Método continuo para la producción de una bebida fermentada con levadura.

Método continuo para la producción de una bebida fermentada con levadura,

que comprende las siguientes fases consecutivas del proceso continuo:

a. mezclar con un líquido acuoso las materias primas con contenido en almidón y opcionalmente malteadas;

b. calentar la mezcla e hidrolizar enzimáticamente el almidón en azúcares fermentables;

c. quitar el grano utilizado en la mezcla calentada para producir un extracto de la mezcla,

d. convertir el extracto de la mezcla en mosto mediante el calentamiento de dicho extracto de mezcla por lo menos a 75°C durante un mínimo de 15 minutos;

e. retirar los compuestos orgánicos volátiles del mosto caliente reduciendo la presión y/o mediante su extracción con gas o vapor;

f. diluir el mosto añadiendo agua;

g. transferir el mosto diluido en un recipiente de propagación donde se combina con una corriente de residuo que contiene levadura y en el que se suministra oxígeno para iniciar el crecimiento de la levadura;

h. transferir el mosto desde el recipiente de propagación a una secuencia de uno o más recipientes de fermentación donde la levadura queda suspendida;

i. transferir el mosto fermentado en uno o más separadores para quitar un residuo que contiene levadura;

j. recircular parte del residuo que contiene levadura en el recipiente de propagación; y

k. transferir el resto del mosto fermentado en las siguientes fases del proceso; donde la gravedad del extracto de mezcla se mantiene a más de 22°P; la gravedad del mosto se mantiene a más de 22°P hasta que dicho mosto se diluye añadiendo agua; y la gravedad del mosto diluido varía entre los 10-35°P; y donde menos del 30% en peso de los azúcares fermentables en el extracto de mezcla y el mosto son derivados de azúcares fermentables añadidos después de la hidrólisis del almidón contenido en la mezcla.

Método continuo para la producción de una bebida fermentada con levadura.

Campo técnico de la invención

[1] La presente Invención se refiere a un método continuo para la producción de una bebida fermentada con levadura, como la cerveza. Con más detalle, la presente invención se refiere a aquel método continuo donde se produce una mezcla, es decir, una mezcla con una gravedad superior a los 22° en la escala Plato.

Antecedentes de la invención

[2] Ha sido reconocido en la industria cervecera que la producción de mosto de cerveza en una operación continua ofrece un número de ventajas, que incluyen:

una mayor productividad y una menor inversión: los envases pueden funcionar a plena carga durante largos periodos de tiempo, entendiendo que en un procesamiento por lotes se necesitan envases más pequeños para conseguir el mismo volumen de producción;

una calidad constante y mejor: el procesamiento es más fácil de controlar gracias a la posibilidad de adaptar los parámetros del procesamiento a las necesidades locales e inmediatas y porque las condiciones de estabilidad son mucho más estables;

alto nivel de higiene: un proceso continuo actúa en un sistema cerrado.

menos energía: el consumo de energía se distribuye uniformemente, sin grandes picos de uso;

menos trabajo: el funcionamiento del proceso continuo requiere una menor atención

menos paradas y limpieza: un proceso continuo puede actuar a mayor rendimiento que un procesamiento por lotes.

[3] Desde el fin del siglo XIX se ha intentado muchas veces conseguir una o más de dichas ventajas a través del desarrollo de procesos continuos de elaboración de cerveza.

Sin embargo, hasta ahora en todo el mundo no había más que un par de cerveceras que realmente hubieran introducido en sus fábricas procesos continuos de elaboración de cerveza.corno también la producción de mosto de cerveza y/o una fermentación continua.

[4] En el estado de la técnica se han descrito procesos de producción de cerveza que comprenden la preparación de un extracto de mezcla de alta gravedad. US 4,14,799 describe un procesamiento por lotes para la preparación de una bebida alcohólica, que comprende las fases de preparación de un sustrato fermentable acuoso que contiene carbohidratos fermentables y un contenido sólido que varía entre los 18° y los 36° en la escala Plato. Se establece en la patente estadounidense que, en general, el mosto de cerveza está preparado por una mezcla de la malta con un complemento, comprendiendo la mezcla aproximadamente del 35% al 65% del peso total del extracto. La patente estadounidense enseña a reducir el contenido sólido a través de la dilución tan pronto como cae el índice de consumo de carbohidratos durante la fermentación debido al colapso de la espuma.

