ES3042370T3 - Adsorption system and method for operating an adsorption system - Google Patents

Adsorption system and method for operating an adsorption system

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ES3042370T3
ES3042370T3 ES16794265T ES16794265T ES3042370T3 ES 3042370 T3 ES3042370 T3 ES 3042370T3 ES 16794265 T ES16794265 T ES 16794265T ES 16794265 T ES16794265 T ES 16794265T ES 3042370 T3 ES3042370 T3 ES 3042370T3
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Alexander Hässelbarth
Claudia Geyer
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Abstract

La invención se refiere a un sistema de adsorción (10) para acumular sustancias aromatizantes, que comprende al menos una cámara de trabajo (12) en la cual se proporciona al menos un agente de sorción como fase estacionaria y puede someterse a un fluido que contiene una sustancia aromatizante que puede conducirse a través de la cámara de trabajo como fase móvil para la unión de sustancias aromatizantes, en donde el fluido que contiene la sustancia aromatizante es un alimento del grupo de alimentos básicos y/o de lujo que contienen cerveza, mosto de cerveza, lúpulo, extracto de lúpulo, agua de malta, cerveza de malta, mosto de malta e ingredientes y productos específicos de la cervecería y/o se obtiene mediante un dispositivo de desalcoholización a partir de un alimento que contiene etanol del grupo de alimentos básicos y/o de lujo que contienen cerveza, en donde la relación entre el espesor promedio de la sección transversal y la longitud total de la cámara de trabajo (12) es como máximo 0,3. La invención también se refiere a un método para operar dicho sistema de adsorción (10), un concentrado de sustancia aromatizante y un permeado descolorido que se pueden obtener y/o se obtienen mediante dicho sistema de adsorción (10) y/o mediante dicho método a partir de un fluido que contiene una sustancia aromatizante, así como a una cerveza que se puede obtener o se obtiene mezclando una cerveza al menos parcialmente desalcoholizada y/o con fermentación detenida que contiene dicho concentrado de sustancia aromatizante. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0003] Sistema de adsorción y método para operar un sistema de adsorción
[0005] La invención se refiere a un sistema de adsorción para enriquecer aromas a partir de un fluido que contiene aromas, que consiste en un alimento de entre el grupo de productos nutricionales y/o estimulantes que contienen cerveza, mosto de cerveza, lúpulo, extracto de lúpulo, agua de malta, cerveza de malta, mosto de malta y materias primas y productos específicos de la cervecería, y/o que se obtiene mediante un dispositivo de desalcoholización a partir de un alimento con etanol de entre el grupo de productos nutricionales y/o estimulantes que contienen cerveza. La invención también se refiere a un método para operar dicho sistema de adsorción y a una cerveza obtenida mediante la mezcla de una cerveza al menos parcialmente desalcoholizada y/o con la fermentación detenida con un concentrado de aroma.
[0007] En la industria cervecera, se conocen diversos métodos para producir cerveza y productos nutricionales y estimulantes a base de cerveza con bajo contenido alcohólico. El término cerveza generalmente se refiere a un producto nutricional y/o estimulante producido mediante la fermentación parcial o completa de almidón sacarificado, sin necesidad de un proceso de destilación. En un sentido más estricto, se entiende por cerveza un producto nutricional y estimulante elaborado a partir de malta y/o granos crudos amiláceos, es decir, a partir de sustitutos de la malta, y sin destilar. Por lo tanto, el término ‘‘producto nutricional y estimulante a base de cerveza’’ incluye la cerveza pura, así como la cerveza mezclada con otros productos nutricionales y/o estimulantes, como zumos de frutas (mezclas de cerveza), especias o similares. Dado que los términos ‘‘bajo en alcohol’’ y ‘‘sin alcohol’’ tienen definiciones diferentes en los distintos países, a continuación, se utiliza el término ‘‘bajo en alcohol’’ si la cerveza o el producto nutricional y/o estimulante a base de cerveza contiene un máximo del 1 % de alcohol por volumen, y preferiblemente un máximo del 0,7 % de alcohol por volumen. ‘‘Sin alcohol’’ se define a continuación como un producto nutricional y/o estimulante a base de cerveza que contiene un máximo de 0,5 % de alcohol por volumen. A efectos de esta divulgación, el término ‘‘alcohol’’ se refiere generalmente al etanol, salvo que se indique lo contrario.
[0009] La cerveza (tanto de barril como sin alcohol) suele tener una graduación alcohólica de entre el 4 y el 6 % vol., aunque también existen cervezas ligeras y de graduación simple con menor graduación alcohólica, así como cervezas fuertes como labock,ladoppelbocko latrippelbock,a veces con una graduación alcohólica significativamente mayor. La clasificación suele basarse en el contenido de mosto original utilizado en la producción.
[0011] Actualmente existen dos procesos principales para desalcoholizar la cerveza, aunque también se conocen combinaciones de ambos. En un proceso, se logra un menor contenido de alcohol deteniendo prematuramente la fermentación, es decir, previniendo o reduciendo la formación de alcohol. Esto generalmente le da a la bebida un aroma dulce, ya que muchos carbohidratos permanecen presentes en su forma original. Sin embargo, los aromas que solo se desarrollan durante la fermentación están parcial o totalmente ausentes. En el otro proceso, una vez finalizada la fermentación, el alcohol se elimina de la bebida mediante un proceso físico posterior, por ejemplo, mediante destilación, rectificación, diálisis u ósmosis inversa, en cuyo caso los aromas siempre se eliminan junto con el alcohol y, en ocasiones, incluso se alteran durante el proceso. Además, existen otros procesos para reducir el contenido de alcohol, como mezclar cerveza con agua, mezclar cerveza con y sin alcohol, etc., pero estos suelen provocar cambios aún más pronunciados en el sabor y, por lo tanto, se utilizan muy raramente.
[0013] La desventaja de todos los procesos actuales es el cambio comparativamente fuerte en el aroma de la bebida, de modo que las cervezas sin alcohol o con bajo contenido de alcohol disponibles actualmente tienen un perfil aromático que, comparativamente, se desvía mucho del perfil aromático de la cerveza original o de una cerveza con cuerpo.
[0015] Para mejorar el perfil aromático, es común añadir aromas a los productos nutricionales y estimulantes a base de cerveza para compensar las pérdidas durante la desalcoholización. El método más sencillo consiste en añadir aromas artificiales o idénticos a los naturales. Sin embargo, estas adiciones son indeseables porque, por un lado, están sujetas a un etiquetado obligatorio y, por otro, es prácticamente imposible recrear con precisión el complejo aroma original. Por lo tanto, el perfil aromático de estos productos nutricionales y estimulantes a base de cerveza suele ser percibido por los consumidores como artificial o carente de cualidades similares a las de la cerveza.
[0017] Otra posibilidad es la extracción o recuperación de aromas de las materias primas o productos propios de la cervecería y la adición selectiva de los aromas a la cerveza desalcoholizada para crear o recrear un perfil aromático típico de la cerveza. Además de la cerveza, el mosto de cerveza, el lúpulo, el extracto de lúpulo, el agua de malta, la cerveza de malta y el mosto de malta son especialmente adecuados para la extracción o recuperación, si bien esta lista no es exhaustiva e incluye otras materias primas y productos específicos de la cervecería.
[0018] Esto tiene la ventaja de que la adición de aromas obtenidos de esta manera no suele estar sujeta a declaración, y permite lograr un perfil aromático menos artificial y más parecido al de la cerveza en comparación con la adición de aromas individuales. Esto se debe principalmente a la gran cantidad y la compleja composición de los aromas presentes en la cerveza, lo que dificulta considerablemente su recuperación a partir de los fluidos generados durante los procesos de desalcoholización o de las propias materias primas o productos de la cervecería.
[0020] El documento EP 2075321 A1 da a conocer, por ejemplo, un proceso para la producción de concentrados de aroma. En este proceso de adsorción, se proporciona inicialmente un aroma acuoso que contiene uno o más aromas en forma de fluido. A continuación, el fluido que contiene aroma se pasa a través de un sorbente dispuesto en una cámara de trabajo, también denominado sorbente o material de adsorción. Al menos una parte de los aromas contenidos en el fluido se adsorbe en el sorbente. Los aromas adsorbidos pueden desorberse del sorbente con la ayuda de un desorbente adecuado y recolectarse como concentrado de aroma, en el que los aromas están presentes en una concentración superior a la inicial.
[0022] Sin embargo, este proceso de adsorción o sistema de adsorción no permite la recuperación y el enriquecimiento más uniformes de los aromas típicos de la cerveza. En particular, solo es posible una concentración relativamente baja de aromas polares, por lo que los aromas apolares se enriquecen considerablemente en comparación con los aromas polares. Esto impide obtener concentrados de aroma auténticos, es decir, concentrados de aroma en donde tanto los aromas polares como los apolares estén presentes de la forma más uniforme posible y con los factores de concentración más elevados.
[0024] El documento WO 2015/104357 A1 describe un proceso para producir una bebida desalcoholizada a partir de su producto de partida de bebida alcohólica y una planta de procesamiento para llevarlo a cabo. El proceso comprende las siguientes etapas: separar el producto de partida en un permeado alcohólico y aromático y un retentado aromático y casi desalcoholizado en un módulo de permeación mediante permeación no térmica; desalcoholizar el permeado en un módulo diseñado para esta tarea; y finalmente mezclar el permeado desalcoholizado con el retentado casi desalcoholizado en un módulo de mezcla final. Antes de la desalcoholización, los aromas se eliminan del permeado aromático y alcohólico mediante adsorción en frío en un adsorbedor de aromas, lo que da como resultado una fase aromática y un permeado sin aroma, del cual, sin embargo, se ha eliminado el alcohol mediante separación de alcohol, resultando en una fase acuosa de permeado, acuosa, en gran parte desaromatizada y desalcoholizada. La mezcla final de la fase aromática, la fase acuosa de permeado y el retentado se realiza en un módulo de mezcla final para producir una bebida desalcoholizada.
[0026] El documento US 5077061 A da a conocer un proceso para producir cerveza sin alcohol o con bajo contenido alcohólico. Este proceso consiste en triturar térmicamente la suspensión de malta para obtener la suspensión de malta a partir de un sustrato seleccionado entre una base cervecera de alta graduación alcohólica o una fracción proteica derivada de ella.
[0028] El objetivo de la presente invención es crear un sistema de adsorción que permita una concentración especialmente alta de aromas, manteniendo al máximo el perfil aromático auténtico. Otros objetivos de la invención son proporcionar un método para operar dicho sistema de adsorción que permita una concentración alta y uniforme de aromas típicos de la cerveza y crear una cerveza con el menor contenido de alcohol posible y un perfil aromático similar al de la cerveza.
[0030] Los objetivos de la invención se resuelven mediante un sistema de adsorción para enriquecer aromas que presenta las características de la reivindicación 1, mediante un método para el funcionamiento de dicho sistema de adsorción según la reivindicación 13 y mediante una cerveza que presenta las características de la reivindicación 20. En las reivindicaciones subordinadas se especifican configuraciones ventajosas con variantes convenientes de la invención, considerándose las configuraciones ventajosas de cada aspecto de la invención como configuraciones ventajosas de cualquier otro aspecto de la invención.
[0032] Un primer aspecto de la invención se refiere a un sistema de adsorción según la reivindicación 1 para el enriquecimiento de aromas, que comprende al menos una cámara de trabajo en donde al menos un sorbente está dispuesto como fase estacionaria y puede actuar como fase móvil para la deposición de aromas con un fluido que contiene aroma que puede conducirse a través de la cámara de trabajo, siendo el fluido que contiene aroma un producto alimenticio de entre el grupo de productos nutricionales y/o estimulantes que contienen cerveza, mosto de cerveza, lúpulo, extracto de lúpulo, agua de malta, cerveza de malta, mosto de malta y materias primas específicas de la cervecería y/o productos específicos de la cervecería y/u obteniéndose por medio de un dispositivo de desalcoholización a partir de un producto alimenticio que contiene etanol de entre el grupo de productos nutricionales y/o estimulantes que contienen cerveza. Según la invención, se prevé que la relación entre el espesor promedio de la sección transversal y la longitud total de la al menos una cámara de trabajo sea como máximo de 0,3 y que la longitud total de la vía de flujo del fluido que circula por la al menos una cámara de trabajo sea de al menos 4,0 m, comprendiendo el sistema de adsorción un dispositivo de control diseñado para operar el sistema de adsorción en modo de absorción, donde el fluido que contiene aroma actúa sobre el al menos un sorbente para adsorber los aromas en el sorbente, y en modo de desorción, donde el al
[0033] menos un sorbente actúa sobre un desorbente fluido seleccionado entre etanol y mezclas de etanol y agua
[0034] para desorber los aromas adsorbidos en el sorbente como concentrado de aroma. En otras palabras, según la
[0035] invención, el sistema de adsorción cuenta con al menos una cámara de trabajo en donde se pueden colocar el
[0036] o los sorbentes a través de los cuales debe fluir el fluido que contiene aroma. En este caso, la geometría de al
[0037] menos una cámara de trabajo se selecciona de tal manera que la relación entre el espesor promedio de la
[0038] sección transversal y la longitud total de la cámara o de las cámaras de trabajo sea como máximo de 0,3. Una
[0039] relación de como máximo 0,3 incluye relaciones entre el espesor promedio de la sección transversal y la
[0040] longitud total de, por ejemplo, 0,3, 0,2, 0,1, 0,09, 0,08, 0,07, 0,06, 0,05, 0,04, 0,03, 0,02, 0,01, 0,009, 0,008,
[0041] 0,007, 0,006, 0,005, 0,004, 0,003, 0,002, 0,001, 1,0*10-4, 1,0*10-5 o menos, debiendo considerarse los valores intermedios correspondientes generalmente como divulgados. Esto proporciona el lecho sorbente más largo y comparativamente estrecho posible, lo que permite adsorber aromas polares y apolares de la forma más
[0042] uniforme posible sobre el sorbente, dependiendo de las características de fijación del sorbente o de los
[0043] sorbentes utilizados y de las moléculas de aroma presentes en el fluido. Por consiguiente, con la ayuda del
[0044] sistema de adsorción, es posible producir concentrados de aroma particularmente auténticos, es decir, concentrados de aroma en donde todos los aromas presentes en el fluido original están enriquecidos al menos predominantemente o de forma sustancialmente uniforme y con escasas pérdidas. Además, se pueden lograr
[0045] factores de enriquecimiento muy elevados con la ayuda del sistema de adsorción según la invención. En
[0046] principio, se puede prever que la relación entre el espesor promedio de la sección transversal y la longitud total
[0047] de todas las cámaras de trabajo sea de al menos 1,0*10-7.
[0049] La concentración o factor de enriquecimiento de al menos un aroma en el concentrado de aroma en comparación con el fluido original puede ser, en principio, de al menos 1,01, en particular de al menos 10, preferiblemente de al menos 100, preferiblemente de al menos 1000 y, en particular, de al menos 15000. Por
[0050] ejemplo, el factor de concentración de al menos un aroma puede ser de al menos 2, 5, 10, 50, 100, 500, 1000,
[0051] 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 6500, 7000, 7500, 8000, 8500, 9000, 9500,
[0052] 10 000, 10 500, 11 000, 11 500, 12000, 12500, 13000, 13500, 14000, 14500, 15000, 15500, 16 16 500,
000,
500, 18000, 18500, 19000, 19500, 20000, 20000, 25 000, 30000, 35000, 40 45 000, 50 000, 55 000, 60 000, 65000, 70000, 75000, 80000, 85000, 90000, 95000, 100000 o debiendo considerarse generalmente los valores intermedios correspondientes como divulgados. En otras
[0053] palabras, el concentrado de aroma debe diluirse con un factor adecuado para que el aroma vuelva a estar
[0054] presente en su concentración original, como en el fluido. Cuanto mayor sea el factor de concentración, menor
[0055] será el espacio de almacenamiento y transporte requerido y más fácil será el procesamiento posterior del concentrado de aroma. Además, la proporción de disolvente o disolventes disminuye con la concentración, de
[0056] modo que, por ejemplo, se pueden producir concentrados de aroma sin etanol que cumplen con la normativa
[0057] Halal. Alternativa o adicionalmente, se prevé, dentro del alcance de la presente divulgación, para fluidos que
[0058] contienen etanol, que la concentración o el factor de enriquecimiento de al menos un aroma en el concentrado
[0059] de aroma se determine en función del contenido de etanol del fluido; es decir, que para al menos un aroma
[0060] distinto del etanol se determine la relación de las concentraciones c (en mol/l o en g/l) Caroma:Cetanol en el fluido
[0061] y en el concentrado de aroma y se comparen entre sí, siendo la relación Caroma:Cetanol en el concentrado de
[0062] aroma mayor que la relación Caroma:Cetanol en el fluido y siendo para al menos un aroma de al menos 1,01, en
[0063] particular de al menos 10, preferiblemente de al menos 100, más preferiblemente de al menos 1000 y, en particular, de al menos 15000. Como resultado, generalmente puede ocurrir que el volumen total del primer concentrado de aroma disminuya solo de forma insignificante en comparación con el fluido, se mantenga esencialmente igual o incluso aumente, pero que la relación entre la concentración de aroma y la concentración
[0064] de etanol sea, no obstante, mayor en el concentrado de aroma que en el fluido, ya que el etanol se agota en
[0065] relación con al menos otro aroma. En el sentido de esta definición del factor de concentración, el etanol no se
[0066] entiende como un aroma, aunque, en principio, el etanol también puede contribuir al aroma general del fluido.
[0067] En otras palabras, se prevé que la concentración de al menos un aroma en el concentrado de aroma sea mayor
[0068] que en el fluido y/o que al menos un aroma esté enriquecido en base al fluido en el concentrado de aroma con
[0069] respecto al etanol, es decir, que el etanol en el concentrado de aroma se reduzca al menos en relación con la concentración del al menos un aroma. Se puede prever que al menos dos aromas, una pluralidad de aromas,
[0070] un gran número de aromas, una cantidad predominante de aromas o todos los aromas presentes en el fluido
[0071] tengan un factor de concentración respectivo de al menos 1,01.
[0073] En el contexto de la presente invención, se entiende por espesor promedio de la sección transversal la media
[0074] aritmética de los espesores de la sección transversal a lo largo de la cámara o las cámaras de trabajo. En el
[0075] caso más simple, la cámara de trabajo tiene una sección transversal circular, de modo que el espesor de la
[0076] sección transversal corresponde al diámetro interior de la cámara de trabajo. Sin embargo, en general, la geometría de la sección transversal no se limita a diseños específicos y puede ser, por ejemplo, rectangular, poligonal, elíptica, irregular, etc. En el caso de una sola cámara de trabajo, la longitud total resulta de su longitud
[0077] o altura (en la dirección del flujo) o, en el caso de dos o más cámaras de trabajo, de la suma de las longitudes
[0078] o alturas de todas las cámaras de trabajo. Preferiblemente, la cámara de trabajo se llena al menos al 50 % en
[0079] volumen con uno o más absorbentes. Por ejemplo, cada cámara de trabajo puede llenarse al menos hasta el
[0080] 50 % vol., 55 % vol., 60 % vol., 65 % vol., 70 % vol., 75 % vol., 80 % vol., 85 % vol., 90 % vol., 95 % vol., 98 %
[0081] vol., 99 % vol. o más con un sorbente o una mezcla de dos o más sorbentes.
[0082] En el contexto de la presente invención, por aroma se entienden esencialmente sabores y/o fragancias. El fluido se presenta preferiblemente en forma líquida y/o gaseosa, al menos en condiciones estándares (SATP, destandard ambient temperature and pressure,25 °C/1,013 bar). El contenido total de aromas en el fluido puede estar comprendido entre aproximadamente el 99 % vol. y el 0,0001 % vol., o 1 ppb (1 pg/kg) o menos, siendo la suma de todos los ingredientes del fluido siempre y exclusivamente el 100 %. En el contexto de la presente invención, los porcentajes se entienden generalmente como porcentaje en volumen, salvo que se indique lo contrario. Los aromas pueden estar generalmente disueltos y/o suspendidos o dispersos en el fluido. El fluido puede tener opcionalmente un contenido de etanol entre el 0,0001 % vol. y el 99 % vol. Esto significa que el fluido tiene un contenido total de aromas o un contenido de etanol de, por ejemplo, 0,0001 % vol., 0,001 % vol., 0,01 % vol., 0,1 % vol., 0,2 % vol., 0,3 % vol., 0,4 % vol., 0,5 % vol., 0,6 % vol., 0,7 % vol., 0,8 % vol., 0,9 % vol., 1 % vol., 2 % vol., 3 % vol., 4 % vol., 5 % vol., 6 % vol., 7 % vol., 8 % vol., 9 % vol., 10 % vol., 11 % vol., 12 % vol., 13 % vol., 14 % vol., 15 % vol., 16 % vol., 17 % vol., 18 % vol., 19 % vol., 20 % vol., 21 % vol., 22 % vol., 23 % vol., 24 % vol., 25 % vol., 26 % vol., 27 % vol., 28 % vol., 29 % vol., 30 % vol., 31 % vol., 32 % vol., 33 % vol., 34 % vol., 35 % vol., 36 % vol., 37 % vol., 38 % vol., 39 % vol., 40 % vol., 41 % vol., 42 % vol., 43 % vol., 44 % vol., 45 % vol., 46 % vol., 47 % vol., 48 % vol., 49 % vol., 50 % vol., 51 % vol., 52 % vol., 53 % vol., 54 % vol., 55 % vol., 56 % vol., 57 % vol., 58 % vol., 59 % vol., 60 % vol., 61 % vol., 62 % vol., 63 % vol., 64 % vol., 65 % vol., 66 % vol., 67 % vol., 68 % vol., 69 % vol., 70 % vol., 71 % vol., 72 % vol., 73 % vol., 74 % vol., 75 % vol., 76 % vol., 77 % vol., 78 % vol., 79 % vol., 80 % vol., 81 % vol., 82 % vol., 83 % vol., 84 % vol., 85 % vol., 86 % vol., 87 % vol., 88 % vol., 89 % vol., 90 % vol., 91 % vol., 92 % vol., 93 % vol., 94 % vol., 95 % vol., 96 % vol., 97 % vol., 98 % vol. o 99 % vol., considerándose los valores intermedios correspondientes como divulgados. También se puede prever que el fluido esté libre de etanol. Además, se puede prever que el fluido contenga entre 0,0001 % vol. y 99,9999 % vol. de agua. Además, generalmente se puede prever que el fluido contenga, alternativa o adicionalmente al etanol, uno o más alcoholes, como alcoholes C1-C5, en particular metanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol y/o terc-butanol, y opcionalmente uno o más alcoholes superiores del grupo C6-C20 o más. El sorbente puede consistir en un solo compuesto o clase de compuesto químico (puro) o en una mezcla de dos o más compuestos o clases de compuestos químicos (mezcla). En principio, varios sorbentes pueden exponerse al fluido juntos o dispuestos juntos en la misma cámara de trabajo. También puede preverse que varios sorbentes estén dispuestos uno tras otro en la dirección del flujo o expuestos al fluido uno tras otro. En el ámbito de la presente invención, el término ‘‘sorber’’ se refiere a todos los tipos físicos y químicos de deposición de aromas sobre el sorbente, en particular los procesos de adsorción y/o absorción. Por consiguiente, en el ámbito de la presente invención, el término “desorber” se refiere a todos los procesos de inversión en donde los aromas abandonan el sorbente.
[0084] Con ayuda del sistema de adsorción según la invención, se pueden procesar diversos fluidos aromáticos del sector cervecero. El fluido puede ser un medio fluido (fase gaseosa y/o líquida) o una mezcla de estas fases. El fluido puede comprender además proteínas y enzimas disueltas o suspendidas, así como azúcares disueltos o suspendidos (monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos o azúcares poliméricos (almidón)). El fluido puede comprender además material vegetal disuelto y/o suspendido (por ejemplo, lignina, polifenoles). El fluido puede comprender o ser además un gas procedente del secado (secadores por pulverización, liofilizadores, secadores de banda, secadores de rodillos), concentración, tostado (tostadores de tambor, tostadores de banda, tostado en lecho fluidizado), desespumación, gasificación o desgasificación de líquidos, desodorización (por ejemplo, evaporadores de placas, evaporadores de película descendente, destilación por vapor, vaporización, vaporización al vacío). El fluido puede comprender además depuración de gases, aire de escape de plantas de producción (fermentadores, fermentación, plantas embotelladoras), aire de escape de plantas de producción (almacenamiento de lúpulo, almacenamiento de malta), aire ambiente de plantas de producción y similares y/o agua de bombeo de bombas de vacío. El fluido puede comprender además o ser una fase acuosa de un liofilizador y/o un condensado después de la evaporación, gasificación o secado.
[0086] El sorbente puede seleccionarse generalmente de entre el grupo que consiste en intercambiadores iónicos, fases normales, fases polares enlazadas y fases inversas, o cualquier mezcla de las mismas, en particular poliaromáticos, poliestirenos, poli(met)acrilatos, polipropilenos, poliésteres, politetrafluoroetileno y poliestirenos reticulados, en particular copolímeros de etilvinilbenceno y divinilbenceno, de vinilpirrolidona y divinilbenceno, de vinilpiridina y divinilbenceno, y/o de estireno y divinilbenceno. También se logran características de sorción ventajosas utilizando sorbentes que comprenden monómeros con grupos funcionales. Los grupos de ácido sulfónico, los grupos de amonio ternarios (por ejemplo, dietilamina del ácido metacrílico) y cuaternarios (por ejemplo, feniltrimetilamonio), las amidas (por ejemplo, benzamidas), las aminas y los aromáticos modificados con halógeno, los heterociclos como 3-pirrolidona, 2-pirrolidona, 2-pirrolina, 3-pirrolina, pirrol y/o piperazina, así como las cadenas laterales alifáticas halogenadas, han demostrado ser particularmente eficaces. También se pueden utilizar polímeros tipo gel. También se pueden utilizar poliacrilatos modificados, especialmente aquellos que contienen los siguientes monómeros: ácido acrílico, acrilonitrilo y acrilatos de alquilo como metacrilato de metilo, acrilato de metilo, acrilato de etilo, éter 2-cloroetil vinílico, acrilato de 2-etilhexilo, metacrilato de hidroxietilo, acrilato de butilo y metacrilato de butilo. Alternativa o adicionalmente, se utilizan sorbentes CMS (CMS decarbón molecular sieve),que se forman a partir de la pirólisis de precursores poliméricos y tienen una estructura de carbono altamente porosa. También se pueden utilizar sorbentes SGPC (SGPC: despherical graphitized polymer carbón)y sorbentes GCB (GCB: degraphitized carbón black).Las alternativas son polímeros basados en óxido de 2,6-difenileno, por ejemplo, óxido de poli(2,6-difenil-p-fenileno), o aquellos con funcionalidad iminodiacetato. El sorbente o los sorbentes pueden utilizarse, por ejemplo, como material a granel, formando así los lechos sorbentes correspondientes en la cámara de trabajo. Alternativa o adicionalmente, el sorbente puede estar presente monolíticamente en la cámara de trabajo, permitiendo que el fluido fluya a través de ella.
[0088] Estos sorbentes, individualmente o en cualquier combinación, garantizan una adsorción especialmente alta de los aromas y, por lo tanto, una tasa de recuperación especialmente alta. Además, el sorbente puede seleccionarse óptimamente en función del fluido correspondiente y de las moléculas de aroma que contiene. Preferiblemente, los polímeros mencionados se funcionalizan adicionalmente utilizando reactivos adecuados durante la polimerización del polímero base o mediante un tratamiento posterior del polímero base con reactivos apropiados para lograr las características de sorción deseadas.
[0090] En general, “un’’/ ”una” en esta divulgación debe leerse como un artículo indefinido, es decir, a menos que se indique expresamente lo contrario, siempre como ‘‘al menos uno’’/ ’’al menos una’’.
[0092] En una configuración ventajosa de la invención, el sistema de adsorción comprende al menos dos cámaras de trabajo acopladas en conexión fluídica y al menos un dispositivo de bombeo para transportar el fluido a través de las cámaras de trabajo. Este acoplamiento fluídico de las dos o más cámaras de trabajo, junto con el dispositivo de bombeo, permite alcanzar caudales significativamente mayores durante la carga, especialmente en comparación con una sola cámara de trabajo del mismo volumen. Además, la longitud total del sistema de adsorción aumenta, lo que permite alcanzar una tasa de recuperación correspondientemente mayor o una alta concentración final en el concentrado de aroma.
[0094] En otra configuración ventajosa de la invención, al menos un dispositivo de bombeo está dispuesto entre dos cámaras de trabajo. Esto permite compensar la caída de presión aguas abajo de una cámara de trabajo y garantizar una alta velocidad de flujo del fluido a través de la cámara de trabajo situada aguas abajo del dispositivo de bombeo. También puede preverse que al menos uno de los dispositivos de bombeo sea antipulsaciones, a prueba de explosiones o que permita un suministro reversible.
[0096] Se obtienen ventajas adicionales si el sistema de adsorción comprende al menos un dispositivo de válvula que permite controlar y/o regular el flujo a través de al menos una cámara de trabajo. Esto permite una liberación, reducción o interrupción del flujo a través de una o más cámaras de trabajo especialmente variable y según las necesidades. En principio, dicho dispositivo de válvula puede diseñarse para ser accionado y/o controlado y/o regulado manual y/o mecánicamente. En el contexto de la presente invención, por dispositivos de válvula se entienden generalmente dispositivos de cierre puros que pueden detener o permitir el paso de un caudal, pero no permiten una reducción parcial del mismo. Por ejemplo, en algunas configuraciones, dicho dispositivo de válvula puede ser una válvula de retención, una válvula de bola o similar, ya que estos dispositivos de cierre no requieren un control activo y, por lo tanto, son muy rentables y fiables.
[0098] Según la invención, el sistema de adsorción comprende un dispositivo de control configurado para operar el sistema de adsorción en modo de absorción, donde el al menos un sorbente se expone al fluido que contiene el aroma para adsorber el aroma en el sorbente, y en modo de desorción, donde el sorbente se expone a un desorbente fluido para desorber los aromas adsorbidos en el sorbente como concentrado de aroma. Esto permite un alto grado de automatización, o al menos una automatización parcial, del sistema de adsorción, de modo que los concentrados de aroma se puedan producir de forma continua o semicontinua. En el contexto de la presente invención, el término ‘‘configurado para’’ se refiere generalmente a objetos que no solo tienen una idoneidad básica para algo, sino que también logran el efecto especificado durante su funcionamiento previsto mediantehardwarey/osoftwareadecuadamente configurados. El dispositivo de control puede, por ejemplo, comprender un dispositivo procesador configurado para llevar a cabo los pasos mencionados y, en particular, una forma de realización del método según el segundo aspecto de la invención. Para ello, el dispositivo procesador puede comprender al menos un microprocesador y/o al menos un microcontrolador. Además, el dispositivo procesador puede incluir un código de programa configurado, al ser ejecutado por el dispositivo procesador, para llevar a cabo los pasos mencionados y, en particular, una forma de realización del método según el segundo aspecto de la invención, o para controlar y/o regular los dispositivos correspondientes del sistema de adsorción en consecuencia. El código de programa puede almacenarse en una memoria de datos del dispositivo procesador.
[0100] En una configuración ventajosa de la invención, el dispositivo de control está configurado para ajustar la dirección del flujo del desorbente en modo de desorción, de modo que la dirección del flujo del desorbente sea opuesta a la dirección del flujo del fluido que contiene aroma en modo de adsorción. Para ello, el dispositivo de control se acopla preferiblemente a al menos un dispositivo de bombeo y/o al menos una válvula para accionarlos con fines de control y/o regulación.
[0102] En otra configuración ventajosa de la invención, el dispositivo de control está diseñado para conducir el fluido con aroma en paralelo a través de al menos dos cámaras de trabajo en modo de absorción. Esto permite una carga especialmente rápida del sorbente dispuesto en las cámaras de trabajo con una alta concentración del aroma o de los aromas contenidos en el fluido. Además, en lugar de una cámara de trabajo larga con la consiguiente pérdida de presión elevada, se pueden utilizar dos o más cámaras de trabajo más cortas, cuya longitud total combinada corresponde a la de una cámara de trabajo especialmente larga. De esta manera, el número y la geometría de las cámaras de trabajo se pueden adaptar óptimamente a las condiciones límite respectivas, como la cantidad de fluido, el caudal de fluido y la composición del fluido y los aromas que contiene. Alternativa o adicionalmente, el dispositivo de control está diseñado para conducir el desorbente en serie a través de al menos dos cámaras de trabajo en modo de desorción. Esto permite una recuperación al menos prácticamente completa de los aromas adsorbidos utilizando un volumen mínimo de desorbente. Alternativa o adicionalmente, el dispositivo de control está configurado para transportar el desorbente a través de una salida del sistema de adsorción, lo que facilita la extracción de los aromas desorbidos o del concentrado de aroma obtenido por desorción. Además, el dispositivo de control está configurado para conducir diferentes desorbentes a través de al menos dos cámaras de trabajo en modo de desorción. Esto permite una recuperación especialmente buena y, al menos, casi completa de todos los aromas típicos de la cerveza con factores de concentración correspondientemente altos.
