RS65247B1 - Jedinica za ekstrakciju arome i postupak za proizvodnju ekstrakta arome - Google Patents

Jedinica za ekstrakciju arome i postupak za proizvodnju ekstrakta arome

Info

Publication number
RS65247B1
RS65247B1 RS20240254A RSP20240254A RS65247B1 RS 65247 B1 RS65247 B1 RS 65247B1 RS 20240254 A RS20240254 A RS 20240254A RS P20240254 A RSP20240254 A RS P20240254A RS 65247 B1 RS65247 B1 RS 65247B1
Authority
RS
Serbia
Prior art keywords
unit
cavitation
tank
shearing
hop
Prior art date
Application number
RS20240254A
Other languages
English (en)
Inventor
Surinder Singh
Michael Jakob
Original Assignee
Carlsberg Supply Company Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carlsberg Supply Company Ag filed Critical Carlsberg Supply Company Ag
Publication of RS65247B1 publication Critical patent/RS65247B1/sr

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12CBEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C3/00Treatment of hops
    • C12C3/04Conserving; Storing; Packing
    • C12C3/08Solvent extracts from hops
    • C12C3/085Extraction of hops with beerwort
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12CBEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C3/00Treatment of hops
    • C12C3/04Conserving; Storing; Packing
    • C12C3/08Solvent extracts from hops
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
    • A23L2/00Non-alcoholic beverages; Dry compositions or concentrates therefor; Preparation or treatment thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12CBEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C11/00Fermentation processes for beer
    • C12C11/11Post fermentation treatments, e.g. carbonation, or concentration
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12CBEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C5/00Other raw materials for the preparation of beer
    • C12C5/02Additives for beer
    • C12C5/026Beer flavouring preparations
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12CBEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C7/00Preparation of wort
    • C12C7/28After-treatment, e.g. sterilisation
    • C12C7/287Treating beerwort with hopextract
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2250/00Food ingredients
    • A23V2250/20Natural extracts
    • A23V2250/21Plant extracts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)
  • Distillation Of Fermentation Liquor, Processing Of Alcohols, Vinegar And Beer (AREA)
  • Non-Alcoholic Beverages (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Seasonings (AREA)
  • Mixers With Rotating Receptacles And Mixers With Vibration Mechanisms (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)

