СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКА ИЗ ОДНОПОРЦИОННОГО КОНТЕЙНЕРА ИЛИ КОМПЛЕКТА ДЕТАЛЕЙ ОДНОПОРЦИОННОГО КОНТЕЙНЕРА, УКАЗАННЫЙ ОДНОПОРЦИОННЫЙ КОНТЕЙНЕР И УКАЗАННЫЙ КОМПЛЕКТ ДЕТАЛЕЙ
METHOD FOR DRINK PREPARATION FROM A SINGLE-PORTION CONTAINER OR A SET OF PARTS OF A SINGLE-PORTION CONTAINER, THE SPECIFIED SINGLE-PORTION CONTAINER AND THE SPECIFIED SET OF PARTS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу разлива напитка исходя из одного или более однопорционных контейнеров, содержащих концентрат напитка в количестве, достаточном для разлива одного объема потребления.
Предпосылки создания изобретения
При разливе пива с помощью устройства, начиная со смешивания на месте концентрата пива и спирта, смешиваемого с разбавителем, таким как вода, время для охлаждения и смешивания различных ингредиентов для получения пива с желаемой органолептикой является ключевым параметром для потребителя.
В документе WO 2015155237 описана однопорционная система с двумя таблетками, где отсек первой таблетки содержит гранулят концентрированного пива, и отсек второй таблетки содержит концентрированный этанол.
В документе WO 2014159458 описана одноразовая таблетка с напитком, предназначенная для применения в аппарате для приготовления одной порции ароматизированного напитка. Одноразовая таблетка для напитка представляет собой контейнер, содержащий первый отсек, предназначенный для вмещения бесспиртового концентрата напитка в сухой или полусухой форме, и второй отсек, предназначенный для вмещения этанола в жидкой форме. Предпочтительно, первый отсек и второй отсек соединены, но предназначены для сохранения бесспиртового концентрата напитка отдельно от концентрата спирта до применения.
Хотя в документах известного уровня техники заявлено обеспечение восстановления пива посредством смешивания содержимого таблеток с водой и последующей карбонизации, смешивание и охлаждение напитка до приемлемой температуры является либо неприемлемо долгим, либо требует большого количества энергии, что приводит к сложным устройствам, которые являются шумными, используют значительное количество энергии и требуют много обслуживания.
Поэтому ясно, что остается потребность рынка в способе восстановления напитка на основе солода непосредственно перед или при разливе, обеспечивающем эффективное смешивание и охлаждение напитка, простое управление, минимальное техническое обслуживание оборудования и приемлемую для потребителя функциональность с точки зрения уровней шума и времени для восстановления и разлива, при этом гарантируя оптимальное органолептическое качество напитка.
Краткое изложение сущности изобретения
3
Настоящее изобретение относится к однопорционному контейнеру, содержащему концентрат напитка на основе солода или концентрат сброженного напитка, при этом указанный концентрат находится в жидком состоянии, имеет динамическую вязкость, составляющую максимально 40⋅10 МПа⋅с; действительную плотность экстракта по меньшей мере 2,6°P; и содержание спирта по меньшей мере 1 об. %.
Настоящее изобретение также предлагает комплект деталей, содержащий:
3
а. первый однопорционный контейнер, содержащий концентрат напитка на основе солода или концентрат сброженного напитка, при этом указанный концентрат находится в жидком состоянии, имеет динамическую вязкость, составляющую максимально 40⋅10 МПа⋅с; действительную плотность экстракта по меньшей мере 2,6°P; и содержание спирта по меньшей мере 1 об. %; и
b. второй однопорционный контейнер, содержащий раствор этанола, имеющий концентрацию этанола, составляющую 80 об. % или более.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу получения напитка из однопорционного контейнера, при этом указанный способ включает этапы:
3
a. обеспечения однопорционного контейнера, содержащего концентрат напитка на основе солода или концентрат сброженного напитка, при этом указанный концентрат находится в жидком состоянии, имеет динамическую вязкость, составляющую максимально 40⋅10 МПа⋅с; действительную плотность экстракта по меньшей мере 2,6°P; и содержание спирта по меньшей мере 1 об. %;
b. разбавления содержимого указанного однопорционного контейнера разбавляющей жидкостью, имеющей содержание спирта, составляющее 30 об. % или менее.
Настоящее изобретение также относится к способу получения напитка из комплекта деталей, включающему этапы:
3
a. обеспечения первого однопорционного контейнера, содержащего концентрат напитка на основе солода, при этом указанный концентрат находится в жидком состоянии, имеет вязкость, составляющую максимально 40⋅10 МПа⋅с, предпочтительно максимально 1000 МПа⋅с, действительную плотность экстракта по меньшей мере 2,6°P и содержание спирта по меньшей мере 1 об. %;
b. обеспечения второго однопорционного контейнера, содержащего раствор этанола, имеющий концентрацию этанола, составляющую 75 об. % или более, предпочтительно 80 об. % или более;
c. обеспечения источника жидкого разбавителя;
d. смешивания части разбавителя из источника разбавителя с содержимым второго однопорционного контейнера с получением промежуточной жидкой смеси, имеющей содержание спирта, составляющее 30 об. % или менее;
e. смешивания содержимого первого однопорционного контейнера с указанной промежуточной жидкой смесью и необязательно дополнительным количеством жидкого разбавителя с получением напитка.
Приготовленный напиток предпочтительно относится к пивоподобному или сидроподобному напитку.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
На фиг. 1 схематически показана линия с текучей средой устройства для разлива с присоединенным к ней однопорционным контейнером;
на фиг. 2 схематически показана линия с текучей средой устройства для разлива с присоединенными к ней двумя однопорционными контейнерами;
на фиг. 3 показана блок-схема способа приготовления концентрата напитка;
на фиг. 4 показан график, иллюстрирующий отношение между коэффициентами концентрации различных ретентатов (2), полученных из различных видов пива (пиво 1-4), и количеством нефильтруемых соединений («% твердых частиц»), достигнутым в указанных ретентатах после первого этапа а) концентрации;
на фиг. 5 схематически показан вариант осуществления этапа а) нанофильтрации, показанного на фиг. 3;
2
на фиг. 6 показана концентрация насыщения CO в воде и этаноле (EtOH) в зависимости от давления при температуре 298 K;
на фиг. 7 показано соотношение между концентрацией насыщения CO2 в воде и этаноле при давлении 1 бар и температуре 298 K;
на фиг. 8 показаны различные варианты осуществления аппаратов для разлива согласно настоящему изобретению, содержащих разовую дозу, содержащую первую и вторую камеры;
на фиг. 9 показан пример (а) загрузки разовой дозы в аппарат для разлива и (b) получения на месте и разлива сброженного целевого напитка.
на фиг. 10 показан альтернативный вариант осуществления по фиг. 1.
Подробное описание
Определения
В контексте данного документа термин «концентрат» дан в определении Оксфордского словаря: «Субстанция, полученная посредством удаления или уменьшения разбавляющего средства; концентрированная форма чего-либо» (см. http://www.oxforddictionaries.com/definition/english/concentrate). В соответствии с этим, термин «концентрат пива или сидра» или, альтернативно «(концентрированная) основа для пива или сидра» или ««сироп пива или сидра», относится к пиву или сидру соответственно, из которого удалена большая часть его растворяющего компонента, то есть воды, с сохранением при этом большинства растворенных компонентов, придающих такие свойства, как вкус, запах, цвет, ощущение во рту и т.д.
Напиток на основе солода определен как напиток, приготовленный из ячменного солода или пшеничного солода, как сброженный, так и не сброженный. Примерами напитков на основе солода являются, среди прочего, пиво, такое лагер, стаут, эль и ароматизированные солодовые напитки, например лайм-а-рита.
