BE1025453B1 - Bier- of ciderconcentraat - Google Patents

Bier- of ciderconcentraat Download PDF

Info

Publication number
BE1025453B1
BE1025453B1 BE2017/5872A BE201705872A BE1025453B1 BE 1025453 B1 BE1025453 B1 BE 1025453B1 BE 2017/5872 A BE2017/5872 A BE 2017/5872A BE 201705872 A BE201705872 A BE 201705872A BE 1025453 B1 BE1025453 B1 BE 1025453B1
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
fraction
beer
flavor components
alcohol
volatile flavor
Prior art date
Application number
BE2017/5872A
Other languages
English (en)
Other versions
BE1025453A1 (nl
Inventor
Andre Joao
Miguel Monsanto
Original Assignee
Anheuser-Busch Inbev S.A.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anheuser-Busch Inbev S.A. filed Critical Anheuser-Busch Inbev S.A.
Publication of BE1025453A1 publication Critical patent/BE1025453A1/nl
Application granted granted Critical
Publication of BE1025453B1 publication Critical patent/BE1025453B1/nl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12CBEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C11/00Fermentation processes for beer
    • C12C11/11Post fermentation treatments, e.g. carbonation, or concentration
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12HPASTEURISATION, STERILISATION, PRESERVATION, PURIFICATION, CLARIFICATION OR AGEING OF ALCOHOLIC BEVERAGES; METHODS FOR ALTERING THE ALCOHOL CONTENT OF FERMENTED SOLUTIONS OR ALCOHOLIC BEVERAGES
    • C12H3/00Methods for reducing the alcohol content of fermented solutions or alcoholic beverage to obtain low alcohol or non-alcoholic beverages
    • C12H3/04Methods for reducing the alcohol content of fermented solutions or alcoholic beverage to obtain low alcohol or non-alcoholic beverages using semi-permeable membranes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12HPASTEURISATION, STERILISATION, PRESERVATION, PURIFICATION, CLARIFICATION OR AGEING OF ALCOHOLIC BEVERAGES; METHODS FOR ALTERING THE ALCOHOL CONTENT OF FERMENTED SOLUTIONS OR ALCOHOLIC BEVERAGES
    • C12H6/00Methods for increasing the alcohol content of fermented solutions or alcoholic beverages
    • C12H6/02Methods for increasing the alcohol content of fermented solutions or alcoholic beverages by distillation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12HPASTEURISATION, STERILISATION, PRESERVATION, PURIFICATION, CLARIFICATION OR AGEING OF ALCOHOLIC BEVERAGES; METHODS FOR ALTERING THE ALCOHOL CONTENT OF FERMENTED SOLUTIONS OR ALCOHOLIC BEVERAGES
    • C12H6/00Methods for increasing the alcohol content of fermented solutions or alcoholic beverages
    • C12H6/04Methods for increasing the alcohol content of fermented solutions or alcoholic beverages by freezing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Non-Alcoholic Beverages (AREA)

Abstract

Werkwijze voor het bereiden van bierconcentraat, omvattende de stappen van: a) het onderwerpen van bier (1) aan een eerste concentratiestap omvattende nanofiltratie (A) of omgekeerde osmose teneinde een retentaat (2) en een fractie omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten (3) te verkrijgen, waarbij het retentaat (2) is gekenmerkt door de concentratie van niet-filtreerbare componenten hoger dan 20 % (w/w), bij voorkeur 30 % (w/w), met de meeste voorkeur 40 % (w/w), zoals berekend door dichtheidsmeting gecorrigeerd voor het alcoholgehalte; b) het onderwerpen van de fractie omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten aan een volgende concentratiestap (B) omvattende vriesconcentratie, fractionatie, bij voorkeur distillatie, of omgekeerde osmose, teneinde een geconcentreerde fractie omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten (4) en een restfractie (5) te verkrijgen; c) het onderwerpen van de restfractie (5) van de volgende concentratiestap (B) aan een fractionatie, bij voorkeur distillatie, een adsorptie of een vriesconcentratie teneinde een tweede fractie te verkrijgen omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten en een tweede restfractie.

