(57)【要約】  本開示は、再生された無機発酵飲料安定化及び/又は清澄化媒体及びそのような再生のプロセスを含む。無機安定化及び清澄化媒体(ビールなどを処理するための)は、膨張パーライト又は他の膨張した天然のガラス、珪藻土、シリカゲル、又は他の沈降シリカ、及びこれらの材料を組み込んだ組成物を含み得る。そのような媒体は、個別に、混合物中で共に、又は複合製品の一部として共に再生され得る。再生された媒体は、安定化及び清澄化プロセスにおいて消費される粒状無機濾過媒体及び無機安定化媒体の大部分の再使用及び置き換えのための物性及び化学的性質の要件を満たし、関連する再生プロセスは、可溶性不純物の発酵飲料への導入の大幅な減少を与えると同時に、安定化及び清澄化媒体を購入し輸送するコスト、使用済みケーキ及び/又は膜保持液を廃棄するコストの減少により、醸造者に著しい利益を与える。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
発酵液体を処理するための無機製品であって、再生されたシリカ安定化媒体を含み、45%〜165%の再生効率又は45%〜165%の調整された再生効率を有する、前記無機製品。
【請求項２】
前記再生されたシリカ安定化媒体の質量が、前記無機製品の総質量の少なくとも約10%である、請求項１記載の無機製品。
【請求項３】
前記再生されたシリカ安定化媒体の質量が、前記無機製品の総質量の少なくとも約25%である、請求項１記載の無機製品。
【請求項４】
前記再生されたシリカ安定化媒体の質量が、前記無機製品の総質量の少なくとも約50%である、請求項１記載の無機製品。
【請求項５】
前記再生されたシリカ安定化媒体の質量が、前記無機製品の総質量の少なくとも約90%である、請求項１記載の無機製品。
【請求項６】
前記再生されたシリカ安定化媒体の質量が、前記無機製品の質量の少なくとも約95%である、請求項１記載の無機製品。
【請求項７】
前記無機製品が、75%〜165%の再生効率又は75%〜165%の調整された再生効率を有する、請求項１記載の無機製品。
【請求項８】
再生された珪藻土、再生されたパーライト、又は再生されたもみ殻灰を含む再生された濾過媒体をさらに含む、請求項１記載の無機製品。
【請求項９】
前記発酵液体が未処理ビールであり、前記無機製品が、未処理ビールから、該未処理ビールの第2のビール濾液であって、温度及び濾過速度の同じ条件下で、該無機製品と同じ組成を有し同じ適用量で使用された新たな媒体により製造された第2のビール濾液の濁度の50〜200%を有する第1のビール濾液を製造するように適合されており、該第1及び第2のビール濾液の濁度が0℃の温度で測定される、請求項８記載の無機製品。
【請求項１０】
前記第1のビール濾液の製造の間の圧力上昇速度が、前記第2のビール濾液の製造の間の圧力上昇速度以下であり、該圧力上昇速度が、１分あたりのpsig又は１分あたりのミリバールで測定される、請求項９記載の無機製品。
【請求項１１】
1種以上の再生された濾過微粒子をさらに含み、
前記再生されたシリカ安定化媒体と該再生された濾過微粒子が密接に結合しており、
さらに、該再生された濾過微粒子と該再生されたシリカ安定化媒体が、安定化又は濾過プロセスにおける最初の使用の前の前記無機製品の元の製造プロセスの間に、密接に結合していた、請求項１記載の無機製品。
【請求項１２】
前記再生された濾過微粒子が、再生された珪藻土、再生されたパーライト、又は再生されたもみ殻灰である、請求項１１記載の無機製品。
【請求項１３】
前記無機製品が再生された安定化-濾過媒体である、請求項１１記載の無機製品。
【請求項１４】
前記再生された安定化-濾過媒体が、修飾珪藻土安定化-濾過媒体又はCelite Cynergyである、請求項１３記載の無機製品。
【請求項１５】
前記再生されたシリカ安定化媒体がシリカキセロゲルである、請求項１記載の無機製品。
【請求項１６】
前記再生されたシリカ安定化媒体が、水和キセロゲル、水和シリカゲル、又は含水シリカゲルである、請求項１記載の無機製品。
【請求項１７】
前記再生されたシリカ安定化媒体がシリカハイドロゲルである、請求項１記載の無機製品。
【請求項１８】
前記再生されたシリカ安定化媒体が沈降シリカである、請求項１記載の無機製品。
【請求項１９】
前記無機製品が、BET窒素吸収法による少なくとも約50m2/gの比表面積を有する、請求項１又は８記載の無機製品。
【請求項２０】
前記無機製品が、BET窒素吸収法による少なくとも約100m2/gの比表面積を有する、請求項１又は８記載の無機製品。
【請求項２１】
前記無機製品が、BET窒素吸収法による少なくとも約250m2/gの比表面積を有する、請求項１又は８記載の無機製品。
【請求項２２】
前記無機製品が約5重量%以下の強熱減量(LOI)を有する、請求項１又は８記載の無機製品。
【請求項２３】
前記無機製品が、EBC抽出方法により決定して約10ppm未満である可溶性ヒ素含量を有する、請求項１又は８記載の無機製品。
【請求項２４】
前記無機製品が、EBC抽出方法により決定して約0.1ppm〜約1ppmである可溶性ヒ素含量を有する、請求項１又は８記載の無機製品。
【請求項２５】
前記無機製品が、EBC抽出方法により決定して約120ppm未満である可溶性アルミニウム含量を有する、請求項１又は８記載の無機製品。
【請求項２６】
前記無機製品が、EBC抽出方法により決定して約80ppm未満である可溶性鉄含量を有する、請求項１又は８記載の無機製品。
【請求項２７】
前記無機製品が、LH法による、又はクリストバライトを二酸化ケイ素の非結晶相から区別する別の方法による約0.2%未満の結晶性シリカ含量を有する、請求項１又は８記載の無機製品。
【請求項２８】
前記無機製品が、APHA MEF法により測定して、培地1グラムあたり10コロニー形成単位未満の生酵母細胞数を有する、請求項１又は８記載の無機製品。
【請求項２９】
前記無機製品が、好気性プレートのUSFDA法により測定された、培地1グラムあたり10コロニー形成単位未満である細菌数を有する、請求項１又は８記載の無機製品。
【請求項３０】
前記無機製品が、APHA MEF法により測定して、培地1グラムあたり10コロニー形成単位未満であるカビ数を有する、請求項１又は８記載の無機製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連特許出願の相互参照）
本特許出願は、2015年9月2日に出願された米国仮特許出願第62/213,473号の利益を主張する。
【０００２】
（技術分野）
本開示は、ビールなどの発酵液体の処理に使用される安定化媒体又は安定化及び濾過媒体に、より具体的には、そのような媒体の再生及び再使用に関する。
【０００３】
ビールは、伝統的に、単回使用の安定化及び清澄化媒体により安定化及び濾過されてきた。本開示は、シリカ安定化媒体の再生及び再使用、並びにシリカ安定化媒体及び濾過媒体(例えば、混合物、複合体)の再生及び再使用、並びに、より具体的には、再生されたビール安定化媒体及び任意に再生された珪藻土又はパーライト濾過媒体を含む組成物に関する。
【背景技術】
【０００４】
（背景）
ビールは、モルトになったオオムギ、コメ、メイズ、又はコムギなどの穀粒を含み、多くの場合ホップにより風味づけられた農産物が、酵母細胞により部分的にアルコールに変換される伝統的なバイオプロセスにより生産される。本開示の目的には、発明者らは、発酵飲料を、発酵した穀粒を含む飲料であると定義する。醸造における清澄化及び安定化プロセスは多段階であり、ほとんどの酵母固形物及び他の粒子の遠心分離による除去と、それに続く１種以上の安定化媒体のビールへの添加を含み得る。
【０００５】
安定化媒体は、除去されない場合、特定の温度条件下で反応して沈殿し得る特定のタンパク質かポリフェノールのいずれかを選択的に除去する。有機材料であるポリビニルポリピロリドン(PVPP)及び無機材料であるシリカゲルは、それぞれポリフェノール及び選択されたタンパク質をビールから除去するための2つの最も一般的な種類の安定化媒体として出現してきた。ビールの安定化に使用されるシリカゲルのほとんどは、ケイ酸ナトリウムの水溶液を鉱酸により中和しゲル化することにより製造される。ゲルが形成された後、硫酸ナトリウムなどの可溶性物質を除去するためにシリカゲルは洗浄され、次いでそれは粉砕されて、自由水分（free moisture）及び水和された水を含む約60重量%の総水分を含むシリカハイドロゲルが製造される。通常キセロゲルと呼ばれる製品を製造するには、ハイドロゲルが、通常約10重量%以下の総含水量に乾燥される。ハイドロゲルの含水量とキセロゲル含水量の間の含水量を有するいくつかの製品も使用される。これらの製品は、典型的には、約40重量%の総水分を含み、シリカ水和キセロゲル(silica hydrated xerogel)又は含水ゲル(hydrous gel)と呼ばれる。
【０００６】
いくつかのシリカゲル安定化媒体は添加剤を含む。例えば、ケイ酸マグネシウムは、改善された安定化性能のため、及び該材料の可溶性鉄含量を減少させるために加えられ得る(米国特許第4,508,742号、同第4,563,441号、同第4,797,294号、及び同第5,149,553号)。
【０００７】
仕上げ濾過（Polish filtration)は、微細な固体及び半固体のビール又はワインからの除去を説明するのにしばしば使用される用語であり、醸造産業における安定化プロセスの後で通常実施される。主に無機濾過媒体(主に珪藻土粉末;一般性は低いが膨張パーライト)を利用する懸濁媒体粒子濾過は、ビールの仕上げ濾過の伝統的な手法であった。近年、濾過機能に好適な材料と安定化機能に好適な材料が組み合わされている複合媒体が開発されてきた。PVPPを含む有機複合媒体(例えば、米国特許第8,420,737号)とシリカゲルを含む無機複合媒体(例えば、米国特許第6,712,974号及び同第8,242,050号)の両方が開発され、商業的に導入されてきた。
【０００８】
やはり近年、多くの醸造所での仕上げ濾過段階において濾過された液体中の固形物量の減少並びにメンブランフィルターの性能の向上により、クロスフローメンブレンフィルターが仕上げ濾過市場に浸透することが可能になった。クロスフロー濾過の重要な特徴の１つは、それが単回使用の微粒子濾過媒体を使用していないため、クロスフロープロセスから生じた、安定化媒体及び有機廃棄物を含み得る使用済みケーキ又は保持液（retentate）の総量が、伝統的な珪藻土濾過から同等の期間で生じた使用済みケーキの量から、質量及び体積で減少することである。
【０００９】
醸造産業における注目すべきいくつかの他の傾向には、一般に醸造産業と一致しそれを支持している規制当局からの、単回使用媒体の埋立地への廃棄を減少させ、醸造プロセスの間に導入される可溶性元素を減少させることによりビールの純度を向上させるような圧力増加がある。珪藻土の使用者の一部及び政府規制当局の一部も、労働者の結晶性シリカへの曝露に興味があり、それは、結晶性シリカを含む微細粒子が長期間にわたり吸入されると肺疾患を起こすことがある。
【００１０】
下記のようなプロセス及び製品が必要とされている:
1.ビール(又は他の発酵飲料)安定化及び濾過のコストを減少させる;
2.醸造産業により発生する廃棄物の量を減少させる;
3.処理媒体との接触による安定化及び濾過プロセスの間のビールへの抽出可能な不純物の導入を減少させる;且つ
4.労働者の結晶性シリカへの潜在的な曝露を減少させる。
【００１１】
本明細書に開示される再生された媒体及び関連プロセスは、これらの利点の全てを提供する。
【００１２】
（再生）
本明細書で使用される通り、再生(又は使用済み媒体を再生すること(regenerating)、又は使用済み媒体を再生すること(to regenerate))は、使用済み濾過媒体若しくは使用済み安定化媒体又はこれらの材料の混合物若しくは複合体(例えば、安定化-濾過媒体)が、該材料が元の濾過若しくは安定化媒体、又はこれらの材料の混合物若しくは複合体に、原単位を含む吸着能力及び濾過性能並びに抽出可能な化学物質（extractable chemistry)の点で類似である状態に戻されるプロセスを指す。
【００１３】
再生された媒体(又は再生された使用済み媒体)は、発酵飲料(例えば、ビール)安定化又は濾過プロセスにおける安定化及び/又は濾過媒体としての少なくとも1回の以前の使用の後に処理され、類似のプロセスにおける再使用を可能にする状態に戻された濾過媒体若しくは安定化媒体又は濾過媒体と安定化媒体の混合物若しくは複合体を指す。例えば、再生されたシリカ安定化媒体は、発酵飲料(例えば、ビール)安定化プロセス(又は、いくつかの場合において、安定化及び濾過プロセス)における安定化媒体としての少なくとも1回の以前の使用の後に処理され、類似のプロセスにおける再使用を可能にする状態に戻されたシリカ安定化媒体を指す。同様に、再生された濾過媒体は、発酵飲料(例えば、ビール)濾過プロセス(又は、いくつかの場合、安定化及び濾過プロセス)における濾過媒体としての少なくとも1回の以前の使用の後に処理され、類似のプロセスにおける再使用を可能にする状態に戻された濾過媒体を指す。同様に、再生された安定化-濾過媒体は、発酵飲料(例えば、ビール)安定化及び濾過プロセスにおける安定化-濾過媒体としての少なくとも1回の以前の使用の後に処理され、類似のプロセスにおける再使用を可能にする状態に戻された安定化-濾過媒体を指す。
