CZ362398A3

CZ362398A3 - Způsob stabilizace nápojů

Info

Publication number: CZ362398A3
Application number: CZ983623A
Authority: CZ
Inventors: Michael Katzke; Jan Berglöf; Per Vretblad; Ralf Nendza
Original assignee: Intermag Gmbh Gesellschaft Für Brautechnik; Amersham Pharmacia Biotech Ab
Priority date: 1996-05-10
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 1999-04-14
Also published as: PL185981B1; AU2315597A; DE69716809D1; WO1997043401A1; ATE227334T1; SE9601789D0; DE69716809T2; EP0806474B1; CA2253923A1; AR009945A1; RU2204596C2; CN1102656C; CN1225124A; AU721322B2; PL329801A1; JPH1042852A; US6001406A; ZA973193B; DK0806474T3; EP0806474A1

Description

Způsob stabilizace nápoje

Oblast techniky

Předložený vynález se týká stabilizace nápoje, přesněji způsobu stabilizace nápojů odstraněním látek, tvořících zákal, pomocí iontoměniče.

Kvalita nápojů se měří pomocí různých parametrů, jako je stálost vůně, biologická čistota a fyzikálně-chemická stabilita, přičemž posledně uvedený parametr je jeden z nejdůležitějších pro pivo. Fyzikálně-chemická či koloidální stabilita popisuje vznik nebiologického zákalu v lahvových nápojích, jako například v pivu. Tento zákal je většinou zapříčiněn polyfenoly a proteiny, které jsou schopny reagovat na větší molekuly prostřednictvím vodíkových můstků. Předpokládá se, že proteiny tvořící zákal mají Mw v rozmezí 30 až 60 kDa, avšak toto rozmezí může být různé v závislosti na zdroji. Když se odstraní proteiny mající Mw nad 120 kDa, sníží se zadržení předku piva. Látky ze skupiny polyfenolů jsou mezi jinými taniny a antokyanogeny, které, měřeny jednotlivě, mohou být použity jako indikátory stabilizace piva. Pro zvýšení stability piva je obvykle třeba odstranit částečně polyfenoly, proteiny nebo obojí pomocí různých činidela metod. Obvyklepožadovaná doba · ' skladovatelnosti stabilizovaného piva je asi 6 měsíců, s rozdíly pro různé země a/nebo druhy piva.

Stabilizace a čištění nápojů jsou dva pojmy, které se někdy používají zaměnitelně a někdy v různých významech. V přesném smyslu čištění představuje odstranění zákalu a

pevné látky, které jsou přítomny v daném nápoji, zatímco stabilizace představuje odstranění látek, potenciálně tvořících zákal, pro ztížení tvorby zákalu. V kontextu předloženého vynálezu je třeba oba tyto pojmy chápat v jejich přesném smyslu.

Množství látek tvořících zákal a jejich tendence tvořit zákal závisí na různých faktorech, viz experimentální část. Každé pivo například je jedinečnou kompozicí v závislosti na volbě proměnných pivovarnického procesu, kvalitě ječmene a chmelu atd. To znamená, že přijatelná úroveň stability/stabilizace měřená obecně přijatými testy se může mezi typy piva a/nebo pivovary lišit. V souvislosti s vynálezem je proto obtížné nastavit pevné limity pro stabilizaci. Za obecné vodítko je možno pokládat to, že ke stabilizaci dochází, když hodnoty zkušebního měření proteinů a polyfenolů, tvořících zákal, se v důsledku použití vynálezu změní alespoň o 10 % ke stabilizaci. To znamená, že aplikovaná změna může být pro zkušební měření proteinů a polyfenolů jednotlivě obdobná nebo také menší. Cílem stabilizace není odstranit všechny proteiny a/nebo polyfenoly tvořící zákal, neboř to by mohlo snadno ovlivnit také charakter konkrétního nápoje.

Dosavadní stav techniky

Problémy s látkami způsobujícími zákal v nápojích jsou známy mnoho let a bylo navrženo mnoho řešení pro jejich odstraňování.

