ES2628965T3 - Método de fermentación de mosto - Google Patents

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ES2628965T3 ES07747430.2T ES07747430T ES2628965T3 ES 2628965 T3 ES2628965 T3 ES 2628965T3 ES 07747430 T ES07747430 T ES 07747430T ES 2628965 T3 ES2628965 T3 ES 2628965T3
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Douglas John Banks
Herman Hendrik Jan Bloemen
Onno Cornelis Snip
Hendrikus Mulder
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Abstract

Método continuo de fermentación de mosto, dicho método comprende: - fermentar el mosto con una levadura biológicamente activa para producir un alcohol que contiene líquido fermentado; - introducir el líquido fermentado que contiene al menos 10 g/l de levadura biológicamente activa en un recipiente de maduración, siendo dicha concentración de levadura biológicamente activa igual a la cantidad de levadura fresca con un contenido de agua de un 73% que se puede aislar de la suspensión mediante centrifugado; - eliminar separadamente el sedimento que contiene levadura y el líquido sobrenadante del recipiente; y - opcionalmente redistribuir al menos una parte del sedimento que contiene levadura a la fermentación del mosto; donde el periodo de permanencia del líquido fermentado en el recipiente de maduración es superior a 6 horas, preferiblemente superior a 12 horas, más preferiblemente superior a 24 horas.

Description

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DESCRIPCION
Metodo de fermentacion de mosto CAMPO TECNICO DE LA INVENCION
[0001] La presente invencion se refiere a un metodo continuo de fermentacion de mosto, incluyendo dicho metodo la fermentacion del mosto con una levadura biologicamente activa para producir un Kquido fermentado que contiene alcohol, seguido de la eliminacion y maduracion de la levadura.
El metodo presente es particularmente adecuado para la produccion de cerveza con alcohol. La presente invencion tambien proporciona un aparato para usar en el metodo mencionado.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
[0002] Para hacer cerveza, los productores de cerveza usan agua y cebada para crear un lfquido endulzado (llamado mosto), al que dan sabor con lupulo, y luego fermentan con levadura. El proceso basico puede ser simple pero la ejecucion es altamente sofisticada. Las fases mas importantes son el malteado, la elaboration y la fermentacion, seguidas de la maduracion, la filtration y el embotellado. Durante la fermentacion, los carbohidratos del mosto extrafdos se convierten en alcohol y dioxido de carbono mediante la levadura, mientras se forman nuevas celulas de levadura. La fase de maduracion es un aspecto importante del proceso de elaboracion de cerveza; la maduracion se requiere para crear cerveza con sabor maduro y consistente. Durante la fermentacion primaria, una de las primeras fases es el crecimiento de la levadura. Durante esta fase, conforme las celulas de levadura se multiplican, todas las actividades bioqunriicas, incluida la smtesis de aminoacidos, se "activan". En la via bioqufmica de smtesis de valina (un aminoacido), se forma el alfa-acetolactato en cantidades excedentes y se segrega en el mosto mediante las celulas de levadura. En el mosto fuera de las celulas de levadura el alfa-acetolactato se convierte qunriicamente por descarboxilacion en una dicetona, el diacetilo; la conversion del alfa-acetolactato en diacetilo es una reaction qunriica controlada por el pH, la temperatura y el estado de la reaccion redox de la cerveza.
[0003] Muchas dicetonas, incluido el diacetilo, son componentes de sabor fuerte y tienen un umbral de sabor muy bajo; el diacetilo tiene un umbral de sabor de aproximadamente 0,10-0,15 mg/l y tiene un fuerte sabor a mantequilla o butterscotch, lo cual es una caracteristica de la cerveza “verde” o “joven” o inmadura. Para nivelar el sabor de la cerveza despues de la fermentacion primaria, se emplea la fermentacion secundaria u otras formas de maduracion para reducir la concentration de diacetilo por debajo de la del umbral de sabor humano. El metodo clasico de maduracion implica una “fermentacion secundaria”. Durante esta fase, las celulas de levadura consumen el diacetilo y enzimaticamente reducen el diacetilo para producir acetoma. La acetoma tiene un umbral de sabor significativamente mas alto, es decir aproximadamente de 8-20 mg/l, que el diacetilo.
[0004] La velocidad de reaccion del diacetilo en acetoma es mucho mas rapida que la velocidad de reaccion del acetolactato en diacetilo bajo temperaturas y condiciones de elaboracion estandar. Para prevenir la formation de diacetilo en la fase de maduracion, es preciso limitar la cantidad de precursores de diacetilo (incluido el alfa- acetolactato) presentes conforme la cerveza deja la fase de maduracion. Si esto no se consigue, el diacetilo “potencial” permanece, lo cual despues de la fase de maduracion, puede alterar el sabor de la cerveza.
