Спосіб і установка для відновлення pvpp після контакту з напоєм дріжджового бродіння шляхом розділення осадженням
Номер патенту: 111591
Опубліковано: 25.05.2016
Автори: Ноордман Том Рейнауд, Ріхтер Аннеке, ван дер Ноордт Марсель
Формула / Реферат
1. Спосіб одержання напою дріжджового бродіння, у якому:
a) зброджують сусло біологічно активними дріжджами для одержання збродженої рідини, яка містить дріжджі, спирт, поліфеноли і протеїн;
b) змішують зброджену рідину з частинками полівінілполіпіролідону (PVPP) для зв'язування принаймні фракції поліфенолів і/або протеїнів, які містяться у збродженій рідині, із згаданими частинками PVPP, при цьому дріжджі містяться у збродженій рідині в концентрації принаймні 5 мг вологих дріжджів на кгзбродженої рідини;
с) видаляють завись, яка містить частинки PVPP і дріжджі, із збродженої рідини;
d) розділяють згадану завись на багату на дріжджі фракцію і багату на PVPP фракцію за допомогою технології розділення осадженням, вибраної серед розділення флотацією, розділення відстоюванням і розділення з використанням циклону;
e) регенерують частинки PVPP перед, під час і/або після розділення на багату на дріжджі фракцію і багату на PVPP фракцію шляхом десорбції поліфенолів і/або протеїну із згаданих частинок PVPP і видалення десорбованих з частинок PVPP поліфенолів і/або протеїну; і
f) подають регенеровані частинки PVPP на етап (b).
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що завись, яка містить частинки PVPP і дріжджі, видаляють із збродженої рідини за допомогою фільтрації на кізельгурі або мембранній фільтрації.
3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що на етапі (с) суміш збродженої рідини і частинок PVPP піддають мембранній фільтрації і при цьому завись одержують як концентрат із згаданої мембранної фільтрації.
4. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що мембранний фільтр має розмір пор 0,1-5 мкм, переважно 0,2-1 мкм.
5. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що поліфеноли і/або протеїни десорбують з частинок PVPP шляхом підвищення рН до принаймні 10,0, переважно до принаймні 11,0.
6. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що розділення зависі на багату на дріжджі фракцію і багату на PVPP фракцію включає пропускання рідини, яка містить завись, крізь роздільну ємність (30) у висхідному потоці і окремо видалення багатої на дріжджі фракції і багатої на PVPP фракції з роздільної ємності, при цьому згадану багату на PVPP фракцію видаляють знизу по ходу технологічного процесу від місця, де видаляють багату на дріжджі фракцію.
7. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що рідину, яка містить завись, змішують з водовмісною каустичною рідиною перед або під час розділення осадженням для підвищення рН змішаних рідин до принаймні 10,0, переважно до принаймні 11,0.
8. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що виділення десорбованих поліфенолів і/або протеїнів з частинок PVPP включає пропускання багатої на PVPP фракції крізь фільтр або фільтрувальну сітку, при цьому згаданий фільтр або фільтрувальна сітка проникний(а) для поліфенолів і/або протеїнів, але непроникний(а) для частинок PVPP.
9. Спосіб за п. 8, який відрізняється тим, що водовмісну каустичну рідину, яка має рН, рівний принаймні 10, переважно принаймні 11,0, додають до багатої на дріжджі фракції перед або під час фільтрування або просівання.
10. Спосіб за будь-яким із пп. 1-7, який відрізняється тим, що виділення десорбованих поліфенолів і/або протеїнів з частинок PVPP включає пропускання багатої на PVPP фракції крізь один або більшу кількість гідроциклонів.
11. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що масове відношення частинок PVPP до дріжджів багатої на PVPP фракції принаймні в 3 рази більше за теж саме масове відношення багатої на дріжджі фракції.
12. Установка для одержання напою дріжджового бродіння, яка містить:
бродильну ємність (10) для зброджування сусла біологічно активними дріжджами для одержання збродженої рідини, яка містить дріжджі, спирт, поліфеноли і протеїн, при цьому бродильна ємність (10) передбачена для приймання сусла і має випускний отвір (13) для випускання збродженої рідини, яка містить дріжджі, спирт, поліфеноли і протеїн;
пристрій (60) для дозування PVPP для змішування збродженої рідини з частинками полівінілполіпіролідону (PVPP) для зв'язування принаймні фракції поліфенолів і/або протеїнів, які містяться у збродженій рідині, із згаданими частинками PVPP,
фільтрувальний пристрій (20), передбачений для приймання збродженої рідини, який має випускний отвір (22) для випускання зависі, яка містить частинки PVPP і дріжджі, виділені із збродженої рідини фільтрувальним пристроєм (20),
пристрій (30) для розділення осадженням для приймання зависі, вибраний серед флотаційного сепаратора, відстійника і гідроциклона, при цьому пристрій (30) для розділення осадженням має перший випускний отвір (31) для випускання багатої на дріжджі фракції і другий випускний отвір (32) для випускання багатої на PVPP фракції,
пристрій (40) для подачі каустичної рідини для регенерації частинок PVPP шляхом десорбції поліфенолів і/або протеїну із згаданих частинок PVPP, при цьому пристрій (40) розташований знизу по ходу технологічного процесу від фільтрувального пристрою (20),
додатковий роздільний пристрій (50) для виділення десорбованих поліфенолів і/або десорбованого протеїну з частинок PVPP, при цьому додатковий роздільний пристрій (50) розташований знизу по ходу технологічного процесу від пристрою (40),
і
рециркуляційний трубопровід (61) для рециркуляції регенерованих частинок PVPP.
13. Установка за п. 12, яка відрізняється тим, що пристрій (30) для розділення осадженням є флотаційним сепаратором і виконаний з можливістю прийому матеріалу з випускного отвору (22) у свою нижню частину, при цьому згаданий пристрій (30) для розділення осадженням має випускний отвір для багатої на дріжджі фракції (31) у своїй нижній частині і випускний отвір для багатої на PVPP фракції (32) у своїй верхній частині.
14. Установка за п. 13, яка відрізняється тим, що випускний отвір для багатої на дріжджі фракції (32) розташований над і знизу по ходу технологічного процесу від місця, де пристрій для розділення осадженням приймає матеріал з випускного отвору (22).
15. Установка за будь-яким із пп. 12-14, яка відрізняється тим, що випускний отвір (22) фільтрувального пристрою (20) сполучений з буферною ємністю (23).
16. Установка за будь-яким із пп. 12-15, яка відрізняється тим, що роздільний пристрій (50) вибраний з групи, до якої входять фільтри, фільтрувальна сітка і гідроциклони.
17. Установка за будь-яким із пп. 12-16, яка відрізняється тим, що фільтрувальний пристрій (20) є принаймні одним пристроєм, вибраним серед мембранного фільтра, листового фільтра і кізельгурового фільтра.
