ES2893426T3 - Recuperación de residuos de cerveza - Google Patents
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Abstract
Un método para la recuperación de líquido alcohólico separado de levadura arrastrada en líquido alcohólico después de un proceso de fermentación, en donde el líquido alcohólico separado se recicla al proceso de fermentación, y en donde el líquido alcohólico separado se esteriliza con luz ultravioleta antes de su introducción en el proceso de fermentación.
Description
DESCRIPCIÓN
Recuperación de residuos de cerveza
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un método para la recuperación de cerveza a partir de levadura agotada.
La producción de cerveza es un proceso con un alto consumo de agua con un resultado de 350 litros de agua para producir 100 litros de cerveza. Esto significa que la pérdida de cerveza durante el proceso equivale a tres veces de pérdida de agua utilizada durante la elaboración. Un área dentro del proceso de elaboración en que se pierde cerveza es durante la eliminación de la levadura en exceso. Por cada 1000 ml de levadura eliminada, se desperdician hasta 400 ml de cerveza. Existe una tecnología que permite recuperar la cerveza a partir de la levadura sobrante y reciclar la cerveza recuperada en el proceso. Los problemas que plantea el reciclado de la cerveza recuperada son el efecto negativo en el sabor, el efecto negativo en la estabilidad del sabor y la contaminación microbiana con la cerveza añadida de nuevo después de la fermentación.
En el documento US 4.867.991 A se divulga un método de recuperación de cerveza a partir de levadura de bodegas de fermentación o de bodegas de cervezas tipo lager en las fábricas de cerveza, mediante el cual la levadura introducida en la entrada de una centrífuga se separa en una fase sólida concentrada y una fase líquida que contiene cerveza.
Es un objeto de la presente invención proporcionar un método mejorado para reutilizar residuos de cerveza procedentes de un proceso de elaboración de cerveza.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
De acuerdo con la presente invención, se proporciona un método para la recuperación de líquido alcohólico separado de levadura arrastrada en líquido alcohólico después de un proceso de fermentación, estrictamente de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el líquido alcohólico separado se recicla al proceso de fermentación.
De acuerdo con la invención, el líquido alcohólico separado se esteriliza con luz ultravioleta antes de su introducción en el proceso de fermentación.
El líquido alcohólico separado puede esterilizarse con luz ultravioleta a una longitud de onda de 200 a 400 nm, preferentemente de 250 a 300 nm, más preferentemente de 254 a 246 nm, normalmente de 254.9 nm.
En una realización de la presente invención, un método para recuperar cerveza durante un proceso de elaboración de cerveza incluye las siguientes etapas:
a) hervir un mosto;
b) enfriar el mosto hervido para obtener un mosto enfriado;
c) combinar el mosto enfriado con levadura y fermentar el mosto en un proceso de fermentación para producir un producto líquido de cerveza que contenga alcohol;
d) recuperar la levadura arrastrada en la cerveza desde el proceso de fermentación;
e) separar levadura de la cerveza para obtener una cerveza recuperada que contenga alcohol;
f) esterilizar con luz ultravioleta la cerveza recuperada que contiene alcohol; y reciclar la cerveza recuperada esterilizada a la etapa de fermentación.
La cerveza se puede separar de la levadura mediante centrifugación.
Normalmente, el mosto se enfría a una temperatura de 5 a 30 °C, preferentemente de 5 a 20 °C, muy preferentemente de 5 a 10 °C.
La cerveza recuperada que contiene alcohol puede esterilizarse con luz ultravioleta a una longitud de onda de 200 a 400 nm, preferentemente de 250 a 300 nm, más preferentemente de 254 a 246 nm, normalmente de 254.9 nm. Preferentemente, la cerveza recuperada que contiene alcohol se esteriliza con luz ultravioleta a una exposición de 25 a 3000 J/l, más preferentemente de 100 a 2000 J/l, muy preferentemente de 200 a 1000 J/l.
BREVE DESCRIPCIÓN DEL DIBUJO
El dibujo es un diagrama de flujo de un proceso de elaboración de cerveza utilizando un método de acuerdo con la presente invención.
DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN
Con referencia al dibujo, en un proceso de elaboración de cerveza, una fuente de almidón 10 (normalmente malta de cebada) se mezcla con agua 12 en un recipiente de maceración 14 y se calienta en una etapa de maceración, para proporcionar agua rica en azúcar que se separa del almidón para producir un mosto 16. El mosto 16 se añade a un recipiente de elaboración de cerveza 18 y se hierve en una etapa de elaboración de cerveza. Durante esta etapa de elaboración de cerveza, se añade lúpulo 20 para crear el amargor, el sabor y el aroma de cerveza. Después de la elaboración de la cerveza, el mosto hervido 22 se filtra y se pasa a través de un enfriador 24 para producir un mosto enfriado 26. Normalmente, el mosto enfriado 26 tiene una temperatura de aproximadamente 5 a 30 °C. Pueden añadirse oxígeno 28 y levadura 30 al mosto enfriado 26, que se pasa a un recipiente de fermentación 32 donde el mosto enfriado 26 experimenta una etapa de fermentación. En la etapa de fermentación, la levadura fermenta los azúcares de la malta para producir alcohol. Cuando los azúcares se han digerido casi por completo, la fermentación se ralentiza y la levadura comienza a sedimentarse en el fondo del recipiente 32. Después del proceso de fermentación, el producto 34 de cerveza fermentado se retira con la levadura que queda arrastrada en la cerveza en el fondo del recipiente 32. La levadura arrastrada en la cerveza 36 se recoge del recipiente de fermentación 32. La levadura recogida arrastrada en la cerveza consistirá en aproximadamente el 60 % de levadura y el 40 % de cerveza, en masa. Esto constituye aproximadamente el 3 % de la cerveza del proceso discontinuo. La levadura arrastrada en la cerveza 36 se envía a un dispositivo 38 de separación que separa la levadura 40 de la cerveza recuperada 42, El dispositivo 38 de separación es normalmente un separador de ciclón que separa la levadura por centrifugación. La cerveza recuperada 42 se almacena después en un recipiente de almacenamiento 44. El problema con esta cerveza recuperada 42 es que no es adecuada para el consumo, y es problemático intentar que esta cerveza recuperada 42 vuelva al proceso de elaboración. Se encuentran los siguientes problemas:
1. La cerveza recuperada 42 tiene malas propiedades de sabor y de estabilidad de sabor.
2. La cerveza recuperada 42 puede actuar como fuente de contaminación microbiana.
3. La cerveza recuperada puede tener poco potencial de espuma.
Se ha propuesto anteriormente reprocesar la cerveza recuperada 42 antes de la etapa de elaboración de cerveza (en caliente) en el recipiente de elaboración de cerveza 18. Esto tiene la ventaja de destruir cualquier microbio que pueda haberse desarrollado, pero el contenido de alcohol se pierde durante este proceso.
De acuerdo con la presente invención, la cerveza recuperada 42 se pasa a través de una unidad 46 de fotoesterilización con ultravioleta (UV) en que la cerveza recuperada 42 se esteriliza con luz UV a una longitud de onda de 254.9 nm, lo que es suficiente para alterar el ADN e impedir el crecimiento y la multiplicación de microbios. En el documento US 6.916.452 se describe una unidad 46 de fotoesterilización adecuada. La unidad 46 de fotoesterilización se describe en el documento US 6.916.452 comprende una vaina alargada, que tiene un primer extremo, un segundo extremo y un eje central; un tubo fluorescente alargado que se extiende a lo largo de dicha vaina, existiendo un espacio entre dicho tubo y dicha vaina a través del cual fluye el líquido. La vaina tiene una superficie orientada hacia el tubo fluorescente. Esta superficie incluye protuberancias sobre las que fluye el líquido, confiriendo de este modo turbulencia al líquido que fluye. Las protuberancias se forman a partir de un surco en espiral suavemente curvado en la superficie. Un colector de entrada está conectado al primer extremo de la lámina alargada. El colector de entrada tiene un puerto de entrada para el líquido. El puerto de entrada está desplazado del eje central de la lámina alargada para conferir un flujo rotatorio al líquido a medida que fluye hacia la vaina alargada. Normalmente, la unidad 46 de fotoesterilización se hace funcionar para suministrar 100 julios por litro por paso de producto, y la cerveza recuperada 42 se hace circular a 2000 l/h durante 2 horas para lograr una exposición de 120000 J/l.