Сброженный напиток определен как напиток, который во время изготовления подвергался этапу микробиологического сбраживания, и включает вино, сидр и пиво.
В контексте настоящего документа термин «пиво» следует истолковывать в соответствии с довольно широким определением:
«напиток, получаемый посредством сбраживания из сусла, приготовленного с использованием крахмального или сахарного сырья, включающего порошок хмеля или экстракты хмеля и питьевую воду. Помимо ячменного солода и пшеничного солода, только следующие компоненты могут рассматриваться для сбраживания, например, в смеси с пшеничным солодом, крахмальным или сахарным сырьем, в котором общее количество не может превышать 80%, предпочтительно 40% общего веса крахмального или сахарного сырья:
(a) кукуруза, рис, сахар, пшеница, ячмень и их различные формы;
(b) сахароза, инвертированные сахарный сироп, сироп декстрозы и сироп глюкозы».
Несмотря на то, что согласно конкретному государственному законодательству не все сброженные напитки на основе солода могут называться пивом, в контексте настоящего изобретения, термин «пиво» и «сброженный напиток на основе солода» использованы в настоящем документе как синонимы и являются взаимозаменяемыми. Следовательно, согласно настоящему документу термины «восстановленное пиво» и «восстановленный сброженный напиток на основе солода» следует понимать как напитки, которые по сути идентичны по составу с пивом, но получены посредством добавления растворителя, т.е. воды или насыщенной диоксидом углерода воды, к предварительно приготовленному пивному концентрату.
Количество компонентов, растворяемых в напитках на основе солода также может быть выражено в так называемой удельной плотности пива (относительной плотности) или в кажущейся удельной плотности. Первую измеряют как плотность (вес на единицу объема) напитка, деленную на плотность воды, используемую как эталонное вещество, тогда как вторую - как отношение веса объема напитка к весу равного объема воды. Например, удельная плотность 1,050 («50 единиц») указывает на то, что вещество на 5% тяжелее, чем равный объем воды. Плотности воды, а следовательно, и пива изменяются с температурой; следовательно, измерения, как удельной плотности, так и кажущейся удельной плотности образца и эталонного значения выполняют при одних и тех же определенных условиях температуры и давления. Давление почти всегда равно 1 атм, что соответствует 101,325 кПа, тогда как температуры могут отличаться в зависимости от выбора дополнительных систем для аппроксимации плотности пива. Примерами таких систем являются две эмпирические шкалы, шкала Плато и шкала Брикса, которые обычно применяют в отрасли сбраживания и виноделия соответственно. Обе шкалы представляют концентрацию раствора в массовых процентах сахара; один градус Плато (обозначаемый как °P) или один градус Брикса (обозначаемый как °Вх) соответствует 1 грамму сахарозы на 100 граммов воды. Между этими единицами существует разница, в основном, вследствие того, что обе шкалы разработаны для растворов сахарозы при разных температурах, но она настолько незначительна, что они могут использоваться практически взаимозаменяемо. Например, пиво, измеренное при 12°P при температуре 15,5°C, имеет такую же плотность, как водный раствор сахарозы, содержащий 12 массовых % сахарозы при температуре 15,5°C, что приблизительно соответствует 12°Вх, что составляет такую же плотность, как и у водного раствора сахарозы, содержащего 12 массовых % сахарозы при температуре 20°C. Шкалы Плато и Брикса имеют преимущество перед удельной плотностью, поскольку они выражают измерение плотности с точки зрения количества сбраживаемых материалов, что особенно полезно на начальных стадиях сбраживания. Конечно, поскольку как пиво, так и хмель состоят из большего количества сухих веществ, чем только сахароза, то это не является точным. Отношение между градусами Плато и удельной плотностью не является линейным, но хорошей аппроксимацией является соответствие 1°P 4 «пивным единицам» (4×0,001); так 12°P соответствует удельной плотности 1,048 [1+(12×4×0,001)].
В целях настоящего изобретения, однопорционный контейнер определен как контейнер, содержащий по меньшей мере один ингредиент в заданном количестве, например для обеспечения получения одной порции напитка при добавлении к потоку жидкости, такой как вода, или разбавлении в нем, при этом одна порция соответствует объему в диапазоне от 20 сантилитров до 50 сантилитров, например, 20 сантилитров, 25 сантилитров, 30 сантилитров, 33 сантилитров, 35 сантилитров или 50 сантилитров. Термин «однопорционный контейнер» является синонимом терминов «однопорционная таблетка», «таблетка с разовой дозой», «однопорционная капсула» или «капсула с разовой дозой» и может быть взаимозаменяемым с ними.
Вязкость определена как динамическая вязкость, измеренная при 20°C, и выражена в МПа⋅с.
На фиг. 1 схематически показано устройство (11) для разлива напитка и, в частности, его линия с текучей средой, при этом линия с текучей средой содержит впускной патрубок для жидкости, соединенный с источником жидкости, таким как кран, кег с напитком, предусмотренный снаружи указанного устройства, или резервуар для жидкости (3), размещенный в устройстве; выпускной патрубок (5d) для разлива; смесительную камеру (13), расположенную в указанной линии с текучей средой между впускным патрубком для жидкости и выпускным патрубком (5d) для разлива; и однопорционный контейнер (1), расположенный в устройстве для разлива и имеющий выпускной патрубок (Id) контейнера в соединении по текучей среде с линией с текучей средой либо выше по потоку относительно смесительной камеры (13), либо в смесительной камере (13).
3
Согласно настоящему изобретению однопорционный контейнер содержит концентрат напитка на основе солода или концентрат напитка, полученного при брожении, в жидком состоянии, имеющий вязкость, составляющую максимально 40⋅10 МПа⋅с, предпочтительно максимально 1000 МПа⋅с; действительную плотность экстракта по меньшей мере 2,6°P, предпочтительно по меньшей мере 6°P, наиболее предпочтительно по меньшей мере 8°P и наиболее предпочтительно по меньшей мере 12°P или даже по меньшей мере 20°P; и содержание спирта по меньшей мере 1 об. %.
2
Однопорционный контейнер предпочтительно изготовлен из материала, имеющего хорошие свойства кислородонепроницаемости и предпочтительно является непрозрачным для света и, в частности, УФ-излучения. Примером такого материала является алюминий. После наполнения однопорционный контейнер должным образом герметизируют для защиты концентрата во время транспортировки и для ограничения попадания О в контейнер или загрязнения концентрата, а также предпочтительно защиты концентрата от воздействия света.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения и как показано на фиг. 2, устройство (11) для разлива напитка и, в частности, его линия с текучей средой, содержит впускной патрубок для жидкости, соединенный с источником жидкости, таким как кран, кег с напитком, предусмотренный снаружи указанного устройства, или резервуар (3) для жидкости, размещенный в устройстве; выпускной патрубок (5d) для разлива; смесительную камеру (13), расположенную в указанной линии с текучей средой между впускным патрубком для жидкости и выпускным патрубком (5d) для разлива; и комплект деталей, состоящий из двух однопорционных контейнеров (1-2), расположенных в устройстве (11) для разлива, и оба из которых имеют выпускной патрубок (1d-2d), в сообщении по текучей среде с линией с текучей средой либо выше по потоку относительно смесительной камеры (13), либо в смесительной камере (13).
