ES2960337T3 - Procedimiento para tratar mosto - Google Patents

Abstract

La presente invención proporciona un proceso para tratar una composición de mosto en un hervidor, proporcionando dicho método un ahorro de energía significativo en comparación con los procesos de tratamiento de mosto existentes. En particular, el proceso incluye una etapa de mantenimiento del mosto en caliente, seguida de un rociado de gas a temperaturas elevadas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento para tratar mosto

Campo técnico

La presente invención se refiere a una mejora de las técnicas convencionales de ebullición de mosto en procedimientos de elaboración de cerveza. En particular, se trata de un procedimiento de este tipo que es sustancialmente más económico en términos de consumo de energía que el logrado hasta ahora.

Antecedentes de la invención

Elaborar una cerveza o una bebida a base de malta comprende alimentar malta a un molinillo que luego se mezcla con agua y se tritura a una temperatura moderadamente alta para promover la conversión enzimática de almidones en azúcares fermentables. En la etapa de filtración o prensado de puré, el puré se separa en el mosto líquido claro y el grano residual. El mosto así separado se introduce luego en un hervidor, en una etapa tradicionalmente denominada etapa de “ebullición” porque el mosto se calienta convencionalmente por encima de su temperatura de ebullición para esterilizarlo, terminar la actividad enzimática, desarrollar características de sabor favorables y convertir y/o eliminar componentes no deseados. Después de la etapa de ebullición, la masa que se ha formado durante la etapa de ebullición se separa del mosto normalmente en una tina de hidromasaje, como se describe, por ejemplo, en el documento DE102008033287. Luego el mosto se enfría, fermenta, madura, filtra y envasa, por ejemplo, en botellas, barriles, latas y similares.

Las cervecerías enfrentan desafíos que incluyen los precios de la energía en constante aumento y el transporte complicado debido a la exportación. El aumento de las exportaciones obliga a las cervecerías a buscar cambios tecnológicos que mejoren la estabilidad coloidal, microbiana y del sabor. Actualmente, la estabilidad del sabor aún no se comprende completamente. Se sabe, sin embargo, que el procedimiento de ebullición del mosto tiene un impacto importante en la estabilidad del sabor de la cerveza.

La ebullición del mosto es una de las etapas del procedimiento que más energía consume en la cervecería. Tradicionalmente, la ebullición del mosto tenía como objetivo lograr múltiples objetivos. A medida que ha mejorado la comprensión de los procedimientos bioquímicos y físicos, ha sido posible separar los requisitos para cada objetivo y revisar cómo se podrían lograr en un procedimiento que consuma menos energía. Tradicionalmente, la ebullición del mosto cumple las siguientes funciones:

(a) Esterilización del mosto,

(b) Terminación de la actividad enzimática,

(c) Isomerización de alfa ácidos en iso-alfa ácidos,

(d) Coagulación de proteínas y polifenoles,

(e) Descomposición de S-metilmetionina (SMM) en sulfuro de dimetilo (DMS),

(f) Eliminación de compuestos de sabor no deseados,

(g) Formación de sabor.

La esterilización del mosto y la terminación de la actividad enzimática se logran fácilmente cuando se alcanzan temperaturas superiores a 90 °C. La tasa de isomerización de los ácidos del lúpulo depende de la temperatura y aproximadamente se duplica cada 10 °C. La desnaturalización de enzimas y proteínas activas en turbidez con la posterior coagulación y precipitación con polifenoles debe completarse durante el procedimiento de ebullición del mosto. El procedimiento de coagulación mejora drásticamente cuando se amplía la interfaz entre el líquido y el gas. Cuando el mosto alcanza la temperatura de ebullición, las burbujas de vapor proporcionan esta interfaz adicional. La formación del sabor requiere calor y tiempo y se ayuda con una mezcla eficaz. La eliminación de compuestos de sabor no deseados requiere la transferencia masiva de los compuestos objetivo del mosto a un medio alternativo en un procedimiento de separación. Dada la volatilidad de estos componentes, un método de separación es eliminarlos utilizando un gas portador. En las tecnologías de ebullición estándar, el “gas portador” es, de hecho, vapor de agua procedente del propio procedimiento de ebullición.

La descomposición de S-metilmetionina (SMM) en sulfuro de dimetilo (DMS), que es muy volátil, es una etapa necesaria antes de la evacuación de DMS. El objetivo que requiere más energía es la eliminación de compuestos aromáticos no deseados, en particular DMS, pero también otros compuestos aromáticos. Cada volátil está determinado por el equilibrio vapor-líquido (VLE) del componente y del mosto, considerándose este último físicamente similar al agua pura. Esto significa que se necesita una cantidad predeterminada de evaporación para reducir el nivel de un compuesto no deseado a niveles por debajo del umbral. Por lo tanto, siempre se requiere una evaporación mínima y los sistemas más recientes funcionan con un mínimo de 4-6 % en peso de evaporación durante el procedimiento de ebullición.