【００１４】
新たな媒体は、製造されたが以前に安定化又は濾過プロセスに使用されなかった濾過若しくは安定化媒体又は濾過媒体と安定化媒体の混合物若しくは複合体を指す。
【００１５】
過去に、珪藻土濾過媒体を再生させるためのいくつかの試みがなされた。いくつかの場合、使用済みフィルターケーキの中央処理施設への輸送を含む熱再生プロセスが利用されてきた。これらのプロセスでは、使用済み材料は、他の施設から出た使用済みケーキと混合され、種々の粒径及び浸透性範囲並びに化学組成の珪藻土濾過媒体と、シリカゲル及びPVPPなどの有機廃棄物及びビール安定化媒体を含み得る使用済みケーキの他の成分とのブレンドを組み込んだ原料が製造され、それが処理されて濾過媒体が製造される。しかし、熱プロセスを利用する使用済みケーキに含まれる安定化媒体の上首尾の再生は実証されず、混合された使用済み材料を精密に分級された濾過媒体に再生する試みは、新たな珪藻土濾過媒体に完全に代ることができる製品を製造できなかった。
【００１６】
製造プロセスの間に、シリカ安定化媒体の細孔構造が、乾燥及びエージングプロセスにより変化することが知られている。例えば、細孔容積及び表面積は減少し、細孔径は変化する。細孔構造及び容積がシリカ安定化媒体のタンパク質吸着能力にとって最も重要であるので、シリカ安定化媒体は、タンパク質及び他の有機材料が酸化される強烈な熱プロセスを耐え抜き、次いで媒体のタンパク質吸着能力を回復することはできないと考えられてきた。
【００１７】
湿式再生の簡単な概念は、珪藻土使用済みケーキを水中で激しく撹拌して、珪藻土粒子から出た有機物を分散させることを含む。分離は、例えば、粒径及び比重の差に基づいたハイドロサイクロンを利用する分級により実施できる。珪藻土使用済みケーキ中の酵母細胞破壊片及び他の有機物は、大部分が数マイクロメートル以下の大きさであり、その比重は1よりわずかに大きい。珪藻土の粒子はより粗く(最大100マイクロメートル)、そのため概念上分離できる。しかし、珪藻土は、その高度に多孔性の構造のため、1よりあまり高くない水中での有効比重(effective specific gravity)を有する。珪藻土濾過助剤、特に、ビール仕上げ濾過に使用される細粒グレードは、1マイクロメートルのサイズにまでわたる粒径分布を有する。機械的手段による分離は効果的でなく、珪藻土使用済みケーキの再生のために商業的に実行可能であるとは示されてなかった。
【００１８】
珪藻土使用済みケーキからの生体物質及び有機物を分解及び溶解する湿式の化学的及び/又は生物学的プロセスが試みられてきた。ほとんどのものは、苛性消化（caustic digestion）若しくは洗浄(EP 0,253,233、EP 1,418,001、米国特許第5,300,234号、及び米国特許公開第2005/0,051,502号)及び/又は酵素消化(DE 196 25 481、DE 196 52 499、EP 0,611,249、並びに米国特許第5,801,051号及び同第8,394,279号)に基づいている。これらの湿式プロセスは、通常、温かい(40〜70℃)又は熱い(70〜100℃)温度で実施され、プロセスを強化するために他の化学薬品も使用され得る。例えば、界面活性剤分散剤、並びに次亜塩素酸ナトリウム、過酸化水素、及びオゾンなどの酸化剤が教示された。苛性溶液が酵素消化の間又はその後に、中和のための希酸が苛性処理の後に使用され得る。ハイドロサイクロンは、しばしばサイズが小さく多段階であり、化学及び/又は酵素プロセスの後に使用されて、再生された珪藻土を、残存する生体物質及び超微細微粒子から分離できる。フィルターも、再生された珪藻土を回収するために使用され得る。湿式再生方法のいくつかは、パーライト、セルロース、合成ポリマー性濾過助剤、及びそれらの組み合わせにも適用可能である(例えば、米国特許第5,300,234号、EP 0,879,629、及び米国特許第8,394,279号)。
【００１９】
これらの湿式プロセスは、様々な程度で、化学薬品、酵素、及び水の高コスト;高い脱水コスト;並びに再生された珪藻土の低収率(通常最大50〜70%)を欠点として有する。珪藻構造が、使用済みケーキの再生に通常利用される苛性濃度（caustic concentrations）(0.1〜2% NaOH又はpH 12.4〜13.7)で、特に高温でアルカリ攻撃を受けやすいことが知られている。さらに、これらの再生プロセスは、使用済み安定化媒体、特にシリカゲル安定化媒体を回収しようとしておらず、それらは、高pHレベルで溶解性が高く、熱い苛性消化液に完全に溶解するか、溶解プロセスのために、下流での回収が事実上不可能なほどサイズが小さくなる。WO 1999/16531は、パーライトを含むビール使用済みケーキを再生するための周囲温度の苛性浸出（caustic leaching）方法を記載しており、それは、使用済み珪藻土がこの方法での使用に不適であり、使用済みシリカゲルが該プロセスを耐え抜くことができないと考えている。
【００２０】
再生可能なPVPPビール安定化媒体が開発され、商業的に使用されてきた。再生可能なPVPP安定化媒体は、通常、再生不能なグレードより粗い粒径を有する。例えば、ISP社により供給される単回使用PVPP製品、Polyclar(登録商標)10は25μmの平均粒径を有するが、再生可能なグレード、Polyclar(登録商標)Super Rは110μmの平均粒径を有する(Brewers' Guardian, May 2000)。再生可能なPVPPを使用すると、一般的な方法は、仕上げ濾過段階後(酵母細胞が既に除去された状態)に安定化媒体をビールに注入することであり、安定化媒体は、水平リーフフィルター、キャンドルフィルター、又はクロスフローメンブレンフィルター中で濾去される。濾過サイクルが完了すると、使用済みPVPPは、PVPP-ポリフェノール結合を切断するために実施される熱い苛性洗浄と、それに続く熱水洗浄及び希酸中和により再生される。代替手法は、いくつかのPVPPの充填済みカラムを利用するが、そのそれぞれのカラムが、交互にビール安定化かPVPP再生のいずれかのタスクを実施して、連続的な操業を与える。PVPP再生は、使用済みPVPPに含まれる酵母破片を一掃する酵素処理も含み得る(米国特許出願公開第2013/0,196,025号)。膨張パーライト及びPVPPから構成されるビール使用済み濾過媒体は苛性洗浄により再生されて、パーライトとPVPPの両方が回収され得る(WO 1999/16531)。しかし、このプロセスは、WO 1999/16531の発明者らによると、珪藻土かシリカゲルのいずれか又は両方を含む使用済み媒体では、これらのシリカに富む成分の高いpHレベルでの溶解度のためにうまく機能しない。
【００２１】
安定化-濾過媒体は二機能性であり、ビール及び他の発酵飲料の安定化と清澄化の両単位工程を提供できる。それらは、通常、複合材料であるか、又は濾過成分と安定化成分の両方を含む少なくともいくらかの複合体粒子を含む。例えば、いくつかの実施態様において、安定化-濾過媒体は、濾過媒体微粒子、及び該濾過媒体微粒子上に堆積したシリカ安定化媒体を含み得る。Celite Cynergy(登録商標)は、安定化-濾過媒体の一例である。Celite Cynergy媒体において、濾過成分は珪藻土であり、安定化成分は微細な沈降シリカゲル及び沈降シリカである(米国特許第6,712,974号;米国特許出願公開第2009/0,261,041号;米国特許第8,242,050号)。濾過成分が珪藻土であり、安定化成分がシリカ安定化媒体である安定化-濾過媒体は、本明細書で「修飾珪藻土」安定化-濾過媒体と称される。ポリマー性安定化-濾過媒体は、清澄化のための熱可塑性粒子及び例えば安定化のためのPVPPから構成される。
【００２２】
米国特許第5,484,620号は、PVPPと熱可塑性樹脂とを同時熱圧着し、該熱可塑性樹脂の融点(140〜260℃)付近の温度で焼成することにより形成された、PVPPと熱可塑性樹脂との複合安定化-濾過媒体を提案している。該プロセスは、酸化性環境中のPVPPの熱安定性が低いので、酸素欠乏環境又は不活性ガス雰囲気中で実施する必要がある。これらの安定化-濾過媒体は、熱い苛性洗浄により、任意に酵素処理により再生できる。安定化-濾過媒体は、スチレンとビニルピロリドン(VP)の高度に架橋したコポリマー(米国特許第6,525,156号;同第6,733,680号;及び同第6,736,981号、並びに米国特許出願公開第2003/0124233号;及び同第2006/0052559号)又は同時押出されたポリスチレン(PS)及びPVPP(米国特許出願公開第2004/0094486号;同第2005/0145579号;同第2008/0146739号;同第2008/0146741号;及び同第2010/0029854号)によっても製造できる。これらのPS-PVPP安定化-濾過媒体は、BASF社のCrosspure「濾過及び安定化助剤」の主成分を形成するが、PVPPを再生する類似のプロセスに従って、すなわち、熱い苛性洗浄及び酵素処理により再生できる(米国特許出願公開第2009/0291164号)。
【００２３】
まとめると、(1)シリカ安定化媒体;(2)シリカ安定化媒体を含む安定化-濾過媒体;(3)シリカ安定化媒体(例えば、沈降シリカ又はシリカゲル)を含む修飾珪藻土安定化-濾過媒体(4)シリカ安定化媒体及び珪藻土、パーライト、若しくはもみ殻灰濾過媒体を含む混合物若しくは複合体;又は(5)修飾珪藻土安定化-濾過媒体及び珪藻土、パーライト濾過媒体、若しくはもみ殻灰濾過媒体を含む混合物の再生に関する従来技術は知られていない。
【発明の概要】
【００２４】
（開示の概要）
本開示の一態様に従うと、液体を処理するための無機製品が開示される。一実施態様において、該無機製品は、再生されたシリカ安定化媒体を含み得るが、該無機製品は、45%〜165%の再生効率を有するか、又は45%〜165%の調整された再生効率を有する。ある改善（a refinement）において、無機製品は、50%〜165%の再生効率を有し得るか、又は50%〜165%の調整された再生効率を有し得る。さらなる改善において、無機製品は、75%〜165%の再生効率を有し得るか、又は75%〜165%の調整された再生効率を有し得る。さらなる改善において、無機製品は、90%〜165%の再生効率を有し得るか、又は90%〜165%の調整された再生効率を有し得る。
【００２５】
一実施態様において、無機製品は、再生された濾過媒体をさらに含み得る。ある改善において、再生された濾過媒体は、再生された珪藻土、再生されたパーライト、再生されたもみ殻灰、又はこれらの組み合わせを含み得る。別の改善において、再生されたシリカ安定化媒体及び再生された濾過媒体は、混合物又は複合体であり得る。
【００２６】
上記実施態様のいずれか１つにおいて、再生されたシリカ安定化媒体の質量は、無機製品の総質量の少なくとも約10%であり得る。本明細書において質量の文脈で使用される場合、用語「約」は、プラス又はマイナス1%を意味する。ある改善において、再生されたシリカ安定化媒体の質量は、無機製品の総質量の少なくとも約25%であり得る。ある改善において、再生されたシリカ安定化媒体の質量は、無機製品の総質量の少なくとも約50%であり得る。さらなる改善において、再生されたシリカ安定化媒体の質量は、無機製品の質量の少なくとも約90%であり得る。なおさらなる改善において、再生されたシリカ安定化媒体の質量は、無機製品の総質量の少なくとも（least）約95%であり得る。なおさらなる改善において、再生されたシリカ安定化媒体の質量は、無機製品の総質量の約100%であり得る。
【００２７】
一実施態様において、無機製品は、1種以上の再生された濾過微粒子をさらに含み得るが、再生されたシリカ安定化媒体と再生された濾過微粒子は密接に結合しており、さらに、再生された濾過微粒子と再生されたシリカ安定化媒体は、安定化又は濾過プロセスにおける最初の使用の前の無機製品の最初の製造プロセスの間に密接に結合していた。ある改善において、再生された濾過微粒子は、再生された珪藻土、再生されたパーライト、若しくは再生されたもみ殻灰、又はこれらの組み合わせを含み得るか、又はそれであり得る。別の改善において、無機製品は、再生された安定化-濾過媒体であり得る。さらなる改善において、再生された安定化-濾過媒体は、修飾珪藻土安定化-濾過媒体又はCelite Cynergyである。
【００２８】
上記実施態様のいずれか1つにおいて、無機製品は、該無機製品と同じ組成を有し同じ適用量(dosage)で使用される新たな媒体により製造された、未処理ビール（raw beer)の第2のビール濾液の濁度の50〜200%を有する第1のビール濾液を該未処理ビールから製造するように適合され得る。第1ビール濾液と第2のビール濾液は、同じ温度及び濾過速度で、且つ同じ又は低い、フィルターケーキを越えた圧力増加速度で製造される。上記の圧力増加速度は、1分あたりのpsig又は1分あたりのミリバールで測定され、濁度は0℃の温度で測定される。ある改善において、第1のビール濾液の製造中の圧力上昇速度は、第2のビール濾液の製造中の圧力上昇速度と等しいか、それより低い。
