(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 12/19 EP B1 (13) (1) T Int.Cl. C12C 7/00 (06.01) C12C 7/04 (06.01) C12C 7/14 (06.01) C12C 7/17 (06.01) C12C 7/ (06.01) C12C 11/00 (06.01) C12H 1/06 (06.01) C12H 1/07 (06.01) C12H 1/06 (06.01) (4) Tytuł wynalazku: Sposób wytwarzania jasnego napoju pochodzącego z fermentacji drożdżowej () Pierwszeństwo: EP EP (43) Zgłoszenie ogłoszono: w Europejskim Biuletynie Patentowym nr 09/09 (4) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego 12/09 (47) O złożeniu tłumaczenia zmienionego ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego /12 (73) Uprawniony z patentu: Heineken Supply Chain B.V., Zoeterwoude, NL (72) Twórca(y) wynalazku: PL/EP T HENDRIKUS MULDER, Uitgeest, NL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Agnieszka Marszałek SULIMA-GRABOWSKA-SIERZPUTOWSKA BIURO PATENTÓW I ZNAKÓW TOWAROWYCH SP.J. Skr. poczt Warszawa Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).

2 SGS-21/VAL EP B2 Opis 4 DZIEDZINA TECHNIKI WYNALAZKU [0001] Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania jasnego napoju pochodzącego z fermentacji drożdżowej, który to sposób obejmuje ciągłe wytwarzanie brzeczki z zacieru. Zgodnie z niniejszym sposobem, wytwarzaną w sposób ciągły brzeczkę poddaje się fermentacji za pomocą biologicznie czynnych drożdży, po czym drożdże usuwa się i otrzymany napój klaruje się. [0002] Niniejszy sposób ma tę zaletę, iż można wytwarzać rzeczywiście jasny, tj. klarowny, napój ze stałą wysoką wydajnością w dłuższym okresie czasu. TŁO WYNALAZKU [0003] Tradycyjnie, warzenie piwa rozpoczyna się z użyciem słodu jęczmiennego, który miele się i miesza z gorącą wodą z wytworzeniem zacieru. Podczas zacierania, skrobie zawarte w słodzie ulegają przekształceniu w cukry. Następnie brzeczkę otrzymaną po oddzieleniu zużytego ziarna z zacieru doprowadza się do wrzenia. Na tym etapie, dodaje się chmiel w różnym czasie podczas gotowania. Brzeczkę następnie ochładza się i napowietrza, i dodaje się drożdże browarniane w celu fermentacji. Po fermentacji zielone piwo poddaje się dojrzewaniu i przechowuje w chłodzie. Zwykle ostatni etap w procesie warzenia stanowi filtracja, a następnie nasycanie dwutlenkiem węgla. Następnie piwo przesyła się do zbiornika do przechowywania, w którym przebywa ono do czasu pakowania np. w butelki, puszki lub beczki. [0004] W przemyśle browarniczym stwierdzono, iż wytwarzanie brzeczki w sposób ciągły ma szereg zalet, w tym: wyższą produkcyjność i mniejsze nakłady na inwestycje: można stosować pełne obciążenie zbiorników w dłuższych okresach czasu, co oznacza, iż dla tej samej wielkości produkcji wymagane są mniejsze zbiorniki niż w procesie okresowym; stałą i lepszą jakość: proces jest łatwiejszy do sterowania dzięki możliwości adaptacji parametrów procesu do wymogów miejscowych i chwilowych oraz dzięki temu, iż stałe warunki są dużo bardziej stabilne; wysoki standard higieny: proces ciągły zachodzi w układzie zamkniętym; mniej energii: zużycie energii rozkłada się równomiernie, bez skoków dla dużego zużycia; mniej nakładów pracy: prowadzenie procesu ciągłego wymaga mniej uwagi; możliwość bezzwłocznego zawracania ciepła i/lub substancji bez stosowania zbiorników buforowych; mniej przestojów i czyszczenia: proces ciągły można prowadzić przy dużo dłuższych czasach cykli niż procesy okresowe. [000] Podjęto wiele wysiłków od końca XIX wieku w celu osiągnięcia w praktyce jednej lub większej liczby powyższych zalet przez opracowanie procesów ciągłego warzenia. Jednakże, do dziś na świecie nie więcej niż jedynie kilka browarów rzeczywiście wprowadziło do swoich zakładów ciągłe operacje warzenia, takie jak ciągłe wytwarzanie brzeczki i/lub ciągła fermentacja. [0006] Piwo zwykle filtruje się na późniejszym etapie produkcji w celu jego klarowania i usunięcia cząstek przenoszonych z wcześniejszych etapów produkcji. Proces filtracji zwykle pociąga za sobą filtrację ciśnieniową lub zastosowanie prasy filtracyjnej. W każdym z tych dwóch sposobów pozyskiwania piwa, zwykle stosuje się pomocniczy materiał filtracyjny, taki jak ziemia okrzemkowa. Możliwe jest również klarowanie bez użycia pomocniczego materiału filtracyjnego, np. przez zastosowanie filtracji membranowej typu crossflow. [0007] Również w procesach warzenia, w których stosuje się ciągłe wytwarzanie brzeczki

3 2 4 0 w połączeniu z fermentacją z użyciem drożdży w stanie zawiesiny, w celu wytworzenia jasnego piwa, należy usuwać substancje stałe po fermentacji drożdżowej. [0008] W WO 94/1604 opisano ciągły proces wytwarzania piwa, w którym wytwarza się brzeczkę i poddaje fermentacji w sposób ciągły. W tym międzynarodowym zgłoszeniu patentowym wspomniano o stosowaniu wirówki w celu uzyskania ciekłej brzeczki wolnej od substancji stałych, którą następnie poddaje się obróbce w celu zmniejszenia zawartości alkoholu. [0009] W DE-C opisano sposób ciągłego wytwarzania piwa obejmujący: a. wytwarzanie zacieru i ogrzewanie tego zacieru do 7-8 C przez -90 minut; b. usuwanie zużytego ziarna z zacieru w dekanterze, a następnie przemywanie wodą do warzenia w dwustopniowym dekanterze; c. dodawanie chmielu lub ekstraktu chmielowego do gorącej brzeczki i ogrzewanie brzeczki do temperatury -1 C przez 2-60 minut przy ciśnieniu 1,2-3,6 bara. d. poddawanie brzeczki pod ciśnieniem odparowywaniu rzutowemu; w trakcie ciągłego usuwania osadu w rozdzielaczu i ochładzania brzeczki do temperatury fermentacji w wymienniku ciepła; e. ciągłe przesyłanie ochłodzonej brzeczki o zawartości tlenu 0,-3,0 mg O2/l do fermentora w postaci reaktora pętlowego, w którym brzeczkę ciągle zawraca się i który zawiera biokatalizator, w którym są unieruchomione biologicznie czynne drożdże; i f. ciągłe usuwanie ciekłej brzeczki z fermentora podczas fermentacji; odwirowywanie usuniętej cieczy w celu usunięcia zawartych w niej wolnych komórek drożdży; ogrzewanie ciekłej brzeczki wolnej od drożdży do C przez 0,- minut; ochładzanie; zawracanie części ochłodzonego strumienia do fermentora, a części do końcowej filtracji piwa. [00] W niemieckim zgłoszeniu patentowym stwierdzono, iż znaczne ulepszenie końcowej filtracji uzyskuje się w wyniku odwirowywania wolnych drożdży w wirówce. STRESZCZENIE WYNALAZKU [0011] Twórcy opracowali sposób wytwarzania jasnego napoju pochodzącego z fermentacji drożdżowej, obejmujący kolejne etapy ciągłego wytwarzania brzeczki z zacieru; usuwania osadu z brzeczki za pomocą odwirowywania; fermentacji brzeczki za pomocą biologicznie czynnych drożdży; i usuwania drożdży za pomocą sedymentacji, w którym otrzymane piwo klaruje się najpierw przez poddawanie obróbce przefermentowanego materiału o niskiej zawartości drożdży w jednym lub większej liczbie rozdzielaczy w celu usunięcia