KR20220038459A - 정제 발효 음료 및 이의 방법 - Google Patents

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데이비드 지. 폭스
앤서니 씨. 비에이라
제이콥 엠. 맷슨
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마크 안소니 인터내셔날 에스알엘
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Abstract

본 발명은, 브라이트 비어 및 다른 미처리된 발효 음료에 비해 감소된 또는 무시될 수 있는 수준의 유기산, 특히 아세트산을 가지는, 중성 맥아 음료를 포함하는 정제 발효 음료를 제조하는 방법 및 시스템에 관한 것이다. 이러한 정제 발효 음료, 전형적으로 미처리된 발효 음료에 존재하는 자연적 유기산을 중화하고 이들을 염으로서 각각의 짝염기로 전환시키기 위하여, 가성물질 투여 시스템을 사용하여 생성된다. 그 후 처리된 발효 음료로부터 중화된 유기산의 염을 제거하여 정제 발효 음료를 형성한다.

Description

정제 발효 음료 및 이의 방법
본 발명은 발효 음료의 제조에 관한 것이다.
전통적인 발효 음료(FB) 제조 방법들은 맥아 보리(malted barley) 및 다른 곡물들을 발효시켜 마실 수 있는 제품을 생성할 수 있는 당 추출물로 전환시키기 위한 여러 단계를 수행한다. FB의 하나의 예는 이상적으로는 추가로 가공되어 다양한 풍미의 맥아 음료를 만들 수 있는 무색, 무미 및 무취의 용액인 중성 맥아 베이스(NMB)이다. 이러한 방법은 그의 상세한 설명이 그의 전체로 참조로 통합된 미국 특허 제4,440,795호, 제5,294,450호, 제5,618,572호 및 제7,008,652호와 마찬가지로 미국 공개특허 제2014/0127354호에 상세하게 기술되어 있다. 그러나, NMB는 FB의 하나의 예에 불과하며, FB들의 다른 예들에는 하기가 포함되나, 이들로 제한되지 않는다: 맥주, 와인, 주정(spirits), 리큐어(liqueurs), 미드(meads), 사과주(ciders), 쌀술(rice wines) 및 발효차(fermented teas).
보리를 기반으로 하는 음료는 역사적으로 보리를 맥아로 전환시키는 엿기름 제조소(malt house)와 맥아를 맥아즙으로도 알려진 맥아 추출물로 전환시키는 양조장에서 제조되었다. 맥아제조(malting)는 발아를 촉진하기 위해 보리알을 담그고(steeping), 후속하여 상승된 온도에서 킬른 건조(kiln drying)하는 것을 포함한다. 당해 기술분야에서 통상의 기술자에게 잘 알려진 양조장-중심의 과정은 맥아를 맥아 내의 전분을 대부분 단당류, 이당류 및 삼당류로 구성되는 보다 작은 당들로 분해하여 맥아즙을 형성하도록 처리한다. 계속해서 맥아즙은 끓이고 다른 당과 특정한 백분율로 혼합하고 그리고 홉을 첨가하여 최종 발효 기저(final fermentation substrate)를 생성할 수 있고 이 최종 발효 기저는 효모와 결합되어 에틸알코올을 생성할 수 있다. 발효가 완료된 후, 계속해서 발효 생성물은 여과되고, 처리되고 그리고 탈색되어 NMB를 생성할 수 있다.
홉첨가 맥아즙을 활용하는 중성-풍미의 알코올 음료(neutral-tasting alcoholic beverage)의 제조가 그의 전체로 참조로 통합된 캐나다 특허 제1,034,064호에 기술되었다. 그 방법은 출발 물질로 30중량% 내지 37중량%의 가용성 단백질 함량, 5% 내지 6%의 수분 함량 및 150 내지 240의 디아스타아제 값(diastase value)을 갖는 로우 킬른 맥아(low kiln malt)를 개시한다. 계속해서 이러한 로우 킬른 맥아는 66℃ 내지 77℃에서 물과 혼합되어 매시(mash: 뜨거운 물과 맥아의 혼합물)를 형성하고 그 온도 범위에서 유지되어 맥아즙을 생산한다. 그에 의해 제조된 맥아즙은 계속해서 10 내지 40분 동안 끓이고, 탄수화물 부가물(carbohydrate adjunct) 및 추가 질소원과 혼합되고 그리고 맥주효모(brewer's yeast)로 발효된다. 그의 전체로 참조로 포함된 미국 특허 제4,495,204호는 또한 잘 변형된 표준 맥주 맥아(standard brewers malt)를 으깨고, 이를 2% 내지 20%의 양의 발효가능한 탄수화물 및 80℃ 내지 90℃의 온도에서 80% 내지 98%의 양의 물과 혼합하여 발효가능한 용액을 수득하고, 계속해서 이 혼합물을 냉각시키고, 맥주 효모로 효모접종하고(pitched) 발효시키는 것에 의해 제조된 중성-풍미의 알코올성 음료의 제조를 기술하고 있다.
후-발효 가공이 완료된 후 , 소비가능한 NMB는 종종 산성 pH를 갖는다. NMB의 산도는 전분을 발효가능한 당으로 전환하는 맥아의 으깨기 과정으로 거슬러 올라갈 수 있다. 전형적으로, 분쇄된 곡물이 당화조(mash tun) 내에서 뜨거운 물과 혼합되어 시리얼 매시(cereal mash)를 형성한다. 이러한 과정이 일어나는 높은 온도에서는, 불용성 칼슘 염들이 형성되어 매시 중의 pH를 감소시키는데 기여할 수 있다(그의 상세한 설명이 그의 전체가 참조로 통합되는 South, J.B., "Variation in pH and Lactate Levels in Malts" (1996) J. Inst. Brew. 102:155-159 참조). 그 결과의 맥아즙은 맥아의 종류와 칼슘 함량에 따라 약 5.4 내지 약 5.8의 범위의 pH를 포함한다. 유사하게, 유기산들, 특히 맥아에서 발견되는 젖산은 맥아즙의 pH를 더욱 낮출 수 있다. 게다가, 유기산들은 또한 배치식 또는 연속식 발효 과정에서 형성될 수 있다(그의 상세한 설명이 그의 전체로 참조로 통합되는 Whiting, GC "Organic Acid Metabolism of Yeasts During Fermentation of Alcoholic Beverages - A Review" (1976) J. Inst. Brew.82:84-92 참조).
NMB를 포함하여 FB를 처리하는 데 사용된 기존의 기술은 일반적으로 발효 동안 천연적으로 생성되는 아세트산, 시트르산, 젖산, 프로피온산 또는 타르타르산과 같은 유기산의 제거에 영향을 미치지 않는다. 그 결과, 유기산은 최종 소비되는 FB 또는 NMB에서 종종 발견될 수 있다.
본 발명은 발효 후 통상적인 수단으로 처리되는 FB 또는 NMB에 비해 감소되거나 무시될 수 있는 수준의 산성 착향료(congeners)를 갖는 정제(refined) FB를 제조하기 위한 방법과 시스템을 제공한다. 본 명세서에서 산성 착향료로서 정의되는 NMB를 포함하여 소비가능한 FB에 보유되는 유기산은 발효 음료, 특히 NMB의 관능적인 특성(organoleptic properties)에 영향을 줄 수 있다.
본 발명에 따르면, 산성 착향료 중의 하나 이상은 FB의 방향(aroma) 및/또는 풍미에 부정적인 영향을 부여하는 유기의 산성 착향료일 수 있다. 본 발명에 따르면, 유기의 산성 착향료 중의 하나 이상을 감소시키거나 제거하여 그 결과의 FB의 방향 및/또는 풍미를 개선시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 산성 착향료, 가급적 유기의 산성 착향료를 포함하는 처리되지 않은 발효 생성물 또는 FB는 곡물, 과일, 꿀, 시럽 또는 수액, 전분성 야채, 당 및 이들의 임의의 혼합물 또는 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 임의의 발효가능한 탄수화물 공급원에서 생성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 처리되지 않은 FB 또는 중화되지 않은 FB는 FB 중에 포함된 산성 착향료의 적어도 일부를 해당 염으로 전환시키기에 충분한 양의 알칼리성 처리제를 첨가하기 이전의 FB로 언급될 수 있는 한편, 처리된 FB 또는 중화된 FB는 알칼리성 처리제의 첨가 이후에 제조된 FB로 언급될 수 있다.
본 발명에 따르면, 발효가능한 탄수화물 공급원은 보리, 밀, 호밀, 기장(millet), 쌀, 수수(sorghum), 옥수수 및 이들의 혼합물 또는 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 곡물일 수 있다. 본 발명에 따르면, 곡물은 글루텐이 없는 곡물(gluten-free cereal grain)일 수 있고, 그리고 기장, 쌀, 수수, 옥수수 및 이들의 혼합물 또는 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다. 본 발명에 따르면, 발효가능한 탄수화물 공급원은 천연적으로 0 ppm 내지 20 ppm의 범위 이내의 글루텐 농도를 가질 수 있다. 본 발명에 따르면, 발효가능한 탄수화물 공급원은 발효가능한 탄수화물 공급원 내의 글루텐의 농도가 0 ppm 내지 20 ppm의 범위 이내로 될 때까지 글루텐을 감소시키거나 제거하도록 변성될 수 있다. 본 발명에 따르면, 천연의 발효가능한 탄수화물 공급원 또는 변성된 발효가능한 탄수화물 공급원 내의 글루텐 농도는 약 0 ppm, 또는 적어도 약 1 ppm, 2 ppm, 3 ppm, 4 ppm, 5 ppm, 10 ppm, 또는 15 ppm, 적어도 약 20 ppm까지일 수 있다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 방법 및 시스템에 따른 정제 FB를 제조하는데 사용되는 곡물은 맥아제조 공정에 의해 발아되어 맥아를 형성할 수 있다. 본 발명에 따르면, 맥아는 추가로 으깨져서(mashed) 맥아즙을 형성할 수 있다. 본 발명에 따르면, 맥아즙은 농축되어 추출물(extract)을 형성할 수 있다. 그러나, 본 발명에 따르면, 발효가능한 탄수화물 공급원으로서 사용되는 곡물은 맥아제조 공정을 거칠 필요가 없다. 따라서, 본 발명에 따르면, 임의의 형태의 곡물이 발효가능한 탄수화물 공급원으로서 활용되어 처리되지 않은 FB를 생산할 수 있다.
본 발명에 따르면, 발효가능한 탄수화물 공급원은 L-글루코스 및/또는 D-글루코스, 말토스, 프룩토스(fructose), 슈크로스, 전화당(invert sugar), 벨기에 캔디 설탕(Belgian candi sugar), 갈색 설탕(brown sugar), 골든시럽(golden syrup), 단풍 설탕(maple sugar), 원당(raw sugar) 및 이들의 임의의 혼합물 또는 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는, 완전히 발효될 수 있는 당일 수 있다. 본 발명에 따르면, 발효가능한 탄수화물 공급원은 터비나도 슈가(turbinado sugar), 당밀(molasses), 쌀 조청 고형분(rice syrup solids) 및 이들의 임의의 혼합물 또는 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는, 혼합물 내의 당 전부가 발효되는 것은 아닌 당 혼합물일 수 있다. 본 발명에 따르면, 당은 상기 기술된 완전히 발효가능한 당 및 부분적으로 발효가능한 당의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 임의의 처리되지 않은 발효 생성물 또는 FB는 이하에서 기술되는 본 발명의 방법 및 시스템 중의 하나 이상에 따라 활용될 수 있다. 비록 당해 기술분야에서 통상의 기술자가 하기의 목록이 철저한 것이 아님은 이해할 수 있기는 하나, FB들의 비-제한적인 예들은 하기를 포함하나, 이들로 제한되는 것은 아니다: NMB; 맥주; 와인; 미드; 사과주; 쌀술; 및 발효차. 본 발명에 따르면, 처리되지 않은 발효 생성물 또는 FB는 아래의 "정의" 에서 정의된 FB 중의 임의의 하나일 수 있다. 본 발명에 따르면, FB는 홉, 향신료, 허브, 초콜렛, 커피, 감미제 등을 포함하여 하나 이상의 풍미제 및/또는 안정제를 포함할 수 있다. 본 발명에 따르면, FB는 홉을 포함할 수 있거나 또는 실질적으로 홉이 없을 수 있다.
본 발명에 따르면, 아래의 방법 및 시스템으로 제조된, 정제 FB, 특히 정제 NMB는, 그렇지 않으면 통상적인 방법으로 제조된 처리되지 않은 FB에 통상적으로 그리고 천연적으로 존재하는 유기의 산성 착향료와 충돌할 수 있는, 풍미 프로파일을 갖는 가미 맥아 음료(FMB)를 제조하는데 사용될 수 있다. 본 발명에 따르면, 유기의 산성 착향료는 젖산, 타르타르산, 프로피온산, 부티르산 및/또는 아세트산을 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 양태에서, 하기의 단계를 포함하는, 감소되거나 무시할 수 있는 수준의 산성 착향료를 갖는 정제 FB를 제조하기 위한 방법이 제공된다: (a) FB 중에 존재하는 산성 착향료를 중화시키도록 FB에 알칼리성 처리제를 첨가하는 것에 의해 FB를 처리하는 단계, 및 (b) 처리된 FB로부터 중화된 산성 착향료의 적어도 일부를 제거하여 정제 FB를 생산하는 단계.
본 발명의 다른 양태에 있어서, 하기의 단계를 포함하는, 감소되거나 또는 무시할 수 있는 수준의 유기의 산성 착향료를 갖는 정제 FB를 제조하기 위한 방법이 제공된다: (a)　FB 중에 존재하는 하나 이상의 유기의 산성 착향료의 적어도 일부를 중화시키도록 FB에 알칼리성 처리제를 첨가하는 것에 의해 하나 이상의 유기의 산성 착향료를 포함하는 FB를 처리하는 단계, 및 (b) 처리된 FB로부터 중화된 유기의 산성 착향료의 적어도 일부를 분리하여 정제 FB를 생산하는 단계. 본 발명에 따르면, 실질적으로 FB 중의 유기의 산성 착향료 전부가 중화될 수 있다. 본 발명에 따르면, 실질적으로 중화된 유기의 산성 착향료 전부가 처리된 FB로부터 분리될 수 있다. 본 발명에 따르면, FB 중의 유기의 산성 착향료 전부가 중화되고/되거나 중화된 유기의 산성 착향료 전부가 처리된 FB로부터 분리될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에서, 하기의 단계를 포함하는, 감소되거나 무시할 수 있는 수준의 유기의 산성 착향료를 갖는 정제 FB를 제조하기 위한 방법이 제공된다: (a)　적어도 하나의 유기의 산성 착향료를 포함하는 FB를 제공하는 단계; (b) 적어도 하나의 산성 착향료를 유기염으로 전환시키기에 충분한 양의 알칼리성 처리제를 FB 내로 적정하거나 첨가하는 것에 의해 적어도 하나의 유기의 산성 착향료의 적어도 일부를 중화시켜 중화된 FB를 형성하는 단계; 및 (c)　유기염의 적어도 일부를 여과해내고, 그에 의해 정제 FB를 제조하는 단계. 본 발명에 따르면, 실질적으로 유기의 산성 착향료 전부가 유기염으로 중화될 수 있다. 본 발명에 따르면, 실질적으로 유기염의 전부가 중화된 FB로부터 여과될 수 있다. 본 발명에 따르면, FB 중의 유기의 산성 착향료 전부가 유기염으로 중화될 수 있고/있거나 유기염들 전부가 처리된 FB로부터 분리될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에서, 하기의 단계를 포함하는, 유기의 산성 착향료 전부 또는 실질적으로 전부가 중화되고 FB 용액으로부터 제거된, 정제 FB를 제조하기 위한 방법이 제공된다: (a) 적어도 하나의 유기의 산성 착향료를 포함하는 FB 용액을 제공하는 단계; (b) 적어도 하나의 유기의 산성 착향료의 일부, 전부 또는 실질적으로 전부를 유기의 산성 착향료의 염으로 전환시키기에 충분한 양의 알칼리성 처리제를 FB 용액 내로 첨가하는 것에 의해 적어도 하나의 유기산 착향료를 중화시키는 것에 의해 FB 용액을 처리하는 단계; 및 (c) 유기산 착향료의 염의 일부, 전부 또는 실질적으로 전부를 처리된 FB 용액으로부터 분리하고, 그에 의해 정제 FB를 제조하는 단계. 본 발명에 따르면, 충분한 양의 알칼리성 처리제는 FB 용액을 적어도 약 5.5의 또는 그의 범위 이내의 pH까지 중화시킬 수 있고, 이는 최소한 약 5.7, 5.9 또는 6.1 그리고 최대 약 6.5 중의 임의의 하나의 pH일 수 있고, 이는 최대로 대략 6.7, 6.5, 6.3 또는 6.1 중의 임의의 하나의 pH일 수 있다. 위의 양태들 및 구현예들 중의 임의의 하나 이상과 조합하여 유용한 본 발명에 따르면, 알칼리성 처리제는 알칼리 금속(I족) 수산화물 또는 알칼리 토금속(II족) 수산화물, 바람직하게는 수산화나트륨을 포함할 수 있다. 위의 양태들 및 구현예들 중의 임의의 하나 이상과 조합하여 유용한 본 발명에 따르면, 알칼리성 처리제는 최대 약 50용적%의 식품 등급의 중탄산나트륨(sodium bicarbonate)을 포함할 수 있다. 위의 양태들 및 구현예들 중의 임의의 하나 이상과 조합하여 유용한 본 발명에 따르면, 적어도 하나의 유기의 산성 착향료는 하나 이상의 유기산을 포함할 수 있다. 위의 양태들 및 구현예들 중의 임의의 하나 이상과 조합하여 유용한 본 발명에 따르면, FB 용액은 브라이트 비어일 수 있다. 위의 양태들 및 구현예들 중의 임의의 하나 이상과 조합하여 유용한 본 발명에 따르면, FB 용액을 처리하는 단계는 하기의 단계를 포함할 수 있다: (i) 적어도 하나의 유기의 산성 착향료를 포함하는 FB 용액의 함유된(contained) 양을 제공하는 단계; (ii) 함유된 양의 FB 용액의 샘플을 샘플 중의 적어도 하나의 유기의 산성 착향료를 염 형태로 중화시키기에 충분한 알칼리성 처리제로 적정하는 단계; 및 (iii) 함유된 양의 FB 용액에 일정량의 알칼리성 처리제를 첨가하여 함유된 양 중의 적어도 하나의 유기의 산성 착향료를 염 형태로 중화시키는 것에 의해 FB 용액을 처리하는 단계, 여기에서 첨가된 알칼리성 처리제의 양이 샘플의 적정에 기초하여 결정됨. 