ES2960337T3 - Procedure to treat must - Google Patents
Procedure to treat must Download PDFInfo
- Publication number
- ES2960337T3 ES2960337T3 ES19183785T ES19183785T ES2960337T3 ES 2960337 T3 ES2960337 T3 ES 2960337T3 ES 19183785 T ES19183785 T ES 19183785T ES 19183785 T ES19183785 T ES 19183785T ES 2960337 T3 ES2960337 T3 ES 2960337T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- wort
- kettle
- gas
- composition
- target temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 97
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 54
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 26
- QMMFVYPAHWMCMS-UHFFFAOYSA-N Dimethyl sulfide Chemical compound CSC QMMFVYPAHWMCMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 87
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 68
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 claims description 42
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 24
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 16
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 16
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 54
- YDBYJHTYSHBBAU-YFKPBYRVSA-N S-methyl-L-methioninate Chemical group C[S+](C)CC[C@H](N)C([O-])=O YDBYJHTYSHBBAU-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 15
- 229960005173 methiosulfonium chloride Drugs 0.000 description 15
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 14
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 14
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 12
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 description 11
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 8
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 7
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 6
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 6
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 5
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 description 5
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 4
- RVBUGGBMJDPOST-UHFFFAOYSA-N 2-thiobarbituric acid Chemical compound O=C1CC(=O)NC(=S)N1 RVBUGGBMJDPOST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GXCLVBGFBYZDAG-UHFFFAOYSA-N N-[2-(1H-indol-3-yl)ethyl]-N-methylprop-2-en-1-amine Chemical compound CN(CCC1=CNC2=C1C=CC=C2)CC=C GXCLVBGFBYZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 3
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 3
- 235000021577 malt beverage Nutrition 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 3
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 3
- -1 DMS Chemical class 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 2
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000008642 heat stress Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Distillation Of Fermentation Liquor, Processing Of Alcohols, Vinegar And Beer (AREA)
Abstract
La presente invención proporciona un proceso para tratar una composición de mosto en un hervidor, proporcionando dicho método un ahorro de energía significativo en comparación con los procesos de tratamiento de mosto existentes. En particular, el proceso incluye una etapa de mantenimiento del mosto en caliente, seguida de un rociado de gas a temperaturas elevadas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)The present invention provides a process for treating a wort composition in a kettle, said method providing significant energy savings compared to existing wort treatment processes. In particular, the process includes a step of keeping the wort hot, followed by a gas sparge at elevated temperatures. (Automatic translation with Google Translate, without legal value)
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Procedimiento para tratar mosto Procedure to treat must
Campo técnicoTechnical field
La presente invención se refiere a una mejora de las técnicas convencionales de ebullición de mosto en procedimientos de elaboración de cerveza. En particular, se trata de un procedimiento de este tipo que es sustancialmente más económico en términos de consumo de energía que el logrado hasta ahora. The present invention relates to an improvement of conventional wort boiling techniques in beer brewing procedures. In particular, it is a procedure of this type that is substantially more economical in terms of energy consumption than that achieved until now.
Antecedentes de la invenciónBackground of the invention
Elaborar una cerveza o una bebida a base de malta comprende alimentar malta a un molinillo que luego se mezcla con agua y se tritura a una temperatura moderadamente alta para promover la conversión enzimática de almidones en azúcares fermentables. En la etapa de filtración o prensado de puré, el puré se separa en el mosto líquido claro y el grano residual. El mosto así separado se introduce luego en un hervidor, en una etapa tradicionalmente denominada etapa de “ebullición” porque el mosto se calienta convencionalmente por encima de su temperatura de ebullición para esterilizarlo, terminar la actividad enzimática, desarrollar características de sabor favorables y convertir y/o eliminar componentes no deseados. Después de la etapa de ebullición, la masa que se ha formado durante la etapa de ebullición se separa del mosto normalmente en una tina de hidromasaje, como se describe, por ejemplo, en el documento DE102008033287. Luego el mosto se enfría, fermenta, madura, filtra y envasa, por ejemplo, en botellas, barriles, latas y similares. Brewing a beer or malt-based beverage involves feeding malt to a mill which is then mixed with water and mashed at a moderately high temperature to promote the enzymatic conversion of starches to fermentable sugars. In the mash filtration or pressing stage, the mash is separated into the clear liquid wort and residual grain. The wort thus separated is then introduced into a kettle, in a stage traditionally called the “boiling” stage because the wort is conventionally heated above its boiling temperature to sterilize it, terminate enzymatic activity, develop favorable flavor characteristics, and convert and /or remove unwanted components. After the boiling step, the mass that has formed during the boiling step is separated from the wort usually in a whirlpool, as described, for example, in DE102008033287. The must is then cooled, fermented, matured, filtered and packaged, for example, in bottles, barrels, cans and the like.
Las cervecerías enfrentan desafíos que incluyen los precios de la energía en constante aumento y el transporte complicado debido a la exportación. El aumento de las exportaciones obliga a las cervecerías a buscar cambios tecnológicos que mejoren la estabilidad coloidal, microbiana y del sabor. Actualmente, la estabilidad del sabor aún no se comprende completamente. Se sabe, sin embargo, que el procedimiento de ebullición del mosto tiene un impacto importante en la estabilidad del sabor de la cerveza. Breweries face challenges including ever-rising energy prices and complicated transportation due to export. The increase in exports forces breweries to seek technological changes that improve colloidal, microbial and flavor stability. Currently, flavor stability is not yet fully understood. It is known, however, that the wort boiling procedure has a significant impact on the flavor stability of the beer.
La ebullición del mosto es una de las etapas del procedimiento que más energía consume en la cervecería. Tradicionalmente, la ebullición del mosto tenía como objetivo lograr múltiples objetivos. A medida que ha mejorado la comprensión de los procedimientos bioquímicos y físicos, ha sido posible separar los requisitos para cada objetivo y revisar cómo se podrían lograr en un procedimiento que consuma menos energía. Tradicionalmente, la ebullición del mosto cumple las siguientes funciones: The boiling of the wort is one of the stages of the procedure that consumes the most energy in the brewery. Traditionally, wort boiling was intended to achieve multiple objectives. As understanding of biochemical and physical procedures has improved, it has been possible to separate the requirements for each objective and review how they could be achieved in a less energy-consuming procedure. Traditionally, the boiling of the wort fulfills the following functions:
(a) Esterilización del mosto, (a) Sterilization of the must,
(b) Terminación de la actividad enzimática, (b) Termination of enzymatic activity,
(c) Isomerización de alfa ácidos en iso-alfa ácidos, (c) Isomerization of alpha acids into iso-alpha acids,
(d) Coagulación de proteínas y polifenoles, (d) Coagulation of proteins and polyphenols,
(e) Descomposición de S-metilmetionina (SMM) en sulfuro de dimetilo (DMS), (e) Decomposition of S-methylmethionine (SMM) to dimethyl sulfide (DMS),
(f) Eliminación de compuestos de sabor no deseados, (f) Elimination of unwanted flavor compounds,
(g) Formación de sabor. (g) Flavor formation.
La esterilización del mosto y la terminación de la actividad enzimática se logran fácilmente cuando se alcanzan temperaturas superiores a 90 °C. La tasa de isomerización de los ácidos del lúpulo depende de la temperatura y aproximadamente se duplica cada 10 °C. La desnaturalización de enzimas y proteínas activas en turbidez con la posterior coagulación y precipitación con polifenoles debe completarse durante el procedimiento de ebullición del mosto. El procedimiento de coagulación mejora drásticamente cuando se amplía la interfaz entre el líquido y el gas. Cuando el mosto alcanza la temperatura de ebullición, las burbujas de vapor proporcionan esta interfaz adicional. La formación del sabor requiere calor y tiempo y se ayuda con una mezcla eficaz. La eliminación de compuestos de sabor no deseados requiere la transferencia masiva de los compuestos objetivo del mosto a un medio alternativo en un procedimiento de separación. Dada la volatilidad de estos componentes, un método de separación es eliminarlos utilizando un gas portador. En las tecnologías de ebullición estándar, el “gas portador” es, de hecho, vapor de agua procedente del propio procedimiento de ebullición. Sterilization of the must and termination of enzymatic activity are easily achieved when temperatures above 90 °C are reached. The rate of isomerization of hop acids is temperature dependent and approximately doubles every 10°C. Denaturation of turbidity-active enzymes and proteins with subsequent coagulation and precipitation with polyphenols must be completed during the wort boiling procedure. The coagulation procedure improves dramatically when the interface between the liquid and gas is expanded. When the wort reaches boiling temperature, steam bubbles provide this additional interface. Flavor formation requires heat and time and is aided by effective mixing. Removal of unwanted flavor compounds requires mass transfer of the target compounds from the wort to an alternative medium in a separation procedure. Given the volatility of these components, one separation method is to remove them using a carrier gas. In standard boiling technologies, the “carrier gas” is, in fact, water vapor from the boiling procedure itself.
