ES2385260T5

ES2385260T5 - Método de producción de una bebida clara fermentada por levadura

Info

Publication number: ES2385260T5
Application number: ES07747439.3T
Authority: ES
Inventors: Hendrikus Mulder
Original assignee: Heineken Supply Chain BV
Current assignee: Heineken Supply Chain BV
Priority date: 2006-05-19
Filing date: 2007-05-14
Publication date: 2015-10-06
Anticipated expiration: 2027-05-14
Also published as: US8637100B2; PE20080242A1; JP2009537169A; AP2484A; CL2007001439A1; EP2027244A1; AR061037A1; PL2027244T5; MX2008014718A; CA2653809A1; PT2027244E; EA012641B1; MX2008014721A; KR20090027655A; US20090324775A1; PL2027244T3; US20090208605A1; CA2653804A1; US8492123B2; EP2018414A1

Description

E07747439

17-09-2015

DESCRIPCIÓN

Método de producción de una bebida clara fermentada por levadura

5 CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

[0001] La presente invención se refiere a un método para producir una bebida clara fermentada por levadura, dicho método comprende la producción continua de mosto a partir de pasta. En el presente método, el mosto continuamente producido se fermenta con la ayuda de levadura biológicamente activa, después de lo cual la

10 levadura se retira y la bebida resultante se clarifica.

[0002] El presente método ofrece la ventaja de que un bebida verdaderamente limpia, es decir, clara, se puede producir con alta eficiencia constante durante un periodo de tiempo prolongado.

15 ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

[0003] Generalmente, la elaboración de cerveza empieza con cebada malteada que se muele y se mezcla con agua caliente para formar una pasta. Durante la maceración, los almidones de malta se convierten en azúcares. Después, 20 el mosto que se obtiene después de la separación del grano gastado de la maceración se lleva a ebullición. Durante esta fase, se agregan lúpulos en diferentes momentos durante la ebullición. El mosto es luego enfriado y aireado, y se añade levadura de cerveza para la fermentación. Después de la fermentación, la "cerveza verde" se deja madurar y se almacena. Normalmente, el último paso del proceso de elaboración es la filtración y luego la carbonatación. Después, la cerveza se pasa a un tanque de retención donde permanece hasta que se envasa en, por ejemplo,

25 botellas, latas o barriles.

[0004] Se ha reconocido en la industria de fabricación de cerveza que la producción de mosto en una operación continua ofrece varias ventajas, que incluyen:

30 • mayor productividad y menor inversión: los contenedores se pueden utilizar durante periodos prolongados de tiempo bajo plena carga, lo que significa que para un volumen de producción igual son necesarios recipientes más pequeños que en un proceso discontinuo;

• calidad constante y mejor: el proceso es más fácil de controlar debido a la posibilidad de adaptación de

35 parámetros de proceso para necesidades instantáneas y locales y a que las condiciones de estado estacionario son mucho más estables;

• alto estándar higiénico: el proceso continuo se realiza en un sistema cerrado;

40 • menos energía: el consumo de energía se distribuye uniformemente, sin picos de uso importantes;

• menos trabajo: la operación del proceso continuo requiere menos atención;

• la posibilidad de reciclar calor y o materiales instantáneamente sin el uso de tampones; 45

• menos detención y limpieza: el proceso continuo se puede realizar a longitudes de ejecución mucho más largas que los procesos de lote.

[0005] Muchos esfuerzos se han hecho desde finales del siglo XIX para alcanzar una o más de las ventajas

50 anteriores a través del desarrollo de procesos de elaboración continuos. No obstante, hasta la fecha, en todo el mundo no más de un par de fábricas de cerveza han introducido de verdad operaciones de elaboración continuas tales como la producción de mosto continua y/o la fermentación continua en sus fábricas.

[0006] La cerveza normalmente se filtra en una fase tardía de la producción para aclararla y para eliminar partículas

55 que se han traído de etapas de producción anteriores. El proceso de filtración implica normalmente bien la filtración a presión o el uso de una prensa de filtro. En cualquiera de estos dos métodos de recuperación de cerveza, un asistente para la filtración, tal como kieselguhr, se usa normalmente. También es posible aclarar sin usar un asistente para la filtración, por ejemplo, usando filtración de membrana de flujo transversal.

60 [0007] También en los procesos de elaboración que utilizan la producción de mosto continua en combinación con la fermentación de levadura suspendida, para producir una cerveza clara, los sólidos se deben eliminar después de la fermentación de la levadura.

E07747439

17-09-2015

[0008] La WO 94/16054 describe un proceso continuo para producir cerveza en el que el mosto se produce y se fermenta de una forma continua. Esta solicitud de patente internacional menciona el uso de un centrifugador para obtener un medio líquido sin sólidos que es posteriormente procesado para reducir el contenido de alcohol.

5 [0009] La DE-C 42 44 595 describe un proceso de producción continua de cerveza que comprende:

a. preparación de una pasta y calentamiento de dicha pasta a 75-85 °C durante 30-90 minutos;

b. eliminación del grano gastado de la pasta en un decantador y posteriormente lavado con agua de 10 elaboración en un decantador en dos etapas;

c. adición de lúpulo o extracto de lúpulo al mosto caliente y calentamiento del mosto a una temperatura de 105-140 °C durante 2-60 minutos a una presión de 1,2-3,6 bares.

15 d. sometimiento del mosto presurizado a una evaporación instantánea; eliminando continuamente el precipitado en un separador y enfriamiento del mosto a temperatura de fermentación en un intercambiador térmico;

e. transferencia continua del mosto enfriado con un contenido de oxígeno de 0,5-3,0 mg de O2/l a la

20 fermentadora en forma de un reactor de bucle en el que el mosto es continuamente recirculado y que comprende un biocatalizador en el que levadura biológicamente activa ha sido inmovilizada; y

f. eliminación continua del medio líquido de la fermentadora durante la fermentación; centrifugado del líquido retirado para eliminar células de levadura libres contenidas en este; calentamiento del medio líquido

25 sin levadura a 60-90 °C durante 0,5-30 minutos; enfriamiento; recirculación de una parte de la corriente enfriada a la fermentadora y de una parte para filtración final de la cerveza.

[0010] Se observa en la solicitud de patente alemana que una mejora significativa de la filtración final se obtiene como resultado del centrifugado fuera de la levadura libre en un centrifugador.

30 RESUMEN DE LA INVENCIÓN

[0011] Los inventores han desarrollado un método para la producción de una bebida clara fermentada por levadura, que comprende los pasos sucesivos de producción continua de mosto a partir de pasta; eliminación de precipitado

35 del mosto mediante centrifugado; fermentación del mosto con la ayuda de levadura biológicamente activa; y eliminación de levadura mediante sedimentación, donde la cerveza resultante se aclara primero tratando el fermento bajo en levadura en uno o más separadores para eliminar el material suspendido y posteriormente filtración del fermento procesada. Separadores que pueden idóneamente ser empleados en el presente método incluyen centrifugadoras, decantadores y decantadores de sedimento.

40 [0012] Se descubrió de forma imprevista que los componentes no disueltos pueden ser retirados muy eficazmente usando una secuencia de dispositivos de separación en diferentes pasos del presente método, es decir, separación del grano gastado, eliminación del precipitado (centrifugado), eliminación de la levadura (sedimentador), preclarificación (separador) y clarificación (unidad de filtración). Más particularmente, se descubrió que la eficiencia

45 con la cual el fermento bajo en levadura se aclara a una bebida clara se puede mantener durante un periodo muy largo de tiempo (p. ej. durante varias semanas), que es particularmente provechoso en caso de un proceso de elaboración continua en el que tanto la producción de mosto como la fermentación de levadura se realizan de una forma continua.