substancji w stanie zawiesiny, a następnie filtrację poddanego obróbce przefermentowanego materiału. Rozdzielacze, które można odpowiednio stosować w niniejszym sposobie obejmują wirówki, dekantery i dekantery sedymentacyjne. [0012] Nieoczekiwanie stwierdzono, iż nierozpuszczone składniki można usuwać w sposób bardzo wydajny przez zastosowanie ciągu urządzeń rozdzielających na różnych etapach niniejszego sposobu, tj. przy oddzielaniu zużytego ziarna, usuwaniu osadu (wirowanie), usuwaniu drożdży (sedymentator), wstępnym klarowaniu (rozdzielacz) i klarowaniu (jednostka filtracyjna). Konkretniej stwierdzono, iż wydajność, z którą klaruje się przefermentowany materiał o niskiej zawartości drożdży w celu uzyskania jasnego napoju, można utrzymywać w bardzo długim okresie czasu (np. przez wiele tygodni), co jest szczególnie korzystne w przypadku ciągłej operacji warzenia, w której zarówno wytwarzanie brzeczki jak i fermentację drożdżową prowadzi się w sposób ciągły. [0013] Zauważa się, iż w odróżnieniu od sposobu opisanego w niemieckim patencie DE-C , w niniejszym sposobie nie stosuje się rozdzielacza w celu usunięcia komórek drożdży. W niniejszym sposobie komórki drożdży najpierw usuwa się przez sedymentację, a następnie stosuje się rozdzielacz w celu usunięcia innych nierozpuszczonych składników. [0014] Pomimo, iż twórcy nie chcą być związani żadną teorią, uważa się, iż po ciągłym wytwarzaniu brzeczki, w brzeczce pozostaje wiele różnych nierozpuszczonych składników, pomimo zastosowania etapu usuwania osadu. Te nierozpuszczone składniki w najlep-

4 3 4 0 szym razie są częściowo trawione podczas fermentacji drożdżowej i/lub usuwane w sedymentatorze drożdży. Również podczas dojrzewania i/lub przechowywania w chłodzie tych nierozpuszczonych składników nie można wydajnie usunąć. Ani same rozdzielacze ani filtry nie są w stanie wydajnie usuwać nierozpuszczonych składników, które są obecne w przefermentowanym materiale o niskiej zawartości drożdży. Tymczasem początkowo filtry mogą mieć zdolność usuwania nierozpuszczonych składników, zaobserwowano, iż wydajność filtrowania zmniejsza się gwałtownie w czasie. Dzięki zastosowaniu niniejszego połączenia oprzyrządowania do rozdziału, tj. wirówki, sedymentatora, rozdzielacza i filtru, można utrzymywać wysoką wydajność rozdziału w długim czasie. Zatem, niniejszy wynalazek umożliwia wydajne klarowanie napojów pochodzących z fermentacji drożdżowej wytworzonych z brzeczki, którą wytworzono w sposób ciągły. SZCZEGÓŁOWY OPIS WYNALAZKU [00] W związku z tym, jeden aspekt wynalazku dotyczy sposobu wytwarzania jasnego napoju pochodzącego z fermentacji drożdżowej, który to sposób obejmuje: a. zacieranie z wodą zawierającego skrobię i ewentualnie słodowanego surowca w postaci cząstek, ogrzewanie otrzymanego zacieru i prowadzenie enzymatycznej hydrolizy skrobi z uzyskaniem cukrów podatnych na fermentację; b. ciągłe wytwarzanie brzeczki podatnej na fermentację z ogrzanego zacieru przez prowadzenie następujących etapów w sposób ciągły: usuwania zużytego ziarna z ogrzanego zacieru z wytworzeniem ekstraktu zacieru; przekształcania ekstraktu zacieru w brzeczkę przez ogrzewanie tego ekstraktu zacieru do temperatury 60-1 C przez -1 minut, korzystnie do temperatury 7-1 C przez -1 minut; usuwania organicznych substancji lotnych z gorącej brzeczki przez zmniejszenie ciśnienia i/lub przez odpędzanie gazem lub parą wodną; usuwania osadu z brzeczki za pomocą wirowania; i c. wprowadzenie brzeczki do fermentora w celu fermentacji brzeczki za pomocą biologicznie aktywnych drożdży; d. usuwanie drożdży z przefermentowanego materiału za pomocą sedymentacji; i e. klarowanie przefermentowanego materiału o niskiej zawartości drożdży w celu wytworzenia jasnego napoju pochodzącego z fermentacji drożdżowej przez: poddawanie obróbce przefermentowanego materiału o niskiej zawartości drożdży w jednym lub większej liczbie rozdzielaczy w celu usunięcia substancji w stanie zawiesiny, przy czym ten jeden lub większa liczba rozdzielaczy jest wybrana z grupy obejmującej wirówki i wirówki dekantacyjne; i filtrowanie poddanego obróbce przefermentowanego materiału. [0016] Użyte w niniejszym opisie określenie zacieranie odnosi się do zmieszania zawierającego skrobię surowca, wody i enzymów zdolnych do hydrolizy skrobi. Te ostatnie enzymy można dostarczać np. w słodzie lub innym źródle enzymu, np. w postaci preparatu enzymatycznego dostępnego w handlu zawierającego enzymy rozkładające skrobię, takie jak te znajdujące się w słodzie, zwłaszcza α-amylazę, β-amylazę i/lub glukoamylazę. Korzystnie w niniejszym sposobie stosuje się enzymy w postaci słodu. [0017] Niniejszy sposób jest szczególnie odpowiedni do wytwarzania jasnych napojów na bazie słodu, pochodzących z fermentacji drożdżowej, takich jak piwo, ale, likier słodowy, porter i shandy. Korzystnie niniejszy sposób stosuje się w celu wytworzenia jasnego piwa alkoholowego lub bezalkoholowego. Zgodnie z niniejszym sposobem można odpowiednio dodawać chmiel, np. do ekstraktu zacieru przed usuwaniem organicznych substancji lotnych. Filtracja [0018] W niniejszym sposobie cząstki drożdży, białek i węglowodanów należy usunąć z fermentowanej brzeczki w celu uzyskania niezbędnej klarowności. Niniejszy wynalazek ma tę zaletę, iż przefermentowany materiał o niskiej zawartości drożdży można filtrować

5 4 4 0 przy bardzo dużej zdolności przerobowej w wydłużonym okresie czasu. Zwykle można uzyskać zdolność przerobową większą niż 4 hl/h/m 2 i można ją utrzymywać przy zwiększaniu ciśnienia o mniej niż 0,3 bara/h, korzystnie mniej niż 0,2 bara/h. [0019] Zgodnie z korzystną postacią, klarowanie przefermentowanego materiału o niskiej zawartości drożdży obejmuje filtrację plackową, filtrację wgłębną i/lub filtrację membranową typu cross-flow. Korzystniej, to klarowanie obejmuje filtrację plackową i/lub filtrację membranową typu cross-flow. W związku z tym, iż w wyniku klarowania przez filtrację membranową typu cross-flow uzyskuje się szczególnie dobre wyniki, zastosowanie filtracji membranowej typu cross-flow jest najkorzystniejsze. [00] Przy filtracji plackowej, substancje stałe tworzą placek filtracyjny na powierzchni materiału filtracyjnego przy zastosowaniu wkładów lub ziarnistych materiałów, takich jak ziemia okrzemkowa. Wkłady są zwykle wymienne, zawierają materiały z różnymi rodzajami włókien lub struktur porowatych, i ogólnie są zaopatrzone w obudowy ciśnieniowe. W filtracji wgłębnej, zwanej również filtracją w złożu, stosuje się przepływ grawitacyjny, jak również pracę pod ciśnieniem. Filtracja typu cross-flow jest techniką rozdziału klasyfikującą na podstawie wielkości. [0021] Filtracja plackowa ma tę zaletę, iż można uzyskiwać długie cykle filtracji przy wysokich