ES2177806T5 - Dispositivo para la eliminacion de los compuestos volatiles no deseados contenidos en el mosto de cerveza. - Google Patents

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UN DISPOSITIVO PARA ELIMINAR COMPUESTOS VOLATILES NO DESEADOS CONTENIDOS EN UN MOSTO DE CERVEZA. SE CARACTERIZA PORQUE CONSTA DE UNA COLUMNA (1) PROVISTA DE MEDIOS DE DISTRIBUCION (2) UNIFORME DEL MOSTO DE CERVEZA EN EL INTERIOR DE LA MENCIONADA COLUMNA (1) Y EN UN PRIMER SENTIDO; DE MEDIOS DE DISTRIBUCION UNIFORME (10) DE UNA CORRIENTE DE GAS INERTE O DE VAPOR EN EL INTERIOR DE LA MENCIONADA COLUMNA (1) Y EN UN SEGUNDO SENTIDO, PREFERIBLEMENTE OPUESTO AL MENCIONADO PRIMER SENTIDO; Y DE MEDIOS DE AUMENTO DE LA SUPERFICIE DE CONTACTO DEL MENCIONADO MOSTO EN EL INTERIOR DE LA MENCIONADA COLUMNA (1) CON LA MENCIONADA CORRIENTE DE GAS INERTE O DE VAPOR.

Description

Dispositivo para la eliminación de los compuestos volátiles no deseados contenidos en el mosto de cerveza.

La invención se refiere a una nueva utilización de un procedimiento para la eliminación de los compuestos volátiles no deseados contenidos en el mosto de cerveza.

En la industria cervecera, la cocción del mosto constituye una operación compleja de la cual dependen no sólo las cualidades organolépticas de la cerveza sino también su estabilidad, fundamentalmente la calidad y la estabilidad de la espuma. Es necesario entonces, garantizar un buen control de esta etapa, tanto para la obtención de una cerveza satisfactoria en relación con las exigencias de calidad, como también considerando que esta etapa consume la mayor parte de la energía utilizada en la preparación de la cerveza.

Entre las numerosas transformaciones que tienen lugar durante la cocción del mosto, una de ellas consiste en eliminar del mosto los compuestos aromáticos volátiles no deseados, en particular los compuestos de azufre, como el DMS (sulfuro de dimetilo) y los aceites esenciales provenientes de la malta y el lúpulo.

Generalmente, los procesos clásicos de cocción del mosto eliminan los compuestos aromáticos no deseados sometiendo el mosto a una fuerte evaporación, que conduce inevitablemente a un consumo importante de energía.

Se han emprendido investigaciones para disminuir o recuperar la energía utilizada en la evaporación del mosto. Sin embargo, las soluciones propuestas sólo han permitido hasta ahora una recuperación parcial de la energía consumida. Además, en la mayoría de los casos, los procedimientos de recuperación de energía necesitan llevar a cabo transformaciones en el sitio de producción, lo que exige la realización de importantes inversiones.

Para evitar estos problemas, intentamos desarrollar procedimientos diferentes de cocción del mosto, que permitan utilizar sólo una baja evaporación y por lo tanto un bajo consumo de energía.

Se ha propuesto especialmente un procedimiento en el cual es calentado el mosto, sin evaporación notable, para formar un precipitado caliente. Este precipitado caliente es separado posteriormente, durante la clarificación del mosto, simultáneamente con algunos compuestos sólidos no deseados.

En este procedimiento, los compuestos volátiles no deseados son eliminados del mosto al realizar un contacto intensivo entre el mosto calentado y una corriente de gas inerte o de vapor.

Durante este contacto, los compuestos volátiles no deseados son transferidos desde el mosto hacia la corriente de gas inerte o de vapor y pueden ser evacuados posteriormente.

Este procedimiento, aunque permite efectivamente reducir en gran medida la cantidad de energía necesaria, choca con la dificultad de que las columnas de desorción utilizadas para realizar el paso de los compuestos volátiles del mosto hacia una fase gaseosa sólo permiten obtener un rendimiento insuficiente.

La WO 95/26395 describe un procedimiento de ebullición continuo de un mosto de cerveza. Este procedimiento comprende las etapas que consisten en calentar el mosto entre 80 y 110ºC, en introducir el mosto calentado en un reactor con agotamiento ideal, preferentemente una columna de sostén con discos rotativos y a tratar el mosto proveniente de ese reactor con vapor a contracorriente en una columna de desgasificación o estabilización.

La columna de estabilización puede ser una columna con bandejas, con cinco bandejas por lo menos, o una columna llena de cuerpos de relleno, previstos éstos a una altura de dos metros como mínimo.