본 발명에 따르면, 한정된 양의 FB 용액을 처리하는 데 사용되는 알칼리성 처리제는 샘플을 적정하는 데 사용되는 알칼리성 처리제와 동일한 것일 수 있거나 또는 화학양론적-등가의 양의 상이한 알칼리성 처리제일 수 있다. 위의 양태들 및 구현예들 중의 임의의 하나 이상과 조합하여 유용한 본 발명에 따르면, 적어도 하나의 유기의 산성 착향료를 중화시키는 단계는 인-라인(in-line)의, 하기를 포함하는 가성물질 투여 시스템(caustic dosing system)을 사용하여 수행될 수 있다: (a) FB를 가성물질 투여 시스템에 공급하기 위한 수단; (b) FB의 pH를 검출하기 위한 적어도 하나의 pH 미터; (c) 알칼리성 처리제를 위한 용기; (d) 알칼리성 처리제 용기(alkaline treating contained)와 공급된 FB 사이에서 알칼리성 처리제의 액체 연결(liquid communication)을 제공하기 위한 전달 수단; 및 (e) 적어도 하나의 pH 미터 및 알칼리성 처리제 전달 수단과 통신하는 중앙의 프로그래밍가능한 논리 제어기(central programmable logic controller). 인-라인의 가성물질 투여 시스템을 사용하는 본 발명에 따르면, FB 용액 중의 적어도 하나의 유기의 산성 착향료는 하기 단계들에 따라 중화될 수 있다: (i) FB의 스트림(stream)을 인-라인의 가성물질 투여 시스템 내로 도입시키는 단계; (ii) 적어도 하나의 pH 미터를 사용하여 FB 스트림의 pH를 검출하는 단계; (iii) 중앙의 프로그래밍가능한 논리 제어기를 사용하여 FB 스트림 내의 하나 이상의 유기의 산성 착향료를 중화시키는데 필요한 알칼리성 처리제의 화학양론적 양을 결정하는 단계; 및 (iv) 전달 수단을 사용하여 알칼리성 처리제 용기로부터 FB 스트림 내로 알칼리성 처리제의 화학양론적 양을 분배하는 단계. 본 발명에 따르면. 인-라인의 가성물질 투여 시스템은 알칼리성 처리제의 전달의 상류의 pH 미터 및 알칼리성 처리제의 FB 스트림 내로의 전달의 하류의 pH 미터를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에서, 하기 단계를 포함하는, 감소되거나 무시할 수 있는 수준의 유기의 산성 착향료를 갖는 정제 FB를 제조하기 위한 방법이 제공된다: (a) 적어도 하나의 유기의 산성 착향료를 포함하는 FB 용액을 제공하는 단계; (b) 적어도 하나의 유기산 착향료의 일부, 전부 또는 실질적으로 전부를 유기의 산성 착향료의 염으로 전환시키기에 충분한 양의 알칼리성 처리제를 FB 용액 내로 첨가하는 것에 의해 적어도 하나의 유기의 산성 착향료를 중화시키는 것에 의해 FB 용액을 처리하는 단계; 및 (c) 유기산 착향료의 염을 처리된 FB 용액으로부터 분리하고, 그에 의해 정제 FB를 제조하는 단계. 본 발명에 따르면, 충분한 양의 알칼리성 처리제는 FB 용액을 적어도 약 5.7, 5.9 또는 6.1 및 최대 약 6.5의 pH를 포함하여 적어도 약 5.5의 또는 그의 범위 이내의 pH까지 중화시킬 수 있다. 위의 양태들 및 구현예들 중의 임의의 하나 이상과 조합하여 유용한 본 발명에 따르면, 알칼리성 처리제는 알칼리 금속(I족) 수산화물 또는 알칼리 토금속(II족) 수산화물, 바람직하게는 수산화나트륨을 포함할 수 있다. 위의 양태들 및 구현예들 중의 임의의 하나 이상과 조합하여 유용한 본 발명에 따르면, 알칼리성 처리제는 최대 약 50용적%의 식품 등급의 중탄산나트륨을 포함할 수 있다. 위의 양태들 및 구현예들 중의 임의의 하나 이상과 조합하여 유용한 본 발명에 따르면, 적어도 하나의 유기의 산성 착향료는 하나 이상의 유기산을 포함할 수 있다. 위의 양태들 및 구현예들 중의 임의의 하나 이상과 조합하여 유용한 본 발명에 따르면, FB 용액은 브라이트 비어일 수 있다. 위의 양태들 및 구현예들 중의 임의의 하나 이상과 조합하여 유용한 본 발명에 따르면, 분리하는 단계는 처리된 FB로부터 유기산 착향료의 염을 여과하는 것을 포함할 수 있다. 위의 양태들 및 구현예들 중의 임의의 하나 이상과 조합하여 유용한 본 발명에 따르면, 분리하는 단계는 중화된 FB로부터 유기산 착향료의 염을 여과하는 것으로 이루어질 수 있다. 위의 양태들 및 구현예들 중의 임의의 하나 이상과 조합하여 유용한 본 발명에 따르면, FB는 적어도 약 10용적% 그리고 최대 약 20용적%의 에틸알코올을 포함할 수 있고 그리고 적어도 하나의 유기의 산성 착향료는 아세트산을 포함할 수 있다. 위의 양태들 및 구현예들 중의 임의의 하나 이상과 조합하여 유용한 본 발명에 따르면, FB 용액을 처리하는 단계는 하기의 단계를 포함할 수 있다: (i) 적어도 하나의 유기의 산성 착향료를 포함하는 FB 용액의 함유된 양을 제공하는 단계; (ii) 함유된 양의 FB 용액의 샘플을 샘플 중의 적어도 하나의 유기의 산성 착향료를 염 형태로 중화시키기에 충분한 알칼리성 처리제로 적정하는 단계; 및 (iii) 함유된 양의 FB 용액에 일정량의 알칼리성 처리제를 첨가하여 함유된 양 중의 적어도 하나의 유기의 산성 착향료를 염 형태로 중화시키는 것에 의해 FB 용액을 처리하는 단계, 여기에서 첨가된 알칼리성 처리제의 양이 샘플의 적정에 기초하여 결정됨. 본 발명에 따르면, 한정된 양의 FB 용액을 처리하는 데 사용되는 알칼리성 처리제는 샘플을 적정하는 데 사용되는 알칼리성 처리제와 동일한 것일 수 있거나 또는 화학양론적-등가의 양의 상이한 알칼리성 처리제일 수 있다. 위의 양태들 및 구현예들 중의 임의의 하나 이상과 조합하여 유용한 본 발명에 따르면, 적어도 하나의 유기의 산성 착향료를 중화시키는 단계는 인-라인의, 하기를 포함하는 가성물질 투여 시스템을 사용하여 수행될 수 있다: (a) FB를 가성물질 투여 시스템에 공급하기 위한 수단; (b) FB의 pH를 검출하기 위한 적어도 하나의 pH 미터; (c) 알칼리성 처리제를 위한 용기; (d) 알칼리성 처리제 용기와 공급된 FB 사이에서 알칼리성 처리제의 액체 연결을 제공하기 위한 전달 수단; 및 (e) 적어도 하나의 pH 미터 및 알칼리성 처리제 전달 수단과 통신하는 중앙의 프로그래밍가능한 논리 제어기. 인-라인의 가성물질 투여 시스템을 사용하는, 위의 양태들 및 구현예들 중의 임의의 하나 이상과 조합하여 유용한 본 발명에 따르면, FB 용액 중의 적어도 하나의 유기의 산성 착향료는 하기 단계들에 따라 중화될 수 있다: (i) FB의 스트림을 인-라인의 가성물질 투여 시스템 내로 도입시키는 단계; (ii) 적어도 하나의 pH 미터를 사용하여 FB 스트림의 pH를 검출하는 단계; (iii) 중앙의 프로그래밍가능한 논리 제어기를 사용하여 FB 스트림 내의 하나 이상의 유기의 산성 착향료를 중화시키는데 필요한 알칼리성 처리제의 화학양론적 양을 결정하는 단계; 및 (iv) 전달 수단을 사용하여 알칼리성 처리제 용기로부터 FB 스트림 내로 알칼리성 처리제의 화학양론적 양을 분배하는 단계. 본 발명에 따르면, 인-라인의 가성물질 투여 시스템은 알칼리성 처리제의 전달의 상류의 pH 미터 및 알칼리성 처리제의 FB 스트림 내로의 전달의 하류의 pH 미터를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 인-라인 가성물질 투여 시스템들을 포함하는, FB로부터 유기의 산성 착향료를 중화시키고 제거하기 위한 시스템들이 아래에 보다 상세하게 기술된다.
본 발명의 다른 양태에서, 하기 단계를 포함하는, 감소되거나 무시할 수 있는 수준의 산성 착향료를 갖는 정제 FB를 제조하기 위한 방법이 제공된다: (a) 산성 착향료를 포함하는 FB 용액을 제공하는 단계; (b) 산성 착향료의 적어도 일부를 중화시키기도록 발효 음료 용액에 알칼리성 처리제를 첨가하는 것에 의해 FB 용액을 처리하는 단계; 및 (c) 중화된 산성 착향료를 처리된 FB 용액으로부터 제거하고, 그에 의해 정제 FB를 제조하는 단계. 본 발명에 따르면, 정제 FB는 FB 용액에 비해 감소되거나 무시할 수 있는 농도의 산성 착향료, 바람직하게는 아세트산을 갖는다. 위의 양태들 및 구현예들 중의 임의의 하나 이상과 조합하여 유용한 본 발명에 따르면, 중화된 산성 착향료는 염일 수 있다. 위의 양태들 및 구현예들 중의 임의의 하나 이상과 조합하여 유용한 본 발명에 따르면, 산성 착향료는 유기산일 수 있다. 본 발명에 따르면, 산성 착향료는 아세트산일 수 있다. 위의 양태들 및 구현예들 중의 임의의 하나 이상과 조합하여 유용한 본 발명에 따르면, 중화된 산성 착향료를 제거하는 단계는 중화된 산성 착향료를 처리된 발효 음료로부터 여과하는 것을 포함할 수 있다. 위의 양태들 및 구현예들 중의 임의의 하나 이상과 조합하여 유용한 본 발명에 따르면, 중화된 산성 착향료를 제거하는 단계는 중화된 산성 착향료를 처리된 발효 음료로부터 여과하는 것으로 이루어질 수 있다. 위의 양태들 및 구현예들 중의 임의의 하나 이상과 조합하여 유용한 본 발명에 따르면, 알칼리성 처리제의 첨가는 발효 음료 용액의 pH를 적어도 약 5.5, 그리고 최대 약 8.5까지 상승시킬 수 있다. 위의 양태들 및 구현예들 중의 임의의 하나 이상과 조합하여 유용한 본 발명에 따르면, 알칼리성 처리제는 알칼리 금속 수산화물 또는 알칼리 토금속 수산화물, 바람직하게는 수산화나트륨을 포함할 수 있거나, 또는 알칼리성 처리제는 약염기, 바람직하게는 아세트산나트륨을 포함할 수 있다. 위의 양태들 및 구현예들 중의 임의의 하나 이상과 조합하여 유용한 본 발명에 따르면, 정제 FB는 약 5.8 내지 약 6.5의 범위 이내의 pH를 가질 수 있다. 위의 양태들 및 구현예들 중의 임의의 하나 이상과 조합하여 유용한 본 발명에 따르면, 정제 FB는 적어도 약 10용적%, 그리고 최대 약 20용적%의 에틸알코올을 포함할 수 있다. 위의 양태들 및 구현예들 중의 임의의 하나 이상과 조합하여 유용한 본 발명에 따르면, 정제 FB는 무미(flavorless)일 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 방법들 중의 임의의 방법에 의해 제조된 정제 FB는 처리되지 않은 FB로부터의 산성 착향료의 일부를 보유할 수 있다. 본 발명에 따르면, 상기 방법들 중의 임의의 방법에 의해 제조된 정제 FB는 처리되지 않은 FB로부터의 산성 착향료를 전혀 또는 실질적으로 전혀 보유하지 않을 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 방법들 중의 임의의 방법에 의해 제조된 정제 FB는 맥주일 수 있다. 본 발명에 따르면, 상기 방법들 중의 임의의 방법에 의해 제조된 정제 FB는 와인일 수 있다. 본 발명에 따르면, 상기 방법들 중의 임의의 방법에 의해 제조된 정제 FB는 주정일 수 있다. 본 발명에 따르면, 상기 방법들 중의 임의의 방법에 의해 제조된 정제 FB는 리큐어일 수 있다. 본 발명에 따르면, 상기 방법들 중의 임의의 방법에 의해 제조된 정제 FB는 미드일 수 있다. 본 발명에 따르면, 상기 방법들 중의 임의의 방법에 의해 제조된 정제 FB는 사과주일 수 있다. 본 발명에 따르면, 상기 방법들 중의 임의의 방법에 의해 제조된 정제 FB는 쌀술일 수 있다. 본 발명에 따르면, 상기 방법들 중의 임의의 방법에 의해 제조된 정제 FB는 발효차일 수 있다. 본 발명에 따르면, 발효차는 비-제한적인 예로서 콤부차(kombucha)일 수 있다. 본 발명에 따르면, 콤부차는 알코올을 포함할 수 있다. 본 발명에 따르면, 상기 방법들 중의 임의의 방법에 의해 제조된 정제 FB는 NMB일 수 있다. 본 발명에 따르면, 상기 방법들 중의 임의의 방법에 의해 제조된 정제 FB는 천연적으로 글루텐이 없거나, 글루텐이 감소되었거나 또는 글루텐이 제거되어 글루텐의 농도가 약 0 ppm 내지 약 20 ppm의 글루텐의 범위 이내, 바람직하게는 0 ppm의 글루텐일 수 있다. 본 발명에 따르면, 상기 방법들 중의 임의의 방법에 의해 제조된 정제 FB는 실질적으로 홉이 없는 것일 수 있다. 본 발명에 따르면, 상기 방법들 중의 임의의 방법에 의해 제조된 정제 FB는 홉을 포함하지 않을 수 있다. 본 발명에 따르면, 상기 방법들 중의 임의의 방법에 의해 제조된 정제 FB는 실질적으로 발아 보리가 없는 것일 수 있다. 본 발명에 따르면, 상기 방법들 중의 임의의 방법에 의해 제조된 정제 FB는 발아 보리를 포함하지 않을 수 있다.
본 발명의 하나의 양태에서, 정제 NMB를 예로 들면, 하기 단계를 포함하는 감소되거나 무시할 수 있는 수준의 산성 착향료를 갖는 정제 NMB를 제조하기 위한 방법이 제공된다: (a) 적어도 하나의 산성 착향료를 포함하는 브라이트 비어를 제공하는 단계; (b) 브라이트 비어 내로 알칼리성 처리제를 적정하거나 첨가하여 적어도 하나의 산성 착향료의 적어도 일부를 염으로 전환시켜 중화된 브라이트 비어를 형성하는 단계; 및 (c) 중화된 브라이트 비어로부터 염의 일부 또는 전부를 분리하고, 그에 의해 정제 NMB를 제조하는 단계. 본 발명에 따르면, 적어도 하나의 산성 착향료의 전부가 중화될 수 있다. 본 발명에 따르면, 염의 전부가 중화된 브라이트 비어로부터 분리될 수 있다. 본 발명에 따르면, 산성 착향료는 유기의 산성 착향료일 수 있다. 본 발명에 따르면, 중화된 브라이트 비어로부터의 염의 분리는 여과를 포함할 수 있다. 본 발명에 따르면, 중화된 브라이트 비어로부터의 염의 분리는 여과로 이루어질 수 있다. 본 발명에 따르면, 위의 단계 (a)의 브라이트 비어를 원하는 처리되지 않은 FB로 대체하고 적어도 하나의 산성 착향료의 적어도 일부를 중화시켜 염을 형성하는 동일한 단계를 수행하고 그리고 염의 일부 또는 전부를 분리하는 것에 의해 위에서 또는 아래의 "정의" 부에서 기술된 다른 정제 FB들 중의 어떤 것이든 간단히 생산될 수 있다.
본 발명에 따르면, 정제 FB는 FB 내의 하나 이상의 산성 착향료의 일부 또는 전부가 알칼리성 처리제에 의해 중화되어 염을 형성하고, 그리고 염의 일부 또는 전부가 실질적으로 중화된 FB로부터 제거되어 정제 FB를 제조한다. 본원은 미국 정규출원 제16/101,797호 및 미국 가출원 제62/880,827호에 관한 것이고 이들의 우선권을 주장하며, 이들 둘 모두는 FB 내의 산성 화합물들의 일부 또는 전부를 중화시켜 염을 형성하고, 후속하여 형성된 염들의 일부 또는 전부를 제거하여 청징화된 FB를 형성하는 것을 기술하고 특허청구하였다. 그러나, "청징화된(clarified)"은 전형적으로는 양조업계에서 맥아즙, 맥주 또는 다른 FB로부터 고형분들을 제거하는 임의의 공정에 의해 제조된 FB를 기술하는 일반적인 용어이다. 따라서, 본 발명에 따르면, 정제 FB는 또한 고체 미립자들을 제거하는 분리 기술 또는 장치를 사용하여 염들이 제거되는 경우 또는 고체 물질과 관련하여 먼저 청징화된 FB가 계속해서 후속하여 중화되고 정제되는 경우와 같이 청징화된 FB로 기술될 수 있다. 게다가, 본 발명에 따르면, 정제 FB는 존재하는 임의의 또는 모든 다른 고형분들을 반드시 제거할 필요 없이 처리되거나 중화된 FB로부터 염들을 제거하고, 그에 따라 청징화되지 않은 FB인 정제 FB를 제조하는 것에 의해 형성될 수 있다. 본 발명에 따르면, 정제되었으나, 그러나 청징화되지 않은 FB는 후속하여 청징화되어 청징화된(그리고 정제된) FB를 형성할 수 있다. 정제되고 청징화된 FB들을 형성하는 데 사용되는 분리 장치들 및 기술들이 아래에서 추가로 상세하게 기술된다.
본 발명에 따르면, 대안으로, 중화된 산성 착향료들, 유기의 산성 착향료들 및/또는 이들의 염들은 임의선택적으로 후속하여 중화된 FB로부터 이들을 분리, 여과 또는 달리 제거함이 없이 보유될 수 있다. 본 발명의 하나의 양태에 따르면, 하기 단계를 포함하는, 감소되거나 무시할 수 있는 수준의 유기의 산성 착향료를 갖는 중화된 FB를 제조하기 위한 방법이 제공된다: (a) 적어도 하나의 유기의 산성 착향료를 포함하는 FB를 제공하는 단계; 및 (b) FB 내로 FB 중에 존재하는 하나 이상의 유기의 산성 착향료들 중의 적어도 일부를 중화시키기에 충분한 양의 알칼리성 처리제를 적정하거나 첨가하여 중화된 FB를 형성하는 단계. 특정한 이론에 의해 제한됨이 없이, 유기의 산성 착향료들이 이들의 산의 형태로 존재하는 경우 유기의 산성 착향료들이 풍미에 의해 감지될 수 있는데 반해, 중화된 유기의 산성 착향료들은 심지어 중화된 유기의 산성 착향료들 및/또는 이들의 염들이 여전히 FB 내에 존재하는 경우에서조차도 풍미에 대해 감소되거나 무시할 수 있는 영향을 갖는다. 산성 착향료들이 FB의 풍미와 냄새에 미치는 영향은 아래에 보다 상세하게 기술된다.
본 발명에 따르면, 위의 방법들은 감소되거나 무시할 수 있는 수준의 아세트산을 갖는 정제 FB를 생산할 수 있으며, 이 아세트산은, 존재하는 경우, FMB에서 종종 원하지 않는 식초-유사의 풍미와 냄새를 부여할 수 있다. 본 발명에 따르면, 정제 FB는 무색일 수 있고 그리고 처리되지 않은 브라이트 비어 또는 FB들에 비해 식초-유사의 풍미 및 냄새들이 감소될 수 있다. 본 발명에 따르면, 정제 FB 내의 식초-유사의 풍미 및/또는 냄새들은 실질적으로 그 음료를 마시거나 냄새를 맡는 사람에게 실질적으로 감지되지 않을 수 있다. 본 발명에 따르면, 정제 FB는 식초-유사의 풍미 및/또는 냄새들을 포함하지 않을 수 있다. 본 발명에 따르면, 정제 FB는 NMB일 수 있다.