Cada vez está más claro que la ebullición ha sido un “medio para lograr un fin”, más que el fin en sí mismo, para lograr un mosto estabilizado (típicamente) lupulado, listo para su posterior procesamiento antes de enfriarlo en un recipiente de fermentación. Los más críticos de ellos, en términos de las exigencias impuestas a la selección de tecnología, son garantizar la formación de compuestos de sabor clave (un ejemplo es la formación de DMS a partir de SMM) y la eliminación de una proporción adecuada de compuestos volátiles (por ejemplo, DMS) para garantizar un procesamiento posterior adecuado y, en última instancia, las propiedades organolépticas deseadas de la cerveza final.

En la técnica se conocen varias técnicas de ebullición de mosto. Por ejemplo, desde la década de 1970, un método de ebullición comúnmente aplicado es el de ebullición por convección natural mediante una caldera interna. La caldera interna tiene forma cilíndrica y está formada por un haz de tubos huecos calentados, y el mosto puede fluir libremente a través de estos tubos. El principio de funcionamiento es del tipo “termosifón”, mediante el cual el mosto entra en los tubos de calentamiento, alcanza la temperatura de ebullición y se forman y surgen burbujas de vapor. Estas burbujas de vapor (de muy baja densidad) son la fuerza impulsora hacia arriba a través de la caldera interna, asegurando así una convección natural. Alternativamente, la caldera puede ubicarse fuera del hervidor y el mosto se alimenta a través de ella mediante una bomba y se devuelve al hervidor. En la última década se han introducido numerosos sistemas de ebullición nuevos e innovadores. Todos se centran en la reducción de energía mediante la disminución de la evaporación y la reducción de la carga térmica medida en el mosto mediante el método del número del ácido tiobarbitúrico (TBA). Ejemplos de sistemas modernos de ebullición de mosto se basan en: ebullición dinámica de mosto; evaporación en película fina; caldera termosifón externa con mayor superficie de calentamiento; ebullición continua del mosto; ebullición al vacío, caldera interna con convección forzada; ebullición suave con evaporación instantánea; y hervir el mosto con burbujeo de gas inerte. En particular, la ebullición del mosto con burbujeo de gas inerte consiste en hervir el mosto durante aproximadamente 30 minutos, momento en el cual, mientras aún está hirviendo, se burbujea un gas inerte en el mosto en ebullición, lo que mejora considerablemente la tasa de eliminación de DMS. El burbujeado se realiza mediante una estructura anular situada en el fondo del hervidor para mosto, tal como se describe en el documento EP875560. Debido a la eliminación facilitada del DMS, se puede acortar el tiempo de ebullición y las tasas de evaporación se pueden reducir a aproximadamente el 4 % en peso.

El solicitante utiliza el burbujeado de mosto con gas desde 2002. Los resultados exitosos llevaron a la implementación a escala comercial utilizando CO2 en cervecerías como gas de extracción. Luego se descubrió que el aire comprimido lograba los mismos resultados a un costo menor que el CO2, sin impacto negativo en los parámetros clave de calidad del mosto o del producto, como T150 o TBA, siempre que el burbujeado de aire solo comenzara una vez que el mosto estuviera a la temperatura de ebullición; la solubilidad del oxígeno era insignificante o incluso inexistente en estas condiciones. Esto permitió al solicitante reducir la evaporación total de aproximadamente el 7 % a un máximo del 5 %. Este concepto ahora se denomina “ebullición asistida por burbujeado”.

Incluso con las últimas técnicas de hervido del mosto, hervir el mosto sigue siendo la etapa que más energía consume de todo el procedimiento de elaboración de la cerveza. Por lo tanto, sigue existiendo en la técnica una clara necesidad de un procedimiento de tratamiento más económico del mosto procedente de una cuba de filtración. La presente invención propone tal procedimiento. Esta y otras ventajas se presentan en las siguientes secciones.

Sumario de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento para tratar una composición de mosto en un hervidor, comprendiendo dicho método las etapas de:

(a) proporcionar:

un hervidor provisto de una entrada adecuada para alimentar una composición de mosto al hervidor y con una salida adecuada para hacer fluir el mosto fuera del hervidor;

medios de calentamiento;

un sistema de burbujeo de gas adecuado para burbujear gas en dicho mosto;

(b) añadir mosto procedente de una etapa de separación de puré a dicho hervidor a través de la entrada;

(c) calentar dicho mosto a una temperatura objetivo de entre 80 y 96 °C;

(d) mantener una temperatura objetivo promedio de entre 80 y 96 °C durante un período de 12 a 45 minutos, y durante el cual la composición del mosto no alcanza su punto de ebullición, y período durante el que se produce el burbujeo de gas es inferior a 10 g/Hl/Hr (10 gramos/hectolitro/hora), preferiblemente sin burbujeo de gas;

(e) elevar la temperatura de la composición de mosto a una temperatura objetivo de entre 97 °C y 99 °C; (f) burbujear un gas a través de la composición de mosto a una velocidad promedio de 80-350 g/HI/h mientras se mantiene una temperatura objetivo promedio de entre 97 °C y 99 °C durante un período de entre 15 minutos y 75 minutos; y durante el cual la composición del mosto no alcanza su punto de ebullición; y (g) transferir la composición de mosto tratada a una etapa de separación de granos a través de la salida del hervidor.

