PT779919E - Processo para a fabricacao continua de cerveja - Google Patents

Description

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Descrição “Processo para a fabricação contínua de cerveja” A invenção refere-se a um processo para a produção contínua de cerveja, no qual o mosto, com um teor de oxigénio de 0,5 a 3,0 mg/litro, é conduzido continuamente pelo menos a um fermentador, com a configuração de um reactor em anel fechado, que funciona a uma temperatura de 6°C a 25°C e a uma pressão de 0,15 a 0,2 MPa (1,5-2 bar), no qual o mosto tem um tempo de permanência médio de 4 a 40 horas, no qual se encontra um biocatalisador, que contém uma levedura biologicamente activa e no qual se conduz uma corrente parcial do mosto permanentemente em circulação, separando-se as células livres da levedura, conduzidas pela corrente parcial em circulação, do mosto e aquecendo-se a corrente parcial retirada, durante 0,5 a 30 minutos, a 60°C a 90°C, e arrefecendo-se a seguir, antes de chegar novamente ao fermentador.

Da patente DE-PS 42 44 595 é conhecido um processo para a produção contínua de cerveja, no qual se maceram as matérias primas que contêm amido, com água, conduzindo-se o mosto a pelo menos um reactor, de maneira contínua, elevando-se a temperatura do mosto, antes da entrada nos vários reactores, por permuta indirecta de calor, escalonadamente, até um valor de 75°C a 85°C, sendo o tempo de permanência nos reactores de 30 a 90 minutos e mantendo-se o mosto nos vários reactores a um nível de temperatura definido, à qual se separa o bagaço do mosto, de maneira contínua, num decantador e, em seguida, sendo lixiviado com a água da cerveja, num decantador de dois andares, no qual o mosto quente é misturado com lúpulo ou extracto de lúpulo e conduzido continuamente a um reactor /¾ί de passagem e aquecido a uma temperatura de 105°C a 140°C, mantendo-se durante o tempo de passagem através do reactor, de 2 a 60 minutos, a esta temperatura e a uma pressão de 0,12 a 0,36 MPa (1,2-3,6 bar), no qual o mosto mantido sob pressão é sujeito a uma evaporação de descompressão, libertando-se, num separador, continuamente, dos sedimentos e sendo em seguida arrefecido num permutador de calor até à temperatura de fermentação, no qual o mosto arrefecido, com um teor de oxigénio de 0,5-3,0 mg/litro, é conduzido a pelo menos um fermentador configurado como reactor em ciclo fechado, que funciona a uma temperatura de 6 a 25°C e com uma pressão de 0,15 a 0,2 MPa (1,5-2 bar), no qual o mosto tem um tempo de permanência médio de 10 a 40 horas, sendo mantido permanentemente em circulação e no qual se encontra um biocatalisador, que contém uma levedura biologicamente activa, no qual se retira, durante a fermentação, de maneira contínua, o meio líquido do fermentador que é centrifiigado para a eliminação das células livres da levedura que nele se encontram e no qual o meio líquido sem a levedura é aquecido durante 0,5 a 30 minutos, a 60°C - 90°C, sendo em seguida arrefecido e eliminando-se a pressão, reconduzindo-se uma corrente parcial para o fermentador, sendo a segunda parte, depois de uma filtração, retirada como produto acabado.

Na realização deste processo, verificou-se em alguns casos que é necessário melhorar ainda a qualidade do sabor, o que é atribuído ao facto de a separação do diacetilo, formado pela transformação térmica de α-acetolactato pelo tratamento térmico previsto no processo conhecido, o alívio da pressão e o reenvio parcial do produto pronto para a fermentação não poder ser obtida quantitativamente em todos os casos. O objectivo da presente invenção é portanto a melhora da qualidade de sabor da cerveja produzida pelo processo contínuo, em especial por diminuição do

