[发明专利]用于发酵液的处理的再生介质

说明书

本公开包括再生的无机发酵饮料的稳定和/或澄清介质以及用于这种再生的方法。无机稳定和澄清介质(用于处理啤酒等)可以包括膨胀珍珠岩或其他膨胀天然玻璃、硅藻土、硅胶或其它沉淀二氧化硅和掺入这些材料的组合物。这种介质可以单独地、一起以混合物形式或一起作为复合产品的一部分再生。该再生介质满足了用于再利用和替换稳定和澄清过程中消耗的大多数微粒无机过滤介质和无机稳定介质的物理和化学性质的要求，并且相关的再生过程通过减少购买和运输稳定和澄清介质的成本，减少处理废滤饼和/或膜渗余物的成本，同时大幅度减少可溶性杂质引入发酵饮料中，从而为酿酒商提供了大量益处。

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求于2015年9月2日提交的美国临时专利申请62/213,473的权益。

技术领域

本公开涉及用于处理发酵液如啤酒的稳定介质或稳定和过滤介质，更具体地涉及这种介质的再生和再利用。

传统上，用一次性稳定和澄清介质来稳定和过滤啤酒。本公开涉及二氧化硅稳定介质的再生和再利用，以及二氧化硅稳定介质和过滤介质(例如，混合物，复合物)的再生和再利用，并且更具体地涉及包含再生的啤酒稳定介质并可选地包括再生的硅藻土或珍珠岩过滤介质的组合物。

背景技术

啤酒是通过传统的生物方法生产的，其中通过酵母细胞将包含谷物(例如，发芽大麦、大米、玉米或小麦)的并通常用啤酒花调味的农产品部分转化为酒精。为了本公开的目的，我们将发酵饮料定义为包含发酵谷物的饮料。酿造中的澄清和稳定方法是多阶段的，可能涉及通过离心除去大部分酵母固体和其他颗粒，然后向啤酒中加入一种或多种稳定介质。

稳定介质选择性地除去某些蛋白质或多酚，如果不除去，它们可能在某些温度条件下反应并沉淀。有机材料聚乙烯聚吡咯烷酮(PVPP)和无机材料硅胶已经成为两种最受欢迎的稳定介质，分别用于从啤酒中去除多酚和选定蛋白质。大多数用于稳定啤酒的硅胶是由硅酸钠与无机酸的中和胶凝水溶液制成的。在形成凝胶之后，洗涤硅胶以除去可溶性物质如硫酸钠，然后将其研磨以制备含有总水分约为60重量％(包括游离水分和水合水)的二氧化硅水凝胶。为了生产通常称为干凝胶的产品，将水凝胶干燥，通常达到约10重量％或更少的总水分含量。也使用一些水分含量在水凝胶和干凝胶的水分含量之间的产品。这些产品通常含有约40重量％的总水分，被称为二氧化硅含水干凝胶或含水凝胶。

一些硅胶稳定介质含有添加剂。例如，可加入硅酸镁以提高稳定性能并降低材料的可溶性铁含量(美国专利4,508,742、4,563,441、4,797,294和5,149,553)。

术语“抛光过滤”通常用于描述从啤酒或酒中去除微细固体和半固体，通常在酿造工业的稳定方法之后进行。悬浮介质颗粒过滤主要使用无机过滤介质(主要是硅藻土粉末；较少见的是膨胀珍珠岩)，已经成为啤酒的抛光过滤的传统方法。近年来，开发了结合适于过滤功能和稳定功能的材料的复合介质。已经开发并商业化引入了包含PVPP的有机复合介质(例如美国专利8,420,737)和含有硅胶的无机复合介质(例如美国专利6,712,974和8,242,050)。

近年来，许多啤酒厂中减少了经过抛光过滤阶段过滤的液体中的固体，并改善了膜过滤器的性能，这使得横流式膜过滤器能够进入抛光过滤市场。横流过滤的重要特征之一是，因为它不使用一次性微粒过滤介质，因此横流过程产生的可能包含稳定介质和有机废物的废滤饼或渗余物的总量，与在相仿的时间段内从传统硅藻土过滤产生的废滤饼的量相比，在数量和体积上有所减少。

酿造行业中几个值得注意的其他趋势包括来自监管部门的压力增加(一般是在酿造行业的同意和支持下)，既要减少垃圾填埋场中一次性介质的处理，又要通过减少酿造过程中引入的可溶性元素来提高啤酒的纯度。工人暴露在结晶二氧化硅中也引起了一些硅藻土使用者和一些政府监管部门的关注，如果长时间吸入含有结晶二氧化硅的细颗粒，有时会导致肺部疾病。

需要一种方法和产品，其：

1.降低啤酒(或其他发酵饮料)稳定和过滤的成本；