Nejobvyklejší cestou odstraňování polyfenolů z nápojů je použití polyvinylpyrolidonu PVPP. Před přidáním do nápoje se PVPP musí míchat s vodou pro vytvoření kaše. PVPP se přidává do skladovací nádrže nebo se dávkuje do proudu piva před filtrací piva a odfiltruje se s jinými částicemi zákalu. PVPP je dostupný ve dvou kvalitách: pro jedno použití a znovupožitelný, lišící se velikostí částic.

Z SU 1 451 159 je znám způsob stabilizace piva za použití iontoměničového sorbentu pro odstranění polyfenolů.

Při tomto způsobu se pivo zahřívá na 65 až 75 °C, a přidává se silně zásaditý makromolekulární zesífovaný sorbent (aniontový iontoměnič), založený na kopolymerech styrenu a 4 % divinylové sloučeniny obsahující funkční kvartérní trimetylaminové skupiny. Tento hydrofobní sorbent se přidá do piva v množství zajištujícím odstranění 25 až 30 % polyfenolů, míchá se, ponechá se 2 až 3 minuty stát, a pivo se dekantuje. Sorbent má sorpční kapacitu polyfenolů 18 až 19 mg/g, může být použit alespoň desetkrát, a regeneruje se 5 objemovými díly vody při 45 až 50 °C.

Podle Rep. Res. Lab. Kirin Brew. Co. (1972), č. 15, 17-24 se používá pro frakcionaci polyfenolů v pivu aniontový iontoměnič (pryskyřice Dowex 1 x 4). Nejprve se z piva extrahují polyfenoly, například etylacetátem,. načež se extrakt podrobí aniontové iontoměničové chromatografii za účelem frakcionace polyfenolů na několik skupin pro další zkoumání. Aniontový iontoměnič se zde tedy nepoužívá pro stabilizaci nápojů. .· ..... ,

V Evropě je jednou z nejobvyklejších cest pro odstranění proteinů z piva použití oxidu křemičitého, z něhož se připraví suspenze ve vodě. Tento silikagel se přidává do skladovací nádrže nebo se konstantně dávkuje do proudu piva před filtrací piva. Silikagel se odfiltruje s • · · » toto ·» • to · ·· · · to · · · ··· to · ···· • · ·· * · · ···· to • ••to · · '· · · •to ·· ··· ··· ·· é· jinými částicemi zákalu a po použití tvoří odpad.

Jiná široce používaná metoda odstraňování proteinů používá taninu. Po přípravě roztoku taninu ve vodě se tanin přidává do skladovací nádrže nebo se konstantně dávkuje do proudu piva před filtrací piva. Tanin se odfiltruje s jinými částicemi zákalu a po použití tvoří odpad.

Existují také alternativní metody pro odstraňování proteinů z nápojů obsahujících látky tvořící zákal, například za použití proteolytických enzymů nebo bentonitu.

Skutečnost, že široce používaný silikagel a taniny nejsou znovupoužitelné, z nich dělá podstatné znečišúující látky.

V průběhu roku od priority vydal švédský patentový úřad mezinárodní rešeršní zprávu citující následující publikace:

vyčištěného povlečeného

a) US-A-4 100 149, který se zabývá odstraňováním, proteinů z piva a jiných nápojů pro dosažení například piva. Použitý adsorbent je tvořen z polymeru anorganickými částicemi. Polymer nese iontoměnné skupiny. Experimentální část j© soustředěna na povlečené částice oxidu křemičitého, a není jasné, zda je efektu dosaženo účinkem oxidu křemičitého,polymerního povlaku nebo nesených skupin.

b) EP-A-166 238 se zabývá neutralizací bakteriostatické aktivity polyfenolů v ovocných ščávách přidáním činidla, které může nebo nemusí mít iontoměnné skupiny.

