SI9820005A

SI9820005A - Postopek za pripravo hladno filtriranega piva

Info

Publication number: SI9820005A
Application number: SI9820005A
Authority: SI
Inventors: Gerald Zanker; Dieter Pelz; Gilbert Moser
Original assignee: Brau-Union Oesterreich Aktiengesellschaft
Priority date: 1997-05-13
Filing date: 1998-05-13
Publication date: 1999-08-31
Also published as: ID21517A; KR20000023736A; CN1230985A; AT405291B; HUP0100325A2; PL331218A1; ATA81797A; BG103059A; TR199900060T1; BR9804908A; EP0920489A1; HUP0100325A3; JP2000515026A; WO1998051776A1

Abstract

Izum se nanaša na postopek za pripravo hladno filtriranega piva, pri katerem pivo filtriramo skozi membranski filter, ki lahko absorbira kalcijeve ione in ga po filtraciji čistimo in spiramo z vodnimi mediji, nakar očiščeni in sprani membranski filter uporabimo za novo filtracijo, in je označen s tem, da za spiranje uporabimo kisel vodni medij, ki ima pH manj kot 5,0, ali da za spiranje uporabljeni medij podvržemo obdelavi za zmanjšanje vsebnosti kalcijevih ionov. Postopek v smislu izuma omogoča pripravo piva z zmanjšano tendenco za gushing.ŕ

Description

BRAU-UNION Osterreich Aktiengesellschaft

Postopek za pripravo hladno filtriranega piva

Predloženi izum se nanaša na postopek za pripravo hladno filtriranega piva, pri čemer pivo filtriramo skozi membranski filter, ki lahko absorbira kalcijeve ione, ter ga po filtraciji čistimo in speremo z vodnimi mediji, nakar očiščeni in sprani membranski filter uporabimo za novo filtracijo.

Pivo je treba zaradi dolgih poti prodaje razkužiti, da bi ga naredili sposobnega za skladiščenje. Dandanes pivo za razkuževanje v prvi vrsti pasterizirajo. Za to pivo, polnjeno npr. v steklenicah ali pločevinkah, segrejejo na temperaturo med 62 in 68 °C, s čimer uničijo klice.

To pasteriziranje pa porabi veliko energije. Nadalje ima pomanjkljivost, da lahko dovedena energija sproži kemične reakcije, ki poslabšajo produkt in ki so le težko obvladljive. Zaradi teh reakcij se lahko npr. okus produkta neugodno spremeni (Pasteurjev okus) in poleg tega obstoji nevarnost, da se tvorijo neželene snovi. Pasteriziranje je torej relativno drag postopek razkuževanja, ki porabi veliko energije in zato obremenjuje okolje ter zmanjša kvaliteto.

Nadaljni postopek razkuževanja je hladna filtracija skozi membranske filtre. Hladno filtrirana piva ponujajo npr. v Združenih državah Amerike, na Japonskem in v Koreji kot t.i. draft beers. V Evropi so ta piva prepovedana, ker vsebujejo tehnične encime. S temi tehničnimi encimi preprečijo pomanjkljivost hladne filtracije, ki je inherentna tej tehniki: hitra zamašitev filtra. To zamašitev pripisujejo usedlinam snovi, ki se filtrirajo iz piva, na strani membranskega filtra po toku navzgor. Usedline se dajo le težko ali pa se sploh ne dajo več odstraniti s filtra in zmanjšajo življenjsko dobo filtra. To podraži proizvodnjo piva, ker so membranski filtri dragi.

p/lz/26841pr.doc

Da bi zvišali življenjsko dobo filtra, priporočajo izdelovalci membranskih filtrov, da se uporabljene membrane čistijo z obdelavo s proteazami, glukanazami in ksilanazami kot tudi s kemikalijami, kot tenzidi, kislinami/bazami in oksidacijskimi sredstvi, in s tem postanejo zopet primerne za uporabo. To čiščenje lahko npr. poteče v dveh stopnjah, pri čemer v prvi stopnji čistijo z navedenimi encimi in nato po želji dodatno z navedenimi kemikalijami.

Λ

Kot primer predvideva postopek čiščenja npr. pri filtrski površini okoli 320 m po filtracijski količini vsakokrat 5000 hektolitrov (hi) encimatsko čiščenje in po vsakokrat 20000 hi dodatno kemično čiščenje. Tipična življenjska doba tako očiščenih filtrov z navedeno filtrsko površino okoli 320 m² je okoli 100000 hi.

Znano je, da mnoge vrste membranskih filtrov po tem, ko so jih podvrgli prvemu postopku čiščenja, neposredno po čiščenju filtrirajo pivo, ki, polnjeno v steklenicah ali pločevinkah, teži k t.i. prekipevanju (gushing).

