專利名稱：純化飲料產(chǎn)品及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要提供一種制備純化飲料產(chǎn)品的工藝。更具體的說，提供的飲料產(chǎn)品是利用飲料制備工藝形成飲料基質(zhì)(base)制備的。然后將飲料基質(zhì)進行多次純化，包括但不限于小孔過濾、離子交換樹脂、吸附和/或吸附樹脂以及木炭和/或活性炭，以生產(chǎn)在顏色、風味和香味方面顯著降低的高度純化飲料基質(zhì)。此后，加入調(diào)味劑、糖、防腐劑、碳酸化物和/或其它生產(chǎn)最終產(chǎn)品所需的組分，將所述高度純化飲料基質(zhì)轉(zhuǎn)換為用于消費的飲料產(chǎn)品。更具體而言，將含有酒精的釀造和/或發(fā)酵飲料產(chǎn)品通過多道純化步驟形成高純酒精飲料基質(zhì)產(chǎn)品。純化步驟可以改變酒精飲料產(chǎn)品的酒精含量，也可以不改變其酒精含量。
背景技術(shù)：
當然，生產(chǎn)飲料產(chǎn)品的多種方法都是熟知的。具體而言，飲料產(chǎn)品可以通過許多初始組分來制備，如水果、糧食、蜜等。用于生產(chǎn)飲料產(chǎn)品的工藝進一步包括釀造和/或發(fā)酵，水果、糧食、蜜在適當?shù)臈l件下釀造和/或發(fā)酵，以形成含有酒精的飲料產(chǎn)品。
當然，我們都知道如何發(fā)酵和/或釀造可發(fā)酵產(chǎn)品，以生產(chǎn)可消費酒精飲料如啤酒、葡萄酒等。例如，發(fā)酵啤酒和葡萄酒釀造可追溯到幾千年以前。目前，大家都知道怎樣發(fā)酵葡萄和和其它水果來釀酒。更進一步，在釀造之后怎樣將麥芽和/或其它谷類進行發(fā)酵來釀造啤酒，都是公知的了。在一個典型的發(fā)酵和/或釀造工藝中，可以產(chǎn)生具有獨特顏色、風味和香味的消費酒精飲料。
通常來說，通過發(fā)酵制備的酒精飲料，需要其味道、外觀和衛(wèi)生三方面較好的協(xié)調(diào)一致。通常來說，發(fā)酵飲料的風味通過味道、香氣和口感三方面來綜合評價；外觀是通過色澤、澄清度、泡沫和起泡性等方面來綜合評價；而衛(wèi)生則是通過有害成分、有益成分來評價的。通常來說，這些消費性酒精飲料含有相對較高濃度的香味、色澤、起霧成分、礦物質(zhì)、酸、碳水化合物和蛋白質(zhì)。這些成分共同形成了酒精飲料。
雖然在很多情況下這些成分可以形成獨特的酒精飲料，但是它們也限制了這些酒精飲料的用途，即它們含有發(fā)酵和釀造飲料通常的感官品質(zhì)。例如，通常的釀造和發(fā)酵飲料含有較高水平的味道和香氣，導(dǎo)致了加入其它增味劑例如柑桔增味劑等，并不能有效的改變最終消費飲料產(chǎn)品的味道和/或香氣。更進一步來說，由于這些特征的存在，難以制備一種具有期望的風味、香氣和外觀的酒精飲料。而且，由于酸和其它成分在一段時間以后會嚴重降低其品質(zhì)，通常的發(fā)酵飲料例如麥芽發(fā)酵飲料，保質(zhì)期非常有限。
例如，由于非發(fā)酵糖存在于發(fā)酵和/或釀造飲料產(chǎn)品中，會影響到飲料的保質(zhì)期、味道和/或香氣。特別地，非發(fā)酵糖能夠影響麥芽的口感，并且給飲料帶來松軟的特性。
此外，通常的發(fā)酵和/或釀造飲料產(chǎn)品常常含有礦物質(zhì)，如金屬離子鐵和/或銅，這對發(fā)酵和/或釀造飲料產(chǎn)品的儲藏期有不利影響。進一步來說，發(fā)酵和/或釀造飲料產(chǎn)品含有通常由油、酯和/或高級醇如雜醇油等引起的芳香。
此外，改變可消費飲料產(chǎn)品的化學組分以改變飲料產(chǎn)品的風味、芳香等特性也是熟知的。例如，對于酒精飲料產(chǎn)品而言，改變飲料的傳統(tǒng)方法包括精制、木桶陳釀、加入二氧化硫或者利用樹脂。當然，許多其它物質(zhì)也用來改變飲料產(chǎn)品的化學性質(zhì)以影響其口味、芳香或者外觀。
已經(jīng)利用各種方法減少和/或除去發(fā)酵和/或釀造飲料產(chǎn)品中的化合物。例如，Goldstein等的第4440795號美國專利公開了一種生產(chǎn)穩(wěn)定的柑橘味麥芽酒精飲料的工藝。具體地，Goldstein等公開了一種采用分子量最高截止值約200的膜對進料或者啤酒進行反滲透的工藝，以除去相當量的含硫氨基酸和其它不穩(wěn)定組分。