3
Согласно настоящему изобретению первый однопорционный контейнер (1) содержит концентрат напитка (8) на основе солода в жидком состоянии, имеющий вязкость, составляющую максимально 40⋅10 МПа⋅с, предпочтительно максимально 1000 МПа⋅с; действительную плотность экстракта по меньшей мере 2,6°P, предпочтительно по меньшей мере 6°P, наиболее предпочтительно по меньшей мере 8°P и наиболее предпочтительно по меньшей мере 12°P; и содержание спирта по меньшей мере 1 об. %, предпочтительно от 1 до 30 об. %, более предпочтительно от 1 до 25 об. %, наиболее предпочтительно от 1 до 20 об. %.
Второй однопорционный контейнер (2) содержит раствор спирта с концентрацией по меньшей мере 75 об. %, предпочтительно по меньшей мере 80 об. %, более предпочтительно по меньшей мере 85 об. % и наиболее предпочтительно по меньшей мере 90 об. %.
Первый и второй однопорционные контейнеры могут быть либо двумя отдельными контейнерами; могут быть выполнены как один контейнер с двумя отсеками или камерами, герметизированными друг от друга; или как два индивидуальных контейнера, соединенных друг с другом.
Снова, однопорционные контейнеры предпочтительно изготовлены из материала, имеющего хорошие свойства кислородонепроницаемости и предпочтительно являются непрозрачными для света и, в частности, УФ-излучения. Примером такого материала является алюминий. После наполнения однопорционный контейнер должным образом герметизируют для защиты концентрата во время транспортировки и для ограничения попадания 02 в контейнер или загрязнения концентрата, а также предпочтительно защиты концентрата от воздействия света.
Как однопорционный контейнер по фиг. 1, так и первый однопорционный контейнер по фиг. 2, предпочтительно вмещают объем концентрата, составляющий менее приблизительно 90 мл, предпочтительно менее 85 мл (приблизительно 3 унции), более предпочтительно объем, составляющий менее 60 мл (приблизительно 2 унции) и наиболее предпочтительно менее 45 мл.
3
Концентрат, содержащийся в однопорционном контейнере по фиг. 1 и в первом однопорционном контейнере, как показано на фиг. 2, предпочтительно приготовлен посредством подвергания сброженного напитка или напитка на основе солода, такого как пиво или сидр, этапу концентрации, включающему нанофильтрацию или обратный осмос с получением ретентата и фракции, содержащей спирт и летучие ароматизирующие компоненты, при этом ретентат характеризуется концентрацией нефильтруемых соединений, равной или превышающей 20% (вес/вес), предпочтительно 30% (вес/вес), наиболее предпочтительно 40% (вес/вес), как вычислено из измерения плотности, скорректированного с учетом количества спирта, таким образом, предопределенное количество ретентата упаковано в однопорционный контейнер. Согласно настоящему изобретению концентрат находится в жидком состоянии, имеет вязкость, составляющую максимально 40⋅10 МПа⋅с, предпочтительно максимально 1000 МПа⋅с; действительную плотность экстракта по меньшей мере 2,6°P, предпочтительно по меньшей мере 6°P, наиболее предпочтительно по меньшей мере 8°P и наиболее предпочтительно по меньшей мере 12°P или даже по меньшей мере 20°P; и содержание спирта по меньшей мере 1 об. %.
Как показано на фиг. 3, способ концентрации напитка на основе солода или сброженного напитка включает первый этап а), на котором напиток (100) подвергают нанофильтрации (А) через полупроницаемую мембрану, действующую как физический барьер для прохождения большинства компонентов пива со средней молекулярной массой (MW) > 150-200 Да, но проницаемую для воды, большей части этанола, одновалентных солей и определенного количества ароматизирующих компонентов пива. Эта первая фракция, задерживаемая на впускной стороне мембраны, именуется ретентатом (200), и ее собирают и упаковывают в однопорционные контейнеры.
В целом, пиво (100), подвергаемое нанофильтрации (А), предпочтительно представляет собой чистое пиво, которое было обработано с применением любой обычной технологии очистки пива для удаления дрожжей и большинства других частиц, превышающих 0,2 мкм в диаметре. Такие технологии являются стандартными и хорошо известны в отрасли приготовления пива. Например, они включают центрифугирование, фильтрацию, например, посредством кизельгура (диатомовой земли), необязательно с предварительным центрифугированием, или другие виды стандартных технологий микрофильтрации.
Как будет понятно, вышеуказанный способ приготовления концентрата напитка для однопорционного контейнера согласно изобретению является особо предпочтительным для получения концентратов пива или сидра малого объема и высокой плотности. Степень концентрации конечного продукта сильно зависит от степени концентрации ретентата, полученного при нанофильтрации на этапе а). Следовательно, в вышеуказанном способе ретентат не только содержит большую часть ароматизирующих компонентов пива (или сидра), но также может потенциально характеризоваться высоким коэффициентом концентрации, составляющим 4, 5, 10, 15 или даже 20 или выше.
В контексте данного документа термин «коэффициент концентрации» следует понимать как отношение объема пива или сидра, подвергнутого нанофильтрации или обратному осмосу на этапе а) к объему полученного ретентата в конце нанофильтрации или обратного осмоса на этапе а), то есть отношение объема подачи к объему ретентата, полученного на этапе а) способа согласно настоящему изобретению. В особенно предпочтительном варианте осуществления предусмотрен способ в соответствии с предыдущими вариантами осуществления, при этом ретентат, полученный на этапе а), характеризуется показателем концентрации, составляющим 4 или выше, 5 или выше, предпочтительно 10 или выше, более предпочтительно 15 или выше, наиболее предпочтительно 20 или выше. Отношение между коэффициентом концентрации в рамках вышеопределенного значения и концентрацией нефильтруемых соединений, которая может быть получена в ретентате на этапе а), закономерно зависит от типа пива или сидра, изначально подвергнутого нанофильтрации или обратному осмосу, что показано и может быть определено из графика, представленного на фиг. 4, на котором каждая линия представляет разный напиток (линии 1-4 были получены для разных видов пива, линия 5 получена для сидра).
Коэффициенты концентрации, составляющие 10 и выше, могут преимущественно, с точки зрения скорости и характеристик, быть получены посредством, в контексте данного документа, нанофильтрации с высоким давлением, т.е. нанофильтрации, осуществляемой при давлении минимум 18 бар. Таким образом, в предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения предусмотрен способ, в котором нанофильтрация на этапе а) представляет собой нанофильтрацию с высоким давлением, определяемую как нанофильтрация, осуществляемая при давлении в диапазоне приблизительно 18-41 бар, предпочтительно в диапазоне приблизительно 20-35 бар, наиболее предпочтительно приблизительно 30 бар.
В случае фильтрации с поперечным потоком всегда можно достичь концентрации в один проход. Но для обеспечения большей экономичности операции выполняют многоступенчатую операцию.
Было обнаружено, что такой высокий потенциал концентрации в частности может быть достигнут с применением полимерных спиральных мембран с диапазоном 150-200 Да или подобным. Примеры таких мембран включают тонкопленочные композитные мембраны ATF (перемежающейся касательной фильтрации Refine Technology), такие как представленные на рынке компаниями DOW и Parker domnick hunter.
После этапа нанофильтрации, высококонцентрированный ретентат собирают и упаковывают в однопорционный контейнер.
Необязательно, в концентрат могут быть добавлены дополнительные ингредиенты, такие как спирт - для достижения содержание спирта от 1 об. % до 30 об. % в однопорционном контейнере; ароматизирующие соединения; летучие отдушки; диоксид углерода и/или азот, предпочтительно в газообразном состоянии и предпочтительно при концентрации насыщения при температуре 25°C и при давлении по меньшей мере 2 бара (=1 бар избыточного давления).
