CN1159826A - 连续生产啤酒的方法 - Google Patents
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Abstract
一种连续生产啤酒的方法，在该法中，将氧含量为0.5～3.0毫克/升的麦芽汁连续送入一个在6～25℃、1.5～2巴下操作的循环反应器形式的发酵罐中，在发酵罐中，麦芽汁的平均停留时间为4～40小时，有含生物活性酵母的生物催化剂，一部分麦芽汁流连续送入循环管线。在该法中，发酵罐的全部出料连续送入在10～20℃下操作的、设计为循环反应器的陈酿发酵罐中，1～8％送到发酵罐的麦芽汁也连续送入陈酿发酵罐。在陈酿发酵罐中，要陈酿的介质的平均停留时间为4～30小时，用也送入发酵罐的生物催化剂操作，一部分要陈酿的介质流连续送入循环管线，从而在循环管线中从部分要陈酿的介质流中分离出游离酵母细胞，将除去酵母的部分物流加热到60～70℃，然后在再次送入陈酿发酵罐以前冷却。
Description
本发明涉及一种连续生产啤酒的方法。在这一方法中，将氧含量为0.5～3.0毫克氧/升的麦芽汁连续送入在温度6～25℃、压力1.5～2巴下操作的、设计成循环反应器的至少一个发酵罐中，在发酵罐中，麦芽汁的平均停留时间为4～40小时，内有含生物活性酵母的生物催化剂，一部分麦芽汁流连续循环，从循环的一部分麦芽汁流中分离出游离酵母细胞，然后在再次送入发酵罐以前，将不含酵母的部分物流在60～90℃下加热0.5～30分钟，然后冷却。
从DE-PS4244595已知一种连续生产啤酒的方法，其中含淀粉的原料与水一起磨碎，然后将磨碎物连续送入至少一个反应器中，在送入单个反应器以前，通过间接热交换将磨碎物的温度逐渐升到最终温度75～85℃，在反应器中的停留时间为30～90分钟，在单个的反应器中的磨碎物保持在规定的温度，在倾析器中从磨碎物中连续分离出颗粒物，随后在两段倾析器中用酿造水沥出，热麦芽汁与啤酒花或啤酒花萃取物混合，并连续送入流动反应器并加热到105～140℃，在通过反应器的过程中，在这一温度和1.2～3.6巴压力下保持2～60分钟，经加压的麦芽汁进行快速汽化，从分离器的混浊物中连续释放出，然后在热交换器中冷却到发酵温度，经冷却的氧含量为0.5～3.0毫克氧/升的麦芽汁连续送入在温度6～25℃、压力1.5～2巴下操作的、设计为循环反应器的至少一个发酵罐中，在发酵罐中，麦芽汁的停留时间为10～40小时，并连续循环，其中有含生物活性酵母的生物催化剂，在发酵过程中，液体介质连续从发酵罐中挑出，并进行离心分离，除去其中所含的游离酵母细胞，将不含酵母的液体介质在60～90℃下加热0.5～30分钟，随后膨胀冷却，部分物流循环回发酵罐，另一部分物流过滤后作为最终的成品挑出。
在该法实施中，在某些情况下，由于用已知方法提供的热处理、膨胀和部分成品循环到发酵过程的方法还不能达到几乎定量地分离通过α-乙酰乳酸酯热转化而生成的联乙酰，啤酒的味道质量还必需改进。因此，本发明的目的是提高连续生产的啤酒的味道质量、特别是降低其联乙酰的含量。
通常在称为陈酿的未成熟啤酒的储存过程中，使首次发酵过程中生成的副产物转化来改进味道质量，需在低温下进行数周。这样的储存需要相应的储存空间和仓库。所以，已进行过啤酒快速陈酿的各种试验。由DE-PS4137474已知一种通过用酵母/载体进一步转化在首次发酵步骤中处理的麦芽汁的啤酒连续快速陈酿的方法，转化在升温下、在流化床反应器中进行，酵母固定化在孔隙率40～65％、孔径60～300微米、粒度≤3毫米的大孔颗粒上，粒度为1～2毫米的大孔玻璃颗粒用作载体，使用的温度为2～10℃，停留时间为5～15小时。此外，由DE-PS2429574已知这样一种连续生产啤酒的方法，它包括啤酒麦芽汁发酵，同时流过发酵罐，麦芽汁通过含有酵母的发酵塔，酵母分散在由硅藻或颗粒聚氯乙烯组成的载体上，来自发酵塔的未成熟啤酒通过储存塔，它相当于有含酵母的载体的发酵塔，来自储存塔的啤酒通过处理塔，它有载于有机聚合物载体、砖、氧化硅、玻璃、砂、含硅化合物或含白土的物质上的蛋白酶。