[0005] La fermentacion secundaria es un proceso largo, que puede normalmente durar varios dfas o mas y se lleva a cabo como un proceso “por lotes”. Los productores comerciales de cerveza han buscado metodos que “maduren” la cerveza de manera mas rapida, barata y eficaz. Entre los anteriores metodos utilizados se encuentra el "reposo" del diacetilo. En este proceso, la cerveza verde se mantiene a una temperatura de 12-18 °C durante unos dfas hasta aproximadamente una semana despues de la fermentacion primaria. Este “reposo” permite a todos o a practicamente todos los alfa-acetolactatos ser segregados por la levadura y reducidos a diacetilo, el cual es posteriormente enzimaticamente reducido a acetoma por la levadura durante la maduracion.
[0006] La utilization de un proceso de maduracion continuo podria de forma potencial aumentar la eficiencia y reducir el tiempo de elaboracion y el coste de la produccion de cerveza.
[0007] En la produccion de bebidas de levadura fermentada, como la cerveza, la fermentacion continua, incluida la maduracion continua, pueden ofrecer varias ventajas significativas, como por ejemplo:
• mayor productividad y menor inversion: el equipamiento puede funcionar durante periodos prolongados de tiempo a plena carga, lo cual significa que para igual volumen de produccion se necesitan recipientes mas pequenos que en un proceso por lotes;
• calidad constante y mejor: el proceso es mas facil de controlar debido a la posibilidad de adaptar los parametros del proceso a los requisitos locales e instantaneos y a que las condiciones del estado estacionario son mucho mas estables;
• estandar higienico alto: el proceso continuo funciona en un sistema cerrado.
• menos energfa: el consumo de energfa esta uniformemente distribuido, sin picos altos de uso; y
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• menos trabajo: el funcionamiento del proceso continuo requiere menos atencion
• menos paradas y limpiezas: el proceso continuo puede funcionar durante periodos de tiempo mas largos que los procesos por lotes.
[0008] Estas potenciales ventajas de la fermentacion continua fueron reconocidas por la industria cervecera hace mucho tiempo.
Por consiguiente, se han llevado a cabo muchos intentos para disenar procesos de fermentacion continuos que verdaderamente conlleven estos potenciales beneficios.
[0009] US 3.234.026 describe un metodo para la fermentacion continua del mosto para producir una cerveza potable, dicho metodo comprende: el mantenimiento en recipientes separados, las fases diferenciadas de propagation de la levadura y de formation del producto; el mantenimiento de las condiciones aerobicas en la fase de propagacion de la levadura; el mantenimiento de condiciones sustancialmente anaerobicas en la fase de formacion del producto; la introduction continua del mosto de cerveza a la fase de propagacion de la levadura y mantenimiento de la propagacion de la levadura a ese respecto; pasar continuamente el efluente de la fase de propagacion de la levadura a la fase de formacion del producto; la separation de la levadura del efluente de la fase de formacion del producto y el mantenimiento de la concentration de levadura en la fase de formacion del producto a un nivel artificialmente alto reintroduciendo una parte de la levadura separada a la fase de formacion del producto. La patente estadounidense ensena a separar la levadura del Kquido fermentado en un recipiente de separacion donde la levadura rapidamente flocula y se asienta al fondo de dicho recipiente. La patente estadounidense ademas ensena a pasar el Kquido fermentado clarificado por una tuberia a un intercambiador de calor para reducir la temperatura y posteriormente a un recipiente de retention donde el lfquido puede mantenerse durante un tiempo predeterminado y retirado para su almacenamiento y acabado.
[0010] GB-B 1 300 116 describe un proceso de fermentacion continuo que comprende transmitir el mosto no fermentado a la parte inferior de un primer recipiente de fermentacion, pasando el mosto hacia arriba en el recipiente a traves de una zona que contiene una masa homogenea de levadura esencialmente fija, eliminando parcialmente el mosto fermentado que contiene una pequena proportion de levadura de la parte superior del primer recipiente, pasando el mosto parcialmente fermentado y la levadura a un punto intermedio en un segundo recipiente, donde puede tener lugar una fermentacion adicional, y eliminando el mosto fermentado de la parte superior del segundo recipiente, y eliminando continuamente o intermitentemente la levadura asentada al fondo del segundo recipiente. La patente britanica describe una forma de realization donde el mosto fermentado que contiene levadura suspendida se quita del segundo recipiente y se pasa a un tanque de asentamiento donde la levadura suspendida se asienta y el mosto fermentado clarificado se quita de la parte superior del recipiente de asentamiento.
[0011] EP-A 0 022 613 describe un metodo de fermentacion continua donde una solution de carbohidrato se transmite continuamente a una zona de fermentacion que contiene levadura distribuida esencialmente de forma homogenea y una solucion de carbohidrato, una proporcion del lfquido de fermentacion pasa continuamente a un tanque de asentamiento presurizado, el lfquido de levadura agotado se retira de la parte superior del tanque de asentamiento, el lfquido de levadura enriquecido se retira de la parte inferior de dicho tanque y se devuelve a la zona de fermentacion.