此外，Brown等的第4775541號美國專利涉及一種處理發(fā)酵液體產(chǎn)品如葡萄酒的工藝，以減少其中的色素而不實質(zhì)性地不利影響產(chǎn)品中其它葡萄酒成分的質(zhì)量。該工藝包括將液體產(chǎn)品通過羥基形式的強堿性微孔狀陰離子交換樹脂顆粒層以實質(zhì)性地降低液體產(chǎn)品的含堿量，隨后將更強堿性的液體產(chǎn)品通過羥基形式的強酸性微孔狀陽離子交換樹脂顆粒層以大致恢復(fù)其酸性。
Word等的第5294450號美國專利涉及一種無色麥芽飲料產(chǎn)品及其制備工藝。具體而言，通過將發(fā)酵產(chǎn)品脫色生產(chǎn)澄清無色基質(zhì)，將其與甜味劑、酒石酸、緩沖劑和調(diào)味劑混合來生產(chǎn)所述飲料產(chǎn)品。根據(jù)Word等的專利，該工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品具有以下參數(shù)，如將消費者對酸、甜和澀感的充滿和過度的感覺最小化。
Tripp等的第5439699號美國專利通過將啤酒超濾和加入糊精、苦味劑和增泡劑制備無色、澄清啤酒。此外，還公開了制備可口的麥芽啤酒飲料包括穩(wěn)定的檸檬酸味麥芽飲料的工藝。
Katzke等的第6001406號美國專利涉及一種用于穩(wěn)定含有導(dǎo)致混濁的物質(zhì)的飲料的工藝。具體而言，該方法涉及通過將飲料與能夠同時吸收多酚和蛋白質(zhì)的離子交換劑接觸，將這些物質(zhì)從飲料中除去。該離子交換劑是一種水不溶性多孔親水基質(zhì)，離子交換基團與之共價結(jié)合。
在制備純化飲料產(chǎn)品的方法中，需要將其中與味道、香味和外觀有關(guān)的化合物除去。更具體而言，在利用通常的發(fā)酵和/或釀造工藝制備含酒精飲料基質(zhì)的方法中，需要在其中除去與味道、香味和外觀有關(guān)的化合物，以純化含酒精飲料基質(zhì)。此外，有必要開發(fā)一種制備純化飲料產(chǎn)品方法，其中各個步驟對于特定的化合物而言是可選擇的，從飲料產(chǎn)品中逐步減少化合物。另外，有必要開發(fā)一種制備純化飲料產(chǎn)品方法，其中易于監(jiān)測需要除去的化合物，以確保從飲料產(chǎn)品中充分除去這些化合物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要提供了一種制備純化飲料產(chǎn)品的工藝。更具體而言，提供的飲料產(chǎn)品利用飲料制備工藝制備以形成飲料基質(zhì)。然后將飲料基質(zhì)引入多道純化步驟，包括但不限于分子尺寸過濾、離子交換樹脂、吸附和/或吸收或雙功能樹脂以及木炭和/或活性炭，以生產(chǎn)在顏色、口味和香味方面顯著降低的高純化飲料基質(zhì)。此后，加入生產(chǎn)最終產(chǎn)品所需的調(diào)味劑、糖、防腐劑、碳酸化物(carbonation)和/或其它組分，將所述高純化飲料基質(zhì)轉(zhuǎn)換為用于消費的飲料產(chǎn)品。更具體而言，將含有酒精的釀造和/或發(fā)酵飲料產(chǎn)品通過多道純化步驟形成高純酒精飲料基質(zhì)產(chǎn)品。純化步驟可以改變酒精飲料產(chǎn)品的酒精含量，也可以不改變其酒精含量。
為此目的，在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，提供了一種制備純化飲料的工藝。所述的工藝包括生產(chǎn)飲料基質(zhì)；利用納米過濾工藝過濾飲料基質(zhì)；利用離子交換物質(zhì)純化飲料基質(zhì)；通過吸附物質(zhì)和吸收物質(zhì)來純化飲料基質(zhì)。在一優(yōu)選的實施方式中，飲料基質(zhì)是一種含酒精的飲料基質(zhì)。離子交換樹脂可以是陽離子交換樹脂或者陰離子交換樹脂。此外，利用離子交換樹脂純化飲料基質(zhì)的步驟可包括既通過陽離子交換樹脂又通過陰離子交換樹脂純化飲料基質(zhì)。由本發(fā)明制備的純化飲料的酒精含量與含酒精飲料基質(zhì)的酒精含量不存在實質(zhì)不同。另外，本發(fā)明的吸附物質(zhì)選自吸附樹脂、木炭和活性炭。通過向純化的飲料基質(zhì)中加入物質(zhì)來制造飲料產(chǎn)品。相對于未純化的飲料基質(zhì)，本實施方式中由純化飲料基質(zhì)制備的飲料產(chǎn)品具有較長的儲藏期。
