Способ производства прозрачного напитка дрожжевой ферментации

Номер патента: 12641

Опубликовано: 30.12.2009

Автор: Мюлдер Хендрикус

Есть еще 5 страниц.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ производства прозрачного напитка дрожжевой ферментации, включающий:

a) затирание сыпучего содержащего крахмал и возможно осоложенного исходного материала с водой, нагревание полученного затора и ферментативный гидролиз крахмала в ферментируемые сахара;

b) непрерывное получение ферментируемого сусла из нагретого затора путем выполнения следующих стадий непрерывным образом:

удаления пивной дробины из нагретого затора для получения экстракта затора;

превращения экстракта затора в сусло путем нагревания упомянутого экстракта затора до температуры 60-140шC в течение 5-120 мин;

удаления летучих органических веществ из горячего сусла путем уменьшения давления и/или отгонкой газом или паром;

удаления осадка из сусла путем центрифугирования в центрифуге, которая работает при центробежной силе с расчетным показателем производительности (S) по меньшей мере 1000 м2 при скорости потока 1 м3/ч;

c) введение сусла в ферментер для ферментации сусла биологически активными дрожжами;

d) перенос ферментата из ферментера в седиментационное устройство для удаления дрожжей из ферментата путем осаждения и

e) осветление ферментата с пониженным содержанием дрожжей для получения прозрачного напитка дрожжевой ферментации путем

обработки ферментата с пониженным содержанием дрожжей в одном или более сепараторах перед фильтрацией для удаления суспендированного материала, причем один или более сепараторов выбирают из группы, состоящей из центрифуги и декантаторных центрифуг, а указанную обработку проводят при расчетном показателе значения производительности (значение SIGMA) по меньшей мере 1000 м2 при скорости потока 1 м3/ч;

фильтрования обработанного ферментата;

в котором по меньшей мере часть дрожжей, удаленных из ферментата осаждением, рециркулируют в ферментер.

2. Способ по п.1, в котором биологически активные дрожжи, используемые на стадиях с) и d), иммобилизованы путем самоагрегации.

3. Способ по п.1 или 2, в котором от 10 до 100% дрожжевого осадка, удаляемого из седиментационного резервуара, рециркулируют на ферментацию сусла.

4. Способ по любому предшествующему пункту, в котором сусло ферментируют непрерывным образом путем

подачи сусла в резервуар для роста, в который подают кислород для стимуляции роста дрожжей; и

переноса сусла из резервуара для роста в последовательность из одного или более резервуаров для ферментации, в которых дрожжи поддерживают в суспендированном состоянии путем перемешивания, рециркуляции и/или выделения углекислого газа.

5. Способ по любому предшествующему пункту, в котором по меньшей мере 80 вес.%, а наиболее предпочтительно по меньшей мере 90 вес.% дрожжей, присутствующих в ферментате, удаляют седиментацией.

6. Способ по любому предшествующему пункту, в котором осадок удаляют в центрифуге, работающей с центробежной силой, по меньшей мере, с расчетным показателем производительности (S) по меньшей мере 2500 м2, более предпочтительно по меньшей мере 5000 м2 и более предпочтительно по меньшей мере 10000 м2 при скорости потока 1 м3/ч.

7. Способ по любому предшествующему пункту, в котором ферментат с пониженным содержанием дрожжей перед фильтрацией обрабатывают в одной или более центрифуг, причем центрифугирование по меньшей мере в одной или более из этих центрифуг проводят при значении величины SIGMA по меньшей мере 2500 м2, более предпочтительно по меньшей мере 5000 м2 при скорости потока 1 м3/ч.

8. Способ по любому предшествующему пункту, в котором осветление ферментата с пониженным содержанием дрожжей включает фильтрацию или мембранную фильтрацию с поперечным потоком.

9. Способ по любому предшествующему пункту, в котором ферментат со значительно пониженным содержанием дрожжей осветляется при потоке более чем 4 галлон/ч/м2 и при повышении давления не более чем 0,2 бар/ч.

10. Способ по любому предшествующему пункту, в котором сусло ферментируют непрерывным образом путем

подачи сусла в резервуар для роста, в котором его объединяют с рециркулирующим потоком ферментированного, содержащего дрожжи сусла и в который подают кислород для стимуляции роста дрожжей;

переноса сусла из резервуара для роста в последовательность из одного или более резервуаров для ферментации, в которых дрожжи поддерживают в суспендированном состоянии путем перемешивания, рециркуляции и/или выделения углекислого газа;

подачи ферментированного сусла в одно или более седиментационных устройств для удаления осадка;

рециркуляции по меньшей мере части осадка, содержащего дрожжи, в резервуар для роста и/или в один или более резервуаров для ферментации и превращения остатка ферментированного сусла в прозрачный напиток дрожжевой ферментации.

11. Способ по любому предшествующему пункту, в котором стадии b)-d) выполняют непрерывным образом.

12. Способ по п.11, в котором стадии a)-d) выполняют непрерывным образом.

13. Способ по п.11 или 12, в котором все стадии, которые выполняются непрерывным образом, проводят непрерывно в течение по меньшей мере 2 недель, предпочтительно в течение по меньшей мере
4 недель.

14. Способ по любому предшествующему пункту, в котором пивную дробину удаляют из нагретого затора с помощью одного или более сепараторов, выбранных из группы, состоящей из центрифуг и декантаторов.

15. Способ по любому предшествующему пункту, в котором в затор или сусло добавляют глюканазу.

16. Способ по любому предшествующему пункту, в котором ферментат с пониженным содержанием дрожжей осветляют при скорости потока по меньшей мере 40 галлон/ч.

 