[0012] DE-A 100 03 155 describe un metodo discontinuo para la production acelerada de cerveza donde la cerveza verde se produce con la ayuda de levadura inmovilizada. La cerveza verde producida de este modo contiene un poco de levadura no inmovilizada que se quita a traves de la sedimentation en una secuencia de dos decantadores que se enfrian a 0-10 °C.
RESUMEN DE LA INVENCION
[0013] Los inventores han desarrollado un metodo continuo mejorado para fermentar mosto donde, despues de la fermentacion del mosto con levadura biologicamente activa, se consigue la separacion de la levadura y la maduracion al mismo tiempo dentro del mismo recipiente. Esta mejora se lleva a cabo introduciendo continuamente mosto fermentado con levadura en un recipiente del cual se elimina separadamente un sedimento que contiene levadura y un lfquido sobrenadante, despues de un periodo de permanencia en dicho recipiente superior a 6 horas.
[0014] El presente metodo ofrece varias ventajas. Ante todo, el presente metodo combina la maduracion y la separacion de levadura en una sola fase de procesamiento, mientras que los procesos continuos convencionales requieren al menos dos fases diferenciadas de procesamiento, una para la separacion de la levadura y una para la maduracion. Por tanto, el numero total de recipientes para el presente metodo de separacion y maduracion combinadas, en comparacion con los procesos continuos convencionales, se reduce en un recipiente. En segundo lugar, el presente metodo es muy resistente dado que el periodo de permanencia relativamente alto que se necesita para la maduracion asegura que realmente se consiga la sedimentacion bajo practicamente todas las condiciones.
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DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION
[0015] Por consiguiente, la presente invencion se refiere a un metodo continuo de fermentacion de mosto, y dicho metodo comprende:
- fermentar el mosto con una levadura biologicamente activa para producir un alcohol que contiene Kquido fermentado;
- introducir el Kquido fermentado que contiene al menos 10 g/l de levadura biologicamente activa en un recipiente de maduracion;
- eliminar separadamente el sedimento que contiene levadura y el Kquido sobrenadante del recipiente; y
- opcionalmente redistribuir al menos una parte del sedimento que contiene levadura a la fermentacion del mosto;
donde el periodo de permanencia del Kquido fermentado en el recipiente de maduracion es superior a 6 horas, preferiblemente superior a 12 horas, mas preferiblemente superior a 24 horas.
[0016] Siempre que se hace referencia a “contenido de levadura” o “concentracion de levadura", a menos que se indique espedficamente lo contrario, lo que se quiere decir es concentracion de levadura humeda. La cantidad de levadura humeda contenida en una suspension es igual a la cantidad de levadura fresca con un contenido de agua de un 73% que se puede aislar de la suspension mediante centrifugado. El contenido de agua mencionado incluye el agua contenida en las celulas de la levadura.
[0017] Cabe destacar que la presente invencion tambien comprende un metodo donde la maduracion y sedimentacion simultanea de la levadura se consigue en una secuencia de dos o mas recipientes. Asf, donde se haga referencia a “un recipiente de maduracion” se deberia entender que esto tambien comprende una secuencia de dos o mas recipientes de maduracion donde la sedimentacion y la maduracion tienen lugar al mismo tiempo.
[0018] La terminologfa “redistribuir el sedimento que contiene levadura a la fermentacion del mosto” comprende la redistribucion del sedimento directamente a la fermentacion del mosto al igual que la redistribucion a la fase de propagacion de la levadura que convenientemente sigue a dicha fermentacion del mosto.
[0019] El presente proceso es particularmente adecuado para producir bebidas de malta de levadura fermentada tales como cerveza, cerveza de alta fermentacion, licor de malta, cerveza negra y cerveza con gaseosa. Preferiblemente, el presente proceso se emplea para producir cerveza, especialmente cerveza con alcohol.
[0020] Los beneficios de la presente invencion son particularmente notables en caso de que el lfquido fermentado contenga niveles altos de levadura. Por tanto, segun una forma de realizacion preferida, el lfquido fermentado contiene al menos 15 g/l, mas preferiblemente al menos 20 g/l, incluso mas preferiblemente al menos 40 g/l y de la forma mas preferible al menos 60 g/l de levadura. Normalmente la concentracion de levadura en los recipientes de fermentacion no excede los 300 g/l, preferiblemente no excede los 280 g/l, mas preferiblemente no excede los 250 g/l.
[0021] En el presente metodo, el lfquido fermentado se introduce de manera adecuada cerca de la parte superior del recipiente de maduracion y tanto el sedimento que contiene levadura como el lfquido sobrenadante se eliminan del fondo del recipiente. De forma alternativa, el lfquido fermentado se introduce cerca de la parte inferior del recipiente de maduracion, el sedimento que contiene levadura se elimina de la parte inferior del recipiente y el lfquido sobrenadante se elimina de la parte superior del recipiente. Para conseguir tanto la separation como la maduracion, el flujo descendente o ascendente deberia ser no turbulento. Segun una forma de realizacion particularmente preferida, el lfquido fermentado pasa a traves del recipiente de maduracion en un flujo aerodinamico verticalmente descendente o ascendente. Mas preferiblemente, el lfquido pasa a traves del recipiente de maduracion en un flujo verticalmente descendente.