Description

Opis
Oblast pronalaska
[0001] Ovaj pronalazak se odnosi na jedinicu za ekstrakciju arome, postupak za proizvodnju ekstrakta arome i ekstrakt arome hmelja, kao što je definisano u priloženim zahtevima 1, 7, odnosno 15.
Osnov pronalaska
[0002] Aktivna jedinjenja za komercijalne proizvode, kao što su farmaceutski proizvodi, parfemi, hrana i napici za svakodnevnu potrošnju, mogu da se ekstrahuju iz biljnih materijala. Na primer, ekstrakti hmelja mogu da predstavljaju glavne arome, ili ukuse, u pivskim proizvodima. Ekstrahovane supstance iz hmelja mogu da uključuju kako gorke arome (npr. tanine), tako i ukusnije arome (npr. humulen, mircen i linalol).
[0003] Efikasnost i selektivnost postupka ekstrakcije zavisiće od parametara ekstrakcije. Dakle, određeni parametri ekstrakcije mogu da pruže veću selektivnost za određena jedinjenja, npr. jedinjenja aroma. Takođe, parametri ekstrakcije mogu da omoguće veću efikasnost ekstrakcije ili iskorišćenost, tj. omogućavaju ekstrakciju veće količina supstanci koje su prvobitno prisutne u biljnom materijalu.
[0004] Tradicionalna proizvodnja piva uključuje kuvanje mešavine sladovine zajedno sa hmeljom. Tako se jedinjenja hmelja, uglavnom gorkog ukusa, ekstrahuju u sladovinu tokom postupka ključanja. Nakon ključanja, kuvana sladovina se prebacuje u rezervoar za fermentaciju i fermentiše dodavanjem kvasca, a kvasac se kasnije uklanja pre nego što se pivo odloži u rezervoar za odležavanje, odnosno rezervoar za sazrevanje, spremno za dalju upotrebu, npr. filtriranje i/ili flaširanje ili skladištenje u bačve. Da bi se dobile dobre arome hmelja u pivu, hmeljna ulja se mogu dodati kasnije u postupku, npr. tokom fermentacije ili odležavanja. Umesto upotrebe hmeljnih ulja, arome hmelja takođe mogu da se dobiju postupkom poznatim kao „suvo hmeljenje“. Tipično, postupak suvog hmeljenja obuhvata dodavanje hmelja u obliku presovanih peleta hmelja u sladovinu u rezervoaru za fermentaciju na početku, ili tokom fermentacije sladovine. Pelete hmelja se obično sastoje od osušenog, mlevenog i komprimovanog hmelja ili njegovih delova, obično listova i šišarki hmelja. Pošto se arome ekstrahuju direktno u sladovinu za fermentaciju, temperatura pri ekstrakciji je ograničena na temperature fermentacije, koje se obično biraju kako bi se optimizovali uslovi za kvasac. Ove okolnosti otežavaju kontrolu količine i odnosa ekstrahovanih supstanci.
[0005] US 2,830,904 [1] opisuje postupak za proizvodnju odvojenog ekstrakta hmelja, koji može da se doda pivu u rezervoaru za odležavanje. Hmelj se ekstrahuje u vodi ili sladovini nakon izlaganja ultrazvučnoj kavitaciji, temperaturama oko ili ispod 95°F (što odgovara 35 °C) i CO2na neutralnom ili sniženom pritisku da bi se sprečila oksidacija tokom ultrazvučnog tretmana. WO 2018/029715 A1 otkriva postrojenje za proizvodnju piva koje sadrži najmanje jedan odeljak koji ima (i) rezervoar pogodan za držanje smeše tečnosti, ili jedne ili više tečnosti i čvrste materije, (ii) najmanje jednu cirkulatornu putanju konfigurisanu na takav način, da se smeša iz rezervoara meša i cirkuliše duž putanje koja je ponovo usmerava u rezervoar i (iii) najmanje jednu pumpu koja izaziva kretanje smeše duž cirkulatorne putanje, gde cirkulatorna putanja sadrži najmanje jedan kavitacioni reaktor konfigurisan da generiše postupak hidrodinamičke kavitacije.
Suština pronalaska
[0006] Postoji potreba za poboljšanjem ekstrakcije aroma, pošto će poboljšanja efikasnosti ekstrakcije aroma i/ili selektivnosti ekstrakcije aroma obezbediti fleksibilniju i isplativiju proizvodnju proizvoda koji sadrže arome, kao i proizvoda sa produženim rokom trajanja.
[0007] Na primer, ako se poveća efikasnost ekstrakcije aroma, dobija se veća količina ekstrahovanih aroma za datu količinu biljnog materijala. Shodno tome, ako se poveća selektivnost ekstrakcije aroma, ekstrahuje se veća količina odabranih ili željenih komponenti arome za datu količinu biljnog materijala. Dakle, poboljšanja u efikasnosti ekstrakcije i/ili selektivnosti implicitno znače veće korišćenje sirovina, manje otpadnog materijala, a samim tim i isplativiju proizvodnju. Takođe, budući da arome imaju tendenciju da se razlažu tokom skladištenja, povećana količina aroma ili odabrane arome unutar datog proizvoda će produžiti rok trajanja proizvoda. Štaviše, poboljšana ekstrakcija arome može da omogući veću fleksibilnost proizvodnje, uključujući povećanje obima proizvodnje. Na primer, ako se poveća efikasnost i/ili selektivnost ekstrakcije aroma, primenom kontinuiranog postupka ekstrakcije moguće je dobiti sličnu ekstrakciju, kao kod postupka šaržne ekstrakcije. Kontinuirani postupak ekstrakcije je obično brži, jednostavniji i lakše se prilagođava proizvodnji većih količina, u poređenju sa šaržnim postupkom.
[0008] Primeri izvođenja pronalaska opisani u nastavku mogu se proširiti na bilo koju ekstrakciju aroma. Primeri ekstrakcije aroma uključuju ekstrakciju hmelja za proizvodnju piva i ekstrakciju aroma iz drugih biljaka ili njihovih delova, npr. list biljke, lisna ploča, pupoljak, stabljika, koren i plodovi, npr. kore pomorandže, zeleni čaj i đumbir, za alkoholna i bezalkoholna pića i napitke.
Ekstrakcija hmelja za proizvodnju piva može dalje da uključuje bilo koji proizvod od piva, uključujući lager, ale, porter i bezalkoholna piva.
[0009] U nastavku, primeri izvođenja su ilustrovani na bazi ekstrakcije hmelja. Posebno kod ekstrakcije hmelja postoji potreba za poboljšanjem kontrole postupka ekstrakcije hmelja, kao i za poboljšanjem efikasnosti i selektivnosti ekstrakcije. Konkretno, postoji potreba za poboljšanjem efikasnosti ekstrakcije. Dalja poboljšanja u postupku ekstrakcije mogu da obezbede povećanu fleksibilnost u proizvodnji piva i isplativije proizvodne postupke zbog inherentno većeg iskorišćenja materijala i manje otpadnog materijala, kao i dužeg roka trajanja pivskih proizvoda.
[0010] U poželjnom primeru izvođenja, ovaj pronalazak obezbeđuje jedinicu za ekstrakciju hmelja i povezani postupak koji obezbeđuje iznenađujuće efikasnu ekstrakciju hmelja, iznenađujuće selektivnu ekstrakciju ukusnih aroma i pouzdaniji i bezbedniji postupak ekstrakcije, kao i manje složen, i jednostavniji i fleksibilniji postupak proizvodnje piva. Jedna posebna prednost poželjnog primera izvođenja
[0011] pronalaska je efikasna ekstrakcija hmelja, koja poboljšava iskorišćenost ove sirovine.
[0012] Ekstrakt hmelja koji može da se dobije iz jedinice za ekstrakciju i pomoću povezanog postupka može da ima takav sastav i konzistenciju da se lako dodaje i meša u tečnost, kao što je pivski proizvod. Dodatno povoljno, obezbeđeni ekstrakt hmelja ima hemijski sastav sa visokim afinitetom za mešanje sa tečnošću, što znači da intermolekulske sile između ekstrakta i tečnosti mogu biti jake, čime se omogućavaju homogene i stabilne smeše u kojima postoji prisan kontakt između ekstrakta i tečnosti.
[0013] Sledeća povoljnost je to što dobijeni ekstrakt hmelja ima takav sastav, ili koncentraciju, da su potrebne zapremine male, a obezbeđeni ekstrakt hmelja dodatno povoljno ima takvu konzistenciju ili viskozitet, da se lako dodaje u kontrolisanim i/ili malim količinama.
[0014] Povoljno, ekstrakt hmelja i jedinica za ekstrakciju se koriste za sistem za proizvodnju pivskog proizvoda i za postupak proizvodnje pivskog proizvoda. Kao sledeća prednost, ekstrakt hmelja može da se doda u bilo kom trenutku u postupku proizvodnje piva, npr. kasno u proizvodnom postupku, kao što je neposredno pre filtracije i skladištenja u bačve, čime se obezbeđuje fleksibilnija i isplativija proizvodnja piva.
[0015] Pronalazak se odnosi na jedinicu za ekstrakciju arome, koja sadrži:
− rezervoar za hidrataciju pogodan za držanje smeše biljaka ili njihovih delova i tečnosti, pomenuti rezervoar je konfigurisan da sadrži pozitivan pritisak protoka gasa,
− jedinicu za smicanje konfigurisanu za usitnjavanje smicanjem biljaka ili njihovih delova, − jedinicu za hidrodinamičku kavitaciju, i
najmanje jednu cirkulacionu jedinicu,
pri čemu su rezervoar za hidrataciju, jedinica za smicanje, jedinica za kavitaciju u fluidnoj komunikaciji, a najmanje jedna cirkulaciona jedinica je konfigurisana za cirkulaciju smeše iz rezervoara u jedinicu za smicanje, dalje u jedinicu za kavitaciju i iz jedinice za kavitaciju nazad u rezervoar i/ili jedinicu za smicanje, pri čemu je jedinica za smicanje odvojena od jedinice za kavitaciju i konfigurisana za usitnjavanje smicanjem najmanje 50 zapr.% biljaka ili njihovih delova na karakteristični prečnik čestica između 1-100 µm, poželjnije između 8-100 µm.
[0016] Pronalazak dalje obezbeđuje sisteme za proizvodnju napitaka, koji sadrže:
− ulazni tok napitka,
− jedinicu za ekstrakciju aroma prema pronalasku,
− najmanje jednu pumpnu jedinicu,
pri čemu su kontejner i jedinica za ekstrakciju u fluidnoj komunikaciji, a najmanje jedna pumpna jedinica je konfigurisana kao sredstvo za prenos.
[0017] U poželjnom primeru izvođenja, kontejner i jedinica za ekstrakciju su u neprekidnoj fluidnoj komunikaciji. Najpoželjnije, kontejner za fermentaciju i jedinica za ekstrakciju su u delimično kontinuiranoj fluidnoj komunikaciji.
[0018] Pronalazak takođe obezbeđuje postupke za proizvodnju ekstrakta arome, koji sadrže sledeće korake:
a) obezbeđivanje kontejnera koji sadrži smešu biljke ili njenih delova i tečnosti i pozitivan pritisak protoka gasa,
b) propuštanje smeše kroz jedinicu (3) za smicanje, čime se usitnjava smicanjem najmanje 50 zapr.% biljaka ili njihovih delova na karakterističan prečnik čestica između 1-100 µm, poželjnije između 8-100 µm, i formiranje biljne kaše,
c) propuštanje biljne kaše kroz jedinicu za hidrodinamičku kavitaciju, pri čemu se ekstrahuju biljne arome,
d) opciono ponavljanje koraka (b) i/ili (c) više puta, pri čemu se proizvodi ekstrakt biljne arome.
[0019] Pronalazak takođe obezbeđuje postupke za proizvodnju napitaka, koji sadrže korake:
a) obezbeđivanje ulaznog toka napitka,
b) razdvajanje ulaznog toka napitka na prvu zapreminsku frakciju i drugu zapreminsku frakciju, pri čemu se prva zapreminska frakcija koristi kao tečnost za proizvodnju ekstrakta arome prema bilo kom od zahteva 7-12,
c) ispuštanje i mešanje najmanje dela ekstrakta arome sa drugom zapreminskom frakcijom, čime se proizvodi napitak.
[0020] U poželjnom primeru izvođenja, postupak je kontinuiran, tako da je prva zapreminska frakcija u koraku (b) u suštini jednaka ispuštenoj zapremini ekstrakta arome u koraku (c).
[0021] Sledeći aspekt otkrića se odnosi na ekstrakt hmelja dobijen postupkom prema zahtevu 12, koji sadrži količinu mircena jednaku ili veću od 25 µg/L, količinu linalola jednaku ili veću od 190 µg/L i količinu β-citronelola jednaku ili manju od 42 µm/L.
[0022] U poželjnom primeru izvođenja, ekstrakt hmelja ili proizvod piva sadrži količinu mircena jednaku ili veću od 50, 100 ili 150 µg/L i količinu linalola jednaku ili veću od 200, 205, 210 ili 215 µgL/L i količinu β-citronelola jednaku ili manju od 15, 14, 13 ili 12 µg/L.
Opis crteža
[0023] Pronalazak će u nastavku biti detaljnije opisan uz upućivanje na priložene crteže.
Slika 1 prikazuje primer izvođenja jedinice za ekstrakciju arome hmelja prema ovom otkriću.
Slika 2 prikazuje primer izvođenja sistema za proizvodnju piva prema ovom otkriću. Slika 3 prikazuje primer izvođenja sistema za ekstrakciju arome (gornji deo) i primer izvođenja implementacije prema ovom otkriću u sistemu za proizvodnju piva, koji sadrži više levkova.
Slika 4 prikazuje primer izvođenja raspodele veličine čestica dobijene nakon izlaganja jedinici za smicanje u skladu sa ovim otkrićem.
Slika 5 prikazuje primere sistema rotor-stator. Na slikama 5A i 5C su prikazani rotori, a na slikama 5B i 5D su prikazani statori.
Detaljan opis pronalaska
[0024] Pronalazak je opisan u nastavku uz pomoć priloženih slika. Stručnjak će znati da je ista karakteristika ili komponenta uređaja označena istim referentnim brojem na različitim slikama. Spisak referentnih brojeva može se naći na kraju odeljka sa detaljnim opisom.
[0025] U nastavku, primeri izvođenja su uglavnom zasnovani na ekstrakciji hmelja. Međutim, stručnjak će znati da se sledeće otkriće može proširiti na ekstrakciju bilo koje arome.
Definicije
[0026] Pod pojmom „biljka“ se podrazumeva biljka ili njeni delovi, koji su dodatno mogli da budu podvrgnuti obradi, kao što je sušenje, žarenje, venjenje, oksidacija, sazrevanje i/ili fermentacija. Primeri biljnih delova uključuju list biljke, lisnu ploču, pupoljak, stabljiku, koren i plodove ili žitarice. Primeri biljaka i njihovih delova su hmelj, sušeni slad, pomorandže, sušena kora pomorandže, zeleni čaj i đumbir.
[0027] Pod pojmom „hmelj“ se podrazumeva biljka vrste Humulus lupulus. Termin „hmelj“ može da se odnosi na celu biljku hmelja ili na njene delove. Dakle, „hmelj“ može da bude biljka hmelja, listovi hmelja, šišarke ili drugi delovi biljke hmelja. Često, „hmelj“ se, kako se ovde koristi, odnosi na listove i šišarke biljke hmelja.
[0028] Pod pojmom „pelete hmelja“ ili „suve pelete hmelja“ podrazumeva se osušeni materijal hmelja, koji je samleven u jednolični prah i presovan kroz kalup za pelete. Poželjno je da se mlevenje vrši u mlinu sa čekićem. Osušeni materijal hmelja sadrži ili čak može suštinski da se sastoji od listova i/ili šišarki hmelja. Pelete hmelja zadržavaju sva svoja prirodna ulja hmelja i mogu da se koriste kao zamena za ceo hmelj. Pelete hmelja su pogodne za transport i skladištenje.
[0029] Pod pojmom „mlado pivo“ podrazumeva se fermentisana sladovina, koja sadrži do 12 zapr.% alkohola, i pri čemu je uklonjeno najmanje 70% čvrstih materija iz fermentisane sladovine. Čvrste materije iz fermentisane sladovine uključuju uglavnom kvasac, ali mogu takođe da sadrže i druge čvrste materije, npr. čestice hmelja. Dakle, mlado pivo obično sadrži najviše 30% kvasca koji se nalazi u sveže fermentisanoj sladovini.
[0030] Pod pojmom „sladovina“ se podrazumeva tečni ekstrakt slada i/ili zrna žitarica, kao što su mleveni slad i/ili mlevena zrna žitarica i opciono dodatne pomoćne materije. Sladovina se uglavnom dobija ukomljavanjem i opciono ispiranjem. Ukomljavanje je kontrolisana inkubacija mlevenog slada i/ili mlevenog zrna žitarica i opciono dodatnih pomoćnih materija u vodi. Poželjno je da se ukomljavanje obavlja na određenoj(im) temperaturi(ama) i u određenoj zapremini vode. Ukomljavanje može opciono da bude praćeno „ispiranjem“, postupkom ekstrakcije zaostalih šećera i drugih jedinjenja iz istrošenih zrna nakon ukomljavanja sa toplom vodom. Ispiranje se obično sprovodi u rezervoaru za filtraciju, filteru za kašu ili drugom aparatu kako bi se omogućilo odvajanje ekstrahovane vode od istrošenog zrna. Sladovina dobijena nakon ukomljavanja se generalno naziva „prva sladovina“, dok se sladovina dobijena nakon ispiranja uopšteno naziva „druga sladovina“. Ako nije navedeno, termin sladovina može da bude prva sladovina, druga sladovina ili kombinacija oba.
Jedinica za ekstrakciju
[0031] Slika 1 prikazuje primer izvođenja jedinice 1 za ekstrakciju arome hmelja prema ovom otkriću. Jedinica za ekstrakciju arome prema pronalasku je definisana u zahtevu 1. Vidi se da jedinica sadrži rezervoar 2 za hidrataciju, jedinicu 3 za smicanje i jedinicu 4 za hidrodinamičku kavitaciju, povezane da budu u fluidnoj komunikaciji, i najmanje jednu cirkulacionu jedinicu 5 konfigurisanu za pokretanje cirkulacionog medijuma između rezervoara, jedinice za smicanje i jedinice za kavitaciju.
Rezervoar
[0032] Jedinica sadrži rezervoar 2 za hidrataciju, u koji se unose biljke, delovi biljaka, hmelj ili pelete hmelja, koje treba ekstrahovati, zajedno sa tečnošću za hidrataciju biljke/hmelja, čime se formira smeša čvrstih materija i tečnosti.
