PT2852660T

PT2852660T - Processo para a redução de álcool em bebidas fermentadas

Info

Publication number: PT2852660T
Application number: PT137946760T
Authority: PT
Inventors: Willem Pienaar Schalk
Original assignee: Willem Pienaar Schalk
Priority date: 2012-05-23
Filing date: 2013-04-10
Publication date: 2017-01-20
Also published as: EP2852660A1; ZA201407887B; WO2013177600A1; AU2013266072B2; EP2852660A4; AU2013266072A1; US9249381B2; ES2610010T3; EP2852660B1; US20150132459A1

Description

DESCRIÇÃO

PROCESSO PARA A REDUÇÃO DE ÁLCOOL EM BEBIDAS FERMENTADAS

ANTECEDENTES A presente invenção refere-se a um processo para a redução de álcool em bebidas fermentadas. Mais Particularmente, a presente invenção refere-se a um processo para reduzir o conteúdo alcoólico (i.e. etanol) do vinho. 0 desafio ao reduzir o conteúdo alcoólico de vinho é: 1. não causar danos térmicos ao vinho; 2. minimizar as perdas de água ao mínimo durante o processo de redução do álcool; e 3. manter e ou devolver ao vinho os componentes aromáticos e de sabor o mais possível.

Na maioria dos países produtores de vinho, é ilegal diluir vinho com água. Geralmente, não é ilegal ajustar o sabor do vinho através da remoção de componentes tais como ácidos. Exceto nalguns países, geralmente não é ilegal remover álcool do vinho. Tornou-se uma prática em climas quentes, onde as uvas desenvolvem altos níveis de açúcar (e, portanto, alto teor de álcool), para desenvolver técnicas de redução de álcool no vinho produzido.

Uma variedade de processos para a remoção de partes de componentes selecionados de bebidas são conhecidos. Por exemplo, a tecnologia de evaporação é geralmente utilizada para a remoção de água do sumo de fruta e assim concentrar o sumo de fruta. No entanto, não existe um circuito de retorno para reintroduzir a água evaporada do sumo de fruta para a câmara de evaporação existente, fazendo com que a base de sumo de fruta para concentrado e a temperatura de funcionamento na câmara de evaporação. Inconvenientes das câmaras de evaporação são os que resultam na perda de água do sumo de base e as suas temperaturas de funcionamento causam danos térmicos ao vinho de base. A CN 1 814 739 A revela um processo para reduzir álcool numa bebida fermentada (por exemplo, vinho), incluindo os passos de: pré-aquecimento do vinho a 35 °C; alimentando o vinho pré-aquecido a uma primeira coluna de destilação (4) com uma pressão de operação de 6,7 kPa; submetendo o vinho a vapor de contracorrente e retirando quer o álcool e aromas para fornecer um vapor (a partir do topo) contendo álcool e vinhos aromáticos e com baixo teor alcoólico (a partir da parte inferior). 0 vapor é refluxado, condensado e alimentado a meio de uma segunda coluna de destilação onde é sujeito ao vapor de contracorrente, produzindo assim três fluxos separados: álcool (armazenado no tanque 20), óleos fusel (armazenado no tanque 21), aromáticos, enquanto o topo produz um vapor que é refluxado para a segunda coluna de destilação e depois é separado (em 13) em metanol (armazenado no tanque 19) e uma corrente de aromáticos. As duas correntes de aromáticos são misturadas com o vinho de baixo teor alcoólico no tanque 22.

Outras tecnologias especificamente orientadas para a remoção de álcool também são conhecidos. Um exemplo são os processos de membrana, que extraem um fluxo permeado rico em álcool do vinho sob pressão. Inconvenientes do processo são: o equipamento é caro; as membranas têm uma vida útil limitada; e as altas pressões exigidas tornam este processo intensivo em termos energéticos. Um outro exemplo é a coluna de cone giratório usada pela ConeTech, em que o vinho é submetido a um aquecimento de baixa pressão numa coluna equipada com cones de rotação rápida para expulsar uma porção do álcool. Uma desvantagem deste processo é que, além de eliminar o álcool, muitos dos componentes de sabor são também retirados e têm de ser recuperados e novamente adicionados ao vinho se o perfil de sabor original do vinho for para ser mantido. Um outro inconveniente é a incapacidade da tecnologia da ConeTech concentrar o fluxo de álcool removido do vinho, resultando em perda indesejável de água do vinho desalcoolizado. Um inconveniente adicional da tecnologia da ConeTech é que sua coluna inclui muitos movimentos internos de rotação a alta velocidade, fazendo com que o equipamento seja dispendioso e intenso ao nível energético e de manutenção. 0 processo de acordo com a presente invenção visa suprir os inconvenientes e desafios acima expostos.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