·· ·· • · v · · · · · · a« a · ··· ·*· ·» ··

c) Hughes, Food Technology in New Zealand, 10(30) (1985) navrhuje použít celulózových iontoměničů pro stabilizaci piva, protože je známo, že absorbuj;' proteiny.

d) US-A-4 288 462 navrhuje použití filtračního prvku plněného aniontovým koloidním oxidem křemičitým pro odstraňování proteinových látek tvořících zákal v nápojích, například v pivu.

e) US-A-3 623 955 se týká odstranění jistého enzymu z piva.

f) US-A-3 940 498 navrhuje použít kyselinou zpracovaný křemičitan hořečnatý pro současné odstraňování proteinů a polyfenolů z nápojů, například z piva.

g)	WPI	záznam	č.	89-212564/29 odpovídá	výše	uvedenému
SU 1 451	159,	který	byl	diskutován výše.
Některé	další	publikace jsou:
h)	WPI	záznam č.	, 81-81725D (DD-A-150	078)	navrhuj e

použití částicového hydrofobního materiálu vykazujícího skupiny schopné tvoření H-můstků, výměny iontů, chemisorpce nebo chelatizace pro odstraňování materiálů vytvářejících kal v nápojích včetně piva. —i) WPI záznam č. 81-15897D (GB-A-2 056 485) navrhuje použití kladně nabitých částic pro odstraňování látek způsobujících zakalenost v nápojích (vínu, pivu, ovocných šťávách atd.) Náboj se zavádí zpracováním částic kationtovým polyamid-polyamin epichlorhydrinovým syntetickým • · ·· • · · ··· ·9

materiálem.Při styku s nápojem částice vyvolávají sraženinu, která může být následně odstraněna filtrací.

j) WPI záznam č. 77-09751Y (GB-A-1 499 849) navrhuje odstraňovat prekurzory zakalování nápojů použitím kationtoměničů založených na hydrofobních matricích.

Podstata vynálezu

Předložený vynález poskytuje způsob současného odstraňování polyfenolů a proteinů z nápoje uvedením nápoje do styku s iontoměničem, který je schopný adsorbovat oba typy látek. Charakteristickým znakem použitého iontoměniče je, že je tvořen ve matricí, na kterou skupiny.

vodě nerozpustnou porézní hydrofilní jsou kovalentně vázány iontoměnné

Fyzikálně může matrice být ve formě pevného lože sestávajícího z náplně porézních perel/částic nebo porézního monolitu nebo membrány (spojité matrice) . Povrch perel/částic může být sférický nebo nepravidelný. Alternativně může matrice být ve formě fluidizovaného lože, které může být nemíchané (roztříděné, stabilizované, expandované) pro umožnění chromatografie, nebo plně míchané, jaké se používá při vsázkových procesech.

Matrice může být tvořena polýmerní šití s vystavenými hydrofilními skupinami na povrchu, který je v průběhu způsobu stabilizace podle vynálezu ve styku nápojem, to znamená na vnějším povrchu a na površích pórů. Vhodné polymery jsou většinou organické, biologického původu (biopolymery), jsou však uvažovány také zcela syntetické polymery. Příklady použitelných biopolymerů jsou • · · · · • · · · · · • · · ·· • · · · · · * « · · · — Π - ·····« · • · · ·· • · · * s * · · · <» · · · · ·· «· ··· p

(Sephadex , , agarózy Švédsko), polysacharidové gely vyrobené z dextranu Pharmacia Biotech AB, Uppsala, Švédsko) (Sepharose^·, Pharmacia Biotech AB, Uppsala, škrobu, celulózy (Sephacel^R, Pharmacia Biotech AB, Uppsala, Švédsko) atd., substituované vhodnými iontoměnnými skupinami a případně také zesíťované. Vhodnými příklady syntetických polymerů jsou polymery hydroxyalkylakrylátů nebo metakrylátů, hydroxyalkylvinyleterů, akrylamidů nebo metykrylamidů, volitelně „ N-substituovaných, atd. Výše uvedené biopolymery a syntetické polymery mají vysloveně hydrofilní charakter, neboť, nesou hydroxyskupiny a/nebo amidoskupiny na řetězci polymeru. Mohou být použity, také čistě hydrofobní polymery, jako například polystyreny včetně kopolymeru styren-divinylbenzen. V posledně uvedeném případě se stává nezbytnou hydrofilizace matrice, například povlečením (fyzikální adsorpcí nebo naroubováním) látkou, která poskytuje vhodnou hydrofilnost, například výše uvedenými polymery obsahujícími hydroxyskupinu, nebo nízkomolekulární sloučeninou obsahující hydroxyskupinu (Source™, Pharmacia Biotech AB, Uppsala, Švédsko) .

