Procedimiento y dispositivo para la cocción del mosto.

Procedimiento para cocer mosto en el curso de un proceso de fabricación de cerveza,

en el que

- el mosto a cocer (W) se lleva por lotes y discontinuamente a una caldera de cocción (2),

- cada lote (C) de mosto (W) llevado a la caldera de cocción (2) se extrae mediante un proceso derecirculación de la caldera de cocción (2) y se conduce a través de una columna de separacióndescendente (10) separada del vapor de mosto en la caldera de cocción (2),

- se lleva a la columna de separación descendente (10) vapor caliente (D) o gas inerte caliente,

- se rectifica el mosto (W) a contracorriente con el vapor caliente (D) o el gas inerte, y

- el mosto rectificado (W) se conduce de retorno desde la columna de separación descendente (10) hasta lacaldera de cocción.

Procedimiento y dispositivo para la cocción del mosto La invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para la cocción de mosto en el curso de un proceso de fabricación de cerveza.

Se denomina mosto en la industria cervecera al producto final líquido, claro, que resulta en la fabricación de cerveza al final de la clarificación. El mosto se cuece en el curso del proceso tradicional de fabricación de cerveza, para expulsar indeseadas sustancias aromáticas extrañas volátiles con el vapor de cocción. La cocción del mosto sirve además para coagular la albúmina contenida en el mosto, para deshacer las enzimas de la malta, para esterilizar el mosto y para isomerizar los principios amargos del lúpulo. Además se forman durante la cocción del mosto deseadas sustancias aromáticas.

En un procedimiento clásico de fabricación de la cerveza, tal como el que se practica por lo general en particular en cerveceras pequeñas y medianas, se prevé para cocer el mosto una llamada caldera de cocción, en la que se cuece el mosto de forma discontinua, es decir, por lotes. El vapor de cocción que se forma durante la cocción del mosto se evacúa entonces a través de la salida del vapor de la caldera de cocción. A veces, en particular en la gran industria cervecera, se utilizan además también procedimientos en los que el mosto se cuece en un proceso de flujo continuo, por ejemplo mediante un vaporizador de expansión. No obstante, en comparación con una cocción atmosférica aportando calor es necesaria en una vaporización de expansión una mayor vaporización total para obtener la deseada reducción de sustancias aromáticas indeseadas que hierven fácilmente.

Los costes de energía suponen un factor de coste esencial en la fabricación tradicional de cerveza. Así el consumo promedio de calor en el proceso de fabricación de cerveza es de aprox. 145 a 185 MJ/hl de cerveza para venta. Aquí recae el máximo consumo de energía, con 81 a 128 MJ/hl de cerveza para venta, en la elaboración del mosto, con lo que existe un considerable potencial de racionalización en la realización de un procedimiento de cocción del mosto que ahorre energía.

Por el documento WO 2006/008064 A1 se conoce la elaboración del mosto mediante una rectificación del mosto. Para ello se cuece el mosto en la caldera de cocción por lotes y se conduce el vapor del mosto que se produce a una columna de separación ascendente. A contracorriente fluye condensado de vapor o bien mosto extraído de la caldera de cocción por la columna hacia abajo, intercambiándose en entonces la fase líquida y la fase de vapor de sobre el fondo de la columna. Entonces se enriquece el líquido en el componente de mayor punto de ebullición en y el vapor en el componente de inferior punto de ebullición. Entonces puede reducirse claramente la vaporización total necesaria para la reducción deseada de las sustancias aromáticas extrañas indeseadas volátiles en el mosto y con ello el consumo total de energía en comparación con una cocción tradicional. Esto es debido a que el vapor que se disipa en la columna de separación ascendente ya no se encuentra en equilibrio con el mosto en la caldera de cocción.

El concepto rectificación o destilación a contracorriente designa con carácter muy general un procedimiento de separación termoquímico en el que mediante conducción a contracorriente de dos fases, en particular una fase de vapor y una fase del líquido que se encuentra en contacto directo con la anterior, están conectadas una tras otra varias etapas de destilación discreta o continuamente.

