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
Tradicionalmente, a fermentação de cerveja começa com cevada maltada, que é moída e misturada com água quente para formar um malte moído. Durante a maceração, os amidos do malte são convertidos em açúcares. Em seguida, o mosto que é obtido após separar o grão gasto do malte moído é trazido para uma ebulição. Durante este estágio, folha secas de lúpulo são adicionadas em diferentes ocasiões durante a fervura. O mosto é então esfriado e aerado e levedo de cerveja é adicionado para fermentação. Após fermentação, a “cerveja verde” sofre maturação e armazenagem fria. Usualmente, a última etapa no processo de produção de cerveja é a filtração e então carbonatação. Em seguida a cerveja é movida para um tanque de retenção, onde ela permanece até ser embalada, por exemplo, em garrafas, latas ou pequenos barris.
Foi reconhecido na indústria de produção de cerveja que a produção de mosto em uma operação contínua oferece numerosas vantagens, incluindo: • mais elevada produtividade e menor investimento: os vasos podem ser operados por períodos de tempo prolongados sob carga total, significando que para volume de produção igual menores vasos são necessários do que em um processo de batelada; • qualidade constante e melhor: o processo é mais fácil de controlar devido à possibilidade de adaptar os parâmetros do processo às exigências locais e instantâneas e porque condições de estado constante são muito mais estáveis; • alto padrão higiênico: o processo contínuo é operado em um sistema fechado; • menos energia: o consumo de energia é uniformemente disperso, sem picos de uso maiores; • menos mão-de-obra: a operação do processo contínuo requer menos atenção; • a possibilidade de reciclar calor e/ou materiais instantaneamente sem o uso de tampões; • menos imobilização e limpeza: o processo contínuo pode ser operado em durações de execução muito maiores do que os processos de batelada.
Muitos esforços foram envidados desde o fim do século 19 para realizar uma ou mais das vantagens acima através do crescimento de processos de produção de cerveja contínuos. Entretanto, até hoje, através do globo, não mais do que apenas poucas cervejarias realmente introduziram operações de produção de cerveja contínuas, tais como produção contínua de mosto e/ou fermentação contínua, dentro de suas fábricas. A cerveja é normalmente filtrada em um estágio tardio da produção, para clarificá-la e para remover partículas que foram transportadas através de estágios de produção iniciais. O processo de filtração usualmente requer filtração por pressão ou o uso de uma prensa de filtro. Em um ou outro destes dois métodos de recuperação de cerveja um auxiliar de filtro, tal como r kieselguhr, é normalmente usado. E também possível clarificar sem o uso de um auxiliar de filtro, p. ex., utilizando-se filtração de membrana de fluxo transversal.
Também nos processos de produção de cerveja que utilizam produção contínua de mosto em combinação com fermentação suspensa por levedura, a fim de produzir uma cerveja translúcida, os sólidos têm que ser removidos após fermentação por levedura. O WO 94/16054 descreve um processo contínuo para produzir cerveja em que o mosto é produzido e fermentado em um modo contínuo. Este pedido de patente internacional menciona o uso de uma centrífuga para obter-se um meio líquido livre de sólidos, que é ainda processado para reduzir o teor de álcool. DE-C 42 44 595 descreve um processo para produção contínua de cerveja, compreendendo: a. preparar um malte moído e aquecer dito malte moído a 75 - 80°C por 30 - 90 minutos; b. remover o grão gasto do malte moído em um decantador e subseqüentemente lavar com água de produção de cerveja em um decantador de duas etapas; c. adicionar lúpulo ou extrato de lúpulo ao mosto quente e aquecer o mosto a uma temperatura de 105 - 140°C por 2-60 minutos em uma pressão de 1,2-3,6 bar. d. submeter o mosto pressurizado a uma evaporação instantânea; continuamente remover a névoa em um separador e esfriar o mosto à temperatura de fermentação em um trocador de calor; e. continuamente transferir o mosto esfriado tendo um teor de oxigênio de 0,5 - 3,0 mg O2/I para o fermentador na forma de um reator de circuito fechado, em que o mosto é continuamente recirculado e que compreende um biocatalisador em que levedura biologicamente ativa foi imobilizada; e f. continuamente remover meio líquido do fermentador durante a fermentação; centrifugar o líquido removido para remover células de levedura livres contidas nele; aquecer o meio líquido livre de levedura a 60 - 90°C por 0,5-30 minutos; esfriar; recircular uma parte da corrente esfriada para o fermentador e uma parte para a filtração final da cerveja. E observado no pedido de patente alemã que uma melhoria significativa na filtração final é conseguida como resultado da retirada por centrifiigação da levedura livre em uma centrífuga.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Os inventores desenvolveram um método para a produção de uma bebida fermentada por levedura, translúcida, compreendendo as etapas sucessivas de continuamente produzir mosto de malte moído; remover névoa do mosto por meio de centrifugação; fermentar o mosto com a ajuda de levedura biologicamente ativa; e remover levedura por meio de sedimentação, em que a cerveja resultante é clarificada processando-se primeiro o fermentado de baixo teor de levedura em um ou mais separadores, para remover material suspenso e, subseqüentemente, filtrando-se o fermentado processado. Os separadores que podem adequadamente ser empregados no presente método incluem centrífugas, decantadores e sedicantadores.
Foi constatado inesperadamente que componentes não-dissolvidos podem ser removidos muito eficientemente empregando-se uma seqüência de dispositivos de separação em diferentes estágios do presente método, isto é, separação de grãos gastos, remoção de névoa (centrífuga), remoção de levedura (sedimentador), pré-clarificação (separador) e clarificação (unidade de filtração). Mais particularmente, foi constatado que a eficiência com que o fermentado de baixo teor de levedura é clarificado em uma bebida translúcida pode ser mantida durante um período de tempo muito longo (p. ex., por diversas semanas), o que é particularmente benéfico no caso de uma operação contínua de produção de cerveja, em que tanto a produção de mosto como a fermentação de levedura são realizadas em um modo contínuo.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
Portanto, um aspecto da invenção refere-se a um método para produzir uma bebida translúcida fermentada por levedura, dito método compreendendo: a. macerar em uma matéria prima particulada, contendo amido e opcionalmente maltada com água, aquecer o malte moído resultante e enzimaticamente hidrolisar o amido para em açúcares fermentáveis; b. continuamente produzir um mosto fermentável do malte moído aquecido, executando a seguintes etapas em um modo contínuo: • remover o grão gasto do malte moído aquecido, para produzir um extrato de malte moído; • converter o extrato de malte moído em mosto pelo aquecimento de dito extrato de malte moído a uma temperatura de 60 - 140°C por 5-120 minutos, preferivelmente a uma temperatura de 75 - 125°C por 30 - 120 minutos; • remover voláteis orgânicos do mosto quente pela redução da pressão e/ou por sua extração com um gás ou vapor; • remover névoa do mosto por meio de centrifugação; e c. introduzir o mosto dentro de um fermentador para fermentar o mosto com a ajuda de levedura biologicamente ativa; d. remover a levedura do fermentado por meio de sedimentação; e e. clarificar o fermentado de baixo teor de levedura para produzir uma bebida translúcida fermentada por levedura: • processar o fermentado de baixo teor de levedura em um ou mais separadores, para remover material suspenso, dito um ou mais separadores sendo selecionados do grupo consistindo de centrífugas e centrífugas decantadoras; e • filtrar o fermentado processado. A expressão “macerar” como aqui usada refere-se à mistura de matéria prima contendo amido, água e enzimas capazes de hidrolisar o amido. As últimas enzimas podem ser providas, p. ex., por malte ou por outra fonte de enzima, p. ex., uma preparação enzimática comercialmente disponível, contendo enzimas degradantes de amido, tais como aquelas encontradas no malte, notavelmente a-amilase, β-amilase e/ou glicoamilase. Preferivelmente, as enzimas são empregadas no presente método na forma de malte. O presente processo é particularmente adequado para produzir bebidas de malte fermentadas por levedura, translúcidas, tais como cerveja, cerveja de sabor amargo e clara, licor de malte, cerveja escura muito forte e bebida feita de cerveja e limonada. Preferivelmente, o presente processo é empregado para produzir uma cerveja alcoólica ou não-alcoólica. No presente processo, lúpulo pode adequadamente ser adicionado, p. ex., ao extrato de malte moído antes da remoção de voláteis orgânicos.