[0033] Pod pojmom „rezervoar za hidrataciju“ podrazumeva se rezervoar, kontejner ili komora, prilagođena za vlaženje čvrste materije tečnošću. Prema tome, rezervoar za hidrataciju se takođe može nazvati „rezervoar za vlaženje“ ili „posuda za mešanje“. Pogodno je da tečnost sadrži vodu, tako da se čvrsta supstanca bar delimično hidratizuje tokom postupka vlaženja.
[0034] Rezervoar je konfigurisan da sadrži pozitivan pritisak protoka gasa. Pod pojmom „pritisak protoka gasa“ se podrazumeva da je protok gasa kroz rezervoar prilagođen da održava pozitivan pritisak gasa unutar rezervoara. Na primer, pozitivan pritisak gasa CO2od npr. otprilike 0.5 bara može da bude nametnut rezervoaru na početku, a zatim se obezbeđuje dodatni tok CO2kroz rezervoar, tako da se održava pritisak u rezervoaru, dok konstantna količina gasa teče u i iz rezervoara. Ova konfiguracija može da osigura mogućnost kontrolisanja količine i vrste dolaznih gasova.
[0035] Fluidna komunikacija između rezervoara, jedinice za smicanje i jedinice za kavitaciju je povoljno olakšana kroz jedan ili više priključaka ili otvora unutar rezervoara. Kao što je ilustrovano na slici 1, rezervoar poželjno sadrži najmanje jedan priključak 2a konfigurisan tako da smeša može da cirkuliše u rezervoar i izlazi iz rezervoara preko priključka. Na primer, smeša iz rezervoara za hidrataciju može da se ispušta iz rezervoara kroz priključak, i opciono smeša iz jedinice za kavitaciju može da se uvodi u rezervoar kroz priključak. Međutim, da bi se poboljšala jednostavnost obrasca protoka smeše, rezervoar poželjno sadrži drugi priključak 2b konfigurisan da prima smešu iz jedinice za kavitaciju, kao što je ilustrovano na slici 1.
[0036] U jednom primeru izvođenja pronalaska, rezervoar sadrži najmanje jedan priključak 2a konfigurisan tako da smeša može da cirkuliše u rezervoar i izlazi iz rezervoara preko priključka. U sledećem primeru izvođenja, rezervoar sadrži drugi priključak 2b konfigurisan da prima smešu iz jedinice za kavitaciju.
[0037] Da bi se olakšalo jednostavno i lako dovođenje biljaka/hmelja i tečnosti u rezervoar, rezervoar za hidrataciju poželjno sadrži otvor koji je konfigurisan za dovođenje biljaka/hmelja ili njihovih delova u rezervoar. Poželjno, hmelj se isporučuje u obliku suvih peleta hmelja. Kao sledeća prednost, rezervoar sadrži treći priključak 2c konfigurisan za dovod tečnosti u rezervoar, kao što je ilustrovano na slici 1.
[0038] U jednom primeru izvođenja otkrića, rezervoar sadrži otvor konfigurisan za dovođenje biljaka/hmelja ili njihovih delova u rezervoar. U sledećem primeru izvođenja, hmelj je u obliku suvih peleta hmelja.
[0039] U jednom primeru izvođenja pronalaska, rezervoar sadrži treći priključak 2c konfigurisan za dovođenje tečnosti u rezervoar.
[0040] Kada se hmelj i tečnost dovedu u rezervoar, rezervoar može da se zatvori kako bi se obezbedio pozitivan pritisak protoka gasa.
[0041] Rezervoar može da bude opremljen jedinicom za mešanje, koja može da olakša mešanje hmelja i tečnosti. Ovo može da olakša hidrataciju hmelja, npr. hidratacija peleta hmelja.
[0042] Poželjno je da se biljke, hmelj ili njihovi delovi dovode u posudu 2 za mešanje preko jednog ili više levkova 12. Gornji deo slike 3 prikazuje primer izvođenja jedinice za ekstrakciju arome u skladu sa ovim otkrićem, gde se biljke/hmelj dovode preko tri levka 12a-c.
[0043] Levak je kontejner ili komora ili rezervoar, koji je tipično levkastog ili konusnog oblika, tako da je prilagođen za ispuštanje čvrstog rasutog materijala sadržanog u kontejneru pod uticajem npr. gravitacije. Primeri čvrstih rasutih materijala su hmelj ili njegovi delovi, biljke, delovi biljaka, vlakna, čestice, pesak, kamenje i druge vrste rastresitih materijala.
[0044] Povoljno, jedan ili više levkova su prilagođeni za ispuštanje čvrstih rasutih materijala u pneumatski sistem, kao što je pneumatski sud 2 za mešanje.
[0045] Kao što je gore opisano, posuda za mešanje ili rezervoar za hidrataciju je poželjno pneumatski ili pod pritiskom, npr. pozitivnim pritiskom gasa CO2, kako bi se smanjio rizik od oksidacije smeše hmelja i aroma hmelja. Pored toga, pogodno je da se posuda za mešanje ne otvara ručno kada se napaja biljkama/hmeljom. Ručno otvaranje kontejnera koji sadrži CO2donosi zdravstvene i bezbednosne rizike i za osoblje i za životnu sredinu, jer su visoke koncentracije CO2opasne za ljude. Štaviše, dovod čvrstih čestica, kao što su biljke/hmelj, u tečnost koja sadrži rastvorene gasove, kao što je gazirana tečnost, može dovesti do eksplozivnog oslobađanja CO2pod atmosferskim pritiskom, kao što stručnjak zna iz slične situacije koja se javlja prilikom mešanja Mentosa i kole. Eksplozivno oslobađanje CO2takođe predstavlja zdravstveni i bezbednosni rizik i za osoblje i za životnu sredinu.
[0046] Ispuštanje sadržaja levka u pneumatski sistem može da se postigne upotrebom vakuuma i/ili ventila pod pritiskom. Na primer, rasute čvrste materije se mogu isprazniti ili preneti iz levka pomoću vakuuma, npr. rasuti materijal iz levka 12a na slici 3 može da se isprazni tako što se usisava iz levka pomoću vakuuma, a takođe može da se prenese u levak 12b vakuumom. Alternativno, ili dodatno, rasute čvrste materije mogu da se ispuste iz drugog levka prvim pritiskom, kroz ventil pod pritiskom i u treći levak drugim pritiskom. Na primer, rasuti materijal iz levka 12b na slici 3 može da se ispušta kroz ventil pod pritiskom u levak 12c, pri čemu drugi levak sadrži atmosferski pritisak ili vakuum, a treći levak je pneumatski ili pod pritiskom. Drugi levak se takođe može nazvati „levak sa zatvaračem“, a treći levak se može nazvati „dozirnim levkom“. Dakle, korišćenjem vakuuma i/ili ventila, levkovi su prilagođeni za dovod ili ispuštanje čvrstih rasutih materijala u pneumatski sistem.
[0047] Prenos iz jednog ili više levkova 12c u posudu 2 za mešanje može da se ostvari gravitacijom unutar sistema pod pritiskom. Da bi se dodatno olakšao prenos iz jednog ili više levkova 12c u posudu 2 za mešanje unutar sistema pod pritiskom, a samim tim i povećala brzina proizvodnje, jedinica može dalje da sadrži jedno ili više sredstava za transport rasutog materijala, kao što je pužni transporter, za prenošenje.
[0048] U jednom primeru izvođenja pronalaska, jedinica za ekstrakciju arome sadrži jedan ili više levkova. U sledećem primeru izvođenja, jedan ili više levkova su prilagođeni za ispuštanje u pneumatski sistem, kao što je pneumatski rezervoar za hidrataciju. U sledećem primeru izvođenja, jedna ili više jedinica rezervoara sadrže sredstvo za vakuumski transport i/ili jedan ili više ventila pod pritiskom.
[0049] U poželjnom primeru izvođenja pronalaska, jedinica za ekstrakciju sadrži tri levka, pri čemu najmanje jedan od levkova sadrži sredstvo za transport pomoću vakuuma, a najmanje jedan od levkova sadrži ventil pod pritiskom.
[0050] U još jednom i sledećem primeru izvođenja, jedinica za ekstrakciju sadrži jedno ili više sredstava za transport rasutog materijala, kao što je pužni transporter.
[0051] Još jedna prednost jedinica rezervoara koje su konfigurisane za ispuštanje u pneumatski sistem je to što je štetno preuzimanje kiseonika u sistem pod pritiskom značajno smanjeno i/ili eliminisano. Time se smanjuje stepen oksidacije smeše hmelja i aroma hmelja unutar jedinice za ekstrakciju.
[0052] Primer 3 opisuje primer u kome jedinica za ekstrakciju radi sa i bez levka. Jedinica bez levka odgovara jedinici za ekstrakciju prikazanoj na slici 1, a jedinica sa levkom odgovara jedinici za ekstrakciju prikazanoj na slici 3. Nakon merenja preuzimanja kiseonika unutar rezervoara za hidrataciju, primećeno je značajno smanjenje kod sklopa koji uključuje levkove.
Cirkulaciona jedinica
[0053] Pomoću cirkulacione jedinice, smeša biljaka/hmelja i tečnosti se prenosi, sekvencijalno ili kontinuirano, iz rezervoara u jedinicu za smicanje, i iz jedinice za smicanje u jedinicu za kavitaciju, i iz jedinice za kavitaciju nazad u rezervoar i/ili jedinicu za smicanje, kao što je prikazano strelicama na slici 1, odakle cirkulacija kroz kombinovanu jedinicu za smicanje i jedinicu za kavitaciju može da se ponavlja bilo koji broj puta. Dakle, jedan ciklus cirkulacije je definisan kao cirkulacija kroz kombinovanu jedinicu za smicanje i jedinicu za kavitaciju. Dakle, jedinica za kavitaciju je postavljena nizvodno od jedinice za smicanje, a jedinica za smicanje je postavljena nizvodno od rezervoara, a uzvodno od jedinice za kavitaciju. Prema tome, posle jednog ciklusa cirkulacije, smeša biljaka/hmelja i tečnosti može da se označi kao „delimično kavitirana“, a nakon daljih ciklusa cirkulacije, smeša može da se nazove „dodatno kavitiranom“.
[0054] Nakon ciklusa cirkulacije, cela ili deo smeše se može ukloniti na izlazu 10 toka, kao što je prikazano na slici 1. Dakle, ili delimično kavitirana ili dodatno kavitirana smeša može da bude uklonjena/ispuštena na izlazu toka. Da bi se smanjio broj delova i složenost jedinice, izlaz toka je deo regulatora 5c pravca protoka, ima prvi položaj koji formira zatvorenu petlju za cirkulaciju, i drugi položaj u kome se najmanje deo smeše uklanja na izlazu toka.
[0055] U jednom primeru izvođenja pronalaska, jedinica za cirkulaciju dalje sadrži regulator 5c pravca protoka koji ima prvi položaj koji formira zatvorenu petlju za cirkulaciju, i drugi položaj u kome se najmanje deo smeše uklanja na izlazu 10 toka. U sledećem primeru izvođenja, jedinica za cirkulaciju dalje sadrži regulator 5c pravca protoka koji ima prvi položaj koji formira zatvorenu petlju za cirkulaciju između rezervoara, jedinice za smicanje i jedinice za kavitaciju, i drugi položaj u kome se bar deo smeše uklanja nakon jedinice za kavitaciju na izlazu 10 toka.
[0056] Dakle, kada je regulator pravca protoka u prvom položaju, formira se zatvorena petlja cirkulacije između rezervoara, jedinice za smicanje, jedinice za kavitaciju i nazad u rezervoar. Alternativno nakon prvog ciklusa, smeša može da cirkuliše nazad u jedinicu za smicanje umesto u rezervoar, tako da se formira druga zatvorena petlja cirkulacije između jedinice za smicanje, jedinice za kavitaciju i nazad u jedinicu za smicanje. U oba slučaja, cirkulacija se može konfigurisati da bude sekvencijalna ili kontinuirana.
[0057] U jednom primeru izvođenja otkrića, najmanje jedna cirkulaciona jedinica je konfigurisana za cirkulaciju smeše iz rezervoara u jedinicu za smicanje, dalje u jedinicu za kavitaciju, i iz jedinice za kavitaciju nazad u rezervoar i/ili jedinicu za smicanje.
[0058] Za efikasnu cirkulaciju, i da bi se izbeglo začepljenje u jedinici, cirkulaciona jedinica poželjno sadrži dve ili više cirkulacionih jedinica. Kao sledeća prednost, prva cirkulaciona jedinica 5a je konfigurisana za cirkulaciju smeše iz rezervoara u jedinicu za smicanje, npr. tako što je postavljena između rezervoara i jedinice za smicanje, kao što je prikazano na slici 1, a druga cirkulaciona jedinica 5b je konfigurisana za cirkulaciju smeše iz jedinice za kavitaciju nazad u rezervoar i/ili jedinicu za smicanje, npr. tako što je postavljena iza jedinice za kavitaciju, kao što je prikazano na slici 1. Opciono, cirkulacione jedinice se biraju iz grupe pumpi i buster pumpi, pri čemu je buster pumpa prilagođena za povećanje pritiska medijuma koji se pumpa. Da bi se poboljšala efikasnost cirkulacije, prva cirkulaciona jedinica je prvenstveno pumpa, a druga cirkulaciona jedinica je buster pumpa.
[0059] U jednom primeru izvođenja otkrića, jedinica sadrži prvu i drugu cirkulacionu jedinicu, pri čemu je prva cirkulaciona jedinica 5a konfigurisana za cirkulaciju smeše iz rezervoara u jedinicu za smicanje i dalje u jedinicu za kavitaciju, i pri čemu je druga cirkulaciona jedinica 5b konfigurisana za cirkulaciju smeše iz jedinice za kavitaciju nazad u rezervoar i/ili jedinicu za smicanje. U sledećem primeru izvođenja, prva cirkulaciona jedinica je pumpa, a druga cirkulaciona jedinica je buster pumpa.
[0060] Za poboljšanje i kontrolu efikasnosti cirkulacije, jedinica poželjno sadrži jedan ili više merača protoka. Na primer, jedinica može da sadrži merač protoka postavljen između prve i druge cirkulacione jedinice, npr. između kavitatora 4 i rezervoara 6 za kavitaciju. U jednom primeru izvođenja otkrića, jedinica sadrži jedan ili više merača protoka.
Jedinica za smicanje i jedinica za kavitaciju
[0061] Tokom ekstrakcije, aromatične supstance se ekstrahuju iz biljaka/hmelja ili njihovih delova u okolnu tečnu fazu. Tako se pod pojmom „ekstrakt arome biljke/hmelja“ podrazumeva smeša biljaka/hmelja ili njihovih delova i tečnosti, pri čemu se supstance iz čvrstih biljaka/hmelja ekstrahuju u tečnu fazu. Utvrđeno je da je izlaganje navlaženih ili hidratizovanih biljaka/hmelja, ili njihovih delova kombinovanoj jedinici za smicanje i jedinici za kavitaciju rezultovalo iznenađujuće efikasnom ekstrakcijom aroma biljke/hmelja, kao i iznenađujuće selektivnom ekstrakcijom ukusnijih aroma ili supstanci.
[0062] Primer 1 opisuje primer ekstrakta arome hmelja proizvedenog u skladu sa ovim otkrićem, u kome je dobijena iznenađujuće efikasna i selektivna ekstrakcija.
[0063] Arome hmelja koje se mogu ekstrahovati iz hmelja u okolnu tečnost uključuju, ali nisu ograničene na: izobutil izobutirat, mircen, izoamil izobutirat, limonen, linalol, citronelil acetat, ahumulen, a-terpineol, geranil acetat, β-citronelol, geraniol. Primeri ukusnijih aroma uključuju supstance: mircen i linalol. Primer relativno manje ukusne arome uključuje β-citronelol.
[0064] Pod pojmom „jedinica za smicanje“ podrazumeva se jedinica koja izlaže medijum silama smicanja, tj. silama koje deluju u istoj ravni sa poprečnim presekom medijuma. Medijum, kao što je suspenzija koja sadrži čvrste materije dispergovane u tečnosti, može da bude izložena silama smicanja propuštanjem suspenzije kroz sistem rotor-stator. Sistem rotor-stator se sastoji od niza paralelnih diskova postavljenih razmaknuto i u liniji, i gde se svaki drugi disk rotira, a svaki drugi disk je statičan. Suspenzija se potiskuje kroz sistem rotor-stator u pravcu okomitom na diskove, a prolaskom preko naizmenično rotirajućeg i statičnog diska, suspenzija se podvrgava silama smicanja. Dakle, jedinica za smicanje podvrgava suspenziju silama smicanja, koje su efikasne pri suštinski konstantnom pritisku. Primer jedinice za smicanje, koja je sistem rotor-stator, je homogenizator YTRON-Z. Primeri sistema rotor-stator prikazani su na slici 5, gde je sistem rotorstator okarakterisan kao disk sa unapred definisanim prečnikom, sa zupcima koji se protežu radijalno od ploče i međusobno su razmaknuti na unapred definisanom rastojanju, što odgovara prorezima. Na slikama 5A i 5C su prikazani rotori, a na slikama 5B i 5D su prikazani statori. Utvrđeno je da se posebno povoljno smicanje hmelja/biljke postiže pomoću rotora-statora koji ima prečnik od oko 100-160 mm, poželjnije oko 120-140 mm, a najpoželjnije oko 130 mm. Utvrđeno je da se dodatno povoljno smicanje postiže pomoću rotora koji ima zupce međusobno razmaknute 5-50 mm, poželjnije 7-30 mm, na primer razmaknute 8 mm ili 20 mm. Utvrđeno je da se dodatno povoljno smicanje postiže pomoću statora koji ima zupce razmaknute 2-40 mm, poželjnije 4-30 mm, na primer razmaknute 5 mm ili 20 mm. Utvrđeno je da je posebno povoljno smicanje postignuto pomoću rotora koji ima zupce razmaknute 5-50 mm, u kombinaciji sa statorom koji ima zupce razmaknute 2-40 mm, na primer, pomoću rotora koji ima zupce razmaknute 8 mm u kombinaciji sa statorom sa zupcima razmaknutim 5 mm, ili rotora sa zupcima razmaknutim 20 mm u kombinaciji sa statorom koji ima zupce razmaknute 20 mm.
