EA022229B1

EA022229B1 - Способ получения напитка и устройство для регенерации

Info

Publication number: EA022229B1
Application number: EA201390153A
Authority: EA
Inventors: Том Рейнауд Нордман; Марсел Ван Дер Нордт; Аннеке Рихтер
Original assignee: Хейнекен Сэпплай Чэйн Б.В.
Priority date: 2010-07-22
Filing date: 2011-07-18
Publication date: 2015-11-30
Also published as: EP2596095A1; ZA201300549B; HUE040151T2; PL2596095T3; JP2013532473A; CN103097510B; PT2596095T; MX344830B; AR082288A1; CA2805855A1; RS58016B1; UA111591C2; CA2805855C; SI2596095T1; JP5893621B2; WO2012011806A1; US20130183402A1; CN103097510A; BR112013001321B1; BR112013001321A2

Abstract

Настоящее изобретение относится к способу получения напитка, ферментированного дрожжами, причем указанный способ включает стадии: а) ферментации сусла биологически активными дрожжами для производства ферментированной жидкости; b) объединения ферментированной жидкости с частицами поливинилполипирролидона (PVPP) для связывания, по меньшей мере, некоторой части полифенолов и/или белков, содержащихся в ферментированной жидкости, с указанными PVPP частицами; с) удаления шлама, содержащего PVPP частицы и дрожжи, из ферментированной жидкости; d) разделения указанного шлама на фракцию, обогащенную дрожжами, и фракцию, обогащенную PVPP, посредством техники седиментационного разделения, выбранной из флотационного разделения, разделения при отстаивании и разделения с применением гидроциклона; е) регенерации PVPP частиц, осуществляемой до, во время и/или после разделения на фракцию, обогащенную дрожжами, и фракцию, обогащенную PVPP, посредством десорбирования полифенолов и/или белка с указанных PVPP частиц и отделения десорбированных полифенолов и/или десорбированного белка от PVPP частиц; и f) рециркуляции регенерированных PVPP частиц на стадию b). Способ по изобретению можно осуществлять как с PVPP, предназначенным для однократного применения, так и с регенерируемым PVPP. Кроме того, данный способ не требует сложного фильтрационного оборудования для регенерирования PVPP.

Description

Настоящее изобретение относится к способу стабилизации напитков, ферментированных дрожжами. Более конкретно, настоящее изобретение предоставляет способ стабилизации напитков, ферментированных дрожжами, посредством объединения жидкости, ферментированной дрожжами, с частицами поливинилполипирролидона (РУРР) для связывания, по меньшей мере, некоторой части полифенолов и белков, содержащихся в ферментированной жидкости, с указанными РУРР частицами; удаления шлама, содержащего РУРР частицы и дрожжи, из ферментированной жидкости и регенерации РУРР частиц.

Уровень техники

Напитки, ферментированные дрожжами, такие как пиво, стабилизируют для обеспечения того, чтобы напиток до конца его срока хранения сохранял такой же хороший вкус и внешний вид, как и непосредственно после расфасовки. В связи с тем, что первой оценкой потребителя является оценка визуальная, в качестве меры, определяющей качество пива, принята его прозрачность. За некоторыми известными исключениями потребители ожидают светлый, привлекательный продукт, свободный от мутности.

Коллоидное помутнение возникает в пиве при его хранении в результате образования комплексов полифенолов с белками. Свежее пиво содержит кислые белки и разнообразные полифенолы. Хотя они могут образовывать комплексы посредством слабого водородного связывания, их небольшая молекулярная масса означает, что они являются слишком малыми для того, чтобы быть видимыми невооруженным глазом. По мере того как эти небольшие полифенолы, называемые флавоноидами, полимеризуются и окисляются, они образуют короткоцепочечные (конденсированные) полифенолы, называемые танноидами. Посредством водородного связывания эти танноиды способны мостиками соединять несколько белков, что является причиной обратимого холодного помутнения. После дальнейшего хранения образуются более прочные ионные и ковалентные связи между танноидами и белками, результатом чего является необратимое постоянное помутнение. Скорость этого процесса и его степень зависят от природы ферментируемых материалов и условий переработки и хранения; их можно значительно улучшить (т.е. уменьшить), применяя стабилизаторы.

Поскольку фактором, определяющим скорость развития помутнения, является изменение полифенольной фракции, понижение уровней этих предшественников мутности является очень эффективным способом обеспечения коллоидной стабильности пива. Поливинилполипирролидон (РУРР) представляет собой не растворимый в воде поперечно-сшитый полимер (поли)винилпирролидона. Высокопористые РУРР частицы применяют в пивоваренной промышленности для адсорбции полифенолов, создающих помутнение. РУРР избирательно образует комплексы с полифенолами, создающими помутнение, преимущественно посредством очень сильного водородного связывания с множественными центрами присоединения таких полифенолов. Молекулярная структура полимера РУРР ограничивает внутреннее водородное связывание, максимизируя число доступных активных центров.

Стабилизаторы на основе РУРР оптимизируют либо для однократного применения, когда их добавляют в поток пива и удаляют на кизельгуровом фильтре, либо для регенерируемых сортов, добавляемых к светлому пиву при применении специальных фильтрационных установок и используемых повторно. Многие первоначальные технологические характеристики этих способов являются общими. Порошок РУРР суспендируют в дозирующем баке, используя умягченную деаэрированную воду, при концентрации примерно 9-12 вес./об.%. Материал должен перемешиваться в течение не менее 15 мин для набухания и гидратации частиц. Для предотвращения оседания суспензию следует продолжать перемешивать и в дальнейшем. В случае регенерируемых сортов дозирующий бак стабилизатора часто поддерживают при 80°С для обеспечения длительной микробиальной стабильности.

Наиболее распространенный способ добавления однократно применяемого РУРР осуществляют посредством непрерывного дозирования в поток пива, применяя пропорциональный насос. Хотя РУРР может быть весьма эффективным при коротких временах контакта, для максимальной эффективности рекомендуемое время контакта между моментом добавления и удаления израсходованного РУРР на кизельгуровом фильтре составляет 5-10 мин. Для предупреждения повторного растворения уже образованных комплексов полифенолов с белками следует добавлять РУРР к холодному пиву при температуре не выше 0°С.

Принципом регенеративного применения РУРР является разрушение связей РУРР с полифенолами при промывании материала раствором щелочи (ΝαΟΗ). Регенерацию считают экономически выгодной, если на пивоваренном предприятии стабилизируют большой объем продукции и/или если стабилизируемое пиво имеет экстремально высокое содержание полифенолов, при котором для достижения эффективной коллоидной стабилизации потребовалось бы добавление больших количеств РУРР. Регенерируемые сорта РУРР специально производят в виде частиц большего размера и с более высокой механической прочностью, которые все же обеспечивают эффективное снижение уровней полифенолов. Для применения и регенерации РУРР первоначально использовали горизонтальные листовые фильтры, однако в последнее время начинают применять и свечные фильтры.