Fil tração No presente processo, partículas de levedura, proteína e carboidrato precisam ser removidas do mosto fermentado, para obter-se a necessária clareza. A presente invenção oferece a vantagem de que o fermentado de baixo teor de levedura pode ser filtrado em uma alta produção por um prolongado período de tempo. Tipicamente, uma produção de mais do que 4 hl/h/m pode ser realizada e mantida com um aumento de pressão menor do que 0,3 bar/h, preferivelmente menor do que 0,2 bar/h.
De acordo com uma forma de realização preferida, a clarifícação do fermentado de baixo teor de levedura envolve filtração de torta, filtração de profundidade e/ou filtração de membrana de fluxo transversal. Mais preferivelmente, dita clarifícação envolve filtração de torta e/ou filtração de membrana de fluxo transversal. Uma vez que a clarificação com filtração de membrana de fluxo transversal produz resultados particularmente bons, o uso de filtração de membrana de fluxo transversal é mais preferido.
Em filtrações de torta, os sólidos formam-se uma torta de filtro na superfície de um meio de filtro empregando-se cartuchos ou meios granulares, tais como kieselguhr. Os cartuchos são usualmente descartáveis, com meios de várias espécies de fibras ou estruturas porosas, e geralmente engastados em recintos pressurizados. Na filtração de profundidade, também chamada filtração de leito, são usados fluxo por gravidade bem como operação por pressão. A filtração de fluxo transversal é uma técnica de separação que classifica com base no tamanho. A filtração de torta oferece a vantagem de que longos ciclos de filtração em altas taxas de fluxo podem ser realizados. De acordo com uma forma de realização particularmente preferida, a filtração de torta é realizada em conjunto com um auxiliar de filtro, p. ex., kieselguhr. O auxiliar de filtro é adequadamente injetado no ponto em que a corrente de fermentado processado, junto com os sólidos suspensos, forma uma massa incompressível, referida como a “torta de filtro”. O leito poroso resultante cria uma superfície que aprisiona os sólidos suspensos, removendo-os do fermentado processado. O auxiliar de filtro é preferivelmente continuamente adicionado dentro do fluxo do fermentado processado, para manter a permeabilidade da torta. Nem todas as partículas serão aprisionadas na superfície; algumas, especialmente o material mais fino, passará para dentro da torta de filtro e serão aprisionadas - um processo referido como “filtração de profundidade”. A filtração de profundidade não é tão eficaz quanto a filtração de superfície, porém é ainda um mecanismo de filtração significativo por auxiliares de filtro. Há diversos tipos de filtros de pó que podem ser usados no presente, tais como a placa e armação, a folha horizontal, a folha vertical e o filtro de vela. Os filtros de placa e armação consistem de uma série de câmaras incluídas dentro de uma armação metálica. Entre armações adjacentes fica uma placa porosa de duplo-lado,coberta por uma malha ou folha. A folha de filtro atua como uma armadilha para o auxiliar de filtro, que de outro modo podería sangrar, desse modo assegurando excelente clareza. As folhas de filtro são geralmente feitas com fibra celulósica, terra diatomácea, perlita e uma resina para ligação para fornecer resistência seca e úmida. Algumas são disponíveis somente dom fibras de filtração. O tamanho de poros médio das folhas de filtro é tipicamente entre 4 e 20 micros. Cada placa altema-se com uma armação com o inteiro sistema mantido junto, p. ex., por um mecanismo de rosca ou grampo hidráulico. Este tipo de filtro é muito similar em aparência ao filtro de folha, exceto que ele tem armações de lama. Pré-clarificação empregando-se um ou mais separadores Os separadores que são empregados para processar o fermentado de baixo teor de levedura antes da filtração são selecionados do grupo consistindo de centrífugas e centrífugas decantadoras. Muitíssimo preferivelmente, o fermentado de baixo teor de levedura é processado em uma ou mais centrífugas antes da filtração. A pré-clarificação centrifugacional é vantajosamente conduzida em um fator de capacidade teórica (valor SIGMA) de pelo menos 1000 m , preferivelmente de pelo menos 2500 m , mais preferivelmente de pelo menos 5000 m2, muitíssimo preferivelmente de pelo menos 10.000 m , em uma vazão de 1 m /h. O fator de capacidade teórica de um separador é calculado com base no método descrito em “Solid-Liquid Separation”, 2a. edição, 1981, por Ladislav Svarovsky, Butterworth-Heineman. O fator é calculado de acordo com a seguinte relação entre: o número de discos (n), a aceleração gravitacional (g), a velocidade angular (co), o ângulo dos discos com o tubo de alimentação vertical (α), o raio interno do pacote de discos (ri) e o raio externo do pacote de discos (r2).
Tipicamente, a quantidade de material suspenso que é removido pelos separadores supracitados é na faixa de 0,1 - 2 g/1. A turbidez do mosto obtido do último separador antes de filtrar tipicamente não excede 100 EBC. Preferivelmente, dita turbidez não excede 50 EBC, muitíssimo preferivelmente não excede 20 EBC.
Armazenagem fria A armazenagem fria tipicamente envolve manter o fermentado em uma temperatura menor do que 10°C, preferivelmente menor do que 5°C, mais preferivelmente menor do que 2°C por pelo menos 12 horas, preferivelmente por pelo menos 24 horas. De acordo com uma forma de realização preferida, a armazenagem fria é aplicada após maturação e antes da filtração, mais preferivelmente antes de processar no um ou mais separadores. Durante a armazenagem fria, componentes não dissolvidos podem precipitar-se e são vantaiosamente removidos do fermentado de baixo teor de levedura antes de serem submetidos a filtração, preferivelmente antes de serem processados no um ou mais separadores.
Maturação Tipicamente, o presente método emprega uma etapa de maturação em seguida à fermentação. Após a fermentação, muitos aromatizantes e aromas estão presentes na cerveja “verde” ou imatura. A maturação (também às vezes referida como amadurecimento” reduz os níveis destes compostos indesejáveis para produzir um produto mais palatável. Preferivelmente, a etapa de maturação ocorre no presente processo antes da filtração, mais preferivelmente antes do processamento no um ou mais separadores.
Vantajosamente, a maturação e separação de levedura são conseguidas simultaneamente no presente método em um modo contínuo, por introdução do mosto fermentado contendo pelo menos 10 g/1 de levedura biologicamente ativa dentro de um vaso de sedimentação e separadamente removendo-se o sobrenadante (isto é, fermentado de baixo teor de levedura) e sedimento de levedura do vaso; em que o tempo de residência do mosto fermentado no vaso excede 12 horas, preferivelmente excede 24 horas. De acordo com uma forma de realização particularmente preferida, o mosto fermentado passa através do vaso de sedimentação em um fluxo laminar verticalmente descendente. Combinando-se a separação de levedura e a maturação em uma etapa, podem ser conseguidos importantes ganhos de eficiência.