[0104] Se obtienen ventajas adicionales si el sistema de adsorción incluye al menos un dispositivo de control de temperatura, mediante el cual se puede calentar al menos una cámara de trabajo y/o el fluido y/o el desorbente y/o al menos una porción del concentrado de aroma a una temperatura predeterminada. Esto permite que las características de adsorción o desorción se adapten óptimamente a la composición del fluido y/o del concentrado de aroma deseado. Por ejemplo, el dispositivo de control de temperatura puede diseñarse de tal manera que se puedan establecer temperaturas de 10 °C, 15 °C, 20 °C, 25 °C, 30 °C, 35 °C, 40 °C, 45 °C, 50 °C, 55 °C, 60 °C, 65 °C, 70 °C, 75 °C, 80 °C, 85 °C, 90 °C, 95 °C, 100 °C, 105 °C, 110 °C, 115 °C, 120 °C, 125 °C, 130 °C, 135 °C, 140 °C o más, considerándose divulgados los valores intermedios correspondientes como 40 °C, 41 °C, 42 °C, 43 °C, 44 °C, 45 °C, 46 °C, 47 °C, 48 °C, 49 °C, 50 °C, etc. El dispositivo de control de temperatura generalmente puede diseñarse para calentamiento y/o enfriamiento relativos.
[0106] Se obtienen ventajas adicionales si el dispositivo de control de temperatura comprende un baño de inmersión con al menos una cámara de trabajo para el control de temperatura y/o un dispositivo de microondas y/o un dispositivo de calentamiento de alta frecuencia y/o un dispositivo de calentamiento inductivo y/o un dispositivo de calentamiento eléctrico y/o un dispositivo de gas caliente, vapor o líquido calefactor y/o una cámara que pueda suministrarse con un agente calefactor y/o refrigerante y/o un diseño de doble o multipared de al menos una parte del sistema de adsorción para suministrar un agente calefactor y/o refrigerante. Esto permite un control óptimo de la temperatura y, si es necesario, la posibilidad de utilizar fuentes de energía existentes, por ejemplo, de una cervecería, logrando así un mejor balance energético y menores costos de adquisición y operación. En particular, un diseño de doble pared de partes del sistema de adsorción es adecuado para ajustar de forma rápida y eficiente las áreas correspondientes a la temperatura deseada mediante un agente calefactor o refrigerante. Alternativa o adicionalmente, al menos partes del sistema de adsorción se pueden disponer en al menos un tanque de dimensiones adecuadas, que se puede llenar parcial o totalmente o por el que se puede hacer fluir un agente calefactor o refrigerante correspondiente según sea necesario.
[0108] En otra configuración ventajosa de la invención, el dispositivo de control está acoplado al dispositivo de control de temperatura y está diseñado preferiblemente para operar el dispositivo de control de temperatura de forma diferente en modo de adsorción y desorción. Esto permite alcanzar factores de recuperación y enriquecimiento especialmente elevados. Por ejemplo, el dispositivo de control de temperatura puede diseñarse para establecer una temperatura más baja en modo de adsorción que en modo de desorción, de modo que la desorción pueda producirse a temperaturas más altas que la adsorción. Por el contrario, en algunas formas de realización, puede ser conveniente adsorber a temperaturas más altas que la desorción.
[0110] En otra configuración de la invención, el área promedio de la sección transversal de al menos una cámara de trabajo se selecciona de tal manera que un volumen V1 de desorbente suficiente para desorber al menos 2/3 de los aromas 3-metilbutan-1-ol y 2-feniletanol adsorbidos en modo de adsorción al sorbente dispuesto en la cámara de trabajo, corresponda a las fórmulas (I) y (II)
[0112] Vi > 0,025 m* área promedio de la sección transversal en m2 de la al menos una cámara de trabajo (I);
[0113] Vi £ 8,0 m *área promedio de la sección transversal en m2 de la al menos una cámara de trabajo (II).
[0115] En otras palabras, V1 y el área promedio de la sección transversal (medida en m2) de la al menos una cámara de trabajo se determinan de manera que V1 corresponda al factor del área promedio de la sección transversal * 0,025 m, 0,030 m, 0,035 m, 0,040 m, 0,045 m, 0,050 m, 0,055 m, 0,060 m, 0,065 m, 0,070 m, 0,075 m, 0,080 m, 0,085 m, 0,090 m, 0,095 m, 0,100 m, 0,105 m, 0,110 m, 0,115 m, 0,120 m, 0,125 m, 0,130 m, 0,135 m, 0,140 m, 0,145 m, 0,150 m, 0,155 m, 0,160 m, 0,165 m, 0,170 m, 0,175 m, 0,180 m, 0,185 m, 0,190 m, 0,195 m, 0,200 m, 0,205 m, 0,210 m, 0,215 m, 0,220 m, 0,225 m, 0,230 m, 0,235 m, 0,240 m, 0,245 m, 0,25 m, 0,50 m, 0,75 m, 1,00 m, 1,25 m, 1,50 m, 1,75 m, 2,00 m, 2,25 m, 2,50 m, 2,75 m, 3,00 m, 3,25 m, 3,50 m, 3,75 m, 4,00 m, 4,25 m, 4,50 m, 4,75 m, 5,00 m, 5,25 m, 5,50 m, 5,75 m, 6,00 m, 6,25 m, 6,50 m, 6,75 m, 7,00 m, 7,25 m, 7,50 m, 7,75 m o 8,00 m, debiendo considerarse también aquí los valores intermedios correspondientes como divulgados. De esta manera, la geometría de la al menos una cámara de trabajo se puede diseñar de forma especialmente sencilla para garantizar una recuperación de al menos 2/3, es decir, por ejemplo, de 66,6 % mol., 67 % mol., 68 % mol., 69 % mol., 70 % mol., 71 % mol., 72 % mol., 73 % mol., 74 % mol., 75 % mol., 76 % mol., 77 % mol., 78 % mol., 79 % mol., 80 % mol., 81 % mol., 82 % mol., 83 % mol., 84 % mol., 85 % mol., 86 % mol., 87 % mol., 88 % mol., 89 % mol., 90 % mol., 91 % mol., 92 % mol., 93 % mol., 94 % mol., 95 % mol., 96 % mol., 97 % mol., 98 % mol., 99 % mol. o 100 % mol. de los aromas polares 3-metilbutan-1-ol y 2-feniletanol, de gran relevancia para el aroma de la cerveza. Este diseño es especialmente útil junto con compuestos orgánicos como el etanol como desorbente o como parte de una mezcla de desorbentes.
[0117] En otra configuración ventajosa de la invención, el sistema de adsorción comprende una primera vía de fluido para conducir el fluido con aroma a través de la al menos una cámara de trabajo y una segunda vía de fluido para conducir el desorbente a través de la al menos una cámara de trabajo. Esto permite un funcionamiento especialmente flexible del sistema de adsorción, ya que se pueden seleccionar diferentes vías de fluido para la adsorción y la desorción. Por ejemplo, se pueden asignar sistemas de tuberías separados a las vías de fluido.
[0118] Se obtienen ventajas adicionales cuando la primera y la segunda vía de fluido tienen diferentes longitudes y/o espesores promedio de la sección transversal y/o volúmenes. Esto permite minimizar el espacio muerto y proporcionar diferentes capacidades de sorbente en regiones con diferente eluibilidad del sistema de adsorción o de la respectiva vía de fluido. Por ejemplo, la segunda vía de fluido puede tener un volumen total al menos dos veces mayor que la primera vía de fluido para sorber la cantidad deseada de sustancias que no pueden o no deben sorberse suficientemente en la primera debido a sus propiedades fisicoquímicas. Además, el valor de pH o el contenido de sal aguas arriba de la primera y/o la segunda vía de fluido se puede variar o ajustar para que ciertas sustancias se sorban preferiblemente en la parte designada del sistema.
[0120] En otra configuración ventajosa del sistema de adsorción, este comprende un recipiente colector y/o un colector de fracciones acoplable en conexión fluídica a al menos una cámara de trabajo. Esto permite recolectar el concentrado de aroma obtenido por desorción en el recipiente colector o, con la ayuda del colector de fracciones, recolectar múltiples fracciones según una frecuencia temporal y/o un volumen de fracción determinado, que pueden entonces utilizarse individualmente o combinarse para lograr un perfil aromático específico.
[0122] En otra configuración ventajosa de la invención se prevé que al menos una cámara de trabajo del sistema de adsorción comprende al menos dos canales interconectados en conexión fluídica para la disposición del sorbente, alojados en una carcasa común. Este diseño laberíntico de al menos una cámara de trabajo representa una opción especialmente ventajosa para proporcionar la vía de fluido más larga posible con un espacio de instalación mínimo.
[0124] Otras ventajas son que el sistema de adsorción consta de al menos dos cámaras de trabajo por las que el fluido aromático y/o el desorbente pueden fluir independientemente. Esto permite un funcionamiento continuo o al menos semicontinuo del sistema de adsorción, lo que se traduce en un alto rendimiento.
[0126] Se obtienen ventajas adicionales si al menos una cámara de trabajo presenta una sección transversal variable a lo largo de su eje longitudinal. La cámara de trabajo puede, por ejemplo, tener una sección transversal que disminuye de forma continua, discontinua o gradual a lo largo de su extensión longitudinal. Por ejemplo, la cámara de trabajo puede tener forma de embudo o ser triangular o trapezoidal en su sección longitudinal. Asimismo, la cámara de trabajo puede presentar regiones con secciones transversales que disminuyen a lo largo de su eje longitudinal y regiones con secciones transversales que aumentan. Alternativa o adicionalmente, el sistema de adsorción puede comprender al menos dos cámaras de trabajo con diferentes secciones transversales promedio. Esto permite obtener diferentes capacidades de adsorción local en el sistema de adsorción para fijar aromas que se adsorben en diferentes grados al sorbente utilizado en un caso particular en una proporción cuantitativa auténtica y, preferiblemente, al menos predominantemente cuantitativa. Por ejemplo, una primera cámara de trabajo, vista en la dirección de carga, puede ser más estrecha que una o más cámaras de trabajo posteriores en la dirección de carga. Esto garantiza que los aromas que se unen de forma muy eficiente a una cantidad relativamente pequeña de sorbente puedan adsorberse, al menos en gran parte o exclusivamente, en la primera cámara de trabajo. Esto se asocia a una alta concentración final de estas sustancias, lo que significa que, tras la desorción, se pueden obtener concentrados de aroma con factores de enriquecimiento correspondientemente altos. Los aromas que requieren una cantidad comparativamente mayor de sorbente para unirse predominantemente, o al menos de forma esencialmente cuantitativa, se unen principalmente en la cámara o las cámaras de trabajo posteriores en la dirección del flujo debido a las mayores áreas transversales y a las cantidades localmente mayores de sorbente asociadas, es decir, a una mayor capacidad de adsorción. En una etapa de desorción posterior, que se realiza preferiblemente en sentido contrario a la dirección de carga, los aromas con propiedades de fijación comparativamente peores se liberan de las áreas con mayores áreas transversales en la proporción cuantitativa correcta y, a continuación, llegan a la cámara de trabajo más estrecha, donde se desorben o disuelven junto con los aromas con una mejor capacidad de fijación. De esta manera se garantiza que tanto los aromas que se unen mejor como los que se unen peor al sorbente respectivo estén presentes en el concentrado de aroma resultante en una proporción cuantitativa auténtica con respecto al fluido.
[0128] Otras ventajas resultan del hecho de que el espesor promedio de la sección transversal de la al menos una cámara de trabajo está comprendido entre 3 mm y 6,0 m y/o que la relación entre el espesor promedio de la sección transversal y la longitud total de la al menos una cámara de trabajo es como máximo 0,04. Por longitud total de todas las cámaras de trabajo existentes de al menos 4,0 m se entienden, en particular, longitudes totales de 4,0 m, 4,5 m, 5,0 m, 5,5 m, 6,0 m, 6,5 m, 7,0 m, 7,5 m, 8,0 m, 8,5 m, 9,0 m, 9,5 m, 10,0 m, 10,5 m, 11,0 m, 11,5 m, 12,0 m, 12,5 m, 13,0 m, 13,5 m, 14,0 m, 14,5 m, 15,0 m, 15,5 m, 16,0 m, 16,5 m, 17,0 m, 17,5 m, 18,0 m, 18,5 m, 19,0 m, 19,5 m, 20,0 m, 21 m, 22 m, 23 m, 24 m, 25 m, 26 m, 27 m, 28 m, 29 m, 30 m, 31 m, 32 m, 33 m, 34 m, 35 m, 36 m, 37 m, 38 m, 39 m, 40 m, 41 m, 42 m, 43 m, 44 m, 45 m, 46 m, 47 m, 48 m, 49 m, 50 m, 51 m, 52 m, 53 m, 54 m, 55 m, 56 m, 57 m, 58 m, 59 m, 60 m, 61 m, 62 m, 63 m, 64 m, 65 m, 66 m, 67 m, 68 m, 69 m, 70 m, 71 m, 72 m, 73 m, 74 m, 75 m, 76 m, 77 m, 78 m, 79 m, 80 m, 81 m, 82 m, 83 m, 84 m, 85 m, 86 m, 87 m, 88 m, 89 m, 90 m, 91 m, 92 m, 93 m, 94 m, 95 m, 96 m, 97 m, 98 m, 99 m, 100 m o más. Por espesor de la sección transversal de entre 3 mm y 6,0 m se entienden, en particular, espesores de la sección transversal o diámetros internos de 3 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm, 1 cm, 2 cm, 3 cm, 4 cm, 5 cm, 6 cm, 7 cm, 8 cm, 9 cm, 10 cm, 11 cm, 12 cm, 13 cm, 14 cm, 15 cm, 16 cm, 17 cm, 18 cm, 19 cm, 20 cm, 21 cm, 22 cm, 23 cm, 24 cm, 25 cm, 26 cm, 27 cm, 28 cm, 29 cm, 30 cm, 31 cm, 32 cm, 33 cm, 34 cm, 35 cm, 36 cm, 37 cm, 38 cm, 39 cm, 40 cm, 41 cm, 42 cm, 43 cm, 44 cm, 45 cm, 46 cm, 47 cm, 48 cm, 49 cm, 50 cm, 51 cm, 52 cm, 53 cm, 54 cm, 55 cm, 56 cm, 57 cm, 58 cm, 59 cm, 60 cm, 61 cm, 62 cm, 63 cm, 64 cm, 65 cm, 66 cm, 67 cm, 68 cm, 69 cm, 70 cm, 71 cm, 72 cm, 73 cm, 74 cm, 75 cm, 76 cm, 77 cm, 78 cm, 79 cm, 80 cm, 81 cm, 82 cm, 83 cm, 84 cm, 85 cm, 86 cm, 87 cm, 88 cm, 89 cm, 90 cm, 91 cm, 92 cm, 93 cm, 94 cm, 95 cm, 96 cm, 97 cm, 98 cm, 99 cm, 1,0 m, 1,1 m, 1,2 m, 1,3 m, 1,4 m, 1,5 m, 1,6 m, 1,7 m, 1,8 m, 1,9 m, 2,0 m, 2,1 m, 2,2 m, 2,3 m, 2,4 m, 2,5 m, 2,6 m, 2,7 m, 2,8 m, 2,9 m, 3,0 m, 3,1 m, 3,2 m, 3,3 m, 3,4 m, 3,5 m, 3,6 m, 3,7 m, 3,8 m, 3,9 mm, 4,0 m, 4,1 m, 4,2 m, 4,3 m, 4,4 m, 4,5 m, 4,6 m, 4,7 m, 4,8 m, 4,9 m, 5,0 m, 5,1 m, 5,2 m, 5,3 m, 5,4 m, 5,5 m, 5,6 m, 5,7 m, 5,8 m, 5,9 m o 6,0 m, así como los valores intermedios correspondientes. El espesor de la sección transversal se puede seleccionar en función del caudal planificado. Con una relación entre el espesor promedio de la sección transversal y la longitud total de al menos una cámara de trabajo de como máximo 0,04, los valores correspondientes son 0,040, 0,039, 0,038, 0,037, 0,036, 0,035, 0,034, 0,033, 0,032, 0,031,0,030, 0,029, 0,028, 0,027, 0,026, 0,025, 0,024, 0,023, 0,022, 0,021,0,020, 0,019, 0,018, 0,017, 0,016, 0,015, 0,014, 0,013, 0,012, 0,011, 0,010, 0,009, 0,008, 0,007, 0,006, 0,005, 0,004, 0,003, 0,002, 0,001, 0,0005, 0,0001 o menos, debiendo considerarse los valores intermedios correspondientes generalmente como divulgados.
[0130] En otra configuración, se prevé que la longitud total y el espesor promedio de la sección transversal de la al menos una cámara de trabajo se seleccionen en función de las propiedades de sorción del al menos un sorbente a una temperatura de proceso predeterminada y una tasa de percolación promedio predeterminada del fluido que contiene aroma, de modo que el 3-metilbutan-1-ol y el 2-feniletanol contenidos en el fluido se adsorban en el al menos un sorbente en una proporción de al menos 66 % mol., es decir, en una proporción de 66 % mol., 67 % mol., 68 % mol., 69 % mol., 70 % mol., 71 % mol., 72 % mol., 73 % mol., 74 % mol., 75 % mol., 76 % mol., 77 % mol., 78 % mol., 79 % mol., 80 % mol., 81 % mol., 82 % mol., 83 % mol., 84 % mol., 85 % mol., 86 % mol, 87 % mol, 88 % mol, 89 % mol, 90 % mol, 91 % mol, 92 % mol, 93 % mol, 94 % mol, 95 % mol, 96 % mol, 97 % mol, 98 % mol, 99 % mol o 100 % mol. De este modo, los valores respectivos de longitud total y espesor promedio de la sección transversal pueden optimizarse mediante ensayos estándares sencillos para garantizar la adsorción más extensa y, preferiblemente, al menos prácticamente completa, de los compuestos polares 3-metilbutan-1-ol y 2-feniletanol, relevantes para el aroma típico de la cerveza.
[0132] El sistema de adsorción, que comprende al menos dos cámaras de trabajo, presenta ventajas adicionales, presentando al menos una cámara de trabajo un volumen menor que la cámara de trabajo situada aguas abajo, con respecto a la dirección de carga en la que se suministra el sorbente junto con el fluido que contiene aroma. En otras palabras, el sistema de adsorción cuenta con dos o más cámaras de trabajo dispuestas una tras otra en la dirección de carga, con volúmenes que aumentan en la dirección de carga. Esto facilita la fijación de aromas predominantemente apolares en la primera cámara de trabajo o la dispuesta aguas arriba y de aromas predominantemente polares en la segunda cámara de trabajo o la dispuesta aguas abajo. Las proporciones de volumen de cada cámara de trabajo se correlacionan con la cantidad de sorbente que se puede introducir en cada caso y con la cantidad de aroma que se debe fijar en cada caso. Otra ventaja es que las al menos dos cámaras de trabajo pueden someterse a desorción de diferentes maneras o de forma independiente. El diseño de dos o varias etapas también ofrece posibilidades adicionales para el enriquecimiento o la reducción selectiva de aromas específicos, lo que permite la modulación del perfil aromático. Además, el diseño de dos o varias etapas permite alcanzar factores de enriquecimiento especialmente elevados. Una sola cámara de procesamiento generalmente no puede procesar un gran volumen inicial en un tiempo de procesamiento razonable, pero al mismo tiempo permite un volumen de extracto especialmente bajo con factores de enriquecimiento correspondientemente altos para cada aroma. Por ejemplo, un enriquecimiento a un factor 3000 requeriría bombear aproximadamente 3000 litros a través de una cámara de procesamiento en modo de adsorción, pero solo se obtendría 1 litro de extracto en modo de desorción. Sin embargo, esto es posible con dos o más cámaras de procesamiento.
[0134] Se obtienen ventajas adicionales si el sistema de adsorción incluye un dispositivo de alta concentración que separa al menos una parte del primer concentrado de aroma, que se obtiene aplicando el desorbente de fluidos al al menos un sorbente, en al menos un permeado y al menos un segundo concentrado de aroma, cuya proporción de etanol a 3-metilbutan-1-ol es menor que la del primer concentrado de aroma. Este dispositivo de alta concentración permite, a partir del primer concentrado de aroma, la producción de un segundo concentrado de aroma con una reducción relativa de etanol en comparación con uno o más aromas, por ejemplo, en comparación con el 3-metilbutan-1-ol, importante para el aroma típico de la cerveza. La primera etapa de enriquecimiento, cuyo resultado es el primer concentrado de aroma, permite una aplicación específica en el dispositivo de alta concentración posterior y, por lo tanto, minimiza o evita por completo las pérdidas de aromas poco adsorbidos y altamente polares con valores log Pow (logaritmo decimal del coeficiente de partición noctanol-agua Kow) < 1,5, por ejemplo, de alcoholes fusel, acetato de etilo y similares. Además, se puede prever que el primer concentrado de aroma se concentre dos o más veces utilizando el dispositivo de alta concentración.
[0136] Resulta especialmente ventajoso que el dispositivo de alta concentración esté diseñado para reducir la proporción de etanol a 3-metilbutan-1-ol en el segundo concentrado de aroma al menos al doble en comparación con el primer concentrado de aroma. Esto significa que el segundo concentrado de aroma contiene al menos el doble de 3-metilbutan-1-ol en relación con la cantidad o concentración de etanol correspondiente. El factor puede en principio también ser mayor que 2 y puede ser, por ejemplo, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21,22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31,32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61,62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100 o más.
[0138] Otras ventajas se derivan de que el dispositivo de alta concentración comprende al menos una cámara de trabajo en donde se dispone al menos un sorbente como fase estacionaria y se puede cargar con el concentrado de aroma, que puede pasar a través de la cámara de trabajo como fase móvil para la deposición de aromas. En otras palabras, el dispositivo de alta concentración también está diseñado como un dispositivo de extracción en fase sólida, por lo que la segunda concentración y cada concentración posterior del primer concentrado de aroma se puede llevar a cabo mediante un proceso puramente físico que tiene lugar entre una fase líquida (concentrado de aroma) y una fase sólida (sorbente o medio de sorción), y, por lo tanto, de forma especialmente cuidadosa y con altas tasas de recuperación y factores de enriquecimiento.
[0140] Otra ventaja es que la al menos una cámara de trabajo tiene una longitud total de al menos 4,5 m. El espesor promedio de la sección transversal de la al menos una cámara de trabajo puede estar comprendido entre 3 mm y 6,0 m. Por longitud total de todas las cámaras de trabajo existentes del dispositivo de alta concentración de al menos 4,5 m se entienden, en particular, longitudes totales de 4,5 m, 5,0 m, 5,5 m, 6,0 m, 6,5 m, 7,0 m, 7.5 m, 8,0 m, 8,5 m, 9,0 m, 9,5 m, 10,0 m, 10,5 m, 11,0 m, 11,5 m, 12,0 m, 12,5 m, 13,0 m, 13,5 m, 14,0 m, 14.5 m, 15,0 m, 15,5 m, 16,0 m, 16,5 m, 17,0 m, 17,5 m, 18,0 m, 18,5 m, 19,0 m, 19,5 m, 20,0 m, 21 m, 22 m, 23 m, 24 m, 25 m, 26 m, 27 m, 28 m, 29 m, 30 m, 31 m, 32 m, 33 m, 34 m, 35 m, 36 m, 37 m, 38 m, 39 m, 40 m, 41 m, 42 m, 43 m, 44 m, 45 m, 46 m, 47 m, 48 m, 49 m, 50 m, 51 m, 52 m, 53 m, 54 m, 55 m, 56 m, 57 m, 58 m, 59 m, 60 m, 61 m, 62 m, 63 m, 64 m, 65 m, 66 m, 67 m, 68 m, 69 m, 70 m, 71 m, 72 m, 73 m, 74 m, 75 m, 76 m, 77 m, 78 m, 79 m, 80 m, 81 m, 82 m, 83 m, 84 m, 85 m, 86 m, 87 m, 88 m, 89 m, 90 m, 91 m, 92 m, 93 m, 94 m, 95 m, 96 m, 97 m, 98 m, 99 m, 100 m o más. Por espesor de la sección transversal de entre 3 mm y 6,0 m se entienden, en particular, espesores de la sección transversal o diámetros internos de 3 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm, 1 cm, 2 cm, 3 cm, 4 cm, 5 cm, 6 cm, 7 cm, 8 cm, 9 cm, 10 cm, 11 cm, 12 cm, 13 cm, 14 cm, 15 cm, 16 cm, 17 cm, 18 cm, 19 cm, 20 cm, 21 cm, 22 cm, 23 cm, 24 cm, 25 cm, 26 cm, 27 cm, 28 cm, 29 cm, 30 cm, 31 cm, 32 cm, 33 cm, 34 cm, 35 cm, 36 cm, 37 cm, 38 cm, 39 cm, 40 cm, 41 cm, 42 cm, 43 cm, 44 cm, 45 cm, 46 cm, 47 cm, 48 cm, 49 cm, 50 cm, 51 cm, 52 cm, 53 cm, 54 cm, 55 cm, 56 cm, 57 cm, 58 cm, 59 cm, 60 cm, 61 cm, 62 cm, 63 cm, 64 cm, 65 cm, 66 cm, 67 cm, 68 cm, 69 cm, 70 cm, 71 cm, 72 cm, 73 cm, 74 cm, 75 cm, 76 cm, 77 cm, 78 cm, 79 cm, 80 cm, 81 cm, 82 cm, 83 cm, 84 cm, 85 cm, 86 cm, 87 cm, 88 cm, 89 cm, 90 cm, 91 cm, 92 cm, 93 cm, 94 cm, 95 cm, 96 cm, 97 cm, 98 cm, 99 cm, 1,0 m, 1,1 m, 1,2 m, 1,3 m, 1,4 m, 1,5 m, 1,6 m, 1,7 m, 1,8 m, 1,9 m, 2,0 m, 2,1 m, 2,2 m, 2,3 m, 2,4 m, 2,5 m, 2,6 m, 2,7 m, 2,8 m, 2,9 m, 3,0 m, 3,1 m, 3,2 m, 3,3 m, 3,4 m, 3,5 m, 3,6 m, 3,7 m, 3,8 m, 3,9 mm, 4,0 m, 4,1 m, 4,2 m, 4,3 m, 4,4 m, 4,5 m, 4,6 m, 4,7 m, 4,8 m, 4,9 m, 5,0 m, 5,1 m, 5,2 m, 5,3 m, 5,4 m, 5,5 m, 5,6 m, 5,7 m, 5,8 m, 5,9 m o 6,0 m, así como los valores intermedios correspondientes. El espesor de la sección transversal se puede seleccionar en función del caudal planificado.
[0142] Alternativa o adicionalmente, se prevé que se seleccione una geometría de la al menos una cámara de trabajo tal que un volumen V2, que se encuentra en la cámara de trabajo en una sección de 2 a 4 m, corresponde al volumen final del segundo concentrado de aroma. Esto permite que la geometría de la cámara de trabajo se adapte óptimamente al volumen final o deseado que debe tener el segundo concentrado de aroma o al que debe concentrarse el primer concentrado de aroma. Se pueden producir desviaciones de hasta ±10 % entre el volumen V2 y se podrá prever el volumen final.
[0144] Surgen ventajas adicionales si el dispositivo de alta concentración comprende al menos un dispositivo de
[0145] bombeo que está diseñado para bombear el concentrado de aroma a través de la al menos una cámara de
[0146] trabajo, preferiblemente con una tasa de percolación de al menos 20 ml/(min* cm2). Esto permite un control del proceso especialmente preciso. Por tasa de percolación de al menos 20 ml/(min* cm2) se entienden, por ejemplo, tasas de percolación de 20 ml/ min* cm2, 25 ml/ min* cm2, 30 ml/(min* cm2), 35 ml/(min* cm2), 40 ml/(min* cm2), 45 ml/(min* cm2), l/(min* cm2), 65 ml/(min* cm2), 70 ml/(min* cm2), 75 ml/(min* cm2),
l/(min* cm2), 95 ml/(min* cm2), 100 ml/(min* cm2) o más, así como los valores intermedios correspondientes.
[0148] Otras ventajas se derivan del hecho de que el dispositivo de alta concentración comprende al menos dos cámaras de trabajo acoplables en conexión fluídica entre sí, con al menos un dispositivo de bombeo para transportar el fluido a través de las cámaras de trabajo aguas arriba de una cámara de trabajo y/o entre dos cámaras de trabajo y/o con todas las cámaras de trabajo dispuestas en conexión fluídica entre dos dispositivos
[0149] de bombeo. El acoplamiento fluídico de las dos o más cámaras de trabajo, junto con el al menos un dispositivo
[0150] de bombeo, logra caudales significativamente mayores durante la carga, especialmente en comparación con
[0151] una sola cámara de trabajo con el mismo volumen. Además, la longitud total del sistema de adsorción aumenta,
[0152] lo que permite lograr una tasa de recuperación correspondientemente mayor o una alta concentración final en
[0153] el segundo o cada concentrado de aroma posterior.
[0155] Se obtienen ventajas adicionales si el dispositivo de alta concentración está diseñado para aplicar un desorbente fluido al sorbente para desorber los aromas adsorbidos en el sorbente como un segundo concentrado de aroma enriquecido con aroma. De esta manera, es posible obtener el segundo o cualquier otro concentrado de aroma con ayuda del desorbente como eluido del dispositivo de alta concentración. En principio, el desorbente puede ser el mismo desorbente utilizado en la extracción del primer concentrado de
[0156] aroma, descrita anteriormente. Además, el desorbente del dispositivo de alta concentración puede ser el mismo desorbente/ mezcla de desorbentes o el mismo gradiente de desorbente utilizado en la extracción del primer concentrado de aroma. Alternativamente, se puede proporcionar un desorbente/mezcla de desorbente diferente o un gradiente de desorbente diferente. Esto permite, por ejemplo, eliminar al menos sustancialmente
[0157] el etanol del concentrado de aroma mediante un intercambio de disolvente, por ejemplo, utilizando agua o vapor
[0158] de agua como desorbente para el dispositivo de alta concentración. Como alternativa, el etanol (también) se
[0159] puede utilizar en el dispositivo de alta concentración como desorbente o como una mezcla desorbentes que contenga etanol para obtener el segundo o cualquier otro concentrado de aroma.
[0161] Se obtienen ventajas adicionales cuando el dispositivo de alta concentración incluye al menos un dispositivo
[0162] de control de temperatura, mediante el cual se puede calentar al menos una región del dispositivo de alta concentración a una temperatura predeterminada. Esto permite que las características de adsorción y/o desorción del dispositivo se adapten óptimamente a la composición del primer concentrado de aroma y/o del segundo concentrado de aroma deseado. Por ejemplo, el dispositivo de control de temperatura puede diseñarse de tal manera que se puedan establecer temperaturas de 10 °C, 15 °C, 20 °C, 25 °C, 30 °C, 35 °C,
[0163] 40 °C, 45 °C, 50 °C, 55 °C, 60 °C, 65 °C, 70 °C, 75 °C, 80 °C, 85 °C, 90 °C, 95 °C, 100 °C, 105 °C, 110 °C,
[0164] 115 °C, 120 °C, 125 °C, 130 °C, 135 °C, 140 °C o más, considerándose los valores intermedios correspondientes como 40 °C, 41 °C, 42 °C, 43 °C, 44 °C, 45 °C, 46 °C, 47 °C, 48 °C, 49 °C, 50 °C, etc. como divulgados. El dispositivo de control de temperatura generalmente puede diseñarse para calentamiento y/o enfriamiento relativos.
[0166] Otras ventajas son que incluye un dispositivo dosificador que permite ajustar y/o variar el pH del fluido y/o de
[0167] al menos un desorbente y/o del primer o segundo concentrado de aroma. Esto permite distinguir con precisión
[0168] los aromas ácidos o alcalinos. Entre los ejemplos no exhaustivos de estos aromas se incluyen, en particular,
[0169] las aminas (primarias, secundarias y terciarias) y los compuestos que contienen ácido carboxílico (por ejemplo,
[0170] ácido fórmico, ácido acético, etc.).
[0172] Se obtienen ventajas adicionales cuando al menos una cámara de trabajo está diseñada, al menos parcialmente, con forma helicoidal y/o espiral y/o en zigzag y/o en meandro. Como resultado, dicha al menos
[0173] una cámara de trabajo, que, como ya se ha mencionado, es, por un lado, comparativamente larga y, además, comparativamente delgada, ahorra mucho espacio y se integra fácilmente en el sistema de adsorción o en el dispositivo de alta concentración.