本發(fā)明的另一個實施方式提供了一種工藝，包括提供一種飲料基質(zhì)；利用納米過濾工藝過濾所述的飲料基質(zhì)以形成第一滲透液和第一保留物；將所述的第一滲透液通過離子交換物質(zhì)以形成第二滲透液和第一洗出液；將所述的第二滲透液通過吸附物質(zhì)或者吸收物質(zhì)以形成第三滲透液和第二洗出液。飲料基質(zhì)可以是含酒精的飲料基質(zhì)。此外，離子交換物質(zhì)可以是陽離子交換物質(zhì)或陰離子交換物質(zhì)?；蛘?，離子交換物質(zhì)包括陽離子交換物質(zhì)和陰離子交換物質(zhì)。另外，吸附物質(zhì)包括木炭、活性炭以及木炭和活性炭混合物組成的組的物質(zhì)。此外，吸附物質(zhì)可包括吸附樹脂和木炭、活性炭以及木炭和活性炭混合物。所述的工藝可進一步包括保留第一保留物的步驟。所述的工藝可進一步包括保留第一洗出液的步驟。另外，所述的工藝可進一步包括保留第二洗出液的步驟。飲料產(chǎn)品可由上述的飲料基質(zhì)制備。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于生產(chǎn)可消費飲料產(chǎn)品的飲料基質(zhì)。飲料制備工藝生產(chǎn)的飲料基質(zhì)具有獨特的氣味、口味和/或外觀。在本發(fā)明的工藝之后，可以生產(chǎn)出沒有這種氣味、口味和/或外觀的中性飲料。
更具體而言，本發(fā)明的一個目的是利用純化的、經(jīng)過發(fā)酵的含酒精基質(zhì)生產(chǎn)一種可口的含酒精飲料產(chǎn)品。這種純化的含酒精飲料基質(zhì)可以與例如調(diào)味劑、糖、水、緩沖劑、防腐劑、碳酸和/或其他組分組合，以生產(chǎn)可口的可消費含酒精飲料產(chǎn)品。
此外，本發(fā)明的一個目的是生產(chǎn)純化可口飲料，相對于未純化或者部分純化飲料產(chǎn)品而言，該純化飲料的儲藏期顯著延長。這里所述的純化工藝除去酸、蛋白質(zhì)、導(dǎo)致混濁的化合物以及其它隨著時間流逝會降低可口飲料產(chǎn)品的組分。本發(fā)明的工藝通常生產(chǎn)出沒有口味、氣味、顏色和/或混濁的純化的、澄清的飲料產(chǎn)品。
更具體而言，將具有獨特口味、氣味和/或外觀的飲料基質(zhì)，通過一系列純化飲料基質(zhì)的步驟。所述的步驟包括但不限于脫色步驟、除礦物質(zhì)步驟和除芳香步驟。脫色步驟包括小孔過濾，例如飲料基質(zhì)納米過濾。除礦物質(zhì)步驟包括一種或者多種離子交換樹脂。除芳香步驟將有效地或者完全除去芳香化合物，包括表面粘結(jié)劑(surface bondingagents)。具體地，除芳香步驟包括兩個階段。第一階段包括吸附和/或吸收樹脂。第二階段包括木炭和/或活性炭。這里描述的步驟可以任何順序?qū)嵤前凑找陨鲜鲰樞蛏a(chǎn)的上述步驟可提供最一致的產(chǎn)品。
本發(fā)明的其它特性、優(yōu)點和目的將在本發(fā)明優(yōu)選的實施方式和附圖中描述，而且也是顯而易見。


圖1是流程圖，示例了制備沒有口味、氣味和外觀的純化飲料產(chǎn)品的總體工藝。
圖2是一個實施方案的流程圖，示例了制備沒有口味、氣味和外觀的純化飲料產(chǎn)品的工藝。
具體實施例方式
主要提供了制備純化飲料產(chǎn)品的工藝。更具體而言，提供的飲料產(chǎn)品利用飲料制備工藝制備以形成飲料基質(zhì)。然后將飲料基質(zhì)引入多道純化步驟，包括但不限于小孔過濾、離子交換樹脂、吸附和/或吸收樹脂以及木炭和/或活性炭，以生產(chǎn)在顏色、口味和香味方面顯著降低的高純化飲料基質(zhì)。此后，加入生產(chǎn)最終產(chǎn)品所需的調(diào)味劑、糖、防腐劑、碳酸化物和/或其它組分，將所述的高純化飲料基質(zhì)轉(zhuǎn)換為用于消費的飲料產(chǎn)品。更具體而言，將含酒精的釀造和/或發(fā)酵飲料產(chǎn)品通過多道純化步驟形成高純酒精飲料基質(zhì)產(chǎn)品。純化步驟可以改變酒精飲料產(chǎn)品的酒精含量，也可以不改變其酒精含量。