Текст
Реферат: Винахід належить до способу одержання напою дріжджового бродіння, у якому зброджують сусло біологічно активними дріжджами для одержання збродженої рідини, змішують зброджену рідину з частинками полівінілполіпіролідону (PVPP) для зв'язування принаймні фракції поліфенолів і/або протеїнів, які містяться у збродженій рідині, із згаданими частинками PVPP, видаляють завись, яка містить частинки PVPP і дріжджі, із збродженої рідини, розділяють згадану завись на багату на дріжджі фракцію і багату на PVPP фракцію за допомогою технології розділення осадженням, вибраної серед розділення флотацією, розділення відстоюванням і розділення з використанням гідроциклону, регенерують частинки PVPP перед, під час і/або після розділення на багату на дріжджі фракцію і багату на PVPP фракцію шляхом десорбції поліфенолів і/або протеїну із згаданих частинок PVPP і подають регенеровані частинки PVPP на етап змішування збродженої рідини з частинками полівінілполіпіролідону (PVPP). Також винахід належить до установки для одержання напою дріжджового бродіння. UA 111591 C2 (12) UA 111591 C2 UA 111591 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ТЕХНІЧНА ГАЛУЗЬ ВИНАХОДУ Представлений винахід відноситься до способу стабілізації напоїв дріжджового бродіння. Точніше, представлений винахід надає спосіб стабілізації напоїв дріжджового бродіння шляхом змішування рідини дріжджового бродіння з частинками полівінілполіпіролідону (PVPP) для зв'язування принаймні фракції поліфенолів і/або протеїнів, які містяться у збродженій рідині, із згаданими частинками PVPP, шляхом видалення із збродженої рідини зависі, яка містить частинки PVPP і дріжджі, і шляхом регенерації частинок PVPP. РІВЕНЬ ТЕХНІКИ Напої дріжджового бродіння, такі як пиво, стабілізуються для забезпечення збереження смаку і зовнішнього вигляду напою до кінця терміну його придатності такими, якими вони були після пакування. Оскільки перша оцінка споживача є візуальною, то світлість береться як визначальний фактор якості пива. За виключенням декількох суттєвих винятків, споживачі очікують на чистий привабливий продукт, який не має скаламутніння. Колоїдне скаламутніння в пиві під час зберігання з'являється з формування поліфенолпротеїнових комплексів. Свіже пиво містить кислі протеїни і різноманітність поліфенолів. Хоча вони можуть формувати комплекси за допомогою вільного водневого зв'язку, їх низька молекулярна маса означає, що вони є занадто малими, щоб бути видимими неозброєному оку. Коли ці малі поліфеноли, названі флаваноїдами, полімеризуються і окислюються, вони надають (конденсовані)поліфеноли з коротким ланцюгом, названі таноїдами. Ці таноїди здатні містково зшиватися з рядом протеїнів за допомогою водневого зв'язку для формування реверсивного холодного скаламутніння. Після подальшого зберігання, між таноїдами і протеїнами, які формують нереверсивне довготривале скламутніння, формуються сильніші іонні і ковалентні зв'язки. На інтенсивність і міру, з якою це відбувається, впливають пивні матеріали, умови процесу виготовлення і зберігання, і вони можуть значно покращуватися (послаблюватися) шляхом використання стабілізуючих допоміжних засобів. Оскільки фактором, який визначає інтенсивність розвитку скаламутніння, є зміна в поліфенольній фракції, то зниження рівнів цих попередників скаламутніння є дуже ефективним способом забезпечення колоїдної стабільності пива. Полівінілполіпіролідон (PVPP) є поперечно зшитим полімером (полі)вінілпіролідону, який нерозчинний у воді. Частинки PVPP з великою пористістю використовуються в пивній промисловості для адсорбції поліфенолів скаламутніння. PVPP вибірково формує комплекси з поліфенолами скаламутніння, головним чином за допомогою дуже сильного водневого зв'язку з багатьма центрами приєднання для поліфенолів скаламутніння. Молекулярна структура PVPP полімеру обмежує внутрішній водневий зв'язок, максимізуючи кількість доступних здатних до реакції центрів. PVPP стабілізатори або оптимізуються для одноразового використання, де вони додаються до струменя пива і видаляються на кізельгуровому фільтрі, або для здатного до регенерації матеріалу, додаються до світлого пива, використовуючи згадані фільтрувальні засоби і рециркулюються для повторного використання. В кожному режимі багато початкових експлуатаційних характеристик є спільними. PVPP порошок суспендується в дозаторі, використовуючи пом'якшену деаеровану воду в концентрації приблизно 8-12 % (мас./об.). Матеріал повинен перемішуватися протягом принаймні 15 хвилин для набрякання і гідратації частинок. Суспензія потім повинна зберігатися при сталому помішуванні для перешкоджання випадінню в осад. У випадку регенерації матеріалу, дозатор стабілізатора часто утримується при температурі 80 °C для забезпечення довготривалої мікробної стабільності. Найбільш загальним способом додавання одноразового PVPP є безперервне дозування до струменя пива, використовуючи дозувальний насос. Хоча PVPP може бути дуже ефективним протягом коротких часових проміжків контакту, для максимальної ефективності рекомендується тривалість контакту 5-10 хвилин між моментом додавання і видалення використаного PVPP на кізельгуровому фільтрі. PVPP потрібно додавати до холодного пива при температурі, рівній або нижчій 0 °C, для перешкоджання повторному розчиненню таких поліфенол-протеїнових комплексів, які вже сформувались. Принцип застосування регенерованого PVPP полягає у руйнуванні PVPP-поліфенольних зв'язків за допомогою промивання матеріалу каустичним розчином (NaOH). Регенерація вважається економічно вигідною, якщо пивний завод стабілізує великий вихідний об'єм і/або пиво, яке стабілізується, має надзвичайно високий вміст поліфенолу, що повинно вимагати великих порцій додавання PVPP для ефективної колоїдної стабілізації. Здатний до регенерації PVPP спеціально одержується для одержання частинок більшого розміру і більшої механічної міцності, що все ще ефективно знижує рівень поліфенолу. Горизонтальні листові фільтри були початковими засобами для використання і регенерації PVPP, але на даний момент також входять у використання свічкові фільтри. 1 UA 111591 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Початкове одержання здатного до регенерації PVPP дуже подібне до одержання одноразового продукту. Потребується згаданий резервуар для суспензії, часто оснащений нагрівальною оболонкою. Порожній фільтр спершу продувається CO 2 і на сітки фільтра попередньо осаджується шар здатного до регенерації PVPP товщиною приблизно 1-2мм. Стабілізуюча суспензія подається навколо фільтра до тих пір, доки вода не стане прозорою при огляді крізь оглядове скло або в точці виміру. PVPP дозують у струмінь пива, що тепер надходить, з використанням дозувального насосу. Ефективний режим стабілізації завершується, коли простір між пластинами фільтра заповнений PVPP. Кінцевий об'єм стабілізованого пива залежить від розміру фільтра, порції PVPP і інтенсивності додавання в пиво, і може становити декілька тисяч гектолітрів. В кінці фільтрування і стабілізації, залишкове пиво повертається до резервуару для відновлення пива. Використаний PVPP регенерується пропусканням каустичного (1-2 % мас./мас.) розчину при температурі 60-80 °C крізь фільтрувальний шар PVPP протягом 15-30 хвилин. Інколи, використовується другий промивальний каустичний розчин з першим циклом промивання для дренування і другим циклом, передбаченим для повторного використання як першого каустичного промивального розчину в наступній регенерації. Колір каустичного розчину, який полишає фільтр, є дуже темним, підтверджуючи руйнування сильних PVPPполіфенольних комплексів. PVPP осад фільтра потім промивається гарячою водою при температурі 80 °C для видалення каустичного розчину і зниження pH. Після цього слідує цикл промивання протягом 20 хвилин розріджувальною кислотою до тих пір, доки розчин, який полишає фільтр, не досягне значення pH, рівного приблизно 4. Залишки з пива і води ефективно видаляються