[0022] La eficacia de separacion del presente metodo resulta evidente debido al hecho de que normalmente la concentracion de levadura biologicamente activa en el lfquido sobrenadante despues de la elimination es al menos 5 veces inferior a la concentracion de levadura biologicamente activa en el lfquido fermentado antes de la introduction en el recipiente de maduracion. Preferiblemente, la reduction de la concentracion de levadura es de al menos un factor 7, mas preferiblemente de al menos un factor 10.
[0023] Despues de su eliminacion del recipiente de maduracion, el sedimento de levadura normalmente contiene al menos 100 g/l de levadura. Preferiblemente, el contenido de sedimento que contiene levadura eliminado es de al menos 200 g/l, mas preferiblemente de al menos 250 g/l e incluso mas preferiblemente de al menos 300 g/l. Segun una forma de realizacion particularmente preferida, el contenido de levadura del sedimento eliminado es de al menos 400 g/l, de la forma mas preferible de al menos 500 g/l. Especialmente en caso de que la fermentacion se lleve a cabo con una alta concentracion de levadura es conveniente eliminar el sedimento con un alto contenido de levadura y redistribuirlo a la propagacion/fermentacion.
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[0024] Para conseguir la separation y maduracion, el Kquido fermentado deberia introducirse en el recipiente de maduracion a un nivel que se encuentre bastante por encima del nivel al que se forma el sedimento que contiene levadura. Esta forma de realization preferida se puede formular de una forma mas matematica tal y como se expresa a continuation:
- si el nivel (x) representa el nivel del Kquido contenido en el recipiente de maduracion;
- si el nivel (y) representa el nivel del sedimento de levadura en el recipiente de maduracion;
- si el nivel (a) representa el nivel en el que el mosto fermentado se introduce en el recipiente de
maduracion, con la condition de que el nivel (a) coincida con el nivel (x) si el mosto fermentado se introduce sobre el nivel (x);
- si el nivel (b) representa el nivel en el que el Kquido sobrenadante se elimina del recipiente de maduracion;
- entonces los niveles (x), (a) y (b) se encuentran mas alto que el nivel (y); y
- la distancia vertical entre los niveles (a) y (b) representa al menos el 50%, preferiblemente al menos el
60% y mas preferiblemente al menos el 70% de la distancia vertical entre los niveles (x) e (y).
[0025] La eficacia de la maduracion esta apropiadamente demostrada por la reduction en alfa-acetolactato y los niveles de diacetilo conseguidos durante la maduracion. En el presente metodo la concentration total de alfa- acetolactato y diacetilo en el Kquido sobrenadante inmediatamente despues de su elimination se reduce en al menos un 30%, preferiblemente en al menos un 50%, mas preferiblemente en al menos un 70% respecto a la concentracion total de alfa-acetolactato y diacetilo en el Kquido fermentado.
[0026] La temperatura del Kquido dentro del recipiente de maduracion se mantiene convenientemente a una temperatura de entre 10 y 30 °C, mas preferiblemente de entre 10 y 20 °C. Dentro de estos rangos de temperatura la maduracion se puede conseguir muy eficazmente.
[0027] En el presente metodo la fermentation se lleva a cabo preferiblemente con la ayuda de la levadura suspendida, es decir, no con levadura que esta inmovilizada en un portador.
[0028] El lfquido fermentado normalmente tiene una gravedad original de entre 10 y 35 °P.
[0029] Conforme a una forma de realizacion preferida, la fermentacion del mosto incluye las fases de:
a. introducir mosto en una serie de uno o mas recipientes de propagation donde se combina con una corriente redistribuida de residuo que contiene levadura y donde la levadura se puede propagar bajo condiciones aerobicas mientras se mantiene en suspension; y
b. transferir el mosto con levadura del recipiente de propagacion a una serie de uno o mas recipientes de fermentacion donde la levadura se mantiene en suspension bajo condiciones anaerobicas y puede metabolizar los carbohidratos presentes en el mosto;
[0030] La concentracion de levadura en la serie de recipientes de propagacion excede los 10 g/l, mas preferiblemente es de entre 20-300 g/l.
[0031] Despues de la combination del mosto y el residuo que contiene levadura, la concentracion de levadura se puede reducir, p. ej. anadiendo mas mosto, cuando el mosto sale del recipiente de propagacion o durante la fermentacion en uno o mas recipientes de fermentacion. Preferiblemente, la concentracion de levadura no se reduce despues de la propagacion ni tampoco antes de la separacion de la levadura.
