BRPI0712713B1

BRPI0712713B1 - método contínuo para fermentar mosto

Info

Publication number: BRPI0712713B1
Application number: BRPI0712713-8A
Authority: BR
Inventors: Douglas John Banks; Herman Hendrik Jan Bloemen; Onno Cornelis Snip; Hendrikus Mulder
Original assignee: Heineken Supply Chain B. V
Priority date: 2006-05-19
Filing date: 2007-05-14
Publication date: 2020-11-10
Also published as: AR061038A1; DK2024485T3; EP2024485B1; EA013314B1; ZA200809837B; JP5254217B2; PT2024485T; JP2009537168A; WO2007136251A1; CN101454436A; ES2628965T3; CA2653802A1; PE20080240A1; US8647688B2; MX2008014716A; CN101454436B; KR101477250B1; BRPI0712713A2; US20090311373A1; KR20090040264A

Abstract

“MÉTODO CONTÍNUO PARA FERMENTAR MOSTO”. A presente invenção refere-se a um método contínuo para fermentar mosto, dito método compreendendo: - fermentar mosto com uma levedura biologicamente ativa, para produzir um álcool contendo líquido fermentado; - introduzir o líquido fermentado contendo pelo menos 10 g/l de levedura biologicamente ativa dentro de um vaso de maturação; - separadamente remover sedimento contendo levedura e líquido sobrenadante do vaso; e - opcionalmente recircular pelo menos uma parte do sedimento contendo levedura para a fermentação do mosto; em que o tempo de residência do líquido fermentado no vaso de maturação excede 6 horas. O presente metódo oference a vantagem de combinar maturação e separação de levedura em uma etapa de processamento, enquanto que processo contínuos convencionais requerem pelo menos duas etapas de processamento separadas, uma para separação de levedura e uma para maturação. Em segundo lugar, o presente método é muito robusto, visto que o tempo de residência relativamente elevado que é necessário para a maturação assegura que seja conseguida sedimentação eficaz sob virtualmente todas as condições.

Description

CAMPO TÉCNICO

[0001] A presente invenção refere-se a um método contínuo para fermentar mosto, dito método incluindo fermentação do mosto com uma levedura biologicamente ativa, para produzir um líquido fermentado contendo álcool, seguido por remoção e maturação de levedura. O presente método é particularmente adequado para a produção de cerveja alcoólica. A presente invenção também provê um aparelho para uso no método acima mencionado.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[0002] Para produzir cerveja, os fabricantes de cerveja utilizam água e cevada para criar um líquido adoçado (chamado de mosto”, que eles aromatizam com flores secas de lúpulo, então fermentam com levedura. O processo básico pode ser simples, porém a execução é altamente sofisticada. Os mais importantes estágios são maltação, infusão e fermentação, seguido por maturação, filtragem e engarrafamento. Durante a fermentação, os carboidratos extraídos do mosto são convertidos por levedura em álcool e dióxido de carbono, enquanto novas células de levedura são formadas. A etapa de maturação é um importante aspecto do processo de produção de cerveja; a maturação é necessária para criar cerveja com aroma maduro e consistente. Durante a fermentação primária, uma das primeiras fases é o desenvolvimento da levedura. Durante esta fase, quando as células de levedura multiplicam-se, todas as atividades bioquímicas, incluindo síntese de aminoácido, são “ativadas”. No trajeto bioquímico da síntese da valina (um aminoácido), alfa-acetolactato é formado em quantidades em excesso e secretado pelas células de levedura dentro do mosto. No mosto fora das células de levedura o alfa-acetolactato é convertido quimicamente por descarboxilação em uma dicetona, diacetila; a conversão do alfa acetolactato em diacetila é uma reação química controlada pelo pH, temperatura e o estado redox da cerveja.

[0003] Muitas dicetonas, incluindo diacetila, são fortes componentes aromatizantes e têm um limiar de gosto muito baixo; a diacetila tem um limiar de aroma de cerca de 0,10 - 0,15 mg/1 e tem um forte aroma manteigoso ou de butterscotch (caramelo de açúcar queimado e manteiga), que é uma característica da cerveja “verde” ou “jovem” ou imatura. A fim de equilibrar o aroma da cerveja após fermentação primária, fermentação secundária ou outras formas de maturação são utilizadas para reduzir a concentração de diacetila abaixo daquela do limiar de gosto humano. O método clássico de maturação envolve “fermentação secundária”. Durante esta fase, as células de levedura consomem diacetila e reduzem enzimaticamente diacetila em acetoína. A acetoína tem um limiar de gosto significativamente mais elevado, isto é, cerca de 8 - 20 mg/1, do que a diacetila.