Текст

Смотреть все

012641 Данное изобретение относится к способу производства прозрачного напитка дрожжевой ферментации, упомянутый способ включает в себя непрерывное производство сусла из затора. По данному способу непрерывно производимое сусло ферментируется с помощью биологически активных дрожжей, после чего дрожжи устраняют и образовавшийся напиток осветляется. Данный способ представляет преимущество, состоящее в том, что в течение продолжительного периода времени с постоянной высокой эффективностью может быть получен светлый (т.е. прозрачный) напиток. Традиционно варка пива начинается с измельчения ячменного солода и смешивания его с горячей водой с образованием затора. При затирке солода солодовые крахмалы преобразуются в сахара. Затем сусло, полученное путем отделения истощившегося зерна от затора, доводят до кипения. В ходе этой стадии через разные промежутки времени при кипении добавляют хмель. Затем сусло охлаждают, аэрируют и добавляют для ферментации пивоваренные дрожжи. После ферментации свежесваренное пиво проходит созревание и хранится на холоде. Обычно последней стадией процесса пивоварения является фильтрация, а затем сатурация углекислотой. Затем пиво перемещают в емкости для хранения, где оно находится до расфасовки, например в бутылки, бидоны или бочонки. В пивоваренной промышленности признано, что производство сусла в непрерывной операции дает множество преимуществ, включающих в себя более высокую продуктивность и меньшие вложения: емкости могут использоваться в течение продолжительных периодов времени при полной нагрузке, что означает, что для равного объема производства требуются меньшие емкости, чем при периодическом процессе; постоянное и лучшее качество: процесс легче контролировать, благодаря возможности адаптации процесса к местным и моментальным требованиям и поскольку постоянство условий намного более стабильно; высокий уровень гигиеничности: непрерывный процесс происходит в замкнутой системе; меньшие затраты энергии: потребление энергии распределено равномерно без пиков потребления; меньшие трудозатраты: управление непрерывным процессом требует меньше внимания; возможность немедленной реутилизации тепла и/или материалов без использования буферов; меньше простоя и очистки: непрерывный процесс может действовать в течение намного более длительного периода времени, чем периодические процессы. Множество усилий было приложено с конца 19-го века для реализации одного или более из перечисленных выше преимуществ путем разработки непрерывных процессов пивоварения. Однако и в настоящее время на всей Земле не более чем в паре пивоварен в их производствах действительно внедрена операция непрерывного пивоварения, такая как непрерывное производство сусла и/или непрерывная ферментация. Пиво обычно фильтруют на последней стадии производства, чтобы осветлить его и удалить частицы, сохранившиеся в нем с более ранних стадий производства. Процесс фильтрации обычно включает в себя или напорную фильтрацию, или использование фильтр-пресса. В обоих этих способах очистки пива обычно используется фильтрующий материал, такой как кизельгурт. Осветление также возможно без такого фильтрующего материала, например с использованием мембранной фильтрации с поперечным потоком. Так же в процессах пивоварения, которые используют непрерывное производство сусла в комбинации с ферментацией с помощью суспендированных дрожжей, для получения светлого пива твердые частицы должны быть удалены после дрожжевой ферментации.WO 94/16054 описывает непрерывный процесс производства пива, в котором сусло производится и ферментируется непрерывным образом. Эта международная патентная заявка упоминает использование центрифуги для получения жидкой среды, свободной от твердых частиц, которая затем обрабатывается для снижения содержания спирта.DE-C4244595 описывает процесс непрерывного производства пива, включающий:a) приготовление затора и нагревание упомянутого затора до 75-85 С в течение 30-90 мин;b) удаление пивной дробины из затора в декантаторе и последующую отмывку пивоваренной водой в двухступенчатом декантаторе;c) добавление хмеля или экстракта хмеля к горячему суслу и нагревание сусла до температуры 105140C в течение 2-60 мин при давлении 1,2-3,6 бар;d) обработку сусла под давлением равновесным испарением; непрерывное удаление осадка в сепараторе и охлаждение сусла до температуры ферментация в теплообменнике;e) непрерывный перенос охлажденного сусла, имеющего содержание кислорода 0,5-3,0 мг O2/л в ферментер, имеющий форму петлевого реактора, в котором сусло непрерывно рециркулируется и который содержит биокатализатор, на котором иммобилизованы биологически активные дрожжи; иf) непрерывное удаление жидкой среды из ферментера при ферментации; центрифугирование удаленной жидкости для отделения содержащихся в ней свободных клеток дрожжей; нагревание бездрожжевой жидкой среды до 60-90C в течение 0,5-30 мин; охлаждение; возвращение части охлажденной жидкости в ферментер, а части - в пиво, проходящее заключительную фильтрацию.-1 012641 Согласно указанному немецкому патенту существенное улучшение заключительной фильтрации достигается в результате отделения свободных дрожжей центрифугированием в центрифуге. Авторы данного изобретения разработали способ производства прозрачного напитка дрожжевой ферментации, содержащий последовательные стадии непрерывного производства сусла из затора; удаление осадка из сусла путем центрифугирования; ферментацию сусла с помощью биологически активных дрожжей и удаление дрожжей путем осаждения, в котором образующееся пиво осветляется в первую очередь путем обработки ферментата с пониженным содержанием дрожжей в одном или более сепараторов для удаления суспендированного материала и последующей фильтрации обработанного ферментата. Сепараторы, которые могут быть подходящим образом использованы по данному способу, включают в себя центрифуги, декантаторы и седиканторы. Неожиданно было обнаружено, что нерастворимые компоненты могут быть очень эффективно удалены путем использования ряда сепарирующих устройств на различных стадиях данного способа, т.е. отделение пивной дробины, устранение осадка (центрифугирование), удаление дрожжей (седиментатор),предварительное осветление (сепаратор) и осветление (фильтрационное устройство). Более конкретно было обнаружено, что эффективность, с которой ферментат с пониженным содержанием дрожжей осветляется до состояния прозрачного напитка, может поддерживаться в течение очень длительного периода времени (например, в течение нескольких недель), что особенно полезно в случае непрерывных операций пивоварения, в которых и производство сусла, и дрожжевая ферментация выполняются непрерывным образом. Следует отметить, что в отличие от процесса, описанного в патенте DE-C 4244595, данный способ не требует сепаратора для удаления клеток дрожжей. По данному способу клетки дрожжей сначала устраняются с помощью седиментации, а затем с помощью сепаратора устраняют другие нерастворимые компоненты. Хотя авторы данного изобретения не желают быть связанными теорией, они полагают, что после непрерывного производства сусла в заторе остаются различные нерастворенные компоненты, несмотря на стадию удаления осадка. Эти нерастворенные компоненты в наиболее благоприятном случае частично перевариваются при дрожжевой ферментации дрожжи и/или удаляются в дрожжевом седиментаторе. Также в ходе созревания пива и хранения его на холоде эти нерастворенные компоненты не могут быть эффективно удалены. Ни сепараторы, ни фильтры сами по себе не способны эффективно устранить нерастворенные компоненты, которые присутствуют в ферментате с пониженным содержанием дрожжей. Тогда как исходно фильтры могут быть способны удалить нерастворенные компоненты, было обнаружено, что эффективность фильтрования быстро снижается со временем. Путем использования данной комбинации сепарирующего оборудования, т.