[0065] Kao što je ilustrovano na slici 1, smeša hmelja i tečnosti se propušta kroz jedinicu za smicanje jednom ili više puta. U jedinici za smicanje, smeša se homogenizuje, a jedinica za smicanje može dalje dovesti do mlevenja čestica biljke/hmelja, čime se smanjuje veličina čestica biljaka/hmelja ili njihovih delova. Kao što je gore opisano, jedinica za smicanje podvrgava suspenziju silama smicanja, koje se mehanički stvaraju, i inherentno podvrgava suspenziju suštinski konstantnom pritisku. Zbog mehaničkih pomeranja, mehanički generisane sile smicanja mogu da obezbede efikasno smanjenje veličine čestica. Ovo je u suprotnosti sa jedinicom za kavitaciju, koja ne radi mehaničkim pokretima i u suštini pod konstantnim pritiskom, i stoga jedinica za kavitaciju nije efikasan reduktor veličine čestica, kao što je dalje opisano u nastavku.
[0066] Smanjena veličina čestica biljke/hmelja i poboljšana homogenizacija ili disperzija čestica, uzrokuju povećanu površinu kontakta između čvrstih čestica i okolne tečnosti. Povećana površina kontakta može da omogući poboljšanje postupka ekstrakcije arome u sledećoj jedinici za kavitaciju. Kod smeše biljaka/hmelja izložene jedinici za smicanje, veličina čestica je finija i disperzija čestica je ujednačenija, a viskozitet visok, a suspenzija može da se označi kao „kaša biljaka/hmelja“, koja ima slična fizička svojstva kao blato ili cement.
[0067] U jednom primeru izvođenja otkrića, jedinica za smicanje je sistem rotor-stator za dobijanje sila smicanja u smeši. U sledećem primeru izvođenja, sistem rotor-stator ima prečnik od oko 100-160 mm, poželjnije oko 120-140 mm, a najpoželjnije oko 130 mm. U sledećem primeru izvođenja, rotor sadrži zupce koji su međusobno razmaknuti 5-50 mm, poželjnije razmaknuti 7-30 mm, na primer razmaknuti 8 mm ili 20 mm. U sledećem primeru izvođenja, stator sadrži zupce koji su međusobno razmaknuti 2-40 mm, poželjnije razmaknuti 4-30 mm, na primer razmaknuti 5 mm ili 20 mm.
[0068] Iznenađujuće je otkriveno da kaša biljke/hmelja, u kojoj čestice biljke/hmelja ili njeni delovi imaju određenu veličinu, obezbeđuje poboljšanu efikasnost i selektivnost ekstrakcije arome, u kombinaciji sa poboljšanom sposobnošću za preradu. Pod pojmom „preradivost“ podrazumeva se mogućnost prerade čestica, npr. odvajanje i/ili filtriranje čestica, npr. odvajanje čvrstih materija od tečne faze ili filtriranje određenog opsega čestica. Dakle, veličine čestica sa lošom podložnošću preradi su sklone aglomeraciji, začepljenju filtera/separatora, dok se veličine čestica koje imaju dobru mogućnost prerade lako odvajaju i/ili filtriraju bez rizika od začepljenja filtera ili jedinice za odvajanje.
[0069] Za poboljšanu efikasnost ekstrakcije arome, selektivnost i obradivost, iznenađujuće je otkriveno da je pogodna raspodela veličine čestica (PSD) kod koje je većina čestica između 1-100 µm, ili poželjno između 8-100 µm. Prema pronalasku, najmanje 50 zapr.% biljaka ili njihovih delova se usitnjava smicanjem na karakteristični prečnik čestica između 1-100 µm, poželjnije između 8-100 µm.
[0070] Primer takve raspodele veličine čestica kaše biljke/hmelja dobijene nakon jedinice za smicanje prikazan je na slici 4. PSD se vidi kao trimodalna raspodela veličine čestica sa prvim pikom oko karakterističnog prečnika čestica od 0.1-0.2 µm, drugim pikom oko karakterističnog prečnika čestica od 1-10 µm i trećim pikom oko karakterističnog prečnika čestica od oko 20-100 µm. Posebno se vidi da ispod 40 zapr.% čestica ima veličinu čestica ispod 0.2 µm.
[0071] Uočeno je da što je veća frakcija čestica između 1-100 µm, veća je efikasnost ekstrakcije arome, selektivnost i obradivost.
[0072] Dobijena raspodela veličine čestica biće određena radnim parametrima jedinice za smicanje, uključujući parametre kao što su brzina pumpe, frekvencija pumpe, veličina pumpe i dizajn rotora-statora.
[0073] Veličina čestice sferne čestice je nedvosmisleno definisana njenim prečnikom ili poluprečnikom. Međutim, u većini slučajeva, oblici čestica nisu sferni i čestice se mogu razlikovati po veličini i raspodeliti različitih veličina. Stoga, kada se primenjuju uobičajene tehnike koje su poznate stručnjaku za procenu veličine čestica, veličina čestica se često kvantifikuje u smislu reprezentativnog prečnika ili poluprečnika čestice, kao što je prosečni prečnik čestica. Štaviše, veličina nesferičnih čestica može se kvantifikovati kao prečnik ekvivalentne sfere, kao što je sfera koja ima istu zapreminu kao nesferična čestica, sfera koja ima istu površinu kao i nesferična čestica, sfera koja ima istu brzinu sedimentacije kao nesferična čestica, sfera koja ima prečnik koji odgovara dužini glavne ose (maksimalne dužine) nesferične čestice, ili sfera koja ima prečnik koji odgovara manjoj osi (ili minimalnoj dužini) nesferične čestice. Uprkos tome što ovo nije odgovarajuća kvantifikacija sa geometrijske tačke gledišta, ona se primenjuje da pruži kvantitativni opis karakterističnih veličina. U većini slučajeva postoji raspodela veličine čestica, kao što se vidi na slici 4.
[0074] Na slici 4, veličina čestice se odnosi na „karakteristični prečnik čestice“, koji je prečnik čestice ekvivalentne sferne čestice procenjen laserskom difrakcijom. Ovaj karakterističan prečnik čestica i pripadajuća raspodela veličine čestica se procenjuju korišćenjem laserske difrakcije, kod koje čestice raspršene u tečnosti prolaze kroz fokusirani laserski zrak, tako da čestice raspršuju svetlost. Ugao rasejanja je proporcionalan veličini čestica, na osnovu čega može da se dobije mapa intenziteta rasejanja u odnosu na ugao koja se koristi za izračunavanje veličine čestica i raspodele. Proračun raspodele veličine čestica može da bude zasnovan na Mie teoriji, koja se zasniva na pretpostavci sfernih čestica. Mie teorija uključuje poređenje dobijenog obrasca rasejanja sa obrascima rasejanja izvedenim iz teorije (pod pretpostavkom sfernih čestica).
[0075] Karakteristični prečnici čestica ovog otkrića su procenjeni korišćenjem laserske difrakcije i Mie teorije. Konkretno, karakteristični prečnici čestica su procenjeni korišćenjem uređaja Malvern MasterSizer 2000 (kompanije Malvern Panalytical GmbH, Kassel, Nemačka).
[0076] Pre i posle svakog merenja, izvršen je korak čišćenja destilovanom vodom i merenje pozadinskog šuma. Uzorak (kaša biljke ili hmelja) je ubačen u mernu ćeliju da bi se dobilo prihvatljivo opterećenje (ili vrednost zatamnjenja) da bi se omogućio početak merenja. Poželjno, vrednost zatamnjenja je bila oko 12%, kao što je 12.34%. Merenja su obavljena korišćenjem sledećih podešavanja: Optička svojstva materijala koji se meri: indeks prelamanja čestica = 1.59, indeks apsorpcije = 0.
[0077] Optička svojstva tečnosti ili disperzanta: indeks prelamanja = 1.33.
[0078] Vreme merenja = 12 sekundi.
[0079] Svaki uzorak je meren jednom, sa 12000 snimaka, što odgovara 1000 snimaka/sekundi.
[0080] U jednom primeru izvođenja otkrića, jedinica za smicanje je konfigurisana za usitnjavanje smicanjem najmanje 50 zapr.% biljaka ili njihovih delova na karakterističan prečnik čestica između 1-100 µm, poželjnije između 8-100 µm. U daljem izvođenju, jedinica za smicanje je konfigurisana za usitnjavanje smicanjem najmanje 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 ili 99 zapr.% biljaka ili njihovih delova na karakterističan prečnik čestica između 1 -100 µm, poželjnije između 8-100 µm.
[0081] U jednom primeru izvođenja otkrića, jedinica za smicanje je konfigurisana za usitnjavanje smicanjem biljke/hmelja u trimodalnu raspodelu veličine čestica (PSD). U sledećem primeru izvođenja, karakteristični prečnik čestica prvog pika je 0.1-0.5 µm, poželjnije 0.1-0.2 µm, karakteristični prečnik čestica drugog pika je 1-10 µm, poželjnije 2-5 µm, a karakteristika prečnik čestica trećeg pika je 10-100 µm, poželjnije 20-50 µm.
[0082] Pod pojmom „jedinica za hidrodinamičku kavitaciju“ podrazumeva se jedinica koja izlaže tečnost ili suspenziju hidrodinamičkim kavitacionim silama. Kavitacione sile nastaju izlaganjem tečnosti ili suspenzije brzim promenama pritiska koje izazivaju stvaranje šupljina ili praznina u tečnosti, gde je pritisak relativno nizak, i imploziju praznina kada su izložene većem pritisku. Implozija praznina može da proizvede intenzivan udarni talas. Kavitacione sile se mogu proizvesti neinercijalnom kavitacijom ili inercijalnom kavitacijom. Neinercijalna kavitacija se zasniva na šupljinama ili mehurićima koji osciliraju u veličini ili obliku usled unosa energije, kao što je ultrazvuk. Nasuprot tome, praznine se stvaraju mehanički kod inercijalne kavitacije, npr. propuštanjem tečnosti kroz suženi kanal pri određenoj brzini protoka ili mehaničkom rotacijom objekta unutar tečnosti. Inercijalna kavitacija se takođe može nazvati hidrodinamičkom kavitacijom. Primer jedinice za hidrodinamičku kavitaciju je ShockWave Xtractor<™>kompanije Hydro Dynamics, Inc.
[0083] Udarni talasi generisani kavitacionim silama su inherentno različiti od sila smicanja koje generiše jedinica za smicanje. Dok jedinica za smicanje podvrgava suspenziju silama smicanja, koje se mehanički stvaraju, i inherentno podvrgava suspenziju suštinski konstantnom pritisku, jedinica za kavitaciju inherentno podvrgava suspenziju visokim promenama pritiska ili fluktuacijama. Promene pritiska su veće od desetostruke, kao što je dvadesetostruka, tridesetostruka, četrdesetostruka, pedesetostruka, šezdesetostruka, sedamdesetostruka ili osamdesetostruka, a poželjno promena veća od devedesetostruke, ili stostruka promena, a najpoželjnije promena veća od dvesta puta, kao što je trista puta. Dalje poželjno, promene pritiska ili fluktuacije se dešavaju u kratkim vremenskim periodima ili sa kratkim vremenskim intervalima, npr. u roku od manje od 10 minuta, kao što je 5 minuta ili 2 minuta, a poželjno u roku od manje od 60 sekundi, kao što je 30, 10 sekundi, a najpoželjnije u roku od manje od 1 sekunde, kao što je manje od 100 mikrosekundi, 10 mikrosekundi, 1 mikrosekunda, 100 nanosekundi, 10 nanosekundi ili manje od 1 nanosekunde.
[0084] Pošto se rad jedinice za kavitaciju zasniva na fluktuaciji pritiska, a ne na mehaničkim pokretima, jedinica za kavitaciju nije efikasan reduktor veličine čestica. To je zato što će čestica izložena talasu pritiska, npr. u obliku udarnog talasa, reagovati drugačije nego kada je izložena sili smicanja između dve paralelne ploče, kao što su rotor i stator. Na primer, čestica izložena talasima pritiska može da bude sklonija smanjenju zapremine kompresijom i elastičnom deformacijom čvrste čestice, dok čestica izložena sili smicanja može da bude sklonija smanjenju zapremine tako što se pocepa ili podeli na dva ili više delova čestica.
[0085] U jednom primeru izvođenja otkrića, jedinica za smicanje je konfigurisana da radi na suštinski konstantnom pritisku, a jedinica za kavitaciju je konfigurisana da radi sa promenama pritiska većim od desetostrukih, poželjno većim od pedesetostrukih promenama pritiska, a najpoželjnije većim od stostrukih promena pritiska. U sledećem primeru izvođenja, promene pritiska se dešavaju sa vremenskim intervalima manjim od 10 minuta, poželjnije manjim od 10 sekundi ili 1 sekunde, kao što je 100 nanosekundi, 10 nanosekundi ili manjim od 1 nanosekunde.
[0086] Kao što je ilustrovano na slici 1, smeša hmelja i tečnosti se propušta kroz kombinovanu jedinicu za smicanje i jedinicu za hidrodinamičku kavitaciju jednom, ili više puta. Smatra se da izlaganje smeše kavitacionim silama podstiče ekstrakciju aroma hmelja. Iznenađujuće efikasna ekstrakcija i selektivnost se mogu postići izlaganjem smeše hidrodinamičkim kavitacionim silama, posebno kada su čestice hmelja dobro dispergovane i veličina čestica smanjena pomoću jedinice za smicanje, kao što je prikazano u primeru 1.
[0087] U jednom primeru izvođenja otkrića, jedinica za kavitaciju je konfigurisana za proizvodnju udarnih talasa i varijacija pritiska u smeši.
[0088] Kao sledeća prednost, jedinica za ekstrakciju ili njeni delovi rade na niskim temperaturama, kao što je temperatura ispod 25 °C. Iznenađujuće efikasna i selektivna ekstrakcija je primećena kada su jedinica za smicanje i/ili jedinica za kavitaciju radile na niskoj temperaturi, kao što je 4 °C, kao što je opisano u primeru 1.
[0089] U jednom primeru izvođenja otkrića, jedinica za smicanje i/ili jedinica za kavitaciju su konfigurisane da rade na temperaturi ispod 25 °C, kao što je u opsegu od 1-15 °C ili u opsegu od 2-10 °C i poželjno na približno 4 °C.
Gas
[0090] Da bi se izbegao rizik od oksidacije smeše hmelja i aroma hmelja, jedinica za ekstrakciju je pogodno zaptivena prema okolini tokom rada kako bi se sprečio ulazak vazduha. Kao sledeća prednost, jedinica sadrži inertne ili neoksidativne gasove, koji se mogu uvesti ili napuniti u jedinicu pre upotrebe, a opciono i tokom upotrebe. Primeri inertnog ili neoksidativnog gasa za mešavinu hmelja uključuju: CO2, N2i njihove kombinacije.
[0091] Na primer, rezervoar za hidrataciju može da bude napunjen inertnim ili neoksidativnim gasom pre upotrebe, i dalje konfigurisan da sadrži pozitivan pritisak protoka gasa tokom upotrebe. Dakle, samo inertni ili neoksidativni gas će biti prisutan u jedinici tokom upotrebe. Da bi se dalje smanjio rizik od ulaska vazduha i slučajne oksidacije smeše, gas se puni u rezervoar tako da se dobije pozitivan pritisak ili natpritisak gasa. Povoljno je da je natpritisak iznad 0.1 bara, kao što je u opsegu od 0.1 do 1.5 bara, na primer u opsegu od 0.2 do 1.5 bara, na primer približno 0.2, 0.4, 0.5, 0.7, 1, 1.5 bar.
[0092] U jednom primeru izvođenja otkrića, gas je izabran iz grupe od: CO2, N2i njihovih kombinacija. U poželjnom primeru izvođenja gas je CO2. U sledećem primeru izvođenja, pozitivni pritisak protoka gasa je iznad 0.1 bara, kao što je u opsegu od 0.1 do 1.5 bara, na primer u opsegu od 0.2 do 1.5 bara, na primer približno 0.2, 0.4, 0.5, 0.7, 1, 1.5 bar.
[0093] Što je veći pritisak protoka gasa, to je jedinica složenija i troši više energije. Utvrđeno je da se rizik od ulaska vazduha u smešu može dodatno smanjiti čak i pri niskom pritisku protoka gasa, kada se strujanje gasa odvija iznad i preko smeše hmelja, odnosno preko vrha rezervoara. Tok gasa na taj način pročišćava rezervoar, dok tok gasa formira sloj gasa iznad i preko površine smeše hmelja, na isti način kao vazdušni pokrivač ili vazdušna zavesa.
[0094] U jednom primeru izvođenja otkrića, gas je gas za pročišćavanje. U sledećem primeru izvođenja, gas je konfigurisan da teče na vrhu rezervoara.
[0095] Da bi se dodatno smanjio rizik od ulaska vazduha u jedinicu za ekstrakciju i oksidacije smeše, jedinica može da sadrži kavitacioni rezervoar 6 kao što je ilustrovano na slici 1. Pod pojmom „kavitacioni rezervoar“ podrazumeva se rezervoar, kontejner ili komora konfigurisana za sakupljanje smeše nakon što se isprazni iz jedinice za kavitaciju. Povoljno, kavitacioni rezervoar može da bude napunjen inertnim ili neoksidativnim gasom pre upotrebe, i dalje je konfigurisan da sadrži pozitivan pritisak protoka gasa tokom upotrebe, na isti način kao rezervoar za hidrataciju.
[0096] U jednom primeru izvođenja otkrića, jedinica dalje sadrži kavitacioni rezervoar 6 konfigurisan da sadrži smešu posle jedinice za kavitaciju. Kavitacioni rezervoar se takođe naziva i puferski rezervoar. U sledećem primeru izvođenja, kavitacioni rezervoar je konfigurisan da sadrži pozitivan pritisak protoka gasa. U sledećem primeru izvođenja, gas je izabran iz grupe od: CO2, N2i njihovih kombinacija, i/ili gde je pozitivni pritisak protoka gasa iznad 0.1 bara, kao što je u opsegu od 0.1 do 1.5 bara, na primer u opsegu od 0.2 do 1.5 bara, na primer približno 0.2, 0.4, 0.5, 0.7, 1, 1.5 bar, i/ili pri čemu gas predstavlja gas za pročišćavanje, i/ili je konfigurisan da teče na vrhu kavitacionog rezervoara.