[0175] Un segundo aspecto de la invención se refiere a un método, según la reivindicación 13, para operar un sistema
[0176] de adsorción, según el primer aspecto de la invención, en el que al menos un sorbente está dispuesto como
[0177] fase estacionaria en al menos una cámara de trabajo del sistema de adsorción y es atravesado por un fluido
[0178] que contiene aroma como fase móvil, de modo que al menos algunos de los aromas contenidos en el fluido se adsorben en el sorbente, siendo la relación entre el espesor promedio de la sección transversal y la longitud
[0179] total de la al menos una cámara de trabajo de como máximo 0,3 y la longitud total de la vía de flujo del fluido
[0180] que pasa por la al menos una cámara de trabajo es de al menos 4,0 m, comprendiendo el sistema de adsorción un dispositivo de control mediante el cual el sistema de adsorción funciona en un modo de absorción, en el que el al menos un sorbente es accionado por el fluido que contiene aroma para adsorber aromas en el sorbente, y en un modo de desorción, en el que el al menos un sorbente es accionado por un desorbente de fluido de entre el grupo de etanol y una mezcla de etanol y agua para desorber los aromas adsorbidos en el sorbente como concentrado de aroma. El fluido que contiene aroma utilizado es un alimento de entre el grupo de productos nutricionales y/o estimulantes cerveceros, mosto de cerveza, lúpulo, extracto de lúpulo, agua de malta, cerveza de malta, mosto de malta y materias primas y productos específicos de la cervecería, y/o se obtiene mediante un dispositivo de desalcoholización a partir de un alimento con etanol de entre el grupo de productos nutricionales y/o estimulantes cerveceros. De esta manera, se crea un lecho sorbente lo más largo y preferiblemente estrecho posible para adsorber al menos algunas de las moléculas aromáticas contenidas en el fluido, con lo que, dependiendo de las características de enlace del sorbente o de los sorbentes utilizado(s) y de las moléculas aromáticas presentes en el fluido, se adsorben aromas polares y apolares de la forma más uniforme posible sobre el sorbente. Por consiguiente, el proceso permite producir concentrados de aroma particularmente auténticos y altamente enriquecidos, es decir, concentrados de aroma en donde todos los aromas presentes en el fluido original están enriquecidos, al menos de forma predominante o prácticamente uniforme, con altos factores de enriquecimiento y bajas pérdidas. Se pueden encontrar más características y sus ventajas en las descripciones del primer aspecto de la invención, considerándose las configuraciones ventajosas del primer aspecto de la invención como configuraciones ventajosas del segundo aspecto de la invención, y viceversa.
[0182] El proceso se puede considerar divulgado generalmente a todas las temperaturas de proceso adecuadas, por ejemplo, a temperaturas entre -100 °C y 200 °C, por ejemplo, a -100 °C, -95 °C, -90 °C, -85 °C, -80 °C, -75 °C, -70 °C, -65 °C, -60 °C, -55 °C, -50 °C, -45 °C, -40 °C, -35 °C, -30 °C, -25 °C, -20 °C, -15 °C, -10 °C, -5 °C, 0 °C, 5 °C, 10 °C, 15 °C, 20 °C, 25 °C, 30 °C, 35 °C, 40 °C, 45 °C, 50 °C, 55 °C, 60 °C, 65 °C, 70 °C, 75 °C, 80 °C, 85 °C, 90 °C, 95 °C, 100 °C, 105 °C, 110 °C, 115 °C, 120 °C, 125 °C, 130 °C, 135 °C, 140 °C, 145 °C, 150 °C, 155 °C, 160 °C, 165 °C, 170 °C, 175 °C, 180 °C, 185 °C, 190 °C, 195 °C, 200 °C o más, con temperaturas intermedias correspondientes como 80 °C, 81 °C, 82 °C, 83 °C, 84 °C, 85 °C, 86 °C, 87 °C, 88 °C, 89 °C, 90 °C, etc. Las temperaturas de proceso más bajas son adecuadas, por ejemplo, en algunas aplicaciones para enfriar y/o condensar fluidos calientes del aire ambiente o en procesos industriales. Las temperaturas de proceso más altas pueden facilitar la carga y/o descarga del sorbente en algunas aplicaciones. Además, es posible variar la temperatura del proceso una o varias veces durante el mismo.
[0184] Además, el proceso puede llevarse a cabo generalmente a todas las presiones adecuadas, por ejemplo, entre aproximadamente 0 bar y aproximadamente 15 bar, es decir, a 0,0001 bar, 0,001 bar, 0,01 bar, 0,1 bar, 0,2 bar, 0,3 bar, 0,4 bar, 0,5 bar, 0,6 bar, 0,7 bar, 0,8 bar, 0,9 bar, 1 bar, 2 bar, 3 bar, 4 bar, 5 bar, 6 bar, 7 bar, 8 bar, 9 bar, 10 bar, 11 bar, 12 bar, 13 bar, 14 bar, 15 bar o más. Además, es posible variar la presión del proceso una o varias veces durante el proceso.
[0186] En una configuración ventajosa de la invención, el fluido utilizado es un destilado con aroma y/o un permeado de membrana con aroma de una cerveza al menos parcialmente desalcoholizada. Esto permite utilizar ventajosamente fluidos obtenidos mediante diferentes procesos de desalcoholización para la recuperación y el enriquecimiento del aroma. Alternativa o adicionalmente, se prevé la utilización de un fluido con un contenido de etanol entre el 0 % vol. y el 50 % vol. Un contenido de etanol entre 0 % vol. y 50 % vol. incluye en particular contenidos de etanol de 0 % vol., 1 % vol., 2 % vol., 3 % vol., 4 % vol., 5 % vol., 6 % vol., 7 % vol., 8 % vol., 9 % vol., 10 % vol., 11 % vol., 12 % vol., 13 % vol., 14 % vol., 15 % vol., 16 % vol., 17 % vol., 18 % vol., 19 % vol., 20 % vol., 21 % vol., 22 % vol., 23 % vol., 24 % vol., 25 % vol., 26 % vol., 27 % vol., 28 % vol., 29 % vol., 30 % vol., 31 % vol., 32 % vol., 33 % vol., 34 % vol., 35 % vol., 36 % vol., 37 % vol., 38 % vol., 39 % vol., 40 % vol., 41 % vol., 42 % vol., 43 % vol., 44 % vol., 45 % vol., 46 % vol., 47 % vol., 48 % vol., 49 % vol. o 50 % vol., así como los valores intermedios correspondientes. Esto permite procesar una amplia variedad de fluidos presentes o producidos por una cervecería dentro del alcance del método inventivo y utilizarlos para producir concentrados de aroma.
[0188] Otras ventajas surgen de que el fluido se percola con una tasa de percolación promedio de al menos 20 ml/(min* cm2) a través de al menos una cámara de trabajo. Esto permite un control del proceso especialmente preciso. Con una tasa de percolación de al menos 20 ml/(min* cm)2) se entienden, por ejemplo, tasas de percolación de 20 ml/(min* cm2), 25 ml/(min* cm2), 30 ml/(min* cm2), 35 ml/(min* cm2), 40 ml/(min* cm2), 45 ml/(min* cm2), 50 ml/(min* cm2), 55 ml/(min* cm2), 60 ml/(min* cm2), 65 ml/(min* cm2), 70 ml/(min* cm2), 75 ml/(min* cm2), 80 ml/(min* cm2), 85 ml/(min* cm2), 90 ml/(min* cm2), 95 ml/(min* cm2), 100 ml/(min* cm2) o más, así como los valores intermedios correspondientes.
[0190] En una configuración ventajosa de la invención, el fluido que contiene aroma pasa a través de al menos dos cámaras de trabajo en paralelo. Esto permite una carga especialmente rápida de los sorbentes o de los medios de sorción dispuestos en las cámaras de trabajo con ciclos de proceso cortos, lo que permite llevar a cabo el proceso de forma especialmente rápida, rentable y, al menos, semicontinua o casi continua. Además, se pueden controlar mejor los efectos cromatográficos de distribución sobre los sorbentes y se evita una separación espacial excesiva de los aromas polares y apolares. Esto mejora aún más la autenticidad del concentrado de aroma que se obtiene mediante la desorción posterior. Al mismo tiempo, se logra un alto factor de concentración, lo que facilita el acceso a concentrados de aroma altamente enriquecidos. Además, las al menos dos cámaras de trabajo pueden contener diferentes sorbentes o diferentes mezclas de sorbentes para garantizar una adsorción mejorada y lo más completa posible de todos los aromas presentes en el fluido. Al mismo tiempo, se pueden utilizar cámaras de trabajo con un volumen total menor o una carga de sorbente menor que la que sería posible con una sola cámara de trabajo con la misma capacidad de carga. Esto reduce la caída de presión entre las cámaras de trabajo, lo que permite utilizar presiones diferenciales más bajas. Esto permite, por ejemplo, el uso de equipos de bombeo más rentables y reduce el desgaste del sorbente, lo que se traduce en un ahorro de costes. Además, el proceso se puede adaptar fácilmente a diferentes flujos de fluido seleccionando el número y el tipo de cámaras de trabajo y los sorbentes que contienen. Alternativa o adicionalmente, el fluido que contiene el aroma se hace pasar a través de la al menos una cámara de trabajo en contra de la dirección de la gravedad. En otras palabras, la cámara o las cámaras de trabajo se disponen lo más verticalmente posible y el fluido fluye a través de ellas de abajo hacia arriba. Esto mejora la adsorción de los aromas contenidos en el fluido.
[0192] Alternativa o adicionalmente, se prevé que el fluido pase en serie a través de al menos dos cámaras de trabajo, presentando preferiblemente al menos una cámara de trabajo aguas abajo un volumen mayor que al menos una cámara de trabajo aguas arriba. En otras palabras, el fluido fluye en serie a través de dos o más cámaras de trabajo dispuestas una tras otra en la dirección de carga, presentando las cámaras de trabajo volúmenes crecientes en la dirección de carga. Esto facilita especialmente la fijación de aromas predominantemente apolares en la primera cámara de trabajo o la dispuesta aguas arriba y de aromas predominantemente polares en la segunda cámara de trabajo o la dispuesta aguas abajo. Las proporciones de volumen de cada cámara de trabajo se correlacionan con la cantidad de sorbente que se puede introducir y la cantidad de aroma que se va a fijar. Otra ventaja es que las al menos dos cámaras de trabajo pueden someterse a desorción de diferentes maneras o de forma independiente. El diseño de dos o varias etapas también ofrece posibilidades adicionales para el enriquecimiento o la reducción selectiva de ciertos aromas, lo que permite la modulación del perfil aromático. Además, el diseño de dos o varias etapas permite alcanzar factores de enriquecimiento especialmente altos. Una sola cámara de procesamiento generalmente no puede procesar un gran volumen inicial en un tiempo de procesamiento razonable, pero al mismo tiempo permite un volumen de extracto particularmente bajo con factores de enriquecimiento correspondientemente altos para cada aroma. Por ejemplo, un enriquecimiento a un factor 3000 requeriría bombear aproximadamente 3000 litros a través de una cámara de procesamiento en modo de adsorción, pero solo se obtendría 1 litro de extracto en modo de desorción. Sin embargo, esto es posible con dos o más cámaras de procesamiento cargadas en serie de la manera descrita.
[0194] Se obtienen ventajas adicionales cuando, a medida que el fluido pasa, la temperatura en al menos una cámara de trabajo aguas arriba se ajusta a un valor superior a la temperatura en al menos una cámara de trabajo aguas abajo. Esto permite ajustar óptimamente las características de adsorción, de modo que se puedan obtener concentrados de aroma especialmente auténticos con altas tasas de recuperación.
[0196] Se propone que, tras adsorber al menos una parte de los aromas del fluido, el sorbente se exponga al desorbente del fluido, de modo que los aromas adsorbidos en el sorbente se desorban al menos parcialmente. Esto permite recuperar los aromas adsorbidos en forma de un concentrado de aroma que los contiene.
[0198] Otra ventaja es que el desorbente pasa a través de al menos una cámara de trabajo en sentido contrario al del fluido que contiene aroma. En otras palabras, la cámara o las cámaras de trabajo o el sorbente dispuesto en ellas fluyen para la descarga en sentido contrario al sentido de flujo utilizado para la carga. Esto garantiza una recuperación prácticamente completa de todos los aromas adsorbidos en el sorbente correspondiente, logrando así una recuperación completa de los aromas contenidos en el fluido original en una forma altamente concentrada. Alternativa o adicionalmente, el desorbente pasa en serie a través de al menos dos cámaras de trabajo. Esto también garantiza una recuperación prácticamente completa de los aromas adsorbidos en el sorbente correspondiente en las al menos dos cámaras de trabajo. Alternativa o adicionalmente, el desorbente se bombea en sentido contrario al del fluido a una mayor presión diferencial. Esto facilita el cambio entre adsorción o carga y desorción o descarga. Además, es posible introducir el desorbente, que contiene los aromas desorbidos, en el fluido o en una corriente principal de fluido aguas abajo de la cámara de trabajo, diluirlo en la corriente principal y luego alimentarlo a otra cámara de trabajo. Esto permite suministrar a una o más cámaras de trabajo aguas abajo un fluido enriquecido en aromas en comparación con el fluido original, logrando así un enriquecimiento (cada vez) mayor de aromas con factores de concentración correspondientemente altos en una o más cámaras de trabajo aguas abajo.
[0200] En otra configuración ventajosa de la invención, el desorbente se transporta a través de al menos una cámara de trabajo en dirección de la gravedad. Dicho de otro modo, la cámara o las cámaras de trabajo están dispuestas lo más verticalmente posible y el desorbente fluye a través de ellas de arriba a abajo. Esto mejora la desorción de los aromas adsorbidos en el sorbente, dando como resultado concentrados de aroma auténticos con una alta concentración correspondiente.
[0201] Otras ventajas se derivan del uso de un gradiente de desorbente al pasar por al menos una cámara de trabajo y/o un cambio de disolvente para la desorción gradual de aromas de la misma cámara de trabajo y/o del paso de diferentes desorbentes por diferentes cámaras de trabajo y/o del paso de diferentes volúmenes de desorbente por diferentes cámaras de trabajo. Esto permite la producción de concentrados de aroma especialmente auténticos con factores de enriquecimiento especialmente altos para cada aroma o, alternativamente, la modulación específica de la composición del concentrado de aroma, por ejemplo, para no recuperar ni enriquecer aromas no deseados o para hacerlo solo en pequeña medida, mientras se enriquecen los aromas deseados en relación con los no deseados. Asimismo, es posible un tipo de intercambio de disolvente, en el que preferiblemente el etanol se reemplaza parcialmente por agua.
[0203] Se obtienen ventajas adicionales al pasar desorbentes a diferentes temperaturas a través de diferentes cámaras de trabajo. Por ejemplo, una primera cámara de trabajo puede suministrarse con un desorbente a temperatura ambiente (25 °C) y una segunda cámara de trabajo puede suministrarse con una temperatura superior a la temperatura ambiente (por ejemplo, 50 °C, 75 °C, 100 °C o superior) para lograr una característica de desorción específica. Alternativa o adicionalmente, se prevé que solo se suministren desorbente áreas predeterminadas de al menos una cámara de trabajo, con lo que solo ciertos aromas o grupos o fracciones de aromas pueden desorberse selectivamente para modular específicamente el perfil aromático del concentrado de aroma resultante. Alternativa o adicionalmente, se prevé que al menos una cámara de trabajo se suministre con un desorbente a una presión superior a la presión normal. Esto también permite lograr una característica de desorción específica.
[0205] Se obtienen ventajas adicionales al recolectar al menos dos fracciones desorbidas y combinarlas para formar el concentrado de aroma. Esto significa que se recolectan 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 o más fracciones, de las cuales al menos dos se combinan, ya sea completa o parcialmente, para formar el concentrado de aroma. Esto es particularmente ventajoso cuando varias cámaras de trabajo se han tratado con diferentes desorbentes, si es necesario, para asegurar la recuperación más completa de todos los aromas. Por el contrario, es posible descartar una o más fracciones o combinarlas solo parcialmente para formar el concentrado de aroma con el fin de modelar el perfil aromático.
[0207] Según la invención, se utiliza un desorbente del grupo compuesto por etanol y una mezcla de etanol y agua. Esto permite, en particular, influir específicamente en los parámetros de factor de enriquecimiento, tasa de recuperación y contenido de etanol del concentrado de aroma.
[0209] Otras ventajas resultan del hecho de que se produce un concentrado de aroma en el que, con base en las concentraciones iniciales en el fluido, una relación de recuperación de 3-metilbutan-1-ol: 2-feniletanol es de al menos 2/3 y/o en donde, con base en la concentración inicial en el fluido, se ha recuperado al menos 30 % mol., por ejemplo, 30 % mol., 35 % mol., 40 % mol., 45 % mol., 50 % mol., 55 % mol., 60 % mol., 65 % mol., 70 % mol., 75 % mol., 80 % mol., 85 % mol., 90 % mol., 95 % mol., 100 % mol. o más de 2-feniletanol y/o en donde, con base en las concentraciones iniciales en el fluido, las concentraciones de 3-metilbutan-1-ol y 2-feniletanol se han enriquecido en al menos un factor de 10, es decir, por ejemplo, en un factor de 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100 o más. Esto garantiza que los aromas polares y apolares relevantes para el aroma de la cerveza se recuperen al menos en gran medida y se concentren al máximo.
[0211] En otra configuración ventajosa de la invención, se prevé utilizar como fluido un destilado con aroma y/o un permeado de membrana con aroma de una cerveza al menos parcialmente desalcoholizada, donde la cantidad de etanol del primer concentrado de aroma es como máximo 1/10 de la cantidad de etanol del fluido utilizado (destilado, permeado de membrana). Esto permite la producción de concentrados de aroma con el correspondiente bajo contenido de etanol, que pueden añadirse fácilmente a una cerveza sin alcohol para mejorar el perfil aromático de la cerveza desalcoholizada sin un aumento significativo del contenido de etanol de la cerveza desalcoholizada. De este modo, se pueden producir cervezas con un contenido de etanol residual inferior al 0,1 % vol., en particular de un máximo del 0,045 % vol., que, sin embargo, presentan un perfil aromático auténtico, correspondiente, por ejemplo, al de una cerveza con cuerpo, sin necesidad de añadir aromas sintetizados, naturales o idénticos a los naturales, especialmente aquellos que no provienen de la cerveza. Por el contrario, todos los aromas añadidos a la cerveza se pueden recuperar de las propias materias primas y productos de la cervecería. Una cantidad de etanol de 1/10 o menos incluye, en particular, cantidades de etanol de 1/10, 1/20, 1/30, 1/40, 1/50, 1/60, 1/70, 1/80, 1/90, 1/100, 1/110, 1/120, 1/130, 1/140, 1/150, 1/160, 1/170, 1/180, 1/190, 1/200, 1/300, 1/400, 1/500, 1/600, 1/700, 1/800, 1/900, 1/1000, 1/1100, 1/1200, 1/1300, 1/1400, 1/1500, 1/1600, 1/1700, 1/1800, 1/1900, 1/2000, 1/2100, 1/2200, 1/2300, 1/2400, 1/2500, 1/2600, 1/2700, 1/2800, 1/2900, 1/3000, 1/3100, 1/3200, 1/3300, 1/3400, 1/3500, 1/3600, 1/3700, 1/3800, 1/3900, 1/4000, 1/4100, 1/4200, 1/4300, 1/4400, 1/4500, 1/4600, 1/4700, 1/4800, 1/4900, 1/5000 o menos según la cantidad de etanol en el volumen del fluido de partida utilizado.
[0212] Otras ventajas son que el contenido de etanol del concentrado de aroma se ajusta preferiblemente a un valor
[0213] entre 0,5 % vol. y 40 % vol. añadiendo agua de fermentación. El contenido de etanol se puede ajustar, por
[0214] ejemplo, a 0,5 % vol., 1,0 % vol., 1,5 % vol., 2,0 % vol., 2,5 % vol., 3,0 % vol., 3,5 % vol., 4,0 % vol., 4,5 % vol.,
[0215] 5.0 % vol., 5,5 % vol., 6,0 % vol., 6,5 % vol., 7,0 % vol., 7,5 % vol., 8,0 % vol., 8,5 % vol., 9,0 % vol., 9,5 % vol.,
[0216] 10.0 % vol., 10,5 % vol., 11,0 % vol., 11,5 % vol., 12,0 % vol., 12,5 % vol., 13,0 % vol., 13,5 % vol., 14,0 % vol.,
[0217] 14.5 % vol., 15,0 % vol., 15,5 % vol., 16,0 % vol., 16,5 % vol., 17,0 % vol., 17,5 % vol., 18,0 % vol., 18,5 % vol.,
[0218] 19.0 % vol., 19,5 % vol., 20,0 % vol., 20,5 % vol., 21,0 % vol., 21,5 % vol., 22,0 % vol., 22,5 % vol., 23,0 % vol.,
[0219] 23.5 % vol., 24,0 % vol., 24,5 % vol., 25,0 % vol., 25,5 % vol., 26,0 % vol., 26,5 % vol., 27,0 % vol., 27,5 % vol.,
[0220] 28.0 % vol., 28,5 % vol., 29,0 % vol., 29,5 % vol., 30,0 % vol., 30,5 % vol., 31,0 % vol., 31,5 % vol., 32,0 % vol.,
[0221] 32.5 % vol., 33,0 % vol., 33,5 % vol., 34,0 % vol., 34,5 % vol., 35,0 % vol., 35,5 % vol., 36,0 % vol., 36,5 % vol.,
[0222] 37.0 % vol., 37,5 % vol., 38,0 % vol., 38,5 % vol., 39,0 % vol., 39,5 % vol. o 40,0 % vol. Para este fin, se utiliza preferiblemente agua de fermentación disponible en las cervecerías. Al ajustar el contenido de etanol, se puede garantizar que se logre una característica de carga deseada del sorbente o de los sorbentes durante el procesamiento parcial o completo del primer concentrado de aroma en el dispositivo de alta concentración.
[0224] Se obtienen ventajas adicionales al separar al menos una parte del primer concentrado de aroma de al menos
[0225] una cámara de trabajo de la primera etapa de enriquecimiento del sistema de adsorción en al menos un
[0226] permeado de aroma reducido y al menos un segundo concentrado de aroma enriquecido mediante un dispositivo de alta concentración. El permeado de aroma reducido puede desecharse o utilizarse para producir
[0227] bebidas alcohólicas cuyo aroma no recuerde a la cerveza. El segundo concentrado de aroma, más enriquecido
[0228] que el primero, se utiliza especialmente para ajustar el perfil aromático de una cerveza desalcoholizada o sin
[0229] alcohol sin aumentar su contenido de etanol. Como alternativa, el segundo concentrado de aroma puede
[0230] utilizarse para aromatizar otros productos nutricionales y estimulantes, perfumes y similares. Además, puede
[0231] preverse que al menos una parte del primer concentrado de aroma se mezcle con al menos una parte del
[0232] segundo concentrado de aroma para formar un tercer concentrado de aroma.
[0234] En otra configuración de la invención, se hace posible un enriquecimiento adicional del concentrado de aroma
[0235] haciendo pasar el concentrado de aroma a través de al menos una cámara de trabajo del dispositivo de alta concentración, en el que al menos un sorbente está dispuesto como fase estacionaria y deposita sustancias
[0236] de aroma del concentrado de aroma que pasa a través de la cámara de trabajo como fase móvil.
[0238] Surgen ventajas adicionales cuando el concentrado de aroma pasa a través de al menos una cámara de trabajo
[0239] que tiene una longitud total de al menos 2,5 m y/o cuando el concentrado de aroma pasa a una velocidad de percolación promedio de al menos 20 ml/(min* cm2) a través de al menos una cámara de trabajo. Esto permite
[0240] una recuperación predominante de aromas polares y apolares en el menor tiempo posible, preservando así el
[0241] perfil aromático auténtico y permitiendo que el proceso se lleve a cabo de forma económica.
[0243] Se obtienen ventajas adicionales aplicando un desorbente de fluidos al al menos un sorbente del dispositivo
[0244] de alta concentración y desorbiendo los aromas adsorbidos en el sorbente como un segundo concentrado de
[0245] aroma, en el que al menos los aromas 3-metilbutan-1-ol y 2-feniletanol se enriquecen preferiblemente en al
[0246] menos un factor de 10 con respecto al primer concentrado de aroma, por ejemplo, en un factor de 10, 1 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41,
[0247] 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70,
[0248] 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99,
[0249] 100 o más. Partiendo del fluido original, es posible producir un segundo concentrado de aroma que está
[0250] altamente concentrado en comparación con el primer concentrado de aroma, en el que tanto los aromas polares
[0251] típicos de la cerveza como los aromas apolares típicos de la cerveza están enriquecidos en un factor de 400,
[0252] 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1050, 1100, 1150, 1200, 1250, 1300, 1350, 1400,
[0253] 1450, 1500, 1550, 1600, 1650, 1700, 1750, 1800, 1850, 1900, 1950, 2000 o más, debiendo considerarse los
[0254] valores intermedios correspondientes también como divulgados.
[0256] El uso de al menos un desorbente de entre el grupo compuesto por etanol, agua, vapor de agua y mezclas de
[0257] etanol y agua para desorber el al menos un sorbente del dispositivo de alta concentración ofrece ventajas adicionales. Esto permite, en particular, influir específicamente en los parámetros de factor de enriquecimiento,
[0258] tasa de recuperación y contenido de etanol del concentrado de aroma. En particular, el uso de agua y/o vapor
[0259] de agua como desorbente facilita la producción de cervezas sin alcohol con contenidos de etanol particularmente bajos (por ejemplo, <0,1 % vol., <0,045 % vol. o menos), ya que el concentrado de aroma, que
[0260] puede mezclarse con la cerveza sin alcohol para mejorar su perfil aromático, contiene muy poco etanol de
[0261] partida, o incluso está prácticamente libre de etanol, de modo que incluso la adición de mayores cantidades de concentrado de aroma no produce un aumento significativo del contenido de etanol.
[0263] Se obtienen ventajas adicionales al utilizar como fluido un destilado con aroma y/o un permeado de membrana
[0264] con aroma de una cerveza al menos parcialmente desalcoholizada, siendo el contenido de etanol del segundo concentrado de aroma como máximo 1/10 del contenido de etanol del fluido utilizado. Esto permite la producción de concentrados de aroma especialmente concentrados, de los cuales se debe añadir un volumen correspondientemente pequeño a una cerveza sin alcohol para mejorar el perfil aromático de la cerveza desalcoholizada, sin un aumento significativo del contenido de etanol en la cerveza desalcoholizada. Esto
[0265] permite producir cervezas con un contenido de etanol residual inferior al 0,1 % vol., en particular de un máximo
[0266] del 0,045 % vol., que, sin embargo, presentan un perfil aromático auténtico, correspondiente al de una cerveza
[0267] con cuerpo, sin necesidad de añadir aromas artificiales o idénticos a los naturales. Por el contrario, todos los
[0268] aromas añadidos a la cerveza pueden recuperarse de las materias primas y productos de la propia cervecería.
[0269] Una cantidad de etanol de 1/10 o menos incluye, en particular, cantidades de etanol de 1/10, 1/20, 1/30, 1/40,
[0270] 1/50, 1/60, 1/70, 1/80, 1/90, 1/100, 1/110, 1/120, 1/130, 1/140, 1/150, 1/160, 1/170, 1/180, 1/190, 1/200, 1/300,
[0271] 1/400, 1/500, 1/600, 1/700, 1/800, 1/900, 1/1000, 1/1100, 1/1200, 1/1300, 1/1400, 1/1500, 1/1600, 1/1700,
[0272] 1/1800, 1/1900, 1/2000, 1/2100, 1/2200, 1/2300, 1/2400, 1/2500, 1/2600, 1/2700, 1/2800, 1/2900, 1/3000,
[0273] 1/3100, 1/3200, 1/3300, 1/3400, 1/3500, 1/3600, 1/3700, 1/3800, 1/3900, 1/4000, 1/4100, 1/4200, 1/4300,
[0274] 1/4400, 1/4500, 1/4600, 1/4700, 1/4800, 1/4900, 1/5000 o menos según la cantidad de etanol en el volumen
[0275] total del fluido de partida utilizado.
[0277] Otras ventajas surgen del hecho de que se produce un segundo concentrado de aroma en el que, con base en
[0278] las concentraciones iniciales en el fluido, una relación de recuperación de 3-metilbutan-1-ol: 2-feniletanol es de
[0279] al menos 2/3 y/o en donde, con base en la concentración inicial en el fluido, se ha recuperado al menos un
[0280] 30 % molar de 2-feniletanol y/o en donde, con base en la concentración inicial en el fluido, las concentraciones
[0281] de 3-metilbutan-1-ol y 2-feniletanol se han enriquecido en al menos un factor de 10, por ejemplo, en un factor
[0282] de 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37,
[0283] 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61,62, 6 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81,82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 9 96, 97, 98, 99, 100 o más. Esto garantiza que los aromas polares y apolares relevantes para el aroma de la
[0284] cerveza se recuperen al menos en su mayor parte y se concentren al máximo.
[0286] Se obtienen ventajas adicionales al mezclar al menos dos de los componentes del grupo formado por el primer concentrado de aroma, el segundo concentrado de aroma, el fluido que contiene aroma, el permeado desaromatizado y el producto nutricional y/o estimulante con cerveza. En otras palabras, se mezclan dos, tres,
[0287] cuatro o cinco componentes del grupo del primer concentrado de aroma, el segundo concentrado de aroma
[0288] (nivel de alta concentración), el fluido que contiene aroma (materia prima para la producción de concentrado
[0289] de aroma), el permeado desaromatizado y el producto nutricional y/o estimulante con cerveza para obtener el
[0290] producto final deseado. La mezcla puede realizarse manualmente mediante procesamiento por lotes o automáticamente en un proceso continuo en línea. En principio, se puede mezclar todo el volumen o solo una
[0291] o más fracciones del primer concentrado de aroma y/o el segundo concentrado de aroma y/o el fluido que
[0292] contiene aroma y/o el permeado desaromatizado o el producto nutricional y/o estimulante con cerveza. Esto
[0293] ofrece una gran flexibilidad para ajustar los perfiles de aroma deseados y producir los productos nutricionales
[0294] y estimulantes deseados. El objetivo de la mezcla puede ser, por ejemplo, compensar una ‘‘brecha aromática’’
[0295] entre el perfil aromático real y el perfil aromático objetivo; por ejemplo, entre el perfil aromático de una cerveza
[0296] al 0,0 % y el perfil aromático de una cerveza al 0,5 % o una cerveza con cuerpo. Alternativamente, el objetivo
[0297] de la mezcla puede ser establecer un equilibrio específico de ciertos aromas para crear el perfil aromático
[0298] deseado. En el caso de la cerveza, por ejemplo, el perfil aromático de una cerveza al 0,0 % puede ajustarse
[0299] mediante la mezcla de tal manera que, basándose en el perfil aromático real, ciertos aromas se equilibren de
[0300] forma análoga a la de una cerveza al 0,5 % o una cerveza con cuerpo, sin que la concentración total de los
[0301] aromas relevantes en la cerveza mezclada corresponda necesariamente a la concentración total en una
[0302] cerveza con cuerpo.