En el ejemplo descrito que corresponde a un equipo piloto, el mosto calentado a 103ºC se introduce, con un caudal de 1200 l/h, en un reactor con discos rotativos con una capacidad de 6001, es decir, un período de permanencia promedio de 30 minutos. Se aclara que la S-metil-metionina (SMM) es transformada satisfactoriamente en sulfuro de dimetilo (DMS).

El mosto es enviado luego a la parte superior de una columna con bandejas, equipada con 12 bandejas y aberturas tubulares de bajada. La carga líquida de la columna es de 20 litros aproximadamente. Se introduce vapor de agua saturado en la parte inferior de la columna en un porcentaje del 5%.

Las proporciones nombradas de DMS en el mosto son de 195 \mug/l después del reactor y de menos de 10 \mug/l luego de la desgasificación, para un contenido final en DMS de la cerveza de 40 \mug/l.

Resultaría entonces que cerca del 95% del DMS que entra en la columna de estabilización, es volatilizado por el vapor, lo que daría un resultado excelente.

El problema consiste en trasladar estos ensayos a escala industrial. De modo más preciso, si se requiere una columna de 12 bandejas para un caudal de 1200 l/h ¿Cuáles serían las dimensiones de una columna adaptada a un caudal comprendido entre 40 m^{3}/hora y 60 m^{3}/hora corriente en cervecería?

Por otra parte, el documento citado anteriormente no posee ninguna indicación concerniente a las dificultades inherentes a un tratamiento del mosto en una columna de desgasificación:

a) el profesional conoce la tendencia del mosto a producir espuma; espuma que puede provenir ya sea de un barboteo del vapor en el mosto o simplemente de la ebullición del mosto.

b) el profesional sabe que el mosto presenta una cierta viscosidad, no se derrama como un líquido y constituye una suspensión inestable. Las materias eventualmente decantadas deben ser limpiadas eficaz y regularmente, pues en caso contrario pueden afectar al funcionamiento ulterior de la columna que obstruyen parcialmente y constituir impurezas capaces de degradar considerablemente las propiedades organolépticas de la cerveza producida en estas condiciones.

Queda claro que la columna con doce bandejas descrita en el documento citado anteriormente no se adapta seguramente para garantizar la estabilización del mosto de cerveza a escala industrial, en condiciones económicamente aceptables referidas tanto al costo de la inversión como al de la explotación, limpieza y mantenimiento.

Por otra parte, una columna de estabilización llena de cuerpos de llenado es considerada como teóricamente utilizable, pero el documento citado anteriormente no da ninguna información al respecto, salvo la altura mínima de 2 metros del volumen ocupado por los cuerpos de llenado.

El problema básico de la invención consiste en remediar los inconvenientes de los dispositivos y de proponer una columna de estabilización capaz de efectuar económica y confiablemente la desgasificación de un mosto de cerveza con un caudal horario de mosto a nivel industrial, por ejemplo de algunas decenas de m^{3}/h, teniendo esta desgasificación un rendimiento predeterminado suficiente que permita suprimir prácticamente toda fase de ebullición enérgica del mosto.

El documento BE-A-1002.680 describe un procedimiento que se enuncia en el preámbulo de la nueva reivindicación 1.

Ahora bien, los primeros ensayos efectuados por la solicitante con una columna industrial de estabilización llena de cuerpos de relleno, sin bandejas difíciles de limpiar, han llevado a un rendimiento de eliminación del DMS del orden del 60 al 70%, rendimiento insuficiente que no permite la supresión de una fase de ebullición enérgica del mosto.

El fin de la presente invención es proponer una nueva utilización de este procedimiento.

Esta nueva utilización se describe en la parte caracterizante de la nueva reivindicación 1.

Otras características de esta utilización se definen en las reivindicaciones dependientes.

La solicitante, en contra de las ideas preconcebidas, se ha visto obligada a seleccionar una cierta cantidad de características necesarias para obtener un rendimiento de eliminación del DMS por estabilización de un 85% al menos. Estas características son las siguientes:

1 - elegir una columna vertical con corriente descendente del mosto y corriente ascendente de vapor.

2 - separar, en una placa superior, los medios de paso de vapor y los medios de paso de mosto, lo que se orienta hacia una disminución del tiempo de contacto mosto/vapor en la columna.

3 - repartir de un modo regular y uniforme en toda la superficie transversal de la columna el flujo de mosto y el flujo de vapor, lo que disminuye las velocidades, disminuye igualmente los tiempos de contacto, y por consiguiente los intercambios de materia volátil entre mosto y vapor, y aumenta los riesgos de decantación de las materias insolubles en suspensión en el mosto.

4 - utilizar como medios de reparto del mosto orificios instalados en el espesor de la placa superior; estando la cantidad y el diámetro de estos orificios predeterminados para permitir el paso de un caudal predeterminado de mosto, teniendo en cuenta una altura predeterminada de mosto por encima de la placa que impida el paso de vapor,

5 - para el paso de vapor, utilizar chimeneas con una altura predeterminada suficiente para impedir todo paso por desbordamiento tanto de mosto como de espuma en esas chimeneas, lo que moviliza una altura predeterminada de la columna.