【００２９】
上記実施態様のいずれか1つにおいて、再生されたシリカ安定化媒体は、シリカキセロゲル、水和シリカキセロゲル、シリカハイドロゲル、沈降シリカ、水和シリカゲル、含水シリカゲルなどであり得る(又は、それらを含み得る)。
【００３０】
上記実施態様のいずれか1つにおいて、無機製品は、BET窒素吸収(absorption)法による少なくとも約50m2/gの比表面積を有し得る。本明細書で比表面積の文脈において使用される場合、用語「約」は、プラス又はマイナス10m2/gを意味する。ある改善において、無機製品は、BET窒素吸収法による少なくとも約100m2/gの比表面積を有し得る。さらなる改善において、無機製品は、BET窒素吸収法による少なくとも約250m2/gの比表面積を有し得る。
【００３１】
上記実施態様のいずれか1つにおいて、無機製品は、約5重量%以下の強熱減量(LOI)を有し得る。本明細書でLOIの文脈において使用される場合、用語「約」は、プラス又はマイナス1%を意味する。
【００３２】
上記実施態様のいずれか1つにおいて、無機製品は、ヨーロッパ醸造学会(European Brewery Convention)(EBC)抽出方法(Extraction Method)により決定して約10ppm未満である可溶性ヒ素含量を有し得る。本明細書で可溶性ヒ素含量の文脈において使用される場合、用語「約」は、本明細書でプラス又はマイナス1ppmを意味する。ある改善において、無機製品は、EBC抽出方法により決定して約1ppm未満である可溶性ヒ素含量を有し得る。さらなる改善において、無機製品は、EBC抽出方法により決定して約0.1ppm〜約1ppmである可溶性ヒ素含量を有し得る。さらなる改善において、無機製品は、EBC抽出方法により決定して約0.1ppm〜約0.5ppmである可溶性ヒ素含量を有し得る。
【００３３】
上記実施態様のいずれか1つにおいて、無機製品は、EBC抽出方法により決定して約120ppm未満である可溶性アルミニウム含量を有し得る。本明細書で可溶性アルミニウム含量の文脈において使用される場合、用語「約」は、プラス又はマイナス10ppmを意味する。ある改善において、無機製品は、EBC抽出方法により決定して約30ppm未満である可溶性アルミニウム含量を有し得る。ある改善において、無機製品は、EBC抽出方法により決定して5ppm〜約30ppmである可溶性アルミニウム含量を有し得る。
【００３４】
上記実施態様のいずれか1つにおいて、無機製品は、EBC抽出方法により決定して約80ppm未満である可溶性鉄含量を有し得る。本明細書で可溶性鉄含量の文脈において使用される場合、用語「約」は、プラス又はマイナス10ppmを意味する。ある改善において、無機製品は、EBC抽出方法により決定して約20ppm未満である可溶性鉄含量を有し得る。ある改善において、無機製品は、EBC抽出方法により決定して15ppm〜約20ppmである可溶性鉄含量を有し得る。
【００３５】
上記実施態様のいずれか1つにおいて、無機製品は、LH法による、又はクリストバライトを二酸化ケイ素の非結晶相から区別する別な方法による約0.2%未満の結晶性シリカ含量を有し得る。本明細書で結晶性シリカ含量の文脈において使用される場合、用語「約」は、プラス又はマイナス0.1%を意味する。ある改善において、無機製品は、約0.1%未満の結晶性シリカ含量を有し得る。ある改善において、無機製品は、0%又は検出不能な量の結晶性シリカ含量を有し得る。
【００３６】
上記実施態様のいずれか1つにおいて、無機製品は、APHA MEF法(本明細書に定義される)により測定して培地１グラムあたり10コロニー形成単位未満の生酵母細胞数を有し得る。ある改善において、無機製品は、APHA MEF法により測定して培地1グラムあたり零コロニー形成単位の生酵母細胞数を有し得る。
【００３７】
上記実施態様のいずれか1つにおいて、無機製品は、好気性プレートのUSFDA法により測定して培地1グラムあたり10コロニー形成単位未満である細菌数を有し得る。ある改善において、無機製品は、好気性プレートのUSFDA法により測定して培地1グラムあたり零コロニー形成単位の細菌数を有し得る。
【００３８】
上記実施態様のいずれか1つにおいて、無機製品は、APHA MEF法により測定して培地1グラムあたり10コロニー形成単位未満のカビ数を有し得る。ある改善において、無機製品は、APHA MEF法により測定して培地1グラムあたり零コロニー形成単位のカビ数を有し得る。
【００３９】
本開示の別の態様に従うと、発酵飲料の安定化及び任意に濾過に再使用するための再生された使用済み発酵飲料媒体を調製する方法が開示される。再生された使用済み発酵飲料媒体は、シリカ安定化媒体を含む。該方法は、使用済み発酵飲料媒体を、酸化性環境中で加熱して、再生された使用済み発酵飲料媒体を形成することを含み得る。使用済み発酵飲料媒体は、使用済みケーキ又は膜保持液の形態であり得る。得られる再生された使用済み発酵飲料媒体は、発酵飲料の安定化及び、任意に、濾過において再使用に使用するのに好適である。
【００４０】
一実施態様において、使用済み発酵飲料媒体は、再生のための加熱の前に、濾過又は遠心分離により脱水され、乾燥させられ得る。
【００４１】
一実施態様において、加熱は、酸化性雰囲気中、約600℃〜約800℃の温度範囲であり得る。別の実施態様において、加熱は、約650℃〜約750℃の温度範囲であり得る。一実施態様において、加熱は、30秒〜1時間の期間起こり得る。一実施態様において、加熱は、再生された媒体を形成するのに充分な量の酸素又は空気の存在下であり得る。一実施態様において、酸化性雰囲気は、再生されつつある使用済み発酵飲料媒体を、該使用済み発酵飲料媒体中の有機物を完全に酸化するのに充分な酸素を含む空気と密接に接触させることにより得ることができる。空気は、周囲空気でも、酸素に富む空気でもよい。ある改善において、空気は、供給された状態で、体積で15%〜50%の酸素を含み得る。
【００４２】
一実施態様において、使用済み発酵飲料媒体は、シリカ安定化媒体以外の無機材料をさらに含み得る。ある改善において、無機材料は、珪藻土、パーライト、もみ殻灰、又はこれらの組み合わせを含み得るか、又はそれであり得る。
【００４３】
上記実施態様のいずれか1つにおいて、該方法は、加熱の間に、酸化剤を使用済み発酵飲料媒体に加えることをさらに含み得る。ある改善において、酸化剤は、酸素濃縮空気、過酸化水素、オゾン、フッ素、塩素、硝酸、アルカリ硝酸塩、過硫酸、ペルオキソ二硫酸、過硫酸のアルカリ塩、ペルオキソ二硫酸のアルカリ塩、亜塩素酸塩のアルカリ塩、塩素酸塩のアルカリ塩、過塩素酸塩のアルカリ塩、又は次亜塩素酸塩のアルカリ塩であり得る。
【００４４】
上記方法の実施態様のいずれか1つにおいて、該方法は、新たな又は再生された安定化媒体及び任意に新たな又は再生された濾過媒体を、再生された使用済み発酵飲料媒体に加えて、再生された使用済み発酵飲料媒体の安定化能力、再生された使用済み発酵飲料媒体のサイズ排除、又は再生された使用済み発酵飲料媒体の浸透性を調整することをさらに含み得る。
【００４５】
上記方法の実施態様のいずれか1つにおいて、シリカ安定化媒体は、シリカキセロゲル、シリカハイドロゲル、水和シリカキセロゲル、又はシリカ含水ゲルを含み得る。
【００４６】
上記方法の実施態様のいずれか1つにおいて、再生のために加熱される使用済み発酵飲料媒体は、安定化-濾過媒体であり得る。ある改善において、安定化-濾過媒体は、修飾珪藻土安定化-濾過媒体又はCelite Cynergyである。
【００４７】
一実施態様において、該方法は、使用済み発酵飲料媒体を蓄積すること;及び加熱前に、使用済み発酵飲料媒体を、浸透性範囲、安定化媒体含量、又は抽出可能な化学物質(例えば、可溶性ヒ素含量、可溶性アルミニウム含量、可溶性鉄含量)に従って分離することをさらに含み得る。該方法は、再生前に、使用済み発酵飲料媒体を貯蔵することをさらに含み得る。
【００４８】
上記方法の実施態様のいずれか1つにおいて、再生プロセスは、濾過プロセスと同じ製造場所内で起こり得る。
【００４９】
上記方法の実施態様のいずれか1つにおいて、再生は、濾過プロセスの場所の半径100マイル(160.9km)以内で起こり得る。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
（詳細な説明）
再生された使用済み媒体及びそのような使用済み媒体を再生する方法が本明細書に開示される。シリカ安定化媒体を含む再生された使用済み媒体の実施態様及び液体、特にビールなどの発酵飲料の安定化又は安定化及び清澄化に使用されたそのような媒体を再生する方法が本明細書に開示される。本開示中の用語「媒体」は、1種以上の媒体を意味する。そのような再生されたシリカ安定化媒体は、同じ目的に再使用可能であり、新たなシリカ安定化媒体と同じ、類似な、又はより良い安定化性能を有する。無機濾過媒体とシリカ安定化媒体の両方(例えば、濾過媒体とシリカ安定化媒体の混合物又は複合体)を含む(発酵飲料安定化及び清澄化から生じた)使用済み媒体を再生する方法も本明細書に開示される。そのような再生された媒体は、同じ目的に再使用可能であり、同等な新たな媒体と同じ、類似な、又はより良い濾過及び安定化性能を有する。
【００５１】
本明細書に開示されるシリカ安定化媒体は、シリカゲル、特にキセロゲルタイプなど、通常の業界の慣行により記載される材料を含み得る。類似の性質を有するシリカゲル吸着剤は、時として沈降シリカと誤って記載されてきたが、発明者らは、本開示の目的のために、ビールからのタンパク質を吸着できるあらゆる合成シリカをシリカゲルとして含む。そのため、本明細書で使用される通り、シリカ安定化媒体は、特定のタンパク質を選択的に除去する媒体である;そのようなシリカ安定化媒体には、シリカゲル(例えば、シリカキセロゲル、水和シリカキセロゲル、シリカハイドロゲル、水和又は含水シリカゲル、シリカゲル吸着剤、沈降シリカゲル)、沈降シリカ、又はビール若しくは他の発酵飲料からのタンパク質を吸着できるあらゆる合成シリカがある。
【００５２】
使用済みシリカ安定化媒体を再生するために、タンパク質などの吸着された有機物は除去される必要がある。使用済みシリカ安定化媒体に捕捉された、酵母細胞破壊片などの他の有機物も除去される必要がある。同時に、細孔構造、表面積、及び表面反応性などのシリカの性質が維持されて、その安定化機能を維持することが必須である。
【００５３】
タンパク質除去は、概念上、熱水又は希釈された酸性若しくは塩基性の溶液による洗浄などの脱着により達成され得る。熱水又は希酸洗浄は、吸着されたタンパク質の全てを効果的に除去できないことがある。塩基性溶液による洗浄は、シリカゲルを一部溶解させて、その細孔構造及び表面反応性を損なう傾向がある。結果として、ビールを安定化するその使用後にシリカ安定化媒体を再生する湿式プロセスの利用は、まだ実証されていない。
【００５４】
本開示の発明者らは、熱的プロセス(酸化性環境中での熱処理によりタンパク質及び他の有機物を燃焼させる)を利用して、シリカ安定化媒体を再生し、以前にビール安定化に使用されたシリカ安定化媒体を含む安定化-濾過媒体(例えば、シリカ安定化媒体を含む修飾珪藻土安定化-濾過媒体)を再生することに成功した。発明者らは、温度及び熱伝達の制御がシリカ細孔構造の崩壊を防ぐために必要であるので、温度及び熱伝達が注意深く制御されるならば、そのような熱的プロセスが効果的であることを確認した。
【００５５】
本明細書に開示される通り、シリカ安定化媒体又はシリカ安定化媒体を含む安定化-濾過媒体(例えば、シリカ安定化媒体を含む修飾珪藻土安定化-濾過媒体)は、約600℃〜約800℃の温度で、酸化性環境中で、適切な期間加熱することにより、そのビール/発酵飲料安定化有効性が基本的に回復されている状態に再生することができる。本明細書で、使用済み発酵飲料媒体を加熱して再生された媒体を形成する温度の文脈において使用される場合、用語「約」は、プラス又はマイナス10℃を意味する。本明細書での酸化性環境は、使用済み媒体中に存在するタンパク質及び他の有機物の分子構造を、それらが、好ましくはそれらの最高の酸化状態の揮発性ガスを形成するように、これらの有機混在物の酸化反応により完全に分解する充分な化学的推進力を意味する。これは、存在する全有機物と反応して、好ましくは最高の酸化状態の揮発性ガスを形成するのに要する量を超える充分な酸素を再生プロセスの間に供給することにより達成できる。充分な量の酸素を供給する手段は、再生の間に使用済み媒体を空気と密接に接触させること、再生の間に新鮮な空気を供給すること、及び再生の間に酸素濃縮空気を供給することを含み得る。これは、1種以上の他の種類の酸化剤を、酸素の代りに、又は酸素の他に加えることによっても達成できる(しかし、充分な量の酸素が存在する場合、酸化剤の添加は必要でないことがある)。
【００５６】