[0004] A taxa de reação da diacetila em acetoína é muito mais rápida do que a taxa de reação de acetolactato em diacetila sob temperaturas e condições de produção de cerveja padrão. A fim de evitar a formação de diacetila no estágio de maturação, é necessário limitar a quantidade de precursores de diacetila (incluindo alfa acetolactato) presentes quando a cerveja deixa o estágio de maturação. Se isto não for realizado, a diacetila “potencial” permanece, a qual, após o estágio de maturação, pode alterar o aroma da cerveja.

[0005] A fermentação secundária é um processo longo, que pode tipicamente durar diversos dias ou mais e é conduzido como um processo de “batelada”. Os fabricantes de cerveja comerciais têm procurado métodos que “maturem” a cerveja mais rápido, mais barato e mais eficientemente. Entre os métodos da técnica anterior utilizados é um “repouso” da diacetila. Neste processo, a cerveja verde é mantida em uma temperatura de 12 - 18 °C por alguns dias a cerca de uma semana em seguida à fermentação primária. Este “repouso” permite que todo ou substancialmente todo o alfa-acetolactato seja secretado pela levedura e reduzido em diacetila, que é subseqüentemente reduzida enzimaticamente pela levedura em acetoína durante a maturação.

[0006] A utilização de um processo de maturação contínuo poderia potencialmente aumentar a eficiência e reduzir o tempo de infusão e o custo para a produção da cerveja.

[0007] Na produção de bebidas fermentadas por levedura, tal como cerveja, fermentação contínua, incluindo maturação contínua, pode oferecer numerosas significativas vantagens, incluindo: • mais elevada produtividade e menor investimento: o equipamento pode ser operado por períodos de tempo prolongados sob carga total, significando que, para igual volume de produção, menores vasos são necessários do que em um processo intermitente; • qualidade constante e melhor: o processo é de controle mais fácil devido à possibilidade de adaptar os parâmetros do processo às exigências locais e instantâneas e porque condições de estado constante são muito mais estáveis; • padrão higiênico elevado: o processo contínuo é operado em um sistema fechado; • menos energia: o consumo de energia é uniformemente espalhado, sem maiores picos de uso; e • menos mão-de-obra: a operação de processo contínuo requer menos atenção; • menos paradas e limpeza: o processo contínuo pode ser operado em comprimentos de operação muito mais longos do que os processos intermitentes.

[0008] Estas vantagens potenciais de fermentação contínua foram reconhecidos pela indústria de fabricação de cerveja muito tempo atrás. Portanto, muitas tentativas foram feitas para projetar processos de fermentação contínua que realmente supram aqueles benefícios potenciais.

[0009] A US 3.234.026 descreve um método para a fermentação contínua de mosto de cervejeiro, para produzir uma cerveja potável, dito método compreendendo: manter em vasos separados, estágios de propagação de levedura separado e processo de formação de produto; manter condições aeróbicas no estágio de propagação de levedura; manter condições substancialmente anaeróbicas no estágio de formação do produto; continuamente introduzir mosto de cervejeiro para o estágio de propagação de levedura e manter ali a propagação de levedura; continuamente passar efluente do estágio de propagação de levedura para o estágio de formação do produto; separar levedura do efluente do estágio de formação do produto e manter a concentração de levedura no estágio de formação do produto em um nível artificialmente elevado, pela reintrodução de uma parte da levedura separada no estágio de formação do produto. A patente ensina a separar a levedura do líquido fermentado em um vaso separado em que a levedura rapidamente flocula e sedimenta-se no fundo de dito vaso. A patente US ainda ensina a passar o líquido fermentado clarificado pela tubulação para um trocador de calor, para reduzir a temperatura e, subseqüentemente, para um vaso de retenção, onde o líquido pode ser mantido por um predeterminado tempo e retirado para armazenagem e acabamento.

[00010] A GB-B 1 300 116 descreve um processo de fermentação contínuo, que compreende alimentação mosto não fermentado para a parte inferior de um primeiro vaso de fermentação, passar o mosto para cima para dentro do vaso através de uma zona contendo uma massa homogênea essencialmente estacionária de levedura, remover mosto parcialmente fermentado contendo uma pequena proporção de levedura da parte superior do primeiro vaso, passar o mosto e levedura parcialmente fermentados para um ponto intermediário de um segundo vaso, onde mais fermentação pode ocorrer, e remover o mosto fermentado da parte superior do segundo vaso e contínua e intermitentemente remover a levedura sedimentada do fundo do segundo vaso. A patente britânica descreve uma forma de realização em que o mosto fermentado contendo levedura suspensa é removido do segundo vaso e passado para dentro de um tanque de sedimentação, onde a levedura suspensa sedimenta-se e um mosto fermentado clarificado é removido da parte superior do vaso de sedimentação.