6 - utilizar un cuerpo de llenado de dimensión relativamente grande, y por consiguiente con baja relación superficial de intercambio por unidad de volumen, lo que disminuye los intercambios mosto/vapor, a saber anillos de diámetro al menos igual a 3 o 4 cm.

7 - utilizar una placa soporte de los cuerpos de llenado con orificios cuya superficie total equivalga al 90 o 100% de la superficie transversal de la columna, lo que minimiza el contacto mosto/vapor;

8 - repartir de modo regular en toda a superficie transversal de la columna los orificios de llegada de vapor, lo que disminuye todo componente horizontal eventual de derrame del vapor facilitando el contacto mosto/vapor.

9 - suprimir los clásicos cestos que contienen los cuerpos de llenado y permiten sacar muy rápidamente a los cuerpos de llenado de una columna para su limpieza y la del interior de la columna. Esta supresión hace muy largo y fastidioso el vaciado de la columna y, por lo tanto, se utiliza sólo excepcionalmente. Esto quiere decir que el funcionamiento de la columna depende únicamente de la eficacia de la limpieza de los cuerpos de llenado en el interior de dicha columna, mientras se ha indicad anteriormente que el mosto es una suspensión inestable que corre el riesgo de producir materias decantadas.

De modo totalmente sorprendente, la solicitante obtuvo de modo fiable un rendimiento de eliminación del DMS del orden del 85% para un caudal de mosto del orden de 40 m^{3}/h y un caudal de vapor en pesos del orden del 0,5 al 1,5% del caudal del mosto.

Por otra parte, la mayoría de las características citadas previamente facilitan la limpieza del interior de la columna de estabilización, de modo que esa columna funciona de una manera muy fiable a pesar de que el mosto caliente constituye una suspensión líquida cuya manipulación requiere muchas precauciones. La limpieza in situ del interior de la columna puede ser efectuada de manera suficientemente eficaz para volver totalmente inútil e improbable un vaciado de la columna para extraer de ella los cuerpos de llenado.

La invención se refiere a la utilización de un dispositivo de eliminación de los compuestos volátiles no deseados contenidos en el mosto de cerveza.

El dispositivo de eliminación de los compuestos volátiles no deseados contenidos en un mosto de cerveza comprende una columna con:

- medios de distribución uniforme del mosto de cerveza en el interior de dicha columna y en un primer sentido.

- medios de distribución uniforme de una corriente de gas que consiste en un gas inerte o vapor en el interior de la columna y en un segundo sentido, preferentemente opuesto al llamado primer sentido, y

- medios de aumento de la superficie de contacto de dicho mosto en el interior de dicha columna con dicha corriente de gas inerte o de vapor.

Según la invención, los medios de distribución uniforme del mosto comprenden una placa de distribución, con el plano que pasa por dicha placa de distribución sensiblemente perpendicular al eje longitudinal de la columna. La placa de distribución está situada del lado de la alimentación de mosto de la columna, al nivel de la parte superior de la columna y comprende los primeros medios de derrame uniforme del mosto en dicho primer sentido como por ejemplo una cantidad de orificios dispuestos en la superficie de la placa de distribución y los segundos medios de paso de dicha corriente de gas inerte o de vapor en dicho segundo sentido.

La cantidad, las dimensiones y la distribución de los orificios en la placa de distribución no son críticos en sí mismos y sólo deben permitir un derrame uniforme del mosto a través de la placa de distribución, en función fundamentalmente de los caudales de mosto utilizados industrialmente.

Preferentemente, los orificios están concebidos y dispuestos de tal manera que el mosto que entra en la columna no pase enseguida a través de la placa de distribución sino que permanezca durante algunos segundos en dicha placa antes de derramarse por los orificios.

De este modo, un volumen de mosto, prácticamente constante preferentemente, queda en la placa de distribución durante toda la duración del tratamiento, a los efectos de compensar las eventuales variaciones del caudal de mosto que entra en la columna y mejorar aún más la uniformidad de distribución del mosto en el interior de la columna.

El volumen de mosto que permanece en la placa de distribución no es crítico en sí mismo y depende fundamentalmente de las dimensiones de la columna y de los caudales elegidos para el tratamiento del mosto.

Los segundos medios de paso de la corriente de gas inerte o de vapor consisten en chimeneas dispuestas en la superficie de la placa de distribución.

Ventajosamente, la altura de las chimeneas se elige de modo que el mosto que entra en la columna quede en la placa de distribución antes de derramarse uniformemente por los orificios de la placa de distribución, sin pasar por las chimeneas. En efecto, un paso del mosto directamente por las chimeneas provoca generalmente un fenómeno de producción de espuma que perjudica el rendimiento de la columna y que debe, por consiguiente, ser evitado.

