Спосіб виготовлення напою на основі дріжджового бродіння
Номер патенту: 98618
Опубліковано: 11.06.2012
Автори: Блумен Херман Хендрік Ян, Мюльдер Хендрікус, Сніп Онно Корнеліс, Бенкс Дуглас Джон
Формула / Реферат
1. Спосіб виготовлення напою на основі дріжджового бродіння, який включає наступні послідовні безперервні стадії:
a) введення сусла до серії з одного або кількох дріжджовирощувальних апаратів, у яких його змішують з рециркульованим потоком дріжджового залишку з одержанням вмісту вологих дріжджів в дріжджовирощувальних апаратах, що перевищує 70 г/л, та в яких дріжджі вирощують при аеробних умовах та підтримують у суспендованому стані;
b) переміщення дріжджового залишку з дріжджовирощувального апарата до серії з одного або кількох бродильних апаратів, у яких дріжджі підтримують у суспендованому стані в анаеробних умовах та забезпечують метаболізування вуглеводів, присутніх у суслі;
с) рециркуляцію частини збродженого сусла, яке містить дріжджі, з одного або кількох бродильних апаратів до одного або кількох дріжджовирощувальних апаратів;
d) переміщення щонайменше частини збродженого сусла, яке містить дріжджі, з одного або кількох бродильних апаратів до одного або кількох сепараторів з метою видалення дріжджового залишку;
е) рециркуляція частини дріжджового залишку до серії з одного або кількох дріжджовирощувальних апаратів, де згаданий дріжджовий залишок містить принаймні 150 г/л вологих дріжджів; та
f) подача залишку збродженого сусла на наступні стадії обробки, де вміст вологих дріжджів сусла у серії з одного або кількох бродильних апаратів підтримують на рівні більш ніж 100 г/л, де вміст згаданих вологих дріжджів еквівалентний кількості дріжджового залишку із вмістом води 73 %, що може бути виділений із суспензії шляхом центрифугування, вода, що міститься в дріжджовому залишку, включає воду, що міститься в дріжджових клітинах; і де 60-98 % дріжджів, присутніх в збродженому суслі, виділяють з одного або кількох дріжджовирощувальних апаратів.
2. Спосіб за п.1, де вміст дріжджів сусла у серії з одного або кількох бродильних апаратів підтримують на рівні від 100 до 300 г/л.
3. Спосіб за п. 1 або 2, де вміст дріжджів сусла у серії з одного або кількох дріжджовирощувальних апаратів перевищує 90 г/л.
4. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де щонайменше 75 % дріжджів, присутніх у зброджуваному суслі, рециркулює до серії з одного або кількох дріжджовирощувальних апаратів.
5. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де дріжджі підтримують у суспендованому стані у серії з одного або кількох дріжджовирощувальних апаратів шляхом струшування, рециркуляції, газування та/або аерації.
6. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де дріжджі підтримують у суспендованому стані у серії з одного або кількох бродильних апаратів шляхом струшування, рециркуляції та/або виділення діоксиду вуглецю.
7. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де стиснутий газ, який містить кисень безперервно вводять у сусло або у рециркульоване ферментне сусло, яке містить дріжджі, або у дріжджовирощувальний апарат.
8. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де виготовляють щонайменше 10 г вологих дріжджів на літр збродженого сусла.
9. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де рециркулюючий дріжджовий залишок містить щонайменше 200 г/л, більш бажано щонайменше 250 г/л вологих дріжджів.
10. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де густина сусла, яке вводять до серії з одного або кількох дріжджовирощувальних апаратів, знаходиться у діапазоні 10-35°Р.
11. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де загальний час перебування у дріжджовирощувальному та бродильному апаратах не перевищує 40 годин, бажано не перевищує 30 годин, більш бажано не перевищує 20 годин.
12. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де загальний час перебування у серії з одного або кількох дріжджовирощувальних апаратів не перевищує 10 годин, бажано не перевищує 5 годин.