[00011] O EP-A 0 022 613 descreve um método de fermentação contínua em que uma solução de carboidrato é alimentada em uma zona de fermentação contendo levedura e solução de carboidrato substancial e homogeneamente distribuídas, uma proporção do líquido de fermentação continuamente passando para um tanque de sedimentação pressurizado, líquido exaurido de levedura sendo retirado da parte superior do tanque de sedimentação, líquido enriquecido com levedura sendo retirado da parte inferior de dito tanque e retornado para a zona de fermentação.

[00012] O DE-A 100 03 155 descreve um método descontínuo para produção acelerada de cerveja em que cerveja verde é produzida com a ajuda de levedura imobilizada. A cerveja verde assim produzida contém alguma levedura não imobilizada, que é removida através de sedimentação em uma seqüência de dois decantadores que estão sendo esfriados a 0 - 10 °C.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[00013] Os inventores desenvolveram um método contínuo aperfeiçoado para fermentar mosto, em que, em seguida à fermentação do mosto com levedura biologicamente ativa, a separação e maturação da levedura são conseguidas concorrentemente dentro do mesmo vaso. Esta melhoria é realizada introduzindo-se continuamente mosto fermentado contendo levedura dentro de um vaso de que um sedimento contendo levedura e um líquido sobrenadante são removidos separadamente, após um tempo de residência em dito vaso de mais do que 6 horas.

[00014] O presente método oferece numerosas vantagens. Primeiro de tudo, o presente método combina maturação e separação de levedura em uma etapa de processamento, enquanto que os processos contínuos convencionais requerem pelo menos duas etapas de processamento separadas, uma para separação de levedura e uma para maturação. Como tal, o número total de vasos para o presente método de separação e maturação combinadas, comparado com os processos contínuos convencionais, é reduzido por um vaso. Em segundo lugar, o presente método é muito robusto, visto que o tempo de residência relativamente elevado que é necessário para maturação assegura que sedimentação eficaz seja conseguida sob virtualmente todas as condições.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[00015] Por conseguinte, a presente invenção refere-se a um método contínuo para fermentar mosto, dito método compreendendo: fermentar mosto com uma levedura biologicamente ativa, para produzir um álcool contendo líquido fermentado; introduzir o líquido fermentado contendo pelo menos 10 g/1 de levedura biologicamente ativa dentro de um vaso de maturação; separadamente remover sedimento contendo levedura e líquido sobrenadante do vaso; e opcionalmente recircular pelo menos uma parte do sedimento contendo levedura para a fermentação de mosto; em que o tempo de residência do líquido fermentado no vaso de maturação excede 6 horas, preferivelmente excede 12 horas, muitíssimo preferivelmente excede 24 horas.

[00016] Sempre que referência for feita a “teor de levedura” ou “concentração de levedura”, a menos que de outro modo especificamente indicado, o que se pretende significar é a concentração da levedura úmida. A quantidade de levedura úmida contida em uma suspensão iguala à quantidade de torta de levedura com um teor de água de 73%, que pode ser isolada da suspensão por meio de centrifugação. O teor de água supracitado inclui a água contida dentro das células de levedura.

[00017] Observamos que a presente invenção também abrange um método em que maturação e sedimentação de levedura simultâneas são conseguidas em uma seqüência de dois ou mais vasos. Assim, onde quer que referência seja feita a “um vaso de maturação” esta deve ser entendida também abranger uma seqüência de dois ou mais vasos de maturação, em que sedimentação e maturação ocorrem simultaneamente.

[00018] A terminologia “recircular sedimento contendo levedura para a fermentação de mosto” abrange recirculação do sedimento diretamente para a fermentação de mosto, bem como recirculação para o estágio de propagação de levedura, que vantajosamente prossegue dita fermentação de mosto.

[00019] O presente processo é particularmente adequado para produzir bebidas de malte fermentado por levedura, tais como cerveja, cerveja escura (ale), licor de malte, cerveja escura muito forte e bebida que é mistura de cerveja com limonada. Preferivelmente, o presente processo é empregado para produzir cerveja, especialmente cerveja alcoólica.