Em uma forma de realização mais preferida, entre 10 e 100% do sedimento de levedura que é removido do vaso de sedimentação são recirculados para a fermentação de mosto. Esta forma de realização particular da invenção oferece a vantagem de possibilitar que a fermentação de mosto seja conduzida em elevadas concentrações de levedura. As vantagens acima mencionadas em relação à maturação contínua e separação de levedura podem ser obtidas sem afetar a eficiência do presente método, notavelmente a etapa de clarificação, graças ao processamento do fermentado de baixo teor de levedura em um ou mais separadores, antes da filtração. A maturação pode também ser conseguida em um processo de batelada maturando-se a cerveja imatura em um vaso de maturação ou em um fermentador. Em seguida à maturação, a levedura é preferivelmente removida. Em seguida, a cerveja pode ser transferida para tanques de armazenagem fria para estabilização ou pode ser esfriada no fermentador ou vaso de maturação. Separação de levedura No presente método, a levedura é separada do fermentado por meio de sedimentação. Aqui o termo “sedimentação” refere-se a qualquer método de separação que utilize gravidade para separar o material suspenso de um líquido.
De acordo com uma forma de realização particularmente preferida, a separação de levedura é conseguida transferindo-se o fermentado do fermentador para um sedimentador, em que a levedura é removida do fermentado por meio de sedimentação. O sedimentador tipicamente contém uma saída para a levedura separada, que é posicionada próximo do fundo do sedimentador, bem como uma saída para o fermentado de baixo teor de levedura, que fica logo embaixo da superfície de líquido. O sedimentador é vantaiosamente operado em um modo contínuo, em que a quantidade de fermentado que penetra no sedimentador iguala as quantidades combinadas de resíduo de levedura e fermentado de baixo teor de levedura, que são extraídas do sedimentador. O teor de levedura do fermentado de baixo teor de levedura tipicamente não excede 50 g/1. Preferivelmente, o teor de levedura do fermentado de baixo teor de levedura está dentro da faixa de 1 - 20 g/1, mais preferivelmente dentro da faixa de 2 - 10 g/1. Sempre que for feita referência a “teor de levedura”, a menos que especificamente indicado de outro modo, o que se pretende significar é a concentração de levedura úmida. A quantidade de levedura úmida contida em uma suspensão iguala a quantidade de torta de levedura com um teor de água de 73%, que pode ser isolada da suspensão por meio de centrifugação. O supracitado teor de água inclui a água contida nas células de levedura.
Tipicamente, pelo menos 20 % em peso, especialmente pelo menos 40 % em peso da levedura são removidos do fermentado por meio de sedimentação. Preferivelmente, pelo menos 60 % em peso, mais preferivelmente pelo menos 80 % em peso, mesmo mais preferivelmente pelo menos 90 % em peso e muitíssimo preferivelmente pelo menos 95 % em peso da levedura presente no fermentado são removidos por sedimentação. Fermentação De acordo com uma forma de realização particularmente preferida da presente invenção, a levedura biologicamente ativa empregada nas etapas c. e d. é imobilizada por auto-agregação. O uso de levedura imobilizada por auto-agregação oferece numerosas vantagens, tais como alta densidade de célula e aumentada produtividade. As células de levedura auto-agregadas podem ser removidas muito eficazmente por meio de sedimentação.
Vantajosamente, pelo menos parte da levedura removida é recirculada para a fermentação.
Os benefícios do presente método são particularmente pronunciados no caso de o mosto ser fermentado continuamente e a levedura ser removida do fermentado continuamente. Em uma forma de realização preferida do presente método, o mosto é fermentado em um modo contínuo: • alimentando-se o mosto dentro de um vaso de propagação, em que ele é combinado com uma corrente recirculada de mosto contendo levedura fermentada e em que oxigênio é suprido para iniciar o crescimento da levedura; e • transferindo-se o mosto do vaso de propagação para dentro de uma seqüência de um ou mais vasos de fermentação, em que a levedura é mantida suspensa por meio de agitação, recirculação e/ou desprendimento de dióxido de carbono; • alimentando-se o mosto fermentado dentro de um ou mais sedimentadores para remover um resíduo contendo levedura; • recirculando-se pelo menos parte do resíduo contendo levedura para o vaso de propagação e/ou o um ou mais vasos de fermentação e convertendo-se o resto do mosto fermentado em bebida fermentada por levedura, translúcida.
Remoção de névoa Outra etapa de separação empregada no presente processo é a remoção da névoa do mosto. Tecnicamente, névoa é definida como o precipitado insolúvel que resulta da coagulação de proteína e constituintes r nitrogenosos mais simples que interagem com os carboidratos e polifenóis. E também referido como “break”. Névoa quente é aquela parte do break que ocorre durante a ebulição e é em sua maior parte proteico; névoa iria, que consiste de proteínas e complexos de proteína-tanina, é formada quando o mosto esfria e a cerveja sedimenta-se. Embora a maior parte dos aminoácidos seja assimilada pela levedura, as proteínas remanescentes deve ser removidas porque elas reagem mais tarde com polifenóis, resultando em instabilidade coloidal (turvação). A eliminação de todas as proteínas não é garantida ou mesmo desejável, entretanto, porque elas são essenciais para dar à cerveja total encorpamento e retenção de espuma.
Os precipitados de névoa quente são formados durante a ebulição do mosto. Em um estudo em uma cervejaria alemã, as partículas de névoa quente variaram de tamanho de 30 a 80 micros. Remoção eficaz da névoa quente antes da fermentação é crítica porque a névoa pode lambuzar as paredes das células da levedura, impedindo o transporte de substâncias para dentro e para fora da célula, o que pode resultar em problemas de retenção de espuma, fraca estabilidade do aromatizante e severo amargor no paladar da cerveja. A quantidade total de névoa (peso úmido) usualmente varia de 2 - 10 g/1, dependendo de vários fatores.
No presente processo, a névoa é removida do mosto por meio de centrifugação, p. ex., em uma centrífuga ou uma centrífuga decantadora.
Muitíssimo preferivelmente, a névoa é removida em uma centrífuga. A centrífuga é tipicamente operada em uma força centrífuga de pelo menos um 2 e fator de capacidade teórica (Σ) de pelo menos 1000 m , preferivelmente de pelo menos 2500 m , mais preferivelmente de pelo menos 5000 m e mesmo mais preferivelmente de pelo menos 10.000 m em uma vazão de 1 m /h. O fator de capacidade teórica usualmente não excede 400.000 m em uma vazão 3 2 de 1 m /h. Preferivelmente, em dita vazão ele não excede 200.000 m , 2 muitíssimo preferivelmente não excede 100.000 m .