De acordo com a presente invenção, é providenciado um processo para reduzir o álcool numa bebida fermentada, que inclui os passos de: pré-aquecer uma base de bebida fermentada a uma temperatura entre 40 °C e 60 °C; introdução da base da bebida fermentada pré-aquecida na parte superior de uma primeira coluna de destilação com uma pressão de funcionamento entre 5 kPa E 50 kPa e uma temperatura de operação entre 40 °C e 80 °C; submetendo a base da bebida fermentada, à medida que flui para a primeira coluna de destilação, para que o vapor do álcool para a primeira coluna de destilação, extraindo assim os aromas da base da bebida fermentada para gerar um vapor aromático; passando o vapor aromático através de um primeiro condensador para condensar os aromáticos a partir do vapor aromático, descarga da bebida fermentada a partir da primeira coluna de destilação; introduzindo a bebida fermentada descarregada da primeira coluna de destilação para a parte superior de uma segunda coluna de destilação com uma pressão operacional entre 5 kPa e 50 kPa e uma temperatura operacional entre 45 °C e 85 °C; sujeitando a bebida fermentada, à medida que ela flui, para baixo para a segunda coluna de destilação, até que o vapor chegue à segunda coluna de destilação, removendo assim o álcool da bebida fermentada para produzir um vapor alcoólico; dividir o vapor de álcool que sai da segunda coluna de destilação em pelo menos duas correntes, e alimentando: (i) uma primeira corrente de vapor de álcool para a secção inferior da primeira coluna de destilação; e (ii) um segundo fluxo de vapor de álcool para um retificador; refluxo da segunda corrente de vapor de álcool no retificador para aumentar sua concentração de álcool; passar o vapor de álcool de refluxo que sai do retificador através de um segundo condensador para condensar o álcool do vapor de álcool; retornando pelo menos uma porção do líquido condensado no retificador para a parte superior da segunda coluna de destilação; e descarga da bebida fermentada a partir da segunda coluna de destilação e devolver pelo menos uma porção dos aromáticos condensados. 0 processo pode incluir o passo de sujeitar pelo menos uma parte dos aromáticos que saem do primeiro condensador para um processo de separação de membrana para remover uma porção do álcool a partir do mesmo. E, pelo menos uma parte dos aromáticos que passaram pelo processo de separação de membrana, pode ser devolvida à bebida fermentada descarregada da segunda coluna de destilação.

Normalmente, o vapor que sobe até à segunda coluna de destilação de baixa concentração de álcool é entre 1% e 50% de ABV.

De preferência, o processo inclui o passo de passagem dos vapores que saem do primeiro e/ou do segundo condensador através de uma coluna de lavagem. Mais preferencialmente, a pelo menos uma porção da bebida fermentada que foi descarregada da segunda coluna de destilação é alimentada através da coluna de depuração para absorver aromáticos dos vapores.

Tipicamente, pelo menos uma porção da bebida fermentada com aromáticos absorvidos que saem do depurador é devolvida à bebida fermentada descarregada a partir da segunda coluna de destilação.

Geralmente, a bebida fermentada é vinho.

De preferência, o vinho descarregada a partir da segunda coluna de destilação tem uma concentração de álcool maior que 1% de álcool por volume (ABV). Mais preferivelmente, o vinho retirado da segunda coluna de destilação tem uma concentração alcoólica superior a 0,5% ABV.

Tipicamente, o vinho descarregado a partir da segunda coluna de destilação com aromáticos re-introduzidos é misturada com a base de bebida fermentada é armazenado num tanque, embalado ou engarrafado para consumo humano.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Uma forma de realização preferida da invenção será agora descrita em mais pormenor, apenas a titulo de exemplo, com referência aos desenhos anexos nos quais:

Figura 1 é um diagrama esquemático de uma instalação a operar o processo de acordo com uma forma de realização preferida da invenção.

Nesta especificação, "vapor de álcool" significa vapor que que inclui componentes de álcool e água. O termo não se limita ao vapor de álcool puro. Além disso, todas as pressões mencionadas nesta especificação são "pressões absolutas".