[0097] Veličina puferskog rezervoara određuje kapacitet jedinice za ekstrakciju. Za optimizovanu ekstrakciju hmelja za proizvodnju pivskih proizvoda, veličina je poželjno 20-70 hL. U jednom primeru izvođenja otkrića, kavitacioni rezervoar ima kapacitet od 20-70 hL, poželjnije 30-50 hL, kao što je 40 hL.
Tečnost
[0098] Efikasnost i selektivnost ekstrakcije arome zavisiće od tečnosti koja se koristi za ekstrakciju. Međutim, kada je ekstrahovana aroma namenjena za upotrebu u napitku, tečnost je poželjno pomenuti napitak ili prekursor napitka, pošto će to poboljšati efikasnost sistema.
[0099] Na primer, kao što je ilustrovano na slikama 2 i 3, tečnost se može uzeti iz linije 13 za dovod piva. Ulazni tok piva može da bude sladovina uzeta pre jedinice 8 za odvajanje (kao što je na primer prikazano isprekidanom linijom na slici 3), ili mlado pivo uzeto posle jedinice za odvajanje, npr. centrifugirano mlado pivo (kao što je na primer prikazano isprekidanom linijom na slici 3 ili na slici 2). Dakle, tečnost može biti necentrifugirano, centrifugirano, nefiltrirano ili filtrirano pivo.
[0100] Efikasnost i selektivnost ekstrakcije hmelja zavisiće od tečnosti koja se koristi za ekstrakciju. Iznenađujuće efikasna ekstrakcija i selektivnost u korist ukusnijih aroma hmelja dobijene su korišćenjem tečnosti koja sadrži između 0.5-12 zapr.% etanola, na primer u opsegu od 3 do 10 zapr.% etanola, kao što je mlado pivo koje sadrži etanol u opsegu od 0.5 do 12 zapr.%, na primer u opsegu od 3 do 10 zapr.% etanola, na primer u opsegu od 4 do 8 zapr.% etanola, kao što je približno 6 zapr.% etanola. U jednom aspektu tečnost je mlado pivo kao što je opisano u primeru 1.
[0101] Upotreba mladog piva kao tečnosti dalje ima prednost u tome što je količina kvasca niska. Tako je u mladom pivu obično uklonjeno najmanje 70%, na primer najmanje 80%, kao što je najmanje 90% čvrstih materija prisutnih u sveže fermentisanoj sladovini. Shodno tome, mlado pivo sadrži najviše 30% ćelija kvasca, kao što je najviše 20%, na primer najviše 10% ćelija kvasca sadržanih u sveže fermentisanoj sladovini. To znači da je ograničen broj ćelija kvasca izložen jedinici za kavitaciju. Izlaganje ćelija kvasca kavitacionim silama može dovesti do razgradnje ćelija kvasca i oslobađanja ćelijskih komponenti kvasca koje su štetne za ukus. Ovo posebno može da bude slučaj ako tečnost sadrži visok nivo ćelija kvasca. Zbog toga je u tečnosti za ekstrakciju poželjna niska koncentracija kvasca.
[0102] Štaviše, primećeno je da dobijeni ekstrakt arome hmelja na bazi takve tečnosti ima visok afinitet za mešanje sa tečnostima koje sadrže alkohol.
[0103] Da bi se smanjila količina sirovina koje se koriste u postupku ekstrakcije, tečnost može povoljno da bude reciklirano mlado pivo. Pod pojmom „reciklirano mlado pivo“ se podrazumeva mlado pivo izloženo većem broju od jednog koraka odvajanja, pri čemu se uklanja najmanje 70% čvrstih materija. Dakle, reciklirano mlado pivo se takođe može nazvati dodatno prerađenim mladim pivom.
[0104] U jednom primeru izvođenja otkrića, tečnost sadrži između 0.5-12 zapr.% alkohola, poželjnije između 3-10 zapr.%, kao što je približno 5, 6, 7, 8, 9 zapr.%. U sledećem primeru izvođenja, tečnost je mlado pivo ili reciklirano mlado pivo.
[0105] Smeša čvrstog hmelja i tečnosti formira suspenziju. Stabilnost suspenzije, odnosno disperzija i ravnomerna raspodela čvrstih čestica unutar tečnosti, zavisiće od parametara kao što su veličina čestica, viskozitet tečnosti i turbulencija tečnosti. Kod smeše hmelja izložene jedinici za smicanje, veličina čestica je finija i raspodela čestica je ujednačenija, a viskozitet visok, i suspenzija može da se nazove kašom, koja ima iste fizičke osobine kao blato ili cement.
[0106] Da bi se poboljšala stabilnost suspenzije, jedinica može da sadrži jedno ili više sredstava za mešanje. Primer sredstva za mešanje je mlazni mikser YTRON-Y. Da bi se poboljšala efikasnost mešanja, sredstva za mešanje su povoljno postavljena u rezervoar za hidrataciju i/ili kavitacioni rezervoar.
[0107] U jednom primeru izvođenja otkrića, rezervoar za hidrataciju i/ili kavitacioni rezervoar sadrže sredstva za mešanje.
Postupak ekstrakcije
[0108] Ovo otkriće obezbeđuje postupak za proizvodnju ekstrakta arome, a posebno ekstrakta arome hmelja. Postupak prema pronalasku je definisan u zahtevu.
[0109] Poželjno je da se korak smicanja i korak kavitacije ponavljaju više puta, kao što je u opsegu od 1 do 5 puta, na primer 3 puta.
[0110] Za poboljšanu efikasnost i selektivnost ekstrakcije, postupak se poželjno izvodi korišćenjem poželjne tečnosti, temperature i broja ponavljanja koraka kavitacije, kao što je pokazano u primeru 1.
[0111] U jednom primeru izvođenja ovog otkrića, tečnost je nefiltrirano pivo, kao što je sladovina ili mlado pivo ili reciklirano mlado pivo ili dalje prerađeno mlado pivo. U sledećem primeru izvođenja, kaša se propušta kroz jedinicu za kavitaciju dva ili više puta, na primer tri ili četiri puta. U sledećem primeru izvođenja, postupak se izvodi na temperaturi ispod 25 °C, kao što je između 1-15 °C ili 2-10 °C, a poželjno na približno 4 °C.
[0112] Primećeno je da ekstrakt arome hmelja dobijen opisanim postupkom sadrži iznenađujuće visok zbir ekstrahovanih komponenti, kao što je dalje opisano u primeru 1. Ekstrahovane komponente hmelja dalje sadrže iznenađujuće visoku koncentraciju ukusnijih aroma, kao što su mircen i linalol. Konkretno, primećena je visoka koncentracija mircena i linalola u kombinaciji sa niskom koncentracijom β-citronelola. Tako dobijeni ekstrakt arome hmelja ima sastav i koncentracije koje omogućavaju da su potrebne samo male količine ekstrakta za dobijanje ukusnog piva. Na taj način može da se dobije podjednako ukusno pivo korišćenjem ekstrakta proizvedenog od manje količine sirovine hmelja.
[0113] Prema pronalasku, ekstrakt hmelja dobijen postupkom prema zahtevu 7 sadrži količinu mircena jednaku ili veću od 25 µg/L, količinu linalola jednaku ili veću od 190 µg/L i količinu βcitronelola jednaku ili nižu od 42 µg/L.
[0114] U poželjnom primeru izvođenja, ekstrakt hmelja sadrži količinu mircena jednaku ili veću od 50 µg/L, na primer količinu mircena jednaku ili veću od 100 µg/L ili jednaku ili veću od 150 µg/Lmircena, i količinu linalola jednaku ili veću od 200 µg/L, na primer jednaku ili veću od 205 µgL/L linalola, ili jednaku ili veću od 210 µgL/L linalola, ili jednaku ili veću od 215 µgL/L linalola, i količinu β-citronelola jednaku ili nižu od 15 µg/L, na primer jednaku ili nižu od 14 µg/L β-citronelola, ili jednaku ili nižu od 13 µg/L β-citronelola, ili jednaku ili nižu od 12 µg/L βcitronelola.
[0115] U jednom primeru izvođenja otkrića, ekstrakt sadrži zbir ekstrahovanih komponenti hmelja između 200-1000 µg/l, poželjnije između 400-600 µg/l, kao što je 466 ili 551 µg/l. U sledećem primeru izvođenja, ekstrahovane komponente hmelja sadrže mircen i/ili linalol, i/ili pri čemu je količina ekstrahovanog mircena između 10-500 µg/l, poželjnije između 50-200 µg/l, kao što je 130 ili 170 µg/l, i/ili gde je količina ekstrahovanog linalola između 150-500 µg/l, poželjnije između 180-250 µg/l, kao što je 190 ili 215 µg/l. Prethodno pomenute koncentracije se poželjno dobijaju korišćenjem odnosa hmelja i tečnosti od 6 kg suvog hmelja po hL.
[0116] Ekstrahovane komponente hmelja su dalje sadržale iznenađujuće visok relativni odnos ukusnijih aroma, kao što su mircen, linalol i geraniol. Na primer, kao što se vidi u tabeli 1 primera 1, relativni odnosi mircena, linalola i geraniola u poređenju sa limonenom, citronelil acetatom i aterpinolom bili su mnogo viši za ekstrahovani hmelj prema ovom otkriću (ispitivanja Cavihop 3C i 3D). Na primer, odnos mircen:limonen je 130:1 i 170:1 za ispitivanja cavihop, a samo 6:1 za tradicionalnu ekstrakciju. Slično tome, odnos linalol:limonen je 215:1 i 190:1 za ispitivanja cavihop, a samo 120:1 za tradicionalne. Takođe, odnos geraniol:limonen je mnogo viši za ispitivanja cavihop (81:1 i 69:1) nego za tradicionalne (19:1). Pregled odnosa dobijenih u primeru 1 dat je u tabeli ispod.
[0117] Aspekt otkrića se odnosi na ekstrakt hmelja koji sadrži visok relativni odnos mircena, linalola i geraniola u poređenju sa limonenom, citronelil acetatom i a-terpinolom.
[0118] U jednom primeru izvođenja otkrića, ekstrakt hmelja ili proizvod piva sadrži odnos mircena, linalola i geraniola u poređenju sa limonenom, iznad 50:1, 150:1, odnosno 40:1.
[0119] U poželjnom primeru izvođenja, odnos mircen:limonen je iznad 50:1, poželjnije iznad 100:1, a najpoželjnije iznad 120:1, kao što je 130:1 ili 170:1.
[0120] U poželjnom primeru izvođenja, odnos linalol:limonen je iznad 150:1, poželjnije iznad 170:1, a najpoželjnije iznad 180:1, kao što je 190:1 ili 215:1.
[0121] U poželjnom primeru izvođenja, odnos geraniol:limonen je iznad 40:1, poželjnije iznad 50:1, a najpoželjnije iznad 60:1, kao što je ili 69:1 ili 81:1.
[0122] U jednom primeru izvođenja otkrića, ekstrakt hmelja ili proizvod piva sadrži odnos mircena, linalola i geraniola u poređenju sa citronelil acetatom, iznad 50:1, 100:1, odnosno 40:1.
[0123] U poželjnom primeru izvođenja, odnos mircen:citronelil acetat je iznad 50:1, poželjnije iznad 100:1, a najpoželjnije iznad 120:1, kao što je 130:1 ili 170:1.
[0124] U poželjnom primeru izvođenja, odnos linalol:citronelil acetat je iznad 100:1, poželjnije iznad 150:1, a najpoželjnije iznad 180:1, kao što je 190:1 ili 215:1.
[0125] U poželjnom primeru izvođenja, odnos geraniol:citronelil acetat je iznad 40:1, poželjnije iznad 50:1, a najpoželjnije iznad 60:1, kao što je 69:1 ili 81:1.
[0126] U jednom primeru izvođenja pronalaska, ekstrakt hmelja ili proizvod piva sadrži odnos mircena, linalola i geraniola u poređenju sa a-terpineolom, iznad 5:1, 15:1, odnosno 4:1.
[0127] U poželjnom primeru izvođenja, odnos mircen:a-terpineol je iznad 5:1, poželjnije iznad 10:1, a najpoželjnije iznad 11:1, kao što je 12:1 ili 15:1.
[0128] U poželjnom primeru izvođenja, odnos linalol:a-terpineol je iznad 15:1, poželjnije iznad 16:1, kao što je 17:1 ili 19:1.
[0129] U poželjnom primeru izvođenja, odnos geraniol:a-terpineol je iznad 4:1, poželjnije iznad 5:1, kao što je 6:1 ili 7:1.
Sistem za proizvodnju piva ili napitka
[0130] Slika 2 prikazuje primer izvođenja sistema za proizvodnju pivskog proizvoda u skladu sa ovim otkrićem. Sistem sadrži jedinicu za ekstrakciju arome hmelja u skladu sa poželjnim primerom izvođenja pronalaska, kontejner 7 za fermentaciju i jedinicu 8 za odvajanje u fluidnoj komunikaciji. Sistem dalje sadrži najmanje jednu pumpnu jedinicu 9 konfigurisanu kao sredstvo za prenos.
[0131] Na primer, pumpna jedinica može da bude konfigurisana za prenošenje fermentisane sladovine iz kontejnera za fermentaciju u jedinicu za odvajanje, pri čemu transfer može da se odvija po prvoj liniji 10a za prenos, kao što je ilustrovano na slici 2. Jedinica za odvajanje može da bude konfigurisana da ukloni najmanje 70 tež.% čvrstih materija iz fermentisane sladovine, tako da jedinica za odvajanje pretvara fermentisanu sladovinu u mlado pivo.
[0132] Pumpna jedinica može dalje da bude konfigurisana za prenos mladog piva iz jedinice za odvajanje do izlaza sistema, pri čemu prenos može da se odvija po drugoj liniji 10b za prenos. Opciono, izlaz dalje sadrži jedinicu 11 za filtriranje, kao što je ilustrovano na slici 2.
[0133] U jednom primeru izvođenja otkrića, sistem dalje sadrži jedinicu 11 za filtriranje.
[0134] Izlaz toka jedinice za ekstrakciju arome hmelja je fluidno povezan ili sa prvom linijom za prenos, drugom linijom za prenos ili kontejnerom 10c za fermentaciju, kao što je prikazano na slici 2 isprekidanim linijama, tako da ekstrakt arome hmelja pripremljen u jedinici može da se doda ili u fermentisanu sladovinu ili u mlado pivo. Višestruke mogućnosti za dodavanje ekstrakta arome hmelja povećavaju fleksibilnost proizvodnog postupka.
[0135] U jednom primeru izvođenja otkrića, pumpna jedinica je konfigurisana za prenošenje fermentisane sladovine u prvoj liniji za prenos iz kontejnera u jedinicu za odvajanje, a u drugoj liniji za prenos mladog piva iz jedinice za odvajanje do izlaza, i pri čemu je izlaz 10 toka jedinice za ekstrakciju fluidno povezan sa prvom linijom 10a za prenos, drugom linijom 10b za prenos, ili kontejnerom 10c.
[0136] Kontejner 7 za fermentaciju može da bude konfigurisan da sadrži sladovinu za fermentaciju, npr. može da bude3 konfigurisan da sadrži sladovinu i kvasac pod uslovima koji dozvoljavaju fermentaciju sladovine pomoću navedenog kvasca.
[0137] Za efikasnu fermentaciju i lak prenos fermentisane sladovine iz kontejnera za fermentaciju, kontejner za fermentaciju je poželjno cilindrični konusni rezervoar (CCT).
[0138] U jednom primeru izvođenja otkrića, kontejner za fermentaciju je cilindrični konusni rezervoar (CCT).
[0139] Povoljno, jedinica za odvajanje je konfigurisana za pretvaranje fermentisane sladovine u mlado pivo, tj. uklanjanje najmanje 70% čvrstih materija. Fermentirajuća sladovina tipično sadrži čvrste materije u obliku ćelija kvasca, i/ili čestice hmelja ili njegovih delova. Takvo razdvajanje se efikasno dobija pomoću centrifuge.
[0140] U jednom primeru izvođenja otkrića, jedinica za odvajanje je konfigurisana za uklanjanje najmanje 70% čvrstih materija, poželjnije najmanje 80 ili 90%. U sledećem primeru izvođenja, jedinica za odvajanje je konfigurisana za uklanjanje čvrstih materija, pri čemu navedene čvrste materije sadrže ćelije kvasca i/ili hmelj ili njihove delove. U sledećem primeru izvođenja, jedinica za odvajanje je centrifuga.
[0141] Koraci mehaničke obrade kao što su pumpanje, centrifugiranje, smicanje i kavitacija mogu da proizvedu toplotnu energiju. Oslobođena toplotna energija će rezultovati zagrevanjem mešavine hmelja, ekstrakta arome hmelja ili mladog piva. Smicanje i kavitacija se povoljno izvode na temperaturama ispod ambijentalnih 25 °C, a mlado pivo ili pivo koje odležava se povoljno čuva na nižim temperaturama. U zavisnosti od vrste kvasca koji se koristi za specifičnu fermentaciju, niske temperature takođe mogu da budu poželjne tokom fermentacije. Prema tome, sistem poželjno sadrži jednu ili više rashladnih jedinica. Pored toga, poželjno je da je najmanje jedna jedinica za hlađenje postavljena pored jedinice za smicanje, i/ili jedinice za kavitaciju.
[0142] U jednom primeru izvođenja otkrića, sistem sadrži jednu ili više rashladnih jedinica.
Postupak
[0143] Ovo otkriće obezbeđuje postupak za proizvodnju pivskog proizvoda, koji obuhvata korake: pripremanje ekstrakta arome hmelja i dodavanje pripremljenog ekstrakta arome hmelja u fermentisanu sladovinu ili mlado pivo. Ovaj postupak je izvan predmeta za koji se traži zaštita.
[0144] Povoljno je da je postupak konfigurisana da se sprovodi u sistemu koji je gore opisan.
[0145] Kada se ekstrakt arome hmelja doda u fermentisanu sladovinu, fermentisana sladovina uključujući ekstrakt se zatim pretvara u mlado pivo. Dakle, fermentisana sladovina i ekstrakt se podvrgavaju koraku uklanjanja dela čvrstih materija iz fermentisane sladovine. Povoljno, uklanjanje se postiže sredstvima za razdvajanje faza, kao što je centrifuga. Ovo dalje predstavlja prednost zbog toga što čvrste čestice koje su prvobitno prisutne u ekstraktu arome hmelja, npr. hmelj ili njegovi delovi, mogu da se uklone. To može da utiče na ukus kao i na vizuelni izgled dobijenog mladog piva.
[0146] U jednom primeru izvođenja otkrića, postupak obuhvata korak uklanjanja dela čvrstih materija iz fermentisane sladovine. U sledećem primeru izvođenja, uklanjanje se postiže sredstvima za razdvajanje faza, kao što je centrifuga. U sledećem primeru izvođenja, najmanje 70 tež.% čvrstih materija je uklonjeno, poželjnije najmanje 80 ili 90 tež.%.
