EA025808B1 - Способ стабилизации напитков дрожжевой ферментации - Google Patents

Способ стабилизации напитков дрожжевой ферментации Download PDF

Info

Publication number
EA025808B1
EA025808B1 EA201390151A EA201390151A EA025808B1 EA 025808 B1 EA025808 B1 EA 025808B1 EA 201390151 A EA201390151 A EA 201390151A EA 201390151 A EA201390151 A EA 201390151A EA 025808 B1 EA025808 B1 EA 025808B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
rurp
particles
filter
fermented liquid
yeast
Prior art date
Application number
EA201390151A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201390151A1 (ru
Inventor
Том Рейнауд Нордман
Дер Нордт Марсел Ван
Аннеке Рихтер
Original Assignee
Хейнекен Сэпплай Чэйн Б.В.
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 Хейнекен Сэпплай Чэйн Б.В. filed Critical Хейнекен Сэпплай Чэйн Б.В.
Publication of EA201390151A1 publication Critical patent/EA201390151A1/ru
Publication of EA025808B1 publication Critical patent/EA025808B1/ru

Links

Classifications

    • 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
    • C12H1/00Pasteurisation, sterilisation, preservation, purification, clarification, or ageing of alcoholic beverages
    • C12H1/02Pasteurisation, sterilisation, preservation, purification, clarification, or ageing of alcoholic beverages combined with removal of precipitate or added materials, e.g. adsorption material
    • C12H1/04Pasteurisation, sterilisation, preservation, purification, clarification, or ageing of alcoholic beverages combined with removal of precipitate or added materials, e.g. adsorption material with the aid of ion-exchange material or inert clarification material, e.g. adsorption material
    • C12H1/0416Pasteurisation, sterilisation, preservation, purification, clarification, or ageing of alcoholic beverages combined with removal of precipitate or added materials, e.g. adsorption material with the aid of ion-exchange material or inert clarification material, e.g. adsorption material with the aid of organic added material
    • C12H1/0424Pasteurisation, sterilisation, preservation, purification, clarification, or ageing of alcoholic beverages combined with removal of precipitate or added materials, e.g. adsorption material with the aid of ion-exchange material or inert clarification material, e.g. adsorption material with the aid of organic added material with the aid of a polymer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D41/00Regeneration of the filtering material or filter elements outside the filter for liquid or gaseous fluids
    • B01D41/02Regeneration of the filtering material or filter elements outside the filter for liquid or gaseous fluids of loose filtering material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/261Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon to carbon unsaturated bonds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/265Synthetic macromolecular compounds modified or post-treated polymers
    • B01J20/267Cross-linked polymers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/34Regenerating or reactivating
    • B01J20/3425Regenerating or reactivating of sorbents or filter aids comprising organic materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/34Regenerating or reactivating
    • B01J20/345Regenerating or reactivating using a particular desorbing compound or mixture
    • B01J20/3475Regenerating or reactivating using a particular desorbing compound or mixture in the liquid phase

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Distillation Of Fermentation Liquor, Processing Of Alcohols, Vinegar And Beer (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Non-Alcoholic Beverages (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение предлагает способ получения напитка дрожжевой ферментации, указанный способ включает стадии: а) ферментации сусла биологически активными дрожжами с получением ферментированной жидкости, содержащей дрожжи, спирт, полифенолы и белок; b) необязательного удаления дрожжей из ферментированной жидкости; с) объединения ферментированной жидкости с частицами поливинилполипирролидона (PVPP) для связывания по меньшей мере части полифенолов и/или белков, содержащихся в ферментированной жидкости, с указанными частицами PVPP, причем по меньшей мере 80 вес.% указанных частиц PVPP имеют диаметр в диапазоне 5-300 мкм; d) удаления суспензии, содержащей частицы PVPP, из ферментированной жидкости; е) фильтрования суспензии на фильтре, имеющем размер пор в диапазоне 0,1-80,0 мкм, с получением обогащенного PVPP ретентата и обедненного PVPP фильтрата; f) регенерации частиц PVPP, содержащихся в обогащенном PVPP ретентате, посредством десорбции полифенолов и/или белка из указанных частиц PVPP и отделения десорбированных полифенолов и/или десорбированного белка от частиц PVPP; g) после необязательного дополнительного рафинирования регенерированных частиц PVPP, рециркуляции регенерированных частиц PVPP на стадию c). Способ может работать с одноразовым PVPP, а также с регенерируемым PVPP. Кроме того, настоящий способ не требует объемного фильтровального оборудования для регенерации PVPP. Кроме того, настоящее изобретение предлагает устройство для выполнения рассмотренного выше способа.