seu teor de diacetilo. A melhora do sabor por meio da transformação dos produtos secundários formados na fermentação primária faz-se usualmente no armazenamento da cerveja verde, designado por maturação, que é efectuado durante algumas semanas, a baixa temperatura. Um tal armazenamento exige espaços apropriados para armazenamento e manutenção de existências. Foram já feitas experiências para a manutenção rápida da cerveja. Assim, é conhecido da patente DE-PS 41 37 474 um processo para a maturação rápida continua da cerveja, por transformação do mosto, tratado no passo de fermentação primária, com levedura tigrada, no qual a conversão é realizada no reactor de camadas turbilhonares com levedura imobilizada num granulado de porosidade de 40% a 65%, com dimensões dos poros de 60 a 300 pm e com dimensões das partículas < 3 mm a uma pressão elevada, utilizando-se, como suporte, granulado de vidro de poros largos, com partículas com dimensões de 1 a 2 mm, e trabalhando a temperaturas de 2°C a 10°C e tempos de permanência de 5 a 15 horas. Além disso é conhecido, da patente DE-PS 24 29 574, um processo para a produção contínua de cerveja, com uma fermentação do mosto de cerveja na passagem por um aparelho de fermentação, no qual o mosto é conduzido através de uma torre de fermentação, que contém a levedura, que se encontra num suporte, constituído por diatomáceas ou cloreto de polivinilo, na forma de granulado, no qual a cerveja verde que vem da torre de fermentação é conduzida através de uma torre de armazenamento que, correspondentemente à torre de fermentação, apresenta um suporte que contém levedura e no qual a cerveja proveniente da torre de armazenamento é conduzida através de uma torre de tratamento, que apresenta proteases, num suporte de polímeros orgânicos, tijolos, terra siliciosa, vidro, areia,

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compostos à base de terras siliciosas ou com argila. A presente invenção tem como objectivo proporcionar um processo para a produção contínua de cerveja, que apresenta as características inicialmente mencionadas e com o qual pode produzir-se durante um período de tempo longo cerveja madura, que possui uma elevada qualidade de sabor, permanente, e cujo teor de diacetilo está sempre abaixo de 0,1 mg/1, de preferência 0,05 mg/1. O problema da presente invenção é resolvido, conduzindo toda a saída do fermentador de fermentação de maneira contínua, a um fermentador de maturação de levedura com a configuração de fermentador em ciclo fechado, no qual, além disso, se introduz continuamente 1% a 8% do mosto conduzido ao fermentador de fermentação que funciona a uma temperatura de 10°C a 20°C, no qual o meio a amadurecer tem um tempo de permanência médio de 4 a 30 horas, que é operado com o biocatalisador utilizado no fermentador de fermentação, e no qual se coloca permanentemente em circulação uma corrente parcial do meio a amadurecer, separando-se da corrente parcial em circulação do meio a amadurecer, as células de levedura livres e aquecendo-se então a corrente parcial sem a levedura durante 0,5 a 30 minutos, a 60°C a 70°C, arrefecendo-se em seguida, e filtrando-se toda a saída do fermentador de maturação e retírando-se o produto acabado. Devido à separação, de acordo com a invenção, da fermentação e da maturação, bem como a adição de 1 % a 8% de mosto não fermentado ao fermentador de fermentação, influencia-se o fenómeno de maturação de maneira conveniente, de modo tal que resulta um teor de diacetilo inferior a 0,05 mg/1, no produto pronto, mantendo-se o teor de diacetilo no produto pronto durante longos períodos de tempo, e só em casos excepcionaís se atinja o valor limite de 0,1 mg por litro de díacetil. Este resultado do processo pode 5 manter-se com fiabilidade em serviço permanente.

Num outro aperfeiçoamento da invenção, prevê-se que a totalidade da saída do fermentador de fermentação seja misturada à corrente parcial do meio a amadurecer, do fermentador, de maturação, antes de retirar a levedura e aquecer esta corrente parcial. Desta maneira liga-se portanto a eliminação da levedura da saída do fermentador de fermentação com a eliminação da levedura da corrente parcial conduzida em circulação do fermentador de maturação, de uma maneira económica.

Numa outra forma de realização aperfeiçoada da invenção prevê-se, além disso, que sejam usados dois fermentadores de fermentação, sendo conduzidos ao primeiro fermentador de fermentação 75% a 90% e ao segundo fermentador de fermentação 5% a 20% do mosto. O processo de fermentação é ainda influenciado de maneira vantajosa por esta condução do processo, pelo facto de a saída do segundo fermentador de fermentação conduzida ao fermentador de maturação apresentar já um teor relativamente baixo de diacetilo. Na repartição, de acordo com a invenção, do mosto pelos primeiro e segundo fermentadores de fermentação deve ter-se em atenção que, em cada caso, se introduzem 1% a 8% da totalidade do mosto a fermentar.