알칼리성 처리제는 강염기 및 약염기들 둘 모두를 포함하여 유기의 산성 착향료와 반응할 수 있는 임의의 염기성 화합물을 포함할 수 있다. 본 발명에 따르면, 알칼리성 처리제는 물을 수반하는 용액에서 수산화물의 농도를 증가시키는 적어도 하나의 아레니우스 염기(Arrhenius base)를 포함하는 가성물질일 수 있다. 비-제한적인 예들에는 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화바륨, 수산화세슘, 수산화스트론튬, 수산화칼슘, 수산화리튬 및 수산화루비듐과 같은 알칼리 금속(I족) 수산화물 및 알칼리 토금속(II족) 수산화물들이 포함된다. 본 발명에 따르면, 알칼리성 처리제는 최대 약 50중량%의 수산화나트륨을 포함할 수 있다. 본 발명에 따르면, 알칼리성 처리제는 최대 50중량%의 수산화칼륨을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 알칼리성 처리제는 약염기를 포함할 수 있으며, 여기에서 염기 및 그의 짝산은 서로에 대해 평형으로 존재한다. 본 발명에 따르면, 알칼리성 처리제는 최대 50중량%의 중탄산나트륨을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 알칼리성 처리제는 하나 이상의 가성물질, 하나 이상의 약염기 및/또는 하나 이상의 가성물질과 하나 이상의 약염기의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 양태에서, 하기 단계를 포함하는, 브라이트 비어 용액을 포함할 수 있는 FB 용액 중의 적어도 하나의 유기의 산성 착향료를 중화시키기 위한 방법이 제공된다: (1) 적어도 하나의 유기의 산성 착향료를 포함하는 일정량의 FB의 스트림을 제공하는 단계; (2) FB 스트림 내로 중화시키는 양의 알칼리성 처리제를 도입하여 FB 스트림의 pH를 FB 스트림 내의 유기의 산성 착향료들 중의 적어도 일부를 중화시키기에 충분한 목표 pH 범위 이내로 조정하는 단계; (3) 처리된 FB 스트림의 pH를 검출하는 단계; 및 (4) 처리된 FB 스트림의 검출된 pH에 기초하여 중화시키는 양의 알칼리성 처리제를 조정하여 처리된 FB의 pH를 목표 pH 범위 이내로 유지하는 단계.
본 발명에 따르면, FB의 스트림의 양은 질량 유량(mass flow rate) 또는 체적 유량(volumetric flow rate)을 가질 수 있고, 그리고 알칼리성 처리제의 중화시키는 양은 질량 유량 또는 체적 유량을 가질 수 있다. 본 발명에 따르면, FB 스트림의 질량 유량 또는 체적 유량은 실질적으로 일정할 수 있다. 본 발명에 따르면, FB 스트림의 질량 유량 또는 체적 유량은 검출될 수 있고, 그리고 알칼리성 처리제의 중화시키는 양의 조정은 처리된 FB의 검출된 pH 및 브라이트 FB의 질량 유량 또는 체적 유량에 기초할 수 있다.
본 발명에 따르면, FB를 처리하여 FB 중에 존재하는 산성 착향료를 중화시키는 단계는 하기의 단계를 포함할 수 있다: (i)　산성 착향료를 포함하는 발효 음료 용액의 배치를 제공하는 단계; (ii) 배치로부터 발효 음료 용액의 샘플을 추출하는 단계; (iii) 샘플을 알칼리성 처리제로 적정하여 샘플 내의 산성 착향료의 적어도 일부를 중화시켜 염을 형성하는 단계; (iv) 샘플 내로의 알칼리성 처리제의 적정에 의해 형성된 염의 양을 산출하는 단계; (v) 샘플 내로의 알칼리성 처리제의 적정에 기초하여 배치에 첨가될 알칼리성 처리제의 양을 결정하는 단계; 및 (vi) 결정된 양의 알칼리성 처리제를 배치에 첨가하여 배치 내의 산성 착향료의 적어도 일부를 중화시키고 염을 형성하는 단계. 본 발명에 따르면, 한정된 양의 FB를 처리하는 데 사용되는 알칼리성 처리제는 샘플을 적정하는 데 사용되는 알칼리성 처리제와 동일할 수 있거나 또는 화학양론적-등가의 양의 상이한 알칼리성 처리제일 수 있다.
본 발명에 따르면, 적어도 하나의 유기의 산성 착향료를 중화시키는 단계는 하기를 포함하는 배치(또는 연속식 배치) 시스템 중에서 수행될 수 있다: (a) 산성 착향료를 포함하는 일정량의 FB를 위한 용기; (b) 한정된 양의 FB의 pH를 검출하기 위한 pH 미터; (c) 제어된 양의 알칼리성 처리제를 한정된 양의 FB에 도입하기 위한 계량 수단; 및 (d) pH 미터 및 계량 수단과 통신하는 제어기, 예를 들어 중앙의 프로그래밍가능한 논리 제어기. 계량 수단은 계량 펌프 또는 액체 흐름 제어기일 수 있다.
본 발명에 따르면, 적어도 하나의 유기의 산성 착향료를 중화시키는 단계는 하기를 포함하는 인-라인의, 가성물질 투여 시스템 중에서 수행될 수 있다: (a) FB 스트림들을 위한 배관 시설; (b) FB 스트림의 pH를 검출하기 위한 하나 이상의 pH 미터 또는 처리된 FB 스트림의 pH를 검출하기 위한 하나 이상의 pH 미터 또는 둘 모두; (c) 알칼리성 처리제를 위한 알칼리도 용기(alkalinity container); (d) 제어된 양의 알칼리성 처리제를 FB 스트림 내로 도입하기 위한 계량 수단; 및 (e) 하나 이상의 pH 미터 및 계량 수단과 통신하는 제어기, 예를 들어 중앙의 프로그래밍가능한 논리 제어기. 계량 수단은 계량 펌프 또는 액체 흐름 제어기일 수 있다. 일부 구현예에서, 인-라인의, 가성물질 투여 시스템은 알칼리성 처리제를 FB 스트림 내로 균질화하기 위한 혼합 수단을 추가로 포함한다. 혼합 수단은 인-라인 믹서(in-line mixer), 정체 배관(retention piping) 및 인-라인 혼합 용기 또는 재순환 시스템(recirculation system)을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 인-라인의, 가성물질 투여 시스템은 FB 스트림 또는 처리된 FB 스트림 또는 둘 모두의 전기 전도도를 검출하기 위한 전도도 측정기(conductivity meter)를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, FB 중의 적어도 하나의 유기의 산성 착향료는 하기 단계들에 따라 가성물질 투여 시스템 내에서 중화될 수 있다: (1) 유기산을 포함하는 FB 스트림을 인-라인의 가성물질 투여 시스템 내로 도입하는 단계; (2) pH 미터를 사용하여 FB 스트림의 pH를 검출하는 단계; (3) 제어기를 사용하여 FB 스트림 내의 유기의 산성 착향료를 중화시키기에 충분한 알칼리성 처리제의 중화시키는 양을 결정하는 단계; 및 (4) 알칼리도 용기로부터 알칼리성 처리제의 중화시키는 양을 계량 수단을 사용하여 pH 미터에 의한 검출의 하류의 FB 스트림 내로 분배하여 처리된 FB 스트림을 형성하는 단계. 본 발명에 따르면, 인-라인의 가성물질 투여 시스템은 알칼리성 처리제가 FB 스트림 내로 도입되고 혼합되는 하류의 위치에서 FB 스트림의 pH를 검출하거나 처리된 FB 스트림의 pH를 검출하거나 또는 둘 모두의 pH를 검출하기 위한 pH 미터를 포함할 수 있다. 처리된 FB 스트림의 검출된 pH는 제어기에 의해 알칼리성 처리제의 충분한 중화시키는 양을 결정하는 데 사용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 인-라인 가성물질 투여 시스템을 사용하여 FB를 중화시키기 위한 위의 방법들 중의 임의의 방법은 전도도 측정기를 사용하여 FB 스트림의 전기 전도도를 검출하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명에 따르면, 처리된 FB 스트림의 검출된 전도도는 제어기에 의해 알칼리성 처리제의 충분한 중화시키는 양을 결정하는 데 사용될 수 있다. 본 발명에 따르면, 처리된 FB 스트림의 검출된 전도도 및 pH는 둘 모두 제어기에 의해 알칼리성 처리제의 충분한 중화시키는 양을 결정하는 데 사용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 위에 기술된 방법들 중의 임의의 방법은 FB 내의 유기산 착향료를 중화시킨 후 수행되어 중화 동안 생성된 유기의 산성 착향료의 염 형태를 제거할 수 있는 하나 이상의 염 제거 또는 분리 단계를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명에 따르면, 제거 단계는 여과 단계를 포함할 수 있고, 그리고 처리된 FB를 필터를 전달하여 유기산 착향료의 염 형태를 분리하고 제거한다. 전형적으로, 적절한 필터는 해수를 탈염하기에 충분한 필터 또는 분리 기구를 포함할 수 있다. 중성화된 FB로부터 염을 분리하여 정제 FB를 형성하기 위한 본 발명의 여과 시스템의 비-제한적인 예들에는 하기가 포함된다: 한외여과(ultrafiltration); 역삼투압 여과(reverse osmosis filtration); 및 나노여과(nanofiltration). 본 발명에 따르면, 본 방법은 또한 FB 내의 유기의 산성 착향료를 중화하기 이전에 FB의 여과를 포함하여 다른 미립자 또는 여과가능한 착향료를 제거할 수 있다. 본 발명에 따르면, 분리는 여과에 더해 또는 여과를 대체하여 하기를 포함하나 이들로 제한되지 않는 분리 단계를 포함할 수 있다: 컬럼 증류(column distillation); 진공 증류(vacuum distillation); 다-단계 플래시 증류(multi-stage flash distillation); 복합-효과 증류(multiple-effect distillation); 증기-압축 증류(vapor-compression distillation); 이온 교환 크로마토그래피(ion exchange chromatography) 특히 양이온 교환 크로마토그래피; 중력(gravitation); 원심분리(centrifugation); 디캔테이션(decantation); 동결-해동 시스템(freeze-thaw systems); 태양열 증발 시스템(solar evaporation systems); 및 전기투석 전도(electrodialysis reversal). 본 발명에 따르면, 유기산 착향료의 염 형태들의 적어도 일부를 제거하는 것은 정제 FB를 형성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 유기산 착향료의 염 형태는 처리된 FB 스트림으로부터 분리되어 증류를 사용함이 없이 정제 FB를 형성할 수 있다. 본 발명에 따르면, 유기산 착향료의 염 형태는 여과만을 사용하여 처리된 FB 스트림으로부터 제거될 수 있다.
본 발명은 또한 정제 주정 및 그의 제조 방법을 포함할 수 있고, 여기에서 에탄올 및 산성 착향료를 포함하는 발효 음료가 중화되어 산성 착향료의 적어도 일부를 염 형태로 전환시키고, 그리고 중화된 발효 음료가 후속하여 증류되어 염 형태로부터 에탄올을 분리하여 마시기에 적합한 정제 주정을 형성한다. 정제 주정은 증류물 중에 감소되거나 무시할 수 있는 수준의 산성 착향료를 가지며, 이는 관능적인 특성을 개선한다. 본 발명에 따르면, 정제 FB는 산성 착향료의 적어도 일부의 염 형태를 여과해낸 후 여과 후에도 잔류하는 임의의 흔적량의 유기산 착향료들 또는 유기산 착향료의 중화된 염 형태 또는 다른 수-혼화성 착향료들로부터 증류되어 공비혼합물(azeotrope)의 형태로 물과 함께 에탄을 분리할 수 있다.
본 발명에 따라 그리고 다른 이론에 의해 제한됨이 없이, 여과를 수반하거나 수반함이 없이, 중화 이후의 증류는 FB로부터 식초-유사의 풍미 및 방향을 제거하고 브라이트 비어를 직접적으로 증류하여 만든 증류된 주정에 비하여 정제 주정에 전반적인 개선된 미각 프로파일(taste profile)을 달성하는 것으로 여겨진다. 본 발명에 따르면, 정제 주정의 적정 산도(titratable acidity)는 중화되지 않은 증류된 주정의 적정 산도 미만일 수 있다. 본 발명에 따르면, 아세트산과 관련된 정제 주정의 적정 산도는 중화되지 않은 증류된 주정의 적정 산도 미만일 수 있다. 본 발명에 따르면, 정제 주정의 적정 산도는 약 0.2, 0.1 또는 0.05, 최소 약 0.01 g/ℓ 미만을 포함하여 대략 리터 당 0.3 그램(g/ℓ) 미만일 수 있다. 본 발명에 따르면 정제 주정의 적정 산도는 본질적으로 0 이거나 검출불가능할 수 있다.
따라서, 본 발명의 하나의 양태에 따르면, 하기 단계를 포함할 수 있는, 감소되거나 무시할 수 있는 수준의 유기의 산성 착향료를 갖는 정제 주정을 제조하는 방법이 제공된다: (a) 에탄올 및 적어도 하나의 유기의 산성 착향료를 포함하는 FB를 제공하는 단계; (b) FB 내로 알칼리성 처리제를 적정하거나 첨가하여 적어도 하나의 산성 착향료의 적어도 일부를 유기염으로 전환시켜 중화된 FB를 형성하는 단계; 및 (c)　산성 착향료의 유기염들을 포함하는 중화된 FB로부터 에탄올을 증류하고, 그에 의하여 정제 주정을 제조하는 단계. 본 발명에 따르면, 정제 주정을 제조하기 위한 방법은 증류 단계 이전에 중화된 FB로부터 유기염의 적어도 일부를 여과하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명에 따르면, 정제 주정을 제조하는 데 사용될 수 있는 에탄올을 포함하는 FB는 맥주일 수 있다.
본 발명에 따르면, 통상의 방법들에 의해 제조되고 증류된 주정은 FB의 증류 이전에 FB 중에 존재했던 잔류량의 하나 이상의 산성 또는 유기의 산성 착향료를 포함할 수 있다. 본 발명의 하나의 양태에서, 하기 단계를 포함하는, 감소되거나 무시할 수 있는 수준의 유기의 산성 착향료를 갖는 정제 주정을 제조하기 위한 방법이 제공된다: (a) 에탄올 및 적어도 하나의 유기의 산성 착향료를 포함하는 증류 음료(distilled beverage)를 제공하는 단계; (b) 알칼리성 처리제를 증류 음료 내로 적정하거나 첨가하여 적어도 하나의 산성 착향료의 적어도 일부를 유기염으로 전환시켜 중화된 증류 음료를 형성하는 단계; 및 (c) 중화된 증류 음료로부터 유기염의 적어도 일부를 분리하여 정제 주정을 제조하는 단계. 본 발명에 따르면, 중화된 증류 음료로부터의 유기염의 분리는 여과를 포함할 수 있다. 본 발명에 따르면, 중화된 증류 음료로부터의 유기염의 분리는 여과로 이루어질 수 있다. 본 발 명에 따르면, 중화된 증류 음료로부터의 유기염의 분리는 2차 증류를 포함할 수 있다. 본 발명에 따르면, 중화된 증류 음료로부터의 유기염의 분리는 여과 및 2차 증류를 포함할 수 있다. 본 발명에 따르면, 유기의 산성 착향료 전부가 중화된 증류 음료로부터 분리되어 정제 주정을 형성할 수 있다.
본 발명은 또한 하기를 포함하는, FB 중의 유기의 산성 착향료를 중화하고 제거하여 정제 FB를 제조하기 위한 중화 시스템을 제공할 수 있다: (a) FB에 알칼리성 처리제를 적정하거나 첨가하여 유기산 착향료를 중화시키는 것에 의해 FB를 처리하도록 구성된 인-라인의 가성물질 투여 시스템; 및 (b) 처리된 FB로부터 중화된 유기산 착향료를 분리하고, 그에 의해 정제 FB를 제조하도록 구성된 적어도 하나의 분리 장치.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 중화 시스템은 하기를 포함할 수 있다: (a) 브라이트 비어 스트림 중의 유기의 산성 착향료를 중화하기 위한 인-라인의 가성물질 투여 시스템; 및 (b) 처리된 FB 스트림으로부터 유기의 산성 착향료의 염 형태를 분리해내기 위한 필터 또는 다른 장치. .
본 발명에 따르면, 위의 중화 시스템들 중의 임의의 하나 이상과 조합으로 유용한 인-라인의 가성물질 투여 시스템은 하기를 포함할 수 있다: FB 스트림, 처리된 FB 스트림 또는 둘 모두의 pH를 모니터링하도록 구성된 하나 이상의 pH 미터; 알칼리성 처리제를 위한 용기; 알칼리성 처리제를 위한 계량 수단; 및 하나 이상의 pH 미터로 검출된, FB 스트림, 처리된 FB 스트림 또는 둘 모두의 pH를 모니터링하고, 계량 수단에 의해 용기로부터 분배되는 알칼리성 처리제의 양을 제어하도록 구성된 중앙의 프로그래밍가능한 논리 제어기.
본 발명에 따르면, 위에서 기술된 임의의 방법들 또는 시스템들 중의 임의의 것에서 FB 내로 적정될 수 있는 알칼리성 처리제의 양은 FB 중에 존재했던 유기의 산성 착향료의 적어도 약 10%, FB 중에 존재했던 유기의 산성 착향료의 최대 적어도 약 99.9%까지 중화시키기에 충분한 양일 수 있다. 본 발명에 따르면, 충분한 알칼리성 처리제가 FB 내로 적정되어 FB 내에 존재했던 유기의 산성 착향료의 전부 또는 실질적으로 전부가 중화될 수 있다. 본 발명에 따르면, 충분한 알칼리성 처리제가 FB 내로 적정되어 FB 내에 존재했던 유기의 산성 착향료의 약 99.9% 미만, FB 내에 존재했던 유기의 산성 착향료의 최소 약 25% 미만이 중화될 수 있다. 본 발명에 따르면, FB 내에 존재했던 산성 착향료의 약 90% 내지 최대 약 99%가 중화될 수 있다.
유사하게, 중화되는 유기의 산성 착향료의 양은 FB에 첨가되어 중화되거나 처리된 FB 내에 유지되는 목표 pH를 획득하도록 하는 알칼리성 처리제, 특히 수산화나트륨의 양에 의해 제어될 수 있다. 본 발명에 따르면, 처리되거나 중화된 FB의 목표 pH는 적어도 약 5.0, 최대 적어도 약 8.7일 수 있다. 본 발명에 따르면, 처리되거나 중화된 FB의 목표 pH는 약 8.7 미만, 최소 약 5.0 미만일 수 있다. 본 발명에 따르면, 처리되거나 중화된 FB의 목표 pH는 약 5.5 내지 최대 약 7.0일 수 있다. 본 발명에 따르면, 처리되거나 중화된 FB의 목표 pH는 약 5.8 내지 최대 약 6.5일 수 있다. 본 발명에 따르면, 5.0과 8.5 사이의 위에서 나열된 임의의 두 pH 값들을 선택하여 본 발명의 정신에서 벗어나지 않고, FB의 중화를 위한 목표 pH 범위를 형성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 정제 주정의 제조 동안 증류 자체로 또는 하나 이상의 필터들과의 조합으로 증류가 제거 또는 분리 단계 동안에 사용되는 경우, 정제 주정을 만들 때 처리되거나 중화된 FB의 목표 pH는 적어도 약 5.0, 최대 약 8.7일 수 있다. 본 발명에 따르면, 정제 주정을 만들 때 처리되거나 중화된 FB의 목표 pH는 약 8.7 미만, 최소 약 5.0 미만일 수 있다. 본 발명에 따르면, 정제 주정을 만들 때 처리되거나 중화된 FB의 목표 pH는 약 5.5 내지 최대 약 7.0의 범위 이내일 수 있다. 본 발명에 따르면, 정제 주정을 만들 때 처리되거나 중화된 FB의 목표 pH는 약 5.8 내지 최대 약 6.5의 범위 이내일 수 있다. 본 발명에 따르면, 5.0 과 8.5 사이의 위에서 나열된 임의의 두 pH 값들을 선택하여 본 발명의 정신에서 벗어나지 않고, FB의 중화를 위한 목표 pH 범위를 형성하여 정제 주정을 형성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 미처리된 FB, 청징화된 FB, 처리된 FB 또는 중화된 FB가 증류되었는지의 여부에 무관하게, 정제 FB는 적어도 약 5.0, 최대 적어도 약 8.7의 pH를 가질 수 있다. 본 발명에 따르면, 정제 FB의 pH는 약 8.7 미만 최소 약 5.0 미만일 수 있다. 본 발명에 따르면, 정제 FB의 pH는 약 5.5 내지 최대 약 7.0의 범위 이내일 수 있다. 본 발명에 따르면, 정제 FB의 pH는 약 5.5 내지 최대 약 6.5의 범위 이내일 수 있다. 본 발명에 따르면, 정제 FB의 pH는 약 5.8 내지 최대 약 6.5의 범위 이내일 수 있다. 본 발명에 따르면, 정제 FB는 본 발명의 정신에서 벗어나지 않고, 5.0과 8.5 사이의 위에서 나열된 임의의 두 값들 사이의 범위 이내의 pH를 가질 수 있다.