Haciendo uso de la luz UV, los costes energéticos son insignificantes ya que la esterilización se realiza sin la introducción de calor. Los costes de capital se recuperan mediante el ahorro de energía. La cerveza recuperada esterilizada 48 se combina después con mosto enfriado 26 y se recicla a la etapa de fermentación en el recipiente de fermentación 32. Históricamente, los cerveceros evitaban el uso de luz ultravioleta en cualquier producto que contuviera isohumulona procedente del lúpulo, ya que una combinación de luz ultravioleta e isohumulona, facilitada por la riboflavina, da como resultado la formación de sabores desagradables azorrillados (o de "golpe de luz") (Lightstruck en inglés) (niveles elevados de 3-MBT). Sin embargo, la introducción de la cerveza esterilizada antes de la fermentación anula este fenómeno. Adicionalmente, la adición de la cerveza reciclada después de la etapa de hervido significa que el contenido de alcohol de la cerveza reciclada se mantiene.
Por consiguiente, el proceso de la presente invención utiliza luz ultravioleta para conseguir una cerveza segura desde el punto de vista microbiano, recuperada de la levadura sobrante, y la cerveza recuperada se añade de nuevo al proceso de elaboración de la cerveza, ahorrando de este modo tanto económicamente como en pérdida de agua.
Los beneficios del proceso de la presente invención son:
1. No influye negativamente en el sabor de la cerveza.
2. No influye negativamente en la estabilidad del sabor de la cerveza.
3. No influye negativamente en la integridad microbiana del producto final.
4. Da como resultado un ahorro de agua/cerveza de entre el 1 % y el 1.5 % del volumen del lote de cerveza
En la producción de 2828 millones de hl de cerveza pueden obtenerse los siguientes beneficios económicos.
Pérdida de cerveza del recipiente de fermentación = 3 %
Tasa de inoculación de levadura = 1 kg/hl (eliminación aproximada a 3.5 kg/hl)
Eficacia de recuperación de cerveza = 40 %
Ejemplo de coste de cerveza fermentada R145/hl
Ahorros por recuperación = R 36046608.61 al año o R1.20/hl envasados.
Aunque el método de la invención se ha descrito en relación con la producción de cerveza, el método se aplica a todos los procesos para la producción de bebidas alcohólicas que utilicen una etapa de hervido y una de fermentación, por ejemplo, la producción de sidra.
La invención se describirá con más detalle con referencia al siguiente Ejemplo.
Ejemplo
Se elaboró una cerveza de tipo ale con lúpulo convencional de 200 litros y se fermentó siguiendo la práctica de elaboración de cerveza convencional. La cerveza resultante presentó un carácter lupulado y ligeramente amargo (procedente del lúpulo) con notas de caramelo procedentes de la malta de especialidad utilizada. Una vez finalizada la fermentación, el contenido del recipiente de fermentación (RF) se enfrió a 8 °C para permitir cierta floculación de la levadura. La levadura agotada se retiró a través de la válvula de salida del RF de la parte inferior. La cerveza recuperada, separada de la levadura agotada, se esterilizó a continuación con luz ultravioleta U en una unidad de fotoesterilización como se describe en el documento US 6.916.452. La dosificación de luz ultravioleta se consiguió conectando un tubo de suministro y de retorno desde el RF a la unidad de fotoesterilización que suministraba 100 julios por litro por paso de producto. Los tubos y la unidad se sometieron a CIP (forma siglada de cleaning-in-place, limpieza in situ) antes de la prueba para impedir cualquier contaminación microbiana. La cerveza se hizo circular a 2000 l/hora a través de esta unidad durante 2 horas sin medir la exposición total a UV (esto se calcula como una exposición de 120000 J/l). Esta es una dosis masiva de luz UV, y se espera haber producido una cerveza que ya no pueda volverse azorrillada.
El producto se evaluó organolépticamente como azorrillado, quemado, chamuscado e irreparable.
A continuación, a esta cerveza se le introdujo un extracto fermentable y se reinoculó con levadura de cerveza tipo ale.