Текст
Реферат: Спосіб виготовлення напою на основі дріжджового бродіння включає такі наступні послідовні безперервні стадії як введення сусла до серії з одного або кількох дріжджовирощувальних апаратів, у яких його змішують з рециркульованим потоком дріжджового залишку з одержанням вмісту вологих дріжджів в дріжджовирощувальних апаратах, що перевищує 70 г/л, та в яких дріжджі вирощують при аеробних умовах та підтримують у суспендованому стані; переміщення дріжджового залишку з дріжджовирощувального апарата до серії з одного або кількох бродильних апаратів, у яких дріжджі підтримують у суспендованому стані в анаеробних умовах та забезпечують метаболізування вуглеводів, присутніх у суслі, з рециркуляцією частини збродженого сусла, яке містить дріжджі, з одного або кількох бродильних апаратів до одного або кількох дріжджовирощувальних апаратів; переміщення щонайменше частини збродженого сусла, яке містить дріжджі, з одного або кількох бродильних апаратів до одного або кількох сепараторів з метою видалення дріжджового залишку; рециркуляція частини дріжджового залишку до серії з одного або кількох дріжджовирощувальних апаратів, де згаданий дріжджовий залишок містить принаймні 150 г/л вологих дріжджів; та подачу залишку збродженого сусла на UA 98618 C2 (12) UA 98618 C2 наступні стадії обробки, де вміст вологих дріжджів сусла у серії з одного або кількох бродильних апаратів підтримують на рівні більш ніж 100 г/л, де вміст згаданих вологих дріжджів еквівалентний кількості дріжджового залишку із вмістом води 73 %, що може бути виділений із суспензії шляхом центрифугування, вода, що міститься в дріжджовому залишку, включає воду, що міститься в дріжджових клітинах; і де 60-98 % дріжджів, присутніх в збродженому суслі, виділяють з одного або кількох дріжджовирощувальних апаратів. UA 98618 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Даний винахід відноситься до способу виготовлення напою на основі дріжджового бродіння, такого як пиво, який включає безперервне збродження сусла за допомогою біологічно активних дріжджів. Перевагами безперервного збродження при виготовленні напою на основі дріжджового бродіння є, зокрема: більша продуктивність та менші інвестиції: устаткування працює довготривало з повним навантаженням, що означає, що для однакового рівня продуктивності потрібні менші резервуари, ніж при використанні періодичного способу; незмінна та краща якість: спосіб легше контролювати, завдяки можливості адаптування параметрів способу до локальних та миттєвих вимог та, завдяки тому, що стаціонарний режим є набагато більш стабільним; високий санітарний стандарт: безперервний спосіб здійснюють у закритій системі; менші затрати енергії: затрати енергії рівномірно розподілені, не має піків; менша кількість робочої сили: здійснення безперервного способу потребує менше уваги; можливість миттєвої рециркуляції тепла та/або матеріалів, без використання буферів; зменшення часу простою та очистки: тривалість використання безперервного способу є набагато довшою, ніж періодичного. Ці потенційні переваги безперервного збродження були відомі у галузі пивоваріння вже давно. Відповідно було зроблено багато спроб для розробки способу безперервного збродження, який би забезпечував здійснення цих потенційних переваг. Британський патент GB-B 926906 описує спосіб виготовлення пива, який можна здійснювати безперервно, де спосіб включає подачу потоку незбродженого сусла до приєднаного резервуару, який містить сильно струшене, переважно гомогенне зброджене сусло та дріжджі, витримані при постійній температурі, незброджене сусло подають з такою швидкістю, щоб витіснити звідти зброджене сусло для зменшення кількості зброджуваних цукрів, витиснене зброджене сусло подають з доданого резервуару до розташованого вище відстійнику, у якому швидкість потоку збродженого сусла є достатньо маленькою для осідання значної частини дріжджів, які рециркулюють у доданий резервуар. Перевагою даного способу є можливість використання більш компактного пристрою, завдяки тому, що стадія відділення дріжджів не потрібна. Більш того з Британського патенту відомо, що в залежності від штаму дріжджів, кількість дріжджів, присутніх у апараті, може дорівнювати від 35 до 100 г/л. Патент US 3,234,026 описує спосіб безперервного збродження пивного сусла з метою