酸化反応は、加熱により、熱力学的にも速度論的にも、可能にされ増大される。加熱は、約600℃〜約800℃の温度であり得る。別の実施態様において、加熱は、約650℃〜約750℃の温度であり得る。さらに別の実施態様において、加熱は、約690℃〜約710℃の温度であり得る。低い温度(例えば、約600℃未満)は、使用済みシリカ安定化媒体からの有機物の不充分な除去を起こす傾向がある一方で、過度の温度(例えば、約800℃より高い)は、シリカ安定化媒体の細孔構造の崩壊を起こす傾向がある。酸化反応を完了するのに必要な時間は、温度と酸化環境の両方に依存する。一実施態様において、加熱の期間は30秒〜1時間であった。別の実施態様において、加熱の期間は30秒〜30分であった。加熱温度が約690℃〜約710℃であったさらに別の実施態様において、加熱期間は1分〜30分であった。いくつかの実施態様において、加熱は、公称の大気圧が約645mmHgすなわち海面での大気圧の約85%である約1370メートルの高度で実施された。本明細書で高度の文脈において使用される場合、用語「約」はプラス又はマイナス50メートルを意味する。
【００５７】
ビール/発酵飲料安定化(又は安定化及び濾過若しくは安定化-濾過)からの使用済み媒体の熱再生のプロセスが本明細書に開示される。使用済み媒体は、使用済みケーキ及び/又は(膜)保持液などの形態であり得る。使用済み媒体は、シリカ安定化媒体、又はシリカ安定化媒体と濾過媒体の混合物若しくは複合体を含み得る。本明細書での詳細な説明はビール安定化(又は安定化及び濾過)からの使用済み媒体の再生に関連してなされるが、本開示の教示は、他の発酵液体/飲料の安定化(又は安定化及び濾過若しくは安定化-濾過)からの使用済み媒体と共に利用できる。
【００５８】
本明細書に開示される方法の一実施態様において、無機シリカ安定化媒体を含む、又は無機シリカ安定化媒体と無機濾過媒体(の混合物若しくは複合体)を含む(ビール)使用済み媒体は、約600℃〜約800℃での酸化性環境におけるか焼により熱再生され得る。必ずしも全ての実施態様ではないがいくつかの実施態様において、酸素に加えて酸化剤が使用され得る。本明細書に開示されるプロセスにより得られる再生された使用済み媒体は、対応する新たな媒体に類似なビール安定化(又は安定化及び濾過若しくは安定化-濾過)性能を有する。
【００５９】
一実施態様において、方法は、か焼の前又はか焼の間に、酸化剤を、使用済み発酵飲料媒体に加えることをさらに含み得る。ある改善において、該酸化剤は、過酸化水素、オゾン、フッ素、塩素、硝酸、アルカリ硝酸塩、過硫酸、ペルオキソ二硫酸、過硫酸のアルカリ塩、ペルオキソ二硫酸のアルカリ塩、亜塩素酸塩のアルカリ塩、塩素酸塩のアルカリ塩、過塩素酸塩のアルカリ塩、又は次亜塩素酸塩のアルカリ塩であり得る。
【００６０】
一実施態様において、該方法は、か焼の前に、使用済み発酵飲料媒体を酸により洗浄することをさらに含み得る。一実施態様において、該方法は、か焼の後に、再生された媒体を酸により洗浄することをさらに含み得る。上記のものの改善において、酸は、鉱酸、有機酸、又はその混合物であり得る。さらなる改善において、鉱酸は、硫酸、塩化水素酸、又はその混合物であり得る。別の改善において、有機酸は、酢酸、又はクエン酸、又はその混合物であり得る。
【００６１】
別の態様において、発酵液体を処理する方法が開示される。該方法は、発酵液体を、再生されたシリカ安定化媒体又は再生されたシリカ安定化媒体と濾過媒体(のブレンド/ミックス若しくは複合体)を含む混合物と混合すること、及び該混合物を、遠心分離、粒子濾過（particle filtration)、又は膜濾過により該液体から分離することを含み得る。該方法は、該混合物を該発酵液体から分離する前に、(1)新たな安定化媒体;(2)新たな濾過媒体;(3)新たな安定化-濾過媒体;又は(4)新たな安定化媒体及び新たな濾過媒体を、該混合物に加えることをさらに含み得る。
【００６２】
本開示の教示により再生可能な製品は、無機濾過媒体、シリカ安定化媒体、及びそれらの混合物又は複合体を含み得る。そのような無機濾過媒体は、珪藻土、膨張パーライト、もみ殻灰、それらのブレンド、又はこれらの材料の複合体を含み得る。再生される珪藻土は、天然でも、直接焼成（straight calcined）されていても、融剤焼成されていてもよい。
【００６３】
本明細書の複合体は、少なくとも1種の個別粒子を含み得る粒状材料であるが、該個別粒子は、密着、焼結、又は融合により密接に結合している少なくとも2つのより小さい不均質な粒子からさらに構成されている。複合体は、その上に別の材料が被覆又は堆積している粒状材料でもあり得る。例えば、修飾珪藻土安定化-濾過媒体(安定化と濾過の両方を行う)は、シリカ安定化媒体を含む複合体(例えば、シリカ吸着剤を含む複合体)を含む。いくつかの実施態様において、修飾珪藻土安定化-濾過媒体は、シリカ安定化媒体により被覆されているか、又は堆積した濾過媒体微粒子(珪藻土微粒子)から構成され得る。これらの2つの材料は、非常に密接に結合しているので、あるレベルの倍率では別々に観察可能でないことがあるが、安定化-濾過媒体の微粒子の表面領域に対する(これらの材料の組み合わせの）得られる効果は観察可能である。既に述べられた通り、修飾珪藻土安定化-濾過媒体の一例はCelite Cynergy(登録商標)である。安定化-濾過媒体も、本明細書に教示される方法により再生可能である。再生されたシリカ安定化媒体は、様々な種類のシリカゲル(例えば、シリカキセロゲル、水和シリカキセロゲル、シリカハイドロゲル、水和又は含水シリカゲル、シリカゲル吸着剤、沈降シリカゲル)、沈降シリカ、又はビール若しくは他の発酵液体飲料を安定化するために使用されるあらゆる合成シリカを含み得る。
【００６４】
再生されたシリカ安定化媒体、再生された安定化-濾過媒体、及び濾過媒体と安定化媒体の再生された混合物は、対応する新たな媒体(シリカ安定化媒体、安定化-濾過媒体、又は濾過媒体とシリカ安定化媒体の混合物)と比べたビール安定化能力に関して試験される。実施例に引用される各試験において、シリカ安定化媒体、安定化-濾過媒体、又は濾過媒体と安定化媒体の混合物の試料は、遠心分離管中の50mlの未処理（まだ安定化されていない)ビールと、氷浴振とう機中で30分間混合され、それに続いて遠心分離され、次いで1番の濾紙により真空下で濾過された。処理及び濾過されたビールは、EBC Analytica 9.41 -Alcohol Chill Haze in Beerに記載のヨーロッパ醸造学会(EBC)法に従って、安定性を特性化するアルコールチルヘイズ（chill haze)(ACH)に関して分析された。処理及び濾過されたビールの30mlの試料は濁度セルに回収され、0.9mlの無水エタノールが加えられて混合され、Isotemp（商標）II Recirculating Chiller (Fisher Scientific社製)中で、-5±0.1℃で40分間冷却された。冷却されたビール試料は、その後直ちに、Hach(登録商標)Ratio/XR Turbidimeterを利用して、比濁法濁度単位(ntu)で報告される濁度(ヘイズ)に関して測定された。同じビールのブランク試料(安定化媒体、安定化-濾過媒体、又は濾過媒体と安定化媒体の添加なし)が同じプロセスで同時に処理され、やはりそのアルコールチルヘイズに関して測定され、それが、アルコールチルヘイズの減少パーセンテージの点で、試験されている媒体の安定化有効性を決定するためのベースラインとして使用された。アルコールチルヘイズ減少(ACHR) パーセンテージは、安定化されたビールのアルコールチルヘイズをブランクビールのアルコールチルヘイズで割ることにより計算される。
【００６５】
ACHR (%)=(1-ACHStabilized/ACHBlank)×100、[1]
【００６６】
式中、ACHStabilized及びACHBlankは、それぞれ安定化されたビール及びブランクビールのアルコールチルヘイズである。より高いACHRは、ビール安定化媒体のより良い性能を示す。再生された安定化媒体若しくは再生された安定化-濾過媒体又は再生された安定化媒体と濾過媒体の混合物を特性化する場合、再生効率(RE) パーセンテージは、以下の通り、再生された媒体により安定化されたビールのACHR、ACHRReg'dを、ベンチマークACHR、ACHRBMにより割ることにより計算される。100%のREは、安定化媒体の完全な再生を示す。
【００６７】
RE (%)=ACHRReg'd/ACHRBM×100。[2]
【００６８】
ベンチマークACHRは、同じビールを、同一条件下で、再生された媒体が製造された元の新たな媒体により安定化することにより得られる。熱処理が、シリカゲル安定化媒体の揮発性構成要素を通常変化させ、ほとんどの場合減少させるので、再生された媒体は、通常、それらのそれぞれの新たな媒体構成要素の合わせた強熱減量（LOI)よりも低い強熱減量(LOI)を有する。「シリカゲル等量（silica gel equivalency)」の概念が、同じシリカ(SiO2)質量基準でのベンチマークを可能にするように導入される。再生されたシリカ安定化媒体の「シリカゲル等価」質量又は適用量は、新たな媒体及び再生された媒体のLOIを考慮に入れて計算され、すなわち
【００６９】
MStab,Equiv=MReg'd×(1-LOIReg'd)/(1-LOIStab)[3]
【００７０】
例えば、0.2%LOIを有する再生されたシリカ安定化媒体が、使用前に13%LOIを有する使用済みシリカキセロゲルから再生される。実際の質量適用量1.00g/Lでの再生された媒体では、新たなシリカキセロゲルのその等価質量適用量は、1.00×(1-0.002)/(1-0.13)=1.15g/Lである。
【００７１】
安定化媒体と濾過媒体の両方の類似の等価計算が、両媒体を含む再生された媒体に適用可能である。
【００７２】
【数１】
2018529332.tif 000002
【００７３】
【数２】
2018529332.tif 000003
【００７４】
及び
【００７５】
【数３】
2018529332.tif 000004
【００７６】
【数４】
2018529332.tif 000005
【００７７】
【００７８】
式[3〜5]において、MStab.equiv及びMFilt.equivは、それぞれ単一成分又は多成分媒体の安定化媒体及び濾過媒体の等価質量適用量であり、LOIStab、LOIFilt、及びLOIReg'dは、それぞれ、新たな安定化媒体、新たな濾過媒体、及び再生された媒体の強熱減量であり; WCake.Stab及びWCake.Filtは、それぞれ、使用済みケーキ中の安定化媒体及び濾過媒体の質量含量であり、MReg'dは、再生された媒体の実際の質量適用量である。
【００７９】
再生された媒体中の安定化成分の等価適用量が新たな媒体の適用量とわずかに異なる場合(ほとんどLOIの差による)、式[2]は、適用量を考慮に入れるように修正されて、調整された再生効率(ARE)が計算される、すなわち
【００８０】
ARE (%)=ACHRReg'd/ACHRBM×(MBM/MStab.Equiv)×100、[6]
【００８１】
式中、MBM及びMStab.Equivは、ベンチマーク試験における安定化媒体のそれぞれの質量適用量及び再生された媒体試験におけるその等量である。
【００８２】
無機濾過媒体及びシリカ安定化媒体を含む再生されたシリカ安定化及び濾過媒体は、それぞれの新たな媒体に対するそれらの濾過及び安定化性能により特性化される。実施例において、小型のベンチスケール加圧フィルターをビール安定化-濾過試験に使用した。それは、1-5/8インチ(41.3mm)の内径及び2.5インチ(63.5mm)の高さの縦型の円柱状フィルターチャンバー及び横型の隔膜を有していた。128×36メッシュの逆平畳織金網スクリーン(PZ80)を、実施例中で隔膜として使用した。濾過試験を始める前に、隔膜に、浄水中の濾過媒体又は安定化及び濾過媒体のスラリーを、フィルターに通す再循環により事前塗布した。安定化及び濾過すべきビールを氷浴中で1〜2℃に冷却し、安定化及び濾過媒体をビールに加え、ビール中で激しく撹拌しながら30分間混合した。次いで、氷浴中の調整されたビールを、所望の一定流量で蠕動ポンプによりフィルターに供給した。ビール供給物の温度、フィルターチャンバー内の圧力、及び濾液濁度を試験の間モニターした。安定化及び濾過されたビールを、透明性に関して0℃でHach Ratio/XR Turbidimeterにより比濁法濁度単位(ntu)で、アルコールチルヘイズに関して上述のEBC手順(EBC Analytica 9.41 - Alcohol Chill Haze in Beer)に従って分析した。
【００８３】
再生された媒体のビール濾過能力は、未処理ビールを再生された媒体により濾過したことから生じる第1の濾液の濁度と、同じ未処理ビールを同じ条件下(温度及び濾過速度)で新たな媒体(再生された媒体と同じ組成)により同じ適用量で濾過したことから生じる第2の濾液の濁度との比較により特性化できる。第1の濾液及び第2の濾液の濁度を、0℃で、比濁度計を利用して測定した。圧力増加速度を、両濾過試験の間、1分あたりのpsig又は1分あたりのミリバールで測定し、互いに比較する。発明者らは、再生された媒体を使用して製造されたビール濾液の濁度が、再生された媒体と同じ組成の新たな媒体を使用して製造されたビール濾液の濁度の50〜200%であることを見出した。
【００８４】