[0032] Al redistribuir una parte del sedimento de levadura del recipiente de maduracion a uno o mas recipientes de propagacion, la fermentacion del mosto se puede llevar a cabo con una alta concentracion de levadura. La utilization de altas concentraciones de levadura ofrece la ventaja de que los tiempos de fermentacion y/o el volumen del fermentador se puede reducir considerablemente. Ademas, las fermentaciones continuas llevadas a cabo con concentraciones altas de levadura son menos vulnerables a infecciones microbianas. El presente proceso puede funcionar con una eficiencia alta redistribuyendo una fraction grande del residuo que contiene levadura que se obtiene del recipiente de maduracion. Segun una forma de realizacion preferida, entre un 10 y un 100%, mas preferiblemente entre un 50 y un 100% del sedimento de levadura que se elimina del recipiente de maduracion se redistribuye a la fermentacion.
[0033] Normalmente, al menos un 40% de la levadura presente en el lfquido fermentado se redistribuye al recipiente de propagacion. Mas preferiblemente se redistribuye al menos un 60% de la levadura presente en el lfquido fermentado, mas preferiblemente se redistribuye al menos un 75% de la levadura presente en el lfquido fermentado. Normalmente no se redistribuye mas de un 98% de la levadura presente en el lfquido fermentado.
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[0034] En el presente proceso, provechosamente al menos un 20%, especialmente al menos un 40% de la levadura presente en el Kquido fermentado se elimina antes de clarificarse, o si no se clarifica, antes de envasarse. Preferiblemente, al menos un 60%, mas preferiblemente al menos un 80%, incluso mas preferiblemente al menos un 90% y de la forma mas preferible al menos un 95% de la levadura presente en el Kquido fermentado se elimina.
[0035] Para conseguir un alto mdice de propagacion de levadura es importante que la levadura se mantenga en suspension. Esto puede conseguirse de manera adecuada mediante agitacion, redistribution, liberation de dioxido de carbono y/o aireacion. La productividad de la levadura en la serie de uno o mas recipientes de fermentation es tambien optima si la levadura se mantiene en suspension. Preferiblemente, la levadura se mantiene en suspension en la serie de uno o mas recipientes de fermentacion mediante agitacion, redistribucion y/o liberacion de dioxido de carbono. Segun una forma de realization particularmente preferida, la propagacion y los recipientes de fermentacion empleados en el presente metodo se agitan continuamente para mantener la levadura suspendida y para asegurar la homogeneidad de las suspensiones dentro de estos recipientes.
[0036] Puesto que la propagacion de levadura requiere condiciones aerobicas, es importante que se provea de suficiente oxfgeno a las celulas de levadura en el/los recipiente(s) de propagacion para conseguir indices de propagacion apropiados. La agitacion y/o redistribucion puede emplearse adecuadamente para introducir aire en el mosto con levadura continuamente. En una forma de realizacion ventajosa de la invention, se introduce continuamente oxfgeno presurizado con gas (p. ej. aire) en el mosto con levadura o en el espacio libre sobre el mosto con levadura. De forma alternativa, dicho oxfgeno presurizado con gas se inyecta en la corriente del mosto o en la corriente redistribuida de levadura que contiene residuo antes de entrar en el recipiente de propagacion. En otra option alternativa, el oxfgeno con gas se introduce directamente en el mosto con levadura, p. ej. inyectando el gas a traves de varios inyectores cerca de la parte inferior del/de los recipiente(s) de propagacion. Segun una forma de realizacion particularmente preferida, el oxfgeno se suministra introduciendolo en la corriente del mosto antes de entrar en el recipiente de propagacion. Esta forma de realizacion ofrece la ventaja de que la concentration de oxfgeno se puede controlar con bastante precision. El oxfgeno se introduce normalmente en el mosto con levadura en una cantidad de al menos 8 ppm, preferiblemente en una cantidad de 10-40 ppm, calculado en la corriente principal del mosto.
[0037] Debido a las condiciones de propagacion favorables empleadas en el/los recipiente(s) de propagacion, en el presente metodo se producen cantidades significativas de levadura. Normalmente se producen al menos 5 gramos, preferiblemente mas de 10 gramos, de levadura humeda por litro del mosto fermentado. Preferiblemente, se producen al menos 0,05 g, mas preferiblemente al menos 0,08 g y mas preferiblemente al menos 0,1 g de levadura humeda por gramo de extracto fermentado (15 °P es igual a 150 g de extracto por kg). Para mantener una alta concentracion de levadura en el/los recipiente(s) el residuo redistribuido con levadura debe tener un alto contenido de levadura.
[0038] La temperatura del lfquido dentro de la serie de uno o mas recipientes de propagacion se mantiene adecuadamente entre 5-40 °C, preferiblemente entre 6-25 °C, mas preferiblemente entre 8-18 °C. El/los recipiente(s) de propagacion se puede manejar bajo presion super-atmosferica, especialmente si se introduce aire u oxfgeno presurizado en el recipiente. Preferiblemente, el recipiente de propagacion se maneja con presion atmosferica o con una presion aumentada de hasta 1,5 atmosferas (absoluto).