圖1示例了本發(fā)明的工藝。具體地，在生產(chǎn)飲料基質(zhì)10之后，工藝1包括分子尺寸過濾步驟12、除礦物質(zhì)步驟14和除芳香步驟16，以生產(chǎn)純化飲料基質(zhì)18。飲料基質(zhì)10可以是由任何飲料制備工藝生產(chǎn)的任何飲料。例如，飲料基質(zhì)10是由水果、谷類、蜜或者任何其它已知的用于形成飲料產(chǎn)品的物質(zhì)制備的。優(yōu)選地，飲料基質(zhì)10可以是含酒精產(chǎn)品，如由釀造、發(fā)酵和/或蒸餾工藝制備的飲料基質(zhì)。更優(yōu)選地，飲料基質(zhì)10可以是任何的葡萄酒、啤酒、白酒，或任何其它含酒精飲料產(chǎn)品。
飲料基質(zhì)10具有獨特的口味、香味和外觀特性，例如顏色和/或混濁度。按照這里描述的步驟處理飲料基質(zhì)10時，就生產(chǎn)出純化飲料基質(zhì)18，其中影響口味、香味、顏色、混濁或者其它飲料特征的化合物的含量相當程度地降低。在一優(yōu)選的實施方式中，純化飲料基質(zhì)18沒有口味、香味或者外觀特性。
如上所述，飲料基質(zhì)10通過步驟12、14和16以除去特定化合物。分子尺寸過濾步驟12除去特定化合物，如糖和/或色素化合物。例如，分子尺寸過濾包括納米過濾和/或滲透過濾，當然也可采用其它類型的分子尺寸過濾。此外，分子尺寸過濾步驟12包括透濾，以提高工藝中酒精的回收。
在一優(yōu)選的實施方式中，飲料基質(zhì)10是一種通過發(fā)酵和/或釀造工藝生產(chǎn)的含酒精的飲料基質(zhì)。分子尺寸過濾步驟12除去在生產(chǎn)出含酒精飲料基質(zhì)之后保留在含酒精飲料基質(zhì)中的非發(fā)酵糖。此外，分子尺寸過濾步驟12可除去含酒精飲料基質(zhì)中的色素物質(zhì)。它對于含酒精飲料基質(zhì)的影響是除去非發(fā)酵糖給飲料基質(zhì)帶來的口感，除去與非發(fā)酵糖相關(guān)的柔軟特性和除去發(fā)酵和/或釀造工藝中出現(xiàn)的與含酒精飲料相關(guān)的大部分色素化合物。
如圖1所示，在分子尺寸過濾之后，飲料基質(zhì)10通過除礦物質(zhì)步驟14。除礦物質(zhì)步驟14用于從飲料基質(zhì)10中除去礦物質(zhì)，如金屬離子和酸性基團，但是除礦物質(zhì)步驟還可除去其它化合物，如殘留的色素化合物。在除礦物質(zhì)步驟14步驟中，優(yōu)選使用一種或者多種交換樹脂。根據(jù)本發(fā)明，例如，在除礦物質(zhì)步驟14中使用陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂，或者兩者兼用。
在一優(yōu)選的實施方式中，其中飲料基質(zhì)10是含酒精飲料基質(zhì)，通過除去金屬離子和酸性基團使得產(chǎn)品儲藏期延長、一致性更好。例如，某些金屬離子如鐵和銅可能對飲料產(chǎn)品的儲藏期產(chǎn)生不利影響。除礦物質(zhì)步驟14除去這些化合物。此外，通過除礦物質(zhì)步驟14除去金屬離子、酸性基團和其它化合物還可除去滋味化合物。
如圖1所示，飲料基質(zhì)10通過除芳香步驟16，優(yōu)選包括將飲料基質(zhì)與表面粘結(jié)劑接觸。除芳香劑步驟特別用于除去導(dǎo)致香味的化合物。但是，除芳香劑步驟16還可用于除去其它化合物，如殘留的色素化合物和/或滋味化合物。優(yōu)選方案是通過一種或者多種物質(zhì)以除去這些化合物。例如，用吸附樹脂、吸收樹脂、雙重功能物質(zhì)(具有吸收和吸附特性)或者其組合除去這些化合物。雙重功能物質(zhì)的一個實例具有吸收特性的弱陰離子物質(zhì)。此外，可用木炭和/或活性碳進一步除去這些化合物，既可以單獨使用也可以與吸附樹脂和/或吸收樹脂聯(lián)用。
在一優(yōu)選的實施方式中，其中飲料基質(zhì)10是一種含酒精飲料基質(zhì)，除芳香步驟16減少或者消除芳香化合物，同時進一步減少和/或消除苦味化合物和/或殘留的色素化合物。