La descomposición de S-metilmetionina (SMM) en sulfuro de dimetilo (DMS), que es muy volátil, es una etapa necesaria antes de la evacuación de DMS. El objetivo que requiere más energía es la eliminación de compuestos aromáticos no deseados, en particular DMS, pero también otros compuestos aromáticos. Cada volátil está determinado por el equilibrio vapor-líquido (VLE) del componente y del mosto, considerándose este último físicamente similar al agua pura. Esto significa que se necesita una cantidad predeterminada de evaporación para reducir el nivel de un compuesto no deseado a niveles por debajo del umbral. Por lo tanto, siempre se requiere una evaporación mínima y los sistemas más recientes funcionan con un mínimo de 4-6 % en peso de evaporación durante el procedimiento de ebullición. The decomposition of S-methylmethionine (SMM) to dimethyl sulfide (DMS), which is highly volatile, is a necessary step before DMS evacuation. The most energy-intensive objective is the removal of unwanted aromatic compounds, particularly DMS, but also other aromatic compounds. Each volatile is determined by the vapor-liquid balance (VLE) of the component and the wort, the latter being considered physically similar to pure water. This means that a predetermined amount of evaporation is needed to reduce the level of an unwanted compound to below-threshold levels. Therefore, minimal evaporation is always required and most recent systems operate with a minimum of 4-6 wt% evaporation during the boiling procedure.
Cada vez está más claro que la ebullición ha sido un “medio para lograr un fin”, más que el fin en sí mismo, para lograr un mosto estabilizado (típicamente) lupulado, listo para su posterior procesamiento antes de enfriarlo en un recipiente de fermentación. Los más críticos de ellos, en términos de las exigencias impuestas a la selección de tecnología, son garantizar la formación de compuestos de sabor clave (un ejemplo es la formación de DMS a partir de SMM) y la eliminación de una proporción adecuada de compuestos volátiles (por ejemplo, DMS) para garantizar un procesamiento posterior adecuado y, en última instancia, las propiedades organolépticas deseadas de la cerveza final. It is increasingly clear that boiling has been a “means to an end”, rather than the end itself, to achieve a stabilized (typically) hopped wort, ready for further processing before cooling in a fermentation vessel. . The most critical of these, in terms of the demands placed on technology selection, are to ensure the formation of key flavor compounds (an example is the formation of DMS from SMM) and the removal of an adequate proportion of volatile compounds. (e.g. DMS) to ensure proper post-processing and ultimately the desired organoleptic properties of the final beer.
En la técnica se conocen varias técnicas de ebullición de mosto. Por ejemplo, desde la década de 1970, un método de ebullición comúnmente aplicado es el de ebullición por convección natural mediante una caldera interna. La caldera interna tiene forma cilíndrica y está formada por un haz de tubos huecos calentados, y el mosto puede fluir libremente a través de estos tubos. El principio de funcionamiento es del tipo “termosifón”, mediante el cual el mosto entra en los tubos de calentamiento, alcanza la temperatura de ebullición y se forman y surgen burbujas de vapor. Estas burbujas de vapor (de muy baja densidad) son la fuerza impulsora hacia arriba a través de la caldera interna, asegurando así una convección natural. Alternativamente, la caldera puede ubicarse fuera del hervidor y el mosto se alimenta a través de ella mediante una bomba y se devuelve al hervidor. En la última década se han introducido numerosos sistemas de ebullición nuevos e innovadores. Todos se centran en la reducción de energía mediante la disminución de la evaporación y la reducción de la carga térmica medida en el mosto mediante el método del número del ácido tiobarbitúrico (TBA). Ejemplos de sistemas modernos de ebullición de mosto se basan en: ebullición dinámica de mosto; evaporación en película fina; caldera termosifón externa con mayor superficie de calentamiento; ebullición continua del mosto; ebullición al vacío, caldera interna con convección forzada; ebullición suave con evaporación instantánea; y hervir el mosto con burbujeo de gas inerte. En particular, la ebullición del mosto con burbujeo de gas inerte consiste en hervir el mosto durante aproximadamente 30 minutos, momento en el cual, mientras aún está hirviendo, se burbujea un gas inerte en el mosto en ebullición, lo que mejora considerablemente la tasa de eliminación de DMS. El burbujeado se realiza mediante una estructura anular situada en el fondo del hervidor para mosto, tal como se describe en el documento EP875560. Debido a la eliminación facilitada del DMS, se puede acortar el tiempo de ebullición y las tasas de evaporación se pueden reducir a aproximadamente el 4 % en peso. Various wort boiling techniques are known in the art. For example, since the 1970s, a commonly applied boiling method is natural convection boiling using an internal boiler. The internal boiler is cylindrical in shape and is made up of a bundle of heated hollow tubes, and the wort can flow freely through these tubes. The operating principle is of the “thermosyphon” type, through which the wort enters the heating tubes, reaches boiling temperature and steam bubbles are formed and arise. These vapor bubbles (of very low density) are the driving force upward through the internal boiler, thus ensuring natural convection. Alternatively, the boiler can be located outside the kettle and the wort is fed through it by a pump and returned to the kettle. Numerous new and innovative boiling systems have been introduced in the last decade. They all focus on energy reduction by decreasing evaporation and reducing the heat load measured in the wort using the thiobarbituric acid (TBA) number method. Examples of modern wort boiling systems are based on: dynamic wort boiling; thin film evaporation; external thermosiphon boiler with larger heating surface; continuous boiling of the wort; vacuum boiling, internal boiler with forced convection; gentle boiling with flash evaporation; and boil the wort with inert gas bubbling. In particular, inert gas bubbling wort boiling involves boiling the wort for approximately 30 minutes, at which time, while still boiling, an inert gas is bubbled into the boiling wort, greatly improving the brewing rate. DMS removal. Bubbling is carried out using an annular structure located at the bottom of the wort kettle, as described in document EP875560. Due to the facilitated removal of DMS, boiling time can be shortened and evaporation rates can be reduced to approximately 4 wt %.
El solicitante utiliza el burbujeado de mosto con gas desde 2002. Los resultados exitosos llevaron a la implementación a escala comercial utilizando CO2 en cervecerías como gas de extracción. Luego se descubrió que el aire comprimido lograba los mismos resultados a un costo menor que el CO2, sin impacto negativo en los parámetros clave de calidad del mosto o del producto, como T150 o TBA, siempre que el burbujeado de aire solo comenzara una vez que el mosto estuviera a la temperatura de ebullición; la solubilidad del oxígeno era insignificante o incluso inexistente en estas condiciones. Esto permitió al solicitante reducir la evaporación total de aproximadamente el 7 % a un máximo del 5 %. Este concepto ahora se denomina “ebullición asistida por burbujeado”. The applicant has been using gas wort bubbling since 2002. Successful results led to commercial scale implementation using CO2 in breweries as extraction gas. Compressed air was then found to achieve the same results at a lower cost than CO2, with no negative impact on key wort or product quality parameters such as T150 or TBA, as long as air bubbling only began once the wort was at boiling temperature; oxygen solubility was negligible or even non-existent under these conditions. This allowed the applicant to reduce total evaporation from approximately 7% to a maximum of 5%. This concept is now called “bubble-assisted boiling.”
Incluso con las últimas técnicas de hervido del mosto, hervir el mosto sigue siendo la etapa que más energía consume de todo el procedimiento de elaboración de la cerveza. Por lo tanto, sigue existiendo en la técnica una clara necesidad de un procedimiento de tratamiento más económico del mosto procedente de una cuba de filtración. La presente invención propone tal procedimiento. Esta y otras ventajas se presentan en las siguientes secciones. Even with the latest wort boiling techniques, boiling the wort remains the most energy-consuming stage of the entire brewing procedure. Therefore, there remains a clear need in the art for a more economical treatment process for wort from a lauter tun. The present invention proposes such a procedure. This and other advantages are presented in the following sections.