Finalmente, numa outra forma de realização aperfeiçoada da invenção, prevê--se que o biocatalisador apresente um teor de Ti02 de 5% a 30%, em peso, bem como uma levedura activa biologicamente e uma matriz de tipo gel, tendo as partículas de Ti02 um diâmetro de 0,1 a 1 pm e o catalisador a forma esférica. Este catalisador está descrito na patente DE-PS 37 04 478 e tem a vantagem de poder distribuir-se uniformemente no leito turbilhonar do fermentador, possui propriedades mecânicas de resistência boas e contém apenas substâncias de origem

natural, ou que se comportam como inertes química e biologicamente no sistema de reacção. O biocatalisador é particularmente bom também para a realização do processo contínuo de maturação.

De acordo com a invenção, verifícou-se ser particularmente vantajoso que o mosto conduzido para o fermentador de maturação tenha um teor de oxigénio de 0,5 a 3 mg de 02 por litro, visto que o biocatalisador com este teor de oxigénio relativamente à levedura, é mantido permanentemente num estado óptimo de nutrição e o mosto presente quando da maturação fermenta quantitativamente quase como diminui seguramente o teor de diacetilo para o valor baixo desejado.

Descreve-se a seguir com mais pormenor o objecto da invenção, com referência ao desenho anexo.

No tanque de aprovisionamento (1) encontra-se o mosto lupulado, cozido, susceptível de fermentar, sem qualquer sedimento e germinado. O mosto é fornecido, a uma temperatura de cerca de 15°C, a partir do tanque de aprovisionamento (1), na conduta principal (2), onde é primeiramente misturado com o ar conduzido pela conduta (13), de modo que contém um teor de oxigénio de 1,5 a 1,7 mg 02/l de mosto e onde, em seguida, é dividido em três correntes parciais, que passam pelas condutas (2a), (2b) e (2c). A corrente de mosto que contém oxigénio, conduzido na conduta (2) (100%), chega em 80% à conduta (2a), em 15% à conduta (2b) e em 5% à conduta (2c). A partir da conduta (2a), o mosto é fornecido continuamente à conduta (3), onde se mistura com uma corrente parcial do substrato que sai do primeiro fermentador de fermentação (4a), parcialmente através da conduta (5). A segunda corrente parcial do substrato que corre na conduta (5) chega, através da conduta (6) e 7 da conduta (7), ao fermentador (4a), de modo que é mantida uma circulação interna no primeiro fermentador de fermentação (4a). A mistura, constituída por mosto e uma corrente parcial do substrato do primeiro fermentador de fermentação (4a) é fornecida, através da conduta (3), ao separador (8a), no qual são separadas as células livres da levedura contidas no substrato do primeiro fermentador de fermentação (4a). As células de levedura são retiradas do separador (8a), através da conduta (9a), enquanto que a mistura sem a levedura é conduzida a uma unidade de tratamento térmico (11a), através da conduta (10a). A unidade de tratamento térmico (11a) é constituída por um aquecedor rápido, no qual a mistura sem a levedura é aquecida a uma temperatura de cerca de 65°C, um dispositivo de manutenção da temperatura, no qual a mistura aquecida é mantida durante 30 minutos à temperatura de 65°C, e um permutador de calor, no qual a mistura é arrefecida até à temperatura de fermentação de cerca de 15°C. No separador (8a) e na unidade (11a) de tratamento térmico não há perdas de oxigénio por saída de oxigénio do sistema para a atmosfera. A mistura arrefecida chega, através da conduta (12a), à conduta (7), onde é misturada com a segunda corrente parcial, conduzida na conduta (6), do substrato do primeiro fermentador de fermentação (4a). Na conduta (7), desemboca a conduta (13a), através da qual pode ajustar-se o doseamento de ar, se necessário. O meio a fermentar que, a partir da conduta (7), entra no primeiro fermentador de fermentação (4a), tem neste fermentador um tempo de permanência médio de 5 horas. A temperatura no primeiro fermentador de fermentação (4a) situa--se num valor praticamente constante de 15°C. O meio parcialmente fermentado sai do primeiro fermentador de fermentação (4a), através da conduta (14) e é misturado ao substrato do segundo fermentador de

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fermentação (4b) que é parcialmente reconduzido para trás, para o segundo fermentador de fermentação (4b), através das condutas (16) e (16), de modo que também no segundo fermentador de fermentação (4b) se mantém uma circulação interna do substrato. A segunda corrente parcial do mosto conduzida na conduta (2b) é misturada com o substrato, conduzido em circulação ná conduta (15), do segundo fermentador de fermentação (4b), na conduta (16), na qual também desemboca a conduta (13b), através da qual, se necessário, pode ajustar-se o doseamento de ar. No segundo fermentador de fermentação (4b), o meio a fermentar tem um tempo de permanência médio de 5 horas. O substrato fermentado deixa o segundo fermentador de fermentação (4b), através da conduta (17).