[00020] Os benefícios da presente invenção são particularmente pronunciados no caso de o líquido fermentado conter altos níveis de levedura. Assim, de acordo com uma forma de realização preferida, o líquido fermentado contém pelo menos 15 g/1, mais preferivelmente pelo menos 20 g/1, mesmo mais preferivelmente pelo menos 40 g/1 e muitíssimo preferivelmente pelo menos 60 g/1 de levedura. Usualmente, a concentração de levedura nos vasos de fermentação não excede 300 g/1, preferivelmente não excede 280 g/1, muitíssimo preferivelmente não excede 250 g/1.

[00021] No presente método, o líquido fermentado é adequadamente introduzido próximo do topo do vaso de maturação e tanto o sedimento contendo levedura como o líquido sobrenadante são removidos da parte do fundo do vaso. Alternativamente, o líquido fermentado é introduzido próximo do fundo do vaso de maturação, o sedimento contendo levedura é removido da parte do fundo do vaso e o líquido sobrenadante é removido da parte superior do vaso. A fim de obter-se tanto separação eficaz como maturação eficaz, o fluxo descendente ou ascendente não deve ser turbulento. De acordo com uma forma de realização particularmente preferida, o líquido fermentado passa através do vaso de maturação em um fluxo laminar verticalmente descendente ou ascendente. Muitíssimo preferivelmente, o líquido passa através do vaso de maturação em um fluxo verticalmente descendente.

[00022] A eficácia de separação do presente método é evidente pelo fato de que tipicamente a concentração de levedura biologicamente ativa no líquido sobrenadante na remoção é de pelo menos 5 vezes menor do que a concentração de levedura biologicamente ativa no líquido fermentado antes da introdução dentro do vaso de maturação. Preferivelmente, a redução da concentração de levedura é pelo menos um fator 7, mais preferivelmente pelo menos um fator 10.

[00023] Na remoção do vaso de maturação, o sedimento de levedura usualmente contém pelo menos 100 g/1 de levedura. Preferivelmente, o teor de levedura do sedimento removido é de pelo menos 200 g/1, mais preferivelmente pelo menos 250 g/1 e mesmo mais preferivelmente pelo menos 300 g/1. De acordo com uma forma de realização particularmente preferida, o teor de levedura do sedimento removido é de pelo menos 400 g/1, muitíssimo preferivelmente pelo menos 500 g/1. Especialmente no caso de a fermentação ser conduzida em uma elevada concentração de levedura, é vantajoso remover-se um sedimento com um elevado teor de levedura e recirculá-lo para a propagação/fermentação.

[00024] A fim de obter-se separação e maturação eficazes, o líquido fermentado deve ser introduzido dentro do vaso de maturação em um nível que é bem acima do nível em que o sedimento contendo levedura é formado. Esta forma de realização preferida pode ser formulada mais matematicamente como segue:se o nível (x) representar o nível do líquido contido no vaso dematuração;se o nível (y) representar o nível do sedimento de levedura no vaso de maturação;se o nível (a) representar o nível em que o mosto fermentado é introduzido dentro do vaso de maturação, com a condição de que o nível (a) seja assumido coincidir com o nível (x) se o mosto fermentado for introduzido acima do nível (x);se o nível (b) representar o nível em que o sobrenadante é removido do vaso de maturação;então os níveis (x), (a) e (b) são mais elevados do que o nível (y);ea distância vertical entre os níveis (a) e (b) representa pelo menos 50%, preferivelmente pelo menos 60% e, mais preferivelmente, pelo menos 70% da distância vertical entre os níveis (x) e (y).

[00025] A eficácia da maturação é adequadamente demonstrada pela diminuição dos níveis de alfa-acetolactato e diacetila durante a maturação. No presente método, a concentração total de alfa-acetolactato e diacetila no líquido sobrenadante imediatamente após a remoção é reduzida em pelo menos 30%, preferivelmente pelo menos 50%, muitíssimo preferivelmente pelo menos 70% em relação à concentração total de alfa-acetolactato e diacetila no líquido fermentado.

[00026] A temperatura do líquido dentro do vaso de maturação é vantajosamente mantida em uma temperatura dentro da faixa de 10 a 30 °C, mais preferivelmente dentro da faixa de 10 a 20 °C. Dentro destas faixas de temperatura, a maturação pode ser conseguida muito eficazmente.

[00027] No presente método, a fermentação é preferivelmente realizada com o auxílio de levedura suspensa, isto é, não com levedura que está imobilizada em um veículo.

[00028] O líquido fermentado tipicamente tem uma densidade inicial dentro da faixa de 10 a 30 °P.

