WO2019204891A1 - Equipment and optimized method for batch fermentation of beer using immobilized yeast - Google Patents
Equipment and optimized method for batch fermentation of beer using immobilized yeast Download PDFInfo
- Publication number
- WO2019204891A1 WO2019204891A1 PCT/BR2019/050110 BR2019050110W WO2019204891A1 WO 2019204891 A1 WO2019204891 A1 WO 2019204891A1 BR 2019050110 W BR2019050110 W BR 2019050110W WO 2019204891 A1 WO2019204891 A1 WO 2019204891A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- beer
- bioreactor
- yeast
- fermentation
- equipment
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M43/00—Combinations of bioreactors or fermenters with other apparatus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12C—BEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
- C12C11/00—Fermentation processes for beer
- C12C11/09—Fermentation with immobilised yeast
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
- C12M1/40—Apparatus specially designed for the use of free, immobilised, or carrier-bound enzymes, e.g. apparatus containing a fluidised bed of immobilised enzymes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
- C12M21/18—Apparatus specially designed for the use of free, immobilized or carrier-bound enzymes
Abstract
The present invention consists of the use of bioreactor(s) containing immobilized beer yeast and/or enzymes, connected to a pipeline that provides a dynamically recirculating flow to a process tank containing beerwort, and of a respective heat treatment, for optimizing and/or reducing the process time in fermenting beers in non-continuous processes, such as single-batch and fed-batch processes, in comparison with the traditional methods of stationary submerged fermentation.
Description
RELATORIO DESCRITIVO DESCRIPTIVE REPORT
EQUIPAMENTOS E MÉTODO OTIMIZADO PARA FERMENTAÇÃO DE CERVEJAS EM BATELADA COM LEVEDURA IMOBILIZADA OPTIMIZED EQUIPMENT AND METHOD FOR BEER FERMENTATION IN BALLET WITH IMMOBILE Yeast
[001] A fermentação submersa é uma tecnologia amplamente difundida em Cervejaria, com grande utilização industrial. [001] Submerged fermentation is a widespread technology in Brewery, with great industrial use.
[002] A tecnologia industrial envolvendo fermentação alcoólica submersa de cervejas, basicamente consiste no preparo e esterilização de um substrato liquido (mosto cervejeiro), que servirá como meio nutriente à levedura ( Saccharomyces cerevisae) , que é um microrganismo inoculado dentro de um tanque fermentador contendo o mosto, fermentando-se de forma estacionária, sem agitação mecânica do liquido, exceto pelas correntes de convecção do fluxo de bolhas de gás carbónico gerado no processo de fermentação alcoólica dos açúcares presentes no mosto, obtendo-se assim a cerveja. [002] Industrial technology involving submerged alcoholic fermentation of beers basically consists in the preparation and sterilization of a liquid substrate (brewing wort), which will serve as a nutrient medium for yeast (Saccharomyces cerevisae), which is a microorganism inoculated into a fermentation tank. containing the must, fermenting in a stationary manner, without mechanical stirring of the liquid, except for the convection currents of the flow of carbon dioxide bubbles generated in the alcoholic fermentation process of the sugars present in the must, thus obtaining the beer.
[003] O desempenho da fermentação submersa depende da composição do mosto, cêpa da levedura, temperatura, aeração (ou não) , pH, e geometria do tanque; normalmente, ao final do processo, separa-se o produto da fermentação (cerveja) das células de levedura por decantação, centrifugação ou filtração, implicando em operações unitárias e equipamentos específicos, bem como elevando-se o risco de contaminações ao produto .
[004] A presença das leveduras vivas dentro dos tanques fermentadores convencionais limita a possibilidade de tratamentos físicos ou químicos no mosto durante a fermentação, sob pena de prejudicar os microrganismos em seu metabolismo e até mesmo comprometendo sua viabilidade e a continuidade do processo. Submerged fermentation performance depends on wort composition, yeast capsule, temperature, aeration (or not), pH, and tank geometry; Normally, at the end of the process, the fermentation product (beer) is separated from the yeast cells by decantation, centrifugation or filtration, implying specific unit operations and equipment, as well as increasing the risk of product contamination. [004] The presence of live yeast in conventional fermentation tanks limits the possibility of physical or chemical treatments on the mash during fermentation, undermining the microorganisms in its metabolism and even compromising its viability and process continuity.