Foi inesperadamente constatado que, no presente método contínuo, a remoção de névoa é conseguida mais eficientemente se o mosto quente for esfriado a uma temperatura abaixo de 80°C antes da remoção da névoa. De acordo com uma forma de realização particularmente preferida, a névoa é removida do mosto que foi esfriado a uma temperatura menor do que 75 °C, mais preferivelmente menor do que 70°C, muitíssimo preferivelmente menor do que 65 °C. Usualmente, a remoção da névoa é conseguida em uma temperatura de pelo menos 40°C, preferivelmente de pelo menos 50°C. O mosto quente pode adequadamente ser esfriado, preferivelmente após remoção da névoa, a uma temperatura tão baixa quanto 8 °C, em cujo caso mais esfriamento do mosto não é necessário antes da introdução do mosto dentro do fermentador. O mosto quente obtido após remoção dos voláteis orgânicos é adequadamente esfriado ao passá-lo através de um dispositivo de esfriamento, p. ex., um trocador de calor de placa, trocador de calor tubular, trocadores de calor de auto-limpeza (p. ex., trocadores de calor de superfície raspada e trocadores de calor de auto-limpeza deleito fluidizado). A fim de assegurar que a névoa seja removida eficientemente por centrifugação, é importante que o grão gasto e outro material suspenso tenham sido largamente removidos antes da centrifugação, especialmente antes da remoção dos voláteis orgânicos. Assim, somente uma pequena fração de névoa precisa ser removida por centrifugação. Tipicamente, a quantidade de névoa removida pro centrifugação é menor do que 3 g/1 da alimentação. Preferivelmente, a quantidade de névoa removido está dentro da faixa de 1 - 2 g/1 da alimentação. A quantidade de material suspenso após remoção da névoa normalmente não excede 150 mg/1. O mosto obtido após remoção da névoa contém muito pouco material suspenso. Contudo, foi estabelecido pelos inventores que, em particular, componentes suspensos e dissolvidos, que já estão presentes no mosto após a remoção da névoa e antes da fermentação, podem ter um efeito prejudicial pronunciado sobre a eficiência da clarificação durante o tempo. Separação do grão gasto O presente método emprega uma seqüência de etapas de separação, começando com a remoção do grão gasto do malte moído aquecido. O grão gasto pode adequadamente ser removido por meio de um ou mais separadores selecionados do grupo consistindo de centrífugas e decantadores. Muitíssimo preferivelmente, o grão gasto é removido por meio de um ou mais decantadores. O uso de decantadores para remoção de grão gasto oferece a vantagem de ser uma tecnologia contínua e robusta, que fornece grãos gastos secos (tipicamente 25 - 40 % de matéria seca) e um mosto clarificado independente da qualidade do malte. Aqui o termo “decantador” é usado para referir-se a uma centrífuga de descarga contínua do tipo espiral. Muitíssimo preferivelmente, o decantador empregado para remover grão gasto é uma centrífuga decantadora.
Maceração De acordo com uma forma de realização particularmente preferida, o presente método compreende a etapa de continuamente produzir um extrato de malte moído por meio de maceração por decocção empregando quantidades substanciais de adjuntos contendo amido, tais como arroz, milho, sorgo e/ou centeio. A maceração por decocção contínua de acordo com esta forma de realização compreende as seguintes etapas: a. misturar uma primeira fonte de enzima de malte com um líquido aquoso, para obter-se uma suspensão enzimática de malte aquosa; b. separadamente misturar uma segunda fonte de enzima com um ou mais adjuntos contendo amido, para obter-se uma suspensão de decocção; c. submeter a suspensão de decocção a um primeiro tratamento térmico, enquanto mantendo-se as condições de temperatura que não causem significativa gelatinização do amido; d. submeter a suspensão de decocção a um segundo tratamento térmico, para simultânea e parcialmente gelatinizar e enzimaticamente degradar o amido; e. combinar a suspensão de decocção aquecida, obtida do segundo tratamento térmico, com a suspensão enzimática de malte aquosa da etapa a., para obter-se um malte moído; f. manter o malte moído a 35 - 85 °C por pelo menos minutos; e g. remover o grão gasto do malte moído aquecido para produzir um extrato de malte moído.
Neste método, a suspensão de decocção contendo um ou mais adjuntos é submetida a um tratamento térmico de multi-etapas cuidadosamente controlado. Durante este tratamento de calor de multi-etapas, os adjuntos contendo amido são gelatinizados em elevadas temperaturas, em seguida ao que eles podem ser hidrolisados eficazmente pelas amilases contidas na suspensão enzimática de malte aquosa com que a suspensão de decocção aquecida é (re)combinada. Durante o primeiro tratamento térmico relativamente suave, as condições são escolhidas de modo que a taxa de gelatinização de amido fique em passo com a taxa de hidrólise de amido, significando que a viscosidade da suspensão de decocção é mantida em nível suficientemente baixo para manter a suspensão bombeável. Durante o muito mais severo segundo tratamento térmico, o amido é gelatinizado rapidamente, tomando-o muito mais susceptível a hidrólise enzimática, que é iniciada quando a decocção é recombinada com a suspensão enzimática de malte aquosa. O presente método é muito robusto e de fácil controle. Além disso, o método produz um extrato de malte moído de constante qualidade. Outrossim, o presente método de decocção foi constatado contribuir para a eficácia total do presente método para produzir uma bebida translúcida fermentada por levedura. Em particular, o presente método assegura essencialmente completa gelatinização do amido contido no adjunto e, assim, eficazmente evita incrustação dos filtros/membranas de clarificação pelo amido. O termo “adjunto” como aqui usado abrange qualquer grão de cereal ou ingrediente fermentável que possa ser adicionado ao malte moído como uma fonte de amido. Os adjuntos podem opcionalmente ser pré-processados por, p. ex., torrefação, floqueamento, cozimento, micronização, assadura. Podem ser usados para esta finalidade sorgo, centeio, aveias, trigo, milho, farinha de tapioca, batata, malte, cevada e suas combinações. Preferivelmente, o adjunto é derivado de um cereal selecionado do grupo consistindo de arroz, milho, sorgo, centeio e suas combinações. Tipicamente, o adjunto empregado no presente método contém pelo menos 60%, preferivelmente pelo menos 70% e, mais preferivelmente, pelo menos 80% de amido em peso de matéria seca.
No presente método o malte pode adequadamente ser usado como uma fonte de enzimas de malte. Entretanto, a presente invenção também abrange o uso de preparações enzimáticas comerciais contendo enzimas degradantes de amido, tais como aquelas encontradas no malte, notavelmente a a-amilase, β-amilase e/ou glicoamilase. Além disso, situa-se dentro do escopo da presente invenção o emprego de preparação tanto de malte como de enzima comercial, p. ex., malte na preparação da suspensão de enzima de malte aquosa e enzimas comerciais na preparação da suspensão de decocções. Preferivelmente, as enzimas de malte são empregadas no presente método na forma de malte. De acordo com uma forma de realização particularmente preferida da invenção, parte da suspensão de enzima de malte aquosa preparada na etapa a. é empregada como a segunda fonte de enzima da etapa b. Mesmo mais preferivelmente, 1 - 50 % em peso da suspensão de enzima de malte aquosa preparada na etapa a. são empregados como a segunda fonte de enzima da etapa b. e o resto da suspensão de enzima de malte aquosa é combinado com a suspensão de decocção aquecida, obtida do segundo tratamento térmico. A presente invenção abrange um método em que a suspensão de enzima de malte aquosa é separada em duas suspensões de enzima de malte que têm diferentes teores de sólidos, p. ex., uma suspensão de malte moído espessa e uma fina. Preferivelmente, entretanto, a composição da suspensão de enzima de malte aquosa da etapa a. e a segunda fonte de enzima da etapa b. são idênticas. Tipicamente, o teor de sólidos das suspensões de enzima de malte empregadas no presente processo está dentro da faixa de 200 - 500 g/1, preferivelmente dentro da faixa de 250 - 350 g/1.
Os benefícios do presente método são mais pronunciados quando uma fração substancial dos açúcares fermentáveis do extrato de malte moído é provida pelo um ou mais adjuntos. Por conseguinte, em uma forma de realização preferida, pelo menos 5 % em peso, preferivelmente de pelo menos 10 % em peso e, mais preferivelmente, 20 - 90 % em peso dos açúcares fermentáveis contidos no extrato de malte moído originam-se do um ou mais adjuntos contendo amido.