Pod izrazom gushing je znano spontano prekipevanje piva pri odprtju steklenice oz. pločevinke. Pri tem pride do nenadnega izhajanja ogljikovega dioksida, ki ga spremlja tako močna tvorba pene, da pride do bolj ali manj močnega spraznjenja steklenice oz. pločevinke. Na dlani je, da porabniki smatrajo tendenco za gushing kot napako produkta, ki lahko vodi do resnih gospodarskih pomanjkljivosti pivovarja.

Točen vzrok za nastop gushinga ni znan. Domnevajo, da je gushing v zvezi z uporabljenimi surovinami za proizvodnjo piva. Kot t.i. promotorji gushinga veljajo nižje molekulske spojine, npr. maščobne kisline, grenke hmeljne snovi, polipeptidi, oksalna kislina in snovi iz glivične okužbe. Nadalje je znano, da lahko membranska filtracija zmanjša tendenco za gushing. Vsekakor pa vodijo membranski filtri z različnimi velikostmi por do različnih rezultatov.

Po izkušnjah prijavitelja je tendenca za gushing zlasti izrazita pri pivih, ki jih filtrirajo skozi določene sveže očiščene membranske filtre. Posebno izrazito je to pri membranskih filtrih, ki vsaj deloma obstoje iz poliamida. Zato je naloga izuma, dati na p/lz/2684 lpr.doc razpolago postopek za pripravo hladno filtriranega piva, pri katerem filtriramo skozi membranske filtre in je kljub temu tendenca piva za gushing, ki ga filtriramo neposredno po postopku čiščenja, vsaj zmanjšana.

Postopek v smislu izuma za pripravo hladno filtriranega piva, pri katerem pivo filtriramo skozi membranski filter, ki lahko absorbira kalcijeve ione in ga po filtraciji čistimo in spiramo z vodnimi mediji, nakar očiščeni in sprani membranski filter uporabimo za novo filtracijo, je označen s tem, da za spiranje uporabimo kisel vodni medij, ki ima pH manj kot 5,0, ali da za spiranje uporabljeni medij podvržemo obdelavi za zmanjšanje vsebnosti kalcijevih ionov.

Izum temelji na spoznanju, daje tendenca za gushing zlasti izrazita takrat, kadar pivo filtriramo skozi membranski filter, ki lahko absorbira kalcijeve ione. To je npr. primer takrat, kadar filter vsaj deloma obstoji iz poliamida. Če tak filter po čiščenju spiramo z vodnim medijem, npr. vodovodno vodo, ki vsebuje kalcijeve ione, se ti absorbirajo, tako da je filter obložen s kalcijevimi ioni. Če tak filter, obložen s kalcijevimi ioni, uporabimo za novo filtriranje piva, se ti kalcijevi ioni sprostijo s filtra pri začetku filtracije zaradi kisle vrednosti pH piva, ki gaje treba filtrirati. Ti kalcijevi ioni pridejo torej v pivo. Prijavitelj smatra, da sproščeni kalcijevi ioni s karboksilatnimi ioni, npr. oksalatom, prisotnimi v pivu, tvorijo fine kristale, ki učinkujejo kot kali za tvorbo mehurčkov plinskega CO₂.

Sedaj se je pokazalo, da je treba tendenco za gushing pripisati začetnemu oddajanju kalcijevih ionov s sveže očiščenih filtrov. Kislo spiranje v smislu izuma služi torej za to, da kalcijeve ione, ki jih absorbira membranski filter med postopkom čiščenja, spet izperemo.

Če za čiščenje in spiranje uporabimo vodne medije, ki jih podvržemo obdelavi za zmanjšanje vsebnosti kalcijevih ionov, torej dekalcifikaciji, npr. z ionskimi izmenjalci, kislo spiranje v smislu izuma ni potrebno. Tudi v tem primeru pivo, ki ga filtriramo skozi sveže očiščen filter, ne kaže tendence za gushing.

p/lz/26841pr.doc

Kisel vodni medij ima smotrno pH manj kot 4,5, prednostno med 3,0 in 4,0 in zlasti manj kot 3,5.

Za naravnavo vrednosti pH uporabimo smotrno organsko kislino, zlasti mlečno kislino.

Izum se nanaša nadalje na postopek za pripravo hladno filtriranega piva, pri čemer pivo, pripravljeno iz slada, hmelja in vode, podvržemo membranski filtraciji, in je označen s tem, da za pripravo piva uporabimo vodo, ki smo jo podvrgli obdelavi za zmanjšanje vsebnosti kalcijevih ionov.

Izum lahko izvajamo pri vseh membranskih filtrih, ki vežejo kalcijeve ione. To je primer npr. pri membranskem filtru, ki vsaj deloma obstoji iz poliamida. Smatramo, da ima polimer proste karboksilatne skupine ali podobne reaktivne skupine, ki lahko vežejo kalcijeve ione.

V nadaljevanju bomo izum še podrobneje opisali.

Za membransko filtracijo smo uporabili poliamidni membranski filter, ki se običajno uporablja v stanju tehnike. Po filtraciji smo filter čistili najprej encimatsko in nato kemično, kot sledi.