natężeniach przepływu. Zgodnie ze szczególnie korzystną postacią, filtrację plackową prowadzi się w połączeniu z pomocniczym materiałem filtracyjnym, np. ziemią okrzemkową. Pomocniczy materiał filtracyjny odpowiednio wtryskuje się w punkcie, w którym strumień poddawanego obróbce przefermentowanego materiału, razem z substancjami stałymi w stanie zawiesiny, tworzy nieściśliwą masę określaną jako placek filtracyjny. Otrzymane porowate złoże tworzy powierzchnię, która zatrzymuje substancje stałe w stanie zawiesiny, usuwając je z poddawanego obróbce przefermentowanego materiału. Korzystnie do strumienia poddawanego obróbce przefermentowanego materiału dodaje się w sposób ciągły pomocniczy materiał filtracyjny w celu utrzymania przepuszczalności placka. Nie wszystkie cząstki będą zatrzymywane na powierzchni; niektóre, zwłaszcza drobniejsze substancje, będą przechodziły do placka filtracyjnego i będą zatrzymywane - proces zwany filtracją wgłębną. Filtracja wgłębna nie jest tak wydajna jak filtracja powierzchniowa, ale nadal jest znaczącym mechanizmem filtracji z użyciem pomocniczych materiałów filtracyjnych. [0022] Istnieje wiele rodzajów filtrów do proszków, które można obecnie stosować, takie jak filtr płytowo-ramowy, poziomy ramowy, pionowy ramowy i świecowy. Filtry płytoworamowe składają się z serii komór zamkniętych w metalowej ramie. Pomiędzy sąsiadującymi ramami mieści się dwustronnie porowata pyta filtracyjna pokryta drobnym sitem lub arkuszem. Arkusz filtracyjny działa jak pułapka dla pomocniczego materiału filtracyjnego, który w innym przypadku mógłby przeciekać, a zatem zapewnia doskonałą klarowność. Arkusze filtracyjne ogólnie wytwarza się z włókna celulozowego, ziemi okrzemkowej, perlitu i żywicy do zespojenia w celu uzyskania wytrzymałości na sucho i mokro. Niektóre są dostępne jedynie z włóknami filtracyjnymi. Średnia wielkość porów arkuszy filtracyjnych zwykle wynosi pomiędzy 4 i mikronów. Każda płyta jest umieszczona na przemian z ramą, przy czym cały układ jest utrzymywany razem przez np. mechanizm śrubowy lub zacisku hydraulicznego. Ten rodzaj filtra jest bardzo podobny pod względem wyglądu do arkusza filtracyjnego, z tym wyjątkiem, iż jest wyposażony w ramy dla szlamu. Wstępne klarowanie z użyciem jednego lub większej liczby rozdzielaczy [0023] Rozdzielacze, które stosuje się w celu obróbki przefermentowanego materiału o niskiej zawartości drożdży przed filtracją są wybrane z grupy obejmującej wirówki i wirówki dekantacyjne. Najkorzystniej przefermentowany materiał o niskiej zawartości drożdży poddaje się obróbce z użyciem jednej lub większej liczby wirówek przez filtracją. Wstępne klarowanie z użyciem wirówek prowadzi się przy teoretycznym współczynniku wydajności (wartość SIGMA) wynoszącym co najmniej 00 m 2, korzystnie co najmniej 00 m 2, korzystniej co najmniej 000 m 2, najkorzystniej co najmniej 000 m 2, przy natężeniu

6 przepływu 1 m 3 /h. Teoretyczny współczynnik wydajności rozdzielacza oblicza się na podstawie sposobu opisanego w Solid-Liquid Separation, wyd. 2, 1981 r., przez Ladislava Svarovskiego, Butterworth-Heineman. Współczynnik oblicza się zgodnie z następującymi zależnościami pomiędzy: liczbą talerzy (n), przyspieszeniem grawitacyjnym (g), prędkością kątową (ω), kątem talerzy do pionowego przewodu zasilającego (α), wewnętrznym promieniem zespołu talerzy (r1) i zewnętrznym promieniem zespołu talerzy (r2). 4 0 [0024] Zwykle, ilość substancji w stanie zawiesiny, która jest usuwana przez wspomniane wcześniej rozdzielacze mieści się w zakresie 0,1-2 g/l. Mętność brzeczki otrzymanej z ostatniego rozdzielacza przed filtrowaniem zwykle nie przewyższa 0 EBC. Korzystnie ta mętność nie przewyższa 0 EBC, najkorzystniej nie przewyższa EBC. Przechowywanie w chłodzie [00] Przechowywanie w chłodzie zwykle wiąże się z utrzymywaniem przefermentowanego materiału w temperaturze niższej niż C, korzystnie niższej niż C, korzystniej niższej niż 2 C przez co najmniej 12 godzin, korzystnie co najmniej 24 godziny. Zgodnie z korzystnymi postaciami przechowywanie w chłodzie stosuje się po dojrzewaniu i przed filtracją, korzystniej przed obróbką w jednym lub większej liczbie rozdzielaczy. Podczas przechowywania w chłodzie nierozpuszczone składniki mogą wytrącać się i są korzystnie usuwane z przefermentowanego materiału o niskiej zawartości drożdży przed poddaniem filtracji, korzystnie przed obróbką w jednym lub większej liczbie rozdzielaczy. Dojrzewanie [0026] Zwykle, niniejszy sposób obejmuje etap dojrzewania po fermentacji. Po fermentacji, obecnych jest wiele niepożądanych smaków i zapachów w zielonym lub niedojrzałym piwie. Dojrzewanie (zwane również czasami sezonowaniem) zmniejsza poziomy tych niepożądanych składników w celu uzyskania smaczniejszego produktu. Korzystnie etap dojrzewania ma miejsce w niniejszym sposobie przed filtracją, korzystniej, przed obróbką w jednym lub większej liczbie rozdzielaczy. [0027] Korzystnie dojrzewanie i oddzielanie drożdży realizuje się jednocześnie, zgodnie z niniejszym sposobem w sposób ciągły przez wprowadzanie fermentowanej brzeczki zawierającej co najmniej g/l biologicznie czynnych drożdży do naczynia sedymentacyjnego i oddzielne usuwanie supernatantu (tj. przefermentowanego materiału o niskiej zawartości drożdży) i osadu drożdży z naczynia; przy czym czas przebywania fermentowanej brzeczki w naczyniu przewyższa 12 godzin, korzystnie przewyższa 24 godziny. Zgodnie ze szczególnie korzystną postacią, fermentowana brzeczka przechodzi przez naczynie sedymentacyjne w przepływie laminarnym pionowo w dół. Dzięki połączeniu oddzielenia drożdży i dojrzewania w jednym etapie można uzyskać znaczne zwiększenie wydajności. [0028] Zgodnie z kolejną korzystną postacią, pomiędzy i 0% osadu drożdży, które jest usuwane z naczynia sedymentacyjnego, zawraca się do fermentacji brzeczki. Ta konkretna postać wynalazku ma tę zaletę, iż umożliwia prowadzenie fermentacji brzeczki przy dużych stężeniach drożdży. Wspomnianą wcześniej zaletę w odniesieniu do ciągłego dojrzewania i oddzielania drożdży można uzyskać bez wpływu na wydajność niniejszego sposobu, szczególnie etapu klarowania, dzięki obróbce przefermentowanego materiału o niskiej zawartości drożdży w jednym lub większej liczbie rozdzielaczy przed filtracją. [0029] Dojrzewanie można również realizować w procesie okresowym przez poddanie dojrzewaniu niedojrzałego piwa w naczyniu do dojrzewania lub fermentorze. Po dojrzewaniu, drożdże korzystnie usuwa się. Piwo można następnie przesyłać do zbiorników do przechowywania w chłodzie w celu stabilizacji lub można je ochładzać w fermentorze lub naczyniu do dojrzewania. Oddzielanie drożdży [00] Zgodnie z niniejszym sposobem, drożdże oddziela się od przefermentowanego materiału za pomocą sedymentacji. Użyte w niniejszym opisie określenie sedymentacja od-