実施例中の再生された安定化及び濾過媒体を、他の性質に関しても分析した。新たな及び再生されたシリカ安定化媒体は、マッフル炉中で1800°F(982℃)で60分間加熱することにより決定されるそれらの強熱減量(LOI)により特性化した。自由水分を含む試料では、LOI測定は乾燥減量も含んだ。ブルナウアー・エメット・テラー(BET)理論に基づく窒素吸着法により決定される比表面積。細孔構造崩壊を誘発しないために、20%より高いLOIを含む試料の表面積測定のための試料調製を、メタノールに2時間浸漬し、70℃で一晩乾燥させ、窒素ガスパージングをしながら110℃で2時間脱気した。そうでない場合、試料を120℃で一晩乾燥させ、次いで窒素パージングをしながら150℃で2時間脱気した。浸透性及び湿潤かさ密度(WBD)を、EP Permeameterを使用して決定したが、その概念及び基本デザインは米国特許第5,878,374号に記載されている。ヒ素、アルミニウム、及び鉄の溶解度は、EBC Analytica 10.6の抽出方法(「EBC抽出方法」)に従って決定したが、該方法では、粉末試料が、フタル酸カリウムの１重量%水溶液中で、固体と液体の比率2.5:100で2時間周囲温度で撹拌され、それに続いて濾紙によりスラリーが濾過される。濾液中の目的元素の濃度は、誘導結合プラズマ分光法(ICP)及び黒鉛炉原子吸光分光法(GFAA)により分析した。
【実施例】
【００８５】
（実施例１）
【００８６】
Britesorb(登録商標)D300は、PQ Corporation社製のシリカキセロゲルビール安定化媒体である。それは、製造者によると、シリカキセロゲル及び約1.2重量%のマグネシウムを含んでいる。本開示に使用される試料を測定すると、約13%のLOI及び298m2/gの比表面積を有していた。それを、マッフル炉中で種々の温度で30又は60分加熱した。プロセスの間の加熱時の質量減少及び熱処理された試料の比表面積を測定し、表Iに列記する。このシリカ(キセロゲル)安定化媒体の主要な脱水が1300°F(704℃)以下の温度で起こったが、30分間加熱後の表面積の著しい減少が温度1400°F(760℃)以上で起こったことが分かる。これは、1300°F(704℃)付近又はこれ以下の温度で、キセロゲルの細孔構造及び表面積が大部分保存され得ることを示す。
【００８７】
表I.シリカ(キセロゲル)安定化媒体Britesorb(登録商標)D300の熱安定性
【表１】
2018529332.tif 000006
【００８８】
（実施例2）
【００８９】
実施例1の熱処理されたシリカ(キセロゲル)安定化媒体試料を、濾過されたが未処理の（安定化されていない)実験室で醸造されたエールの安定化におけるその有効性に関して、氷浴振とう機中で30分間混合することにより試験した。シリカ(キセロゲル)安定化媒体適用量は1.0g/L Britesorb(登録商標)D300又は等量であり、すなわち、熱処理された試料の実際の適用量を、加熱時の質量減少に対して調整した。安定化されたビール試料をEBCアルコールチルヘイズに関して分析し、結果を表IIに列記する。1200又は1300°F(649又は704℃)で30分間加熱した後、シリカ(キセロゲル)安定化媒体は、94又は100%の再生効率により示される通り、ビールの安定化のために、新たなBritesorb(登録商標)D300とほとんど又は完全に同様に良好に機能した。
【００９０】
表II.熱処理されたBritesorb(登録商標)D300による実験室で醸造されたエール安定化
【表２】
2018529332.tif 000007
【００９１】
（実施例3）
【００９２】
Britesorb(登録商標)D300の試料を使用して、濾過されたが未処理の(安定化されていない)実験室で醸造されたエール(周囲温度で16ntu)を、1.0g/Lで、氷浴中で、30分間振とうすることにより処理した。処理されたビールを遠心分離し、沈降物を回収し、オーブン中で乾燥させると、使用済みシリカ安定化媒体(この実施例3において、「使用済みシリカキセロゲル」)を形成した。該使用済みシリカキセロゲルを、マッフル炉中で30分間、任意に過酸化水素の存在と共に(35%溶液として添加)加熱することにより再生した。生じた再生されたシリカ(キセロゲル)安定化媒体を、氷浴振とう機中で30分間混合することにより、ビール安定化に関して、1.0g/L Britesorb(登録商標)D300等量で試験した(表III)。1300°F(704℃)で再生されたシリカ(キセロゲル)安定化媒体は、99%の再生効率により示される通り、ビールの安定化のために、新たなBritesorb(登録商標)D300と同様に良好に作用した。過酸化水素の添加は性能をさらに高め、再生効率を107%に増加させた。過酸化水素が存在する状態でより低温で再生されたものは、より低いが75%より高い再生効率を有した。
【００９３】
表III.再生されたBritesorb(登録商標)D300による実験室で醸造されたエール安定化
【表３】
2018529332.tif 000008
【００９４】
（実施例4）
【００９５】
ラガービールを、商業的な醸造所から得た。ビールは一次濾過段階を経ていたが、安定化及び仕上げ濾過単位工程を経てはいなかった。Britesorb(登録商標)D300を、1.0g/Lでビールに加え、氷浴振とう機中で30分間混合を実施した。処理されたビールを遠心分離し、沈降物を回収し、オーブン中で乾燥させると、使用済みシリカ安定化媒体(この実施例4において、「使用済みシリカキセロゲル」）を形成した。該使用済みシリカキセロゲルを、マッフル炉中で1300°F(704℃)で30分間加熱することにより再生した。生じた再生されたシリカ(キセロゲル)安定化媒体を、同じラガービール中で、種々の添加割合の新たなBritesorb(登録商標)D300に対して、安定化有効性に関して試験した(表IV)。再生されたシリカ(キセロゲル)安定化媒体は、ラガービールの安定化において、新たなシリカ(キセロゲル)安定化媒体と同様に良好に作用した。
【００９６】
表IV.再生されたBritesorb(登録商標)D300による商業的なラガーの安定化
【表４】
2018529332.tif 000009
【００９７】
（実施例5）
【００９８】
本実施例は、W.R. Grace & Co社製の別のシリカ安定化媒体、Daraclar(登録商標)1015の再生を示す。このシリカ安定化媒体はシリカキセロゲルである。本開示に使用される試料を測定すると、約5%LOI及び336m2/gの比表面積を有していた。シリカ(キセロゲル)安定化媒体、Daraclar(登録商標)1015の0.50g試料を、500mlの安定化も濾過もされていない(5℃で)150ntuの商業的なベルギートリペルと30分間混合し、使用済みシリカ(キセロゲル)安定化媒体を遠心分離及び真空濾過により回収した。処理されたビールを、1番の濾紙に通し真空により濾過した。処理されたビールを測定すると、(同様に遠心分離及び濾過された) 未処理のビールの134ntuに対して、36ntuのEBCアルコールチルヘイズを有していた。
【００９９】
使用済みシリカ(キセロゲル)安定化媒体を110℃で2時間乾燥させ、100メッシュの篩に通して分散させ、マッフル炉中で、1200又は1300°F(649又は304℃)で20〜40分間加熱することにより再生した。再生されたシリカ(キセロゲル)安定化媒体試料を、LOIの差に対して調整して1.0g/L Daraclar(登録商標)1015等量の適用量の新たなDaraclar(登録商標)1015に対して同じベルギートリペル中で安定化有効性に関して試験した。安定化を、ビール中のシリカ安定化媒体を、30分間、氷浴振とう機中で混合することにより実施した。処理されたビール試料を遠心分離し、1番の濾紙に通して真空下で濾過し、EBCアルコールチルヘイズに関して特性化した。試験結果を表Vに列記する。再生されたシリカ(キセロゲル)安定化媒体試料が、ベルギートリペルの安定化において、新たなDaraclar(登録商標)1015と同様に良好に、又はわずかにより良好に作用し、この場合、より低い温度(1200°F又は649℃)及びより短い加熱時間(20分)がより高い再生効率を与えたことが分かる。
【０１００】
表V.再生されたDaraclar(登録商標)1015キセロゲルによるベルギートリペル安定化
【表５】
2018529332.tif 000010
【０１０１】
（実施例6）
【０１０２】
Becosorb(登録商標)2500は、Eaton Corp社製の水和シリカキセロゲルであるシリカ安定化媒体である。製品の試料を測定すると、41%LOI及び282m2/gの比表面積を有していた。それを、まだ安定化も濾過もされておらず、5℃で83ntuの濁度を有する商業的なダークペールエール中で安定化有効性に関して試験した。Becosorb(登録商標)2500シリカ安定化媒体の0.20g試料を、氷浴振とう機中で30分間100mlのビールと混合し、使用済みシリカ安定化媒体を、遠心分離及び0.45μのメンブレンに通す真空濾過により回収した。使用済みシリカ安定化媒体を120℃で4.5時間乾燥させ、次いで、マッフル炉中で1300°F(304℃)で30分間加熱することにより再生した。再生されたシリカ(水和キセロゲル)安定化媒体を、同じダークペールエール中で、LOIの差に対して調整して0.84g/L Becosorb(登録商標)2500等量の適用量の新たなBecosorb(登録商標)2500に対して、他の点では同じ条件下で、上記の手順と同じ手順に従って、安定化有効性に関して試験した。ブランクビールは、240ntuのEBCアルコールチルヘイズを有し、新たな及び再生されたシリカ(水和キセロゲル)安定化媒体により処理されたビールは、それぞれ、154及び157ntu ACH又は66及び64%ACHRを有した。これは、97%の再生効率を示す。
【０１０３】
（実施例7）
【０１０４】
W.R. Grace & Co.社製のDaraclar(登録商標)920は、シリカハイドロゲルであるシリカ安定化媒体である。製品の試料を測定すると、63%LOI及び1074m2/gの比表面積を有していた。それを、まだ安定化も濾過もされておらず、5℃で83ntuの濁度を有する商業的なダークペールエール中で、安定化有効性に関して試験した。Daraclar(登録商標)920の0.20g試料を、100mlのビールと、30分間氷浴振とう機中で混合し、使用済みシリカ(ハイドロゲル)安定化媒体を、遠心分離及び0.45μメンブレンに通す真空濾過により回収した。使用済みシリカ(ハイドロゲル)安定化媒体を、120℃で4.5時間乾燥させ、次いで、マッフル炉中で1300°F(304℃)で30分間加熱することにより再生した。再生されたシリカ(ハイドロゲル)安定化媒体を、同じダークペールエール中で、LOIの差に対して調整して0.84g/L Daraclar(登録商標)920等量の適用量の新たなDaraclar(登録商標)920に対して、その他の点で同じ条件下で、上記の手順と同じ手順に従って、安定化有効性に関して試験した。ブランクビールは、240ntuのEBCアルコールチルヘイズを有し、新たな及び再生されたシリカ(ハイドロゲル)安定化媒体により処理されたビールは、それぞれ、186及び208ntu ACH又は35及び19%ACHRを有していた。これは、55%の再生効率を示す。
【０１０５】
（実施例8）
【０１０６】
本実施例は、シリカ安定化媒体及び珪藻土濾過媒体を含む混合物であって、直接焼成された珪藻土(濾過媒体)及びシリカキセロゲル(シリカ安定化媒体)を含むビール使用済みケーキから再生された混合物のビール安定化性能を表す。該使用済みケーキは、ベンチスケール加圧フィルターを使用して、2.5リットルの実験室で醸造されたエールの安定化及び濾過により生じた。それは、1.00gのCelatom(登録商標)FP-3、直接焼成された珪藻土濾過媒体を濾過プリコートとして、並びにそれぞれ2.50gのCelatom(登録商標)FP-3及びBritesorb(登録商標)D300をボディフィードとして含んでいた。したがって、該使用済みケーキは、重量で1:1.4のシリカキセロゲルと珪藻土の比率を有した。該使用済みケーキを、オーブン中で、一晩110℃で乾燥させ、乾燥させた使用済みケーキは17.6%のLOIを有していた。それを、100メッシュスクリーンに通して分散させ、再生のために1300°F(704℃)で30分間加熱した。該再生された媒体は、3.8%LOI及び約0.43g/g又は約43重量%Britesorb(登録商標)D300等量シリカキセロゲルを有していた。それを、Britesorb(登録商標)D300とCelatom(登録商標)FP-3の1:1混合物のベンチマークに対して、実験室で醸造されたエール中で安定化有効性に関して試験した(表VI)。該再生された媒体は、ベンチマークより5%低いシリカキセロゲル適用量で、ビールの安定化において、新たなシリカキセロゲルと珪藻土の混合物と同様に作用した。
【０１０７】
表VI.再生されたシリカキセロゲル及び珪藻土による実験室で醸造されたエール安定化
【表６】
2018529332.tif 000011
【０１０８】
（実施例9）
【０１０９】