50 [0013] Se observa que a diferencia del proceso descrito en la patente alemana DE-C 42 44 595, el presente método no emplea un separador para eliminar células de levadura. En el presente método, las células de levadura son retiradas primero por sedimentación, tras lo cual se emplea un separador para eliminar otros componentes no disueltos.

55 [0014] Aunque los inventores no desean estar atados a la teoría, se cree que después de la producción de mosto continua una variedad de componentes no disueltos permanece en el mosto, a pesar del paso de eliminación de precipitado. Estos componentes no disueltos son en el mejor de los casos digeridos parcialmente durante la fermentación de levadura y/o retirados en el sedimentador de levadura. También durante la maduración y/o el enfriamiento, estos componentes no disueltos no pueden ser retirados eficazmente. Ni separadores ni filtros solos

60 son capaces de eliminar eficazmente los componentes no disueltos que están presentes en el fermento bajo en levadura. Mientras que inicialmente los filtros pueden ser capaces de eliminar los componentes no disueltos, se observó que la eficiencia de filtración se reduce rápidamente con el tiempo. Utilizando la presente combinación de equipamiento de separación, es decir, centrifugador, sedimentador, separador y filtro, se puede mantener una eficiencia de separación alta durante un periodo largo de tiempo. Así, la presente invención permite una aclaración

65 eficaz de bebidas fermentadas por levadura hechas a partir de mosto producidas de una forma continua.

15

25

35

45

55

65

E07747439

17-09-2015

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

[0015] Por consiguiente, un aspecto de la invención se refiere a un método para producir una bebida clara fermentada por levadura, dicho método comprende:

a.: trituración en una materia prima granulosa que contiene almidón y opcionalmente malteada con agua, calentamiento de la pasta resultante e hidrólisis enzimática del almidón en azúcares fermentables;

b.: producción continua de un mosto fermentable a partir de la pasta calentada ejecutando los siguientes pasos de una forma continua:

•: eliminación del grano gastado de la pasta calentada para producir un extracto de pasta;

•: conversión de extracto de pasta en el mosto calentando dicho extracto de pasta a una temperatura de 60-140 °C durante 5-120 minutos, preferiblemente a una temperatura de 75-125 °C durante 30-120 minutos;

•: eliminación de volátiles orgánicos del mosto caliente al reducir la presión y/o separar éste con un gas

o vapor;

•: eliminación del precipitado del mosto mediante centrifugado; y

c.: introducción del mosto en una fermentadora para fermentar el mosto con la ayuda de levadura biológicamente activa;

d.: eliminación de la levadura del fermento mediante sedimentación; y

e.: aclaración del fermento bajo en levadura para producir una bebida clara fermentada por levadura mediante:

•: tratamiento del fermento bajo en levadura en uno o más separadores para eliminar el material suspendido, dicho uno o más separadores se seleccionan del grupo que consisten en centrifugadoras y centrifugadoras de decantación; y

•: filtración del fermento procesada.

[0016] El término "maceración en", como se utiliza en este caso, se refiere a la adición de materia prima que contiene almidón, agua y enzimas capaces de hidrolizar el almidón. Estas enzimas se pueden proporcionar mediante, por ejemplo, malta u otra fuente enzimática, por ejemplo, una preparación enzimática disponible comercialmente que contiene enzimas que degradan almidón tales como aquellas encontradas en la malta, sobre todo α-amilasa, β-amilasa y/o glucoamilasa. Preferiblemente, las enzimas se emplean en el presente método en forma de malta.

[0017] El presente proceso es especialmente adecuado para producir bebidas de malta claras fermentadas por levadura tales como cerveza, cerveza de alta fermentación, solución de malta, cervezas negras y cervezas con gaseosa. Preferiblemente, el presente proceso se emplea para producir una cerveza con alcohol o sin alcohol clara. En el presente proceso, se puede añadir lúpulo adecuadamente, por ejemplo, al extracto de pasta antes de la eliminación de volátiles orgánicos.

Filtración

[0018] En el presente método, levadura, proteína y partículas de carbohidrato deben ser retiradas del mosto fermentado para conseguir la claridad necesaria. La presente invención ofrece la ventaja de que el fermento bajo en levadura se puede filtrar a un rendimiento muy alto durante un periodo de tiempo prolongado. Típicamente, un rendimiento superior a 4 hl/hr/m2 se puede realizar y mantener con un aumento de presión inferior a 0,3 bar/h, preferiblemente inferior a 0,2 bar/h.

[0019] Según una forma de realización preferida, la clarificación del fermento bajo en levadura implica la filtración de torta, filtración de profundidad y/o la filtración de membrana de flujo transversal. Más preferiblemente, dicha clarificación implica la filtración de torta y/o la filtración de membrana de flujo transversal. Ya que clarificación con filtración de membrana de flujo transversal produce resultados particularmente buenos, el uso de filtración de membrana de flujo transversal es más preferido.

[0020] En la filtración de torta, se forman sólidos en una torta de filtración en la superficie de un medio de filtro usando bien medios de cartucho o granulosos tal como kieselguhr. Los cartuchos son normalmente desechables,

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

E07747439

17-09-2015

con medios de varios tipos de fibras o estructuras porosas y generalmente montados en cajas de presión. En la filtración de profundidad, también llamada filtración de lecho, se usan el flujo de gravedad y la operación de presión. La filtración de flujo transversal es una técnica de separación que clasifica basándose en el tamaño.

[0021] La filtración de torta ofrece la ventaja de que se pueden realizar ciclos de filtración largos a índices de flujo altos pueden. Según una forma de realización particularmente preferida, la filtración de torta se hace en conjunción con un complemento para la filtración, por ejemplo, kieselguhr. El complemento para la filtración se inyecta adecuadamente en el punto donde la corriente del fermento procesada, junto con los sólidos suspendidos, forma una pasta incompresible denominada "torta de filtro”. El lecho poroso resultante crea una superficie que atrapa los sólidos suspendidos, eliminándolos del fermentado procesado. El asistente de la filtración se añade al flujo de fermentado procesado para mantener la permeabilidad de la torta. No todas las partículas serán retenidas en la superficie; alguna, especialmente el material más fino, pasará a la torta de filtración y quedará atrapada, un proceso denominado "filtración en profundidad". La filtración en profundidad no es tan eficaz como la filtración de superficie, pero sigue siendo un mecanismo importante de filtración mediante asistentes de filtración.

[0022] Hay diferentes tipos de filtros de polvo que se pueden utilizar en la presente, tales como la placa y el bastidor, la lámina horizontal, la lámina vertical y el filtro de vela. Los filtros de placa y de bastidor consisten en una serie de cámaras incluidas dentro de un bastidor metálico. Entre bastidores adyacentes hay una placa de filtración porosa de doble cara cubierta bien por una malla o por una lámina. La lámina de filtro actúa como una trampa para el ayudante de filtración, que de otra manera puede filtrarse a través de, asegurando así una claridad excelente. Las láminas de filtro se hacen generalmente con fibra de celulosa, tierra diatomácea, perlita y una resina para unión para dar resistencia en seco y en húmedo. Algunas están disponibles solo con fibras de filtración. El tamaño de poro medio de las láminas de filtro está típicamente entre 4 y 20 micras. Cada placa se alterna con un bastidor con todo el sistema unido mediante, por ejemplo, un tornillo o mecanismo de grapa hidráulico. Este tipo de filtro es muy similar en apariencia al filtro de hoja, excepto que tiene marcos de lodo.