е. центрифуги, седиментатора, сепаратора и фильтра, в течение длительного времени может сохраняться высокая эффективность сепарирования. Таким образом, данное изобретение делает возможным эффективное осветление напитков дрожжевой ферментации, полученных из сусла, произведенного непрерывным образом. Соответственно, один из предметов данного изобретения относится к способу производства прозрачного напитка дрожжевой ферментации, упомянутый способ включает в себя:a) затирание состоящего из сыпучего, содержащего крахмал и дополнительно солод исходного материала с водой, нагревание полученного затора и ферментативного гидролиза крахмала в ферментируемые сахара;b) непрерывное производство ферментируемого сусла из нагретого затора путем выполнения следующих стадий непрерывным образом: устранение пивной дробины из нагретого затора с получением экстракта затора; превращение экстракта затора в сусло путем нагревания упомянутого экстракта затора до температуры 60-140C в течение 5-120 мин, предпочтительно до температуры 75-125C в течение 30-120 мин; удаление летучих органических веществ из сусла путем уменьшения давления и/или путем поглощения ее газом или паром; удаление осадка из сусла путем центрифугирования;c) внесение сусла в ферментер для ферментации сусла с помощью биологически активных дрожжей;d) удаление дрожжей из ферментата путем осаждения иe) осветление ферментата с пониженным содержанием дрожжей для производства прозрачного напитка дрожжевой ферментации путем обработки ферментата с пониженным содержанием дрожжей в одном или более сепараторов для удаления суспендированного материала, упомянутые один или более сепараторов выбирают из группы,состоящей из центрифуг и декантирующих центрифуг; и фильтрования обработанного ферментата. Термин затирка в, так как он используется в данном документе, относится к смешиванию содержащего крахмал исходного материала, воды и ферментов, способных к гидролизу крахмала. Последние ферменты могут быть обеспечены, например, солодом или другим источником фермента, например коммерчески доступными препаратами фермента, содержащими ферменты, вызывающими деградацию-2 012641 крахмала, такими как обнаруживаются в солоде, особенно -амилазу, -амилазу и/или глюкоамилазу. Предпочтительно ферменты по данному способу применяются в форме солода. Данный процесс особенно пригоден для производства прозрачных дрожжевой ферментации солодовых напитков, таких как пиво, эль, солодовый напиток, портер и смесь простого пива с имбирем. Предпочтительно данный процесс используют для производства алкогольного или безалкогольного светлого пива. В данном процессе может быть походящим образом добавлен хмель, например в экстракт затора до удаления летучих органических веществ. Фильтрация. В данном способе дрожжи, белок и углеводные частицы нужно удалить из ферментированного сусла, чтобы добиться требуемого осветления. Данное изобретение представляет преимущество, состоящее в том, что ферментат с пониженным содержанием дрожжей может быть отфильтрован с очень высокой производительностью в течение продолжительного периода времени. Обычно может быть достигнута производительность более чем 4 галлона/ч/м 2 и поддерживаться при повышении давления менее чем 0,3 бар/ч, предпочтительно менее чем 0,2 бар/ч. В соответствии с предпочтительным вариантом воплощения осветление ферментата с пониженным содержанием дрожжей вовлекает фильтрацию осадка, глубокую фильтрацию и/или мембранную фильтрацию с поперечным потоком. Более предпочтительно упомянутое осветление вовлекает фильтрацию осадка и/или мембранную фильтрацию с поперечным потоком. Поскольку осветление с помощью мембранной фильтрации с поперечным потоком дает особенно хорошие результаты, применение мембранной фильтрации с поперечным потоком наиболее предпочтительно. При фильтрации осадка твердые материалы образуют на фильтре осадок на поверхности фильтрующей среды, используемой либо в виде картриджа или гранулированной среды, такой как кизельгурт. Картриджи обычно сменные со средой из различных видов волокон или пористых структур и обычно помещаются в камеры повышенного давления. При глубокой фильтрации, также называемой фильтрацией на подложке, используют падающий поток, а также действие давления. Фильтрация с поперечным потоком - это технология разделения, которая классифицируется на основе размера. Фильтрация осадка представляет то преимущество, что могут быть реализованы длительные циклы фильтрации при высокой скорости потока. В соответствии с особенно предпочтительным вариантом воплощения фильтрация осадка производится с помощью фильтрующего материала, например кизельгурта. Фильтрующий материал подходящим образом вводят в точку, где поток обрабатываемого ферментата, содержащего суспендированные твердые частицы, образует несжимаемую массу, обозначаемую как фильтровый осадок. Образующаяся пористая подложка создает поверхность, которая захватывает суспендированные твердые частицы, устраняя их из обрабатываемого ферментата. Фильтровый материал предпочтительно добавляют в поток обрабатываемого ферментата непрерывно, чтобы поддержать проницаемость осадка. Не все частицы захватываются поверхностью; некоторые, особенно более мелкий материал, пройдут в фильтровый осадок и могут быть захвачены в ходе процесса, обозначаемого как глубокая фильтрация. Глубокая фильтрация не так эффективна, как поверхностная фильтрация, но все же существенный механизм фильтрации с помощью фильтровых материалов. Существует несколько типов фильтров для тонких частиц, которые могут быть использованы в настоящее время, такие как пластина и рамка, горизонтальный лист, вертикальный лист и фильтр-свечка. Пластинные и рамочные фильтры состоят из серии камер внутри металлической рамки. Между соседними рамками располагаются двухсторонние пористые фильтровые пластины, покрытые либо тонким ситом, либо листом. Фильтровый лист действует как держатель для фильтрового материала, который иначе уносился бы с потоком, таким образом обеспечивая превосходное осветление. Фильтровые листы обычно выполняются из целлюлозного волокна, диатомовой земли, перлита и связывающей смолы для обеспечения прочности в сухом и влажном состоянии. Некоторые из них доступны только на фильтрующих волокнах. Средний размеры пор в фильтрующих листах обычно составляет между 4 и 20 мкм. Каждая пластина перемежается рамкой, а вся система в целом удерживается вместе с помощью, например, винта или механизма гидравлического прижима. Этот тип фильтра очень похож по внешнему виду на листовой фильтр за исключением того, что он имеет рамки для осадка. Предварительное осветление с помощью одного или более сепараторов. Сепараторы, которые используются в обработке ферментата с пониженным содержанием дрожжей перед фильтрацией, выбраны из группы, состоящей из центрифуг и декантирующих центрифуг. Наиболее предпочтительно, чтобы ферментат с пониженным содержанием дрожжей обрабатывали в одной или более центрифуг перед фильтрацией. Предварительное осветление с помощью центрифуг с выгодой проводили при показателе расчетной производительности (величина SIGMA) по меньшей мере 1000 м 2,предпочтительно по меньшей мере 2500 м 2, более предпочтительно по меньшей мере 5000 м 2, наиболее предпочтительно по меньшей мере 10000 м 2, при скорости потока 1 м 3/ч. Показатель теоретической производительности рассчитывают на основе способа, описанного в Solid-Liquid Separation, 2-е издание,1981, Ladislav Svarovsky, Butterworth-Heineman. Показатель рассчитывают в соответствии со следующим соотношением между числом дисков (n), ускорением силы тяжести (g), угловой скорости , угла, под-3 012641 которым диски располагаются относительно вертикальной питающей трубы , внутреннего радиуса упаковки дисков (r1) и наружного радиуса упаковки дисков (r2). Обычно, количество суспендированного материала, которое удаляется вышеупомянутыми сепараторами, находится в диапазоне 0,1-2 г/л. Мутность сусла, полученного из последнего сепаратора перед фильтрованием, обычно не превышает 100 EBC. Предпочтительно, упомянутая мутность не превышает 50 EBC, наиболее предпочтительно - не превышает 20 EBC. Хранение на холоде. Хранение на холоде обычно включает в себя поддержание ферментата при температуре ниже 10C,предпочтительно ниже чем 5C, более предпочтительно ниже чем 2C в течение по меньшей мере 12 ч,предпочтительно в течение по меньшей мере 24 ч. В соответствии с предпочтительными вариантами воплощения хранение на холоде проводится после созревания и до фильтрации, более предпочтительно перед обработкой в одном или более сепараторах. При хранении на холоде нерастворенные компоненты могут преципитировать и быть легче устранены из ферментата с пониженным содержанием дрожжей до того, как он подвергнется фильтрации, предпочтительно до того, как он будет обработан в одном или более сепараторах. Созревание. Обычно данный способ включает в себя стадию созревания, следующую за ферментацией. После ферментации в свежем или незрелом пиве присутствует множество нежелательных вкусов и ароматов. Созревание (также иногда обозначаемое как дозревание) уменьшает уровень этих нежелательных соединений с получением более приятного продукта. Предпочтительно стадия созревания происходит в данном процессе перед фильтрацией, более предпочтительно - перед обработкой в одном или более сепараторах. Предпочтительно, чтобы созревание и отделение дрожжей достигались по данному способу одновременно непрерывным образом путем внесения ферментированного сусла, содержащего по меньшей мере 10 г/л биологически активных дрожжей, в седиментационный резервуар и отдельного удаления из резервуара супернатанта (т.