Вернемся в фиг. 3, на котором схематически показана общая схема предпочтительного способа концентрации. На первом этапе (А) пиво (100) подвергают нанофильтрации (А) через полупроницаемую мембрану, действующую как физический барьер для прохождения большинства компонентов пива со средней молекулярной массой (MW) > 150-200 Да, но проницаемую для воды, большей части этанола, одновалентных солей и определенного количества ароматизирующих компонентов пива. Эта первая фракция, задерживаемая на впускной стороне мембраны, именуется ретентатом (200), и ее собирают и упаковывают в первый однопорционный контейнер, тогда как фракция, содержащая спирт и летучие ароматизирующие компоненты именуется фильтратом (300), и ее направляют на второй этап (В) концентрации. Второй этап концентрации может включать разделение на фракции, такое как дистилляция или обратный осмос, и приводит к разделению фильтрата (300) из предыдущего этапа нанофильтрации (А) на две фракции: первую, концентрированную фракцию, содержащую спирт и ароматизирующие компоненты (400), которую собирают и упаковывают во второй однопорционный контейнер; и, во-вторых, в основном водную остаточную фракцию (500), которую удаляют. Оба однопорционных контейнера после должной герметизации, могут храниться и транспортироваться на расстояния и являются готовыми для регидратации в восстановленное пиво, имеющее вкусовой профиль очень похожий или идентичный тому, который имеет сброженное пиво.
Как упоминалось выше, пиво (100), подвергаемое нанофильтрации (А), предпочтительно представляет собой чистое пиво, которое было обработано с применением любой обычной технологии очистки пива для удаления дрожжей и большинства других частиц, превышающих 0,2 мкм в диаметре. Такие технологии являются стандартными и хорошо известны в отрасли приготовления пива. Например, они включают центрифугирование, фильтрацию, например, посредством кизельгура (диатомовой земли), необязательно с предварительным центрифугированием, или другие виды стандартных технологий микрофильтрации.
После этапа нанофильтрации высококонцентрированный ретентат собирают и упаковывают, в то время как водный фильтрат подают на второй этап b) концентрации с целью выборочного извлечения этанола и летучих ароматизирующих компонентов, при этом указанный этап включает либо концентрацию посредством замораживания, обратный осмос или разделение на фракции, предпочтительно включает дистилляцию, и/или их комбинацию.
Дистилляция является классическим примером технологии разделения на фракции, которая известна как особо подходящая для отделения спирта и летучего компонента от воды. Термин «дистилляция» в контексте данного документа относится к разделению жидкой смеси на ее компоненты путем использования разницы относительной летучести и/или температуры кипения среди компонентов путем инициации их последующего испарения и конденсации в процессе нагрева и охлаждения. Примеры дистилляции могут включать простую дистилляцию, фракционную дистилляцию, многоступенчатую дистилляцию, азеотропную дистилляцию и паровую дистилляцию. В предпочтительном варианте осуществления предусмотрен способ согласно изобретению, в котором концентрация на этапе b) включает дистилляцию ароматических веществ, при этом указанная дистилляция определена как дистилляция, предназначенная для обеспечения высокого уровня извлечения соединений, создающих аромат.
Дистилляция образует часть большой группы процессов разделения на основе фазового перехода, в целом называемых «разделение на фракции». Другие примеры разделения на фракции включают колоночную хроматографию, основанную на различии в сродстве между неподвижной фазой и подвижной фазой и фракционной кристаллизации и фракционном замораживании, оба из которых применяют различие точек кристаллизации или плавления различных компонентов смеси при заданной температуре. В предпочтительном варианте настоящего изобретения способ b) может включать такое разделение на фракции, предпочтительно дистилляцию, в котором различные фракции анализируют на присутствие различных компонентов, таких как образцы различных летучих ароматизирующих компонентов, и затем выборочно направляют для объединения с ретентатом из этапа а) либо удаляют, что обеспечивает больший контроль над ароматическим профилем конечного концентрата пива согласно изобретению.
В альтернативном процессе концентрации этап b) способа включает обратный осмос; и затем дополнительно включает по меньшей мере одну дополнительную обработку фракции, содержащей полученный вследствие указанного обратного осмоса этанол, при этом указанная обработка включает разделение на фракции, предпочтительно дистилляцию или обратный осмос. В указанном варианте осуществления водный фильтрат, который является фракцией, содержащей спирт и летучие ароматизирующие компоненты сначала подвергают этапу, включающему обратный осмос с получением фракции, содержащей спирт и летучие ароматизирующие компоненты в более высокой концентрации, чем перед этапом, включающим обратный осмос, и остаточную фракцию, после которого указанную фракцию, содержащую спирт и летучие ароматизирующие компоненты, дополнительно подвергают по меньшей мере одному дополнительному этапу концентрации, включающему разделение на фракции, предпочтительно дистилляцию или обратный осмос, с получением концентрированной фракции, содержащей спирт и летучие ароматизирующие компоненты и остаточную фракцию.
В другом альтернативном процессе концентрации предоставлен способ, при котором обратный осмос является обратным осмосом с высоким разрешением, т.е. обратным осмосом, проводимым при рабочем давлении в диапазоне от 60 до 120 бар и при температуре 0-12°C.
Согласно еще одному альтернативному процессу концентрации предусмотрен способ, в котором концентрацию посредством замораживания применяют как дополнительный этап (В) концентрации. Концентрация посредством замораживания по существу относится к удалению чистой воды в форме кристаллов льда при температурах ниже нуля. Концентрация посредством замораживания имеет преимуществу перед, например, дистилляцией, заключающееся в том, что не удаляет зольный остаток или экстракт (ионы, органические компоненты и т.д.) из фильтрата, полученного посредством нанофильтрации на этапе (А), как это происходит в случае дистилляции. По этой причине считается, что пиво или сидр восстанавливают путем добавления воды после концентрации путем:
a) подвергания напитка на основе солода или сброженного напитка, такого как пиво или сидр (100), первому этапу концентрации, включающему нанофильтрацию (А) или обратный осмос с получением ретентата (200) и фракции, содержащей спирт и летучие ароматизирующие компоненты (300), при этом ретентат (200) характеризуется концентрацией нефильтруемых соединений, равной или превышающей 20% (вес/вес), предпочтительно 30% (вес/вес), наиболее предпочтительно 40% (вес/вес), как вычислено из измерения плотности, скорректированного с учетом количества спирта;
b) подвергания фракции, содержащей спирт и летучие ароматизирующие компоненты, следующему этапу концентрации, включающему концентрацию посредством замораживания, с получением концентрированной фракции, содержащей спирт и летучие ароматизирующие компоненты, и остаточной фракции;
c) объединения концентрированной фракции, содержащей спирт и летучие ароматизирующие компоненты из этапа b), с разбавителем с получением промежуточной жидкой смеси, имеющей содержание спирта 30 об. % или менее; и
d) объединения промежуточной жидкой смеси с ретентатом из этапа а) с получением напитка, который имеет вкусовой профиль, который может не отличаться или только очень слабо отличаться от настоящего пива или сидра.
Поскольку целью настоящего изобретения является обеспечение высококонцентрированной основы напитка, с целью минимизации стоимости транспортировки является желательным, чтобы концентрированная фракция, содержащая спирт и летучие ароматизирующие компоненты из этапа b), также являлась максимально концентрированной. Следовательно, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения концентрированная фракция, содержащая спирт и летучие ароматизирующие компоненты из этапа b), содержит от 75 до 99 об. % спирта, предпочтительно от 80 до 99 об. % спирта, более предпочтительно по меньшей мере 85 об. % спирта. В контексте данного документа термин «об. % спирта» или «процент спирта по объему» относится к общемировой стандартной мере, отображающей сколько этанола содержится в спиртном напитке, выраженной в процентах общего объема. В возможном варианте осуществления в соответствии с предыдущими вариантами осуществления предусмотрен способ, в котором этап b) концентрации повторяют, пока концентрированная фракция, содержащая спирт и летучие ароматизирующие компоненты не будет содержать 75-99 об. % спирта, предпочтительно 80-99 об. % спирта.