在除芳香步驟16之后，純化飲料基質(zhì)即可用于生產(chǎn)飲料產(chǎn)品。在優(yōu)選的實施方式中，通過加入調(diào)味劑、香味劑、色素和其它物質(zhì)或者化合物，純化含酒精飲料基質(zhì)可生產(chǎn)含酒精飲料產(chǎn)品。上述工藝中最好不改變進行所述步驟的含酒精飲料基質(zhì)的酒精含量?；蛘撸谒龉に嚫淖兒凭嬃匣|(zhì)的濃度。例如，分子尺寸過濾可能是透濾，這將會影響含酒精飲料基質(zhì)的酒精濃度。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方式中，圖2示出了一種制備純化發(fā)酵和/或釀造可口的含酒精飲料的工藝100。在第一步驟110生產(chǎn)含酒精飲料基質(zhì)。通常來說，含酒精飲料基質(zhì)通過釀造工藝制備，如通過發(fā)芽大麥和/或其它谷類的發(fā)酵?；蛘?，通過葡萄或者其它水果發(fā)酵生產(chǎn)的葡萄酒，其中可發(fā)酵糖在發(fā)酵步驟轉(zhuǎn)換成酒精。當然，本發(fā)明并不限于這里給出的含酒精飲料基質(zhì)，還可利用任何其它類型的含酒精飲料基質(zhì)，例如蜂蜜酒、蘋果酒等。
在含酒精飲料基質(zhì)生產(chǎn)之后，進入分子尺寸過濾步驟12。優(yōu)選地，含酒精飲料基質(zhì)通過納米過濾步驟112過濾以獲得納米滲透液。納米過濾滲透液還可由回收的發(fā)酵含酒精飲料基質(zhì)獲得，發(fā)酵的含酒精飲料基質(zhì)從其它所述的過濾介質(zhì)再生回收，以減少發(fā)酵含酒精飲料基質(zhì)的損失。
優(yōu)選地，納米過濾步驟112利用帶有過濾等級在約150-300道爾頓之間的膜的納米過濾裝置實施。過濾通常在相對高的壓力和溫度下實施。例如，納米過濾步驟112可利用道爾頓極限在約150-300道爾頓之間的Osmonics HL系列膜。優(yōu)選地，納米過濾步驟112可在最高約25巴(約365psi)的壓力和約80的溫度下實施。
通常來說，進入納米過濾裝置大約有95％容積作為滲透液或者濾出液回收。5％的通常作為保留物移去并適當?shù)劁N毀或者用于回收其它化合物，如麥芽糖糊精。納米過濾滲透液的酒精濃度與通過上述發(fā)酵方法生產(chǎn)的含酒精飲料基質(zhì)的酒精濃度并無顯著不同。
利用酸性的或苛性的清潔劑、或者同時使用兩者定期清洗使用的膜。此外，可在高溫下清洗所述膜，以將沉積在納米過濾膜上的麥芽糖糊精溶解。
發(fā)酵含酒精飲料基質(zhì)的納米過濾除去留在含酒精飲料基質(zhì)中的非發(fā)酵糖，由此除去了非發(fā)酵糖帶給麥芽的口感。此外，除去非發(fā)酵糖除去了非發(fā)酵糖帶來的柔軟特性。納米過濾還從含酒精飲料基質(zhì)中顯著地除去色素化合物。
為了質(zhì)量控制的目的，可以取出少量的滲透液以確定是否除去了所需的化合物。優(yōu)選地，通過監(jiān)測目標化合物在420nm-450nm范圍內(nèi)的吸收來分析滲透液。滲透液中目標化合物的水平應(yīng)該降低，這可由滲透液在420nm-450nm范圍內(nèi)的吸收減少來進行確認。也可利用其它試驗來確認分子尺寸過濾步驟12是否除去了目標化合物。此外，可以通過監(jiān)測滲透液的流量來大體上獲悉所使用的過濾裝置和膜是否應(yīng)該清洗。
此后，含酒精飲料基質(zhì)可在除礦物質(zhì)步驟14中除去礦物質(zhì)。在優(yōu)選的實施方式中，除礦物質(zhì)步驟14既采用陽離子交換樹脂116又采用陰離子交換樹脂118，以除去含酒精飲料基質(zhì)中的金屬離子和酸性基團。首先通過陽離子交換樹脂然后通過陰離子交換樹脂除去含酒精飲料基質(zhì)中的礦物質(zhì)，這只是優(yōu)選方案但并不是必須的，上述的離子交換樹脂步驟可以任何順序?qū)嵤Ｍㄟ^除礦物質(zhì)步驟14，利用陽離子交換樹脂116和陰離子交換樹脂118，獲得除去礦物質(zhì)的滲透液。此外，可從離子交換樹脂除去濾出液(eluate)以保留有用的化合物。
含酒精飲料基質(zhì)除礦物質(zhì)步驟除去了含酒精飲料基質(zhì)中的酸性基團，由此提供一種更一致、更穩(wěn)定的飲料基質(zhì)。具體而言，酸性基團能對飲料基質(zhì)的穩(wěn)定性，如飲料的口味或者飲料的長期儲藏產(chǎn)生不利影響。此外，含酒精飲料基質(zhì)除礦物質(zhì)步驟除去了金屬離子如鐵和銅離子，它們會降低飲料等級和縮短儲藏期。