Description

(57) Настоящее изобретение предлагает способ получения напитка дрожжевой ферментации, указанный способ включает стадии: а) ферментации сусла биологически активными дрожжами с получением ферментированной жидкости, содержащей дрожжи, спирт, полифенолы и белок; Ь) необязательного удаления дрожжей из ферментированной жидкости; с) объединения ферментированной жидкости с частицами поливинилполипирролидона (РУРР) для связывания по меньшей мере части полифенолов и/или белков, содержащихся в ферментированной жидкости, с указанными частицами РУРР, причем по меньшей мере 80 вес.% указанных частиц РУРР имеют диаметр в диапазоне 5-300 мкм; б) удаления суспензии, содержащей частицы РУРР, из ферментированной жидкости; е) фильтрования суспензии на фильтре, имеющем размер пор в диапазоне 0,1-80,0 мкм, с получением обогащенного РУРР ретентата и обедненного РУРР фильтрата; Г) регенерации частиц РУРР, содержащихся в обогащенном РУРР ретентате, посредством десорбции полифенолов и/или белка из указанных частиц РУРР и отделения десорбированных полифенолов и/или десорбированного белка от частиц РУРР; §) после необязательного дополнительного рафинирования регенерированных частиц РУРР, рециркуляции регенерированных частиц РУРР на стадию с). Способ может работать с одноразовым РУРР, а также с регенерируемым РУРР Кроме того, настоящий способ не требует объемного фильтровального оборудования для регенерации РУРР Кроме того, настоящее изобретение предлагает устройство для выполнения рассмотренного выше способа.
Область техники
Настоящее изобретение относится к способу стабилизации напитков дрожжевой ферментации. Более конкретно, настоящее изобретение предлагает способ стабилизации напитков дрожжевой ферментации, посредством объединения ферментированной жидкости с частицами поливинилполипирролидона (РУРР), для связывания по меньшей мере части полифенолов и/или белков, содержащихся в ферментированной жидкости, с указанными частицами РУРР; удаления суспензии, содержащей частицы РУРР, из ферментированной жидкости и регенерации частиц РУРР.
Уровень техники
Напитки дрожжевой ферментации, такие как пиво, стабилизируются, чтобы обеспечить такой же хороший вкус и внешний вид напитка в конце его срока хранения в упаковке, как и непосредственно после упаковки. Поскольку первая оценка потребителя является визуальной, прозрачность принимается как определяющий показатель качества пива. За несколькими известными исключениями, потребители надеются на светлый привлекательный продукт, который не имеет помутнения.
Коллоидное помутнение пива возникает из-за образования комплексов полифенол - белок во время хранения. Свежее пиво содержит кислотные белки и разнообразные полифенолы. Хотя они могут образовывать комплексы посредством слабой водородной связи, их низкая молекулярная масса означает, что они являются слишком маленькими, чтобы их можно увидеть невооруженным глазом. Когда эти малые полифенолы, называемые флавоноидами, полимеризуются и окисляются, они образуют короткоцепные (конденсированные) полифенолы, называемые танноидами. Эти танноиды могут образовывать мостики между рядом белков посредством водородного связывания с образованием обратимого холодного помутнения. После дальнейшего хранения, между танноидами и белками образуются более прочные ионные и ковалентные связи, которые приводят к образованию необратимого постоянного помутнения. Скорость его и степень, до которого она происходит, зависит от материалов, используемых при пивоварении, от условий переработки и хранения, и эти параметры могут быть значительно улучшены (уменьшены) посредством использования стабилизирующих добавок. Поскольку фактор, определяющий скорость при развитии помутнения, представляет собой изменение во фракции полифенолов, понижение уровней этих предшественников помутнения, является очень эффективным способом обеспечения коллоидной стабильности пива.
Поливинилполипирролидон (РУРР) представляет собой поперечно сшитый полимер (поли)винилпирролидона, который является нерастворимым в воде. Очень пористые частицы РУРР используют в пивоваренной промышленности для поглощения полифенолов, ответственных за помутнение. РУРР селективно образует комплексы с полифенолами, ответственными за помутнение, в основном, посредством очень прочной водородной связи, со множеством центров присоединения для полифенолов, ответственных за помутнение. Молекулярная структура полимера РУРР ограничивает образование внутренних водородных связей, доводя до максимума количество доступных химически активных центров.
Стабилизаторы РУРР либо оптимизируются для однократного использования, когда их добавляют в поток пива и удаляют на кизельгуровом фильтре, либо, для сортов с регенерированием, добавляют к светлому пиву с использованием специальных установок для фильтрования и рециркулируют для повторного использования. В любом режиме многие начальные эксплуатационные характеристики являются одинаковыми. Порошок РУРР суспендируют в дозирующем резервуаре с использованием умягченной деаэрированной воды при концентрации примерно 8-12% (вес./об.). Материал должен перемешиваться в течение по меньшей мере 15 мин для набухания и гидратирования частиц. Затем суспензия должна поддерживаться при постоянном перемешивании для предотвращения оседания. В случае с регенерированием, дозирующий резервуар со стабилизатором часто поддерживают при 80°С для обеспечения долговременной микробной стабильности.
Наиболее распространенный способ добавления одноразового РУРР заключается в непрерывном дозировании его в поток пива с использованием пропорционирующего насоса. Хотя РУРР может быть очень эффективным для коротких времен контакта, время контакта равное 5-10 мин между моментом добавления и удалением отработанного РУРР на кизельгуровом фильтре рекомендуется для максимальной эффективности. РУРР должен добавляться в холодное пиво, при 0°С или ниже, для предотвращения повторного растворения тех комплексов полифенол-белок, которые уже образовались.
Принцип использования регенерируемого РУРР заключается в разрушении связей РУРР-полифенол посредством промывки материала посредством раствора каустической соды (ΝαΟΗ). Регенерация считается экономичной, если пивоваренный завод стабилизирует большой выходной объем и/или если стабилизируемое пиво имеет чрезвычайно высокое содержание полифенолов, которое потребовало бы высоких уровней добавления РУРР для эффективной коллоидной стабилизации. Сорта РУРР с регенерацией конкретно производятся с получением частиц большего размера и большей механической прочности, которые по-прежнему дают эффективное уменьшение количества полифенолов. Горизонтальные пластинчатые фильтры представляют собой исходные конструкции для использования и регенерации РУРР, но цилиндрические фильтры также представляют собой оборудование, которое начинают использовать.
Начальное приготовление сортов РУРР с регенерацией является очень сходным с одноразовым продуктом. Необходим специальный танк для суспензии, часто - снабженный нагревательным кожухом.
- 1 025808
Пустой фильтр сначала продувают СО2 и осаждают на сита фильтра предварительное покрытие из регенерируемых РУРР глубиной примерно 1-2 мм. Суспензия стабилизатора рециркулируется вокруг фильтра до тех пор, пока вода за зрительным стеклом или в точке измерения не станет прозрачной. Теперь РУРР дозируют в поступающий поток пива с использованием пропорционирующего насоса. Эффективный способ стабилизации завершают, когда пространство между пластинками фильтра заполняется РУРР. Конечный объем стабилизированного пива зависит от размера фильтра, загрузки РУРР и скорости добавления в пиво и может составлять до несколько тысяч гл.
В конце фильтрования и стабилизации, остаток пива возвращают в танк для выгрузки пива. Используемый РУРР регенерируют посредством циркуляции раствора (1-2 вес.%/мас.) каустической соды при 60-80°С через слой РУРР на фильтре в течение 15-30 мин. Иногда, используют вторую промывку каустической содой, с использованием первого цикла с откачкой и второго цикла, сохраняемого для повторного использования в качестве первой промывки каустической содой при следующей регенерации. Цвет каустической соды, покидающей фильтр, является очень темным, подтверждая разрушение прочных комплексов РУРР-полифенол. Затем осадок РУРР на фильтре промывают горячей водой при 80°С для вытеснения раствора каустической соды и уменьшения рН. Затем следует цикл промывки разбавленной кислотой до тех пор, пока раствор, покидающий фильтр, не дойдет до рН 4, в течение 20 мин. Остатки от пива и воды эффективно удаляются, и наилучшие результаты достигают посредством предварительного нагрева разбавленной кислоты примерно до 60°С. Затем фильтр промывают холодной водой, пока кислота не вымывается и рН на выходе не становится нейтральным. Наконец используют СО2, воду и центробежную силу при центрифугировании элементов фильтра для вытеснения регенерированного РУРР с сит фильтра в дозирующий резервуар. Проверяют содержание твердых продуктов (РУРР) в дозирующем резервуаре и добавляют новый материал для восполнения технологических потерь. Эти потери, как правило, находятся в диапазоне 0,5-1% на одну регенерацию. Однако это затраты на устройство фильтра большой емкости, а не на стабилизирующий РУРР, который оказывает более значительное влияние на экономику регенерации РУРР.
Таким образом, одноразовый РУРР имеет тот недостаток, что он генерирует значительный поток отходов, а регенерируемый РУРР страдает тем недостатком, что он требует значительных начальных инвестиций в сложное оборудование фильтра.