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

Com referência à Figura 1, um processo para a redução do álcool numa bebida fermentada 10, tal como vinho, de acordo com uma forma de realização preferida do invento. Inclui os passos de: (i) remoção de aromáticos do vinho; ii) a remoção do álcool do vinho; (iii) refluxo de uma parte do álcool removido do vinho para aumentar a concentração de álcool do vapor de álcool e retorno pelo menos uma porção da água condensada / recuperada para o vinho; e (iv) condensação dos aromáticos removidos do vinho e devolver pelo menos uma parte do mesmo ao vinho. 0 processo 10 começa por passar a base do vinho 12 através de um pré-aquecedor 14 para pré-aquecer a base do vinho 12 até uma temperatura entre 40 °C e 60 °C. O pré-aquecedor 14 transfere o calor do Vinho desalcoolizado 16 que já passou pelo processo 10. A base de vinho pré-aquecida é então introduzida 12 numa primeira coluna de destilação 18 através de uma entrada Ou perto do topo da coluna e permitida a circulação sob a gravidade para o fundo da coluna 18. Em ou perto do fundo da primeira coluna de destilação 18 encontra-se uma entrada para vapor de álcool 20 para entrar e subir a coluna 18 para uma saida de vapor próxima do topo da coluna 18. Os contra fluxos da base do vinho 12 que seguem para a coluna 18 e o vapor de álcool 20 sobe para a coluna 18 faz com que os aromáticos (juntamente com uma pequena quantidade de álcool e água) sejam removidos da base do vinho 12 para se obter um vapor aromático 22. O grau de separação de aromáticos a partir da base 12 do vinho é determinado pela velocidade de fluxo do vapor de álcool 20 através da primeira coluna de destilação 18, como controlado por uma válvula (não mostrada) na entrada do vapor de álcool ou na saída de vapor. O interior da primeira coluna de destilação 18 tipicamente inclui aleatoriamente embalagens aleatórias ou estruturadas ou bandejas (não mostradas) para incentivar a remoção aromática da base do vinho 12 pelo vapor de álcool 20.

Para evitar danos causados pelo calor ao vinho 12, a primeira coluna de destilação 18 opera a uma pressão entre 5 KPa e 50 kPa e a uma temperatura entre 40 °C e 80 °C -sendo a temperatura dependente da pressão Na primeira coluna de destilação. O vinho desse-aromatizado colhido no fundo da primeira coluna de destilação 18 é descarregada da coluna 18 e introduzido numa segunda coluna de destilação 24 através de uma entrada no ou perto do topo da segundo coluna de destilação 24 e deixada fluir por gravidade para o fundo da coluna 24. Na ou perto do fundo da segunda coluna de destilação 24 é uma entrada para baixa pressão de vapor de álcool de baixa concentração (isto é, entre 1% e 50% de álcool por volume (ABV)) 26 para entrar e subir a coluna 24 para uma saída de vapor perto do topo Da coluna 24. O contra fluxo da mistura de vinho des-aromatizado 12 que desce pela coluna 24 e o vapor/vapor de álcool de baixa concentração 26 subindo a coluna 24 faz com que o álcool (juntamente com um pouco de água e aromáticos) seja retirado do vinho des-aromatizado 12 para produzir uma corrente de vapor de álcool 20 possuindo uma concentração de álcool entre 40% a 70% ABV (dependente da concentração de álcool da base 12). O grau de remoção de álcool do vinho aromatizado 12 é determinado pela taxa de fluxo de vapor de álcool de baixa concentração 26 através da segunda coluna de destilação 24. O vapor / baixa concentração vapor de álcool 26 é gerado por vaporização parcial de uma parte do vinho desalcoolizado 16 na base da segunda coluna de destilação 24. Isto permite a produção de vinho com um grau variável de álcool depleção que sai do fundo da segunda coluna de destilação 0 interior da segunda coluna de destilação 24 tipicamente inclui embalagem ou bandejas aleatórias ou estruturadas (Não ilustrado) para fomentar a remoção de álcool do Vinho aromatizado 12 pelo vapor/baixa concentração vapor de álcool 26.