본 발명에 따르면, FB 내에 존재하는 유기산의 pKa에 기초하여, FB 내로 적정되는 알칼리성 처리제의 양은 유기산의 적어도 약 25%, 또는 적어도 약 50%, 또는 적어도 약 60%, 또는 적어도 약 70%, 또는 적어도 약 75%, 또는 적어도 약 80%, 또는 적어도 약 85%, 또는 적어도 약 90%, 또는 적어도 약 95%, 또는 적어도 약 96%, 또는 적어도 약 97%, 또는 적어도 약 98%, 또는 적어도 약 99%, 또는 적어도 약 99.5%, 또는 적어도 약 99.9%일 수 있는, 유기산의 적어도 약 10%가 유기산의 중화에 의해 처리된 FB 내에 유기산의 짝염기 형태로 존재하도록 하기에 충분히 pH를 상승시키기에 충분한 양일 수 있다. 본 발명에 따르면, FB 내로 적정되는 알칼리성 처리제의 양은 유기산의 약 99.5% 미만, 또는 약 99% 미만, 또는 약 98% 미만, 또는 약 97% 미만, 또는 약 96% 미만, 또는 약 95% 미만, 또는 약 90% 미만, 또는 약 85% 미만, 또는 약 80% 미만, 또는 약 75% 미만, 또는 약 70% 미만, 또는 약 60% 미만, 또는 약 50% 미만, 또는 약 25% 미만, 또는 약 10% 미만일 수 있는, 유기산의 약 99.9% 미만이 유기산의 중화에 의해 처리된 FB 내에 유기산의 짝염기 형태로 존재하도록 하기에 충분히 pH를 상승시키기에 충분한 양일 수 있다. 본 발명에 따르면, 처리된 FB 내의 유기산의 약 80% 내지 최대 약 99.9%가 이들의 짝염기 형태 내에 존재할 수 있다. 본 발명에 따르면, 처리된 FB 내의 유기의 산성 착향료의 약 90% 내지 최대 약 99%가 이들의 짝염기 형태 내에 존재할 수 있다. 본 발명에 따르면, 처리된 FB 내의 유기의 산성 착향료의 약 92% 내지 최대 약 97%가 이들의 짝염기 형태 내에 존재할 수 있다. 본 발명에 따르면, 처리된 FB 내의 유기의 산성 착향료의 약 95%가 이들의 짝염기 형태 내에 존재할 수 있다. 유사하게, 본 발명에 따르면, 적어도 약 25%, 또는 적어도 약 50%, 또는 적어도 약 60%, 또는 적어도 약 70%, 또는 적어도 약 75%, 또는 적어도 약 80%, 또는 적어도 약 85%, 또는 적어도 약 90%, 또는 적어도 약 95%, 또는 적어도 약 96%, 또는 적어도 약 97%, 또는 적어도 약 98%, 또는 적어도 약 99%, 또는 적어도 약 99.5%, 또는 적어도 약 99.9%일 수 있는, 중화에 의해 염으로서 이들의 짝염기 형태 중에 존재하는 유기산의 적어도 약 10%는 정제 FB를 형성할 때 위에 기술된 여과, 증류 및/또는 분리 장치들 중의 임의의 것을 사용하여 처리된 FB로부터 분리되고 제거될 수 있다. 본 발명에 따르면, 약 99.5% 미만, 또는 약 99% 미만, 또는 약 98% 미만, 또는 약 97% 미만, 또는 약 96% 미만, 또는 약 95% 미만, 또는 약 90% 미만, 또는 약 85% 미만, 또는 약 80% 미만, 또는 약 75% 미만, 또는 약 70% 미만, 또는 약 60% 미만, 또는 약 50 미만, 또는 약 25% 미만, 또는 약 10% 미만일 수 있는, 중화에 의해 염으로서 이들의 짝염기 형태 중에 존재하는 유기산의 약 99.9% 미만은 정제 FB를 형성할 때 위에 기술된 여과, 증류 및/또는 분리 장치들 중의 임의의 것을 사용하여 처리된 FB로부터 분리되고 제거될 수 있다. 본 발명에 따르면, 염들의 약 80% 내지 최대 약 99.9%가 중화 이후 처리된 FB로부터 제거될 수 있다. 본 발명에 따르면, 염들의 약 90% 내지 최대 약 99%가 중화 이후 처리된 FB로부터 제거될 수 있다. 본 발명에 따르면, 염들의 약 92% 내지 최대 약 97%가 중화 이후 처리된 FB로부터 제거될 수 있다. 본 발명에 따르면, 염들의 약 95%가 중화 이후 처리된 FB로부터 제거될 수 있다.
본 발명에 따르면, 위에 기술된 방법들 또는 시스템들 중의 임의의 것은 하나 이상의 선택된 유기산 착향료의 중화를 목표로 할 수 있다. 본 발명에 따르면, 방법 또는 공정이 산성 착향료로서의 아세트산을 중화하고/하거나 제거하는 데 활용될 수 있다. 알칼리성 처리제의 첨가에 의해, 아세트산이 후속적으로 그의 짝염기와 함께 염인, 아세트산염으로 중화된다. 처리된 FB의 pH를 아세트산의 pKa와 비교하여, 처리된 FB 내의 아세트산에 비한 아세트산염의 상대적인 풍부도(relative abundance)가 산출될 수 있다. 본 발명에 따르면, 처리된 FB 내의 아세트산에 비한 아세트산염의 상대적인 풍부도는 적어도 약 50:50, 최대 적어도 약 99.9:0.1일 수 있다. 본 발명에 따르면, 처리된 FB 내의 아세트산에 대한 아세트산염의 상대적인 풍부도는 약 90:10 내지 최대 약 99:1일 수 있다. 본 발명에 따르면, FB 내의 아세트산의 전부 또는 실질적으로 전부가 아세트산염으로 중화될 수 있다. 본 발명에 따르면, 아세트산의 전부 또는 실질적으로 전부는 FB의 pH가 적어도 8.7까지 상승되는 경우에 중화될 수 있다.
본 발명에 따르면, FB에 첨가되는 알칼리성 처리제의 양은 FB 내의 아세트산의 존재로 야기되는 식초-유사 미각 및/또는 냄새를 약화시키기에 충분한 양일 수 있다. 본 발명에 따르면, FB에 첨가되는 알칼리성 처리제의 양은 아세트산의 식초-유사 미각을 실질적으로 감지할 수 없을 정도로 하기에 충분한 양일 수 있다. 본 발명에 따르면, FB에 첨가되는 알칼리성 처리제의 양은 아세트산의 식초-유사 냄새를 실질적으로 감지할 수 없을 정도로 하기에 충분한 양일 수 있다. 본 발명에 따르면, FB에 첨가되는 알칼리성 처리제의 양은 그 결과의 처리되거나 중화된 FB가 관능적으로 순수하게 되도록 하기에 충분한 양일 수 있다.
본 발명에 따르면, 증류를 사용함이 없이 위의 중화 방법들 또는 시스템들 중의 임의의 것에 의해 제조된 정제 FB의 알코올 함량(ABV)은 적어도 약 0.05용적%, 최대 적어도 약 65용적%이다. 본 발명에 따르면, 정제 FB의 ABV는 약 65용적% 이하, 최소 약 0.1용적% 이하이다. 본 발명에 따르면, 흔적량의 알코올이 정제 FB 내에서 보유될 수 있으며, 0.05용적% 미만의 ABV를 갖는다. 본 발명에 따르면, 정제 FB의 ABV는 약 4용적% 내지 최대 약 20용적%이다. 본 발명에 따르면, 정제 FB의 ABV는 약 10용적% 내지 최대 약 20용적%이다. 본 발명에 따르면, 정제 FB의 ABV는 본 발명의 정신에서 벗어나지 않고, 0.05용적% 내지 65용적% 사이의 위에서 나열된 임의의 두 ABV 값들의 범위 이내일 수 있다.
본 발명에 따르면, 위의 중화 방법들 또는 시스템들 중의 임의의 것에 의해 제조된 정제 FB의 ABV는 적어도 약 5용적%, 최대 적어도 약 95용적%이다. 본 발명에 따르면, 정제 FB의 ABV는 약 95용적% 이하, 최소 약 8용적% 이하이다. 본 발명에 따르면, 소량의 알코올이 정제 FB 내에 보유될 수 있으며, 5용적% 미만의 ABV를 갖는다. 본 발명에 따르면, 정제 주정의 ABV는 본 발명의 정신에서 벗어나지 않고, 5용적% 내지 95용적% 사이의 위에서 나열된 임의의 두 ABV 값들의 범위 이내일 수 있다.
본 발명의 다른 양태에서, 하기 특성을 포함하는 정제 FB가 제공된다: (a) 5.5 내지 8.5, 바람직하게는 5.8 내지 6.5의 범위 이내의 pH; 및/또는 (b) 적어도 10용적%, 그리고 최대 20용적%의 에틸알코올; 및/또는 (c) 1000 ppm 미만의 아세트산과 아세트산염의 조합된 농도. 본 발명에 따르면, 정제 FB는 아세트산에 비해 정제 FB ℓ 당 약 0.5 g 미만, 바람직하게는 ℓ 당 약 0.25 g 미만의 적정가능한 산도 및 약 100 ppm 미만, 바람직하게는 약 50 ppm 미만 그리고 보다 바람직하게는 25 ppm 미만의 양성자화된 아세트산 농도를 가질 수 있다. 본 발명에 따르면 정제 FB는 아세트산에 비해 측정가능한 양성자화된 아세트산 및 또는 적정가능한 산도를 갖지 않을 수 있다. 본 발명에 따르면, 정제 FB는 0 ppm 내지 20 ppm의 글루텐, 바람직하게는 0 ppm의 글루텐을 포함하는, 천연적으로 글루텐이 없거나, 글루텐이 감소되었거나 또는 글루텐이 제거된 것일 수 있다. 본 발명에 따르면, 정제 FB 내의 글루텐 농도는 약 0 ppm, 또는 적어도 약 1 ppm, 2 ppm, 3 ppm, 4 ppm, 5 ppm, 10 ppm, 또는 15 ppm, 최대 적어도 약 20 ppm일 수 있다. 본 발명에 따르면, 정제 FB는 맥주일 수 있다. 본 발명에 따르면, 정제 FB는 와인일 수 있다. 본 발명에 따르면, 정제 FB는 주정일 수 있다. 본 발명에 따르면, 정제 FB는 리큐어일 수 있다. 본 발명에 따르면, 정제 FB는 미드일 수 있다. 본 발명에 따르면, 정제 FB는 사과주일 수 있다. 본 발명에 따르면, 정제 FB는 쌀술일 수 있다. 본 발명에 따르면, 정제 FB는 발효차일 수 있다. 본 발명에 따르면, 발효차는 비-제한적인 예로서 콤부차일 수 있다. 본 발명에 따르면, 콤부차는 알코올을 포함할 수 있다. 본 발명에 따르면, 정제 FB는 NMB일 수 있다. 본 발명에 따르면, 정제 FB는 아래의 "정의" 부에서 나열된 FB들 중의 임의의 하나일 수 있다. 본 발명에 따르면, 정제 FB는 추가로 아래의 "정의" 부에서 나열된 FB들 중의 임의의 청징화된 버전(clarified version)일 수 있다. 본 발명에 따르면, 위의 정제 FB들 중의 임의의 하나는 위에서 기술된 방법들 및/또는 시스템들 중의 임의의 하나에 따라 제조될 수 있다. 본 발명에 따르면, 위의 정제 FB들 중의 임의의 하나는 위에서 기술된 방법들 및/또는 시스템들 중의 임의의 하나에 따라 제조된 정제 FB들 중의 임의의 하나의 특성들 중의 임의의 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 구현예들은 하기의 상세한 설명으로부터 당해 기술분야에서 통상의 기술자에게는 명백해질 것이다.
도 1은 배치 중화 시스템(batch neutralizing system)을 사용하여 FB 용액 중의 유기산들을 중화시키기 위한 가성물질 투여 시스템 및 공정의 개략도를 나타내고 있다.
도 2는 연속식-배치 중화 시스템(continuous-batch neutralizing system)을 사용하여 FB 용액 중의 유기산들을 중화시키기 위한 가성물질 투여 시스템 및 공정의 개략도를 나타내고 있다.
도 3은 가성물질 용액 계량 펌프를 채용하는 인-라인의 연속식 중화시스템을 사용하여 FB 용액 중의 유기산들을 중화시키기 위한 가성물질 투여 시스템 및 공정의 개략도를 나타내고 있다.
도 4는 가성물질 흐름 제어 밸브 펌프를 채용하는, 도 3과 유사한 가성물질 투여 시스템 및 공정을 나타내고 있다.
도 5는 브라이트 비어의 스트림을 pH 모니터링 및 투여 시스탬으로 우회시키기 위한 수단을 포함하는, FB 용액 중의 유기산들을 중화시키기 위한 가성물질 투여 시스템 및 공정의 개략도를 나타내고 있다.
정의
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 독립체들의 나열의 정황에서 사용되는 경우 용어 "및/또는(and/or)"은 독립체들이 단독으로 또는 조합으로 제공된다는 것을 의미한다. 따라서, 예를 들어, 구절 "A, B, C 및/또는 D"는 A, B, C 및 D를 개별적으로 포함할 뿐만 아니라, 또한 A, B, C 및 D의 조합들 및 하위-조합들의 임의의 어느 하나 또는 모두를 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어들 "브라이트 비어(bright beer)" 또는 "브라이트 비어(brite beer)"는 효모가 디캔팅되거나, 여과되거나 또는 달리 제거된 후의, 미가공의, 음료-등급(beverage-grade)의, 에틸알코올-함유의 발효의 액체 생성물을 의미하고, 용어 "처리된 브라이트 비어(treated bright beer)"는 알칼리성 처리제로 중화되거나 처리된 후의 브라이트 비어의 용액을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "가성물질(caustic)"은 물과의 상호작용에 의해 완전히 해리되어 수산화물 이온을 수득하고 강한 염기성 pH를 갖는 용액을 형성하는 화합물을 의미한다. 이러한 화합물에는 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화바륨, 수산화세슘, 수산화스트론튬, 수산화칼슘, 수산화리튬 및 수산화리튬과 같은 I족 및 II족 수산화물이 포함되나 이들로 제한되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "청징화된 발효 음료(clarified fermented beverage)"와 관련하여 용어 "청징화된(clarified)"은 맥아즙, 맥주 또는 다른 발효 음료에서 고형분들이 제거되는 임의의 공정을 기술하는 양조업계에서의 일반적인 용어를 의미할 수 있다. 본 발명에 따르면, 발효 음료 또는 정제 발효 음료의 청징화는 임의의 기계적인, 화학적인 또는 물리적인 분리 기술을 사용하여 달성될 수 있다. 비-제한적인 예들에는 하기가 포함된다: 한외여과; 역삼투압 여과; 나노여과; 과립상의 활성탄 분리(granular activated carbon separation); 컬럼 증류; 진공 증류; 다-단계 플래시 증류; 복합-효과 증류; 증기-압축 증류; 이온 교환 크로마토그래피, 특히 양이온 교환 크로마토그래피; 중력; 원심분리; 디캔테이션; 동결-해동 시스템; 태양열 증발 시스템; 및 전기투석 전도.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "착향료(congener)"는 발효 동안에 생산되며 발효 음료 내에 소량으로 존재할 수 있는 소정의 형태의 알코올, 에탄올 이외의 물질이다. 통상적인 착향료의 예들은 메탄올, 아세톤, 아세트알데히드, 에스테르, 탄닌, 알데히드 및 다른 유기 화합물과 같은 화학물질이다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 구절 "산성 착향료(acidic congener)"는 유기산을 의미하며, 유기산의 예들은 발효 음료의 미각 또는 냄새에 영향을 줄 수 있는 아세트산, 젖산, 프로피온산, 타르타르산 및 부티르산일 수 있다. 구절 "산성 착향료"는 발효 음료 중에 존재하는 산 또는 유기산 전부를 의미할 수 있거나, 또는 아래로 단일의 산 또는 유기산으로 존재하는 산 또는 유기산의 하위집합을 의미할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "발효 음료(FB: fermented beverage)"는 에틸알코올을 포함하거나 포함하지 않는 것에 무관하게 전형적으로는 임의의 효모가 제거된 후의 임의의 발효가능한 당 공급원으로부터의 발효 산물인 액체 음료 용액을 의미한다. FB에는 애시도필린(acidophiline), 아그커드(agkud), 에일베리(aleberry), 아마시(amasi), 에일베리, 아마자케(amazake), 아포(apo), 아라(ara), 바할리나(bahalina), 바이스(bais), 바시(basi), 맥주, 빅나이 와인(bignay wine), 비클(bikkle), 비오나데(bionade), 블란드(blaand), 보즈(boj), 보자(boza), 브롯트렁크(brottrunk), 칼피스(Calpis), 카우임(cauim), 창(chhaang), 치부크 쉐이크 쉐이크(Chibuku Shake Shake), 치차(chicha), 사과주, 꼬욜 와인(coyol wine), 두기(doogh)), 두왓 와인(duhat wine), 파스부라우스(fassbrause), 진저 비어(ginger beer), 구기주(gouqi jiu), 한디아(handia), 하르달리예(hardaliye), 황주(huangjiu), 이부와투(ibwatu), 인투스(intus), 자볼(jabol), 준(jun), 카바르와란(kabarwaran), 카시리(kasiri), 케피르(kefir), 킬주(kilju), 키누틸(kinutil), 콤부차, 쿠미스(kumis), 크바스(kvass), 크웨테(kwete), 람바녹(lambanog), 라씨(lassi), 마게우(mageu), 맥아 음료(malt beverages), 맥아 음료(malt drink), 맷준(matzoon), 마우비(mauby), 음베게(mbege), 메리사(merisa), 니라(neera), 니하만치(nihamanchi), 오시쿤두(oshikundu), 팔렉(palek), 야자주(palm wine), 판가시(pangasii), 파라카리아(parakaria), 페리(perry), 포드피웩(podpiwek), 프루노(pruno), 풀케(pulque), 펄(purl), 레벨락(rejvelac), 쌀술, 라젠카(ryazhenka), 살감(salgam), 식혜(sikye), 타푸이(tapuy), 테후이노(tejuino), 떼빠체(tepache), 테스귀노(tesguino), 쓰원(thwon), 티비코스(tibicos), 티스윈(tiswin), 통바(tongba), 토노(tono), 튜바(tuba), 움콤보티(umqombothi), 와인 및 진시카(zincica)들이 포함되나, 이들로 제한되지 않는다. 용어 "발효음료"에는 또한 증류되어 주정을 형성하는 FB들이 포함된다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "가미 맥아 음료(FMB: flavored malt beverage)"는 소모가능한 음료 제품을 생산하기 위해 일단 중성의 맥아 베이스가 여과되고, 처리되고 그리고 가공되어 형성된 최종 맥아 음료 제품을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "글루텐이 없는(gluten-free)"은 FB 또는 정제 FB가 실질적으로 글루텐을 포함하지 않는 것을 의미한다. 글루텐이 없는 발효 음료(GFB: gluten-free fermented beverages)는 글루텐을 포함하지 않는 곡류를 포함하여 임의의 발효가능한 당 공급원으로부터의 당을 발효시키는 것에 의해 제조될 수 있다. 이러한 글루텐이 없는 곡물에는 하기가 포함되나, 이들로 제한되는 것은 아니다: 기장, 쌀, 수수, 메밀(buckwheat) 및/또는 옥수수. 본 발명에 따르면, GFB들은 맥아들, 특히 맥아 보리 또는 홉을 제공함이 없이 제조된다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어들 "글루텐이 감소된(gluten-reduced)" 또는 "글루텐이 제거된(gluten-removed)"은 FB 또는 정제 FB가 20 ppm 미만의 글루텐을 포함하는 것을 의미한다. 전형적으로, 글루텐이 감소되고 글루텐이 제거된 FB는 보리, 호밀 및 글루텐을 포함하는 다른 발효가능한 당 공급원들로부터 제조되나, 그러나 여기에서 글루텐은 발효가 완료된 후 음료로부터 제거된다. 그러나, 글루텐이 감소되고 그리고 글루텐이 제거된 음료는 총 20 ppm 미만인 최소량의 글루텐을 포함하는 발효가능한 당 공급원들로부터 제조될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "매시(mash)" 또는 "매싱(mashing)"은 전형적으로 맥아에 존재하는 전분을 효모로 발효시켜 에틸알코올ㅇ를 생산하기에 적절한 단당류(monosaccharides), 이당류(disaccharides) 및 삼당류(trisaccharides)를 포함하여 저위(lower-order)의 당 분자들로 전환시키는 공정을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "중화시키는(neutralize)" 또는 "중화시키는(neutralizing)"은 알칼리성 처리제로 발효 음료 중의 유기산들을 포함하여 산들의 적어도 일부를 중화시켜 그로부터 유기염을 형성하는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "중성 맥아 베이스(NMB: neutral malt base)" 또는 "맥아 음료 베이스(malt beverage base)"는 브라이트 비어 또는 다른 발효 음료를 여과, 처리 및/또는 탈색한 결과로 형성된 에틸알코올-함유 액체를 의미한다. 본 발명에 따르면, 본 발명의 방법들 및 시스템들에 의해 제조된 NMB들은 무색, 무미 및/또는 무취이다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "관능적으로 순수한(organoleptically pure)"은 중화되기 이전에 FB 중에 원래 존재했던, 심지어 중화 및/또는 분리 후 유기의 산성 착향료의 일부가 여전히 그들의 산성 형태로 존재하는 경우에서도 유기의 산성 착향료로부터 실질적으로 감지할 수 있는 미각 또는 냄새가 없는 중화되거나 정제된 FB를 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "정제 발효 음료(refined fermented beverage)"와 관련하여 용어 "정제된(refined)"은 발효 음료 내의 하나 이상의 산성 착향료의 일부 또는 전부가 알칼리성 처리제에 의해 중화되어 염을 형성하고, 그리고 염의 일부 또는 전부가 후속하여 중화된 발효 음료로부터 제거되어 정제 발효 음료를 제조하는 본 발명의 방법들 및 시스템들에 의해 제조된 발효 음료들을 의미할 수 있다. 본 발명에 따르면, 정제 발효 음료는 맥아즙, 맥주 또는 다른 발효 음료 내의 고형분들과 관련하여 청징화되었으나, 발효 동안 천연적으로 생성된 산성 착향료의 일부 또는 전부가 제거되지 않은 청징화된 발효 음료로부터 제조될 수 있다. 본 발명에 따르면, 정제 발효 음료는 단지 고형분만이 제거된 발효 음료 또는 이전에 청징화되지 않은 발효 생성물로부터 제조될 수 있다. 본 발명에 따르면, 분리 기술 또는 장치가 염들에 더해 전형적으로 청징화 동안 제거될 수 있는 고형분들을 제거하는 한에서는 발효 음료가 동시적으로 청징화되고 정제될 수 있다. 본 발명에 따르면, 중화된 발효 음료는 또한 청징화된 FB를 형성하지 않고도 정제되어 정제 FB를 형성할 수 있고, 그리고 정제 FB는 후에 청징화되어 청징화된 FB를 형성할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "적정가능한 산도(titratable acidity)"는 전형적으로 ℓ 당 g으로 표현된, 용액 중의 적정가능한 산들의 총 질량의 측정이다. 적정가능한 산들의 총 질량은 하이드로늄 이온(hydronium ions) 및 아세트산(CH3COOH)과 같이 여전히 양성자화된 약산들 둘 모두를 포함한다. 양조업계에서, 적정가능한 산도는 종종 음료 내의 감지할 수 있는 산도를 평가하기 위해 주어진 FB, GFB, 글루텐이 감소되거나 글루텐이 제거된 FB, NMB, FMB, 마시기에 적합한 주정 또는 다른 중화된 제품 중에 존재하는 유기산들을 정량하는 데 사용된다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "맥아즙(wort)" 또는 "맥아 추출물(malt extract)"은 효모로 발효되어 에틸알코올을 생산하기에 적절한, 매싱 및/또는 쿠킹(cooking) 공정에서 얻어지는 당-풍부 용액(sugar-rich solution) 또는 혼합물을 의미한다.