Tipicamente, o primeiro tratamento térmico do presente método vantaiosamente envolve aquecer a suspensão de decocção dentro de uma faixa de temperatura de 60 - 85°C, preferivelmente dentro de uma faixa de temperatura de 65 - 82°C e, mais preferivelmente, dentro de uma faixa de temperatura de 65 - 80°C. A duração do primeiro tratamento térmico preferivelmente está dentro da faixa de 1 - 30 minutos, mais preferivelmente dentro da faixa de 2 - 15 minutos.
Grânulos de amido individuais são sabidos gelatinizar através > de um intervalo de temperatura. A medida que a temperatura aumenta, mais grânulos de amido gelatinizam-se. Com temperatura mais crescente, os grânulos de amido começam a decompor-se e em uma viscosidade pico a taxa de decomposição começa a exceder a gelatinização e a viscosidade resultante começa a cair. No presente método, a suspensão de decocção alcança sua viscosidade pico durante o segundo tratamento térmico. Tipicamente, a viscosidade da suspensão de decocção após o segundo tratamento térmico não excede 30 Pa.s. Preferivelmente, dita viscosidade não excede 10 Pa.s e, mais preferivelmente, dita viscosidade não excede 1 Pa.s. Estas viscosidades são determinadas da mesma maneira que descrito aqui antes. O segundo tratamento térmico da suspensão de decocção vantaiosamente envolve aquecer dentro de uma faixa de temperatura de 85 -120°C, mais preferivelmente dentro de uma faixa de temperatura de 100 -120°C. A duração do segundo tratamento térmico preferivelmente está dentro da faixa de 1 - 30 minutos, mais preferivelmente dentro da faixa de 2 - 15 minutos.
Outros aspectos De acordo com uma forma de realização particularmente preferida, todas as etapas até e incluindo a remoção de levedura do fermentado são executadas em um modo contínuo. Muitíssimo preferivelmente, todas as etapas de processamento do presente método, incluindo a maceração, são operadas em um modo contínuo. A presente invenção possibilita operação não interrompida perfeita de um processo de produção de cerveja totalmente contínuo por períodos de diversas semanas ou mesmo diversos meses, assim suprindo a inteira faixa de benefícios que são associados com a produção contínua de cerveja. Portanto, em uma forma de realização vantajosa particular do presente método, todas as etapas do presente método que são executadas em um modo contínuo são operadas ininterruptamente por pelo menos 2 semanas, mais preferivelmente por pelo menos 3 semanas, mesmo mais preferivelmente por pelo menos 4 semanas e muitíssimo preferivelmente por pelo menos 25 semanas.
Observamos que, de acordo com uma forma de realização particular do processo que é ilustrado nos exemplos, todas as etapas do presente método até e incluindo a remoção de levedura do fermentado são conduzidas em um modo contínuo, enquanto que a armazenagem fria e filtração são realizadas em bateladas. selecionando-se uma unidade de filtração com adequada capacidade de filtração, o volume total do fermentado produzido em 24 horas pode ser filtrado em, p. ex., 10-23 horas. Assim, todo dia há suficiente tempo para limpeza do filtro antes da batelada seguinte de fermentado ser filtrada.
Foi demonstrado que o presente método é adequado para produção de larga escala de cerveja translúcida. Assim, o presente método pode adequadamente ser usado para substituir métodos de produção de cerveja que são atualmente operados em cervejarias comerciais. No presente método, o fermentado essencialmente de baixo teor de levedura é adequadamente clarificado em uma vazão de pelo menos 10 hl/h, preferivelmente pelo menos 40 hl/h, mais preferivelmente de pelo menos 100 hl/h, mesmo mais preferivelmente de pelo menos 150 hl/h. Na realidade, taxas de fluxo de pelo menos 200 hl/h ou mesmo pelo menos 500 hl/h são exeqüíveis. Igualmente, o presente método pode adequadamente ser usado para clarificar pelo menos 2000 hl, preferivelmente pelo menos 4000 hl de fermentado de baixo teor de levedura em uma única operação. A eficiência de clarificação do presente método pode ser ainda intensificada pela adição de glucanase ao malte moído ou mosto. As glucanases, especialmente (1,3-1,4)-β-glucanases são usadas na manufatura de diferentes produtos alimentícios e alimentação animal e como materiais subsidiários de pesquisa biológica, quando é necessário clivar as ligações β-glicosídicas em (l,3-l,4-)-P-glucanos. A adição de tais enzimas hidrolisantes de glucano ao malte moído ou mosto serve ao fim de contrabalançar o efeito de aumento da viscosidade dos compostos de glucano. De modo geral, a eficiência da filtração é contrariamente correlacionada com a viscosidade do fluido que está sendo filtrado. A invenção é ainda ilustrada por meio dos seguintes exemplos: EXEMPLOS Exemplo 1 Uma corrente de 1 m/h de mosto é produzida com uma concentração de extrato de 15°P no final do processo de produção de mosto. Este mosto é fermentado, maturado e estabilizado em fermentadores de batelada e, subseqüentemente centrifugado continuamente e filtrado.
Na frente do processo, 400 1/h da água de produção de cerveja (50°C) são continuamente misturados com 200 kg/h de grão de malte moído em moinho de martelo (tamanho da peneira 1,5 mm). Ambas as correntes são alimentadas dentro de um reator de tanque agitado contínuo de volume de trabalho de 70 litros, em uma temperatura de 50°C. O tempo de residência deste tratamento é de cerca de 7 min e serve à usual decomposição de proteínas do malte e permite a dissolução e degradação de glucanos e componentes relacionados. A seguir, a mistura, referida como um ‘malte moído, é alimentada dentro de um reator de fluxo de tampão cilíndrico vertical. Este tipo de reator foi descrito nas patentes anteriores por Heineken (WO 92/12231. Em certas alturas da coluna, o malte moído é aquecida por camisas de aquecimento e o reator total é isolado para minimizar perdas de calor. As temperaturas são escolhidas de modo que a conversão do amido do malte em açúcares fermentáveis seja apropriada para o produto desejado. O perfil de temperatura neste exemplo tem um primeira pausa a 50°C por 8 min, seguido por um tempo de aquecimento a 67 °C por 11 min. A subseqüente pausa de sacarificação a 67 °C tem uma duração de 37 min e o malte moído é então aquecido em 4 min a uma temperatura de maceração de 78 °C, em cuja temperatura há uma pausa final de 4 min. O malte moído tem um tempo de residência total dentro da coluna de 64 minutos e o malte moído resultante é alimentado dentro da seção de separação de malte moído. A separação das cascas de malte e outros sólidos do malte moído é feita por dois decantadores. Estes decantadores são centrífugas de tigela tipo espiral,, com uma descarga contínua de líquido clarificado e grãos gastos espessados. O primeiro decantador opera em uma velocidade rotacional de 3500 rpm e uma diferente velocidade de parafuso de 2 rpm. Este Λ decantador tem um valor SIGMA de 1700 m . O fator SIGMA de um decantador é calculado de acordo com a seguinte relação entre: o comprimento da tigela cilíndrica (L), a aceleração gravitacional (g), a velocidade angular (ω), o raio do anel de barragem ou anel de extravasamento (rj) e o raio da tigela cilíndrica (ρ>). O produto é descarregado na operação unitária seguinte (ebulição) e os grãos gastos são liberados para dentro de um reator de um pequeno tanque agitado contínuo. No último, 500 1/h de água de lavagem de 80°C são aplicados e com um tempo de residência de 5 minutos, partículas de grãos gastas e água são homogeneamente misturados. A fase líquida ainda contém extrato e a mistura é, portanto, novamente separada por um segundo decantador operando em uma velocidade rotacional de 4000 rpm e uma velocidade de parafuso diferencial de 3 rpm. Este decantador tem um valor SIGMA de 1800 m . O sobrenadante líquido clarificado é recirculado e combinado com o fluxo de saída da coluna de maceração. Isto diminui a concentração do extrato na alimentação do primeiro decantador a cerca de 17°P. Ambos os decantadores foram equipados com uma ventoinha centrífuga e, conseqüentemente, trabalham como uma bomba na saída do sobrenadante. O produto da separação do malte moído é agora referido como um mosto e tem uma vazão de 1 m /h. O extrato de lupo em uma taxa de 7 g/h é dosado continuamente em linha e a mistura é aquecida a uma temperatura de 103 °C por injeção direta de vapor. Pela cabeça positiva do primeiro decantador, o mosto é bombeado para dentro de um reator de fluxo tampão. Este reator de coluna tem as mesmas características que a coluna de conversão por maceração anteriormente descrita, porém a altura é proporcionalmente aumentada com a aumentada vazão nesta parte do processo. O tempo de residência dentro do reator de coluna é de 60 min. Reações típicas ocorrendo neste reator são desnaturação e coagulação de proteína, esterilização, isomerização de lúpulo, formação de cor, produção de dimetilsulfeto (DMS) de seu precursor baseado em malte (S-metilmetionina). O mosto é em seguida tratado em uma coluna de extração de geometria de peneira-placa anteriormente descrito na patente de Heineken (WO 95/26395). Vapor de 1,5 bar é usado em operação contracorrente para remover compostos de aroma indesejável (principalmente DMS) em uma vazão de 20 kg/h e em condições atmosféricas no topo do extrator. O mosto deixando o fundo do extrator é alimentado dentro de um pequeno amortecedor com dimensões desprezíveis e diretamente alimentado dentro de uma centrífuga do tipo de descarga descontínua. Esta máquina tem uma velocidade rotacional de 7400 rpm e um fator de capacidade teórica de 13000 m . A freqüência de descarga é regulada pelo depósito de torta dentro da máquina.