виготовлення недистильованого алкогольного солодового напою, який включає пропускання вказаного сусла крізь систему взаємозалежних зон, безперервну подачу сусла до першої зони вказаної системи та його швидке збродження, шляхом підтримування концентрації дріжджів у вказаному суслі на рівні приблизно 12 г/л, витримування вказаного сусла при температурі біля 48 °F., підтримування вказаних дріжджів у суспендованому стані у вказаному зброджуваному суслі шляхом безперервного струшування, завдяки чому забезпечується швидке збродження, після чого дріжджі видаляють звідти та безперервне видалення переважно очищеного збродженого сусла з вказаної системи зі швидкістю, яка дорівнює швидкості подачі сусла до першої з вказаних зон. З патенту US 3,234,026 відомо, що коли вирощено кількість дріжджів недостатню для підтримання потрібної концентрації, то при здійсненні винаходу розглядається можливість реутилізації частини вказаних відділених дріжджів у системі для цих потреб. Більш того патент US описує варіанти здійснення вищезгаданого способу, де вирощування дріжджів та виготовлення продукту здійснюють у різних зонах або резервуарах. У п. 29 описано варіант здійснення, коли на стадії утворення продукту кількість дріжджів підтримують на рівні біля 12 та до 100 г, з вмістом вологи 80 % на кожний літр зброджуваного сусла (що дорівнює вмісту вологих дріжджів, який становить 9-74 г/л). Заявка на патент СА 545,867 описує спосіб безперервного зброджування субстрату, придатного для зброджування дріжджами, де вказаний спосіб включає роздільне здійснення стадії вирощування дріжджів та стадії утворення продукту, підтримування аеробних умов, сприятливих для росту дріжджів на стадії вирощування дріжджів; підтримування анаеробних умов, сприятливих для утворення спирту на стадії утворення продукту; безперервна подача зброджуваного субстрату на стадію вирощування дріжджів, безперервне переміщення потоку з стадії вирощування дріжджів на стадію утворення продукту; відділення дріжджів з потоку на стадії утворення продукту та рециркуляція чітко визначеної кількості відділених дріжджів на стадію утворення продукту з метою підтримування концентрації дріжджів на визначеному рівні. У Канадській заявці на патент вказано, що концентрацію дріжджів на стадії утворення продукту потрібно підтримувати на рівні від 5 % до 15 % від спресованого осаду. У типовій методиці, описаній у Канадській заявці, вказано, що зазвичай на стадії вирощування дріжджів 1 UA 98618 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 концентрація дріжджів дорівнює приблизно 1,2 % від спресованого осаду та на стадії утворення продукту її підтримують на рівні 10 % шляхом рециркуляції такої кількості дріжджів, яка необхідна для отримання вказаної концентрації. Винахідники розробили спосіб виготовлення напою на основі дріжджового бродіння, де вказаний спосіб включає певну кількість послідовних безперервних стадій обробки, зокрема: a. Подачу сусла до серії з одного або кількох дріжджовирощувальних апаратів, у яких його перемішують з рециркулюючим потоком дріжджового залишку та, у яких дріжджі розмножуються в анаеробних умовах, перебуваючи у суспендованому стані; b. Переміщення сусла, яке містить дріжджі, з дріжджовирощувального апарату до серії з одного або кількох бродильних апаратів, в яких дріжджі знаходяться у суспендованому стані в анаеробних умовах та здійснюється засвоєння вуглеводів, присутніх у суслі; c. Переміщення збродженого сусла з серії з одного або кількох бродильних апаратів до одного або кількох сепараторів з метою видалення дріжджового залишку; d. Рециркуляція частини дріжджового залишку до серії з одного або кількох дріжджовирощувальних апаратів; та е. Подача залишку збродженого сусла на наступні стадії обробки; де вміст вологих дріжджів сусла у серії з одного або кількох бродильних апаратів підтримують на рівні більш ніж 100 г/л. Винахідники зрозуміли, що вищезгаданий спосіб безперервного зброджування можна здійснювати при дуже високих концентраціях дріжджів з метою виготовлення пива високої якості. Перевагою застосування дуже високих концентрацій дріжджів є можливість суттєвого зменшення часу зброджування та/або об'єму бродильного апарату. Більш того безперервне зброджування при високих концентраціях дріжджів є менш чуттєвим до мікробіологічних інфекцій. Завдяки