Para evitar danos causados pelo calor ao vinho 12, a segunda coluna de destilação 24 funciona a uma pressão entre 5 kPa e 50 kPa e a uma temperatura entre 45 °C e 85 °C O vapor de álcool 20 que sai da segunda coluna destilação 24 é dividido em duas correntes. Um primeiro fluxo 20 é introduzido na primeira coluna de destilação 18 através do da entrada do vapor de álcool e uma segunda corrente 20 é introduzida num retificador 26. Enquanto no retificador 26, a segunda corrente de vapor de álcool 20 encontra álcool a refluxo liquido, continuamente condensando e evaporando até a concentração de álcool do vapor de álcool 20 dentro do retificador 26 atingir tipicamente 80% a 95% de ABV. O processo de refluxo aumenta o teor de álcool do vapor de álcool 20 por condensação da água a partir dele. Esta água 28 (com um componente álcool) é recolhida na parte inferior do retificador 26 e retornada para o topo da segunda coluna de destilação 24. Ao fazer isto, a água 28 condensada a partir do vapor de álcool 20 no retificador 26 é devolvida ao vinho des-aromatizado 12 na segunda coluna de destilação 24. O vapor de álcool 30 que sai do retificador 26 é passado através de um segundo condensador 32 que utiliza uma fonte de água fria, água de arrefecimento, água gelada ou glicol para condensar o álcool a partir daí, o qual é armazenado num tanque 34. 0 vinho desalcoolizado 16 descarregado da segunda coluna de destilação 24 tem uma concentração de álcool superior a 1% de ABV ou, em alguns casos, de 0,5% de ABV. Este vinho desalcoolizado 16 é devolvido ao pré-aquecedor 14 para transferir calor para a base de vinho 12 e assim reduzir a temperatura do vinho desalcoolizado 16 a entre 20 °C e 40 °C, dependendo da temperatura da base de vinho 12. 0 vapor aromático 22 que sai da primeira câmara de destilação 18 é feito passar através de um primeiro condensador 36 (que tipicamente opera a uma temperatura 1 a 5 °C mais alta do que a do segundo condensador 32) para condensar os aromáticos a partir do vapor aromático 22, os quais os aromáticos 38 condensados (ou uma parte deles) são então devolvidos ao vinho desalcoolizado 16. O vapor 40 que sai dos primeiro e segundo condensadores 32 e 36 é então passado através de uma coluna de depuração 42 que é alimentada por pelo menos uma porção do vinho desalcoolizado 16 para absorver aromáticos residuais do vapor 40. Pelo menos uma porção Do vinho (com aromáticos absorvidos) 46 que sai da coluna de lavagem 42 é então devolvida ao vinho desalcoolizado 16.

Opcionalmente, pelo menos uma porção dos aromáticos condensados 38 que saem do primeiro condensador 36 pode ser sujeita a um processo de separação por membrana para remover uma porção do álcool a partir do mesmo. E pelo menos uma porção dos aromáticos condensados 38 que passaram pelo processo de separação por membrana pode ser devolvida à bebida fermentada descarregada da segunda coluna de destilação 24.

Ao devolver a água 28 ao vinho des-aromatizado na segunda coluna de destilação 24 e aromáticos 38 e 46 ao vinho desalcoolizado 16, o vinho desalcoolizado 16 retém muitos dos seus componentes de aroma apesar de ter o seu teor de álcool reduzido. 0 vinho desalcoolizado 16 com aromáticos 38 e 46 reintroduzidos é então misturado com a base 12 de vinho (que não foi pré-aquecida) e armazenado num tanque 48,

embalado ou engarrafado para consumo humano final. Por exemplo, misturar 25% de vinho desalcoolizado 16 com uma concentração de álcool de 1% de ABV com 75% de base de vinho 12 com uma concentração de álcool de 16% de ABV produz um vinho com uma concentração de álcool de 14,5% de ABV. 0 processo 10 é um processo único e continuo utilizando colunas de destilação 18 e 24 que não têm partes móveis internas.

Será apreciado que, embora o processo 10 tenha sido descrito utilizando vinho como base 12, qualquer outra bebida fermentada pode ser utilizada como base.