En una realización preferida, la presente invención se refiere a un procedimiento para tratar una composición de mosto en un hervidor, comprendiendo dicho método las etapas de:

(a) proporcionar:

un hervidor provisto de una entrada adecuada para alimentar una composición de mosto al hervidor y con una salida adecuada para hacer fluir el mosto fuera del hervidor;

medios de calentamiento;

un sistema de burbujeo de gas adecuado para burbujear gas en dicho mosto;

(b) añadir mosto procedente de una etapa de separación de puré a dicho recipiente a través de la entrada; (c) calentar dicho mosto a una temperatura objetivo de entre 93 y 95,5 °C;

(d) mantener una temperatura objetivo promedio de entre 93 y 95,5 °C durante un período de 15 a 20 minutos, y durante el cual la composición del mosto no alcanza su punto de ebullición, y período durante el que no se produce sustancialmente ningún burbujeo de gas;

(e) elevar la temperatura de la composición de mosto a una temperatura objetivo de entre 97 °C y 99 °C; (f) burbujear un gas a través de la composición de mosto a una velocidad promedio de 120-220 g/HI/h mientras se mantiene una temperatura objetivo promedio de entre 97 °C y 99 °C durante un período de entre 50 minutos y 70 minutos, y durante el cual la composición del mosto no alcanza su punto de ebullición; y (g) transferir la composición de mosto tratada a una etapa de separación de granos a través de la salida del hervidor.

En otra realización preferida, la presente invención se refiere a un procedimiento para tratar una composición de mosto en un hervidor, comprendiendo dicho método las etapas de:

(a) proporcionar:

un hervidor provisto de una entrada adecuada para alimentar una composición de mosto al hervidor y con una salida adecuada para hacer fluir el mosto fuera del hervidor;

medios de calentamiento;

un sistema de burbujeo de gas adecuado para burbujear gas en dicho mosto;

(b) añadir mosto procedente de una etapa de separación de puré a dicho recipiente a través de la entrada; (c) calentar dicho mosto a una temperatura objetivo de entre 94,5 y 95,5 °C;

(d) mantener una temperatura objetivo promedio de entre 94,5 y 95,5 °C durante un período de 15 a 20 minutos, y durante el cual la composición del mosto no alcanza su punto de ebullición, y período durante el que no se produce ningún burbujeo de gas;

(e) elevar la temperatura de la composición de mosto a una temperatura objetivo de entre 98 °C y 99 °C; (f) burbujear un gas a través de la composición de mosto a una velocidad promedio de 190-210 g/HI/h mientras se mantiene una temperatura objetivo promedio de entre 98 °C y 99 °C durante un período de entre 55 minutos y 65 minutos y durante el cual la composición del mosto no alcanza su punto de ebullición; y (g) transferir la composición de mosto tratada a una etapa de separación de granos a través de la salida del hervidor.

En cualquiera de los procedimientos anteriores, la etapa (d) se denomina etapa de mantenimiento en caliente. La ventaja de esta etapa es que la composición del mosto sufre menos estrés térmico y el daño al mosto se minimiza a la temperatura más baja. Las razones de esto son dobles: 1) la temperatura más baja involucrada reduce el estrés por calor y el daño al mosto; y 2) se retrasa el logro de la temperatura objetivo utilizada en las etapas (e) y (f) (en relación con otros procedimientos de la técnica anterior), lo que permite una concentración reducida de azúcar en el hervidor, lo que aumenta la vida útil y la estabilidad del sabor de la bebida final(es decir,cerveza).

La etapa de mantenimiento en caliente utiliza de 2 a 3 MJ/hl menos de energía que el procedimiento de ebullición tradicional, como el empleado en el documento EP3066185 (0,56 - 0,83 KWh/hl para la presente invención versus ~ 0,94 kWh/hl para el Ejemplo 2 del documento EP3066185).

El procedimiento de la invención también utiliza menos energía requerida para la misma conversión de S-metilmetionina (SMM) en dimetilsulfuro (DMS) (cuando se combina con procedimientos de elaboración de cerveza estándar posteriores). Además, se requiere menos gas de burbujeado para eliminar el DMS ya que gran parte de este se ha generado antes de que comience el burbujeado. Los productos resultantes exhiben una vida útil y una estabilidad del sabor mejoradas debido a las temperaturas más bajas y a la concentración de azúcar reducida del aumento de temperatura final de la etapa (e).

En cualquiera de las realizaciones anteriores, preferiblemente la composición de mosto en la etapa (c) se calienta a la temperatura objetivo a una velocidad de entre 0,2 °C y 1 °C por minuto, preferiblemente entre 0,4 °C y 0,75 °C por minuto, la mayoría preferiblemente aproximadamente 0,5 °C por minuto hasta que se alcance la temperatura objetivo.

En cualquiera de las realizaciones anteriores, una vez que se completa la etapa (d), preferiblemente la composición de mosto se calienta a la temperatura objetivo de la etapa (e) a una velocidad de entre 0,2 °C y 1 °C por minuto, preferiblemente entre 0,4 °C y 0,75 °C por minuto, lo más preferiblemente aproximadamente 0,5 °C por minuto hasta que se alcanza la temperatura objetivo.