\νϋ 99/16531 описывает способ регенерации отработанных сред фильтров, которые использовались при механическом фильтровании пива и которые содержат перлит и РУРР. Способ регенерации, описанный в νθ 99/16531, включает следующие стадии:
добавление водной жидкости, содержащей примерно 0,25-3,0 мас.% каустической соды, в регенерационную емкость, содержащую осадок на фильтре, включающий отфильтрованный материал и фильтраты;
перемешивание содержимого регенерационного танка в течение времени, не превышающего 18 ч, при температуре, не превышающей примерно 110°Р (43,3°С);
удаление по существу водной жидкости из отфильтрованного материала; промывка отфильтрованного материала раствором каустической соды; промывка отфильтрованного материала кислотным раствором и промывка отфильтрованного материала водой.
И8 2009/0291164 описывает способ регенерации способствующей фильтрованию добавки, содержащей РУРР, включающий:
(ί) получение способствующей фильтрованию добавки, содержащей совместный экструдат РУРР и термопластичного полимера;
(ίί) обработку способствующей фильтрованию добавки водным раствором щелочи;
(ίίί) затем обработку способствующей фильтрованию добавки ферментом;
(ίν) после этого, осуществление второй обработки водным раствором щелочи.
Патент США 6117459 описывает способ регенерации фильтрационной добавки, содержащей зерна синтетического полимера или природные зерна, причем фильтрационная добавка содержит органические примеси, которые содержат дрожжи и которые захвачены в полостях между зернами фильтрационной добавки после фильтрования жидкости, содержавшей указанные примеси, и которые осаждаются на фильтрующей подложке фильтровального оборудования, который включает стадии:
промывка фильтрационной добавки раствором соды при температуре по меньшей мере 80°С в течение 60-120 мин;
выполнение стадии промывки ίη δίίπ указанным раствором соды посредством прохождения раствора соды через фильтровальное оборудование в направлении промывки, идентичном направлению протекания жидкости, которая должна фильтроваться;
пропускание через фильтровальное оборудование в направлении промывки ферментной композиции при температуре в диапазоне между 40 и 60°С в течение 100-200 мин, причем указанная композиция фермента содержит агенты, способные лизировать дрожжи;
отмывка указанной фильтрационной добавки с целью удаления из нее органических примесей, причем указанная стадия отмывки представляет собой вторую промывку раствором соды для удаления отхо- 2 025808 дов, полученных на стадии пропускания ферментной композиции; и удаление зерен фильтрационной добавки, собранных на фильтрующей подложке, с целью очистки указанной фильтрующей подложки и дальнейшего использования указанных зерен фильтрационной добавки для новой операции фильтрования.
Пример из этого патента США описывает фильтрование пива типа Пильзнер, содержащего 106 дрожжей/мл, и к нему добавляют смесь 200 г/гл ΚΙΤδΑΝ® (Ννίοη 11) и 50 г/гл РУРР, на пластинчатом фильтре, на котором предварительно осаждают слой ΡΙ68ΑΝ® и РУРР. Обработку для регенерации осуществляют на массе фильтра в фильтровальном устройстве, без демонтажа.
Рассмотренные выше способы регенерации имеют то общее свойство, что регенерация РУРР основывается на деградации клеток дрожжей посредством обработки раствором каустической соды и/или лизирования фермента и на последующем устранении деградировавшего материала дрожжей.
Сущность изобретения
Авторы настоящего изобретения разработали улучшенный способ стабилизации напитков дрожжевой ферментации, посредством обработки частицами РУРР и регенерации указанных использованных частиц РУРР для повторного использования. Способ по изобретению может работать как с одноразовыми РУРР, так и с регенерируемыми РУРР. Кроме того, настоящий способ не требует большой емкости оборудования фильтра для регенерации РУРР.
В настоящем способе частицы РУРР добавляют к ферментированной жидкости перед осветлением. Затем суспензию, содержащую частицы РУРР, удаляют из ферментированной жидкости и фильтруют через фильтр, имеющий размер пор в диапазоне 0,1-80 мкм, с получением ретентата, содержащего частицы РУРР. Затем, частицы РУРР, содержащиеся в ретентате, регенерируют посредством десорбции полифенолов и/или белка из указанных частиц РУРР и посредством отделения десорбированных полифенолов и/или десорбированного белка от частиц РУРР. Наконец, после необязательного дополнительного рафинирования регенерированных частиц РУРР, регенерированные частицы повторно используют в способе.
Более конкретно, настоящее изобретение предлагает способ получения стабильного при хранении напитка дрожжевой ферментации, включающий стадии: а) ферментации сусла биологически активными дрожжами с получением ферментированной жидкости, содержащей дрожжи, спирт, полифенолы и белок; Ь) объединения ферментированной жидкости с частицами поливинилполипирролидона (РУРР) для связывания по меньшей мере, части полифенолов и/или белков, содержащихся в ферментированной жидкости, с указанными частицами РУРР, причем по меньшей мере 80 вес.% указанных частиц РУРР имеют диаметр в диапазоне от 5 до 300 мкм; с) подвергания комбинации ферментированной жидкости и частиц РУРР мембранной фильтрации, и удаления суспензии, содержащей частицы РУРР, из ферментированной жидкости с получением напитка, причем указанная суспензия представляет собой ретентат от указанной мембранной фильтрации; б) фильтрования суспензии на фильтре, имеющем размер пор в диапазоне от 0,1 до 80 мкм, с получением обогащенного РУРР ретентата и обедненного РУРР фильтрата; е) регенерации частиц РУРР, содержащихся в обогащенном РУРР ретентате, посредством десорбции полифенолов и/или белка из указанных частиц РУРР и отделения десорбированных полифенолов и/или десорбированного белка от частиц РУРР; и ί) рециркуляции регенерированных частиц РУРР на стадию Ь.
Фильтрование удаленной суспензии на фильтре, имеющем размер пор в диапазоне 0,1-80 мкм, дает важное преимущество в том, что это позволяет отделить частицы РУРР от более мелких клеток дрожжей перед регенерацией частиц РУРР. Таким образом, частицы РУРР, содержащиеся в ретентате, могут регенерироваться без затруднений, и регенерированные частицы РУРР сохраняют их высокое сродство к полифенолам и белкам даже после множества циклов регенерации. Настоящий способ также дает преимущество в том, что рециркулирование частиц РУРР может осуществляться на относительно простом и имеющем малые размеры оборудовании.
Подробное описание изобретения
Соответственно, настоящее изобретение относится к способу получения напитка дрожжевой ферментации, включающему стадии:
а) ферментации сусла биологически активными дрожжами с получением ферментированной жидкости, содержащей дрожжи, спирт, полифенолы и белок; Ь) объединения ферментированной жидкости с частицами поливинилполипирролидона (РУРР) для связывания по меньшей мере, части полифенолов и/или белков, содержащихся в ферментированной жидкости, с указанными частицами РУРР, причем по меньшей мере 80 вес.% указанных частиц РУРР имеют диаметр в диапазоне от 5 до 300 мкм; с) подвергания комбинации ферментированной жидкости и частиц РУРР мембранной фильтрации, и удаления суспензии, содержащей частицы РУРР, из ферментированной жидкости с получением напитка, причем указанная суспензия представляет собой ретентат от указанной мембранной фильтрации; б) фильтрования суспензии на фильтре, имеющем размер пор в диапазоне от 0,1 до 80 мкм, с получением обогащенного РУРР ретентата и обедненного РУРР фильтрата; е) регенерации частиц РУРР, содержащихся в обогащенном РУРР ретентате, посредством десорбции полифенолов и/или белка из указанных частиц РУРР и отделения десорбированных полифенолов и/или десорбированного белка от частиц РУРР; и ί) рецир- 3 025808 куляции регенерированных частиц РУРР на стадию Ь.
Термин сусло, как используется в настоящем документе, относится к жидкости, извлеченной из процесса затирания сусла, например во время варки пива или виски. Сусло содержит сахара, полученные из источника зерна, такого как солод, которые сбраживаются посредством пивных дрожжей с получением спирта, аромата и т.п.
Термины обогащенный РУРР ретентат и обедненный РУРР фильтрат используют для указания на то, что ретентат содержит больше частиц РУРР, чем фильтрат, хотя и фильтрат может по-прежнему содержать некоторое количество частиц РУРР.
Когда в настоящем документе дается ссылка на связывание/десорбцию полифенолов и/или белков частицами РУРР, подразумевается, что полифенолы или белок захватываются с частицами РУРР или десорбируются из них сами по себе или как часть комплексов, например (полимеризованных) полифенолов и белков.
В одном из вариантов выполнения настоящего способа дрожжи не удаляют из ферментированной жидкости до ее объединения с частицами РУРР. В соответствии с этим вариантом выполнения полученные посредством брожения жидкости, содержащие частицы РУРР, как правило, содержат дрожжи при концентрации по меньшей мере 5 мг влажных дрожжей на кг ферментированной жидкости. Более предпочтительно указанная концентрация дрожжей лежит в диапазоне 10-10000 мг влажных дрожжей на кг ферментированной жидкости, наиболее предпочтительно в диапазоне 50-10000 мг влажных дрожжей на кг ферментированной жидкости.