і найкращі результати досягаються підігріванням розріджувальної кислоти до приблизно 60 °C. Потім фільтр промивають холодною водою до тих пір, доки не вимиється кислота, а pH на виході не стане нейтральним. Нарешті CO 2, вода і відцентрова сила обертових фільтрувальних елементів використовуються для видалення регенерованого PVPP з сіток фільтра у дозувальний резервуар. Вміст твердих частинок (PVPP) в дозувальному резервуарі перевіряється і для поповнення втрат процесу додається новий матеріал. Ці втрати типово становлять 0,5-1 % на регенерацію. Однак, саме грошові витрати на фільтрувальне обладнання, а не грошові витрати на PVPP стабілізатор, мають значніший вплив на економічну вигоду регенерації PVPP. Таким чином, тоді як одноразовий PVPP має недолік, який полягає у тому, що він створює значний струмінь відходів, здатний до регенерації PVPP страждає від недоліку, який полягає у тому, що він вимагає значних попередніх інвестицій у складне фільтрувальне обладнання. Документ WO 99/16531 описує спосіб регенерації відпрацьованого фільтрувального середовища, яке було використане у механічній фільтрації пива, і яке містить перліт і PVPP. У способі регенерації, розкритому в документі WO 99/16531: - додають водомістку рідину, яка містить приблизно 0,25 – 3,0 масових відсотків каустичного розчину, до регенераційної ємності, яка містить осад фільтра, який містить фільтрувальне середовище і фільтрати; - перемішують вмісти регенераційного резервуара протягом часу, який не перевищує 18 годин, при температурі, яка не перевищує приблизно 110 °F (43,3 °C); - по суті видаляють водомістку рідину з фільтрувального середовища; - промивають фільтрувальне середовище каустичним розчином; - промивають фільтрувальне середовище кислим розчином; і - промивають фільтрувальне середовище водою. Ефективне видалення дріжджових клітин у цьому способі базується на розщепленні каустичного розчину або модифікації цих дріжджових клітин і видаленні зруйнованих/модифікованих дріжджових клітин протягом операцій промивання. КОРОТКИЙ ОПИС ВИНАХОДУ Винахідники розробили спосіб стабілізації напоїв дріжджового бродіння шляхом обробки частинками PVPP і регенерації згаданих використаних частинок PVPP для повторного використання. Спосіб згідно з представленим винаходом може виконуватися з одноразовим PVPP, а також із здатним до регенерації PVPP. Окрім того, представлений спосіб не вимагає складного фільтрувального обладнання для регенерації PVPP. У способі представленого винаходу частинки PVPP додають до рідини дріжджового бродіння перед освітленням. Далі, завись, яка містить частинки PVPP і дріжджі, видаляється із збродженої рідини і розділяється на багату на дріжджі фракцію і багату на PVPP фракцію, використовуючи розділення шляхом осадження. PVPP, який міститься в багатій на PVPP фракції, регенерується під час або після вищезгаданого розділення і регенерований PVPP повторно використовується у способі. 2 UA 111591 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Точніше, представлений винахід надає спосіб одержання напою дріжджового бродіння, у якому: a. зброджують сусло біологічно активними дріжджами для одержання збродженої рідини, яка містить дріжджі, спирт, поліфеноли і протеїн; b. змішують зброджену рідину з частинками полівінілполіпіролідону (PVPP) для зв'язування принаймні фракції поліфенолів і/або протеїнів, які містяться у збродженій рідині, із згаданими частинками PVPP, при цьому дріжджі містяться у збродженій рідині в концентрації принаймні 5 мг вологих дріжджів на кг збродженої рідини; c. видаляють завись, яка містить частинки PVPP і дріжджі, із збродженої рідини; d. розділяють згадану завись на багату на дріжджі фракцію і багату на PVPP фракцію за допомогою технології розділення осадженням, вибраної серед розділення флотацією, розділення відстоюванням і розділення з використанням гідроциклону; e. регенерують частинки PVPP перед, під час і/або після розділення на багату на дріжджі фракцію і багату на PVPP фракцію шляхом десорбції поліфенолів і/або протеїну із згаданих частинок PVPP і видалення десорбованих з частинок PVPP поліфенолів і/або протеїну; і f. подають регенеровані частинки PVPP на етап b. Представлений спосіб рециркуляції частинок PVPP надає переваги, які полягають у тому, що він є дуже надійним і надає можливість ефективного відновлення частинок PVPP, включаючи одноразові частинки PVPP, для повторного використання. Використання розділення осадженням для виділення частинок PVPP з дріжджових клітин надає важливу перевагу, яка полягає у тому, що частинки PVPP можуть регенеруватися без труднощів і навіть після повторних циклів регенерації частинки PVPP зберігають свою сильну спорідненість для поліфенолів і протеїнів. Розділення осадженням надає додаткову перевагу, яка полягає в тому, що воно може виконуватися на відносно простому і надійному обладнанні (відстійні ємності, флотаційні ємності, гідроциклони). Окрім того, розділення осадженням може належним чином поєднуватися з принаймні частиною процедури регенерації PVPP, наприклад шляхом змішування зависі з каустичним розчином перед розділенням осадженням. Інший аспект винаходу відноситься до установки для одержання напою дріжджового бродіння, яка містить: - бродильну ємність 10 для зброджування сусла біологічно активними дріжджами для одержання збродженої рідини, яка містить дріжджі, спирт, поліфеноли і протеїн, при цьому бродильна ємність 10 передбачена для приймання сусла і має випускний отвір 13 для випускання збродженої рідини, яка містить дріжджі, спирт, поліфеноли і протеїн; - дозатор PVPP 60 для змішування збродженої рідини з частинками полівінілполіпіролідону (PVPP) для зв'язування принаймні фракції поліфенолів і/або протеїнів, які містяться у збродженій рідині, із згаданими частинками PVPP, - фільтрувальний пристрій 20, передбачений для приймання збродженої рідини, який має випускний отвір 22 для випускання зависі, яка містить частинки PVPP і дріжджі, виділені із збродженої рідини фільтрувальним пристроєм 20, - пристрій 30 для розділення осадженням для приймання зависі, вибраний серед флотаційного сепаратора, відстійного сепаратора і гідроциклона, при цьому пристрій 30 для розділення осадженням має перший випускний отвір 31 для випускання багатої на дріжджі фракції і другий випускний отвір 32 для випускання багатої на PVPP фракції, при цьому згаданий пристрій для розділення осадженням вибраний серед флотаційного сепаратора, гідроциклону і осаджувального сепаратора, - пристрій 40 для подачі каустичної рідини для регенерації частинок PVPP шляхом десорбції поліфенолів і/або протеїну із згаданих частинок PVPP, при цьому цей пристрій розташований знизу по ходу технологічного процесу від фільтрувального пристрою 20, - додатковий роздільний пристрій 50 для виділення десорбованих поліфенолів і/або десорбованого протеїну з частинок PVPP, при цьому додатковий роздільний пристрій 50 розташований знизу по ходу технологічного процесу від пристрою 40, і - рециркуляційний трубопровід 61 для рециркуляції регенерованих частинок PVPP. Пристрій 40 може, наприклад, подавати каустичну рідину до буферної ємності 23, яка сполучена з випускним отвором 22, з входом пристрою 30 для розділення осадженням, або подавати її до виходу для фракції PVPP роздільного пристрою знизу по ходу технологічного процесу від останнього. Додатковий роздільний пристрій 50 може мати впускний отвір і випускний отвір 51 для регенерованих частинок PVPP і випускний отвір 52 для водомісткої рідини, яка містить десорбовані поліфеноли і/або протеїни. 