[00029] De acordo com uma forma de realização preferida, a fermentação de mosto inclui as etapas de: a. introduzir mosto dentro de uma série de um ou mais vasos depropagação, em que é combinado com uma corrente recirculada de resíduo contendo levedura e em que a levedura é permitida propagar-se sob condições aeróbicas, enquanto sendo mantida suspensa; e b. transferir o mosto contendo levedura do vaso de propagaçãopara dentro de uma série de um ou mais vasos de fermentação, em que a levedura é mantida suspensa sob condições anaeróbicas e é permitida metabolizar carboidratos presentes no mosto;

[00030] A concentração de levedura na série de vasos de propagação excede 10 g/1, mais preferivelmente situa-se dentro da faixa de 20 - 30 g/1.

[00031] Em seguida à combinação de mosto e resíduo contendo levedura, a concentração de levedura pode ser reduzida, p. ex., adicionando-se mais mosto, quando o mosto deixa o vaso de propagação ou durante a fermentação no um ou mais vasos de fermentação. Preferivelmente, a concentração de levedura não é reduzida após propagação e também não antes da separação da levedura.

[00032] Recirculando-se uma parte do sedimento de levedura do vaso de maturação para o um ou mais vasos de propagação, a fermentação do mosto pode ser conduzida em uma elevada concentração de levedura. A utilização de elevadas concentrações de levedura oferece a vantagem de os tempos de fermentação e/ou o volume do fermentador poderem ser reduzidos substancialmente. Além disso, fermentações contínuas conduzidas em elevadas concentrações de levedura são menos vulneráveis a infecções microbianas. O presente processo pode ser operado em elevada eficiência recirculando-se uma grande fração do resíduo contendo levedura que é obtido do vaso de maturação. De acordo com uma forma de realização preferida, entre 10 e 100%, muitíssimo preferivelmente entre 50 e 100% do sedimento de levedura que é removido do vaso de maturação são recirculados para a fermentação.

[00033] Tipicamente, pelo menos 40% da levedura presente no líquido fermentado são recirculados para o vaso de propagação. Mais preferivelmente, pelo menos 60% da levedura presente no líquido fermentado são recirculados, muitíssimo preferivelmente pelo menos 75% da levedura presente no líquido fermentado são recirculados. Usualmente, não mais do que 98% da levedura presente no líquido fermentado são recirculados.

[00034] No presente processo, vantajosamente pelo menos 20%, especialmente pelo menos 40% da levedura presente no líquido fermentado são removidos antes de serem submetidos a clarificação ou, se não forem, antes de serem embalados. Preferivelmente, pelo menos 60%, mais preferivelmente pelo menos 80%, mesmo mais preferivelmente pelo menos 90% e muitíssimo preferivelmente pelo menos 95% da levedura presente no líquido fermentado são removidos.

[00035] A fim de se conseguir uma alta taxa de propagação de levedura, é importante que a levedura seja mantida suspensa. Isto pode adequadamente ser conseguido por meio de agitação, recirculação, desprendimento de dióxido de carbono e/ou aeração. A produtividade da levedura na série de um ou mais vasos fermentáveis é também ótima se a levedura for mantida suspensa. Preferivelmente, a levedura é mantida suspensa na série de um ou mais vasos de fermentação por meio de agitação, recirculação e/ou desprendimento de dióxido de carbono. De acordo com uma forma de realização particularmente preferida, tanto os vasos de propagação como de fermentação empregados no presente método são continuamente agitados a fim de manter a levedura suspensa e assegurar a homogeneidade das suspensões dentro destes vasos.

[00036] Uma vez que a propagação da levedura requer condições aeróbicas, é importante que oxigênio suficiente seja tornado disponível para as células de levedura dentro do vaso(s) de propagação para obterem-se suficientes taxas de propagação. A agitação e/ou recirculação podem adequadamente ser empregadas para continuamente introduzir ar dentro do mosto contendo levedura. Em uma forma de realização vantajosa da invenção, gás contendo oxigênio pressurizado (p. ex., ar) é continuamente introduzido dentro do mosto contendo levedura ou dentro do espaço aéreo acima do mosto contendo levedura. Alternativamente, dito gás contendo oxigênio pressurizado é injetado dentro da corrente de mosto ou da corrente recirculada do resíduo contendo levedura antes de entrar dentro do vaso de propagação. Em outra opção alternativa, o gás contendo oxigênio é introduzido diretamente dentro do mosto contendo levedura, p. ex., por meio de injeção do gás através de uma pluralidade de injetores próximos do fundo do(s) vaso(s) de propagação. De acordo com uma forma de realização particularmente preferida, oxigênio é suprido introduzindo-o dentro da corrente de mosto antes de entrar dentro do vaso de propagação. Esta forma de realização oferece a vantagem de a concentração de oxigênio poder ser controlada muito precisamente. O oxigênio é tipicamente introduzido no mosto contendo levedura em uma quantidade de pelo menos 8 ppm, preferivelmente em uma quantidade de 10-40 ppm, calculada na corrente de mosto principal.