тому, що час зброджування у даному способі може бути дуже коротким, то є можливість миттєво перейти на виготовлення іншого напою на основі дріжджового бродіння. Таким чином на одному устаткуванні можна виготовляти різні продукти, без проміжної очистки або простою. Один аспект даного винаходу відноситься до способу виготовлення напою на основі дріжджового бродіння, де спосіб включає наступні послідовні безперервні стадії обробки, зокрема: а. Подачу сусла до серії з одного або кількох дріжджовирощувальних апаратів, у яких його перемішують з рециркулюючим потоком дріжджового залишку та у яких дріжджі розмножуються у аеробних умовах, перебуваючи у суспендованому стані; b. Переміщення сусла, яке містить дріжджі, з дріжджовирощувального апарату до серії з одного або кількох бродильних апаратів, в яких дріжджі знаходяться у суспендованому стані в анаеробних умовах та здійснюється засвоєння вуглеводів, присутніх у суслі; c. Необов'язкова рециркуляція збродженого сусла, яке містить дріжджі, з серії з одного або кількох бродильних апаратів до одного або кількох жріжджовирощувальних апаратів; d. Переміщення щонайменше частини збродженого сусла з серії з одного або кількох бродильних апаратів до одного або кількох сепараторів з метою видалення дріжджового залишку; е. Рециркуляція частини дріжджового залишку до серії з одного або кількох дріжджовирощувальних апаратів; та f. Подача залишку збродженого сусла на наступні стадії обробки; де вміст вологих дріжджів сусла у серії з одного або кількох бродильних апаратів підтримують на рівні більш ніж 100 г/л. Де б не посилались на "вміст дріжджів" або "концентрацію дріжджів" мають на увазі концентрацію вологих дріжджів, доки не вказано протилежне. Кількість вологих дріжджів, які знаходяться у суспензії, дорівнює кількості дріжджового осаду з вмістом води 73 %, яку можна видалити з суспензії шляхом центрифугування. Вищезгаданий вміст води включає воду, яка знаходиться у клітинах дріжджів. Даний спосіб є особливо придатним для виготовлення солодових напоїв на основі дріжджового бродіння, таких як пиво, ель, солодовий напій, портер та шанді. Бажано даний спосіб застосовують для виготовлення алкогольного або безалкогольного пива. Згідно з переважним варіантом здійснення винаходу концентрацію дріжджів у серії бродильних апаратів підтримують на рівні 120 г/л, більш бажано 150 г/л або більше. Зазвичай концентрація дріжджів у бродильних апаратах не перевищує 300 г/л, бажано не перевищує 280 г/л, більш бажано не перевищує 250 г/л. У серії дріжджовирощувальних апаратів концентрація дріжджів зазвичай перевищує 20 г/л. Бажано концентрація дріжджів у дріжджовирощувальному апараті перевищує 50 г/л, більш бажано 70 г/л та більш бажано перевищує 90 г/л. 2 UA 98618 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Після перемішування сусла з дріжджовим залишком концентрацію дріжджів можна зменшити, наприклад, шляхом додавання більшої кількості сусла, коли сусло залишає бродильний апарат або протягом зброджування у одному або кількох бродильних апаратах. Бажано концентрацію дріжджів не зменшують після вирощування та перед видаленням дріжджів. Даний спосіб можна здійснювати з високою ефективністю шляхом рециркуляції значної фракції дріжджового залишку, який отримують з одного або кількох сепараторів. Згідно з переважним варіантом здійснення винаходу від 10 до 100 %, більш бажано від 50 до 100 % дріжджового залишку, видаленого з збродженого сусла, рециркулює до одного або кількох дріжджовирощувальних апаратів. Зазвичай щонайменше 20 %, особливо щонайменше 40 % дріжджів, наявних у зброджуваній рідині, рециркулює на стадію зброджування. Бажано щонайменше 60 % та більш бажано 75 % дріжджів, присутніх у збродженому суслі рециркулює. Зазвичай не більше 98 % дріжджів, наявних у збродженому суслі, рециркулює. Дріжджі важливо підтримувати у суспендованому стані для того, щоб отримати високий рівень розмноження дріжджів. Цього досягають шляхом струшування, рециркуляції, виділення діоксиду вуглецю та/або аерацією. Продуктивність дріжджів у серії з одного або кількох бродильних апаратів є також оптимальною у разі, коли дріжджі підтримують у суспендованому стані. Бажано дріжджі підтримують у суспендованому стані шляхом струшування, рециркуляції та/або виділення діоксиду вуглецю. Згідно з переважним