[0039] La temperatura del mosto de fermentacion dentro del/de los recipiente(s) de fermentacion se mantiene adecuadamente entre 5-25 °C, preferiblemente entre 6-25 °C, mas preferiblemente entre 8-18 °C. Segun una forma de realizacion particularmente preferida, el presente metodo emplea al menos dos recipientes de fermentacion. El uso de dos o mas recipientes de fermentacion ofrece la ventaja de que se pueden conseguir indices mas altos de conversion de sustrato en los recipientes precedentes al ultimo recipiente de fermentacion. Normalmente, se emplea una secuencia de no mas de 4 recipientes de fermentacion. Mas preferiblemente, el presente metodo emplea una secuencia de 2 o 3 recipientes de fermentacion.
[0040] En una forma de realizacion particularmente ventajosa del presente metodo la gravedad del mosto que se introduce en la serie de uno o mas recipientes de propagacion es de entre 10-35 °P, mas preferiblemente de entre 12-30 °P y de la forma mas preferible de entre 12-25 °P. Usando un mosto de gravedad alta, es decir un mosto que contiene niveles altos de extracto fermentable, se pueden obtener las mayores ventajas de las altas concentraciones de levadura empleadas en el presente proceso. La combinacion de gravedad alta y concentracion alta de levadura permite un rendimiento de production del mosto fermentado extremadamente alto en comparacion con el tamano de los fermentos. Despues de la fermentacion, el mosto fermentado de gravedad alta se puede diluir, p. ej. para producir una cerveza con un contenido de alcohol de aproximadamente 5 vol. %.
[0041] El presente metodo ofrece la ventaja de que los tiempos de fermentacion se pueden reducir significativamente en comparacion con los procesos por lotes y los procesos continuos que utilizan concentraciones bajas de levadura. Preferiblemente, el periodo de permanencia combinado en los recipientes de propagacion y fermentacion no excede las 80 horas, mas preferiblemente no excede las 40 horas, de la forma
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mas preferible no excede las 30 horas. Segun una forma de realizacion particularmente preferida, el periodo de permanencia combinada en los recipientes de propagacion y fermentacion no excede las 20 horas.
[0042] El periodo de permanencia en la serie de uno o mas recipientes de propagacion normalmente no excede las 10 horas, preferiblemente no excede las 5 horas. Normalmente, el periodo de permanencia en la serie de uno o mas recipientes de propagacion excede las 0,5 horas. El periodo de permanencia en un recipiente se puede calcular dividiendo el volumen operacional del recipiente por el mdice de flujo del mosto del proceso. El volumen operacional del recipiente es igual que el volumen total de suspension que se contiene en el recipiente. En caso de que se emplee una serie de dos o mas, el periodo de permanencia combinada en dicha serie de recipientes se puede calcular sumando los periodos de permanencia de cada uno de los recipientes.
[0043] En el presente metodo la propagacion y la fermentacion se ejecutan preferiblemente en un sistema cerrado. El uso de un sistema cerrado ofrece la ventaja de que reduce el riesgo de infeccion y/o contaminacion. Ademas, el uso de un sistema cerrado hace facil recopilar el dioxido de carbono que es generado por la levadura. El dioxido de carbono recopilado de los recipientes de propagacion y/o fermentacion puede usarse, por ejemplo, para carbonatar la bebida fermentada de levadura. Esta ultima aplicacion normalmente requiere que se recupere el dioxido de carbono antes de anadirse a la bebida.
[0044] Despues de eliminar el residuo que contiene levadura del lfquido fermentado, el lfquido sobrenadante eliminado puede ser objeto de mas tratamiento. En el caso de la produccion de cerveza, el tratamiento adicional incluye preferiblemente la refrigeracion, clarificacion, estabilizacion, carbonatacion y embotellado. Preferiblemente, tambien la refrigeracion, la carbonatacion y el embotellado se lleva a cabo de una forma continua.
[0045] Otro aspecto de la invention se refiere a un aparato para llevar a cabo el metodo como se ha descrito anteriormente, dicho metodo comprende:
- un recipiente de fermentacion que contiene un lfquido fermentado que contiene alcohol que contiene levadura biologicamente activa, y dicha levadura biologicamente activa se mantiene suspendida en el lfquido fermentado;
- un recipiente de maduracion que contiene un sedimento que contiene levadura y un lfquido sobrenadante, y dicho recipiente de maduracion tiene su entrada conectada al recipiente de fermentacion;
el recipiente de maduracion que tiene en su section superior o en su section inferior la entrada para recibir el lfquido fermentado que contiene levadura biologicamente activa, el recipiente de maduracion que tiene un elemento separador para separar continuamente el sedimento que contiene levadura y el lfquido sobrenadante, el elemento separador que conduce el lfquido sobrenadante a una salida para lfquido madurado y que conduce el sedimento que contiene levadura a una salida de levadura, donde la salida de levadura se encuentra en la seccion inferior del recipiente de maduracion, la entrada para recibir el lfquido fermentado se encuentra en la seccion superior y la salida para el lfquido sobrenadante se encuentra en la seccion inferior.
[0046] La levadura biologicamente activa contenida en el lfquido fermentado esta no-inmovilizada en un portador. El recipiente de fermentacion esta ventajosamente provisto de un dispositivo de agitation que puede emplearse para mantener la levadura en suspension.