Description

Bier- of ciderconcentraat
Technisch gebied
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bereiden van bier- of ciderconcentraat omvattende alcohol en smaakcomponenten, en verder bier of cider, respectievelijk daar uit bereid. Meer specifiek heeft de uitvinding betrekking op een tweestappige concentratiewerkwij ze waarbij de eerste stap een nanofiltratie onder hoge druk omvat die resulteert in een sterk geconcentreerd retentaat en een waterige permeaatfractie omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten, en waarbij de tweede stap het verwijderen van water uit de permeaatfractie omvat voor het verkrijgen van een sterk geconcentreerde alcoholoplossing omvattende vluchtige smaakcomponenten.
Achtergrond van de uitvinding
Het grootste voordeel van het produceren van concentraten is de vermindering in gewicht en volume waardoor kan worden bespaard op opslag- en transportkosten, en het heeft bovendien vaak ook een gunstig effect op het verbeteren van de houdbaarheid van een product. Doordat bier en vele andere alcoholische dranken over het algemeen natuurlijk erkend dat de meest economische manier om ze op te slaan en over een aanzienlijke afstand te verspreiden in de norm van een concentraat zou zijn.
In principe kan een concentraat om het even waar en wanneer worden gereconstitueerd tot het initiële product door toevoeging van het oplosmiddel, gewoonlijk water.
Niettegenstaande is het niet vanzelfsprekend om een alcoholische drank-concentraat te produceren;
de grootste moeilijkheid ligt in het feit dat de meeste concentratieprocedures leiden tot vermindering in alcohol
BE2017/5872 en verlies van vele smaak- of aromacomponenten. Bier in het bijzonder is een zeer uitdagende alcoholische drank om een concentraat uit te produceren omdat, in tegenstelling tot dranken geproduceerd uit vruchtensapfermentatie zoals wijn, perencider of cider; de aroma's die aanwezig zijn in het bier zijn subtieler en veel minder geconcentreerd, wat betekent dat verlies van zelfs een heel klein gedeelte ervan uit de concentratiefase een uitgesproken effect zou hebben op de organoleptische perceptie van het gerehydreerde eindproduct. Daarnaast verwacht men dat, door de grote populariteit van de drank en het grote publiek van vragende bierliefhebbers, de gereconstitueerde drank voldoet aan de verwachtingen met betrekking tot zijn onderscheiden aroma, smaak, mondgevoel, schuimeigenschappen, kleur, en zelfs troebelheidsperceptie. Gereconstitueerd bier kan gewoonweg niet smaken als een verdund bier omdat het bepaalde kenmerken mist; om door de consulent te worden goedgekeurd met het gewoonweg alle kwaliteiten van het echte niet verwerkte bier hebben.
Werkwijzen voor het produceren van bierconcentraten en vervolgens het rehydrateren ervan in finale dranken zijn bekend in het vakgebied. Diverse werkwijzen voor het concentreren van alcoholische dranken die bekend zijn in de in de brouwerij-industrie omvatten processen zoals vriesdrogen, omgekeerde osmose en filtratie. Alle deze werkwijzen starten met een nagenoeg afgewerkt bier waarna het water wordt verwijderd. De resulterende geconcentreerde dranken kunnen vervolgens meer kosteneffectief worden getransporteerd en daarna gereconstitueerd op een finale bestemming door toevoeging van water, koolstofdioxide en alternatief ook alcohol.
Een voorbeeld van een bepaalde werkwijze voor de bereiding van een reconstitueerbaar bierconcentraat vindt
BE2017/5872 men in GB2133418. De werkwijze is gebaseerd op het onderwerpen van bier aan omgekeerde osmose en resulteert in een laag-alcoholconcentraat dat kan worden gerehydrateerd tot een laag-alcoholbier.
US4265920 en US4532140 daarentegen beschrijven tweestapswerkwij zen voor het verkrijgen van een bierconcentraat met hoog alcoholgehalte dat kan worden gereconstitueerd tot bier met een normaal alcoholgehalte .
De werkwijze van
US4265920 omvat een eerste distillatiestap voor het scheiden van ethanol en vluchtige aromacomponenten uit het retentaat omvattende de rest van de biercomponenten, die wordt gevolgd door een tweede stap omvattende een eerder kostelij ke vriesconcentratieprocedure om het retentaat uit de eerste stap te concentreren.
Tenslotte wordt de gedistilleerde ethanol van stap 1 gecombineerd met het door vriezen geconcentreerde retentaat van stap 2, dat resulteert in het finale met ethanol verrijkte bierconcentraat. De werkwijze van US4532140 onderwerpt bier daarentegen in de eerste stap aan ultrafiltratie teneinde een geconcentreerd retentaat te verkrijgen en het waterige permeaat wordt vervolgens, in de tweede stap, onderworpen aan omgekeerde osmose teneinde ethanol en vluchtige componenten te concentreren;
tenslotte wordt de alcoholfractie van stap 2 getrokken met het retentaat van stap 1 teneinde het finale bierconcentraat te verkrij gen.
Hoewel ten minste sommige van de hoger beschreven werkwijzen een algemene benadering verschaffen voor het concentreren van bier inclusief zijn alcoholgehalte en, in bepaalde mate, vluchtige componenten, bereiken ze hun doel ten koste van het verkrijgen van hoge concentratiefactoren en verschaffen alleen finale concentraten met een volume die de helft of maximaal een-derde is van het volume van
BE2017/5872 het uitgangsbier. Daarom is er duidelijk plaats voor verbetering en het verschaffen van meer geconcentreerde bierbases die een grotere vermindering in transport- en opslagkosten met zich meebrengen.
De onderhavige uitvinding verschaft een werkwijze voor het produceren van een met natuurlijke alcohol verrijkt bierconcentraat met hoge dichtheid, waarbij genoemde werkwijze een voordelig concentratiefactorpotentieel verschaft van ten minste 5,
10, 15, tot 20 of meer, terwijl tegelijk een hoge en optioneel selectieve retentie van natuurlijke biersmaakcomponenten, inclusief de vluchtige, wordt verzekerd.
Deze en andere voordelen van de onderhavige uitvinding worden hieronder weergegeven.
BE2017/5872
Samenvatting van de uitvinding
De onderhavige uitvinding is gedefinieerd in de bijgevoegde onafhankelijke conclusies. Voorkeursuitvoeringsvormen zijn gedefinieerd in de afhankelijke conclusies. In het bijzonder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een werkwijze voor het bereiden van bier- of ciderconcentraat dat de stappen omvat van :
a) het onderwerpen van bier (1) aan een eerste concentratiestap omvattende nanofiltratie (A) of omgekeerde osmose teneinde een retentaat (2) en een fractie omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten (3) te verkrijgen, waarbij het retentaat (2) is gekenmerkt door de concentratie van niet-filtreerbare componenten hoger dan 20 % (w/w), bij voorkeur 30 % (w/w), met de meeste voorkeur 40 % (w/w), zoals berekend door dichtheidsmeting gecorrigeerd voor het alcoholgehalte;
b) het onderwerpen van de fractie omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten aan een volgende concentratiestap (B) omvattende vriesconcentratie, fractionatie, bij voorkeur distillatie, of omgekeerde osmose, teneinde een geconcentreerde fractie omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten (4) en een restfractie (5) te verkrijgen;
c) het onderwerpen van de restfractie (5) van de volgende concentratiestap (B) aan een fractionatie, bij voorkeur distillatie, een adsorptie of een vriesconcentratie teneinde een tweede fractie te verkrijgen omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten en een tweede restfractie.
De onderhavige uitvinding heeft ook betrekking op een werkwijze omvattende:
(a) het onderwerpen van bier (1) aan een eerste
BE2017/5872 concentratiestap omvattende nanofiltratie (A) of omgekeerde osmose teneinde een retentaat (2) en een fractie omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten (3) te verkrijgen, waarbij het retentaat (2) is gekenmerkt door de concentratie van niet-filtreerbare componenten hoger dan 20 % (w/w), bij voorkeur 30 % (w/w), met de meeste voorkeur 40 % (w/w), zoals berekend door dichtheidsmeting gecorrigeerd voor het alcoholgehalte;
(b) Het onderwerpen van de fractie omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten aan een volgende concentratiestap (B) omvattende een adsorptieproces waarin vluchtige smaakcomponenten worden geadsorbeerd op een kolom en vervolgens uitgewassen met een volume water of alcohol teneinde een geconcentreerde fractie van vluchtige smaakcomponenten (4') en een restfractie (5') te verkrij gen.
Korte beschrijving van de figuren
Voor een vollediger begrip van de aard van de onderhavige uitvinding wordt verwezen naar de volgende gedetailleerde beschrijving in combinatie met de bijbehorende tekeningen, waarin:
Figuren 1 tot en met 4 : een blokdiagram tonen dat schematisch belangrijke stappen van vier alternatieve werkwijzen volgens de onderhavige uitvinding illustreert.
Figuur 5: een schematisch diagram toont van een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding, waarbij de tweede concentratiestap (B) distillatie omvat. Referentietekens zoals in Figuur 1.
Definities
Zoals hierin gebruikt betekent de term concentraat zoals gedefinieerd in de Oxford dictionary: Een substantie gemaakt door het verwijderen of verminderen van het verdunningsmiddel; een geconcentreerde vorm van