本发明的目的是要建立一种有上述特征的连续生产啤酒的方法，用这一方法，可长期生产陈酿的啤酒，该啤酒有恒定的高味道质量，其联乙酰含量总是低于0.1毫克/升，优选低于0.05毫克/升。
本发明的目的按这样的方式达到，发酵罐的全部出料连续送入设计为循环反应器的陈酿发酵罐，另外将1～8％送到发酵罐的麦芽汁连续送入陈酿发酵罐，它在10～20℃下操作，在陈酿发酵罐中，要陈酿的介质的平均停留时间为4～30小时，使用生物催化剂进行操作，它用于发酵罐，在陈酿发酵罐中，一部分要陈酿的介质流恒定循环，从循环的一部分要陈酿的介质流中分离出游离酵母细胞，然后将不含酵母的部分物流在60～70℃下加热0.5～30分钟，然后在再次送到陈酿发酵罐以前冷却，陈酿发酵罐的全部出料经过滤，作为成品排出。由于本发明提供的发酵和陈酿的分离以及由于1～8％供发酵罐的未发酵的麦芽汁送入陈酿发酵罐，对陈酿过程产生有利的影响，以致通常使成品中联乙酰的含量小于0.05毫克/升，在长时期内成品中的联乙酰含量基本上不变，只有异常情况下达到联乙酰0.1毫克/升的界限值。该过程的结果可在连续生产中得到可靠的保持。
根据本发明的另一方面，在要陈酿的部分物流与酵母分离并加热以前，将发酵罐的全部出料与它混合。用这种方法，发酵罐出料的脱酵母与循环的部分陈酿发酵物流的脱酵母低费用地相结合。
根据本发明的另一方面，使用两个发酵罐，75～90％的麦芽汁送入第一发酵罐，而5～20％麦芽汁送入第二发酵罐。用这一方法，对发酵过程有有利的影响，由第二发酵罐送入陈酿发酵罐的出料已经有相当低的联乙酰含量。在麦芽汁创造性地分配到第一发酵罐和第二发酵罐中，应当指出，在任何情况下，将全部要发酵的麦芽汁中的1～8％送入陈酿发酵罐。
根据本发明的另一方面，生物催化剂最终的TiO2含量为5～30％(重量)，并含有生物活性的酵母和类凝胶的基质，其中TiO2颗粒的直径为0.1～1μm，催化剂为球形。该催化剂在DE-PS3704478中公开，它有可均匀分布在流化床发酵罐中的优点，具有良好的机械强度性质，只含有天然来源的物质，这些物质在化学或生物反应体系中是惰性的。该生物催化剂也特别适合于实施连续陈酿过程。
根据本发明，当送入陈酿发酵罐的麦芽汁的氧含量为0.5～3毫克氧/升时，由于这一氧含量，生物催化剂对于酵母来说持久保持在营养情况的最佳状态，在陈酿过程中存在的麦芽汁将几乎定量地发酵，并可靠地将联乙酰的含量降到所要求的低值，其结果是特别有利的。
随后将参考附图详细地说明本发明的要点。
贮罐1装有加啤酒花的、蒸煮过的、可发酵的麦芽汁，它不含混浊物并已消过毒。在约15℃下，将麦芽汁从贮罐1连续送入主管线2，它首先与管线13中的空气混合，以致其氧含量为1.5～1.7毫克氧/升麦芽汁，然后将它分成三部分物流，通过管线2a、2b和2c流出。在管线2中的含氧麦芽汁物流(100％)的80％送入管线2a、15％送入管线2b和5％送入管线2c。
麦芽汁从管线2a连续送入管线3，它与一部分物质流混合，该物质流是从第一发酵罐4a经管线5排出的部分物流。管线5中流过的第二部分物流经管线6和7送到发酵罐4a，以致在第一发酵罐4a中保持内循环。将麦芽汁和第一发酵罐4a中部分物流的混合物经管线3送入分离器8a，分离出含在第一发酵罐4a的物料中的游离酵母。酵母细胞经管线9a从分离器8a中排出，而经管线10a将不含酵母的混合物送入第一热处理单元11a。第一热处理单元11a由短时加热器-贮藏设备和热交换器组成，在热处理单元中不含酵母的混合物被加热到约65℃，在贮藏设备中经加热的混合物在65℃下保持约30分钟，在热交换器中，混合物被冷却到发酵温度约15℃。在分离器8a和热处理单元11a中，没有由于氧气从体系漏到大气中造成的氧气损失。经管线12a经冷却的混合物流入管线7，在那里它与流入管线6的第一发酵罐4a的第二部分物流混合。管线13a通向管线7，如果需要，空气可通过管线13a加入。
经管线7进入第一发酵罐4a的要发酵的介质在该发酵罐中的平均停留时间为5小时。第一发酵罐4a中的温度保持在几乎恒定的15℃。