중성 맥아 베이스의 제조
본 발명은 측정가능한 수준의 산성 착향료들, 특히 유기의 산성 착향료를 포함하는 미가공의 또는 처리되지 않은 FB들 및 다른 발효 생성물들로부터 중화되거나 정제 FB들을 제조하기 위한 방법들 및 시스템들을 제공한다. 본 명세서에서 제공되는 방법들은 대체로 알칼리성 처리제가 발효 생성물, FB 또는 브라이트 비어에 첨가되어 발효 생성물, FB 또는 브라이트 비어 내의 산성 착향료의 적어도 일부와 반응하거나 이들 산성 착향료를 중화시켜 염을 형성하는 단계를 포함한다. 계속해서 염의 적어도 일부는 처리된 브라이트 비어 또는 FB로부터 분리되어 정제 FB를 제조할 수 있다.
일반적으로 FB를 위한 본 발명의 시스템들 및 공정들을 설명하기 위해, 브라이트 비어 용액 또는 스트림으로부터 정제 NMB를 제조하기 위한 시스템들 또는 공정들의 하나의 예를 아래에 기술한다. 일부 구현예에서, 정제 NMB는 무색, 무미 및/또는 무취이고, 그리고 처리되지 않은 발효 생성물들 및 FB들 중의 유기의 산성 착향료의 수준 또는 양에 비해 감소되거나 무시할 수 있는 수준 또는 양의 유기의 산성 착향료를 포함한다. 특정한 이론에 의해 제한됨이 없이, 정제 NMB로부터 제조된 FMB들은 양조 및 발효 공정 후 천연적으로 존재하는 유기산들을 제거한 결과로서 보다 만족스러운 미각 프로파일을 가질 수 있다. 유사하게, NMB로부터 유기산을 제거하면 다양한 향미제들, 특히 통상적인 NMB 중에 천연적으로 존재하는 유기산과 함께 달리 그렇지 않으면 불쾌한 미각의 FMB를 생성할 수 있는 향미제들이 첨가될 수 있는 보다 더 다목적인 NMB를 생성한다. 게다가, 궁극적으로 동일하거나 상당한 관능적인 품질의 FMB를 생산하기 위해 알칼리성 처리제의 첨가에 의해 중화되지 않은은 NMB들에 비해, 보다 더 적은 향미제, 특히 당이 본 발명의 방법들에 의해 제조된 NMB들과 결합될 필요가 있다고 여겨진다.
NMB를 양조하는 전통적인 방법들은 당해 기술분야에서 널리 알려져 있고 특히 그의 상세한 설명들이 그들 전체로 참조로 통합되는 미국 특허 제4,440,795호, 제5,294,450호, 제5,618,572호 및 제7,008,652호와 마찬가지로 미국 공개특허 제2014/0127354호에 상세하게 기술되어 있다. 일반적으로, 통상의 NMB를 제조하기 위해서는, 먼저 맥아의 공급이 필요하다. 맥아는 맥주 및다른 양조된 음료들의 제조에 적절한, 당해 기술분야에서 공지된 임의의 통상적인 형태일 수 있다. 적절한 맥아의 하나의 비-제한적인 예는 Briess Malt & Ingredients Co.에서 획득가능한 "Brewers Malt"이다. 계속해서 맥아는 탈이온수와 결합되고 그리고 고온에서 가열되어 매시를 제조한다. 이 단계에서, 매시는 효모에 의해 에틸알코올로 발효되는 여러 맥아-파생의 발효가능한 당(예를 들어 말토스 및 말토트리오스(maltotriose)를 포함하나 이들로 제한되지 않음)과 마찬가지로 효모에 의해 에틸알코올로 분해될 수 없는 여러 맥아-파생의 발효되지 않는 당(예를 들어 말토테트라오스(maltotetraose) 및 말토펜타오스(maltopentaose)를 포함하나 이들로 제한되지 않음)을 포함한다.
그러나, 매싱 공정 동안, 맥아로부터의 인산염 및 단백질의 침강이 매시 생성물의 pH에서의 강하와 강하게 상관되는 불용성 칼슘염의 형성의 결과를 가져올 수 있다. 게다가, 여러 맥아 변종들은 종국적으로는 매시로 옮겨지는 높은 수준의 젖산염(그의 상세한 설명이 그의 전체로 참조로 통합되는 South, J.B. "Variation in pH and Lactate Levels in Malts" (1996) J. Inst. Brew. 102:155-159 참조), 아세트산염, 부틸산염, 프로필산염을 포함한다. 예를 들어, South는 맥아의 여러 변종들 중의 젖산염의 농도가 맥아 100 g(건물 중량) 당 17.6 내지 126.3 ㎎의 범위에 달한다고 결정했다. 젖산염 농도는 맥아즙의 pH에 반비례하며, 최대 젖산염 농도에서의 5.59에서 최소 젖산염 농도에서의 6.02까지의 범위에 달한다.
매시가 생성된 이후, 당해 기술분야에서 공지된 여러 공정들이 활용되어 발효시키기에 적절한 당-풍부 맥아즙을 생성할 수 있다. 이러한 공정들에는 전분을 분해할 수 있는 효소의 첨가 및/또는 후속하여 전분의 당으로의 화학적인 전환을 촉매하도록 하는 매시의 가열을 포함되나, 이들로 제한되는 것은 아니다.
다음으로, 매시로부터 고형분을 제거하기 위하여 매시를 여과하기 위하여 양조 분야에서 공지된 임의의 장치를 사용하여 매시를 물리적으로 처리한다. 계속해서 구어적으로 맥아즙 또는 맥아 추출물로 알려진 액체 여액은 수집되고 그리고 추가의 발효가능한 당(예를 들어 덱스트로스, 슈크로스 및/또는 옥수수 시럽) 및 임의선택적으로 홉 콘(hop cones), 사전-이성질화되고 펠릿화된 홉(pre-isomerized pelletized hops) 및/또는 용매-추출되고 농축된 홉 추출물(solvent-extracted concentrated hop extract)을 포함하나 이들로 제한되지 않는 매우 다양한 상이한 제품들을 포함할 수 있는 "홉 재료들(hop materials)"의 존재 중에서 당화조(brew kettle)로 옮겨질 수 있다. 계속해서 효모가 맥아즙에 첨가되어 발효를 개시시킬 수 있고, 발효는 발효가능한 당이 남지 않을 때까지 지속되도록 한다. 전형적으로, 발효 공정은 7 내지 11일 동안 지속될 수 있으나, 발효 시간은 궁극적으로는 온도를 포함하나 이로 제한되지 않는 여러 인자들에 의존적이다. 비록 과도한 열이 여러 문제들을 생성할 수 있고 종종 회피되기는 하나, 보다 더 따뜻한 온도가 전형적으로 보다 더 빠른 발효의 결과를 가져온다.
발효가 완료된 후, 알코올-함유 발효 생성물로부터 효모가 생성물 밖으로 침강되도록 하고 그리고 통상의 디캔테이션 또는 여과 기술들로 제거되어 브라이트 비어를 형성한다. 브라이트 비어는 전형적으로 존재하는 유기산의 정체(identity)와 총 농도에 기초하여 약 4.0 ± 0.25의 pH를 가지며, 일반적으로 착색되어 있고, 방향이 있고, FMB를 만드는 데 부적절하다. 그러나, 매시 생성물 중의 유기산들을 포함하여 산들은 전체 양조 공정을 통하여 유지되며, 어떠한 여과 또는 정제 기술들도 특정한 미각 첨가제들와 혼합되는 경우 원치않는 미각 또는 냄새에 기여하는 유기의 산성 착향료의 역할을 해결하지 못한다. 대조적으로, 아래에 기술된 본 발명의 임의의 방법들에 의해 제조된 NMB는 무색, 무미 및/또는 무취일 수 있다. 보다 일반적으로는, 아래에 기술된 임의의 방법들 및 시스템들을 사용하여 임의의 형태의 FB로부터 산성 착향료를 제거하는 것에 의해 음료를 소비하는 사람에게 보다 더 기분좋은 관능적인 경험을 제공할 수 있다.
본 발명의 구현
하나의 구현예에서, 본 발명은 하기 단계를 포함하는, 하나 이상의 유기의 산성 착향료를 포함하는 FB 용액으로부터 정제 FB를 제조하는 방법을 제공한다: (a) 하나 이상의 유기의 산성 착향료의 적어도 일부를 그의 짝염기로 전환시키기에 충분한 양의 알칼리성 처리제를 FB 내로 적정하거나 첨가하는 것에 의해 FB 용액 중에 포함된 하나 이상의 유기의 산성 착향료를 중화시켜 유기염을 형성하는 단계; 및 (b) 유기염을 제거하고, 그에 의해 정제 FB를 제조하는 단계. 본 발명의 하나의 구현예에서, 충분한 양의 알칼리성 처리제는 FB 용액의 pH를 적어도 약 5.5, 5.8, 5.9, 6.0, 6.1, 6.2, 6.3, 6.5, 6.8, 7.0, 7.5, 7.8, 8.0, 8.2 또는 8.5, 최대 적어도 약 8.7을 포함하여 적어도 약 5.0까지 상승시키기에 충분하다. 일부 구현예에서, 충분한 양의 알칼리성 처리제는 FB 용액의 pH를 약 8.5, 8.2, 8.0, 7.8, 7.5, 7.0, 6.8, 6.5, 6.4, 6.3, 6.2, 6.1, 6.0, 5.9, 5.8 또는 5.5 미만, 최소 약 5.0 미만을 포함하여 약 8.7 미만까지 상승시키기에 충분하다. 일부 구현예에서, 충분한 양의 알칼리성 처리제는 FB 용액의 pH를 약 5.5 내지 최대 약 5.8 또는 5.9, 또는 6.0, 또는 6.1, 또는 6.2, 또는 6.3, 또는 6.5, 또는 6.8, 또는 7.0, 또는 7.5, 또는 7.8, 또는 8.0, 또는 8.2, 또는 8.5의 범위의 pH까지 상승시키기에 충분하다. 일부 구현예에서, 충분한 양의 알칼리성 처리제는 FB 용액의 pH를 약 5.8 내지 최대 약 5.9, 또는 6.0, 또는 6.1, 또는 6.2, 또는 6.3, 또는 6.5, 또는 6.8, 또는 7.0, 또는 7.5, 또는 7.8, 또는 8.0, 또는 8.2, 또는 8.5의 범위의 pH까지 상승시키기에 충분하다. 일부 구현예에서, 충분한 양의 알칼리성 처리제는 FB 용액의 pH를 약 6.0 내지 최대 약 6.1, 또는 6.2, 또는 6.3, 또는 6.5, 또는 6.8, 또는 7.0, 또는 7.5, 또는 7.8, 또는 8.0, 또는 8.2, 또는 8.5의 범위의 pH까지 상승시키기에 충분하다. 일부 구현예에서, 처리되거나 중화된 FB의 목표 pH는 약 6.5 내지 최대 약 6.8, 또는 7.0, 또는 7.5, 또는 7.8, 또는 8.0, 또는 8.2, 또는 8.5이다. 일부 구현예에서, 충분한 양의 알칼리성 처리제는 FB 용액의 pH를 본 발명의 정신에서 벗어나지 않고 위에서 나열된 임의의 두 pH 값들 그리고 5.0과 8.5 사이의 위에서 나열된 임의의 두 값들 사이의 pH 범위까지 상승시키기에 충분하다. 유기의 산성 착향료에는 아세트산, 젖산, 프로피온산, 타르타르산 및 부티르산과 같은 유기 카르복실산이 포함될 수 있으나, 이들로 제한되는 것은 아니다.
pH-처리된 FB 용액으로부터의 유기의 산성 착향료의 염 형태들의 제거 또는 분리 이후, 그 결과의 정제 FB의 pH는 정제 FB 중에 잔류하는 임의의 유기산의 pKa에 따라 여과되지 않고 중화된 브라이트 비어의 pH 보다 약간 상이하고 부분적으로 더 낮은 pH 또는 부분적으로 더 높은 pH를 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 정제 FB는 유기산 착향료들이 중화되었으나 제거되지 않은 pH-처리된 FB 보다 더 낮은 pH를 갖는다. 일부 구현예에서, 중화된 유기의 산성 착향료들은 후속의 제거 단계를 수행함이 없이 pH-처리된 FB 내에 보유될 수 있다.
알칼리성 처리제에는 유기산들과 반응하고 그리고 중화시킬 수 있는 강염기들 및 약염기들 둘 모두를 포함하여 하나 이상의 염기성 화합물들을 포함할 수 있다. 적절한 강염기에는 알칼리 금속(I족) 및 알칼리 토금속(II족) 수산화물, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화바륨, 수산화세슘, 수산화스트론튬, 수산화칼슘, 수산화리튬 및 수산화루비듐과 같이 물을 수반하는 용액에서 수산화물의 농도를 증가시키는 적어도 하나의 아레니우스 염기를 포함하는 가성물질 용액이 포함될 수 있으나, 이들로 제한되는 것은 아니다. 가성물질 용액의 저장 용액들(stock solutions)은 임의의 농도일 수 있으나, 일부 구현예에서, 그 농도는 최소량의 가성물질 용액을 안전하게 첨가하여 브라이트 비어의 용적에 실질적으로 영향을 주지 않고 브라이트 비어 내의 산성 착향료를 중화시키기에 충분히 높다. 일부 구현예에서, 가성물질 용액은 최대 50%(용적/용적)의 수산화나트륨의 용액을 포함한다. 일부 구현예에서, 가성물질은 최대 50%(용적/용적)의 수산화칼륨의 용액을 포함한다.
위에서 나열된 금속 수산화물 중의 임의의 하나와의 반응에 의하여, 적어도 하나의 유기의 산성 착향료는 아래의 식 1에서 알짜 이온 식에 따라 염 및 물로 전환된다.
Figure pct00001
비-제한적인 예에서, 유기의 산성 착향료가 아세트산인 경우, 중화 반응은 아래에 나타낸 식 2에 따라 진행한다.