е. ферментата с пониженным содержанием дрожжей) и осадка дрожжей; в котором время пребывания ферментированного сусла в резервуаре превышает 12 ч, предпочтительно превышает 24 ч. В соответствии с особенно предпочтительным вариантом воплощения ферментированное сусло проходит через седиментационный резервуар вертикальным, направленным вниз ламинарным потоком. Путем комбинирования сепарации дрожжей и созревания в одной стадии может быть достигнуто значительное повышение рентабельности. В еще одном предпочтительном варианте воплощения между 10 и 100% осадка дрожжей, удаленного из седиментационного резервуара, возвращается на ферментацию сусла. Этот конкретный вариант воплощения данного изобретения предоставляет то преимущество, что это делает возможным проведение ферментации сусла при высокой концентрации дрожжей. Вышеупомянутые преимущества в связи с непрерывным созреванием и отделением дрожжей могут быть реализованы без влияния на эффективность данного способа, особенно на стадию осветления, благодаря обработке ферментата с пониженным содержанием дрожжей в одном или более сепараторах перед фильтрацией. Созревание может также быть достигнуто в периодическом процессе путем созревания свежего пива в резервуаре для созревания или в ферментере. После созревания дрожжи предпочтительно удаляют. Далее, пиво может быть перенесено в емкости для хранения на холоде для стабилизации, или оно может быть охлаждено в ферментере или в резервуаре для созревания. Сепарация дрожжей. По данному способу дрожжи сепарируются от ферментата путем осаждения. Здесь термин седиментация относится к какому-либо способу сепарации, который использует силу тяжести для сепарации суспендированного материала и жидкости. В соответствии с конкретным предпочтительным вариантом воплощения сепарация дрожжей достигается путем переноса ферментата из ферментера в седиментатор, в котором дрожжи из ферментата удаляют путем осаждения. Седиментационное устройство обычно имеет вывод для сепарированных дрожжей, располагающийся недалеко от днища седиментационного устройства, и также вывод для ферментата с пониженным содержанием дрожжей, который располагается непосредственно под поверхностью жидкости. Седиментационное устройство дает преимущество при действии в непрерывном режиме, при котором количество ферментата, которое входит в седиментационное устройство, равняется сумме количеств дрожжевого осадка и ферментата с пониженным содержанием дрожжей, который экстрагируется из седиментационного устройства. Содержание дрожжей в ферментате с пониженным содержанием дрожжей обычно не превышает 50 г/л. Предпочтительно содержание дрожжей в ферментате с пониженным содержанием дрожжей нахо-4 012641 дится в диапазоне 1-20 г/л, более предпочтительно в диапазоне 2-10 г/л. Во всех случаях упоминание содержания дрожжей, если специально не указано иное, означает концентрацию влажных дрожжей. Количество влажных дрожжей, содержащихся в суспензии, равно количеству дрожжей в осадке с содержанием воды в 73%, которое может быть выделено из суспензии путем центрифугирования. Вышеупомянутое содержание воды включает в себя воду, содержащуюся в дрожжевых клетках. Обычно по меньшей мере 20 вес.%, особенно по меньшей мере 40 вес.% дрожжей удаляют из ферментата путем осаждения. Предпочтительно по меньшей мере 60 вес.%, более предпочтительно по меньшей мере 80 вес.%, даже более предпочтительно по меньшей мере 90 вес.%, а наиболее предпочтительно по меньшей мере 95 вес.% дрожжей, присутствующих в ферментате удаляют путем осаждения. Ферментация. В соответствии с особенно предпочтительным вариантом воплощения данного изобретения биологически активные дрожжи, используемые на стадиях с) и d), иммобилизованы за счет самоагрегации. Использование дрожжей, иммобилизованных путем самоагрегации, предоставляет множество преимуществ, таких как высокая плотность клеток и повышенная продуктивность. Самоагрегировавшие клетки дрожжей могут быть эффективно удалены путем осаждения. Преимущественно по меньшей мере часть удаленных дрожжей возвращается в ферментацию. Выгоды данного способа особенно выражены в случае, если сусло ферментируется непрерывным образом, а дрожжи удаляются из ферментата непрерывно. В предпочтительном варианте воплощения данного способа сусло ферментируется непрерывным образом путем подачи сусла в растильный чан, в котором оно объединяется с рециркулирующим потоком ферментированного содержащего дрожжи сусла и в который подается кислород для стимуляции роста дрожжей; и переноса сусла из растильного чана в последовательность из одного или более ферментационных резервуаров, в которых дрожжи поддерживаются в суспендированном состоянии путем перемешивания,рециркуляции и/или за счет выхода углекислого газа; подачи ферментированного сусла в один или более седиментаторов для удаления осадка, содержащего дрожжи; рециркуляции по меньшей мере части содержащего дрожжи осадка в растильный чан и/или один или более ферментационных резервуаров и превращения оставшегося ферментированного сусла в прозрачный, напиток дрожжевой ферментации. Удаление осадка. Еще одна стадия сепарации, присутствующая в данном процессе, представляет собой удаление осадка из сусла. Технологически осадок определяется как нерастворимый преципитат, который образуется вследствие коагуляции белка и более простых азотсодержащих составляющих, которые взаимодействуют с углеводами и полифенолами. Он также обозначается как осадок. Горячий осадок - это часть осадка, который образуется при кипячении и, главным образом, состоит из белка; холодный осадок, который состоит из белков и белково-танниновых комплексов, формируется при охлаждении сусла и отстаивании пива. Хотя большинство аминокислот ассимилируется дрожжами, остающиеся белки следует удалить, поскольку позже они могут прореагировать с полифенолами, создавая коллоидную нестабильность (помутнение). Полное удаление белков не обеспечивается и даже нежелательно, поскольку они существенны для приобретения пивом насыщенности и пеностойкости. Преципитаты горячего осадка образуются в ходе кипячения затора. Согласно исследованию, проведенному в германской пивоварне, размер частиц горячего осадка варьировал от 30 до 80 мкм. Эффективное удаление горячего осадка перед ферментацией критично, поскольку осадок может налипать на стенки дрожжевых клеток, что приводит к проблемам с пеностойкостью, недостаточностью стабильности вкуса и грубой горечи вкуса пива. Общее количество осадка (влажный вес) обычно варьирует 2-10 г/л в зависимости от различных факторов. В данном процессе осадок удаляют из сусла путем центрифугирования, например, в центрифуге или в декантирующей центрифуге. Наиболее предпочтительно осадок удаляют в центрифуге. Центрифуга обычно действует, по меньшей мере, при центробежной силе с показателем расчетной производительностипо меньшей мере 1000 м 2, предпочтительно по меньшей мере 2500 м 2, более предпочтительно по меньшей мере 5000 м 2 и даже более предпочтительно по меньшей мере 10000 м 2 при скорости потока 1 м 3/ч. Показатель расчетной производительности обычно не превосходит 400000 м 2 при скорости потока 1 м 3/ч. Предпочтительно при упомянутой скорости потока он не превосходит 200000 м 2, наиболее предпочтительно он не превосходит 100000 м 2. Неожиданно было обнаружено, что при данном непрерывном способе удаление осадка наиболее эффективно достигается, если горячее сусло охлаждено до температуры ниже 80C перед удалением осадка. В соответствии с особо предпочтительным вариантом воплощения осадок удаляли из сусла, которое охлаждали до температуры ниже чем 75 С, более предпочтительно ниже чем 70C, наиболее предпочтительно ниже чем 65C. Обычно удаление осадка достигается при температуре по меньшей мере 40C, предпочтительно по меньшей мере 50C. Горячее сусло может быть подходящим образом охлаждено, предпочтительно после удаления осад-5 012641 ка, до температуры 8 С, в каком случае дальнейшего охлаждения сусла не требуется перед внесением сусла в ферментер. Горячее сусло, полученное после удаления летучих органических веществ, подходящим образом охлаждали путем пропускания упомянутого горячего сусла через охлаждающее устройство, например радиаторный теплообменник, трубчатые теплообменники, самоочищающиеся теплообменники (например, скребковые теплообменники и самоочищающиеся теплообменники с псевдоожиженным слоем). Чтобы обеспечить эффективное удаление осадка путем центрифугирования, важно, чтобы пивная дробина и другой суспендированный материал в основном был удален путем центрифугирования, особенно до удаления летучих органических веществ. Таким образом, лишь