[5] US 4,371,55 describe un procesamiento por lotes para la producción de cerveza que comprende una mezcla de un licor fermentado a alta gravedad que incluye un mosto de cerveza fermentado a una gravedad original de 14- 21 °P, que pasa a través del periodo de alto krausen, y un licor de gravedad baja que comprende un mosto fermentado de cerveza o mosto de cerveza de una gravedad original de 3-6°P y sujeto a la fermentación de la mezcla obtenida para obtener una cerveza de una gravedad original de 6-9°P. El proceso descrito en esta patente estadounidense se considera en particular idóneo para la producción de cervezas ligeras , es decir, cervezas de baja gravedad original.

[6] US 4,397,872 describe un procesamiento por lotes de producción de cerveza donde el mosto de cerveza se produce por una mezcla que consiste esencialmente en agua, malta, y unas cantidades sustanciales de arroz como complemento, la mejora que comprende el uso ya mencionado de los tipos de arroz que tienen un punto de gel de 7°C o menos, y usando valores mayores de malta y arroz directamente proporcionales a la mezcla obtenida del mosto de cerveza con una concentración de mosto frío de 16°C en la escala Balling o superior para producir una cerveza de alta gravedad. En la patente estadounidense se observa que un grado Balling consiste en el porcentaje de sólidos en el mosto.

[7] DE-A 44 1 694 describe un procesamiento por lotes para la preparación del mosto de cerveza filtrado que utiliza el agua filtrada recuperada para obtener una concentración mayor del mosto de cerveza. El objetivo es

organizar un proceso de separación de la mezcla filtrada, de forma que se consiga una concentración final previa a la concentración por evaporación de más de 19% GG,. Además, se observa en la solicitud de la patente alemana que, preferiblemente, la concentración primaria de mosto de cerveza varía entre los 23% GG y 25% GG.

[8] En las publicaciones del estado de la técnica ya descritas no revelan un proceso continuo de elaboración de cerveza que comprende la preparación y el ulterior transformación de un extracto de mezcla de alta gravedad en un mosto de cerveza de alta gravedad. Además, las publicaciones mencionadas anteriormente se basan en la adición de altos niveles de complementos después de la hidrólisis del almidón (calentamiento de la mezcla) para preparar una mezcla de extracto de alta gravedad.

Resumen de la invención

[9] Los presentes inventores se han dado cuenta de que se pueden obtener beneficios significativos en la producción de bebidas fermentadas con levadura si dicha producción se lleva a cabo de una manera continua y si la operación continua de fermentado se produjo a alta gravedad, es decir, a una gravedad mayor de 22° en la escala Plato (°P). Además, los inventores han diseñado un elegante proceso que distribuye estos beneficios sin requerir la adición de cantidades considerables de complementos después de calentar la mezcla. Por último, el presente método no presenta inconvenientes significativos.

[1] El presente método comprende un número de fases consecutivas del proceso continuo, incluyendo:

a. mezclar con un líquido acuoso las materias primas con contenido en almidón y opcionalmente malteadas;

b. hidrolizar el almidón en azúcares fermentables;

c. quitar el grano utilizado en la mezcla calentada para producir un extracto de mezcla,

d. convertir el extracto de mezcla en mosto de cerveza a través del calentamiento;

e. retirar los compuestos orgánicos volátiles del mosto de cerveza caliente;

f. diluir el mosto de cerveza añadiendo agua;

g. transferir el mosto de cerveza diluido en un recipiente de propagación para que crezca la levadura

h. transferir el mosto de cerveza desde el recipiente de propagación a uno o más recipientes de fermentación para fermentar el mosto de cerveza;

i. transferir el mosto de cerveza fermentado en uno o más separadores para eliminar el residuo que contiene levadura restante en el interior;

j. recircular parte del residuo que contiene levadura en el recipiente de propagación; y

k. transferir el resto del mosto de cerveza fermentado en las fases de procesamiento sucesivas.

[11] El presente proceso se caracteriza por el hecho de que: (i) la gravedad del extracto de mezcla se mantiene a más de 22°P; (ii) la gravedad del mosto se mantiene a más de 22°P hasta que este mosto de cerveza se diluye añadiendo agua; y (iii) la gravedad del mosto de cerveza diluido varía entre los 1-35°P; y además al menos el 3% en peso de los azúcares fermentables en el extracto de la mezcla y el mosto de cerveza derivan de los azúcares fermentables que han sido agregados después de la hidrólisis del almidón contenido en la mezcla.

[12] Los inventores han diseñado un proceso que permite la preparación de un extracto de mezcla de alta gravedad sin utilizar evaporación o métodos complementarios. El presente método ofrece la ventaja de que es altamente eficiente en términos de consumo de energía y rendimiento de extracción.

Además, el presente método consigue una productividad extremadamente alta, especialmente en la fermentación. Figuras

[13]

La figura 1 es un esquema de un aparato para la producción continua de un extracto de mezcla de alta gravedad, que comprende dos separadores y un recipiente de mezclado.