Первоначальное получение регенерируемых сортов РУРР очень похоже на получение продукта, применяемого однократно. Требуется специальный бак для суспензии, часто оснащенный нагревательной рубашкой. Пустой фильтр сначала продувают СО₂, после чего на листы фильтра помещают предва- 1 022229 рительный слой регенерируемого РУРР толщиной 1-2 мм. Суспензию стабилизатора рециркулируют через фильтр до тех пор пока вода, видимая через смотровое стекло или в замерном пункте, не станет прозрачной. В это время РУРР дозируют во входящий поток пива, используя пропорциональный насос. Эффективная стабилизация завершается, когда пространство между пластинами фильтра становится заполненным РУРР. Конечный объем стабилизированного пива зависит от размера фильтра, загрузки РУРР и соотношения добавленного РУРР и объема обработанного пива, который может достигать нескольких тысяч гектолитров.

По окончании фильтрования и стабилизирования остаточное пиво возвращают в регенерационный бак пива. Использованный РУРР регенерируют посредством циркуляции раствора щелочи (1-2 вес.%) при 60-80°С через слой РУРР на фильтре в течение 15-30 мин. Иногда применяют второе ополаскивание щелочью, отправляя раствор первого цикла в сток и сохраняя раствор второго цикла для повторного использования в качестве первого щелочного промывного раствора при следующей регенерации. Цвет щелочного раствора, прошедшего фильтр, является очень темным, чем подтверждается факт разрушения прочных комплексов РУРР с полифенолами. Затем слой РУРР на фильтре промывают горячей водой при 80°С для удаления щелочного раствора и для снижения рН. За этим следует цикл промывки разбавленной кислотой, продолжающейся до тех пор, пока раствор, выходящий после фильтра, в течение 20 мин не достигнет рН около 4. Остатки пива и воды эффективно удаляют, причем наилучшие результаты получают при предварительном нагреве разбавленной кислоты примерно до 60°С. После этого фильтр ополаскивают холодной водой до полного вымывания кислоты и достижения на выходе нейтрального рН. На конечной стадии применяют СО₂, воду и центробежную силу вращения элементов фильтра для перемещения регенерированного РУРР с пластин фильтра в дозирующий бак. В дозирующем баке проверяют содержание твердых веществ (РУРР) и добавляют новый материал для восполнения производственных потерь. За одну регенерацию эти потери обычно составляют 0,5-1%. Однако более значительное влияние на экономичность регенерации РУРР оказывают не эти потери, а стоимость фильтрационного оборудования.

Таким образом, если недостатком однократно используемого РУРР является большой поток сточных вод, недостатком регенерируемого РУРР является потребность в значительных начальных затратах на сложное фильтрационное оборудование.

АО 99/16531 описывает процесс регенерации использованных фильтрационных средств, которые применяли для механического фильтрования пива и которые содержат перлит и РУРР. Процесс регенерации, раскрытый в АО 99/16531, включает следующие стадии:

добавление водной жидкости, содержащей примерно от 0,25 до 3,0 вес.% щелочи в регенерационный сосуд, содержащий отфильтрованный слой, включающий фильтрующие средства и фильтраты;

перемешивание содержимого регенерационного бака в течение времени, не превышающего 18 ч, при температуре, не превышающей примерно 110°Р (43,3°С);

практически полное удаление указанной водной жидкости из фильтрующих средств; ополаскивание фильтрующих средств раствором щелочи; ополаскивание фильтрующих средств раствором кислоты и ополаскивание фильтрующих средств водой.

Эффективное удаление дрожжевых клеток в этом способе основано на щелочном разрушении или модифицировании этих дрожжевых клеток и на удалении разрушенных/модифицированных дрожжевых клеток при операциях ополаскивания.

Сущность изобретения

Авторы настоящего изобретения разработали способ стабилизации напитков, ферментированных дрожжами, посредством обработки РУРР частицами и регенерации указанных использованных РУРР частиц для повторного использования. Способ по изобретению можно применять как с однократно используемым РУРР, так и с регенерируемым РУРР. Кроме того, для регенерирования РУРР способом по изобретению не требуется сложное фильтрационное оборудование.

В способе по изобретению РУРР частицы добавляют к жидкости, ферментированной дрожжами, до проведения осветления. Затем из ферментированной жидкости удаляют шлам, содержащий РУРР частицы и дрожжи, который седиментационным путем разделяют на фракцию, обогащенную дрожжами, и фракцию, обогащенную РУРР. РУРР, содержащийся во фракции, обогащенной РУРР, регенерируют во время или после вышеуказанного разделения, а регенерированный РУРР повторно используют в данном способе.

Более конкретно, настоящее изобретение предоставляет способ приготовления напитка, ферментированного дрожжами, причем указанный способ включает стадии:

a) ферментации сусла биологически активными дрожжами для производства ферментированной жидкости, содержащей дрожжи, спирт, полифенолы и белок;

b) объединения ферментированной жидкости с частицами поливинилполипирролидона (РУРР) для связывания, по меньшей мере, некоторой части полифенолов и/или белков, содержащихся в ферментированной жидкости, с указанными РУРР частицами, причем дрожжи содержатся в ферментированной жидкости в концентрации по меньшей мере 5 мг влажных дрожжей в килограмме ферментированной

- 2 022229 жидкости;

с) удаления шлама, содержащего РУРР частицы и дрожжи, из ферментированной жидкости; ά) разделения указанного шлама на фракцию, обогащенную дрожжами, и фракцию, обогащенную

РУРР, посредством техники седиментационного разделения, которую выбирают из флотационного разделения, разделения при отстаивании и разделения с применением гидроциклона;

е) регенерирования РУРР частиц, осуществляемого до, во время и/или после разделения на фракцию, обогащенную дрожжами, и фракцию, обогащенную РУРР, посредством десорбции полифенолов и/или белка с указанных РУРР частиц и отделения десорбированных полифенолов и/или десорбированного белка от РУРР частиц; и

ί) рециркуляции регенерированных РУРР частиц на стадию Ь.

Настоящий способ рециклинга РУРР частиц предоставляет преимущество, состоящее в том, что он является очень надежным и дает возможность эффективно возвращать РУРР частицы (включая РУРР частицы, предназначенные для однократного применения) для повторного использования.

Применение седиментационного отделения РУРР частиц от дрожжевых клеток предоставляет важное преимущество, состоящее в том, что можно без затруднений регенерировать РУРР частицы, и в том, что РУРР частицы сохраняют свое высокое сродство к полифенолам и белкам даже после повторных циклов регенерации.

Седиментационное разделение предоставляет дополнительное преимущество, состоящее в том, что его можно проводить, применяя относительно простое и надежное оборудование (баки-отстойники, флотационные установки, гидроциклоны). Кроме того, седиментационное разделение можно подходящим образом комбинировать, по меньшей мере, с некоторой частью процедуры регенерации РУРР (например, соединяя шлам с щелочным раствором до проведения седиментационного разделения).