небольшая фракция осадка требует удаления центрифугированием. Предпочтительно, количество удаленного осадка находится в диапазоне 1-2 г/л материала. Количество суспендированного материала после удаления осадка обычно не превышает 150 мг/л. Сусло, полученное после удаления осадка, содержит очень малое количество суспендированного материала. Тем не менее, было установлено авторами изобретения, что, в частности, суспендированные и растворенные компоненты, которые присутствуют в сусле после удаления осадка и перед ферментацией,могут со временем иметь выраженное пагубное влияние на эффективность осветления. Сепарация пивной дробины. Данный способ использует последовательность стадий сепарации, начиная с удаления пивной дробины из нагретого затора. Пивная дробина может быть подходящим образом удалена с помощью одного или более сепараторов, выбранных из группы, состоящей из центрифуги и декантатора. Наиболее предпочтительно пивную дробину удаляли с помощью одного или более декантаторов. Применение декантаторов для удаления пивной дробины представляет то преимущество, что это непрерывная и надежная технология, которая дает сухую пивную дробину (обычно 25-40% сухого вещества) и осветленное сусло независимо от качества солода. Термин декантатор в данном документе используется для обозначения центрифуг винтового типа с непрерывной выгрузкой осадка. Наиболее предпочтительно, чтобы декантатор, используемый для удаления пивной дробины, представлял собой декантирующую центрифугу. Затирка. В соответствии с особенно предпочтительным вариантом воплощения данный способ включает в себя стадию непрерывного производства экстракта затора с помощью отварочного способа затирания,использующего существенные количества содержащих крахмал добавок, таких как рис, кукуруза, сорго и/или рожь. Непрерывное отварочное затирание по такому варианту воплощения включает в себя следующие стадии:a) смешивание первого источника солодового фермента с водным раствором для получения водной суспензии солодового фермента;b) отдельное смешивание второго источника фермента с одной или более содержащей крахмал добавкой с получением суспензии отвара;c) воздействие на суспензию отвара первой тепловой обработкой при том, что поддержание температурных условий не вызывает существенной желатинизации крахмала;d) воздействие на суспензию отвара второй тепловой обработкой до одновременной частичной желатинизации и ферментативной деградации крахмала;e) объединение нагретой суспензии отвара, полученной в результате второй тепловой обработки с водной суспензией солодового фермента, полученной на стадии а), с получением затора;f) поддержание затора при 35-85 С в течение, по меньшей мере, нескольких минут; иg) удаление пивной дробины из нагретого затора с получением экстракта затора. В этом способе суспензия отвара, содержащего одну или более добавок, подвергается тщательно контролируемой многостадийной тепловой обработке. В ходе многостадийной тепловой обработки добавки, содержащие крахмал, желатинизируются при повышенных температурах, после чего могут быть эффективно гидролизованы амилазами, содержащимися в водной суспензии солодового фермента, с которой нагретая суспензия отвара объединяется (повторно объединяется). В ходе относительно умеренного первого нагревания условия выбирали так, что скорость желатинизации крахмала соответствовала скорости гидролиза крахмала, что означает, что вязкость суспензии отвара поддерживается на достаточно низком уровне, чтобы суспензия оставалась перекачиваемой насосом. В ходе намного более жесткой тепловой обработки крахмал желатинизируется быстро, что делает его намного более восприимчивым к ферментативному гидролизу, который запускается, когда отвар объединяют с водной суспензией солодового фермента. Данный способ очень надежен и легко контролируем. Кроме того, способ дает экстракт затора с постоянным качеством. Кроме того, было обнаружено, что данный способ отваривания вносит вклад в общую эффективность данного способа или производства прозрачного, напитка дрожжевой ферментации. В частности, данный способ обеспечивает практически полную желатинизацию крахмала, содержащегося в добавке и, таким образом, эффективно предупреждает засорение осветляющих фильтров/мембран крахмалом. Термин добавка, как он применяется в данном документе, охватывает какое-либо зерно злаковых или ферментируемый ингредиент, который может быть добавлен в затор в качестве источника крахмала.-6 012641 Добавка может быть осоложенной или неосоложенной, последнее является предпочтительным. Добавки,возможно, могут быть предварительно обработаны путем, например, образования хлопьев, вальцевания,варки, тонкого измельчения, обжарки. Для этой цели могут быть использованы рис, кукуруза, сорго,рожь, овес, пшеница, кукуруза, мука из маниоки, картофель, солод, ячмень и их комбинации. Предпочтительно добавка происходит из зерновых, выбранных из группы, состоящей из риса, кукурузы, сорго,ржи и их комбинации. Обычно добавка, используемая по данному способу, содержит по меньшей мере 60%, предпочтительно по меньшей мере 70%, а более предпочтительно по меньшей мере 80% крахмала по весу сухого вещества. По данному способу солод может быть подходящим образом использован как источник солодильных ферментов. Однако данное изобретение также охватывает применение коммерческих препаратов ферментов, содержащих ферменты, вызывающие деградацию крахмала, такие как обнаруживаются в солоде, особенно -амилаза, -амилаза и/или глюкоамилаза. Кроме того, применение и солода, и коммерческого препарата фермента находится в сфере данного изобретения, например, солода в препарате водной суспензии солодового фермента и коммерческих ферментов в препарате суспензии отвара. Предпочтительно ферменты солода используются по данному способу в форме солода. В соответствии с особенно предпочтительным вариантом воплощения данного изобретения часть водной суспензии фермента солода, приготовленной на стадии а), используют как второй источник фермента на стадии b). Даже более предпочтительно 1-50 вес.% водной суспензии фермента солода, приготовленной на стадии а), используют как второй источник фермента на стадии b), а остаток водной суспензии фермента солод объединяют с нагретой суспензией отвара, полученной после второй тепловой обработки. Данное изобретение охватывает способ, в котором водная суспензия фермента солода разделена на две суспензии фермента солода, которые имеют различное содержание твердых частиц, например грубую и тонкую суспензии затора. Предпочтительно, однако, чтобы композиции водной суспензии фермента солода стадии а) и второй источник фермента стадии b) были идентичны. Обычно содержание твердых частиц суспензии фермента солода, используемой в данном процессе, находится в диапазоне 200-500 г/л, предпочтительно в диапазоне 250-350 г/л. Преимущества данного способа более выражены, когда существенная часть ферментируемых сахаров в экстракте затора обеспечена одной или более добавками. Соответственно, в предпочтительном варианте воплощения по меньшей мере 5 вес.%, предпочтительно по меньшей мере от 10 вес.%, а более предпочтительно 20-90 вес.% ферментируемых сахаров, содержащихся в экстракте затора, происходят из одной или более содержащих крахмал добавок. Обычно первая тепловая обработка по данному способу с успехом проводится путем нагревания суспензии отвара до температурного диапазона 60-85C, предпочтительно до температурного диапазона 65-82 С, а более предпочтительно до температурного диапазона 65-80 С. Длительность первой тепловой обработки предпочтительно находится в диапазоне 1-30 мин, более предпочтительно в диапазоне 215 мин. Известно, что отдельные гранулы крахмала желатинизируются в определенном температурном интервале. С повышением температуры желатинизируется большее количество гранул крахмала. С дальнейшим повышением температуры гранулы крахмала начинают разрушаться, и на пике вязкости скорость разрушения начинает превосходить желатинизацию и суммарная вязкость начинает снижаться. По данному способу суспензия отвара достигает максимальной вязкости в ходе второй тепловой обработки. Обычно вязкость суспензии отвара после второй тепловой обработки не превышает 30 Паскаль-секунда(Пас). Предпочтительно упомянутая вязкость не превышает 10 Пас, a более предпочтительно упомянутая вязкость не превышает 1 Пас. Эти значения вязкости определяют тем же образом, как и описано в данном документе ранее. Вторая тепловая обработка суспензии отвара с успехом проводится в температурном диапазоне 85120C, более предпочтительно в температурном диапазоне 100-120C. Длительность второй тепловой обработки предпочтительно находится в диапазоне 1-30 мин, более предпочтительно в диапазоне 