[0304] A modo de ejemplo, se describe un concentrado de aroma no conforme a la invención, que se obtiene y/o se
[0305] puede obtener a partir de un fluido que contiene aroma mediante un sistema de adsorción según el primer
[0306] aspecto de la invención o mediante un método según el segundo aspecto de la invención, siendo dicho fluido
[0307] que contiene aroma un alimento del grupo de productos nutricionales y/o estimulantes que contienen cerveza,
[0308] mosto de cerveza, lúpulo, extracto de lúpulo, agua de malta, cerveza de malta, mosto de malta y materias
[0309] primas y productos específicos de la cervecería y/o se obtiene a partir de un alimento que contiene etanol del
[0310] grupo de productos nutricionales y/o estimulantes que contienen cerveza mediante un dispositivo de desalcoholización. Por lo tanto, el concentrado de aroma ofrece una reproducción auténtica del fluido, ya que
[0311] los aromas presentes en el fluido original están enriquecidos al menos de forma uniforme, o una reproducción
[0312] modelada del fluido en la que ciertos aromas se reducen en relación con otros aromas. Esto permite una aromatización especialmente flexible de productos nutricionales y/o estimulantes, especialmente cerveza sin
[0313] alcohol, bebidas a base de cerveza o bebidas con sabor a cerveza, pudiendo utilizarse el concentrado de aroma
[0314] también por sí solo o como aroma de ambientes, para la elaboración de perfumes, etc. Por ejemplo, el concentrado de aroma puede utilizarse para aromatizar los siguientes productos nutricionales y/o estimulantes:
[0316] bebidas no alcohólicas; preparaciones para hacer bebidas; mezclas para cócteles sin alcohol; cócteles sin
[0317] alcohol; bebidas sin alcohol con jugos de frutas; bases para cócteles sin alcohol; vinos sin alcohol; aperitivos
[0318] sin alcohol; bebidas carbonatadas aromatizadas; vinos desalcoholizados; vinos sin alcohol; batidos; bebidas
[0319] de frutas sin alcohol; bebidas de sorbete; sorbetes; sorbetes en forma de bebida; refrescos semicongelados
[0320] (bebidas granizadas); bebidas congeladas a base de frutas; vinos sin alcohol; vinos desalcoholizados; vinos
[0321] sin alcohol; bebidas sin alcohol; bebidas desalcoholizadas; refrescos; bebidas de frutas sin alcohol; extractos
[0322] de frutas sin alcohol; bebidas a base de frutas; bebidas de frutas heladas; bebidas de frutas; bebidas de frutas sin alcohol; bebidas de frutas y jugos de frutas; néctares de frutas; zumos de frutas; zumos de frutas con pulpa; bebidas de zumo de frutas; concentrado de zumo de frutas; jarabes de frutas; bebidas a base de frutas; zumos carbonatados; zumos de frutas concentrados; zumos frutales concentrados; mostos (fermentados/sin fermentar); zumos de frutas para su uso como bebidas; zumos; zumos de frutas mixtos; zumos de uva; bebidas de zumo de uva; bebidas que consisten predominantemente en zumos de frutas; bebidas alcohólicas, incluida la cerveza; preparaciones alcohólicas para hacer bebidas; bebidas alcohólicas de gelatina; bebidas alcohólicas carbonatadas, incluida la cerveza; aperitivos; bebidas bajas en alcohol; licores y bebidas espirituosas; vinos; bebidas espirituosas; vinos y cervezas con graduación alcohólica reducida; champán; vino de frutas; vinos espumosos naturales; vinos espumosos de frutas; vinos rosados; vino tinto; vinos espumosos; espumosos; vinos dulces; vinos de mesa; vino espumoso de uva; vino de uva; vino de orujo; vino para su uso en la preparación de alimentos; vinos con mayor contenido de alcohol; bebidas a base de vino(spraysde vino); vinos blancos; alcopops; extractos alcohólicos de frutas; bebidas alcohólicas con contenido de fruta; bebidas alcohólicas mezcladas, incluidas las bebidas mezcladas con cerveza; ponche alcohólico; ponches (bebidas); cócteles y ponches de vino, aunque esta lista no es exhaustiva.
[0324] Además, a título meramente ilustrativo, se describe un permeado desaromatizado, no conforme a la invención, obtenible y/u obtenido a partir de un fluido que contiene aroma mediante un sistema de adsorción según el primer aspecto de la invención y/o mediante un método según un segundo aspecto de la invención, siendo dicho fluido que contiene aroma un alimento del grupo de productos nutricionales y/o estimulantes que contienen cerveza, mosto de cerveza, lúpulo, extracto de lúpulo, agua de malta, cerveza de malta, mosto de malta y materias primas y productos específicos de la cervecería, y/o se obtiene mediante un dispositivo de desalcoholización a partir de un alimento que contiene etanol de entre el grupo de productos nutricionales y/o estimulantes que contienen cerveza. Dado que con la ayuda del sistema de adsorción o del método es posible una recuperación al menos extensa de los aromas contenidos en el fluido, el permeado se reduce considerablemente y resulta prácticamente inodoro para los seres humanos. Por lo tanto, el permeado desaromatizado puede utilizarse ventajosamente para producir productos nutricionales y/o estimulantes que no están destinados a tener el típico sabor a cerveza. En la descripción del concentrado de aroma se puede encontrar una lista de productos nutricionales y/o estimulantes adecuados, que también es aplicable al presente aspecto de la invención.
[0326] Otro aspecto de la invención se refiere a una cerveza, según la reivindicación 20, que se produce mezclando un producto nutricional y/o estimulante que contiene cerveza, al menos parcialmente desalcoholizada o con la fermentación detenida, con un concentrado de aroma obtenido mediante un sistema de adsorción, según el primer aspecto de la invención, y/o mediante un proceso, según el segundo aspecto de la invención. La cerveza tiene un contenido máximo de etanol del 0,3 % vol. y no contiene aromas ni extractos de aroma añadidos artificialmente que no provengan de las materias primas y productos de la cervecería, en particular de la cerveza y/o de fluidos de centros de desalcoholización de cerveza. Como ya se ha mencionado, las ‘‘cervezas 0,0 %’’ o con muy bajo contenido alcohólico <0,3 % generalmente requieren la adición de mayores cantidades de aromas típicos de la cerveza, ya que estas ‘‘cervezas 0,0 %’’ tienen niveles significativamente menores de aromas polares y fermentativos, especialmente en comparación con las cervezas con cuerpo, pero también en comparación con las cervezas ‘‘sin alcohol’’ (0,3-0,5 % vol. de etanol). Por lo tanto, la ‘‘cerveza 0,0 %’’ debe rearomatizarse con mayores volúmenes de concentrado de aroma y/o con un concentrado de aroma más concentrado (por ejemplo, un segundo concentrado de aroma altamente enriquecido mediante un dispositivo de alta concentración) o con mezclas específicas del primer y segundo concentrados de aroma. El aroma 3-metilbutan-1-ol, comparativamente muy polar, es importante para el perfil aromático típico de la cerveza, pero también se reduce significativamente durante la producción de cerveza sin alcohol, ya sea por desalcoholización y/o por el cese de la fermentación, o bien de base no se forma en absoluto o solo en pequeñas cantidades, ya que el 3-metilbutan-1-ol (alcohol isoamílico) se forma por la degradación del aminoácido leucina durante la fermentación de la levadura a través de la etapa intermedia del ácido acetoisocaproico, es decir, únicamente durante la fermentación. Por lo tanto, el 3-metilbutan-1-ol representa tanto un componente aromático importante como un indicador clave de la presencia del sabor a cerveza más auténtico posible, que solo puede lograrse o restaurarse mediante la recuperación más uniforme de aromas polares y apolares. A diferencia de la adición artificial de 3-metilbutan-1-ol puro, que, debido a la ausencia de otros aromas polares típicos de la cerveza, produce una impresión olfativa artificial, se pueden obtener concentrados de aroma auténticos a partir de materias primas y productos específicos de la cervecería mediante un sistema de adsorción según el primer aspecto de la invención y/o un proceso según el segundo aspecto de la invención, que pueden utilizarse mediante mezcla para producir cerveza sin alcohol con un perfil aromático típico de una cerveza con cuerpo o un perfil aromático similar al de la cerveza original, sin desalcoholizar o completamente fermentada. Debido a los altos factores de concentración que se pueden alcanzar con el sistema o proceso de adsorción según la invención, se requieren cantidades correspondientemente pequeñas de concentrado de aroma para lograr un perfil aromático típico de la cerveza, de modo que el contenido de etanol de la cerveza desalcoholizada no se vea afectado, o al menos prácticamente no se vea afectado. Alternativamente, con la ayuda del sistema o método de adsorción según la invención, es posible producir concentrados de aroma acuosos con factores de concentración opcionalmente relativamente bajos, pero que no contienen etanol, o al menos prácticamente no lo contienen, de modo que su adición a una cerveza desalcoholizada y/o con fermentación detenida en una cantidad suficiente para garantizar
[0327] un aroma típico de cerveza no produce ningún aumento significativo (<0,1 % vol., en particular <0,01 % vol., preferiblemente <0,005 % vol.) en el contenido de etanol de la cerveza terminada. La cerveza desalcoholizada
[0328] y/o con fermentación detenida puede ser, por ejemplo, una cerveza de fermentación alta o baja, o una mezcla
[0329] de cervezas de fermentación alta y baja. Las cervezas de alta fermentación incluyen, por ejemplo,ale,cerveza
[0330] añeja, berlinesa blanca, cerveza de espelta, cerveza de farro,gose,cerveza de avena, cerveza colonesa,
[0331] blanca,porter,cerveza de centeno,stouty cerveza de trigo. Mientras que las cervezas de baja fermentación
[0332] incluyen, por ejemplo,exportbier,clara,lager, marzen,muniquesa oscura,porter, pils,cerveza negra, cerveza
[0333] roja ozoigl,aunque esta lista no es exhaustiva. Por consiguiente, el concentrado de aroma utilizado para
[0334] mezclar la cerveza también puede derivarse de las cervezas mencionadas, individualmente o en cualquier combinación, o de un fluido utilizado en la industria cervecera en relación con la producción de uno o más de
[0335] dichos tipos de cerveza. El término ppm (partes por millón) representa el número 10-6 y se utiliza en la presente divulgación para la millonésima parte de la masa. Una fracción de masa de al menos 0,01 ppm incluye en
[0336] particular 0,01 ppm, 0,02 ppm, 0,03 ppm, 0,04 ppm, 0,05 ppm, 0,06 ppm, 0,07 ppm, 0,08 ppm, 0,09 ppm,
[0337] 0,10 ppm, 0,11 ppm, 0,12 ppm, 0,13 ppm, 0,14 ppm, 0,15 ppm, 0,16 ppm, 0,17 ppm, 0,18 ppm, 0,19 ppm,
[0338] 0,20 ppm, 0,21 ppm, 0,22 ppm, 0,23 ppm, 0,24 ppm, 0,25 ppm, 0,26 ppm, 0,27 ppm, 0,28 ppm, 0,29 ppm,
[0339] 0,30 ppm, 0,31 ppm, 0,32 ppm, 0,33 ppm, 0,34 ppm, 0,35 ppm, 0,36 ppm, 0,37 ppm, 0,38 ppm, 0,39 ppm,
[0340] 0,40 ppm, 0,41 ppm, 0,42 ppm, 0,43 ppm, 0,44 ppm, 0,45 ppm, 0,46 ppm, 0,47 ppm, 0,48 ppm, 0,49 ppm,
[0341] 0,50 ppm, 0,51 ppm, 0,52 ppm, 0,53 ppm, 0,54 ppm, 0,55 ppm, 0,56 ppm, 0,57 ppm, 0,58 ppm, 0,59 ppm,
[0342] 0,60 ppm, 0,61 ppm, 0,62 ppm, 0,63 ppm, 0,64 ppm, 0,65 ppm, 0,66 ppm, 0,67 ppm, 0,68 ppm, 0,69 ppm,
[0343] 0,70 ppm, 0,71 ppm, 0,72 ppm, 0,73 ppm, 0,74 ppm, 0,75 ppm, 0,76 ppm, 0,77 ppm, 0,78 ppm, 0,79 ppm,
[0344] 0,80 ppm, 0,81 ppm, 0,82 ppm, 0,83 ppm, 0,84 ppm, 0,85 ppm, 0,86 ppm, 0,87 ppm, 0,88 ppm, 0,89 ppm,
[0345] 0,90 ppm, 0,91 ppm, 0,92 ppm, 0,93 ppm, 0,94 ppm, 0,95 ppm, 0,96 ppm, 0,97 ppm, 0,98 ppm, 0,99 ppm,
[0346] 1 ppm, 2 ppm, 3 ppm, 4 ppm, 5 ppm, 6 ppm, 7 ppm, 8 ppm, 9 ppm, 10 ppm, 11 ppm, 12 ppm, 13 ppm, 14 ppm,
[0347] 15 ppm, 16 ppm, 17 ppm, 18 ppm, 19 ppm, 20 ppm, 21 ppm, 22 ppm, 23 ppm, 24 ppm, 25 ppm, 26 ppm,
[0348] 27 ppm, 28 ppm, 29 ppm, 30 ppm, 31 ppm, 32 ppm, 33 ppm, 34 ppm, 35 ppm, 36 ppm, 37 ppm, 38 ppm,
[0349] 39 ppm, 40 ppm, 41 ppm, 42 ppm, 43 ppm, 44 ppm, 45 ppm, 46 ppm, 47 ppm, 48 ppm, 49 ppm, 50 ppm,
[0350] 51 ppm, 52 ppm, 53 ppm, 54 ppm, 55 ppm, 56 ppm, 57 ppm, 58 ppm, 59 ppm, 60 ppm, 61 ppm, 62 ppm,
[0351] 63 ppm, 64 ppm, 65 ppm, 66 ppm, 67 ppm, 68 ppm, 69 ppm, 70 ppm, 71 ppm, 72 ppm, 73 ppm, 74 ppm,
[0352] 75 ppm, 76 ppm, 77 ppm, 78 ppm, 79 ppm, 80 ppm, 81 ppm, 82 ppm, 83 ppm, 84 ppm, 85 ppm, 86 ppm,
[0353] 87 ppm, 88 ppm, 89 ppm, 90 ppm, 91 ppm, 92 ppm, 93 ppm, 94 ppm, 95 ppm, 96 ppm, 97 ppm, 98 ppm,
[0354] 99 ppm, 100 ppm, 101 ppm, 102 ppm, 103 ppm, 104 ppm, 105 ppm, 106 ppm, 107 ppm, 108 ppm, 109 ppm,
[0355] 110 ppm, 111 ppm, 112 ppm, 113 ppm, 114 ppm, 115 ppm, 116 ppm, 117 ppm, 118 ppm, 119 ppm, 120 ppm
[0356] o más, debiendo considerarse valores intermedios correspondientes como 35,01 ppm, 35,02 ppm, 35,03 ppm,
[0357] 35,04 ppm, 35,05 ppm, 35,06 ppm, 35,07 ppm, 35,08 ppm, 35,09 ppm, 35,10 ppm, 35,11 ppm, 35,12 ppm,
[0358] 35,13 ppm, 35,14 ppm, 35,15 ppm, 35,16 ppm, 35,17 ppm, 35,18 ppm, 35,19 ppm, 35,20 ppm, 35,21 ppm,
[0359] 35,22 ppm, 35,23 ppm, 35,24 ppm, 35,25 ppm, 35,26 ppm, 35,27 ppm, 35,28 ppm, 35,29 ppm, 35,30 ppm,
[0360] 35,31 ppm, 35,32 ppm, 35,33 ppm, 35,34 ppm, 35,35 ppm, 35,36 ppm, 35,37 ppm, 35,38 ppm, 35,39 ppm,
[0361] 35,40 ppm, 35,41 ppm, 35,42 ppm, 35,43 ppm, 35,44 ppm, 35,45 ppm, 35,46 ppm, 35,47 ppm, 35,48 ppm,
[0362] 35,49 ppm, 35,50 ppm, 35,51 ppm, 35,52 ppm, 35,53 ppm, 35,54 ppm, 35,55 ppm, 35,56 ppm, 35,57 ppm,
[0363] 35,58 ppm, 35,59 ppm, 35,60 ppm, 35,61 ppm, 35,62 ppm, 35,63 ppm, 35,64 ppm, 35,65 ppm, 35,66 ppm,
[0364] 35,67 ppm, 35,68 ppm, 35,69 ppm, 35,70 ppm, 35,71 ppm, 35,72 ppm, 35,73 ppm, 35,74 ppm, 35,75 ppm,
[0365] 35,76 ppm, 35,77 ppm, 35,78 ppm, 35,79 ppm, 35,80 ppm, 35,81 ppm, 35,82 ppm, 35,83 ppm, 35,84 ppm,
[0366] 35,85 ppm, 35,86 ppm, 35,87 ppm, 35,88 ppm, 35,89 ppm, 35,90 ppm, 35,91 ppm, 35,92 ppm, 35,93 ppm,
[0367] 35,94 ppm, 35,95 ppm, 35,96 ppm, 35,97 ppm, 35,98 ppm, 35,99 ppm, 36,00 ppm, etc. como divulgados. En consecuencia, un contenido de etanol de como máximo 0,5 %vol. engloba contenidos de etanol de 0,50 % vol.,
[0368] 0,49 % vol., 0,48 % vol., 0,47 % vol., 0,46 % vol., 0,45 % vol., 0,44 % vol., 0,43 % vol., 0,42 % vol., 0,4 0,40 % vol., 0,39 % vol., 0,38 % vol., 0,37 % vol., 0,36 % vol., 0,35 % vol., 0,34 % vol., 0,33 % vol., 0,3 0,31 % vol., 0,30 % vol., 0,29 % vol., 0,28 % vol., 0,27 % vol., 0,26 % vol., 0,25 % vol., 0,24 % vol., 0,2 0,22 % vol., 0,21 % vol., 0,20 % vol., 0,19 % vol., 0,18 % vol., 0,17 % vol., 0,16 % vol., 0,15 % vol., 0,1 0,13 % vol., 0,12 % vol., 0,11 % vol., 0,10 % vol. o menos.
[0370] Otras ventajas son que la cerveza tiene un contenido de etanol no superior al 0,1 % vol., en particular no
[0371] superior al 0,045 % vol. Esto significa que el producto nutricional y/o estimulante que contiene cerveza puede
[0372] presentar un contenido de etanol de 0,100 % vol., 0,099 % vol., 0,098 % vol., 0,097 % vol., 0,096 % vol.,
[0373] 0,095 % vol., 0,094 % vol., 0,093 % vol., 0,092 % vol., 0,091 % vol., 0,090 % vol., 0,089 % vol., 0,088 % vol., 0,087 % vol., 0,086 % vol., 0,085 %
vol., 0,084 % vol., 0,083 % vol., 0,082 % vol., 0,081 % vol., 0,080 % vol., 0,079 % vol., 0,078 % vol., 0,077 %
vol., 0,076 % vol., 0,075 % vol., 0,074 % vol., 0,073 % vol., 0,072 % vol., 0,071 % vol., 0,070 % vol., 0,069 %
vol., 0,068 % vol., 0,067 % vol., 0,066 % vol., 0,065 % vol., 0,064 % vol., 0,063 % vol., 0,062 % vol., 0,061 %
vol., 0,060 % vol., 0,059 % vol., 0,058 % vol., 0,057 % vol., 0,056 % vol., 0,055 % vol., 0,054 % vol., 0,053 %
vol., 0,052 % vol., 0,051 % vol., 0,050 % vol., 0,049 % vol., 0,048 % vol., 0,047 % vol., 0,046 % vol., 0,045 % vol., 0,044 % vol., 0,043 % vol., 0,042 % vol., 0,041 % vol., 0,040 % vol., 0,039 % vol., 0,038 % vol., 0,037 %
vol., 0,036 % vol., 0,035 % vol., 0,034 % vol., 0,033 % vol., 0,032 % vol., 0,031 % vol., 0,030 % vol., 0,029 % vol., 0,028 % vol., 0,027 % vol., 0,026 % vol., 0,025 % vol., 0,024 % vol., 0,023 % vol., 0,022 % vol., 0,021 % vol., 0,020 % vol., 0,019 % vol., 0,018 % vol., 0,017 % vol., 0,016 % vol., 0,015 % vol., 0,014 % vol., 0,013 % vol., 0,012 % vol., 0,011 % vol., 0,010 % vol., 0,009 % vol., 0,008 % vol., 0,007 % vol., 0,006 % vol., 0,005 % vol., 0,004 % vol., 0,003 % vol., 0,002 % vol., 0,001 % vol. o menos, o puede estar completamente libre de etanol. Las cervezas con un contenido de etanol igual o inferior al 0,099 % también se denominan ‘‘cervezas 0,0 %’’. Esto significa que estos productos nutricionales y/o estimulantes también pueden producirse o comercializarse en países donde está prohibido el consumo de etanol, conservando no obstante el producto nutricional y/o estimulante un perfil aromático típico de la cerveza, por ejemplo, similar o idéntico al de una cerveza de barril, unalagero una cerveza con cuerpo.
[0375] Es posible producir cervezas sin alcohol con un contenido de alcohol de 0,1 % vol. o menos, que aún posean un perfil aromático típico de una cerveza con cuerpo y que, además, cumplan con los requisitos del reglamento alemán de la cerveza(‘‘Deutsches Reinheitsgebo(’)o normativas similares, o que no contengan ingredientes declarables aparte del agua, el grano, el lúpulo y, si corresponde, la levadura. En el caso de la cerveza de fermentación espontánea, se asume la adición implícita de levadura.
[0377] Para los fines de la presente divulgación, por concentraciones de al menos 0,1 ppm se entienden, por ejemplo, concentraciones de 0,10 ppm, 0,11 Ippm, 0,12 |ppm, 0,13 ppm, 0,14 ppm, 0,15 ppm, 0,16 ppm, 0,17 ppm, 0,18 ppm, 0,19 ppm, 0,20 ppm, 0,21 ppm, 0,22 ppm, 0,23 ppm, 0,24 ppm, 0,25 ppm, 0,26 ppm, 0,27 ppm, 0,28 ppm, 0,29 ppm, 0,30 ppm, 0,31 ppm, 0,32 ppm, 0,33 ppm, 0,34 ppm, 0,35 ppm, 0,36 ppm, 0,37 ppm, 0,38 ppm, 0,39 ppm, 0,40 ppm, 0,41 ppm, 0,42 ppm, 0,43 ppm, 0,44 ppm, 0,45 ppm, 0,46 ppm, 0,47 ppm, 0,48 ppm, 0,49 ppm, 0,50 ppm, 0,51 ppm, 0,52 ppm, 0,53 ppm, 0,54 ppm, 0,55 ppm, 0,56 ppm, 0,57 ppm, 0,58 ppm, 0,59 ppm, 0,60 ppm, 0,61 ppm, 0,62 ppm, 0,63 ppm, 0,64 ppm, 0,65 ppm, 0,66 ppm, 0,67 ppm, 0,68 ppm, 0,69 ppm, 0,70 ppm, 0,71 ppm, 0,72 ppm, 0,73 ppm, 0,74 ppm, 0,75 ppm, 0,76 ppm, 0,77 ppm, 0,78 ppm, 0,79 ppm, 0,80 ppm, 0,81 ppm, 0,82 ppm, 0,83 ppm, 0,84 ppm, 0,85 ppm, 0,86 ppm, 0,87 ppm, 0,88 ppm, 0,89 ppm, 0,90 ppm, 0,91 ppm, 0,92 ppm, 0,93 ppm, 0,94 ppm, 0,95 ppm, 0,96 ppm, 0,97 ppm, 0,98 ppm, 0,99 ppm, 1 ppm, 2 ppm, 3 ppm, 4 ppm, 5 ppm, 6 ppm, 7 ppm, 8 ppm, 9 ppm, 10 ppm, 11 ppm, 12 ppm, 13 ppm, 14 ppm, 15 ppm, 16 ppm, 17 ppm, 18 ppm, 19 ppm, 20 ppm, 21 ppm, 22 ppm, 23 ppm, 24 ppm, 25 ppm, 26 ppm, 27 ppm, 28 ppm, 29 ppm, 30 ppm, 31 ppm, 32 ppm, 33 ppm, 34 ppm, 35 ppm, 36 ppm, 37 ppm, 38 ppm, 39 ppm, 40 ppm, 41 ppm, 42 ppm, 43 ppm, 44 ppm, 45 ppm, 46 ppm, 47 ppm, 48 ppm, 49 ppm, 50 ppm, 51 ppm, 52 ppm, 53 ppm, 54 ppm, 55 ppm, 56 ppm, 57 ppm, 58 ppm, 59 ppm, 60 ppm, 61 ppm, 62 ppm, 63 ppm, 64 ppm, 65 ppm, 66 ppm, 67 ppm, 68 ppm, 69 ppm, 70 ppm, 71 ppm, 72 ppm, 73 ppm, 74 ppm, 75 ppm, 76 ppm, 77 ppm, 78 ppm, 79 ppm, 80 ppm, 81 ppm, 82 ppm, 83 ppm, 84 ppm, 85 ppm, 86 ppm, 87 ppm, 88 ppm, 89 ppm, 90 ppm, 91 ppm, 92 ppm, 93 ppm, 94 ppm, 95 ppm, 96 ppm, 97 ppm, 98 ppm, 99 ppm, 100 ppmi, 101 ppm, 102 ppm, 103 ppm, 104 ppm, 105 ppm, ' 06 ppm, 107 ppm, 108 ppm, 109 ppm, 110 ppm, 111 ppm, 112 ppm, 113 ppm, 114 ppm, 115 ppm, 116 ppm, 117 ppm, 118 ppm, 119 ppm, 120 ppm o más y valores intermedios correspondientes. Por debajo de una concentración másica de 0,01 ppm se entienden correspondientemente valores de 0,010 ppm, 0,011 ppm, 0,012 ppm, 0,013 ppm, 0,014 ppm, 0,015 ppm, 0,016 ppm, 0,017 ppm, 0,018 ppm, 0,019 ppm, 0,020 ppm, 0,021 ppm, 0,022 ppm, 0,023 ppm, 0,024 ppm, 0,025 ppm, 0,026 ppm, 0,027 ppm, 0,028 ppm, 0,029 ppm, 0,030 ppm, 0,031 ppm, 0,032 ppm, 0,033 ppm, 0,034 ppm, 0,035 ppm, 0,036 ppm, 0,037 ppm, 0,038 ppm, 0,039 ppm, 0,040 ppm, 0,041 ppm, 0,042 ppm, 0,043 ppm, 0,044 ppm, 0,045 ppm, 0,046 ppm, 0,047 ppm, 0,048 ppm, 0,049 ppm, 0,050 ppm, 0,051 ppm, 0,052 ppm, 0,053 ppm, 0,054 ppm, 0,055 ppm, 0,056 ppm, 0,057 ppm, 0,058 ppm, 0,059 ppm, 0,060 ppm, 0,061 ppm, 0,062 ppm, 0,063 ppm, 0,064 ppm, 0,065 ppm, 0,066 ppm, 0,067 ppm, 0,068 ppm, 0,069 ppm, 0,070 ppm, 0,071 ppm, 0,072 ppm, 0,073 ppm, 0,074 ppm, 0,075 ppm, 0,076 ppm, 0,077 ppm, 0,078 ppm, 0,079 ppm, 0,080 ppm, 0,081 ppm, 0,082 ppm, 0,083 ppm, 0,084 ppm, 0,085 ppm, 0,086 ppm, 0,087 ppm, 0,088 ppm, 0,089 ppm, 0,090 ppm, 0,091 ppm, 0,092 ppm, 0,093 ppm, 0,094 ppm, 0,095 ppm, 0,096 ppm, 0,097 ppm, 0,098 ppm, 0, 099 ppm, 0,01 ppm, etc. ivéase más arriba) hasta 120 ppm o más. Según la invención, la cerveza sin alcohol se mezcla con suficiente concentrado de aroma, según la invención, para que las concentraciones finales de los distintos aromas en la cerveza mezclada se encuentren en los siguientes rangos:
[0379] acetato de etilo de 1 ppm a 50 ppm; y
[0381] éster etílico del ácido butírico de 0,01 ppm a 0,2 ppm; e
[0383] isobutanol de 2,0 ppm a 50 ppm; y
[0385] acetato de isoamilo de 0,2 ppm a 5 ppm; y
[0387] 2- metilbutan-1-ol de 3 ppm a 25 ppm; y
[0389] 3- metilbutan-1 -ol de 10 ppm a 100 ppm; y
[0391] etilhexanoato de 0,1 ppm a 0,35 ppm; y
[0393] acetato de 2-feniletilo de 0,1 ppm a 1,5 ppm; y
[0394] • 2-feniletanol al menos de 5 ppm a 45 ppm,
[0395] para garantizar un perfil aromático típico de una cerveza con cuerpo, particularmente en el estilo de una cerveza de trigo, de exportación, pálida o lager.
[0396] Preferiblemente, la ‘‘cerveza 0,0 %’’ se mezcla con suficiente concentrado de aroma según la invención para que las concentraciones finales de los aromas individuales en la cerveza mezclada estén en los siguientes rangos:
[0397] Acetato de etilo de 1 ppm a 50 ppm; y
[0398] Éster etílico del ácido butírico 0,01 ppm a 0,2 ppm; y
[0399] Isobutanol 2,0 ppm a 50 ppm; y
[0400] Acetato de isoamilo 0,2 ppm a 5 ppm; y
[0401] 2- Metilbutan-1-ol 3 ppm a 25 ppm; y
[0402] 3- metilbutan-1-ol 10 ppm a 100 ppm; y
[0403] Etilhexanoato 0,1 ppm a 0,35 ppm; y
[0404] Acetato de 2-feniletilo 0,1 ppm a 1,5 ppm; y
[0405] 2-feniletanol al menos 5 ppm a 45 ppm,
[0406] para garantizar un perfil aromático típico de una cerveza con cuerpo, particularmente en el estilo de una cerveza de trigo,export,clara olager.
[0407] Además, solo con fines ilustrativos, se describe un sorbente no conforme a la invención que comprende un polímero con monómeros de fenileteno y divinilbenceno sustituidos y/o no sustituidos. En otras palabras, se prevé que el sorbente comprenda un monómero de la fórmula
[0410]
[0412] y uno o más monómeros de la fórmula
[0414]
[0416] o que consista en estos monómeros, pudiendo estos monómeros individuales ser sustituidos o no. Con la ayuda del sorbente, se pueden obtener los correspondientes concentrados de aroma enriquecidos y permeados de aroma reducido, cada uno con una impresión olfativa auténtica, a partir de fluidos que contienen aroma. A diferencia de los sorbentes conocidos del estado de la técnica, el sorbente también permite la unión de sustancias polares, por lo que tanto las sustancias polares como las apolares se enriquecen o se reducen uniformemente. Además, las sustancias polares de aroma y sabor también pueden desorberse completa o al menos predominantemente. Por lo tanto, con la ayuda del sorbente, también es posible eliminar colorantes y sabores, especialmente aquellos con aroma amargo, del fluido, enriquecerlos en el sorbente y, finalmente, tras la desorción, proporcionarlos como concentrado. Seleccionando la proporción de monómeros de fenileteno y divinilbenceno en el peso total del sorbente, así como seleccionando la relación de monómeros de fenileteno a divinilbenceno, se puede influir en la composición del concentrado de aroma o en los factores de enriquecimiento de los aromas individuales, de modo que se pueda producir un concentrado de aroma auténtico en cada caso. Por ejemplo, la fracción de masa de monómeros de fenileteno en el peso total del sorbente puede ser 1 %, 2 %, 3 %, 4 %, 5 %, 6 %, 7 %, 8 %, 9 %, 10 %, 11 %, 12 %, 13 %, 14 %, 15 %, 16 %, 17 %, 18 %, 19 %, 20 %, 21 %, 22 %, 23 %, 24 %, 25 %, 26 %, 27 %, 28 %, 29 %, 30 %, 31 %, 32 %, 33 %, 34 %, 35 %, 36 %, 37 %, 38 %, 39 %, 40 %, 41 %, 42 %, 43 %, 44 %, 45 %, 46 %, 47 %, 48 %, 49 %, 50 %, 51 %, 52 %, 53 %, 54 %, 55 %, 56 %, 57 %, 58 %, 59 %, 60 %, 61 %, 62 %, 63 %, 64 %, 65 %, 66 %, 67 %, 68 %, 69 %, 70 %, 71 %, 72 %, 73 %, 74 %, 75 %, 76 %, 77 %, 78 %, 79 %, 80 %, 81 %, 82 %, 83 %, 84 %, 85 %, 86 %, 87 %, 88 %, 89 %, 90 %, 91 %, 92 %, 93 %, 94 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98 % o 99 %, mientras que la fracción de masa de los monómeros de divinilbenceno puede ser, en consecuencia, 99 %, 98 %, 97 %, 96 %, 95 %, 94 %, 93 %, 92 %, 91 %, 90 %, 89 %, 88 %, 87 %, 86 %, 85 %, 84 %, 83 %, 82 %, 81 %, 80 %, 79 %, 78 %, 77 %, 76 %, 75 %, 74 %, 73 %, 72 %, 71 %, 70 %, 69 %, 68 %, 67 %, 66 %, 65 %, 64 %, 63 %, 62 %, 61 %, 60 %, 59 %, 58 %, 57 %, 56 %, 55 %, 54 %, 53 %, 52 %, 51 %, 50 %, 49 %, 48 %, 47 %, 46 %, 45 %, 44 %, 43 %, 42 %, 41 %, 40 %, 39 %, 38 %, 37 %, 36 %, 35 %, 34 %, 33 %, 32 %, 31 %, 30 %, 29 %, 28 %, 27 %, 26 %, 25 %, 24 %, 23 %, 22 %, 21 %, 20 %, 19 %, 18 %, 17 %, 16 %, 15 %, 14 %, 13 %, 12 %, 11 %, 10 %, 9 %, 8 %, 7 %, 6 %, 5 %, 4 %, 3 %, 2 % o 1 %. El sorbente es preferiblemente un copolímero de poliestireno-divinilbenceno, con lo que en principio se pueden proporcionar copolímeros aleatorios, alternados, en forma de bloque e injertados. Además, se puede prever que los copolímeros estén modificados o comprendan monómeros sustituidos para proporcionar, por ejemplo, propiedades básicas o ácidas. También se proporcionan otros monómeros u otros compuestos que se pueden introducir en el polímero, que, si es necesario además de grupos ácidos y/o básicos, confieren al polímero las propiedades de sorción deseadas, en particular con respecto a aromas polares, dependiendo de la aplicación deseada.