Preclarificación usando uno o más separadores

[0023] Los separadores que se emplean para procesar el fermento bajo en levadura antes de la filtración se seleccionan del grupo que consiste en centrifugadoras y centrifugadoras decantadoras. De forma más preferida, el fermento bajo en levadura se procesa en una o más centrifugadoras antes de la filtración. La pre-clarificación centrifugacional se realiza en un factor de capacidad teórico (valor SIGMA) de al menos 1.000 m2, preferiblemente de al menos 2.500 m2, más preferiblemente de al menos 5.000 m2, de forma más preferida de al menos 10.000 m2, a una velocidad de flujo de 1 m3/hr. El factor de capacidad teórico de un separador es calculado basándose en el método descrito en "Solid-Liquid Separation", 2a edición, 1981, de Ladislav Svarovsky, Butterworth-Heineman. El factor se calcula según la siguiente relación entre: el número de discos (n), la aceleración gravitacional (g), la velocidad angular (ω), el ángulo de los discos con el tubo de alimentación vertical (α), el radio interno del embalaje de discos (r1) y el radio externo del embalaje de discos (r2).

imagen1

[0024] Típicamente, la cantidad de material suspendido que es retirado por los separadores mencionados está en el intervalo de 0,1-2 g/l. La turbidez del mosto obtenido del último separador antes de la filtración típicamente no excede de 100 EBC. Preferiblemente, dicha turbidez no excede de 50 EBC, de forma más preferible esta no excede de 20 EBC.

Almacenamiento en fío

[0025] El almacenamiento en frío implica típicamente mantener el fermento a una temperatura inferior a 10 °C, preferiblemente inferior a 5 °C, más preferiblemente inferior a 2 °C durante al menos 12 horas, preferiblemente durante al menos 24 horas. Según unas formas de realización preferidas, el almacenamiento en frío se aplica después de la maduración y antes de filtración, más preferiblemente antes del tratamiento en uno o más separadores. Durante el almacenamiento en frío, componentes no disueltos se pueden precipitar y son ventajosamente retirados del fermento bajo en levadura antes de ser sometidos a filtración, preferiblemente antes de ser procesados en uno o más separadores.

Maduración

[0026] Típicamente, el presente método emplea una fermentación seguida del paso de maduración. Después de la fermentación, muchos sabores indeseables y aromas están presentes en la cerveza inmadura o "verde". La maduración (también a veces denominada madurez) reduce los niveles de estos compuestos indeseables para

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

E07747439

17-09-2015

producir un producto más sabroso. Preferiblemente, el paso de maduración ocurre en el presente proceso antes de la filtración, más preferiblemente, antes del tratamiento en uno o más separadores.

[0027] Ventajosamente, la maduración y la separación de la levadura se consiguen simultáneamente en el presente método de una forma continua introduciendo el mosto fermentado con al menos 10 g/l de levadura biológicamente activa en un recipiente de sedimentación y separadamente eliminando el sobrenadante (es decir, el fermento bajo en levadura) y el sedimento de levadura del recipiente; donde el periodo de permanencia del mosto fermentado en el recipiente excede de 12 horas, excede preferiblemente de 24 horas. Según una forma de realización particularmente preferida, el mosto fermentado pasa a través del recipiente de sedimentación en un flujo laminar verticalmente hacia abajo. Combinando separación y maduración de levadura en un paso, se pueden obtener importantes ganancias de eficiencia.

[0028] En otra forma de realización preferida, entre el 10 y el 100% del sedimento de levadura que se retira del recipiente de sedimentación se recircula a la fermentación de mosto. Esta forma de realización particular de la invención ofrece la ventaja de que permite que la fermentación de mosto se realice a concentraciones altas de levadura. Las ventajas mencionadas en relación con la maduración continua y la separación de levadura se pueden realizar sin que afecte a la eficiencia del presente método, sobre todo el paso de clarificación, gracias al procesamiento del fermento bajo en levadura en uno o más separadores antes de la filtración.

[0029] La maduración se puede obtener también en un proceso discontinuo madurando la cerveza inmadura en un recipiente de maduración o en una fermentadora. Después de la maduración, la levadura se retira preferiblemente. Después, la cerveza se puede transferir a tanques de almacenamiento en frío para estabilización o se puede enfriar en la fermentadora o recipiente de maduración.

Separación de la levadura

[0030] En el presente método, la levadura se separa del fermento mediante sedimentación. Aquí el término "sedimentación" se refiere a cualquier método de separación que utilice la gravedad para separar material suspendido de un líquido.

[0031] Según la invención, la separación de levadura se consigue transfiriendo el fermento de la fermentadora a un sedimentador en el que la levadura es retirada del fermento mediante sedimentación.

[0032] El sedimentador contiene típicamente una salida para la levadura separada que está situada cerca del fondo el sedimentador al igual que una salida para el fermento bajo en levadura que está justo por debajo de la superficie líquida. El sedimentador es ventajosamente accionado de una forma continua en la que la cantidad de fermento que entra el sedimentador iguala las cantidades combinadas de residuo de levadura y fermento bajo en levadura que son extraídos del sedimentador. El contenido de levadura del fermento bajo en levadura típicamente no excede de 50 g/l. Preferiblemente, el contenido de levadura del fermento bajo en levadura está en el intervalo de 1-20 g/l, más preferiblemente en el intervalo de 2-10 g/l. Siempre que se hace referencia a "contenido de levadura", a menos que se indique específicamente de otra manera, lo que se entiende es la concentración de levadura mojada. La cantidad de levadura mojada contenida en una suspensión iguala la cantidad de torta de levadura con un contenido de agua de 73% que se puede aislar de la suspensión mediante centrifugado. El contenido de agua mencionado incluye el agua contenida en las células de levadura.

[0033] Típicamente, al menos 20 % en peso, especialmente al menos 40 % en peso de la levadura se retira del fermento mediante sedimentación. Preferiblemente al menos 60 % en peso, más preferiblemente al menos 80 % en peso, incluso más preferiblemente al menos 90 % en peso y de forma más preferida al menos 95 % en peso de la levadura presente en el fermento se retira por sedimentación.

Fermentación

[0034] Según una forma de realización particularmente preferida de la presente invención, la levadura biológicamente activa empleada en los pasos c. y d. se inmoviliza por autoagregación. El uso de levadura inmovilizada por autoagregación ofrece varias ventajas tales como una alta densidad de célula y una productividad aumentada. Las células de levadura autoagregadas pueden ser retiradas bastante eficazmente mediante sedimentación.

[0035] Según la invención, al menos parte de la levadura retirada se recircula a la fermentación.

[0036] Los beneficios del presente método son particularmente importantes en el caso de que el mosto se fermente continuamente y la levadura se retire del fermento continuamente. En una forma de realización preferida del presente método, el mosto se fermenta de una forma continua por:

E07747439

17-09-2015

• introducción del mosto en un recipiente de propagación en el que se combina con una corriente recirculada de fermento de levadura con mosto y en el cual oxígeno se suministra para iniciar el crecimiento de levadura; y

5 • transferencia del mosto del recipiente de propagación en una secuencia de uno o más recipientes de fermentación en los que la levadura se mantiene suspendida mediante agitación, recirculación y/o evolución de dióxido de carbono;

• introducción del mosto fermentado en uno o más sedimentadores para eliminar un residuo con levadura; 10

• recirculación de al menos una parte del residuo que contiene levadura al recipiente de propagación y/o uno

o más recipientes de fermentación y conversión el resto del mosto fermentado en la bebida clara fermentada por levadura.

15 Eliminación del precipitado

[0037] Otro paso de separación empleado en el presente proceso es la eliminación del precipitado del mosto. Técnicamente, el precipitado se define como el precipitado insoluble que resulta de la coagulación de la proteína y los ingredientes de nitrógeno más simples que interactúan con los carbohidratos y polifenoles. También se denomina 20 "interrupción". El precipitado caliente es esa parte de la interrupción que ocurre durante la ebullición y es principalmente proteínico; precipitado frío, que consiste en proteínas y complejos proteína-tanino, se forma mientras el mosto se enfría y la cerveza se asienta. Aunque la mayoría de los aminoácidos son asimilados por la levadura, las proteínas restantes deberían ser eliminadas porque más tarde reaccionan con los polifenoles, dando como resultado inestabilidad coloidal (turbidez). La eliminación de todas las proteínas no está garantizada o ni siquiera es deseable,

25 no obstante, porque son esenciales para dar el cuerpo completo a la cerveza y la retención de la cabeza.