Em seguida, o esfriamento do mosto ocorre em dois esfriadores de mosto de placa e armação, que diminuem a temperatura do mosto de 95 - 100°C para 8°C por uma instalação de água-glicol de dois estágios.
Um volume total de 2,2 m3 de mosto esfriado é continuamente alimentado dentro de um tanque de fermentação cilíndrico/cônico, junto com levedura ativa, em uma concentração de 2,5 g/1. Oxigenação contínua é conseguida por aeração em linha. A primeira fermentação de batelada foi realizada a 10°C e quando a concentração do extrato alcançou 6,5°P a temperatura foi permitida aumentar para 13°C. Após a concentração de diacetila ter sido reduzida a um nível de 30 ppm, o conteúdo do tanque foi esfriado a -1,5 °C em 24 h. Esta fase fria foi mantida por 5 dias.
Em seguida, a cerveja foi conduzida através de um separador do tipo de descarga descontínua com uma vazão de 0,6 -1,0 m3/h e um valor SIGMA de 13000 m . A cerveja foi esfriada e armazenada por outras 24 horas a - 1,5°C. A cerveja foi então filtrada através de um filtro de cerveja translúcida kieselguhr do tipo de disco vertical. A vazão conseguida foi de 0,8 m /h/m com uma formação de pressão média durante o tempo de 0,2 bar/h. Após esta filtração, a cerveja é estabilizada com as usuais dosagens de PVPP (polivinilpolipirrolidona) e a necessária filtração PVPP. Finalmente, a cerveja foi embalada em recipientes adequados (frasco de vidro). O experimento acima mencionado foi repetido, exceto que não foi empregado separador após fermentação. A formação de pressão média través do filtro foi constatada ser da ordem de magnitude de 12 bar/h.
Exemplo 2 Uma corrente de 4,5 m3/h de mosto é produzida com uma concentração de extrato de 18°P no final do processo de produção de mosto. Este mosto é fermentado e maturado em fermentadores contínuos e subseqüentemente estabilizado em tanques de armazenagem de batelada, separado em uma centrífuga e filtrado em um filtro de cerveja translúcida.
Na frente do processo, 1620 1/h de água de produção de cerveja (47 °C) é continuamente misturada com 720 kg/h de farinha de malte. Esta farinha de malte foi produzida por moinho de martelo equipado com uma peneira de 2,5 mm. Ambas as correntes são alimentadas dentro de um reator de tanque agitado contínuo de volume de trabalho de 80 litros, em uma temperatura de 45 °C. Parte da mistura é direcionada para uma subseqüente coluna de maceração de fluxo tampão, similar à descrita no Exemplo 1. A outra parte (250 1/h) da mistura é alimentada dentro de um processo paralelo que possibilita o uso de grãos de milho não maltados como adjunto para o produto de cerveja final.
Neste processo de decocção contínuo, grãos de milho não maltados são alimentados (350 kg/h) em um reator de tanque agitado contínuo, junto com uma corrente de água de produção de cerveja de 52 °C (790 kg/h) e a corrente acima mencionada de malte moído. A temperatura resultante neste vaso de 120 litros, em combinação das correntes, é de 50°C, que evita excessiva gelatinização do amido de milho e o aumento de viscosidade relacionado. A mistura é bombeada para uma primeira coluna de retenção, via um ponto de injeção de vapor direta. O vapor é injetado para elevara temperatura da corrente de decocção a 75 - 78 °C e parte do amido de milho é gelatinizado. Entretanto, devido à presença de uma parte do malte moído, as amilases do malte rompem as tensões do amido polimérico e abaixam a viscosidade. O tempo de residência de 15 min na temperatura especificada possibilita que a viscosidade seja reduzida a um nível em que outro aumento de temperatura a 100°C pode ser aplicado sem provocar viscosidades inaceitavelmente elevadas. Esta segunda etapa é realizada por outra injeção de vapor direta e uma residência de 10 min em um simples reator de fluxo tampão. A mistura gelatinizada resultante é esfriada a 90°C e subseqüentemente alimentada dentro da coluna de maceração, por meio do que a temperatura é elevada a um nível que é ótimo para atividade de amilase e a completa conversão do amido de malte e milho em açúcares. O reator de fluxo tampão cilíndrico para o processo de maceração foi descrito nas patentes anteriores de Heinekin (WO 92/12231). Em certas alturas do topo da coluna, o malte moído é aquecido por injeção direta de vapor. As temperaturas são escolhidas de modo que a conversão do amido de malte em açúcares fermentáveis seja apropriada para o produto desejado. O presente perfil de temperatura tem uma pausa de sacarificação a 66°C e uma temperatura de maceração de 76°C. O malte moído tem um tempo de residência de 80 minutos e o malte moído resultante é alimentado dentro da seção de separação de malte moído.