3 UA 111591 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Додатковий роздільний пристрій 50 може встановлюватися знизу по ходу технологічного процесу відносно пристрою 30 для розділення осадженням так, що впускний отвір додаткового роздільного пристрою 50 здатний приймати багату на PVPP фракцію від випускного отвору 32, а випускний отвір 51 для регенерованих частинок PVPP з'єднаний з рециркуляційним трубопроводом 61. Додатковий роздільний пристрій 50 може альтернативно розташовуватися зверху по ходу технологічного процесу відносно пристрою 30 для розділення осадженням так, що впускний отвір додаткового роздільного пристрою 50 передбачений для приймання суспензії, яка містить частинки PVPP і дріжджі з випускного отвору 22, а випускний отвір 51 для регенерованих частинок PVPP з'єднаний з впускним отвором 37 пристрою 30 для розділення осадженням. КРЕСЛЕННЯ Варіанти виконання будуть тепер описуватися тільки у вигляді прикладу з посиланням на супровідні схематичні креслення, на яких відповідні позиційні позначення вказують відповідні засоби і на яких: Фігури 1a-1d зображають схематичні види установки для втілення способу представленого винаходу, яка містить бродильну ємність, мембранний фільтр, ємність для утримування водомісткої каустичної рідини, пристрій для розділення осадженням і сітчастий фільтр, і Фіг. 2 схематично зображає гідроциклон. ДЕТАЛЬНИЙ ОПИС ВИНАХОДУ Відповідно, один аспект представленого винаходу відноситься до способу одержання напою дріжджового бродіння, у якому: a. зброджують сусло біологічно активними дріжджами для одержання збродженої рідини, яка містить дріжджі, спирт, поліфеноли і протеїн, при цьому дріжджі містяться у збродженій рідині в концентрації принаймні 5 мг вологих дріжджів на кг збродженої рідини; b. змішують зброджену рідину з частинками полівінілполіпіролідону (PVPP) для зв'язування принаймні фракції поліфенолів і/або протеїнів, які містяться у збродженій рідині, із згаданими частинками PVPP; c. видаляють завись, яка містить частинки PVPP і дріжджі, із збродженої рідини; d. розділяють згадану завись на багату на дріжджі фракцію і багату на PVPP фракцію за допомогою технології розділення осадженням, вибраної серед розділення флотацією, розділення відстоюванням і розділення з використанням гідроциклону; e. регенерують частинки PVPP перед, під час і/або після розділення на багату на дріжджі фракцію і багату на PVPP фракцію шляхом десорбції поліфенолів і/або протеїну із згаданих частинок PVPP і видаляють десорбовані з частинок PVPP поліфеноли і/або протеїн; і f. подають регенеровані частинки PVPP на етап b. Використовуваний тут термін "сусло" відноситься до рідини, одержаної з процесу затирання під час варіння, наприклад, пива або віскі. Сусло містить цукри, одержані з зернового джерела, такого як солод, які зброджуються пивними дріжджами для одержання спирту, ароматизатора і так далі. Використовуваний тут термін "розділення осадженням" відноситься до технології розділення, у якій тверді частинки, які суспендуються в рідині, розділяються на основі різної густини. Осадження є тенденцією частинок у суспензії випадати в осад з текучої субстанції, у якій вони захоплюються у відповідь на роздільну силу, таку як сила тяжіння і/або відцентрова сила. Всюди, де тут робиться посилання на зв'язування/десорбцію поліфенолів і/або протеїнів з/із частинок(ми) PVPP, мається на увазі, що поліфеноли або протеїн зв'язуються з або десорбуються з частинок PVPP як таких або як частиною(и) комплексів, наприклад (полімеризованих) поліфенолів і протеїнів. Зброджена рідина, яка містить частинки PVPP, типово містить дріжджі в концентрації принаймні 5 мг вологих дріжджів на кг збродженої рідини. Більш переважно, згадана концентрація дріжджів складає 10-10000 мг вологих дріжджів на кг збродженої рідини, найбільш переважно 50-10000 мг вологих дріжджів на кг збродженої рідини. Кількість вологих дріжджів, яка міститься у збродженій рідині, може належним чином визначатися стандартним вимірюванням консистентності, тобто беручи зважену кількість зразка із збродженої рідини, далі центрифугуючи його і зціджуючи надосадову рідину, і, нарешті, вимірюючи масу одержаного центрифугуванням осаду. Типово, у представленому способі частинки PVPP змішуються із збродженою рідиною у масовому відношенні 1:100000-1:100, більш переважно в масовому відношенні 1:30000-1:1000. У представленому способі об'єднання збродженої рідини і частинок PVPP досягається належним змішуванням їх. 4 UA 111591 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Завись, яку видаляють із збродженої рідини, типово містить принаймні 0,1 г/л, більш переважно 1-200 г/л частинок PVPP. Додатково рекомендується, щоб принаймні 95 мас. % зволожених частинок PVPP, які містяться в зависі, мали густину менше ніж 1,2 г/мл, переважно 1,0-1,1 г/мл. У представленому способі, завись, яка містить частинки PVPP і дріжджі, можуть видаляти із збродженої рідини з використанням роздільного пристрою 20, при цьому процес розділення може базуватися на різних технологіях розділення твердої і рідкої фракції. Переважно, згадану завись видаляють із збродженої рідини за допомогою фільтрації. Приклади фільтрів, які можуть належним чином використовуватися для видалення зависі із збродженої рідини, включають мембранні фільтри, листові фільтри і кізельгурові фільтри. Виграші представленого винахoду є найбільшими у випадку видалення зависі із збродженої рідини за допомогою фільтрації на кізельгурі або на мембрані. У випадку фільтрації на кізельгурі, видалена завись не тільки містить частинки PVPP і дріжджі, а й також частинки кізельгуру. Було виявлено, що не дивлячись на присутність частинок кізельгуру, розділення осадженням може належним чином використовуватися для розділення дріжджів і частинок PVPP. Маса крупніших (попередньо нанесених) частинок кізельгуру подається у багату на дріжджі фракцію, тоді як багата на PVPP фракція містить менші частинки кізельгуру; при цьому багата на PVPP фракція може регенеруватися відносно легко і використовуватися як частина матеріалу в наступній фільтрації. Згідно з особливо переважним варіантом виконання представленого способу, завись видаляють із збродженої рідини за допомогою мембранної фільтрації. Мембранна фільтрація надає перевагу, яка полягає у тому, що вона надає можливість регенерувати частинки PVPP з дуже високими виходами без впливу на інші допоміжні обробні засоби, такі як кізельгур. Мембранна фільтрація може належним чином використовуватися у представленому способі не тільки для видалення частинок PVPP і дріжджів, але й також для видалення інших компонентів, які призводять до скаламутніння. Таким чином, у відповідності з переважним варіантом виконання, фільтрат, одержаний з мембранного фільтра, є чистою освітленою рідиною. Вищезгаданий мембранний фільтр типово має розмір пор 0,1-5 мкм, більш переважно 0,2-1 мкм. У випадку, коли у представленому способі використовують мембранний фільтр для видалення зависі, рекомендується не використовувати допоміжний фільтрувальний засіб, відмінний від частинок PVPP. Як пояснювалось перед цим, представлений спосіб може втілюватися з використанням одноразових частинок PVPP, а також здатних до регенерації частинок PVPP. Типово, ці частинки PVPP мають осереднений по масі діаметр 10-300 мкм. У відповідності з одним варіантом виконання представленого винаходу, у способі використовують одноразові частинки PVPP, які мають осереднений по масі діаметр 10-60 мкм, більш переважно 12-50 мкм. Згідно з іншим варіантом виконання, у представленому способі використовують здатні до регенерації частинки PVPP, які мають осереднений по масі діаметр 30-300 мкм, більш переважно 40-200 мкм. Частинки PVPP, використовувані у представленому способі, переважно мають питому 2 2 поверхню більше ніж 0,1 м /г. Типово, питома поверхня частинок PVPP складає 0,15-5 м /г. Суттєвим елементом регенерації частинок PVPP є десорбція поліфенолів і/або протеїнів, які зв'язуються з частинками PVPP. Переважно, поліфеноли і/або протеїни десорбуються з частинок PVPP шляхом підвищення pH до принаймні 10,0, більш переважно до принаймні 11,0. Представлений спосіб надає перевагу, яка полягає у тому, що можна десорбувати поліфеноли і/або протеїни з частинок PVPP під час розділення зависі на багату на дріжджі фракцію і багату на PVPP фракцію шляхом змішування рідини, яка містить завись, з