[0038] Los precipitados calientes se forman durante la ebullición del mosto. En un estudio en una cervecería alemana, las partículas de precipitado caliente varían de tamaño de 30 a 80 micras. La eliminación eficaz del precipitado caliente antes de la fermentación es muy importante debido a que el precipitado puede manchar las

30 membranas celulares de la levadura, impidiendo el transporte de sustancias dentro y fuera de la célula, que puede producir problemas de retención de cabeza, pobre estabilidad de sabor y fuerte amargor en el paladar de la cerveza. La cantidad total de precipitado (peso en húmedo) varía normalmente de 2-10 g/l, dependiendo de varios factores.

[0039] En el presente proceso, el precipitado se retira en un centrifugador. El centrifugador se acciona a una fuerza

35 centrífuga de al menos un factor de capacidad teórico (Σ) de al menos 1.000 m2, preferiblemente de al menos 2.500 m2, más preferiblemente de al menos 5.000 m2 e incluso más preferiblemente de al menos 10.000 m2 a una velocidad de flujo de 1 m3/hr. El factor de capacidad teórica normalmente no excede de 400.000 m2 a una velocidad de flujo de 1 m3/hr. Preferiblemente a dicha velocidad de flujo este no excede de 200.000 m2, de forma más preferida este no excede de 100.000 m2.

40 [0040] Se descubrió de forma imprevista que en la presente, la eliminación del precipitado de método continuo se consigue más eficazmente si el mosto caliente se enfría a una temperatura por debajo de 80 °C antes de la eliminación del precipitado. Según una forma de realización particularmente preferida, el precipitado se retira del mosto que ha sido enfriado a una temperatura inferior a 75 °C, más preferiblemente inferior a 70 °C, de forma más

45 preferida inferior a 65 °C. Normalmente, la eliminación del precipitado se consigue a una temperatura de al menos 40 °C, preferiblemente de al menos 50 °C.

[0041] El mosto caliente puede ser enfriado adecuadamente, preferiblemente después de eliminación de precipitado, a una temperatura tan baja como 8 °C, en cuyo caso no se requiere ningún otro enfriamiento del mosto antes de

50 introducción del mosto en la fermentadora. El mosto caliente obtenido después de eliminación de los volátiles orgánicos es enfriado adecuadamente pasando dicho mosto caliente a través de un dispositivo refrigerante, por ejemplo, un intercambiador térmico de placa, intercambiadores térmicos tubulares, intercambiadores de calor de autolimpieza (p. ej. intercambiadores térmicos de superficie raspada y intercambiadores de calor de autolimpieza de lecho fluido).

55 [0042] Para asegurar que el precipitado se retira eficazmente por centrifugado es importante que el grano gastado y otro material suspendido haya sido retirado en gran medida antes del centrifugado, especialmente antes de la eliminación de los volátiles orgánicos. Así, sólo hay que retirar una pequeña fracción de precipitado por centrifugado. Típicamente la cantidad de precipitado retirada por centrifugado es inferior a 3 g/l de alimento. Preferiblemente, la

60 cantidad de precipitado retirada está en el intervalo de 1-2 g/l de alimento. La cantidad de material suspendido después de la eliminación de precipitado normalmente no excede de 150 mg/l.

[0043] El mosto obtenido después de la eliminación del precipitado contiene muy poco material suspendido. Sin embargo, fue establecido por los inventores que en particular los componentes disueltos y suspendidos que están ya

E07747439

17-09-2015

presentes en el mosto después de la eliminación del precipitado y antes de la fermentación pueden tener un efecto perjudicial pronunciado en la eficiencia de clarificación con el tiempo.

Separación del grano gastado

5 [0044] El presente método emplea una secuencia de pasos de separación, comenzando con la eliminación de grano gastado de la pasta calentada. El grano gastado puede adecuadamente ser retirado mediante uno o más separadores seleccionados del grupo que consiste en centrifugadoras y decantadores. De forma más preferida, el grano gastado se retira mediante uno o más decantadores. El uso de decantadores para la eliminación de grano

10 gastado ofrece la ventaja de que es una tecnología robusta y continua que entrega granos secos gastados (típicamente 25-40% de sustancia seca) y un mosto clarificado independiente de la calidad de la malta. Aquí el término "decantador" se utiliza para referirse a un centrifugador de descarga tipo deslizamiento continuo. De forma más preferida, el decantador empleado para la eliminación del grano gastado es un centrifugador decantador.

15 Maceración

[0045] Según una forma de realización particularmente preferida, el presente método comprende el paso de producir continuamente un extracto de pasta mediante maceración de decocción utilizando cantidades sustanciales de complementos que contienen almidón tales como arroz, maíz, sorgo y/o centeno. La maceración de decocción

20 continua según esta forma de realización comprende los siguientes pasos:

a. mezcla de una primera fuente de enzima de malta con un líquido acuoso para obtener una suspensión de enzima de malta acuosa;

25 b. separadamente, mezcla de una segunda fuente enzimática con uno o más complementos que contienen almidón para obtener una suspensión de decocción;

c. sometimiento de la suspensión de decocción a un primer tratamiento térmico mientras se mantienen

condiciones de temperatura que no causan gelatinización significativa del almidón; 30

d. sometimiento de la suspensión de decocción a un segundo tratamiento térmico para, de manera simultánea, gelatinizar parcialmente y degradar enzimáticamente el almidón;

e. combinación de la suspensión de decocción calentada obtenida del segundo tratamiento térmico con la 35 suspensión de enzima de malta acuosa del paso a. para obtener una pasta;

f.: manteniendo de la trituración a 35-85 °C durante al menos minutos; y

g.: eliminación del grano gastado de la pasta calentada para producir un extracto de pasta.

40 [0046] En este método, la suspensión de decocción que contiene uno o más complementos se somete a un tratamiento térmico multifase cuidadosamente controlado. Durante este tratamiento térmico multifase, los complementos que contienen almidón se gelatinizan a temperaturas elevadas, después se pueden hidrolizar eficazmente mediante las amilasas contenidas en la suspensión de enzima de malta acuosa con la cual la

45 suspensión de decocción calentada es (re)combinada. Durante el primer tratamiento térmico relativamente moderado, las condiciones se eligen de manera que el índice de gelatinización del almidón esté a la par con el índice de hidrólisis de almidón, lo que significa que la viscosidad de la suspensión de decocción se mantiene a nivel suficientemente bajo para mantener la suspensión bombeable. Durante el segundo tratamiento térmico mucho más severo, el almidón es gelatinizado rápidamente, haciéndolo mucho más susceptible a la hidrólisis enzimática, que se

50 inicia cuando la decocción se recombina con la suspensión de la enzima de malta acuosa. El presente método es muy robusto y fácil de controlar. Además, el método produce un extracto de pasta de calidad constante. Además, el presente método de decocción se descubrió que contribuye a la eficacia total del presente método o producción de una bebida clara fermentada por levadura. En particular, el presente método asegura una gelatinización esencialmente completa del almidón contenido en el complemento y así eficazmente impide la contaminación de los

55 filtros/membranas de clarificación por el almidón.

[0047] El término “complemento”, como se utiliza en este caso, abarca cualquier grano de cereal o ingrediente fermentable que se pueda añadir a la pasta como una fuente de almidón. El complemento puede ser malteado o no malteado, siendo el último preferido. Los complementos pueden opcionalmente ser preprocesados por, por ejemplo,

60 torrificación, exfoliado, cocción, micronización, tostado. Arroz, maíz, sorgo, centeno, avena, trigo, maíz, harina de tapioca, patata, malta, cebada y combinaciones de estos se pueden usar con este propósito. Preferiblemente, el complemento se deriva de un cereal seleccionado del grupo que consiste en arroz, maíz, sorgo, centeno y combinaciones de estos. Típicamente, el complemento empleado en el presente método contiene al menos 60%, preferiblemente al menos 70% y más preferiblemente al menos 80% de almidón en peso de sustancia seca.

