[发明专利]减少硅藻土产品中的啤酒可溶铁的方法、硅藻土产品及其组合物、以及使用方法

说明书

相关申请

本国际PCT申请要求2006年8月25日提交的美国临时专利申请No. 60/823,570的优先权，其全文经此引用并入本文。

发明描述

发明领域

本文公开了与进料产品相比具有降低的啤酒可溶铁(BSI)含量的硅藻 土产品，降低硅藻土中的啤酒可溶铁含量的方法，包含该硅藻土产品的组合 物及其使用方法。

发明背景

硅藻土产品由硅藻土获得，硅藻土是富含硅藻的硅质硅藻细胞壳形式的 生物源二氧化硅(即由活生物产生或带来的二氧化硅)的沉积物。硅藻是一 系列多种多样的硅藻纲微观单细胞金褐藻，其拥有有各种复杂结构的华丽硅 质骨架(即硅藻细胞壳)，包含在活硅藻中非常像丸药盒那样嵌在一起的两 个壳瓣。

在过滤领域中，从流体中分离粒子的许多方法使用硅藻土产品作为助滤 剂。硅藻土二氧化硅独有的复杂和多孔结构可以在过滤法中有效地物理捕集 粒子。已知使用硅藻土产品改进含有悬浮粒子或微粒物并表现出混浊的流体 的澄清度。

在预涂布中，可以将硅藻土产品涂施到过滤器隔膜上以保护该隔膜，改 进澄清度，并加速过滤法中的滤饼去除。在主体进料(body feeding)中， 将硅藻土直接添加到被过滤的流体中以提高流速和延长过滤周期。根据分离 的要求，该硅藻土可用在过滤系统的预涂布和/或主体进料中。

除了它们的有利过滤品质外，硅藻土助滤剂也可能包含可溶于饮料如啤 酒的铁。在使用该助滤剂过滤饮料时，铁可能溶解并进入液体，由此不利地 影响饮料品质。例如，溶解在啤酒中的铁可能影响味道和贮存寿命，啤酒厂 工业早就认识到降低啤酒中的铁溶解和找出具有越来越低的啤酒可溶铁含 量的助滤剂的重要性。

酿酒工业已开发出至少两种可测量硅藻土助滤剂的BSI的规程。 European Beverage Convention(EBC)公布了其中使邻苯二甲酸氢钾与助 滤剂接触并随后分析铁含量的方法。在美国，美国酿造化学师学会(American Society of Brewing Chemists)(ASBC)已经提出以百万分之份数测量BSI 含量的方法，其中使BUDWEISER啤酒样品与助滤剂接触并测量啤酒中的所得 铁含量。

在ASBC法中，例如，通过在室温下将5克硅藻土样品置于200毫升脱 碳酸啤酒(例如BUDWEISER，Anheuser-Busch的注册商标)中来测量BSI含 量，并将该混合物间歇涡旋5分钟50秒消逝时间。然后立即将该混合物转 移到含25厘米直径滤纸的漏斗中，丢弃前30秒中收集的滤液。接着收集滤 液150秒，并用大约25毫克抗坏血酸(即C₆H₈O₆)处理25毫升部分以将溶 解的铁离子还原成亚铁(即Fe²⁺)态(由此产生“样品萃取物”)。通过添 加1毫升0.3％(w/v)1，10-菲咯啉来产生颜色，并在30分钟后，将所得样 品溶液的吸光度与标准校准曲线进行比较。由啤酒中已知浓度的标准铁溶液 制备校准曲线。使用未处理的滤液作为空白方法以校正浊度和颜色。使用分 光光度计在505纳米下测量吸光度。

在EPC法中，例如，使用邻苯二甲酸氢钾(KHP)的10克/升溶液作为 萃取剂，总接触时间为2小时。随后通过FERROZINE法分析萃取物的铁浓度。

已经开发出许多方法降低硅藻土助滤剂中的BSI含量。一种这类方法是 原始硅藻土助滤剂选择。硅藻土的一些沉积物天然含有比来自其它地点的沉 积物的硅藻土材料少的铁。但是，原料选择不足以独自为酿酒工业供应BSI 降低的硅藻土。

已知降低硅藻土中的BSI含量的另一方法是煅烧法。煅烧是在例如超过 900℃的高温下加热硅藻土的技术。煅烧可能减少硅藻土中有机物和挥发物 的存在，并引发从灰白到褐色或粉色的变色。

另外，硅藻土助滤剂的啤酒可溶铁含量可能在煅烧后随时间自然和逐渐 降低。通过环境空气中的湿气进行的表面再水合例如是BSI降低的一种机制。 但是，可能花费数月才能自然实现BSI降低，且结果可能随季节和原料选择 而波动。

除了原料选择和煅烧法控制外，可以在助滤剂上施加某些化学品以降低 BSI含量。但是，在食品用途中所用的助滤剂的后煅烧法中，水是美国食品 药品管理局允许在不标作添加剂的情况下使用的唯一化学品。