варіантом здійснення винаходу як дріжджовирощувальний апарат, так і бродильний апарат безперервно струшують з метою підтримування дріжджів у суспендованому стані та для того, щоб впевнитись у гомогенності суспензій у цих апаратах. Важливою умовою досягнення певного рівня розмноження є достатній доступ кисню до дріжджових клітин у дріжджовирощувальних резервуарах, завдяки тому, що ріст дріжджів потребує аеробних умов. Для безперервної подачі кисню або повітря у сусло, яке містить дріжджі, використовують струшування та/або рециркуляцію. Згідно з переважним варіантом здійснення винаходу стиснутий газ, який містить кисень (наприклад, повітря) безперервно подають у сусло, яке містить дріжджі, або у простір над поверхнею сусла, яке містить дріжджі. Альтернативно вказаний стиснутий газ, який містить кисень вводять до потоку сусла або до рециркулюючого потоку дріжджового залишку, перед попаданням до дріжджовирощувального апарату. Окрім цього газ, який містить кисень, вводять безпосередньо у сусло, яке містить дріжджі, наприклад, шляхом подачі газу крізь велику кількість інжекторів на дні дріжджовирощувального апарату. Згідно з особливо бажаним варіантом здійснення винаходу кисень подають до потоку сусла, перед його попаданням до дріжджовирощувального апарату. Перевагою цього варіанту здійснення є можливість чіткого контролю за концентрацією кисню. Кисень зазвичай подають до сусла, яке містить дріжджі, у кількості щонайменше 8 проміль, бажано у кількості 10-40 проміль, розрахованої від загального потоку сусла. З огляду на сприятливі умови розмноження у дріжджоврощувальних апаратах, у даному способі отримують значну кількість дріжджів. Зазвичай на літр збродженого сусла приходиться щонайменше 5 г, бажано щонайменше 10 г вологих дріжджів. На г збродженого екстракту приходиться щонайменше 0,05 г, бажано щонайменше 0,08 г, більш бажано щонайменше 0,1 г вологих дріжджів (15 °Р дорівнює 150 г екстракту/кг). Рециркулюючий дріжджовий осад повинен містити велику кількість дріжджів для того, щоб підтримування високої концентрації дріжджів у дріжджовирощувальних апаратах. Зазвичай ре циркулюючий дріжджовий залишок містить щонайменше 150 г/л, бажано щонайменше 200 г/л вологих дріжджів. Відповідно до особливо бажаного варіанту здійснення вміст дріжджів у рециркулюючому залишку дорівнює щонайменше 300 г/л, бажано 400 г/л, більш бажано щонайменше 500 г/л. У випадку, коли зброджування здійснюється при високій концентрації дріжджів, то рециркуляція залишку з дуже високим вмістом дріжджів на стадію розмноження/зброджування є бажаною. Температуру рідини всередині серії з одного або кількох дріжджовирощувальних апаратів підтримують у діапазоні 5-40 °C, бажано у діапазоні 6-25 °C, більш бажано у діапазоні 6-18 °C. Дріжджовирощувальні апарати можуть працювати при надлишковому тиску, особливо у випадку, коли у апарат введено стиснуте повітря або кисень. Бажано дріжджовирощувальний апарат працює при тиску 1-1,5 атмосфер. У даному способі дріжджі підтримують у суспендованому стані, як у дріжджовирощувальному, так і у бродильному апаратах. У даному способі не використовують дріжджі, іммобілізовані на носії. Температуру зброджуваного сусла у бродильних апаратах підтримують у діапазоні 5-40 °C, бажано у діапазоні 6-25 °C, більш бажано у діапазоні 8-18 °C. Відповідно до переважного 3 UA 98618 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 варіанту здійснення винаходу у даному способі використовують щонайменше два бродильні апарати. Перевагою використання двох або більше бродильних апаратів є отримання вищих рівнів перетворення екстракту перед його потраплянням до останнього бродильного апарату. Зазвичай використовують послідовність з більш ніж чотирьох бродильних апаратів. Бажано у даному способі використовують послідовність з 2 або З бродильних апаратів. Відповідно до переважного варіанту здійснення даного способу густина сусла, яке подають до серії з одного або кількох дріжджовирощувальних апаратів, знаходиться у діапазоні 10-35 °Р, бажано у діапазоні 12-30 °Р та більш бажано у діапазоні 12-20 °Р. Максимальну перевагу отримують при застосуванні у даному способі високих концентрацій сусла шляхом використання сусла великої густини, наприклад, сусла яке містить високі рівні зброджуваного екстракту. Комбінування великої густини та високої