2-15 мин. Прочие характеристики. В соответствии с особенно предпочтительным вариантом воплощения все стадии, вплоть до и включая в себя удаление дрожжей из фермента, выполняются непрерывным образом. Наиболее предпочтительно, чтобы все стадии обработки по данному способу, включая в себя затирание, контролировались непрерывным образом. Данное изобретение делает возможным безукоризненное непрерывное управление полностью непрерывным процессом пивоварения в течение периодов времени в несколько недель или даже нескольких месяцев, предоставляя, таким образом, полный набор преимуществ, которые связаны с непрерывным пивоварением. Соответственно, в особенно выгодном варианте воплощения данного способа все стадии данного способа, которые протекают непрерывным образом и управляются непрерывно в течение по меньшей мере 2 недель, более предпочтительно в течение по меньшей мере 3 недель, даже более предпочтительно в течение по меньшей мере 4 недель, а наиболее предпочтительно в течение по меньшей-7 012641 мере 25 недель. Следует отметить, что в соответствии с конкретным вариантом воплощения процесса, который проиллюстрирован в примерах, все стадии данного способа, вплоть до и включая в себя удаление дрожжей из ферментата, проводятся непрерывным образом, тогда как хранение на холоде и фильтрация проводится как периодический процесс. Путем выбора фильтрационных устройств с адекватной фильтрующей способностью, общий объем ферментата, произведенного за 24 ч, может быть профильтрован в течение, например, 10-23 ч. Таким образом, каждый день наличествует достаточное время для очистки фильтра перед фильтрацией следующей порции ферментата. Было показано, что данный способ пригоден для производства светлого пива в больших объемах. Таким образом, данный способ может быть подходящим образом быть использован для замены способов пивоварения, которыми в настоящее время пользуются в коммерческих пивоварнях. По данному способу основной ферментат с пониженным содержанием дрожжей подходящим образом осветляется при скорости потока по меньшей мере 10 галлон/ч, предпочтительно по меньшей мере 40 галлон/ч, более предпочтительно по меньшей мере 100 галлон/ч, даже более предпочтительно по меньшей мере 150 галлон/ч. Фактически достижимы скорости потока по меньшей мере в 200 галлон/ч или даже по меньшей мере 500 галлон/ч. Подобным образом, данный способ может быть подходящим образом использован для осветления по меньшей мере 2000 галлонов, предпочтительно по меньшей мере 4000 галлонов ферментата с пониженным содержанием дрожжей за один раз. Эффективность осветления по данному способу может быть дополнительно повышена путем добавления в затор или сусло глюканазы. Глюканазы, особенно (1,3-1,4)глюканазы используют в производстве различных пищевых продуктов и корма для животных, а также вспомогательных материалов в биологических исследованиях, когда требуется разорвать -гликозидные связи в (1,3-1,4)глюканах. Добавление таких гидролизующих глюкан ферментов к затору или суслу служит цели противодействия эффекту повышения вязкости при действии соединений глюкана. Говоря в общем, эффективность фильтрации обратно коррелирует с вязкостью фильтруемой жидкости. Данное изобретение далее проиллюстрировано с помощью нижеследующих примеров. Примеры Пример 1. Поток сусла 1 м 3/ч с концентрацией экстракта 15P производится в конце обработки сусла. Это сусло ферментировано, созрело и стабилизировано в периодических ферментерах и затем непрерывным образом отцентрифугировано и отфильтровано. В начале процесса 400 л/ч пивоваренной воды (50C) непрерывно смешивают с 200 кг/ч солодовой крупки, полученной молотковой мельницей (размер ячеек сита 1,5 мм). Оба потока подаются в непрерывно перемешиваемую реакторную емкость с рабочим объемом 70 л при температуре 50 С. Продолжительность этой обработки составляет около 7 мин и служит для деградации белков солода и позволяет растворение и деградацию глюканов и родственных компонентов. Затем смесь, обозначаемая как затор, подается в вертикальный цилиндрический реактор идеального вытеснения. Этот тип реактора был описан ранее в патенте фирмы Хайнекен (Heineken)(WO 92/12231). При определенных высотах колонны затор нагревается с помощью нагревательных рубашек, а весь реактор изолирован так, чтобы минимизировать потери тепла. Температуры выбирают таким образом, чтобы превращение солодового крахмала в ферментируемые сахара было соответствующим желаемому продукту. Температурный профиль в данном примере имеет первое плато при 50C в течение 8 мин, после чего происходит нагревание до 67C в течение 11 мин. Следующее плато осахаривания при 67 С имеет длительность 37 мин, а затор затем нагревают в течение 4 мин до температуры отзаторивания, составляющей 78C, при каковой температуре имеет место заключительное плато в течение 4 мин. Затор имеет общее время обработки внутри колонны длительностью в 64 мин, а образовавшийся затор подается в участок сепарации. Сепарация солодовой лузги и других твердых частиц от затора выполняется с помощью двух декантаторов. Эти декантаторы представляют собой роторные центрифуги винтового типа с непрерывной разгрузкой осветленной жидкости и осажденного пивной дробины. Первый декантатор действует при скорости вращения 3500 об/мин и скорости дифференциального винтового механизма 2 об/мин. Этот декантатор имеет величину значения SIGMA 1700 м 2. Показатель SIGMA декантатора рассчитывали в соответствии со следующим соотношением между длиной цилиндрического ротора (L), ускорением силы тяжести (g), угловой скоростью , радиусом ограничительного кольца или переливного кольца (r1) и радиусом цилиндрического ротора (r2). Продукт разгружается в устройство для следующей операции (кипячения), а пивную дробину сбрасывают в небольшую постоянно перемешиваемую реакторную емкость. В последнюю подают 500 л/ч отмывочной воды при 80C при времени обработки 5 мин и пивную дробину и воду равномерно перемешивают.-8 012641 Жидкая фаза все еще содержит экстракт и поэтому смесь сепарируется во втором декантаторе, работающем при скорости вращения 4000 об/мин и скорости дифференциального винтового механизма 3 об/мин. Этот декантатор имеет значение величины SIGMA 1800 м 2. Осветленный жидкий супернатант рециркулируется и объединяется с выходным потоком затирочной колонны. Это снижает концентрацию экстракта в питании первого декантатора до около 17P. Оба декантатора снабжены центробежным вентилятором и, следовательно, работают как насос на выход супернатанта. Продукт сепарации затора далее обозначается как сусло и имеет скорость потока 1 м 3/ч. Экстракт хмеля дозируется непрерывно со скоростью 7 г/ч поточно и смесь нагревают до температуры 103C путем прямого впрыска пара. Через впускной патрубок первого декантатора сусло закачивают в реактор идеального вытеснения. Этот колонный реактор имеет такие же характеристики, как и ранее описанная колонна превращения затора, но ее высота пропорционально увеличивается с увеличением скорости потока в этой части процесса. Время обработки в колонном реакторе составляет 60 мин. Типичные реакции, которые происходят в этом реакторе, это: денатурация и коагуляция белка, стерилизация, изомеризация хмеля, формирование цвета, образование диметилсульфида (DMS) из предшественника солодового происхождения (S-метилметионин). Сусло затем пропускали через ситовое полотно в отпарной колонне, ранее описанной в патенте Хайнекен (Heineken) (WO 95/26395). Пар при давлении 1,5 бар использовали для противотока с целью устранить нежелательные пахучие вещества (главным образом DMS) при скорости потока 20 кг/ч и при атмосферных условиях наверху отпарной колонны. Сусло, выходящее снизу отпарной колонны, подается в небольшую буферную емкость, размеры которой несущественны, и оттуда непосредственно в центрифугу с разгрузкой прерывистого типа. Эта машина имеет скорость вращения 7400 об/мин и показатель производственной мощности 13000 м 2. Частота разгрузки регулируется величиной осадка в машине. Далее охлаждение сусла происходит в двух параллельных радиаторных охладителях сусла, которые снижают температуру сусла с 95-100 до 8C в двухстадийном водно-гликолевом устройстве. Общий объем охлажденного сусла 2,2 м 3 непрерывно подается в цилиндрическо-коническую ферментационную емкость вместе с активными дрожжами в концентрации 2,5 г/л. Непрерывное оксигенирование достигается поточной аэрацией. Первичная периодическая ферментация проводится при 10C и,когда концентрация экстракта достигает 6,5 Р, температуре дают повыситься до 13 С. После того как концентрация диацетила уменьшается до уровня 30 ppm, содержимое емкости охлаждали до -1,5 С в течение 24 ч. Эта холодовая фаза поддерживалась в течение 5 дней. Далее пиво