[0147] Utvrđeno je da ekstrakt arome hmelja prema ovom otkriću sadrži iznenađujuće visok zbir ekstrahovanih komponenti, kao i iznenađujuće visok relativni odnos odabranih komponenti, kao što je dalje opisano u primeru 1. Ekstrahovane komponente hmelja dalje sadrže iznenađujuće visoku koncentraciju ukusnijih aroma, kao što su mircen i linalol. Tako dobijeni ekstrakt arome hmelja ima sastav i koncentracije koje omogućavaju da su potrebne samo male količine ekstrakta za dobijanje ukusnog piva. Tako se može dobiti jednako ukusno pivo korišćenjem ekstrakta proizvedenog od manje količine sirovine hmelja, kao što je takođe ilustrovano u primeru 1.
[0148] Iznenađujuće je uočeno da količina suve sirovine hmelja može da se smanji za oko 20 tež.%. Ovo odgovara tome da je dovoljno koristiti opseg od 2-25 kg suvog hmelja po hektolitru piva.
[0149] U jednom primeru izvođenja otkrića, ekstrakt arome se dodaje u količini koja odgovara između 2-25 kg suvog hmelja po hektolitru piva, poželjnije između 4-20 kg suvog hmelja po hektolitru piva, kao što je u opsegu od 4 do 8 kg suvog hmelja po hektolitru piva, na primer približno 6, 12 ili 20 kg suvog hmelja po hektolitru piva.
Sistem i postupak za kontinuiranu proizvodnju napitka
[0150] Poboljšana ekstrakcija arome prema ovom otkriću olakšava povećanu fleksibilnost proizvodnje, uključujući povećanje obima proizvodnje. Pošto je efikasnost i/ili selektivnost ekstrakcije arome povećana, slična ekstrakcija se može dobiti kada se koristi kontinuirani postupak ekstrakcije, u poređenju sa šaržnim postupkom ekstrakcije. Kontinuirani postupak ekstrakcije je obično brži, jednostavniji i njegov obim se lakše povećava, u poređenju sa šaržnim postupkom.
[0151] Stoga je povoljno da je jedinica za ekstrakciju arome prilagođena da radi kontinuirano, što znači da se smeša biljaka/hmelja i tečnosti neprekidno prenosi iz posude za mešanje u jedinicu za smicanje, i iz jedinice za smicanje u jedinicu za kavitaciju, i iz jedinice za kavitaciju, opciono prvo u puferski rezervoar, a zatim nazad u rezervoar za mešanje i/ili jedinicu za smicanje, kao što je prikazano strelicama na slikama 1-3. Ova cirkulacija kroz kombinovanu jedinicu za smicanje i jedinicu za kavitaciju može da se ponovi bilo koji broj puta, a jedan ciklus cirkulacije je definisan kao cirkulacija kroz kombinovanu jedinicu za smicanje i jedinicu za kavitaciju. Nakon bilo kog ciklusa, cela, ili deo smeše se može ukloniti na izlazu 10 toka, kao što je prikazano na slikama 1-3. Količina izlaznog toka može da se kontroliše pomoću regulatora 5c pravca protoka, koji ima prvi položaj koji formira zatvorenu petlju za cirkulaciju, i drugi položaj u kome se najmanje deo smeše uklanja na izlazu toka.
[0152] Smeša za ekstrakciju arome uklonjena na izlazu 10 može da se doda u nefiltrirani ulazni tok piva pre ili posle jedinice za odvajanje, kao što je prikazano isprekidanim linijama na slici 3, ili da se doda u posudu za fermentaciju, kao što je prikazano isprekidanom linijom 10c na slici 2.
[0153] Da bi se obezbedio kontinuiran rad jedinice za ekstrakciju arome, kao i kontinuirana proizvodnja napitka, količina tečnosti koja se uklanja na izlazu 10 toka je povoljno uravnotežena jednakom količinom tečnosti koja se dovodi u rezervoar za hidrataciju/posudu 2 za mešanje, tako da je količina tečnosti unutar jedinice za ekstrakciju u suštini konstantna tokom rada. Dostavljena tečnost se može uzeti iz linije 13 za dovod piva kao što je prikazano na slici 3, gde ulazni tok piva može da bude sladovina uzeta pre jedinice 8 za odvajanje ili mlado pivo uzeto nakon jedinice za odvajanje, stoga tečnost može da bude necentrifugirano, centrifugirano, nefiltrirano ili filtrirano pivo.
[0154] Iznenađujuće je pronađeno da visoka efikasnost i/ili selektivnost ekstrakcije arome može da se postigne kada su ulazni tok napitka i jedinica za ekstrakciju u kontinuiranoj fluidnoj komunikaciji. Povoljno, kontinuirana fluidna komunikacija obuhvata kontinuirani dovod tečnosti od ulaznog toka napitka do jedinice za ekstrakciju, i istovremeno kontinuirano uklanjanje tečnosti iz jedinice za ekstrakciju u ulazni tok napitka. Pored toga, prednost je to što je tečnost koja se dovodi i tečnost koja se uklanja iz jedinice za ekstrakciju ista. Na primer, količina dovedene i uklonjene tečnosti može da bude 20, 33 ili 45 hL.
[0155] Sledeća prednost je to što se samo deo ulaznog toka napitka isporučuje i razmenjuje sa jedinicom za ekstrakciju. To znači da su bar deo ulaznog toka napitka i jedinica za ekstrakciju u neprekidnoj fluidnoj komunikaciji. Pošto se samo deo ulaznog toka napitka razmenjuje sa jedinicom za ekstrakciju, to se može nazvati delimično kontinuiranom fluidnom komunikacijom. Na primer, od ukupnog ulaznog toka napitka od 450 hL/h može da se zameni samo 45 hL/h, ili od ukupnog ulaznog toka napitka od 100 hL/h može da se zameni samo 33 hL/h, ili od ukupnog ulaznog toka napitka od 200 hL/h može da se zameni samo 20 hL. Iznenađujuće je otkriveno da je za zamenu napitka između 5-40 zapr.%, poželjno 5-30 ili 8-20 zapr.%, sistem konfigurisan da radi na temperaturi ispod 25 °C, kao što je između 1-15 °C ili 2-10 °C, a poželjno na približno 4 °C. Prema tome, svako povećanje temperature smeše povezano sa jedinicom za kavitaciju se smanjuje nakon razblaživanja ulaznim tokom napitka.
[0156] U jednom primeru izvođenja otkrića, ulazni tok napitka i jedinica za ekstrakciju su u kontinuiranoj fluidnoj komunikaciji. U sledećem primeru izvođenja, najmanje deo ulaznog toka napitka i jedinica za ekstrakciju su u kontinuiranoj fluidnoj komunikaciji, ili u delimično kontinuiranoj fluidnoj komunikaciji. U sledećem primeru izvođenja, delimična fluidna komunikacija je između 5-40 zapr.%, poželjnije 5-30 ili 8-20 zapr.% ukupne količine ulaznog toka napitka.
[0157] U još jednom i sledećem primeru izvođenja otkrića, sistem je konfigurisan za kontinuiranu zamenu 10-100 hL/h između ulaznog toka napitka i jedinice za ekstrakciju, poželjnije između 20-50 hL/h, kao što je 20, 33 ili 45 hL/h.
[0158] Primer sistema prilagođenog za kontinuiranu ekstrakciju i proizvodnju napitka je dalje opisan u primeru 2.
[0159] Kod kontinuirane proizvodnje proizvoda napitka, rezervoar za hidrataciju pogodno ima prethodno napunjeni početni status. Rezervoar za hidrataciju može da bude prethodno napunjen početnim napitkom, kao što je prikazano na slici 3. Nakon pokretanja kontinuiranog rada, prethodno napunjeni napitak iz rezervoara za hidrataciju se prenosi pomoću jedinice za cirkulaciju u jedinicu za smicanje i jedinicu za kavitaciju da se formira ekstrakt arome, opciono cirkulišući u više ciklusa kroz jedinicu za smicanje i jedinicu za kavitaciju, a zatim se ekstrakt prenosi ili ispušta i meša u ulazni tok napitka. Istovremeno, prethodno napunjeni napitak iz rezervoara za hidrataciju se zamenjuje novim ulaznim tokom napitka. Kontinuirani dovod napitka u rezervoar za hidrataciju je povoljno uravnotežen ispuštenom količinom ekstrakta.
[0160] Pronalazak se odnosi na postupak za proizvodnju proizvoda napitka prema zahtevu 7.
[0161] Za kontrolu temperature ekstrakta arome i formiranog proizvoda napitka, prva zapreminska frakcija je poželjno frakcija. U jednom primeru izvođenja otkrića, prva zapreminska frakcija je jednaka ili manja od 50% ulaznog toka napitka, poželjnije jednaka ili manja od 45, 40, 35, 33, 30, 25 ili 20%.
[0162] Da bi se poboljšala efikasnost i selektivnost ekstrakcije arome, smeša se poželjno podvrgava višestrukim ciklusima smicanja i kavitacije. U jednom aspektu pronalaska, korak (d) se ponavlja u dva ciklusa, poželjnije tri ili četiri ciklusa.
[0163] Da bi se smanjila količina čvrstih materija u proizvodu napitka, ulazni tok napitka se poželjno podvrgava koraku odvajanja. U jednom primeru izvođenja otkrića, postupak dalje obuhvata korak odvajanja ulaznog toka napitka.
[0164] Da bi se obezbedila dugoročna kontinuirana proizvodnja čiji obim može da se poveća, ulazni tok napitka u rezervoar za hidrataciju je poželjno konstantan, i/ili je odnos ulaznog toka napitka prema rezervoaru za hidrataciju konstantan u poređenju sa ispuštanjem, tako da je zapremina tečnosti rezervoara za hidrataciju i/ili kavitacionog rezervoara, kao što je prikazano na slici 3, konstantna tokom vremena.
[0165] U jednom primeru izvođenja otkrića, postupak je kontinuiran, tako da je prva zapreminska frakcija u koraku (b) u suštini jednaka ispuštenoj zapremini ekstrakta arome u koraku (e).
Primeri
[0166] Pronalazak je dalje opisan dole navedenim primerima.
Primer 1 - Proizvodnja ekstrakta arome
[0167] Ekstrakti arome hmelja su proizvedeni u postavci prikazanoj na slici 1. 6 kg suvog hmelja/hL.
[0168] U prvom ogledu (ciklus 3C): Prva količina hmelja je dodata u rezervoar za hidrataciju, a u rezervoar je dodata prva količina mladog piva tipa Lager (koji se takođe naziva „Brend A“). U drugom ogledu (ciklus 3D): 20 tež.% manje hmelja je dodato u rezervoar za hidrataciju. U oba ova ogleda Lager je pripremljen bez dodavanja hmelja tokom fermentacije.
[0169] Rezervoar je bio podvrgnut pritisku CO2od 0.5 bara, pri čemu je CO2obezbeđen kao konzistentan tok na vrhu rezervoara.
[0170] Smeša je cirkulisala kroz kombinovanu jedinicu za smicanje i jedinicu za hidrodinamičku kavitaciju tri puta, odnosno tri ciklusa, gde je jedinica za smicanje bila homogenizator YTRON-Z, a jedinica za kavitaciju je bila ShockWave Xtractor<™>kompanije Hydro Dynamics, Inc. sa maksimalnim povećanjem od 4-7 C.
[0171] Nakon trećeg ciklusa, regulator pravca protoka je postavljen u drugi položaj, a ekstrahovana smeša je uklonjena na izlazu toka i dodata u mlado pivo.
[0172] Sastav ekstrahovane smeše je analiziran gasnom hromatografijom (GC) na osnovu metode SPME-GC-MS (gasna hromatografija mikro ekstrakcije čvrste faze - masena spektrometrija).
[0173] U tabeli 1 prikazan je hemijski sastav dobijenih ekstrakata, gde su prikazane vrste ekstrahovanih komponenti, količine i zbir ekstrahovanih komponenti. Poređenja radi, uključen je hemijski sastav Lager piva, koje je suvo hmeljeno tokom fermentacije na konvencionalan način, (broj ogleda 3A) u tabeli 1. Za suvo hmeljenje korišćena je ista količina peleta hmelja kao i u ogledu 3C.
[0174] Hemijski sastav tradicionalnog piva koje koristi sličnu količinu hmelja u tradicionalnom procesu suvog hmeljenja (broj ogleda 3A) je uključen zbog poređenja. Tradicionalna proizvodnja je kao što je opisano u odeljku osnov pronalaska i uključuje kuvanje mešavine sladovine zajedno sa hmeljom, a nakon ključanja, kuvana sladovina se prenosi u rezervoar za fermentaciju i fermentiše dodavanjem kvasca, i kvasac se kasnije uklanja pre nego što se pivo odloži u rezervoar za odležavanje ili sazrevanje, spremno za dalju upotrebu. Hmelj je u obliku presovanih peleta hmelja i dodaje se sladovini u rezervoaru za fermentaciju na početku ili tokom fermentacije sladovine.
Tabela 1. Hemijski sastav ekstrakta arome dobijenih postupkom prema ovom otkriću (broj ogleda 3C i 3D), pri čemu se ekstrakt dobija upotrebom tradicionalne količine hmelja (3C), odnosno 20 tež% manje hmelja (3D). Poređenja radi, uključen je hemijski sastav tradicionalnog piva koje koristi tradicionalnu količinu hmelja u postupku suvog hmeljenja (broj ogleda 3A).
[0175] Primećeno je da tradicionalni postupak suvog hmeljenja (broj ogleda 3A) rezultuje zbirom ekstrahovanih komponenti hmelja od 191 µg/l, od čega je 6 µ/l mircen i 120 µ/l linalol.
[0176] Kod ekstrakata dobijenih postupkom prema ovom pronalasku je zapažen mnogo veći zbir ekstrahovanih komponenti hmelja. Kod ekstrakta dobijenog od tradicionalne količine hmelja (ciklus 3C), zbir ekstrahovanih komponenti hmelja je 551 µg/l, od čega je 170 µg/l mircen i 215 µg/l linalol. Kod ekstrakta dobijenog upotrebom 20 tež.% manje hmelja (ciklus 3D), zbir ekstrahovanih komponenti hmelja je 466 µg/l, od čega je 130 µg/l mircen i 190 µg/l linalol.
[0177] Prema tome, korišćenjem postupka prema ovom otkriću dobija se efikasnija i selektivnija ekstrakcija hmelja.
Primer 2: Kontinuirani sistem
[0178] Sistem prikazan na slici 3 je korišćen sa ukupnim ulaznim tokom 13 napitka od 100 hL na sat. Pre pokretanja sistema, jedinica za ekstrakciju je napunjena do kapaciteta, npr. puferski rezervoar je napunjen npr. do punog kapaciteta od 40 hL.
[0179] Kada se puferski rezervoar napuni, deo od 100 hL/h ulaznog toka napitka se dodaje u jedinicu za ekstrakciju arome, tačnije 33 hL/h ulaznog toka se kontinuirano dodaje u posudu 2 za mešanje, i istovremeno, 33 hL/h se uklanja na izlazu 10 toka.
[0180] Prema tome, dobijena je kontinuirana ekstrakcija arome i kontinuirana proizvodnja napitka, što omogućava veliku brzinu proizvodnje. Zahvaljujući kontinuiranoj delimičnoj razmeni tečnosti između ulaznog toka napitka i jedinice za ekstrakciju, temperatura sistema je ispod 25 °C.
Primer 3: Preuzimanje kiseonika
[0181] Izmereno je preuzimanje kiseonika iz okoline u jedinicu za ekstrakciju, a posebno je mereno preuzimanje kiseonika iz okoline u rezervoar za hidrataciju, tokom i nakon dovoda hmelja u rezervoar za hidrataciju.
[0182] Kod jedinice za ekstrakciju bez levka, kao što je prikazano na slici 1, preuzimanje kiseonika može da se meri nakon isporuke hmelja. Međutim, kod jedinice za ekstrakciju sa tri levka, kao što je prikazano na slici 3, detektabilno preuzimanje kiseonika nakon isporuke hmelja ne može da se izmeri. Prema tome, levkovi mogu da obezbede značajno smanjenje i/ili eliminaciju štetnog preuzimanja kiseonika u jedinicu za ekstrakciju.
[0183] Preuzimanje kiseonika je takođe mereno kod sistema koji radi kontinuirano, kao što je opisano u primeru 2, koji sadrži jedan ili više levkova, kao što je skicirano na slici 3, i gde je sadržaj kiseonika meren korišćenjem senzora rastvorenog kiseonika (DO). Sistem je korišćen sa ukupnim ulaznim tokom 13 napitka od 360 hL/h, i sadržaj kiseonika u ulaznom toku 13 piva pre jedinice za ekstrakciju arome iznosio je pribl.20 milijarditih delova.
[0184] Deo od 360 hL/h ulaznog toka napitka je kontinuirano dodavan u jedinicu za ekstrakciju arome, kao što je 36 hL/h, a istovremeno je uklanjano 36 hL/h na izlazu 10 toka. Sadržaj kiseonika u toku od 36 hL/h unutar jedinice za ekstrakciju arome meren je neposredno pre izlaza toka i izmereno je da iznosi pribl. 32 milijardita dela, sa maksimalnim fluktuacijama od pribl. 10 milijarditih delova.
[0185] Zapremina protoka ekstrakta arome od 36 hL/h se ispušta na izlazu 10 toka i ispušta se i umešava u ulazni tok 13 napitka. Prema tome, izračunato je da je rezultujući sadržaj kiseonika u smeši ulaznog toka napitka posle jedinice za ekstrakciju arome 23.2 milijardita dela (tj. ((360 hL/h x 20 milijarditih delova) (36 hL/h x 32 milijardita dela) / 360 hL/h).
[0186] Shodno tome, sadržaj kiseonika pre jedinice za ekstrakciju (20 milijarditih delova) je uporediv sa sadržajem kiseonika posle jedinice za ekstrakciju (23.2 milijardita dela). Prema tome, uočeno je da jedinica za ekstrakciju koja uključuje levkove obezbeđuje značajno smanjenje i/ili eliminaciju štetnog preuzimanja kiseonika u jedinicu za ekstrakciju.
Referentni brojevi
[0187]
1 - jedinica za ekstrakciju arome hmelja
2 - rezervoar za hidrataciju ili posuda za mešanje 2a - prvi priključak
2a - drugi priključak
2c - treći priključak
3 - jedinica za smicanje
4 - jedinica za hidrodinamičku kavitaciju
5 - cirkulaciona jedinica
5a - prva cirkulaciona jedinica
5b - druga cirkulaciona jedinica
5c - regulator pravca protoka
6 - kavitacioni rezervoar ili puferski rezervoar 7 - kontejner za fermentaciju
8 - jedinica za odvajanje
9 - pumpna jedinica
10 - izlaz toka
10a - prva linija za prenos
10b - druga linija za prenos
10c - treća linija za prenos
11 - jedinica za filtriranje
12 - levak
12a - prvi levak
12b - drugi levak, npr. levak sa zatvaračem 12c - treći levak, npr. dozirni levak
13 - ulazni tok piva
Reference
[0188]
1. [1] US 2,830,904.