Matrice, zejména v perlové formě, může obsahovat anorganický materiál, avšak jak je nevrženo výše, hlavní složky jsou organického původu, tj. > 50 % hmotnostně (nasycené pivem nebo vodou).

Je 'důležité, aby“ porozita gelu byla dostatečná pro umožnění penetrace proteinů a polyfenolů, destabilizujících nápoj . V souladu s tím má být gel permeabilní pro proteiny a polyfenoly tvořící zákal, a tedy permeabilní pro globulární proteiny pod 10⁷, často pod 5 x 10^e daltonů. Iontoměnná kapacita je zpravidla v rozmezí 0,05 až 0,50 mmol na ml náplně lože.

···«·· · * ·· ··

Iontoměnné skupiny mohou být kationtoměnné nebo aniontoměnné. Příklady kationtoměnných skupin jsou karboxylová skupina (-C00^-), sulfonová skupina (-SC^O^-), fosfonové skupiny atd. Příklady aniotoměnných skupin jsou kvartérní, terciární, sekundární a primární aminoskupiny (-N⁺(R^,R2,R3))· Volná vazba znamená kovalentní spojení s matricí a je zpravidla přes strukturu organického spaceru, například alkylen nebo hydroxyalkylen. ^ri_3 je zpravidla vodík nebo nižší alkyl (C1_g) , který může být substituován jednou nebo více hydroxyskupinami. Z kvartérních aminoskupin lze uvést jmenovitě -N⁺(CH3)3, která připojená k matrici prostřednictvím spaceru -CH2CHOHCH2- se nazývá Q-skupinou. V experimentální části se popisuje použití SP Sepahrose^R a CM Sepharose^R. CM (karboxymetyl) v CM Sepharose^R stojí před -OCH2COO~, která je substituována na OH skupině, čímž je přímo spojena se základní matricí (agarózou) . SP (sulfopropyl) stojí před -(CH₂)₃SO₃ ^_, která je substituována na OH skupině základní matrice (agarózy) prostřednictvím spojovací skupiny -OCH₂CHOHCH₂O-.

Kroky způsobu podle vynálezu zahrnují a) uvedení matrice do styku s nápojem pro jeho stabilizaci alespoň jedním z výše uvedených iontoměničů za podmínek umožňujících adsorpci destabilizujících proteinů a fenolů, b) odebrání nápoje od iontoměniče. Zpravidla také zahrnuje volitelný třetí krok c) představující regeneraci iontoměniče jeho uvedením do styku s regeneračním roztokem, zahrnujícím například hydroxid sodný, chlorid sodný a samotnou vodu. Jak je naznačeno výše, uvedení do styku může být prováděno ponecháním nápoje procházet skrze nádobu (např. kolonu) obsahující iontoměnič v některé z výše uvedených forem. Zpravidla se regenerační roztok nechá procházet ve směru

9 »e ·' · • · • · · • · ··· ··»

opačném směru nápoje. Způsob může být kontinuální nebo vsázkový. Po uvedeni nápoje do styku s iontoměničem často nemusí nezbytně následovat další krok filtrace, srv. experimentální část. Pro piva je zpravidla teplota, alespoň v průběhu styku s iontoměničem, nad bodem tuhnutí piva a pod +10 °C, například pod +5 °C. Většina pivovarů dnes pracuje při asi 0 °C, což se z praktických důvodů preferuje také ve vynalezené metodě. Mohou_____být zahrnuty... také další kroky obvykle používané v oboru stabilizace nápojů.

