[发明专利]用于减少冷浊雾的二氧化硅微凝胶

说明书

发明领域

本发明涉及减少饮料中冷浊雾的方法。具体地讲，本发明涉及使用二氧化硅微凝胶来减少由发酵制备的饮料如啤酒和葡萄酒中的冷浊雾的方法。

发明背景

发酵饮料如啤酒和葡萄酒是包含各种有机化合物如形成浊雾的组分的复杂溶液，所述形成浊雾的组分在老化和冷至约0后经历不可取的反应并且使饮料不稳定以导致可见的浊雾(“冷浊雾”)并缩短了物理储存寿命。常见的形成冷浊雾的组分是某些蛋白质和多酚，其在发酵过程期间衍生自诸如麦芽或酒花这样的成分。蛋白质，尤其是富含脯氨酸和谷氨酸的那些，能够与多酚尤其是鞣酸相互作用，在接近0℃的低温下产生浊雾产物。

浊雾形成组分的移除已通过使用二氧化硅而实现，所述二氧化硅选择性地吸附和/或絮凝这些组分。例如，美国专利4,027,046描述了具有约50至600m²/g的表面积的用于减少浊雾的胶态二氧化硅。称作二氧化硅微凝胶的另一种形式的二氧化硅已被建议来从液体中除去形成浊雾的蛋白质，如美国专利7048859中所公开的那样，但是二氧化硅微凝胶必须与用作絮凝剂的有机聚合物联合使用。

尽管使用各种形式的用于除去浊雾形成组分的二氧化硅有了进展，但仍需要更有效的二氧化硅以在不需要使用用作絮凝剂的有机聚合物的情况下减少冷浊雾。尤其期望避免处理过的发酵液体产品和所述有机聚合物之间任何不可取的相互作用。

发明概述

本发明提供通过使液体与二氧化硅微凝胶溶液接触来减少含蛋白质的液体尤其是得自发酵的饮料如啤酒和葡萄酒中的冷浊雾的方法，所述二氧化硅微凝胶具有至少18nm，更优选至少45nm，并且最优选至少70nm的平均微凝胶直径。现已发现，具有小于约18nm的平均微凝胶直径的二氧化硅微凝胶溶液不足以减少含蛋白质液体的冷浊雾。具体地讲，虽然具有小于约18nm的平均微凝胶直径的二氧化硅微凝胶溶液导致浊雾形成组分的聚集，但是尽管使所述液体长时间沉降，这些组分仍悬浮在液体中并继续造成浊雾。相反，现已发现，具有至少约18nm的平均微凝胶直径的二氧化硅微凝胶溶液导致浊雾形成组分的聚集和沉淀，并且它们快速沉降而不要使用用作絮凝剂的有机聚合物。

与通常以固体形式提供的硅胶(例如水凝胶、干凝胶等等)相比，用于本发明中的二氧化硅微凝胶包含聚集的二氧化硅颗粒，其通常以至少90％重量，并且优选至少98％重量分散在水中。每种二氧化硅微凝胶均为纳米尺寸的初级二氧化硅颗粒(通常约1-2nm)的聚集体，其在结构上形成链和三维网络。用于本发明的微凝胶作为含水分散体递送，所述含水分散体包含介于约0.5％和2％重量之间的SiO₂，优选约1％重量的SiO₂。

本发明的二氧化硅微凝胶优选具有大于750m²/g，更优选大于900m²/g，还更优选大于1000m²/g，并且最优选大于1100m²/g的表面积。本发明中使用的较高表面积的二氧化硅微凝胶提供较多的位点来进行蛋白质和其它浊雾形成组分的吸附。

用于本发明中的二氧化硅形式包括还能够掺入铝的二氧化硅微凝胶(即硅铝酸盐微凝胶)。二氧化硅微凝胶(也称作聚硅酸盐微凝胶和活性二氧化硅)通常具有3∶1至约25∶1的SiO₂∶Na₂O比率，并且描述在Ralph K.Iler的“The Chemistry of Silica”(John Wiley and Sons出版，N.Y.，1979)的第174-176页和第225-234页中。

附图简述

图1和图2描绘了标示浊度的图，所述浊度作为具有不同尺寸的平均直径的二氧化硅微凝胶的沉降时间的函数。

发明详述

用于本发明的二氧化硅微凝胶和硅铝酸盐微凝胶通常通过在美国专利4,954,220、4,927,498和5,279,807中所述的条件下碱金属硅酸盐的活化而形成；这些专利均在适用法律准许的最大限度内以引用方式并入本文。然而还可使用其它方法。例如，聚硅铝酸盐可如美国专利5,482,693中所述通过用包含溶解的铝盐的无机酸来酸化硅酸盐来形成，所述专利在适用法律准许的最大限度内以引用方式并入本文。硅铝酸盐微凝胶可如美国专利2,234,285中所述通过用过量的矾来酸化硅酸盐来形成，所述专利在适用法律准许的最大限度内以引用方式并入本文。