Sumario de la invenciónSummary of the invention
La presente invención se refiere a un procedimiento para tratar una composición de mosto en un hervidor, comprendiendo dicho método las etapas de: The present invention relates to a procedure for treating a wort composition in a kettle, said method comprising the steps of:
(a) proporcionar: (a) provide:
un hervidor provisto de una entrada adecuada para alimentar una composición de mosto al hervidor y con una salida adecuada para hacer fluir el mosto fuera del hervidor; a kettle provided with an inlet suitable for feeding a wort composition into the kettle and with an outlet suitable for flowing the wort out of the kettle;
medios de calentamiento; heating means;
un sistema de burbujeo de gas adecuado para burbujear gas en dicho mosto; a gas bubbling system suitable for bubbling gas into said wort;
(b) añadir mosto procedente de una etapa de separación de puré a dicho hervidor a través de la entrada; (b) adding wort from a mash separation stage to said kettle through the inlet;
(c) calentar dicho mosto a una temperatura objetivo de entre 80 y 96 °C; (c) heating said wort to a target temperature of between 80 and 96 °C;
(d) mantener una temperatura objetivo promedio de entre 80 y 96 °C durante un período de 12 a 45 minutos, y durante el cual la composición del mosto no alcanza su punto de ebullición, y período durante el que se produce el burbujeo de gas es inferior a 10 g/Hl/Hr (10 gramos/hectolitro/hora), preferiblemente sin burbujeo de gas; (d) maintain an average target temperature of between 80 and 96 °C for a period of 12 to 45 minutes, during which the wort composition does not reach its boiling point, and during which gas bubbling occurs is less than 10 g/Hl/Hr (10 grams/hectoliter/hour), preferably without gas bubbling;
(e) elevar la temperatura de la composición de mosto a una temperatura objetivo de entre 97 °C y 99 °C; (f) burbujear un gas a través de la composición de mosto a una velocidad promedio de 80-350 g/HI/h mientras se mantiene una temperatura objetivo promedio de entre 97 °C y 99 °C durante un período de entre 15 minutos y 75 minutos; y durante el cual la composición del mosto no alcanza su punto de ebullición; y (g) transferir la composición de mosto tratada a una etapa de separación de granos a través de la salida del hervidor. (e) raising the temperature of the wort composition to a target temperature of between 97°C and 99°C; (f) bubbling a gas through the wort composition at an average rate of 80-350 g/HI/h while maintaining an average target temperature of between 97°C and 99°C for a period of between 15 minutes and 75 minutes; and during which the composition of the wort does not reach its boiling point; and (g) transferring the treated wort composition to a grain separation stage through the outlet of the kettle.
En una realización preferida, la presente invención se refiere a un procedimiento para tratar una composición de mosto en un hervidor, comprendiendo dicho método las etapas de: In a preferred embodiment, the present invention relates to a process for treating a wort composition in a kettle, said method comprising the steps of:
(a) proporcionar: (a) provide:
un hervidor provisto de una entrada adecuada para alimentar una composición de mosto al hervidor y con una salida adecuada para hacer fluir el mosto fuera del hervidor; a kettle provided with an inlet suitable for feeding a wort composition into the kettle and with an outlet suitable for flowing the wort out of the kettle;
medios de calentamiento; heating means;
un sistema de burbujeo de gas adecuado para burbujear gas en dicho mosto; a gas bubbling system suitable for bubbling gas into said wort;
(b) añadir mosto procedente de una etapa de separación de puré a dicho recipiente a través de la entrada; (c) calentar dicho mosto a una temperatura objetivo de entre 93 y 95,5 °C; (b) adding wort from a mash separation stage to said container through the inlet; (c) heating said wort to a target temperature of between 93 and 95.5 °C;
(d) mantener una temperatura objetivo promedio de entre 93 y 95,5 °C durante un período de 15 a 20 minutos, y durante el cual la composición del mosto no alcanza su punto de ebullición, y período durante el que no se produce sustancialmente ningún burbujeo de gas; (d) maintain an average target temperature of between 93 and 95.5 °C for a period of 15 to 20 minutes, and during which the wort composition does not reach its boiling point, and a period during which no substantial production no gas bubbling;
(e) elevar la temperatura de la composición de mosto a una temperatura objetivo de entre 97 °C y 99 °C; (f) burbujear un gas a través de la composición de mosto a una velocidad promedio de 120-220 g/HI/h mientras se mantiene una temperatura objetivo promedio de entre 97 °C y 99 °C durante un período de entre 50 minutos y 70 minutos, y durante el cual la composición del mosto no alcanza su punto de ebullición; y (g) transferir la composición de mosto tratada a una etapa de separación de granos a través de la salida del hervidor. (e) raising the temperature of the wort composition to a target temperature of between 97°C and 99°C; (f) bubbling a gas through the wort composition at an average rate of 120-220 g/HI/h while maintaining an average target temperature of between 97°C and 99°C for a period of between 50 minutes and 70 minutes, and during which the wort composition does not reach its boiling point; and (g) transferring the treated wort composition to a grain separation stage through the outlet of the kettle.
En otra realización preferida, la presente invención se refiere a un procedimiento para tratar una composición de mosto en un hervidor, comprendiendo dicho método las etapas de: In another preferred embodiment, the present invention relates to a process for treating a wort composition in a kettle, said method comprising the steps of:
(a) proporcionar: (a) provide:
un hervidor provisto de una entrada adecuada para alimentar una composición de mosto al hervidor y con una salida adecuada para hacer fluir el mosto fuera del hervidor; a kettle provided with an inlet suitable for feeding a wort composition into the kettle and with an outlet suitable for flowing the wort out of the kettle;
medios de calentamiento; heating means;
un sistema de burbujeo de gas adecuado para burbujear gas en dicho mosto; a gas bubbling system suitable for bubbling gas into said wort;
(b) añadir mosto procedente de una etapa de separación de puré a dicho recipiente a través de la entrada; (c) calentar dicho mosto a una temperatura objetivo de entre 94,5 y 95,5 °C; (b) adding wort from a mash separation stage to said container through the inlet; (c) heating said wort to a target temperature of between 94.5 and 95.5 °C;
(d) mantener una temperatura objetivo promedio de entre 94,5 y 95,5 °C durante un período de 15 a 20 minutos, y durante el cual la composición del mosto no alcanza su punto de ebullición, y período durante el que no se produce ningún burbujeo de gas; (d) maintain an average target temperature of between 94.5 and 95.5 °C for a period of 15 to 20 minutes, and during which the composition of the wort does not reach its boiling point, and a period during which it is not produces no gas bubbling;
(e) elevar la temperatura de la composición de mosto a una temperatura objetivo de entre 98 °C y 99 °C; (f) burbujear un gas a través de la composición de mosto a una velocidad promedio de 190-210 g/HI/h mientras se mantiene una temperatura objetivo promedio de entre 98 °C y 99 °C durante un período de entre 55 minutos y 65 minutos y durante el cual la composición del mosto no alcanza su punto de ebullición; y (g) transferir la composición de mosto tratada a una etapa de separación de granos a través de la salida del hervidor. (e) raising the temperature of the wort composition to a target temperature of between 98°C and 99°C; (f) bubbling a gas through the wort composition at an average rate of 190-210 g/HI/h while maintaining an average target temperature of between 98°C and 99°C for a period of between 55 minutes and 65 minutes and during which the wort composition does not reach its boiling point; and (g) transferring the treated wort composition to a grain separation stage through the outlet of the kettle.
En cualquiera de los procedimientos anteriores, la etapa (d) se denomina etapa de mantenimiento en caliente. La ventaja de esta etapa es que la composición del mosto sufre menos estrés térmico y el daño al mosto se minimiza a la temperatura más baja. Las razones de esto son dobles: 1) la temperatura más baja involucrada reduce el estrés por calor y el daño al mosto; y 2) se retrasa el logro de la temperatura objetivo utilizada en las etapas (e) y (f) (en relación con otros procedimientos de la técnica anterior), lo que permite una concentración reducida de azúcar en el hervidor, lo que aumenta la vida útil y la estabilidad del sabor de la bebida final(es decir,cerveza). In any of the above procedures, step (d) is called the hot holding step. The advantage of this stage is that the wort composition suffers less thermal stress and damage to the wort is minimized at the lower temperature. The reasons for this are twofold: 1) the lower temperature involved reduces heat stress and wort damage; and 2) achievement of the target temperature used in steps (e) and (f) is delayed (relative to other prior art procedures), allowing for a reduced concentration of sugar in the kettle, thereby increasing the shelf life and flavor stability of the final beverage (i.e. beer).