Nej lepší způsob známý k datu priority vynalezené metody zahrnuje krok regenerace, jak je popsáno výše. Použitý iontoměnič je aniontoměnič Q-typu (Q-Sepharose^R) ve formě makroperel (střední velikost částic 200 gm) naplněný do kolony, kterou se nápoj nechá procházet. Q-Sepharose^R je permeabilní pro globulární proteiny 4 x 10⁶ daltonů a má iontovýměnnou kapacitu 018 až 0,25mmol na ml naplněného lože. Teplota je kolem 0 °C, viz také příklad 4.

Příklady provedení vynálezu

Vynález nyní bude blíže popsán ve spojení s neomezujícími příklady. Příklady se vztahují k pivu, avšak je třeba připomenout, že způsob podle vynálezu je stejně tak aplikovatelný na jiné roztoky, například na nápoje jiné než pivo, obsahující látky tvořící zákal.

Materiály a metody

Při experimentech byly pro popis stability piva prováděny následující analýzy.

TABULKA A

Analýza	Stanovení	Literatura/ zdroj
Srážení síranem amonným	Protein způsobující zákal	MEBAK*, 1993 str. 164-165
Alkoholový zchlazovací test (ACT,-------- ------------ Alcohol-chill-test)	Polyfenoly způsobu- bující zákal a --------- proteiny. Stabilita piva.	MEBAK*, 1993 str. 160-162
Polyfenoly, celkem	Obsah polyfenolů	MEBAK*, 1993 str. 169-170
Antokyanogeny	Obsah antokyanogenů	MEBAK*, 1993 str. 171-172
Zrychlený test stárnutí, 0/40 °C	Stabilita piva	MEBAK*, 1993 str. 157-158

MEBAK je zkratka Středoevropské komise pro analýzu v pivovarnické technologii (Mitteleuropáische Brautechnologische Analysenkommission) .

1. Testy citlivé na proteiny

1.1. Srážení síranem amonným. Při přidání nasyceného roztoku síranu amonného do piva se tvoři zákal vysrážených proteinů. Čím více síranu amonného je třeba pro způsobení tohoto zákalu, tím více je pivo stabilizováno.

1.2. Esbachův test. Vysokomolekulární proteiny byly sráženy Esbachovým činidlem (roztok kyseliny pikrové a kyseliny citrónové). Přídavek činidla způsobuje zákal, který se může měřit fotometricky.

2. Polyfenoly

4·.

2.1.

přednostně Polyfenoly

Polyfenoly celkem. Měří se polyfenoly s vicinálními reagují v roztoku louhu s zbarvené komplexy železa, které lze měřit všechny polyfenoly, hydroxyskupinami. ionty železa na fotometricky.

2.2 Antokyanogeny jsou fenolické látky, které mohou být přeměněny na červeně zbarvené antokyanidiny zpracováním kyselinou chlorovodíkovou.

3. Testy pro stanovení stability piva

3.1. Alkoholový zchlazovací test. Při zchlazení piva se tvoří reverzibilní zákal, způsobený vysráženými polyfenol-proteinovými komplexy. Přidání alkoholu snižuje rozpustnost těchto komplexů a urychluje srážení.

3.2. Urychleny test srážení. Pivo se skladuje při 0 °C a 40 °C nebo 60 °C dokud lze zjistit zákal 2 jednotky EBC. Zákal je způsoben srážením polyfenol-proteinových komplexů.

Stabilita piva je komplexní vlastnost a závisí na několika proměnných, včetně obsahu proteinů a/nebo polyfenolů. Alkoholový zchlazovací test a urychlený test stárnutí vykazují lineární vztah se stabilizací. Testy podle výšeuvedeného bodu 1 a 2 nevykazují lineární vztah.

Následující iontoměniče byly testovány pro použití při způsobu podle vynálezu.

TABULKA B

Iontoměnič	Funkční skupina	Mez	vylučování (daltony)	Střední velikost perel (Mm)
Aniontoměniče:
p Q Sepharose Fast Flow (rychlý průtok) Q Sepharose^R	kvartérní amonium	4	X	10⁶	90
_ 11 _	_ II	-		200
Big Beads (velké
^pSrly)TM SOURCE¹¹¹ 3 0Q
_ u __	£	10	/	30
DEAE Sephacel^R	dietyl amino etyl	1	X	10⁶	100
Kationtoměniče:
SP Sepharose^R	sulfopropyl	4	X	10⁶	90
Fast Flow
SP Sepharose^R Big Beads	_ II _	4	X	10⁶	90
CM Sepharose^R	karboxymetyl	4	X	10⁶	90
Fast Flow

Všechny -tyto experimenty probíhaly při teplotě asi 0 °C a bez jakékoliv předběžné úpravy filtrovaného piva.