優(yōu)選使用弱酸和堿性樹脂；但是，根據(jù)含酒精飲料基質(zhì)中金屬離子、色素化合物和/或酸性基團的數(shù)量和/或類型，強酸或堿性樹脂也是適當?shù)摹?br> 為了使陽離子和陰離子交換樹脂的效率最大化，優(yōu)選向上方流過樹脂進行操作，保持樹脂層流化且向柱中的支撐板(retaining plate)壓緊。此外，優(yōu)選向下方流動再生樹脂。另外，可采用一些再生化學品，即對陽離子交換樹脂采用約4％-10％重量的鹽酸或者硫酸溶液。對于陰離子樹脂的再生，優(yōu)選采用約4％-6％重量的氫氧化鈉溶液。有時候，優(yōu)選陽離子和陰離子交叉再生，如用氫氧化鈉溶液再生陽離子交換樹脂，以幫助除去蛋白質(zhì)分子，該蛋白質(zhì)分子從發(fā)酵含酒精飲料基質(zhì)中吸附在樹脂上，這不可能在陽離子交換樹脂的酸再生過程中除去。
優(yōu)選使用約1％-4％重量的氯化鈉溶液再生陰離子交換樹脂。當然，本發(fā)明也可以采用任何其它的再生陰離子交換樹脂的方法。
利用內(nèi)部導(dǎo)電性(inline conductivity)測量裝置測量金屬離子、酸性基團和色素分子的除去。優(yōu)選地，相對于除礦物質(zhì)步驟14的進料，除礦物質(zhì)步驟14的除礦物質(zhì)滲透液的導(dǎo)電率可降低95％。
發(fā)酵含酒精飲料基質(zhì)可通過除芳香步驟16進行處理，通過使用表面粘結(jié)劑以完全除去或者顯著降低含酒精基中的芳香化合物。此外，除芳香步驟16還可用于除去含酒精飲料基質(zhì)中任何或者絕大多數(shù)殘留的色素化合物。
除芳香步驟16優(yōu)選包括兩個階段(1)吸附樹脂階段122；(2)活性炭和/或木炭階段124。吸附樹脂階段122優(yōu)選包括含酒精飲料基質(zhì)流過的高交聯(lián)二-乙烯苯吸附樹脂。吸附樹脂還可具有一定程度的交換功能。優(yōu)選地，吸附樹脂可以使用但不限于Dow Optipore SD2和Rohm and Hass XAD16HP，盡管其它對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說顯而易見的也可使用。具體而言，吸附樹脂用于除去芳香化合物、殘留苦味化合物和/或殘留色素化合物。
和上述的除礦物質(zhì)步驟14類似，含酒精飲料基質(zhì)通過吸附樹脂階段22的工藝流向優(yōu)選采用向上的方向，再生吸附樹脂采用向下的方向。吸附樹脂優(yōu)選通過熱水沖洗再生，如70-80℃的熱水，然后是熱苛性溶液，優(yōu)選70℃-80℃的約4％重量的氫氧化鈉溶液以解吸附芳香化合物。其它化合物，如殘留的色素化合物還可通過吸附樹脂除去。進一步的用熱水沖洗，熱水的溫度優(yōu)選為約70℃-80℃，最好隨后采用至少25psi壓力下約3-4小時的蒸汽再生。或者，吸附樹脂可由乙醇溶液再生，乙醇溶液的濃度優(yōu)選約在40％-70％體積。還可在乙醇溶液中采用氫氧化鈉以幫助除去色素分子。或者，吸附樹脂可由乙醇、熱水交替沖洗來再生，比例為約每次乙醇沖洗間4次熱水沖洗。當再生吸附樹脂時，保留洗出液，因為其中有有用的化合物。
通過流出滲透液的化學分析來測量吸附樹脂的滲透液流量。例如，優(yōu)選通過存在于吸附樹脂的滲透液的內(nèi)部紫外吸收對滲透液進行分析。具體而言，優(yōu)選通過240-270nm的波長來檢測滲透液。此外，還可測量滲透液的電導(dǎo)率。還有，對收集的滲透液樣本可通過氣相色譜測量芳香化合物。應(yīng)該注意的是，此處測量的詳細內(nèi)容僅僅是示例性的，對本發(fā)明不進行任何限定?？梢园凑諏Ρ绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員來說顯而易見的任何分析方法，確認是否除去目標化合物。
除芳香步驟20還包括木炭和/或活性炭階段24，如圖1所示。在木炭和/或活性炭階段24優(yōu)選使用木炭和/或活性炭，進一步減少含酒精飲料基質(zhì)中的芳香分子。在用吸附樹脂階段22的吸附樹脂除去絕大多數(shù)芳香分子之后，采用包含木炭和/或活性炭的容器以除去殘余的芳香分子。所述的木炭和/或活性炭可以是粉末狀的或顆粒狀的，但是顆粒狀的能更徹底地除去芳香分子，因此是優(yōu)選的。優(yōu)選基于炭的活性炭，也可以使用其它的。在此工藝中優(yōu)選使用的活性炭是Norit GAC1240 Plus或者Norit SX Ultra，盡管其它對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說顯而易見的木炭和/或活性炭也可以使用。
通常來說，通過木炭和/或活性炭的處理是向上方的，除非木炭和/或活性炭是流化床，在該情況下含酒精飲料基質(zhì)應(yīng)向下方流動，以便不損害處理效率。