[005] Entende-se processo fermentativo por batelada simples, quando todo o substrato fermenta de uma só vez, gerando o produto, e por batelada alimentada quando uma parte do produto fermentado é retirado e substituído dentro do tanque por novo aporte equivalente de substrato. [005] A single batch fermentation process is meant when the entire substrate fermentes at one time, generating the product, and a fed batch when a portion of the fermented product is removed and replaced within the tank with a new equivalent substrate input.
[006] A presente invenção permite a realização de processos de fermentação cervejeira submersa em batelada simples ou alimentada, sem necessidade de inoculação das leveduras dentro do tanque fermentador. Conforme demonstrado na Fig.l, as leveduras estão imobilizadas em partículas macroscópicas (a) , as quais permanecem retidas dentro de um biorreator externo (b) , o qual é acoplado a uma tubulação (c) e bomba (d) , procedendo-se a um fluxo dinâmico de recirculação e o retorno (e) do líquido para o tanque de origem (f), forçando os nutrientes do substrato líquido a entrar em contato com as leveduras repetidamente durante tempo determinado, otimizando o processo fermentativo. [006] The present invention allows the realization of single batch or submerged brewing fermentation processes without the need to inoculate the yeast into the fermenter tank. As shown in Fig. 1, yeasts are immobilized on macroscopic particles (a), which remain trapped inside an external bioreactor (b), which is coupled to a tubing (c) and pump (d), proceeding to a dynamic recirculation flow and the return (e) of the liquid to the source tank (f), forcing the nutrients from the liquid substrate to repeatedly contact the yeast, optimizing the fermentation process.
[007] As partículas retidas no biorreator, contendo cepas puras de leveduras adequadas a cada tipo de cerveja, podem ser esferas de polímeros hidrofílicos que retenham as células microbianas em sua malha ou estrutura, podendo
ainda incorporar enzimas para tratamentos específicos no substrato, como por exemplo para descaracteri zação do glúten, ou atuação sobre resíduos fermentativos , como alfa- acetolactato ou diacetil. Um exemplo de polímero adequado para a elaboração destas partículas é o alginato de cálcio. Particles retained in the bioreactor, containing pure strains of yeast suitable for each type of beer, may be spheres of hydrophilic polymers that retain microbial cells in their mesh or structure. further incorporating enzymes for specific substrate treatments, such as for gluten decaracterization, or acting on fermentative residues such as alpha-acetolactate or diacetyl. An example of a suitable polymer for the preparation of these particles is calcium alginate.
[008] Partículas contendo leveduras imobilizadas têm sido utilizadas em processos de fermentação contínua de cerveja, porém a presente invenção contempla apenas sua aplicação na otimização de processos fermentativos não-contínuos de cervejas, ou seja, em batelada simples ou alimentada, para os quais verificam-se as seguintes vantagens: Particles containing immobilized yeast have been used in continuous beer fermentation processes, but the present invention contemplates only its application in the optimization of non-continuous fermentative processes of beers, ie in single or fed batch, for which they are verified. the following advantages:
[009] a) Possibilidade de realizar tratamentos físicos (por exemplo, tratamentos térmicos), ou químicos (por exemplo, adição de agentes ácidos ou alcalinos) sobre o mosto dentro do tanque de processo, sem comprometimento das leveduras. [009] (a) Possibility of performing physical (eg heat treatments) or chemical (eg acid or alkaline) treatments on the must in the process tank without compromising yeast.
[010] b) Minimizar ou até eliminar a necessidade de separação das leveduras do substrato, por exemplo, por decantação, centrifugação ou filtração. (010) (b) minimize or even eliminate the need for separation of yeast from the substrate, for example by decantation, centrifugation or filtration.
[011] c) Possibilidade de uso de biorreator único ou múltiplos, em linha ou em paralelo, flexibilizando a produtividade . [011] c) Possibility of using single or multiple bioreactors, in line or in parallel, making productivity more flexible.