Pokus 1

Pro příklady 1 a 2 byla chromatografická kolona s vnitřním průměrem 50 mm (Pharmacia XK 50/50) naplněna 60 ml

Q Sepharose^R Big Beads. Poté bylo kolonou čerpáno několik kapalin podle následujícího C.I.P. (Cleaning in plače, čištění na místě) programu:

- 800 ml vody, 10 min

- 1000 ml 1M NaOH, 60 min

- 500 ml vody, 10 min

- 500 ml 2M NaCl, 30 min

- 500 ml vody, 10 min

Tento program byl po každém cyklu s pivem proveden také pro regeneraci kolon. 30 1 filtrovaného a nestabilizovaného piva bylo čerpáno skrze plněnou kolonu rychlostí průtoku 6 1/h. Toto pivo bylo shromažďováno, analyzováno, a data byla porovnána s neošetřeným pivem. Výsledky jsou uvedeny v následující tabulce I.

TABULKA I

Zpracování piva	ml NH₄SO₂/ 100 ml piva	ACT EBC jednotky	Polyfenoly mg/1	Antokyano- geny mg/1	Urychl. test stárnutí dny,40°C
nezprac.	10	10.8	205	49	1,5
Q Sepharose^R	15	4,4	164	35	18

* EBC_ je zkratka Evropské pivovarnické konvence (European Brewery Convention). Referenční látkou pro EBS jednotku je směs hydrazinsulfátu a hexametylen tetraminu (formazin). 1 absolutní jednotka = 9 000 jednotek Helm = 15 500 EBC jednotek.

Pokus 2

1 filtrovaného a nestabilizovaného piva bylo čerpáno plněnou kolonou při rychlosti průtoku 7,8 1/h. Pivo bylo shromažďováno, analyzováno a data byla porovnána s neošetřeným pivem. Výsledky jsou uvedeny v následující tabulce II,

TABULKA II

Zpracování piva	ml NH₄SO₂/ 100 ml piva	ACT EBC jednotky	Polyfenoly mg/1	Antokyano- geny mg/1	Urychl. test stárnutí dny,40°C
nezprac.	7	10.2	201	54	1/2
Q Sepharose^R	11	8	188	45	8

Jak je zřejmé z tabulky I a II, pivo ošetřené pomocí Q Sepharose^R má méně polyfenolů a antokyanogenů než neošetřené pivo. Srážení proteinů síranem amonným vykazuje snížení proteinu v ošetřeném pivu. Dále, výsledky alkoholového zchlazovacího testu a testu stárnutí ukazují, p

že koloidální stabilita piva ošetřeného pomocí Q Sepharose je zřetelně lepší než příslušná hodnota pro neošetřené pivo.

Pokus 3: Porovnání různých iontoměničů

V tomto pokusu byla kolona o vnitřním průměru 10 mm naplněna 3 ml iontoměniče, promyta a uvedena do rovnováhy se 100 ml pufru (etanol 4,5 % obj., nastavený na pH 4,5 kyselinou citrónovou). Poté bylo každou naplněnou kolonou čerpáno 500 ml filtrovaného, nestabilizovaného piva.

Pro účely srovnání byl použit silikagel (FK700 od Degusy, Německo).

Takto zpracované pivo bylo shromážděno, analyzováno a data jsou uvedena v následující tabulce III a IV.