пропускали через сепаратор с разгрузкой прерывистого типа при скорости потока 0,61,0 м 3/ч и значении величины SIGMA 13000 м 2. Пиво охлаждали и хранили следующие 24 ч при -1,5C. Затем пиво фильтровали через кизельгуртовый фильтр вертикального дискового типа для светлого пива. Достигаемая скорость потока составляла 0,8 м 3/ч/м 2 при среднем давлении, создающемся со временем,0,2 бар/ч. После этой фильтрации пиво стабилизируется с помощью обычной дозы PVPP (поливинилпирролидона) и необходимой фильтрации PVPP. Наконец, пиво паковали в подходящие контейнеры(стеклянные бутылки). При повторении вышеизложенного эксперимента исключение составило то, что никаких сепараторов не было применено после ферментации. Было обнаружено, что среднее давление, создающееся на фильтре, составляет порядка 12 бар/ч. Пример 2. Поток сусла 4,5 м 3/ч производится с концентрацией экстракта 18P в конце процесса производства сусла. Это сусло ферментируется и созревает в непрерывных ферментерах, а затем стабилизируется в емкостях периодического хранения, сепарируется в центрифуге и фильтруется на фильтре для светлого пива. В начале процесса 1620 л/ч пивоваренной воды (47 С) непрерывно перемешивают с 720 кг/ч солодовой крупки. Эта солодовая крупка производится с помощью молотковой мельницы, снабженной 2,5 мм ситом. Оба потока подают в постоянно перемешиваемую реакторную емкость с рабочим объемом 80 л при температуре 45 С. Часть смеси направляют в следующую заторную колонну идеального вытеснения,сходную с описанной в примере 1. Другую часть смеси (250 л/ч) подавали в параллельный процесс, который делает возможным использование в качестве добавки неосоложенную кукурузную крупку к конечному пивному продукту. В этом непрерывном процессе отваривания неосоложенная кукурузная крупка подается (350 кг/ч) в непрерывно перемешиваемую реакторную емкость вместе с потоком пивоваренной воды при 52 С(790 кг/ч) и вышеупомянутым потоком солодового затора. Образующаяся температура в этом 120 литровом резервуаре при соединении этих потоков составляет 50C, что предупреждает избыточную желатинизацию кукурузного крахмала и связанное с этим увеличение вязкости. Смесь перекачивали в первую колонну хранения через точку прямого впрыска пара. Пар впрыскивали для повышения температуры отварного потока до 75-78 С, и часть кукурузного крахмала желатинизировалась. Однако благодаря присутствию порции солодового затора, амилазы из солода разрушают полимерные цели крахмала и уменьшают вязкость. Время обработки составляет 15 мин при обозначенной температуре, что делает возможным уменьшение вязкости до уровня, когда еще одно повышение температуры до 100C может-9 012641 быть применено без того, чтобы вызвать неприемлемо высокую вязкость. Вторая стадия проводится путем еще одного прямого впрыска пара и 10 мин обработки в простом реакторе идеального вытеснения. Образовавшуюся желатинизированную смесь охлаждали до 90C и затем подавали в заторную колонну,в которой температуру повышали до уровня, который оптимален для активности амилазы и полного превращения крахмала солода и кукурузы в сахара. Цилиндрический реактор идеального вытеснения для процесса затирки был описан ранее в патентах фирмы Хайнекен (WO 92/12231). На определенных высотах на вершине колонны затор нагревали прямым впрыском пара. Температуры выбирали так, чтобы превращение крахмала солода в ферментируемые сахара было соответствующим желаемому продукту. Данный температурный профиль имеет паузу для осахаривания при 66 С и температуру отзаторивания 76 С. Время обработки затора составляет 80 мин, и образовавшийся затор подают в секцию сепарации затора. Эта секция состоит из двух роторных центрифуг винтового типа с непрерывной разгрузкой осветленной жидкости и осажденного пивной дробины, в целом известных как декантаторы. Первый декантатор действует при скорости вращения 3650 об/мин, скорости дифференциального винтового механизма 10 об/мин и показателе производительности 6200 м 2. Продукт разгружают в следующее устройство (кипячение), а пивную дробину разгружают в небольшую постоянно перемешиваемую реакторную емкость. В последнюю вводят 1150 л/ч отмывочной воды при 72 С и при времени обработки 2 мин получают гомогенную суспензию частиц солода в воде. Жидкая фаза все еще содержит полезный экстракт и поэтому смесь снова сепарируют в декантаторе со скоростью вращения 4000 об/мин, при скорости дифференциального винтового механизма 20 об/мин и показателе производственной мощности 2600 м 2. Осветленный жидкий супернатант рециркулируется и объединяется с выходным потоком из заторной колонны. Это снижает концентрацию экстракта в питании первого декантатора до около 17P. Пивную дробину из второго декантатора выгружали и использовали на корм телятам. Оба декантатора были снабжены центробежным сливом и, следовательно, работают как насос на выброс супернатанта. Продукт сепарации затора, который далее обозначается как сусло, имеет скорость потока 4,5 м 3/ч. Экстракт хмеля со скоростью 32 г/ч дозируется в поток и смесь нагревают до температуры 105C прямым впрыском пара. Всасывающей линией первого декантатора сусло закачивается в реактор идеального вытеснения. Этот колонный реактор имеет те же самые характеристики, что и описанная ранее колонна превращения затора, но ее высота пропорционально повышается с повышением скорости потока в данной части процесса. Объем этого реактора составляет 5 м 3 и время обработки составляет поэтому 67 мин. Обычные реакции, происходящие в реакторе, это денатурация и коагуляция белка, стерилизация,изомеризация хмеля, формирование цвета, формирование диметилсульфида (DMS) из его основанного на солоде предшественника (S-метилметионин). Сусло затем пропускают через ситовое полотно в отпарной колонне, ранее описанной в патенте Хайнекен (Heineken) (WO 95/26395). Противоток пара при 1,5 бар применяли для удаления нежелательных пахучих веществ (главным образом DMS) при скорости потока 100 кг/ч и атмосферных условиях. Сусло, выходящее из дна отпарной колонны, подавали в небольшую буферную емкость, размеры которой несущественны, и подавали непосредственно в центрифугу прерывного типа разгрузки. Эта машина имеет скорость вращения 7400 об/мин и величину значения SIGMA 70000 м 2. Частота разгрузки регулируется величиной осадка в машине. Охлаждение сусла происходит в двух радиаторных охладителях, которые снижают температуру сусла с 95-100 до 4C в двухстадийном водно-гликолевом устройстве. Охлажденное сусло подают в первый перемешиваемый ферментационный резервуар с нетторабочим объемом 14 м 3. Резервуар работает при температуре около 10C. Этот резервуар работает в аэробных условиях при постоянном введении аэрированного рециркулирующего пара, поступающего с конечного участка процесса и содержащего концентрированные дрожжи в качестве основного компонента наряду с водой. Плотность содержимого в этом резервуаре составляет 13P. Дрожжи, необходимые для ферментации, добавляли в форме вышеупомянутого рециркулирующего потока. Ферментационная смесь из первого ферментационного резервуара переносили во второй резервуар. Этот резервуар имеет рабочий объем 160 м 3 и поддерживается при 13 С за счет охлаждения стенок. Видимый уровень экстракта в этом резервуаре составляет 7P, а концентрация дрожжей составляет 80 г влажных дрожжей/л. Выход из этого резервуара разделяется на два потока: одна часть (2,5 м 3/ч) соединяется с еще одним потоком из концевого участка процесса и рециркулируется в первый ферментационный резервуар, тогда как другая часть (5,3 м 3/ч) подается в третий ферментационный резервуар. Этот третий резервуар имеет рабочий объем 140 м 3, его содержимое имеет видимый уровень экстракта 3,5P. Продукт из этого резервуара переносят в резервуар седиментации дрожжей с рабочим объемом 7 м 3. Резервуар седиментации дрожжей сепарирует основную часть дрожжей (90-95%) из незрелого пива. Осевшие на дно резервуара для седиментации дрожжи имеют концентрацию 200 г влажных дрожжей/л. Этот поток частично рециркулируется в начало процесса, а частично направляется на хранение излишка дрожжей. Часть дрожжей, направляемая на хранение излишков, контролируется на основе количества, которое покидает верхнюю часть резервуара для седиментации дрожжей и количества дрожжей, нарастающего в ферментационных резервуарах. Незрелое пиво из верхней части резервуара для- 10012641 седиментации дрожжей непрерывно подается либо в емкости для периодического созревания или в резервуар непрерывного созревания. В случае периодического варианта рабочий объем емкости для созревания равен общему объему ферментированного сусла, полученного за 24 ч. Температуре давали подняться до 15 С путем теплообмена в трубе, направляющейся в емкость для