В альтернативном варианте выполнения настоящего способа дрожжи удаляют из ферментированной жидкости до объединения указанной жидкости с частицами РУРР. Дрожжи могут соответствующим образом удаляться на этой стадии способа посредством седиментации, такой как осаждение или центрифугирование, центрифугирование является предпочтительным. В соответствии с этим вариантом выполнения содержание дрожжей в ферментированной жидкости, после удаления дрожжей, не превышает 50 мг влажных дрожжей на кг ферментированной жидкости, более предпочтительно оно не превышает 5 мг влажных дрожжей на кг ферментированной жидкости. Количество влажных дрожжей, содержащихся в ферментированной жидкости, может соответствующим образом определяться посредством стандартного измерения консистенции, т.е. отбора взвешенного количества образца из ферментированной жидкости, затем его центрифугирования и декантирования супернатанта, и наконец, измерения массы центрифугированного осадка.
Как правило, в настоящем способе, частицы РУРР объединяют с полученной посредством брожения жидкостью в весовом отношении от 1:100000 до 1:100, более предпочтительно в весовом отношении от 1:30000 до 1:1000.
В настоящем способе, объединение ферментированной жидкости и частиц РУРР осуществляют посредством смешивания соответствующим образом ферментированной жидкости с частицами РУРР.
Суспензия, которую удаляют из ферментированной жидкости, предпочтительно содержит по меньшей мере 0,1 г/л, более предпочтительно 1-200 г/л частиц РУРР.
Кроме того, является предпочтительным, чтобы по меньшей мере 95 вес.% влажных частиц РУРР, содержащихся в суспензии, имели плотность меньше чем 1,2 г/мл, предпочтительно 1,0-1,1 г/мл.
В настоящем способе, суспензия, которая удаляют из ферментированной жидкости, может фильтроваться, как есть, или, альтернативно, суспензия может предварительно разбавляться перед фильтрованием, например посредством объединения суспензии с регенерационной жидкостью на основе каустической соды. Как правило, суспензия, которую фильтруют, имеет содержание твердых продуктов в диапазоне 0,5-300 г/л, более предпочтительно 1-200 г/л, а наиболее предпочтительно 10-200 г/л.
Суспензия, содержащая частицы РУРР, может удаляться из ферментированной жидкости с использованием различных технологий разделения твердые продукты - жидкость. Предпочтительно указанную суспензию удаляют из ферментированной жидкости посредством фильтрования. Примеры фильтров, которые могут использоваться соответствующим образом для удаления суспензии из ферментированной жидкости, включают мембранные фильтры, листовые фильтры и кизельгуровые фильтры. В соответствии с особенно предпочтительным вариантом выполнения настоящего способа суспензию удаляют из ферментированной жидкости посредством мембранной фильтрации. Мембранное фильтрование дает то преимущество, что оно делает возможным извлечение и регенерацию частиц РУРР с очень высокими выходами.
Мембранное фильтрование можно использовать соответствующим образом в настоящем способе не только для удаления частиц РУРР из ферментированной жидкости, но также для удаления дрожжей и других компонентов, образующих помутнение. Таким образом, в соответствии с предпочтительным вариантом выполнения фильтрат, полученный из мембранного фильтра, представляет собой прозрачную, осветленную жидкость, а именно осветленное пиво. Рассмотренный выше мембранный фильтр, как правило, имеет размеры пор в диапазоне от 0,1 до 5 мкм, более предпочтительно от 0,2 до 1 мкм.
В случае, когда настоящий способ использует мембранный фильтр для удаления суспензии, предпочтительно не использовать средств фильтрования, иных, чем частицы РУРР.
Как объясняется выше в настоящем документе, настоящий способ может осуществляться с исполь- 4 025808 зованием как одноразовых частиц РУРР, так и регенерируемых частицы РУРР. Как правило, эти частицы РУРР имеют средневзвешенный диаметр 10-300 мкм. В соответствии с одним из вариантов выполнения настоящего изобретения, способ использует одноразовые частицы РУРР, имеющие средневзвешенный диаметр 10-60 мкм, более предпочтительно 12-50 мкм. В соответствии с другим вариантом выполнения настоящий способ использует регенерируемые частицы РУРР, имеющие средневзвешенный диаметр 30-300 мкм, более предпочтительно 40-200 мкм.
Частицы РУРР, используемые в настоящем способе, как правило, имеют удельную площадь поверхности большую чем 0,1 м/г. Более предпочтительно удельная площадь поверхности частиц РУРР лежит в диапазоне 0,15-5 м2/г.
В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения фильтр, используемый для фильтрования суспензии, имеет размер пор не более чем 80 мкм, особенно предпочтительно не более чем 60 мкм, еще более предпочтительно не более чем 50 мкм.
В случае, когда используют одноразовые частицы РУРР, может соответствующим образом использоваться фильтр, имеющий размер пор не более чем 40 мкм, предпочтительно не более чем 30 мкм. Как правило, размер пор фильтра составляет по меньшей мере 1 мкм, еще более предпочтительно по меньшей мере 5 мкм. Наиболее предпочтительно указанный фильтр имеет размер пор по меньшей мере 10 мкм. Использование фильтра, имеющего размер пор 10 мкм или более, дает то преимущество, что большинство клеток дрожжей способны проходить через эти поры. Таким образом, фильтрование суспензии может преимущественно использоваться для получения ретентата, обогащенного РУРР, который содержит не более чем ограниченное количество дрожжей.
Как правило, по меньшей мере 50 вес.%, более предпочтительно по меньшей мере 70 вес.% и наиболее предпочтительно по меньшей мере 90 вес.% дрожжей, содержащихся в суспензии, проходят через фильтр, попадая в обедненный РУРР фильтрат.
Примеры фильтров, которые могут соответствующим образом использоваться для фильтрования суспензии, включают листовые фильтры, дисковые фильтры и цилиндрические фильтры.
Важное преимущество настоящего способа лежит в том факте, что фильтрование суспензии может осуществляться в относительно малой фильтровальной установке. В этом отношении, настоящий способ четко отличается от способов, используемых в настоящее время в пивоваренной промышленности для извлечения регенерируемых РУРР. В этих существующих способах используются большие фильтровальные установки, поскольку через эти установки должен проходить весь объем осветленного пива. Как правило, все количество ферментированной жидкости, которая перерабатывается за один цикл настоящего способа, равно по меньшей мере 50 гл на квадратный метр площади поверхности фильтра, используемого для фильтрования суспензии. Более предпочтительно рассмотренное выше отношение составляет по меньшей мере 100 гл/м2, наиболее предпочтительно указанное отношение находится в диапазоне от 100 до 500 гл/м2.
Настоящий способ дает то преимущество, что частицы РУРР могут извлекаться в ретентат, обогащенный РУРР, при высоких выходах. Легко достигается выход 80 вес.%, и возможны даже выходы большие чем 95 вес.%.
Фильтрование суспензии в соответствии с настоящим способом предпочтительно дает ретентат, обогащенный РУРР, в котором массовое отношение частиц РУРР к дрожжам значительно выше, чем это же массовое отношение в обедненном РУРР фильтрате.
Соответственно, в предпочтительном варианте выполнения массовое отношение частиц РУРР к дрожжам обогащенного РУРР ретентата по меньшей мере в 3 раза, более предпочтительно по меньшей мере в 5 раз выше, чем такое же массовое отношение для обедненного РУРР фильтрата.
В течение одного цикла настоящего способа, как правило, в обогащенный РУРР ретентат извлекают по меньшей мере 0,2 кг частиц РУРР на квадратный метр площади поверхности фильтра, используемого для фильтрования суспензии. Более предпочтительно последнее отношение находится в диапазоне 0,5-30 кг/м2, наиболее предпочтительно отношение лежит в диапазоне 1-10 кг/м2.
Как правило, фильтрование суспензии завершается меньше чем через 2 ч, более предпочтительно меньше чем через 1 ч.
Главным элементом регенерации частиц РУРР является десорбция полифенолов и/или белков, которые связываются с частицами РУРР. Предпочтительно полифенолы и/или белки десорбируются с частиц РУРР посредством повышения рН по меньшей мере до 10,0, более предпочтительно по меньшей мере до 11,0.
Настоящий способ дает то преимущество, что можно десорбировать полифенолы и/или белки с частиц РУРР во время фильтрования суспензии посредством объединения суспензии с водной жидкостью на основе каустической соды до фильтрования или во время него, для повышения рН объединенных жидкостей по меньшей мере до 10,0, предпочтительно по меньшей мере до 11,0. Предпочтительно суспензию объединяют с жидкостью на основе каустической соды до фильтрования. Таким образом, отделение десорбированных полифенолов и/или белков от частиц РУРР эффективно осуществляют, когда полифенолы и/или белок проходят через фильтр вместе с дрожжами и попадают в обедненный РУРР фильтрат. Регенерированные частицы РУРР оказываются в обогащенном РУРР ретентате, который мо- 5 025808 жет дополнительно перерабатываться перед рециркуляцией на стадию Ь. настоящего способа.
В альтернативном варианте выполнения полифенолы и/или белки десорбируются после фильтрования посредством промывания обогащенного РУРР ретентата водной жидкостью на основе каустической соды, имеющей рН по меньшей мере 10,0, предпочтительно по меньшей мере 11,0. Промывку преимущественно осуществляют посредством прохождения промывочной жидкости через обогащенный РУРР ретентат в то время, когда он находится в контакте с фильтром, который используют для фильтрования суспензии, и удаления промывочной жидкости, содержащей десорбированные компоненты, через фильтр.