[0047] El lfquido fermentado con levadura se puede introducir adecuadamente en el recipiente de maduracion como tal. Por tanto, no es necesario eliminar nada de levadura antes de introducir el lfquido fermentado en el recipiente de maduracion. Por consiguiente, se prefiere que no haya ningun elemento de filtro interpuesto entre el recipiente de fermentacion y el recipiente de maduracion.
[0048] Tal y como se explica aquf, antes de que el lfquido sobrenadante y el sedimento que contiene levadura se eliminen ventajosamente en la parte inferior del recipiente de maduracion. Por consiguiente, la salida del lfquido sobrenadante y la salida de levadura se encuentran preferiblemente en una seccion inferior del recipiente de maduracion. Segun una forma de realizacion de la invencion particularmente preferida, el recipiente de maduracion comprende una seccion conica inferior. La seccion conica inferior normalmente tiene un angulo de cono inferior a 150°, particularmente inferior a 130°. Preferiblemente, dicho angulo de cono es inferior a 100°, mas preferiblemente inferior a 90° y de la forma mas preferible inferior a 70°.
[0049] En una forma de realizacion adicional ventajosa, el elemento separador comprende un conducto de salida para el lfquido sobrenadante que contiene una o mas aberturas de entrada, y dichas aberturas de entrada se encuentran sobre el sedimento que contiene levadura en la parte inferior del recipiente de maduracion.
[0050] Para permitir al menos que parte del sedimento que contiene levadura se redistribuya a la fermentacion del mosto la salida de levadura esta ventajosamente conectada al recipiente de fermentacion o a un recipiente de propagacion que se encuentra antes de dicho recipiente de fermentacion.
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[0051] La invencion se ilustra a continuacion mediante el ejemplo siguiente.
EJEMPLO
[0052] Este ejemplo describe la fermentacion continua del mosto en un proceso que utiliza un recipiente de propagation, dos recipientes de fermentacion, y un recipiente de sedimentacion/maduracion.
[0053] El mosto oxigenado con una gravedad original de 15 °P se suministra continuamente al recipiente de propagacion con un mdice de flujo de 0,8 hl/hr. Este mosto se orienta suministrando una corriente de redistribution con un mdice de flujo de 0,5 hl/hr a este recipiente de propagacion, y dicha corriente de redistribution contiene levadura sedimentada del recipiente de maduracion. El recipiente de propagacion contiene un volumen lfquido de 0,5 hl, y dicho lfquido tiene una temperatura de aproximadamente 12 °C. La concentration de levadura en el recipiente de propagacion es de 81 g de levadura humeda/l.
[0054] El volumen lfquido en el recipiente de propagacion se mantiene constante transfiriendo el caldo de fermentacion a un primer recipiente de fermentacion, que contiene un volumen lfquido de 7,7 hl. La temperatura en el primer recipiente de fermentacion se mantiene constante a 15 °C. Debido al crecimiento de la levadura la concentracion de levadura en este recipiente ha aumentado a 86 g de levadura mojada/l.
[0055] El volumen lfquido en el primer recipiente de fermentacion se mantiene constante transfiriendo el caldo de fermentacion al segundo recipiente de fermentacion, que contiene un volumen lfquido de 7,7 hl. La temperatura en el segundo recipiente de fermentacion se mantiene constante a 15 °C. Debido al crecimiento de la levadura la concentracion de levadura en este recipiente ha aumentado a 90 g de levadura mojada/l. La gravedad aparente en el segundo recipiente de fermentacion es de 2-3 °P. El contenido de diacetilo total (acetolactato mas diacetilo) del lfquido en el segundo recipiente de fermentacion fue de 0,83 mg/l y el contenido de pentanodiona total (acetobutirato mas pentanodiona) fue de 0,91 mg/l.
[0056] El volumen lfquido en el segundo recipiente de fermentacion se mantiene constante transfiriendo el caldo de fermentacion a la parte superior del recipiente de maduracion/sedimentacion. Este recipiente cilindroconico tiene un volumen lfquido de aproximadamente 90 hl, un angulo de cono de 60° y un diametro de 2 m. Una parte de la levadura sedimentada (0,5 hl/l) se redistribuye al recipiente de propagacion. El caldo de fermentacion con el contenido reducido de levadura se envfa continuamente a un recipiente de almacenamiento de cerveza para mayor tratamiento. El contenido de diacetilo total (acetolactato mas diacetilo) en el lfquido sobrenadante del recipiente de separacion/maduracion fue de 0,21 mg/l y el contenido de pentanodiona total (acetobutirato mas pentanodiona) fue de 0,4 mg/l.