本実施例は、シリカキセロゲル及び直接焼成された珪藻土を含むビール使用済みケーキから再生されたシリカ安定化媒体及び珪藻土濾過媒体を含む混合物の安定化及び濾過性能を表す。該混合物は、シリカキセロゲルを含まない珪藻土プリコートによる希釈による、再生された媒体中のより低いシリカキセロゲル含量を補正する、少量の新たなシリカキセロゲル安定化媒体も含んでいた。4リットルの実験室で醸造されたエールを、2つの等量の試料に分けた。スプリット(split)の一方を、ベンチマーク運転に使用し、1.00g Celatom(登録商標)FP-3をプリコートとして、並びにBritesorb(登録商標)D300及びCelatom(登録商標)FP-3をボディフィードとしてそれぞれ1.00及び1.25g/Lで使用して、30ml/分でベンチスケール加圧フィルター中で安定化及び濾過した。スプリットのもう一方を、同じ条件下で、再生された媒体(同じ新たな濾過及び安定化媒体を使用する以前の安定化及び濾過試験から製造)と共に試験した。該再生された媒体は、1:1.4のシリカキセロゲルと珪藻土の比率を有し、0.42g/g又は42重量%Britesorb(登録商標)D300等量のシリカキセロゲル及び5.7%LOIを含んでいた。再生された媒体を使用する試験において、1.00gの新たなCelatom(登録商標)FP-3をプリコートに使用し、2.10g/Lの再生された媒体を、0.10g/Lの新たなBritesorb(登録商標)D300(新たな媒体調整)と共にボディフィードとして使用して、シリカキセロゲルと珪藻土の比率を処方通りの1:1.25に上げた。実験条件及び試験結果を表VIIに列記する。再生された媒体と新たな媒体調整との組み合わせは、新たな媒体を使用して製造されたものに類似の透明性及びEBCアルコールチルヘイズを有する濾液を生み出し、100%の再生効率を示した。再生された媒体による該運転の濾過圧力勾配は、ベンチマーク運転のもののわずか約62%であり、再生された媒体と新たな媒体調整との組み合わせがはるかに長い濾過サイクル時間を提供する潜在能力を示した。
【０１１０】
表VII.再生されたシリカキセロゲル及び直接焼成された珪藻土を使用する安定化及び濾過
【表７】
2018529332.tif 000012
【０１１１】
＊再生された媒体と新たな媒体調整との組み合わせ
【０１１２】
（実施例10）
【０１１３】
本実施例は、シリカキセロゲル及び融剤焼成された珪藻土を含むビール使用済みケーキから再生された安定化及び濾過媒体の安定化及び濾過性能を表す。以下の表に示される通り少量の新たなシリカキセロゲル安定化媒体(新たな媒体調整)を再生された媒体に加えて、シリカキセロゲルと珪藻土の間の比率を再び調整した。6リットルの実験室で醸造されたエールを、2つの等量のスプリットに分け、一方をベンチマーク運転に使用した。それを、ベンチスケール加圧フィルター中で、40ml/分で、Britesorb(登録商標)D300及びCelatom(登録商標)FW-14、融剤焼成された珪藻土をボディフィードとして1:1の比率で使用して、安定化及び濾過した。圧力の限界のため、試験は、それぞれ1.00g Celatom(登録商標)FW-14をプリコートとして使用する、1.5リットルの2つの部分試験で実施した。乾燥及び分散の後、この試験から出た使用済みケーキを、1300°F(704℃)で30分間マッフル炉中で加熱することにより再生すると、該再生された材料は、3:5のシリカキセロゲルと珪藻土の比率(2つのプリコートを含む)、0.39g/g又は39重量%Britesorb(登録商標)D300等量シリカキセロゲル、及び2.1%LOIを有した。それを使用して、他方のビールスプリットを、1.55g/Lの適用量で、同じ条件下で処理した。濾過試験は、それぞれ1.00g Celatom(登録商標)FW-14をプリコートとして使用する、2つの等しい部分試験で実施した。0.41g/Lの新たなBritesorb(登録商標)D300(新たな媒体調整)をボディフィードに加えて、シリカキセロゲルと珪藻土の比率を処方通りの1:1に上げた。実験条件及び試験結果を表VIIIに列記する。再生された媒体と新たな媒体調整との組み合わせは、新たな媒体により製造されたものに類似の透明性及びEBCアルコールチルヘイズを有する濾液を生み出し、100%の再生効率を示した。再生された媒体による該運転の濾過圧力勾配は、ベンチマーク運転のもののわずか約64%であり、再生された媒体と新たな媒体調整との組み合わせがより長い濾過サイクル時間を与えそうであることを示す。
【０１１４】
表VIII.再生されたシリカキセロゲル及び融剤焼成された珪藻土を使用する安定化-濾過
【表８】
2018529332.tif 000013
【０１１５】
＊再生された媒体と新たな媒体調整との組み合わせ
【０１１６】
（実施例11）
【０１１７】
本実施例は、シリカキセロゲル並びに膨張及び粉砕されたパーライトを含むビール使用済みケーキから再生された濾過及び安定化媒体の安定化及び濾過性能を表す。4リットルの実験室で醸造されたエールを2つの等量のスプリットに分け、一方のスプリットをベンチマーク運転に使用した。それを、ベンチスケール加圧フィルター中で、30ml/分で、0.60g Celatom(登録商標)CP-600P、膨張及び粉砕されたパーライトをプリコートとして、並びにBritesorb(登録商標)D300及びCelatom(登録商標)CP-600Pをボディフィードとして重量で1:1の比率で使用して、安定化及び濾過した。乾燥及び分散の後、使用済みフィルターケーキを、1300°F(704℃)で30分間マッフル炉中で加熱することにより再生した。該再生された媒体は、1:1.4のシリカキセロゲルとパーライトの比率を有し、0.44g/g又は44重量%Britesorb(登録商標)D300等量シリカキセロゲル及び0.6%LOIを含んでいた。第2のビールスプリットを、シリカキセロゲルとパーライトの比率を処方通りの1:1に上げるために0.22g/LのBritesorb(登録商標)D300(新たな媒体調整)を補った、ボディフィードとしての再生された媒体により、0.60g Celatom(登録商標)CP-600Pをプリコートとして使用し、残りの条件をベンチマーク試験と同じにして処理した。実験条件及び試験結果を表IXに列記する。再生された媒体と新たな媒体調整との組み合わせは、ベンチマークの圧力勾配の41%でわずかに低い透明性(より高い濁度)の濾液を生み出した。わずかに浸透性の低い製品を生み出す再生の間のもう少しの分散があれば、ベンチマーク運転のものより高い圧力増加なしで、濾液透明性を増加させると期待されるだろう。再生された運転から出た濾液のEBCアルコールチルヘイズは、ベンチマーク運転に類似であった。どちらも、約91%アルコールチルヘイズ減少をもたらし、再生された運転は99%の再生効率を示した。
【０１１８】
表IX.再生されたシリカキセロゲル及び膨張パーライトを使用する安定化及び濾過
【表９】
2018529332.tif 000014
【０１１９】
＊再生された媒体と新たな媒体調整との組み合わせ
【０１２０】
（実施例12）
【０１２１】
本実施例は、Celite Cynergy(登録商標)を含むビール使用済みケーキから再生された媒体の安定化及び濾過性能を表す。Celite Cynergyは修飾珪藻土の安定化-濾過媒体である。修飾珪藻土安定化-濾過媒体は、珪藻土濾過媒体及びシリカ安定化媒体を含む複合体である。4リットルの実験室で醸造されたエールビールを2つの等量のスプリットに分け、一方を、ベンチスケール加圧フィルター中で、Celite Cynergyを使用して30ml/分で安定化及び濾過した。乾燥及び分散の後、このベンチマークから出た使用済みケーキを、1300°F(704℃)でマッフル炉中で30分間加熱することにより再生した。該再生された媒体は、新たなCelite Cynergyの1.3%LOIに対して、0.54%LOIを有した。それを使用して、第2のビールスプリットを同じ条件下で処理した。実験条件及び試験結果を表Xに列記する。両試験において、1.00gの新たなCelite Cynergyをプリコートに使用した。再生された媒体は、同じ圧力増加速度で、同じ透明性及びより良好なEBCアルコールチルヘイズを有する濾液を生み出した。101%の再生効率が示された。
【０１２２】
表X.再生されたCelite Cynergy(登録商標)による安定化-濾過
【表１０】
2018529332.tif 000015
【０１２３】
（実施例13）
【０１２４】
これは、安定化及び濾過媒体を含む商業的なビール使用済みケーキを再生する実施例である。使用済みケーキ試料は、インディアンペールエールの処理から発生し、Britesorb(登録商標)XLCシリカキセロゲル(シリカ安定化媒体)及びCelatom(登録商標)FW-12珪藻土(濾過媒体)を4対25の重量比で含んでいた。処理に使用された媒体、Britesorb(登録商標)XLC及びCelatom(登録商標)FW-12は、それぞれ、7.8%及び0.4%LOIを有していた。使用済みケーキのバッチ全体を回収し、加圧濾過により脱水し、乾燥させ、次いで解放排出（open discharge）を有するハンマーミルにより分散させた。分散された使用済みケーキを、100メッシュスクリーンでふるい、少量の粗い粒子を除いた。処理された使用済みケーキは11.2%LOIを有した。
【０１２５】
使用済みケーキの小試料を、マッフル炉中で1300°F(704℃)で、冷たい又は事前加熱されたセラミックトレイ中で、種々のバッチ投入量で様々な期間加熱することにより、再生に関して試験した。再生された媒体の性質を、様々な浸透性、湿潤かさ密度、及びLOIを示す表XIに列記する。該再生された媒体を、同じ適用量の新たな媒体(ベンチマーク)に対して、商業的なダークペールエール中で安定化有効性に関して試験し、結果を表XIIに列記する。再生された媒体は全て、新たな媒体(ベンチマーク)の±20%以内のアルコールチルヘイズ低下を有した。再生された媒体中の低いLOIに対して調整すると、再生された媒体を使用する試験における等価なシリカキセロゲル適用量が、ベンチマークのものより約20%高かったことに留意されたい。使用されたシリカキセロゲルの等価適用量の差を考慮して、再生効率を計算すると70〜102%であった。1300°F(704℃)で、熱いトレイ中で10分間加熱すると、この使用済みケーキで最高の再生効率(試料22-6)が生じた。
【０１２６】
表XI.704℃でのインディアペールエール使用済みケーキ再生
【表１１】
2018529332.tif 000016
【０１２７】
表XII.再生された媒体によるダークペールエールの安定化
【表１２】
2018529332.tif 000017
【０１２８】
（実施例14）
【０１２９】
実施例13の2、3の再生された媒体を、新たな媒体(ベンチマーク)、すなわちBritesorb(登録商標)XLCシリカキセロゲル(シリカ安定化媒体)とCelatom(登録商標)FW-12珪藻土(濾過媒体)との混合物に対して、安定化も濾過もされていないダークペールエール中で安定化有効性及び濾過性能に関して試験した。この試験で使用されたCelatom(登録商標)FW-12珪藻土は、0.73ダルシーの浸透性及び20.9lbs/ft3(0.33g/cm3)の湿潤かさ密度を有していた。同じCelatom(登録商標)FW-12を、1バッチあたり1.00gでプリコートに使用した。未処理ビールは、5℃で32〜40ntuの濁度及び240〜250ntuのEBCアルコールチルヘイズを有していた。各試験は、2Lのビールを40ml/分の一定流量で処理した。試験条件及び結果を表XIIIに列記する。再生された媒体により処理されたビールは、安定化及び濾過の後に、ベンチマーク濾液のものより20〜45%低い(0℃での)濁度を有した。再生された媒体により処理されたビールのEBCアルコールチルヘイズは、ベンチマーク濾液の±6%以内であった。再生された媒体を使用した試験の圧力勾配は、ベンチマーク試験のもののわずか約20〜55%であった。比較試験を等しい量のボディフィード媒体の下で実施したことに留意されたい。媒体のLOIの変化により、各成分の実際の使用量に相違が生じた。これらを補正して、再生された媒体運転は、ベンチマークよりも5%多いCelatom(登録商標)FW-12等量及び20%少ないシリカキセロゲル等量を使用した。等価なシリカゲル適用量に基づくと、再生された媒体は、このビールの安定化により決定して103〜138%の再生効率を有した。
【０１３０】
表XIII.再生された媒体によるダークペールエールの安定化-濾過
【表１３】
2018529332.tif 000018
【０１３１】
*新たな及び再生された媒体のLOIに関して調整
【０１３２】
（実施例15）
【０１３３】
ビール使用済みケーキをドイツの醸造所から回収した。安定化及び濾過サイクルにおいて、使用済みケーキが形成され、合計で37kgの融剤焼成された珪藻土Celatom(登録商標)FW-14、150kgの直接焼成された珪藻土Celatom(登録商標)FP-3、43kgのシリカキセロゲルBecosorb(登録商標)1000、及び3kgのPVPPが使用されて、971hLのビールを処理した。したがって、使用済みケーキは、シリカキセロゲル及び珪藻土を、約1:4の重量比で含んでいた。使用済みケーキを脱水し、乾燥させ、ハンマーミルにより分散させた。生じた粉末は約14%LOIを有した。
【０１３４】