7 6 4 0 nosi się do dowolnego sposobu rozdziału, w którym wykorzystuje się grawitację do oddzielenia substancji w stanie zawiesiny od cieczy. [0031] Zgodnie z wynalazkiem, oddzielenie drożdży realizuje się przez przesyłanie przefermentowanego materiału z fermentora do sedymentatora, w którym drożdże są usuwane z przefermentowanego materiału za pomocą sedymentacji. [0032] Sedymentator zwykle zawiera wylot dla oddzielonych drożdży, który jest umiejscowiony w pobliżu dna sedymentatora, jak również wylot dla przefermentowanego materiału o niskiej zawartości drożdży, który znajduje się bezpośrednio pod powierzchnią cieczy. Sedymentator korzystnie działa w sposób ciągły, w którym ilość przefermentowanego materiału, która wchodzi do sedymentatora, jest równa połączonym ilościom pozostałości drożdży i przefermentowanego materiału o niskiej zawartości drożdży, który pobiera się z sedymentatora. Zawartość drożdży w przefermentowanym materiale o niskiej zawartości drożdży zwykle nie przewyższa 0 g/l. Korzystnie zawartość drożdży w przefermentowanym materiale o niskiej zawartości drożdży mieści się w zakresie 1- g/l, korzystniej w zakresie 2- g/l. O ile nie wskazano konkretnie inaczej, wszędzie tam, gdzie wprowadza się odniesienie do zawartości drożdży oznacza to stężenie mokrej masy drożdży. Ilość mokrej masy drożdży w zawiesinie jest równa ilości placka drożdżowego z zawartością wody 73%, który można wyodrębnić z zawiesiny za pomocą wirowania. Wspomniana zawartość wody obejmuje wodę zawartą w komórkach drożdży. [0033] Zwykle, co najmniej % wag., zwłaszcza co najmniej % wag. drożdży usuwa się z przefermentowanego materiału za pomocą sedymentacji. Korzystnie co najmniej 60 % wag., korzystniej co najmniej 80 % wag., jeszcze korzystniej co najmniej 90 % wag., a najkorzystniej co najmniej 9 % wag. drożdży obecnych w przefermentowanym materiale usuwa się przez sedymentację. Fermentacja [0034] Zgodnie ze szczególnie korzystną postacią niniejszego wynalazku, biologicznie czynne drożdże stosowane w etapach c. i d. są unieruchomione przez samoagregację. Zastosowanie drożdży unieruchomionych przez samoagregację ma szereg zalet, takich jak wysoka gęstość komórek i zwiększona produkcyjność. Komórki drożdży po samoagregacji można usuwać całkiem wydajnie za pomocą sedymentacji. [00] Zgodnie z wynalazkiem, co najmniej część usuniętych drożdży zawraca się do fermentacji. [0036] Zalety niniejszego sposobu są szczególnie wyraźne w przypadku, gdy brzeczka jest poddawana fermentacji w sposób ciągły i drożdże są usuwane z przefermentowanego materiału w sposób stały. Zgodnie z korzystną postacią niniejszego wynalazku brzeczkę poddaje się fermentacji w sposób ciągły przez: podawanie brzeczki do naczynia do propagacji, w którym łączy się ją z zawracanym strumieniem fermentowanej brzeczki zawierającej drożdże i do którego dostarcza się tlen w celu zapoczątkowania wzrostu drożdży; i przesyłanie brzeczki z naczynia do propagacji do ciągu jednego lub większej liczby naczyń do fermentacji, w których drożdże są utrzymywane w stanie zawiesiny przez mieszanie, zawracanie i/lub wydzielanie dwutlenku węgla; podawanie fermentowanej brzeczki do jednego lub większej liczby sedymentatorów w celu usunięcia pozostałości zawierającej drożdże; zawracanie co najmniej części pozostałości zawierającej drożdże do naczynia do propagacji i/lub jednego lub większej liczby naczyń do fermentacji i przekształcanie pozostałości fermentowanej brzeczki z uzyskaniem jasnego napoju pochodzącego z fermentacji drożdżowej. Usuwanie osadu [0037] Inny etap rozdziału stosowany w niniejszym sposobie stanowi usuwanie osadu z brzeczki. Technicznie osad jest określany jako nierozpuszczalny osad powstały w wyniku koagulacji białka i prostszych składników zawierających azot, które oddziałują z węglo-

8 7 4 0 wodanami i polifenolami. Określa się go również jako przełom. Gorący osad jest częścią przełomu, który pojawia się podczas gotowania i jest on w większości pochodzenia białkowego; zimny osad, składający się z białek i kompleksów białko-tanina, tworzy się w miarę ochładzania brzeczki i osadzania piwa. Pomimo, iż większość aminokwasów jest przyswajanych przez drożdże, pozostałe białka powinny zostać usunięte, gdyż później reagują z polifenolami, w wyniku czego powstaje niestabilność koloidalna (zmętnienie). Eliminacja wszystkich białek nie jest uzasadniona lub nawet pożądana, jednakże, ze względu, iż są one niezbędne do nadawania pełni smaku piwa i utrzymywania piany. [0038] Wytrącone gorące osady tworzą się podczas gotowania brzeczki. W badaniach w niemieckich browarach, cząstki gorącego osadu różniły się rozmiarami od do 80 mikronów. Skuteczne usuwanie gorącego osadu przed fermentacją ma istotne znaczenie, gdyż osad może powlekać ściany komórek drożdży, wstrzymując transport substancji do i z komórki, co może prowadzić do problemów z utrzymywaniem piany, słabej trwałości smaku i zapachu i szorstkiej goryczki w smaku piwa. Całkowita ilość osadu (mokra masa) zazwyczaj zmienia się od 2- g/l, w zależności od różnych czynników. [0039] Zgodnie z niniejszym sposobem, osad usuwa się w wirówce. Wirówka pracuje przy sile odśrodkowej o co najmniej wartości teoretycznego współczynnika wydajności (Σ) wynoszącej co najmniej 00 m 2, korzystnie co najmniej 00 m 2, korzystniej co najmniej 000 m 2, a jeszcze korzystniej co najmniej 000 m 2, przy natężeniu przepływu 1 m 3 /h. Teoretyczny współczynnik wydajności zwykle nie przewyższa 0000 m 2, przy natężeniu przepływu 1 m 3 /h. Korzystnie przy tym natężeniu przepływu nie przewyższa on 0000 m 2, najkorzystniej nie przewyższa 0000 m 2. [00] Nieoczekiwanie stwierdzono, iż w niniejszym ciągłym sposobie usuwanie osadu realizuje się w sposób najbardziej wydajny w przypadku, gdy gorącą brzeczkę ochładza się do temperatury poniżej 80 C przed usuwaniem osadu. Zgodnie ze szczególnie korzystną postacią, osad usuwa się z brzeczki, którą ochłodzono do temperatury niższej niż 7 C, korzystniej niższej niż 70 C, najkorzystniej niższej niż 6 C. Zwykle, usunięcie osadu uzyskuje się w temperaturze co najmniej C, korzystnie co najmniej 0 C. [0041] Gorącą brzeczkę można odpowiednio ochładzać, korzystnie po usunięciu osadu, do temperatury aż 8 C, w którym to przypadku nie jest wymagane dodatkowe ochładzanie brzeczki przed wprowadzeniem brzeczki do fermentora. Gorącą brzeczkę otrzymaną po usunięciu organicznych substancji lotnych odpowiednio ochładza się przez przepuszczenie tej gorącej brzeczki przez urządzenie chłodzące, np. płytowy wymiennik ciepła, rurowe wymienniki ciepła, samoczyszczące wymienniki ciepła (np. skrobakowe wymienniki ciepła i samoczyszczące wymienniki