La etapa de mantenimiento en caliente utiliza de 2 a 3 MJ/hl menos de energía que el procedimiento de ebullición tradicional, como el empleado en el documento EP3066185 (0,56 - 0,83 KWh/hl para la presente invención versus ~ 0,94 kWh/hl para el Ejemplo 2 del documento EP3066185). The hot holding step uses 2 to 3 MJ/hl less energy than the traditional boiling process, such as that used in EP3066185 (0.56 - 0.83 KWh/hl for the present invention versus ~0. 94 kWh/hl for Example 2 of document EP3066185).
El procedimiento de la invención también utiliza menos energía requerida para la misma conversión de S-metilmetionina (SMM) en dimetilsulfuro (DMS) (cuando se combina con procedimientos de elaboración de cerveza estándar posteriores). Además, se requiere menos gas de burbujeado para eliminar el DMS ya que gran parte de este se ha generado antes de que comience el burbujeado. Los productos resultantes exhiben una vida útil y una estabilidad del sabor mejoradas debido a las temperaturas más bajas y a la concentración de azúcar reducida del aumento de temperatura final de la etapa (e). The process of the invention also uses less energy required for the same conversion of S-methylmethionine (SMM) to dimethyl sulfide (DMS) (when combined with subsequent standard brewing procedures). Additionally, less sparging gas is required to remove DMS since much of it has been generated before sparging begins. The resulting products exhibit improved shelf life and flavor stability due to the lower temperatures and reduced sugar concentration from the final temperature rise of step (e).
En cualquiera de las realizaciones anteriores, preferiblemente la composición de mosto en la etapa (c) se calienta a la temperatura objetivo a una velocidad de entre 0,2 °C y 1 °C por minuto, preferiblemente entre 0,4 °C y 0,75 °C por minuto, la mayoría preferiblemente aproximadamente 0,5 °C por minuto hasta que se alcance la temperatura objetivo. In any of the above embodiments, preferably the wort composition in step (c) is heated to the target temperature at a rate of between 0.2 °C and 1 °C per minute, preferably between 0.4 °C and 0 .75°C per minute, most preferably about 0.5°C per minute until the target temperature is reached.
En cualquiera de las realizaciones anteriores, una vez que se completa la etapa (d), preferiblemente la composición de mosto se calienta a la temperatura objetivo de la etapa (e) a una velocidad de entre 0,2 °C y 1 °C por minuto, preferiblemente entre 0,4 °C y 0,75 °C por minuto, lo más preferiblemente aproximadamente 0,5 °C por minuto hasta que se alcanza la temperatura objetivo. In any of the above embodiments, once step (d) is completed, preferably the wort composition is heated to the target temperature of step (e) at a rate of between 0.2 °C and 1 °C per minute, preferably between 0.4°C and 0.75°C per minute, most preferably about 0.5°C per minute until the target temperature is reached.
En cualquiera de las realizaciones anteriores, el gas burbujeado se selecciona de CO2, N2 y aire, y combinaciones de los mismos, preferiblemente CO2. Esto se debe a que el CO2 es inerte y barato. Preferiblemente, el subproducto de CO2 generado durante el procedimiento de fermentación en la cervecería se utiliza como gas de burbujeado. In any of the above embodiments, the bubbled gas is selected from CO2, N2 and air, and combinations thereof, preferably CO2. This is because CO2 is inert and cheap. Preferably, the CO2 by-product generated during the fermentation process in the brewery is used as sparger gas.
Un aspecto sorprendente de la presente invención son los bajos niveles de S-metilmetionina (SMM) combinada en sulfuro de dimetilo (DMS) medidos inmediatamente al final de la etapa (f) del procedimiento de la invención. En este sentido, si bien algunos procedimientos de la técnica anterior tienen niveles relativamente bajos de DMS, no tienen niveles bajos de SMM. Es importante tener niveles bajos de ambos. Por lo tanto, en una realización particularmente preferida, la composición de mosto al final de la etapa (f) contiene menos de 150 ppb de SMM y DMS combinados, más preferiblemente menos de 100 ppb, más preferiblemente menos de 75 ppb. A surprising aspect of the present invention is the low levels of S-methylmethionine (SMM) combined in dimethyl sulfide (DMS) measured immediately at the end of step (f) of the process of the invention. In this sense, while some prior art procedures have relatively low levels of DMS, they do not have low levels of SMM. It is important to have low levels of both. Therefore, in a particularly preferred embodiment, the wort composition at the end of step (f) contains less than 150 ppb of combined SMM and DMS, more preferably less than 100 ppb, more preferably less than 75 ppb.
La composición de mosto que sale de la etapa (f) del procedimiento de la invención alcanza una concentración de DMS (sulfuro de dimetilo) de menos de 150 ppb, más preferiblemente menos de 100 ppb, más preferiblemente menos de 50 ppb, más preferiblemente menos de 20 ppb. The wort composition leaving step (f) of the process of the invention reaches a DMS (dimethyl sulfide) concentration of less than 150 ppb, more preferably less than 100 ppb, more preferably less than 50 ppb, more preferably less of 20 ppb.
El hervidor utilizado en la presente invención se calienta preferiblemente usando un intercambiador de calor. Puede tratarse de una caldera de mosto externa (EWB). The kettle used in the present invention is preferably heated using a heat exchanger. This may be an external wort boiler (EWB).
Preferiblemente, la variación (T mín. a T máx.) de la temperatura en la etapa (f) es T ± 0,75 °C, más preferiblemente T ± 0,5 °C. Preferably, the variation (T min to T max) of the temperature in step (f) is T ± 0.75 °C, more preferably T ± 0.5 °C.
Preferiblemente, el flujo de gas en el procedimiento de burbujeado de la etapa (f) es ininterrumpido. Preferiblemente, cualquier interrupción de más de 10 minutos en el procedimiento de burbujeo de gas de la etapa (f) debería ir seguida de un burbujeo de gas continuo de no menos de 30 minutos. Esto asegura una eliminación adecuada de los volátiles formados durante la interrupción de la fase. Preferably, the gas flow in the bubbling process of step (f) is uninterrupted. Preferably, any interruption of more than 10 minutes in the gas sparging process of step (f) should be followed by continuous gas sparging of not less than 30 minutes. This ensures adequate removal of volatiles formed during phase interruption.
Preferiblemente, el procedimiento de burbujeado de la etapa (f) es constante e ininterrumpido. Preferiblemente, la tasa de burbujeo de gas no varía en más de ± 10 %, más preferiblemente ± 5 % de la tasa promedio de burbujeo de gas en la etapa (f). Preferably, the bubbling process of step (f) is constant and uninterrupted. Preferably, the gas bubbling rate does not vary by more than ±10%, more preferably ±5% of the average gas bubbling rate in step (f).
El procedimiento de la presente invención preferiblemente da como resultado menos del 2 %, más preferiblemente menos del 1,5 %, más preferiblemente 0,8-1,2 % de evaporación de agua basado en el peso de la composición de mosto inicial. Esta cantidad del 2 % corresponde aproximadamente a 2 MJ/hl, una reducción de 6 MJ/hl a partir de una base de 4 % y de 8 MJ/hl a partir de una base de 5 % de evaporación. The process of the present invention preferably results in less than 2%, more preferably less than 1.5%, more preferably 0.8-1.2% water evaporation based on the weight of the initial wort composition. This 2% amount corresponds to approximately 2 MJ/hl, a reduction of 6 MJ/hl from a 4% basis and 8 MJ/hl from a 5% evaporation basis.
El procedimiento de la presente invención es esencialmente un procedimiento de dos etapas, la primera del mosto es el procedimiento de formación del sabor, es decir, la formación de compuestos clave con sabor activo a partir de precursores mediante reacciones químicas que requieren calor, agitación y tiempo (y pueden verse influenciadas por el pH), y que también dependen de la concentración de especies relevantes. La etapa 2 es el procedimiento de extracción de volátiles, es decir, la eliminación de compuestos volátiles con sabor activo mediante transferencia de masa a una fase de vapor proporcionada por un gas portador, que requiere calor, agitación y burbujas, donde las burbujas proporcionan el área de superficie para la transferencia de masa de volátiles a la fase de vapor. The process of the present invention is essentially a two-stage process, the first of which is the flavor formation procedure, that is, the formation of key flavor-active compounds from precursors through chemical reactions requiring heat, agitation and time (and can be influenced by pH), and which also depend on the concentration of relevant species. Stage 2 is the volatile extraction procedure, that is, the removal of flavor-active volatile compounds by mass transfer to a vapor phase provided by a carrier gas, requiring heat, agitation and bubbles, where the bubbles provide the surface area for mass transfer of volatiles to the vapor phase.