В рассмотренных выше вариантах выполнения после использования водной жидкостью на основе каустической соды, обогащенный РУРР ретентат преимущественно промывают кислотной водной жидкостью, с последующей промывкой водой, перед рециркуляцией регенерированных частиц РУРР на стадию с. Также эти промывочные действия преимущественно осуществляют посредством прохождения промывочных жидкостей через обогащенный РУРР ретентат, когда он находится в контакте с фильтром, который используют для фильтрования суспензии и удаления промывочных жидкостей через фильтр.
Для удаления любых остаточных дрожжей, которые содержатся в обогащенном РУРР ретентате, может быть предпочтительным уменьшение содержания дрожжей в указанном ретентате до, во время или после десорбции посредством воздействия на обогащенный РУРР ретентата седиментационного разделения и/или фильтрования. Предпочтительно содержание дрожжей ретентата уменьшают посредством седиментационного разделения.
Терминология седиментационная сепарация, как используется в настоящем документе, относится к методике разделения, при которой твердые частицы, которые суспендированы в жидкости, разделяются на основе различий в плотности. Седиментация представляет собой тенденцию частиц в суспензии к осаждению из текучей среды, в которой они содержатся, в ответ на действие силы тяжести и/или центробежного ускорения.
Обогащенный РУРР ретентат может соответствующим образом подвергаться воздействию различных методик седиментационного разделения для разделения дрожжей и частиц РУРР. Примеры методик седиментационного разделения, которые могут использоваться, включают осаждение, флотацию и разделение в гидроциклонах; флотация и разделение посредством гидроциклонов являются предпочтительными. Наиболее предпочтительно настоящий способ использует флотацию для отделения остаточных дрожжей от частиц РУРР, содержащихся в обогащенном РУРР ретентате. Термин осаждение используют для упоминания разделения, при котором для выполнения разделения используют только силу тяжести.
Флотация частиц управляется таким же балансом сил, как и седиментация.
Флотацию можно использовать для классификации твердых продуктов, когда в суспензии имеется смесь частиц с различной плотностью.
Авторы обнаружили, что флотация может преимущественно использоваться для отделения частиц РУРР от клеток дрожжей, поскольку скорость седиментации клеток дрожжей, как тенденция, значительно выше, чем для частиц РУРР.
Следовательно, в соответствии с особенно предпочтительным вариантом выполнения разделение обогащенного РУРР ретентата на фракцию, обогащенную дрожжами, и фракцию, обогащенную РУРР, включает пропускание жидкости, содержащей указанный ретентат, через сепарационную емкость в восходящем потоке и удаление по отдельности фракции, обогащенной дрожжами, и фракции, обогащенной РУРР, содержащей частицы РУРР, которые должны рециркулировать, указанная обогащенная РУРР фракция удаляется по ходу после положения, в котором удаляют фракцию, обогащенную дрожжами. Будет понятно, что сепарационная емкость, как используется в настоящем документе, не должна пониматься в узком смысле, поскольку емкость может подходящим образом иметь форму, например, вертикально стоящей трубы. Предпочтительно восходящий поток представляет собой ламинарный поток. Для достижения эффективного разделения частиц РУРР и клеток дрожжей, является предпочтительным пропускание жидкости, содержащей обогащенный РУРР ретентат, через сепарационную емкость при скорости вертикального потока от 0,01 до 10 мм/с, более предпочтительно от 0,04 до 3 мм/с.
Седиментационная сепарация, используемое в настоящем способе, предпочтительно дает обогащенную РУРР фракцию, в которой массовое отношение частиц РУРР к дрожжам значительно выше, чем такое же массовое отношение во фракции, обогащенной дрожжами.
Соответственно, в предпочтительном варианте выполнения массовое отношение частиц РУРР к дрожжам для обогащенной РУРР фракции по меньшей мере в 3 раза, более предпочтительно по меньшей мере в 5 раз выше, чем такое же массовое отношение для фракции, обогащенной дрожжами.
Подобным образом, концентрация дрожжей во фракции, обогащенной дрожжами, по меньшей мере в 3 раза, предпочтительно по меньшей мере в 5 раз выше, чем такая же концентрация в обогащенной РУРР фракции.
Настоящий способ может осуществляться как загрузочный способ, полунепрерывный способ или непрерывный способ. Предпочтительно способ осуществляют как загрузочный способ.
Способ может осуществляться посредством устройства для приготовления напитка дрожжевой
- 6 025808 ферментации, указанное устройство содержит бродильный чан 10 для ферментации сусла биологически активными дрожжами с получением ферментированной жидкости, содержащей дрожжи, спирт, полифенолы и белок, бродильный чан 10 содержит вход 11 для приема сусла и выход 13 для ферментированной жидкости;
устройство 60 для дозирования РУРР, предназначенное для дозирования указанных частиц при объединении ферментированной жидкости с частицами поливинилполипирролидона (РУРР) для связывания по меньшей мере части полифенолов и/или белков, содержащихся в ферментированной жидкости, с указанными частицами РУРР;
фильтровальное устройство 20 для приема ферментированной жидкости с частицами РУРР, причем фильтровальное устройство 20 содержит выход 22 для высвобождения суспензии, содержащей частицы РУРР, выделенные из ферментированной жидкости посредством фильтровального устройства 20;
сепарирующее устройство 30, содержащее вход 37, расположенный для приема суспензии, причем сепарирующее устройство 30 содержит фильтр 38, имеющий размер пор в диапазоне от 0,1 до 80 мкм, для получения обедненного РУРР фильтрата и обогащенного РУРР ретентата, при этом сепарирующее устройство дополнительно содержит первый выход 31 для выдачи обедненного РУРР фильтрата и второй выход 32 для выдачи обогащенного РУРР ретентата;
устройство 40 для подачи жидкости на основе каустической соды к частицам РУРР по ходу после фильтровального устройства 20, с генерированием регенерированных частиц РУРР;
путь 61 рециркуляции для рециркуляции регенерированных частиц РУРР в устройство 60 для дозирования РУРР.
На фиг. 1-4 схематично показаны различные варианты выполнения таких устройств.
Бродильный чан 10 содержит соответствующий вход 11 для приема сусла,
Фильтровальное устройство 20 содержит вход 24 для приема ферментированной жидкости из выхода 13 бродильного чана 10. Фильтровальное устройство 20 дополнительно содержит выход 22 для высвобождения суспензии и дополнительный выход 21 для высвобождения осветленной жидкости, полученной посредством брожения.
Устройство 60 для дозирования РУРР может располагаться для подачи частиц РУРР в бродильный чан 10 или на выход 13 бродильного чана, или непосредственно на фильтровальное устройство 20. Устройство 60 для дозирования РУРР может содержать проход 61 для подачи РУРР, предназначенный для подачи частиц РУРР в соответствующее положение в устройстве.
Фильтровальное устройство 20 может представлять собой мембранный фильтр или кизельгуровый фильтр. Фильтровальное устройство 20 может содержать вход 24, который располагается для приема ферментированной жидкости из выхода 13. Выход 22 фильтровального устройства 20 может необязательно содержать буферный объем 23, чтобы сделать возможной независимую работу сепарирующего устройства 30.
Фильтровальное устройство 20 может представлять собой мембранный фильтр, и в нем суспензию получают как ретентат от указанного мембранной фильтрации. Мембранный фильтр может иметь размер пор в диапазоне от 0,1 до 5 мкм, предпочтительно от 0,2 до 1 мкм.
Устройство 40 для подачи жидкости на основе каустической соды к частицам РУРР может содержать емкость 41 для удерживания жидкости на основе каустической соды и выход 42 для подачи жидкости на основе каустической соды из емкости 41 на выход 22 или в седиментационное сепарирующее устройство 30. Предпочтительно исходные материалы каустической соды представляет собой прокачиваемую текучую среду, еще более предпочтительно водную жидкость на основе каустической соды.
В соответствии с одним из вариантов выполнения устройство дополнительно содержит средства 70 седиментации или центрифугирования, предусмотренные по ходу после бродильного чана 10 и перед объединением ферментированной жидкости с частицами РУРР, для удаления дрожжей и других твердых продуктов из ферментированной жидкости. Пример этого схематично показан на фиг. 1.
Альтернативно, дрожжи могут удаляться посредством сепарирующего устройства 30, т.е. посредством фильтра 38 и, возможно, посредством дополнительного седиментационного сепаратора 130, описанного ниже в связи с фиг. 4.
Устройство 40 для подачи жидкости на основе каустической соды может располагаться в различных положениях, что объясняется более подробно ниже.
Устройство 40 может быть предусмотрено перед фильтром 38. Выход из устройства 40 может быть соединен, например, с выходом 22 фильтровального устройства 20. Пример этого показан на фиг. 1, 3 и
4. Выход 22 может дополнительно содержать буферный объем 23, чтобы сделать возможной независимую работу способа разделения. Однако буферный объем 23 является необязательным.
Необязательно, могут быть предусмотрены средства 35 перемешивания, предпочтительно предусматриваемые по ходу после устройства 40 и перед седиментационным сепарирующим устройством 30, чтобы ускорить тщательное перемешивание ретентата из фильтра и жидкости на основе каустической соды. Средства 35 перемешивания могут, например, быть предусмотрены в буферном объеме 23 (как показано на фигурах), но также могут предусматриваться в одном из проходов.
- 7 025808