En la industria cervecera se utiliza hasta hoy la rectificación en el curso de la cocción del mosto también en forma de un procedimiento de "stripping" o separación, en el que el mosto se introduce continuamente en la zona de cabecera de una columna de separación descendente y al fluir hacia abajo dentro de esta columna es sometido a contracorriente a gas inerte o a vapor. En la superficie de contacto entre el mosto que fluye hacia abajo y el vapor que fluye en sentido contrario, se absorben sustancias aromáticas volátiles en el vapor y con ello se eliminan del mosto. Tales procedimientos, tal como se conocen por ejemplo por los documentos DE 31 26 714 A1, US 4, 550, 029, WO 95/26395 y WO 97/15654 A1, son no obstante comparativamente costosos de realizar y sólo pueden utilizarse por lo tanto de forma rentable por lo general en la industria cervecera a escala industrial, pero no en pequeñas y medianas industrias cerveceras.

La invención tiene como tarea básica indicar un procedimiento alternativo que funcione lo más económicamente posible para la cocción del mosto mediante una rectificación. La invención tiene además como tarea básica indicar un dispositivo especialmente adecuado para realizar el procedimiento.

En cuanto al procedimiento, se resuelve esta tarea según la invención mediante las características de la reivindicación 1.

Según ello, se lleva el mosto a cocer por lotes y de manera discontinua a una caldera de cocción, se extrae cada lote de mosto conducido a la caldera de cocción mediante el procedimiento de recirculación de dicha caldera de cocción y se conduce a través de una columna de separación descendente separada del vapor de mosto en la

caldera de cocción, se conduce a la columna de separación descendente vapor caliente o gas inerte caliente, se rectifica el mosto a contracorriente con el vapor caliente o el gas inerte y se conduce de retorno el mosto rectificado desde la columna de separación descendente a la caldera de cocción.

La invención combina así las ventajas de la cocción del mosto clásico discontinuo, que en particular residen en su facilidad de realización y manejo comparativas, con el aumento de eficiencia que puede lograrse mediante un procedimiento de rectificación. Esto último se manifiesta respecto a un sencillo procedimiento de cocción en una reducción considerable de la cantidad total de vaporización necesaria y a consecuencia de ello en un claro ahorro de energía.

En otras palabras, se rectifica cada lote conducido de forma discontinua a la caldera de cocción como en un recipiente de cocción externo mediante el procedimiento de recirculación por medio de la columna de separación descendente y de esta manera se empobrece de una manera ahorradora de energía en los componentes más volátiles o bien de punto de ebullición más bajo. La ventaja esencial de esta configuración mejorada es que la diferencia de concentraciones entre el mosto a la entrada de la columna y el vapor aportado o bien el mosto aportado en el fondo inferior de la columna ya no está limitada por el mosto que hierve en la caldera de cocción, tal como es el caso en el sistema de cocción de mosto por rectificación de tipo discontinuo citado al principio según el documento WO 2006/008064 A1. En caso extremo quedaría toda parte del mosto que atraviesa la columna de separación descendente al final ya libre de las indeseadas sustancias aromáticas de bajo punto de ebullición y la vaporización total necesaria habría alcanzado su mínimo.

La magnitud de la reducción de las sustancias aromáticas de bajo punto de ebullición depende entonces sólo de la cantidad de fondos de columna, así como de la relación de retorno en la columna de separación descendente.