[012] d) Possibilidade de uso de duas ou mais espécies de leveduras imobilizadas e/ou enzimas, sendo suas esferas de polímero misturadas no mesmo biorreator, ou separadas em biorreatores diferentes, permitindo a obtenção de produtos
até então impossíveis de se produzir na fermentação submersa tradicional. D) Possibility of using two or more species of immobilized yeast and / or enzymes, their polymer spheres being mixed in the same bioreactor, or separated into different bioreactors, allowing the obtainment of products hitherto impossible to produce in traditional submerged fermentation.
[013] e) Possibilidade de adequação de diversas variáveis do processo, como fluxo (velocidade de bombeamento) , temperatura, aeração, tipo e quantidade de levedura imobilizada e/ou enzimas, conforme a necessidade, o tipo de cerveja e a técnica fermentativa venham a exigir. [013] e) Possibility of adaptation of several process variables, such as flow (pumping speed), temperature, aeration, type and quantity of immobilized yeast and / or enzymes, as needed, type of beer and fermentative technique come to demand.
[014] f) Possibilidade de realizar múltiplas bateladas reutilizando-se os mesmos microrganismos imobilizados e/ou enzimas, o que é vantajoso com relação à fermentação cervejeira submersa tradicional. F) Possibility of making multiple batches using the same immobilized microorganisms and / or enzymes, which is advantageous over the traditional submerged brewing fermentation.
[015] g) Possibilidade de utilização do mesmo biorreator para conexão com vários tanques de processo, simultaneamente . [015] g) Possibility of using the same bioreactor for connection to several process tanks simultaneously.
[016] h) Possibilidade de remoção do biorreator para higienização ou troca das partículas contendo leveduras imobilizadas e/ou enzimas, sem interferência com o tanque de processo. [016] h) Possibility of removal of the bioreactor for cleaning or exchange of particles containing immobilized yeast and / or enzymes without interference with the process tank.
[017] i) Possibilidade de utilização do biorreator para fermentação cervejeira em batelada simples ou em batelada alimentada . [017] (i) Possibility of using the bioreactor for brewing fermentation in single batch or fed batch.
[018] j) Possibilidade de utilização do biorreator em processos fermentativos com controles automatizados.
[019] k) Adaptação da presente invenção a Cervejarias já existentes, visando otimização de seus processos industriais, ou criação de novas Cervejarias totalmente planejadas dentro dos conceitos ora apresentados. [018] j) Possibility of using the bioreactor in fermentation processes with automated controls. [019] k) Adaptation of the present invention to existing Breweries, aiming at optimization of their industrial processes, or creation of new fully planned Breweries within the concepts presented herein.
[020] 1) Proteção das cepas puras de leveduras e dos produtos contra contaminações microbianas estranhas ao processo cervejeiro desejado, através de sua encapsulação dentro das partículas de gel. [020] 1) Protection of pure yeast strains and products against microbial contamination foreign to the desired brewing process through their encapsulation within the gel particles.
[021] O Biorreator (FIG.2) é composto por um cilindro construído com material resistente, inerte, lavável e esterilizável, como por exemplo o aço inoxidável grau sanitário, (a) fechado no topo (b) e na base (c) , porém conectado a uma tubulação para admissão de líquido na parte inferior (d) (na base ou na parede), com uma tampa superior rosqueada ou presa com uma flange (e) , havendo no topo ou lateral superior uma tubulação de saída do líquido (f); a fim de reter as partículas com leveduras e/ou enzimas imobilizadas, deve haver na parte interna do biorreator, em ambas as aberturas das tubulações, uma malha metálica, ou dispositivo com pequenas fendas ou furos (g) tal que se permita o fluxo de líquido, porém retendo-se as partículas (h) . [021] The Bioreactor (FIG.2) is composed of a cylinder constructed of resistant, inert, washable and sterilizable material, such as sanitary grade stainless steel, (a) closed at the top (b) and base (c) but connected to a liquid inlet pipe at the bottom (d) (at the base or wall), with a top cap threaded or flanged (e), with a liquid outlet pipe at the top or upper side (f); In order to retain particles with immobilized yeast and / or enzymes, a metal mesh or device with small slits or holes (g) must be allowed to flow through the bioreactor inside both pipe openings. but retaining the particles (h).