В предпочтительном варианте осуществления способа концентрации пиво, подвергаемое способу концентрации, представляет собой пиво с плотностью выше 11°P, предпочтительно пиво высокой плотности, определяемое как пиво с плотностью сусла до брожения, составляющей 14-25°P или даже выше. Концентрация пива высокой плотности является предпочтительной для применения в способе согласно настоящему изобретению, поскольку такой вариант обеспечивает синергетический подход, приводящий к конечным концентратам, характеризующимся очень высокими коэффициентами концентрации, которые не могут быть получены каким-либо способом, известным в уровне техники. Однако, как будет понятно любому специалисту в данной области техники, любое коммерческое пиво может быть подвергнуто описанному здесь способу получения концентрата пива. В соответствии с вышеизложенным в другом предпочтительном варианте осуществления в соответствии с вышеприведенными вариантами осуществления пиво, подвергнутое способу согласно изобретению, представляет собой любое пиво, содержащее концентрацию спирта, содержащую от 2 до 16 об. % спирта, предпочтительно от 4 до 12 об. % спирта, наиболее предпочтительно от 6 до 10 об. % спирта.
Например, пиво (100) с плотностью сусла до брожения, составляющей 11°P (до сбраживания), после сбраживания имеет концентрацию спирта приблизительно 5 об. % спирта (RDF 82%) и плотность экстракта, равную 2°P несброженных Сахаров и других соединений. Во время нанофильтрации (В) согласно способу согласно изобретению, например 100 гектолитров такого пива будут разделены на 2 потока:
- 5 гектолитров концентрированного ретентата (2), имеющего значение экстракта приблизительно 40°P несброженных Сахаров и приблизительно 5 об. % спирта, и
- 95 гектолитров водного фильтрата (3), содержащего в основном воду, спирт в концентрации приблизительно 5 об. % спирта и некоторую фракцию летучих ароматизирующих соединений.
В вышеприведенном примере коэффициент концентрации (вычисленный посредством деления потока ретентата (2) на поток пива или сидра (1), подаваемых в систему нанофильтрации) конечного ретентата (2) составляет приблизительно 20, что кажется впечатляющим по сравнению с коэффициентами концентрации, достигаемыми известными в настоящее время способами. Однако определение степени концентрации спиртного напитка путем простого использования коэффициентов концентрации может быть путаным и недостаточным, поскольку коэффициенты концентрации зависят от начальной концентрации жидкости, подаваемой в систему концентрации на основе мембран. Например, очень разбавленные жидкости могут быть сконцентрированы в несколько или много раз больше, чем их более плотные (более концентрированные) аналоги, так как они содержат больше воды и, таким образом, могут быть в значительной степени уменьшены в объеме путем удаления этой воды через фильтрующую мембрану. Более точный способ определения степени концентрации в этом случае заключается в измерении или оценке количества нефильтруемых компонентов жидкости, подвергнутой фильтрации, которые остались в ретентате после процесса концентрации на основе мембран. Для лучшего понимания на фиг. 4 показано отношение между количеством нефильтруемых соединений («% твердых частиц»; координата х), полученных для различных ретентатов различных спиртных напитков, и их соответствующими коэффициентами концентрации («коэффициент концентрации», координата у); значения, полученные для шести различных спиртных напитков, соответствуют кривым 1-6. Спиртные напитки включали пять сортов пива и один тип сидра; они характеризуются в таблице 1, приведенной ниже.
В предпочтительных вариантах осуществления изобретения более высокий диапазон концентраций нефильтруемых компонентов (30% и выше), как проиллюстрировано выше и на фиг. 3, может, например, достигаться в установках нанофильтрации, работающих в режиме фильтрации с поперечным или тангенциальным потоком, причем поток пива перемещается тангенциально по поверхности мембраны нанофильтрации. На фиг. 4 показано схематическое изображение фильтрации с поперечным потоком с рециркуляцией, где также перечислены образцы соединений пива, которые удерживаются мембраной нанофильтрации в сравнении с образцами, которые проходят через мембрану, образуя фильтрат. Режимы поперечного потока предпочтительны в режимах тупиковой фильтрации, поскольку они способствуют сдвигу, чтобы предотвратить загрязнение мембраны. Рециркуляция (изображенная стрелкой, направленной назад) также служит для повышения эффективности фильтрации. Блок нанофильтрации может преимущественно быть использован в многоступенчатом процессе многоступенчатой нанофильтрации, как схематично показано на фиг. 5, изображающей установку нанофильтрации, содержащую 3 соединенных блока (I, II, III) нанофильтрации. В такой установке нанофильтрации пиво (100) может проходить из одного блока (ступени) к следующему, при этом становясь более и более концентрированным посредством нанофильтрации. После конечной ступени, получают конечный ретентат (300), который в настоящем примере будет составлять приблизительно 5 гектолитров с коэффициентом концентрации 20. Конечно же, как будет понятно любому специалисту в данной области техники, количество блоков установки многоступенчатой нанофильтрации может изменяться в зависимости от подходящего плана процесса.
Как указано выше, в особо предпочтительных вариантах осуществления на первом (А) этапе нанофильтрации применяют нанофильтрацию с высоким давлением, т.е. нанофильтрацию, происходящую при входном давлении 18 бар и выше, обычно составляющем от 20 до 30 бар. Такая нанофильтрация может осуществляться при температуре окружающей среды (20°C) или ниже, возможно при 10°C или ниже.
После этапа (А) нанофильтрации, полученный фильтрат подвергают второму этапу (В) концентрации, например, посредством фракционной дистилляции на колонне фракционирования. Такая компоновка является предпочтительной, поскольку различные фракции ароматизирующих компонентов могут быть выборочно собраны или удалены из колонны, что обеспечивает больший контроль над предпочтительным вкусовым/ароматическим профилем конечного концентрата пива согласно изобретению. Обычно, дистилляция может быть предусмотрена для обеспечения высококонцентрированной фракции, содержащей спирт и ароматические вещества (400), т.е. фракции, содержащей 75-98 об. % спирта, которая будет упакована во второй однопорционный контейнер. В соответствии с настоящим примером для простоты вычислений можно предположить, что процесс дистилляции обеспечивал раствор спирта, например с 95 об. % спирта в объеме 5 гектолитров.
Все концентраты пива, приготовленные посредством данного процесса концентрации (фракции 200 и 400 вместе) могут достигать конечной концентрации нефильтруемых соединений (после добавления концентрированной фракции (4) этанола в ретентат (2) нанофильтрации), равной или выше 8%, 10%, 15%, 20%, 25%, даже до 30% (вес/вес), что эквивалентно конечному коэффициенту концентрации (вычисленному как отношение начального объема пива (1) к объему конечного концентрата (6)), составляющему от 4 до 6 или даже 6,5.
Необязательно, во второй однопорционный контейнер могут быть добавлены дополнительные ингредиенты, такие как спирт - для достижения содержание спирта 75 об. % или более; или летучие ароматизирующие компоненты; или газообразные диоксид углерода или азот.