концентрації дріжджів дає можливість утворення сусла на дуже високому рівні пропускної здатності по відношенню до розміру бродильних апаратів. Після зброджування зброджене сусло великої густини розводять, наприклад, для отримання пива з вмістом алкоголю приблизно 5 об. %. Перевагою даного способу є можливість значного скорочення часу збродження у порівнянні з періодичними способами та безперервними способами, у яких використовують менші концентрації дріжджів. Зазвичай загальний час перебування у дріжджовирощувальному та бродильному апаратах не перевищує 40 годин, бажано не перевищує 30 годин. Відповідно до переважного варіанту здійснення загальний час перебування у дріжджовирощувальному та бродильному апаратах не перевищує 20 годин. Я вже зазначалось раніше, завдяки тому, що зброджування у даному способі здійснюють дуже швидко, то є можливість миттєво замінити продукт на інший напій на основі дріжджового бродіння, шляхом заміни складу сусла та/або умов виготовлення. Таким чином відповідно до переважного варіанту здійснення винаходу даний спосіб включає послідовне виготовлення двох або більше різних напоїв, при чому заміну цих напоїв здійснюють не перериваючи процесу бродіння. Загальний час перебування у одному або кількох дріжджовирощувальних апаратах зазвичай не перевищує 10 годин, бажано не перевищує 5 годин. Зазвичай час перебування у одному або кількох дріжджовирощувальних апаратах становить не менше 0,5 годин. Час перебування у апараті розраховують шляхом поділу робочого об'єму апарату на рівень потоку сусла. Робочий об'єм апарату дорівнює загальному об'єму суспензії, яка знаходиться в ньому. У випадку використання серії з двох або більше апаратів, загальний час перебування у такій серії апаратів розраховують шляхом підсумовування часу перебування у кожному з апаратів. Вирощування та збродження у даному способі здійснюють переважно у закритій системі. Використання заритої системи знижує ризик виникнення інфекції та/або забруднення. Окрім цього використання закритої системи є зручним для збирання діоксиду вуглецю, виділеного дріжджами. Діоксид вуглецю, який зібрали з дріжджовирощувального та/або бродильного апаратів, використовують, наприклад, для насичення напою вуглекислим газом. Останнім часом вимагають проводити рекуперацію діоксиду вуглецю перед тим, як вводити його у напій. У даному способі щонайменше 20 %, бажано щонайменше 40 % дріжджів зброджуваного сусла видаляють з нього у одному або кількох сепараторах. Бажано видаляють щонайменше 60 %, більш бажано щонайменше 90 % та більш бажано щонайменше 95 % дріжджів зброджуваного сусла. Приклади сепараторів, які використовують для видалення дріжджового залишку з збродженого сусла, включають відстійники, декантери, центрифуги, гідроциклони, сита, фільтри, мембрани та преси. Сепаратори, вибрані для цієї мети, бажано вибирають з групи, яка складається з відстійників, деканторів та центрифуг. У даному способі як сепаратор бажано використовувати відстійник. У даному документі термін "відстійник" застосовують до пристрою, який використовує силу тяжіння для відділення суспендованого матеріалу з рідини. Відстійник зазвичай містить вихід для відділених дріжджів, розташований біля дна відстійнику, та вихід для супернатанту рідини з низьким вмістом дріжджів. Зазвичай у даному способі після стадії зброджування сусла здійснюють стадію дозрівання. Після збродження у "зеленому" або молодому пиві залишається велика кількість небажаних присмаків та ароматів. Протягом дозрівання знижується кількість цих небажаних сполук, в результаті чого отримують більш смачний продукт. Переважно у даному способі дозрівання та відділення дріжджів здійснюють одночасно та безперервно шляхом подачі збродженого сусла, яке містить щонайменше 10 г/л біологічно активних дріжджів, у відстійник та відділення супернатанту (наприклад, ферментату з низьким вмістом дріжджів) та дріжджового залишку з апарату; де час перебування збродженого сусла у апараті перевищує 6 годин, бажано перевищує 12 годин, більш бажано перевищує 24 години. 