В соответствии с одной из альтернатив, показанной на фиг. 2, устройство 40 расположено по ходу после сепарирующего устройства 30. В этом случае, дополнительное сепарирующее устройство 50 обеспечен по ходу после устройства 40 для подачи жидкости на основе каустической соды с целью приема объединенной жидкости на основе каустической соды и частиц РУРР из сепарирующего устройства 30 для отделения десорбированных полифенолов и/или десорбированного белка от регенерированных частиц РУРР. Дополнительное сепарирующее устройство 50 (описанное более подробно ниже), может например, содержать фильтр или сито. Обогащенный РУРР ретентат проходит через фильтр или сито, указанный фильтр или сито является проницаемым для полифенолов и/или белков, но непроницаемым для частиц РУРР. Преимущественно, фильтр или сито, используемое для отделения десорбированных полифенолов и/или белков от частиц РУРР, имеет размер пор в диапазоне от 1 до 50 мкм.
В соответствии с одним из альтернативных вариантов выполнения отделение десорбированных полифенолов и/или белков от частиц РУРР достигают, предусматривая один или несколько гидроциклонов в качестве дополнительного сепаратора 50 и пропуская обогащенный РУРР ретентат через указанные один или несколько гидроциклонов. Гидроциклон представляет собой устройство для классификации, разделения или сортировки частиц в жидкой суспензии на основе плотностей частиц.
Гидроциклоны обычно имеют цилиндрическую секцию в верхней части, куда жидкость вводят по касательной, и коническое основание. Гидроциклон имеет два выхода на оси: меньший в нижней части (для нижнего продукта или для отходов) и больший в верхней части (для верхнего продукта или для приемлемого продукта). Нижний продукт, как правило, представляет собой более плотную или густую фракцию, в то время как верхний продукт представляет собой более легкую или более текучую фракцию. Пример гидроциклона схематически изображен на фиг. 5, хотя фиг. 5 обеспечена, чтобы показать альтернативный седиментационный сепаратор 130.
В настоящем способе, нижний продукт, как правило, представляет собой не более чем 60 вес.% от исходных материалов, более предпочтительно указанный нижний продукт составляет 10-50 вес.% исходных материалов.
В гидроциклоне сепарационная сила обеспечивается центробежной силой, возможно, в сочетании с силой тяжести.
Опять же, необязательные средства 35 перемешивания могут быть предусмотрены по ходу после устройства 40 для подачи жидкости на основе каустической соды (не показаны на фиг. 2).
Как уже рассмотрено, устройство по изобретению может дополнительно содержать дополнительное сепарирующее устройство 50 по ходу после устройства 40 для подачи жидкости на основе каустической соды. Дополнительное сепарирующее устройство 50 может располагаться для приема объединенной жидкости на основе каустической соды и частиц РУРР из сепарирующего устройства 30 для отделения десорбированных полифенолов и/или десорбированного белка от регенерированных частиц РУРР. Дополнительное сепарирующее устройство 50 схематично показано на фиг. 2 и 3.
Однако, когда устройство 40 для подачи жидкости на основе каустической соды расположено по ходу после сепарирующего устройства 30 и фильтр 38 сепарирующего устройства 30 имеет размер пор в диапазоне от 1 до 50 мкм, дополнительное сепарирующее устройство 50 может отсутствовать, поскольку фильтр 38 уже обеспечивает отделение десорбированных полифенолов и/или десорбированного белка от регенерированных частиц РУРР. Примеры этого показаны на фиг. 1 и 4. Десорбированные полифенолы и/или десорбированный белок будут проходить через фильтр 38, и покидать дополнительное сепарирующее устройство 30 через первый выход 31 как часть обедненного РУРР фильтрата.
В случае, когда устройство 40 для подачи жидкости на основе для каустической соды обеспечено по ходу после фильтра 38 и/или по ходу после фильтра 38, но фильтр 38 не располагается для фильтрования десорбированных полифенолов и/или десорбированного белка из регенерированных частиц РУРР, может быть обеспечено дополнительное сепарирующее устройство 50
Как схематически показано на фиг. 4, сепарирующее устройство 30 может дополнительно содержать седиментационный сепаратор 130, расположенный для приема обогащенного РУРР ретентата из фильтра 38 для удаления остаточных дрожжей из обогащенного РУРР ретентата и для получения обогащенного РУРР фракции.
Как уже указано выше, седиментационный сепаратор 130 может быть снабжен осадительным сепаратором, флотационным сепаратором или гидроциклоном, фиг. 2 показывает флотационный сепаратор в качестве примера.
Термин осаждение и осадительный сепаратор используют для упоминания сепараторов, в которых в качестве сепарационной силы используется только сила тяжести. Может быть предусмотрена осадочная емкость (не показана), куда может вводиться обогащенный РУРР ретентат, делая возможным осаждение остаточных дрожжей в нижней части и получение дополнительно обогащенного ретентата, обогащенного РУРР, с поверхности жидкости.
Флотационный сепаратор может предусматриваться в качестве седиментационного сепаратора 130, содержащего сепарационную емкость 131, расположенную для прохождения жидкости (через вход 137), содержащей обогащенный РУРР ретентат, через сепарационную емкость 131 в восходящем потоке и для удаления фракции, обогащенной дрожжами (через выход 131), и, дополнительно, обогащенного РУРР
- 8 025808 ретентата через выход 132, указанный дополнительно обогащенный РУРР ретентат удаляется по ходу после того положения, в котором удаляют фракцию, обогащенную дрожжами.
Выход для фракции 131, обогащенной дрожжами, может располагаться относительно входа 137 либо дальше по ходу (т.е. после него), либо раньше по ходу (т.е. перед ним). В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения выход для фракции 131, обогащенной дрожжами, располагается по ходу после входа 137.
Флотационное сепарирующее устройство 130 предпочтительно содержит коническую нижнюю секцию 133 и цилиндрическую верхнюю секцию 134. Вход 137 предпочтительно соединен с нижним краем цилиндрической верхней секции 134 или с конической нижней секцией 133. Еще более предпочтительно вход 137 соединен с конической нижней секцией 133, наиболее предпочтительно с нижним краем конической нижней секции 133.
Выход для фракции 131, обогащенной дрожжами, располагается соответствующим образом на нижнем краю цилиндрической верхней секции 134 или в конической нижней секции 133. Более предпочтительно выход 131 располагается в верхней части конической нижней секции 133, на нижнем краю цилиндрической верхней секции 134 или на нижнем краю конической нижней секции 133. Наиболее предпочтительно выход 131 располагается в верхней части конической нижней секции 133 или на нижнем краю цилиндрической верхней секции 134.
Выход для дополнительно обогащенного РУРР ретентата 132 предпочтительно располагается в верхней части цилиндрической верхней секции 134.
Альтернативно, седиментационный сепаратор 130 создается посредством гидроциклона. Фиг. 5 схематически показывает пример гидроциклона. Гидроциклон представляет собой устройство для классификации, разделения или сортировки частиц в жидкой суспензии на основе плотностей частиц.
Гидроциклон, описанный в качестве примера, содержит цилиндрическую секцию 234 в верхней части, где жидкость вводится по касательной (в этом случае, это обеспечивается посредством входа 137), и коническое основание 233. Гидроциклон имеет два выхода на оси: меньший в нижней части (для нижнего продукта или для отходов) который представляет собой выход 131 для фракции, обогащенной дрожжами и больший в верхней части (для верхнего продукта или для приемлемого продукта), который представляет собой выход для обогащенного РУРР ретентата 132.
В гидроциклоне разделяющая сила обеспечивается посредством центробежной силы, возможно, в сочетании с силой тяжести.
Настоящее изобретение дополнительно иллюстрируется посредством следующего далее неограничивающего примера.
Примеры
Свежеприготовленную суспензию регенерируемых частиц РУРР (ИКетдап© КБ, как поставляется ΒΑδΡ) дозируют в нестабилизированное пиво Нешекеп® перед мембранным фильтрованием (размер пор 0,5 мкм). После 3 ч и 45 мин фильтрования при 8 гл/ч на мембранном фильтре (с площадью фильтра 10 м2), фильтр откачивают и использованный РУРР собирают.
Использованный РУРР (1 кг) переносят в малый барабанный фильтр с внутренним объемом 12 л, который содержит фильтровальные пластины с размером отверстий 50 мкм и площадью фильтра примерно 0,1 м2. Его фильтруют при 1 гл/ч; затем ретентат РУРР промывают 2% раствором ΝαΟΗ при температуре 60°С в течение 10 мин в таком же потоке.
Наконец, ретентат РУРР промывают посредством кислотной и водной стадий. Цвет фильтрата становится коричневым почти сразу, когда объединяют использованный РУРР и раствор ΝαΟΗ.
Образцы свежей, неиспользованной суспензии РУРР; использованного РУРР перед флотацией; и образцы РУРР, взятые из флотационного устройства отбирают для измерения адсорбционной емкости.
Свежий РУРР имеет адсорбционную емкость 44%, как измерено посредством стандартного анализа, при котором раствор катехина приводят в контакт с определенным количеством РУРР и уменьшение содержания катехина в этом растворе принимается как показатель адсорбционной емкости. После фильтрования на мембранном фильтре остается адсорбционная емкость 14%. Регенерированный РУРР имеет адсорбционную емкость 47%. 98% дрожжей, присутствующих в суспензии, удаляют посредством способа регенерации на фильтре.
Сходные результаты могут быть получены посредством РУРР одноразового сорта в сочетании с меньшими размерами отверстий фильтра (<40 мкм).