優(yōu)選地，木炭和/或活性炭是有條件的。條件要求從木炭和/或活性炭容器中除去全部的空氣以防止含酒精飲料基質(zhì)中的酒精氧化為芳香化合物如乙醛并逃離容器。
可以采用過飽和蒸汽使木炭和/或活性炭再生。木炭和/或活性炭最好只再生一次，因為最多有15％的新鮮碳能力會在蒸汽再生過程中損失掉。同時，所用蒸汽最好沒有水處理化學物質(zhì)，因為當它們經(jīng)過木炭和/或活性炭容器時，會被吸附到木炭和/或活性炭上而由含酒精飲料基質(zhì)解吸附。
含酒精飲料基質(zhì)可以任何順序通過吸附階段22和木炭和/或活性炭階段24，但是優(yōu)選使用上述順序，因為它能夠最有效地除去芳香化合物和殘留色素化合物。
通過對吸附階段22和木炭和/或活性炭階段24的滲透液進行分析，可以獲知吸附劑或者活性炭是否耗盡。通常，芳香化合物吸收約在240-270nm之間的紫外線。因此，當滲透液在此范圍內(nèi)的紫外吸收增加時，吸附樹脂和/或活性炭應(yīng)該再生。
含酒精飲料基質(zhì)通過吸附樹脂、木炭和/或活性炭單獨或者聯(lián)合的處理都不會改變發(fā)酵含酒精飲料基質(zhì)的酒精濃度。
此處描述的純化步驟12、14和16可以互換且以任何順序?qū)嵤?。但是，最好以上述順序?qū)嵤┘兓襟E，以盡可能高的效率獲得最需要的產(chǎn)品。
根據(jù)上述工藝對含酒精飲料基質(zhì)進行純化之后，得到純化含酒精飲料基質(zhì)125。純化含酒精飲料基質(zhì)125最好進一步通過步驟126處理，以形成含酒精飲料產(chǎn)品。具體而言，加入多種成分以形成含酒精飲料產(chǎn)品，例如水、糖、玉米糖漿、防腐劑、檸檬酸和/或磷酸、天然調(diào)味劑和提取物、調(diào)pH值的緩沖劑和碳酸(carbonation)。徹底混合這些組分以形成含酒精飲料產(chǎn)品。含酒精飲料產(chǎn)品可以過濾澄清和熱處理。最終的商品瓶裝加蓋，或者裝入容器以便消費者使用。
實施例下表示出了一種含酒精飲料基質(zhì)的實例，并分析了該含酒精飲料基質(zhì)在根據(jù)本發(fā)明的上述過濾工藝各步驟中各種化合物及其特性。
表1


1ABV＝乙醇(體積)2ABW＝乙醇(重量)3R.I.＝折射率4SpGr@20℃＝20℃比重5TA＝可滴定酸度6NUTs＝比濁法濁度單位此外，與沒有純化的飲料基質(zhì)(如未經(jīng)過上述純化步驟的麥芽飲料基質(zhì))制造的香味飲料產(chǎn)品相比，由本發(fā)明的純化飲料基質(zhì)生產(chǎn)的香味飲料產(chǎn)品的儲藏期延長。具體而言，由未純化飲料基質(zhì)加工的香味飲料產(chǎn)品隨著時間的推進和/或暴露于高溫后顯現(xiàn)以下特性1)黃色；2)干淡或者澀味；3)湯樣的口感；和4)散發(fā)酸味。根據(jù)本發(fā)明的純化飲料基質(zhì)加工的飲料產(chǎn)品隨著時間的推進和/或暴露于高溫后沒有上述特性。
應(yīng)該理解，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的各種改變和變形都是顯而易見的。這些改變和變形不偏離本發(fā)明的精神和范圍，且不減少本發(fā)明所附的權(quán)利。因此，這些改變和變形在所附的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)純化飲料的工藝，包括以下步驟生產(chǎn)飲料基質(zhì)；利用分子尺寸過濾工藝過濾飲料基質(zhì)；利用離子交換物質(zhì)純化飲料基質(zhì)；和通過吸附物質(zhì)、吸收物質(zhì)、雙重功能物質(zhì)及其聯(lián)合使用來純化飲料基質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的工藝，其中飲料基質(zhì)是含酒精的飲料基質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的工藝，其中利用離子交換樹脂純化飲料基質(zhì)的步驟包括通過陽離子交換樹脂純化所述的飲料基質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的工藝，其中利用離子交換樹脂純化飲料基質(zhì)的步驟包括通過陰離子交換樹脂純化所述的