65

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

E07747439

17-09-2015

[0048] En el presente método, se puede usar adecuadamente malta como una fuente de enzimas de malta. No obstante, la presente invención también abarca el uso de preparaciones enzimáticas comerciales que contienen enzimas que degradan almidón tales como aquellas que se encuentran en la malta, sobre todo α-amilasa, β-amilasa y/o glucoamilasa. Además, está dentro del campo de la presente invención el empleo tanto de malta como de preparación enzimática comercial, por ejemplo, malta en la preparación de la suspensión de enzima de malta acuosa y enzimas comerciales en la preparación de la suspensión de decocciones. Preferiblemente, las enzimas de malta se emplean en el presente método en forma de malta. Conforme a una forma de realización particularmente preferida de la invención, parte de la suspensión de enzima de malta acuosa preparada en la fase a. se emplea como la segunda fuente enzimática en la fase b., incluso más preferiblemente, 1-50 % en peso de la suspensión de enzima de malta acuosa preparada en la fase a. se emplea como la segunda fuente enzimática en la fase b., y el resto de la suspensión de enzima de malta acuosa se combina con la suspensión de decocción calentada obtenida del segundo tratamiento térmico.

[0049] La presente invención abarca un método en el que la suspensión de enzima de malta acuosa se separa en dos suspensiones de enzima de malta que tienen contenido de sólidos diferentes, por ejemplo, una pasta de suspensión gruesa y una fina. Preferiblemente, no obstante, la composición de la suspensión de enzima de malta acuosa del paso a. y la segunda fuente enzimática del paso b. son idénticas. Típicamente, el contenido de sólidos de las suspensiones de enzima de malta empleadas en el presente proceso está en el intervalo de 200-500 g/l, preferiblemente en el intervalo de 250-350 g/l.

[0050] Los beneficios del presente método son más pronunciados cuando una fracción sustancial de los azúcares fermentables del extracto de pasta están provistos por uno o más complementos. Por consiguiente, en una forma de realización preferida al menos 5 % en peso, preferiblemente de al menos 10 % en peso y más preferiblemente 20-90 % en peso de los azúcares fermentables contenidos en el extracto de pasta se originan a partir de uno o más de los complementos que contienen almidón.

[0051] Típicamente, el primer tratamiento térmico del presente método implica ventajosamente calentar la suspensión de decocción a un intervalo de temperatura de 60-85 °C, preferiblemente a un intervalo de temperatura de 65-82 °C y más preferiblemente a un intervalo de temperatura de 65-80 °C. La duración del primer tratamiento térmico está preferiblemente en el intervalo de 1-30 minutos, más preferiblemente en el intervalo de 2-15 minutos.

[0052] Gránulos de almidón individuales se conocen por gelatinizar durante de un intervalo de temperatura. Según aumenta la temperatura, más gránulos de almidón gelatinizan. Con más temperatura en aumento los gránulos de almidón empiezan a descomponerse y en el pico de viscosidad el índice de descomposición comienza a exceder la gelatinización y la viscosidad resultante empieza a decaer. En el presente método, la suspensión de decocción alcanza su pico de viscosidad durante el segundo tratamiento térmico. Típicamente, la viscosidad de la suspensión de decocción después del segundo tratamiento térmico no excede de 30 Pa.s. Preferiblemente, dicha viscosidad no excede de 10 Pa.s y más preferiblemente, dicha viscosidad no excede de 1 Pa.s. Estas viscosidades se determinan de la misma manera que se ha descrito anteriormente.

[0053] El segundo tratamiento térmico de la suspensión de decocción implica ventajosamente calentamiento a un intervalo de temperatura de 85-120 °C, más preferiblemente a un intervalo de temperatura de 100-120 °C. La duración del segundo tratamiento térmico está preferiblemente en el intervalo de 1-30 minutos, más preferiblemente en el intervalo de 2-15 minutos.

Otras características

[0054] Conforme a una forma de realización particularmente preferida, todos los pasos hasta e incluyendo la eliminación de levadura del fermento se ejecutan de una forma continua. De forma más preferida, todos los pasos de tratamiento del presente método, incluyendo la maceración, se realizan de una forma continua.

[0055] La presente invención permite la operación impecable ininterrumpida de un proceso de elaboración completamente continuo durante periodos de varias semanas o incluso varios meses, aportando así el intervalo completo de beneficios que se asocian a la elaboración continua. Por consiguiente, en una forma de realización ventajosa particular del presente método, todos los pasos del presente método que se ejecutan de una forma continua se realizan ininterrumpidamente durante al menos 2 semanas, más preferiblemente durante al menos 3 semanas, incluso más preferiblemente durante al menos 4 semanas y de forma más preferida durante al menos 25 semanas.

[0056] Se observa que conforme a una forma de realización particular del proceso que se ilustra en los ejemplos, todos los pasos del presente método hasta e incluyendo la eliminación de levadura del fermento se realizan de una forma continua, mientras que el almacenamiento en frío y la filtración se realizan de manera discontinua. Mediante la selección de una unidad de filtración con capacidad de filtración adecuada, el volumen total de fermento producido en 24 horas se pueden filtrar en, por ejemplo, 10-23 horas. Así, cada día hay tiempo suficiente para limpiar el filtro antes de que el siguiente lote de fermento se filtre.

15

25

35

45

55

E07747439

17-09-2015

[0057] Se ha demostrado que el presente método es conveniente para la producción a gran escala de cerveza clara. Así, el presente método se puede usar adecuadamente para reemplazar métodos de elaboración que se realicen habitualmente en fábricas de cerveza comerciales. En el presente método, el fermento esencialmente bajo en levadura es adecuadamente clarificado a una velocidad de flujo de al menos 10 hl/hr, preferiblemente al menos 40 hl/hr, más preferiblemente de al menos 100 hl/hr, incluso más preferiblemente de al menos 150 hl/hr. Efectivamente índices de flujo de al menos 200 hl/hr o incluso al menos 500 hl/hr son realizables. Asimismo, el presente método se puede usar adecuadamente para clarificar al menos 2.000 hl, preferiblemente al menos 4.000 hl de fermento bajo en levadura en un sola ejecución.

[0058] La eficiencia de clarificación del presente método puede ser además mejorada añadiendo glucanasa a la pasta o mosto. Las glucanasas, especialmente (1,3-1, 4)-β-glucanasas, se usan en la producción de diferentes productos alimenticios y piensos para animales y como materiales subsidiarios en la investigación biológica cuando es necesario para disociar los enlaces β-glicosídicos en (1,3-1,4)-β-glucanos. La adición de tales enzimas que hidrolizan glucanos a la pasta o mosto sirve al propósito de contrarrestar el efecto de aumento de viscosidad de compuestos de glucano. En términos generales, la eficiencia de filtración está en relación recíprocamente con la viscosidad del fluido que está siendo filtrado.

[0059] La invención se ilustra adicionalmente mediante los siguientes ejemplos:

EJEMPLOS

Ejemplo 1

[0060] Una corriente de 1 m3/hr de mosto se produce con una concentración de extracto de 15°P al final del proceso de producción del mosto. Este mosto es fermentado, madurado y estabilizado en los fermentadores de lote y posteriormente centrifugado y filtrado continuamente.

[0061] Al principio del proceso, 400 l/hr de agua de elaboración (50°C) se mezcla continuamente con 200 kg/hr de molienda de malta molida por martillo (tamaño de pantalla 1,5 mm). Ambas corrientes se introducen en un reactor de tanque continuo agitado de 70 litros de volumen de trabajo a una temperatura de 50°C. El periodo de permanencia de este tratamiento es de aproximadamente 7 min y sirve para la descomposición normal de proteínas en la malta y permite la disolución y la degradación de glucanos y componentes relacionados.