[00037] Devido às condições de propagação favorável empregadas no(s) vaso(s) de propagação, quantidades substanciais de levedura são produzidas no presente método. Tipicamente, pelo menos 5 grama, preferivelmente mais do que 10 grama de levedura úmida são produzidos por litro de mosto fermentado. Preferivelmente, pelo menos 0,05 g, mais preferivelmente pelo menos 0,08 g e muitíssimo preferivelmente pelo menos 0,1 g de levedura úmida são produzidos por grama de extrato fermentado (15 °P iguala a 150 g de extrato por kg). A fim de manter-se uma elevada concentração de levedura no(s) vaso(s) de propagação, o resíduo contendolevedura recirculada deve ter um teor de levedura elevado.

[00038] A temperatura do líquido dentro da série de um ou mais vasos de propagação é adequadamente mantida dentro da faixa de 5 - 40 °C, preferivelmente dentro da faixa de 6 - 25 °C, muitíssimo preferivelmente dentro da faixa de 8 - 18 °C. O(s) vaso(s) de propagação pode(m) ser operado(s) sob pressão superatmosférica, especialmente se ar pressurizado ou oxigênio for introduzido dentro do vaso. Preferivelmente, o vaso de propagação é operado em pressão atmosférica ou em uma pressão aumentada de até 1,5 atmosferas (absolutas).

[00039] A temperatura do mosto de fermentação dentro do(s) vaso(s) de fermentação é adequadamente mantida dentro da faixa de 5 - 25 °C, preferivelmente dentro da faixa de 6 - 25 °C, mais preferivelmente na faixa de 8-18 °C. De acordo com uma forma de realização particularmente preferida, o presente método emprega pelo menos dois vasos de fermentação. O uso de dois ou mais vasos de fermentação oferece a vantagem de que mais elevadas taxas de conversão do substrato poderem ser obtidas dentro dos vasos precedendo o último vaso de fermentação. Tipicamente, uma seqüência de não mais do que 4 vasos de fermentação é empregada, muitíssimo preferivelmente, o presente método emprega uma seqüência de 2 ou 3 vasos de fermentação.

[00040] Em uma forma de realização particularmente vantajosa do presente método, a densidade do mosto que é introduzido na série de um ou mais vasos de propagação é na faixa de 10-35 °P, mais preferivelmente na faixa de 12 - 30 °P e, muitíssimo preferivelmente, na faixa de 12-25 °P. Utilizando-se um mosto de elevada densidade, isto é, um mosto contendo altos níveis de extrato fermentável, pode ser obtida vantagem máxima das elevadas concentrações de levedura empregadas no presente processo. A combinação de elevada densidade e elevada concentração de levedura possibilita a produção de mosto fermentado em uma produção extremamente elevada em relação ao tamanho dos fermentadores. Em seguida à fermentação, o mosto de elevada densidade fermentado pode ser diluído, p. ex., para produzir uma cerveja com um teor de álcool de cerca de 5 % vol.

[00041] O presente método oferece a vantagem de os tempos de fermentação poderem ser reduzidos significativamente em comparação com os processos de batelada e processos contínuos que utilizam baixas concentrações de levedura. Preferivelmente, o tempo de residência combinado nos vasos de propagação e fermentação não excede 80 horas, mais preferivelmente não excede 40 horas, muitíssimo preferivelmente não excede 30 horas. De acordo com uma forma de realização particularmente preferida, o tempo de residência combinado nos vasos de propagação e fermentação não excede 20 horas.

[00042] O tempo de residência na série de um ou mais vasos de propagação tipicamente não excede 10 horas, preferivelmente não excede 5 horas. Usualmente, o tempo de residência da série de um ou mais vasos de propagação excede 0,5 hora. O tempo de residência em um vaso pode ser calculado dividindo-se o volume operacional do vaso pela vazão de mosto para o processo. O volume operacional do vaso iguala o volume total da suspensão que é contida dentro do vaso. No caso de uma série de dois ou mais ser empregada, o tempo de residência combinado em tais séries de vasos pode ser calculado adicionando-se os tempos de residência dos vasos individuais.