водомісткою каустичною рідиною перед або під час розділення осадженням для збільшення pH змішаних рідин до принаймні 10,0, переважно до принаймні 11,0. Переважно, рідина, яка містить завись, змішується з каустичною рідиною перед розділенням з використанням осадження. Виділення десорбованих поліфенолів і/або протеїнів з частинок PVPP належним чином здійснюється пропусканням багатої на PVPP фракції крізь додатковий роздільний пристрій 50 (описаний детальніше нижче), наприклад, який містить фільтр або фільтрувальну сітку. Багату на PVPP фракцію пропускають крізь фільтр або фільтрувальну сітку, який/яка проникний(а) для поліфенолів і/або протеїнів, але непроникний(а) для частинок PVPP. Переважно, фільтр або фільтрувальна сітка, використовуваний(а) для виділення десорбованих поліфенолів і/або протеїнів з частинок PVPP, має розмір пор 1-50 мкм. 5 UA 111591 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 У відповідності з альтернативним варіантом виконання, виділення десорбованих поліфенолів і/або протеїнів з частинок PVPP здійснюється одним або більшою кількістю гідроциклонів як додатковим роздільним пристроєм 50 і пропусканням (десорбованої) багатої на PVPP фракції крізь згаданий один або більшу кількість гідроциклонів. Альтернативно, виділення десорбованих поліфенолів і/або протеїну з десорбованих частинок PVPP може здійснюватися перед розділенням зависі на багату на дріжджі фракцію і багату на PVPP фракцію шляхом пропускання зависі, яка містить десорбовані частинки PVPP і дріжджі, крізь роздільний пристрій, наприклад, який містить фільтр або фільтрувальну сітку, який/яка проникний(а) для поліфенолів і/або протеїнів, але непроникний(а) для частинок PVPP. У відповідності з ще іншим альтернативним варіантом виконання, виділення десорбованих поліфенолів і/або протеїнів із зависі, яка містить десорбовані частинки PVPP і дріжджі, здійснюється пропусканням згаданої зависі крізь один або більшу кількість гідроциклонів. Гідроциклон є пристроєм для класифікації, розділення або сортування частинок в рідкій суспензії на основі густин частинок. В гідроциклоні роздільна сила створюється відцентровою силою, ймовірно в комбінації з силою тяжіння. Гідроциклони зазвичай мають зверху циліндричну частину, де рідина подається по дотичній, і конічну основу. Гідроциклон має два виходи на одній осі: менший на дні (нижній потік або відходи) і більший зверху (верхній потік або живильний матеріал). Нижній потік головним чином є густішою або товщою фракцією, тоді як верхній потік є легшою або більш текучою фракцією. У представленому способі, нижній потік типово складає не більше ніж 60 мас. % матеріалу, більш переважно згаданий нижній потік складає 10-50 мас. % матеріалу. У випадку невикористання каустичної рідини під час розділення осадженням для десорбції поліфенолів і/або протеїнів, така каустична рідина переважно додається до багатої на PVPP фракції перед або під час вищезгаданої фільтрації або просівання у додатковому роздільному пристрої 50. Таким чином, у представленому способі переважно додають каустичну водомістку рідину, яка має pH, рівний принаймні 10, переважно принаймні 11,0, до багатої на PVPP фракції під час фільтрації або просівання або пропускають крізь гідроциклон, усі з яких є прикладами роздільного пристрою 50. У представленому способі можуть належним чином використовувати різні технології розділення осадженням для розділення зависі, яка містить частинки PVPP і дріжджі, на багату на дріжджі фракцію і багату на PVPP фракцію. Використовувані технології розділення осадженням є гравітаційне осадження (флотація або відстоювання) і центрифужне осадження в гідроциклонах. Етап d) представленого способу типово включає подачу зависі до пристрою 30 для розділення осадженням, піддання зависі дії осаджувальної сили, яка є принаймні силою, вибраною серед сили тяжіння і відцентрової сили, при цьому осаджувальна сила розділяє завись на багату на дріжджі фракцію і багату на PVPP фракцію і окремо видаляє багату на дріжджі фракцію і багату на PVPP фракцію з роздільного пристрою. Головним чином, осадження відбувається, коли густина частинок, суспендованих в рідині, відрізняється (тобто, більша) від густини такої рідини. Під впливом осаджувальної сили частинки мають тенденцію до випадіння в осад, при цьому швидкість випадіння в осад визначається, наприклад, густиною і діаметром частинок. Випадіння в осад відбувається, коли густина частинок, суспендованих в рідині, більша за густину такої рідини. Сили, які діють на частинки в суспензії, включають силу плавучості F b, силу тертя Ff, силу тяжіння Fg. Сила плавучості дорівнює вазі рідини, витісненою частинкою, і діє вгору. Кінетичне тертя створюється, коли частинка ковзає по молекулам оточуючої рідини. Ефективно уповільнюючи рух вниз частинки, сила тертя діє вгору. Кінцева спадна швидкість v t єдиної частинки, яка згідно з першим законом Ньютона вважається сталою, може описуватися наступною формулою: 2 gr 2 [9] 9 (p ) де g є прискорення вільного падіння, r є радіусом частинки, η є в'язкістю рідини, ρ p є густиною частинки і ρl густиною рідини. Вищезгадане рівняння припускає, що в (ламінарному) потоці існує окрема сферична частинка і ігнорує вплив труби або діаметр стінки ємності. На практиці, швидкість осадження суспензії дрібних частинок важко спрогнозувати, оскільки частинки не є сферичними, ні окремими, і потік не ламінарний на 100 %. Додатковими припущеннями для потоку частинок є розмір і форма ємності, які впливають на ступінь турбулентності. Окрім того, внаслідок міжмолекулярних взаємодій буде відбуватися флокуляція частинок, збільшуючи їх ефективний радіус при зменшенні ефективної густини. vt 6 UA 111591 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Флотація частинок відповідає тим же самим умовам рівноваги сил що й під час відстоювання. Флотація може використовуватися для класифікації твердих частинок, коли існує суміш частинок різної густини в суспензії. Існують різні типи флотації. В процесах занурення і плавання на поверхні задіяні тверді частинки різної густини в рідині середньої густини. Менш густі частинки плавають на поверхні, тоді як густіші частинки осідають на дно. Цю технологію часто використовують в гірничій промисловості. Класифікація твердих частинок може відбуватися між частинками з різною швидкістю осадження шляхом створення орієнтованого вгору потоку, достатнього для тримання на плаву одного типу частинки з одночасним наданням можливості іншій частинці випадати в осад. У цьому випадку, частинка з меншою швидкістю осадження буде переноситися вгору потоком рідини, спрямованим до верхньої частини резервуару, тоді як частинка з більшою швидкістю осадження випадає в осад. Винахідники виявили, що цей вид класифікації твердих частинок може вигідно використовуватися для виділення частинок PVPP з дріжджових клітин, оскільки швидкість осадження дріжджових клітин має тенденцію бути значно вищою за швидкість осадження частинок PVPP. Тому, у відповідності з особливо переважним варіантом виконання, розділення зависі на багату на дріжджі фракцію і багату на PVPP фракцію включає пропускання рідини, яка містить завись, крізь ємність для розділення осадженням у потоці, орієнтованому вгору, і окремо видаляючи багату на дріжджі фракцію і багату на PVPP фракцію, яка видаляється знизу по ходу технологічного процесу (і вище) від місця, де видаляється багата на дріжджі фракція. Буде зрозуміло, що використовуваний тут термін "роздільна ємність" не повинен бути обмежувальним, оскільки ємність може відповідно приймати форму, наприклад, вертикальної труби. Для ефективного розділення частинок PVPP і дріжджових клітин, рекомендується пропускати суспензію, яка містить рідину, крізь роздільну ємність з швидкістю висхідного потоку 0,01-10 мм/с, більш переважно 0,04-3 мм/с. Типово, розділення зависі на багату на дріжджі фракцію і багату на PVPP фракцію завершується менше ніж через 4 години, більш переважно менше ніж через 