Claims (14)

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    REIVINDICACIONES
    1. Metodo continuo de fermentacion de mosto, dicho metodo comprende:
    - fermentar el mosto con una levadura biologicamente activa para producir un alcohol que contiene Kquido fermentado;
    - introducir el Kquido fermentado que contiene al menos 10 g/l de levadura biologicamente activa en un recipiente de maduracion, siendo dicha concentracion de levadura biologicamente activa igual a la cantidad de levadura fresca con un contenido de agua de un 73% que se puede aislar de la suspension mediante centrifugado;
    - eliminar separadamente el sedimento que contiene levadura y el lfquido sobrenadante del recipiente; y
    - opcionalmente redistribuir al menos una parte del sedimento que contiene levadura a la fermentacion del mosto;
    donde el periodo de permanencia del Kquido fermentado en el recipiente de maduracion es superior a 6 horas, preferiblemente superior a 12 horas, mas preferiblemente superior a 24 horas.
  2. 2. Metodo segun la reivindicacion 1, donde el Kquido fermentado pasa a traves del recipiente de maduracion en
    un flujo aerodinamico verticalmente descendente.
  3. 3. Metodo segun la reivindicacion 1 o 2, donde la concentracion de levadura biologicamente activa en el Kquido sobrenadante despues de la eliminacion es al menos 5 veces inferior a la concentracion de levadura biologicamente activa en el Kquido fermentado antes de la introduccion en el recipiente de maduracion.
  4. 4. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el sedimento de levadura despues de su
    eliminacion contiene al menos 100 g/l de levadura, preferiblemente al menos 200 g/l, de la forma mas preferible al menos 250 g/l.
  5. 5. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde:
    - el nivel (x) representa el nivel del Kquido contenido en el recipiente de maduracion;
    - el nivel (y) representa el nivel del sedimento de levadura en el recipiente de maduracion;
    - el nivel (a) representa el nivel en el que el mosto fermentado se introduce en el recipiente de maduracion, con la condicion de que el nivel (a) coincida con el nivel (x) si el mosto fermentado se introduce sobre el nivel (x);
    - el nivel (b) representa el nivel en el que el lfquido sobrenadante se elimina del recipiente de maduracion;
    - los niveles (x), (a) y (b) son mas altos que el nivel (y); y
    - la distancia vertical entre los niveles (a) y (b) representa al menos el 50% entre los niveles (x) e (y).
  6. 6. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la concentracion total de alfa- acetolactato y diacetilo en el lfquido sobrenadante inmediatamente despues de su eliminacion se reduce en al menos un 30%, preferiblemente en al menos un 50%, mas preferiblemente en al menos un 70% respecto a la concentracion total de alfa-acetolactato y diacetilo en el lfquido fermentado antes de su introduccion en el recipiente de maduracion.
  7. 7. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde entre un 10 y un 100%, mas preferiblemente entre un 50 y un 100% del sedimento de levadura que se elimina del recipiente de maduracion se redistribuye a la fermentacion.
  8. 8. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el mosto se fermenta con levadura que
    no esta inmovilizada en un portador.
  9. 9. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el lfquido fermentado contiene al menos
    10 g/l de levadura, preferiblemente al menos 20 g/l, de la forma mas preferible al menos 40 g/l.
  10. 10. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones del procedimiento, donde la temperatura del lfquido dentro del
    recipiente de maduracion se mantiene a una temperatura de entre 10 y 30 °C, preferiblemente de entre 10 y 20 °C.
  11. 11. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el lfquido fermentado tiene una gravedad
    original de entre 10 y 35 °P.
  12. 12. Aparato para llevar a cabo el metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 1-11, que comprende:
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    - opcionalmente, un recipiente de propagation que contiene un Kquido oxigenado, que contiene levadura biologicamente activa, y dicha levadura biologicamente activa esta suspendida en el Kquido,
    - un recipiente de fermentation que contiene un lfquido fermentado que contiene alcohol que contiene levadura biologicamente activa, y dicha levadura biologicamente activa se mantiene suspendida en el lfquido fermentado,
    • un recipiente de maduracion que contiene un sedimento que contiene levadura y un Kquido sobrenadante, y dicho recipiente de maduracion tiene su entrada conectada al recipiente de fermentacion, el recipiente de maduracion que tiene en su section superior la entrada para recibir el lfquido fermentado que contiene levadura biologicamente activa, el recipiente de maduracion que tiene un elemento separador para separar continuamente el sedimento que contiene levadura y el lfquido sobrenadante, el elemento separador que conduce el lfquido sobrenadante a una salida para lfquido madurado y que conduce el sedimento que contiene levadura a una salida de levadura, donde la salida de levadura y la salida para el lfquido sobrenadante se encuentran en la seccion inferior del recipiente de maduracion.
  13. 13. Aparato segun la reivindicacion 12, donde el recipiente de maduracion comprende una seccion conica
    inferior, el elemento separador comprende un conducto de salida para el lfquido sobrenadante que contiene una o mas aberturas de entrada, y dichas aberturas de entrada se encuentran sobre el sedimento que contiene levadura.
  14. 14. Aparato segun la reivindicacion 12 o 13, donde la salida de levadura esta ventajosamente conectada al
    recipiente de fermentacion o a un recipiente de propagacion que se encuentra antes de dicho recipiente de fermentacion.
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