La fermentación continuó durante tres días hasta lograr la atenuación completa. A continuación, se tomaron muestras de la cerveza para su evaluación organoléptica y se almacenaron en botellas de PET en un frigorífico, no refermentando las muestras de control ni tratándolas con UV.
El producto de prueba se evaluó organolépticamente y no se distinguió ningún carácter de azorrillado. Este producto se almacenó durante 6 meses y después se volvió a catar. No se percibió ningún sabor azorrillado, y la cerveza tenía un sabor agradable, mientras que el producto de prueba estaba azorrillado (debido a la exposición a la luz en el PET), así como microbianamente estropeado y con sabor desagradable.
La cerveza fue "maltratada" y fuertemente sobreexpuesta a la luz UV, lo que dio como resultado un producto que los consumidores considerarían repulsivo. Se cree que no se pudo haber generado ningún sabor desagradable azorrillado adicional y el hecho de que esto se haya revertido mediante la refermentación demuestra que la fotoesterilización por UV podría ser una alternativa a la pasteurización, ya que se puede eliminar cualquier sabor desagradable azorrillado.
Claims (15)
1. Un método para la recuperación de líquido alcohólico separado de levadura arrastrada en líquido alcohólico después de un proceso de fermentación, en donde el líquido alcohólico separado se recicla al proceso de fermentación, y en donde el líquido alcohólico separado se esteriliza con luz ultravioleta antes de su introducción en el proceso de fermentación.
2. El método reivindicado en la reivindicación 1, en donde el líquido alcohólico separado se esteriliza con luz ultravioleta a una longitud de onda de 200 a 400 nm.
3. El método reivindicado en la reivindicación 2, en donde el líquido alcohólico separado se esteriliza con luz ultravioleta a una longitud de onda de 250 a 300 nm.
4. El método reivindicado en la reivindicación 3, en donde el líquido alcohólico separado se esteriliza con luz ultravioleta a una longitud de onda de 254 a 246 nm.
5. El método reivindicado en la reivindicación 4, en donde el líquido alcohólico separado se esteriliza con luz ultravioleta a una longitud de onda de 254.9 nm.
6. El método reivindicado en la reivindicación 1, que incluye las siguientes etapas:
a) hervir un mosto;
b) enfriar el mosto hervido para obtener un mosto enfriado;
c) combinar el mosto enfriado con levadura y fermentar el mosto en un proceso de fermentación para producir un producto líquido de cerveza que contenga alcohol;
d) recuperar la levadura arrastrada en la cerveza desde el proceso de fermentación;
e) separar levadura de la cerveza para obtener una cerveza recuperada que contenga alcohol;
f) esterilizar con luz ultravioleta la cerveza recuperada que contiene alcohol; y
g) reciclar la cerveza recuperada esterilizada a la etapa de fermentación.
7. El método reivindicado en la reivindicación 6, en donde la cerveza se separa de la levadura mediante centrifugación.
8. El método reivindicado en la reivindicación 6 o 7, en donde el mosto se enfría a una temperatura de 5 a 30 °C, preferentemente a una temperatura de 5 a 20 °C, más preferentemente a una temperatura de 5 a 10 °C.
9. El método reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en donde el líquido alcohólico separado se esteriliza con luz ultravioleta a una longitud de onda de 200 a 400 nm.
10. El método reivindicado en la reivindicación 9, en donde el líquido alcohólico separado se esteriliza con luz ultravioleta a una longitud de onda de 250 a 300 nm.
11. El método reivindicado en la reivindicación 10, en donde el líquido alcohólico separado se esteriliza con luz ultravioleta a una longitud de onda de 254 a 246 nm.
12. El método reivindicado en la reivindicación 11, en donde el líquido alcohólico separado se esteriliza con luz ultravioleta a una longitud de onda de 254.9 nm.
13. El método reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 12, en donde la cerveza recuperada que contiene alcohol se esteriliza con luz ultravioleta a una exposición de 3000 J/l.
14. El método reivindicado reivindicación 13, en donde la cerveza recuperada que contiene alcohol se esteriliza con luz ultravioleta a una exposición de 100 a 2000 J/l.
15. El método reivindicado en la reivindicación 14, en donde la cerveza recuperada que contiene alcohol se esteriliza con luz ultravioleta a una exposición de 200 a 1000 J/l.
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