用于从固体风味载体材料提取可溶性风味成分到酿造液体中的系统和方法与流程

本发明涉及一种用于将可溶性风味成分从固体风味载体材料(诸如固体酒花材料)提取到酿造液体(诸如麦芽汁或啤酒)中的系统。另外，本发明涉及一种用于将可溶性风味成分从固体风味载体材料(诸如固体酒花材料)提取到酿造液体(诸如麦芽汁或啤酒)中的方法。

背景技术：

在用于酿造啤酒的过程期间，通常在酿造过程的一个或多个阶段将影响风味的成分添加到酿造液体。例如，通过为酿造液体赋予苦味和香味来影响酿造液体的风味的可溶性酒花成分可通过涉及将酒花材料添加到酿造液体的过程来添加到酿造液体。

在酒花添加过程期间，将酒花材料添加到酿造液体，且将可溶性酒花成分从酒花材料提取到酿造液体中。酒花添加可在酿造过程的任何阶段执行。例如，酒花添加可应用于呈麦芽汁或啤酒形式的酿造液体。

在酒花添加到麦芽汁的情况下，酒花添加通常在麦芽汁沸腾期间执行。然而，酒花添加到麦芽汁也可在麦芽汁冷却器阶段之前的漩涡池(whirlpool)阶段期间执行。

在酒花添加到啤酒的情况下，酒花添加过程有时表示为“干加酒花”。酒花添加然后在酿造过程的冷却阶段(例如在发酵期间和/或之后，优选地在发酵之后)执行。因此，酒花添加到啤酒可在成熟期间和/或之后执行。

用于酒花添加过程的酒花材料可呈例如固体酒花材料(诸如酒花球团)的形式添加到麦芽汁或啤酒。然而，使用固体酒花材料意味着在酒花添加过程中从固体酒花材料提取可溶性酒花成分之后，固体酒花残余物保留在麦芽汁或啤酒中。这些固体酒花残余物需要去除，因为它们在麦芽汁或啤酒的随后的处理阶段中以及还有在最终的啤酒产品中是不需要的。

现今已知存在多种不同的系统和方法来用于执行将可溶性酒花成分从固体酒花材料提取到酿造液体中以及用于在提取可溶性酒花成分之后从酿造液体去除固体酒花残余物。

de102013101435描述一种用于从植物香味载体提取香味物质到酿造液体中的装置和方法。在该装置和方法中，将可溶性香味物质提取到酿造液体中，且此后将呈固体酒花残余物的形式的固体酒花成分从酿造液体去除。去除通过使包含固体酒花残余物的酿造液体分离成液相和固相来执行。水力旋流器或过滤器用于分离。然而，使用水力旋流器与相当大的投资成本相关联，且与关于将其能力调节到酿造过程所需要能力的挑战相关联。使用过滤器来用于分离成液相和固相与过滤器堵塞的风险相关联。

因此，仍存在用于改进用于将可溶性风味成分从固体风味载体材料提取到酿造液体中的系统和方法的空间。

技术实现要素：

本发明的一个目标在于提供一种用于将可溶性风味成分从固体风味载体材料提取到酿造液体中的改进系统，该系统利用用于从酿造液体分离固体成分的已知装置来减轻上文提到的缺点中的至少一些，且该系统与便于将可溶性风味成分从固体风味载体材料提取到酿造液体中相关联。

作为本发明的第一方面，提供一种用于将可溶性风味成分从固体风味载体材料提取到酿造液体中的系统，其中该系统包括：

-处理容器，该处理容器布置成接纳固体风味载体材料且接纳和排出包括酿造液体的材料，其中所述处理容器包括用于固体风味载体材料的入口、用于包括酿造液体的材料的循环入口，以及用于包括酿造液体的材料的循环出口，以及

-过滤装置，该过滤装置用于从包括酿造液体的材料分离固体成分，其中所述过滤装置是错流过滤装置，该错流过滤装置包括在错流过滤装置内的至少一个错流过滤器、用于包括酿造液体的材料的循环入口、用于包括酿造液体的未过滤材料的循环出口，以及用于包括酿造液体的已过滤材料的可闭合出口；