[0418] Otras características de la invención se desprenden de las reivindicaciones, las figuras y la descripción de las figuras. Las características y combinaciones de características mencionadas anteriormente en la descripción, así como las características y combinaciones de características mencionadas a continuación en la descripción de las figuras y/o mostradas individualmente en ellas, pueden utilizarse no solo en las combinaciones especificadas, sino también en otras combinaciones sin apartarse del alcance de la invención. Por lo tanto, también se considerarán abarcadas y divulgadas por la invención las realizaciones que no se muestren ni expliquen explícitamente en las figuras, pero que surjan y puedan generarse mediante combinaciones independientes de características de las realizaciones explicadas. También se considerarán divulgadas las realizaciones y combinaciones de características que no posean todas las características de una reivindicación independiente formulada originalmente. Además, se considerarán divulgadas las realizaciones y combinaciones de características, en particular las realizaciones presentadas anteriormente y posteriormente, que excedan las combinaciones de características presentadas en las referencias de las reivindicaciones o se desvíen de estas combinaciones de características. Se muestra en la:
[0420] Fig. 1 un diagrama esquemático de un sistema de adsorción no inventivo según un ejemplo de realización;
[0421] Fig. 2 un diagrama esquemático de un sistema de adsorción según la invención según un ejemplo de realización, en el que dicho sistema funciona en un modo de adsorción;
[0423] Fig. 3 un diagrama esquemático del sistema de adsorción según la invención mostrado en la Fig. 2, en el que el sistema funciona en modo de desorción;
[0425] Fig. 4 un diagrama esquemático del sistema de adsorción según la invención según otro ejemplo de realización;
[0427] Fig. 5 un diagrama esquemático del sistema de adsorción según la invención según otro ejemplo de realización;
[0429] Fig. 6 un diagrama esquemático del sistema de adsorción según la invención según otro ejemplo de realización;
[0431] Fig. 7 una vista esquemática en sección de una cámara de trabajo con dos canales en conexión fluídica que están anidados uno dentro del otro en una carcasa común;
[0433] Fig. 8 una vista esquemática en sección de una cámara de trabajo con cuatro canales en conexión fluídica entre sí que están anidados dentro de una carcasa común;
[0435] Fig. 9 un diagrama esquemático de un sistema de adsorción según otro ejemplo de realización;
[0437] Fig. 10 un diagrama esquemático de un sistema de adsorción según otro ejemplo de realización; Fig. 11 una vista esquemática en sección de cuatro cámaras de trabajo con diferentes geometrías;
[0438] Fig. 12 un diagrama esquemático de otro ejemplo de realización del sistema de adsorción según la invención; Fig. 13 un diagrama esquemático de otro ejemplo de realización del sistema de adsorción según la invención; Fig. 14 un diagrama esquemático de otro ejemplo de realización del sistema de adsorción según la invención; Fig. 15 un diagrama esquemático de otro ejemplo de realización del sistema de adsorción según la invención; Fig. 16 un diagrama esquemático de otro ejemplo de realización del sistema de adsorción según la invención; Fig. 17 una vista esquemática en sección de una cámara de trabajo dividido;
[0439] Fig. 18 una vista esquemática en planta de una brida DIN;
[0440] Fig. 19 una vista esquemática en planta de la brida DIN, con una base separadora soldada en una apertura pasante;
[0441] Fig. 20 una vista esquemática en planta de la base separadora;
[0442] Fig. 21 una vista esquemática en planta de la brida DIN, con la base separadora insertada en el centro de la junta por encima de la apertura pasante;
[0443] Fig. 22 una representación esquemática de una cámara de trabajo en forma de espiral;
[0444] Fig. 23 una representación esquemática de varias cámaras de trabajo en forma de zigzag con un dispositivo de bombeo por curva;
[0445] Fig. 24 una representación esquemática de varias cámaras de trabajo en forma de zigzag con un dispositivo de bombeo para cada segunda curva;
[0446] Fig. 25 representación esquemática de una cámara de trabajo serpenteante sin equipo de bombeo;
[0447] Fig. 26 un diagrama esquemático de otro ejemplo de realización del sistema de adsorción según la invención; Fig. 27 un diagrama esquemático de un dispositivo de alta concentración según la invención;
[0448] Fig. 28 un diagrama esquemático de otro ejemplo de realización del sistema de adsorción según la invención; Fig. 29 un diagrama esquemático de otro ejemplo de realización del sistema de adsorción según la invención; y
[0449] Fig. 30 un diagrama de flujo simplificado de un proceso para producir un concentrado de aroma con un aroma típico de cerveza.
[0450] La Fig. 1 muestra un diagrama esquemático de un sistema 10 de adsorción, según un primer ejemplo de realización no conforme a la invención. El sistema 10 de adsorción mostrado permite llevar a cabo un proceso para aislar aromas en forma de concentrado de aroma de un fluido que contiene aromas, garantizando, por un lado, un enriquecimiento especialmente alto de los aromas en el concentrado de aroma o extracto y, por otro, la conservación de un perfil aromático auténtico. Para ello, el sistema 10 de adsorción en el ejemplo de realización mostrado comprende tres cámaras 12 de trabajo que están acopladas en conexión fluídica entre sí mediante un sistema 13 de tuberías que conforma una primera vía de fluido y rellenadas en cada caso de un sorbente como fase estacionaria. Las cámaras 12 de trabajo también pueden denominarse columna o celda de extracción y en el ejemplo de realización mostrado tienen forma cilíndrica circular con idénticas dimensiones geométricas. Así, todas las cámaras 12 de trabajo tienen espesores de la sección transversal constantes a lo largo de sus respectivos ejes L longitudinales. Además, en lugar de tres cámaras 12 de trabajo, también es posible proporcionar solo una o dos o cuatro o más. En el presente ejemplo de realización, todas las cámaras 12 de trabajo se llenan con el mismo copolímero puro de estireno-divinilbenceno como sorbente. En el contexto de la presente divulgación, ‘‘puro’’ no significa que Como sorbentes, por ejemplo, se pueden utilizar compuestos químicos del grupo de los poliaromáticos, poliestirenos, poli(met)acrilatos, polipropilenos, poliésteres, politetrafluoroetileno y poliestirenos reticulados, en particular copolímeros de etilvinilbenceno y divinilbenceno, de vinilpirrolidona y divinilbenceno, de vinilpiridina y divinilbenceno, y/o de estireno y divinilbenceno. También se pueden proporcionar materiales de intercambio iónico. También se logran características de sorción ventajosas mediante el uso de sorbentes que contienen monómeros con grupos funcionales. Los grupos de ácido sulfónico, grupos de amonio ternarios (por ejemplo, dietilamina del ácido metacrílico) y cuaternarios (por
[0451] ejemplo, feniltrimetilamonio), amidas (por ejemplo, benzamidas), aminas y aromáticos modificados con
[0452] halógeno, heterociclos como 3-pirrolidona, 2-pirrolidona, 2-pirrolina, 3-pirrolina, pirrol y/o piperazina, así como
[0453] cadenas laterales alifáticas halogenadas, han demostrado ser particularmente eficaces. También se pueden
[0454] utilizar polímeros tipo gel. También se pueden utilizar en principio poliacrilatos modificados, especialmente
[0455] aquellos que contienen los siguientes monómeros: ácido acrílico, acrilonitrilo y acrilatos de alquilo como metacrilato de metilo, acrilato de metilo, acrilato de etilo, éter 2-cloroetil vinílico, acrilato de 2-etilhexilo, metacrilato de hidroxietilo, acrilato de butilo y metacrilato de butilo. Alternativa o adicionalmente, se utilizan
[0456] sorbentes CMS (CMS, decarbón molecular sieve),que se forman a partir de la pirólisis de precursores poliméricos y tienen una estructura de carbono altamente porosa. También se pueden utilizar sorbentes SGPC
[0457] (SGPC: despherical graphitized polymer carbón)y sorbentes GCB (GCB: degraphitized carbón black).Las alternativas incluyen polímeros basados en óxido de 2,6-difenileno, por ejemplo, óxido de poli(2,6-difenil-pfenileno), o aquellos con funcionalidad iminodiacetato.
[0459] Estos sorbentes, individualmente o en cualquier combinación, garantizan una adsorción especialmente alta del
[0460] o los aromas y, por lo tanto, una tasa de recuperación especialmente alta. Además, el sorbente puede seleccionarse óptimamente en función del fluido correspondiente y de los aromas que contenga. Estos
[0461] polímeros se funcionalizan preferiblemente utilizando reactivos adecuados durante la polimerización del
[0462] polímero base o mediante un tratamiento posterior del polímero base con reactivos apropiados para lograr las características de sorción deseadas.
[0464] Sin embargo, también puede preverse que al menos una de las cámaras 12 de trabajo se llene con una mezcla
[0465] de dos o más sorbentes, y/o que diferentes cámaras 12 de trabajo se llenen con diferentes sorbentes o mezclas
[0466] de sorbentes para lograr un comportamiento de adsorción específico, adaptado óptimamente al fluido que se
[0467] va a procesar. Las tres cámaras 12 de trabajo juntas proporcionan un lecho sorbente particularmente largo y,
[0468] al mismo tiempo, comparativamente delgado, ya que la relación entre el espesor promedio de la sección
[0469] transversal y la longitud total combinada de las cámaras 12 de trabajo es inferior a 0,3. Por ejemplo, el espesor
[0470] promedio de la sección transversal está comprendido entre 3 mm y 80 cm, mientras que la longitud total está comprendida entre 2,6 m y 80 m.
[0472] Además, el sistema 10 de adsorción comprende un total de cuatro dispositivos 14 de bombeo, que están
[0473] dispuestos antes, entre y después de las cámaras 12 de trabajo.
[0475] Para cargar los sorbentes dispuestos en las cámaras 12 de trabajo, el sistema 10 de adsorción funciona en
[0476] modo de absorción. Para ello, el fluido que contiene aroma se introduce como fase móvil a través de la entrada
[0477] 16 en el sistema 13 de tuberías y se conduce en serie por las cámaras 12 de trabajo según la flecha A con
[0478] ayuda de los dispositivos 14 de bombeo. El fluido puede ser, por ejemplo, un aroma acuoso. Por ejemplo, el
[0479] fluido puede ser un alimento del grupo de productos nutricionales y/o estimulantes que contienen cerveza,
[0480] mosto de cerveza, lúpulo, extracto de lúpulo, agua de malta, cerveza de malta, mosto de malta y materias
[0481] primas y productos específicos de la cervecería, y/o se obtiene mediante un dispositivo de desalcoholización a
[0482] partir de un alimento que contiene etanol del grupo de productos nutricionales y/o estimulantes que contienen
[0483] cerveza. Los aromas presentes en el fluido se adsorben en el sorbente. A continuación, el fluido desaromatizado o permeado se retira del sistema 13 de tuberías en la salida 18.
[0485] Si es necesario, el contenido de etanol del fluido puede ajustarse a un valor de al menos 0,5 % vol. y/o a un
[0486] valor máximo de 50 % vol. antes de pasar por el sistema 10 de adsorción. Esto permite alcanzar una tasa de recuperación especialmente alta, a la vez que garantiza la obtención de un concentrado de aroma particularmente “auténtico” , es decir, un concentrado de aroma en el que tanto los aromas polares como los
[0487] apolares se enriquecen de forma prácticamente uniforme. El contenido de etanol generalmente puede ajustarse
[0488] al valor requerido añadiendo etanol o una mezcla de disolvente o solventes rica en etanol, y/o añadiendo un
[0489] disolvente sin etanol, por ejemplo, agua, o añadiendo una mezcla de disolvente o solventes con bajo contenido
[0490] en etanol. Por ejemplo, el contenido de etanol se puede establecer en un valor de 0,5 % vol., 1,0 % vol., 1,5 %
[0491] vol., 2,0 % vol., 2,5 % vol., 3,0 % vol., 3,5 % vol., 4,0 % vol., 4,5 % vol., 5,0 % vol., 5,5 % vol., 6,0 % vol., 6,5 %
[0492] vol., 7,0 % vol., 7,5 % vol., 8,0 % vol., 8,5 % vol., 9,0 % vol., 9,5 % vol., 10,0 % vol., 10,5 % vol., 11,0 % vol.,
[0493] 11.5 % vol., 12,0 % vol., 12,5 % vol., 13,0 % vol., 13,5 % vol., 14,0 % vol., 14,5 % vol., 15,0 % vol., 15 16.0 % vol., 16,5 % vol., 17,0 % vol.,
17,5 % vol., 18,0 % vol., 18,5 % vol., 19,0 % vol., 19,5 % vol., 20 20.5 % vol., 21,0 % vol., 21,5 % vol., 22,0 % vol., 22,5 % vol., 23,0 % vol., 23,5 % vol., 24,0 % vol., 24, 25.0 % vol., 25,5 % vol., 26,0 % vol., 26,5 % vol., 27,0 % vol., 27,5 % vol., 28,0 % vol., 28,5 % vol., 29,0 %
[0494] volumen, 29,5 % vol., 30,0 % vol., 30,5 % vol., 31,0 % vol., 31,5 % vol., 32,0 % vol., 32,5 % vol., 33,0 % vol.,
[0495] 33.5 % vol., 34,0 % vol., 34,5 % vol., 35,0 % vol., 35,5 % vol., 36,0 % vol., 36,5 % vol., 37,0 % vol., 37, 38.0 % vol., 38,5 % vol., 39,0 % vol.,
39,5 % vol., 40,0 % vol., 40,5 % vol., 41,0 % vol., 41,5 % vol., 42, 42.5 % vol., 43,0 % vol., 43,5 % vol., 44,0 % vol., 44,5 % vol., 45,0 % vol., 45,5 % vol., 46,0 % vol., 46, 47.0 % vol., 47,5 % vol., 48,0 % vol., 48,5 % vol., 49,0 % vol., 49,5 % vol. o 50,0 % vol., considerándose los
[0496] valores intermedios correspondientes como dados a conocer. Preferiblemente, el contenido de etanol se
[0497] establece en un valor entre aproximadamente el 1,5 % vol. y aproximadamente el 10 % vol. Alternativamente,
[0498] el fluido también puede estar libre de etanol. Asimismo, en principio, se puede prever que el contenido de etanol
[0499] del fluido no se ajuste, sino que el fluido se utilice en su forma actual o con un contenido de etanol determinado, incluido un contenido del 0 %.
[0501] Para la descarga, el sistema 10 de adsorción se activa a continuación en modo de desorción. Para ello, se introduce un desorbente, por ejemplo, agua, etanol o una mezcla de etanol y agua, en el sistema 13 de tuberías a través de la entrada 16’ y se transporta en serie a través de las cámaras 12 de trabajo mediante los dispositivos 14 de bombeo reversibles en sentido contrario al flujo, según la flecha B. Al pasar el desorbente, los aromas fijados al sorbente se desorben de nuevo, de modo que se obtiene un concentrado de aroma en la salida 18’ y se retira del sistema 13 de tuberías.
[0503] La conexión fluídica de las cámaras 12 de trabajo individuales y los dispositivos 14 de bombeo reversibles, aguas arriba, intermedios y aguas abajo, permiten alcanzar caudales significativamente mayores durante la carga y descarga que con una sola cámara 12 de trabajo del mismo volumen. Además, durante la desorción se puede utilizar una pequeña cantidad de desorbente, correspondiente al diámetro o área transversal relativamente pequeños de las cámaras 12 de trabajo, logrando así una mayor concentración de aroma con una menor necesidad de desorbente. Además, resulta ventajoso utilizar un lecho sorbente especialmente largo para adsorber aromas polares y apolares de la forma más cuantitativa posible, a fin de obtener concentrados de aroma auténticos y permeados con la menor cantidad de aroma posible.
[0505] En principio, se prefiere dentro del alcance de la presente invención que al menos las proporciones de las fracciones de masa de los hasta cinco aromas más definidores del aroma en el concentrado de aroma que son diferentes del desorbente difieran en un máximo de ± 50 % de las proporciones correspondientes de sus fracciones de masa en el fluido y/o que, con respecto al fluido, cada aroma que es diferente del desorbente esté enriquecido por un factor relacionado con la masa de un máximo de 1,49 en comparación individual con cada otro aroma que es diferente del desorbente en el concentrado de aroma. Esto permite proporcionar un concentrado de aroma particularmente ‘‘auténtico’’, es decir, un concentrado de aroma en el que todos o al menos los cinco aromas presentes en el fluido original que caracterizan el aroma general, independientemente de sus propiedades físicas como la polaridad o el punto de ebullición, están al menos sustancialmente enriquecidos de manera uniforme en el concentrado de aroma, de modo que las propiedades sensoriales del concentrado de aroma corresponden a las del fluido, en particular si el concentrado de aroma se vuelve a diluir de tal manera que la concentración o las concentraciones del aroma o de los aromas corresponden al menos sustancialmente a sus concentraciones originales en el fluido. Al menos los 2, 3, 4 o 5 aromas que, de todos los aromas presentes en el fluido o concentrado de aroma, contribuyen significativamente al aroma general del fluido, se enriquecen lo más uniformemente posible en el concentrado de aroma, de modo que sus concentraciones relacionadas con la masa en el fluido y en el concentrado de aroma en una comparación por pares no difieran en más del 1 %, 2 %, 3 %, 4 %, 5 %, 6 %, 7 %, 8 %, 9 %, 10 %, 11 %, 12 %, 13 %, 14 %, 15 %, 16 %, 17 %, 18 %, 19 %, 20 %, 21 %, 22 %, 23 %, 24 %, 25 %, 26 %, 27 %, 28 %, 29 %, 30 %, 31 %, 32 %, 33 %, 34 %, 35 %, 36 %, 37 %, 38 %, 39 %, 40 %, 41 %, 42 %, 43 %, 44 %, 45 %, 46 %, 47 %, 48 %, 49 % o 50 %. Cuáles de los aromas presentes en el fluido se encuentran entre los cinco más definitorios del aroma se pueden determinar mediante métodos habituales para la persona experta en la materia en el marco de experimentos estándares. Se hace referencia únicamente a la determinación conocida de los valores aromáticos o a experimentos de omisión con recombinantes como ejemplos. En principio, también se puede prever que, en el concentrado de aroma, uno o más aromas de un primer grupo se enriquezcan independientemente unos de otros en un factor de 1,49 o menos en comparación con uno o más sabores y/o fragancias de un segundo grupo, con base en el fluido originalmente aportado. Un factor de 1,49 o menos incluye, en particular, los factores de 1,49, 1,48, 1,47, 1,46, 1,45, 1,44, 1,43, 1,42, 1,41, 1,40, 1,39, 1,38, 1,37, 1,36, 1,35, 1,34, 1,33, 1,32, 1,31, 1,30, 1,29, 1,28, 1,27, 1,26, 1,25, 1,24, 1,23, 1,22, 1,21, 1,20, 1,19, 1,18, 1,17, 1,16, 1,15, 1,14, 1,13, 1,12, 1,11, 1,10, 1,09, 1,08, 1,07, 1,06, 1,05, 1,04, 1,03, 1,02, 1,01, 1,00, 0,99, 0,98, 0,97, 0,96, 0,95, 0,94, 0,93, 0,92, 0,91, 0,90, 0,89, 0,88, 0,87, 0,86, 0,85, 0,84, 0,83, 0,82, 0,81, 0,80, 0,79, 0,78, 0,77, 0,76, 0,75, 0,74, 0,73, 0,72, 0,71, 0,70, 0,69, 0,68, 0,67, 0,66, 0,65, 0,64, 0,63, 0,62, 0,61, 0,60, 0,59, 0,58, 0,57, 0,56, 0,55, 0,54, 0,53, 0,52, 0,51 o 0,50. Los aromas del primer grupo pueden seleccionarse, por ejemplo, de entre el grupo de butirato de etilo, butirato de etilo y metilo-2, capronato de metilo, linalol, alfa-ionona, beta-ionona, delta-decalactona, 2E-hexenol, 2E-hexenal, hexanal, betadamascenona, octanal, nootkatona, p-mentenetiol-1, 8, benzaldehído, gamma-decalactona, óxido de linalol, furfuriltiol-2, 4-vinilguayacol, isopropilmetoxipirazinas isoméricas, etildimetilpirazinas isoméricas, indol, jasmonato de metilo, lactona de jazmín, disulfuro de dipropilo, itrisulfuro de dipropilo, disulfuro de metilpropilo, L-mentol, mentona, L-carvona, acetato de isoamilo (acetato de 3-metilbutilo), 2-acetil-1 -pirrolina, 2E, 4Z-decadienal, 3, 5-dimetiltritiolano, citral, cariofileno, 1-octen-3-ol, 1-octen-3-ona, hidroxibencilacetona, cis-3-hexenol, 3Z-hexenol, metilbutirato, geraniol, etil-2E, 4Z-decadienoato, 8-mercapto-p-ment-1-en-3-ona, 2E, 4Z, 7Z-tridecatrienal, 2E, 5Z-undecadienal, nonanal, 4-ocanolida, 5-octanolida, 1 -feniletanol, 2-feniletanol, weinlactona y mentofurolactonas. Los aromas del segundo grupo pueden seleccionarse, por ejemplo, de entre alcoholes C1-C5, preferiblemente metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanol, 2-metilbutan-1-ol, 3-metilbutan-1-ol, diacetilo, acetaldehído, furfural, alcohol furfurílico, fenol, acetoína, sulfuro de dimetilo, metilmercaptano, ácido láctico y ácido acético. En otras palabras, se puede prever, en particular, que el enriquecimiento relativo de los aromas más hidrófobos (primer grupo) en el concentrado de aroma sea mínimo o nulo (por ejemplo, < ± 50 %) en comparación con los aromas más hidrófilos (segundo grupo) en el fluido, de modo que se produzca un concentrado de aroma auténtico con el enriquecimiento más uniforme posible de todos los aromas presentes originalmente en el fluido, independientemente de su polaridad. En consecuencia, en principio, se puede producir un permeado desprovisto de aromas, que es mejorado en comparación con el estado de la técnica, ya que los aromas contenidos en el fluido se agotan de manera más uniforme en el permeado, de modo que el permeado tiene un perfil aromático y sabor debilitado, pero aún auténtico o al menos es en gran parte o completamente inodoro para los humanos.
[0507] Alternativa o adicionalmente, se prevé que las proporciones de las fracciones de masa de al menos dos, y preferiblemente al menos tres, aromas diferentes en el concentrado de aroma difieran en un máximo de ± 50 % de las proporciones correspondientes de sus fracciones de masa en el fluido, siendo al menos uno de los aromas hidrófobo (seleccionado de entre el primer grupo) y al menos otro aroma, hidrófilo (seleccionado de entre el segundo grupo). Esto también permite obtener un concentrado de aroma particularmente ‘‘auténtico’’, en el que los aromas polares y apolares están presentes en una concentración lo más uniforme posible.
[0508] La concentración o factor de enriquecimiento de cada aroma en el concentrado de aroma en comparación con el fluido original puede ser, en principio, de al menos 1,01, en particular de al menos 10, preferiblemente de al menos 100, preferiblemente de al menos 1000 y, en particular, de al menos 15000. Por ejemplo, el factor de concentración de cada agente aroma puede ser de 1,01, 1,02, 1,03, 1,04, 1,05, 1,06, 1,07, 1,08, 1,09, 1,10, 1,11, 1,12, 1,13, 1,14, 1,15, 1,16, 1,17, 1,18, 1,19, 1,20, 1,21, 1,22, 1,23, 1,24, 1,25, 1,26, 1,27, 1,28, 1,29, 1,30, 1,31, 1,32, 1,33, 1,34, 1,35, 1,36, 1,37, 1,38, 1,39, 1,40, 1,41, 1,42, 1,43, 1,44, 1,45, 1,46, 1,47, 1,48, 1,49, 1,50, 1,51, 1,52, 1,53, 1,54, 1,55, 1,56, 1,57, 1,58, 1,59, 1,60, 1,61, 1,62, 1,63, 1,64, 1,65, 1,66, 1,67, 1,68, 1,69, 1,70, 1,71, 1,72, 1,73, 1,74, 1,75, 1,76, 1,77, 1,78, 1,79, 1,80, 1,81, 1,82, 1,83, 1,84, 1,85, 1,86, 1,87, 1,88, 1,89, 1,90, 1,91, 1,92, 1,93, 1,94, 1,95, 1,96, 1,97, 1,98, 1,99, 2, 5, 10, 50, 100, 500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 6500, 7000, 7500, 8000, 8500, 9000, 9500, 10000, 10 500, 11 000, 11 500, 12000, 12500, 13000, 13500, 14000, 14500, 15000, 15500, 16000, 16500, 17 000, 17500, 18000, 18500, 19000, 19500, 20000, 20000, 25000, 30000, 35000, 40000, 45000, 50 000, 55000, 60000, 65000, 70000, 75000, 80000, 85000, 90000, 95000, 100000 o más, por lo que los valores intermedios correspondientes deben considerarse revelados. En otras palabras, el concentrado de aroma debe diluirse por un factor apropiado para que los aromas estén presentes nuevamente en su concentración original como en el fluido. Cuanto mayor sea el factor de concentración, menor será el espacio de almacenamiento y transporte requerido y más fácil será el procesamiento posterior del concentrado de aroma. Los factores de alta concentración también facilitan la producción de aromas en polvo o encapsulados. Además, la proporción de solvente(s), especialmente etanol, disminuye con la concentración, de modo que, por ejemplo, también se pueden producir concentrados de aroma sin etanol que cumplan con las regulaciones Halal.
[0510] En principio, también puede preverse que el desorbente sea el mismo compuesto químico que el aroma presente en el fluido. En este caso, es preferible no tener en cuenta el aroma en cuestión al determinar su grado de enriquecimiento en el concentrado de aroma, ya que no es posible obtener información significativa sobre su enriquecimiento y agotamiento en el concentrado o el permeado. Por ejemplo, el fluido original puede contener etanol como aroma, por lo que, si se utiliza etanol como desorbente, es preferible no incluir este compuesto químico en la evaluación de las proporciones de fracción de masa mencionadas. Alternativamente, en este caso, se puede utilizar el enriquecimiento relativo de uno o más aromas con respecto al etanol para determinar el factor de concentración entre el fluido original y el concentrado de aroma.
[0512] La Fig. 2 muestra un diagrama esquemático del sistema 10 de adsorción según la invención según otro ejemplo de realización. El sistema 10 de adsorción está optimizado para una velocidad de carga especialmente rápida, maximizando al mismo tiempo la concentración de extracto en el concentrado de aroma. Para ello, el sistema 10 de adsorción comprende, además de tres cámaras 12 de trabajo y cuatro dispositivos 14 de bombeo, varios dispositivos 20, 20’ de válvula controlables y/o regulables, así como un sistema 13 de tuberías con un diseño diferente al del ejemplo de realización anterior. Cabe destacar que, por supuesto, en este caso también se puede proporcionar un número diferente de cámaras 12 de trabajo, dispositivos 14 de bombeo y dispositivos 20 de válvula.
[0514] El sistema 10 de adsorción en la Fig. 2 funciona en modo de adsorción, indicándose la dirección de flujo utilizada para la carga por flechas. Para cargar los sorbentes dispuestos en las cámaras 12 de trabajo, el fluido que contiene aroma se introduce de nuevo como fase móvil a través de la entrada 16 en el sistema 13 de tuberías, pero se transporta simultáneamente a través de todas las cámaras 12 de trabajo en paralelo con la ayuda de los dispositivos 14 de bombeo. Para ello, se abren los dispositivos 20 de válvula, mientras que los dispositivos de válvula designados con 20’ se cierran. Según la invención, el control y/o la regulación de los dispositivos 14 de bombeo y/o los dispositivos 20, 20’ de válvula, así como la conmutación entre el modo de adsorción y el modo de desorción, se realiza generalmente mediante un dispositivo de control (no mostrado). De este modo, los aromas contenidos en el fluido se adsorben simultáneamente en los sorbentes con los que se llenan las tres cámaras 12 de trabajo. A continuación, el fluido desaromatizado o permeado se retira del sistema 13 de tuberías en la salida 18.
[0515] La desorción de los aromas se explica mediante la Fig. 3, que muestra un diagrama esquemático del sistema 10 de adsorción operando en modo de desorción. En modo de desorción, los dispositivos de válvula designados con 20’ están abiertos, mientras que los dispositivos de válvula designados con 20 están cerrados. Se bombea un desorbente a través de la entrada 16’ hacia el sistema 13 de tuberías, según las flechas, y este circula en serie por las cámaras 12 de trabajo en sentido contrario al flujo con ayuda de los dispositivos 14 de bombeo reversibles. A medida que el desorbente circula, los aromas fijados al sorbente se desorben de nuevo, obteniendo un concentrado de aroma en la salida 18’, que se retira del sistema 13 de tuberías. En otras palabras, a diferencia del primer ejemplo de realización, la carga de los sorbentes se realiza en paralelo, mientras que la descarga o desorción se realiza en serie. Esto permite una velocidad de carga especialmente rápida, a la vez que maximiza la concentración de extracto en el concentrado de aroma.
[0517] La Fig. 4 muestra un diagrama esquemático del sistema 10 de adsorción según la invención según otro ejemplo de realización. El sistema 10 de adsorción comprende una primera cámara 12a de trabajo y una segunda cámara 12b de trabajo, conectadas en conexión fluídica entre sí y dispuestas directa o indirectamente una tras otra. En principio, las cámaras 12a, 12b de trabajo pueden estar dispuestas en carcasas separadas o en una carcasa común. En caso de disposición en una carcasa común, también se puede prever que las cámaras 12a, 12b de trabajo estén separadas por una placa separadora permeable a líquidos o similar para evitar la mezcla de los sorbentes dispuestos en las cámaras 12a, 12b de trabajo. En el presente ejemplo, la cámara 12b de trabajo se llena con una denominada fase normal y/o una fase polar como sorbente. Las fases normales son, por ejemplo, geles de sílice modificados o sin modificar u óxidos de aluminio, utilizándose predominantemente procesos de adsorción sobre grupos OH polares para la separación. Las fases polares enlazadas también suelen basarse en geles de sílice a los que se unen cadenas que contienen grupos funcionales específicos. Esto confiere a estos sorbentes una polaridad variable. La separación se produce mediante diferentes mecanismos y, generalmente, mediante una combinación de varios efectos (exclusión por tamaño molecular, adsorción, partición e intercambio iónico).
[0519] La cámara 12a de trabajo, por otro lado, se llena con un sorbente de fase inversa. En las fases inversas, las relaciones de polaridad están “ invertidas” en comparación con las fases normales. Normalmente, las cadenas laterales apolares están unidas a una estructura de gel de sílice o a un polímero. Esto las hace hidrófobas. Al aumentar la longitud de la cadena, las fases se vuelven más apolares. El mecanismo de separación se basa principalmente en las fuerzas de van der Waals. Cuanto más similar sea un aroma a la cadena de hidrocarburos de la fase, mayores serán sus interacciones con el sorbente y mejor será su adsorción a la fase inversa.
[0520] Para la carga, es decir, en modo de adsorción, se introduce un fluido acuoso con aromas a través de la entrada 16 y el dispositivo 14 de bombeo contra la gravedad a través de la cámara 12b de trabajo para eliminar cualquier bolsa de aire. La fase normal/polar retiene los aromas predominantemente polares, mientras que las apolares pasan, al menos parcialmente, a la cámara 12a de trabajo. El fluido desaromatizado se extrae del sistema 10 de adsorción a través de la salida 18. En modo de adsorción, los dispositivos 20 de válvula están abiertos, mientras que los dispositivos 20’ de válvula están cerrados.
[0522] En el modo de desorción, los dispositivos 20 de válvula están cerrados, mientras que los dispositivos 20’ de válvula están abiertos. El dispositivo 20’’ de válvula puede abrirse o cerrarse según sea necesario. Un primer desorbente, por ejemplo, etanol, o una primera mezcla de desorbentes, puede introducirse por la entrada 16’ y guiarse por gravedad a través de las cámaras 12a, 12b de trabajo hasta un colector 22 de fracciones, en este caso con tres recipientes 22a-c de recolección. Los recipientes 22a-c de recolección pueden abrirse o cerrarse independientemente entre sí mediante los dispositivos 20a-c de válvula para recolectar las fracciones correspondientes según sea necesario. Se entiende que el número y el tipo de recipientes de recolección pueden variar.