En cualquiera de las realizaciones anteriores, el gas burbujeado se selecciona de CO2, N2 y aire, y combinaciones de los mismos, preferiblemente CO2. Esto se debe a que el CO2 es inerte y barato. Preferiblemente, el subproducto de CO2 generado durante el procedimiento de fermentación en la cervecería se utiliza como gas de burbujeado.

Un aspecto sorprendente de la presente invención son los bajos niveles de S-metilmetionina (SMM) combinada en sulfuro de dimetilo (DMS) medidos inmediatamente al final de la etapa (f) del procedimiento de la invención. En este sentido, si bien algunos procedimientos de la técnica anterior tienen niveles relativamente bajos de DMS, no tienen niveles bajos de SMM. Es importante tener niveles bajos de ambos. Por lo tanto, en una realización particularmente preferida, la composición de mosto al final de la etapa (f) contiene menos de 150 ppb de SMM y DMS combinados, más preferiblemente menos de 100 ppb, más preferiblemente menos de 75 ppb.

La composición de mosto que sale de la etapa (f) del procedimiento de la invención alcanza una concentración de DMS (sulfuro de dimetilo) de menos de 150 ppb, más preferiblemente menos de 100 ppb, más preferiblemente menos de 50 ppb, más preferiblemente menos de 20 ppb.

El hervidor utilizado en la presente invención se calienta preferiblemente usando un intercambiador de calor. Puede tratarse de una caldera de mosto externa (EWB).

Preferiblemente, la variación (T mín. a T máx.) de la temperatura en la etapa (f) es T ± 0,75 °C, más preferiblemente T ± 0,5 °C.

Preferiblemente, el flujo de gas en el procedimiento de burbujeado de la etapa (f) es ininterrumpido. Preferiblemente, cualquier interrupción de más de 10 minutos en el procedimiento de burbujeo de gas de la etapa (f) debería ir seguida de un burbujeo de gas continuo de no menos de 30 minutos. Esto asegura una eliminación adecuada de los volátiles formados durante la interrupción de la fase.

Preferiblemente, el procedimiento de burbujeado de la etapa (f) es constante e ininterrumpido. Preferiblemente, la tasa de burbujeo de gas no varía en más de ± 10 %, más preferiblemente ± 5 % de la tasa promedio de burbujeo de gas en la etapa (f).

El procedimiento de la presente invención preferiblemente da como resultado menos del 2 %, más preferiblemente menos del 1,5 %, más preferiblemente 0,8-1,2 % de evaporación de agua basado en el peso de la composición de mosto inicial. Esta cantidad del 2 % corresponde aproximadamente a 2 MJ/hl, una reducción de 6 MJ/hl a partir de una base de 4 % y de 8 MJ/hl a partir de una base de 5 % de evaporación.

El procedimiento de la presente invención es esencialmente un procedimiento de dos etapas, la primera del mosto es el procedimiento de formación del sabor, es decir, la formación de compuestos clave con sabor activo a partir de precursores mediante reacciones químicas que requieren calor, agitación y tiempo (y pueden verse influenciadas por el pH), y que también dependen de la concentración de especies relevantes. La etapa 2 es el procedimiento de extracción de volátiles, es decir, la eliminación de compuestos volátiles con sabor activo mediante transferencia de masa a una fase de vapor proporcionada por un gas portador, que requiere calor, agitación y burbujas, donde las burbujas proporcionan el área de superficie para la transferencia de masa de volátiles a la fase de vapor.

En un procedimiento de ebullición tradicional, el “gas portador” que proporciona las burbujas de la fase de vapor es vapor generado mediante la ebullición del mosto. Con el presente procedimiento, la extracción de volátiles se efectúa enteramente mediante el burbujeo de gas. Como tal, la necesidad de hervir es innecesaria, ya que se proporcionan adecuadamente el calor, la agitación y el tiempo.

El procedimiento de la presente invención utiliza preferiblemente una bomba de circulación.

El procedimiento de la presente invención preferiblemente requiere que el procedimiento tenga como objetivo una temperatura de al menos 1 °C por debajo del punto de ebullición natural de la composición de mosto, en la salida del calentador, y preferiblemente no más de 3 °C de diferencia entre esta temperatura de salida del calentador. y la temperatura total del mosto en el hervidor. El objetivo es llevar la masa de mosto a temperatura sin hervir el mosto y garantizar que no haya una gran diferencia de temperatura entre la salida de calor y la masa de mosto. Normalmente hay una pérdida de calor de la masa de 1-2 °C a través de radiación y pérdida y purga de gas a través del mosto.

Se puede utilizar una caldera interna o externa para transferir el calor al mosto. En ambos casos, preferiblemente el mosto se bombea a través del intercambiador de calor para asegurar un caudal que permita la transferencia de calor.

El gas se puede burbujear en el mosto por medio de un burbujeador de gas ubicado en o cerca del fondo del hervidor y orientado hacia arriba o hacia los lados en la dirección radial. Dicho burbujeador comprende preferiblemente una placa, cilindro o anillo circular provisto de una multitud de aberturas. Las aberturas pueden ser orificios o poros abiertos de un material sinterizado, tal como acero inoxidable sinterizado.