Ao meio fermentado conduzido na conduta (17) é misturada uma corrente parcial (18) do substrato do fermentador de maturação (19), que flui parcialmente na conduta (20). A segunda corrente parcial do substrato conduzida na conduta (20) chega, através das condutas (21) e (22) de novo ao fermentador de maturação (19), de modo que, também no fermentador de maturação (19) se mantém uma circulação interna do substrato. A mistura constituída pelo meio fermentado e a primeira corrente parcial do substrato do fermentador de maturação (19), é fornecida à conduta (24), através da conduta (23), sendo introduzida também na conduta (24) a terceira corrente parcial do mosto, proveniente da conduta (2c). A mistura formada pelo meio fermentado, a terceira corrente parcial do mosto e a primeira corrente parcial do substrato do fermentador de maturação (19) é fornecida da conduta (24) para o separador (8b), onde são separadas as células de levedura livres contidas no meio fermentado e nâ primeira corrente parcial do substrato do fermentador de maturação (19). As células livres da levedura são retiradas, através da conduta (9b), 9 do separador (8b) e podem reunir-se com as células de levedura extraídas na conduta (9a) e saem do sistema. A mistura sem levedura chega, através da conduta (10b), à unidade de tratamento térmico (11b), constituída, como a unidade de tratamento térmico (11 a), por um aquecedor rápido, um dispositivo de retenção do calor e um permutador de calor, sendo a mistura aquecida no aquecedor rápido a 65°C, mantida durante 30 minutos no dispositivo de conservação do calor e fazendo-se, no permutador de calor, o arrefecimento da mistura até à temperatura de maturação, de cerca de 12°C. A mistura arrefecida é fornecida, através da conduta (12b), à conduta (22), onde se efectua uma mistura com a segunda corrente parcial do substrato do fermentador de maturação (19), mantida em circulação. O meio a fermentar conduzido na conduta (22) pode, se necessário, ser misturado com ar, que é introduzido, através da conduta (13c), na conduta (22). O meio a fermentar conduzido na conduta (22) tem, no fermentador de maturação (19), um tempo de permanência médio de 5 horas, situando-se a temperatura de maturação em cerca de 12°C. O meio maduro sai através da conduta (25), a partir do fermentador de maturação, de maneira contínua e chega ao filtro (26), que funciona com um meio auxiliar de fermentação conhecido e no qual se separam as restantes células livres da levedura. O produto pronto sai continuamente através da conduta (27).

Se no tanque de aprovisionamento (1) ainda se separarem sedimentos, estes separam-se, numa parte preponderante, nos separadores (8a) e (8b) juntamente com as células livres da levedura. Se for necessário separar também sedimentos da segunda corrente parcial do mosto, isso pode fazer-se fechando a conduta (2b) e conduzindo a primeira e a segunda correntes parciais do mosto conjuntamente 10 através das condutas (2a) e (3), para o separador (8a) e introduzindo na conduta (15) uma corrente parcial da mistura conduzida na conduta (12a), através da conduta (28), garantindo-se assim que seja conduzida ao segundo fermentador de fermentação (4b) a quantidade necessária de mosto; a corrente parcial conduzida na conduta (28) tem portanto, no caso presente, de ser dimensionada de modo a conter 15% do mosto total.