El especialista del tema elegirá dimensiones de chimeneas adaptadas y un caudal de mosto apropiado para que la altura del volumen de mosto que queda en la placa de distribución sea siempre inferior a la altura de las chimeneas y evitar así todo paso del mosto por las chimeneas.

Según la invención, la eliminación de los compuestos volátiles del mosto se produce por transferencia entre la fase líquida del mosto y la fase gaseosa de la corriente de gas inerte o de vapor. Según la invención, la eficacia de esa transferencia es mejorable al aumentar la superficie de contacto entre el mosto y la corriente de gas inerte o de vapor.

La superficie de contacto se aumenta utilizando anillos ubicados por debajo de dichos medios de distribución uniforme del mosto, presentando estos anillos un diámetro al menos igual a 3 a 4 cm.

Los anillos de este tipo utilizables en el marco de la presente invención son fundamentalmente los comercializados con el nombre de Cascada Mini Rings (marca registrada) por la sociedad Glitsch Inc.,U.S.A.

Los anillos están ubicados en una placa con el fondo sensiblemente perpendicular al eje longitudinal de la columna y están dispuestos sobre la misma de manera aleatoria, formando así una red difusa de anillos apilados.

En consecuencia, el mosto que circula en los anillos recorre un trayecto más o menos aleatorio, pasando de un anillo a otro por ejemplo por simple gravedad y los compuestos volátiles son transferidos progresivamente a la corriente de gas inerte o de vapor que circula en el sentido opuesto preferido.

Según una forma de realización preferida de la presente invención, la placa de fondo posee también medios de aumento de la superficie de contacto que reducen la resistencia al paso de la corriente de gas inerte o de vapor.

Según una primera forma de realización de la invención, la placa de fondo es ondulada al menos en una parte de su superficie y posee orificios en su superficie. Preferentemente, los orificios dispuestos en la superficie de la placa de fondo y las ondulaciones conforman una superficie libre de aproximadamente el 90 al 100% de la sección de la columna.

Según una segunda forma de realización de la invención, la placa de fondo está constituida por una rejilla ondulada.

Según la invención, la corriente de gas inerte o de vapor es alimentada uniformemente en el interior de la columna, a partir de la zona de evacuación del mosto tratado, en la parte inferior de la columna.

Ventajosamente, los medios de distribución uniforme de la corriente de gas inerte o de vapor comprenden un conducto principal, eventualmente comunicado con conductos secundarios, que poseen una pluralidad de orificios dispuestos regularmente en la mayor parte del conducto principal y conductos secundarios, para permitir que la corriente de gas inerte o de vapor sea alimentada en el interior de la columna y prácticamente en la totalidad de la sección de la columna. Para lograr una mayor ventaja, los medios de distribución uniforme de una corriente de gas inerte o de vapor están dispuestos en la zona de evacuación del mosto tratado, preferentemente a nivel de la parte inferior de la columna.

Ventajosamente los orificios están dirigidos hacia el fondo de la columna para evitar que el mosto penetre en el o los conductos.

Según una forma de realización preferida, el dispositivo según la invención comprende medios de evacuación y/o de recuperación de la corriente de gas inerte o de vapor.

Según una primera forma de realización de la invención, la columna está provista en su parte superior de una o varias válvulas que liberan la corriente de gas inerte o de vapor hacia el exterior.

Según otra forma de realización preferida de la presente invención, la corriente de gas inerte o de vapor se recupera mediante cualquier sistema conocido, por ejemplo uno o varios condensadores cuando se utiliza vapor, unidos a la parte superior de la columna por medios que formen un conducto.

El tamaño y las dimensiones de la columna y de sus diferentes elementos constitutivos no son críticos en sí mismos y pueden ser elegidos fundamentalmente en función del sitio de producción, de los volúmenes de mosto a tratar y de la eficacia deseada en la eliminación de los compuestos volátiles no deseados.

Sin embargo, se deberá controlar que la colocación de los diferentes elementos en el interior de la columna sea de tal modo que, por ejemplo, las distancias entre la salida del conducto de alimentación de mosto y la placa de distribución del mismo, la placa de distribución del mosto y la red difusa de anillos, la placa de fondo y un sistema de recogida del mosto no sean demasiado grandes, a fin de evitar la formación de espuma perjudicial para lograr un rendimiento óptimo del dispositivo según la invención.

Preferentemente, las distancias indicadas anteriormente no deberán ser superiores a 0,5 m aproximadamente.

Según una forma de realización preferida de la presente invención, están previstos medios para limpiar el interior de la columna después de varios ciclos de tratamiento, sin necesidad de desmontarla. En efecto, el dispositivo según la invención, comprende varias entradas y salidas. Una limpieza que se realice solamente introduciendo en el dispositivo un líquido de limpieza que haga el recorrido normal del mosto no es generalmente suficiente. Están previstos medios de limpieza suplementarios.