乾燥させ分散させた使用済みケーキを、内径3インチ(76mm)の高温合金鋼管を備え、ホットゾーン長さが24インチ(610mm)であるSentro Tech Corp.社製の実験用回転式電気管状炉STTR-1500C-3-024型で、本開示の再生プロセスにより実験した。管を11%の勾配に傾斜させ、4.5rpmで運転した。ノッキング装置を加えて、加熱された管の壁から材料を取り除くのを補助した。乾燥させ分散させた使用済みケーキを、定量供給器により9.5g/分の速度で連続的に管に供給し、再生された製品を管の排出端で回収した。再生プロセスを、1300及び1350°F(704及び732℃)の温度で試験した。再生された製品を、浸透性、湿潤かさ密度、LOI、及び比表面積により特性化し(表XIV)、Becosorb(登録商標)1000とCelatom(登録商標)FP-3との混合物と比較する。それらを、Becosorb(登録商標)1000とCelatom(登録商標)FP-3の重量で1:4の混合物に対して、商業的なベルギートリペルの安定化に関しても試験した。再生された媒体は、(5℃で)120ntuの安定化されていないベルギートリペルの、LOIに対して調整されていない2.5g/Lの適用量での安定化において、ベンチマークと同様に良好に、又はベンチマークよりわずかに良好に作用し、99〜106%の再生効率を示した。
【０１３５】
表XIV.ドイツビール使用済みケーキの回転式管状炉再生
【表１４】
2018529332.tif 000019
【０１３６】
＊Becosorb(登録商標)1000とCelatom(登録商標)FP-3の重量で1:4の混合物、計算されたLOI及び比表面積は成分の値から。
【０１３７】
表XV.回転式炉により再生された媒体によるベルギートリペル安定化
【表１５】
2018529332.tif 000020
【０１３８】
上記実施例に列記されたビールを安定化するための使用済み媒体の再生効率を表XVIにまとめる。シリカ安定化媒体には、シリカキセロゲル、水和又は含水ゲル、及びハイドロゲルがある。修飾珪藻土安定化-濾過媒体も結果に含まれる。再生された媒体は、シリカゲルであるか、又はシリカゲル及び濾過媒体(珪藻土又は膨張パーライト)を含む。試験されたビールには、種々のエール及びラガーがある。これらの実施例における再生効率は55〜約140%であった。
【０１３９】
表XVI.ビール安定化の再生効率−まとめ
【表１６】
2018529332.tif 000021
【０１４０】
＊BS-Britesorb(登録商標);DRC-Daraclar(登録商標);BCS-Becosorb(登録商標)。
【０１４１】
（実施例17）
【０１４２】
以前に(実施例9、10、及び11で)再生及び評価した使用済みケーキを、同じ方法により再び再生した。これらの2回再生された材料の特定の性質を、新たな媒体及びそれらの同じ比率での混合物と比較して、表XVIIに列記する。再生された媒体と新たな媒体調整との得られた組み合わせ(実施例9、10、及び11の方法の通り)は、新たな媒体の対応する混合物より高い浸透性及び類似の湿潤かさ密度を有することが分かる。より高い浸透性は、濾過の間のより低い圧力増加を説明し、類似の湿潤かさ密度は再生プロセスに耐える粒子の良好な完全性を示す。(実施例9、10、及び11の方法通りの再生された媒体と新たな媒体調整の)得られた組み合わせの、新たな媒体に類似の比表面積は、シリカキセロゲル安定化媒体及び無機フィラー媒体の保持された細孔構造を示す。同じ組成の対応する混合物と比較した、(再生された媒体と新たな媒体調整の)組み合わせにおけるヒ素、アルミニウム及び鉄の著しく減少した溶解度も示される。これは、これらの可溶性元素が媒体の第1の使用の間にほとんど溶解し、ほとんど再生された媒体を使用するその後の濾過サイクルが、はるかに少ない金属及びヒ素のビールへの溶解を起こすことを示すが、それは時としてビールの安定性及び風味に有益である。
【０１４３】
表XVII.新たな媒体に対する2回再生された媒体の性質
【表１７】
2018529332.tif 000022
【０１４４】
＊EBC抽出方法を使用して決定された新たな媒体の混合物の計算値。
【０１４５】
（実施例18）
【０１４６】
本実施例は、再生された媒体の浸透性を、新たな媒体との混合によりどのように調整して、濾過性能の要件を満たすことができるかを表す。珪藻土Celatom(登録商標)FP-3(濾過媒体)及びシリカキセロゲルBecosorb(登録商標)1000(シリカ安定化媒体)を、4:25の比率で含む再生された製品(実施例13、表XI中の試料22-4)は、同じ新たな媒体の同じ比率での混合物に比べて、はるかに高い浸透性を有した。0.8ミリダルシーの浸透性及び32.9lbs/ft3(0.53g/cm3)湿潤かさ密度の微細な天然珪藻土を、再生された製品と混合した。この手順により、再生された媒体を含む混合物の浸透性は減少して、天然珪藻土添加剤が再生された媒体の10%を構成する場合、新たな媒体の混合物のレベルとほぼ一致した(表XVIII)。
【０１４７】
表XVIII.再生された媒体の浸透性調整
【表１８】
2018529332.tif 000023
【０１４８】
（実施例19）
【０１４９】
選択された鉱石から特殊な配合物を使用して製造された融剤焼成された珪藻土、Celatom(登録商標)FW-12、ロット2D12F6を、以下に記載されるそれぞれLenzらの文献（PCT/US16/37830、PCT/US16/37816、及びPCT/US16/37826）の方法により測定すると、約4%オパール-Cを含み、クリストバライトを全く含まず、0.1%未満の石英、又は1%未満の結晶性シリカの総含量を含んでいた。
【０１５０】
Lenzら(PCT/US16/37830、PCT/US16/37816、及びPCT/US16/37826)によると、試料内にクリストバライトがないことを確認する比較的簡単な方法は、試料にクリストバライト基準物質(すなわちアメリカ国立標準技術研究所(National Institute of Standards and Technology)(NIST)標準基準物質1879A)でスパイクし(既知量を加え）、スパイクされた試料でXRD分析を実施し、次いで、元のスパイクされていない試料回折パターンを、スパイクされた試料パターンと比べることである。スパイクされた試料回折パターンが一次ピーク及び二次ピークの強度を増加させるのみで、ポジションシフトを示さず、追加のピークも示さなければ、元の試料はおそらくクリストバライトを含んでいる。一次ピークがシフトして鋭くなり(又は2つの別なピークに分離し)、二次ピークが現れるか、又ははるかにくっきりとなる場合、クリストバライトではなくオパール-C(及び/又はオパール-CT)が元の試料に存在する。
【０１５１】
珪藻土を含む製品の試料がクリストバライト又はオパール-C(及び/又はオパール-CT)を含むか否かを決定し、次いでオパール-C(及び/又はオパール-CT)及び/又は結晶性シリカ含量を定量化することは、Lenzらの文献(PCT/US16/37830、PCT/US16/37816、及びPCT/US16/37826)に開示され、Lenzらの文献で「LH法」と称される改良された方法（the Improved Method）によると、いくつかの工程を含む。
【０１５２】
第一に、試料が水和水を含むか否かを、高温強熱減量試験により決定する。例えば、試料の(代表的な)第1部分を得て、強熱減量試験をそのような第1部分に実施する。
【０１５３】
第二に、バルクの粉末X線回折を実施し、得られた(第1の)回折パターンを詳細に調べる。例えば、好ましくは、試料の(代表的な)第2の部分を得て、バルク粉末XRDを第2の部分に実施する。好ましくは、第2の部分をXRD前に粉砕する。得られた(第1の)回折パターンを、オパール-C(及び/又はオパール-CT)及びクリストバライトの有無に関して分析する。得られた(第1の)回折パターンを、該試料の(代表的な)第2の部分内の他の結晶性シリカ相(例えば、石英及びトリディマイト)の有無に関して分析してもよい。該(第1の)回折パターンが明らかにオパール-C(又はオパール-CT)を示す場合、該試料がクリストバライト又はオパール-C(及び/オパール-CT)を含むか否かを決定するのに、さらなる分析は必要でない。オパール-C(及び/又はオパール-CT)回折パターンは、以下の点でα-クリストバライトのパターンとは異なる:一次ピーク(22°)及び二次ピーク(36°)がより高い面間隔(より低い2θ角)にある、「半値全幅」(FWHM)統計を利用して測定して、オパール-C(及び/又はオパール-CT)のよりブロードな一次ピークがある、オパール-C(及び/又はオパール-CT)は、31.50°及び28.49°2θに境界のはっきりしないピークがあり、はるかに大量の非晶質バックグラウンドがある。
【０１５４】
(第1の)回折パターンが、オパール-C(及び/又はオパール-CT)及び/又はクリストバライトが存在するか否かに関して疑わしい場合、LH法により、第2のXRD分析を実施して、オパール-C(及び/又はオパール-CT)及び/又はクリストバライトが存在するか否かを決定する。この場合、分析は、好ましくは、クリストバライト標準基準物質(NIST 1879a)によりスパイクされた試料の別の代表的な部分に対して実施する。例えば、試料の(代表的な)第3の部分を得て、続いてクリストバライト標準基準物質(NIST 1879a)によりスパイクし、XRDを該第3の部分に実施する。第3の部分に対するXRDから得られた(第2の)回折パターンを分析する。好ましくは、第3の部分をXRD前に粉砕する。(例えば、代表的な第2の部分の)元の試料がオパール-C(及び/又はオパール-CT)を含む場合、クリストバライトスパイクは、(第2の部分のものから)回折パターンを著しく変えて、第3の部分の(第2の)回折パターン中に、22.02°及び36.17°2θに特定可能な追加のピークがあり、より顕著なピークが31.50°及び28.49°2θに見える。(より具体的には、第2の部分の)元の試料がクリストバライトを含む場合、クリストバライトスパイクの(第3の部分への)添加は、ピーク強度の増加のみをもたらし、第2の部分の(第1の)回折パターンからの他の著しい変化は全くない(第3の部分の(第2の)回折パターンに見られる通り)。
【０１５５】
珪藻土試料のオパール-C(及び/又はオパール-CT)含量の定量化は、その回折パターンがブロードなピークと非晶質バックグラウンドとの組み合わせであり、珪藻土製品がオパールに加え他のX線非晶質相を含むことが多いため、複雑になり得る。LH法によると、量の推定は、第1の回折パターンのオパール-C(及び/又はオパール-CT)ピーク(両相が存在する場合は、集合的に)を、それらがクリストバライトであるかのように処理し、NIST 1879aなどのクリストバライト標準に対して定量化することにより得られる。オパール-C(及び/又はオパール-CT)の定量化のこの方法は、Lenzら(PCT/US16/37830、PCT/US16/37816、及びPCT/US16/37826)がXRD法と呼ぶものであり、通常、オパール-C(及び/又はオパール-CT)含量を実際より低く評価するが、製造品質管理など、いくつかの目的に効果的である。明確に言うと、このXRD法は、包括的（umbrella）LH法の一部である。或いは(LH法の下で)、試料の代表的な部分(例えば、第4の部分)を非常に高温で(例えば、1050℃)長時間(例えば24〜48時間)、その加熱されている部分が完全に脱水されるまで加熱することにより測定値を得ることができる。これは、オパール相を完全に脱水し、クリストバライトを形成する(非晶質バックグラウンド成分を減少させる)。次いで、XRD分析を第4の部分に実施し、第4の部分の得られた(第3の)回折パターン中のクリストバライトを、クリストバライト標準に対して定量化して、元のオパール-C(及び/又はオパール-CT)含量の推定値を与えることができる。好ましくは、第4の部分をXRD前に粉砕する。追加の融剤を第4の部分の加熱前に加えず、温度を1400℃未満に保つ限り、第4の部分中に存在する石英はクリストバライトに変換されないだろう。
【０１５６】
LH法に従って試料の総結晶性シリカ含量重量%を得るには、特定されたクリストバライト(存在する場合)の重量パーセンテージ、石英(存在する場合)の重量パーセンテージ、及びトリディマイト(存在する場合)の重量パーセンテージを足し合わせ、試料中の結晶性シリカ含量の総重量パーセンテージを計算する。試料の第2の部分の(第1の)回折パターンの分析の間に存在すると分かった石英又はトリディマイトの重量パーセンテージを得るには、石英又はトリディマイトのそれぞれを、含量の定量化のためにそのそれぞれの標準(例えば、石英ではNIST SRM 1878b)と比べることができ、或いは、内部標準(コランダムなど)及び適用可能な相対強度比の利用により定量化できる。LH法によりクリストバライトが存在すると確認された場合、試料の第2の部分の(第1の)回折パターンに見られるクリストバライトを、含量の定量化のためにそのそれぞれの標準(例えばNIST 1879a)と比べることができ、或いは、内部標準(コランダムなど)及び適用可能な相対強度比の利用により定量化できる。オパール-C(又はオパール-CT)とクリストバライトの両方が存在し、オパール-C(又はオパール-CT)の一次ピークがクリストバライトのピークとは区別できないか、又はデコンボリュートできない普通でない場合には、オパール-C(又はオパール-CT)及びクリストバライトを1相として定量化し、クリストバライトとして報告する。そのように報告されたクリストバライトの量は、試料中の実際の量より高いだろう。試料は製品の代表的な試料であるので、試料中の結晶性シリカ含量の総重量パーセンテージは、試料が採取された製品中の結晶性シリカ含量の総重量パーセンテージを正確に表すと考えられる。