Ventajosamente se calienta el mosto aportado en el fondo inferior de la columna para formar vapor de mosto, conduciéndose el vapor de mosto que se disipa a la columna de separación descendente como vapor caliente. En esta configuración mejorada no se necesita ningún gas de proceso adicional. Además puede ajustarse o corregirse el mosto originario, es decir, esencialmente el contenido en maltosa, a posteriori mediante vaporización del mosto, es decir, esencialmente del agua allí contenida. La propia columna rectificadora se utiliza en particular a modo de una caldera de cocción exterior para calentar y vaporizar el mosto introducido. Las ventajas indicadas siguen existiendo, ya que tampoco entonces está limitada la diferencia de concentraciones entre el mosto que entra y el mosto en el fondo inferior de la columna por el mosto que hierve en la caldera. Mediante la correspondiente configuración mejorada de las columnas, puede lograrse también entonces que el vapor de mosto que asciende ya no contenga prácticamente ningún componente de bajo punto de ebullición. Mediante la vaporización del mosto en el fondo inferior de la columna, puede configurarse libremente, y con ello optimizarse, la diferencia de concentraciones entre el condensado... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para cocer mosto en el curso de un proceso de fabricación de cerveza, en el que

- el mosto a cocer (W) se lleva por lotes y discontinuamente a una caldera de cocción (2) ,

- cada lote (C) de mosto (W) llevado a la caldera de cocción (2) se extrae mediante un proceso de recirculación de la caldera de cocción (2) y se conduce a través de una columna de separación descendente (10) separada del vapor de mosto en la caldera de cocción (2) ,

- se lleva a la columna de separación descendente (10) vapor caliente (D) o gas inerte caliente,

- se rectifica el mosto (W) a contracorriente con el vapor caliente (D) o el gas inerte, y

- el mosto rectificado (W) se conduce de retorno desde la columna de separación descendente (10) hasta la caldera de cocción.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el mosto (W) aportado se calienta sobre el fondo inferior de la columna (16d) para formar vapor de mosto (D) y porque el vapor de mosto que se disipa se lleva a la columna de separación descendente (10) en forma de vapor caliente (D) .

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque el mosto (W) se conduce a través de un recipiente adicional (25) de retorno a la caldera de cocción (2) .

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque el mosto (W) se conduce en el recipiente adicional (25) a través de un conjunto de recipientes del desbordamiento.

5. Procedimiento según la reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque las paredes separadoras (27) del recipiente adicional (25) y/o del recipiente de desbordamiento se incluyen para calentar el mosto (W) .

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque el mosto (W) se convierte en el fondo inferior de la columna en el vapor de mosto (D) mediante una vaporización de expansión.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque al comienzo del procedimiento de recirculación se coloca previamente agua en el fondo de columna más inferior (16d) .

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se recupera calor residual (E) del vapor caliente (D) o del gas inerte desde la columna de separación descendente (10) para calentar agua de proceso para la elaboración del mosto.

9. Dispositivo (1) para realizar el procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, con una caldera de cocción (2) y con una columna de separación descendente (10) separada del vapor de mosto en la caldera de cocción (2) , en el que la columna de separación descendente (10) está unida por el lado de entrada mediante una tubería de mosto (8) y por el lado de salida en el fondo de columna inferior (16d) mediante una tubería de mosto (12) con la caldera de cocción (2) y en el que el la columna de separación descendente

(10) está configurada para aportar vapor caliente (D) o gas inerte caliente a contracorriente del mosto (W) .

10. Dispositivo (1) según la reivindicación 9, caracterizado porque el fondo inferior de la columna (16d) correspondiente a la columna de separación descendente (10) está configurado para calentar el mosto (W) aportado, formando vapor de mosto como vapor caliente (D) .

11. Dispositivo según la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque en la caldera de cocción (2) está dispuesto un elemento calentador (6) .

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque a lo largo de la conducción de salida del mosto (12) y/o de la caldera de cocción (2) está dispuesto un recipiente adicional (25) .

13. Dispositivo según la reivindicación 12, caracterizado porque el recipiente adicional (25) incluye un conjunto de recipientes del desbordamiento.

14. Dispositivo según la reivindicación 12 o 13,

caracterizado porque las paredes separadoras (27) del recipiente adicional (25) y/o del recipiente de desbordamiento están configuradas como elementos calentadores.

15. Dispositivo según una de las reivindicaciones 9 a 14, caracterizado porque el fondo inferior de la columna (16d) incluye, para la vaporización del mosto (W) , un vaporizador de expansión.