Другой аспект настоящего изобретения относится к устройству для получения напитка, ферментированного дрожжами, причем указанное устройство содержит бродильный чан 10 для ферментации сусла биологически активными дрожжами, предназначенный для производства ферментированной жидкости, содержащей дрожжи, спирт, полифенолы и белок, причем указанный бродильный чан 10 выполнен для приема сусла и снабжен выпускным средством 13 для выпуска ферментированной жидкости, содержащей дрожжи, спирт, полифенолы и белок;

устройство 60, дозирующее РУРР, предназначенное для объединения ферментированной жидкости с частицами поливинилполипирролидона (РУРР), которое осуществляют для связывания, по меньшей мере, некоторой части полифенолов и/или белков, содержащихся в ферментированной жидкости, с указанными РУРР частицами, фильтрующее устройство 20, расположенное так, чтобы принимать ферментированную жидкость, причем указанное фильтрующее устройство 20 содержит выпускное средство 22 для выпуска шлама, содержащего РУРР частицы и дрожжи и отделенного от ферментированной жидкости фильтрующим устройством 20, устройство для седиментационного разделения 30, предназначенное для приема шлама и выбранное из флотационного сепаратора, сепаратора-отстойника и гидроциклона, причем указанное устройство для седиментационного разделения 30 имеет первое выпускное средство 31, предназначенное для выпуска фракции, обогащенной дрожжами, и второе выпускное средство 32, предназначенное для выпуска фракции, обогащенной РУРР, причем указанное устройство для седиментационного разделения выбирают из флотационного сепаратора, гидроциклона и сепаратора-отстойника, устройство подачи щелочи 40, подающее щелочную жидкость для регенерирования РУРР частиц, осуществляемого посредством десорбции полифенолов и/или белка с указанных РУРР частиц, причем указанное устройство подачи щелочи расположено в технологической схеме после фильтрующего устройства 20, дополнительное сепараторное устройство 50, предназначенное для отделения десорбированных полифенолов и/или десорбированного белка от РУРР частиц, причем указанное дополнительное сепараторное устройство 50 расположено в технологической схеме после устройства подачи щелочи 40, и рециркуляционную линию 61, предназначенную для рециркуляции регенерированных РУРР частиц.

Устройство подачи щелочи 40 может, например, питать буферную камеру 23 в выпускном средстве 22, впускное средство устройства седиментационного разделения 30, устройство для седиментационного разделения 30 или устройство для разделения, комбинированное далее в технологической схеме с средством для выпуска фракции РУРР из устройства разделения. Дополнительное сепараторное устройство 50 может иметь впускное и выпускное средство 51 для регенерированных РУРР частиц и выпускное средство 52 для водной жидкости, содержащей десорбированные полифенолы и/или белки.

Дополнительное сепараторное устройство 50 можно помещать в технологической схеме после устройства седиментационного разделения 30, так что впускное средство дополнительного сепараторного устройства 50 принимает фракцию, обогащенную РУРР, из выпускного средства 32, а выпускное средство 51 для регенерированных РУРР частиц оказывается соединенным с рециркуляционной линией 61. Дополнительное сепараторное устройство 50 можно в качестве альтернативы помещать в технологиче- 3 022229 ской схеме до устройства седиментационного разделения 30, так что впускное средство дополнительного сепараторного устройства 50 принимает шлам, содержащий РУРР частицы и дрожжи, из выпускного средства 22, а выпускное средство 51 для регенерированных РУРР частиц оказывается соединенным с впускным средством 37 устройства седиментационного разделения 30.

Описание чертежей

Варианты осуществления настоящего изобретения в данном разделе будут описаны (только в виде примеров) со ссылкой на прилагаемые схематичные чертежи, в которых соответствующие символы обозначают соответствующие части, и в которых фиг. 1α-1ά показывают схематические представления устройства для осуществления способа по изобретению, причем указанное устройство включает бродильный чан, мембранный фильтр, емкость для водно-щелочной жидкости, устройство для седиментационного разделения и сито, и фиг. 2 схематично показывает гидроциклон.

Подробное описание изобретения

Соответственно, один аспект настоящего изобретения относится к способу приготовления напитка, ферментированного дрожжами, причем указанный способ включает следующие стадии:

a) ферментацию сусла биологически активными дрожжами для производства ферментированной жидкости, содержащей дрожжи, спирт, полифенолы и белок, причем дрожжи содержатся в ферментированной жидкости в концентрации по меньшей мере 5 мг влажных дрожжей в 1 кг ферментированной жидкости;

b) объединение ферментированной жидкости с частицами поливинилполипирролидона (РУРР) для связывания, по меньшей мере, некоторой части полифенолов и/или белков, содержащихся в ферментированной жидкости, с указанными РУРР частицами;

c) удаление шлама, содержащего РУРР частицы и дрожжи, из ферментированной жидкости;

ά) разделение указанного шлама на фракцию, обогащенную дрожжами, и фракцию, обогащенную РУРР, посредством техники седиментационного разделения, которую выбирают из флотационного разделения, разделения при отстаивании и разделения с применением гидроциклона;

е) регенерирование РУРР частиц, осуществляемое до, во время и/или после разделения на фракцию, обогащенную дрожжами, и фракцию, обогащенную РУРР, посредством десорбции полифенолов и/или белка с указанных РУРР частиц и отделения десорбированных полифенолов и/или десорбированного белка от РУРР частиц; и

£) рециркуляцию регенерированных РУРР частиц на стадию Ь.

Термин сусло, используемый в настоящем документе, относится к жидкости, экстрагируемой при затирании солода в процессе ферментации, например, пива или виски. Сусло содержит сахара, произведенные из зернового сырья, такого как солод, которые ферментируют пивными дрожжами, получая спирт, специфический аромат и т.п.

Термин седиментационное разделение, используемый в настоящем документе, относится к технике разделения, при которой твердые частицы, суспендированные в жидкости, разделяют по плотности. Седиментация представляет собой способность частиц, находящихся в суспензии, к осаждению из жидкости под действием некоторой разделяющей силы, такой как сила тяжести и/или центробежное ускорение.

Во всех случаях, когда в настоящем документе сделана ссылка на связывание полифенолов и/или белков с РУРР частицами или на их десорбцию с указанных частиц, это означает, что полифенолы или белок связываются с РУРР частицами или десорбируются с них в своем естественном виде или в виде части некоторых комплексов, например (полимеризованных) полифенолов и белков.

Ферментированная жидкость, содержащая РУРР частицы, обычно содержит дрожжи в концентрации по меньшей мере 5 мг влажных дрожжей в 1 кг ферментированной жидкости. Более предпочтительно указанная концентрация дрожжей находится в диапазоне 10-10000 мг влажных дрожжей в 1 кг ферментированной жидкости (наиболее предпочтительно в диапазоне 50-10000 мг влажных дрожжей в 1 кг ферментированной жидкости). Количество влажных дрожжей, содержащихся в ферментированной жидкости, можно подходящим образом измерять посредством стандартного определения состава, т.е. отбора отвешенного количества образца ферментируемой жидкости, его последующего центрифугирования, декантирования супернатанта и конечного измерения веса осадка, полученного центрифугированием.

Обычно в способе по изобретению РУРР частицы объединяют с ферментированной жидкостью в весовом соотношении от 1:100000 до 1:100 (более предпочтительно от 1:30000 до 1:1000).

В способе по изобретению объединение ферментированной жидкости с РУРР частицами подходящим образом достигается посредством смешивания ферментированной жидкости с РУРР частицами.

Содержание РУРР частиц в шламе, удаляемом из ферментированной жидкости, обычно составляет по меньшей мере 0,1 г/л (более предпочтительно 1-200 г/л).