[022] Tanque de processo, bomba e biorreator podem ser rearranjados de diversas maneiras, conforme a FIG.3: [022] Process tank, pump and bioreactor can be rearranged in various ways as per FIG.3:
[023] Fig.3-(A) Ligação única e simples, com apenas um biorreator, onde o líquido é bombeado (bomba = a6) a partir
da base do tanque de processo (al), entrando pelo fundo do biorreator (a2), atravessando as partículas com leveduras e/ou enzimas imobilizadas (a3) e saindo por cima (a4), retornando para o tanque de origem (a5) . [023] Fig.3- (A) Single and single connection with only one bioreactor where liquid is pumped (pump = a6) from from the bottom of the process tank (al), entering the bottom of the bioreactor (a2), passing through the particles with immobilized yeast and / or enzymes (a3) and exiting above (a4), returning to the source tank (a5).
[024] Fig.3-(B) Ligação em linha, com dois ou mais biorreatores , onde a tubulação (bl) proveniente do tanque de processo e da bomba (b6) penetra na base (b2) do primeiro biorreator, e a tubulação superior deste (b3) dirige-se à base do segundo biorreator e assim por diante, tal que a tubulação de salda superior do último biorreator (b4 ) retorne ao tanque de processo (b5) . [024] Fig.3- (B) Inline connection, with two or more bioreactors, where the piping (bl) from the process tank and the pump (b6) penetrates the base (b2) of the first bioreactor, and the piping The upper part of the latter (b3) goes to the base of the second bioreactor and so on such that the upper outlet piping of the last bioreactor (b4) returns to the process tank (b5).
[025] Fig.3-(C) Ligação em paralelo, com dois ou mais biorreatores, onde a tubulação (cl) proveniente do tanque de processo (c4) e da bomba (c5) penetra na base (c2) de todos os biorreatores (c6) , e a tubulação superior destes (c3) retornem ao tanque de processo (c4) . [025] Fig.3- (C) Parallel connection with two or more bioreactors, where piping (cl) from the process tank (c4) and pump (c5) penetrates the base (c2) of all bioreactors (c6), and their upper piping (c3) return to the process tank (c4).
[026] Fig.3-(D) Múltiplos tanques de processo (dl) fornecem substrato (mosto) através de uma bomba (d2) para um biorreator (d3), retornando para os tanques de processo. Este processo permite perfeita mistura e homogeneidade da cerveja em produções de larga escala. [026] Fig.3- (D) Multiple process tanks (dl) supply substrate (wort) via a pump (d2) to a bioreactor (d3), returning to the process tanks. This process allows perfect mixing and homogeneity of beer in large scale productions.
[027] A FIG.4 ilustra um equipamento adequado à Fermentação otimizada de cerveja por batelada, com uso de leveduras e/ou enzimas imobilizadas em partículas de gel, retidas em biorreator. Na hipótese de se desejar obter uma cerveja sem glúten, pode-se também imobilizar uma enzima que
descaracterize o glúten. Igualmente, podem-se utilizar enzimas que atuem sobre subprodutos da fermentação, como o alfa-acetolactato e o diacetil. [027] FIG. 4 illustrates equipment suitable for optimized batch brewing using yeasts and / or enzymes immobilized on gel particles retained in bioreactor. If you wish to obtain a gluten-free beer, you can also immobilize an enzyme that decharacterize gluten. Also, enzymes acting on fermentation byproducts such as alpha-acetolactate and diacetyl may be used.
[028] Inicialmente, prepara-se mosto cervejeiro por brassagem convencional a partir do cozimento de malte de cevada convenientemente moldo e cozido com água, e fervido com lúpulo, resfriando-se à temperatura adequada para inicio da fermentação através de um Trocador de Calor (1) conectado à solução hidroalcoólica gelada (7), e transferindo-se o liquido resfriado para um tanque de processo ( 2 ) . [028] Initially, conventional mash brewing must is prepared by cooking barley malt suitably molten and boiled with water, and boiled with hops, cooling to the appropriate temperature for the start of fermentation by a Heat Exchanger ( 1) connected to the frozen hydroalcoholic solution (7), and transferring the cooled liquid to a process tank (2).