BE2017/5872 iets (cf.
http://www. oxforddictionaries . com/definition/english/concen träte) . In lijn hiermee heeft de term bier- of ciderconcentraat of, alternatief (geconcentreerde) bier- of ciderbasis of bier- of cidersiroop, betrekking op bier of cider, respectievelijk, waaruit het grootste gedeelte van de oplosmiddelcomponent ervan - d.w.z. water - werd verwijderd terwijl het grootste gedeelte van de opgeloste componenten met eigenschappen zoals smaak, geur, kleur, mondgevoel enz. worden behouden.
Zoals hierin gebruikt dient de term bier te worden geïnterpreteerd volgens een eerder brede definitie:
wort , de drank verkregen door fermentatie uit een bereid met zetmeel of suikerhoudende grondstoffen, waaronder hoppoeder of hopextracten en drinkbaar water. Naast gerstmout en tarwemout dient alleen met het volgende rekening te worden gehouden voor het brouwen, gemengd met bv.
tarwemout, zetmeel of suikerhoudende grondstoffen waarin de totale hoeveelheid niet hoger mag zijn dan 80 %, bij voorkeur % van het totale gewicht van de zetmeel- of suikerhoudende grondstoffen :
(a) maïs, rijst, suiker, tarwe, gerst en de diverse vormen ervan.
(b) sacharose, geconverteerde suiker, dextrose en glucosesiroop.
Hoewel volgens bepaalde nationale wetgevingen niet alle gefermenteerde op mout gebaseerde dranken bier kunnen worden genoemd, worden, in de context van de onderhavige uitvinding, de termen bier en gefermenteerde op mout gebaseerde drank hierin gebruikt als synoniemen en zijn onderling verwisselbaar. Daardoor dienen, zoals hierin gebruikt, de termen gereconstitueerd bier en
BE2017/5872 gereconstitueerde gefermenteerde op mout gebaseerde drank te worden geïnterpreteerd als dranken die wat de samenstelling betreft nagenoeg identiek zijn aan bier, maar verkregen werden door de toevoeging van het oplosmiddel, d.w.z. water of koolzuurhoudend water, aan een voorheen bereid bierconcentraat.
Vervolgens dient, zoals hierin gebruikt, de term cider te worden geïnterpreteerd als elke alcoholische drank die resulteert uit de fermentatie van appelsap of appelsap gemengd met max. 10 % perensap. Deze ook elk product van dit gefermenteerde appelsap term omvat dat verder gemodificeerd werd door toevoeging van zulke standaard ciderproductie-additieven zoals of wijnsteen) en/of suiker, filtering, koeling, verzadiging met koolstofdioxide, pasteurisering, enz . , dat gecommercialiseerd is onder de term cider.
Zoals hierin gebruikt dient de term nietfiltreerbare componenten te worden geïnterpreteerd als verwijzend naar alle verschillende componenten opgenomen in elk type bier of cider die niet door een nanofiltratiemembraan kunnen passeren,
d.w.z.
biercomponenten met een grootte groter dan 150 of 200 Da, wat de cut-off van de molecuulgewichtretentiegrootte afhankelij k van een bepaald nanofiltratiemembraan is. In tegenstelling tot de filtreerbare componenten omvattende water, monovalente en sommige bivalente ionen, alcoholen met laag molecuulgewicht zoals ethanol, esters met laag molecuulgewicht en een aantal vluchtige smaakcomponenten, omvatten de nietfiltreerbare componenten voornamelijk suikers, meestal polysachariden;
suikeralcoholen, polyfenolen, pentosanen, peptiden en eiwitten, alcoholen met een hoog molecuulgewicht, esters met een hoog molecuulgewicht,
BE2017/5872 gedeeltelijk multivalente ionen, en voornamelijk andere hoofdzakelijk organische en hoog divergerende verbindingen die variëren afhankelijk van het bier- of cidertype. Door de complexiteit en discrepanties tussen verschillende bierof cidersamenstellingen wordt de collectieve concentratie van de niet-filtreerbare componenten vaak omschreven als (sterk vereenvoudigd en zonder exact te zijn) concentratie van suikers of concentratie van vaste stoffen en kan gemakkelijk worden berekend uit de massabalans-overwegingen rekening houdend met parameters zoals dichtheid, viscositeit, bierreologie, oorspronkelijk gewicht of extract, reële zwaartekracht of extract, mate van fermentatie (RDF) en/of alcoholgehalte. In de praktijk van het brouwen wordt de concentratie aan niet-filtreerbare componenten routinematig bepaald uit dichtheid (reëel extract) metingen gecorrigeerd voor de dichtheid van het gemeten ethanolgehalte, waarbij ethanol het meest prevalente component is met een dichtheid < 1 g/cm3 en zodoende de dichtheidsmeting het meest substantieel beïnvloedt. Dergelijke metingen zijn bekend in het vakgebied, worden routinematig uitgevoerd door middel van standaard-bieranalysesystemen zoals het Anton Paar Alcolyzer apparaat, en kunnen dus snel en gemakkelijk worden uitgevoerd door eenieder die onderlegd is in het vakgebied van bierbrouwen.
De hoeveelheid componenten die in bier is opgelost kan ook worden uitgedrukt als het zogenaamde soortelijk gewicht (relatieve dichtheid) of schijnbaar soortelijk gewicht. De eerste wordt gemeten als dichtheid (gewicht per volume-eenheid) van bier gedeeld door de dichtheid van water gebruikt als referentiesubstantie, en de tweede als het gewicht van het volume bier ten opzichte van het gewicht van eenzelfde
BE2017/5872 volume water. Bijvoorbeeld, een soortelijk gewicht van 1,050 (50 punten) betekent dat de substantie 5 % zwaarder is dan eenzelfde volume water. De dichtheden van water, en dientengevolge ook bier, variëren met de temperatuur; daarom gebeurt voor zowel soortelijk gewicht als schijnbaar soortelijk gewicht de meting van het staal en de referentiewaarde onder dezelfde gespecificeerde temperatuurs- en drukomstandigheden. Druk is bijna altijd 1 atm gelijk aan 101,325 kPa, terwijl temperaturen kunnen verschillen afhankelijk van de keuze van verdere systemen voor het schatten van bierdichtheid. Voorbeelden van dergelijke systemen zijn twee empirische schalen, de Platoen de Brix-schaal, die algemeen worden gebruikt in de brouw- en wijnindustrieën, respectievelijk. Beide schalen geven de sterkte van de oplossing weer in percentage van suiker door massa; één graad Plato (afgekort °P) of een graad Brix (symbool °Bx) is 1 gram sucrose in 100 gram water. Er is een verschil tussen deze eenheden, vooral doordat beide schalen werden ontwikkeld voor oplossingen van sucrose bij verschillende temperaturen, maar het is zo onbetekenend dat ze nagenoeg onderling verwisselbaar kunnen worden gebruikt. Bijvoorbeeld, bier gemeten bij 12° Plato bij 15,5°C heeft dezelfde dichtheid als een water-sucrose oplossing bevattende 12 % sucrose per massa bij 15,5°C, dat ongeveer gelijk is aan 12° Brix, dat dezelfde dichtheid is als een water-sucrose oplossing bevattende 12 % sucrose per massa bij 20°C. De Plato- en Brix-schalen hebben een voordeel ten opzichte van soortelijk gewicht doordat ze de dichtheidsmeting uitdrukken in termen van de hoeveelheid fermenteerbare materialen, wat bijzonder geschikt is in vroege fasen van het brouwen. Doordat zowel bier als wort uit meer vaste stoffen zijn samengesteld dan louter sucrose, is dit natuurlijk niet exact. De verhouding tussen
BE2017/5872 graden Plato en soortelijk gewicht is niet lineair, maar een goede benadering is dat 1°P gelijk is aan 4 brouwerpunten (4 x 0,001); dus 12° Plato komt overeen met een soortelijk gewicht van 1,048 [1+(12 x 4 x 0,001)].
De term origineel soortelijk gewicht of origineel extract verwijst naar soortelijk gewicht gemeten vóór fermentatie, terwijl de term finaal soortelijk gewicht of finaal extract betrekking heeft op soortelijk gewicht gemeten bij voltooiing van fermentatie. Over het algemeen verwijst soortelijk gewicht naar het soortelijk gewicht van het bier in diverse fasen van de fermentatie. Initieel is, vóór alcoholproductie door de gist, het soortelijke gewicht van wort (d.w.z. het gemalen mout vóór bierfermentatie) vooral afhankelijk van de hoeveelheid sucrose. Daarom kan de aflezing van het origineel soortelijk gewicht aan het begin van de fermentatie worden gebruikt voor het bepalen van suikergehalte in Plato- of Brix-schalen. Als de fermentatie verder gaat, zet de gist suikers om in koolstofdioxide, ethanol, gist-biomassa en smaakcomponenten. Het verlagen van de hoeveelheid suiker en het verhogen van de aanwezigheid van ethanol, dat merkbaar een lagere dichtheid heeft dan water, dragen beide bij tot het verlagen van het soortelij k gewicht van het fermenterende bier. Het vergelij ken van de aflezing van origineel soortelij k gewicht met de aflezing van finaal soortelijk gewicht kan worden gebruikt voor het bepalen van de hoeveelheid verbruikte suiker en dus de hoeveelheid geproduceerd ethanol. Bijvoorbeeld, voor gewoon bier kan het origineel soortelijk gewicht 1,050 en het finaal soortelijk gewicht
1,010 zijn. Evenzo kan het kennen van het origineel soortelijk gewicht van een drank en het alcoholgehalte worden gebruikt voor het bepalen van de hoeveelheid
BE2017/5872 verbruikte suikers tijdens de fermentatie. De mate waarin suiker werd gefermenteerd in alcohol wordt uitgedrukt met de term werkelijke mate van fermentatie of WMF, en wordt vaak gegeven als een fractie van origineel soortelijk gewicht getransformeerd in ethanol en CO2. De WMF van bier is in theorie indicatief voor de zoetheid doordat bieren gewoonlijk meer restsuiker en dus een lagere WMF hebben.