En un procedimiento de ebullición tradicional, el “gas portador” que proporciona las burbujas de la fase de vapor es vapor generado mediante la ebullición del mosto. Con el presente procedimiento, la extracción de volátiles se efectúa enteramente mediante el burbujeo de gas. Como tal, la necesidad de hervir es innecesaria, ya que se proporcionan adecuadamente el calor, la agitación y el tiempo. In a traditional boiling procedure, the “carrier gas” that provides the vapor phase bubbles is steam generated by boiling the wort. With the present procedure, the extraction of volatiles is carried out entirely by gas bubbling. As such, the need for boiling is unnecessary as heat, stirring and time are adequately provided.
El procedimiento de la presente invención utiliza preferiblemente una bomba de circulación. The method of the present invention preferably uses a circulation pump.
El procedimiento de la presente invención preferiblemente requiere que el procedimiento tenga como objetivo una temperatura de al menos 1 °C por debajo del punto de ebullición natural de la composición de mosto, en la salida del calentador, y preferiblemente no más de 3 °C de diferencia entre esta temperatura de salida del calentador. y la temperatura total del mosto en el hervidor. El objetivo es llevar la masa de mosto a temperatura sin hervir el mosto y garantizar que no haya una gran diferencia de temperatura entre la salida de calor y la masa de mosto. Normalmente hay una pérdida de calor de la masa de 1-2 °C a través de radiación y pérdida y purga de gas a través del mosto. The process of the present invention preferably requires that the process target a temperature of at least 1°C below the natural boiling point of the wort composition, at the outlet of the heater, and preferably no more than 3°C below. difference between this heater outlet temperature. and the total temperature of the wort in the kettle. The goal is to bring the wort mass up to temperature without boiling the wort and to ensure that there is not a large temperature difference between the heat output and the wort mass. There is typically a 1-2°C heat loss from the mash through radiation and gas loss and purge through the wort.
Se puede utilizar una caldera interna o externa para transferir el calor al mosto. En ambos casos, preferiblemente el mosto se bombea a través del intercambiador de calor para asegurar un caudal que permita la transferencia de calor. An internal or external boiler can be used to transfer heat to the wort. In both cases, preferably the wort is pumped through the heat exchanger to ensure a flow rate that allows heat transfer.
El gas se puede burbujear en el mosto por medio de un burbujeador de gas ubicado en o cerca del fondo del hervidor y orientado hacia arriba o hacia los lados en la dirección radial. Dicho burbujeador comprende preferiblemente una placa, cilindro o anillo circular provisto de una multitud de aberturas. Las aberturas pueden ser orificios o poros abiertos de un material sinterizado, tal como acero inoxidable sinterizado. Gas can be bubbled into the wort by means of a gas bubbler located at or near the bottom of the kettle and oriented upward or sideways in the radial direction. Said bubbler preferably comprises a plate, cylinder or circular ring provided with a multitude of openings. The openings may be holes or open pores of a sintered material, such as sintered stainless steel.
En una realización particularmente preferida, el hervidor aloja una pluralidad de burbujeadores de gas que están separados entre sí. Esto permite que tenga lugar un burbujeado homogéneo de la composición del mosto. Esto tiene la ventaja de mejorar la volatilización de compuestos volátiles indeseables, tal como DMS. Preferiblemente, el hervidor aloja al menos 4 burbujeadores de gas, estando sus aberturas separadas al menos 30 cm entre sí, más preferiblemente al menos 50 cm. In a particularly preferred embodiment, the kettle houses a plurality of gas bubblers that are spaced apart from each other. This allows a homogeneous bubbling of the wort composition to take place. This has the advantage of improving the volatilization of undesirable volatile compounds, such as DMS. Preferably, the kettle houses at least 4 gas bubblers, their openings being at least 30 cm apart, more preferably at least 50 cm.
Al final de la etapa del procedimiento (f), la composición de mosto tratada se puede transferir a una etapa de separación de granos, por ejemplo, en una tina de hidromasaje, y luego a recipientes de tratamiento adicionales para producir una cerveza o una bebida a base de malta. La cerveza o bebida a base de malta así producida tiene preferiblemente una o más de las siguientes propiedades: At the end of process step (f), the treated wort composition can be transferred to a grain separation step, for example in a whirlpool, and then to further treatment vessels to produce a beer or beverage. malt based. The beer or malt beverage thus produced preferably has one or more of the following properties:
a) Estabilidad de la espuma (NIBEM) de al menos 150 s; a) Foam stability (NIBEM) of at least 150 s;
(b) Turbidez medida en cerveza fresca o bebida a base de malta inferior a 1,0 EBC; y/o (b) Turbidity measured in fresh beer or malt beverage less than 1.0 EBC; I
(c) Turbidez medida en cerveza o bebida a base de malta envejecida durante 3 días a 60 °C por debajo de 1,5 EBC. (c) Turbidity measured in beer or malt beverage aged for 3 days at 60 °C below 1.5 EBC.
Cuando se utiliza una bomba de circulación, preferiblemente se mantiene un flujo forzado a través de las superficies de calentamiento de la calandria durante todo el período del hervidor, desde el inicio del calentamiento hasta que cesa el suministro de calor antes de las comprobaciones finales y el vaciado. Esto se logra fácilmente con una bomba de circulación de EWB. También se puede lograr cuando un diseño de IWB (caldera de mosto interna) ya incorpora una bomba de circulación adecuada (por ejemplo, hervidores Stromboli). En algunos casos de IWB, la bomba de expulsión de mosto existente es capaz de lograr la circulación necesaria. When a circulation pump is used, a forced flow is preferably maintained through the heating surfaces of the calender during the entire period of the reboiler, from the start of heating until the heat supply ceases before final checks and emptied. This is easily achieved with an EWB circulation pump. It can also be achieved when an IWB (internal wort boiler) design already incorporates a suitable circulation pump (e.g. Stromboli kettles). In some IWB cases, the existing wort ejector pump is capable of achieving the necessary circulation.
También es importante señalar que el punto más caliente en el funcionamiento de un hervidor se produce a la salida de los medios de calentamiento, tal como la calandria, que no es necesariamente la misma que la temperatura en el cuerpo del mosto. Por lo tanto, es posible que se desarrolle una diferencia de temperatura entre, por ejemplo, la salida de la calandria y el mosto a granel, cuyo alcance estaría influenciado por la configuración específica de cada hervidor, incluidos aspectos tales como: entrada excesiva de calor al mosto que pasa a través de la calandria; pérdidas de calor del sistema; temperatura, capacidad calorífica específica y caudal del gas utilizado para el burbujeado; vigor de la ebullición (y, por lo tanto, tasa de pérdida de calor por evaporación). It is also important to note that the hottest point in the operation of a kettle occurs at the outlet of the heating means, such as the calender, which is not necessarily the same as the temperature in the body of the wort. It is therefore possible for a temperature difference to develop between, for example, the calender outlet and the bulk wort, the extent of which would be influenced by the specific configuration of each kettle, including aspects such as: excessive heat input to the must that passes through the calender; system heat losses; temperature, specific heat capacity and flow rate of the gas used for bubbling; vigor of boiling (and therefore rate of heat loss by evaporation).
En una realización muy preferida, durante la etapa (f), la temperatura del mosto a granel se mantiene dentro de 3 °C (por debajo) de la temperatura de salida del calentador. In a highly preferred embodiment, during step (f), the bulk wort temperature is maintained within 3°C (below) of the heater outlet temperature.
En algunos casos, puede que no sea posible medir fácilmente la temperatura a la salida de un calentador interno y, como tal, es preferible realizar un seguimiento de la temperatura en el cuerpo del mosto. El procedimiento de la presente invención requiere un mantenimiento muy cuidadoso de las diversas temperaturas utilizadas en el procedimiento. Como tal, es muy preferible la monitorización en línea de la salida de calentamiento (por ejemplo, calandria). In some cases it may not be possible to easily measure the temperature at the outlet of an internal heater and as such it is preferable to track the temperature in the body of the wort. The process of the present invention requires very careful maintenance of the various temperatures used in the process. As such, online monitoring of the heating output (e.g. calender) is highly preferred.