[029] A seguir, o mosto é bombeado (3) a partir do fundo do tanque de processo (2) para a base do biorreator (4) (o qual deverá conter partículas com levedura imobilizada Saccharomyces cerevisae Lager ou Ale) , e a partir do topo deste retornando-se por tubulação (5) novamente para o interior do tanque de processo (2); mantém-se o bombeamento em recirculação ininterrupta, com adição controlada de oxigénio ou aeração através de aerador (6), com monitoramento do teor de açúcares dissolvidos ao longo do processo . [029] The must is then pumped (3) from the bottom of the process tank (2) to the base of the bioreactor (4) (which should contain particles with immobilized yeast Saccharomyces cerevisae Lager or Ale), and the from the top of it returning by piping (5) back into the process tank (2); uninterrupted pumping is maintained, with controlled oxygen addition or aeration through aerator (6), with monitoring of dissolved sugar content throughout the process.
[030] Após consumo dos açúcares fermentesciveis do mosto pela levedura imobilizada, interrompe-se a aeração, o bombeamento e a recirculação. O produto de fermentação nesta etapa do processo é denominado 'cerveja verde' (não maturada) .
[031] Isola-se o biorreator (4), para que as leveduras imobilizadas sejam preservadas do tratamento térmico. After consumption of the fermentable sugars of the must by the immobilized yeast, aeration, pumping and recirculation are interrupted. The fermentation product at this stage of the process is called 'unripened' green beer. [031] The bioreactor (4) is isolated so that immobilized yeast is preserved from heat treatment.
[032] Tratamento térmico da 'cerveja verde': Através do trocador de calor por placas (1) (ou alternativamente, com uso de resistências elétricas ou vapor indireto) , com uso de tubulação de "by-pass" (8) que permite fluxo de recirculação isolando-se o biorreator (4) . Aquece-se o liquido obtido ('cerveja verde') até o inicio da ebulição do etanol, aproximadamente 80°C, resfriando-se em seguida utilizando-se o trocador de calor por placas (1) que é conectado à solução hidroalcoólica gelada (7), resfriando- se o liquido novamente para a temperatura de processo fermentativo desejada. [032] Green beer heat treatment: Through plate heat exchanger (1) (or alternatively, using electrical resistors or indirect steam), using by-pass piping (8) allowing recirculation flow by isolating the bioreactor (4). The obtained liquid ('green beer') is heated to the beginning of the boiling of the ethanol, approximately 80 ° C, then cooled using the plate heat exchanger (1) which is connected to the frozen hydroalcoholic solution ( 7) by cooling the liquid back to the desired fermentation process temperature.
[033] O tratamento térmico visa à conversão química, por ação da temperatura, de substâncias como o alfa- acetolactato produzido na fermentação primária, em dicetonas vicinais, como o diacetil. Ao atingir novamente a temperatura ambiente, reconecta-se o biorreator (4) e reinicia-se o bombeamento (3) em recirculação para o biorreator (4), sem aeração, com retorno ao tanque de processo (2), monitorando-se o consumo das dicetonas vicinais. Esta seria uma fermentação secundária, onde as dicetonas vicinais são reabsorvidas e consumidas pelas leveduras, e o produto obtido é denominado 'cerveja maturada ' .
[034] Quando as dicetonas vicinais houverem atingido níveis imperceptíveis ao paladar humano (abaixo de 0,1 mg/L) , interrompe-se o processo. [033] Heat treatment aims at the chemical conversion, by temperature, of substances such as alpha-acetolactate produced in primary fermentation into vicinal diketones such as diacetyl. When the ambient temperature is reached again, the bioreactor (4) is reconnected and the recirculating pumping (3) is restarted for the non-aeration bioreactor (4) and the process tank (2) is monitored. consumption of vicinal diketones. This would be a secondary fermentation, where the vicinal diketones are reabsorbed and consumed by the yeast, and the product obtained is called 'mature beer'. When vicinal diketones have reached levels imperceptible to human taste (below 0.1 mg / L), the process is interrupted.