Concentratiestappen kunnen elke van een waaier aan technieken omvatten die bekend zijn in het vakgebied, die gedeeltelijke of substantiële scheiding van water uit het bier en dus retentie van de meeste van de daarin opgeloste componenten in een lager dan initieel volume mogelijk maken. Vele technieken die momenteel worden gebruikt in de drankenindustrie steunen op de zogenaamde membraantechnologieën, die een goedkoper alternatief verschaffen voor conventionele warmtebehandelingsprocessen en omvatten scheiding van substanties in twee fracties met behulp van een semipermeabel membraan. De factie die deeltjes omvat kleiner dan de poriegrootte van het membraan passeert door het membraan en wordt, zoals hierin gebruikt, omschreven als permeaat of filtraat. Al het andere dat wordt vastgehouden aan de aanvoerzijde van het membraan zoals hierin gebruikt wordt omschreven als retentaat.
Typische membraanfiltratiesystemen omvatten, bijvoorbeeld, door druk aangedreven technieken voor microfiltratie, ultrafiltratie, nanofiltratie en omgekeerde osmose. Zoals hierin gebruikt verwijst de term microfiltratie naar een membraanfiltratietechniek voor het vasthouden van deeltjes met een grootte van 0,1 tot 10 μm en groter. Gewoonlijk is microfiltratie een proces met lage druk, dat kenmerkend werkt bij een druk in het
BE2017/5872 bereik van 0,34 - 3 bar1. Microfiltratie maakt scheiding mogelijk van deeltjes zoals gist, protozoa, grote bacteriën, organische en anorganische sedimenten enz. Zoals hierin gebruikt, verwijst de term ultrafiltratie dus naar een membraanfiltratietechniek voor het vasthouden van deeltjes met een grootte van ongeveer 0,01 μm en groter. Ultrafiltratie houdt gewoonlijk deeltjes vast met een molecuulgewicht groter dan 1000 Dalton, zoals de meeste virussen, eiwitten van bepaalde afmetingen, nucleïnezuren, dextrines, pentosaanketens enz. Typische werkdrukken voor ultrafiltratie liggen in het bereik van 0,48 - 10 bar. Verder, zoals hierin gebruikt, dient de term nanofiltratie te worden geïnterpreteerd als een membraanfiltratietechniek voor het vasthouden van deeltjes met een grootte van 0,001 μm tot 0,01 μm en groter. Nanofiltratie kan bivalente of multivalente ionen vasthouden, zoals bivalente zouten, en de meeste organische verbindingen groter dan ong. 180 Dalton , die oligosachariden en vele smaakcomponenten omvatten; waardoor water, ethanol, monovalente ionen, en sommige organische moleculen zoals vele aromatische esters kunnen passeren. Een werkdruk van 8-41 bar is kenmerkend voor nanofiltratie. Waar nanofiltratie gebeurt onder inlaatdruk in het bovenste einde van dit bereik, dus vanaf 18 bar, zal deze, zoals hierin gebruikt, hoge-druk nanofiltratie worden genoemd. Als laatste dient, zoals hierin gebruikt, de term omgekeerde osmose te worden geïnterpreteerd als verwijzend naar een hoge-druk membraanproces waar de uitgeoefende druk wordt gebruikt om osmotische druk te overtreffen. Omgekeerde osmose maakt gewoonlijk het vasthouden mogelijk van deeltjes met een grootte van
Waarbij de eenheid bar gelijk is aan 100.000 Pa volgens de definitie van IUPAC, [1 Pa = 1 N/mA2 = 1 kg/m*sA2 in Sl-eenheden.]
BE2017/5872
0,00005 μm tot 0,0001 μm en groter, d.w.z. bijna alle deeltjes en ionische species. Substanties met een molecuulgewicht hoger dan 50 Dalton worden bijna allemaal zonder uitzondering vastgehouden. De werkdruk ligt kenmerkend tussen 21 en 7 6 bar, maar kan bij speciale toepassingen tot 150 bar gaan.
Verder dient, zoals hierin beschreven, de term vluchtige smaakcomponenten te worden geïnterpreteerd als elke van de substanties aanwezig in bier die bijdragen tot het complexe olfactorische profiel ervan, waarbij genoemde substanties door hun chemische aard een kookpunt hebben lager dan dat van water. Voorbeelden van vluchtige biersmaakcomponenten omvatten, maar zijn niet beperkt tot, acetaldehyde, N-propanol, ethylacetaat, isobutylalcohol, isoamylalcohol, isoamylacetaat, ethylhexanoaat, ethyloctanoaat, fenylethylalcohol, 2-methyl-1-butanol en vele andere.
Gedetailleerde beschrijving van de uitvinding
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bereiden van met alcohol verrijkt bierconcentraat, genoemde werkwijze omvattende de stappen van :
a) het onderwerpen van bier (1) aan een eerste concentratiestap omvattende nanofiltratie (A) of omgekeerde osmose teneinde een retentaat (2) en een fractie omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten (3) te verkrijgen, waarbij het retentaat (2) is gekenmerkt door de concentratie van niet-filtreerbare componenten hoger dan 20 % (w/w), bij voorkeur 30 % (w/w), met de meeste voorkeur 40 % (w/w), zoals berekend door dichtheidsmeting gecorrigeerd voor het alcoholgehalte;
b) het onderwerpen van de fractie omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten aan een volgende
BE2017/5872 omvattende vriesconcentratie, fractionatie, bij voorkeur distillatie, of omgekeerde osmose, teneinde een geconcentreerde fractie omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten (4) en een
c) het onderwerpen van de restfractie ( 5 ) van de volgende concentratiestap een fractionatie, bij voorkeur distillatie, een adsorptie of een vriesconcentratie teneinde een tweede fractie te verkrijgen omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten en een tweede restfractie.
In een alternatieve uitvoeringsvorm heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een werkwijze voor het bereiden van met alcohol verrijkt bierconcentraat, genoemde werkwijze omvattende de stappen van:
a) het onderwerpen van bier (1) aan een eerste concentratiestap omvattende nanofiltratie (A) of omgekeerde osmose teneinde een retentaat (2) en een fractie omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten (3) te verkrijgen, waarbij het retentaat (2) is gekenmerkt door de concentratie van niet-filtreerbare componenten hoger dan 20 % (w/w), bij voorkeur 30 % (w/w), met de meeste voorkeur 40 % (w/w), zoals berekend door dichtheidsmeting gecorrigeerd voor het alcoholgehalte;
b) Het onderwerpen van de fractie omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten aan een volgende concentratiestap (B) omvattende een adsorptieproces waarin vluchtige smaakcomponenten worden geadsorbeerd op een kolom en vervolgens uitgewassen met een volume water of alcohol
teneinde een geconcentreerde fractie van vluchtige
smaakcomponenten (4' ) en een restfractie (5' ) te
verkrij gen.
Figuur 1 illustreert schematisch het algemene
BE2017/5872 schema van de werkwijze voor het concentreren van bier volgens de onderhavige uitvinding. Als eerste stap wordt bier (1) onderworpen aan nanofiltratie (A) door een semipermeabel membraan dat dienst doet als fysieke barrière voor doorgang van de meeste biercomponenten met een gemiddeld molecuulgewicht (MW) > 150-200 Da, maar permeabel voor water, het grootste monovalente zouten en biersmaakcomponenten. Deze vastgehouden op de invoerz gedeelte van het ethanol, een bepaalde hoeveelheid eerste fractie die wordt ijde van het membraan wordt retentaat (2) genoemd en wordt opgevangen, terwijl de fractie omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten permeaat (3) wordt genoemd en wordt gericht naar een tweede concentratiestap (B). De tweede concentratiestap omvat in dit geval omgekeerde osmose en resulteert in scheiding van het permeaat (3) van de vorige nanofiltratiestap (A) in twee fracties: eerst een geconcentreerde fractie omvattende alcohol en smaakcomponenten (4), die wordt opgevangen en gemengd met het opgevangen retentaat (2) van nanofiltratie (A), dat resulteert in finaal bierconcentraat (10) of wordt gehercirculeerd naar de aanvoer van de nanofiltratie (A) of afzonderlijk gehouden; en, ten tweede, een grotere waterige restfractie (5) die vervolgens wordt verwerkt door een fractionatie zoals distillatie (C) teneinde een fractie (6) te verkrijgen die wordt opgevangen aan de bovenkant van de distillatiekolom die voornamelijk alcohol en vluchtige smaakcomponenten omvat en een fractie (7) opgevangen aan de onderkant van de distillatiekolom en die voornamelijk water en bier- of ciderextract omvat. De fractie (6) kan vervolgens worden aangevoerd aan een adsorptiekolom, waarin selectief vluchtige smaakcomponenten worden geadsorbeerd die kunnen worden uitgewassen teneinde een geconcentreerde vluchtige
BE2017/5872 smaakcomponentfractie (8) te verkrijgen die kan worden toegevoegd aan het finale bierconcentraat (10) of apart gehouden. De fractie (7) wordt bij voorkeur aangevoerd aan een vriesconcentratieproces waar verwijdering van zuiver water uit deze fractie mogelijk wordt gemaakt bij temperaturen onder nul teneinde een geconcentreerde extractfractie (9) te verkrijgen die kan worden toegevoegd aan het finale bierconcentraat of apart kan worden gehouden.
Het finale bierconcentraat (10) kan nu worden opgeslagen of getransporteerd over afstanden en gemakkelijk gerehydrateerd tot een gereconstitueerd bier met een smaakprofiel dat zeer sterk lijkt of identiek is aan dat van gefermenteerd bier.