[0524] Alternativa o adicionalmente al primer desorbente, se puede pasar un segundo desorbente o una segunda mezcla de desorbentes a través de las cámaras 12a, 12b de trabajo a través de una entrada 16’’ adicional a través del sistema 13 de tuberías. Abriendo y cerrando adecuadamente los dispositivos 20, 20’ y 20’’ de válvula, tanto el primer desorbente como el segundo pueden pasar contra la fuerza de la gravedad a través de la cámara 12b de trabajo y luego a través de la cámara 12a de trabajo, o con la fuerza de la gravedad a través de la cámara 12a de trabajo y luego a través de la cámara 12b de trabajo.
[0526] Asimismo, generalmente es posible crear un gradiente continuo o escalonado del primer y segundo desorbente para lograr un comportamiento de desorción específico de los aromas adsorbidos. Además, generalmente es posible pasar primero uno de los desorbentes de arriba a abajo, es decir, por gravedad, o colocarlo en capas sobre una de las cámaras 12a, 12b de trabajo, y luego pasar el otro desorbente en dirección opuesta, de abajo hacia arriba, o contra la gravedad, a través de las cámaras 12a, 12b de trabajo. Esto permite obtener y recolectar fracciones con una resolución especialmente nítida. Por supuesto, también se pueden utilizar 3, 4, 5, 6 o más desorbentes como mezcla y/o gradiente.
[0528] El sistema 10 de adsorción permite así un control del proceso especialmente variable y adaptado a las necesidades. Además, el uso de diferentes tipos de sorbentes, es decir, al menos una fase normal/fase polar y al menos una fase inversa en las cámaras 12a, 12b de trabajo, permite una mejor separación de los aromas mediante efectos combinados de adsorción y cromatografía de partición. De este modo, los aromas pueden separarse en función de la capacidad de retención específica de cada compuesto de los diferentes sorbentes en un sistema 10 de adsorción. La separación de fracciones específicas puede lograrse, por ejemplo, según su profundidad de penetración en la fase inversa (cámara 12a de trabajo). Asimismo, pueden separarse fracciones específicas según su tiempo de retención en la fase normal (cámara 12b de trabajo).
[0530] La Fig. 5 muestra un diagrama esquemático del sistema 10 de adsorción según la invención según otro ejemplo de realización. La estructura básica del sistema 10 de adsorción corresponde a la del sistema 10 de adsorción mostrado en la Fig. 4. A diferencia del ejemplo de realización anterior, el presente sistema 10 de adsorción comprende un total de cuatro cámaras 12a-d de trabajo para la separación fraccionada de diferentes aromas. En este ejemplo, las cuatro cámaras 12a-d de trabajo se llenan con sorbentes o mezclas de sorbentes idénticos, formando así cuatro zonas donde los aromas se distribuyen desde el fluido mediante una combinación de efectos cromatográficos de adsorción y distribución.
[0532] Como alternativa, las cámaras 12a-d de trabajo pueden llenarse con diferentes sorbentes o mezclas de sorbentes, con al menos un sorbente seleccionado de entre el grupo de fases normales y/o fases polares unidas y al menos otro sorbente seleccionado de entre el grupo de fases inversas. Además, el sistema 10 de adsorción comprende un número correspondientemente mayor de dispositivos 20, 20’, 20’’ de válvula controlables o regulables independientemente para alternar entre los modos de adsorción y desorción según sea necesario. En particular, con la ayuda del presente sistema 10 de adsorción, es posible cargar y descargar individualmente cada cámara 12a-d de trabajo con aromas. Esto permite, por ejemplo, desorber únicamente los aromas adsorbidos en la cámara 12c de trabajo o únicamente los aromas adsorbidos en las cámaras 12a, 12b y 12d de trabajo, lo que permite un control del proceso especialmente flexible y, al mismo tiempo, reduce el espacio muerto.
[0534] La Fig. 6 muestra un diagrama esquemático del sistema 10 de adsorción según la invención según otro ejemplo de realización. La estructura básica del presente sistema 10 de adsorción es similar a la del sistema 10 de adsorción descrito en la Fig. 5. Para minimizar el espacio muerto, el sistema 10 de adsorción mostrado aquí comprende, además de un sistema 13 de tuberías para el paso del fluido que contiene aroma, un segundo sistema 13’ de tuberías para el paso del desorbente o de los desorbentes, con un volumen o una sección transversal menores que el sistema 13 de tuberías. En otras palabras, se utilizan dos sistemas 13, 13’ de tuberías, que forman correspondientemente una primera y una segunda vía de fluido, utilizándose un sistema 13 de tuberías, con un diámetro promedio relativamente mayor o una sección transversal promedio relativamente mayor, para la carga y un sistema 13’ de tuberías, con un diámetro promedio relativamente menor, para la descarga. Esto da como resultado concentrados de aroma especialmente concentrados. Otra diferencia con respecto al ejemplo de realización anterior reside en los dispositivos 14a-c de bombeo adicionales, que generalmente se consideran opcionales y pueden proporcionarse en diferentes cantidades y disposiciones. Los dispositivos 14a-c de bombeo están dispuestos entre las cámaras 12a-c de trabajo y mejoran el caudal o la velocidad de carga de los sorbentes dispuestos en dichas cámaras 12a-c de trabajo con aromas. Además, el sistema 13’ de tuberías para los desorbentes incluye dispositivos 20’’’ de válvula adicionales, que generalmente están cerradas en el modo de adsorción y pueden conmutarse independientemente unas de otras en el modo de desorción para obtener fracciones individuales o combinadas de las cámaras 12a-d de trabajo. En su diseño más simple, los dispositivos 20’’’ de válvula pueden ser válvulas de retención o válvulas de bola, ya que estos dispositivos de cierre se conmutan automáticamente según las diferencias de presión, pero no requieren control activo y, por lo tanto, son muy rentables y fiables.
[0536] La Fig. 7 muestra una sección longitudinal esquemática de una cámara 12 de trabajo con dos canales 24a, 24b interconectados en conexión fluídica, encajados uno dentro del otro en una carcasa 26 común. La carcasa 26 está formada por una pared del canal 24a exterior que rodea el canal 24b interior. El canal 24b interior desemboca en una entrada 16, a través de la cual un fluido o un desorbente entra en la cámara 12 de trabajo y se conduce, o puede conducirse, hasta la boca del canal 24a exterior. Aquí, el fluido respectivo se redirige y fluye a través del canal 24a hasta la salida 18, donde sale de nuevo de la cámara 12 de trabajo. Así, en la dirección del flujo, la cámara 12 de trabajo se ensancha gradualmente en la transición del canal 24b interior al canal 24 exterior, de modo que los aromas que se adhieren con menos facilidad al sorbente (o a su mezcla) dispuesto en el canal 24b interior y lo atraviesan, aún pueden capturarse con fiabilidad gracias a la mayor capacidad del canal 24a exterior. En otras palabras, el área por la que fluye o puede fluir el sorbente, y por lo tanto su capacidad, aumenta gradualmente desde la entrada 16 hacia la salida 18. Esto permite la extracción de concentrados de aroma especialmente auténticos.
[0538] En principio, la cámara 12 de trabajo o sus canales 24a, 24b pueden llenarse parcial o totalmente, independientemente, con uno o más sorbentes del mismo tipo o calidad. También se puede prever que los canales 24a, 24b se llenen con diferentes tipos de sorbentes, por ejemplo, con una fase normal y una fase inversa. Además, se puede prever que el fluido o desorbente se introduzca por la salida 18 y se descargue por la entrada 16. La cámara 12 de trabajo proporciona, de forma especialmente sencilla y fácilmente escalable, una vía de flujo lo más larga posible y, al mismo tiempo, relativamente delgada, en la que la relación entre el espesor promedio de la sección transversal y la longitud total es de 0,3 o menos. El área o espesor de la sección transversal del canal 24a exterior corresponde esencialmente al área de la sección transversal de la cámara 12 de trabajo menos el área de la sección transversal del canal 24b interior.
[0540] La Fig. 8 muestra una vista esquemática en sección de una cámara 12 de trabajo con cuatro canales 24a-d interconectados en conexión fluídica, dispuestos anidados dentro de una carcasa 26 común. En este ejemplo de realización, el área de la sección transversal también se expande gradualmente en cada transición de un canal 24a-d al siguiente. La cámara 12 de trabajo proporciona así una vía de flujo particularmente larga y, a la vez, delgada, en la que la relación entre el espesor promedio de la sección transversal y la longitud total es de 0,03 o menos. El número de canales 24a-d puede variar según sea necesario, de modo que se pueden proporcionar tres, cinco o más canales 24. Cuantos más canales 24 anidados se proporcionen, más se aproximará el perfil del área de la sección transversal a lo largo de la vía de flujo de la cámara 12 de trabajo a un embudo. Alternativamente, se pueden disponer dos o más canales 24 no anidados uno dentro del otro, sino, por ejemplo, dispuestos uno junto al otro.
[0542] La Fig. 9 muestra un diagrama esquemático del sistema 10 de adsorción según otro ejemplo de realización. El fluido que contiene aroma, también denominado fase acuosa, se suministra primero de forma continua a través de la entrada 16 en modo de adsorción, se bombea al sistema 13 de tuberías mediante el dispositivo 14 de bombeo y fluye a través de todas las cámaras 12a-c de trabajo y los sorbentes dispuestos en ellas en paralelo contra la gravedad. La diferencia de presión entre la entrada y la salida de las cámaras 12a-c de trabajo es de aproximadamente 4 bar. La fase acuosa desaromatizada se retira del sistema 13 de tuberías a través de la salida 18.
[0544] En el modo de desorción, un desorbente, etanol, se introduce lentamente desde arriba a través de la entrada 16’ y el sistema 13’ de tuberías a intervalos en la primera cámara 12a de trabajo, tanto en cuanto se genera una presión ligeramente superior a la existente en la entrada 16 mediante el dispositivo 14’ de bombeo y se abren los dispositivos 20a de válvula y se cierran los dispositivos 20b, 20c de válvula. Como resultado, el extracto aromático adsorbido en el sorbente se bombea de vuelta a la fase acuosa y, debido a los menores caudales y volúmenes, se diluye de tal manera que la concentración del desorbente en el fluido no provoca, al menos en gran medida, la desorción de los aromas ya adsorbidos en las cámaras 12b, 12c de trabajo posteriores. En otras palabras, el fluido que contiene aroma (fase acuosa) se aromatiza o se enriquece con aromas previamente adsorbidos y desorbidos, se dirige a las cámaras 12b, 12c de trabajo, aguas abajo, y allí se recaptura en los respectivos lechos sorbentes. El número de cámaras 12a-c de trabajo (celdas de extracción) y sus respectivos volúmenes se seleccionan preferiblemente de modo que el tiempo de carga de una sola cámara 12 de trabajo sea lo más breve posible.
[0546] El proceso descrito se repite de forma análoga para la siguiente cámara 12b de trabajo y, posteriormente, para cada cámara 12c de trabajo, etc., aguas abajo de modo que los aromas se acumulen cada vez más en la última cámara de trabajo en la dirección del flujo (aquí: 12c). Los dispositivos 20, 20’ de válvula pueden abrirse o cerrarse según sea necesario para facilitar el proceso de desorción e impedir que el fluido aromático fluya sin utilizar por la salida 18. De este modo, se acumula una gran cantidad de aroma en muy poco tiempo en la última cámara 12c de trabajo, vista en la dirección del flujo. El tiempo de carga para cada cámara 12a-c de trabajo es comparativamente corto, por lo que prácticamente no se pierden aromas polares ni apolares durante los procesos cromatográficos. Esto significa que el concentrado de aroma resultante es muy auténtico. Al mismo tiempo, se logra un alto factor de concentración o se obtiene una fase etanólica con una alta concentración de aroma. Como los tiempos de carga de cada cámara 12a-c de trabajo individual son cortos, el concentrado de aroma se obtiene al ritmo del dispositivo 10 de adsorción varias veces al día, por ejemplo, cada hora, y se puede extraer a través del dispositivo 20’’ de válvula y la salida 18’.
[0548] La Fig. 10 muestra un diagrama esquemático del sistema 10 de adsorción según otro ejemplo de realización. La estructura del sistema 10 de adsorción se corresponde básicamente con la de la Fig. 1; sin embargo, a diferencia del primer ejemplo de realización, el sistema 10 de adsorción comprende cámaras 12a-c de trabajo con diferentes geometrías, en particular con diferentes espesores promedio de la sección transversal. Las cámaras 12a-c de trabajo son, al menos esencialmente cilíndricas-circulares, pero presentan espesores promedio de la sección transversal crecientes con respecto a la dirección del flujo indicada por la flecha A. En otras palabras, las cámaras 12a-c de trabajo tienen la misma altura, pero diferentes diámetros o áreas transversales, lo que da lugar a un proceso tipo embudo. La primera cámara 12a de trabajo, a la que fluye el fluido que contiene aroma durante la carga, es más estrecha que la segunda cámara 12b de trabajo o que todas las cámaras 12b, 12c de trabajo posteriores. Esto garantiza que los aromas que se unen de forma muy eficiente a una cantidad relativamente pequeña de sorbente se encuentren prácticamente exclusivamente en un tubo estrecho o en una cámara 12a de trabajo de pequeño volumen y con una relación entre el espesor promedio de la sección transversal y la longitud de la cámara 12a de trabajo lo más pequeña posible, como máximo de 0,3. Esto da como resultado una concentración final especialmente alta de estos aromas durante la desorción posterior.
[0549] Los aromas que requieren una gran cantidad de sorbente para su fijación, al menos cuantitativamente, se fijan principalmente en las cámaras 12b o 12c de trabajo, situadas aguas abajo, ya que estas tienen una mayor capacidad de fijación debido a sus mayores diámetros. Durante la desorción en sentido contrario a la carga (flecha B), los aromas con menor capacidad de fijación se liberan primero de la cámara 12c de trabajo, de mayor tamaño, en la proporción cuantitativa correcta y pasan, a través de la segunda cámara 12b de trabajo, a la primera cámara 12a de trabajo, comparativamente estrecha, donde liberan los demás aromas con buena capacidad de fijación.
[0551] Esto garantiza principalmente que los aromas de baja fijación aparezcan en la proporción correcta en el concentrado de aroma resultante, lo que lo hace especialmente auténtico. Si no se utiliza todo el desorbente de la cámara 12c de trabajo más grande para desorber la cámara 12a de trabajo más pequeña, no se recuperará toda la cantidad disponible de aromas de baja fijación, pero los aromas recuperados se mantendrán en una proporción cuantitativamente comparable a la del fluido original (fase acuosa).
[0553] La Fig. 11 muestra una vista esquemática en sección de cuatro cámaras 12a-d de trabajo con diferentes geometrías. Se puede observar que todas las cámaras 12a-d de trabajo tienen un diámetro o área transversal que varía en la dirección L longitudinal. Por lo tanto, en cada cámara 12a-d de trabajo, el área transversal por la que fluye o puede fluir el fluido, y por consiguiente la capacidad del sorbente dispuesto en la cámara de trabajo respectiva, aumenta de forma gradual y/o continua desde la entrada 16 hacia la salida 18. Esto permite la extracción de concentrados de aroma especialmente auténticos, ya que la capacidad del sorbente aumenta en la dirección del flujo, de modo que los aromas de peor fijación se pueden adsorber de forma fiable. Por consiguiente, la carga de aromas se realiza preferiblemente en la dirección del flujo indicada por la flecha A, es decir, de abajo hacia arriba o de las zonas de menor diámetro a las de mayor diámetro. Esto garantiza que se reserve una menor capacidad de fijación para los aromas que se fijan bien que para los que se fijan peor con el sorbente correspondiente. La descarga se realiza preferiblemente en la dirección opuesta del flujo (flecha B), es decir, desde las zonas de mayor diámetro hacia las zonas de menor diámetro. Esto, a su vez, logra una desorción especialmente fiable de todos los aromas fijados, ya que los aromas fijados en la zona de la salida 18, es decir, los compuestos débilmente adsorbidos, se disuelven fácilmente en el desorbente, mientras que los aromas fijados en la zona de la entrada 16, es decir, los compuestos que se unen fuertemente al sorbente respectivo, se desorben con un caudal de desorbente correspondientemente grande. Las cámaras 12a-d de trabajo pueden, en principio, utilizarse individualmente o en cualquier combinación para el sistema 10 de adsorción según la invención.
[0555] La Fig. 12 muestra un diagrama esquemático de otro ejemplo de realización del sistema 10 de adsorción. La estructura del sistema 10 de adsorción se corresponde en gran medida con la del ejemplo de realización de la Fig. 9. A diferencia del ejemplo de realización mostrado en la Fig. 9, el presente ejemplo de realización cuenta con tres cámaras 12a-c de trabajo cilíndricas, con la misma altura, pero diferentes secciones transversales o diámetros, y cada una de ellas llena del mismo sorbente o mezcla de sorbentes.
[0557] La cámara 12a de trabajo presenta el mayor volumen, mientras que la cámara 12b de trabajo presenta un volumen menor y la cámara 12c de trabajo el menor de las tres cámaras 12a-c de trabajo. Por lo tanto, la primera cámara 12a de trabajo, vista en la dirección de carga, o el sorbente dispuesto en ella, presenta la mayor capacidad de fijación de aromas y permite el mayor flujo volumétrico, mientras que la capacidad de fijación y el flujo volumétrico máximo admisible de las cámaras 12b, 12c de trabajo posteriores disminuyen gradualmente. Por ejemplo, el volumen de la cámara 12b de trabajo puede ser 1/10 del volumen de la cámara 12a de trabajo, mientras que el volumen de la cámara 12c de trabajo es 1/10 del volumen de la cámara 12b de trabajo. En este caso, también es posible prever solo dos, cuatro o más cámaras 12 de trabajo en lugar de tres cámaras 12a-c de trabajo. De este modo se garantiza una relación especialmente baja entre el espesor promedio de la sección transversal y la longitud total de las cámaras 12a-c de trabajo, por ejemplo, una relación de como máximo 0,03 o menos.
[0559] Como diferencia adicional con respecto al ejemplo de realización mostrado en la Fig. 9, el presente sistema 10 de adsorción cuenta con un sistema 13’’ de tuberías adicional, que se integra en el sistema 13 de tuberías entre las cámaras 12a-12b y 12b-12c de trabajo y forma una tercera vía de fluido. El sistema 13’’ de tuberías adicional comprende una entrada 16’’, un dispositivo 14 de bombeo y dos dispositivos 20’’’ de válvula, y sirve para suministrar agua al sistema 13 de tuberías, como se describe a continuación.
[0561] En el sistema 10 de adsorción que se muestra aquí, un fluido, consistente en una fase acuosa con aroma y un contenido de etanol entre 0 % vol. y 50 % vol. (por ejemplo, 0 % vol., 0,5 % vol., 1 % vol., 6 % vol., 18 % vol., 30 % vol., 37 % vol., 42 % vol. o 49 % vol.), se introduce primero de forma continua por la entrada 16 en el sistema 13 de tuberías y, a continuación, circula de forma paralela y uniforme por todas las cámaras 12a-c de trabajo (celdas de extracción). La diferencia de presión entre la entrada inferior y la salida superior de las cámaras 12a-c de trabajo es de aproximadamente 4 bar.
[0563] Para la desorción, el etanol se introduce lentamente a intervalos a través de la entrada 16’ como desorbente desde arriba, a través del sistema 13’ de tuberías, que forma una segunda vía de fluido, hacia las cámaras 12a c de trabajo, aplicando una presión mayor que en el lado del agua (sistema 13 de tuberías). Con la ayuda de los dispositivos 20a-c de válvula, es posible la presurización individual de cada cámara 12a-c de trabajo. Como resultado, los aromas adsorbidos en el sorbente se desorben, se bombean de nuevo a la fase acuosa como extracto aromático y se diluyen con agua a través del sistema 13’ de tuberías. Esto reduce el contenido de etanol del desorbato respectivo, evitando la desorción no deseada o prematura de los aromas adsorbidos en las cámaras 12b o 12c de trabajo posteriores. Preferiblemente, la cantidad de agua suministrada a través del sistema 13’ de tuberías se selecciona de tal manera que el contenido de etanol del desorbato respectivo sea como máximo del 12-13 % vol. antes de su alimentación a la cámara 12b o 12c de trabajo. Por ejemplo, el desorbato con alto contenido de etanol de la cámara 12a de trabajo (contenido de etanol >90 % vol.), en el que los aromas están enriquecidos, por ejemplo, 1:100 en comparación con el fluido, se diluye de nuevo 1:10 con agua para alcanzar un contenido de etanol máximo del 12-13 % vol. De este modo, los aromas introducidos en la cámara 12b de trabajo se enriquecen aproximadamente diez veces en comparación con el fluido original.
[0564] De forma análoga, el desorbato con alto contenido de etanol de la cámara 12b de trabajo, en el que los aromas se enriquecen de nuevo aproximadamente 1:100 veces en comparación con la cámara 12a de trabajo, se diluye de nuevo 1:10 con agua, de modo que los aromas introducidos en la cámara 12c de trabajo se enriquecen formalmente 100 veces en comparación con el fluido original. Al mismo tiempo, el volumen del desorbato introducido en la cámara 12c de trabajo es solo aproximadamente 1/10 del volumen del desorbato introducido en la cámara 12b de trabajo o 1/100 del fluido introducido en la cámara 12a de trabajo. En consecuencia, en la última cámara 12c de trabajo, vista en la dirección de carga, se fija una gran cantidad de aroma en muy poco tiempo, el cual puede finalmente eliminarse del sistema 10 de adsorción como concentrado de aroma etanólico abriendo el dispositivo 20’’ de válvula a través de la salida 18’. No se produce dilución con agua, por lo que se logra un enriquecimiento de los aromas de 1:100 en comparación con la cámara 12b de trabajo, de 1:1000 en comparación con la cámara 12a de trabajo o de 1:10000 en comparación con el fluido original.
[0566] Gracias a que el tiempo de carga de cada cámara 12a-c de trabajo es relativamente corto, tanto los aromas polares como los apolares se enriquecen uniformemente y, al menos en su mayor parte, no se filtran. Esto significa que el concentrado de aroma resultante es altamente auténtico. Al mismo tiempo, se logra un alto factor de concentración de 1:10000 o superior. Gracias a que los tiempos de carga de cada cámara 12a-c de trabajo son cortos, el extracto de aroma se puede obtener varias veces al día, por ejemplo, cada hora o menos, según el ritmo del sistema.
[0568] El fluido desaromatizado o la fase acuosa desaromatizada se pueden descargar en principio desde el sistema 10 de adsorción a través de la salida 18 y desechar o se pueden hacer circular a través del sistema 10 de adsorción a través de la entrada 16’’, con lo que en este último caso se consigue un ahorro considerable de agua así como un rendimiento y una recuperación de aromas especialmente elevados.
[0570] En lugar del sistema 13’ de tuberías o además del sistema 13’ de tuberías, se puede prever que el sistema 10 de adsorción comprenda uno o más recipientes intermedios (no mostrados), en el que o en los que se puede recoger, almacenar temporalmente y, si es necesario, diluir el respectivo desorbato etanólico.
[0572] La siguiente Tabla 1 muestra los resultados que se pueden lograr al procesar un fluido que contiene aroma utilizando uno de los sistemas 10 de adsorción mostrados anteriormente. El fluido utilizado fue una fase acuosa que contenía 6 % vol. de etanol y los aromas típicos de cerveza: 3-metilbutan-1-ol, fenol, hexanal, cis-3-hexenol, linalol y 2-feniletanol. La Tabla 1 enumera los factores de enriquecimiento de cada aroma en el concentrado de aroma con base en su respectiva concentración inicial en el fluido original, siendo los factores de enriquecimiento relativamente uniformes alrededor del valor 200. Esto subraya la autenticidad del concentrado de aroma resultante. Además, se dan los factores de enriquecimiento relativos de 3-metilbutan-1-ol a hexanal, cis-3-hexenol, linalol y 2-feniletanol, y de fenol a hexanal, cis-3-hexenol, linalol y 2-feniletanol. Aquí también se puede observar que los factores de enriquecimiento relativos están comprendidos en el rango de 1,0, de modo que, a pesar de sus polaridades muy diferentes, todos los aromas se enriquecieron de manera muy uniforme y, por lo tanto, sin discriminación.
[0574] Tabla 1: Factores de enriquecimiento
[0576]
[0579] En otro ejemplo de realización, se lleva a cabo un enriquecimiento en dos etapas de un fluido acuoso, que puede contener, por ejemplo, de nuevo 3-metilbutan-1-ol, fenol, hexanal, cis-3-hexenol, linalol y 2-feniletanol como aromas típicos de cerveza. En una primera etapa, se realiza la adsorción con una capacidad de sorción relativamente alta. Para ello, se puede utilizar, por ejemplo, uno de los sistemas 10 de adsorción descritos anteriormente. No se alcanzan factores de enriquecimiento relativos superiores a 1,49 para el cociente respectivo de cis-3-hexenol, 2-feniletanol, linalol y hexanal sobre 3-metilbutan-1-ol y fenol. Los factores de enriquecimiento para la desorción posterior con etanol como desorbente se seleccionan para que sean comparativamente bajos, por ejemplo, 1:10, 1:100 o 1:500.
[0581] En una segunda etapa, el concentrado de aroma obtenido en la primera etapa, con un contenido de etanol superior al 90 % vol., se diluye con agua hasta alcanzar un contenido de etanol aproximado del 6 al 20 % vol. Posteriormente, se lleva a cabo la adsorción utilizando una cámara 12 de trabajo, relativamente larga y delgada, llena de sorbente, que opcionalmente puede estar compuesta por varias subcámaras 32 (véase la Fig. 17). Se obtienen factores de enriquecimiento de más de 1:100 o 1:1000 o superiores, en función del reactivo de la segunda etapa o del concentrado de aroma de la primera etapa.
[0583] La ventaja tecnológica de esta solución de dos etapas reside en la posibilidad de utilizar dos sistemas 10 de adsorción o dos sistemas 13 de tuberías diferentes, que están o pueden estar optimizados para caudales muy diversos. En otras palabras, el sistema 10 de adsorción o el sistema 13 de tuberías de la primera etapa pueden optimizarse para caudales elevados del fluido acuoso de baja concentración, mientras que el segundo sistema 10 de adsorción o el segundo sistema 13 de tuberías pueden optimizarse para caudales bajos del concentrado de aroma, ya de por sí altamente concentrado, así como para altos contenidos de etanol, lo que, por ejemplo, implica mayores requisitos de protección contra incendios y explosiones. Por consiguiente, el segundo sistema 10 de adsorción también puede denominarse o diseñarse como un dispositivo de alta concentración.
[0585] Debido a los caudales significativamente menores, el segundo sistema 10 de adsorción o el segundo sistema 13 de tuberías también pueden contar con una cámara 12 de trabajo con una relación particularmente baja entre el espesor promedio de la sección transversal y la longitud total, por ejemplo, de 0,03 como máximo. Esto permite alcanzar factores de concentración especialmente altos.
[0587] La Fig. 13 muestra un diagrama esquemático de otro ejemplo de realización del sistema 10 de adsorción, según la invención. A diferencia de los ejemplos de realización anteriores, el sistema 10 de adsorción comprende un recipiente 28 colector, cuya función se explicará con más detalle a continuación. Se puede observar que el sistema 10 de adsorción cuenta con tres cámaras 12a-c de trabajo, que en este caso están llenas del mismo tipo de sorbente y tienen una sección transversal pequeña o un diámetro pequeño en comparación con su longitud. El sorbente utilizado es un denominado material de fase inversa, que puede ser puro o una mezcla de dos o más materiales de fase inversa. Cabe destacar que, en este caso, se puede proporcionar un número diferente de cámaras 12a-c de trabajo, que también pueden tener el mismo o diferente diseño y estar llenas del mismo o diferente sorbente. El fluido utilizado es nuevamente una fase acuosa con aromas procedente de la industria cervecera y se introduce a través de la entrada 16 en el sistema de líneas 13 del sistema 10 de adsorción.
[0589] En el modo de adsorción o recolección, primero se abren los dispositivos 20, 20’ de válvula y se cierran los dispositivos 20’’ de válvula. A continuación, el fluido circula en paralelo a la gravedad a través de las cámaras 12a-c de trabajo hasta que los sorbentes se sobrecargan. De este modo, solo los aromas apolares se unen a los sorbentes dispuestos en las cámaras 12a-c de trabajo, mientras que los aromas polares ya se abren parcial o totalmente y se descargan de las cámaras 12a-c de trabajo. Los aromas polares pasan con el fluido parcialmente desaromatizado a otra cámara de trabajo o celda 12d de extracción, que presenta una mayor relación diámetro/sección transversal/longitud en comparación con las cámaras 12a-c de trabajo aguas arriba. Debido a la mayor sección transversal que atraviesa, el sorbente dispuesto en la cámara 12d de trabajo tiene una mayor capacidad, de modo que los aromas polares que se abren paso se unen, al menos en su mayor parte. El fluido desaromatizado sale entonces por la salida 18 del sistema 10 de adsorción.
[0591] Para recuperar los aromas fijados, el sistema 10 de adsorción cambia a un modo de desorción. Para ello, se cierran los dispositivos 20, 20’ de válvula y se abren los dispositivos 20’’ de válvula. Posteriormente, se introduce un desorbente, etanol, por la entrada 16’ en dirección de la gravedad o en contra de la dirección de carga, a través de la cámara 12d de trabajo grande. Los aromas recuperados se introducen a través del sistema 13’ de tuberías en el recipiente 28 colector, opcional, desde donde pueden eliminarse total o parcialmente, procesarse y/o reenviarse. En el caso del reenvío, el desorbente etanólico, que ya contiene aromas, es bombeado por el dispositivo 14 de bombeo a las cámaras 12a-c de trabajo y fluye a través de ellas también en contra de la dirección de carga o en dirección de la gravedad. Los aromas apolares fijados en las cámaras 12ac de trabajo pequeñas se desorben mediante el desorbente y se descargan del sistema 10 de adsorción por la salida 18’. En principio, también se puede prever que las cámaras 12a-c de trabajo tengan asignado un sistema de tuberías independiente (no mostrado) para el desorbente, de modo que... Los aromas polares y apolares se pueden desorber independientemente. Además, se puede prever que la salida 18’ también se conecte al recipiente 28 colector para formar el concentrado de aroma o combinar los aromas polares y apolares en la proporción deseada. En este caso, resulta ventajoso que el recipiente 28 colector tenga una salida independiente (no mostrada) para extraer el concentrado de aroma.
[0592] La Fig. 14 muestra un diagrama esquemático de otro ejemplo de realización del sistema 10 de adsorción según la invención. La estructura y la funcionalidad básicas corresponden a las del ejemplo de realización anterior. A diferencia del ejemplo de realización anterior, el sistema 10 de adsorción incluye además una entrada 16’’ adicional con un dispositivo 14 de bombeo asociado y una salida 18’’ adicional con un dispositivo 20’’’ de válvula asociado. De este modo, el sistema 10 de adsorción permite implementar un cambio de polaridad controlable y/o ajustable, en el que el flujo de permeado de las primeras cámaras de trabajo o celdas 12a-c de extracción en la dirección de carga puede modificarse antes de entrar en la cámara 12d de trabajo. El proceso de cambio de polaridad generalmente implica que un fluido acuoso con aroma, con un contenido de etanol comparativamente alto de hasta el 45 % vol. o superior, se introduce primero a través de la entrada 16 como reactivo y pasa a través de la primera cámara o las primeras cámaras 12a-c de trabajo en la dirección del flujo, donde se adsorben inicialmente aromas predominantemente apolares. Entre la salida o las salidas de las cámaras 12a-c de trabajo y la entrada de la cámara 12d de trabajo, se modifican la polaridad y/o el pH y/o la fuerza iónica y/o el contenido de sólidos del fluido o permeado ya parcialmente desaromatizado. Para ello, se puede añadir agua, ácidos y/o álcalis, por ejemplo, a la corriente de permeado con aroma a través de la entrada 16’’. Las personas expertas en la materia conocen compuestos adecuados para el ajuste del pH, como ácidos inorgánicos y orgánicos como ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido fosfórico, ácido ascórbico, ácido cítrico, ácido láctico, ácido málico, ácido acético, ácido propanoico, ácido butírico, ácido 2-metilbutírico, ácido 3-metilbutírico, ácido hexanoico, ácido heptanoico, ácido octanoico, ácido nonanoico, ácido decanoico y sus derivados, así como bases inorgánicas como hidróxido de sodio, hidróxido de calcio e hidróxido de potasio, aunque esta lista no pretende ser exhaustiva. De esta manera, es posible la discriminación selectiva de aromas ácidos o alcalinos. Ejemplos no exhaustivos de tales aromas incluyen, en particular:
[0594] • aminas (aminas primarias, secundarias y terciarias, por ejemplo, monometilamina, dimetilamina, trimetilamina, monoetilamina, dietilamina, trietilamina, etc.) y
[0596] • compuestos que contienen ácidos carboxílicos (por ejemplo, ácido fórmico, ácido acético, etc.).