Кроме того, в предпочтительном случае по меньшей мере 95 вес.% влажных РУРР частиц, содержащихся в шламе, имеют плотность не более 1,2 г/мл (предпочтительно 1,0-1,1 г/мл).

В способе по изобретению шлам, содержащий РУРР частицы и дрожжи, можно удалять из ферментированной жидкости, используя устройство разделения 20, которое может основываться на других тех- 4 022229 никах разделения. Предпочтительно указанный шлам удаляют из ферментированной жидкости посредством фильтрования. Примеры фильтров, которые можно подходящим образом применять для удаления шлама из ферментированной жидкости, включают мембранные фильтры, листовые фильтры и кизельгуровые фильтры. Преимущества настоящего изобретения являются наиболее выраженными в случае, когда шлам удаляют из ферментированной жидкости посредством фильтрования через кизельгур или посредством мембранной фильтрации.

В случае фильтрования через кизельгур удаляемый шлам содержит не только РУРР частицы и дрожжи, но и частицы кизельгура. Было найдено, что несмотря на присутствие частиц кизельгура, для отделения дрожжей от РУРР частиц можно успешно применять седиментационное разделение. Основная масса более грубых частиц кизельгура (из его первичного слоя) в конце процесса попадает во фракцию, обогащенную дрожжами, тогда как фракция, обогащенная РУРР, содержит более мелкие частицы кизельгура основного слоя; фракцию, обогащенную РУРР, можно относительно просто регенерировать и использовать в качестве части основного слоя при последующем фильтровании.

Согласно особо предпочтительному варианту осуществления настоящего способа шлам удаляют из ферментированной жидкости посредством мембранной фильтрации. Преимуществом мембранной фильтрации является то, что она делает возможным возврат и регенерацию РУРР частиц с очень высоким выходом, без нежелательного присутствия других вспомогательных материалов, таких как кизельгур.

Мембранную фильтрацию можно подходящим образом применять в способе по изобретению не только для удаления РУРР частиц и дрожжей, но и для удаления других компонентов, создающих помутнение. В частности, согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения пермеат, полученный после пропускания через мембранный фильтр, представляет собой прозрачную, осветленную жидкость. Вышеуказанный мембранный фильтр обычно имеет поры с размерами в диапазоне 0,1-5 мкм (более предпочтительно 0,2-1 мкм).

В том случае, когда в способе по изобретению для удаления шлама применяют мембранный фильтр, желательно не применять вспомогательный фильтрующий материал, отличный от РУРР частиц.

Как указано выше в настоящем документе, способ по изобретению можно осуществлять, используя РУРР частицы, предназначенные для однократного применения, а также регенерируемые РУРР частицы. Обычно эти РУРР частицы имеют средневзвешенный диаметр 10-300 мкм. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения в данном способе применяют РУРР частицы, предназначенные для однократного использования, имеющие средневзвешенный диаметр 10-60 мкм (более предпочтительно 12-50 мкм). Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения в данном способе применяют регенерируемые РУРР частицы, имеющие средневзвешенный диаметр 30-300 мкм (более предпочтительно 40-200 мкм).

РУРР частицы, используемые в способе по изобретению, предпочтительно имеют удельную поверхность более 0,1 м²/г. Обычно удельная поверхность РУРР частиц находится в диапазоне 0,15-5 м²/г.

Существенным элементом регенерации РУРР частиц является десорбция полифенолов и/или белков, связанных с РУРР частицами. Предпочтительно полифенолы и/или белки десорбируют с РУРР частиц, повышая рН по меньшей мере до 10 (более предпочтительно по меньшей мере до 11,0).

Способ по изобретению предоставляет преимущество, состоящее в том, что полифенолы и/или белки можно десорбировать с РУРР частиц при разделении шлама на фракцию, обогащенную дрожжами, и фракцию, обогащенную РУРР, соединяя жидкость, содержащую шлам, с водно-щелочной жидкостью до или во время седиментационного разделения, повышая рН объединенных жидкостей по меньшей мере до 10 (предпочтительно по меньшей мере до 11,0). Предпочтительно жидкость, содержащую шлам, объединяют со щелочной жидкостью до проведения седиментационного разделения.

Отделение десорбированных полифенолов и/или белков от РУРР частиц успешно осуществляют, пропуская фракцию, обогащенную РУРР, через дополнительное устройство разделения 50 (более подробно описанное ниже), содержащее, например, фильтр или сито. Фракция, обогащенная РУРР, проходит над этими фильтром или ситом, причем указанные фильтр или сито являются проницаемыми для полифенолов и/или белков, но непроницаемыми для РУРР частиц. Преимущественно фильтр или сито, применяемые для отделения десорбированных полифенолов и/или белков от РУРР частиц, имеют поры с размерами в диапазоне 1-50 мкм.

Согласно альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения отделение десорбированных полифенолов и/или белков от РУРР частиц осуществляют, предоставляя один или более гидроциклонов в качестве дополнительного сепаратора 50 и пропуская (десорбированную) фракцию, обогащенную РУРР, через указанные один или более гидроциклонов.

В качестве альтернативы отделение десорбированных полифенолов и/или белков от РУРР частиц можно осуществлять до проведения разделения шлама на фракцию, обогащенную дрожжами, и фракцию, обогащенную РУРР, пропуская шлам, содержащий десорбированные РУРР частицы и дрожжи, через устройство разделения, например, имеющее фильтр или сито, причем указанные фильтр или сито являются проницаемыми для полифенолов и/или белков, но непроницаемыми для РУРР частиц.

Согласно еще одному альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения отделение десорбированных полифенолов и/или белков от шлама, содержащего десорбированные РУРР части- 5 022229 цы и дрожжи, осуществляют, пропуская указанный шлам через один или более гидроциклонов.

Гидроциклон представляет собой устройство для классификации, сепарирования или сортировки частиц в жидкой суспензии по плотности этих частиц. В гидроциклоне разделяющая сила создается центробежной силой (возможно, в комбинации с силой тяжести). Как правило, гидроциклоны имеют в своей верхней части цилиндрическую секцию, в которую по касательной вводят жидкость, и коническое основание. Гидроциклон имеет на своей оси два выходных отверстия: меньшее в донной части (нижний продукт, отбросы) и более крупное у верхнего края (верхний, или приемлемый, продукт). Как правило, нижний продукт представляет собой более плотную или более густую фракцию, тогда как верхний продукт представляет собой более легкую или более жидкую фракцию. В способе по изобретению нижний продукт обычно составляет не более 60% от веса введенного количества (более предпочтительно указанный нижний продукт составляет 10-50% от веса введенного количества).

В том случае, когда при седиментационном разделении не применяют никакой щелочной жидкости для десорбции полифенолов и/или белков, такую щелочную жидкость можно выгодным образом добавлять к фракции, обогащенной РУРР, до или во время проведения вышеуказанной стадии фильтрования или пропускания через сито в дополнительном сепараторном устройстве 50. В частности, способ по изобретению предпочтительно включает добавление водно-щелочной жидкости, имеющей рН не менее 10 (предпочтительно не менее 11,0), к фракции жидкости, обогащенной РУРР, во время фильтрования или пропускания через сито или через гидроциклон (как, например, при разделении в устройстве 50).