TABULKA III

Vzorek	Zákal (EBC) po přidání 15 ml NH₄S0₂/100 ml (EBC jednotky)
neošetřené pivo	10
silikagel	1,1
Q Sepharose^R Fast Flow	4,2
Q Sepharose^R Big Beads	4,8
SP Sepharose^R Fast Flow	6
SP Sepharose^R Big Beads	6
CM Sepharose^R Fast Flow	10

R

Jak je zřejmé z tabulky, Q Sepharose vedle silikagelu vede k největšímu snížení proteinů způsobujících zákal v pivu. SP Sepharose^R také má stabilizační účinek, zatímco CM Sepharose nemá ve srovnaní s neosetreným pivem zadny účinek.

TABULKA IV

Vzorek	Zákal po přidání 15 ml NH₄SO₂/ 100 ml	Alkoholový zchlazovací test (EBC jednotky)
neošetřený	10,0	25,0
silikagel	1,7	4,8
SOURCE™	4,2	______ 18______________________
DEAE Sephacel^R	4,7	5,6
Q Sepharose^R Big Beads	4,7	4,5
Q Sepharose^R Fast Flow	5,2	3,0

Je zřejmé, že SOURCE™ 3 0Q měl nej lepší adsorpční vlastnosti pro protein, avšak výsledky alkoholového zchlazovacího testu byly špatné. Q Sepharose^R Big Beads a DEAE Sephacel^R měly přibližně srovnatelné stabilizační vlastnosti a dobré výsledky alkoholového zchlazovacího testu ukazovaly dobrou stabilitu ošetřeného piva dosaženou další adsorpcí polyfenolů. Ve srovnání s DEAE Sephacel^R má Q Sepharose^R vyšší chemickou stabilitu, což je důležitá výhoda pro proces čištění a sanitárního zabezpečení v pivovarnickém průmyslu.

Výhodným iontoměničem podle vynálezu je Q Sepharose¹^ Big Beads s ohledem na vlastnosti stabilizace piva, permeabilitu a chemickou stabilitu.

Pokus 4: Stabilizace piva ve velkém měřítku

Tento pokus byl prováděn v pivovaru za praktických podmínek. V tomto pivovaru se pivo obvykle stabilizuje za ·· ·· • * · • · · ·· ·· použití 15 g PVPP/hl a 30 g silikagelu/hl.

Pro pokus 4 byla chromatografická kolona vnitřního průměru 30 cm (Pharmacia BPG 300) naplněna 9 litry Q Sepharose^ Big Beads. Výška lože Q Sepharose^R v naplněné koloně byla 13 cm. Kolonou bylo čerpáno několik kapalin (C.I.P. program):

- 200 litrů vody, 10 min litrů 2M NaCl, 20 min 40 litrů vody, 15 min

- 30 litrů 1M NaOH, 120 min 40 litrů vody, 15 min litrů 1M NaCl, 20 min 40 litrů vody, 15 min.

Tento program byl také prováděn po každém cyklu s pivem.

145 hl filtrovaného a nestabilizovaného piva bylo čerpáno plněnou kolonou rychlostí průtoku 10 hl/h. Toto pivo bylo shromážděno a analyzováno. Data byla porovnána s neošetřeným pivem a s pivem stabilizovaným jak je obvyklé z normální výroby (15 g PVPP/hl a 30 g silikagelu/hl). Výsledky jsou uvedeny v následující tabulce V.

TABULKA V

9	Zpracování ‘ piva	ml NH₄SO₂/ 100 ml piva	ACT EBC j ednotky	Antokyano- geny mg/1	Urychlený test stárnutí dny, 40 °C
nezprac.	11	15,1	65	1,4
p Q Sepharose	13	11,2	48	7,8
	normál. (15 g PVPP/hl) (30 g oxidu křemič./hl)	19	10,9	52	8 '·

Jak je zřejmé z tabulky, pivo ošetřené pomocí Q Sepharose^R mělo méně antokyanogenů než neošetřené pivo. Srážení proteinu síranem amonným ukazuje na snížení obsahu proteinu v ošetřeném v ošetřeném pivu. Výsledky alkoholového zchlazovacího testu a test stárnutí ukazují, že koloidální stabilita piva ošetřeného pomocí Q Sepharose^R byla mnohem lepší, než neošetřeného piva. Ve srovnání s normálním p

ošetřením pro stabilizaci piva adsorbuje Q Sepharose poněkud méně proteinu, avšak více antokyanogenů.