ciepła ze złożem fluidalnym). [0042] W celu zapewnienia, iż osad został skutecznie usunięty przez wirowanie ważne jest, aby zużyte ziarno i inne substancje w stanie zawiesiny zostały w większości usunięte przed wirowaniem, zwłaszcza przed usuwaniem organicznych substancji lotnych. Zatem, jedynie niewielka frakcja osadu musi być usunięta przez wirowanie. Zwykle ilość osadu usuniętego przez wirowanie jest mniejsza niż 3 g/l wsadu. Korzystnie ilość usuniętego osadu mieści się w zakresie 1-2 g/l wsadu. Ilość substancji w stanie zawiesiny po usunięciu osadu zwykle nie przewyższa 0 mg/l. [0043] Brzeczka otrzymana po usunięciu osadu zawiera bardzo mało substancji w stanie zawiesiny. Niemniej jednak, twórcy stwierdzili, iż w szczególności składniki w stanie zawiesiny i rozpuszczone składniki, które są już obecne w brzeczce po usunięciu osadu i przed fermentacją mogą mieć wyraźny szkodliwy wpływ na wydajność klarowania w czasie. Oddzielanie zużytego ziarna [0044] W niniejszym sposobie zastosowano ciąg etapów rozdziału, począwszy od usunięcia zużytego ziarna z ogrzewanego zacieru. Zużyte ziarno można odpowiednio usuwać za pomocą jednego lub większej liczby rozdzielaczy wybranych z grupy obejmującej wirówki i dekantery. Najkorzystniej zużyte ziarno usuwa się za pomocą jednego lub większej liczby

9 8 4 0 dekanterów. Zastosowanie dekanterów do usuwania zużytego ziarna ma tę zaletę, iż stanowi ciągłą i wydajną technologię, dostarczającą suche zużyte ziarno (zwykle -% suchej masy) i sklarowaną brzeczkę niezależnie od jakości słodu. Użyte w niniejszym opisie określenie dekanter oznacza wirówkę typu ślimakowego z ciągłym wyładowywaniem. Najkorzystniej dekanter zastosowany do usuwania zużytego ziarna stanowi wirówka dekantacyjna. Zacieranie [004] Zgodnie ze szczególnie korzystną postacią, niniejszy sposób obejmuje etap ciągłego wytwarzania ekstraktu zacieru za pomocą zacierania dekokcyjnego z użyciem znacznych ilości dodatków zawierających skrobię, takich jak ryż, kukurydza, sorgo i/lub żyto. Ciągłe zacieranie dekokcyjne zgodnie z tą postacią obejmuje następujące etapy: a. mieszania pierwszego źródła enzymu słodu z wodną cieczą w celu uzyskania wodnej zawiesiny enzymu słodu; b. oddzielania, mieszania drugiego źródła enzymu z jednym lub większą liczbą dodatków zawierających skrobię w celu uzyskania zawiesiny dekokcyjnej; c. poddawania zawiesiny dekokcyjnej pierwszej obróbce cieplnej utrzymując warunki temperatury niepowodujące znacznego żelowania skrobi; d. poddawania zawiesiny dekokcyjnej drugiej obróbce cieplnej jednocześnie częściowo żelując i poddając skrobię enzymatycznemu rozkładowi; e. łączenia ogrzewanej zawiesiny dekokcyjnej otrzymanej z drugiej obróbki cieplnej z wodną zawiesiną enzymu słodu z etapu a. w celu otrzymania zacieru; f. utrzymywania zacieru w -8 C przez co najmniej minuty; i g. usuwania zużytego ziarna z ogrzewanego zacieru z uzyskaniem ekstraktu zacieru. [0046] Zgodnie z tym sposobem zawiesinę dekokcyjną zawierającą jeden lub większą liczbę dodatków poddaje się starannie sterowanej wieloetapowej obróbce cieplnej. Podczas tej wieloetapowej obróbki cieplnej, dodatki zawierające skrobię poddaje się żelowaniu w podwyższonych temperaturach, a następnie można je skutecznie hydrolizować za pomocą amylaz zawartych w wodnej zawiesinie enzymu słodu, z którą (ponownie) łączy się ogrzewaną zawiesinę dekokcyjną. Podczas względnie łagodnej pierwszej obróbki cieplnej warunki dobiera się w ten sposób, iż szybkość żelowania skrobi następuje w tempie szybkości hydrolizy skrobi, co oznacza, iż lepkość zawiesiny dekokcyjnej utrzymuje się na wystarczająco niskim poziomie w celu utrzymania zawiesiny w stanie nadającym się do pompowania. Podczas dużo cięższych warunków drugiej obróbki cieplnej, skrobia ulega gwałtownemu żelowaniu, powodując, iż jest ona dużo bardziej wrażliwa na hydrolizę enzymatyczną, co jest zapoczątkowane przy łączeniu dekoktu z wodną zawiesiną enzymu słodu. Niniejszy sposób jest bardzo wydajny i łatwy do sterowania. Ponadto, w wyniku prowadzenia sposobu uzyskuje się ekstrakt zacieru o stałej jakości. Ponadto, stwierdzono, iż niniejszy sposób dekokcyjny ma wkład w ogólną wydajność niniejszego sposobu wytwarzania jasnego napoju pochodzącego z fermentacji drożdżowej. W szczególności niniejszy sposób zapewnia zasadniczo całkowite zżelowanie skrobi zawartej w dodatku i dzięki temu skutecznie zapobiega zanieczyszczeniu przez skrobię filtrów/membran do klarowania. [0047] Użyte w niniejszym opisie określenie dodatek obejmuje jakiekolwiek ziarno zbóż lub nadający się do fermentowania składnik, który można dodawać do zacieru jako źródło skrobi. Dodatek może być słodowany lub niesłodowany, przy czym ten ostatni jest korzystny. Dodatki można ewentualnie poddawać wstępnej obróbce np. przez prażenie, płatkowanie, gotowanie, mikronizację, opiekanie. Do tego celu można stosować ryż, kukurydzę, sorgo, żyto, owies, pszenicę, kukurydzę, mąkę tapiokową, ziemniaki, słód, jęczmień i ich połączenia. Korzystnie dodatek pochodzi ze zbóż wybranych z grupy obejmującej ryż, kukurydzę, sorgo, żyto i ich połączenia. Zwykle dodatek stosowany w niniejszym sposobie zawiera co najmniej 60%, korzystnie co najmniej 70%, a korzystniej co najmniej 80% skrobi wagowo względem suchej masy. [0048] W niniejszym sposobie można odpowiednio stosować słód jako źródło enzymów

10 9 4 0 słodu. Jednakże niniejszy wynalazek obejmuje również zastosowanie dostępnych w handlu preparatów enzymatycznych zawierających enzymy rozkładające skrobię, takie jak te znajdujące się w słodzie, szczególnie α-amylazę, β-amylazę i/lub glukoamylazę. Ponadto, w zakresie niniejszego wynalazku mieści się zastosowanie zarówno słodu, jak i dostępnego w handlu preparatu enzymatycznego, np. słodu do wytwarzania wodnej zawiesiny enzymu słodu i dostępnych w handlu enzymów do wytwarzania zawiesiny dekokcyjnej. Korzystnie enzymy słodu stosuje się w niniejszym sposobie w postaci słodu. Zgodnie ze szczególnie korzystną postacią wynalazku, część wodnej zawiesiny enzymu słodu wytworzonej w etapie a. stosuje się jako drugie źródło enzymu w etapie b. Jeszcze korzystniej 1-0 % wag. wodnej zawiesiny enzymu słodu wytworzonej w etapie a. stosuje się jako drugie źródło enzymu w etapie b., a pozostałą część wodnej zawiesiny enzymu słodu łączy się z ogrzaną zawiesiną dekokcyjną otrzymaną w drugiej obróbce cieplnej. [0049] Niniejszy wynalazek obejmuje sposób, w którym wodną zawiesinę enzymu słodu rozdziela się na dwie zawiesiny enzymu słodu, które cechują się różną zawartością substancji stałych, np. gęsta i rzadka zawiesina zacieru. Korzystnie, jednakże, kompozycja wodnej zawiesiny enzymu słodu z etapu a. i drugie źródło enzymu z etapu b. są identyczne. Zwykle zawartość