Over het algemeen is bier (1) dat wordt onderworpen aan nanofiltratie (A) volgens de uitvinding bij voorkeur helder bier dat werd behandeld met elke gewone bieruitklaringstechniek om gist en most van de andere deeltjes met een diameter groter dan 0,2 μm te verwijderen. Dergelijke technieken zijn standaard en bekend in het vakgebied van bierbereiding. Ze omvatten bijvoorbeeld centrifugatie, filtratie door bv. kieselguhr (diatomeeënaarde) optioneel voorafgegaan door centrifugatie, of andere types van standaard microfiltratietechnieken.
Zoals men kan opmaken uit de onderhavige openbaring is de werkwijze van de uitvinding vooral voordelig voor het verkrijgen van bier- of ciderconcentraten met laag volume en hoge dichtheid. De mate van concentratie van het eindproduct hangt sterk af van de mate van concentratie van het retentaat verkregen via nanofiltratie in stap a) . Daarom verschaft de onderhavige uitvinding een werkwijze waarbij het retentaat
BE2017/5872 niet alleen het grootste gedeelte van bier- (of cider-) smaakcomponenten omvat, maar mogelijk ook gekenmerkt kan zijn door een hoge concentratiefactor van 5, 10, 15, of zelfs 20 of hoger.
Zoals hierin gebruikt dient de term concentratiefactor te worden geïnterpreteerd als de verhouding van het bier- of cidervolume onderworpen aan nanofiltratie of omgekeerde osmose in stap a) aan het volume van het verkregen retentaat aan het einde van de nanofiltratie of omgekeerde osmose in stap a), d.w.z. de verhouding van het aanvoervolume ten opzichte van het volume van het retentaat verkregen in de stap a) van de werkwijze van de onderhavige uitvinding. In een specifieke uitvoeringsvorm wordt een werkwijze volgens de voorgaande uitvoeringsvormen verschaft, waarbij het retentaat verkregen in stap a) is gekenmerkt door concentratiefactor 5 of hoger, bij voorkeur 10 of hoger, met een grotere voorkeur 15 of hoger, met de meeste voorkeur 20 of hoger. Een verhouding tussen de concentratiefactor in de hierboven gedefinieerde betekenis en de concentratie van nietfiltreerbare componenten die mogelijk kunnen worden verkregen in het retentaat van stap a) hangt natuurlijk af van het type van bier of cider dat initieel werd onderworpen aan nanofiltratie of omgekeerde osmose, dat is aangetoond en kan worden afgeleid uit de grafiek voorgesteld in Figuur 5, waarbij elke lijn een andere drank voorstelt (lijnen 1-4 werden verkregen voor verschillende bieren, regel 5 verkregen voor cider)
Concentratiefactoren van 10 en hoger kunnen, in termen van snelheid en prestatie, op voordelige wijze worden verkregen door, zoals hierin gebruikt, nanofiltratie bij hoge druk, d.w.z. nanofiltratie uitgevoerd onder een druk van minimaal 18 bar. In voorkeursuitvoeringsvormen van
BE2017/5872 de uitvinding wordt dus een werkwijze verschaft waarbij de nanofiltratie in stap a) hoge-druk nanofiltratie is, gedefinieerd als nanofiltratie uitgevoerd onder een druk in het bereik van ongeveer 18-41 bar, bij voorkeur in het bereik van ongeveer 20-35 bar, met de meeste voorkeur ongeveer 30 bar.
In geval van kruisstroomfiltratie kunnen we altijd de concentratie verkrijgen in één doorvoer. Maar om de werking economischer te maken, wordt een operatie in meerdere fasen uitgevoerd.
In lijn met het bovenstaande is de onderhavige uitvinding gebaseerd op de vaststelling dat nanofiltratie van bier, hoge-druk nanofiltratie in het bijzonder, niet alleen het vasthouden van het grootste gedeelte van belangrijke biersmaakcomponenten in het retentaat mogelijk maakt, maar ook concentratie verschaft dat mogelijk substantieel superieur is aan een van ultrafiltratie of omgekeerde osmose, en mogelijk het verkrijgen van retentaat mogelijk maakt met een dichtheid tussen 20-50°P of hoger, zelfs na een enkele filtratiedoorvoer. In een voordelige economische uitvoeringsvorm wordt nanofiltratie uitgevoerd als een meerfasige operatie, waarbij het retentaat verder gaat van de ene fase naar de andere terwijl het meer en meer geconcentreerd wordt. De te verkiezen finale dichtheidswaarde van het retentaat dat kan worden verkregen volgens stap a) van de onderhavige uitvinding ligt tussen 30-80 °P of hoger, bij voorkeur tussen 50-70 °P, met de meeste voorkeur ongeveer 60 °P. Daarom wordt, in een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding, het retentaat van stap a) verkregen in een enkele nanofiltratie-doorvoer, die bij voorkeur een hoge-druk nanofiltratie is, met een grotere voorkeur hoge-druk nanofiltratie uitgevoerd onder een druk in het gebied van 18-35 bar, met de meeste
BE2017/5872 voorkeur tussen ongeveer 20-30 bar.
Er werd vastgesteld dat een dergelijk hoog concentratiepotentieel meer specifiek kan worden verkregen met polymere spiraalmembranen in het gebied van 150-200 Dalton of gelijkaardig. Voorbeelden van dergelijke membranen omvatten dunne-film composiet ATF (alternerende tangentiële filtratie, Refine Technology) membranen zoals deze die momenteel verkrijgbaar zijn bij DOW en Parker domnick hunter.
Na de nanofiltratiestap wordt het sterk geconcentreerde retentaat opgevangen terwijl het waterige permeaat wordt aangevoerd naar de tweede concentratiestap b) teneinde selectief ethanol en vluchtige smaakcomponenten te verkrijgen, waarbij genoemde stap vriesconcentratie, omgekeerde osmose of fractionatie omvat, bij voorkeur distillatie, en/of een combinatie daarvan.
Distillatie is een klassiek voorbeeld van een fractionatietechniek waarvan bekend is dat deze bijzonder geschikt is voor het scheiden van alcohol en vluchtige component uit water. De term distillatie, zoals hierin gebruikt, verwijst naar de scheiding van het vloeibare mengsel in de componenten daarvan door gebruik te maken van het verschil in relatieve vluchtigheid en/of kookpunt onder de componenten door het opnemen van hun opeenvolgende evaporatie en condensatie in het verwarmings- en koelproces. Voorbeelden van de distillatie kunnen enkelvoudige distillatie, fractionele distillatie, meerfasige distillatie, azeotropische distillatie, en stoomdistillatie omvatten. In een voorkeursuitvoeringsvorm wordt een werkwijze van de uitvinding verschaft waarbij de concentratie in stap b) aromatische distillatie omvat, genoemde distillatie gedefinieerd als distillatie geconfigureerd om een grote opvang van aromaproducerende
BE2017/5872 componenten te produceren. Figuur 2 toont een specifieke uitvoeringsvorm van de algemene werkwijze volgens de uitvinding, waarbij de tweede concentratie (B) wordt uitgevoerd door fractionele distillatie, zoals schematisch geïllustreerd door de aanwezigheid van een fractioneringskolom.
Distillatie vormt een onderdeel van een grotere groep scheidingsprocessen gebaseerd op fasetransitie, algemeen omschreven als fractionatie. Andere voorbeelden van fractionatie omvatten kolomchromatografie die gebaseerd is op het verschil in affiniteit tussen stationaire fase en de mobiele fase, en fractionele kristallisatie en fractionele bevriezing maken beide gebruik van het verschil in kristallisatie- of smeltpunten van verschillende componenten van een mengsel bij een bepaalde temperatuur. In een voordelige opstelling van de onderhavige uitvinding kan werkwijze b) een dergelijke fractionatie-, bij voorkeur distillatie-, opstelling omvatten, waarbij verschillende fracties worden geanalyseerd op de aanwezigheid van verschillende componenten zoals verschillende vluchtige smaakcomponentspecies en vervolgens selectief gericht om te worden samengebracht met het retentaat van stap a) of weggegooid, wat een grotere controle zou verschaffen over het aromaprofiel van het finale bierconcentraat van de uitvinding.
In een mogelijke uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding omvat stap b) van de werkwijze van de uitvinding eerst omgekeerde osmose; en omvat vervolgens verder ten minste een additionele behandeling van de fractie omvattende ethanol, verkregen na genoemde omgekeerde osmose, genoemde behandeling omvattende fractionatie, bij voorkeur distillatie, of omgekeerde osmose. In genoemde uitvoeringsvorm wordt het waterige
BE2017/5872 permeaat dat de fractie is dat alcohol en vluchtige smaakcomponenten omvat eerst onderworpen aan een stap omvattende omgekeerde osmose teneinde een fractie te verkrijgen omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten met een hogere concentratie dan vóór de stap omvattende omgekeerde osmose en restfractie, waarna genoemde fractie omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten verder wordt onderworpen aan ten minste een verdere concentratiestap omvattende fractionatie, bij voorkeur distillatie, of omgekeerde osmose, teneinde een geconcentreerde fractie te verkrijgen omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten en een restfractie.
In een verdere ontwikkeling van de uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding wordt een werkwijze verschaft waarbij de omgekeerde osmose een hoge resolutie omgekeerde osmose is, d.w.z. omgekeerde osmose uitgevoerd onder een werkingsdruk in het bereik van 60120 bar en een temperatuur van 0-12 °C.
Volgens een alternatieve werkwijze van de uitvinding en zoals geïllustreerd in figuur 2 a wordt een werkwijze verschaft waarbij fractionatie en bij voorkeur distillatie wordt uitgevoerd als verdere concentratiestap