Esta seção consiste de duas centrífugas de tigela tipo espiral com uma descarga contínua de líquido clarificado e grãos gastos espessados, conhecidas geralmente como decantadores. O primeiro decantador opera em uma velocidade rotacional de 3650 cpm, uma velocidade de parafuso diferencial de 10 rpm e um fator de capacidade teórica de 6200 m2. O produto é descarregado na seguinte operação unitária (ebulição) e os grãos gastos são liberados para dentro de um pequeno reator de tanque agitado contínuo. No último, 1150 1/h de água de lavagem de 72°C são aplicados e, com um tempo de residência de 2 minutos, uma suspensão homogênea de partículas de malte e água é conseguida. A fase líquida ainda contém extrato valioso e a mistura é, portanto, novamente separada por um decantador operando em uma velocidade rotacional de 4000 rpm, uma velocidade de parafuso diferencial de Λ 20 rpm e um fator de capacidade teórica de 2600 m . O sobrenadante de líquido clarificado é recirculado e combinado com o fluxo de saída da coluna de maceração. Isto diminui a concentração do extrato na alimentação do primeiro decantador a cerca de 17°P. Os grãos gastos do segundo decantador são descarregados para fins de alimentação de gado. Ambos os decantadores foram equipados com uma ventoinha centrífuga e conseqüentemente trabalham como uma bomba na saída do sobrenadante. O produto da separação de malte moído é agora referido como mosto e tem uma vazão de 4,5 m /h. O extrato de lúpulo em uma taxa de 32 g/h é dosado em linha e a mistura é aquecida a uma temperatura de 105 °C por injeção direta de vapor. Pela cabeça positiva do primeiro decantador, o mosto é bombeado para dentro de um reator de fluxo tampão. Este reator de coluna tem as mesmas características que a coluna de conversão por maceração anteriormente descrita, porém a altura é proporcionalmente aumentada com a vazão aumentada nesta parte do processo. O volume deste reator é de 5 m e o tempo de residência é, portanto, de 67 min. Reações típicas ocorrendo no reator são: desnaturação e coagulação da proteína, esterilização, isomerização do lúpulo, formação de cor, produção de dimetilsulfeto (DMS) de seu precursor baseado em malte (S-metilmetionina). O mosto é em seguida tratado em uma coluna de extração de geometria de peneira-placa anteriormente descrita na patente de Heineken (WO 95/26395). O valor de 1,5 bar é usado em contracorrente para remover indesejáveis compostos aromatizantes (principalmente DMS) em uma vazão de 100 kg/h e em condições atmosféricas. O mosto deixando o fundo do extrator é alimentado em um pequeno amortecedor com dimensões desprezíveis e diretamente alimentado dentro de uma centrífuga do tipo de descarga descontínua. Esta máquina tem uma velocidade rotacional de 7400 Λ rpm e um valor SIGMA de 70000 m . A freqüência de descarga é regulada pelo depósito de torta dentro da máquina. O esfriamento do mosto ocorre por dois esfriadores de mosto de placa e armação paralelos, que diminuem a temperatura do mosto de 95 -100°C para 4 °C por uma instalação de água-glicol de dois estágios. O mosto esfriado é alimentado dentro do primeiro vaso de fermentação agitado com um volume de trabalho líquido de 14 m . O vaso é operado em uma temperatura de cerca de 10°C. Este vaso é operado sob condições aeróbicas pela adição contínua de uma corrente recirculada aerada da extremidade do processo, contendo levedura espessada como o constituinte principal, além de água. A gravidade neste vaso é de 13°P. A levedura necessária para a fermentação é adicionada na forma da corrente recirculada supracitada. O caldo de fermentação do primeiro vaso de fermentação é transferido para o segundo vaso. Este vaso tem um volume de trabalho de 160 m3 e é mantido em uma temperatura de 13 °C por esfriamento da parede. O nível aparente do extrato neste vaso é de 7°P e a concentração da levedura é de 80 g de levedura úmida/1. A saída deste vaso é dividida em duas correntes: •3 uma parte (2,5 m /h) é combinada com outra corrente da extremidade do processo e recirculada para o primeiro vaso de fermentação, enquanto que a outra parte (5,3 m /h) é alimentada dentro de um terceiro vaso de fermentação.
Este terceiro vaso tem um volume de trabalho de 140 meo conteúdo tem um nível de extrato aparente de 3,5°P. O produto deste vaso é transferido para um vaso de sedimentação de levedura com um volume de o trabalho de 7 m . O vaso de sedimentação de levedura separa a parte principal da levedura (90 - 955) da cerveja verde. A levedura compactada no fundo do vaso de sedimentação de levedura tem uma concentração de levedura de 200 g de levedura úmida/1. Esta corrente é parcialmente recirculada para a frente do processo e parcialmente remetida para armazenagem de levedura excedente residual. A parte da levedura remetida para excedente é controlada com base na quantidade que está deixando o topo do vaso de sedimentação de levedura e na quantidade de levedura desenvolvida nos vasos de fermentação. A cerveja verde do topo do vaso de sedimentação de levedura é continuamente alimentado para dentro dos tanques de maturação de batelada ou para dentro de um vaso de maturação contínua.
No caso da opção de batelada, o volume de trabalho do tanque de maturação é igual ao volume total do mosto fermentado, produzido em 24 horas. A temperatura é permitida elevar-se a 15 °C por troca de calor dentro do tubo em direção ao tanque de maturação e/ou crescimento de calor de fermentação natural. Esta temperatura favorece a conversão do acetolactato (um produto de fermentação metabólica) em diacetila. Devido à presença de levedura nesta fase, a levedura pode absorver a diacetila e convertê-la em acetoína ou metabólitos subseqüentes. O impacto negativo da diacetila na cerveja é com ela removido e os níveis de diacetila residuais são tipicamente determinados como sendo <20 ppb. Após a redução da diacetila ter alcançado níveis aceitáveis, a cerveja é esfriada até -1,5 °C e armazenada por diversos dias. Após este período, a cerveja é filtrada através de kieselguhr com 80 -100 g/h de kieselguhr como alimentação de corpo. Antes da filtração, a Λ cerveja é centrifugada com um separador tipo disco, que opera a 70000 m de fator de capacidade teórica para remover sólidos suspensos totais com uma eficiência de 95 - 98 %. Realizações de filtração típica são feitas em 6000 -800 hl em uma vazão de 4 - 5,5 hl/m /h. Após esta filtração, a cerveja é estabilizada com as dosagens usuais de PVPP e a necessária filtração de PVPP. Finalmente, a cerveja é embalada em qualquer recipiente adequado (frasco, barril pequeno, lata).
Quando utilizando-se um processo de maturação contínua, a cerveja verde é continuamente alimentada no topo de um vaso de 520 m3, via uma esfera de spray que distribui a cerveja através da área de superfície do tanque. Neste exemplo, a cerveja foi aquecida de 13 °C a 15 °C com um trocador de calor de cápsula e tubo. Isto acelerará a conversão acima mencionada de α-acetolactato formado durante a fermentação primária em direção à diacetila. A levedura sedimentar-se-á através da cerveja e estabelecerá a conversão acima mencionada de diacetila e outras dicetonas vicinais em acetoína e subseqüente metabólitos. A cerveja tem um tempo de residência neste exemplo de 100 horas e os níveis de diacetila residual são de 7,3 ± 2,3 ppb (95% Cl, n = 6). A levedura sedimenta-se no fundo cônico do tanque de maturação e é removida e tratada como cerveja de repouso. A cerveja maturada é removida de logo acima do cone da levedura sedimentada e é transferida via um trocador de calor contínuo para tanques de armazenagem fria de batelada em uma temperatura de -1,5 °C.
Os tanques de armazenagem fria são enchidos em um dia e em seguida a cerveja é armazenada por pelo menos 2 dias em uma temperatura de -1,5 °C. Após este período de armazenagem, a levedura sedimentada é purgada do fundo do tanque e a cerveja restante é separada através de uma centrífuga tipo disco como descrito acima. Diretamente após este tratamento, a cerveja é filtrada através de um filtro kieselguhr em uma vazão típica de 4 -5,5 hl/m2/h com uma realização de filtração de 6000 - 8000 hl.
Após a cerveja ter sido estabilizada por tratamento com PVPP, ela é embalada nos materiais de embalagem desejados (frasco, lata, pequeno barril).