[0062] De aquí en adelante, la mezcla, denominada “pasta”, se introduce en un reactor de flujo de tipo pistón cilíndrico vertical. Este tipo de reactor ha sido descrito en patentes anteriores por Heineken (WO 92/12231). A determinadas alturas en la columna, la pasta se calienta por camisas de calefacción y el reactor total se aísla para minimizar las pérdidas de calor. Las temperaturas se eligen de manera que la conversión del almidón de malta en azúcares fermentables sea apropiada para el producto deseado. El perfil de temperatura en este ejemplo tiene una primera parada a 50°C durante 8 min, seguido de un tiempo de calefacción a 67°C de 11 min. La parada de sacarificación posterior a 67°C tiene una duración de 37 min y la pasta se calienta luego en 4 min a una temperatura de maceración de 78°C, en esta temperatura hay una parada final de 4 min. La pasta tiene una periodo de permanencia total dentro de la columna de 64 minutos y la pasta resultante se introduce en la sección de separación de pasta.

[0063] La separación de las cáscaras de malta y otros sólidos de la pasta se hace mediante dos decantadores. Estos decantadores son centrifugadoras de tipo bol de deslizamiento con una descarga continua de líquido clarificado y granos gastados espesados. El primer decantador funciona a una velocidad de rotación de 3.500 r.p.m. y una velocidad de tornillo diferencial de 2 r.p.m. Este decantador tiene un valor SIGMA de 1.700 m2. El factor SIGMA de un decantador se calcula según la siguiente relación entre: la longitud del bol cilíndrico (L), la aceleración gravitacional (g), la velocidad angular (ω), el radio del anillo de barrera o anillo de rebosamiento (r1) y el radio del bol cilíndrico (r2).

imagen2

[0064] El producto se descarga a la siguiente unidad de operación (ebullición) y los granos gastados se liberan en un pequeño reactor de tanque agitado de forma continua. En este, 500 l/hr de agua de lavado de 80°C se aplica y con un periodo de permanencia de 5 minutos, partículas de granos gastados y agua se mezclan homogéneamente.

[0065] La fase líquida todavía contiene extracto y la mezcla es por lo tanto nuevamente separada mediante un segundo decantador que opera a una velocidad de rotación de 4.000 r.p.m. y una velocidad de tornillo diferencial de 3 r.p.m. Este decantador tiene un valor SIGMA de 1.800 m2. El líquido clarificado sobrenadante es recirculado y combinado con el flujo de salida de la columna de maceración. Esto baja la concentración de extracto en la

15

25

35

45

55

65

E07747439

17-09-2015

alimentación del primer decantador a aproximadamente 17°P. Ambos decantadores estaban equipados con un soplador centrífugo y consecuentemente trabajaron como una bomba en la salida de sobrenadante.

[0066] El producto de la separación de pasta se denomina ahora mosto y tiene una velocidad de flujo de 1 m3/hr. El extracto de lúpulo se dosifica a razón de 7 g/hr continuamente en línea y la mezcla se calienta a una temperatura de 103°C por inyección directa de vapor. Por la cabeza positiva del primer decantador, el mosto se bombea en un reactor con flujo de tipo pistón. Este reactor en columna tiene las mismas características que la columna de conversión de maceración descrita anteriormente, pero la altura se aumenta proporcionalmente con la velocidad de flujo aumentada en esta parte del proceso. El periodo de permanencia en el reactor de columna es de 60 min. Reacciones típicas que tienen lugar en este reactor son: desnaturalización de la proteína y coagulación, esterilización, isomerización del lúpulo, formación de color, producción de dimetilsulfido (DMS) a partir de su precursor a base de en malta (S-metilmetionina).

[0067] El mosto se trata luego en una columna de separación de geometría de placa filtrante anteriormente descrita en la patente de Heineken (WO 95/26395). Vapor de 1,5 bares se usa en la operación a contracorriente para eliminar compuestos de sabor indeseables (principalmente DMS) a una velocidad de flujo de 20 kg/h y a condiciones atmosféricas en la parte superior del separador. El mosto que deja el fondo del separador se introduce en un pequeño tampón con dimensiones insignificantes y directamente se introduce en un centrifugador del tipo descarga de forma discontinua. Esta máquina tiene una velocidad de rotación de 7.400 r.p.m. y un factor de capacidad teórico de 13.000 m2. La frecuencia de descarga se regula mediante el depósito de torta dentro de la máquina.

[0068] Después, el enfriamiento del mosto se desarrolla en dos enfriadores de mosto de placa y bastidor paralelos que bajan la temperatura del mosto de 95-100°C a 8°C mediante un sistema de agua-glicol de dos fases.

[0069] Un volumen total de 2,2 m3 de mosto enfriado es continuamente alimentado en un tanque de fermentación cilíndrico/cónico junto con levadura activa en una concentración de 2,5 g/l. La oxigenación continua se consigue por aireación en línea. La fermentación por lotes primaria fue realizada a 10 °C y cuando la concentración de extracto alcanzó 6,5°P, se permitió que la temperatura aumentara a 13 °C. Después de que la concentración de diacetil fue reducida a un nivel de 30 ppm, el contenido del tanque fue enfriado a -1,5°C en 24 horas. Esta fase fría fue mantenida durante 5 días.

[0070] Luego, la cerveza fue conducida sobre un separador del tipo de descarga discontinua con una velocidad de flujo de 0,6-1,0 m3/hr y un valor SIGMA de 13.000 m2. La cerveza fue enfriada y almacenada durante otras 24 horas a -1,5°C. La cerveza fue luego filtrada sobre un filtro kieselguhr de cerveza clara del tipo de disco vertical. La velocidad de flujo conseguida fue de 0,8 m3/hr/m2 con una presión media de acumulación en el tiempo de 0,2 bar/h. Después de esta filtración, la cerveza se estabilizó con las dosificaciones normales de PVPP (polivinilpolipirolidona) y la filtración necesaria de PVPP. Finalmente, la cerveza fue envasada en contenedores adecuados (botella de vidrio).

[0071] Cuando el experimento mencionado se repitió, excepto que no se empleó ningún separador después de la fermentación, la acumulación de presión media a través del filtro resultó ser del orden de magnitud de 12 bar/h.

Ejemplo 2

[0072] Una corriente de 4,5 m3/hr de mosto se produce con una concentración de extracto de 18°P al final del proceso de producción de mosto. Este mosto es fermentado y madurado en fermentadores continuos y posteriormente estabilizado en los tanques de almacenamiento de lote, separado en un centrifugador y filtrado en un filtro de cerveza clara.

[0073] Al comienzo del proceso, 1.620 L/hr de agua de elaboración (47°C) se mezcla continuamente con 720 kg/hr de malta molida. Esta malta molida fue producida por un molino a martillos equipado con una pantalla de 2,5 mm. Ambas corrientes se introducen en un reactor de tanque continuo agitado de 80 litros de volumen de trabajo a una temperatura de 45°C. Parte de la mezcla se dirige a una columna de maceración de flujo de pistón posterior, similar a la descrita en el ejemplo 1. La otra parte (250 L/hr) de la mezcla se introduce en un proceso paralelo que permite el uso de sémola de maíz no malteada como complemento para el producto de cerveza final.