b) . De distillatie (B') resulteert in het verkrijgen van een fractie (4') opgevangen aan de bovenkant van de distillatiekolom die voornamelijk alcohol en vluchtige smaakcomponenten omvat en een fractie (5') opgevangen aan de onderkant van de distillatiekolom en voornamelijk omvattende water en bier- of ciderextract. De fractie (5') kan vervolgens worden aangevoerd aan een adsorptiekolom (S), waarin selectief vluchtige smaakcomponenten worden geadsorbeerd die kunnen worden uitgewassen teneinde een geconcentreerde vluchtige smaakcomponentfractie (6') te verkrijgen die kan worden
BE2017/5872 toegevoegd aan het finale bierconcentraat (10) of apart gehouden. De fractie (5') wordt bij voorkeur aangevoerd aan een vriesconcentratieproces (D) waar verwijdering van zuiver water uit deze fractie mogelijk wordt gemaakt bij temperaturen onder nul teneinde een geconcentreerde extractfractie (7') te verkrijgen die kan worden toegevoegd aan het finale bierconcentraat of apart kan worden gehouden.
Volgens een andere alternatieve werkwijze van de uitvinding en zoals geïllustreerd in figuur 3 a wordt een werkwijze verschaft waarbij adsorptie (B”) wordt uitgevoerd als verdere concentratiestap b). De adsorptiekolom adsorbeert selectief vluchtige smaakcomponenten van het permeaat (3) dat kan worden uitgewassen teneinde een geconcentreerde vluchtige smaakcomponentfractie (4) te verkrijgen die kan worden toegevoegd aan het finale bierconcentraat (10) of verder geconcentreerd door middel van een vriesconcentratieproces (C), waardoor zuiver water uit deze fractie kan worden verwijderd bij temperaturen onder nul teneinde een geconcentreerde vluchtige smaakcomponentfractie (6) te verkrijgen die kan worden toegevoegd aan het finale bierconcentraat of apart kan worden gehouden.
Volgens een alternatieve werkwijze van de uitvinding en zoals geïllustreerd in figuur 4 wordt een werkwijze verschaft waarbij vriesconcentratie (B*) wordt uitgevoerd als verdere concentratiestap b). Vriesconcentratie heeft over het algemeen betrekking op het verwijderen van zuiver water in de vorm van ijskristallen bij temperaturen onder nul. Vriesconcentratie heeft ten opzichte van bv. distillatie het voordeel dat het geen as of extract (ionen, organische componenten, enz.) verwijdert uit het permeaat verkregen door nanofiltratie in stap a) ,
BE2017/5872 wat het geval is bij distillatie. Daarom gaat men ervan uit dat een bier of cider gereconstitueerd door de toevoeging van water na concentratie door:
1) het onderwerpen van bier of cider (1) aan een eerste concentratiestap omvattende nanofiltratie (A) of omgekeerde osmose teneinde een retentaat (2) en een fractie omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten (3) te verkrijgen, waarbij het retentaat (2) is gekenmerkt door de concentratie van niet-filtreerbare componenten gelijk aan of hoger dan 20 % (w/w) , bij voorkeur 30 % (w/w) , met de meeste voorkeur 40 % (w/w), zoals berekend door dichtheidsmeting gecorrigeerd voor het alcoholgehalte;
b) het onderwerpen van de fractie omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten aan een volgende concentratiestap omvattende vriesconcentratie teneinde een geconcentreerde fractie omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten en een restfractie te verkrijgen;
1) Het onderwerpen van de vriesgeconcentreerde fractie 4* aan een adsorptieproces voor het selectief verwijderen van smaakcomponenten uit de geconcentreerde fractie omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten.
In een voorkeursuitvoeringsvorm is bier dat werd onderworpen aan de werkwijze van de uitvinding bier met een soortelijk gewicht hoger dan 11 °P, is bij voorkeur bier met een hoog soortelijk gewicht gedefinieerd als bier met een origineel soortelijk gewicht van 14-25 °P of zelfs hoger. Concentratie van bier met een hoog soortelijk gewicht verdient de voorkeur voor gebruik bij de werkwijze van de onderhavige uitvinding doordat een dergelijke opstelling een synergistische benadering verschaft die resulteert in finale concentraten gekenmerkt door zeer hoge concentratiefactoren, dat niet kan worden verkregen door een werkwijze die tot op heden bekend is in het vakgebied.
BE2017/5872
Zoals echter meteen duidelijk zal zijn voor eenieder die is onderlegd in het vakgebied kan elk bier van commerciële graad worden onderworpen aan de hierin verschafte werkwijze teneinde een bierconcentraat van de onderhavige uitvinding te verkrijgen. In lijn met het bovenstaande is, in een andere voorkeursuitvoeringsvorm die overeenkomt met de bovenstaande uitvoeringsvormen, bier dat wordt onderworpen aan de werkwijze van de uitvinding elk bier dat een alcoholconcentratie omvat tussen 2- 16 % ABV, bij voorkeur tussen 4-12 % ABV, met de meeste voorkeur tussen 6-10 %
ABV.
volgens de onderhavige uitvinding kunnen een finale concentratie van nietfiltreerbare componenten (na toevoeging van de geconcentreerde ethanolfractie (4) aan het nanofiltratieretentaat (2)) hebben gelijk aan of hoger dan dat overeenkomt met de finale concentratiefactor (berekend als een verhouding van het uitgangsvolume van ten opzichte van het volume van het in het bereik van 4 tot en met 6 of zelfs 6,5.
In lijn hiermee verschaft, in een voorkeursuitvoeringsvorm, de onderhavige uitvinding een extractdichtheid gelijk aan of bij voorkeur ten minste 20 °P, met een grotere voorkeur ten minste 25 °P of zelfs hoger.
kunnen nu tegen kostprijzen worden opgeslagen en getransporteerd naar een gewenste bestemming, waar ze gemakkelijk kunnen worden gereconstitueerd tot een finale drank met olfactorische eigenschappen die sterk lijken op of nagenoeg identiek zijn aan normaal gebrouwen bier.
In sommige uitvoeringsvormen van de onderhavige
BE2017/5872 uitvinding kan het voordelig zijn om het sterk geconcentreerde retentaat (2) verkregen in de eerste concentratiestap a) op zichzelf te bewaren en te transporteren, zonder vermenging met de ethanolfractie. In een dergelijke uitvoeringsvorm verschaft de onderhavige uitvinding ook een vloeibare samenstelling gekenmerkt door de concentratie aan niet-filtreerbare componenten verkregen van bier of cider, waarbij genoemde concentratie gelijk is aan of hoger is dan 20 % (w/w) , bij voorkeur 30 % (w/w) , met de meeste voorkeur 40 % (w/w), zoals berekend uit dichtheidsmeting gecorrigeerd voor het alcoholgehalte. In een andere gelijkaardige uitvoeringsvorm verschaft de onderhavige uitvinding verder een vloeibare samenstelling gekenmerkt door de concentratie aan niet-filtreerbare componenten verkregen van bier of cider, waarbij genoemde concentratie gelijk is aan of hoger is dan 30 % (w/w), bij voorkeur 35 % (w/w), met de meeste voorkeur 40 % (w/w), zoals berekend uit dichtheidsmeting gecorrigeerd voor het alcoholgehalte.
De (geconcentreerde) vluchtige smaakfracties en geconcentreerde extractfracties verkregen door verwerking van het permeaat van het nanofiltratieproces (A) kunnen ook worden gebruikt als bestanddeel voor bier, als een component in bierreconstitutie of als een smaakcomponent die moet worden toegevoegd aan een bier of cider. Wanneer gebruikt als component bij bierreconstitutie uitgaande van een bierconcentraat, kan het bierconcentraat het bierconcentraat zijn dat werd verkregen door het proces van de onderhavige uitvinding of een ander bierconcentraat.
Naast de hierboven geopenbaarde werkwijzen kan het bier of de cider worden voorbehandeld alvorens te worden onderworpen aan de eerste concentratiestap. De voorbehandeling omvat bij voorkeur een verwijdering van
BE2017/5872 koolstofdioxide uit het bier of de cider. Alternatief kan de fractie omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten (permeaat 3) en/of de restfractie (5, 5') worden behandeld voor verwijdering van koolstofdioxide. Decarbonatie uit de vloeistof kan worden verkregen door het eenvoudigweg blootstellen van het bier, de cider, het permeaat (3) of restfractie (5, 5') aan een vacuüm gedurende een tijdsperiode die volstaat voor het verwijderen van een gewenste hoeveelheid koolstofdioxide uit de respectieve vloeistof. Een dergelijke decarbonatiewerkwijze heeft het nadeel dat naast koolstofdioxide ook vluchtige smaakcomponenten uit de vloeistof worden verwijderd. Daarom wordt verwijdering van koolstofdioxide bij voorkeur uitgevoerd over een membraan, waardoor bier, cider, permeaat (3) of restfractie (5, 5') over één zijde van het membraan wordt gericht, terwijl een vacuüm of stikstofstroom wordt verschaft aan de andere zijde van het membraan, zodat koolstofdioxide uit de vloeistof wordt verwijderd door het membraan. Dergelijke decarbonatiemembranen zijn in de handel verkrijgbaar bij, bijvoorbeeld, 3M (Liqui-Cel Membrane Contractors). Idealiter wordt decarbonatie van het bier, de cider, het permeaat (3) of restfractie (5, 5') uitgevoerd tot een niveau waarbij het koolstofdioxidegehalte van de vloeistof gelijk is aan of lager is dan 1g/l, bij voorkeur gelijk aan of lager dan 0,5g/l. De decarbonatie van het bier, de cider, het permeaat (3) of restfractie (5, 5') tot een dergelijk niveau verdient vooral de voorkeur wanneer het bier, de cider, het permeaat (3) of de restfractie (5, 5') wordt onderworpen aan vriesconcentratie. Met andere woorden gebeurt decarbonatie bij voorkeur tot een CO2 gehalte van 1g/l of minder, bij voorkeur kan 0,5g/l of minder van het bier, de cider, het permeaat (3) of restfractie (5, 5')