Figure pct00002
다른 구현예들에서, 알칼리성 처리제는 약염기를 포함할 수 있다. 일반적으로, 약염기는 수 중에서 완전히 해리하지 않고 그의 짝산과 평형상태로 존재할 수 있다. 강염기와 마찬가지로, FB 내의 산성 착향료의 일부를 중화시기에 충분한 약염기가 첨가될 수 있다. 일부 구현예에서, 존재하는 산성 착향료 전부를 중화시키기에 충분한 양의 약염기가 첨가된다. 적절한 약염기에는 아세트산나트륨, 중탄산나트륨 및 수산화암모늄이 포함되나, 이들로 제한되는 것은 아니다. 일부 구현예에서, 알칼리성 처리제는 수산화암모늄은 포함한다. 비-제한적인 예로서, 아세트산과 수산화암모늄 사이의 중화 반응의 식을 아래 식 3에 나타내었다.
Figure pct00003
그러나, 약산과 약염기 사이의 임의의 반응에서, 그 결과의 알짜 이온식은 아래의 식 4에 따라 물을 생성하는 결과를 가져온다.
Figure pct00004
다른 구현예에서, 적어도 하나의 산성 착향료의 중화는 브라이트 비어 내로 FB 내의 유기의 산성 착향료의 적어도 일부를 유기염 또는 유기의 산성 착향료의 여과가능한 형태로 변형시키기에 충분한 양의 알칼리성 처리제를 적정하는 것에 의해 수행될 수 있다. 일부 구현예에서, FB 내의 유기의 산성 착향료의 전부 또는 실질적으로 전부가 유기의 산성 착향료의 유기염 또는 여과가능한 형태로 중화되고, 이는 FB 내의 유기의 산성 착향료 각각의 당량점에 도달하거나 초과하여 유기의 산성 착향료 각각의 짝염기로 전환시키기에 충분한 만큼 pH를 상승시키는 것에 의해 수행될 수 있다. NaOH와 같은 강염기로 약산을 적정하는 경우, 당량점은 pH 7 초과에서 발생한다. 비-제한적인 예로서, 아세트산의 pKa는 4.75이고, 아세트산의 전부 또는 실질적으로 전부가 아세트산염으로 전환되는 당량점은 전형적으로 대략 8.7 내지 8.8이다. FB의 pH를 당량점 이상의 강염기로 증가시키는 것은 아세트산의 농도에 측정가능한 영향을 주지 않고 단순히 용액에 추가의 수산화물 이온을 추가한다.
일부 구현예에서, 예를 들어, 완전히 무미, 무취이고 무색인 음료를 원하는 경우, 실질적으로 측정가능한 유기산을 수반하지 않는 정제 NMB가 제조될 수 있다. 이러한 정제 NMB는 가미 음료의 제조에서 도입되는 풍미 중의 어떤 풍미와도 충돌함이 없이, 매우 다양한 가미 음료의 베이스로 다목적으로 사용될 수 있다. 그러나, 일부 구현예에서, 유기산의 일부가 중화 이후 보유되는 정제 FB 또는 NMB가 바람직할 수 있다. 일부 구현예에서, 일부 유기산에 의해 제공되는 풍미는 가미 공정 동안 첨가되는 화합물의 냄새 및/또는 풍미를 보충하거나 향상되어 가미 음료를 제조할 수 있고, 사람의 관능적인 경험에 부정적으로 영향을 미칠 수 있는 이러한 산의 중화를 완료할 수 있다.
그에 따라, 그리고 일부 구현예에서, 적어도 하나의 산성 착향료의 중화는 FB 또는 브라이트 비어 내로 FB 또는 브라이트 비어 내의 유기산의 적어도 일부를 유기산의 유기염 또는 여과가능한 형태로 전환시키기에 충분한 양의 알칼리성 처리제로 적정하는 것에 의해 수행될 수 있다. 일부 구현예에서, FB에 첨가되는 알칼리성 처리제의 양은 FB 내의 유기의 산성 착향료의 적어도 약 10중량%를 중화시키기에 충분한 양이고, 이는 FB 내의 유기의 산성 착향료의 적어도 약 25퍼센트(%), 또는 적어도 50%, 또는 적어도 60%, 또는 적어도 70%, 또는 적어도 75%, 또는 적어도 80%, 또는 적어도 85%, 또는 적어도 90%, 또는 적어도 95%, 또는 적어도 96%, 또는 적어도 97%, 또는 적어도 98%, 또는 적어도 99%, 또는 적어도 99.5%, 또는 적어도 약 99.9중량%일 수 있다. 일부 구현예에서, 약 99.5, 99, 98, 97, 96, 95, 90, 85, 80, 75, 70, 60, 50, 또는 25중량% 미만, 최소 10중량% 미만을 포함하여 FB 내의 유기의 산성 착향료의 약 99.9중량% 미만이 중화된다.
FB 내의 유기산의 중화의 정도를 결정하기 위한 하나의 방법은 종종 처리되거나 정제된 FB에 대해 처리되지 않은 FB의 적정가능한 산도 - 종종 리터 당 그램 또는 ppm(백만분의 분율)로 표현되는, 일정한 용적의 용액 중의 하이드로늄 이온(H3O+)과 양성자화된 약산의 총 질량의 산출값 - 을 비교하는 것이다. pH가 단순히 용액 중의 H3O+ 이온의 양 만을 기술하기 때문에 적정가능한 산도가 양조 및 포도주제조 산업 내에서 통상적으로 사용된다. 대조적으로, 인간은 H3O+ 이온 및 양성자화된 약산 둘 모두로부터의 산도를 감지할 수 있다. 전형적으로 적정의 당량점 근처인 사전-결정된 값까지 음료의 pH를 상승시키기 위해 얼마나 많은 염기, 대개는 NaOH가 음료에 첨가되어야 하는 지를 산출하는 것에 의해 산도가 결정된다. 양조 산업에서, 사전-결정된 pH 값은 전형적으로 존재하는 유기산의 정체와 상대적인 양에 기초하여 약 8.0 내지 8.5이다.
더욱이, FB 자체의 감지된 산도는 적정가능한 산도를 사용하여 평가될 수 있다. 적정가능한 산도가 감소함에 따라, 감지되는 산도 또한 감소하고, 궁극적으로는 소비하는 사람이 FB 내의 산(들)의 풍미 및/또는 냄새를 감지할 수 있는 점까지 도달할 수 있다. 일부 구현예에서, 정제 FB의 적정가능한 산도는 약 0.75, 0.5, 0.4, 0.3, 0.2, 0.1, 또는 0.05 미만, 최소 약 0.01 g/ℓ 미만을 포함하여 리터 당 약 1 g(g/ℓ) 미만이다.
일부 구현예에서, 위에서 기술된 아세트산, 젖산, 프로피온산, 타르타르산 및 부티르산 착향료를 포함하여 단일의 유기산 착향료의 중화가 정량될 수 있다. 일부 구현예에서, 정량되는 단일의 유기산 착향료는 아세트산이다. FB에의 알칼리성 처리제의 첨가에 의해, 아세트산이 후속하여 아세트산염으로 전환된다. 약 4.75인 아세트산의 pKa에서, 용액 내의 아세트산에 대한 아세트산염의 비율은 50:50이다. 용액의 pH가 증가됨에 따라, 아세트산에 대한 아세트산염의 상대적인 풍부도 또한 증가되어 5.75인 pKa 하나 초과의 pH 단위에서는, 아세트산에 대한 아세트산염의 비율은 90:10이고, pKa 2개 초과의 pH 단위에서는, 아세트산에 대한 아세트산염의 비율은 99:1 등등이다. 따라서, 일부 구현예에서, FB에 첨가되는 알칼리성 처리제의 양은 아세트산에 대한 아세트산염의 상대적인 풍부도가 적어도 약 60:40, 70:30, 75:25, 80:10, 85:15, 90:10, 95:5, 96:4, 97:3, 98:2, 99:1, 또는 99.5:0.5, 최대 적어도 약 99.9:0.1을 포함하여 적어도 약 50:50가 되도록 상승시키기에 충분한 양일 수 있다. 일부 구현예에서, 처리된 FB 내의 아세트산에 대한 아세트산염의 상대적인 풍부도는 약 90:10 내지 약 99:1, 또는 약 92:8 내지 약 98:2, 또는 약 95:5이다. 일부 구현예에서, FB 내의 아세트산의 전부 또는 실질적으로 전부가 아세트산염으로 중화된다. 일부 구현예에서, FB의 pH가 적어도 8.7까지 상승되는 경우에 아세트산의 전부 또는 실질적으로 전부가 중화된다.
유사하게, FB 내의 아세트산의 농도는 분석학적으로 결정될 수 있다. FB 내의 아세트산 농도를 결정하기 위한 분석학적인 방법들의 비-제한적인 예들에는 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC: high performance liquid chromatography) 및 효소 분석법(enzymatic assays)이 포함된다. 아세트산의 농도를 결정하기 위한 하나의 이러한 효소 분석 키트는 Megazyme®으로부터 획득가능한 K-ACETRM 아세트산 키트이다. 분석 조건들 하에서, FB 샘플 중에 존재하는 아세트산의 전부 또는 실질적으로 전부가 아세트산염으로 전환된다. 그러나, FB 샘플의 pH가 공지된 경우, 앞서 기술된 바와 같이 pKa에 기초하여 얼마나 많은 아세트산이 존재하는 지를 결정할 수 있다. 예를 들어, FB의 pH가 6.35이고, 샘플 중의 아세트산염의 농도가 300 ppm으로 결정된 경우, 그에 따라 처리된 FB 중의 아세트산의 대략 4%가 양성자화된 형태 또는 약 12 ppm으로 존재한다.
따라서, 일부 구현예에서, 중화 동안 형성된 유기산 착향료의 염을 분리 및 제거한 후, 정제 FB 내의 아세트산과 아세트산염의 조합된 농도는 중량으로 약 1000 ppm 미만일 수 있고, 이는 약 900 ppm 미만, 또는 약 800 ppm 미만, 또는 약 700 ppm 미만, 또는 약 600 ppm 미만, 또는 약 500 ppm 미만, 또는 약 400 ppm 미만, 또는 약 300 ppm 미만, 또는 약 200 ppm 미만, 약 100 ppm 미만, 또는 약 50 ppm 미만일 수 있다. 일부 구현예에서, 정제 FB 내의 아세트산과 아세트산염의 조합된 농도는 약 200 ppm 내지 약 500 ppm의 범위 이내이다. 일부 구현예에서, 정제 FB 내의 아세트산과 아세트산염의 조합된 농도는 약 300 ppm 내지 약 400 ppm의 범위 이내이다.
다른 구현예에서, 정제 FB 내의 아세트산의 양성자화된 형태 중의 아세트산의 농도는, 정제 FB의 pH에 기초하여, 약 400, 300, 200, 100, 75, 50, 25, 10 또는 5 미만, 최소 약 1 ppm 미만을 포함하여 약 500 ppm 미만이다. 일부 구현예에서, 정제 FB 내의 양성자화된 아세트산의 농도는 약 10 ppm 내지 약 100 ppm, 또는 약 25 ppm 내지 약 75 ppm의 범위 이내이다. 일부 구현예에서, 정제 FB 중에는 양성자화된 아세트산이 실질적으로 존재하지 않는다.
산업적인 양조 공정에서, 브라이트 비어 및 다른 처리되지 않은 FB는 다음 스테이션(station)/가공 단계로 펌핑되기 전에 또는 FB가 한 위치에서 다른 위치로 얀속적으로 펌핑됨에 따라 연속적인 공정의 과정에 걸쳐 특정한 pH에 도달해야 하는 단일 배치 내에서 중화될 수 있다. 액체의 pH를 모니터링하고 조절하기 위한 여러 기구 및 전극 시스템들이 당해 기술분야에서 공지되어 있다. 이러한 비-제한적인 예들에는 일괄 처리(batch processing), 인-라인 처리(in-line processing) 및 예를 들어 미국 코네티컷 주 스탬포드(Stamford, Connecticut)에 소재하는 Omega® Engineering으로부터 획득가능한 연속식 교반-탱크 pH 모니터링 및 투여 시스템들(continuous stirred-tank pH monitoring and dosing systems)이 포함된다.
본 발명의 하나의 구현예에서, 그리고 도 1에 나타낸 바와 같이, 가성물질 투여 시스템 및 방법은 유기산 착향료를 포함하는 FB의 결정된 양을 보유하기 위한 혼합 용기를 포함할 수 있다. FB의 결정된 양은 용기(33)의 내용물들에 대한 중량 저울(weight scale)에 의하거나, 용기(33) 중의 용적 표시기(volume indicator)에 의하거나 또는 용기(33) 내로의 FB 또는 브라이트 비어의 용적량(volumetric amount)의 전달에 의하는 것과 같은 질량에 기초할 수 있다. 결정된 양의 FB를 처리하여 유기산을 중화시킨 후, 처리된 FB 또는 결정된 양의 FB를 용기(33)에서 후-여과 또는 분리 장치(4)로 비워서 유기산의 염 형태를 제거할 수 있다.
FB 내의 유기산 착향료를 중화시키기 위해 얼마나 많은 알칼리성 처리제가 혼합 용기에 첨가되어야 하는 지를 결정하기 위해서는, 목표 pH가 도달될 때까지 공지의 농도의 알칼리성 처리제가 분리 용기 내로 분획된 공지의 양의 FB 내로 적정될 수 있다. 목표 pH는 위에 나열된 pH 값들 중의 임의의 pH 값이 포함될 수 있다. 일단 목표 pH가 도달되면, 잘 알려진 계산식을 사용하여 FB 내로 적정되는 알칼리성 처리제의 공지의 농도 및 용적을 사용하여 FB 내의 유기산 착향료에 대한 알칼리성 처리제의 몰비(molar ratio)를 결정할 수 있다. 일단 알칼리성 처리제와 유기산 착향료 사이의 몰비를 알게 되면, 동일한 pH에 도달하기 위해 얼마나 많은 알칼리성 처리제가, 혼합을 수반하여, 혼합 용기 내의 FB의 알고 있는 용적에 첨가되어야 하는 지를 결정할 수 있다. 함유된 양의 FB를 처리하는 데 사용되는 알칼리성 처리제는 샘플을 적정하는 데 사용되는 동일한 알칼리성 처리제일 수 있거나, 또는 화학양론적-등가의 양의 상이한 알칼리성 처리제일 수 있다. 처리된 함유된 양의 FB는 계속해서 용기로부터 후-여과 또는 분리 장치로 비워져서 유기산의 염 형태를 제거할 수 있다.
다른 구현예에서, 후-여과 또는 분리 장치(4)는 중화된 유기산 염, 처리되지 않은 FB 중에 원래 존재하는 다른 착향료 및 작은 분자 및 금속 킬레이트(metal chelates), 단백질 및 핵산과 같은 거대분자, 박테리아 및/또는 바이러스와 같은 미생물 및 미립자를 포함하나 이들로 제한되지 않는 고형분을 제거하기 위한 하나 이상의 필터를 포함할 수 있다. 필터의 기공 크기(pore size)는 정제 FB의 소정의 특성들에 기초하여 선택될 수 있고, 그리고 0.1 미크론(micron) 미만을 포함하여 1000 미크론 미만 내지 최소 1 미크론 미만의 범위일 수 있다. 추가로, 하기를 포함하나 이들로 제한되지 않는 하나 이상의 여과 메카니즘들이 활용될 수 있다: 코어스 멤브레인(coarse membrane), 마이크로-여과 멤브레인(micro-filtration membrane), 나노-여과 멤브레인, 한외여과 멤브레인; 역삼투압 여과; 규조토 여과(diatomaceous earth filtration); 및 활성탄 여과. 일부 구현예에서, 후-여과 또는 분리 장치(4)는 역삼투압 여과 장치를 포함할 수 있다. 다른 분리 장치는 이온 교환 크로마토그래피, 특히 양이온 교환 크로마토그래피; 중력; 원심분리; 및/또는 디캔테이션을 포함할 수 있다.
다른 구현예에서, 후-여과 또는 분리 장치(4)는 정제 주정을 만들기 위한 공정에서 활용될 수 있는 하나 이상의 증류 장치를 포함할 수 있으며, 여기에서 에탄올을 포함하는 분획이 중화된 유기산 염과 마찬가지로 매싱 공정 동안 생성되거나 존재했던 다른 사소한 화학적 구성요소를 포함하는 수성 분획으로부터 분리된다. 증류 장치들은 하기를 포함하나, 이들로 제한되는 것은 아니다: 컬럼 증류 장치, 진공 증류 장치, 다-단계 플래시 증류 장치, 복합-효과 증류 장치 및 증기-압축 증류 장치.
다른 구현예에서, 여과 및 증류 장치는 조합으로 또는 서로 완전히 별개로 활용될 수 있다. 예를 들어, 그리고 하나의 구현예에서, 정제 FB는, 증류를 사용함이 없이, 유기산 착향료를 여과해내는 것에 의해 제조될 수 있다. 일부 구현예에서, 정제 주정은, 여과를 사용함이 없이, 염 형태의 유기의 산성 착향료를 포함하는 중화된 FB 용액으로부터 알코올을 증류해내는 것에 의해 제조될 수 있다. 일부 구현예에서, 정제 주정은 처리된 FB로부터 유기의 산성 착향료의 염 형태를 먼저 여과해내고, 그리고 계속해서 후속하여 여액을 증류하여 정제 주정을 생산하는 것에 의해 제조될 수 있다.
일부 구현예에서, 본 발명은 (a) 적어도 하나의 산성 착향료를 포함하는 FB를 제공하는 단계; (b) FB로부터의 적어도 하나의 산성 착향료의 전부 또는 실질적으로 전부를 유기염으로 전환시켜 처리된 FB를 제조하기에 충분한 양의 알칼리성 처리제를 FB 내로 적정하는 것에 의해 FB를 중화시키는 단계; 및 (c) 중성 FB로부터의 유기산의 염 형태를 분리하여 FB를 제조하는 단계를 포함하는, 감소되거나 무시할 수 있는 수준의 유기의 산성 착향료를 갖는 정제 FB를 제조하기 위한 방법을 제공한다.
일부 구현예에서, 본 발명은 감소하거나 무시할 수 있는 수준의 유기의 산성 착향료를 갖는 정제 주정을 제조하기 위한 방법을 제공하며, 하기 단계를 포함할 수 있다: (a) 에탄올 및 적어도 하나의 유기의 산성 착향료를 포함하는 FB를 제공하는 단계; (b) 적어도 하나의 산성 착향료를 유기염으로 전환시키기에 충분한 양의 알칼리성 처리제를 FB 내로 적정하거나 첨가하는 것에 의해 적어도 하나의 유기의 산성 착향료의 적어도 일부를 중화시켜 중화된 FB를 형성하는 단계; 및 (c) 산성 착향료의 유기염들을 포함하는 중화된 FB로부터 에탄올을 증류하고, 그에 의해 정제 주정을 제조하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 정제 주정을 제조하기 위한 방법은 증류 단계 이전에 중화된 FB로부터 유기염의 적어도 일부를 여과하는 단계를 추가로 포함한다.
일부 구현예에서, 정제 주정은, 비록 여전히 측정가능한 수준의 산성 착향료, 특히 유기산을 포함하는, 이미 증류된 음료로부터 제조될 수 있다. 일부 구현예에서, 감소되거나 무시할 수 있는 수준의 유기의 산성 착향료를 갖는 정제 주정을 제조하기 위한 방법은 하기의 단계를 포함할 수 있다: (a) 에탄올 및 적어도 하나의 유기의 산성 착향료를 포함하는 증류된 음료를 제공하는 단계; (b) 증류된 음료 내로 적어도 하나의 산성 착향료를 유기염으로 전환시키기에 충분한 양의 알칼리성 처리제를 적정하거나 첨가하는 것에 의해 적어도 하나의 유기의 산성 착향료의 적어도 일부를 중화시켜 중화되고 증류된 음료를 형성하는 단계; 및 (c) 중화되고 증류된 음료로부터 유기염을 분리하여 정제 주정을 제조하는 단계. 일부 구현예에서, 중화되고 증류된 음료로부터의 유기염의 분리는 여과를 포함한다. 일부 구현예에서, 중화되고 증류된 음료로부터의 유기염의 분리는 여과로 이루어진다. 일부 구현예에서, 중화되고 증류된 음료로부터의 유기염의 분리는 2차 증류를 포함한다. 일부 구현예에서, 중화되고 증류된 음료로부터의 유기염의 분리는 여과 및 2차 증류를 포함한다. 일부 구현예에서, 유기의 산성 착향료의 전부 또는 실질적으로 전부는 중화되고 증류된 음료로부터 분리되어 정제 주정을 형성한다.