В способе по изобретению можно подходящим образом применять и другие техники седиментационного разделения шлама, содержащего РУРР частицы и дрожжи, на фракцию, обогащенную дрожжами, и фракцию, обогащенную РУРР. Применимыми техниками седиментационного разделения являются гравитационное осаждение (флотация и отстаивание) и центробежное осаждение в гидроциклонах.

В способе по изобретению стадия б) включает подачу шлама в устройство для седиментационного разделения 30, воздействие на шлам осаждающей силы (которой является либо сила тяжести, либо центробежная сила, либо обе), разделяющей шлам на фракцию, обогащенную дрожжами, и фракцию, обогащенную РУРР, и раздельное удаление фракции, обогащенной дрожжами, и фракции, обогащенной РУРР, из устройства разделения на стадии б).

Как правило, осаждение происходит тогда, когда плотность частиц, суспендированных в жидкости, отличается от плотности этой жидкости (т.е. превышает ее). Под влиянием осаждающей силы частицы осаждаются, причем скорость осаждения определяется, например, плотностью и диаметром частиц.

Осаждение происходит тогда, когда плотность частиц, суспендированных в жидкости, является большей, чем плотность этой жидкости. К силам, действующим на частицы в суспензии, относятся выталкивающая сила (сила плавучести) Р_ь, сила трения р£ и сила тяжести Р₈.

Выталкивающая сила равна весу жидкости, вытесненной частицей; она действует в направлении вверх. Кинетическое трение создается, когда частица скользит по молекулам окружающей жидкости. Эффективно замедляя движение частицы вниз, сила трения действует в направлении вверх. Конечную скорость падения единичной частицы (νί), которая согласно первому закону Ньютона считается постоянной, можно описать следующей формулой:

/ где д - гравитационное ускорение, г - радиус частицы, η - вязкость жидкости, р_р - плотность частицы и р₁ плотность жидкости.

Вышеуказанное уравнение предполагает, что имеется индивидуальная, сферическая частица в (ламинарном) потоке, и игнорирует эффект диаметра стенки трубки или сосуда. На практике скорость осаждения суспензии тонких частиц является трудно предсказуемой, поскольку частицы не являются ни сферическими, ни индивидуальными, а поток не является ламинарным на 100%. Дополнительными факторами, определяющими плавучесть частицы, является размер и форма сосуда, которые влияют на степень турбулентности. Кроме того, под действием межмолекулярных сил будет происходить флокуляция частиц, увеличивающая эффективный радиус частиц, но уменьшающая их эффективную плотность.

Флотация частиц управляется тем же балансом сил, что и осаждение. Флотацию можно применять для разделения твердых веществ, когда в суспензии имеется смесь частиц с разной плотностью. Существуют разные типы флотации. Способы, действующие по принципу флотационного фракционирования в тяжелой среде ('Мпк-апб-Лоа! ргосеккек), применяют к твердым веществам с разными плотностями, находящимися в жидкости с промежуточной плотностью. Менее плотные частицы всплывают, а более плотные частицы погружаются на дно. Эту технику часто применяют в горнодобывающей промышленности.

Разделение твердых веществ может происходить среди частиц, обладающих разной скоростью седиментации, при введении некоторого восходящего потока, достаточного для всплывания частиц одного типа, но позволяющего осаждаться другим частицам. В этом случае частицы с меньшей скоростью седиментации будут уноситься потоком жидкости к верхней части емкости, тогда как частицы с большей скоростью седиментации будут осаждаться. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что этот тип

- 6 022229 фракционирования твердых веществ можно успешно применять для отделения РУРР частиц от дрожжевых клеток, поскольку скорость седиментации дрожжевых клеток обычно значительно превышает скорость седиментации РУРР частиц.

Таким образом, согласно особо предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения разделение шлама на фракцию, обогащенную дрожжами, и фракцию, обогащенную РУРР, включает пропускание жидкости, содержащей указанный шлам, через сосуд для седиментационного разделения в восходящем потоке и раздельное удаление фракции, обогащенной дрожжами, и фракции, обогащенной РУРР, причем указанную фракцию, обогащенную РУРР, удаляют в технологической схеме после (и пространственно выше) места удаления фракции, обогащенной дрожжами.

Следует понимать, что термин сосуд для разделения, используемый в настоящем документе, не должен истолковываться в узком смысле, поскольку такой сосуд может подходящим образом принимать форму, например, стоящей трубы.

Для достижения эффективного разделения РУРР частиц и дрожжевых клеток предпочтительно пропускать жидкость, содержащую шлам, через разделительный сосуд при скорости вертикального потока 0,01-10 мм/с (более предпочтительно 0,04-3 мм/с).

Обычно разделение шлама на фракцию, обогащенную дрожжами, и фракцию, обогащенную РУРР, завершается за время, не превышающее 4 ч (более предпочтительно за время, не превышающее 2 ч).

В результате седиментационного разделения, применяемого в способе по изобретению, предпочтительно получают фракцию, обогащенную РУРР, в которой весовое отношение РУРР частиц и дрожжей является существенно более высоким, чем то же отношение во фракции, обогащенной дрожжами.

Соответственно, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения весовое отношение РУРР частиц и дрожжей во фракции, обогащенной РУРР, является по меньшей мере в 3 раза большим (более предпочтительно по меньшей мере в 5 раз большим), чем то же отношение во фракции, обогащенной дрожжами.

Аналогичным образом, концентрация дрожжей во фракции, обогащенной дрожжами, является по меньшей мере в 3 раза большей (предпочтительно по меньшей мере в 5 раз большей), чем та же концентрация во фракции, обогащенной РУРР.

Способ по изобретению проводят в виде периодического процесса, полунепрерывного процесса и непрерывного процесса. Предпочтительно этот процесс проводят в виде периодического процесса.

Другой аспект настоящего изобретения относится к устройству для проведения процесса, как описано выше в настоящем документе и изображено на фиг. 1а-б. Указанное устройство включает бродильный чан 10 для ферментации сусла биологически активными дрожжами, предназначенный для производства ферментированной жидкости, содержащей дрожжи, спирт, полифенолы и белок, причем указанный бродильный чан 10 выполнен для приема сусла и снабжен выпускным средством 13 для выпуска ферментированной жидкости, содержащей дрожжи, спирт, полифенолы и белок;

устройство 60, дозирующее РУРР, предназначенное для объединения ферментированной жидкости с частицами поливинилполипирролидона (РУРР), которое осуществляют для связывания, по меньшей мере, некоторой части полифенолов и/или белков, содержащихся в ферментированной жидкости, с указанными РУРР частицами, фильтрующее устройство 20, расположенное так, чтобы принимать ферментированную жидкость, причем указанное фильтрующее устройство 20 содержит выпускное средство 22 для выпуска шлама, содержащего РУРР частицы и дрожжи и отделенного от ферментированной жидкости фильтрующим устройством 20, устройство для седиментационного разделения 30, предназначенное для приема шлама, выбранное из флотационного сепаратора, сепаратора-отстойника и гидроциклона, причем указанное устройство для седиментационного разделения 30 имеет первое выпускное средство 31, предназначенное для выпуска фракции, обогащенной дрожжами, и второе выпускное средство 32, предназначенное для выпуска фракции, обогащенной РУРР, причем указанное устройство для седиментационного разделения выбирают из флотационного сепаратора, гидроциклона и сепаратора-отстойника, устройство подачи щелочи 40, подающее щелочную жидкость для регенерирования РУРР частиц, осуществляемого посредством десорбции полифенолов и/или белка с указанных РУРР частиц, причем указанное устройство подачи щелочи расположено в технологической схеме после фильтрующего устройства 20, дополнительное сепараторное устройство 50, предназначенное для отделения десорбированных полифенолов и/или десорбированного белка от РУРР частиц, причем указанное дополнительное сепараторное устройство 50 расположено в технологической схеме после устройства подачи щелочи 40, и рециркуляционную линию 61 для рециркуляции регенерированных РУРР частиц.