Claims (14)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ получения стабильного при хранении напитка дрожжевой ферментации, включающий стадии:
    a) ферментации сусла биологически активными дрожжами с получением ферментированной жидкости, содержащей дрожжи, спирт, полифенолы и белок;
    b) объединения ферментированной жидкости с частицами поливинилполипирролидона (РУРР) для связывания по меньшей мере части полифенолов и/или белков, содержащихся в ферментированной жид- 9 025808 кости, с указанными частицами РУРР, причем по меньшей мере 80 вес.% указанных частиц РУРР имеют диаметр в диапазоне от 5 до 300 мкм;
    с) подвергания комбинации ферментированной жидкости и частиц РУРР мембранной фильтрации и удаления суспензии, содержащей частицы РУРР, из ферментированной жидкости с получением напитка, причем указанная суспензия представляет собой ретентат от указанной мембранной фильтрации;
    ά) фильтрования суспензии на фильтре, имеющем размер пор в диапазоне от 0,1 до 80 мкм, с получением обогащенного РУРР ретентата и обедненного РУРР фильтрата;
    е) регенерации частиц РУРР, содержащихся в обогащенном РУРР ретентате, посредством десорбции полифенолов и/или белка из указанных частиц РУРР и отделения десорбированных полифенолов и/или десорбированного белка от частиц РУРР;
    ί) рециркуляции регенерированных частиц РУРР на стадию Ь.
  2. 2. Способ по п.1, в котором стадию ί осуществляют после рафинирования регенерированных частиц РУРР.
  3. 3. Способ по п.1 или 2, в котором мембранный фильтр имеет размер пор в диапазоне от 0,1 до 5 мкм, предпочтительно от 0,2 до 1 мкм.
  4. 4. Способ по любому предшествующему пункту, в котором фильтр, используемый для фильтрования суспензии на стадии ά, имеет размер пор в диапазоне 1-50 мкм.
  5. 5. Способ по любому предшествующему пункту, в котором по меньшей мере 80 вес.%, предпочтительно по меньшей мере 95 вес.% частиц РУРР извлекают в обогащенный РУРР ретентат.
  6. 6. Способ по любому предшествующему пункту, в котором на стадии фильтрования суспензии используют фильтр, обеспечивающий прохождение по меньшей мере 50 вес.% дрожжей, содержащихся в суспензии, в обедненный РУРР фильтрат.
  7. 7. Способ по любому предшествующему пункту, в котором полифенолы и/или белки десорбируют с частиц РУРР посредством повышения рН по меньшей мере до 10, предпочтительно по меньшей мере до 11.
  8. 8. Способ по п.7, в котором рН повышают по меньшей мере до 10,0, предпочтительно по меньшей мере до 11,0, до или во время фильтрования суспензии.
  9. 9. Способ по п.7, в котором частицы РУРР в обогащенном РУРР ретентате регенерируют посредством промывания указанного ретентата водной жидкостью на основе каустической соды, имеющей рН по меньшей мере 10,0, предпочтительно по меньшей мере 11,0.
  10. 10. Способ по любому предшествующему пункту, в котором в обогащенный РУРР ретентат извлекают по меньшей мере 0,2 кг частиц РУРР на квадратный метр площади поверхности фильтра, используемого для фильтрования суспензии.
  11. 11. Способ по любому предшествующему пункту, в котором частицы РУРР смешивают с ферментированной жидкостью в весовом отношении от 1:100000 до 1:100, предпочтительно от 1:30000 до 1:1000.
  12. 12. Способ по любому предшествующему пункту, в котором суспензия, удаленная на стадии с, содержит по меньшей мере 0,5 г/л, предпочтительно 1-200 г/л частиц РУРР.
  13. 13. Способ по любому предшествующему пункту, в котором остаточные дрожжи удаляют из обогащенного РУРР ретентата посредством подвергания указанного ретентата седиментационной сепарации.
  14. 14. Устройство для приготовления напитка дрожжевой ферментации способом по п.1, содержащее бродильный чан (10) для ферментации сусла биологически активными дрожжами с получением ферментированной жидкости, содержащей дрожжи, спирт, полифенолы и белок, при этом бродильный чан (10) содержит вход (11) для приема сусла и выход (13) для ферментированной жидкости;
    устройство (60) для дозирования РУРР при объединении ферментированной жидкости с частицами поливинилполипирролидона (РУРР), для связывания по меньшей мере части полифенолов и/или белков, содержащихся в ферментированной жидкости, с указанными частицами РУРР;
    мембранное фильтровальное устройство (20) для приема ферментированной жидкости с частицами РУРР, причем мембранное фильтровальное устройство (20) содержит выход (22) для высвобождения суспензии, содержащей частицы РУРР, отделенные из ферментированной жидкости посредством мембранного фильтровального устройства (20);
    сепарирующее устройство (30), содержащее вход (37) для приема суспензии, причем сепарирующее устройство (30) содержит фильтр (38), имеющий размер пор в диапазоне 0,1-80 мкм, для получения обедненного РУРР фильтрата и обогащенного РУРР ретентата, при этом сепарирующее устройство дополнительно содержит первый выход (31) для выдачи обедненного РУРР фильтрата и второй выход (32) для выдачи обогащенного РУРР ретентата;
    устройство (40) для подачи жидкости на основе каустической соды к частицам РУРР по ходу после мембранного фильтровального устройства (20), для регенерирования частиц РУРР;
    трубопровод (61) для рециркулирования регенерированных частиц РУРР в устройство (60) для дозирования РУРР.
EA201390151A 2010-07-22 2011-07-18 Способ стабилизации напитков дрожжевой ферментации EA025808B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10170389 2010-07-22
PCT/NL2011/050523 WO2012011807A1 (en) 2010-07-22 2011-07-18 A method of stabilising yeast fermented beverages