다른 구현예에서, 그리고 도 2에 나타낸 바와 같이, 가성물질 투여 시스템(10)은 용액을 균질화하기 위한 혼합 기구(34)를 수반하여 일정한 용적의 처리된 FB 용액을 보유하는 연속-배치 또는 배치 혼합 용기(33)를 포함하는 혼합 수단 및 용기(33) 내에 보유된 FB 용액의 pH를 검출하기 위한 pH 미터를 포함할 수 있다. 제어기(26)와 통신하는 pH 미터(32)는 탱크 내에 보유된 처리된 FB 용액의 pH를 검출하고, 제어기(26)는 FB 스트림(20)의 속도 또는 양 및 pH 미터에 의해 측정된 바와 같은 처리된 FB의 pH 또는 FB 스트림(20)의 pH 또는 둘 모두에 기초하여 용기(33) 내로 계량된 가성물질 용액의 충분한 양을 조정한다. 이 구현예에서, 처리된 FB 용액(24)의 유출은 실질적으로 연속적일 수 있다.
용기(33)가 배치 혼합 탱크인 하나의 구현예에서, 일정한 양의 FB 용액(1)이 탱크(33) 내로 적하되고, 그리고 목표 pH 중의 하나의 pH가 달성될 때까지 제어된 양의 가성물질 용액이 배치량(batch quantity)의 FB 용액 내로 전달하거나 계량된다. pH-처리된 FB의 배치는 계속해서 탱크(33)로부터 후-여과(4)로 방출된다.
다른 구현예에서, 그리고 도 3에 나타낸 바와 같이, pH 모니터링 및 투여 시스템은 인-라인의 가성물질 투여 시스템이다. 인-라인의 가성물질 투여 시스템(110)은 FB 스트림(1)을 정제 FB 또는 NMB(6)의 유출로 처리한다. FB 스트림(1)은 인-라인의 가성물질 투여 시스템(110)으로 전달되고, 인-라인의 가성물질 투여 시스템(110)에서 FB 스트림(1)의 pH 처리 이후 그 결과의 중화된 FB(24)는 후-여과(4)에 의해 처리되어 유기산의 염 형태를 제거하거나 여과하여 정제 FB(6)를 제조한다.
인-라인의 가성물질 투여 시스템(110)은 일정량의 가성물질 용액을 용기(14)로부터 인-라인의 가성물질 투여 시스템(110)으로 유입되는 FB 스트림의 pH를 검출하는 제1 pH 미터(18) 및 가성물질 용액의 첨가 이후의 처리된 FB 스트림(24)의 pH를 검출하는 제2 pH 미터(22)를 포함하여 2개의 pH 미터들 사이에 위치된 배관 시스템(16)의 합류점 내로 일정한 양의 가성물질 용액을 계량하기 위한 계량 펌프(12)로 나타낸 계량 수단을 포함한다. 2개의 pH 미터들(18 및 22) 및 계량 펌프(12)는 프로그래밍가능한 논리 제어기(PLC)(26)와 데이터 신호 전달 및 제어 통신을 하여 FB 스트림들의 pH를 검출하고, FB 중의 유기의 산성 착향료를 중화시키기에 충분한 가성물질 용액의 양을 결정하고, 그리고 FB 스트림(20) 내의 유기의 산성 착향료를 중화시키기에 충분한 목표 pH 범위까지 FB 스트림을 중화시키기에 충분한 FB 스트림에 첨가되는 가성물질 용액의 양 및/또는 속도를 제어하는 통신 및 제어 루프(28)를 형성한다. 일부 구현예에서, 농축된 가성물질 저장 조성물(stock composition)은 수산화나트륨의 50%(중량/용적) 용액일 수 있다.
FB 스트림(20)의 유량은 FB(1)를 만들기 위한 상류 처리 조건에 의해 결정된다. 용적 유량은 전형적으로 일정하지만, 약간의 변화는 예상될 수 있다. 본 발명의 하나의 구현예에서, FB(1)의 상류 흐름이 보유 용기(holding container) 내로 포획되고, 그리고 용기로부터 인-라인의 가성물질 투여 시스템(110)으로 보다 더 일정한 용적비로 펌핑될 수 있다. 보유 용기는 FB 스트림(20)의 인-라인의 가성물질 투여 시스템(110)으로의 유량을 유지하거나 조절하는 동안 FB 흐름의 변동을 허용하기에 충분한 용적을 가질 수 있다.
전형적으로, 가성물질 투여 시스템으로 유입되는 FB의 pH는 약 6.0 미만이다. 일부 구현예에서, FB의 pH는 약 5.0 미만, 또는 약 4.0 미만, 또는 약 3.0 미만이다. 그러나, pH는 FB 내의 산성 착향료의 정체 및 농도에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 아세트산, 젖산, 프로피온산 및 부티르산의 pKa 값들은 각각 4.75, 3.86, 4.87 및 4.82이다. Smith(상기 "Variation in pH and Lactate Levels in Malts" 참조)에 의해 보고된 바와 같이, 여러 맥아 변종들 중의 젖산염의 농도는 맥아 100 g 당 17.6 내지 126.3 ㎎의 범위이다. pH 미터(18)에서 결정된 가성물질 투여 시스탬으로 유입되는 FB의 pH에 기초하여, PLC(26)는 유기의 산성 착향료를 중화시키기 위한 목표 pH 범위 이내까지 pH를 상승시키기 위해 계량 펌프(12)에 의해 FB 스트림 내로 첨가되는 가성물질 용액의 양을 결정한다.
아래에 기술되는 혼합 수단의 유출 측 상에 위치되는 제2 pH 미터(22)는 가성물질 용액이 주입되거나 첨가된 이후 pH-처리된 FB 스트림의 pH를 PLC(26)에 통신하는 것에 의해 피드백 제어를 제공한다. 본 발명의 하나의 구현예에서, FB 스트림이 인-라인의 가성물질 투여 시스템(110)을 통과한 후, 중화되거나 처리된 FB는 유기산 착향료를 중화시키기에 충분한 pH를 갖는다. PLC(26)는 중화된(처리된) FB의 pH가 목표 pH 범위 이내가 될 때까지 인-라인의 가성물질 투여 시스템(110)에 의해 주입되는 가성물질 용액의 양 또는 속도를 증가시키거나 감소시키도록 구성될 수 있다.
인-라인의 가성물질 투여 시스템(110)은 또한 FB의 스트림과 가성물질 용액을 목표 pH 범위 이내로 조정된 pH를 갖는 균질한 pH-처리된 용액 내로 혼합하기 위한 혼합 수단을 포함할 수 있다. 혼합 수단은 pH-처리된 용액의 균질도를 보장하고 그리고 중화 제어 및 결과를 개선한다. 혼합 수단의 하나의 구현예는 도 3에 나타낸 바와 같은 고정식 인-라인 믹서와 같은 인-라인 믹서(in-line mixer)(30)이다. 다른 구현예에서, 도 5에 나타낸 바와 같이, 혼합 수단은 정체 배관을 포함하여 가성물질 용액이 FB의 스트림과 접촉하는 시간의 양을 증가시킬 수 있다. 정체 배관은 일정한 길이의 흐름 배관(31)을 포함할 수 있으며, 이 흐름 배관은 배관 내에 하나 또는 복수의 엘보우(elbows) 또는 턴(turns)을 포함할 수 있으며, 흐름 배관 및/또는 하나 또는 복수의 엘보우의 길이는 pH-처리된 용액을 균질화하기에 충분하다.
인-라인의 가성물질 투여 시스템(110)의 대안의 구현예에서, 도 4에 나타낸 바와 같이, 가압 펌프(36)로부터의 압력 하로 조절하는 유량 제어 밸브(FCV: flow control valve)(38)를 사용하여 충분한 양의 가성물질 용액이 제어된다.
다른 대안의 구현예에서 그리고 도 5에 나타낸 바와 같이, 인-라인의 가성물질 투여 시스템(210)은 위에서 본 명세서에서 기술된 후-여과 시스템(4)으로 표시된 여과 시스템으로부터 FB(1)의 스트림을 인-라인의 가성물질 투여 시스템으로 표시된 pH 모니터링 및 투여 시스템으로 전환시키기 위한 수단을 포함할 수 있다. 전환 수단은 FB(1)의 스트림을 위한 유입구, 여과 시스템과 유체 연결되는 제1 유출구(42) 및 인-라인의 가성물질 투여 시스템과 유체 연결되는 제2 유출구(42)를 갖는 3-방향 선택 밸브(three-way selection valve)(40)를 포함한다. 3-방향 선택 밸브(40)는 수작업으로 또는 기계적으로 작동될 수 있고, 그리고 기계적인 작동은 제어 시스템에 의해 제어될 수 있다. 3-방향 선택 밸브(40)는 또한 밸브의 위치를 검출하기 위한 센서 또는 스위치를 포함하고, 센서 또는 스위치는 FB(1)를 여과 시스템으로 전환시킬 때 제1 위치를 검출하고, FB(1)을 인-라인의 가성물질 투여 시스템으로 전환시킬 때 제2 위치를 검출하기 위한 하나의 스위치를 포함할 수 있다. 임의선택적인 다른 위치들이 또한 검출될 수 있으며, 다른 위치들에는 선택 밸브(40)를 통한 흐름을 차단하는 차단 위치가 포함될 수 있다.
FB 스트림(20)이 출발하고 통상적인 작동 상태에 있는 동안, 3-방향 선택 밸브(40)는 FB(1)을 여과 시스템으로 전환시키는 밸브의 제1 위치에 위치된다. 인-라인의 가성물질 투여 시스템이 작동을 위한 준비가 된 경우, 3-방향 선택 밸브(40)로 구현된 전환 수단이 밸브의 제2 위치로 작동되어 FB(1)를 인-라인의 가성물질 투여 시스템으로 전환시키고, 그리고 FB 스트림(20)이 인-라인의 가성물질 투여 시스템으로 전환되었다는 것을 PLC(26)에 신호하는 스위치가 작동된다. 일단 안정한 흐름이 달성되면, PLC(26)는 계량 펌프(12)의 가동개시(startup) 및 처리된 용액의 pH를 목표 pH 범위로 가져오기 위한 pH 미터(들)(118)(및 122)에 의한 검출을 개시한다.
도 3에 나타내고 기술된 바와 같이, 계량 펌프(12)는 한 쌍의 인접하는 pH 미터들(118 및 122)로 나타낸 pH 미터의 상류의 합류점(16)에서 가성물질 용액을 FB(1) 내로 분배한다. 가성물질 용액은 정체 배관(31) 내에서 FB 스트림 내로 충분히 혼합된다. 앞서 기술된 바와 같이, PLC(26)는 계량 펌프(12)의 작동 및 가성물질 유량을 제어하여 그 결과의 pH-처리된 용액의 pH를 용액의 목표 pH 범위 내로 유지하도록 한다.
정체 배관(31)은 일정한 길이의 흐름 배관(31)을 포함할 수 있으며, 이 흐름 배관은 배관 내에 하나 또는 복수의 엘보우 또는 턴을 포함할 수 있으며, 흐름 배관 및/또는 하나 또는 복수의 엘보우의 길이는 pH-처리된 용액을 균질화하고, 흐름 스트림의 pH의 반복가능한 그리고 일정한 측정을 보증하기에 충분하다. 표시된 구현예에서, 정체 배관은 복수의 상당한 길이의 배관 및 복수의 90° 엘보우들을 포함하여 pH-처리된 용액의 균질한 혼합을 위한 스트림에 대해 상당한 양의 난류를 제공하도록 한다.
2개의 pH 미터들을 채용하는 일부 구현예에서, 제1 pH 미터(118)와 제2 pH 미터(122)는 인접하고 그리고 제2 pH 미터는 제1 pH 미터(118)의 하류에 위치한다. PLC(26)는 pH-처리된 FB의 균질도를 평가하기 위해 2개의 pH 미터들(118 및 122)로부터의 pH 판독값들을 수신하고 비교할 수 있다. pH 미터(18 및 22)에서 pH-처리된 FB의 pH가 동일하거나 거의 동일한 경우, 계속해서 pH-처리된 FB는 균질한 것으로 가정되는 반면, pH 미터들(18 및 22)에서 pH 판독값들이 상이한 경우, 계속해서 pH-처리된 FB는 균질하지 않고, 보유 관(holding tube)(40) 내에서 보다 많은 혼합이 필요하다는 것을 나타내는 것으로 가정된다. 이러한 구현예들에서, 정체 배관은 추가의 혼합을 위한 혼합 스트림이 보조 배관 안으로 향하도록 하는 보조 배관을 포함할 수 있다.
또한 도 5에 나타낸 바와 같이, 인-라인의 가성물질 투여 시스템(210)은 pH-처리된 FB 또는 맥주 스트림 내의 유기산 착향료들이 중화되었는 지의 여부를 결정하는 데 활용될 수 있는 전도도 측정기(42)를 추가로 포함할 수 있다. 일반적으로, 전도도 측정기들은 용액 내의 이온화된 화학종들의 양을 측정하는 것에 의해 용액 내의 전기 전도도를 측정한다. 전도도가 신속하게 측정될 수 있고 전도도가 종종 하나의 생산 공정을 다른 생산 공정과 비교할 수 있기 때문에 전도도 측정은 종종 일정 온도에서의 인라인의 산-염기 적정에 유용하다.
예를 들어, 강염기가 하나 이상의 약산의 용액 내로 적정되는 산-염기 적정들에서, 강염기의 첨가는 약산 용액의 전도도를 변화시킨다. 먼저, NaOH의 첨가는 용액 내의 농도가 단지 천천히 감소되는 완충 용액을 생성하고, 그리고 전도도가 약간 저하된다. 전도도에서의 감소는 용액에 보다 더 많은 염기가 도입되고 그리고 약산의 짝염기와 함께 보다 더 많은 Na+가 생성되어 용액의 전도도가 증가함에 따라 상쇄된다. 모든 산이 중화되고 그리고 당량점에 도달한 후, NaOH를 추가로 첨가하면 OH- 이온이 용액 내에서 누적되고 지배적인 이온성 화학종들로 되기 시작함에 따라 전형적으로 시스템의 전도도가 급격하게 증가한다.
계량 펌프(12) 및 전도도 측정기(42)는 PLC(26)와 그리고 통신 및 제어 루프(28) 내에서 데이터 신호 전달 및 제어 통신을 한다. PLC(26)는 처리된 FB의 전도도가 목표 전도도 범위 이내가 될 때까지 인-라인의 가성물질 투여 시스템(110)에 의해 주입되는 가성물질 용액의 양 또는 속도를 증가시키거나 감소시키도록 구성될 수 있다. 다른 구현예에서, 하나의 생산 공정으로부터의 처리되지 않은 FB 스트림 내로 계량되는 가성물질 용액의 유량 및/또는 용적을 활용하여 연속적인 생산 공정들에서의 처리되지 않은 FB 스트림 내로 계량되는 가성물질 용액의 초기 유량 및/또는 용적을 설정할 수 있다.
가성물질 용액의 충분한 양 및/또는 속도를 제어하는 데 채용될 수 있는 다른 장치, 기구 및 시스템이 존재한다는 것은 당해 기술분야에서 통상의 기술자에게는 명백하고 자명할 것이다. 유사하게, 위의 도 1 내지 도 5가 알칼리성 처리제로서 가성물질 용액을 활용하기는 하나, 당해 기술분야에서 통상의 기술자는 약염기를 포함하는 알칼리성 처리제가 FB 내의 유기의 산성 착향료를 중화시키기 위하여 위에서 기술되는 시스템들 중의 임의의 시스템에서 가성물질 용액을 부분적으로 또는 전부 치환할 수 있다는 것을 인지할 수 있을 것이다.
다른 구현예에서, 위에서 기술된 시스템들에 의해 제조된 정제 FB는 정제 NMB이다. 일부 구현예에서, 정제 NMB의 알코올 함량(ABV)은 NMB의 적어도 약 0.1용적%, 적어도 약 0.5용적%, 적어도 약 1용적%, 적어도 약 2용적%, 적어도 약 3용적%, 적어도 약 4용적%, 적어도 약 5용적%, 적어도 약 6용적%, 적어도 약 7용적%, 적어도 약 8용적%, 적어도 약 9용적%, 적어도 약 10용적%, 적어도 약 12용적%, 적어도 약 15용적%, 적어도 약 17용적%, 적어도 약 20용적%, 적어도 약 25용적%, 적어도 약 30용적%, 적어도 약 35용적%, 적어도 약 40용적%, 적어도 약 45용적%, 적어도 약 50용적%, 적어도 약 55용적%, 적어도 약 60용적% 및 적어도 약 65용적%를 포함하여 적어도 약 0.05용적%이다. 다른 구현예들에서, 정제 NMB의 ABV는 NMB의 약 60용적% 이하, 약 55용적% 이하, 약 50용적% 이하, 약 45용적% 이하, 약 40용적% 이하, 약 35용적% 이하, 약 30용적% 이하, 약 25용적% 이하, 약 20용적% 이하, 약 15용적% 이하, 약 10용적% 이하, 약 9용적% 이하, 약 8용적% 이하, 약 7용적% 이하, 약 6용적% 이하, 약 5용적% 이하, 약 4용적% 이하, 약 3용적% 이하, 약 2용적% 이하, 약 1용적% 이하, 약 0.5용적% 이하, 약 0.1용적% 이하 및 약 0.05용적% 이하를 포함하여 약 65용적% 이하이다. 약 5용적% 내지 약 20용적%, 약 10용적% 내지 20용적%, 약 12용적% 내지 20용적%, 약 15용적% 내지 약 20용적%, 약 17용적% 내지 약 20용적%, 약 10용적% 내지 약 17용적% 또는 약 12용적% 내지 약 15용적%를 포함하여 NMB의 약 0.05용적% 내지 약 65용적% 사이의 위의 ABV 값들 중의 임의의 값으로부터 유용한 범위들이 선택될 수 있다. 일부 구현예에서, 정제 NMB는 홉을 추가로 포함한다. 일부 구현예에서, NMB는 실질적으로 홉이 없다. 일부 구현예에서, NMB는 글루텐이 없는 베이스(GFB)이다. 일부 구현예에서, NMB는 글루텐이 감소되거나 글루텐이 제거된 베이스이다.