En una realización particularmente preferida, el hervidor aloja una pluralidad de burbujeadores de gas que están separados entre sí. Esto permite que tenga lugar un burbujeado homogéneo de la composición del mosto. Esto tiene la ventaja de mejorar la volatilización de compuestos volátiles indeseables, tal como DMS. Preferiblemente, el hervidor aloja al menos 4 burbujeadores de gas, estando sus aberturas separadas al menos 30 cm entre sí, más preferiblemente al menos 50 cm.

Al final de la etapa del procedimiento (f), la composición de mosto tratada se puede transferir a una etapa de separación de granos, por ejemplo, en una tina de hidromasaje, y luego a recipientes de tratamiento adicionales para producir una cerveza o una bebida a base de malta. La cerveza o bebida a base de malta así producida tiene preferiblemente una o más de las siguientes propiedades:

a) Estabilidad de la espuma (NIBEM) de al menos 150 s;

(b) Turbidez medida en cerveza fresca o bebida a base de malta inferior a 1,0 EBC; y/o

(c) Turbidez medida en cerveza o bebida a base de malta envejecida durante 3 días a 60 °C por debajo de 1,5 EBC.

Cuando se utiliza una bomba de circulación, preferiblemente se mantiene un flujo forzado a través de las superficies de calentamiento de la calandria durante todo el período del hervidor, desde el inicio del calentamiento hasta que cesa el suministro de calor antes de las comprobaciones finales y el vaciado. Esto se logra fácilmente con una bomba de circulación de EWB. También se puede lograr cuando un diseño de IWB (caldera de mosto interna) ya incorpora una bomba de circulación adecuada (por ejemplo, hervidores Stromboli). En algunos casos de IWB, la bomba de expulsión de mosto existente es capaz de lograr la circulación necesaria.

También es importante señalar que el punto más caliente en el funcionamiento de un hervidor se produce a la salida de los medios de calentamiento, tal como la calandria, que no es necesariamente la misma que la temperatura en el cuerpo del mosto. Por lo tanto, es posible que se desarrolle una diferencia de temperatura entre, por ejemplo, la salida de la calandria y el mosto a granel, cuyo alcance estaría influenciado por la configuración específica de cada hervidor, incluidos aspectos tales como: entrada excesiva de calor al mosto que pasa a través de la calandria; pérdidas de calor del sistema; temperatura, capacidad calorífica específica y caudal del gas utilizado para el burbujeado; vigor de la ebullición (y, por lo tanto, tasa de pérdida de calor por evaporación).

En una realización muy preferida, durante la etapa (f), la temperatura del mosto a granel se mantiene dentro de 3 °C (por debajo) de la temperatura de salida del calentador.

En algunos casos, puede que no sea posible medir fácilmente la temperatura a la salida de un calentador interno y, como tal, es preferible realizar un seguimiento de la temperatura en el cuerpo del mosto. El procedimiento de la presente invención requiere un mantenimiento muy cuidadoso de las diversas temperaturas utilizadas en el procedimiento. Como tal, es muy preferible la monitorización en línea de la salida de calentamiento (por ejemplo, calandria).

Además, el potencial de una diferencia de temperatura entre la salida de la calandria (como el punto más caliente del sistema) y el cuerpo del mosto puede ser aún más dramático con el procedimiento actual debido a la menor entrada de calor al sistema. Por lo tanto, para el presente procedimiento, es muy preferible medir la temperatura corporal del hervidor/la temperatura del mosto a granel, idealmente en el punto que se espera que sea el más “frío” durante el funcionamiento del hervidor (por ejemplo, el punto más alejado del retorno del mosto caliente ex-calandria al hervidor). El hervidor puede contener varios medios de control de la temperatura. Preferiblemente, estos están separados entre sí, de modo que se pueda controlar con precisión la temperatura del cuerpo del mosto.

Breve descripción de las figuras

Para una comprensión más completa de la naturaleza de la presente invención, se hace referencia a la siguiente descripción detallada tomada junto con los dibujos adjuntos en los que:

Figura 1: muestra las diversas etapas de un procedimiento de elaboración de cerveza;

Figura 2: Esquema de las etapas del procedimiento de la presente invención;

Figura 3: Muestra una primera realización de un hervidor de caldera interna adecuado para la presente invención, (a) vacío y (b) llena de mosto y con gas que se burbujea en su interior;

Figura 4: Muestra una segunda realización de un hervidor de caldera externa adecuado para la presente invención, (a) vacío y (b) lleno de mosto y con gas que se burbujea en su interior;

Figura 5: Muestra una tercera realización de un hervidor de caldera externa adecuado para la presente invención, (a) vacío y (b) lleno de mosto y con gas que se burbujea en su interior; y

Figura 6: Muestra el contenido combinado de SMM y DMS del procedimiento de la presente invención.

Descripción detallada de la invención

Como se muestra en la figura 1, la presente invención aborda la etapa de tratamiento del mosto después de la filtración (400) y antes de la separación de los granos (500), tal como se realiza con mayor frecuencia en una tina de hidromasaje. Está claro que se puede interponer un tanque intermedio o de precalentamiento entre una tina de filtración y el hervidor (1) sin cambiar nada en la presente invención. La etapa de tratamiento del mosto objeto de la presente invención se denomina tradicionalmente etapa de “ebullición” porque el mosto tradicionalmente se calienta por encima de su temperatura de ebullición para esterilizarlo, terminar la actividad enzimática y convertir y/o eliminar componentes no deseados. Sin embargo, en el presente procedimiento, se utiliza el término etapa de “pseudoebullición” porque, contrariamente a los procedimientos de la técnica anterior, el mosto no alcanza su temperatura de ebullición en ningún momento durante el tiempo de tratamiento.