Lisboa, 6 de Junho de 2000

Rua íEo Salitre, 195, r/c-Brt. 1250 LISBOA

Claims (2)

1. Reivindicações 1. Processo para a produção contínua de cerveja a partir de um mosto cozido, susceptível de fermentação, com um teor de oxigénio de 0,5 a 3 mg 02/l, em pelo menos um fermentador de fermentação (4a, 4b) e um fermentador de maturação (19), sendo cada um dos fermentadores (4a, 4b, 19) configurado como reactor em ciclo fechado, no qual se conduz, a cada fermentador (4a, 4b, 19), de maneira contínua, mosto, dividido em três correntes parciais que passam pelas conduras (2a, 2b, 2c), no qual se conduz, de maneira contínua, toda a saída do primeiro fermentador de fermentação (4a), para o fermentador seguinte (4b, 19), no qual em cada fermentador (4a, 4b, 19) se encontra um biocatalisador, que contém levedura biologicamente activa, no qual, no primeiro fermentador de fermentação (4a) reina uma temperatura de 6°C a 25°C e uma pressão de 0,15 a 0,2 MPa (1,5 a 2 bar) e o mosto tem um tempo de permanência médio de 4 a 40 horas e no qual se conduz para fora, a partir de cada fermentador (4a, 4b, 19), permanentemente, líquido que contém levedura e se reconduz para trás, no fermentador, em circulação, caracterizado por se conduzir uma primeira corrente parcial do líquido (5) que contém levedura, a partir do primeiro fermentador de fermentação (4a), através de um primeiro separador (8a), no qual se separam células livres de levedura, por o líquido sem levedura proveniente do primeiro separador ser sujeito a um primeiro tratamento térmico numa unidade de tratamento térmico (11a), aquecendo-se o líquido liberto da levedura, primeiramente, durante 0,5 a 30 minutos até 60°C a 90°C, sendo depois arrefecido e reenviado, pelo menos parcialmente para o primeiro fermentador de fermentação, por se conduzir de maneira continua ao fermentador de maturação (19) de 1% a 8% do mosto a fermentar (2c), por o fermentador de .· 2 maturação trabalhar a uma temperatura de 10°C a 20°C e trabalhar com um tempo médio de permanência de 4 a 30 horas, por se conduzir uma corrente parcial do líquido sem levedura (20) do fermentador de maturação (19), em circulação, juntamente com a saída que vem do fermentador de fermentação anterior (4a, 4b), através de um segundo separador (8b), no qual se separam as células livres de levedura, por se submeter o líquido sem levedura proveniente do segundo separador a um segundo tratamento térmico (11b), aquecendo-se o líquido liberto de levedura, primeiramente, durante 0,5 a 30 minutos a 60°C - 70°C e depois arrefecendo-se e reenviando-o para o fermentador de maturação e por se retirar o produto final do fermentador de maturação e se filtrar o mesmo.
2. 2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o primeiro fermentador de fermentação (4a), um segundo fermentador de fermentação (4b) e um fermentador de maturação (19) serem ligados em série e por se conduzirem ao primeiro fermentador de fermentação de 75% a 90%, ao segundo fermentador de fermentação de 5% a 20% e ao fermentador de maturação de 1 % a 8% do mosto cozido susceptível de ser fermentado. Lisboa, 6 de Junho de 2000

   Resumo “Processo para a fabricação contínua de cerveja” A descrição refere-se a um processo para a produção contínua de cerveja, no qual se fornece o mosto, com um teor de oxigénio de 0,5 a 3,0 mg/1, de maneira contínua, a um fermentador, na forma de um reactor em ciclo fechado, a uma temperatura de 6°C a 25°C e a uma pressão de 0,15 a 0,2 MPa (1,5 a 2 bar), no qual o mosto permanece em média 4 a 40 horas, há um biocatalisador que contém fermento activo biologicamente e proporciona-se uma corrente parcial do mosto para o circuito. No processo, o ciclo total do fermentador é conduzido, de maneira contínua, num fermentador de maturação designado por reactor em ciclo fechado, no qual 1% a 8% do mosto recebido no fermentador é também introduzido de maneira contínua, funcionando a uma temperatura de 10°C a 20°C, no qual o meio a amadurecer permanece em média 4 a 30 horas, funcionando com um biocatalisador, que é também fornecido para o interior do fermentador e no qual um fluxo parcial do meio a amadurecer é fornecido contínuamente para o circuito, de modo que as células livres do fermento são separadas do fluxo parcial do meio a amadurecer, no circuito, e o fluxo parcial do qual se retira o fermento é aquecido a 60-70°C e depois arrefecido, antes de ser fornecido mais uma vez ao fermentador de maturação. Figura única

   Ej Lisboa, 6

   Rua do Salitre, 195, r/c-Drt. 1230 LjSBOA A.O.P.I