При введении в устройство однопорционный контейнер открывается либо вручную потребителем, либо автоматически внутри устройства (например, посредством прокалывания при закрытии дверцы устройства). После надлежащего введения в устройство, содержимое однопорционного контейнера предпочтительно высвобождается в смесительную камеру, где концентрат разбавляется до желаемого уровня водой, пивом, раствором спирта или другим растворителем на выбор, с получением объема, равного одной порции напитка. Смесь необязательно может быть охлаждена и/или насыщена диоксидом углерода перед разливом. В случае разбавления концентрата раствором спирта (этанола), является предпочтительным, чтобы содержание этанола составляло 30 об. % или менее, более предпочтительно 25 об. % или менее, наиболее предпочтительно 20 об. % или менее, обеспечивая быстрое смешивание концентрата в растворе спирта без осадка макромолекул в смеси. Поскольку такая энергия смешения может быть сведена к минимуму, то нагрев смеси из-за смешивания ограничен или исключен.
Однопорционный контейнер по фиг. 1 и первый однопорционный контейнер по фиг. 2 предпочтительно вмещают приблизительно 40-60 мл концентрата для разлива одной порции, составляющей от 200 мл до 350 мл. Второй однопорционный контейнер предпочтительно содержит от 10 до 20 мл раствора спирта для разлива одной порции, составляющей от 200 мл до 350 мл. Поскольку, предпочтительно, устройство позволяет разлив части напитка при температуре 3°C или ниже без предварительного охлаждения однопорционного контейнера и посредством предварительного охлаждения разбавителя до 0°C или немного ниже (в зависимости от содержания спирта), ограничение энергии, требуемой для смешивания обоих потоков текучей среды, является ключевым. Дополнительно минимизация энергии, требуемой для смешивания обоих потоков текучей среды, делает возможной конструкцию смесительной камеры без подвижных частей, например мешалки, и, следовательно, создание устройства, которое является простым в применении и обслуживании и все же работает в соответствии с высокими стандартами кратчайшего срока восстановления и разлива, при этом гарантируя оптимальное органолептическое качество напитка.
Способ получения напитка из комплекта деталей, включающий этапы:
3
a. обеспечения первого однопорционного контейнера, содержащего концентрат напитка на основе солода, при этом указанный концентрат находится в жидком состоянии, имеет вязкость, составляющую максимально 40⋅10 МПа⋅с, действительную плотность экстракта по меньшей мере 2,6°P, предпочтительно по меньшей мере 6°P, наиболее предпочтительно 8°P и наиболее предпочтительно 12°P; и содержание спирта по меньшей мере 1 об. %;
b. обеспечения второго однопорционного контейнера, содержащего раствор этанола, имеющий концентрацию этанола, составляющую 75 об. %, предпочтительно 80 об. % или более;
c. обеспечения источника жидкого разбавителя, такого как вода, пиво или раствор этанола;
d. смешивания части разбавителя из источника разбавителя с содержимым второго однопорционного контейнера с получением промежуточной жидкой смеси, имеющей содержание спирта, составляющее 30 об. % или менее, предпочтительно 25 об. % или менее, более предпочтительно 20 об. % или менее;
e. смешивания содержимого первого однопорционного контейнера с указанной промежуточной жидкой смесью и необязательно дополнительным количеством жидкого разбавителя с получением напитка.
Смесь необязательно может быть охлаждена и/или насыщена диоксидом углерода перед разливом. Посредством первого разбавления содержимого второго однопорционного контейнера с получением промежуточной смеси, имеющей содержание спирта 30 об. % или менее, предпочтительно 25 об. % или менее, более предпочтительно 20 об. % или менее, содержимое первого однопорционного контейнера может быть быстро смешано со спиртом второго однопорционного контейнера, без осадка макромолекул в смеси. Поскольку такая энергия смешения может быть сведена к минимуму, то нагрев смеси из-за смешивания ограничен или исключен.
2
EtOH
EtOH
2
2
Согласно предпочтительному варианту осуществления первый и второй однопорционные контейнеры содержат предпочтительно газообразные диоксид углерода и/или азот, таким образом, для карбонизации восстановленного напитка не требуется или требуется только ограниченное количество подаваемого извне сжатого газа. Со ссылкой на фиг. 6, концентрация насыщения CO смеси вода-этанол при температуре 298 K показана как функция концентрации этанола. Абсцисса x=0% соответствует чистой воде, и x=100% соответствует этанолу. Можно видеть, что концентрация насыщения CO в этаноле примерно на порядок выше, чем в воде. Это означает, что в чистом этаноле можно растворить примерно в десять раз больше диоксида углерода, чем в том же объеме чистой воды. По этих причинам для целевых напитков, имеющих содержание этанола по меньшей мере 5 об. %, возможно поместить во второй однопорционный контейнер части CO, необходимого для целевого напитка при приемлемом давлении во втором однопорционном контейнере на 1-4 бара выше атмосферного давления.
Например, этанол второго однопорционного контейнера содержит:
2
CO2
- CO в концентрации, x(EtOH), составляющей от 1,0 до 3,0 мольных %, предпочтительно от 1,5 до 2,5 мольных %, относительно общего содержимого второго однопорционного контейнера.
2
2
Если первый однопорционный контейнер вмещает некоторое количество воды, например от 10 до 40 об. % воды, то также можно растворить газообразный CO и/или N в указанной воде, вмещенной в первом однопорционном контейнере. Это может способствовать достижению большего количества пузырьков в целевом напитке. Это может быть особенно полезным в случае целевого напитка с низким содержанием этанола. В зависимости от количества этанола и газа, которое является желаемым в целевом напитке, могут быть определены концентрации и давления газа во втором и, необязательно, первом однопорционном контейнере.
Вода первого однопорционного контейнера содержит:
2
2
2
- CO в концентрации, xCO(HO), составляющей от 1,0 до 3,0 мольных %, предпочтительно от 1,5 до 2,5 мольных %, относительно общего содержания воды первого однопорционного контейнера.
Окончательно, конечное содержание газа в целевом напитке может быть отрегулировано посредством внешнего источника сжатого газа (9). Это, конечно, требует использования дополнительного расходного материала, что негативно сказывается на удобстве использования аппарата для разлива, но поскольку источник сжатого газа используется только для точного регулирования конечного содержания газа в целевом напитке, расход газа очень ограничен, и одного заряда может хватать надолго.
Жидкий разбавитель (3) в целом содержит воду и может представлять собой только чистую воду. Под чистой водой подразумевается вода, содержащая минералы, что делает ее пригодной для питья. В частности, жидкий разбавитель может быть негазированной водой, как показано на фиг. 8 с помощью крана, но он, конечно, также может быть предусмотрен в резервуаре или другом контейнере. Аппарат для разлива для разлива сброженного напитка, такого как пиво, и использование разовых доз, не требующих дополнительного источника газа, и использование чистой воды в качестве жидкого разбавителя, конечно, являются наиболее удобными для конечных пользователей.
Альтернативно, жидкий разбавитель (10) может представлять собой основную жидкость, например, имеющую нейтральный вкусовой профиль, который при смешивании с различными типами концентрированных напитков первого однопорционного контейнера и с этанолом второго однопорционного контейнера дает широкое разнообразие целевых напитков. Такой вариант осуществления показан на фиг. 2, где используется бутылка, содержащая жидкий разбавитель (3). Например, жидкий разбавитель может быть основным пивом без каких-либо ароматических акцентов, и первый однопорционный контейнер доступен с разнообразием вкусов, например, вишневое пиво, темное монастырское пиво, янтарное монастырское пиво, стаут и т.д. С единственной подачей базового пива можно получить большое разнообразие целевого пива путем смешивания указанного основного пива с разовой дозой, содержащей второй однопорционный контейнер, наполненный этанолом и газом, и первый однопорционный контейнер, содержащий соответствующее разнообразие ароматизированных концентрированных экстрактов напитка. Если сравнивать его с картиной, основное пиво формирует фоновый тон картины, а ароматизированные концентрированные экстракты напитков дают цветной центральный объект картины.