El procedimiento de pseudoebullición de la presente invención pretende reemplazar ventajosamente los procedimientos de ebullición descritos y utilizados hasta la fecha en la técnica, con una reducción sustancial concomitante del consumo de energía. En particular, después de una etapa de ebullición y de pseudoebullición:

(a) El mosto debe estar esterilizado.

(b) debe interrumpirse la actividad enzimática,

(c) la cantidad de alfaácidos se reducirá y sustituirá por isoalfaácidos,

(d) una cantidad sustancial de S-metilmetionina (SMM) debe haberse transformado en dimetilsulfuro (DMS), (e) las proteínas y los polifenoles activos en turbidez deben haber sido coagulados para su separación, y (f) se eliminarán los compuestos aromatizantes no deseados, en particular el DMS.

Los objetivos anteriores (a) a (d) dependen principalmente del tiempo y la temperatura y se pueden lograr a temperaturas superiores a 80 °C, con una velocidad que aumenta con la temperatura. Por otro lado, la coagulación de proteínas y polifenoles y la eliminación de componentes volátiles no deseados del sabor se aceleran sustancialmente cuando aumenta el área interfacial entre el líquido y el gas. Por esta razón, es necesario llevar el mosto a ebullición para generar burbujas de vapor que aumentan sustancialmente el área interfacial líquido-gas y, por lo tanto, la velocidad de coagulación de las proteínas y polifenoles activos en turbidez, y la velocidad de eliminación de componentes volátiles no deseados. Este método de hervir mosto para aumentar el área interfacial líquido-gas funciona, pero tiene dos inconvenientes principales:

(a) Consume mucha energía, y

(b) La evaporación del agua varía desde el 4 % en peso para los sistemas de ebullición más económicos hasta el 6-10 % en peso y más para las técnicas de ebullición más tradicionales.

El agua hirviendo consume mucha energía. Las propiedades térmicas físicas del mosto son muy comparables a las del agua.

La eliminación de compuestos de sabor volátiles no deseados, como el DMS, depende del equilibrio vapor-líquido (VLE) de cada volátil con el mosto. Esto significa que se necesita una cantidad determinada de evaporación para reducir el nivel de un compuesto no deseado a niveles por debajo del umbral. Por lo tanto, siempre se requiere una evaporación mínima y los sistemas más recientes funcionan con un mínimo de 4-6 % de evaporación, que sigue siendo una cantidad considerable.

Para llevar a cabo un procedimiento según la presente invención, se requiere un hervidor (1), que está provisto de una entrada (1u) adecuada para introducir un mosto en el hervidor y con una salida (1d) adecuada para hacer fluir el mosto fuera del hervidor. Deben estar previstos medios de calentamiento (2) adecuados para calentar el mosto en el hervidor. Los medios de calentamiento tienen generalmente la forma de un haz de tubos huecos con camisas paralelas, en el que el mosto circula a través del lumen de los tubos huecos que se calientan mediante un fluido calentador que circula en las camisas. Los medios de calentamiento (2) pueden ubicarse dentro del hervidor, formando así un hervidor de caldera interna como se ilustra en la figura 3(a). Debido a su muy baja densidad, estas burbujas de vapor son la fuerza impulsora hacia arriba a través de la caldera interna, asegurando así una convección natural. En algunos sistemas de la técnica anterior, se ubica una bomba debajo del hervidor de caldera interna para forzar que el mosto recogido en varios puntos del hervidor fluya a través de las tuberías de calentamiento. Aunque aplicable, dicho sistema de convección forzada no es obligatorio en la presente invención porque, como se explicará más adelante, las burbujas de gas rociadas ya crean una convección forzada. Alternativamente, los medios de calentamiento (2) pueden ubicarse fuera del hervidor, conectados de manera fluida a la misma mediante tuberías, formando así un hervidor de caldera externa como se ilustra en las figuras 4(a) y 5(a). Generalmente se utiliza una bomba (8) para forzar el flujo del mosto a través del hervidor. La mayoría de los hervidores de la técnica anterior, utilizados tradicionalmente para llevar a cabo una etapa de ebullición del mosto, cumplen los requisitos anteriores.