2 години. Розділення осадженням, використовуване у представленому способі, переважно надає вихід багатої на PVPP фракції, у якій масове відношення частинок PVPP до дріжджів значно вище за теж саме масове відношення у багатій на дріжджі фракції. Відповідно, в переважному варіанті виконання масове відношення частинок PVPP до дріжджів багатої на PVPP фракції принаймні в 3 рази, більш переважно принаймні в 5 раз більше за теж саме масове відношення багатої на дріжджі фракції. Подібним чином, концентрація дріжджів багатої на дріжджі фракції принаймні в 3 рази, переважно принаймні в 5 раз більша за ту ж саму концентрацію в багатій на PVPP фракції. Представлений спосіб може виконуватися як періодичний процес, напівбезперервний процес або безперервний процес. Переважно, спосіб виконується як періодичний процес. Інший аспект представленого винаходу відноситься до установки для втілення описаного тут способу і зображеного на Фіг 1a-d. Згадана установка містить: - бродильну ємність 10 для зброджування сусла біологічно активними дріжджами для одержання збродженої рідини, яка містить дріжджі, спирт, поліфеноли і протеїн, при цьому бродильна ємність 10 передбачена для приймання сусла і має випускний отвір 13 для випускання збродженої рідини, яка містить дріжджі, спирт, поліфеноли і протеїн; - пристрій 60 для дозування PVPP для змішування збродженої рідини з частинками полівінілполіпіролідону PVPP для зв'язування принаймні фракції поліфенолів і/або протеїнів, які містяться у збродженій рідині, із згаданими частинками PVPP, - фільтрувальний пристрій 20, передбачений для приймання збродженої рідини, який має випускний отвір 22 для випускання зависі, яка містить частинки PVPP і дріжджі, виділені із збродженої рідини фільтрувальним пристроєм 20, - пристрій 30 для розділення осадженням для приймання зависі, вибраний серед флотаційного сепаратора, відстійника і гідроциклона, має перший випускний отвір 31 для випускання багатої на дріжджі фракції і другий випускний отвір 32 для випускання багатої на PVPP фракції, - пристрій 40 для подачі каустичної рідини для регенерації частинок PVPP шляхом десорбції поліфенолів і/або протеїну із згаданих частинок PVPP, при цьому пристрій 40 розташований знизу по ходу технологічного процесу від фільтрувального пристрою 20, - додатковий роздільний пристрій 50 для виділення десорбованих поліфенолів і/або десорбованого протеїну з частинок PVPP, який розташований знизу по ходу технологічного процесу від пристрою 40, і 7 UA 111591 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - рециркуляційний трубопровід 61 для рециркуляції регенерованих частинок PVPP. Додатковий роздільний пристрій 50 може передбачатися для приймання матеріалу з другого випускного отвору 32 пристрою 30 для розділення осадженням або випускного отвору 22 фільтрувального пристрою 20. Додатковий роздільний пристрій 50 може мати випускний отвір 51 для регенерованих частинок PVPP і випускний отвір 52 для водомісткої рідини, яка містить десорбовані поліфеноли і/або протеїни. Пристрій 40 може передбачатися для подачі каустичної рідини до випускного отвору 22 фільтрувального пристрою 20, роздільного пристрою 50 або у будь-яке місце між випускним отвором 22 і додатковим роздільним пристроєм 50. Рециркуляційний трубопровід 61 може передбачатися для приймання регенерованих частинок PVPP з випускного отвору 51 для регенерованих частинок PVPP у випадку, коли додатковий роздільний пристрій 50 розташований знизу по ходу технологічного процесу відносно другого випускного отвору 32 пристрою 30 для розділення осадженням. Альтернативно, рециркуляційний трубопровід 61 може передбачатися для приймання регенерованих частинок PVPP з другого випускного отвору 32 пристрою 30 для розділення осадженням у випадку, коли додатковий роздільний пристрій 50 розташований зверху по ходу технологічного процесу відносно пристрою 30 для розділення осадженням. Бродильна ємність 10 має відповідний впускний отвір 11 для приймання сусла. Фільтрувальний пристрій 20 може бути мембранним фільтром або кізельгуровим фільтром. Випускний отвір 22 фільтрувального пристрою 20 може необов'язково сполучатися з буферною ємністю 23 для надання можливості незалежному протіканню процесу розділення осадженням. Фільтрувальний пристрій 20 має впускний отвір 24 для приймання збродженої рідини з бродильної ємності 10. Фільтрувальний пристрій 20 додатково має випускний отвір для випускання суспензії і додатковий випускний отвір 21 для випускання освітленої збродженої рідини. Пристрій 30 для розділення осадженням вибраний серед флотаційного сепаратора, гідроциклона і відстійникa. Пристрій 40 може мати ємність 41 для утримування каустичної рідини і випускний отвір 42 для подачі каустичної рідини з ємності 41 до випускного отвору 22 або до пристрою 30 для розділення осадженням або до випускного отвору 32, або до роздільного пристрою 50. Згідно з варіантом виконання, пристрій 40 подає каустичну рідину безпосередньо в роздільний пристрій 30. У такому випадку, випускний отвір 42 ємності 41 безпосередньо з'єднаний з пристроєм 30 для розділення осадженням. Переважно, каустична рідина є закачуваною текучою субстанцією, навіть більш переважно водомісткою каустичною рідиною. Пристрій 60 для дозування PVPP може встановлюватися для подачі частинок PVPP до бродильної ємності 10, до впускного отвору бродильної ємності, до випускного отвору 13 бродильної ємності 10 або до фільтрувального пристрою 20 (вказаний пунктирними лініями на фігурах). Пристрій для дозування PVPP може мати трубопровід 61 для подачі частинок PVPP до відповідного місця. Фіг. 1a-d схематично зображають флотаційний сепаратор. Згідно з особливо переважним варіантом виконання, пристрій 30 для розділення осадженням є флотаційним сепаратором. Флотаційний роздільний пристрій 30 переважно приймає матеріал з випускного отвору 22 і подає у свою нижню частину крізь впускний отвір 37, при цьому згаданий роздільний пристрій 30 має випускний отвір 31 для багатої на дріжджі фракції у своїй нижній частині і випускний отвір 32 для багатої на PVPP фракції у своїй верхній частині. Випускний отвір 31 для багатої на дріжджі фракції може розташовуватися над (знизу по ходу технологічного процесу) місцем, де флотаційний роздільний пристрій 30 приймає матеріал з випускного отвору 22, або він може розташовуватися під місцем, де флотаційний роздільний пристрій 30 приймає згаданий матеріал. У відповідності з переважним варіантом виконання, випускний отвір 32 для багатої на дріжджі фракції розташований над і знизу по ходу технологічного процесу від місця, де флотаційний роздільний пристрій приймає матеріал з випускного отвору 22. Флотаційний роздільний пристрій 30 переважно має конічну нижню частину 33 і циліндричну верхню частину 34. Випускний отвір 22 фільтрувального пристрою 20 переважно з'єднаний з нижнім кінцем циліндричної верхньої частини 34 або з конічною нижньою частиною 33. Навіть більш переважно, випускний отвір 22 з'єднаний з конічною нижньою частиною 33, найбільш переважно з нижнім кінцем конічної нижньої частини 33. Випускний отвір 31 для багатої на дріжджі фракції відповідно розташований на нижньому кінці циліндричної верхньої частини 34 або в конічній нижній частині 33. Більш переважно, 8 UA 111591 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 випускний отвір 31 розташований у верхній ділянці конічної нижньої частини, на нижньому кінці циліндричної верхньої частини 34 або на нижньому кінці конічної нижньої частини 33. Найбільш переважно, випускний отвір 31 розташований на верхній ділянці конічної нижньої частини 33 або на нижньому кінці циліндричної верхньої частини 34. Випускний отвір 32 для багатої на PVPP фракції переважно розташований на верхній ділянці циліндричної верхньої частини флотаційного роздільного пристрою 30. Фіг. 1a-c усі зображають варіанти виконання, у яких додатковий роздільний пристрій 50 розташований знизу по ходу технологічного процесу відносно