Claims (7)

  1. Conclusies
    1.- Werkwijze voor het bereiden van bierconcentraat, omvattende de stappen van:
    a) het onderwerpen van bier (1) aan een eerste concentratiestap omvattende nanofiltratie (A) of omgekeerde osmose teneinde een retentaat (2) en een fractie omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten (3) te verkrijgen, waarbij het retentaat (2) is gekenmerkt door de concentratie van niet-filtreerbare componenten hoger dan 20 % (w/w), bij voorkeur 30 % (w/w), met de meeste voorkeur 40 % (w/w), zoals berekend door dichtheidsmeting gecorrigeerd voor het alcoholgehalte;
    b) het onderwerpen van de fractie omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten aan een volgende concentratiestap (B) omvattende vriesconcentratie, fractionatie, bij voorkeur distillatie, of osmose, teneinde een geconcentreerde fractie omgekeerde omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten (4) en een
    c) het onderwerpen van de restfractie ( 5 ) van de volgende concentratiestap een fractionatie, bij voorkeur distillatie, een adsorptie of een vriesconcentratie teneinde een tweede fractie te verkrijgen omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten en een tweede restfractie.
  2. 2.- Werkwijze voor het bereiden van bierconcentraat, omvattende de stappen van:
    a) het onderwerpen van bier (1) aan een eerste concentratiestap omvattende nanofiltratie (A) of omgekeerde osmose teneinde een retentaat (2) en een fractie omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten (3) te verkrijgen, waarbij het retentaat (2) is gekenmerkt door de concentratie van niet-filtreerbare componenten hoger dan
    BE2017/5872
    20 % (w/w), bij voorkeur 30 % (w/w), met de meeste voorkeur zoals berekend door dichtheidsmeting gecorrigeerd voor het alcoholgehalte;
    Het onderwerpen van de fractie omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten aan een volgende concentratiestap (B) omvattende een adsorptieproces waarin vluchtige smaakcomponenten worden geadsorbeerd op een kolom en vervolgens uitgewassen met een teneinde een geconcentreerde volume water of alcohol fractie van vluchtige smaakcomponenten (4') en een te verkrij gen.
  3. 3.- Werkwijze volgens conclusie 1, omvattende het onderwerpen van de restfractie van de volgende concentratiestap aan een fractionatie, bij voorkeur distillatie, en het onderwerpen van de tweede van de fractionatie aan een vriesconcentratieproces teneinde een geconcentreerde extractfractie te verkrijgen.
  4. 4.- Werkwijze volgens conclusie 1, omvattende het onderwerpen van de restfractie (5) van de volgende concentratiestap aan een vriesconcentratieproces, en het onderwerpen van de tweede restfractie van het vriesconcentratieproces aan een adsorptieproces, waardoor ten minste een gedeelte van de vluchtige smaakcomponenten uit de tweede restfractie wordt geadsorbeerd en vervolgens het uitwassen van de geadsorbeerde vluchtige smaakcomponenten in een volume water of ethanol teneinde een geconcentreerde fractie van vluchtige smaakcomponenten te verkrijgen.
  5. 5.- Werkwijze volgens conclusie 1, omvattende het onderwerpen van de restfractie (5) van de volgende concentratiestap aan een adsorptieproces, waardoor ten minste een gedeelte van de vluchtige smaakcomponenten uit
    BE2017/5872 de tweede restfractie wordt geadsorbeerd en vervolgens het uitwassen van de geadsorbeerde vluchtige smaakcomponenten in een volume water of ethanol teneinde een geconcentreerde fractie van vluchtige smaakcomponenten te verkrijgen.
  6. 6.- Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de geconcentreerde fractie omvattende alcohol en vluchtige smaakcomponenten ( 4) van de eerste concentratiestap wordt gehercirculeerd naar de aanvoer van de eerste concentratiestap.
  7. 7.- Toepassing van een fractie omvattende vluchtige smaakcomponenten of van een geconcentreerde fractie omvattende vluchtige smaakcomponenten verkregen door een werkwijze zoals geïdentificeerd volgens een van de conclusies 1 tot en met 6 als bestanddeel voor bier of 15 cider, als component in bier- of ciderreconstitutie of als een smaakcomponent om te worden toegevoegd aan bier of cider.
BE2017/5872A 2016-11-30 2017-11-30 Bier- of ciderconcentraat BE1025453B1 (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16201524.2 2016-11-30
EP16201524.2A EP3330362A1 (en) 2016-11-30 2016-11-30 Beer or cider concentrate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BE1025453A1 BE1025453A1 (nl) 2019-03-01
BE1025453B1 true BE1025453B1 (nl) 2019-03-05