Дополнительное сепараторное устройство 50 может быть расположено так, чтобы принимать материал из второго выпускного средства 32 устройства седиментационного разделения 30 или из выпускного средства 22 фильтрующего устройства 20. Дополнительное сепараторное устройство 50 может иметь выпускное средство 51 для частиц регенерированного РУРР и выпускное средство 52 для водной жидкости, содержащей десорбированные полифенолы и/или белки.

- 7 022229

Устройство подачи щелочи 40 может быть предоставлено так, чтобы подавать щелочную жидкость к выпускному средству 22 фильтрующего устройства 20, сепараторному устройству 50 или к любому положению между выпускным средством 22 и дополнительным сепараторным устройством 50.

Рециркуляционная линия 61 может быть расположена так, чтобы принимать регенерированные РУРР частицы из выпускного средства 51 регенерированных РУРР частиц, если дополнительное сепараторное устройство 50 помещено в технологической схеме после второго выпускного средства 32 устройства седиментационного разделения 30. В качестве альтернативы рециркуляционная линия 61 может быть расположена так, чтобы принимать регенерированные РУРР частицы из второго выпускного средства 32 устройства седиментационного разделения 30, если дополнительное сепараторное устройство 50 помещено в технологической схеме до устройства седиментационного разделения 30.

Бродильный чан 10 имеет подходящее впускное средство для приема сусла.

Фильтрующее устройство 20 может представлять собой мембранный фильтр или кизельгуровый фильтр. Выпускное средство 22 фильтрующего устройства 20, необязательно, может иметь буферную камеру 23, чтобы предоставлять возможность для проведения независимой операции седиментационного разделения.

Фильтрующее устройство 20 имеет впускное средство 24 для приема ферментированной жидкости из бродильного чана 10. Кроме того, фильтрующее устройство 20 имеет выпускное средство для выпуска шлама и дополнительное выпускное средство для выпуска осветленной ферментированной жидкости 21.

Устройство для седиментационного разделения 20 выбирают из флотационного сепаратора, гидроциклона и сепаратора-отстойника.

Устройство подачи щелочи 40 может иметь сосуд 41 для щелочной жидкости и выпускное средство 42 для подачи щелочной жидкости из сосуда 41 к выпускному средству 22, или к устройству седиментационного разделения 30, или к выпускному средству 32, или к сепараторному устройству 50. Согласно варианту осуществления настоящего изобретения устройство подачи щелочи 40 подает щелочную жидкость непосредственно в сепараторное устройство 30. В этом случае выпускное средство 42 сосуда 41 объединяют непосредственно с устройством седиментационного разделения 30.

Предпочтительно щелочное сырье представляет собой жидкость, которую можно перекачивать насосом (еще более предпочтительно оно представляет собой водно-щелочную жидкость).

Устройство 60, дозирующее РУРР, может быть расположено так, чтобы подавать РУРР частицы к бродильному чану 10 (к впускному средству бродильного чана), к выпускному средству 13 бродильного чана 10 или к фильтрующему устройству 20 (указано пунктирными линиями на чертежах). Устройство, дозирующее РУРР, может включать контур 61 для подачи РУРР, направляющий РУРР частицы к соответствующему месту устройства.

Фиг. 1 а-П схематично показывают флотационный сепаратор. Согласно особо предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения устройство для седиментационного разделения 30 представляет собой флотационный сепаратор.

Флотационное сепараторное устройство 30 преимущественно принимает материал, подаваемый из выпускного средства 22 в свою нижнюю часть через впускное средство 37, причем указанное сепараторное устройство 30 имеет выпускное средство 31 для фракции, обогащенной дрожжами, в нижней секции флотационного сепараторного устройства 30 и выпускное средство 32 для фракции, обогащенной РУРР, в верхней секции флотационного сепараторного устройства.

Выпускное средство 31 для фракции, обогащенной дрожжами, может быть расположено пространственно выше (по технологической схеме - после) того положения, в котором флотационное сепараторное устройство 30 принимает материал, подаваемый из выпускного средства 22, или оно может быть расположено пространственно ниже того положения, в котором флотационное сепараторное устройство 30 принимает указанный подаваемый материал. Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения выпускное средство 32 для фракции, обогащенной дрожжами, расположено пространственно выше (по технологической схеме - после) того положения, в котором флотационное сепараторное устройство принимает материал, подаваемый из выпускного средства 22.

Флотационное сепараторное устройство 30 предпочтительно имеет коническую нижнюю секцию 33 и цилиндрическую верхнюю секцию 34. Выпускное средство 22 фильтрующего устройства 20 предпочтительно является соединенным с нижним концом цилиндрической верхней секции 34 или с конической нижней секцией 33. В еще более предпочтительном варианте выпускное средство 22 является соединенным с конической нижней секцией 33 (наиболее предпочтительно с донным концом конической нижней секции 33).

Выпускное средство 31 фракции, обогащенной дрожжами, подходящим образом расположено у нижнего конца цилиндрической верхней секции 34 или в конической нижней секции 33. Более предпочтительно выпускное средство 31 расположено у верхнего края конической нижней секции, у нижнего конца цилиндрической верхней секции 34 или у донного конца конической нижней секции 33. Наиболее предпочтительно выпускное средство 31 расположено у верхнего края конической нижней секции 33 или у нижнего конца цилиндрической верхней секции 34.

Выпускное средство 32 фракции, обогащенной РУРР, предпочтительно расположено у верхнего

- 8 022229 края цилиндрической верхней секции флотационного сепараторного устройства 30.

Все фиг. 1а-с изображают варианты осуществления настоящего изобретения, в которых дополнительное сепараторное устройство 50 расположено в технологической схеме после устройства седиментационного разделения 30, так что впускное средство дополнительного сепараторного устройства 50 помещено так, чтобы принимать фракцию, обогащенную РУРР, из выпускного средства 34, а выпускное средство 51 для регенерированных РУРР частиц соединено с рециркуляционной линией 61. Устройство подачи щелочи 40 расположено в технологической схеме до дополнительного сепараторного устройства 50 (например, до устройства седиментационного разделения 30), между устройством седиментационного разделения 30 и дополнительным сепараторным устройством 50 или является непосредственно соединенным с дополнительным сепараторным устройством 50.