Además, el potencial de una diferencia de temperatura entre la salida de la calandria (como el punto más caliente del sistema) y el cuerpo del mosto puede ser aún más dramático con el procedimiento actual debido a la menor entrada de calor al sistema. Por lo tanto, para el presente procedimiento, es muy preferible medir la temperatura corporal del hervidor/la temperatura del mosto a granel, idealmente en el punto que se espera que sea el más “frío” durante el funcionamiento del hervidor (por ejemplo, el punto más alejado del retorno del mosto caliente ex-calandria al hervidor). El hervidor puede contener varios medios de control de la temperatura. Preferiblemente, estos están separados entre sí, de modo que se pueda controlar con precisión la temperatura del cuerpo del mosto. Additionally, the potential for a temperature difference between the calandria outlet (as the hottest point in the system) and the body of the wort can be even more dramatic with the current procedure due to less heat input to the system. Therefore, for the present procedure, it is highly preferable to measure the kettle body temperature/bulk wort temperature, ideally at the point expected to be the “coldest” during kettle operation (e.g. the furthest point from the return of the hot ex-calandria wort to the kettle). The kettle may contain various means of temperature control. Preferably, these are spaced apart, so that the body temperature of the wort can be precisely controlled.
Breve descripción de las figurasBrief description of the figures
Para una comprensión más completa de la naturaleza de la presente invención, se hace referencia a la siguiente descripción detallada tomada junto con los dibujos adjuntos en los que: For a more complete understanding of the nature of the present invention, reference is made to the following detailed description taken together with the accompanying drawings in which:
Figura 1: muestra las diversas etapas de un procedimiento de elaboración de cerveza; Figure 1: shows the various stages of a beer brewing procedure;
Figura 2: Esquema de las etapas del procedimiento de la presente invención; Figure 2: Scheme of the steps of the procedure of the present invention;
Figura 3: Muestra una primera realización de un hervidor de caldera interna adecuado para la presente invención, (a) vacío y (b) llena de mosto y con gas que se burbujea en su interior; Figure 3: Shows a first embodiment of an internal boiler kettle suitable for the present invention, (a) empty and (b) filled with wort and with gas bubbling inside;
Figura 4: Muestra una segunda realización de un hervidor de caldera externa adecuado para la presente invención, (a) vacío y (b) lleno de mosto y con gas que se burbujea en su interior; Figure 4: Shows a second embodiment of an external boiler kettle suitable for the present invention, (a) empty and (b) filled with wort and with gas bubbling inside;
Figura 5: Muestra una tercera realización de un hervidor de caldera externa adecuado para la presente invención, (a) vacío y (b) lleno de mosto y con gas que se burbujea en su interior; y Figure 5: Shows a third embodiment of an external boiler kettle suitable for the present invention, (a) empty and (b) filled with wort and with gas bubbling inside; and
Figura 6: Muestra el contenido combinado de SMM y DMS del procedimiento de la presente invención. Figure 6: Shows the combined SMM and DMS content of the process of the present invention.
Descripción detallada de la invenciónDetailed description of the invention
Como se muestra en la figura 1, la presente invención aborda la etapa de tratamiento del mosto después de la filtración (400) y antes de la separación de los granos (500), tal como se realiza con mayor frecuencia en una tina de hidromasaje. Está claro que se puede interponer un tanque intermedio o de precalentamiento entre una tina de filtración y el hervidor (1) sin cambiar nada en la presente invención. La etapa de tratamiento del mosto objeto de la presente invención se denomina tradicionalmente etapa de “ebullición” porque el mosto tradicionalmente se calienta por encima de su temperatura de ebullición para esterilizarlo, terminar la actividad enzimática y convertir y/o eliminar componentes no deseados. Sin embargo, en el presente procedimiento, se utiliza el término etapa de “pseudoebullición” porque, contrariamente a los procedimientos de la técnica anterior, el mosto no alcanza su temperatura de ebullición en ningún momento durante el tiempo de tratamiento. As shown in Figure 1, the present invention addresses the wort treatment step after filtration (400) and before grain separation (500), as most frequently performed in a whirlpool tub. It is clear that an intermediate or preheating tank can be placed between a filtration tub and the kettle (1) without changing anything in the present invention. The wort treatment stage object of the present invention is traditionally called the “boiling” stage because the wort is traditionally heated above its boiling temperature to sterilize it, terminate enzymatic activity and convert and/or eliminate unwanted components. However, in the present procedure, the term "pseudo-boiling" stage is used because, contrary to prior art procedures, the wort does not reach its boiling temperature at any time during the treatment time.
El procedimiento de pseudoebullición de la presente invención pretende reemplazar ventajosamente los procedimientos de ebullición descritos y utilizados hasta la fecha en la técnica, con una reducción sustancial concomitante del consumo de energía. En particular, después de una etapa de ebullición y de pseudoebullición: The pseudo-boiling process of the present invention is intended to advantageously replace the boiling procedures described and used to date in the art, with a concomitant substantial reduction in energy consumption. In particular, after a boiling and pseudo-boiling stage:
(a) El mosto debe estar esterilizado. (a) The must must be sterilized.
(b) debe interrumpirse la actividad enzimática, (b) enzyme activity must be interrupted,
(c) la cantidad de alfaácidos se reducirá y sustituirá por isoalfaácidos, (c) the amount of alpha acids will be reduced and replaced by isoalpha acids,
(d) una cantidad sustancial de S-metilmetionina (SMM) debe haberse transformado en dimetilsulfuro (DMS), (e) las proteínas y los polifenoles activos en turbidez deben haber sido coagulados para su separación, y (f) se eliminarán los compuestos aromatizantes no deseados, en particular el DMS. (d) a substantial amount of S-methylmethionine (SMM) must have been transformed into dimethyl sulfide (DMS), (e) proteins and turbidity-active polyphenols must have been coagulated for separation, and (f) flavoring compounds will be removed unwanted, particularly DMS.
Los objetivos anteriores (a) a (d) dependen principalmente del tiempo y la temperatura y se pueden lograr a temperaturas superiores a 80 °C, con una velocidad que aumenta con la temperatura. Por otro lado, la coagulación de proteínas y polifenoles y la eliminación de componentes volátiles no deseados del sabor se aceleran sustancialmente cuando aumenta el área interfacial entre el líquido y el gas. Por esta razón, es necesario llevar el mosto a ebullición para generar burbujas de vapor que aumentan sustancialmente el área interfacial líquido-gas y, por lo tanto, la velocidad de coagulación de las proteínas y polifenoles activos en turbidez, y la velocidad de eliminación de componentes volátiles no deseados. Este método de hervir mosto para aumentar el área interfacial líquido-gas funciona, pero tiene dos inconvenientes principales: The above objectives (a) to (d) are mainly dependent on time and temperature and can be achieved at temperatures above 80 °C, with a rate that increases with temperature. On the other hand, the coagulation of proteins and polyphenols and the removal of unwanted volatile flavor components are substantially accelerated when the interfacial area between the liquid and the gas increases. For this reason, it is necessary to bring the wort to a boil to generate steam bubbles that substantially increase the liquid-gas interfacial area and, therefore, the coagulation rate of turbidity-active proteins and polyphenols, and the removal rate of unwanted volatile components. This method of boiling wort to increase the liquid-gas interfacial area works, but it has two main drawbacks:
(a) Consume mucha energía, y (a) It consumes a lot of energy, and
(b) La evaporación del agua varía desde el 4 % en peso para los sistemas de ebullición más económicos hasta el 6-10 % en peso y más para las técnicas de ebullición más tradicionales. (b) Water evaporation varies from 4% by weight for the most economical boiling systems to 6-10% by weight and more for more traditional boiling techniques.
El agua hirviendo consume mucha energía. Las propiedades térmicas físicas del mosto son muy comparables a las del agua. Boiling water consumes a lot of energy. The physical thermal properties of wort are very comparable to those of water.
La eliminación de compuestos de sabor volátiles no deseados, como el DMS, depende del equilibrio vapor-líquido (VLE) de cada volátil con el mosto. Esto significa que se necesita una cantidad determinada de evaporación para reducir el nivel de un compuesto no deseado a niveles por debajo del umbral. Por lo tanto, siempre se requiere una evaporación mínima y los sistemas más recientes funcionan con un mínimo de 4-6 % de evaporación, que sigue siendo una cantidad considerable. The removal of unwanted volatile flavor compounds, such as DMS, depends on the vapor-liquid equilibrium (VLE) of each volatile with the wort. This means that a certain amount of evaporation is needed to reduce the level of an unwanted compound to below-threshold levels. Therefore, minimal evaporation is always required and newer systems operate with a minimum of 4-6% evaporation, which is still a considerable amount.