El equipo requerido para la presente invención requiere un sistema de burbujeo de gas (3) adecuado para burbujear un gas inerte en dicho mosto. Aunque se conoce en la técnica, tal como se describe en el documento EP875560, pocos hervidores de ebullición están provistos de un sistema de burbujeo de gas. Un sistema de burbujeo de gas puede ser muy sencillo; y puede incluir una placa circular, cilindro o anillo provisto de una multitud de aberturas. Las aberturas pueden ser canales pasantes, como en un cabezal de ducha, o pueden ser poros de una estructura de poros abiertos, tal como un material sinterizado (por ejemplo, acero inoxidable sinterizado). Si el gas inerte utilizado es nitrógeno, un convertidor de nitrógeno es muy sencillo y económico de instalar, y si el CO2 se utiliza en su lugar, está claro que dicho gas está disponible en abundancia en todas las cervecerías. Por lo tanto, una ventaja de la presente invención es que requiere pocas o ninguna modificación del equipo existente. Como se muestra en las figuras 3(b) y 4(b), el burbujeador de gas (3) está ubicado preferiblemente en el fondo del hervidor, de modo que las burbujas de gas puedan subir a la superficie del mosto, fijando en su camino hacia arriba los volátiles y proteínas activas de turbidez. En una realización alternativa, ilustrada en las figuras 5(a) y (b), un hervidor de caldera externa está provisto de un sistema de burbujeo de gas ubicado en el extremo aguas arriba de la caldera externa con respecto a la dirección del flujo de mosto (en el caso de la figura 5, en el fondo del hervidor). Las burbujas se hacen pasar a través de las tuberías de calentamiento huecas (2a) y se inyectan en el hervidor junto con el mosto. Para hervidores del tipo de caldera interna, se prefiere que el burbujeador esté ubicado debajo de los tubos de calentamiento (2a) y preferiblemente tenga una dimensión más grande (diámetro en el caso de un disco, cilindro o anillo) que sea menor que el diámetro más grande de la caldera (2). Con tal configuración, las burbujas de gas que se elevan a través de los tubos huecos (2a) de la caldera interna crean una convección forzada que impulsa el mosto a través de los lúmenes de los tubos huecos de la caldera. Esto es muy ventajoso porque, por un lado, no se necesita ninguna bomba sumergible para crear dicha convección forzada y, por otro lado, el caudal del mosto a través de los tubos de calentamiento huecos durante la etapa de calentamiento es mayor y más homogéneo en comparación con sistemas de convección natural a una temperatura inferior a Tb, cuando no hay suficientes burbujas de vapor para crear una convección natural con el riesgo de sobrecalentar localmente el mosto.

Cuando se utiliza un hervidor provisto de una caldera interna (2), preferiblemente se proporcionan un deflector (5) y un techo deflector (6) en la parte superior de la caldera interna para canalizar el flujo de burbujas de gas y mosto ascendentes, redistribuirlos sobre la interfaz líquido-aire superior del mosto y reducir el espesor de la espuma así formada para permitir una mejor eliminación en el aire de los volátiles arrastrados con las burbujas (ver la figura 3(b)).

El mosto se alimenta al hervidor desde una etapa de separación de puré, tal como una etapa de filtración (400). En algunos casos, el mosto pasa primero a través de un tampón o tina de precalentamiento antes de ingresar al hervidor. La temperatura del mosto es generalmente inferior a 80 °C. Después de llenar el hervidor (1) con mosto, se calienta hasta una temperatura objetivo de entre 94,5 y 95,5 °C, y esta temperatura se mantiene durante un período de 15 minutos, y durante el cual la composición de mosto no alcanza su punto de ebullición. Preferiblemente, no tiene lugar ningún burbujeo de gas durante esta fase del procedimiento. Después de llevar a cabo esta “fase de mantenimiento”, la temperatura de la composición del mosto se aumenta hasta una temperatura objetivo de entre 98 °C y 99 °C. Cuando se alcanza esta temperatura, se burbujea un gas a través de la composición del mosto a una velocidad promedio de 200 g/HI/h mientras se mantiene una temperatura objetivo promedio de entre 98 °C y 99 °C durante un período de aproximadamente 60 minutos; y durante el cual la composición del mosto no alcanza su punto de ebullición. Una vez que se ha completado esta etapa, la composición del mosto se transfiere a una etapa de separación de granos.

Como se ilustra en la figura 2, ésta muestra una realización que ilustra el procedimiento de una realización preferida de la presente invención. En la primera fase de “precalentamiento”, la temperatura se eleva a un ritmo de 0,6 a 1,2 °C/min hasta que la temperatura alcanza aproximadamente 3 °C por debajo de la temperatura de ebullición natural del mosto. Luego, la composición del mosto entra en la fase de “reposo caliente”, donde la temperatura se mantiene a esta temperatura. Luego se eleva de nuevo la temperatura hasta aproximadamente 1,5 °C por debajo de la temperatura de ebullición natural del mosto, y se mantiene allí durante un periodo de tiempo durante el cual se burbujea la composición con un gas inerte. Los materiales volátiles, tales como SMM y DMS, se eliminan de la composición durante esta parte del procedimiento.

Durante todas estas etapas del procedimiento, la temperatura de salida del calentador externo se mantiene por encima de la composición del cuerpo del mosto. Esto se debe a que parte del calor se pierde en el procedimiento (radiación, burbujeado, etc.).