В качестве альтернативы дополнительное сепараторное устройство 50 может быть расположено в технологической схеме до устройства седиментационного разделения 30, как схематично показано на фиг. 16. Дополнительное сепараторное устройство 50 расположено так, чтобы впускное средство дополнительного сепараторного устройства 50 принимало шлам, содержащий РУРР частицы и дрожжи, из выпускного средства 22 (необязательно, через буфер 23), а выпускное средство 51 для регенерированных РУРР частиц соединено с впускным средством 37 устройства седиментационного разделения 30. И в этом случае подача щелочи 40 помещена в технологической схеме до дополнительного сепараторного устройства 50. В примере, изображенном на фиг. 16, подача щелочи 40 помещена в технологической схеме до буфера 23, а дополнительное сепараторное устройство 50 расположено в технологической схеме после буфера 23. В качестве альтернативы выпускное средство 42 подачи щелочи 40 может быть непосредственно соединенным с дополнительным сепараторным устройством 50.

В общем случае, выпускное средство 42 для подачи щелочной жидкости из устройства 40 в качестве альтернативы может быть соединенным с буфером 23.

На фиг. 2 схематично показан пример альтернативного устройства седиментационного разделения (гидроциклона 30'). Гидроциклон представляет собой устройство для классифицирования, сепарирования или сортировки частиц в жидкой суспензии по плотности этих частиц.

Гидроциклон, изображенный в качестве примера, имеет в своей верхней части цилиндрическую секцию 134, в которую по касательной вводят жидкость (в этом случае - посредством выпускного средства 22 (или, необязательно, посредством буфера 23), через которое выпускают шлам, содержащий РУРР частицы и дрожжи, отделенный от ферментированной жидкости фильтрующим устройством 20), и коническое основание 133. Гидроциклон имеет на своей оси два выходных, расположенных: меньшее, находящееся в его донной части (для нижнего продукта, или отбросов), которое обозначено как выпускное средство 31 для фракции, обогащенной дрожжами, и в верхней части большее (для верхнего, или приемлемого, продукта), обозначенное как выпускное средство 32 для фракции, обогащенной РУРР.

В гидроциклоне разделяющая сила создается центробежной силой (возможно, в комбинации с силой тяжести).

Альтернативно, в качестве устройства седиментационного разделения можно применять сепараторотстойник, в котором разделение достигается за счет того, что относительно тяжелым частицам предоставлена возможность осаждаться на дне сепаратора-отстойника только под действием силы тяжести. Функция этого устройства будет понятна квалифицированному специалисту.

Как указано выше в настоящем документе, седиментационное разделение и десорбцию полифенолов и/или белков можно успешно осуществлять одновременно. Соответственно, устройство по изобретению выгодным образом содержит средства для подачи щелочи 40 к выпускному средству 22 фильтрующего устройства 20 (см. фиг. 1а), например, к следующим элементам технологической схемы:

к выпускному средству 22 до буферного устройства 23 (см. фиг. 1а), к буферному устройству 23 (не показано), к выпускному устройству 22 после буферного устройства 23 (не показано).

В качестве необязательного элемента может быть предоставлено перемешивающее средство 35 (предпочтительно в технологической схеме после подачи щелочи 40 и до устройства седиментационного разделения 30), способствующее тщательному перемешиванию материала, оставшегося на фильтре, со щелочной жидкостью. Перемешивающее средство 35 может быть предоставлено, например, в буферном объеме 23 (как показано на фиг. 1а), но оно может быть предоставлено и в одном из трубопроводов. Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения десорбцию полифенолов и/или белков можно осуществлять после устройства седиментационного разделения 30, пример чего показан на фиг. 1Ь. Как показано на фиг. 1Ь, средство для подачи щелочи 40 в этом случае предоставлено во втором выпускном средстве 32, предназначенном для выпуска фракции, обогащенной РУРР.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения выпускное средство 32, предназначенное для фракции, обогащенной РУРР, соединено с дополнительным сепараторным устройством 50, имеющим выпускное средство 51 для РУРР частиц и выпускное средство 52 для водной жидкости, содержащей десорбированные полифенолы и/или белки, причем указанное сепараторное устройство является выбранным из группы, состоящей из фильтров, сит и гидроциклонов.

Согласно еще одному дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения, десорб- 9 022229 цию полифенолов и/или белков можно проводить внутри сепараторного устройства 50, пример чего показан на фиг. 1с. Как схематично показано на фиг. 1с, средство для подачи щелочи 40 в этом случае соединено с сепараторным устройством 50.

Выпускное средство 51 для регенерированных РУРР частиц может быть соединенным с контейнером 60 для хранения РУРР частиц, из которого РУРР частицы можно вводить в бродильный чан 10. Контейнер 60 для хранения РУРР частиц можно, например, располагать так, чтобы он принимал регенерированные РУРР частицы из дополнительного сепараторного устройства 50 и по рециркуляционной линии 61 подавал РУРР частицы к ферментированной жидкости.

Настоящее изобретение дополнительно проиллюстрировано следующим неограничивающим примером.

Пример.

Свежеприготовленную суспензию регенерируемых РУРР частиц (Ощегдаи® КБ) дозировали в дестабилизированное пиво Нешекеи® перед его мембранной фильтрацией (через поры размером 0,5 мкм). После фильтрования на мембранном фильтре в течение 3 ч фильтрационную установку опорожняли и собирали использованный РУРР.

Использованный РУРР (1 кг) переносили в сосуд с мешалкой, в котором его смешивали с 30 л 2%го раствора ΝαΟΗ и нагревали до температуры 40°С. Цвет смеси РУРР/ЫаОН становился коричневым непосредственно после соединения использованного РУРР и раствора ΝαΟΗ.

После этого смесь со скоростью 90 л/ч перекачивали по трубе с диаметром 13 мм в нижнее впускное средство флотационного устройства, изготовленного из стекла и имевшего коническую нижнюю часть и цилиндрическую верхнюю часть. Флотационное устройство имело объем 15 л. Цилиндрическая верхняя часть имела диаметр 20 см и высоту 54 см, коническая нижняя часть имела высоту 21 см. Перелив, обогащенный РУРР частицами, удаляли в точке, находящейся примерно на 10 см ниже верхнего края цилиндрической верхней части, а нижний слив, обогащенный дрожжами, удаляли в точке, находящейся примерно на 16 см выше донного впускного средства флотационного устройства. В этом испытании средство для выпуска дрожжей было закрыто, и перелив РУРР возвращали обратно в сосуд с мешалкой, тем самым осуществляя рециркуляцию. В это время дрожжи осаждались и видимым образом концентрировались у нижнего края цилиндрической части. После флотации, проводившейся в течение 30 мин, из перелива отбирали образцы РУРР.

Образцы свежей, неиспользованной суспензии РУРР, использованной суспензии РУРР до флотации и образцы РУРР, полученные из флотационного устройства, отбирали для измерения адсорбционной емкости.

Свежий РУРР имел адсорбционную емкость 45%, как было измерено при стандартном анализе, в котором определенное количество РУРР приводили в контакт с раствором катехина, и уменьшение концентрации катехина в этом растворе принимали за меру адсорбционной емкости. После фильтрации на мембранном фильтре остаточное значение адсорбционной емкости составляло 6%. Регенерированный РУРР имел адсорбционную емкость 52%. Повышение адсорбционной емкости по сравнению со свежим неиспользованным РУРР можно объяснить тем фактом, что более мелкие РУРР частицы и пыль, отличная от РУРР, вымывались при флотации.