[035] A cerveja maturada assim obtida pode ser envasada diretamente ou, se for considerado necessário, decantada, filtrada, e carbonatada; o tempo total de processamento fermentativo da cerveja é bastante reduzido por este processo, comparativamente ao período dispendido na fermentação submersa cervejeira tradicional com inoculação de leveduras no tanque. Nas centenas de testes realizados, obtiveram-se 80 a 90% de economia de tempo de processo. [035] The matured beer thus obtained may be bottled directly or, if deemed necessary, decanted, filtered and carbonated; The total fermentative processing time of beer is greatly reduced by this process compared to the time spent in traditional brewing submerged fermentation with yeast inoculation in the tank. In the hundreds of tests performed, 80 to 90% of process time savings were achieved.
[036] Um fluxograma resumido do processo pode ser descrito da seguinte maneira: (a) Brassagem, obtendo-se uma batelada de Mosto Cervejeiro - (b) Transferência do mosto e resfriamento no Tanque de Processo - (c) Recirculação através do biorreator com levedura imobilizada (e/ou enzimas), até consumo de açúcares fermentescíveis , obtendo- se a 'cerveja verde' - (d) Isolamento do biorreator e aquecimento da 'cerveja verde' até conversão de alfa- acetolactato em dicetonas vicinais (diacetil) - (e) Resfriamento do líquido até temperatura adequada à fermentação secundária - (f) Recirculação do líquido através do biorreator, para consumo do diacetil pela levedura imobilizada - (g) Obtenção da cerveja maturada.
[036] A summarized process flowchart can be described as follows: (a) Brewing, obtaining a batch of Brew Wort - (b) Wort Transfer and Cooling in the Process Tank - (c) Recirculation through the Bioreactor with immobilized yeast (and / or enzymes), until fermentable sugars are consumed, yielding 'green beer' - (d) Isolation of bioreactor and heating of 'green beer' until conversion of alpha-acetolactate to vicinal diketones (diacetyl) - (e) Cooling the liquid to a temperature suitable for secondary fermentation - (f) Recirculating the liquid through the bioreactor for consumption of diacetyl by immobilized yeast - (g) Obtaining the mature beer.
Claims
1. EQUIPAMENTOS E MÉTODO OTIMIZADO PARA FERMENTAÇÃO DE CERVEJAS EM BATELADA COM LEVEDURA IMOBILIZADA caracterizado por um conjunto composto por Tanque de Processo, Bomba para líquidos, Biorreator, tubulações para conexão e recirculação do mosto ou cerveja a ser fermentado e sistema trocador de calor para aquecimento e resfriamento, para uso em produções não-contínuas de cervejas, ou seja, em bateladas simples ou alimentadas. 1. OPTIMIZED EQUIPMENT AND METHOD FOR BEER FERMENTATION IN IMMOBILIZED YEAR BEERING characterized by a set consisting of Process Tank, Liquid Pump, Bioreactor, pipes for connection and recirculation of the must or beer to be fermented and heat exchanger system for heating and cooling, for use in non-continuous beer production, ie in single or fed batches.
2. EQUIPAMENTOS E MÉTODO OTIMIZADO PARA FERMENTAÇÃO DE CERVEJAS EM BATELADA COM LEVEDURA IMOBILIZADA conforme a Reivindicação 1, caracterizado por um Biorreator cilíndrico conectado à tubulação do sistema na base e no topo, para admissão e saída de mosto cervejeiro ou cerveja em processo de fermentação alcoólica impulsionados por bombeamento ativo de líquidos, e no interior do biorreator devem haver partículas macroscópicas com cepas de leveduras cervej eiras e/ou enzimas, sendo que a fim de reter estas partículas deve haver na parte interna do módulo dispositivos permeáveis, tal que se permita o livre fluxo de líquido, porém retendo as partículas dentro do biorreator. 2. OPTIMIZED YELLOW BEERED BEER FERMENTATION EQUIPMENT AND METHOD according to Claim 1, characterized by a cylindrical bioreactor connected to the system piping at the base and top for inlet and outlet of brewing wort or beer in the process of alcoholic fermentation. driven by active pumping of liquids, and inside the bioreactor there should be macroscopic particles with strains of brewer's yeast and / or enzymes, and in order to retain these particles there should be permeable devices inside the module, so that free flow of liquid but retaining particles inside the bioreactor.