созревания и/или за счет естественного нагревания при ферментации. Такая температура благоприятна для превращения ацетолактата (продукта метаболической ферментации) в диацетил. Благодаря присутствию дрожжей в этой фазе, дрожжи могут захватывать диацетил и преобразовывать в ацетоин или последующие метаболиты. Таким образом устраняется негативное влияние диацетила на пиво, а остаточный уровень диацетила обычно определяется как 20 ppb. После снижения диацетила до достижения приемлемого уровня пиво охлаждали до -1,5 С и хранили в течение нескольких дней. После этого периода пиво фильтровали через кизельгурт при 80-100 г/галлон кизельгурта в качестве наполнителя. Перед фильтрацией пиво центрифугировали в сепараторе дискового типа, который действует при показателе производительности 70000 м 2, чтобы устранить суспендированные твердые частицы с эффективностью 95-98%. Типичная фильтрация выполняется для объема 60008000 галлонов со скоростью потока 4-5,5 галлон/м 2/ч. После этой фильтрации пиво стабилизировали обычным внесением PVPP и необходимой фильтрации PVPP. Наконец, пиво паковали в какой-либо подходящий контейнер (бутылка, бочонок, бидон). При использовании непрерывного процесса созревания незрелое пиво непрерывно подается в верхнюю часть резервуара объемом 520 м 3 через распылительную головку, которая распределяет пиво по поверхности емкости. В данном примере пиво нагревали с 13 до 15C с помощью кожухотрубного теплообменника. Это должно ускорить вышеупомянутое превращение -ацетолактата, полученного в ходе первичной ферментации, в диацетил. Дрожжи в пиве осаждаются и производят вышеупомянутое превращение диацетила и других близких дикетонов в ацетоин и последующие метаболиты. Время обработки пива в данном примере составляет 100 ч и остаточный уровень диацетила составляет 7,32,3 ppb (95%CI, n=6). Дрожжи оседают на коническое днище емкости созревания, удаляются и обрабатываются как остаточное пиво. Зрелое пиво удаляют из слоя, расположенного непосредственно над конусом с осевшими дрожжами, и пропускают через непрерывный теплообменник в емкости периодического хранения на холоду при температуре -1,5C. Емкости хранения на холоде заполняли за один день и затем пиво хранили по меньшей мере в течение 2 дней при температуре -1,5C. После этого периода хранения осевшие дрожжи счищали с днища емкости, а оставшееся пиво сепарировали в центрифуге дискового типа, как описано выше. Непосредственно после этой обработки пиво фильтровали через кизельгуртовый фильтр с обычной скоростью потока - скорость потока составляла 4-5,5 галлон/м 2/ч при объеме фильтрации до 6000-8000 галлон. После стабилизации пива обработкой с помощью PVPP его паковали в желаемые упаковочные материалы (бутылка, бидон, бочонок). ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ производства прозрачного напитка дрожжевой ферментации, включающий:a) затирание сыпучего содержащего крахмал и возможно осоложенного исходного материала с водой, нагревание полученного затора и ферментативный гидролиз крахмала в ферментируемые сахара;b) непрерывное получение ферментируемого сусла из нагретого затора путем выполнения следующих стадий непрерывным образом: удаления пивной дробины из нагретого затора для получения экстракта затора; превращения экстракта затора в сусло путем нагревания упомянутого экстракта затора до температуры 60-140C в течение 5-120 мин; удаления летучих органических веществ из горячего сусла путем уменьшения давления и/или отгонкой газом или паром; удаления осадка из сусла путем центрифугирования в центрифуге, которая работает при центробежной силе с расчетным показателем производительностипо меньшей мере 1000 м 2 при скорости потока 1 м 3/ч;c) введение сусла в ферментер для ферментации сусла биологически активными дрожжами;d) перенос ферментата из ферментера в седиментационное устройство для удаления дрожжей из ферментата путем осаждения иe) осветление ферментата с пониженным содержанием дрожжей для получения прозрачного напитка дрожжевой ферментации путем обработки ферментата с пониженным содержанием дрожжей в одном или более сепараторах перед фильтрацией для удаления суспендированного материала, причем один или более сепараторов выбирают из группы, состоящей из центрифуги и декантаторных центрифуг, а указанную обработку проводят при расчетном показателе значения производительности (значение SIGMA) по меньшей мере 1000 м 2 при скорости потока 1 м 3/ч; фильтрования обработанного ферментата;- 11012641 в котором по меньшей мере часть дрожжей, удаленных из ферментата осаждением, рециркулируют в ферментер. 2. Способ по п.1, в котором биологически активные дрожжи, используемые на стадиях с) и d), иммобилизованы путем самоагрегации. 3. Способ по п.1 или 2, в котором от 10 до 100% дрожжевого осадка, удаляемого из седиментационного резервуара, рециркулируют на ферментацию сусла. 4. Способ по любому предшествующему пункту, в котором сусло ферментируют непрерывным образом путем подачи сусла в резервуар для роста, в который подают кислород для стимуляции роста дрожжей; и переноса сусла из резервуара для роста в последовательность из одного или более резервуаров для ферментации, в которых дрожжи поддерживают в суспендированном состоянии путем перемешивания,рециркуляции и/или выделения углекислого газа. 5. Способ по любому предшествующему пункту, в котором по меньшей мере 80 вес.%, а наиболее предпочтительно по меньшей мере 90 вес.% дрожжей, присутствующих в ферментате, удаляют седиментацией. 6. Способ по любому предшествующему пункту, в котором осадок удаляют в центрифуге, работающей с центробежной силой, по меньшей мере, с расчетным показателем производительностипо меньшей мере 2500 м 2, более предпочтительно по меньшей мере 5000 м 2 и более предпочтительно по меньшей мере 10000 м 2 при скорости потока 1 м 3/ч. 7. Способ по любому предшествующему пункту, в котором ферментат с пониженным содержанием дрожжей перед фильтрацией обрабатывают в одной или более центрифуг, причем центрифугирование по меньшей мере в одной или более из этих центрифуг проводят при значении величины SIGMA по меньшей мере 2500 м 2, более предпочтительно по меньшей мере 5000 м 2 при скорости потока 1 м 3/ч. 8. Способ по любому предшествующему пункту, в котором осветление ферментата с пониженным содержанием дрожжей включает фильтрацию или мембранную фильтрацию с поперечным потоком. 9. Способ по любому предшествующему пункту, в котором ферментат со значительно пониженным содержанием дрожжей осветляется при потоке более чем 4 галлон/ч/м 2 и при повышении давления не более чем 0,2 бар/ч. 10. Способ по любому предшествующему пункту, в котором сусло ферментируют непрерывным образом путем подачи сусла в резервуар для роста, в котором его объединяют с рециркулирующим потоком ферментированного, содержащего дрожжи сусла и в который подают кислород для стимуляции роста дрожжей; переноса сусла из резервуара для роста в последовательность из одного или более резервуаров для ферментации, в которых дрожжи поддерживают в суспендированном состоянии путем перемешивания,рециркуляции и/или выделения углекислого газа; подачи ферментированного сусла в одно или более седиментационных устройств для удаления осадка; рециркуляции по меньшей мере части осадка, содержащего дрожжи, в резервуар для роста и/или в один или более резервуаров для ферментации и превращения остатка ферментированного сусла в прозрачный напиток дрожжевой ферментации. 11. Способ по любому предшествующему пункту, в котором стадии b)-d) выполняют непрерывным образом. 12. Способ по п.11, в котором стадии a)-d) выполняют непрерывным образом. 13. Способ по п.11 или 12, в котором все стадии, которые выполняются непрерывным образом, проводят непрерывно в течение по меньшей мере 2 недель, предпочтительно в течение по меньшей мере 4 недель. 14. Способ по любому предшествующему пункту, в котором пивную дробину удаляют из нагретого затора с помощью одного или более сепараторов, выбранных из группы, состоящей из центрифуг и декантаторов. 15. Способ по любому предшествующему пункту, в котором в затор или сусло добавляют глюканазу. 16. Способ по любому предшествующему пункту, в котором ферментат с пониженным содержанием дрожжей осветляют при скорости потока по меньшей мере 40 галлон/ч.

МПК / Метки

МПК: C12C 7/14, C12H 1/065, C12C 7/04, C12C 7/20, C12C 7/175, C12H 1/07, C12C 7/00, C12C 11/00, C12H 1/06

Метки: ферментации, способ, напитка, прозрачного, производства, дрожжевой

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/13-12641-sposob-proizvodstva-prozrachnogo-napitka-drozhzhevojj-fermentacii.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ производства прозрачного напитка дрожжевой ферментации</a>

Похожие патенты