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201390151A1 EA201390151A1 (ru) 2013-05-30
EA025808B1 true EA025808B1 (ru) 2017-01-30

Family

ID=43306289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201390151A EA025808B1 (ru) 2010-07-22 2011-07-18 Способ стабилизации напитков дрожжевой ферментации

Country Status (17)

Country Link
US (1) US9481859B2 (ru)
EP (1) EP2595722B1 (ru)
JP (1) JP5774697B2 (ru)
CN (1) CN103096992B (ru)
AR (1) AR082289A1 (ru)
BR (1) BR112013001470B1 (ru)
CA (1) CA2806012C (ru)
CO (1) CO6690742A2 (ru)
DK (1) DK2595722T3 (ru)
EA (1) EA025808B1 (ru)
ES (1) ES2529374T3 (ru)
MX (1) MX338079B (ru)
PL (1) PL2595722T3 (ru)
PT (1) PT2595722E (ru)
UA (1) UA107384C2 (ru)
WO (1) WO2012011807A1 (ru)
ZA (1) ZA201300585B (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2768923C1 (ru) * 2019-03-05 2022-03-25 ЭйАрСи МЕДИКАЛ ДИВАЙСИЗ ИНК. Система для тангенциально-поточного фильтрования вязких композиций
US11628183B2 (en) 2018-07-27 2023-04-18 ARC Medical Ine. Highly purified fucans for the treatment of fibrous adhesions

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105744996B (zh) * 2013-11-28 2018-10-19 通用电气医疗集团生物工艺研发股份公司 发酵饮料的稳定

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999013048A2 (de) * 1997-09-11 1999-03-18 Hrch. Huppmann Gmbh Anlage zur bierherstellung mit abscheidevorrichtung
WO1999047636A2 (en) * 1998-03-16 1999-09-23 Environment Products Limited Improved method and apparatus for processing a preparation
WO1999060090A1 (en) * 1998-05-15 1999-11-25 Isp Investments Inc. Premix composition for clarifying beer
US6117459A (en) * 1995-05-12 2000-09-12 Interbrew Filtration adjuvants, filtration supports, filtration process using them and process for regenerating said adjuvants
WO2002102960A1 (en) * 2001-06-14 2002-12-27 Isp Investments Inc. Colloidal stabilization of beer
US20090291164A1 (en) * 2006-09-29 2009-11-26 Basf Se Method for regenerating an auxiliary filtering agent
US20100062104A1 (en) * 2007-03-30 2010-03-11 Krones Ag Method for filtering beer

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2064483T3 (es) * 1988-07-15 1995-02-01 Filtrox Werk Ag Procedimiento de filtracion, empleo de agentes estabilizantes, planta para un procedimiento de filtracion, y procedimiento para la explotacion de la planta.
US5262053A (en) * 1988-07-15 1993-11-16 Filtrox-Werk Ag Filtration process, use of stabilizers installation for a filtration process, and procedure for operating said installation
ATE142530T1 (de) 1992-03-06 1996-09-15 Filtrox Werk Ag Verfahren zur filtration verschmutzter lauge und anlage zur durchführung des verfahrens
US5801051A (en) 1994-02-10 1998-09-01 Filtrox-Werk Ag Method and apparatus for cleaning a filter aid
GB2288608A (en) 1994-04-14 1995-10-25 Isp Investments Inc Beverage stabilisation
JPH09173045A (ja) * 1995-12-28 1997-07-08 Kirin Brewery Co Ltd ビール用清澄剤およびビールの清澄化方法
US20030054077A1 (en) * 1995-12-28 2003-03-20 Kirin Beer Kabushiki Kaisha Clarification of beer fermentation
JPH10263374A (ja) * 1997-03-24 1998-10-06 Mitsui Chem Inc 発酵飲料濾過用フィルター
WO1999016531A1 (en) 1997-09-30 1999-04-08 Anheuser Busch Regeneration of filter media
AUPQ528900A0 (en) * 2000-01-28 2000-02-17 D'Arenberg Osborn, Chester A treatment process for removal of chloranisole compounds
US7581543B2 (en) 2004-04-14 2009-09-01 Philip Morris Usa Inc. Reduction of phenolic compound precursors in tobacco
UA94746C2 (ru) * 2006-05-19 2011-06-10 Хейнекен Сеплай Чейн Б.В. Способ изготовления осветленного напитка на основе дрожжевого брожения
WO2010052130A2 (de) 2008-11-07 2010-05-14 Basf Se Verfahren zur auftrennung von filterhilfsmittelpartikeln für die anschwemmfiltration

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6117459A (en) * 1995-05-12 2000-09-12 Interbrew Filtration adjuvants, filtration supports, filtration process using them and process for regenerating said adjuvants
WO1999013048A2 (de) * 1997-09-11 1999-03-18 Hrch. Huppmann Gmbh Anlage zur bierherstellung mit abscheidevorrichtung
WO1999047636A2 (en) * 1998-03-16 1999-09-23 Environment Products Limited Improved method and apparatus for processing a preparation
WO1999060090A1 (en) * 1998-05-15 1999-11-25 Isp Investments Inc. Premix composition for clarifying beer
WO2002102960A1 (en) * 2001-06-14 2002-12-27 Isp Investments Inc. Colloidal stabilization of beer
US20090291164A1 (en) * 2006-09-29 2009-11-26 Basf Se Method for regenerating an auxiliary filtering agent
US20100062104A1 (en) * 2007-03-30 2010-03-11 Krones Ag Method for filtering beer

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE FSTA 1 January 1989 (1989-01-01), DAMHUS M, ET AL: "PVPP-treatment and regeneration in a whirlpool. (translated) TIOL- PVPP Behandlung und Regeneration im Whirlpool.", XP002614802 *
REHMANJI M.: "Beer Stabilization Technology-Clearly a Matter of Choice", TECHNICAL QUARTERLY - MASTERS BREWERS ASSOCIATION OF THE AMERICAS, MASTERS BREWERS ASSOCIATION OF THE AMERICAS, US, vol. 42, no. 4, US, pages 332 - 338, XP002614522, ISSN: 0743-9407, DOI: 10.1094/TQ-42-0332 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11628183B2 (en) 2018-07-27 2023-04-18 ARC Medical Ine. Highly purified fucans for the treatment of fibrous adhesions
US11642368B2 (en) 2018-07-27 2023-05-09 ARC Medical Inc. Highly purified and/or modified fucan compositions for the treatment of fibrous adhesions
US11938145B2 (en) 2018-07-27 2024-03-26 ARC Medical Inc. Low endotoxin fucan compositions, systems, and methods
RU2768923C1 (ru) * 2019-03-05 2022-03-25 ЭйАрСи МЕДИКАЛ ДИВАЙСИЗ ИНК. Система для тангенциально-поточного фильтрования вязких композиций

Also Published As

Publication number Publication date
ES2529374T3 (es) 2015-02-19
CA2806012C (en) 2018-07-17
PL2595722T3 (pl) 2015-04-30
ZA201300585B (en) 2013-09-25
MX2013000816A (es) 2013-02-27
CN103096992B (zh) 2016-07-13
MX338079B (es) 2016-04-01
US20130183403A1 (en) 2013-07-18
BR112013001470A2 (pt) 2016-05-31
EP2595722B1 (en) 2014-12-03
EA201390151A1 (ru) 2013-05-30
BR112013001470B1 (pt) 2020-11-10
CA2806012A1 (en) 2012-01-26
UA107384C2 (ru) 2014-12-25
US9481859B2 (en) 2016-11-01
AR082289A1 (es) 2012-11-28
EP2595722A1 (en) 2013-05-29
JP2013532474A (ja) 2013-08-19
WO2012011807A1 (en) 2012-01-26
DK2595722T3 (en) 2015-01-12
CN103096992A (zh) 2013-05-08
JP5774697B2 (ja) 2015-09-09
CO6690742A2 (es) 2013-06-17
PT2595722E (pt) 2015-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK2595723T3 (en) A process for the regeneration of the PVPP from a membranfilterretentat after purification and stabilizing a yeast fermented beverage
KR20070026602A (ko) 1종 이상의 단백질 착화제를 이용한 연속 분리용 단백질을함유하는 액체의 제조방법
EP2099545A1 (en) Use of a primary liquid filtration/stabilization installation for triple purpose.
EA025808B1 (ru) Способ стабилизации напитков дрожжевой ферментации
JP5894027B2 (ja) ビールテイスト飲料の中間製品である濾過前液の濾過性の予測方法
US9476020B2 (en) Method and apparatus for the recovery of PVPP after contact with a yeast fermented beverage by sedimentation separation
JP2013532474A5 (ru)
WO2016011488A1 (en) Process for clarification of liquid

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ KZ KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): BY RU