[00043] No presente método a propagação e fermentação são preferivelmente executadas em um sistema fechado. O uso de um sistema fechado oferece a vantagem de reduzir o risco de infecção e/ou contaminação. Além disso, o uso de um sistema fechado torna fácil coletar o dióxido de carbono que é gerado pela levedura. O dióxido de carbono coletado dos vasos de propagação e/ou fermentação pode ser usado, por exemplo, para carbonatar a bebida fermentada por levedura. A última aplicação usualmente requer que o dióxido de carbono seja recuperado antes de ser adicionado à bebida.

[00044] Em seguida à remoção do resíduo contendo levedura do líquido fermentado, o sobrenadante do líquido removido pode ser submetido a mais processamento. No caso de produção de cerveja, o processamento adicional preferivelmente inclui armazenagem fria, clarificação, estabilização, carbonatação e carga. Preferivelmente, também armazenagem fria, carbonatação e carga são realizadas em um modo contínuo.

[00045] Outro aspecto da invenção refere-se a um aparelho para realizar o método como descrito acima, dito método compreendendo:um vaso de fermentação retendo um álcool contendo líquido fermentado contendo levedura biologicamente ativa, dita levedura biologicamente ativa sendo suspensa no líquido fermentado;um vaso de maturação retendo um sedimento contendo levedura e um líquido sobrenadante, dito vaso de maturação tendo sua entrada conectada ao vaso de fermentação;

[00046] O vaso de maturação tendo em sua seção de topo ou em sua seção inferior a entrada para receber líquido fermentado contendo levedura biologicamente ativa, o vaso de maturação tendo um membro separador para separação contínua de sedimento contendo levedura e líquido sobrenadante, o membro separador suprindo o líquido sobrenadante para uma saída para líquido maturado e suprindo sedimento contendo levedura para uma saída de levedura, em que a saída de levedura é situada na seção inferior do vaso de maturação e em que a saída para o líquido sobrenadante é situada na seção inferior do vaso de maturação no caso de a entrada para receber líquido fermentado ser na seção de topo do vaso de maturação ou na seção de topo do vaso de maturação no caso de a entrada para receber líquido fermentado ser na seção inferior do vaso de maturação. Preferivelmente, a entrada de recebimento líquido fermentado é na seção de topo e a saída para o líquido sobrenadante é situada na seção inferior.

[00047] A levedura biologicamente ativa contida no líquido fermentado não é imobilizada em um veículo. O vaso de fermentação é vantajosamente provido com um dispositivo de agitação que pode ser empregado para manter a levedura em suspensão.

[00048] O líquido fermentado contendo levedura pode adequadamente ser introduzido dentro do vaso de maturação como tal. Assim, não é necessário remover qualquer levedura antes da introdução do líquido fermentado dentro do vaso de maturação. Desta maneira, prefere-se que não haja membro de filtro interposto entre o vaso de fermentação e o vaso de maturação.

[00049] Como explicado aqui antes, o líquido sobrenadante e o sedimento contendo levedura são vantajosamente removidos na extremidade inferior do vaso de maturação. Portanto, a saída para o líquido sobrenadante e a saída de levedura são preferivelmente situadas em uma seção inferior do vaso de maturação. De acordo com uma forma de realização particularmente preferida da invenção, o vaso de maturação compreende uma seção cônica. A seção inferior cônica tipicamente tem um ângulo de cone menor do que 150°, especialmente menor do que 130°. Preferivelmente, dito ângulo de cone é menor do que 100°, mais preferivelmente menor do que 90° e muitíssimo preferivelmente menor do que 70°.

[00050] Em uma outra forma de realização vantajosa, o membro separador compreende um duto de saída para o líquido sobrenadante que contém uma ou mais aberturas de entrada, ditas aberturas de entrada sendo posicionadas acima do sedimento contendo levedura no fundo do vaso de maturação.

[00051] A fim de permitir que pelo menos parte do sedimento contendo levedura seja recirculada para a fermentação de mosto, a saída da levedura é vantajosamente conectada ao vaso de fermentação ou ao vaso de propagação que é posicionado a montante de dito vaso de fermentação.

[00052] A invenção é ainda ilustrada por meio do seguinte exemplo.

EXEMPLO

[00053] Este exemplo descreve a fermentação contínua do mosto em um processo que utiliza um vaso de propagação, dois vasos de fermentação e um vaso de sedimentação/maturação.