Ventajosamente estos medios de limpieza suplementarios comprenden uno o varios distribuidores de líquido limpiador o de enjuague localizados en diferentes zonas de la columna.

Así, se podrán prever tales distribuidores fundamentalmente a nivel de los medios distribución del mosto, a nivel de los medios de aumento de la superficie de contacto del mosto con una corriente de gas inerte o de vapor, a nivel de los medios de distribución de la corriente de gas inerte de vapor, y a nivel de los medios de recogida del mosto tratado.

Los distribuidores consisten, por ejemplo, en productos denominados "cabezas de limpieza" que permiten cubrir una zona determinada con un producto de limpieza o de enjuague, como por ejemplo agua o sosa, que llegan por una cañería.

Las cabezas de limpieza utilizables en el marco de la presente invención son por ejemplo las que se comercializan con el nombre de "dispositivo de limpieza por pulverización" por la sociedad Tuchenhagen Alemania.

Ventajosamente los distribuidores están conectados con sistemas exteriores de mando y de control.

Ventajosamente, los diferentes elementos del dispositivo según la presente invención, así como las operaciones que efectúan son mandados, regulados y controlados por un sistema externo preferentemente.

Por ejemplo, el conducto de alimentación de mosto que entra en la columna comprende fundamentalmente un sistema de detección, como por ejemplo una sonda infrarroja que detecta las transiciones agua-mosto. La bomba de alimentación de mosto está igualmente controlada por una o varias válvulas de regulación. Las diferentes válvulas utilizadas en el dispositivo según la invención consisten fundamentalmente en electroválvulas y/o válvulas neumáticas.

La entrada y la salida del sistema de calentamiento están conectados igualmente a sondas de temperatura. Una válvula de seguridad a la salida del sistema permite por otra parte una evacuación del calor en caso de necesidad.

La evacuación del mosto tratado se regula mediante una bomba de salida. Preferentemente, se regula la bomba de salida al mismo nivel que la bomba de alimentación de mosto a los efectos de mantener un nivel constante de mosto en la parte inferior de la columna que forma un tapón de mosto.

Ventajosamente, el dispositivo comprende también según la invención, sistemas de detección del vacío de la columna, del nivel de mosto en la columna, sistemas de medida del nivel del tapón de mosto en el fondo de la columna, sistemas de medida de las diferencias de presión para el llenado de la columna, así como diferentes válvulas de seguridad, fundamentalmente hacia la atmósfera, para evitar las bajas y altas presiones durante las fases de llenado o limpieza.

Los diferentes sistemas de comando, de regulación y/o de control están conectados a centros de gestión electrónica y/o informática conocidos.

El dispositivo, según la invención, funciona tanto a presión atmosférica como a alta presión o en vacío leve.

El procedimiento de eliminación de los compuestos volátiles contenidos en el mosto de cerveza, sin evaporación notable, que comprende una primera etapa de ebullición del mosto, a una temperatura variable entre aproximadamente 90ºC y aproximadamente 150ºC, seguida de una segunda etapa de separación de los compuestos volátiles no deseados contenidos en el mosto, se caracteriza porque la segunda etapa de separación se realiza en el dispositivo descrito anteriormente.

Según la invención, el procedimiento de eliminación de los compuestos volátiles funciona tanto a presión atmosférica como a baja presión o alta presión.

Según una primera forma de accionamiento del procedimiento, la presión interna de la columna se disminuye levemente mediante una bomba de vacío. En ese caso, la temperatura del mosto que entra en la columna en fase de ebullición puede ser llevada a una temperatura más baja que la temperatura de ebullición del mosto a presión atmosférica. En efecto, a cada presión le corresponde una temperatura de ebullición diferente, y una regulación apropiada de la presión interna de la columna que lleve a una presión baja, permite eliminar los compuestos volátiles del mosto al trabajar a una temperatura de entrada del mosto más baja que la temperatura de ebullición a presión atmosférica.

Operando de este modo, el precalentamiento del mosto entrante puede ser suprimido.

A la inversa, cuando el mosto entrante tiene una temperatura más elevada que su temperatura de ebullición a presión atmosférica, es posible regular la presión interna de la columna, a fin de obtener una sobrepresión correspondiente a la presión a la temperatura del mosto entrante, y eliminar los compuestos volátiles sin verse obligados a enfriar el mosto entrante.

La invención tiene como objeto la utilización de un dispositivo tal como se describe anteriormente para la eliminación de los compuestos volátiles no deseados contenidos en el mosto de cerveza.