Концентрированные экстракты напитка, содержащиеся в первом однопорционном контейнере, предпочтительно содержат различные количества этилацетата, изоамилацетата, этилбутирата и этилгептаноата. Это основные ароматизирующие соединения пива, профиль концентрации которых дает каждому пиву свой собственный характерный вкусовой профиль. Как объяснено выше, предпочтительно, чтобы концентрированные экстракты напитка получали путем удаления фракции воды и большей части (или всего) этанола традиционно сваренного пива. Альтернативно, или одновременно, их можно получить или завершить посредством добавления ароматизирующих соединений.
Как показано на фиг. 8(a) и (b), первый и второй однопорционные контейнеры могут быть предусмотрены как два отдельных блока, которые загружаются в аппарат для разлива по отдельности. Это может быть предпочтительным, если конечный пользователь хочет контролировать количество этанола в целевом напитке. Каждый блок первого и второго однопорционных контейнеров (1, 2) имеет впускное соединение (1u, 2u) и выпускное соединение (1d, 2d), которые могут быть соединены с расположенным выше по потоку и расположенным ниже по потоку концами (5u, 5d) трубки для разлива. Однако более неудобно загружать два блока с разовой дозой последовательно перед разливом целевого напитка.
Альтернативно, как показано на фиг. 8(c) и (d), первый и второй однопорционные контейнеры могут быть предусмотрены как два отдельных однопорционных контейнера в одном блоке. Это не дает выбора в отношении доли этанола в целевом напитке, но является более простым в использовании, поскольку конечный пользователь должен загружать только один блок в аппарат для разлива, как это обычно бывает в кофемашинах. Как показано на фиг. 8(c) и (d), два однопорционных контейнера одном блоке с разовой дозой могут быть последовательно или параллельно соединены по текучей среде посредством внутренней трубки, изначально закрытой мембраной, пока давление жидкого разбавителя не прорвет указанную мембрану. Альтернативно, введение блока с разовой дозой, вмещающего первый и второй однопорционные контейнеры, перемещает первый и второй указанные однопорционные контейнеры и прокалывает указанную мембрану при приведении их в контакт.
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
2
2
Как видно из названия, блок с разовой дозой соответствует одной порции напитка. В зависимости от страны и типа напитка, одна порция может представлять собой стакан (10) с вместимостью, в целом составляющей от 20 до 50 см (1 см=0,1 сантилитра). Из этого следует, что для целевого напитка с содержанием этанола 5 об. % второй однопорционный контейнер (2) должен, следовательно, иметь вместимость 10 см для 200 см целевого напитка, 17 см для 330 см целевого напитка, и 25 см для 500 см целевого напитка(0,5 л). Подобным образом, 500 см целевого напитка, имеющего содержание этанола 9 об. % требуют однопорционного контейнера вместимостью 45 см. Чем больше второй однопорционный контейнер, тем больше количество CO и N, которые могут храниться, и тем больше содержание спирта в целевом напитке.
3
3
Объем первого однопорционного контейнера (1) может варьироваться больше, чем объем второго однопорционного контейнера, в зависимости от количества воды, все еще присутствующей в первом однопорционном контейнере. Для первой камеры, содержащей не более 5 об. % воды, вместимость первого однопорционного контейнера может составлять от 10 до 50 см. Для первой камеры, содержащей от 20 до 40 об. % воды, вместимость первого однопорционного контейнера может составлять порядка 50-150 см.
Как показано на фиг. 8, аппарат для разлива обеспечивает получение на месте сброженного целевого напитка посредством добавления жидкого разбавителя и разлив полученного таким образом сброженного целевого напитка. Аппарат для разлива содержит:
(a) корпус (12) для вмещения первого однопорционного контейнера (1),
(b) корпус (12) для вмещения второго однопорционного контейнера (2),
(c) трубную систему (5d, 5u) для разлива, содержащую расположенный выше по потоку конец (5u) и расположенный ниже по потоку конец (5d), при этом расположенный выше по потоку конец прикреплен к источнику жидкого разбавителя и соединяет по текучей среде указанный источник жидкого разбавителя с корпусом для вмещения первого однопорционного контейнера, с корпусом для вмещения второго однопорционного контейнера и с расположенным ниже по потоку концом (5d) трубки для разлива, который открыт во внешнюю среду.
Первый однопорционный контейнер и второй однопорционный контейнер, как описано выше, загружаются в соответствующий корпус, таким образом жидкий разбавитель (3), текущий от расположенного выше по потоку конца (5u) к расположенному ниже по потоку концу (5d) трубной системы для разлива, должен течь через внутреннее пространство как первого, так и второго однопорционных контейнеров (1, 2).
Аппарат для разлива может содержать два разных корпуса (12), соединенных по текучей среде друг с другом для вмещения первого и второго однопорционных контейнеров по отдельности. Альтернативно, как показано на фиг. 9, один корпус (12) может быть использован либо для вмещения одной разовой дозы, содержащей как первый, так и второй однопорционные контейнеры, либо двух отдельных первой и второй разовых доз, которые вмещают первый и второй однопорционные контейнеры соответственно. На фиг. 8(a) и (b) показаны примеры, в которых используются две отдельных разовых дозы, и на фиг. 8(c) и (d) и 9 показаны примеры аппаратов, вмещающих одну разовую дозу, вмещающую как первый, так и второй однопорционные контейнеры.
По гигиеническим соображениям и для простоты использования разовая доза, как показано на фиг. 9(a), может содержать первый и второй однопорционные контейнеры, а также расположенный ниже по потоку конец (5d) трубной системы для разлива. Разовая доза может быть расположена в корпусе аппарата для разлива, при этом стакан или другая емкость соответствующей вместимости расположены ниже расположенного ниже по потоку конца трубной системы для разлива. Таким образом, каждый раз при загрузке разовой дозы в аппарат для разлива, используется новый и чистый расположенный ниже по потоку конец (5d) трубки для разлива. Расположенный выше по потоку конец трубной системы (5и) для разлива также должен заменяться через регулярные промежутки времени, но поскольку один и тот же жидкий разбавитель используется для каждой порции, его не нужно менять после каждой порции. Это особенно верно в случае, когда разбавляющая жидкость представляет собой негазированную воду, что является предпочтительным вариантом осуществления.
2
2
2
2
Ниже по потоку относительно первого и второго однопорционных контейнеров трубная система для разлива может содержать смесительную камеру для смешивания жидкого разбавителя с концентрированными экстрактами напитка, этанолом и газом. Смесительная камера может содержать подвижный элемент для динамического смешивания компонентов или, альтернативно, это может быть статический смеситель или просто изогнутая часть с малым радиусом кривизны в расположенном ниже по потоку конце трубной системы для разлива. Если используется смесительная камера, необходимо выбрать механизм смешивания, который не создает чрезмерного количества пены из-за наличия газообразного CO и/или N. Тем не менее, в случае высоких уровней карбонизации (одним или обоими из CO и N) в однопорционных контейнерах, расширение газа в смесительной камере будет приводить к охлаждению.