[00054] O mosto oxigenado com uma densidade inicial de 15 °P é continuamente suprido ao vaso de propagação em uma vazão de 0,8 hl/h. Este mosto é instalado suprindo-se uma corrente de recirculação em uma vazão de 0,5 hl/h a este vaso de propagação, dita corrente de recirculação contendo levedura sedimentada do vaso de maturação. O vaso de propagação contém um volume de líquido de 0,5 hl, dito líquido tendo uma temperatura de aproximadamente 12 °C. A concentração de levedura no vaso de propagação é de 81 g de levedura úmida/1.

[00055] O volume de líquido no vaso de propagação é mantido constante transferindo-se a calda de fermentação para um primeiro vaso de fermentação, que contém um volume de líquido de 7,5 hl. A temperatura no primeiro vaso de fermentação é mantida constante a 15 °C. Devido ao desenvolvimento da levedura, a concentração da levedura neste vaso aumentou para 86 g levedura úmida/1.

[00056] O volume de líquido no primeiro vaso de fermentação é mantido constante transferindo-se a calda de fermentação para o segundo vaso de fermentação, que contém um volume de líquido de 7,7 hl. A temperatura no segundo vaso de fermentação é mantida constante a 15 °C. Devido ao desenvolvimento de levedura, a concentração da levedura neste vaso aumentou para 90 g levedura úmida/1. A densidade aparente no segundo vaso de fermentação é de 2 - 3 °P. O teor total de diacetila (acetolactato mais diacetila) do líquido no segundo vaso de fermentação era de 0,83 mg/1 e o teor de pentanodiona total (acetobutirato mais pentanodiona) era de 0,91 mg/1.

[00057] O volume de líquido no segundo vaso de fermentação é mantido constante transferindo-se a calda de fermentação para o topo do vaso de maturação/sedimentação. Este vaso cilindro cônico tem um volume de líquido de aproximadamente 90 hl, um ângulo de cone de 60° e um diâmetro de 2 m. Uma parte da levedura sedimentada (0,5 hl/1) é recirculada para o vaso de propagação. A calda de fermentação com o teor de levedura reduzido é continuamente remetida para um vaso de armazenagem de cerveja para mais processamento. O teor total de diacetila (acetolactato mais diacetila) no líquido sobrenadante do vaso de separação/maturação era de 0,2 mg/1 e o teor total de pentanodiona (acetobutirato mais pentanodiona) era de 0,4 mg/1.

Claims

1. Método contínuo para fermentar mosto, caracterizado pelo fato de compreender: fermentai’ continuamente mosto com uma levedura biologicamente ativa para produzir um líquido fermentado contendo álcool; introduzir continuamente o líquido fermentado contendo de 10 a 300 g/1 de levedura biologicamente ativa dentro de um vaso de maturação, dita concentração de levedura biologicamente ativa sendo igual à quantidade da torta de levedura com um teor de água de 73% que pode ser isolada do líquido fermentado por meio de centrifugação; separadamente remover continuamente sedimento contendo levedura e líquido sobrenadante do vaso; e opcionalmente recircular continuamente pelo menos parte do sedimento contendo levedura para a fermentação de mosto; em que o tempo de residência do líquido fermentado no vaso de maturação excede 6 horas; e em que o líquido fermentado passa através do vaso de maturação em um fluxo laminar verticalmente ascendente ou descendente.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do líquido fermentado passar através do vaso de maturação em um fluxo laminar verticalmente descendente.

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato do sedimento de levedura na remoção conter pelo menos 100 g/1 de levedura.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de: o nível (x) representar o nível do líquido contido no vaso de maturação; o nível (y) representar o nível do sedimento de levedura no vaso de maturação; o nível (a) representar o nível em que o mosto fermentado é introduzido dentro do vaso de maturação, com a condição de que o nível (a) seja adotado como coincidindo com o nível (x) se o mosto fermentado for introduzido acima do nível (x); o nível (b) representar o nível em que o sobrenadante é removido do vaso de maturação; os níveis (x), (a) e (b) sendo mais elevados do que o nível (y); e a distância vertical entre os níveis (a) e (b) representando pelo menos 50% da distância vertical entre os níveis (x) e (y).

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a4, caracterizado pelo fato de entre 10 e 100% do sedimento de levedura que são removidos do vaso de maturação serem recirculados para a fermentação.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato do mosto ser fermentado com levedura que não é imobilizada em um veículo.

7. Método de acordo com qualquer uma das 1 a 6, caracterizado pelo fato do líquido fermentado conter de 20 g/1 a 300 g/1 de levedura.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a7, caracterizado pelo fato da temperatura do líquido dentro do vaso de maturação ser mantida em uma temperatura dentro da faixa de 10 °C a 30 °C.

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato do líquido fermentado ter uma densidade inicial dentro da faixa de 10 a 35 °P.