Como se muestra en las figuras 3(b) y 4(b), un burbujeador de gas inerte ubicado en el fondo del hervidor genera una columna de burbujas de gas. Los componentes volátiles presentes en el mosto están así en equilibrio entre las fases gaseosa y líquida sin necesidad de que el mosto hierva. Como se analizó anteriormente, la columna de burbujas que penetra a través de los lúmenes de los tubos huecos de una caldera interna, como se muestra en la figura 3(b), crea una convección forzada independiente de la temperatura, contrariamente a la convección natural que depende en gran medida de la temperatura para la creación de suficientes burbujas de vapor. Por otro lado, las burbujas de gas inerte actúan como burbujas de vapor al salir a la superficie, produciendo el mismo efecto que estas últimas en cuanto a eliminación de volátiles y coagulación de proteínas activas de turbidez, pero sin tener que hervir y evaporar grandes cantidades de mosto. El flujo de gas también es ventajoso porque homogeneiza el mosto creando un sistema de elevación de gas con un flujo ascendente central y un flujo descendente lateral, como lo ilustran las flechas negras en las figuras 3(b) y 4(b).

Después del procedimiento de pseudoebullición de la presente invención, el mosto se puede alimentar a una tina de hidromasaje o similar para separar el mosto claro y desde allí proceder a la fermentación (700), maduración (800), filtrado (900) y envasado (1000) de la cerveza así producida exactamente de la misma manera que en los procedimientos de elaboración de cerveza convencionales.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Proceso para tratar una composición de mosto en un hervidor, comprendiendo dicho método las etapas de:

(a) proporcionar:

un hervidor provisto de una entrada adecuada para alimentar una composición de mosto al hervidor y con una salida adecuada para hacer fluir el mosto fuera del hervidor;

medios de calentamiento;

un sistema de burbujeo de gas adecuado para burbujear gas en dicho mosto;

(b) añadir mosto procedente de una etapa de separación de puré a dicho hervidor a través de la entrada;

(c) calentar dicho mosto a una temperatura objetivo de entre 80 y 96 °C;

(d) mantener una temperatura objetivo promedio de entre 80 y 96 °C durante un período de 12 a 45 minutos, y durante el cual la composición del mosto no alcanza su punto de ebullición, y período durante el que se produce el burbujeo de gas inferior a 10 g/HI/Hr, preferiblemente sin burbujeo de gas;

(e) elevar la temperatura de la composición de mosto a una temperatura objetivo de entre 97 °C y 99 °C;

(f) burbujear un gas a través de la composición de mosto a una velocidad promedio de 80-350 g/HI/h mientras se mantiene una temperatura objetivo promedio de entre 97 °C y 99 °C durante un período de entre 15 minutos y 75 minutos; y durante el cual la composición del mosto no alcanza su punto de ebullición; y

(g) transferir la composición de mosto tratada a una etapa de separación de granos a través de la salida del hervidor.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que en la etapa (c), el mosto se calienta a una temperatura objetivo de entre 93 y 95,5 °C, preferiblemente entre 94,5 y 95,5 °C.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que en la etapa (d) la temperatura objetivo promedio está entre 93 y 95,5 °C, preferiblemente entre 94,5 y 95,5 °C.

4. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que la etapa del procedimiento (d) se lleva a cabo durante un período de 15 a 20 minutos.

5. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que la etapa (d) del procedimiento no implica burbujeo de gas.

6. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que la etapa (e) del procedimiento comprende elevar la temperatura de la composición de mosto a una temperatura objetivo de entre 97 °C y 99 °C, preferiblemente entre 98 °C y 99 °C.

7. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que la etapa (f) del procedimiento comprende burbujear un gas a través de la composición de mosto a una velocidad promedio de 120-220 g/HI/Hr, preferiblemente 190-210 g/HI/Hr, más preferiblemente a aproximadamente 200 g/HI/h.

8. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que la etapa del procedimiento (f) se lleva a cabo durante un período de entre 55 minutos y 65 minutos, preferiblemente aproximadamente 60 minutos.

9. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que la composición de mosto en la etapa (c) se calienta a la temperatura objetivo a una velocidad de entre 0,2 °C y 1 °C por minuto, preferiblemente entre 0,4 °C y 0,75 °C por minuto, lo más preferiblemente aproximadamente 0,5 °C por minuto hasta que se alcance la temperatura objetivo.

10. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que la etapa del procedimiento, en la que una vez que se completa la etapa (d), la composición de mosto se calienta a la temperatura objetivo de la etapa (e) a una velocidad de entre 0,2 °C y 1 °C por minuto, preferiblemente entre 0,4 °C y 0,75 °C por minuto, lo más preferiblemente aproximadamente 0,5 °C por minuto hasta que se alcanza la temperatura objetivo.

11. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que el gas burbujeado se selecciona de CO2, N2 y aire, y combinaciones de los mismos, preferiblemente CO2.

12. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que la composición de mosto al final de la etapa (f) contiene menos de 150 ppb de SMM y DMS combinados, más preferiblemente menos de 100 ppb, más preferiblemente menos de 75 ppb.

13. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que la composición de mosto que sale de la etapa (f) del procedimiento de la invención alcanza una concentración de DMS (sulfuro de dimetilo) de menos de 150 ppb, más preferiblemente menos de 100 ppb, más preferiblemente menos de 50 ppb, más preferiblemente menos de 20 ppb.

14. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que las etapas del procedimiento (a) a (f) dan como resultado menos del 2 %, más preferiblemente menos del 1,5 %, más preferiblemente 0,8-1,2 % de evaporación de agua en base al peso de la composición de mosto inicial.