Настоящее изобретение также относится к способу получения сброженного целевого напитка на месте и разлива указанного сброженного целевого напитка. Пример способа показан на фиг. 9, при этом способ включает следующие этапы:
(a) обеспечение аппарата для разлива, описанного выше, и соединение расположенного выше по потоку конца (5u) трубной системы с источником жидкого разбавителя (3),
(b) загрузка как первого однопорционного контейнера (1), так и второго однопорционного контейнера (2) в их корпус (12),
(c) течение жидкого разбавителя от расположенного выше по потоку конца к расположенному ниже по потоку концу трубной система, через оба из первого и второго однопорционного контейнера, при этом содержание этанола во втором однопорционном контейнере уменьшается до максимум 30 об. % перед его смешиванием с содержимым первого однопорционного контейнера, и
(d) извлечение полученного таким образом сброженного целевого напитка в емкость (10).
3
2
2
2
2
2
2
Применение аппарата согласно настоящему изобретению в соответствии с вышеуказанным способом и описанных выше разовых доз обеспечивает приготовление на месте большого разнообразия сброженных напитков, в количествах, соответствующих одному стакану напитка с вместимостью, составляющей от 200 до 500 см (=20-50 сантилитров). Приготовленный таким образом сброженный целевой напиток может содержать от 4 до 9 об. % этанола, и от 1 до 6 г/л СО и/или N, при этом обычное соотношение CO/N составляет приблизительно 3, посредством простой загрузки разовой дозы в аппарат для разлива и протекания жидкого разбавителя через разовую дозу. В наиболее предпочтительном варианте осуществления, жидкий разбавитель представляет собой негазированную воду, и дополнительный источник сжатого газа не требуется. Последнее становится возможным благодаря преимуществу значительно более высокой растворимости газов, таких как CO или N в этаноле, по сравнению с водой или с раствором этанола в воде от 4 до 9 об. % (см. фиг. 6 и 7).
Альтернативно, жидкий разбавитель представляет собой не только негазированную воду, но и основной напиток, содержащийся в емкости (см. фиг. 1(b)). Это решение обеспечивает создание большого разнообразия напитков на основе основного напитка. Также может быть предоставлен выбор основных напитков с различными вкусовыми профилями для дальнейшего увеличения творческих возможностей конечного пользователя. В еще одном варианте осуществления дополнительный источник сжатого газа (7) может быть использован для точного регулирования содержания газа в полученном таким образом сброженном напитке.
Первый однопорционный контейнер предпочтительно содержит приблизительно 40-60 мл концентрата для разлива одной порции, составляющей 350 мл, при этом второй однопорционный контейнер предпочтительно содержит от 5 до 55 мл концентрированного этанола (75 об. % этанола или выше). Поскольку, предпочтительно, устройство позволяет разлив части напитка при температуре 7°C или ниже и предпочтительно даже 3°C или ниже (как правило, для лагера) без предварительного охлаждения однопорционного контейнера и посредством предварительного охлаждения разбавителя до 0°C или немного ниже (в зависимости от содержания спирта), ограничение энергии, требуемой для смешивания обоих потоков текучей среды, является ключевым. Дополнительно минимизация энергии, требуемой для смешивания обоих потоков текучей среды, делает возможной конструкцию смесительной камеры без подвижных частей, например мешалки, и, следовательно, создание устройства, которое является простым в применении и обслуживании и все же работает в соответствии с высокими стандартами кратчайшего срока восстановления и разлива, при этом гарантируя оптимальное органолептическое качество напитка.
Согласно предпочтительному варианту осуществления, как показано на фиг. 10, устройство содержит регулятор давления для управления давлением в жидкостной линии. Такой регулятор 12 давления может быть обеспечен на источнике 4 или может быть обеспечен отдельно в устройстве. Регулятор давления должен быть управляемым посредством блока 13 управления, предпочтительно электронного блока, содержащего микропроцессор, размещенный в устройстве для разлива.
В устройство могут быть загружены один или несколько однопорционных контейнеров, содержащих средство 14 идентификации, такое как, например, сканер штрихкода или сканер меток радиочастотной идентификации, позволяющее идентифицировать идентификационные метки, относящиеся к содержимому, на таблетках или капсулах, такие как штрихкод или метка 15 радиочастотной идентификации.
В этом случае блок управления регулятором давления также содержит запоминающее устройство, содержащее набор предварительно загруженных последовательностей уровней давления разлива для установки и изменения давления в жидкостной линии в ходе цикла разлива, причем микропроцессор выбирает последовательность на основании исходных данных, полученных от устройства идентификации таблетки или капсулы, и соответствующим образом управляет регулятором давления.
Для обеспечения хорошего управления также предпочтительно, чтобы блок управления содержал расходомер, позволяющий определить объем жидкости, текущей сквозь жидкостную линию, в качестве исходных данных для микропроцессора.
2
2
2
2
Источник сжатого газа может представлять собой металлический картридж, внутри которого под высоким давлением содержатся жидкие пищевые CO, N, широко распространенные на рынке, или может представлять собой пластмассовый картридж, содержащий пищевые CO, N при более низком давлении от 4 до 2 бар.
Вышеописанное устройство позволяет разливать напиток таким образом, чтобы давление в жидкостной линии изменялось от первого уровня давления, превышающего уровень атмосферного давления, до второго уровня давления, превышающего уровень атмосферного давления, с помощью указанного регулятора давления при смешивании и разливе напитка.
Таким образом, например, возможно загружать в устройство таблетку или капсулу, содержащую концентрированное пиво, и присоединять устройство к источнику насыщенной диоксидом углерода воды.
Устройство идентифицирует таблетку и, следовательно, ее содержимое, и загружает из запоминающего устройства предварительно заданную последовательность давлений для разлива пива.
При разливе регулятор давления будет управляться таким образом, чтобы задать величину давления в жидкостной линии, соответствующую давлению газа, желательному при разливе пива (например, 2-2,2 бара). Это давление поддерживают по существу постоянным в ходе разлива приблизительно 90% объема пива, которое нужно разлить. Впоследствии регулятор давления приводят в действие для увеличения давления до уровня, составляющего, например, 2,4 бара в жидкостной линии, для способствования вспениванию пива при разливе и, таким образом, для получения пенной шапки на разлитом пиве. Это давление в жидкостной линии поддерживают по существу постоянным до тех пор, пока вся жидкость для пива не будет разлита.
После разлива требуемого объема жидкости регулятор давления может быть приведен в действие для дальнейшего увеличения давления до уровня, составляющего, например, 3 бара, для того, чтобы очистить жидкостную линию и выдуть любые остатки жидкости, тем самым препятствуя сохранению жидкости в жидкостной линии, которое могло бы повысить шанс образования биопленки в жидкостной линии.
Альтернативно, средства идентификации могут быть применены для определения содержимого однопорционных контейнеров, например содержания спирта второго однопорционного контейнера, позволяя устройству выбирать количество воды, требуемое для разбавления содержания спирта второго однопорционного контейнера до уровня 30 об. % или ниже перед добавлением в него содержимого первого однопорционного контейнера.
Как показано на фиг. 2, смесительная камера содержит смешивающее средство, которое содержит один или несколько двухструйных смесителей, каждый из которых содержит по меньшей мере первый вход для подачи жидкости в струйный смеситель в жидкостной связи с первой жидкостной линией и второй вход для подачи жидкости в струйный смеситель в жидкостной связи со второй жидкостной линией, пару каналов для движения жидкости струйного смесителя, каждый из которых имеет конец для выпуска из струйного смесителя для выведения жидкости в виде взаимно противоположных или взаимно сталкивающихся струй, с тем чтобы смешивать жидкости в жидкую смесь, и выпускной патрубок струйного смесителя, через который жидкость может выходить из двухструйного смесителя в связи по текучей среде с выпускным патрубком для напитка.