4 UA 98618 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Відповідно до переважного варіанту здійснення винаходу зброджене сусло проходить крізь відстійник вертикальним ламінарним потоком. Значної ефективності досягають шляхом комбінування одночасного відділення дріжджів та дозрівання. У даному способі рециркулює тільки частина дріжджового залишку, отримана з одного або кількох сепараторів. Інша частина, яка все ще містить суттєву кількість збродженого сусла, промивається перед видаленням. Таким чином отримують максимальний загальний вихід даного способу. Після видалення дріжджового залишку з збродженого пива, зелене пиво, отримане таким чином, піддають подальшій обробці. У випадку виготовлення пива, подальша обробка бажано включає очищення, газування та заповнення у тару. Цю подальшу обробку також бажано здійснювати безперервно. Винахід у подальшому ілюструють наступними прикладами. Приклад 1 Цей приклад описує безперервне збродження сусла за способом, у якому використовують один дріжджовирощувальний апарат, два бродильних апарати та один відстійник. Сусло, насичене киснем, з густиною 15 °Р безперервно подають до дріжджовирощувального апарату зі швидкістю потоку 1,2 гал/годину. Це сусло засмолюють шляхом подачі до цього дріжджовирощувального апарату комбінованого рециркулюючого потоку зі швидкістю потоку 1,2 гал/годину. Цей комбінований рециркулюючий потік складається з потоку осаджених дріжджів зі швидкістю потоку 1,1 гал/годину з відстійнику та потоку зароджуваного сусла зі швидкістю потоку 0,1 гал/годину з першого бродильного апарату. Дріжджовирощувальний апарат містить рідину у кількості 1,1 гал, де температура вказаної рідини становить приблизно 13 °C. Концентрація дріжджів у дріжджовирощувальному апараті становить 98 г вологих дріжджів на літр. Об'єм рідини у дріжджовирощувальному апараті підтримують на постійному рівні шляхом переміщення бродильної рідини до першого бродильного апарату, який містить рідину об'ємом 13,3 гал. Температуру у першому бродильному апараті підтримують на постійному рівні при 15 °C. Завдяки вирощуванню дріжджів їх концентрація у цьому апараті збільшилась до 103 г вологих дріжджів/л. Об'єм рідини у першому бродильному апараті підтримують на постійному рівні шляхом переміщення зароджуваної рідини 2,3 гал/годину до другого бродильного апарату, який містить рідину об'ємом 11,2 гал та шляхом рециркуляції початкової суміші для бродіння зі швидкістю 0,1 гал/годину назад до дріжджовирощувального апарату. Температуру у другому бродильному апараті підтримують на постійному рівні при 15,5 °C. Завдяки росту дріжджів їх концентрація у цьому апараті збільшилась до 107 г вологих дріжджів на літр. Густина у другому бродильному апараті становить 2-3 °Р. Об'єм рідини у другому бродильному апараті підтримують на постійному рівні шляхом переміщення початкової суміші для бродіння до відстійнику. Об'єм відстійнику дорівнює 1 галону та у ньому створені умови для осадження дріжджів. Осаджені дріжджі (містять приблизно 200 г/л вологих дріжджів) ре циркулює до дріжджовирощувального апарату та початкової суміші для бродіння з зменшеним вмістом дріжджів подають до дозрівального резервуару для подальшої обробки. Приклад 2 Приклад 1 повторюють, окрім того, що об'єм рідини у другому бродильному апараті підтримують на постійному рівні шляхом переміщення початкової суміші для бродіння до верхньої частини дріжджовирощувального апарату/відстійнику. Об'єм рідини цього циліндрично конічного резервуару становить приблизно 90 гал., кут конусу становить 60° та діаметр 2 м. Частина осаджених дріжджів (1,1 гал/годину) рециркулює до дріжджовирощувального резервуару. Початкову суміш для бродіння з зменшеною кількістю дріжджів безперервно подають до резервуару для зберігання пива для подальшої обробки. Загальний вміст діацетилу (ацетолактат плюс діацетил) у супернатанті рідини, яка міститься у сепараторі/дріжджовирощувальному апараті та загальний вміст пентандіону (ацетобутират плюс пентандіон) зменшуються до придатного рівню. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 55 1. Спосіб виготовлення напою на основі дріжджового бродіння, який включає наступні послідовні безперервні стадії: a) введення сусла до серії з одного або кількох дріжджовирощувальних апаратів, у яких його змішують з рециркульованим потоком дріжджового залишку з одержанням вмісту вологих 5 UA 98618 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 дріжджів в дріжджовирощувальних апаратах, що перевищує 70 г/л, та в яких дріжджі вирощують при аеробних умовах та підтримують у суспендованому стані; b) переміщення дріжджового залишку з дріжджовирощувального апарата до серії з одного або кількох бродильних апаратів, у яких дріжджі підтримують у суспендованому стані в анаеробних умовах та забезпечують метаболізування вуглеводів, присутніх у суслі; с) рециркуляцію частини збродженого сусла, яке містить дріжджі, з одного або кількох бродильних апаратів до одного або кількох дріжджовирощувальних апаратів; d) переміщення щонайменше частини збродженого сусла, яке містить дріжджі, з одного або кількох бродильних апаратів до одного або кількох сепараторів з метою видалення дріжджового залишку; е) рециркуляція частини дріжджового залишку до серії з одного або кількох дріжджовирощувальних апаратів, де згаданий дріжджовий залишок містить принаймні 150 г/л вологих дріжджів; та f) подача залишку збродженого сусла на наступні стадії обробки, де вміст вологих дріжджів сусла у серії з одного або кількох бродильних апаратів підтримують на рівні більш ніж 100 г/л, де вміст згаданих вологих дріжджів еквівалентний кількості дріжджового залишку із вмістом води 73 %, що може бути виділений із суспензії шляхом центрифугування, вода, що міститься в дріжджовому залишку, включає воду, що міститься в дріжджових клітинах; і де 60-98 % дріжджів, присутніх в збродженому суслі, виділяють з одного або кількох дріжджовирощувальних апаратів. 2. Спосіб за п.1, де вміст дріжджів сусла у серії з одного або кількох бродильних апаратів підтримують на рівні від 100 до 300 г/л. 3. Спосіб за п. 1 або 2, де вміст дріжджів сусла у серії з одного або кількох дріжджовирощувальних апаратів перевищує 90 г/л. 4. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де щонайменше 75 % дріжджів, присутніх у зброджуваному суслі, рециркулює до серії з одного або кількох дріжджовирощувальних апаратів. 5. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де дріжджі підтримують у суспендованому стані у серії з одного або кількох дріжджовирощувальних апаратів шляхом струшування, рециркуляції, газування та/або аерації. 6. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де дріжджі підтримують у суспендованому стані у серії з одного або кількох бродильних апаратів шляхом струшування, рециркуляції та/або виділення діоксиду вуглецю. 7. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де стиснутий газ, який містить кисень безперервно вводять у сусло або у рециркульоване ферментне сусло, яке містить дріжджі, або у дріжджовирощувальний апарат. 8. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де виготовляють щонайменше 10 г вологих дріжджів на літр збродженого сусла. 9. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де рециркулюючий дріжджовий залишок містить щонайменше 200 г/л, більш бажано щонайменше 250 г/л вологих дріжджів. 10. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де густина сусла, яке вводять до серії з одного або кількох дріжджовирощувальних апаратів, знаходиться у діапазоні 10-35°Р. 11. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де загальний час перебування у дріжджовирощувальному та бродильному апаратах не перевищує 40 годин, бажано не перевищує 30 годин, більш бажано не перевищує 20 годин. 12. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, де загальний час перебування у серії з одного або кількох дріжджовирощувальних апаратів не перевищує 10 годин, бажано не перевищує 5 годин. Комп’ютерна верстка А. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for producing yeast fermented beverages
Автори англійськоюMulder Hendrikus, SNIP ONNO CORNELIS, BANKS DOUGLAS JOHN, BLOEMEN HERMAN HENDRIK JAN
Назва патенту російськоюСпособ изготовления напитка на основе дрожжевого брожения
Автори російськоюМюльдер Хендрикус, Снип Онно Корнелис, Блумен Херман Хендрик Ян, Бенкс Дуглас Джон
МПК / Мітки
МПК: C12C 11/00, C12G 3/02
Мітки: основі, бродіння, виготовлення, спосіб, напою, дріжджового
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/8-98618-sposib-vigotovlennya-napoyu-na-osnovi-drizhdzhovogo-brodinnya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб виготовлення напою на основі дріжджового бродіння</a>
Попередній патент: Спосіб одержання модифікованого активованого вугілля та сигарета, що його містить
Наступний патент: Робоча машина (варіанти) та рульовий блок для робочої машини
Випадковий патент: Спосіб лапаротомії