REIVINDICAÇÕES

Claims (16)

1. Método para produzir uma bebida translúcida fermentada por levedura, compreendendo as etapas de: a. macerar em uma matéria prima particulada, contendo amido e opcionalmente maltada, com água, aquecer o malte moído resultante e enzimaticamente hidrolisar o amido em açúcares fermentáveis; b. continuamente produzir um mosto fermentável a partir do malte moído aquecido, executando as seguintes etapas em um modo contínuo: • remover o grão gasto do malte moído aquecido, para produzir um extrato de malte moído; • converter o extrato de malte moído em mosto pelo aquecimento do dito extrato de malte moído a uma temperatura de 60 - 140°C por 5-120 minutos; • remover voláteis orgânicos do mosto quente pela redução da pressão e/ou por sua extração com um gás ou vapor; • remover a névoa do mosto; c. introduzir o mosto dentro de um fermentador para fermentar o mosto com a ajuda de levedura biologicamente ativa; o método caracterizado pelo fato de que: a névoa é removida do mosto por meio de centrifugação em uma centrífuga que é operada em uma força centrífuga de um fator de capacidade teórica (Σ) de pelo menos 1000 m2 em uma vazão de 1 m3/h; em que o método compreende ainda as etapas de: d. transferir o fermentado do fermentador para um sedimentador para remover a levedura do fermentado por meio de sedimentação; e e. clarificar o fermentado de baixo teor de levedura para produzir uma bebida fermentada por levedura translúcida através de: • processar o fermentado de baixo teor de levedura em um ou mais separadores antes da filtração, para remover material suspenso, dito um ou mais separadores sendo selecionados do grupo consistindo de centrífugas e centrífugas decantadoras, dito processamento sendo conduzido em um fator de capacidade teórica (valor SIGMA) de pelo menos 1000 m2 em uma vazão de 1 m3/h; e • filtrar o fermentado processado. em que pelo menos parte da levedura que é removida do fermentado por meio de sedimentação é recirculada ao fermentador.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da levedura biologicamente ativa empregada nas etapas c. e d. ser imobilizada por auto-agregação.
3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que entre 10 a 100% do sedimento de levedura que é removido do vaso de sedimentação é recirculado à fermentação do mosto.
4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato do mosto ser fermentado em um modo contínuo: • alimentando-se o mosto dentro de um vaso de propagação em que oxigênio é suprido para iniciar o crescimento da levedura; e • transferindo-se o mosto do vaso de propagação em uma seqüência de um ou mais vasos de fermentação em que a levedura é mantida suspensa por meio de agitação, recirculação e/ou desprendimento de dióxido de carbono.
5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de pelo menos 80 % em peso e muitíssimo preferivelmente pelo menos 90 % em peso da levedura presente no fermentado serem removidos por sedimentação.
6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato da névoa ser removida em uma centrífuga que é operada em uma força centrífuga de pelo menos um fator de capacidade teórica (Σ) de pelo menos 2500 m2, preferivelmente de pelo menos 5000 m2 e mais preferivelmente de pelo menos 10000 m2 em uma vazão de 1 m3/h.
7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato do fermentado de baixo teor de levedura ser processado em uma ou mais centrífugas antes da filtração, em que a centrifugação em pelo menos uma da uma ou mais centrífugas ser conduzida em um valor SIGMA de pelo menos 2500 m2, preferivelmente de pelo menos 5000 m2, em uma vazão de 1 m3/h.
8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato da clarificação do fermentado de baixo teor de levedura envolver filtração de torta ou filtração de membrana de fluxo transversal.
9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato do fermentado essencialmente de baixo teor de levedura ser clarificado em uma produção de mais do que 4 hl/h/m2 com um aumento de pressão de não mais do que 0,2 bar/h.
10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato do mosto ser fermentado em um modo contínuo: • alimentando-se o mosto dentro de um vaso de propagação em que é combinado com uma corrente recirculada de mosto contendo levedura fermentada e em que oxigênio é suprido para iniciar o crescimento da levedura; e • transferindo-se o mosto do vaso de propagação para uma seqüência de um ou mais vasos de fermentação em que a levedura é mantida suspensa por meio de agitação, recirculação e/ou desprendimento de dióxido de carbono; • alimentando-se o mosto fermentado dentro de um ou mais sedimentadores para remover um resíduo contendo levedura; • recirculando-se pelo menos uma parte do resíduo contendo levedura para o vaso de propagação e/ou o um ou mais vasos de fermentação e convertendo-se o resto do mosto fermentado na bebida fermentada por levedura, translúcida.
11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato das etapas b. a d. serem executadas em um modo contínuo.
12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato das etapas a. a d. serem executadas em um modo contínuo.
13. Método de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de todas as etapas que são executadas em um modo contínuo serem operadas ininterruptamente por pelo menos 2 semanas, preferivelmente por pelo menos 4 semanas.
14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato do grão gasto ser removido do malte moído aquecido por meio de um ou mais separadores selecionados do grupo consistindo de centrífugas e decantadores.
15. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato da glucanase ser adicionada ao malte moído ou mosto.
16. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato do fermentado de baixo teor de levedura ser clarificado em uma vazão de pelo menos 40 hl/h.
BRPI0712711-1A 2006-05-19 2007-05-14 Method for producing a translucent drink fermented by yeast BRPI0712711B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP06114242.8 2006-05-19
EP06114242 2006-05-19
PCT/NL2007/050215 WO2007136254A1 (en) 2006-05-19 2007-05-14 A method of producing a bright, yeast fermented beverage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BRPI0712711A2 BRPI0712711A2 (pt) 2012-05-29
BRPI0712711B1 true BRPI0712711B1 (pt) 2017-12-26

Family

ID=37056874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0712711-1A BRPI0712711B1 (pt) 2006-05-19 2007-05-14 Method for producing a translucent drink fermented by yeast

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN101448929B (pt)
BR (1) BRPI0712711B1 (pt)
UA (1) UA94746C2 (pt)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PT2595722E (pt) * 2010-07-22 2015-03-02 Heineken Supply Chain Bv Método para estabilização de bebidas fermentadas com levedura campo técnico da invenção

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4244595C1 (de) * 1992-12-31 1994-03-17 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur Herstellung von Bier
CA2186287C (en) * 1994-03-25 2009-06-09 Christiaan Willem Versteegh A process for the continuous boiling of wort

Also Published As

Publication number Publication date
CN101448929A (zh) 2009-06-03
CN101448929B (zh) 2013-01-30
UA94746C2 (ru) 2011-06-10
BRPI0712711A2 (pt) 2012-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2385260T3 (es) Método de producción de una bebida clara fermentada por levadura
BRPI0713078B1 (pt) método e aparelhos para produzir um extrato de grão macerado
US9879208B2 (en) Method of producing a mash extract and an apparatus for performing such method
US8563056B2 (en) Continuous method for the production of a yeast fermented beverage
BRPI0712711B1 (pt) Method for producing a translucent drink fermented by yeast

Legal Events

Date Code Title Description
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B06A Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 10 (DEZ) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 26/12/2017, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.

B21F Lapse acc. art. 78, item iv - on non-payment of the annual fees in time

Free format text: REFERENTE A 15A ANUIDADE.

B24J Lapse because of non-payment of annual fees (definitively: art 78 iv lpi, resolution 113/2013 art. 12)

Free format text: EM VIRTUDE DA EXTINCAO PUBLICADA NA RPI 2670 DE 08-03-2022 E CONSIDERANDO AUSENCIA DE MANIFESTACAO DENTRO DOS PRAZOS LEGAIS, INFORMO QUE CABE SER MANTIDA A EXTINCAO DA PATENTE E SEUS CERTIFICADOS, CONFORME O DISPOSTO NO ARTIGO 12, DA RESOLUCAO 113/2013.