[0074] En este proceso de decocción continua, la sémola de maíz no malteada es alimentada (350 kg/hr) en un reactor de tanque continuo agitado junto con una corriente de agua de elaboración de 52°C (790 kg/hr) y la corriente anteriormente mencionada de pasta de malta. La temperatura resultante en este recipiente de 120 litros en combinación de las corrientes es de 50°C que evita demasiada gelatinización del almidón de maíz y el aumento de la viscosidad relacionada. La mezcla se bombea a una primera columna de retención vía un punto de inyección directa de vapor. El vapor se inyecta para elevar la temperatura de la corriente de decocción a 75-78°C y parte del almidón de maíz es gelatinizado. No obstante, debido a la presencia de una parte de la pasta de malta, las amilasas de la malta rompen las cepas de almidón poliméricas y bajan la viscosidad. El periodo de permanencia de 15 min a la temperatura específica permite que la viscosidad se reduzca a un nivel donde más aumento de temperatura a 100°C se puede aplicar sin provocar viscosidades inaceptablemente altas. Este segundo paso se realiza mediante

15

25

35

45

55

65

E07747439

17-09-2015

otra inyección directa de vapor y una permanencia de 10 min en un reactor con flujo tipo pistón simple. La mezcla gelatinizada resultante se enfría a 90°C y posteriormente se introduce en la columna de maceración donde la temperatura se eleva a un nivel que es óptimo para la actividad de amilasa y la conversión de almidón completa de malta y maíz en azúcares.

[0075] El reactor con flujo tipo pistón cilíndrico para el proceso de maceración ha sido descrito en patentes anteriores por Heineken (WO 92/12231). A alturas determinadas en la parte superior de la columna, la trituración se calienta por inyección directa de vapor. Las temperaturas se eligen de manera que la conversión de almidón de malta en azúcares fermentables sea adecuada para el producto deseado. El perfil presente de temperatura tiene una parada de sacarificación a 66°C y una maceración de temperatura de 76°C. La maceración tiene un periodo de permanencia de 80 minutos y la maceración resultante se introduce en la sección de separación de maceración.

[0076] Esta sección consiste en dos centrifugadoras tipo bol de deslizamiento con una descarga continua de líquido clarificado y granos gastados espesados, conocidas generalmente como decantadores. El primer decantador funciona a una velocidad de rotación de 3.650 r.p.m., una velocidad de tornillo diferencial de 10 r.p.m. y un factor de capacidad teórica de 6.200 m2. El producto se descarga a la siguiente unidad de operación (ebullición) y los granos gastados se liberan en un pequeño reactor de tanque continuo agitado. En este, 1.150 l/hr de agua de lavado de 72°C se aplica y, con un periodo de permanencia de 2 minutos, una suspensión homogénea de partículas de malta y agua se consigue. La fase líquida todavía contiene extracto valioso y la mezcla se separa por lo tanto nuevamente mediante un decantador que funciona a una velocidad de rotación de 4.000 r.p.m., una velocidad de tornillo diferencial de 20 r.p.m., y un factor de capacidad teórica de 2.600 m2. El sobrenadante líquido clarificado es recirculado y combinado con el flujo de salida de la columna de maceración. Esto baja la concentración de extracto en la alimentación del primer decantador a aproximadamente 17°P. Los granos gastados del segundo decantador se descargan para fines de alimentación de ganado. Ambos decantadores estaban equipados con un soplador centrífugo y consecuentemente trabajaron como una bomba en la salida de sobrenadante.

[0077] El producto de la separación de maceración se denomina ahora mosto y tiene una velocidad de flujo de 4,5 m3/hr. El extracto de lúpulo a razón de 32 g/hr se dosifica en línea y la mezcla se calienta a una temperatura de 105°C por inyección directa de vapor. Por la cabeza positiva del primer decantador, el mosto se bombea en un reactor de flujo de pistón. Este reactor de columna tiene las mismas características que la columna de conversión de maceración descrita anteriormente, pero la altura es proporcionalmente aumentada con la velocidad de flujo aumentada en esta parte del proceso. El volumen de este reactor es de 5 m3 y el periodo de permanencia es por lo tanto de 67 min. Las reacciones típicas que tienen lugar en el reactor son: desnaturalización de la proteína y coagulación, esterilización, isomerización de lúpulo, formación de color, producción de dimetilsulfido (DMS) a partir de su precursor a base de malta (S-metilmetionina).

[0078] El mosto es luego tratado en una columna de separación de geometría de placa filtrante anteriormente descrita en la patentes de Heineken (WO 95/26395). Vapor de 1,5 bares se usa en contracorriente para eliminar compuestos de sabor indeseables (principalmente DMS) a una velocidad de flujo de 100 kg/hr y a condiciones atmosféricas. El mosto que deja el fondo del separador se introduce en un pequeño tampón con dimensiones insignificantes y directamente se introduce en un centrifugador del tipo de descarga de forma discontinua. Esta máquina tiene una velocidad de rotación de 7.400 r.p.m. y un valor SIGMA de 70.000 m2. La frecuencia de descarga se regula mediante el depósito de la torta dentro de la máquina.

[0079] El enfriamiento del mosto se produce por dos refrigeradores de mosto de placa y bastidor paralelos que bajan la temperatura del mosto de 95-100°C a 4°C mediante un sistema de agua-glicol de dos fases.

[0080] El mosto enfriado se introduce en el primer recipiente de fermentación agitado con un volumen de trabajo neto de 14 m3. El recipiente se acciona a una temperatura de aproximadamente 10°C. Este recipiente se acciona bajo condiciones aeróbicas por la adición continua de una corriente aireada recirculada del final del proceso, con levadura espesada como el principal constituyente además de agua. La gravedad en este recipiente es 13°P. La levadura necesaria para la fermentación se añade en forma de la corriente anteriormente mencionada recirculada.

[0081] El caldo de fermentación del primer recipiente de fermentación se transfiere al segundo recipiente. Este recipiente tiene un volumen de trabajo de 160 m3 y se mantiene a una temperatura de 13°C por enfriamiento de la pared. El nivel de extracto aparente en este recipiente es de 7°P y la concentración de levadura es de 80 g de levadura mojada/l. La salida de este recipiente se divide en dos corrientes: una parte (2,5 m3/hr) se combina con otra corriente del final del proceso y se recircula al primer recipiente de fermentación, mientras que la otra parte (5,3 m3/hr) se introduce en un tercer recipiente de fermentación.

[0082] Este tercer recipiente tiene un volumen de trabajo de 140 m3 y el contenido tienen un nivel de extracto aparente de 3,5°P. El producto de este recipiente se transfiere a un recipiente de sedimentación de levadura con un volumen de trabajo de 7 m3. El recipiente de sedimentación de levadura separa la parte esencial de la levadura (9095%) de la cerveza verde. La levadura compactada en el fondo del recipiente de sedimentación de levadura tiene una concentración de levadura de 200 g de levadura mojada/l. Esta corriente es parcialmente recirculada al principio del proceso y parcialmente enviada al almacenamiento de levadura en exceso de deshecho. La parte de la levadura

10

15

20

25

30

35

40

E07747439

17-09-2015

enviada a exceso es controlada basándose en la cantidad que está dejando la parte superior del recipiente de sedimentación de levadura y la cantidad de levadura que crece en los recipientes de fermentación. La cerveza verde de la parte superior del recipiente de sedimentación de levadura es continuamente alimentada a tanques de maduración de lote o a un recipiente de maduración continua.