Para llevar a cabo un procedimiento según la presente invención, se requiere un hervidor (1), que está provisto de una entrada (1u) adecuada para introducir un mosto en el hervidor y con una salida (1d) adecuada para hacer fluir el mosto fuera del hervidor. Deben estar previstos medios de calentamiento (2) adecuados para calentar el mosto en el hervidor. Los medios de calentamiento tienen generalmente la forma de un haz de tubos huecos con camisas paralelas, en el que el mosto circula a través del lumen de los tubos huecos que se calientan mediante un fluido calentador que circula en las camisas. Los medios de calentamiento (2) pueden ubicarse dentro del hervidor, formando así un hervidor de caldera interna como se ilustra en la figura 3(a). Debido a su muy baja densidad, estas burbujas de vapor son la fuerza impulsora hacia arriba a través de la caldera interna, asegurando así una convección natural. En algunos sistemas de la técnica anterior, se ubica una bomba debajo del hervidor de caldera interna para forzar que el mosto recogido en varios puntos del hervidor fluya a través de las tuberías de calentamiento. Aunque aplicable, dicho sistema de convección forzada no es obligatorio en la presente invención porque, como se explicará más adelante, las burbujas de gas rociadas ya crean una convección forzada. Alternativamente, los medios de calentamiento (2) pueden ubicarse fuera del hervidor, conectados de manera fluida a la misma mediante tuberías, formando así un hervidor de caldera externa como se ilustra en las figuras 4(a) y 5(a). Generalmente se utiliza una bomba (8) para forzar el flujo del mosto a través del hervidor. La mayoría de los hervidores de la técnica anterior, utilizados tradicionalmente para llevar a cabo una etapa de ebullición del mosto, cumplen los requisitos anteriores. To carry out a process according to the present invention, a kettle (1) is required, which is provided with an inlet (1u) suitable for introducing a wort into the kettle and with an outlet (1d) suitable for flowing the wort out. of the kettle. Suitable heating means (2) must be provided to heat the wort in the kettle. The heating means are generally in the form of a bundle of hollow tubes with parallel jackets, in which the wort circulates through the lumen of the hollow tubes which are heated by a heating fluid circulating in the jackets. The heating means (2) can be located inside the kettle, thus forming an internal boiler kettle as illustrated in Figure 3(a). Due to their very low density, these vapor bubbles are the driving force upward through the internal boiler, thus ensuring natural convection. In some prior art systems, a pump is located below the internal boiler kettle to force wort collected at various points in the kettle to flow through the heating pipes. Although applicable, such a forced convection system is not mandatory in the present invention because, as will be explained later, the sprayed gas bubbles already create forced convection. Alternatively, the heating means (2) may be located outside the kettle, fluidly connected thereto by pipes, thus forming an external boiler kettle as illustrated in Figures 4(a) and 5(a). Generally a pump (8) is used to force the flow of wort through the kettle. Most prior art kettles, traditionally used to carry out a wort boiling step, meet the above requirements.
El equipo requerido para la presente invención requiere un sistema de burbujeo de gas (3) adecuado para burbujear un gas inerte en dicho mosto. Aunque se conoce en la técnica, tal como se describe en el documento EP875560, pocos hervidores de ebullición están provistos de un sistema de burbujeo de gas. Un sistema de burbujeo de gas puede ser muy sencillo; y puede incluir una placa circular, cilindro o anillo provisto de una multitud de aberturas. Las aberturas pueden ser canales pasantes, como en un cabezal de ducha, o pueden ser poros de una estructura de poros abiertos, tal como un material sinterizado (por ejemplo, acero inoxidable sinterizado). Si el gas inerte utilizado es nitrógeno, un convertidor de nitrógeno es muy sencillo y económico de instalar, y si el CO2 se utiliza en su lugar, está claro que dicho gas está disponible en abundancia en todas las cervecerías. Por lo tanto, una ventaja de la presente invención es que requiere pocas o ninguna modificación del equipo existente. Como se muestra en las figuras 3(b) y 4(b), el burbujeador de gas (3) está ubicado preferiblemente en el fondo del hervidor, de modo que las burbujas de gas puedan subir a la superficie del mosto, fijando en su camino hacia arriba los volátiles y proteínas activas de turbidez. En una realización alternativa, ilustrada en las figuras 5(a) y (b), un hervidor de caldera externa está provisto de un sistema de burbujeo de gas ubicado en el extremo aguas arriba de la caldera externa con respecto a la dirección del flujo de mosto (en el caso de la figura 5, en el fondo del hervidor). Las burbujas se hacen pasar a través de las tuberías de calentamiento huecas (2a) y se inyectan en el hervidor junto con el mosto. Para hervidores del tipo de caldera interna, se prefiere que el burbujeador esté ubicado debajo de los tubos de calentamiento (2a) y preferiblemente tenga una dimensión más grande (diámetro en el caso de un disco, cilindro o anillo) que sea menor que el diámetro más grande de la caldera (2). Con tal configuración, las burbujas de gas que se elevan a través de los tubos huecos (2a) de la caldera interna crean una convección forzada que impulsa el mosto a través de los lúmenes de los tubos huecos de la caldera. Esto es muy ventajoso porque, por un lado, no se necesita ninguna bomba sumergible para crear dicha convección forzada y, por otro lado, el caudal del mosto a través de los tubos de calentamiento huecos durante la etapa de calentamiento es mayor y más homogéneo en comparación con sistemas de convección natural a una temperatura inferior a Tb, cuando no hay suficientes burbujas de vapor para crear una convección natural con el riesgo de sobrecalentar localmente el mosto. The equipment required for the present invention requires a gas bubbling system (3) suitable for bubbling an inert gas into said wort. Although it is known in the art, as described in EP875560, few boiling kettles are provided with a gas bubbling system. A gas bubbling system can be very simple; and may include a circular plate, cylinder or ring provided with a multitude of openings. The openings may be through channels, as in a shower head, or may be pores of an open-pore structure, such as a sintered material (e.g., sintered stainless steel). If the inert gas used is nitrogen, a nitrogen converter is very simple and economical to install, and if CO2 is used instead, it is clear that such gas is available in abundance in all breweries. Therefore, an advantage of the present invention is that it requires little or no modification to existing equipment. As shown in figures 3(b) and 4(b), the gas bubbler (3) is preferably located at the bottom of the kettle, so that the gas bubbles can rise to the surface of the wort, fixing in their way up the volatiles and turbidity active proteins. In an alternative embodiment, illustrated in Figures 5(a) and (b), an external boiler reboiler is provided with a gas bubbling system located at the upstream end of the external boiler with respect to the direction of gas flow. wort (in the case of figure 5, at the bottom of the kettle). The bubbles are passed through the hollow heating pipes (2a) and injected into the kettle together with the wort. For internal boiler type kettles, it is preferred that the bubbler be located below the heating tubes (2a) and preferably have a larger dimension (diameter in the case of a disc, cylinder or ring) that is less than the diameter largest of the boiler (2). With such a configuration, gas bubbles rising through the hollow tubes (2a) of the internal boiler create forced convection that drives the wort through the lumens of the hollow tubes of the boiler. This is very advantageous because, on the one hand, no submersible pump is needed to create said forced convection and, on the other hand, the flow rate of the wort through the hollow heating tubes during the heating stage is greater and more homogeneous in comparison with natural convection systems at a temperature below Tb, when there are not enough steam bubbles to create natural convection with the risk of locally overheating the wort.
Cuando se utiliza un hervidor provisto de una caldera interna (2), preferiblemente se proporcionan un deflector (5) y un techo deflector (6) en la parte superior de la caldera interna para canalizar el flujo de burbujas de gas y mosto ascendentes, redistribuirlos sobre la interfaz líquido-aire superior del mosto y reducir el espesor de la espuma así formada para permitir una mejor eliminación en el aire de los volátiles arrastrados con las burbujas (ver la figura 3(b)). When a kettle provided with an internal boiler (2) is used, preferably a deflector (5) and a deflector roof (6) are provided on the top of the internal boiler to channel the flow of rising gas and wort bubbles, redistribute them on the upper liquid-air interface of the wort and reduce the thickness of the foam thus formed to allow better removal in the air of the volatiles entrained with the bubbles (see Figure 3(b)).