Проведенный процесс был весьма эффективным в отношении удаления дрожжей, поскольку до 95% дрожжей собиралось у нижнего края цилиндрической части флотационного сосуда.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ получения напитка, ферментированного дрожжами, включающий стадии:

a) ферментации сусла биологически активными дрожжами для производства ферментированной жидкости, содержащей дрожжи, спирт, полифенолы и белок;

b) объединения ферментированной жидкости с частицами поливинилполипирролидона (РУРР) для связывания, по меньшей мере, некоторой части полифенолов и/или белков, содержащихся в ферментированной жидкости, с указанными РУРР частицами, причем дрожжи содержатся в ферментированной жидкости в концентрации по меньшей мере 5 мг влажных дрожжей в 1 кг ферментированной жидкости;

c) удаления шлама, содержащего РУРР частицы и дрожжи, из ферментированной жидкости;

ά) разделения указанного шлама на фракцию, обогащенную дрожжами, и на фракцию, обогащенную РУРР, посредством техники седиментационного разделения, которую выбирают из флотационного разделения, разделения при отстаивании и разделения с применением гидроциклона;

е) регенерирования РУРР частиц, осуществляемое до, во время и/или после разделения на фракцию, обогащенную дрожжами, и фракцию, обогащенную РУРР, посредством десорбции полифенолов и/или белка с указанных РУРР частиц и отделения десорбированных полифенолов и/или десорбированного белка от РУРР частиц; и

1) рециркуляции регенерированных РУРР частиц на стадию Ь).
2. Способ по п.1, в котором шлам, содержащий РУРР частицы и дрожжи, из ферментированной жидкости, удаляют посредством фильтрования через кизельгур или посредством мембранной фильтра- 10 022229 ции.
3. Способ по п.2, в котором на стадии с) смесь ферментированной жидкости и РУРР частиц подвергают мембранной фильтрации, и где шлам получают в виде ретентата при указанной мембранной фильтрации.
4. Способ по п.3, в котором мембранный фильтр имеет поры с диаметром в диапазоне 0,1-5 мкм, предпочтительно 0,2-1 мкм.
5. Способ по любому предшествующему пункту, в котором полифенолы и/или белки десорбируют с РУРР частиц, повышая рН по меньшей мере до 10,0, предпочтительно по меньшей мере до 11,0.
6. Способ по п.5, в котором разделение шлама на фракцию, обогащенную дрожжами, и фракцию, обогащенную РУРР, включает пропускание жидкости, содержащей шлам, в восходящем потоке через сепараторный сосуд (30) и раздельное удаление фракции, обогащенной дрожжами, и фракции, обогащенной РУРР, из указанного сепараторного сосуда, причем указанную фракцию, обогащенную РУРР, удаляют на технологической стадии, проводимой после удаления фракции, обогащенной дрожжами.
7. Способ по любому предшествующему пункту, в котором жидкость, содержащую шлам, объединяют с водно-щелочной жидкостью до или во время седиментационного разделения для повышения рН объединенных жидкостей по меньшей мере до 10,0, предпочтительно по меньшей мере до 11,0.
8. Способ по любому предшествующему пункту, в котором отделение десорбированных полифенолов и/или белка от РУРР частиц включает пропускание фракции, обогащенной РУРР, над фильтром или ситом, причем указанные фильтр или сито являются проницаемыми для полифенолов и/или белков, но непроницаемыми для РУРР частиц.
9. Способ по п.8, в котором водно-щелочную жидкость, имеющую рН не менее 10, предпочтительно не менее 11,0, добавляют к фракции, обогащенной дрожжами, до или во время фильтрования или пропускания через сито.
10. Способ по любому из пп.1-7, в котором отделение десорбированных полифенолов и/или белков от РУРР частиц включает пропускание фракции, обогащенной РУРР, через один или более гидроциклонов.
11. Способ по любому предшествующему пункту, в котором весовое отношение РУРР частиц и дрожжей во фракции, обогащенной РУРР, является по меньшей мере в 3 раза более высоким, чем это же весовое соотношение во фракции, обогащенной дрожжами.
12. Устройство для получения напитка, ферментированного дрожжами, причем указанное устройство включает бродильный чан (10) для ферментации сусла биологически активными дрожжами, предназначенный для производства ферментированной жидкости, содержащей дрожжи, спирт, полифенолы и белок, причем указанный бродильный чан (10) выполнен для приема сусла и снабжен выпускным средством (13) для выпуска ферментированной жидкости, содержащей дрожжи, спирт, полифенолы и белок;

устройство (60), дозирующее поливинилполипирролидон (РУРР), предназначенное для объединения ферментированной жидкости с частицами РУРР, которое осуществляют для связывания, по меньшей мере, некоторой части полифенолов и/или белков, содержащихся в ферментированной жидкости, с указанными РУРР частицами, фильтрующее устройство (20), расположенное так, чтобы принимать ферментированную жидкость, причем указанное фильтрующее устройство (20) содержит выпускное средство (22) для выпуска шлама, содержащего РУРР частицы и дрожжи и отделенного от ферментированной жидкости фильтрующим устройством (20), устройство для седиментационного разделения (30), предназначенное для приема шлама, выбранное из флотационного сепаратора, сепаратора-отстойника и гидроциклона, причем указанное устройство для седиментационного разделения (30) имеет первое выпускное средство (31), предназначенное для выпуска фракции, обогащенной дрожжами, и второе выпускное средство (32), предназначенное для выпуска фракции, обогащенной РУРР, устройство подачи щелочи (40), предназначенное для подачи щелочной жидкости для регенерирования РУРР частиц, осуществляемого посредством десорбции полифенолов и/или белка с указанных РУРР частиц, причем указанная подача щелочи (40) расположена в технологической схеме после фильтрующего устройства (20), дополнительное сепараторное устройство (50), предназначенное для отделения десорбированных полифенолов и/или десорбированного белка от РУРР частиц, причем указанное дополнительное сепараторное устройство (50) расположено в технологической схеме после подачи щелочи (40), и рециркуляционную линию (61) для рециркуляции регенерированных РУРР частиц.
13. Устройство по п.12, в котором устройство для седиментационного разделения (30) представляет собой флотационный сепаратор и принимает в свою нижнюю секцию материал, подаваемый из выпускного средства (22), причем указанное устройство для седиментационного разделения (30) имеет выпускное средство (31) для фракции, обогащенной дрожжами, в нижней секции устройства разделения и выпускное средство (32) для фракции, обогащенной РУРР, в верхней секции устройства разделения.
14. Устройство по п.13, в котором выпускное средство (32) для фракции, обогащенной дрожжами,

- 11 022229 расположено выше и после того места, в котором устройство для седиментационного разделения принимает материал, подаваемый из выпускного средства (22).
15. Устройство по любому из пп.12-14, в котором выпускное средство (22) фильтрующего устройства (20) включает буферную камеру (23).
16. Устройство по любому из пп.12-15, в котором сепараторное устройство (50) является выбранным из группы, состоящей из фильтров, сит и гидроциклонов.
17. Устройство по любому из пп.12-16, в котором фильтрующее устройство (20) представляет собой по меньшей мере одно из устройств группы, включающей мембранный фильтр, листовой фильтр и кизельгуровый фильтр.