[0083] En el caso de la opción de lote, el volumen de trabajo del tanque de maduración es igual al volumen total de mosto fermentado producido en 24 horas. Se deja que la temperatura se eleve a 15°C por intercambio térmico en el tubo hacia el tanque de maduración y/o desarrollo de calor de fermentación natural. Esta temperatura favorece la conversión del acetolactato (un producto de fermentación metabólica) en diacetil. Debido a la presencia de levadura en esta fase, la levadura puede asimilar el diacetil y convertirlo en acetoína o metabolitos posteriores. El impacto negativo del diacetil en la cerveza se elimina y los niveles de diacetil residuales se determinan típicamente para que sean <20 ppb. Después de que la reducción de diacetil haya alcanzado niveles aceptables, la cerveza se enfría hasta -1,5°C y se almacena durante varios días. Después de este periodo, la cerveza se filtra sobre kieselguhr con 80-100 g/hl de kieselguhr como alimento de cuerpo. Antes de la filtración, la cerveza se centrifuga con un disco tipo separador que funciona a 70.000 m2 de factor de capacidad teórico para eliminar los sólidos totales suspendidos con una eficiencia de 95-98%. Las ejecuciones de filtración típicas se realizan en 6.000-8.000 hl a una velocidad de flujo de 4-5,5 hl/m2/hr. Después de esta filtración, la cerveza se estabiliza con las dosificaciones normales de PVPP y la filtración necesaria de PVPP. Finalmente, la cerveza se envasa en cualquier recipiente adecuado (botella, barril, lata).

[0084] Cuando se usa un proceso de maduración continuo, la cerveza verde es continuamente alimentada en la parte superior de un recipiente de 520 m3 vía una bola de pulverización que distribuye la cerveza sobre el área de superficie del tanque. En este ejemplo, la cerveza se calentó de 13°C a 15°C con un intercambiador térmico de carcasa y tubo. Esto acelerará la conversión anteriormente mencionada de α-acetolacto formado durante la fermentación primaria hacia diacetil. La levadura se fijará a través de la cerveza y se establecerá la conversión anteriormente mencionada de diacetil y otras dicetonas vecinales en acetoína y metabolitos posteriores. La cerveza tiene un periodo de permanencia en este ejemplo de 100 horas y los niveles de diacetil residuales son 7,3 ± 2,3 ppb (95% CI, n=6). La levadura se fija en el fondo cónico del tanque de maduración y se trata y se retira como cerveza restante. La cerveza madurada se retira desde justo por encima del cono de levadura asentada y se transfiere vía un intercambiador térmico continuo hacia tanques de almacenamiento en frío de lote a una temperatura de -1,5°C.

[0085] Los tanques de almacenamiento en frío se rellenan en un día y luego, la cerveza se almacena durante al menos 2 días a una temperatura de -1,5°C. Después de este periodo de almacenamiento, la levadura sedimentada es purgada desde el fondo del tanque y la cerveza restante se separa sobre un centrifugador de tipo disco como se ha descrito anteriormente. Directamente después de este tratamiento, la cerveza se filtra sobre un filtro kieselguhr a una velocidad de flujo típica de una velocidad de flujo de 4-5,5 hl/m2/hr con una ejecución de filtración de 6.000

8.000 hl.

[0086] Después de que la cerveza haya sido estabilizada por tratamiento de PVPP, se envasa en los materiales de envasado deseados (botella, lata, barril).

Claims

REIVINDICACIONES

1. Método para la producción de una bebida clara fermentada por levadura, dicho método comprende:

5 a. maceración en una materia prima granulosa que contiene almidón y opcionalmente malteada con agua, calentamiento de la pasta resultante e hidrólisis enzimática del almidón en azúcares fermentables;

b. producción continua de un mosto fermentable a partir de la pasta calentada realizando los siguientes pasos de una forma continua:

§ eliminación del grano gastado de la pasta calentada para producir un extracto de pasta;

§ conversión del extracto de pasta en mosto calentando dicho extracto de pasta a una temperatura de 60-140°C durante 5-120 minutos; 15 § eliminación de volátiles orgánicos del mosto caliente reduciendo la presión y/o por separación de este con un gas o vapor;

§ eliminación del precipitado del mosto mediante centrifugado en un centrifugador que se acciona a una fuerza centrífuga de un factor de capacidad teórico (Σ) de al menos 1.000 m2 a una velocidad de flujo de 1 m3/hr; y

c. introducción del mosto en una fermentadora para fermentar el mosto con la ayuda de levadura

biológicamente activa; 25

d.

transferencia del fermento de la fermentadora a un sedimentador para eliminar la levadura del fermento mediante sedimentación; y

e.

clarificación del fermento bajo en levadura para producir una bebida clara fermentada por levadura por:

§ tratamiento del fermento bajo en levadura en uno o más separadores antes de la filtración para eliminar el material suspendido, dicho uno o más separadores se seleccionan del grupo que consiste en centrifugadoras y centrifugadoras decantadoras, dicho tratamiento se realiza con un factor de capacidad teórico (valor SIGMA) de al menos 1.000 m2 a una velocidad de flujo de I m3/hr; y

35 § filtración del fermento procesado;

donde al menos una parte de la levadura que se retira del fermento por medio de sedimentación se recircula a la fermentadora.
2. Método según la reivindicación 1, donde la levadura biológicamente activa empleada en los pasos c. y d. se inmoviliza por autoagregación.
3. Método según la reivindicación 1 o 2, donde entre el 10 y el 100% del sedimento de levadura que es eliminado del 45 recipiente de sedimentación se recircula a la fermentación de mosto.
4. Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el mosto se fermenta de una forma continua por:

§ introducción del mosto en un recipiente de propagación en el que se suministra oxígeno para iniciar el crecimiento de la levadura; y

§ transferencia del mosto desde el recipiente de propagación a una secuencia de uno o más recipientes de fermentación donde la levadura se mantiene suspendida mediante agitación, recirculación y/o evolución de 55 dióxido de carbono.
5.

Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde al menos el 80% en peso y de forma más preferida al menos el 90% en peso de la levadura presente en el fermento se elimina mediante sedimentación.
6.

Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el precipitado se elimina en un centrifugador que se acciona a una fuerza centrífuga de al menos un factor de capacidad teórico (Σ) de al menos 2.500 m2, preferiblemente de al menos 5.000 m2 y más preferiblemente de al menos 10.000 m2 a una velocidad de flujo de 1 m3/hr.

65 7. Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el fermento bajo en levadura se procesa en una o más centrifugadoras antes de la filtración, donde el centrifugado en al menos una de la una o más

14

centrifugadoras se realiza a un valor SIGMA de al menos 2.500 m2, preferiblemente de al menos 5.000 m2, a una velocidad de flujo de 1 m3/hr.
8. Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la clarificación del fermento bajo en levadura 5 implica la filtración de torta o filtración de membrana de flujo transversal.
9. Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el fermento esencialmente bajo en levadura se clarifica a un rendimiento superior a 4 hl/hr/m2 con un aumento de la presión de no más de 0,2 bar/H.

10 10. Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el mosto se fermenta de una forma continua por:

§ introducción del mosto en un recipiente de propagación en el que se combina con una corriente recirculada de mosto fermentado que contiene levadura y donde se suministra oxígeno para iniciar el crecimiento de la 15 levadura; y

§ transferencia del mosto del recipiente de propagación a una secuencia de uno o más recipientes de fermentación donde la levadura se mantiene suspendida mediante agitación, recirculación y/o evolución de dióxido de carbono;

20 § introducción del mosto fermentado en uno o más sedimentadores para eliminar un residuo que contiene levadura;

§ recirculación de al menos una parte del residuo que contiene levadura al recipiente de propagación y/o a 25 uno o más recipientes de fermentación y conversión del resto del mosto fermentado en la bebida clara fermentada por levadura.
11. Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde los pasos de b. a d. se ejecutan de una

forma continua. 30
12.

Método según la reivindicación 11, donde los pasos de a. a d. se ejecutan de una forma continua.
13.

Método según la reivindicación 11 o 12, donde todos los pasos que se ejecutan de una forma continua se

realizan ininterrumpidamente durante al menos 2 semanas, preferiblemente durante al menos 4 semanas. 35
14. Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el grano gastado se elimina de la pasta calentada por medio de uno o más separadores seleccionados del grupo que consiste en centrifugadoras y decantadores.

40 15. Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde se añade glucanasa a la pasta o mosto.
16. Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el fermento bajo en levadura se clarifica a una velocidad de flujo de al menos 40 hl/hr.

15