일부 구현예에서, 위의 중화 방법들 또는 시스템들 중의 임의의 방법 또는 시스템에 의해 제조된 정제 주정의 ABV는 정제 주정의 적어도 약 8용적%, 적어도 약 10용적%, 적어도 약 15용적%, 적어도 약 20용적%, 적어도 약 25용적%, 적어도 약　30용적%, 적어도 약 35용적%, 적어도 약 40용적%, 적어도 약 45용적%, 적어도 약 50용적%, 적어도 약 55용적%, 적어도 약 60용적%, 적어도 약 65용적%, 적어도 약 70용적%, 적어도 약 75용적%, 적어도 약 80용적%, 적어도 약 85용적%, 적어도 약 90용적% 및 적어도 약 95용적%를 포함하여 적어도 약 5용적%이다. 일부 구현예에서, 위의 중화 방법들 또는 시스템들 중의 임의의 방법 또는 시스템에 의해 제조된 정제 주정의 ABV는 NMB의 약 60용적% 이하, 약 55용적% 이하, 약 50용적% 이하, 약 45용적% 이하, 약 40용적% 이하, 약 35용적% 이하, 약 30용적% 이하, 약 25용적% 이하, 약 20용적% 이하, 약 15용적% 이하, 약 10용적% 이하, 약 8용적% 이하 및 약 5용적% 이하를 포함하여 약 95용적% 이하, 약 90용적% 이하, 약 85용적% 이하, 약 80용적% 이하, 약 75용적% 이하, 약 70용적% 이하, 약 65용적% 이하이다. 약 1용적% 내지 95용적%, 20용적% 내지 30용적%, 20용적% 내지 40용적%, 20용적% 내지 50용적%, 20용적% 내지 60용적%, 20용적% 내지 70용적%, 20용적% 내지 80용적%, 20용적% 내지 90용적%, 40용적% 내지 45용적%, 40용적% 내지 50용적%, 40용적% 내지 60용적%, 40용적% 내지 70용적% 또는 40용적% 내지 80용적% 사이의 위의 ABV 값들 중의 임의의 값으로부터 유용한 범위들이 선택될 수 있다.
일부 구현예에서, 본 발명은 하기를 포함하는, 실질적으로 중성 pH의 유기산 형태들을 갖는 정제 NMB를 제조하기 위한 브라이트 비어를 중화시키기 위한 중화 시스템을 제공한다: 비어 스트림, 인-라인의 가성물질 투여 시스템 및 비어 스트림으로부터 산 착향료의 염 형태를 여과해내도록 구성된 적어도 하나의 여과 또는 분리 장치. 인-라인의 가성물질 투여 시스템은 비어 스트림의 pH를 모니터링하기 위한 적어도 하나의 pH 미터, 알칼리성 처리제를 위한 용기, 계량 펌프 및 적어도 하나의 pH 미터에 의해 수집된 비어 스트림의 pH를 모니터링하고 그리고 계량 펌프에 의해 용기로부터 분배되는 알칼리성 처리제의 양을 제어하도록 구성되는 중앙의 프로그래밍가능한 논리 제어기(PLC)를 포함할 수 있다.
비록 본 발명의 특정한 구현예들이 기술되었기는 하나, 본 발명은 본 상세한 설명의 정신 및 범주 내에서 추가로 변경될 수 있다. 당해 기술분야에서 통상의 기술자는 단지 틀에 박힌 실험을 사용하여 본 명세서에서 기술된 특정한 절차들, 구현예들, 특허청구범위들 및 실시예들에 대한 여러 등가물들을 인지하거나 알 수 있을 것이다. 마찬가지로, 이러한 등가물들은 본 발명의 범주 이내에 포함되는 것으로 고려되며, 따라서 본원은 일반적인 원리들을 사용하여 본 발명의 임의의 변형들, 용도들 또는 적용들을 포괄하도록 의도된다. 더욱이, 본 발명은 본 발명이 속하는 당해 기술분야에서 공지되거나 관례적인 실무 이내에 포함되고 첨부된 특허청구범위들 이내에 속하는 바와 같이 본 상세한 설명으로부터 그러한 일탈을 포괄하는 것으로 의도된다.
명료성을 위해 별도의 구현예들의 정황에서 기술되는 본 발명의 특정한 특징들 또한 단일의 구현예와 조합하여 제공될 수 있다는 것이 이해된다. 역으로, 간결성을 위해, 단일의 구현예의 정황에서 기술되는 본 발명의 여러 특징들은 별도로 또는 임의의 적절한 하위-조합 또는 임의의 다른 기술된 본 발명의 구현예에서 또한 적합하게 제공될 수 있다. 여러 구현예들의 정황에서 기술되는 특정한 특징들은, 구현예가 이들 구성요소들 없이 작동되지 않는 한, 이들 구현예들의 필수 특징들로 고려되지 않는다.
본 명세서에서 언급되는 모든 참조문헌들, 특허들 및 특허 출원들의 내용들은 본 명세서에 참조로 통합되고, 이러한 참조가 본 발명에 대한 선행기술로서 이용가능하다는 것을 인정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 명세서의 모든 통합된 문헌들 및 특허 출원들은 본 발명이 속하는 당해 기술분야에서 통상의 기술 수준을 나타내며, 각각의 개별 문헌 또는 특허 출원이 구체적으로 표시되고 개별적으로 표시된 것과 동일한 정도로 통합된다.
실시예
하기 실시예들은 현재 가장 잘 알려진 본 발명의 구현예들을 설명한다. 그러나, 하기들은 단지 본 발명의 원리들의 적용에 대한 예시이거나 설명일 뿐이라는 것은 이해되어야 한다. 여러 변형들 및 대안의 조성물들, 방법들 및 시스템들은 본 발명의 정신과 범주로부터 벗어남이 없이 당해 기술분야에서 통상의 기술자에 의해 고안될 수 있다. 따라서, 비록 본 발명이 위에서 구체적으로 기술되기는 하였으나, 하기의 실시예들은 본 발명의 가장 실용적이고 선호되는 구현예들로 간주되는 것과 관련하여 더 자세한 내용을 제공한다.
실시예 1: 가성물질 투여 시스템을 사용하는 NMB의 제조
위에서 기술된 가성물질 투여 시스템들 중의 임의의 가성물질 투여 시스템을 사용하여, 본 상세한 설명의 구현예들에 따라 NMB가 생산되었다. 산성 착향료를 포함하는 브라이트 비어가 가성물질 투여 시스템 내로 도입되고 그리고 처리된 FB의 사전-결정된 목표 pH가 약 6.0에 도달될 때까지 혼합을 수반하여 일정한 양의 수산화나트륨이 브라이트 비어에 첨가되었다. 처리된 FB는 후속하여 역삼투압 막을 통하여 여과되어 처리된 FB로부터 중화된 유기산들을 제거하고 그리고 NMB를 형성하였다. 각각 7.0 및 8.0의 목표 pH들을 제외하고는 동일한 절차를 사용하여 별도의 NMB들이 제조되었다.
실시예 2: NMB의 산도의 물리화학적 분석
실시예 1의 가성물질 투여 시스템에 의해 제조된 NMB들의 산도 및 유기산, 특히 아세트산의 중화 및 제거의 정도를 결정하기 위해 본 상세한 설명의 구현예들에 따라 조사가 수행되었다. pH, 적정가능한 산도 및 아세트산 함량에 대해 처리되지 않은 브라이트 비어의 샘플과 마찬가지로 실시예 1에서 제조된 3가지의 NMB들 각각이 평가되었다. 각 FB 샘플의 pH는 독립적인 기구로서 또는 가성물질 투여 시스템 내에 놓여진 것으로서의 pH 미터를 사용하여 결정되었다. 각 FB 샘플의 적정가능한 산도는 FB 샘플의 원래의 pH에 기초하여, 예를 들어, 8.2, 8.5 또는 8.7과 같은 사전-결정된 pH에 도달하기 위한 공지의 농도의 수산화나트륨을 적정하는 것에 의해 근사치로 내었다. 양성자화되었거나(아세트산) 또는 탈양성자화된(아세트산나트륨) 형태로의 각 FB 샘플 중의 아세트산의 농도는 킷트에 포함된 지시에 따라 소량 용적의 FB 샘플을 Megazyme® K-ACETRM 아세트산 시험 킷트에 포함된 시약들과 반응시키는 것에 의해 결정되었다.
브라이트 비어의 pH가 대략 4.0이라는 것 및 NMB 샘플들의 pH가 pH 목표들 - 각각 6.0, 7.0 및 8.0 각각의 0.25 pH 단위들 이내라는 것이 기대되었다. 별도로, 브라이트 비어의 적정가능한 산도가 1.00 g/ℓ 초과, 그리고 특히 2.00 g/ℓ 초과인데 반해, NMB 샘플들 각각의 적정가능한 산도는 브라이트 비어의 적정가능한 산도에 비해 적어도 80% 감소를 나타낸다. NMB 샘플들의 적정가능한 산도로 표시된, 중화의 정도는 샘플의 pH의 함수로서 증가하는 것으로 기대되었으며, 8.0의 pH까지 중화된 NMB가 다른 샘플들에 비해 최소 적정가능한 활성을 갖는다. 마지막으로, 아세트산의 양성자화되고 그리고 탈양성자화된 형태들의 총 농도는 브라이트 비어 샘플에 비해 NMB FB 샘플들 각각에서 적어도 75%로 감소될 수 있는 것으로 기대되었으며, 다시 8.0 FB 샘플에서 가장 큰 영향이 관찰되었다. 그러나, NMB 샘플의 실제 pH에 기초하여, NMB 샘플들 각각에서의 양성자화된 아세트산의 농도는 브라이트 비어 샘플에 비해 적어도 95%로 감소되는 것으로 기대되었다.
실시예 3: NMB의 미각 프로파일의 결정
브라이트 비어로부터의 아세트산의 중화 및 제거에 의해 야기된 관능적인 효과들을 결정하기 위해 본 상세한 설명의 구현예들에 따라 조사가 수행되었다. 양성자화된 아세트산의 존재에서 야기되는 식초 맛에서 미각을 구별하도록 훈련된 감각 패널(sensory panel)의 참여자들에게 실시예 1에서 제조된 NMB들 각각을 샘플링하고 리커트-형 척도(Likert-type scale)에 따라 점수를 매기도록 요청하였다. 미각 및 냄새에 사용된 리커트-형 척도들에 따라 참여자들은 0 내지 5의 점수를 할당하고, 여기에서 각 점수는 종종 절반의 점수가 허용되지 않고 특별히 한정된다. 특히 식초 맛과 관련하여, 리커트-형 척도는 하기 정의들을 가질 수 있다: 0 = 감지할 수 있는 식초 맛이 없음; 1 = 식초 맛의 느낌이 약간 감지될 수 있음; 2 = 식초 맛이 약간 감지될 수 있음; 3 = 식초 맛이 약하게 중등도로 감지할 수 있음; 4 = 식초 맛이 중등도로 감지할 수 있음; 및 5 = 식초 맛이 중등도로 강하게 감지할 수 있음.
상대적으로 높은 농도의 양성자화된 아세트산을 갖는 처리되지 않은 브라이트 비어는 약하게 중등도 내지 중등도로 감지되는 식초 맛을 나타내는 평균 미각 점수들을 나타낼 것이라는 것이 기대된다. 수산화나트륨으로의 처리에 의해, 처리된 샘플들 각각의 평균 미각 점수는 브라이트 비어에 비해 감소될 것으로 기대되며, 8.0의 pH를 갖는 NMB가 다른 NMB 샘플들에 비해 식초 맛의 감지에서 가장 큰 감소를 갖는다는 점에서 pH에 대해 실시예 2에서 결정된 적정가능한 산도 및 아세트산 농도와 동일한 관계를 나타낸다. 또한 처리된 NMB들 중의 적어도 하나, 특히 8.0의 pH까지 처리된 NMB가 감지할 수 있는 식초 맛을 갖지 않는 것으로 기대된다.

Claims (22)

  1. 하기의 단계를 포함하는, 정제 발효 음료를 제조하는 방법:
    a) 산성 착향료(acidic congener), 바람직하게는 유기산(organic acid), 보다 바람직하게는 아세트산을 포함하는 발효 음료 용액을 제공하는 단계;
    b) 알칼리성 처리제를 발효 음료 용액에 첨가하는 것에 의해 발효 음료 용액을 처리하여 산성 착향료의 적어도 일부를 염, 바람직하게는 유기염, 보다 바람직하게는 아세트산염으로 중화시키는 단계; 및
    c) 처리된 발효 음료 용액으로부터 중화된 산성 착향료의 적어도 일부 또는 전부를 제거하고, 그에 의해 발효 음료 용액에 비해 감소되거나 무시할 수 있는 농도의 산성 착향료, 바람직하게는 아세트산을 갖는 정제 발효 음료를 제조하는 단계.
  2. 제1항에 있어서,
    중화된 산성 착향료의 적어도 일부를 제거하는 단계가 처리된 발효 음료로부터 중화된 산성 착향료를 여과하는 것을 포함하고, 그리고 바람직하게는 이로 이루어지는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    알칼리성 처리제의 첨가가 발효 음료 용액의 pH를 적어도 5.5 그리고 최대 8.5까지 상승시키는, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    알칼리성 처리제가 알칼리 금속 수산화물 또는 알칼리 토금속 수산화물, 바람직하게는 수산화나트륨을 포함하거나, 알칼리성 처리제가 약염기, 바람직하게는 아세트산나트륨을 포함하는, 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    발효 음료 용액을 처리하는 단계가:
    (i) 산성 착향료를 포함하는 발효 음료 용액의 배치를 제공하는 단계;
    (ii) 배치로부터 발효 음료 용액의 샘플을 추출하는 단계;
    (iii) 샘플을 알칼리성 처리제로 적정하여 샘플 내의 산성 착향료의 적어도 일부를 중화시켜 염을 형성하는 단계;
    (iv) 샘플 내로의 알칼리성 처리제의 적정에 의해 형성된 염의 양을 산출하는 단계;
    (v) 샘플 내로의 알칼리성 처리제의 적정에 기초하여, 배치에 첨가될 알칼리성 처리제의 양을 결정하는 단계; 및
    (vi) 알칼리성 처리제의 결정된 양을 배치에 첨가하여 배치 내의 산성 착향료의 적어도 일부를 중화하고 염을 형성하는 단계;를 포함하고,
    발효 음료 용액을 처리하는 데 사용되는 알칼리성 처리제가 샘플을 적정하는 데 사용된 알칼리성 처리제와 동일한 것이거나, 화학양론적-등가의 양의 상이한 알칼리성 처리제인, 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    발효 음료 용액 내의 산성 착향료가 하나 이상의 산, 바람직하게는 하나 이상의 유기산을 포함하고, 및:
    (i) 발효 음료 용액을 알칼리성 처리제로 처리하는 단계가 발효 음료 용액 내의 산의 적어도 일부 또는 산 전부를 중화시키고; 및
    (ii) 중화된 산성 착향료를 제거하는 단계가 중화된 산의 적어도 일부 또는 중화된 산 전부를 처리된 발효 음료 용액으로부터 제거하는, 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    바람직하게는 아세트산을 포함하는 산성 착향료의 적어도 50%, 그리고 최대 적어도 99.9%가 발효 음료 용액에의 알칼리성 처리제의 첨가에 의해 중화되는, 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    정제 발효 음료가 하기 특성을 포함하는, 방법:
    (i) 5.5 내지 8.5, 바람직하게는 5.8 내지 6.5의 범위 이내의 pH;
    (ii) 적어도 10용적%, 그리고 최대 20중량%의 에틸알코올;
    (iii) 1000 ppm 미만, 바람직하게는 300 ppm 내지 400 ppm의 범의 이내의 아세트산 및 아세트산염의 조합된 농도, 및
    (iv) 500 ppm 미만, 바람직하게는 10 ppm 내지 100 ppm의 범위 이내 그리고 보다 바람직하게는 25 ppm 내지 75 ppm의 범위 이내의 아세트산의 농도.
  9. 처리되지 않은 발효 음료에 비해 감소되거나 무시할 수 있는 수준의 유기 산성 착향료, 바람직하게는 아세트산을 가지며, 하기 특성을 갖는 정제 발효 음료:
    (i) 5.5 내지 8.5, 바람직하게는 5.8 내지 6.5의 범위 이내의 pH;
    (ii) 적어도 10용적%, 그리고 최대 20중량%의 에틸알코올; 및
    (iii) 1000 ppm 미만의 아세트산 및 아세트산염의 조합된 농도.
  10. 제9항에 있어서,
    정제 발효 음료가 하기 특성을 갖는, 정제 발효 음료:
    (i) 아세트산에 비해, 정제 발효 음료 ℓ 당 약 0.5 g 미만, 바람직하게는 ℓ 당 약 0.25 g 미만의 적정가능한 산도; 및
    (ii) 약 100 ppm 미만, 바람직하게는 약 50 ppm 미만 그리고 보다 바람직하게는 25 ppm 미만의 양성자화된(protonated) 아세트산 농도.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    정제 발효 음료가 0 ppm 내지 20 ppm의 글루텐, 바람직하게는 0 ppm의 글루텐을 포함하는, 글루텐이 없거나, 글루텐이 감소되거나 또는 글루텐이 제거된 발효 음료인, 정제 발효 음료.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    정제 발효 음료가 중성 맥아 음료인, 정제 발효 음료.
  13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 방법에 따라 제조된, 정제 발효 음료.
  14. 하기를 포함하는, 발효 음료 중의 산성 착향료를 감소시키고 제거하여 정제 발효 음료를 제조하기 위한 위한 중화 시스템:
    a) 발효 음료에 알칼리성 처리제를 적정하거나 첨가하여 유기산 착향료를 중화시키는 것에 의해 발효 음료를 처리하도록 구성된 인-라인의 가성물질(caustic) 투여 시스템; 및
    b) 처리된 발효 음료로부터 중화된 유기산 착향료를 분리하고, 그에 의해 정제 발효 음료를 제조하도록 구성된 적어도 하나의 분리 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    인-라인의 가성물질 투여 시스템이 하기를 포함하는, 중화 시스템:
    a) 발효 음료, 처리된 발효 음료 또는 둘 모두의 pH를 모니터링하도록 구성된 하나 이상의 pH 미터, 바람직하게는 계량 수단의 상류의 pH 미터 및 계량 수단의 하류의 pH 미터;
    b) 알칼리성 처리제를 위한 용기;
    c) 알칼리성 처리제를 위한 계량 수단; 및
    d) 하나 이상의 pH 미터의 pH 출력을 모니터링하고, 계량 수단에 의해 알칼리성 처리제 용기로부터 분배된 알칼리성 처리제의 양을 제어하도록 구성된 중앙의 프로그래밍가능한 논리 제어기.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    적어도 하나의 분리 장치가 하나 이상의 여과 막, 바람직하게는 역삼투압 여과 막을 포함하는, 중화 시스템.
  17. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 분리 장치가 하나 이상의 증류 시스템, 특히 컬럼 증류, 진공 증류, 다-단계 플래시 증류, 복합-효과 증류 및 증기-압축 증류로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 증류 시스템을 포함하는, 중화 시스템.
  18. 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    중화 시스템이 발효-음료 스트림 내에서 알칼리성 처리제를 균질화하도록 구성된 혼합 수단, 바람직하게는 정체 배관(retention piping) 또는 인-라인 믹서를 추가로 포함하는, 중화 시스템.
  19. 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    계량 수단이 가압 펌프이고, 그리고 중화 시스템이, 압력 하에서, 가압 펌프로부터의 알칼리성 처리제의 첨가를 조절하도록 구성되는 유량 제어 밸브를 추가로 포함하는, 중화 시스템.
  20. 제14항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    중화 시스템이 인-라인의 가성물질 투여 시스템의 상류에 전환 수단을 추가로 포함하고, 전환 수단이 선택적으로 발효 음료를 인-라인의 가성물질 투여 시스템 내로 지향시키거나 인-라인의 가성물질 투여 시스템으로 유입되는 것으로부터 발효 음료를 전환시키도록 구성된, 중화 시스템.
  21. 제14항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    중화 시스템이 계량 수단의 하류에 전도도 측정기를 추가로 포함하고, 및 중앙의 프로그래밍가능한 논리 제어기가 전도도 측정기에 의해 측정된 처리된 발효 음료의 전도도를 모니터링하도록 구성되는, 중화 시스템.
  22. 제14항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하도록 및/또는 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 정제 발효 음료를 제조하도록 구성되는, 중화 시스템.
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