La figura 2 es un esquema de un aparato para la producción continua de mosto fermentable desodorizado, donde se produce un extracto de mezcla de alta gravedad, usando tres separadores y dos recipientes de mezclado.

Descripción detallada de la invención

[14] En consecuencia, la presente invención aporta un método continuo para la producción de una bebida fermentada con levadura, que comprende las siguientes fases consecutivas del proceso continuo:

a. mezclar con un líquido acuoso las... [Seguir leyendo]

1. Método continuo para la producción de una bebida fermentada con levadura, que comprende las siguientes fases consecutivas del proceso continuo:

a. mezclar con un líquido acuoso las materias primas con contenido en almidón y opcionalmente malteadas;

b. calentar la mezcla e hidrolizar enzimáticamente el almidón en azúcares fermentables;

c. quitar el grano utilizado en la mezcla calentada para producir un extracto de la mezcla,

d. convertir el extracto de la mezcla en mosto mediante el calentamiento de dicho extracto de mezcla por lo menos a 75°C durante un mínimo de 15 minutos;

e. retirar los compuestos orgánicos volátiles del mosto callente reduciendo la presión y/o mediante su extracción con gas o vapor;

f. diluir el mosto añadiendo agua;

g. transferir el mosto diluido en un recipiente de propagación donde se combina con una corriente de residuo que contiene levadura y en el que se suministra oxígeno para Iniciar el crecimiento de la levadura;

h. transferir el mosto desde el recipiente de propagación a una secuencia de uno o más recipientes de fermentación donde la levadura queda suspendida;

1. transferir el mosto fermentado en uno o más separadores para quitar un residuo que contiene levadura;

j. recircular parte del residuo que contiene levadura en el recipiente de propagación; y

k. transferir el resto del mosto fermentado en las siguientes fases del proceso; donde la gravedad del extracto de mezcla se mantiene a más de 22°P; la gravedad del mosto se mantiene a más de 22°P hasta que dicho mosto se diluye añadiendo agua; y la gravedad del mosto diluido varía entre los 1-35°P; y donde menos del 3% en peso de los azúcares fermentables en el extracto de mezcla y el mosto son derivados de azúcares fermentables añadidos después de la hidrólisis del almidón contenido en la mezcla.

2. Método según la reivindicación 1, donde menos del 1% en peso de los azúcares fermentables en el extracto de la mezcla y el mosto son derivados de azúcares fermentables añadidos después de la hidrólisis del almidón contenido en la mezcla.

3. Método según la reivindicación 1 o 2, donde el contenido de agua del extracto de mezcla y el mosto no se reduce a través de la evaporación o donde dicho contenido de agua se reduce a través de la evaporación en un máximo del 2%, preferiblemente no más del 1%.

4. Método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el grano utilizado se elimina de la mezcla mediante:

- la transferencia de la mezcla tratada por calor en un primer separador para separarse en una corriente de extracto de mezcla fermentable y grano utilizado;

- la transferencia del grano utilizado en un recipiente de mezclado y combinarlo con agua asperjada;

- la transferencia de la mezcla de grano utilizado y agua asperjada en un segundo separador para retirar el grano utilizado;

- la recirculación de una corriente acuosa desde el segundo separador hasta la fase de trituración.

5. Método según la reivindicación 4 comprende:

- la transferencia del grano usado obtenido del segundo separador a un segundo recipiente de mezclado y se mezcla con agua asperjada;

- la transferencia de la mezcla de grano utilizado y agua asperjada en un tercer separador para retirar el grano utilizado; y

- la recirculación de la corriente acuosa desde el tercer separador en forma de agua asperjada hasta el primer recipiente de mezclado.

6. Método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la pérdida de extracto no excede el 6%, preferiblemente no excede el 5%, más preferiblemente no excede el 4%, y de la forma más preferible no excede el 3%.

7. Método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el agua de la disolución se origina del lavado de la levadura.

8. Método según la reivindicación 1, donde la gravedad original de las corrientes combinadas del mosto diluido y el 1 residuo que contiene levadura en el recipiente de propagación y en uno o más recipientes de fermentación excede

los 1°P.

9. Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el contenido de levadura del mosto de cerveza en el recipiente de propagación se mantiene a más de 2 g/litro.

1. Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la levadura queda suspendida en los recipientes de fermentación mediante agitación, recirculación y/o evolución del dióxido de carbono.

11. Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el tiempo de permanencia combinada en el 2 recipiente de propagación y en uno o más recipientes de fermentación no excede las 8 horas.