部分发酵的介质经管线14从第一发酵罐4a中排出，并与第二发酵罐4b的物料混合，经管线15和16部分流回第二发酵罐4b，以致在第二发酵罐4b中同样也保持内部物料循环。在管线2b中的第二部分麦芽汁流与在管线15中循环的第二发酵罐4b的物料在管线16混合，管线13b也通向管线16，如果需要，空气可通过管线13b加入。在第二发酵罐4b中，要发酵的介质的平均停留时间为5小时。经发酵的物料经管线17离开第二发酵罐4b。
陈酿发酵罐19中的一部分物流经管线18混合到管线17的经发酵的介质中，管线18物料是管线20中流动的物料的一部分。管线20中的第二部分物流经管线21和22再次回到陈酿发酵罐19，以致在陈酿发酵罐19中也保持物料的内循环。由经发酵的介质和陈酿发酵罐19的第一部分物流组成的混合物经管线23送到管线24，也从管线2c送入第三部分麦芽汁物流。将经发酵的介质、第三部分麦芽汁和陈酿发酵罐19的第一部分物流的混合物从管线24送入分离器8b，在那里分离出游离酵母细胞，游离酵母细胞含在经发酵的介质中和在陈酿发酵罐19的第一部分物流中。经管线9b从分离器8b中排出游离的酵母细胞，它可与经管线9a排出的酵母细胞合并，并从过程中排出。将不含酵母的混合物经管线10b送到热处理单元11b，它相当于热处理单元11a，由短时加热器、贮藏设备和热交换器组成，混合物在短时加热器中被加热到65℃，并在贮藏设备中在这一温度下保持30分钟，然后在热交换器中将混合物冷却到陈酿温度约12℃。将经冷却的混合物经管线12b送到管线22，在那里它与陈酿发酵罐19第二部分循环物流混合。在管线22中的要陈酿的介质如果需要可与空气混合，空气经管线13c送入管线22。在管线22中的、要陈酿的介质在陈酿发酵罐19中的平均停留时间为5小时，陈酿温度为约12℃。
经陈酿的介质经管线25从陈酿发酵罐中连续排出，并经过使用已知助滤剂的过滤器26，在过滤器中分离出残留的游离酵母细胞。成品经管线27连续排出。
当贮罐1中有要分离的冷淤渣时，它们大部分可与游离酵母细胞一起在分离器8a和8b中分出。如果还必需从第二部分麦芽汁物流分离淤渣，那么这样来进行，关闭管线2b，将第一部分和第二部分麦芽汁物流一起通过管线2a和3送入分离器8a，并将管线12a中部分混合物流经管线28送入管线15，确保所需数量的麦芽汁送入第二发酵罐4b；在这一情况下，应计算管线28中的部分物流，以致管线28中的物流占整个麦芽汁的15％。
Claims (5)
1.一种连续生产啤酒的方法，其中将含氧量为0.5～3.0毫克氧/升的麦芽汁连续送入至少一个在温度6～25℃、压力1.5～2巴下操作的设计为循环反应器的发酵罐中，在发酵罐中，麦芽汁的平均停留时间为4～40小时，有含生物活性酵母的生物催化剂以及一部分麦芽汁连续循环，从循环的部分麦芽汁流中分离出游离的酵母细胞，不含酵母的部分物流在60～90℃下加热0.5～30分钟，在它再次送入发酵罐以前被冷却，该法的特征在于，发酵罐的全部出料连续送入设计为循环反应器的陈酿发酵罐，另外将1～8％供发酵罐的麦芽汁送入陈酿发酵罐，陈酿发酵罐在10～20℃下操作，在陈酿发酵罐中要陈酿的介质的停留时间为4～30小时，使用用于发酵罐的生物催化剂进行陈酿发酵罐操作，其中一部分要陈酿的介质流连续循环，从循环的部分要陈酿的介质流中分离出游离酵母细胞，并将不含酵母的部分物流在60～70℃下加热0.5～30分钟，在它再次送到陈酿发酵罐以前冷却，其特征还在于，陈酿发酵罐的全部出料被过滤并作为成品排出。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，在要陈酿的部分介质流分出酵母并加热以前，发酵罐的全部出料与陈酿发酵罐中要陈酿的部分介质流混合。
3.根据权利要求1～2的方法，其特征在于，使用两个发酵罐，75～90％麦芽汁送入第一发酵罐，而5～20％麦芽汁送入第二发酵罐。
4.根据权利要求1～3的方法，其特征在于，生物催化剂的TiO2含量为5～30％(重量)，它含有生物活性酵母和类凝胶基质，其中TiO2颗粒的直径为0.1～1μm，催化剂为球形。
5.根据权利要求1～4的方法，其特征在于，送入陈酿发酵罐的麦芽汁的氧含量为0.5～3毫克氧/升。
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