Stabilizační účinek, popsaný pomocí alkoholového zchlazovacího testu a testu stárnutí, vykazují srovnatelné účinky. To znamená, že pivo ošetřené pomocí Q Sepharose^R má stejnou koloidální stabilitu jako pivo stabilizované PVPP a p

oxidem.....křemičitým, zatímco stabilizace pomocí Q Sepharose nabízí následující výhody:

1. Q Sepharose^R spojuje účinek materiálu adsorbujícího protein a polyfenol. Je tedy pro kombinovanou stabilizaci nápoje třeba jen jednoho materiálu v jednom kroku místo dvou.

2. Q Sepharose^Rje znovu použitelný materiál adsorbující použitelný materiál adsorbující protein a polyfenol neexistuje.

3. Protože Q Sepharose^R je znovu použitelná ve více než 170 cyklech, způsobuje mnohem menši znečištění prostředí nežmateriályprojednopoužití.

4. Stabilizace nápojů pomocí Q Sepharose^R je snadno proveditelná a může být automatizována.

5. Proces stabilizace je oddělen od filtrace nápoje. To dovoluje jednoduchou a kombinovanou stabilizaci nápojů nezávisle na současných a budoucích filtračních systémech.

6. Ve srovnání mj . s enzymy použitými pro stabilizaci nápojů, je Q Sepharose^R nerozpustná.

Porovnání rychlosti průtoku s obecně používanými křemelinovými filtry je uvedeno v následující tabulce.

použitelná, kdežto znovu protein a kombinovaný znovu

TABULKA VI

	měrná rychlost průtoku hl/m² plochy filtru/h
křemelinový filtr	1-2....... ....... — -
kolona plněná Q Sepharose^R	141

Jak je zřejmé z tabulky, kolony plněné materiálem Q Sepharose^R umožňují velmi vysoké rychlosti průtoku.

Claims

PAT E N TOVÉ NÁROKY

1. Způsob stabilizace nápojů obsahujících látky způsobující zákal, zahrnující následující kroky:

a) uvedení nápoje do styku s porézní hydrofilní matrici nerozpustnou ve vodě, na které jsou kovalentně vázány iontoměnné skupiny; ' “

b) odebrání nápoje od matrice; a volitelně

c) regenerace matrice.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že matrice je pevné lože sestávající z náplně porézních perel/částic, porézního monolitu nebo membrány.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že matrice zahrnuje polymerní síč, mající na svém povrchu hydrofilní skupiny, s výhodou hydroxyskupiny.
4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že matrice je vytvořena z hydrofilního polymeru, s výhodou vybraného z polysacharidů, polymerů hydroxyalkylakrylátů nebo metakrylátů, polymerů hydroxyalkylvinyleterů, a polymerů = ‘ akrylamidů — nebo metakrylamidů, volitelně N-substituovaných.
5. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že matrice je permeabilní pro globulární *-Ί proteiny pod 10 daltonů.

_ οη _ ··*· *· · « ·· ·· j- «· · ···· ··«· «·· · · · · · · • 999 · 9 9 ··· · 9

9999 * 9 999 ·· ·· 999 9 99 99 99
6. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že iontoměnné skupiny jsou aniontoměnné skupiny.
7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že aniontoměnné skupiny jsou kvartérní amoniové skupiny, zejména Q-skupina.
8. Způsob podle nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím, že matrice je založena na agaróze, ke které jsou Q skupiny připojeny prostřednictvím -OCH2CHOHCH2O-.
9. Způsob podle některého z nároků 1 aŽ 5, vyznačující se tím, že iontoměnné skupiny jsou kationtoměnné skupiny.
10. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vyznačující setím, že se způsob provádí při teplotě pod 10 °C, s výhodou pod 5 °C, a pro stabilizaci piva s výhodou nad bodem tuhnutí piva.
11. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že se způsob provádí kontinuálně.
12. Použití porézní hydrofilní matrice, nerozpustné ve vodě, ke které jsou kovalentně vázány iontoměnné skupiny, pro stabilizaci nápojů.