Family

ID=57517694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE2017/5872A BE1025453B1 (nl) 2016-11-30 2017-11-30 Bier- of ciderconcentraat

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3330362A1 (nl)
AR (1) AR110289A1 (nl)
BE (1) BE1025453B1 (nl)
WO (1) WO2018100049A1 (nl)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112017009690B1 (pt) 2014-11-17 2022-08-09 Massachusetts Institute Of Technology Método de concentração de um componente menor de uma alimentação de líquido compreendendo um componente principal e o componente menor, e sistema de filtragem
WO2021189118A1 (pt) * 2020-03-27 2021-09-30 Metti Aldo Orestes Processo para fabricação de bebidas alcoólicas concentradas por crioconcentração
WO2022074002A1 (en) 2020-10-07 2022-04-14 Heineken Supply Chain B.V. Method of preparing a beer concentrate

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0116462A1 (en) * 1983-02-09 1984-08-22 A.G. (Patents) Limited Concentration of alcoholic beverages
US20050249851A1 (en) * 2004-05-07 2005-11-10 David Wollan Taint removal from wine
EP3026104A1 (en) * 2014-11-25 2016-06-01 Anheuser-Busch InBev S.A. Beer or cider concentrate
WO2016083482A1 (en) * 2014-11-25 2016-06-02 Anheuser-Busch Inbev S.A. Beer or cider concentrate
US20160230133A1 (en) * 2015-02-11 2016-08-11 Keurig Green Mountain, Inc. Alcoholic beverage concentrate process
US20160326473A1 (en) * 2014-01-10 2016-11-10 Wia Wine Ag Device and method for producing a dealcoholized beverage

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1570944A (en) 1977-03-19 1980-07-09 Douwe Egberts Tabaksfab Process for the concentration of aqueous solutions
FR2524000A1 (fr) 1982-03-24 1983-09-30 Union Brasseries Procede de fabrication et de traitement de boissons alcooliques
DE3344628A1 (de) 1982-12-10 1984-06-14 Uop Inc., Des Plaines, Ill. Verfahren zum konzentrieren alkoholischer getraenke

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0116462A1 (en) * 1983-02-09 1984-08-22 A.G. (Patents) Limited Concentration of alcoholic beverages
US20050249851A1 (en) * 2004-05-07 2005-11-10 David Wollan Taint removal from wine
US20160326473A1 (en) * 2014-01-10 2016-11-10 Wia Wine Ag Device and method for producing a dealcoholized beverage
EP3026104A1 (en) * 2014-11-25 2016-06-01 Anheuser-Busch InBev S.A. Beer or cider concentrate
WO2016083482A1 (en) * 2014-11-25 2016-06-02 Anheuser-Busch Inbev S.A. Beer or cider concentrate
US20160230133A1 (en) * 2015-02-11 2016-08-11 Keurig Green Mountain, Inc. Alcoholic beverage concentrate process

Also Published As

Publication number Publication date
BE1025453A1 (nl) 2019-03-01
AR110289A1 (es) 2019-03-13
EP3330362A1 (en) 2018-06-06
WO2018100049A1 (en) 2018-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BE1025898B1 (nl) Proces voor de productie van een bier- of ciderconcentraat
AU2015352559B2 (en) Beer or cider concentrate
BE1025834B1 (nl) Proces voor de productie van een bier- of ciderconcentraat
BE1025741B1 (nl) Werkwijze voor de productie van een bier- of ciderconcentraat met weinig of geen alcohol
AU2016282713B2 (en) Beer or cider base
EP3026104A1 (en) Beer or cider concentrate
BE1025453B1 (nl) Bier- of ciderconcentraat
EP3101114A1 (en) Beer concentrate
BE1025551B1 (nl) Proces voor de productie van een bier- of ciderconcentraat
BE1025468B1 (nl) Werkwijze voor de productie van een bier- of ciderconcentraat
EP3165595A1 (en) Beer or cider base

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Effective date: 20190305

MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20221130