【０１５７】
Lenzらの文献(PCT/US16/37830、PCT/US16/37816、及びPCT/US16/37826)において、詳述されるバルク粉末XRDの研究は、MDI(商標）Datascan5ソフトウェアにより制御されたSiemens(登録商標)D5000回折計を使用して、CuKα線、試料回転、グラファイトモノクロメーター、及びシンチレーション検出器により実施された。電力設定は50KV及び36mAであり、0.04°のステップサイズ及び1ステップあたり4秒であった。JADE(商標）(2010)ソフトウェアをXRDスキャンの分析に使用した。試料調製には、ジルコニア粉砕媒体によるジルコニアバイアル中のSPEX(登録商標)粉砕が含まれた。
【０１５８】
実施例19の議論の続きをすると、この珪藻土濾過媒体、Celatom(登録商標)FW-12、ロット2D12F6を、シリカキセロゲル、Britesorb(登録商標)XLC(シリカ安定化媒体)と共に使用して、氷浴振とう機中で30分間混合することにより、2リットルの5℃で91ntu濁度の商業的なダークペールエールをそれぞれ1.00及び0.25g/Lの使用量で処理した。処理後、使用済み媒体を遠心分離により濃縮し、続いて0.45μmのメンブランに通す真空濾過によりビールから回収した。フィルターケーキを120℃で一晩乾燥させ、乾燥した使用済み媒体を測定すると、14%のLOIを有していた。それを、1300°F(704℃)でマッフル炉中で、30分間加熱することにより再生した。再生された媒体を、安定化も濾過もされなかった(5℃で)78ntuの濁度を有する商業的なダークペールエール中で、使用済み媒体を発生させるのに使用された同じ比率の安定化及び濾過媒体を含むベンチマークに対して、安定化有効性に関して試験した。1.25g/Lの使用量で、再生された媒体は、ビールのEBCアルコールチルヘイズを、ベンチマークの138ntuに対して、230ntu(ブランク)から140ntuに減少させた。このように、使用済み媒体の安定化能力は完全に再生され、再生された媒体は、同じ方法により分析してクリストバライトを全く含まず、0.1%未満の石英を含んでいた。本実施例は、本開示の熱再生プロセスが、シリカ使用済み安定化及び/又は濾過媒体中の結晶性シリカの含量を増加させないことを表す。
【０１５９】
（実施例20）
【０１６０】
食品又は飲料製品の微生物による汚染は、著しい健康上のリスクとなり得る。その結果、食品及び飲料の処理に使用される安定化及び処理媒体に汚染が無いことが重要である。これは、食品及び飲料に以前に曝露された、再生された媒体にとって重要な事項である。
【０１６１】
再生された媒体の2つの試料を、その微生物体（microbiological matter)含量に関して特性化するために、アメリカ合衆国アイダホ州ボイシの分析研究所(Analytical Laboratories)に送った。微生物学的分析を実施するために、225mlの滅菌されたバターフィールドのリン酸緩衝希釈水（Butterfield's phosphate buffered dilution water)が、25gの各試料に加えられ(1:10希釈)、その2つが30秒間混合された。各試験には、1mlアリコートの懸濁液が、要求される条件下で、設定期間の間に、インキュベーション用の標準寒天プレートにピペットで移された。インキュベーションの終わりまでに形成されたコロニーの総数が数えられた。全方法は、固体試料の1グラムあたり10コロニー形成単位(CFU/g)、又は1:10希釈液の1mlあたり1CFU(0.1gの試料が分析される)の検出限界を有した。
【０１６２】
カビ及び酵母菌を分析するのに利用された方法は、「米国公衆衛生協会食品微生物検査法(the American Public Health Association Method for the Microbiological Examination of Foods)」(第4版)に従った。カビと酵母の両方の分析に関して以下に記載される方法を、食品微生物検査のための米国公衆衛生協会の方法又は「APHA MEF法」と呼ぶこととする。カビ分析及び酵母菌分析に利用されたAPHA MEF法に従って、抗生物質であるクロラムフェニコールが標準寒天に加えられ、後者がプレート中で凝固してから、試料希釈液がピペットで移されて、広げられた;インキュベーションは、暗所で、25℃(± 0.5℃)の室温で、5日間実施された。インキュベーションの終わりに、カビ及び酵母コロニーが計数された。
【０１６３】
好気性プレートと嫌気性プレートの両方の計数分析には、「米国食品医薬品局微生物学分析マニュアル(U.S.Food and Drug Administration Bacteriological Analytical Manual)」、第8版の「好気的プレート計数」法に従った。好気性及び嫌気性菌分析に関して以下に記載される方法は、本明細書で、米国食品医薬品局微生物学分析マニュアルの方法又は「USFDA法」と称される。好気性細菌分析のために実施される場合、それは、本明細書で好気性プレート用のUSFDA法と称されることがある。嫌気性細菌分析のために実施される場合、それは、嫌気性プレート用のUSFDA法と称されることがある。好気性プレート用のUSFDA法に従って、試料希釈液が標準寒天(クロラムフェニコールなし)にピペットで移されて混合されてから、それが凝固し、固まったプレートが35℃(±1℃)で48時間(±2時間)(大気中)でインキュベートされた。インキュベーションの終わりに、好気性細菌コロニーが計数された。
【０１６４】
二酸化炭素が充満した嫌気性チャンバーに固まったプレートが入れられた以外同じUSFDA法が、嫌気性プレート分析に採用された。より具体的には、試料希釈液が標準寒天(クロラムフェニコールなし)にピペットで移され混合されてから、それが凝固し、固まったプレートが、嫌気性チャンバー(二酸化炭素が充満)中で、35℃(±1℃)で48時間(±2時間)インキュベートされた。インキュベーションの終わりに、嫌気性菌コロニーが計数された。
【０１６５】
分析結果を表XIXに列記する。分析者によると、再生された媒体のこれら2つの試料上で、分析されている0.1gの粉末試料を含むスラリーを含む寒天増殖培地上に１つのコロニーも観察されなかった。結果を＜10CFU/gと報告したが、それは試験方法の検出限界未満である。言い換えると、どちらの再生された媒体も、検出可能な量の好気性若しくは嫌気性の細菌もカビ若しくは生酵母菌も含んでいなかった。
【０１６６】
表XIX.再生された媒体中の報告された微生物体
【表１９】
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【産業上の利用可能性】
【０１６７】
（産業上の利用可能性）
本開示の教示は、流体の安定化及び清澄化から出た使用済み媒体を再生するために工業規模で実施できる。とりわけ、本開示の教示は、ビール醸造所又はシリカ安定化媒体がタンパク質により誘導されるチルヘイズを安定化するために使用される他の種類の発酵飲料を製造する施設で実施できる。本明細書に開示されるプロセスによると、発酵飲料の安定化又は安定化及び濾過プロセスから出た使用済み媒体は、酸化性環境中で加熱されて、再生された使用済み(発酵飲料)媒体を形成する。熱処理は、タンパク質及び他の有機物を除去する。熱処理の前に、使用済み媒体を、回収/蓄積し、濾過又は遠心分離により脱水し、乾燥させ、分散させることができる。
【０１６８】
いくつかの実施態様において、使用済み媒体を、熱処理(再生のための加熱)の前に貯蔵できる。さらに、熱処理の前に、使用済み発酵飲料媒体を分離して、実質的に均一な(プラス又はマイナス10%)浸透性を有する熱処理用の使用済み媒体を得ることができる。他の実施態様において、使用済み発酵飲料媒体を、より広い又はより狭い浸透性範囲に従って分離できる。いくつかの実施態様において、熱処理の前に、使用済み発酵飲料媒体を、安定化媒体含量又は抽出可能な化学物質により分離することができる。
【０１６９】
乾燥プロセスは、工業用オーブン、棚型乾燥器、回転式乾燥器、又は気流乾燥器中で実施できる。乾燥された材料を、過粉砕（over milling）を回避するために、ミリングファン（milling fan）、ハンマーミル、又はピンミル（pin mill）などの制御された穏やかな粉砕装置中で分散させることができ、或いは、遠心ふるいなどのふるい分け装置又は粉砕機と篩の組み合わせにより分散させることができる。
【０１７０】
分散された材料の熱処理は、流動炉（fluidized furnace）若しくはロータリーキルン中で、又は移床(traveling grate)若しくは多重ハースキルン（multiple hearth kiln）中で達成できる。炉及びキルンのエネルギー源は、電力、天然ガス、石油、又は石炭を含み得る。従来の電力炉か誘電加熱炉のいずれも利用できる。酸素以外の酸化剤を、熱処理の間に加えてよい。流動炉は、シリカゲルの細孔構造及び活性を劣化させることなしに、酵母細胞破壊片及び吸着されたタンパク質などの有機物の完全な燃焼及び除去を達成するのに要求される、必要な酸化環境、温度、及び滞留時間を与えることができる。この目的に使用できる流動炉には、フラッシュか焼炉及びパーライト膨張炉（expanders）がある。フラッシュか焼炉の例には、FL Smidth社により販売されている流動床リアクター若しくはフラッシュか焼炉若しくは焙焼炉、Torftech社製のTorbed(登録商標)リアクター、又はCalix社製の触媒的フラッシュか焼炉(catalytic flash calciners)がある。使用済み安定化及び濾過媒体を再生するのに使用できるパーライト膨張炉の例には、Silbrico社、Incon社、及び他社からの従来の膨張炉並びにBublon GmbH社製のBublon炉及びEffective Energy Associates, LLC (現在はReaction Jets, LLC)社製のFLLOX膨張炉などの新たに開発されたものがある。熱処理後に、材料は冷却され、回収され、再使用のために必要な場合分散される。
【０１７１】
いくつかの実施態様において、使用済み媒体の熱処理は、使用済み発酵飲料媒体が製造された濾過プロセスと同じ製造場所内で起こり得る。他の実施態様において、再生された媒体を形成する熱処理は、使用済み発酵飲料媒体が製造された濾過プロセスの場所の半径100マイル(160.9km)以内で起こり得る。
【０１７２】
望まれない物質の溶解度をさらに低下させるために、酸洗浄又はすすぎプロセスを、熱再生の前又は後に含めてよい。再生された安定化及び濾過媒体を再使用するために、再生の間の損失及び濾過媒体と安定化媒体の間の比率の不均衡を、適切な量の新たな材料を加えることにより補って、再び均衡をとることができ、それを使用して再生された媒体の性能を向上させることもできる。濾過性能を、異なる浸透性の新たな濾過媒体を加えることにより調整して、合わせた媒体の浸透性を調整できる。液体濾過用途において、再生された安定化及び濾過媒体は、ボディフィードとして、又はプリコートとボディフィードの両方として使用できる。
【０１７３】
新たな媒体に類似のビール安定化及び濾過性能を提供することに加え、本開示の再生された媒体は、微粒子安定化及び濾過媒体のロバストな柔軟性(robust flexibility)を維持すると同時に、全て新たな媒体に対して、輸送コストを大幅に減少させ、購買コストを大幅に減少又は無くし、純度(可溶性不純物減少の点で)を高める。そのような属性は、製造業者及び醸造者に、潜在的に大幅な節約並びに醸造所にとってのカーボンフットプリントと単回使用媒体の埋立地への廃棄のための空間要件の両方の大幅な減少による環境面での利益を与える。これらの利益に加え、記載されるプロセス及び製品は、結晶性シリカのない新たな形態と再生された形態の両方で製造できるが、これは、これらの材料の採鉱、処理、輸送、ビール安定化及び清澄化、再生及び最終的には(複数回の使用後)廃棄又は代替用途における労働者の安全性にとって重要な利益である。再生された媒体の改善された抽出可能な化学物質は、粉末化された安定化(又は安定化及び濾過)媒体から液体に導入される不純物を大幅に減少させる。特定の実施態様のみが本明細書で述べられてきたが、代替実施態様及び種々の改良が、上記説明から当業者には明らかだろう。これら及び他の代替物は等価物であり、本開示の趣旨及び範囲内にあると考えられる。
【国際調査報告】
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