El mosto se alimenta al hervidor desde una etapa de separación de puré, tal como una etapa de filtración (400). En algunos casos, el mosto pasa primero a través de un tampón o tina de precalentamiento antes de ingresar al hervidor. La temperatura del mosto es generalmente inferior a 80 °C. Después de llenar el hervidor (1) con mosto, se calienta hasta una temperatura objetivo de entre 94,5 y 95,5 °C, y esta temperatura se mantiene durante un período de 15 minutos, y durante el cual la composición de mosto no alcanza su punto de ebullición. Preferiblemente, no tiene lugar ningún burbujeo de gas durante esta fase del procedimiento. Después de llevar a cabo esta “fase de mantenimiento”, la temperatura de la composición del mosto se aumenta hasta una temperatura objetivo de entre 98 °C y 99 °C. Cuando se alcanza esta temperatura, se burbujea un gas a través de la composición del mosto a una velocidad promedio de 200 g/HI/h mientras se mantiene una temperatura objetivo promedio de entre 98 °C y 99 °C durante un período de aproximadamente 60 minutos; y durante el cual la composición del mosto no alcanza su punto de ebullición. Una vez que se ha completado esta etapa, la composición del mosto se transfiere a una etapa de separación de granos. The wort is fed to the kettle from a mash separation stage, such as a filtration stage (400). In some cases, the wort first passes through a buffer or preheat vat before entering the kettle. The wort temperature is generally below 80°C. After filling the kettle (1) with wort, it is heated to a target temperature of between 94.5 and 95.5 °C, and this temperature is maintained for a period of 15 minutes, and during which the wort composition does not reaches its boiling point. Preferably, no gas bubbling takes place during this phase of the process. After carrying out this “maintenance phase”, the temperature of the wort composition is increased to a target temperature of between 98 °C and 99 °C. When this temperature is reached, a gas is bubbled through the wort composition at an average rate of 200 g/HI/h while maintaining an average target temperature of between 98°C and 99°C over a period of approximately 60 minutes; and during which the composition of the wort does not reach its boiling point. Once this stage has been completed, the wort composition is transferred to a grain separation stage.
Como se ilustra en la figura 2, ésta muestra una realización que ilustra el procedimiento de una realización preferida de la presente invención. En la primera fase de “precalentamiento”, la temperatura se eleva a un ritmo de 0,6 a 1,2 °C/min hasta que la temperatura alcanza aproximadamente 3 °C por debajo de la temperatura de ebullición natural del mosto. Luego, la composición del mosto entra en la fase de “reposo caliente”, donde la temperatura se mantiene a esta temperatura. Luego se eleva de nuevo la temperatura hasta aproximadamente 1,5 °C por debajo de la temperatura de ebullición natural del mosto, y se mantiene allí durante un periodo de tiempo durante el cual se burbujea la composición con un gas inerte. Los materiales volátiles, tales como SMM y DMS, se eliminan de la composición durante esta parte del procedimiento. As illustrated in Figure 2, this shows an embodiment illustrating the procedure of a preferred embodiment of the present invention. In the first “preheating” phase, the temperature is raised at a rate of 0.6 to 1.2 °C/min until the temperature reaches approximately 3 °C below the natural boiling temperature of the wort. Then, the wort composition enters the “hot rest” phase, where the temperature is maintained at this temperature. The temperature is then raised again to approximately 1.5°C below the natural boiling temperature of the wort, and held there for a period of time during which the composition is bubbled with an inert gas. Volatile materials, such as SMM and DMS, are removed from the composition during this part of the procedure.
Durante todas estas etapas del procedimiento, la temperatura de salida del calentador externo se mantiene por encima de la composición del cuerpo del mosto. Esto se debe a que parte del calor se pierde en el procedimiento (radiación, burbujeado, etc.). During all these stages of the procedure, the outlet temperature of the external heater is maintained above the composition of the wort body. This is because some of the heat is lost in the procedure (radiation, bubbling, etc.).
Como se muestra en las figuras 3(b) y 4(b), un burbujeador de gas inerte ubicado en el fondo del hervidor genera una columna de burbujas de gas. Los componentes volátiles presentes en el mosto están así en equilibrio entre las fases gaseosa y líquida sin necesidad de que el mosto hierva. Como se analizó anteriormente, la columna de burbujas que penetra a través de los lúmenes de los tubos huecos de una caldera interna, como se muestra en la figura 3(b), crea una convección forzada independiente de la temperatura, contrariamente a la convección natural que depende en gran medida de la temperatura para la creación de suficientes burbujas de vapor. Por otro lado, las burbujas de gas inerte actúan como burbujas de vapor al salir a la superficie, produciendo el mismo efecto que estas últimas en cuanto a eliminación de volátiles y coagulación de proteínas activas de turbidez, pero sin tener que hervir y evaporar grandes cantidades de mosto. El flujo de gas también es ventajoso porque homogeneiza el mosto creando un sistema de elevación de gas con un flujo ascendente central y un flujo descendente lateral, como lo ilustran las flechas negras en las figuras 3(b) y 4(b). As shown in Figures 3(b) and 4(b), an inert gas bubbler located at the bottom of the reboiler generates a column of gas bubbles. The volatile components present in the wort are thus in equilibrium between the gas and liquid phases without the need for the wort to boil. As discussed above, the column of bubbles penetrating through the lumens of the hollow tubes of an internal boiler, as shown in Figure 3(b), creates forced convection independent of temperature, contrary to natural convection. which depends largely on the temperature for the creation of sufficient vapor bubbles. On the other hand, the inert gas bubbles act like steam bubbles when they come to the surface, producing the same effect as the latter in terms of elimination of volatiles and coagulation of active turbidity proteins, but without having to boil and evaporate large quantities. of must. Gas flow is also advantageous because it homogenizes the wort by creating a gas lift system with a central upflow and a lateral downflow, as illustrated by the black arrows in Figures 3(b) and 4(b).
Después del procedimiento de pseudoebullición de la presente invención, el mosto se puede alimentar a una tina de hidromasaje o similar para separar el mosto claro y desde allí proceder a la fermentación (700), maduración (800), filtrado (900) y envasado (1000) de la cerveza así producida exactamente de la misma manera que en los procedimientos de elaboración de cerveza convencionales. After the pseudo-boiling procedure of the present invention, the wort can be fed to a whirlpool tub or similar to separate the clear wort and from there proceed to fermentation (700), maturation (800), filtering (900) and bottling ( 1000) of the beer thus produced in exactly the same way as in conventional brewing procedures.
Claims (14)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP19183785.5A EP3760700B8 (en) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | Process for treating wort |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2960337T3 true ES2960337T3 (en) | 2024-03-04 |
Family
ID=88923249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES19183785T Active ES2960337T3 (en) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | Procedure to treat must |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2960337T3 (en) |
| HR (1) | HRP20231279T1 (en) |
| HU (1) | HUE064267T2 (en) |
| RS (1) | RS64673B1 (en) |
-
2019
- 2019-07-02 HR HRP20231279TT patent/HRP20231279T1/en unknown
- 2019-07-02 ES ES19183785T patent/ES2960337T3/en active Active
- 2019-07-02 HU HUE19183785A patent/HUE064267T2/en unknown
- 2019-07-02 RS RS20230912A patent/RS64673B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HRP20231279T1 (en) | 2024-02-02 |
| RS64673B1 (en) | 2023-11-30 |
| HUE064267T2 (en) | 2024-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4009286A (en) | Continuous production of fermented liquids | |
| US20230323258A1 (en) | Method for treating a wort in a boiling kettle | |
| CZ2009353A3 (en) | Concentrated young beer and process for preparing thereof | |
| BG62094B1 (en) | Method for continuous brewing of beer wort | |
| Aroh | Beer production | |
| NL8202137A (en) | METHOD AND APPARATUS FOR COOKING WORT. | |
| ES2893426T3 (en) | Beer waste recovery | |
| CN113755261A (en) | Passion fruit flavored ale beer brewing method | |
| ES2960337T3 (en) | Procedure to treat must | |
| CN111004691A (en) | Process for preparing low-alcohol brewed beer from hawthorn | |
| RU2423417C1 (en) | Method of producing beer | |
| O'Rourke | The function of wort boiling | |
| US11788037B2 (en) | Process for treating wort | |
| Willaert et al. | Applying sustainable technology for saving primary energy in the brewhouse during beer brewing | |
| AU2018271250A1 (en) | Method for producing saccharified moromi | |
| Willaert et al. | Wort boiling today-boiling systems with low thermal stress in combination with volatile stripping | |
| RU2406754C1 (en) | Method of brewing light beer | |
| CN113755264A (en) | Method for preparing chamomile beer | |
| ES2628965T3 (en) | Wort Fermentation Method | |
| CN205368298U (en) | Beer brewing machine | |
| JP2015216904A (en) | Manufacturing method of beer-taste beverage, with energy consumption reduced in boiling process | |
| BR112018006483B1 (en) | MANUFACTURING PROCESS OF A BEER CONTAINING A REDUCED CONTENT OF CARBOHYDRATES AND ASSOCIATED BEER | |
| BR102021025254A2 (en) | BEER PRODUCTION PROCESS | |
| WO2024193861A1 (en) | Method for removing undesired substances from wort and process equipment for beer production | |
| Lewis et al. | Water and Energy |