飲料基質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的工藝，其中純化飲料基質(zhì)的步驟利用離子交換樹脂包括既通過陽離子交換樹脂又通過陰離子交換樹脂純化所述的飲料基質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的工藝，其中純化飲料的酒精含量與含酒精飲料基質(zhì)的酒精含量不存在實質(zhì)不同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的工藝，其中吸收物質(zhì)包括吸附樹脂、木炭或活性炭。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的工藝，進一步包括如下步驟通過向純化飲料中加入物質(zhì)來制造飲料產(chǎn)品。
9.一種工藝，包括如下步驟提供一種飲料基質(zhì)；利用分子尺寸過濾工藝過濾所述的飲料基質(zhì)，以形成第一滲透液和第一保留物；將所述的第一滲透液通過離子交換物質(zhì)，以形成第二滲透液和第一洗出液；和將所述的第二滲透液通過吸附物質(zhì)或者吸收物質(zhì)，以形成第三滲透液和第二洗出液。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的工藝，其中飲料基質(zhì)是含酒精的飲料基質(zhì)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的工藝，其中離子交換物質(zhì)包括陽離子交換物質(zhì)或陰離子交換物質(zhì)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的工藝，其中離子交換物質(zhì)包括陽離子交換物質(zhì)和陰離子交換物質(zhì)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的工藝，其中吸附物質(zhì)包括木炭、活性炭、以及木炭和活性炭的混合物。
14.根據(jù)權(quán)利要求9的工藝，其中吸附物質(zhì)包括吸附樹脂和選自木炭、活性炭以及木炭和活性炭混合物的物質(zhì)。
15.根據(jù)權(quán)利要求9的工藝，包括保留所述的第一保留物的步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求9的工藝，包括保留第一洗出液的步驟。
17.根據(jù)權(quán)利要求9的工藝，包括保留所述的第二洗出液的步驟。
18.一種由權(quán)利要求1所述的純化飲料基質(zhì)制備的飲料產(chǎn)品。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的飲料產(chǎn)品，相對于未純化飲料產(chǎn)品而言，該飲料產(chǎn)品的儲藏期顯著延長。
20.一種由權(quán)利要求9所述的純化飲料基質(zhì)制備的飲料產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明主要提供了一種制備純化飲料產(chǎn)品的工藝。更具體而言，提供的飲料產(chǎn)品利用飲料制備工藝制備以形成飲料基質(zhì)。然后將飲料基質(zhì)引入多道純化步驟，包括但不限于小孔過濾、離子交換樹脂、吸附和/或吸收樹脂以及木炭和/或活性炭，以生產(chǎn)在顏色、風味和香味方面具有顯著降低的高度純化飲料基質(zhì)。此后，加入調(diào)味劑、糖、防腐劑、碳酸化物和/或其它生產(chǎn)終端產(chǎn)品需要的組分，將所述高純化飲料基質(zhì)轉(zhuǎn)換為用于消費的最終飲料產(chǎn)品。更具體而言，將含有酒精的釀造和/或發(fā)酵飲料產(chǎn)品通過多道純化步驟形成高純度酒精飲料基質(zhì)產(chǎn)品。純化步驟可以改變酒精飲料產(chǎn)品的酒精含量，也可以不改變。
文檔編號C12H1/04GK101076584SQ200580041192
公開日2007年11月21日 申請日期2005年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月21日
發(fā)明者克里斯多佛·阿麥斯, 安德魯·斯特恩 申請人:帝亞吉歐北美有限公司