3. EQUIPAMENTOS E MÉTODO OTIMIZADO PARA FERMENTAÇÃO DE CERVEJAS EM BATELADA COM LEVEDURA IMOBILIZADA conforme a Reivindicação 1, caracterizado por imobilizar leveduras cervejeiras e/ou enzimas em partículas de gel hidrofílico, como por exemplo Alginato polimerizado, a serem retidas dentro de Biorreator utilizado no processo fermentativo ,
enquanto através delas circula fluxo de liquido com nutrientes, como mosto cervejeiro ou cerveja em processo. OPTIMIZED BEER FERMENTATION EQUIPMENT AND METHOD According to Claim 1, characterized in that it immobilizes brewer's yeast and / or enzymes in hydrophilic gel particles to be retained within the Bioreactor used in the process. fermentative, while through them circulates liquid flow with nutrients such as brewing wort or brewing beer.
4. EQUIPAMENTOS E MÉTODO OTIMIZADO PARA FERMENTAÇÃO DE CERVEJAS EM BATELADA COM LEVEDURA IMOBILIZADA conforme a Reivindicação 1, caracterizado por utilizar-se tanque de processo e biorreator únicos ou múltiplos, em linha ou em paralelo, flexibilizando-se os processos produtivos de cervej as . OPTIMIZED EQUIPMENT AND METHOD FOR BEER FERMENTATION IN IMMOBILIZED Yeast Pouring according to Claim 1, characterized in that single or multiple process tanks and bioreactors are used, either in line or in parallel, making beer production processes more flexible.
5. EQUIPAMENTOS E MÉTODO OTIMIZADO PARA FERMENTAÇÃO DE CERVEJAS EM BATELADA COM LEVEDURA IMOBILIZADA conforme a Reivindicação 1, caracterizado por poder isolar o biorreator com as leveduras e realizar tratamento térmico na cerveja em processamento dentro do Tanque de Processo, visando a conversão de moléculas precursoras, como o alfa- acetolactato, em dicetonas vicinais, como o diacetil. OPTIMIZED EQUIPMENT AND METHOD FOR BEER FERMENTATION IN IMMOBILIZED YEAR BEERING according to Claim 1, characterized in that it is able to isolate the bioreactor with the yeast and to heat treat the beer in process inside the Process Tank, for the conversion of precursor molecules; as alpha-acetolactate, in vicinal diketones, such as diacetyl.
6. EQUIPAMENTOS E MÉTODO OTIMIZADO PARA FERMENTAÇÃO DE CERVEJAS EM BATELADA COM LEVEDURA IMOBILIZADA conforme a Reivindicação 1, caracterizado por poder recircular a cerveja termicamente tratada e posteriormente resfriada, novamente pelo biorreator contendo leveduras e/ou enzimas imobilizadas, visando à redução do teor de dicetonas vicinais e maturação da cerveja.
OPTIMIZED BEER FERMENTATION EQUIPMENT AND METHOD According to Claim 1, characterized in that it can recirculate the heat-treated beer and then cool it, again by the bioreactor containing the yeast and / or enzymes, aiming at reducing the diketone content. laterals and beer maturation.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BR102018008185-3A BR102018008185A2 (en) | 2018-04-23 | 2018-04-23 | optimized method and equipment for fermentation of beer in batch with immobilized yeast |
| BRBR1020180081853 | 2018-04-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2019204891A1 true WO2019204891A1 (en) | 2019-10-31 |
Family
ID=68293392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/BR2019/050110 WO2019204891A1 (en) | 2018-04-23 | 2019-03-28 | Equipment and optimized method for batch fermentation of beer using immobilized yeast |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| BR (1) | BR102018008185A2 (en) |
| WO (1) | WO2019204891A1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR9809784A (en) * | 1997-04-29 | 2000-06-20 | Panimolaboratorio Bryggerilabo | Continuous process for beer maturation after main fermentation, and, continuous beer maturation reactor. |
| CA2367919A1 (en) * | 1999-04-21 | 2000-11-02 | Keld Andersen | Method and apparatus for the continuous biocatalytic conversion of aqueous solutions, having one or more degassing stages |
| US7022354B1 (en) * | 1999-06-30 | 2006-04-04 | Sapporo Breweries Limited | Process for producing fermentation product |
| WO2013013126A1 (en) * | 2011-07-21 | 2013-01-24 | Mascoma Corporation | Process and system for producing a fermentation product using a cone bottom fermenter |