Claims (15)

Patentni zahtevi
1. Jedinica (1) za ekstrakciju arome, koja sadrži:
- rezervoar (2) za hidrataciju pogodan za držanje smeše biljaka ili njihovih delova i tečnosti, gde je pomenuti rezervoar konfigurisan da sadrži pozitivan pritisak protoka gasa, - jedinicu (3) za smicanje konfigurisanu za usitnjavanje smicanjem biljaka ili njihovih delova,
- jedinicu (4) za hidrodinamičku kavitaciju, i
- najmanje jednu cirkulacionu jedinicu (5, 5a, 5b),
naznačena time, što su rezervoar za hidrataciju, jedinica za smicanje, jedinica za kavitaciju u fluidnoj komunikaciji, a najmanje jedna cirkulaciona jedinica je konfigurisana za cirkulaciju smeše iz rezervoara u jedinicu za smicanje, dalje u jedinicu za kavitaciju i iz jedinice za kavitaciju nazad u rezervoar i/ili jedinicu za smicanje, pri čemu je jedinica za smicanje odvojena od jedinice za kavitaciju i konfigurisana za usitnjavanje smicanjem najmanje 50 zapr.% biljaka ili njihovih delova na karakterističan prečnik čestica između 1-100 µm, poželjnije između 8-100 µm.
2. Jedinica prema zahtevu 1, koja dalje sadrži levak (12, 12a, 12b, 12c) prilagođen za ispuštanje biljaka u rezervoar (2) za hidrataciju, naznačena time, što je rezervoar za hidrataciju opciono pneumatski rezervoar za hidrataciju.
3. Jedinica prema bilo kom od prethodnih zahteva, naznačena time, što cirkulaciona jedinica (5, 5a, 5b) dalje sadrži regulator (5c) pravca protoka koji ima prvi položaj koji formira zatvorenu petlju za cirkulaciju između rezervoara (2), jedinice (3) za smicanje i jedinice (4) za kavitaciju, i drugi položaj u kome se najmanje deo smeše uklanja posle jedinice (4) za kavitaciju na izlazu (10) toka.
4. Jedinica prema bilo kom od prethodnih zahteva, naznačena time što je jedna ili više rashladnih jedinica postavljena pored jedinice (3) za smicanje i/ili jedinice (4) za kavitaciju omogućavajući pomenutoj jedinici da radi na temperaturi ispod 25 °C, kao što je između 1-15 °C ili 2-10 °C, a poželjno na 4 °C ± 10%.
5. Jedinica prema bilo kom od prethodnih zahteva, naznačena time što je jedinica (3) za smicanje konfigurisana za usitnjavanje smicanjem najmanje 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 ili 99 zapr.% biljaka ili njihovih delova na karakterističan prečnik čestica između 1-100 µm, poželjnije između 8-100 µm.
6. Sistem pogodan za proizvodnju napitaka, koji sadrži:
- ulazni tok (7, 13) napitka,
- jedinicu (1) za ekstrakciju arome prema bilo kom od zahteva 1-5,
- najmanje jednu pumpnu jedinicu (9),
naznačen time što su ulazni tok (7, 13) napitka i jedinica (1) za ekstrakciju u fluidnoj komunikaciji, a najmanje jedna pumpna jedinica (9) je konfigurisana kao sredstvo za prenos ulaznog toka napitka.
7. Postupak za proizvodnju ekstrakta arome, koji sadrži sledeće korake:
a) obezbeđivanje kontejnera (2) koji sadrži smešu biljaka ili njihovih delova i tečnosti i pozitivan pritisak protoka gasa,
b) propuštanje smeše kroz jedinicu (3) za smicanje, čime se usitnjava smicanjem najmanje 50 zapr.% biljaka ili njihovih delova na karakterističan prečnik čestica između 1-100 µm, poželjnije između 8-100 µm, i formiranje biljne kaše,
c) propuštanje biljne kaše kroz jedinicu (4) za hidrodinamičku kavitaciju, pri čemu se ekstrahuju biljne arome, čime se proizvodi prvi ekstrakt arome,
d) opciono ponavljanje koraka (b) i/ili (c) više puta, čime se proizvodi dodatni ekstrakt arome.
8. Postupak prema zahtevu 7, naznačen time što je tečnost mlado pivo ili mlado pivo izloženo više nego jednom koraku razdvajanja, pri čemu se uklanja najmanje 70% čvrstih materija.
9. Postupak prema bilo kom od zahteva 7-8, naznačen time što se kaša propušta kroz jedinicu (4) za kavitaciju dva ili više puta, kao što je tri ili četiri puta.
10. Postupak prema bilo kom od zahteva 7-9, sproveden na temperaturi ispod 25 °C, kao što je između 1-15 °C ili 2-10 °C, a poželjno na 4 °C ± 10%, i/ili pri čemu tečnost sadrži između 0.5-12 zapr.% etanola, poželjnije između 3-10 zapr.%, kao što je 5, 6, 7, 8, 9 zapr.% ± 10% etanola.
11. Postupak prema bilo kom od zahteva 8-11, naznačen time što se gas bira iz grupe od: CO2, N2i njihovih kombinacija, i/ili gde je pozitivni pritisak protoka gasa iznad 0.1 bara, na primer u opsegu od 0.1 do 1.5 bara.
12. Postupak prema bilo kom od zahteva 8-13, naznačen time što su biljke hmelj, opciono hmelj u obliku peleta suvog hmelja, poželjno gde ekstrakt sadrži zbir ekstrahovanih komponenti hmelja između 200-1000 µg/l.
13. Postupak za proizvodnju napitaka, koji sadrži sledeće korake:
a) obezbeđivanje ulaznog toka (7, 13) napitka,
b) razdvajanje ulaznog toka (7, 13) napitka na prvu zapreminsku frakciju i drugu zapreminsku frakciju, pri čemu se prva zapreminska frakcija koristi kao tečnost za proizvodnju ekstrakta arome prema bilo kom od zahteva 7-12,
c) ispuštanje i mešanje najmanje dela ekstrakta arome sa drugom zapreminskom frakcijom, čime se proizvodi napitak.
14. Postupak prema patentnom zahtevu 13, naznačen time što je prva zapreminska frakcija jednaka ili manja od 50% ulaznog toka napitka, poželjnije jednaka ili manja od 45, 40, 35, 33, 30, 25 ili 20%, i/ili pri čemu je postupak kontinuiran, tako da je prva zapreminska frakcija u koraku (b) u suštini jednaka ispuštenoj zapremini ekstrakta arome u koraku (c).
15. Ekstrakt arome dobijen postupkom prema zahtevu 12, naznačen time što ekstrakt predstavlja ekstrakt arome hmelja, koji sadrži količinu mircena jednaku ili veću od 25 µg/L, količinu linalola jednaku ili veću od 190 µg/L, i količinu β-citronelola jednaku ili manju od 42 µg/L, i gde je odnos mircen:limonen iznad 50:1, i/ili gde je odnos linalol: limonen iznad 150:1.
RS20240254A 2018-07-20 2019-07-19 Jedinica za ekstrakciju arome i postupak za proizvodnju ekstrakta arome RS65247B1 (sr)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18184617 2018-07-20
PCT/EP2019/069507 WO2020016412A2 (en) 2018-07-20 2019-07-19 Aroma extraction
EP19742040.9A EP3824063B1 (en) 2018-07-20 2019-07-19 Aroma extraction unit and method of producing an aroma extract