Também será apreciado que o fluxo de vinho 12 e 16 durante o processo 10 pode ser causado por bombas ou gravidade empregando uma estrutura de duplo bloqueio (tipo de bloqueio de ar) para permitir a drenagem contra a força do vácuo de funcionamento nas colunas de destilação 18 e 24 e o retificador 26.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo para a redução de álcool numa bebida fermentada (10) incluindo os passos de: pré-aquecer uma base de bebida fermentada (12) a uma temperatura entre 40 °C e 60 °C; introdução da base da bebida fermentada pré-aquecida na parte superior de uma primeira coluna de destilação com uma pressão de funcionamento entre 5 kPa E 50 kPa e uma temperatura de operação entre 40 °C e 80 °C; submetendo a base da bebida fermentada, à medida que flui para a primeira coluna de destilação, para que o vapor do álcool para a primeira coluna de destilação, extraindo assim os aromas da base da bebida fermentada para gerar um vapor aromático; passando o vapor aromático através de um primeiro condensador para condensar os aromáticos a partir do vapor aromático, descarga da bebida fermentada a partir da primeira coluna de destilação; introduzindo a bebida fermentada descarregada da primeira coluna de destilação para a parte superior de uma segunda coluna de destilação (24) com uma pressão operacional entre 5 kPa e 50 kPa e uma temperatura operacional entre 45 °C e 85 °C; sujeitando a bebida fermentada, à medida que ela flui, para baixo para a segunda coluna de destilação, até que o vapor chegue à segunda coluna de destilação, removendo assim o álcool da bebida fermentada para produzir um vapor alcoólico; dividir o vapor de álcool que sai da segunda coluna de destilação em pelo menos duas correntes, e alimentando: (i) uma primeira corrente de vapor de álcool para a secção inferior da primeira coluna de destilação; e (ii) um segundo fluxo de vapor de álcool para um retificador (26) ; refluxo da segunda corrente de vapor de álcool no retificador para aumentar sua concentração de álcool; passar o vapor de álcool de refluxo que sai do retificador através de um segundo condensador (32) para condensar o álcool do vapor de álcool; retornando pelo menos uma porção do líquido condensado no retificador para a parte superior da segunda coluna de destilação; e descarga da bebida fermentada a partir da segunda coluna de destilação e devolver pelo menos uma porção dos aromáticos condensados.
2. Processo para a redução de álcool numa bebida fermentada de acordo com a reivindicação 1, incluindo ainda o passo de submeter pelo menos uma porção dos aromáticos que saem do primeiro condensador a um processo de separação por membrana para remover uma porção do álcool a partir do mesmo.
3. Processo para a redução de álcool numa bebida fermentada de acordo com a reivindicação 2, incluindo ainda o passo de devolver pelo menos uma porção dos aromáticos que passaram pelo processo de separação por membrana para a bebida fermentada descarregada da segunda coluna de destilação.
4. Processo para a redução de álcool numa bebida fermentada de acordo com a reivindicação 1 ou com a reivindicação 3, em que o vapor que se eleva para cima da segunda coluna de destilação é um vapor de álcool com uma concentração de álcool entre 1% e 50% de ABV.
5. Processo para a redução de álcool numa bebida fermentada de acordo com a reivindicação 4, que inclui ainda o passo de passagem dos vapores que saem do primeiro e/ou segundo condensadores através de uma coluna de lavagem.
6. Processo para a redução de álcool numa bebida fermentada de acordo com a reivindicação 5, incluindo ainda o passo de alimentar pelo menos uma porção da bebida fermentada que foi descarregada da segunda coluna de destilação através da coluna de depuração para absorver aromáticos dos vapores.
7. Processo para a redução de álcool numa bebida fermentada de acordo com a reivindicação 6, incluindo ainda o passo de devolver pelo menos uma porção da bebida fermentada com aromáticos absorvidos que saem da coluna de depuração para a bebida fermentada descarregada da segunda coluna de lavagem.
8. Processo para a redução de álcool numa bebida fermentada de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que a bebida fermentada é vinho.
9. Processo para a redução de álcool numa bebida fermentada de acordo com a reivindicação 8, em que a concentração de álcool no vinho descarregado da segunda coluna de destilação é superior a 1% em volume de álcool.
10. Processo para a redução de álcool numa bebida fermentada de acordo com a reivindicação 9, em que a concentração de álcool no vinho descarregado da segunda coluna de destilação é superior a 0,5% em volume de álcool.
11. Processo para a redução de álcool numa bebida fermentada de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, em que o processo inclui a etapa adicional de mistura: (i) vinho descarregado da segunda coluna de destilação, que descarrega vinho contendo aromáticos que foram reintroduzidos no mesmo; com (ii) base de bebida fermentada.