Otras ventajas y características suplementarias de la presente invención surgirán a continuación, en la descripción más detallada de las misma según un ejemplo de realización dado sólo a título ilustrativo y no limitativo. La descripción se realiza con ayuda de las figuras adjuntas, en las que:

- la figura 1, es una vista esquemática de un modo de realización del dispositivo de eliminación de los compuestos volátiles de la presente invención;

- la figura 2, es una vista esquemática de frente y en perspectiva de un modo de realización de la placa de distribución del mosto;

- la figura 3, es una vista esquemática en planta de un modo de realización de la placa de fondo;

- la figura 4, es una vista esquemática en sección del modo de realización de la placa de fondo de la figura 3, según la línea A-A^{1}; y

- la figura 5 y última, es una vista esquemática de la parte inferior de un modo de realización del sistema de distribución de la corriente de gas inerte o de vapor.

En las figuras, las mismas referencias numéricas corresponden a los mismos elementos.

En la figura 1, en la cual las flechas indican los diferentes sentidos de circulación de los fluidos o gases utilizados, el dispositivo de eliminación de los compuestos volátiles contenidos en un mosto de cerveza comprende una columna de desorción 1 provista en su parte superior de un sistema de distribución uniforme 2 del mosto.

La alimentación de la columna 1 se efectúa por un conducto 3. El mosto, antes de llegar a la columna 1, pasa eventualmente por un sistema de calentamiento 4. El sistema de calentamiento 4 es conocido en sí y funciona de manera clásica elevando la temperatura del mosto por intercambio calórico con vapor de agua proveniente del conducto 5, siendo posteriormente evacuado el condensado a través del conducto 6.

Una vez calentado, el mosto pasa por el conducto 4a y se vierte en la columna 1 de modo uniforme gracias al distribuidor de mosto 2. El mosto circula entonces por gravedad en el interior de la zona de llenado 7 de la columna 1. En esta zona 7 están apilados anillos (no representados en la figura) que aumentan la superficie de contacto entre el mosto y la corriente de gas inerte o de vapor. Los anillos se encuentran sobre una placa de fondo 8 descrita más en detalle posteriormente.

Vapor de agua o un gas inerte como el nitrógeno, suministrados por el conducto 9, son enviados al interior de la columna 1 por intermedio de un sistema de distribución uniforme 10.

En la forma de realización preferida de la figura 1, aparece que el sentido de distribución del mosto de cerveza es descendente mientras que el sentido de distribución de la corriente de gas inerte o de vapor es ascendente.

Al finalizar su recorrido en la zona de llenado 7, el mosto cae en un sistema de recogida que consiste en una superficie con plano inclinado 11 que permite el derrame, mediante un vertedero 11a, del mosto en la parte inferior 12 de la columna 1, correspondiente al fondo de dicha columna, sin que se forme una cantidad sustancial de espuma. En lugar de la superficie de plano inclinado 11 única descrita anteriormente, pueden preverse igualmente varias superficies de plano inclinado, cuyos vertederos respectivos guían el derrame del mosto tratado hacia una zona común. El mosto recogido, liberado de los compuestos volátiles forma en el fondo de la columna una zona tapón que se vacía luego a través del conducto 13 hacia recipientes de enfriamiento y/o fermentación.

Es obvio que la superficie de plano inclinado 11 sólo constituye un modo de realización preferido del sistema de recogida del mosto tratado. Cualquier otro sistema que permita evitar una formación importante de espuma puede ser utilizado en lugar de la superficie de plano inclinado 11.

Un condensador 14 está previsto para recuperar el vapor utilizado para el tratamiento del mosto y los compuestos volátiles eliminados. El condensador 14 recibe agua de enfriamiento, por ejemplo agua de pozo, por el conducto 15. El agua de enfriamiento, después de haber circulado en el condensador 14, se evacua por el conducto16 y el condensado obtenido que contiene los compuestos volátiles es evacuado por el conducto 17 hacia el desagüe u otro dispositivo de almacenamiento o de tratamiento ulterior.

Con respecto a la figura 2, se observa que la placa de distribución uniforme 2 del mosto comprende un fondo metálico 18 en cuya superficie están previstos de manera regular orificios 19 y chimeneas 20.

La cantidad y las dimensiones de los orificios, así como el caudal de mosto se eligen de modo que un cierto volumen de mosto, prácticamente constante durante toda la duración del tratamiento, permanece en el fondo 18, siendo la altura de las chimeneas 20 tal que impide al volumen de mosto que queda en el fondo 18, pasar por las chimeneas 20.

En las figuras 3 y 4 está representado un modo de realización de la placa de fondo 8. La placa de fondo está constituida por una placa ondulada, perforada con orificios 21 que comunican la zona de llenado con el fondo de la columna. En la figura 3, se representa solamente una parte de los orificios 21, pero se debe entender que los orificios 21 están dispuestos en toda la superficie de la placa de fondo 8.