Za encimatsko čiščenje smo zamašeni filter 1 uro obdelovali z 1 %-no vodno raztopino zmesi beta-glukanaz in ksilanaz (P3-Ultrasil 65; proizvajalec: Henkel) s pH 5 (naravnan s pomočjo 0,05 %-ne vodne raztopine zmesi tenzidov in kisle komponente (P3-Ultrasil 75; proizvajalec: Henkel) pri temperaturi 50 °C. Nato smo to obdelavo še enkrat izvedli.

Potem smo filter obdelovali z 0,5 %-no vodno raztopino zmesi tenzidov, glukanaz in proteaz (P3-Ultrasil 62; proizvajalec: Henkel) s pH 9-9,5 (naravnan s pomočjo 0,15 %-ne vodne raztopine zmesi tenzidov in alkalne komponente (P3-Ultrasil 91;

p/lz/26841pr.doc proizvajalec: Henkel) 3 ure pri temperaturi 50 °C in nato sprali z vodovodno vodo (50 °C).

Za kemično čiščenje smo filter obdelovali z 1 %-no vodno raztopino zmesi tenzidov in kisle komponente (P3-Ultrasil 75; proizvajalec: Henkel) 30 minut pri 60 °C in nato spirali s svežo vodovodno vodo. Nato smo filter obdelovali z vodno raztopino, ki je vsebovala 1 % zmesi tenzidov in alkalne komponente (P3-Ultrasil 91; proizvajalec Henkel) in 1 % zmesi tenzidov in donorja kisika (P3-Ultrasil 0,5; proizvajalec: Henkel), 30 minut pri temperaturi 60 °C in nato spirali s svežo vodovodno vodo. Nato smo filter še enkrat obdelovali z 0,5 %-no vodno raztopino zmesi tenzidov in kisle komponente (P3-Ultrasil 75; proizvajalec: Henkel) 30 minut in nato toliko časa spirali s svežo vodovodno vodo, dokler izpiralna voda ni dosegla električne prevodnosti sveže vode.

Voda, uporabljena za čiščenje in spiranje uporabljenega membranskega filtra, je bila vsakokrat ne-dekalcificirana vodovodna voda.

Pokazalo se je, da je imelo pivo, ki smo ga v začetku filtrirali skozi ta membranski filter, čiščen po vodnem postopku, tendenco za gushing. Sele od količine filtrata okoli 0,8 hi piva na m² filtrske površine, ko je bilo končano oddajanje kalcija, smo lahko spet filtrirali pivo brez tendence za gushing.

Če smo enak filter, očiščen po gornjem postopku, sprali z vodo, ki smo jo z dodatkom mlečne kisline spravili na pH 4,5, seje pokazalo, daje bila izpiralna voda obogatena s kalcijevimi ioni, ki so očitno izvirali s sveže očiščenega membranskega filtra. Pivo, ki smo ga filtrirali skozi ta membranski filter, spran s kislo izpiralno vodo, ni imel tendence za gushing.

p/lz/2684Ipr.doc

Enak učinek smo lahko opazovali, če smo za čiščenje in spiranje uporabili dekalcificirano vodo.

Za

BRAU-UNION Osterreich

Aktiengesells

PA’

U

PISARJA 4.0.0. ANA, ČOPOVA 14 β

p/lz/26841pr.doc

Claims

PATENTNI ZAHTEVKI

1. Postopek za pripravo hladno filtriranega piva, pri katerem pivo filtriramo skozi membranski filter, ki lahko absorbira kalcijeve ione in ga po filtraciji čistimo in spiramo z vodnimi mediji, nakar očiščeni in sprani membranski filter uporabimo za novo filtracijo, označen s tem, da za spiranje uporabimo kisel vodni medij, ki ima pH manj kot 5,0, ali da za spiranje uporabljeni medij podvržemo obdelavi za zmanjšanje vsebnosti kalcijevih ionov.
2. Postopek po zahtevku 1, označen s tem, da ima kisli vodni medij pH manj kot 4,5.
3. Postopek po enem od zahtevkov 1 ali 2, označen s tem, da ima vodni medij pH med 3,0 in 4,0, zlasti manj kot 3,5.
4. Postopek po enem od zahtevkov 1 do 3, označen s tem, da vsebuje kisli vodni medij, uporabljen za spiranje, organsko kislino.
5. Postopek po zahtevku 4, označen s tem, da je kislina, ki jo vsebuje kisli vodni medij, mlečna kislina.
6. Postopek za pripravo hladno filtriranega piva, pri čemer podvržemo pivo, pripravljeno iz slada, hmelja in vode, membranski filtraciji, označen s tem, da za pripravo piva uporabimo vodo, ki smo jo podvrgli obdelavi za zmanjšanje vsebnosti kalcijevih ionov.
7. Postopek po enem od zahtevkov 1 do 6, označen s tem, da uporabimo membranski filter, ki vsaj deloma obstoji iz poliamida.