substancji stałych w zawiesinach enzymu słodu stosowanych w niniejszym sposobie mieści się w zakresie 0-00 g/l, korzystnie w zakresie 0-0 g/l. [000] Korzyści niniejszego sposobu są najwyraźniejsze w przypadku, gdy zasadniczą frakcję cukrów podatnych na fermentację w ekstrakcie zacieru dostarcza się przez zastosowanie jednego lub większej liczby dodatków. Odpowiednio, zgodnie z korzystną postacią co najmniej % wag., korzystnie od co najmniej % wag., a korzystniej -90 % wag. cukrów podatnych na fermentację zawartych w ekstrakcie zacieru pochodzi z jednego lub większej liczby dodatków zawierających skrobię. [001] Zwykle pierwsza obróbka cieplna w niniejszym sposobie korzystnie obejmuje ogrzewanie zawiesiny dekokcyjnej do temperatury w zakresie 60-8 C, korzystnie do temperatury w zakresie 6-82 C, a korzystniej do temperatury w zakresie 6-80 C. Czas trwania pierwszej obróbki cieplnej korzystnie mieści się w zakresie 1- minut, korzystniej w zakresie 2- minut. [002] Wiadomo, iż poszczególne granulki skrobi ulegają żelowaniu w pewnym zakresie temperatury. W miarę zwiększania temperatury więcej ziaren skrobi ulega zżelowaniu. Przy dalszym zwiększaniu temperatury ziarna skrobi zaczynają pękać i przy szczytowej lepkości szybkość pękania zaczyna przewyższać żelowanie i otrzymana lepkość zaczyna spadać. W niniejszym sposobie, zawiesina dekokcyjna osiąga szczytową lepkość podczas drugiej obróbki cieplnej. Zwykle lepkość zawiesiny dekokcyjnej po drugiej obróbce cieplnej nie przewyższa Pa.s. Korzystnie lepkość ta nie przewyższa Pa.s, a korzystniej lepkość ta nie przewyższa 1 Pa.s. Te lepkości określa się w ten sam sposób jak opisano powyżej w niniejszym opisie. [003] Druga obróbka cieplna zawiesiny dekokcyjnej korzystnie obejmuje ogrzewanie do temperatury w zakresie 8-1 C, korzystniej do temperatury w zakresie 0-1 C. Czas trwania drugiej obróbki cieplnej korzystnie mieści się w zakresie 1- minut, korzystniej w zakresie 2- minut. Inne cechy [004] Zgodnie ze szczególnie korzystną postacią, wszystkie etapy do usuwania drożdży z przefermentowanego materiału włącznie prowadzi się w sposób ciągły. Najkorzystniej wszystkie etapy obróbki w niniejszym sposobie, w tym zacieranie prowadzi się w sposób ciągły. [00] Niniejszy wynalazek umożliwia bezusterkowe, nieprzerwane prowadzenie w pełni ciągłego procesu warzenia w okresie czasu wynoszącym wiele tygodni lub nawet wiele miesięcy, zatem dostarcza pełną paletę zalet, które są związane z ciągłym warzeniem. Odpowiednio, w szczególnie korzystnej postaci niniejszego sposobu wszystkie etapy niniejszego sposobu, które wykonuje się w sposób ciągły prowadzi się w sposób nieprzerwany

11 4 0 przez co najmniej 2 tygodnie, korzystniej przez co najmniej 3 tygodnie, jeszcze korzystniej przez co najmniej 4 tygodnie, a najkorzystniej przez co najmniej tygodni. [006] Pragnie się zauważyć, iż zgodnie ze szczególną postacią sposobu, którą obrazują przykłady, wszystkie etapy niniejszego sposobu do usuwania drożdży z przefermentowanego materiału włącznie prowadzi się w sposób ciągły, przy czym przechowywanie w chłodzie i filtrowanie prowadzi się okresowo. Przez wybór jednostki filtrującej o odpowiedniej wydajności filtracji, całkowitą objętość przefermentowanego materiału wytworzonego w 24 godziny można filtrować np. -23 godzin. Zatem, każdego dnia jest wystarczająca ilość czasu do czyszczenia filtra przed filtracją kolejnej partii przefermentowanego materiału. [007] Wykazano, iż niniejszy sposób jest odpowiedni dla wytwarzania jasnego piwa na wielką skalę. Zatem, niniejszy sposób można odpowiednio stosować w celu zastąpienia sposobów warzenia, które obecnie prowadzi się w browarach komercyjnych. W niniejszym sposobie przefermentowany materiał o zasadniczo niskiej zawartości drożdży odpowiednio klaruje się przy natężeniu przepływu wynoszącym co najmniej hl/h, korzystnie co najmniej hl/h, korzystniej co najmniej 0 hl/h, jaszcze korzystniej co najmniej 0 hl/h. W rzeczywistości możliwe do osiągnięcia są natężenia przepływu wynoszące co najmniej 0 hl/h lub nawet co najmniej 00 hl/h. Podobnie niniejszy sposób można odpowiednio stosować w celu sklarowania co najmniej 00 hl, korzystnie co najmniej 00 hl przefermentowanego materiału o niskiej zawartości drożdży w pojedynczym cyklu. [008] Wydajność klarowania zgodnie z niniejszym sposobem można dodatkowo polepszać przez dodanie glukanazy do zacieru lub brzeczki. Glukanazy, zwłaszcza (1,3-1,4)-βglukanazy stosuje się do wytwarzania różnych produktów spożywczych i paszy dla zwierząt i jako substancje pomocnicze w badaniach biologicznych, w przypadku gdy konieczne jest rozszczepienie wiązań β-glikozydowych w (1,3-1,4)-β-glukanach. Dodanie takich enzymów hyrolizujących glukan do zacieru lub brzeczki służy przeciwdziałaniu działaniu związków glukanowych polegającemu na zwiększaniu lepkości. Ogólnie wydajność filtracji jest odwrotnie skorelowana z lepkością cieczy poddawanej filtracji. [009] Wynalazek dodatkowo zobrazowano za pomocą następujących przykładów: PRZYKŁADY Przykład 1 [0060] Wytwarza się strumień 1 m 3 /h brzeczki o stężeniu ekstraktu wynoszącym P na końcu procesu wytwarzania brzeczki. Brzeczkę tę poddaje się fermentacji, dojrzewaniu i stabilizacji w fermentorze okresowym, a następnie poddaje ciągłemu wirowaniu i filtracji. [0061] Na początku procesu, 0 l/h wody do warzenia (0 C) miesza się w sposób ciągły z 0 kg/h śruty słodowej zmielonej w młynie młotkowym (rozmiar sita 1, mm). Oba strumienie podaje się do reaktora zbiornikowego z mieszadłem do pracy ciągłej o objętości roboczej 70 litrów w temperaturze 0 C. Czas przebywania dla tej obróbki wynosi około 7 min i służy zwykłemu rozkładowi białek w słodzie i umożliwia rozpuszczenie i rozkład glukanów i związanych składników. [0062] Mieszaninę, określaną jako zacier, następnie podaje się do pionowego cylindrycznego reaktora z przepływem tłokowym. Ten rodzaj reaktora opisano we wcześniejszych patentach firmy Heineken (WO 92/12231). Przy pewnych wysokościach w kolumnie, zacier ogrzewa się za pomocą płaszczy grzejnych, a cały reaktor jest zaizolowany w celu zminimalizowania strat ciepła. Temperatury dobiera się w ten sposób, iż stopień konwersji skrobi ze słodu z uzyskaniem cukrów podatnych na fermentację jest odpowiedni dla żądanego produktu. Profil temperatur w tym przykładzie obejmuje pierwszą przerwę przy 0 C przez 8 min, a następnie czas ogrzewania do 67 C wynoszący 11 min. Następna przerwa scukrzająca w 67 C trwa 37 min i zacier następnie ogrzewa się przez 4 min do temperatury wygrzewania zacieru 78 C, w której to temperaturze występuje końcowa przerwa przez 4 min. Całkowity czas przebywania zacieru wewnątrz kolumny wynosi 64 minuty i otrzymany zacier podaje się do sekcji rozdziału zacieru.

12 11 [0063] Rozdział łusek słodu i innych substancji stałych z zacieru prowadzi się w dwóch dekanterach. Te dekantery stanowią wirówki misowe typu ślimakowego z ciągłym wyładowywaniem klarowanej cieczy i zagęszczonych zużytych ziaren. Pierwszy dekanter pracuje przy prędkości obrotowej 00 obr./min i przy różnicowej prędkości ślimaka 2 obr./min. Ten dekanter ma wartość SIGMA wynoszącą 1700 m 2. Współczynnik SIGMA dekantera oblicza się zgodnie z następującymi zależnościami pomiędzy: długością cylindrycznej miski (L), przyspieszeniem grawitacyjnym (g), prędkością kątową (ω), promieniem pierścienia zaporowego lub pierścienia przelewowego (r1) i promieniem cylindrycznej miski (r2). 4 0 [0064] Produkt wyładowuje się do kolejnej jednostki procesowej (gotowanie), a zużyte ziarna uwalnia się do niewielkiego reaktora zbiornikowego z mieszadłem do pracy ciągłej. Do tego ostatniego dostarcza się 00 l/h wody do wymywania o 80 C i przy czasie przebywania minut, cząstki zużytego ziarna i wodę miesza się do uzyskania jednorodności. [006] Faza ciekła nadal zawiera ekstrakt i mieszaninę następnie ponownie rozdziela się w drugim dekanterze pracującym przy prędkości obrotowej 00 obr./min i różnicowej prędkości ślimaka 3 obr./min. Ten dekanter cechuje się wartością SIGMA wynoszącą 1800 m 2. Klarowany ciekły supernatant zawraca się i łączy z wyjściowym strumieniem z kolumny zaciernej. Obniża to stężenie ekstraktu we wsadzie pierwszego dekantera do około 17 P. Oba dekantery wyposażono w wirnik odśrodkowy i w związku z tym działają jak pompa na wylocie supernatantu. [0066] Produkt z rozdziału zacieru obecnie określa się jako brzeczkę i ma natężenie przepływu 1 m 3 /h. Ekstrakt chmielu dozuje się przy natężeniu 7 g/h w sposób ciągły w linii i mieszaninę ogrzewa się do temperatury 3 C przez bezpośredni wtrysk pary wodnej. Dzięki nadciśnieniu z pierwszego dekantera, brzeczka jest pompowana do reaktora z przepływem tłokowym. Ten reaktor kolumnowy wykazuje taką samą charakterystykę co opisana wcześniej kolumna do konwersji w wyniku zacierania, ale jego wysokość jest proporcjonalnie zwiększona w miarę zwiększania natężenia przepływu w tej części procesu. Czas przebywania w reaktorze kolumnowym wynosi 60 min. Typowe reakcje zachodzące w tym reaktorze to: denaturacja i koagulacja białka, sterylizacja, izomeryzacja chmielu, tworzenie barwy, wytwarzanie siarczku dimetylu (DMS) z jego prekursora pochodzącego ze słodu (S-metylometioniny). [0067] Brzeczkę następnie poddaje się obróbce w kolumnie odpędowej o geometrii sitowo-płytowej opisanej wcześniej w patencie firmy Heineken (WO 9/2639). Stosuje się parę wodną pod ciśnieniem 1, bara w układzie przeciwprądowym w celu usunięcia niepożądanych składników smakowo-zapachowych (głównie DMS) przy natężeniu przepływu kg/h i w warunkach atmosferycznych na górze kolumny odpędowej. Brzeczkę opuszczającą dno kolumny odpędowej podaje się do niewielkiego zbiornika buforowego o nieznacznych rozmiarach i bezpośrednio podaje się do wirówki typu z nieciągłym wyładowywaniem. To urządzenie cechuje się prędkością obrotową 70 obr./min i teoretycznym współczynnikiem wydajności 100 m 2. Częstotliwość wyładowywania jest regulowana przez osad w postaci placka wewnątrz urządzenia. [0068] Ochładzanie brzeczki następnie zachodzi w dwóch równoległych chłodnicach płytowo-ramowych do brzeczki, które obniżają temperaturę brzeczki z 9-0 C do 8 C w dwustoponiowym układzie woda-glikol. [0069] Całkowitą objętość 2,2 m 3 ochłodzonej brzeczki podaje się w sposób ciągły do cylindryczno-stożkowego zbiornika fermentacyjnego razem z aktywnymi drożdżami o stężeniu 2, g/l. Ciągłe natlenianie realizuje się przez napowietrzanie w linii. Pierwotną fermentację partii przeprowadzono w C, a gdy stężenie ekstraktu osiągnęło 6, P, umożliwiono zwiększenie temperatury do 13 C. Po zmniejszeniu stężenia diacetylu do poziomu ppm, zawartość zbiornika ochłodzono do -1, C w ciągu 24 godzin. Zimną fazę utrzymy-

13 wano przez dni. [0070] Piwo następnie przepuszczono przez rozdzielacz typu z nieciągłym wyładowywaniem przy natężeniu przepływu 0,6-1,0 m 3 /h i wartości SIGMA wynoszącej 100 m 2. Piwo ochłodzono i przechowywano przez kolejne 24 godzin w -1, C. Piwo następnie przefiltrowano przez filtr do jasnego piwa z ziemią okrzemkową typu pionowego filtra tarczowego. Uzyskane natężenie przepływu wynosiło 0,8 m 3 /h/m 2 przy średnim wzroście ciśnienia w czasie wynoszącym 0,2 bara/h. Po tej filtracji, piwo stabilizowano z użyciem zwykłego dozowania PVPP (poliwinylopolipirolidonu) i niezbędnego odfiltrowania PVPP. Ostatecznie, piwo zapakowano w odpowiednie pojemniki (butelka szklana). [0071] Po powtórzeniu wspomnianego wcześniej doświadczenia, z tym wyjątkiem, iż nie użyto żadnego rozdzielacza po fermentacji. Stwierdzono, iż średni wzrost ciśnienia w poprzek filtra był rzędu wielkości 12 barów/h. Przykład 2 [0072] Wytwarza się strumień 4, m 3 /h brzeczki o stężeniu ekstraktu wynoszącym 18 P na końcu procesu wytwarzania brzeczki. Tę brzeczkę poddaje się fermentacji i dojrzewaniu w ciągłych fermentorach, a następnie stabilizuje w okresowych zbiornikach do przechowywania, rozdziela się w wirówce i filtruje z użyciem filtra dla jasnego piwa. [0073] Na początku procesu, 16 l/h wody do warzenia (47 C) miesza się w sposób ciągły z 7 kg/h śruty słodowej. Tę śrutę słodową wytwarza się w młynie młotkowym wyposażonym w sito 2, mm. Oba strumienie podaje się do reaktora zbiornikowego z mieszadłem do pracy ciągłej o objętości roboczej 80 litrów w temperaturze 4 C. Część mieszaniny kieruje się do kolejnej kolumny zaciernej z przepływem tłokowym, podobnej do opisanej w Przykładzie 1. Drugą część (0 l/h) mieszaniny podaje się do równoległego procesu umożliwiającego zastosowanie niesłodowanego grysu kukurydzianego jako dodatku do końcowego produktu w postaci piwa. [0074] W tym ciągłym procesie dekokcyjnym, niesłodowany grys kukurydziany podaje się (0 kg/h) do reaktora zbiornikowego z mieszadłem do pracy ciągłej razem ze strumieniem wody do warzenia o 2 C (790 kg/h) i wspomnianym powyżej strumieniem zacieru słodowego. Otrzymana