En la figura 5, se observa que el distribuidor uniforme 10 de la corriente de gas inerte o de vapor comprende un conducto principal 22 que comunica con varios conductos secundarios 23. Las caras inferiores de los conductos 22 y 23 están perforadas con orificios 25 que permiten una distribución uniforme del vapor o del gas inerte en el interior de la columna. El gas inerte o el vapor sale entonces expulsado en primer lugar hacia el fondo de la columna para luego hacer un recorrido ascendente hacia la parte superior de la columna.

Preferentemente, el caudal de vapor de agua o de gas inerte es de aproximadamente del 0,5% al 3% en peso del caudal de mosto.

A continuación se presenta un ejemplo de eliminación de los compuestos volátiles no deseados contenidos en un mosto de cerveza:

Ejemplo

Una columna de desorción con un diámetro de 0,95 m y una altura de 2.20 m se precalienta para evitar la aparición de condensación al inicio del tratamiento y también para poder medir la presión interna real en el interior de la columna. Para lograr esto, se introduce agua a una temperatura de 70-85ºC y se calienta a 95ºC durante 5 minutos.

Luego se inyecta vapor de agua con un caudal de 900 kg/h en la columna durante 5 minutos y el excedente de vapor se condensa a través del condensador alimentado con agua fría.

La presión interna medida corresponde a la presión atmosférica y será utilizada para evaluar la temperatura de ebullición que el mosto a tratar debe tener a su entrada en la columna.

Se vacía la columna antes de la introducción del mosto para evitar una dilución del mosto durante el período de inicio del tratamiento.

Una muestra de 420 hl de mosto de cerveza de tipo Pils se alimenta entonces en el interior de la columna, a un caudal de 400 hl/h. El mosto entrante en la columna se ha calentado previamente a la temperatura determinada en función de la presión interna de la columna, es decir a 100,5ºC. Se alimenta la columna con vapor de agua a una temperatura de 100ºC bajo presión atmosférica, a un caudal de 600 kg/h, correspondiente al 1,5% en peso de vapor con relación al peso del mosto.

El tratamiento continua y el fondo de la columna se llena progresivamente con el tapón de mosto tratado. Se pone en funcionamiento una bomba de salida cuyo caudal es regulado de manera que el nivel del tapón de mosto permanezca constante, a una altura de 0,3 m.

La eficacia del tratamiento de eliminación de los compuestos volátiles puede ser verificada de la manera siguiente.

El contenido de DMS (sulfuro de di-metilo) del mosto de cerveza a tratar es analizado por cromatografía en fase gaseosa antes del inicio del paso por la columna. Posteriormente al paso por la columna, el mosto saliente es analizado de la misma manera y el contenido de DMS es comparado con él inicial.

El análisis de la muestra señala que el contenido de DMS encontrado antes del paso por el dispositivo según la invención es de 200 a 300 partes por billón (ppb). La muestra saliente de la columna tiene un contenido de DMS de 30 a 45 ppb, correspondiente a una eliminación de aproximadamente el 85% en peso de compuestos volátiles.

Este bajo contenido, permite obtener un producto final en el cual el contenido de DMS será inferior al valor de 50 ppb considerado como el valor aceptable en la industria de la cerveza.

Se verifica analizando el contenido de DMS de los condensados recogidos que la cantidad de DMS ausente en el mosto saliente de la columna que corresponde a la encontrada en los condensados, demostrando de este modo que el dispositivo de la invención es enteramente responsable de la eliminación de los compuestos volátiles.

Si este rendimiento de eliminación del DMS del 85% aproximadamente resulta insuficiente en función de la proporción de DMS en el mosto a la entrada de la columna de estabilización, es fácil proceder, antes del paso por la columna de estabilización, a una ebullición enérgica del mosto durante cortos instantes, por ejemplo de 5 a 10 minutos, para bajar la proporción de DMS a la entrada de la columna.

Por otra parte, es posible también aumentar muy sensiblemente, por ejemplo hasta un 90% ó 95% al menos, este rendimiento de eliminación del DMS aumentando de modo importante la altura y el diámetro de la columna de estabilización.

Es obvio que la presente invención no intenta limitarse a los ejemplos de realización que acaban de ser descritos.