[0598] Independientemente de esto, generalmente es posible añadir al fluido o permeado, alternativa o adicionalmente, una cantidad predeterminada de al menos una sustancia que se disuelva al menos parcialmente en el fluido o permeado. Se pueden seleccionar una o más sustancias sólidas o líquidas en condiciones estándares. Asimismo, dicha sustancia puede seleccionarse de entre un grupo que comprende sales inorgánicas y orgánicas, azúcares monoméricos, oligoméricos y poliméricos, disolvente o solventes próticos, disolvente o solventes apróticos-apolares y disolvente o solventes apróticos-polares. Asimismo, se puede seleccionar al menos una sustancia que se disuelva exergónicamente en el fluido o permeado a 25 °C y 1,013 bar en condiciones estándares. Dicha sustancia puede añadirse al fluido en una cantidad de al menos 0,1 g/l, en particular de al menos 1 g/l y, preferiblemente, de al menos 10 g/l. También es posible añadir al fluido al menos una sustancia en una cantidad tal que el contenido de agua del fluido, basado en el volumen total del fluido, sea como máximo del 94 % vol. La invención se basa en el descubrimiento de que, al disolver la sustancia o las sustancias, una cantidad correspondiente de moléculas del fluido se une a la sustancia o las sustancias y, por lo tanto, ya no están disponibles para la interacción. A medida que aumenta la concentración de la sustancia o las sustancias en el fluido, las moléculas de aroma disueltas en el fluido se adsorben con mayor fuerza al sorbente, lo que permite alcanzar una tasa de recuperación y una concentración particularmente altas de los aromas aún presentes en el fluido. Alternativa o adicionalmente, generalmente es posible no utilizar un disolvente puro o una mezcla de disolvente o solventes como desorbente, sino añadir al desorbente al menos una sustancia que sea preferiblemente sólida en condiciones estándares y al menos parcialmente soluble en el desorbente. El desorbente puede ser, en principio, una solución, emulsión o suspensión. La invención se basa en el descubrimiento de que, al disolver la sustancia o las sustancias, se puede influir específicamente en el comportamiento de desorción y la separación cromatográfica de ciertos aromas. A medida que aumenta la concentración de la sustancia o sustancias en el desorbente, ciertas moléculas de aroma se desorben con mayor intensidad del sorbente, lo que permite alcanzar una tasa de recuperación especialmente alta y una fácil separación de estos aromas de otros aromas. En este caso, también se puede añadir al menos una sustancia en una cantidad de al menos 0,1 g/l, en particular al menos 1 g/l, y preferiblemente al menos 10 g/l.
[0600] También es posible descargar al menos una parte del permeado de las cámaras 12a-c de trabajo a través de la salida 18’’ abriendo el dispositivo 20’’’ de válvula. Como resultado, solo una parte de los aromas polares entra en la cámara 12d de trabajo y se une al material de sorción dispuesto en ella. Mediante esta reducción de cantidad controlable y/o ajustable, los aromas polares pueden reducirse relativamente en comparación con los aromas apolares, por lo que la proporción de los aromas polares entre ellos se mantiene al menos sustancialmente constante.
[0602] Para la desorción, tras completar la fase de carga o sorción, los aromas de todas las cámaras 12a-d de trabajo se desorben utilizando etanol como desorbente en dirección de descarga opuesta a la dirección de carga, obteniendo así el concentrado de aroma correspondiente, que puede descargarse por la salida 18’. Opcionalmente, se puede prever que al menos una parte de los aromas polares desorbidos se descargue a través del dispositivo 20’’’ de válvula abierto y la salida 18’’. Esto también permite una reducción relativa de los aromas polares en comparación con los aromas apolares, manteniendo la proporción relativa de los aromas polares entre sí. La descarga por la salida 18’ puede facilitarse cerrando los dispositivos 20’ de válvula. El cambio de polaridad descrito y los elementos y aditivos asociados se pueden utilizar en principio siempre que el fluido que contiene aroma se haga pasar sucesivamente a través de dos o más cámaras 12 de trabajo y cuando se desee una reducción relativa de aromas polares en comparación con los aromas apolares mientras que se mantiene al menos en gran medida la relación relativa de los aromas polares entre sí.
[0604] La Fig. 15 muestra un diagrama esquemático de otro ejemplo de realización del sistema 10 de adsorción según la invención. La estructura básica del sistema 10 de adsorción se corresponde en gran medida con la del ejemplo de realización de la Fig. 12. Adicionalmente al ejemplo de realización mostrado en la Fig. 12, el sistema 10 de adsorción comprende una salida 18’’ que se abre y se cierra mediante un dispositivo 20d de válvula y está dispuesta en conexión fluídica entre la primera y la segunda cámara 12a, 12b de trabajo, así como una salida 18’’’ que se abre y se cierra mediante un dispositivo 20e de válvula y está dispuesta en conexión fluídica entre la segunda y la tercera cámara 12b, 12c de trabajo. De este modo, el sistema 10 de adsorción no sólo permite una concentración gradual de los aromas a través de las cámaras 12a-c de trabajo, sino también la implementación del cambio de polaridad descrito anteriormente a través de la entrada 16’’ y los dispositivos 20’’’ de válvula, así como una reducción de cantidad controlable y/o ajustable de forma independiente a través de las salidas 18’’ y 18’’’ básicamente opcionales.
[0606] En principio, todas las formas de realización del sistema 10 de adsorción según la invención pueden ampliarse de la manera mostrada para incluir la posibilidad de un cambio de polaridad controlable y/o ajustable y/o una reducción de cantidad controlable y/o ajustable. La Fig. 16 muestra, a modo de ejemplo, un diagrama esquemático de otro ejemplo de realización del sistema 10 de adsorción según la invención, cuya estructura se corresponde en gran medida con la del sistema 10 de adsorción mostrado en la Fig. 1. Además del ejemplo mostrado en la Fig. 1, el presente sistema 10 de adsorción comprende una entrada 16’’ que se puede abrir y cerrar mediante un dispositivo 20 de válvula y tiene un dispositivo 14 de bombeo asociado, así como una entrada 16’’’ que se puede abrir y cerrar mediante un dispositivo 20 de válvula y tiene un dispositivo 14 de bombeo asociado, a través del cual se pueden introducir agua, ácidos, bases y/o sustancias solubles en el sistema 13 de tuberías o en la corriente de fluido ya parcialmente desaromatizada, según sea necesario. Las entradas 16’’ y 16’’’ desembocan cada una entre dos celdas 12 de extracción. Además, el sistema 10 de adsorción comprende una salida 18’’ que se puede abrir y cerrar mediante un dispositivo 20’ de válvula y una salida 18’’’ que se puede abrir y cerrar mediante un dispositivo 20’ de válvula, que permite reducir la cantidad según sea necesario. Las salidas 18’’ y 18’’’ también desembocan entre dos cámaras 12 de trabajo.
[0608] La Fig. 17 muestra una vista esquemática en sección de una cámara 12 de trabajo subdividida, que puede utilizarse, por ejemplo, en un sistema 10 de adsorción según la invención. La cámara 12 de trabajo también puede denominarse celda de extracción. Para lograr la trayectoria de adsorción más larga y delgada posible, y así representar una cámara 12 de trabajo con una relación entre el espesor promedio de la sección transversal y la longitud L total de como máximo 0,3, se puede utilizar un tubo de la misma longitud, relleno o rellenable con material de sorción. Sin embargo, al aumentar la longitud L, también aumentan la resistencia al flujo y la presión de entrada necesarias para mantener un caudal de fluido adecuado. Dado que los materiales de sorción suelen ser porosos, existe el riesgo de que se aplasten permanentemente al aplicar presiones superiores a aproximadamente 1 o 2 bar, perdiendo así su efecto de adsorción y bloqueando el flujo, lo que puede provocar un aumento adicional de la presión. Además, el material de sorción puede obstruir la salida de la cámara 12 de trabajo a alta presión. Para evitar este fenómeno, la invención permite obtener las trayectorias de extracción más largas posibles con secciones transversales reducidas mediante la segmentación de tuberías largas con un diámetro relativamente pequeño mediante la instalación de placas 30 separadoras fijas, que pueden diseñarse, por ejemplo, como placas de tamiz o sinterizadas. Esto crea una serie de resistencias de flujo independientes, de modo que solo se produce una caída de presión en altura en cada segmento individual, lo que no daña el sorbente o el medio de sorción. Por consiguiente, la cámara 12 de trabajo se divide en cinco subcámaras 32 de igual volumen mediante cuatro placas 30 separadoras, cuyo número y disposición son ejemplares. Cabe destacar que, en lugar de cuatro placas 30 separadoras, también es posible proporcionar solo 1, 2 o 3, así como 5, 6, 7, 8, 9, 10 o más placas 30 separadoras. Las subcámaras 32 resultantes de una cámara 12 de trabajo pueden, en principio, tener la misma o diferente altura, sección transversal y/o volumen. Se puede prever la subdivisión de la tubería en segmentos de tubería correspondientes para facilitar el llenado o la sustitución de sorbentes. Los segmentos individuales de la tubería pueden conectarse y fijarse entre sí de cualquier manera, por ejemplo, mediante roscas, cierres de bayoneta, bridas 34 (véase la Fig. 18), abrazaderas, etc. También se puede prever que los segmentos de la tubería se unan por unión de materiales, por ejemplo, por soldadura.
[0610] Por ejemplo, si se establece una caída de presión de 1 bar entre la entrada 16 y la salida 18 de la cámara 12 de trabajo llena de sorbente, se obtendrá un caudal específico para una longitud de lecho de 1 m. Los valores típicos de caudal son de aproximadamente 1,5 l/min a una presión de 4 bar y un área de flujo de aproximadamente 20 cm2. En el caso de un área de flujo de aproximadamente 2000 cm2, el rendimiento típico, con condiciones de contorno por lo demás idénticas, es de aproximadamente 150 l/min. Si se desea aumentar la longitud del lecho o la longitud L de la cámara 12 de trabajo a 5 m, por ejemplo, habría que aumentar la presión en la entrada 16 a 5 bar para mantener la misma velocidad de flujo o caudal. Esto generalmente provocaría una rápida destrucción o inactivación del sorbente, lo que implicaría no solo un considerable esfuerzo de mantenimiento, sino también unos costes operativos consecuentemente elevados. Sin embargo, si la cámara 12 de trabajo de 5 m de longitud se divide en cinco subcámaras 32 o segmentos, como se muestra, delimitados por sus respectivas placas 30 separadoras, se produce una caída de presión de tan solo aproximadamente 1 bar (es decir, aproximadamente 1 bar/m) en cada una de estas placas 30 separadoras, lo que permite que la cámara 12 de trabajo y el sistema 10 de adsorción equipado con ella funcionen de forma estable a largo plazo sin que se destruya el sorbente dispuesto en las subcámaras 32. En general, se recomienda utilizar cámaras 12 de trabajo con una longitud de entre 1 m y 5 m, preferiblemente con una placa 30 separadora cada metro para evitar que el sorbente se aplaste.
[0612] Asimismo, es posible llenar las subcámaras 32 individuales con diferentes tipos de sorbentes, pudiendo cada subcámara 32 contener un sorbente individual o una mezcla de sorbentes. Esto permite que las propiedades de adsorción de toda la cámara 12 de trabajo se adapten óptimamente a la tarea de separación correspondiente. Por ejemplo, se pueden disponer fases inversas en las subcámaras 32 situadas aguas arriba respecto a la dirección de carga, mientras que las fases normales y/o polares se disponen como sorbentes en las subcámaras 32 aguas abajo. También son posibles disposiciones inversas, es decir, en la dirección de carga, primero la fase o las fases normales/polares seguidas de la fase o las fases inversas, así como disposiciones alternas.
[0614] La Fig. 18 muestra una vista superior esquemática de una brida 34 DIN, mediante la cual se pueden conectar segmentos de tubería con el diseño correspondiente para crear una cámara 12 de trabajo con dos o más subcámaras 32. Se puede observar que la brida 34 tiene una apertura 36 pasante central en donde se puede insertar una placa 30 separadora. La Fig. 19 muestra una vista superior esquemática de la brida 34, donde una placa 30 separadora, diseñada como placa de tamiz, se inserta en la apertura 36 pasante y se suelda a la brida 34 para garantizar una conexión especialmente duradera y resistente.
[0616] La Fig. 20 muestra una vista esquemática en planta de la placa 30 separadora, diseñada, por ejemplo, como una placa de tamiz. El tamaño de la malla de la placa 30 separadora se adapta de forma convencional al tamaño de partícula del sorbente, de modo que este se retiene de forma fiable sin impedir el flujo de fluido a través de la placa 30 separadora. Como alternativa a una placa de tamiz, la placa 30 separadora también puede estar compuesta de material sinterizado con un tamaño de poro típico de aproximadamente 40-150 gm.
[0617] La Fig. 21 muestra una vista superior esquemática de la brida 34 DIN, donde la placa 30 separadora se inserta en una apertura 36 pasante ligeramente agrandada, o bien se puede insertar en un anillo de sellado, sujetándola el anillo de sellado en el centro de la brida 34 por encima de la apertura 36 pasante. A diferencia de una conexión por unión de materiales, en esta disposición la placa 30 separadora se puede sustituir o intercambiar fácilmente y, por ejemplo, adaptarse a diferentes distribuciones de tamaño de partícula del sorbente.
[0619] La Fig. 22 muestra una representación esquemática de una cámara 12 de trabajo en espiral para un sistema 10 de adsorción según la invención. Se observa que la cámara de trabajo tubular, llena de sorbente, es comparativamente larga y delgada, lo que resulta en una relación diámetro/longitud <0,3. Por ejemplo, la cámara de trabajo puede tener al menos 250 cm de longitud y un diámetro interior de 5 cm, lo que resulta en una relación diámetro/longitud de 0,02. Gracias a su diseño en espiral, la cámara 12 de trabajo es particularmente compacta y poco voluminosa, además de permitir un fácil control de temperatura. También se observa que la cámara 12 de trabajo está acoplada a un único dispositivo 14 de bombeo, mediante el cual se pueden bombear líquidos y/o gases a través de la cámara 12 de trabajo.
[0621] La Fig. 23 muestra una representación esquemática de varias cámaras 12 de trabajo dispuestas en zigzag o alternando ascenso y descenso, cada una con un dispositivo 14 de bombeo por cada curva o cámara 12 de trabajo. Las cámaras 12 de trabajo son predominantemente lineales con extremos angulosos y forman una especie de haz de tubos. En el presente ejemplo de realización, esto da como resultado seis cámaras 12 de trabajo y seis dispositivos 14 de bombeo, aunque, en principio, también se puede proporcionar un número diferente de cámaras 12 de trabajo y/o dispositivos 14 de bombeo. Esto facilita especialmente la compensación de las pérdidas de presión y bombeo en las cámaras 12 de trabajo largas. Por ejemplo, las cámaras 12 de trabajo individuales pueden tener longitudes de entre 2 m y 20 m, independientemente una de la otra. En el presente caso, las cámaras de trabajo tienen una longitud de 2 m cada una, por lo que, considerando la longitud total de todas las cámaras 12 de trabajo, de 12 m en este caso, se dispone de un dispositivo 14 de bombeo adicional cada 2 m, 4 m, 6 m, 8 m y 10 m. De esta manera, el flujo a través de las cámaras 12 de trabajo es uniforme en ambas direcciones, por ejemplo, en una dirección en el modo de adsorción y en la dirección opuesta en el modo de desorción. Además, se pueden utilizar diferencias de presión relativamente bajas, inferiores a 5 bar, en particular inferiores a 2 bar, lo que permite el uso de bombas más rentables y prolonga la vida útil del sorbente.
[0622] La Fig. 24 muestra una representación esquemática de varias cámaras 12 de trabajo en zigzag, en cuyo caso, a diferencia del ejemplo de realización anterior, las cámaras de trabajo no son esencialmente lineales, sino presentando en cada caso una curva. Por consiguiente, en el ejemplo de realización mostrado, solo hay tres cámaras 12 de trabajo con forma de U y tres dispositivos 14 de bombeo, aunque en este caso también se puede proporcionar un número diferente de cámaras 12 de trabajo y/o dispositivos 14 de bombeo.
[0624] La Fig. 25 muestra una representación esquemática de una cámara 12 de trabajo serpenteante sin los dispositivos 14 de bombeo. En el ejemplo de realización, la cámara 12 de trabajo consta de cinco curvas, aunque en este caso también se puede proporcionar un número diferente de curvas. A diferencia de los ejemplos de realización anteriores, las curvas no son angulares, sino redondeadas, lo que en algunos casos facilita el llenado de la cámara 12 de trabajo o la sustitución del sorbente.
[0626] La Fig. 26 muestra un diagrama esquemático de otro ejemplo de realización del sistema 10 de adsorción según la invención, en la que en la Fig. 26 se muestra únicamente una primera etapa de enriquecimiento del sistema 10 de adsorción, mientras que en la Fig. 27 se muestra una segunda etapa de enriquecimiento, esencialmente opcional. La primera etapa de enriquecimiento del sistema 10 de adsorción consta de dos grupos de cámaras 12a, 12b de trabajo llenas de sorbente, a través de las cuales, en modo de adsorción, se hace pasar un fluido con aroma, por ejemplo, un destilado, agua de sellado de bomba y/o un permeado de membrana de un sistema de desalcoholización, y se sorben los aromas contenidos en el fluido. Las cámaras 12a, 12b de trabajo también pueden constar, independientemente unas de otras, de varias subcámaras 32 o conjuntos de cámaras 12 de trabajo.
[0628] En la primera cámara 12a de trabajo, de menor volumen que la segunda cámara 12b de trabajo, se fijan principalmente aromas apolares, mientras que en la segunda cámara 12b de trabajo se fijan principalmente aromas polares. Las proporciones geométricas de las cámaras 12a, 12b de trabajo determinan la cantidad de aromas fijados.
[0630] Cada cámara 12a, 12b de trabajo puede tener, por ejemplo, al menos 2,5 m de longitud, aunque también se pueden concebir longitudes de 6 m, 16 m, 20 m, 50 m, 70 m, 100 m o más, así como longitudes intermedias correspondientes. Además, una o más cámaras 12a, 12b de trabajo pueden dividirse en dos o más subcámaras, con una longitud total siempre de al menos 2,5 m. El número de dispositivos 14 de bombeo se selecciona según los requisitos y la pérdida de carga; por lo tanto, como recomendación general, se debe instalar al menos un dispositivo 14 de bombeo por cada 4 m de longitud de la cámara de trabajo. Alternativa o adicionalmente, generalmente se debe instalar un dispositivo 14 de bombeo si se da una pérdida de carga de 4 bar o más a una velocidad de percolación de 70 ml/min/ cm2 o más.
[0632] La velocidad de percolación de la primera cámara 12a de trabajo debe ser de aproximadamente 50­ 100 ml/min/ cm2. El diámetro o espesor promedio de la sección transversal de la primera cámara 12a de trabajo se selecciona según el caudal deseado. El diámetro o espesor promedio de la sección transversal de la segunda cámara 12b de trabajo es aproximadamente de 4 a 10 veces mayor que el de la primera cámara 12a de trabajo. Generalmente, la relación entre el espesor promedio de la sección transversal o diámetro y la longitud de cada cámara 12a, 12b de trabajo es como máximo de 0,3 y preferiblemente entre 0,04 para caudales altos y 0,0002 para caudales bajos.
[0634] Se puede observar que las cámaras 12a, 12b de trabajo están dispuestas en sus respectivos dispositivos 40a, 40b de control de temperatura, diseñados en este caso como baños de inmersión, mediante los cuales se puede ajustar la temperatura de las cámaras 12a, 12b de trabajo o de los sorbentes que contienen. En el modo de adsorción, el dispositivo 40a de control de temperatura establece una temperatura en la cámara 12a de trabajo superior a la temperatura ambiente (25 °C) (por ejemplo, 40 °C o más), mientras que el dispositivo 40b de control de temperatura establece una temperatura inferior en la cámara 12b de trabajo (por ejemplo, 39 °C o menos) que en la cámara 12a de trabajo. Esto logra una adsorción al menos sustancialmente completa de todos los aromas.
[0636] Por el contrario, en el modo de desorción, el dispositivo 40a de control de temperatura establece una temperatura similar a la temperatura ambiente o inferior (hasta 0 °C o menos) en la cámara 12a de trabajo, mientras que el dispositivo 40b de control de temperatura establece una temperatura en la cámara 12b de trabajo superior a la temperatura ambiente (por ejemplo, 30 °C o más) que en la cámara 12a de trabajo. Como alternativa, en el modo de desorción, también se puede establecer una temperatura superior a la temperatura ambiente en la cámara 12a de trabajo. Esto logra una desorción al menos prácticamente completa de todos los aromas adsorbidos.
[0638] Se puede observar que el sistema 10 de adsorción comprende dispositivos 40 de control de temperatura adicionales, dispuestos aguas arriba en la dirección del flujo y entre las cámaras 12a, 12b de trabajo, en el sistema 13 de tuberías o sobre él, por medio de los cuales se puede regular la temperatura del fluido o del desorbente según sea necesario en los modos de adsorción y desorción. Además, el sistema 13 de tuberías cuenta con varios dispositivos 20 de válvula que permiten conmutar las diferentes vías de fluido según sea necesario en los modos de adsorción y desorción.
[0640] En el modo de adsorción, un fluido acuoso con aroma procedente de la industria cervecera, con un contenido de etanol entre 0 % vol. y 50 % vol., se bombea primero a través de la entrada 16 hasta la primera cámara 12a de trabajo. La primera cámara 12a de trabajo se calienta mediante el dispositivo 40a de control de temperatura, por ejemplo, a temperaturas de 40 °C o superiores. El fluido, ya parcialmente desaromatizado, se enfría aguas abajo de la primera cámara 12a de trabajo, por ejemplo, a 25 °C o menos, y entra en la segunda cámara 12b de trabajo, que tiene un mayor volumen y, por lo tanto, una mayor cantidad de sorbente con mayor capacidad de fijación que la primera cámara 12a de trabajo, de modo que incluso los aromas con menor adsorción, como el 2-feniletanol y el 3-metilbutan-1-ol, se absorben de forma fiable. Después de la segunda cámara 12b de trabajo, el permeado acuoso desaromatizado se retira a través de la salida 18 y se puede desechar o utilizar para la producción de alimentos y bebidas que no estén destinados a tener un aroma típico de la cerveza.
[0641] A continuación, el sistema 10 de adsorción se activa en modo de desorción para recuperar los aromas adsorbidos como concentrado de aroma. Para ello, un primer desorbente, que puede ser, por ejemplo, etanol o una combinación o gradiente de etanol y agua, se introduce por la entrada 16’ en la segunda cámara 12b de trabajo. Se prefiere un contenido de agua superior al 50 % vol., en particular superior al 95 % vol. El desorbente se puede controlar mediante el dispositivo 40 de control de temperatura, situado aguas abajo de la entrada 16’, seleccionándose la temperatura en función de la composición del desorbente. Normalmente, se establece una temperatura superior a 30 °C. Se puede prever que la temperatura se fije en valores entre 70 °C y 100 °C, o incluso superiores a 120 °C, de modo que el desorbente contenga, por ejemplo, vapor de agua. Alternativamente, el desorbente puede presurizarse de manera que, una realización no conforme a la invención, se puede utilizar agua líquida con una temperatura de 120 °C como desorbente, por ejemplo, a una presión de aproximadamente 2 bar.
[0643] El volumen del desorbente bombeado a través de la segunda cámara 12b de trabajo corresponde aproximadamente a entre 5 y 20 veces el volumen interno de la segunda cámara 12b de trabajo en una longitud de entre aproximadamente 2 m y aproximadamente 4 m.
[0645] Se puede prever que la temperatura varíe durante la desorción, en particular incrementándola de forma continua o gradual. Esto permite una mayor eficiencia de separación y la desorción selectiva de aromas más fáciles de desorber, como alcoholes (C3-C6) o acetato de etilo, o aromas con un log Pow bajo (log Pow < 2,0) a temperaturas más bajas, seguida de la elución de compuestos más apolares, como ésteres de cadena más larga y aromas con un log Pow > 2,0, a temperaturas más altas.
[0647] En una forma de realización, los dispositivos 20 de válvula se conmutan mediante un dispositivo de control (no mostrado para mayor claridad), de modo que el desorbente enriquecido con los aromas desorbidos se extrae parcial o totalmente como primer concentrado de aroma a través de la salida 18’ y, por consiguiente, no pasa, o no pasa completamente, a través de la primera cámara 12a de trabajo. Es posible prever que el concentrado de aroma se enfríe mediante el dispositivo 40 de control de temperatura, situado en la zona de la salida 18’, para evitar cualquier pérdida de aroma.
[0649] Para desorber los aromas sorbidos en la primera cámara 12a de trabajo, se introduce un desorbente adicional por la entrada 16’’, se bombea a través de la primera cámara 12a de trabajo y se extrae del sistema de adsorción por la salida 18’’ como concentrado de aroma adicional. El desorbente adicional puede ser, por ejemplo, etanol o una combinación o gradiente de etanol y agua, con un contenido de etanol superior al 50 % vol., prefiriéndose en particular entre el 65 % vol. y el 96 % vol. o más. El volumen del desorbente corresponde aproximadamente a una a tres veces el volumen interno de la primera cámara 12a de trabajo en una longitud de 2 m a 4 m.
[0650] El primer y el segundo concentrado de aroma se recogen y pueden combinarse parcial o totalmente, recuperando así todo el aroma del fluido original al menos prácticamente en su totalidad mediante una purificación completa. Alternativamente, el primer y el segundo concentrado de aroma pueden utilizarse o procesarse independientemente para modificar el perfil aromático. El diseño en dos etapas del sistema 10 de adsorción ofrece así posibilidades adicionales para el enriquecimiento o la reducción selectiva de aromas o grupos de aromas específicos.
[0652] El uso no inventivo de agua para la desorción de aromas difíciles de absorber en la segunda cámara 12b de trabajo ahorra etanol y permite un mayor enriquecimiento de los aromas. Por el contrario, el uso de etanol o desorbentes con alto contenido de etanol en la primera cámara 12a de trabajo para la desorción de aromas fácilmente sorbibles se desorbe por completo, lo que a menudo solo es parcialmente exitoso con agua pura o requiere grandes volúmenes. El diseño de dos etapas también permite alcanzar factores de enriquecimiento particularmente altos. Una cámara 12a de trabajo por sí sola a menudo no puede, por un lado, absorber un gran volumen inicial de fluido aromático en un tiempo económicamente viable y, por otro lado, producir un bajo volumen de extracto. Por ejemplo, un enriquecimiento por un factor de 3000 requeriría bombear aproximadamente 3000 litros a través del sistema 10 de adsorción, pero solo se obtendría aproximadamente 1 litro de concentrado de aroma.
[0654] El uso no inventivo de agua caliente o vapor también puede denominarse proceso de alta temperatura. Esto elimina todas las dificultades tecnológicas asociadas con la manipulación de disolventes orgánicos, como la inflamabilidad, los riesgos de explosión, los riesgos para la salud, la contaminación ambiental, la eliminación de residuos y los límites regulatorios cuando se utilizan en la industria de alimentos y bebidas. Normalmente, se utiliza un disolvente orgánico para liberar los aromas fijados al sorbente. Todas las aplicaciones analíticas comunes de sorbentes y diversos procesos industriales también funcionan según este principio. Sin embargo, al utilizar agua para la desorción con la aplicación simultánea de calor, se puede romper la fijación de los aromas al sorbente. Esto elimina la necesidad de disolventes orgánicos, especialmente etanol. La adición de pequeñas cantidades de desorbentes orgánicos puede considerarse en casos individuales para controlar la desorción, asegurando que las sustancias apolares eluyan antes. Normalmente, las sustancias polares con un log Pow bajo se desorben más rápidamente que aquellos con log Pow más alto. Entre los ejemplos de sustancias polares típicas de la cerveza se incluyen el 2-metilpropan-1-ol, el 2-metilbutan-1-ol, el 3-metilbutan-1-ol, el acetato de etilo y el 2-feniletanol. En muchos casos, resulta ventajoso cargar el sorbente a bajas temperaturas (0-30 °C) y descargarlo a temperaturas considerablemente más altas (80-100 °C). El uso no inventivo de agua como desorbente ofrece la ventaja adicional de que el concentrado de aroma resultante está casi o completamente libre de etanol, lo que lo hace especialmente adecuado para aromatizar o rearomatizar cervezas sin alcohol, incluidas las cervezas con un contenido de alcohol < 0,045 % vol., ya que el aroma resultante de la fase acuosa puede devolverse a la cerveza desalcoholizada en cualquier cantidad deseada. En otras palabras, todos los aromas del concentrado de aroma están preferiblemente enriquecidos en comparación con el fluido que contiene aroma, al menos en cuanto a contenido de etanol y, preferiblemente, también en cuanto a volumen, es decir, en su concentración. En este sentido, el etanol no se considera un aroma.
[0656] Otra opción es la adición de sólidos, ácidos y/o bases en modo de adsorción y/o desorción. Esto permite controlar el pH y aumentar la capacidad de sorción mediante sales u otros sólidos solubles en el fluido y/o el desorbente. Al usar estos aditivos solo temporalmente, se puede atenuar y, por lo tanto, controlar el efecto deseado. De esta manera, se pueden enriquecer o reducir ciertas sustancias; por ejemplo, los ácidos orgánicos generalmente no se pueden sorber o predominantemente no se pueden sorber si se utiliza un valor de pH superior a aproximadamente 8, o si se encuentran en forma desprotonada. Por el contrario, los compuestos orgánicos que contienen nitrógeno no se pueden sorber o predominantemente no se pueden sorber si el pH se establece por debajo de aproximadamente 5, o si se encuentran en forma protonada.
[0658] En un modo de funcionamiento alternativo, no inventivo, del sistema 10 de adsorción, la segunda cámara 12b de trabajo se alimenta primero con agua caliente como desorbente en el modo de desorción. En la transición de la segunda cámara 12b de trabajo a la primera cámara 12a de trabajo, el agua caliente, ya enriquecida con aromas, se enfría y se introduce en la primera cámara 12a de trabajo. Esto produce un enriquecimiento de los aromas presentes en la primera cámara 12a de trabajo que pudieron migrar a la segunda cámara 12b de trabajo del sistema en el modo de adsorción o durante la fase de sorción.
[0660] Posteriormente, todos los aromas sorbidos en la primera cámara 12a de trabajo se desorben con etanol o una mezcla y/o gradiente de desorbentes. Este proceso logra una concentración particularmente alta de aromas en un volumen relativamente pequeño, que posteriormente se puede convertir en un extracto con una concentración de aroma correspondientemente alta.
[0662] La Fig. 27 muestra un diagrama esquemático de un dispositivo 42 de alta concentración según la invención, que es fundamentalmente opcional y también puede denominarse segunda etapa de enriquecimiento del sistema 10 de adsorción. El dispositivo 42 de alta concentración comprende una entrada 16 a través de la cual, en modo de adsorción del dispositivo 42 de alta concentración, se introduce un concentrado de aroma de la primera etapa de enriquecimiento. En el caso de la primera etapa de enriquecimiento de dos o varias etapas descrita anteriormente, el concentrado de aroma puede obtenerse combinando todos los concentrados de aroma (parciales) de aroma resultantes de la primera etapa de enriquecimiento. Alternativamente, solo una parte del concentrado de aroma o de los concentrados de aroma (parciales) de aroma de la primera etapa de enriquecimiento, o una mezcla específica de los mismos, puede utilizarse como material de partida para la segunda etapa de enriquecimiento. Alternativa o adicionalmente, es posible ajustar primero el contenido de etanol del primer concentrado de aroma, por ejemplo, a un valor entre el 2,5 % vol. y el 17 % vol. Esto se puede lograr añadiendo etanol y/o agua, especialmente agua de fermentación. Esto puede mejorar la adsorción de ciertos aromas en el sorbente si es necesario.
[0664] El concentrado de aroma pasa a continuación por una cámara 12c de trabajo, que se calienta a una temperatura de entre 0 °C y 30 °C mediante un dispositivo 40c de control de temperatura, está cargada con sorbente y también se conoce como tubo de extracción. El permeado desaromatizado se descarga por la salida 18 y puede desecharse o reutilizarse como se ha descrito anteriormente.
[0665] En el modo de desorción, un desorbente, por ejemplo, etanol, agua o vapor de agua, o una mezcla de estos, se introduce en la entrada 16’ en sentido inverso a través de la cámara 12c de trabajo calentada a una temperatura superior a 60 °C, de modo que se recoge un segundo concentrado de aroma por la salida 18’, donde preferiblemente todos los aromas están enriquecidos en comparación con el primer concentrado de aroma, al menos en contenido de etanol y preferiblemente también en volumen, es decir, en su concentración. Un dispositivo 40 de control de temperatura, esencialmente opcional, se encuentra en la zona de la salida 18’, mediante el cual se puede enfriar el segundo concentrado de aroma para evitar cambios indeseables en el perfil aromático.