| BR102014021710A2 (en) * | 2014-09-02 | 2017-03-01 | Perandin Moreira Alexander | external module containing immobilized microorganisms coupled with substrate recirculation flow for optimization of fermentative processes and method for performing an accelerated submerged fermentation process |
-
2018
- 2018-04-23 BR BR102018008185-3A patent/BR102018008185A2/en not_active Application Discontinuation
-
2019
- 2019-03-28 WO PCT/BR2019/050110 patent/WO2019204891A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR9809784A (en) * | 1997-04-29 | 2000-06-20 | Panimolaboratorio Bryggerilabo | Continuous process for beer maturation after main fermentation, and, continuous beer maturation reactor. |
| CA2367919A1 (en) * | 1999-04-21 | 2000-11-02 | Keld Andersen | Method and apparatus for the continuous biocatalytic conversion of aqueous solutions, having one or more degassing stages |
| US7022354B1 (en) * | 1999-06-30 | 2006-04-04 | Sapporo Breweries Limited | Process for producing fermentation product |
| WO2013013126A1 (en) * | 2011-07-21 | 2013-01-24 | Mascoma Corporation | Process and system for producing a fermentation product using a cone bottom fermenter |
| BR102014021710A2 (en) * | 2014-09-02 | 2017-03-01 | Perandin Moreira Alexander | external module containing immobilized microorganisms coupled with substrate recirculation flow for optimization of fermentative processes and method for performing an accelerated submerged fermentation process |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR102018008185A2 (en) | 2019-11-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20040022430A (en) | Combination continuous/batch fermentation processes | |
| WO2014078924A1 (en) | Process and equipment for multistage, continuous fermentation, with ferment recovery, reactivation and recycling, for producing wines with a high alcohol content | |
| WO2008012912A1 (en) | Process for producing vinegar | |
| US9340806B2 (en) | Method of initiating acetic fermentation under industrial conditions | |
| CN211771160U (en) | Beer brewing device | |
| EP1263925B1 (en) | Method of enhancing yeast fermentation rate | |
| WO2019204891A1 (en) | Equipment and optimized method for batch fermentation of beer using immobilized yeast | |
| Ghaly et al. | Batch propagation of Lactobacillus helveticus for production of lactic acid from lactose concentrated cheese whey with microaeration and nutrient supplementation | |
| CN110894439A (en) | Method for producing alcohol-free blueberry beer by using whisky distillation residual liquid | |
| CN110841490A (en) | Composite membrane and preparation method and application thereof | |
| JP2011188868A (en) | Process for decreasing reducing sugars content of light steepwater | |
| BR102014021710B1 (en) | EXTERNAL MODULE CONTAINING IMMOBILIZED MICRO-ORGANISMS COUPLED TO SUBSTRATE RECIRCULATION FLOW FOR OPTIMIZING FERMENTATION PROCESSES AND METHOD FOR CARRYING OUT AN ACCELERATED SUBMERGED FERMENTATION PROCESS | |
| CN101486961B (en) | Control method for fermentation temperature in daqu liquor production cellar | |
| CN212560176U (en) | Immobilized yeast fermentation tank | |
| CN210892806U (en) | Continuous carbon source production device for sewage treatment | |
| JPS5959195A (en) | Continuous preparation of alcohol by immobilized mold of microorganism | |
| WO1998008930A1 (en) | Improvements in and relating to brewing/yeast propagation | |
| Hutchinson et al. | Cell immobilization by Gel entrapment in Ca-alginate beads for balsamic-styled vinegar production | |
| CN104388222A (en) | Brewing process of beer with watermelon juice | |
| CN114045199B (en) | Fruit vinegar fermentation process suitable for large-capacity fermentation tank | |
| CN215288696U (en) | Fixed enzyme preparation adds jar | |
| Boulton | Fermentation of beer | |
| JP3375171B2 (en) | Biological treatment of wine cellar wastewater. | |
| CN219449647U (en) | Series fermentation system for artificial pit mud 3-level seed spread cultivation | |
| CN211112017U (en) | Novel soy sauce yeast is cultivateed device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 19792923 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 19792923 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |