Novel Primary Fermentation with Immobilized Yeast

By Esko Pajunen, H. Lommi and T. Viljava Oy Sinebrychoff Ab, Finland, GEA Liquid Processing Scandinavia A/S, Denmark, Danisco Sugar and Sweetners Development, Finland. Paper presented at the World Brewing Congress 2000, Orlando, Florida, USA.

Abstract
Beer of good organoleptic quality has been fermented in a simple single-reactor system in large pilot scale with yeast immobilised on a fixed bed of wood chips. The bed volume was 1000 L and production rate 50 litres/hour. The time needed for fermentation has been 20-30 hours only. The system has been running continuously for several weeks. Beer flavour can be controlled by fermentation parameters. The system is economically attractive. Major savings in capital investments compared with conventional fermentation arise from smaller equipment volume and space required. Further savings come from smaller losses due to reduced yeast growth and practically no tank bottoms. Furthermore, the cleaning costs are smaller because of continuous operation and reduced equipment volume. There is addi-tional saving potential in CO₂ recovery cooling and waste manage-ment, which are more difficult to quantify. In spite of some extra costs attributable to increased pumping in the system, the net economical balance is clearly in favour of the new process. The system can be scaled up in modular design to increase flexibility in varying capaci-ty needs. The process is designed to be integrated with continuous maturation, thus providing all the benefits of a truly continuous process.
Keywords: immobilized yeast, continuous fermentation, single-reactor system  

Sintesis
La cerveza de buena calidad organol�ptica ha sido fermentada en un sistema de reactor �nico simple a piloto de gran escala con levadura inmovilizada en un lecho fijo de pedazos de madera. El vol-umen del lecho es de 1000 litros y el nivel de producci�n es de 50 litros por hora. El tiempo necesario para la fermentaci�n ha sido de 20 a 30 horas �nicamente. El sistema ha estado funcionando contin-uamente por varias semanas. El sabor de la cerveza puede ser con-trolado mediante par�metros de fermentaci�n. El sistema es atractivo econ�micamente. Los mayores ahorros del capital invertido com-parados con la fermentaci�n convencional provienen de la reducci�n del volumen del equipo y espacio requeridos. Otros ahorros vienen de las peque�as perdidas debido al reducido crecimiento de levadura y pr�cticamente no fondos de tanques. Es mas, los costos de limpieza son peque�os debido a la operaci�n continua y al reducido volumen del equipo. Hay un potencial de ahorro adicional en el manejo del desecho y enfriamiento de la recuperaci�n de CO₂ , los cuales son m�s dif�ciles de cuantificar. A pesar de algunos costos extras atribuibles al incremento del bombeo en el sistema, el balance econ�mico neto es claramente a favor del nuevo proceso. El sistema se puede engrandecer en un dise�o modular para incrementar la flex-ibilidad en varias capacidades. El proceso est� dise�ado para ser inte-grado con maduraci�n continua, lo que provee todos los beneficios de un verdadero proceso continuo.