пристрою 30 для розділення осадженням так, що впускний отвір додаткового роздільного пристрою 50 передбачений для приймання багатої на PVPP фракції з випускного отвору 32, а випускний отвір 51 для регенерованих частинок PVPP з'єднаний з рециркуляційним трубопроводом 61. Пристрій 40 розташований зверху по ходу технологічного процесу відносно додаткового роздільного пристрою 50, наприклад зверху по ходу технологічного процесу відносно пристрою 30 для розділення осадженням, між пристроєм 30 для розділення осадженням і додатковим роздільним пристроєм 50 або безпосередньо з'єднаний з додатковим роздільним пристроєм 50. Додатковий роздільний пристрій 50 може альтернативно встановлюватися зверху по ходу технологічного процесу відносно пристрою 30 для розділення осадженням, як схематично зображено на Фіг. 1d. Додатковий роздільний пристрій 50 розташований так, що його впускний отвір здатен приймати завись, яка містить частинки PVPP і дріжджі, з випускного отвору 22, необов'язково за допомогою буферної ємності 23, а випускний отвір 51 для регенерованих частинок PVPP з'єднаний з впускним отвором 37 пристрою 30 для розділення осадженням. Знову, пристрій 40 розташований зверху по ходу технологічного процесу відносно додаткового роздільного пристрою 50. У прикладі, зображеному на Фіг. 1d, пристрій 40 розташований зверху по ходу технологічного процесу від буферної ємності 23, де додатковий роздільний пристрій 50 розташований знизу по ходу технологічного процесу від буферної ємності 23. Альтернативно, випускний отвір 42 пристрою 40 може безпосередньо з'єднуватися з додатковим роздільним пристроєм 50. Головним чином, випускний отвір 42 пристрою 40 для подачі каустичної рідини може альтернативно з'єднуватися з буферною ємністю 23. Фіг. 2 схематично зображає приклад альтернативного пристрою для розділення осадженням, тобто гідроциклона 30". Гідроциклон є пристроєм для класифікації, розділення або сортування частинок в рідкій суспензії на основі густин частинок. Гідроциклон, зображений у вигляді прикладу, має зверху циліндричну частину 134, де рідина подається по дотичній (у цьому випадку передбачено випускний отвір 22 або необов'язково буферну ємність 23 для випускання зависі, яка містить частинки PVPP і дріжджі, виділені із збродженої рідини фільтрувальним пристроєм 20), і конічну основу 133. Гідроциклон має два виходи на одній осі: менший на дні (нижній потік або відходи), який є першим випускним отвором 31 для випускання багатої на дріжджі фракції, і більший зверху (верхній потік або живильний потік), який є другим випускним отвором 32 для випускання багатої на PVPP фракції. В гідроциклоні роздільна сила створюється відцентровою силою, ймовірно в комбінації з силою тяжіння. Альтернативно, відстійник може використовуватися як пристрій для розділення осадженням, у якому розділення здійснюється наданням можливості відносно важким частинкам осідати на дно відстійника виключно під дією сили тяжіння. Його функція буде зрозумілою для фахівця у цій галузі. Як пояснювалося вище, розділення осадженням і десорбція поліфенолів і/або протеїнів може відповідно здійснюватися одночасно. Відповідно, представлена установка переважно містить пристрій 40 для подачі каустичної рідини до випускного отвору 22 фільтрувального пристрою 20 (дивіться Фіг. 1a), наприклад до - випускного отвору 22 зверху по ходу технологічного процесу від буферної ємності 23 (дивіться Фіг. 1a), - буферної ємності 23 (не зображена), - випускного отвору 22 знизу по ходу технологічного процесу від буферної ємності 23 (не зображена). Необов'язково, можуть передбачатися перемішувальні засоби 35, переважно знизу по ходу технологічного процесу від пристрою 40 і зверху по ходу технологічного процесу від пристрою 30 для розділення осадженням, для стимулювання ретельного перемішування концентрату фільтра і каустичної рідини. Перемішувальні засоби 35 можуть, наприклад, встановлюватися в буферній ємності 23 (як зображено на Фіг. 1a), але можуть також встановлюватися в одному з трубопроводів. Згідно з подальшим варіантом виконання, десорбція поліфенолів і/або протеїнів 9 UA 111591 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 може здійснюватися знизу по ходу технологічного процесу від пристрою 30 для розділення осадженням, приклад якого зображений на Фіг. 1b. Як зображено на Фіг. 1b, пристрій 40 для подачі каустичної рідини тепер сполучений з другим випускним отвором для багатої на PVPP фракції 32. У відповідності з подальшим переважним варіантом виконання, випускний отвір для багатої на PVPP фракції 32 з'єднаний з додатковим роздільним пристроєм 50, який має випускний отвір 51 для регенерованих частинок PVPP і випускний отвір 52 для водомісткої рідини, яка містить десорбовані поліфеноли і/або протеїни, при цьому згаданий роздільний пристрій вибраний з групи, до якої входять фільтри, фільтрувальна сітка і гідроциклони. Згідно з ще іншим варіантом виконання, десорбція поліфенолів і/або протеїнів може здійснюватися всередині роздільного пристрою 50, приклад якого зображений на Фіг. 1c. Як схематично зображено на Фіг. 1c, пристрій 40 для подачі каустичної рідини тепер з'єднаний з роздільним пристроєм 50. Випускний отвір 51 для регенерованих частинок PVPP може з'єднуватися з ємністю 60 для зберігання частинок PVPP, з якої частинки PVPP можуть вводитися в бродильну ємність 10. Ємність 60 для зберігання частинок PVPP може, таким чином, встановлюватися для приймання регенерованих частинок PVPP з додаткового роздільного пристрою 50 і випускати частинки PVPP у зброджену рідину за допомогою рециркуляційного трубопроводу 61. Винахід далі ілюструється за допомогою наступного необмежувального прикладу. ПРИКЛАД Свіжо приготовану суспензію здатних до регенерації частинок PVPP (Divergan® RS) дозували в нестабілізоване пиво Heineken® перед мембранною фільтрацією (розмір пор 0,5 мкм). Після 3 годин фільтрації на мембранному фільтрі, фільтр промивали і збирали використаний PVPP. Використаний PVPP (1 кг) переносили у перемішувальну ємність, у якій його змішували з 30 літрами 2 % розчину NaOH і нагрівали до температури 40 °C. Колір суміші PVPP/NaOH негайно робився коричневим, коли змішували використаний PVPP і розчин NaOH. Далі, суміш прокачували з швидкістю 90 л/год. крізь трубку діаметром 13 мм до нижнього впускного отвору флотаційного пристрою, виготовленого зі скла, який мав конічну нижню частину і циліндричну верхню частину. Флотаційний пристрій мав об'єм 15 літрів. Циліндрична верхня частина мала діаметр 20 см і висоту 54 см, тоді як конічна нижня частина мала висоту 21 см. Верхній потік, багатий на частинки PVPP, видаляли на глибині приблизно 10 см під верхньою ділянкою циліндричної верхньої частини, тоді як нижній потік, багатий на дріжджі, видаляли на ділянці приблизно 16 см над нижнім впускним отвором флотаційного пристрою. В тесті, випускний отвір для дріжджів був закритий, тоді як верхній потік PVPP подавався назад до перемішувальної ємності і, тому, рециркулювався. У цей час, осілі і концентровані дріжджі видимо перебували поблизу дна циліндричної частини. Після 30 хвилин флотації, з верхнього потоку відбирали зразки PVPP. Зразки свіжої незадіяної суспензії PVPP, використаного PVPP перед флотацією і зразки PVPP, взяті з флотаційного пристрою, бралися для вимірювання адсорбційної здатності. Свіжий PVPP мав адсорбційну здатність 45 %, визначену стандартним аналізом, у якому розчин катехіну контактує з визначеною кількістю PVPP, а зниження кількості катехіну у цьому розчині береться як міра адсорбційної здатності. Після фільтрування на мембранному фільтрі залишалась адсорбційна здатність 6 %. Регенерований PVPP мав адсорбційну здатність 52 %. Збільшена адсорбційна здатність у порівнянні з свіжим незадіяним PVPP може пояснюватися тим фактом, що менші частинки PVPP і непильний PVPP вимивалися під час флотації. Виконуваний спосіб був дуже ефективним у видаленні до 95 % дріжджів, накопичених біля дна циліндричної частини флотаційної ємності. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Спосіб одержання напою дріжджового бродіння, у якому: a) зброджують сусло біологічно активними дріжджами для одержання збродженої рідини, яка містить дріжджі, спирт, поліфеноли і протеїн; b) змішують зброджену рідину з частинками полівінілполіпіролідону (PVPP) для зв'язування принаймні фракції поліфенолів і/або протеїнів, які містяться у збродженій рідині, із згаданими частинками PVPP, при цьому дріжджі містяться у збродженій рідині в концентрації принаймні 5 мг вологих дріжджів на кг збродженої рідини; с) видаляють завись, яка містить частинки PVPP і дріжджі, із збродженої рідини; 10 UA 111591 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 d) розділяють згадану завись на багату на дріжджі фракцію і багату на PVPP фракцію за допомогою технології розділення осадженням, вибраної серед розділення флотацією, розділення відстоюванням і розділення з використанням циклону; e) регенерують частинки PVPP перед, під час і/або після розділення на багату на дріжджі фракцію і багату на PVPP фракцію шляхом десорбції поліфенолів і/або протеїну із згаданих частинок PVPP і видалення десорбованих з частинок PVPP поліфенолів і/або протеїну; і f) подають регенеровані частинки PVPP на етап (b). 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що завись, яка містить частинки PVPP і дріжджі, видаляють із збродженої рідини за допомогою фільтрації на кізельгурі або мембранній фільтрації. 3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що на етапі (с) суміш збродженої рідини і частинок PVPP піддають мембранній фільтрації і при цьому завись одержують як концентрат із згаданої мембранної фільтрації. 4. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що мембранний фільтр має розмір пор 0,1-5 мкм, переважно 0,2-1 мкм. 5. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що поліфеноли і/або протеїни десорбують з частинок PVPP шляхом підвищення рН до принаймні 10,0, переважно до принаймні 11,0. 6. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що розділення зависі на багату на дріжджі фракцію і багату на PVPP фракцію включає пропускання рідини, яка містить завись, крізь роздільну ємність (30) у висхідному потоці і окремо видалення багатої на дріжджі фракції і багатої на PVPP фракції з роздільної ємності, при цьому згадану багату на PVPP фракцію видаляють знизу по ходу технологічного процесу від місця, де видаляють багату на дріжджі фракцію. 7. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що рідину, яка містить завись, змішують з водовмісною каустичною рідиною перед або під час розділення осадженням для підвищення рН змішаних рідин до принаймні 10,0, переважно до принаймні 11,0. 8. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що виділення десорбованих поліфенолів і/або протеїнів з частинок PVPP включає пропускання багатої на PVPP фракції крізь фільтр або фільтрувальну сітку, при цьому згаданий фільтр або фільтрувальна сітка проникний(а) для поліфенолів і/або протеїнів, але непроникний(а) для частинок PVPP. 9. Спосіб за п. 8, який відрізняється тим, що водовмісну каустичну рідину, яка має рН, рівний принаймні 10, переважно принаймні 11,0, додають до багатої на дріжджі фракції перед або під час фільтрування або просівання. 10. Спосіб за будь-яким із пп. 1-7, який відрізняється тим, що виділення десорбованих поліфенолів і/або протеїнів з частинок PVPP включає пропускання багатої на PVPP фракції крізь один або більшу кількість гідроциклонів. 11. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що масове відношення частинок PVPP до дріжджів багатої на PVPP фракції принаймні в 3 рази більше за теж саме масове відношення багатої на дріжджі фракції. 12. Установка для одержання напою дріжджового бродіння, яка містить: бродильну ємність (10) для зброджування сусла біологічно активними дріжджами для одержання збродженої рідини, яка містить дріжджі, спирт, поліфеноли і протеїн, при цьому бродильна ємність (10) передбачена для приймання сусла і має випускний отвір (13) для випускання збродженої рідини, яка містить дріжджі, спирт, поліфеноли і протеїн; пристрій (60) для дозування PVPP для змішування збродженої рідини з частинками полівінілполіпіролідону (PVPP) для зв'язування принаймні фракції поліфенолів і/або протеїнів, які містяться у збродженій рідині, із згаданими частинками PVPP, фільтрувальний пристрій (20), передбачений для приймання збродженої рідини, який має випускний отвір (22) для випускання зависі, яка містить частинки PVPP і дріжджі, виділені із збродженої рідини фільтрувальним пристроєм (20), пристрій (30) для розділення осадженням для приймання зависі, вибраний серед флотаційного сепаратора, відстійника і гідроциклона, при цьому пристрій (30) для розділення осадженням має перший випускний отвір (31) для випускання багатої на дріжджі фракції і другий випускний отвір (32) для випускання багатої на PVPP фракції, пристрій (40) для подачі каустичної рідини для регенерації частинок PVPP шляхом десорбції поліфенолів і/або протеїну із згаданих частинок PVPP, при цьому пристрій (40) розташований знизу по ходу технологічного процесу від фільтрувального пристрою (20), 11 UA 111591 C2 5 10 15 20 додатковий роздільний пристрій (50) для виділення десорбованих поліфенолів і/або десорбованого протеїну з частинок PVPP, при цьому додатковий роздільний пристрій (50) розташований знизу по ходу технологічного процесу від пристрою (40), і рециркуляційний трубопровід (61) для рециркуляції регенерованих частинок PVPP. 13. Установка за п. 12, яка відрізняється тим, що пристрій (30) для розділення осадженням є флотаційним сепаратором і виконаний з можливістю прийому матеріалу з випускного отвору (22) у свою нижню частину, при цьому згаданий пристрій (30) для розділення осадженням має випускний отвір для багатої на дріжджі фракції (31) у своїй нижній частині і випускний отвір для багатої на PVPP фракції (32) у своїй верхній частині. 14. Установка за п. 13, яка відрізняється тим, що випускний отвір для багатої на дріжджі фракції (32) розташований над і знизу по ходу технологічного процесу від місця, де пристрій для розділення осадженням приймає матеріал з випускного отвору (22). 15. Установка за будь-яким із пп. 12-14, яка відрізняється тим, що випускний отвір (22) фільтрувального пристрою (20) сполучений з буферною ємністю (23). 16. Установка за будь-яким із пп. 12-15, яка відрізняється тим, що роздільний пристрій (50) вибраний з групи, до якої входять фільтри, фільтрувальна сітка і гідроциклони. 17. Установка за будь-яким із пп. 12-16, яка відрізняється тим, що фільтрувальний пристрій (20) є принаймні одним пристроєм, вибраним серед мембранного фільтра, листового фільтра і кізельгурового фільтра. 12 UA 111591 C2 13 UA 111591 C2 Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 14
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюA method and apparatus for the recovery of pvpp after contact with a yeast fermented beverage by sedimentation separation
Автори англійськоюNoordman, Tom, Reinoud, van der Noordt, Marcel, Richter, Anneke
Автори російськоюНоордман Том Рейнауд, ван дэр Ноордт Марсель, Рихтер Аннеке
МПК / Мітки
МПК: B01J 20/34, C12H 1/056, B01D 41/02, C12C 11/11, C12H 1/06
Мітки: установка, спосіб, контакту, напоєм, шляхом, дріжджового, відновлення, бродіння, осадженням, розділення
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/16-111591-sposib-i-ustanovka-dlya-vidnovlennya-pvpp-pislya-kontaktu-z-napoehm-drizhdzhovogo-brodinnya-shlyakhom-rozdilennya-osadzhennyam.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб і установка для відновлення pvpp після контакту з напоєм дріжджового бродіння шляхом розділення осадженням</a>
Попередній патент: Яєчні порошки та способи їх отримання
Наступний патент: Спосіб контролю над твердокрилими комахами-шкідниками
Випадковий патент: Пристрій стабілізації радіального положення осі обертання вала радіальної аеростатичної опори