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RS65247B1 true RS65247B1 (sr) 2024-03-29

Family

ID=63014352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RS20240254A RS65247B1 (sr) 2018-07-20 2019-07-19 Jedinica za ekstrakciju arome i postupak za proizvodnju ekstrakta arome

Country Status (12)

Country Link
US (2) US12384992B2 (sr)
EP (1) EP3824063B1 (sr)
JP (2) JP7604724B2 (sr)
CN (1) CN112513240B (sr)
EA (1) EA202092703A1 (sr)
ES (1) ES2972873T3 (sr)
MY (1) MY208578A (sr)
PL (1) PL3824063T3 (sr)
RS (1) RS65247B1 (sr)
UA (1) UA130010C2 (sr)
WO (1) WO2020016412A2 (sr)
ZA (1) ZA202007038B (sr)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12534695B2 (en) * 2011-04-01 2026-01-27 Peter Toombs Producing beer using a wort concentrate
US12384992B2 (en) * 2018-07-20 2025-08-12 Carlsberg Supply Company Ag Aroma extraction
CN116568796A (zh) 2020-12-17 2023-08-08 喜力供应链有限公司 啤酒花提取物
WO2022194378A1 (en) 2021-03-18 2022-09-22 Carlsberg A/S Cereal grass beverage and methods of production thereof

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1059863B (de) 1953-04-27 1959-06-25 Lueneburger Kronenbrauerei Ag Verfahren zur Hopfung von Bier
DE1211117B (de) * 1960-03-11 1966-02-24 Maria Briem Geb Hirmer Verfahren zur Herstellung von Hopfenextrakten
US5750179A (en) 1994-09-13 1998-05-12 Kalamazoo Holdings, Inc. Process for producing a water-soluble lipidic hop extract
DK1299521T3 (da) 2000-06-30 2006-07-10 Steiner Inc S S Forbedringer af öls bitterhed
PT103657B (pt) 2007-02-12 2009-08-25 Univ Do Porto Processo de enriquecimento aromático de uma bebida obtida por desalcoolização
US7762715B2 (en) 2008-10-27 2010-07-27 Cavitation Technologies, Inc. Cavitation generator
BRPI0911806A2 (pt) * 2008-07-03 2015-10-06 H R D Corp reator, e, sistema e método para realizar uma reação heterogeneamente catalisada.
US8889201B2 (en) * 2008-08-21 2014-11-18 Pat's Backcountry Beverages, Inc. Method of making alcohol concentrate
US9474301B2 (en) * 2008-10-27 2016-10-25 Cavitation Technologies, Inc. Flow-through cavitation-assisted rapid modification of beverage fluids
EP2367623B1 (en) 2008-12-16 2016-08-31 H R D Corporation High shear oxidation
US8945644B2 (en) 2009-06-15 2015-02-03 Cavitation Technologies, Inc. Process to remove impurities from triacylglycerol oil
DE102011018646A1 (de) 2011-04-21 2012-11-08 Gea Brewery Systems Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Hopfengabe bei der Bierherstellung, sowie Hopfenprodukt
US20140220222A1 (en) 2011-08-22 2014-08-07 Kirin Beer Kabushiki Kaisha Method for producing alcohol-free beer-taste sparkling beverage having fruity aroma imparted thereto with reduced off flavor
BR112014016092A8 (pt) 2011-12-27 2017-07-04 Kirin Brewery método para produzir bebida de malte fermentada com aroma de lúpulo realçado
US9018404B2 (en) 2012-02-03 2015-04-28 Sonic Biofuels, LLC Using cavitation to increase oil separation
US9528075B2 (en) 2013-09-27 2016-12-27 Arisdyne Systems, Inc. Method for enhancing oil production from grain
WO2016080007A1 (ja) 2014-11-19 2016-05-26 アサヒビール株式会社 ビールテイスト飲料の製造方法及びビールテイスト飲料へのホップ香気の付与方法
US20160289619A1 (en) 2015-04-01 2016-10-06 Hydro Dynamics, Inc. Aging of Alcoholic Beverages Using Controlled Mechanically Induced Cavitation
US10011804B2 (en) 2015-08-21 2018-07-03 Ecoxtraction, Llc Method of extracting CBD, THC, and other compounds from cannabis using controlled cavitation
US20170298309A1 (en) * 2016-04-15 2017-10-19 Lagunitas Brewing Co. Wet hop composition
RU2634870C1 (ru) * 2016-07-15 2017-11-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет)" Способ охмеления пивного сусла
BR112019001879B1 (pt) 2016-08-09 2022-12-27 Bysea S.R.L. Instalação para produção de cerveja e método para produção de cerveja
CA3037785A1 (en) * 2016-09-28 2018-04-05 Ebed Holdings Inc. Method and apparatus for producing an alcoholic beverage
IL248148B (en) 2016-09-29 2021-09-30 Yissum Res Dev Co Of Hebrew Univ Jerusalem Ltd A method for extracting a compound from plant origin
US12384992B2 (en) * 2018-07-20 2025-08-12 Carlsberg Supply Company Ag Aroma extraction

Also Published As

Publication number Publication date
US20210301231A1 (en) 2021-09-30
BR112021000969A2 (pt) 2021-04-20
CN112513240A (zh) 2021-03-16
JP2021532217A (ja) 2021-11-25
JP2024149644A (ja) 2024-10-18
EP3824063C0 (en) 2023-11-29
WO2020016412A3 (en) 2020-02-27
ZA202007038B (en) 2024-04-24
MY208578A (en) 2025-05-16
US12384992B2 (en) 2025-08-12
EP3824063B1 (en) 2023-11-29
ES2972873T3 (es) 2024-06-17
EA202092703A1 (ru) 2021-06-23
WO2020016412A2 (en) 2020-01-23
PL3824063T3 (pl) 2024-04-29
EP3824063A2 (en) 2021-05-26
CN112513240B (zh) 2024-04-12
UA130010C2 (uk) 2025-10-15
US20250313782A1 (en) 2025-10-09
JP7604724B2 (ja) 2024-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RS65247B1 (sr) Jedinica za ekstrakciju arome i postupak za proizvodnju ekstrakta arome
JP5796125B2 (ja) ビール製造においてホップを加えるための方法およびデバイス、ならびにホップ生成物
CN1809281A (zh) 超微粉碎茶叶分散液及配混了此分散液的饮料食品
DK3023485T3 (en) DEVICE AND PROCEDURE FOR THE EXTRACTION OF AROMATIC MATERIALS FROM VEGETABLE AROMABRIERS IN A BRIDGE LIQUID
JP6987211B2 (ja) 固体の風味担体材料から醸造液に可溶性香味成分を抽出するためのシステムおよび方法
CA3053224C (en) METHOD FOR DOSING HOP PELLETS INTO A FERMENTED BEER PRECURSOR, AND INSTALLATION FOR IMPLEMENTING THE METHOD
US20240218305A1 (en) Beverage processing method and apparatus
EP4304368B1 (en) Aroma-infused coffee beans
JPWO2006064756A1 (ja) 濾過処理を経た抽出液を用いるコーヒー飲料の製造方法
WO2017047796A1 (ja) 超微細気泡含有水製造方法、超微細気泡含有水製造装置及び飲食用成分の水抽出方法
EA044474B1 (ru) Экстракция ароматических веществ
JP6795402B2 (ja) 糖含有液の製造方法
BR112021000969B1 (pt) Unidade de extração de aroma compreendendo uma unidade de cisalhamento e uma unidade de cavitação hidrodinâmica, sistema para produzir um produto de bebida, método de produzir um extrato de aroma e método para produzir um produto de bebida
EP0593833A1 (en) Method for the reduction of the viscosity of a cocoa liquor
EP1620535B1 (en) Mixture for oenological use of the type comprising tannin and method for the manufacture thereof
EP1600065B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von gelösten Gasen aus flüssigen Lebensmitteln, insbesondere aus Fruchtsäften
RU2855132C1 (ru) Ароматизированные кофейные зерна
Peifer et al. Innovative technology to reduce beer losses at dry hopping
JP2014504848A (ja) シロップを芳香化する方法
CA3240111A1 (en) Carriers for delivery of flavors and other ingredients during beverage and food production
CN116963603A (zh) 注入香味的咖啡豆
Shay et al. Flavor manufacturing
HK1237363A1 (zh) 含糖液的制造方法