[0667] Los dispositivos 20 de válvula, los dispositivos 40 de control de temperatura y la admisión de los respectivos fluidos al sorbente en la cámara 12c de trabajo también pueden controlarse o regularse mediante el dispositivo de control del sistema 10 de adsorción, que no se muestra por motivos de claridad. En el caso del dispositivo 42 de alta concentración, también es posible añadir sólidos, ácidos y/o bases en el modo de adsorción o desorción. Esto permite controlar el valor de pH y aumentar la capacidad sorbente mediante sal u otros sólidos solubles en el primer concentrado de aroma y/o desorbente. Al usar estos aditivos solo temporalmente, se puede atenuar y, por lo tanto, controlar el efecto deseado. De esta manera, se pueden enriquecer o reducir ciertas sustancias; por ejemplo, los ácidos orgánicos generalmente no pueden sorberse o predominantemente no pueden sorberse cuando se utiliza un valor de pH superior a aproximadamente 8. Por el contrario, los compuestos amino no pueden sorberse o predominantemente no pueden sorberse cuando se establece un valor de pH inferior a aproximadamente 5.
[0669] La ventaja del dispositivo 42 de alta concentración es que, si bien su construcción es prácticamente igual o similar a la de la primera etapa de enriquecimiento del sistema 10 de adsorción, la cámara 12c de trabajo puede ser más pequeña y, de ser necesario, se puede utilizar un sorbente diferente. Esto permite producir concentrados de aroma muy concentrados (200 veces o más, según el fluido), incluso con la recuperación de aromas polares.
[0671] Los aromas se unen a los sorbentes en distintos grados. Además, la capacidad del sorbente es característica y varía para cada aroma. Durante la carga del sorbente con un fluido que contiene aromas, los aromas penetran en el lecho sorbente a diferentes profundidades según su cantidad y características, o se absorben en él en distintos grados. Por esta razón, los aromas importantes para el carácter de los alimentos y bebidas obtenidos mediante fermentación (cerveza y vino), en particular, penetran profundamente en el lecho sorbente. Para garantizar la recuperación completa de los aromas y evitar la penetración de sustancias durante la fase de carga, la invención proporciona un lecho sorbente correspondientemente largo, aunque relativamente delgado 0 estrecho. La longitud exacta del lecho sorbente puede adaptarse a los requisitos respectivos en cuanto al tipo y la cantidad de aromas importantes mediante pruebas estándar. En el caso de la cerveza, el 2-metilbutan-1 -ol, el 3-metilbutan-1-ol, el 2-metilpropanol y el acetato de etilo son aromas especialmente importantes que deben recuperarse por razones de aroma para lograr un perfil aromático auténtico y típico de la cerveza.
[0672] La recuperación simultánea de aromas polares y apolares no ha sido técnicamente posible hasta ahora, ya que las celdas de extracción disponibles comercialmente tienen una longitud máxima de unos pocos centímetros a aproximadamente 1 m. Esta altura de lecho no es suficiente para lograr el efecto deseado de una imagen auténtica con altos factores de concentración. Por el contrario, con la ayuda del sistema 10 de adsorción según la invención es posible recuperar no solo aromas apolares, sino también hasta el 100 % de aromas incluso muy polares, como el 2-metilbutan-1 -ol, el 3-metilbutan-1 -ol, el 2-metilpropanol y el acetato de etilo (Log Pow = 0,73).
[0673] En particular, al aplicar el proceso de dos o varias etapas descrito anteriormente, con una primera etapa de enriquecimiento de gran volumen para un enriquecimiento de hasta 300 veces o más y un dispositivo 42 de alta concentración en una segunda etapa de enriquecimiento de pequeño volumen para un enriquecimiento de hasta 10 veces o más, se pueden lograr, en primer lugar, altos factores de enriquecimiento con la recuperación simultánea de aromas polares. En segundo lugar, el material de partida para la segunda etapa de enriquecimiento se puede ajustar, por ejemplo, en cuanto al valor de pH, de modo que cualquier aroma no deseado (ácidos, aminas, sulfuros, etc.) pueda ser desviado en forma desprotonada o protonada por el material de sorción y eliminado con el permeado. Como resultado, dicho ajuste de pH no tiene que realizarse necesariamente en el fluido de la primera etapa del proceso, y el permeado de la primera etapa de enriquecimiento se puede utilizar para otros fines en su composición original, por ejemplo, como base etanólica para bebidas alcohólicas sin sabor a cerveza. Por el contrario, cuando se utiliza un material de sorción de intercambio iónico, es posible adsorber predominantemente o exclusivamente los compuestos desprotonados o protonados, mientras que los aromas no iónicos pueden capturarse en el permeado.
[0675] Una ventaja adicional del diseño de dos o varias etapas es que, en caso de alta concentración, la duración del proceso puede ser menor que la de un sistema 10 de adsorción con una sola cámara 12 de trabajo, ya que se requerirían tubos delgados, lo que resultaría en un tiempo de carga correspondientemente largo con diferencias de presión comparativamente altas. Además, en un sistema de este tipo, las sustancias polares, en particular, migrarían a través del lecho sorbente durante un tiempo muy prolongado (efecto cromatográfico), por lo que la longitud del lecho tendría que ser aún mayor.
[0676] La recuperación con agua caliente es especialmente ventajosa al producir un concentrado de aroma (extracto de aroma) para cerveza (o vino) con un contenido de alcohol del 0,0 % vol., en comparación con la recuperación con etanol, ya que no es necesario controlar estrictamente la cantidad de etanol durante la mezcla. Un largo recorrido del sorbente a través de tubos relativamente delgados también resulta especialmente ventajoso al utilizar la desorción de aroma con agua (caliente) o vapor de agua, ya que las cámaras 12 de trabajo, largas y delgadas, se pueden calentar considerablemente más rápido que las cámaras 12 de trabajo, cortas y gruesas.
[0677] Normalmente, los productos nutricionales y estimulantes con un contenido de alcohol inferior al 0,5 % vol. de etanol se consideran sin alcohol. Para estos productos nutricionales y estimulantes, también se pueden utilizar concentrados de aroma etanólicos con un factor de enriquecimiento relativamente bajo, ya que a partir de un contenido de alcohol de, por ejemplo, el 0,4 % vol., se pueden añadir volúmenes comparativamente grandes de concentrado de aroma sin superar el límite del 0,5 % vol. Sin embargo, si el producto nutricional y estimulante debe tener un contenido de alcohol del 0,1 % vol. o incluso del 0,0 % vol., el contenido de alcohol real debe ser significativamente menor, por ejemplo, inferior al 0,045 % vol. de etanol, lo que impone exigencias significativamente mayores a la tecnología. Sin el uso innovador de lechos sorbentes particularmente largos y, al mismo tiempo, relativamente delgados, este requisito no puede cumplirse a la vez que se recupera una cantidad de aromas sensorialmente relevante. Sin el uso de un lecho sorbente correspondientemente largo y comparativamente delgado, por ejemplo, el contenido de etanol residual requerido puede alcanzarse fácilmente mediante un proceso de desorción no inventivo con agua (caliente) o vapor, pero no es posible recuperar los importantes aromas polares, lo que impediría obtener un perfil aromático auténtico y, en particular, típico de la cerveza. Por el contrario, con celdas de extracción convencionales cortas y gruesas y el uso de etanol como desorbente, no es posible alcanzar desde el principio el bajo contenido de alcohol deseado, de 0,1 % vol. o menos, en el producto final.
[0679] La Fig. 28 muestra un diagrama esquemático de otro ejemplo de realización del sistema 10 de adsorción según la invención en el que los dispositivos 20 de válvula no se muestran por motivos de claridad. El sistema 10 de adsorción tiene un diseño de una sola etapa y consta únicamente de una cámara 12 de trabajo con control de temperatura, llena de un sorbente. En el modo de adsorción, un fluido aromático procedente de la industria cervecera con un contenido de etanol del 0 al 40 % vol. se introduce por la entrada 16 en el sistema 13 de tuberías y pasa a través de la cámara 12 de trabajo, cuya temperatura está regulada entre 0 °C y 35 °C. El permeado desaromatizado se descarga por la salida 18. En el modo de desorción, un desorbente atemperado a entre 50 °C y 100 °C se introduce por la entrada 16’ en el sistema 13 de tuberías y pasa a través de la cámara 12 de trabajo en sentido contrario al del flujo. La temperatura puede aumentarse si es necesario durante el proceso de desorción. El concentrado de aroma resultante se preenfría mediante el dispositivo 40 de control de temperatura en la zona de la salida 18’. En principio, se puede prever que dos o más fracciones se recopilen y mezclen de forma especial, es decir, descartando al menos una parte de una o más fracciones, para ajustar el perfil aromático del concentrado de aroma.
[0681] Aquí también es posible añadir sólidos, ácidos y/o bases en modo de adsorción o desorción. Esto permite controlar el pH y aumentar la capacidad de sorción mediante sales u otros sólidos solubles en el fluido y/o el desorbente. Al usar estos aditivos solo temporalmente, se puede atenuar y, por lo tanto, controlar específicamente el efecto deseado. De esta manera, se pueden enriquecer o reducir sustancias específicas; por ejemplo, los ácidos orgánicos no se pueden o predominantemente no se pueden sorber cuando se utiliza un valor de pH superior a aproximadamente 8. Por el contrario, los compuestos amino no se pueden o predominantemente no se pueden sorber cuando se establece un valor de pH inferior a aproximadamente 5.
[0682] La Fig. 29 muestra un diagrama esquemático de otro ejemplo de realización del sistema 10 de adsorción según la invención. La estructura del sistema 10 de adsorción se corresponde en gran medida con la del ejemplo de realización de la Fig. 26. A diferencia del ejemplo de realización de la Fig. 26, la primera cámara 12a de trabajo no está dispuesta en un baño de inmersión ni cuenta con un dispositivo 40 de control de temperatura. A diferencia del ejemplo de realización de la Fig. 26, el concentrado de aroma que sale de la cámara 12a de trabajo puede eliminarse mediante desorción, ya sea por la salida 18’ o por la salida 18’’. Esto permite un fraccionamiento sencillo, por ejemplo, eliminando un eluido predominantemente etanólico del inicio de la cámara 12a de trabajo por la salida 18’’ y un eluido predominantemente acuoso del final de la cámara 12a por la salida 18’, o viceversa. Cabe destacar que también son posibles otras variaciones de diseño.
[0684] La Fig. 30 muestra un diagrama de flujo simplificado de una secuencia de proceso para producir un concentrado de aroma con un aroma típico de cerveza utilizando un sistema 10 de adsorción según la invención. En un primer paso 50, se proporciona un fluido acuoso que contiene aroma de la industria cervecera y, en el paso 52, se pasa a través de una primera cámara 12 de trabajo llena de sorbente. Opcionalmente, en el paso 54, el fluido puede fluir a través de una o más cámaras 12 de trabajo adicionales ubicadas aguas abajo de la primera cámara 12 de trabajo. En el paso 56, se obtiene un permeado parcial o totalmente desaromatizado, que puede desecharse o utilizarse para otro fin. En el paso 58, se proporcionan uno o más desorbentes, mezclas de desorbentes y/o gradientes de desorbentes y se utilizan para desorber los aromas presentes adsorbidos en el sorbente en la cámara o las cámaras de trabajo. Como resultado, se obtienen uno o más concentrados de aroma en el paso 60 u opcionalmente también en el 62, cada uno de los cuales puede recolectarse en 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 o más fracciones. Una, varias o todas las fracciones pueden someterse a un paso de alta concentración (fundamentalmente opcional) en el paso 64 utilizando un dispositivo 42 de alta concentración. El resultado de este paso de alta concentración es un permeado separado en el paso 66 y un segundo concentrado de aroma, que se recolecta en el paso 68. Preferiblemente, todos los aromas del segundo concentrado de aroma se enriquecen en comparación con el primer concentrado de aroma (pasos 60 y/o 62), al menos en términos de contenido de etanol y preferiblemente también en términos de volumen, es decir, en su concentración. En este sentido, el etanol no se entiende como un aroma. Como alternativa, algunos aromas pueden reducirse específicamente, por ejemplo, para eliminar aromas desagradables o para optimizar el perfil aromático de un producto nutricional y/o estimulante con el que se mezclará el concentrado de aroma. Una opción para modular la desorción es la adición de sustancias solubles y/o el ajuste o variación del valor de pH. Esto puede realizarse independientemente durante o antes de los pasos marcados con un asterisco, pudiéndose utilizar cualquier combinación de estos.
[0686] Según otro ejemplo de realización, en un primer paso, se proporciona un fluido acuoso que contiene aromas de la industria cervecera y, en un paso posterior, se hace pasar a través de una primera cámara 12a de trabajo llena de sorbente. En un paso posterior, los aromas adsorbidos se desorben inicialmente utilizando únicamente agua (opcionalmente caliente) como desorbente. Posteriormente, el sorbente en la cámara 12a de trabajo se expone a etanol como desorbente. En otras palabras, se utiliza un gradiente escalonado de agua-etanol como desorbente. Los desorbatos resultantes (agua-etanol) se recogen por separado en al menos dos fracciones. La parte del concentrado de aroma desorbida con agua puede utilizarse para la rearomatización de cerveza desalcoholizada sin procesamiento adicional, ya que también se pueden añadir cantidades mayores sin modificar el contenido de etanol.
[0688] La porción del concentrado de aroma desorbido con etanol puede, si se desea, diluirse con agua (agua de fermentación) hasta alcanzar un contenido de etanol predeterminado y alimentarse a un dispositivo 42 de alta concentración. Allí, el primer concentrado de aroma etanólico se absorbe y, mediante desorción con etanol, se enriquece con un alto grado de etanol como segundo concentrado de aroma. Gracias a los altos factores de concentración, de hasta 2000 o más, se pueden utilizar pequeñas cantidades de segundo concentrado de aroma para crear el perfil aromático deseado para la cerveza baja en alcohol/sin alcohol, de modo que la cantidad o concentración de etanol resultante no supere las cantidades máximas permitidas en el producto cervecero desalcoholizado. Alternativa o adicionalmente, el dispositivo 42 de alta concentración también puede desorberse utilizando, si es necesario, agua caliente y/o vapor de agua. Mediante este proceso, los aromas, especialmente apolares y poco sorbibles, que se desorben fácilmente con agua caliente, se pueden extraer cuantitativamente en gran medida en el primer paso, mientras que las sustancias apolares fácilmente sorbibles se extraen cuantitativamente en gran medida en la fase de alto enriquecimiento. Esto también garantiza que las sustancias poco sorbibles se eliminen cuantitativamente en gran medida antes de la etapa de alto enriquecimiento y, por lo tanto, no se pierdan en este paso. Esto también minimiza el tamaño requerido del dispositivo 42 de alta concentración para el alto enriquecimiento, lo que permite alcanzar factores de enriquecimiento correspondientemente más altos.
[0690] En la Tabla 2 se presenta una metodología para analizar el perfil aromático de la cerveza o de las bebidas a base de cerveza mediante GC/MS. Los resultados de la medición permiten determinar el volumen de concentrado de aroma que debe añadirse a una cerveza desalcoholizada o con la fermentación detenida para crear o restaurar el perfil aromático deseado, en particular uno similar al de una cerveza con cuerpo.
[0692] Tabla 2: método de medición de análisis de cerveza
[0694]
[0695]
[0696]
[0697]
[0698]
[0699]
[0701] Corrección del área de pico para analitos coeluyentes (2-metilbutan-1-ol y 3-metilbutan-1-ol)
[0702] Los compuestos 2-metilbutan-1-ol y 3-metilbutan-1-ol presentan fragmentos de masa con valores m/z = 55 y m/z = 57, respectivamente. Estos fragmentos de masa se forman en el espectrómetro de masas (El, 70 eV) en proporciones constantes. Estas proporciones se relacionan entre sí de la siguiente manera:
[0703] Relación de fragmentos de masa m/z = 57 a m/z = 55 en 2-metilbutan-1-ol: r2 = 2,941
[0704] Relación de fragmentos de masa m/z = 57 a m/z = 55 en 3-metilbutan-1 -ol: r3 = 0,246
[0705] Debido a la coelución, solo se pueden medir las áreas de pico en los trazos de masa m/z = 55 a m/z = 57, que contienen cada una porciones de 2-metilbutan-1-ol y 3-metilbutan-1-ol, PA55 y PA57. Para determinar las proporciones respectivas de 2-metilbutan-1 -ol y 3-metilbutan-1 -ol, el área del pico obtenida en m/z = 57 para el 2-metilbutan-1-ol se corrige por la parte correspondiente a la fracción de masa del 3-metilbutan-1-ol en una masa de 57, según las siguientes fórmulas (III) y (IV). Para el 3-metilbutan-1-ol, el área del pico obtenida en m/z = 55 se corrige por la parte correspondiente a la fracción de masa del 2-metilbutan-1-ol en esta masa:
[0707]
[0710] La siguiente Tabla 3 muestra, a modo de ejemplo, los valores iniciales de los aromas típicos de la cerveza de una denominada cerveza ‘‘0,0 % ’’, es decir, una cerveza que se ha llevado a un contenido de etanol máximo del 0,045 % vol. o menos mediante parada de fermentación y/o desalcoholización, los valores iniciales de los aromas típicos de la cerveza de una cerveza ‘‘0,5 %’’ sin alcohol (entre 0,3 y 0,5 % vol. de etanol), así como los rangos objetivo de los aromas correspondientes que se logran mezclando la respectiva cerveza inicial del 0,0 % o del 0,5 % con un concentrado de aroma según la invención.
[0712] T l : E m l rv z m z l n n n n r r m
[0714]
[0717] En principio, todos los valores intermedios en ppm de las respectivas especificaciones ‘‘ppm mín.’’ y ‘‘ppm máx.’’ deben considerarse como divulgados. Por ejemplo, al especificar 5 ppm mín. y 50 ppm máx., se obtendrán los valores de 5 ppm, 6 ppm, 7 ppm, 8 ppm, 9 ppm, 10 ppm, 11 ppm, 12 ppm, 13 ppm, 14 ppm, 15 ppm, 16 ppm, 17 ppm, 18 ppm, 19 ppm, 20 ppm, 21 ppm, 22 ppm, 23 ppm, 24 ppm, 25 ppm, 26 ppm, 27 ppm, 28 ppm, 29 ppm, 30 ppm, 31 ppm, 32 ppm, 33 ppm, 34 ppm, 35 ppm, 36 ppm, 37 ppm, 38 ppm, 39 ppm, 40 ppm, 41 ppm, 42 ppm, 43 ppm, 44 ppm, 45 ppm, 46 ppm, 47 ppm, 48 ppm, 49 ppm, 50 ppm y valores intermedios equivalentes como 5,00 ppm, 5,01 ppm, 5,02 ppm, 5,03 ppm, 5,04 ppm, 5,05 ppm, 5,06 ppm, 5,07 ppm, 5,08 ppm, 5,09 ppm, 5,10 ppm, 5,11 ppm, 5,12 ppm, 5,13 ppm, 5,14 ppm, 5,15 ppm, 5,16 ppm, 5,17 ppm, 5,18 ppm, 5,19 ppm, 5,20 ppm, 5,21 ppm, 5,22 ppm, 5,23 ppm, 5,24 ppm, 5,25 ppm, 5,26 ppm, 5,27 ppm, 5,28 ppm, 5,29 ppm, 5,30 ppm, 5,31 ppm, 5,32 ppm, 5,33 ppm, 5,34 ppm, 5,35 ppm, 5,36 ppm, 5,37 ppm, 5,38 ppm, 5,39 ppm, 5,40 ppm, 5,41 ppm, 5,42 ppm, 5,43 ppm, 5,44 ppm, 5,45 ppm, 5,46 ppm, 5,47 ppm, 5,48 ppm, 5,49 ppm, 5,50 ppm, 5,51 ppm, 5,52 ppm, 5,53 ppm, 5,54 ppm, 5,55 ppm, 5,56 ppm, 5,57 ppm, 5,58 ppm, 5,59 ppm, 5,60 ppm, 5,61 ppm, 5,62 ppm, 5,63 ppm, 5,64 ppm, 5,65 ppm, 5,66 ppm, 5,67 ppm, 5,68 ppm, 5,69 ppm, 5,70 ppm, 5,71 ppm, 5,72 ppm, 5,73 ppm, 5,74 ppm, 5,75 ppm, 5,76 ppm, 5,77 ppm, 5,78 ppm, 5,79 ppm, 5,80 ppm, 5,81 ppm, 5,82 ppm, 5,83 ppm, 5,84 ppm, 5,85 ppm, 5,86 ppm, 5,87 ppm, 5,88 ppm, 5,89 ppm, 5,90 ppm, 5,91 ppm, 5,92 ppm, 5,93 ppm, 5,94 ppm, 5,95 ppm, 5,96 ppm, 5,97 ppm, 5,98 ppm, 5,99 ppm, 6,00 ppm, etc. Lo imismo se aplica a todos los demás rangos de ppm. Se entiende que, en principio, también se pueden prever diferentes rangos objetivo para la mezcla, por ejemplo, para crear perfiles de aroma típicos de diferentes tipos de cerveza, y que las concentraciones iniciales en la cerveza al 0,0 % y en la cerveza al 0,5 % pueden variar dependiendo del tipo de cerveza y la tecnología utilizada para la desalcoholización.
[0719] Dado que varios aromas como el 3-metilbutan-1 -ol en la cerveza al 0,0 % se agotan regularmente en un factor de 10 o más en comparación con una cerveza al 0,5 %, en la que varios aromas se agotan en un factor de 10 o más en comparación con una cerveza con cuerpo, normalmente es necesario añadir una cantidad correspondientemente mayor de concentrado de aroma o una cantidad comparable de un concentrado de aroma más concentrado para crear o restaurar una mezcla con un perfil aromático típico de una cerveza con cuerpo.
[0721] Por lo tanto, a medida que disminuye el contenido de etanol de la cerveza inicial, es crucial que el concentrado de aroma según la invención, o producido según la invención, contenga el mayor contenido posible o auténtico, en particular de los aromas polares enumerados en la Tabla 3, que se forman predominantemente por fermentación y, por lo tanto, contribuyen significativamente al aroma típico de la cerveza. En este contexto, se señala que, dentro del alcance de la presente divulgación, todos los posibles estereoisómeros de los aromas y compuestos mencionados se considerarán generalmente como divulgados.
[0723] Los valores de los parámetros especificados en los documentos para definir las condiciones de proceso y de medición para caracterizar propiedades específicas del objeto de la invención deben considerarse incluidos dentro del alcance de la invención, incluso en el caso de desviaciones, por ejemplo, debido a errores de medición, errores del sistema, errores de pesaje, tolerancias DIN y similares.

Claims (20)

1. REIVINDICACIONES
1. Sistema (10) de adsorción para el enriquecimiento de aromas, que incluye al menos una cámara (12) de trabajo, en la que se dispone al menos un sorbente como fase estacionaria y se puede cargar con un fluido que contiene aromas capaz de pasar a través de la cámara de trabajo como fase móvil para la fijación de aromas, siendo el fluido que contiene aromas un producto alimenticio de entre el grupo de productos nutricionales y/o estimulantes que contienen cerveza, mosto de cerveza, lúpulo, extracto de lúpulo, agua de malta, cerveza de malta, mosto de malta y materias primas y productos propios de la cervecería y/o se obtiene a partir de un producto alimenticio que contiene etanol de entre el grupo de productos nutricionales y/o estimulantes que contienen cerveza mediante un dispositivo de desalcoholización, caracterizado por que una relación entre el espesor promedio de la sección transversal y la longitud total de la al menos una cámara (12) de trabajo es de como máximo 0,3 y la longitud total de una vía de flujo para el fluido proporcionado a través de la al menos una cámara (12) de trabajo es de al menos 4,0 m, comprendiendo el sistema (10) de adsorción un dispositivo de control que está formado para operar el sistema (10) de adsorción en un modo de absorción, en el que el al menos un sorbente se carga con el fluido que contiene aromas, para adsorber aromas en el sorbente, y en un modo de desorción, en el que el al menos un sorbente se carga con un desorbente fluídico de entre el grupo de etanol y mezcla de etanol-agua, para desorber aromas adsorbidos en el sorbente como un concentrado de aroma.
2. Sistema (10) de adsorción según la reivindicación 1, caracterizado por que incluye al menos dos cámaras (12a-d) de trabajo que pueden acoplarse fluidamente entre sí y al menos un dispositivo (14) de bombeo para transportar el fluido a través de las cámaras (12a-d) de trabajo, estando al menos un dispositivo (14) de bombeo dispuesto preferiblemente entre dos cámaras (12a-d) de trabajo.
3. Sistema (10) de adsorción según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que incluye al menos un dispositivo (40) de control de temperatura, mediante el cual se puede templar al menos una cámara (12) de trabajo y/o el fluido y/o el desorbente y/o al menos una parte de un concentrado de aroma a una temperatura predeterminada.
4. Sistema (10) de adsorción según la reivindicación 3, caracterizado por que el dispositivo de control está acoplado al dispositivo (40) de control de temperatura y está diseñado preferiblemente para operar de manera diferente el dispositivo (40) de control de temperatura en el modo de adsorción y en el modo de desorción.
5. Sistema (10) de adsorción según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el área promedio de la sección transversal de al menos una cámara (12) de trabajo se selecciona de manera que el volumen V1 de desorbente, que es suficiente para desorber al menos 2/3 de los aromas de 3-metilbutano-1-ol y 2-feniletanol adsorbidos sobre el sorbente dispuesto en la cámara (12) de trabajo en el modo de adsorción, corresponde a las fórmulas (I) y (II)
V1 > 0,025 m * área promedio de la sección transversal en m2 de la al menos una cámara de trabajo (I);
V1 < 8,0 m * área promedio de la sección transversal en m2 de la al menos una cámara de trabajo (II).
6. Sistema (10) de adsorción según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que incluye una primera vía de fluido para el flujo del fluido que contiene aromas a través de la al menos una cámara (12) de trabajo y una segunda vía de fluido para el flujo del desorbente a través de la al menos una cámara (12) de trabajo, presentando la primera y la segunda vía de fluido preferiblemente diferentes longitudes y/o diferentes espesores promedio de la sección transversal y/o diferentes volúmenes.
7. Sistema (10) de adsorción según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que incluye al menos dos cámaras (12a-d) de trabajo, por las que pueden pasar el fluido que contiene aromas y/o el desorbente independientemente entre sí.
8. Sistema (10) de adsorción según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que al menos una cámara (12) de trabajo tiene un área de sección transversal que varía a lo largo de su eje (L) longitudinal y/o por que el sistema (10) de adsorción incluye al menos dos cámaras (12a-d) de trabajo con diferentes áreas de sección transversal promedio.
9. Sistema (10) de adsorción según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que un espesor promedio de la sección transversal de la al menos una cámara de trabajo está comprendido entre 3 mm y 6,0 m y/o la relación entre el espesor promedio de la sección transversal y la longitud total de la al menos una cámara (12) de trabajo es como máximo 0,04.
10. Sistema (10) de adsorción según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que incluye al menos dos cámaras (12a, 12b) de trabajo, presentando al menos una cámara (12a) de trabajo un volumen
menor que una cámara (12b) de trabajo situada aguas abajo con respecto a una dirección de carga, en la que se va a cargar al menos un sorbente con el fluido que contiene aromas.
11. Sistema (10) de adsorción según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que incluye un dispositivo (42) de alta concentración, mediante el cual al menos un primer concentrado de aroma, que se puede obtener cargando al menos un sorbente con el desorbente fluídico, se puede separar en al menos un permeado y en al menos un segundo concentrado de aroma, que tiene una menor relación de etanol:3-metilbutano-1-ol con respecto al primer concentrado de aroma.
12. Sistema (10) de adsorción según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que incluye un dispositivo dosificador, mediante el cual se puede ajustar y/o variar un valor de pH del fluido y/o de al menos un desorbente y/o del primer y/o segundo concentrado de aroma.
13. Método para operar un sistema (10) de adsorción según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que al menos un sorbente está dispuesto en al menos una cámara (12) de trabajo del sistema (10) de adsorción como fase estacionaria y se hace pasar por un fluido que contiene aromas como fase móvil, de modo que al menos una parte de los aromas contenidos en el fluido se adsorbe en el sorbente, siendo el fluido que contiene aromas un producto alimenticio de entre el grupo de cerveza, bebidas que contienen cerveza, mosto de cerveza, lúpulo, extracto de lúpulo, agua de malta, cerveza de malta, mosto de malta y materias primas y productos propios de la cervecería y/o se obtiene a partir de un producto alimenticio que contiene etanol de entre el grupo de cerveza y bebidas que contienen cerveza mediante un dispositivo de desalcoholización, y siendo la relación entre el espesor promedio de la sección transversal y la longitud total de la al menos una cámara (12) de trabajo de como máximo 0,3 y siendo la longitud total de una vía de flujo para el fluido proporcionado a través de la al menos una cámara (12) de trabajo de al menos 4,0 m, incluyendo el sistema (10) de adsorción un dispositivo de control, por medio del cual el sistema (10) de adsorción se opera en un modo de absorción, en el que al menos un sorbente se carga con el fluido que contiene aromas, para adsorber aromas en el sorbente, y en un modo de desorción, en el que al menos un sorbente se carga con un desorbente fluídico del grupo de etanol y mezcla de etanol-agua, para desorber aromas adsorbidos en el sorbente como un concentrado de aroma.
14. Método según la reivindicación 13, caracterizado por que como fluido se utiliza un destilado que contiene aromas y/o un permeado de membrana que contiene aromas de una cerveza al menos parcialmente desalcoholizada y/o se utiliza un fluido con un contenido de etanol de entre 0 % vol. y 50 % vol.
15. Método según la reivindicación 13 o 14, caracterizado por que el fluido que contiene aromas se hace pasar en paralelo a través de al menos dos cámaras (12a-d) de trabajo y/o que el fluido se hace pasar en serie a través de al menos dos cámaras (12a-d) de trabajo, presentando al menos una cámara (12b) de trabajo aguas abajo preferiblemente un volumen mayor que al menos una cámara (12a) de trabajo aguas arriba.
16. Método según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizado por que el sorbente se carga con un desorbente fluídico después de adsorber al menos una parte de los aromas del fluido, de modo que los aromas adsorbidos en el sorbente se desorben al menos parcialmente como un concentrado de aroma, pasando el desorbente a través de la al menos una cámara (12a-d) de trabajo en dirección de flujo inversa en comparación con el fluido que contiene aromas.
17. Método según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 16, caracterizado por que al pasar a través de al menos una cámara (12a-d) de trabajo, se emplea un gradiente de desorbente y/o se emplea un cambio de solvente para la desorción gradual del aroma de la misma cámara (12a) de trabajo y/o se pasan diferentes desorbentes a través de diferentes cámaras (12a-d) de trabajo y/o se pasan diferentes volúmenes de desorbente a través de diferentes cámaras (12a-d) de trabajo.
18. Método según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 17, caracterizado por que pasan desorbentes de diferente temperatura a través de diferentes cámaras (12a-d) de trabajo y/o solo se suministra desorbente a áreas predeterminadas de la al menos una cámara (12a-d) de trabajo y/o se suministra un desorbente a al menos una cámara (12a-d) de trabajo bajo una presión aumentada con respecto a una presión normal.
19. Método según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 18, caracterizado por que al menos una parte del primer concentrado de aroma procedente de al menos una cámara (12) de trabajo de la primera etapa de enriquecimiento del sistema (10) de adsorción se separa en al menos un permeado empobrecido en aromas y en al menos un segundo concentrado de aroma enriquecido en aromas por medio de un dispositivo (42) de alta concentración.
20. Cerveza, caracterizada por que se produce mediante la mezcla de una cerveza al menos parcialmente desalcoholizada y/o detenida en fermentación con un concentrado de aroma, que se obtiene mediante un sistema (10) de adsorción según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 y/o mediante un método según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 19, presentando la cerveza un contenido de etanol de como máximo
0,3 % vol. y contiendo este 0 % vol. de aromas y/o extractos de aroma que no proceden de materias primas y productos propios de la cervecería,
estando las concentraciones finales de los siguientes aromas en la cerveza mezclada contenidos en los siguientes rangos:
- acetato de etilo de 1 ppm a 50 ppm; y
- butirato de etilos de 0,01 ppm a 0,2 ppm; e
- isobutanol de 2,0 ppm a 50 ppm; y
- acetato de isoamilo de 0,2 ppm a 5 ppm; y
- 2-metilbutano-1-ol de 3 ppm a 25 ppm; y
- 3-metilbutano-1 -ol de 10 ppm a 100 ppm; y
- hexanoato de etilo de 0,1 ppm a 0,35 ppm; y
- acetato de 2-feniletilo de 0,1 ppm a 1,5 ppm; y
- 2-feniletanol al menos de 5 ppm a 45 ppm.
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