Claims (11)

1. Utilización, para la realización de un procedimiento de eliminación de los compuestos volátiles indeseables contenidos en un mosto de cerveza, sin evaporación notable, comprendiendo este procedimiento una primera etapa de ebullición del mosto, a una temperatura comprendida entre aproximadamente 90ºC y aproximadamente 150ºC, seguida de una segunda etapa de separación de los compuestos volátiles no deseados contenidos en el mencionado mosto, de un dispositivo que comprende una columna (1) de contacto a contracorriente que permite un contacto entre una corriente ascendente de vapor o gas inerte y una corriente descendente de mosto a una temperatura próxima a la temperatura de ebullición de dicho mosto a la presión que reina en la columna (1), conteniendo la indicada columna (1), cuerpos de llenado para aumentar la superficie de contacto en el interior de la columna (1) entre el mosto y la corriente de vapor o de gas inerte, caracterizado porque se utiliza una columna (1) que comprende:

- a) en la parte superior de la columna (1), medios (2) de paso y de distribución uniforme del mosto de cerveza en el interior de dicha columna (1) constituidos por orificios de paso del mosto previstos a través de una placa de distribución (2) del mosto y dispuestos con el fin de distribuir de manera regular y uniforme la corriente de mosto de cerveza en toda la superficie transversal de la columna (1), y medios de paso del vapor o del gas inerte a través de la indicada placa (2) separados de los medios de paso del mosto y constituidos por una pluralidad de chimeneas (20) dispuestas sobre la superficie de la indicada placa de distribución (2), presentando estas chimeneas (20) una altura suficiente para impedir al mosto presente en la indicada placa de distribución (2) fluir por las indicadas chimeneas (20) cuando la columna (1) se encuentra en funcionamiento, siendo la placa de distribución (2) perpendicular al eje de la columna (1);

- b) en la parte inferior de la columna (1), medios (8, 10) de paso y de distribución uniforme de la corriente de vapor o de gas inerte en el interior de la columna (1), constituidos por orificios de paso del vapor o del gas inerte diseñados para distribuir de manera regular y uniforme la corriente del vapor o del gas inerte en toda la superficie transversal de la columna (1):

- c) los medios (8, 10) de paso de la corriente de vapor o de gas inerte que comprenden una placa de fondo (8) perpendicular al eje de la columna (1), que soportan los cuerpos de llenado y perforada por orificios (21), estando la placa (8) y los orificios (21) dispuestos de forma que presenten una superficie total de paso de dicha corriente de gas inerte o de vapor igual a por los menos el 90% de la superficie transversal de la columna (1);

- d) estando los cuerpos de llenado constituidos por cuerpos de llenado de relativamente una gran dimensión y por consiguiente de baja relación superficial de intercambio por unidad de volumen, constituidos por anillos de diámetro al menos igual a 3 a 4 cm, situados de forma aleatoria sobre la placa de fondo (8) y formando así una red difusa de cuerpos de llenado entre la placa de fondo (8) y la placa de distribución (2).

2. Utilización según la reivindicación 1, caracterizada porque la placa de fondo (8) comprende ondulaciones sobre al menos una parte de su superficie, estando los orificios (21) dispuestos en su superficie.

3. Utilización según la reivindicación 1, caracterizada porque la placa de fondo (8) es un enrejillado ondulado.

4. Utilización según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los medios de distribución uniforme (10) de una corriente de gas inerte o de vapor comprenden un conducto principal (22) en comunicación con conductos secundarios (23), estando estos conductos dispuestos a nivel de la región de evacuación del mosto tratado en la parte inferior de la columna (1), e incluyendo una pluralidad de orificios (25) dispuestos de forma regular por la mayor parte del conducto principal (22) y conductos secundarios (23), de forma que la corriente de gas inerte o de vapor pueda ser alimentado al interior de la columna (1) en prácticamente la totalidad de la sección de la mencionada columna (1).

5. Utilización según la reivindicación 4, caracterizada porque los orificios (25) están dirigidos hacia el fondo de la columna (1).

6. Utilización según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la columna (1) comprende un medio de recogida del mosto tratado sin formación sustancial de espuma.

7. Utilización según la reivindicación 6, caracterizada porque el medio de recogida del mosto tratado comprende al menos una superficie inclinada (11), dirigida hacia el fondo de la columna (1) y situada a nivel de la parte inferior de la mencionada columna (1), estando la indicada superficie (11) provista de un medio que forma vertedor (11a) dirigido hacia el fondo de la indicada columna (1).

8. Utilización según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la columna comprende además medios de limpieza suplementarios del interior de la columna (1) localizados en diferentes zonas de la columna (1).

9. Utilización según la reivindicación 8, caracterizada porque los medios de limpieza comprenden varios distribuidores de un líquido de lavado o de aclarado, localizados a nivel particularmente de los medios de distribución (2) del mosto, a nivel de los cuerpos de llenado, a nivel de los medios de distribución (10) de una corriente de gas inerte o de vapor, a nivel de los medios de recogida (11, 11a) del mosto tratado, estando los indicados distribuidores conectados con medios exteriores de accionamiento y control.

10. Utilización según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque se inyecta un caudal de vapor de agua o de gas inerte que representa de un 0,5% a un 3% aproximadamente en peso del caudal de mosto.

11. Utilización según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la presión interna de la columna se ajusta en función de la temperatura del mosto que entra en la columna.