temperatura w tym 1 litrowym naczyniu po połączeniu strumieni wynosi 0 C, co zapobiega nadmiernemu żelowaniu skrobi kukurydzianej i związanemu z tym zwiększeniu lepkości. Mieszaninę pompuje się do pierwszej kolumny utrzymującej przez punkt bezpośredniego wtrysku pary wodnej. Parę wodną wtryskuje się w celu podwyższenia temperatury strumienia dekokcyjnego do 7-78 C i część skrobi kukurydzianej ulega żelowaniu. Jednakże, dzięki obecności części zacieru słodowego amylazy ze słodu powodują rozkład polimerycznych łańcuchów skrobi i zmniejszają lepkość. Czas przebywania wynoszący min w konkretnej temperaturze umożliwia zmniejszenie lepkości do poziomu, w którym można zastosować kolejne zwiększenie temperatury do 0 C bez powodowania niedopuszczalnie wysokich lepkości. Ten drugi etap prowadzi się przez kolejny bezpośredni wtrysk pary wodnej i min czas przebywania w prostym reaktorze z przepływem tłokowym. Otrzymaną zżelowaną mieszaninę ochładza się do 90 C, a następnie podaje do kolumny zaciernej, w której temperaturę podwyższa się do poziomu, który jest optymalny dla aktywności amylazy i całkowitej konwersji skrobi ze słodu i kukurydzy w cukry. [007] Cylindryczny reaktor z przepływem tłokowym dla procesu zacierania opisano we wcześniejszych patentach firmy Heineken (WO 92/12231). Przy pewnych wysokościach na górze kolumny, zacier ogrzewa się przez bezpośredni wtrysk pary wodnej. Temperatury dobiera się w taki sposób, iż konwersja skrobi ze słodu z wytworzeniem cukrów podatnych na fermentację jest odpowiednia dla żądanego produktu. Obecny profil temperatury obejmuje przerwę scukrzającą przy 66 C i temperaturę wygrzewania zacieru 76 C. Czas przebywania zacieru wynosi 80 minut i otrzymany zacier podaje się do sekcji rozdziału zacieru. [0076] Sekcja ta składa się z dwóch wirówek misowych typu ślimakowego z ciągłym wy-

14 ładowywaniem sklarowanej cieczy i zagęszczonych zużytych ziaren, ogólnie znanych jako dekantery. Pierwszy dekanter pracuje przy prędkości obrotowej 360 obr./min, różnicowej prędkości ślimaka obr./min i teoretycznym współczynniku wydajności 60 m 2. Produkt wyładowuje się do kolejnej jednostki procesowej (gotowanie), a zużyte ziarno uwalnia się do niewielkiego reaktora zbiornikowego z mieszadłem do pracy ciągłej. Do tego ostatniego dostarcza się l/h wody do wymywania o 72 C i przy czasie przebywania 2 minuty, uzyskuje się jednorodną zawiesinę cząstek słodu i wody. Faza ciekła nadal zawiera wartościowy ekstrakt i mieszaninę zatem ponownie rozdziela się za pomocą dekantera pracującego przy prędkości obrotowej 00 obr./min, różnicowej prędkości ślimaka obr./min i teoretycznym współczynniku wydajności 2600 m 2. Sklarowany ciekły supernatant zawraca się i łączy ze strumieniem wylotowym z kolumny zaciernej. Obniża to stężenie ekstraktu we wsadzie pierwszego dekantera do około 17 P. Zużyte ziarna z drugiego dekantera odprowadza się dla celów karmienia bydła. Oba dekantery wyposażono w wirnik odśrodkowy i w związku z tym działają jak pompa na wylocie supernatantu. [0077] Produkt z rozdziału zacieru obecnie określa się jako brzeczkę i ma natężenie przepływu 4, m 3 /h. Ekstrakt chmielu dozuje się przy natężeniu 32 g/h w ciągły sposób w linii i mieszaninę ogrzewa się do temperatury C przez bezpośredni wtrysk pary wodnej. Dzięki nadciśnieniu z pierwszego dekantera, brzeczka jest pompowana do reaktora z przepływem tłokowym. Ten reaktor kolumnowy wykazuje taką samą charakterystykę co opisana wcześniej kolumna do konwersji w wyniku zacierania, ale jego wysokość jest proporcjonalnie zwiększona w miarę zwiększania natężenia przepływu w tej części procesu. Objętość tego reaktora wynosi m 3 i czas przebywania wynosi zatem 67 min. Typowe reakcje zachodzące w tym reaktorze to: denaturacja i koagulacja białek, sterylizacja, izomeryzacja chmielu, tworzenie barwy, wytwarzanie siarczku dimetylu (DMS) z jego prekursora pochodzącego ze słodu (S-metylometioniny). [0078] Brzeczkę następnie poddaje się obróbce w kolumnie odpędowej o geometrii sitowo-płytowej opisanej wcześniej w patencie firmy Heineken (WO 9/2639). Stosuje się parę wodną pod ciśnieniem 1, bara w układzie przeciwprądowym w celu usunięcia niepożądanych składników smakowo-zapachowych (głównie DMS) przy natężeniu przepływu 0 kg/h i w warunkach atmosferycznych. Brzeczkę opuszczającą dno kolumny odpędowej podaje się do niewielkiego zbiornika buforowego o nieznacznych rozmiarach i bezpośrednio podaje się do wirówki typu z nieciągłym wyładowywaniem. To urządzenie cechuje się prędkością obrotową 70 obr./min i wartością SIGMA m 2. Częstotliwość wyładowywania jest regulowana przez osad w postaci placka wewnątrz urządzenia. [0079] Ochładzanie brzeczki zachodzi w dwóch równoległych chłodnicach płytoworamowych do brzeczki, które obniżają temperaturę brzeczki z 9-0 C do 4 C w dwustopniowym układzie woda-glikol. [0080] Ochłodzoną brzeczkę podaje się do pierwszego naczynia z mieszadłem do fermentacji o objętości roboczej netto 14 m 3. Naczynie pracuje w temperaturze około C. To naczynie pracuje w warunkach tlenowych przy ciągłym dodawaniu natlenionego zawracanego strumienia z końca procesu, zawierającego jako główny składnik obok wody zagęszczone drożdże. Stężenie brzeczki w tym naczyniu wynosi 13 P. Drożdże niezbędne do fermentacji dodaje się w postaci wspomnianego powyżej zawracanego strumienia. [0081] Brzeczkę fermentacyjną z pierwszego naczynia do fermentacji przesyła się do drugiego naczynia. Objętość robocza tego naczynia wynosi 160 m 3 i jest ono utrzymywane w temperaturze 13 C przez ochładzanie ścian. Pozorne stężenie ekstraktu w tym naczyniu wynosi 7 P, a stężenie drożdży wynosi 80 g mokrej masy drożdży/l. Strumień wylotowy z tego naczynia dzieli się na dwa strumienie: jedną część (2, m 3 /h) łączy się z innym strumieniem z końca procesu i zawraca do pierwszego naczynia do fermentacji, podczas gdy drugą część (,3 m 3 /h) podaje się do trzeciego naczynia do fermentacji. [0082] Objętość robocza tego trzeciego naczynia wynosi 1 m 3, a pozorne stężenie ekstraktu w zawartości wynosi 3, P. Produkt z tego naczynia przesyła się do naczynia do se-