其中处理容器和过滤装置包括在用于使包括酿造液体的材料循环的再循环回路中，

其中处理容器的循环出口连接到再循环回路中的过滤装置的循环入口，

其中过滤装置的循环出口连接到再循环回路中的处理容器的循环入口，

其中系统还包括再循环泵，该再循环泵用于在再循环回路中生成包括酿造液体的材料流，

其中再循环回路还包括可闭合供给入口，该可闭合供给入口用于将包括酿造液体的材料引入再循环回路中，所述供给入口连接到处理容器的循环入口，且

其中再循环回路可选地还包括可闭合排放出口。

本发明的第一方面的系统是有利的，因为它基于错流过程，即，它包括错流过滤器装置，该错流过滤器装置用于在可溶性风味成分从固体风味载体材料提取到酿造液体中之后，从包括酿造液体的材料分离固体成分。因此，整个系统可被认为是错流系统。因为系统包括呈用于分离的错流过滤装置形式的过滤装置，过滤器(即，错流过滤装置的错流过滤器)的堵塞可通过调节通过错流过滤装置的包括酿造液体的材料流(即，通过调节再循环回路中包括酿造液体的材料的再循环流，连同调节进入和离开再循环回路的包括酿造液体的材料流)来避免或基本上减小，使得调节与错流过滤器的表面平行的包括酿造液体的材料流。

本发明的第一方面的系统也是有利的，因为便于将可溶性风味成分从固体风味载体材料提取到处理容器和再循环回路的其余部分中的酿造液体中。这是由于如下事实：系统布置成用于在使用期间使再循环回路中包括酿造液体的材料再循环，其意味着在再循环回路中实现高度搅拌和湍流，从而便于提取。

系统布置成用于将可溶性风味成分从固体风味载体材料提取到酿造液体中，该酿造液体可包括在酿造液体材料(即，包括酿造液体的材料)中。酿造液体是指在酿造过程中涉及/使用的任何种类的液体。因此，酿造液体可为发酵的酿造液体的任何可发酵物，诸如在发酵之前或之后的任何酿造液体。例如，酿造液体可为诸如啤酒或麦芽汁的液体。啤酒可为仍在发酵的啤酒、发酵的啤酒、待成熟的啤酒、仍在成熟的啤酒、成熟的啤酒，或发酵且成熟的啤酒。酿造液体还可为用于回收另一酿造液体和/或用于清洁和回收包括在再循环回路中的固体风味载体材料的合适的清洁液体，诸如酿造水。例如，酿造水可为除气水。

酿造液体材料(即，包括酿造液体的材料)是指包括酿造液体的任何种类的液体材料。因此，酿造液体材料可为酿造液体或包括酿造液体和固体/固体成分/颗粒的液体材料(即，浆料/悬浮液)。酿造液体材料还可包括多于一种酿造液体，即，两种或更多种不同的酿造液体。例如，酿造液体材料可为啤酒或麦芽汁或包括啤酒或麦芽汁和固体/固体成分/颗粒的浆料/悬浮液。

固体风味载体材料可为不溶性的但包括可溶性风味成分的任何固体材料，其可提取到酿造液体中，其适于提取到酿造液体中，且其影响酿造液体的风味(即，香味和/或味道)。例如，固体风味载体材料可包括固体酒花材料或由固体酒花材料构成，诸如整个酒花、酒花球团、呈粉末形式的酒花或任何形式的高浓度酒花产品(呈固体形式)。备选地，固体风味载体材料可包括一种或多种助剂或由一种或多种助剂构成。例如，一种或多种助剂可选自咖啡、橙皮、可可豆粒/材料和木片。固体风味载体材料还可包括酒花材料以及一种或多种助剂两者。

根据上文，处理容器布置成接纳固体风味载体材料且接纳和排出包括酿造液体的材料，且包括用于固体风味载体材料的入口、用于包括酿造液体的材料的循环入口，以及用于包括酿造液体的材料的循环出口。因此，处理容器布置成通过用于固体风味载体材料的入口接纳固体风味载体材料，经由循环入口接纳包括酿造液体的材料，且经由循环出口排出包括酿造液体的材料。因此，处理容器布置成至少暂时地容纳固体风味载体材料。处理容器的循环入口和循环出口可布置成使得从循环入口供给(即，泵送)到循环出口(即，经由循环入口接纳且朝循环出口供给)的包括酿造液体的材料在容纳于处理容器中时供给通过固体风味载体材料。

取决于处理的阶段，从处理容器经由循环出口供给的包括酿造液体的材料可包含固体风味载体材料在酿造液体中溶解的风味成分，以及设在处理容器中的固体风味载体材料的固体成分，即，不溶性成分/颗粒。取决于处理的阶段，经由循环入口供给到处理容器中的包括酿造液体的材料还可包含固体风味载体材料在酿造液体中溶解的风味成分，以及设在处理容器中的固体风味载体材料的固体成分，即，不溶性成分/颗粒。这将在下文进一步解释。

过滤装置布置成用于从包括酿造液体的材料分离固体成分(即，未溶解的成分/颗粒)，即，用于过滤包括酿造液体的材料。

根据上文，过滤装置是错流过滤装置，其包括错流过滤装置内的至少一个错流过滤器。此外，错流过滤装置还包括用于包括酿造液体的材料的循环入口、用于包括酿造液体的未过滤材料的循环出口，以及用于包括酿造液体的已过滤材料的可闭合出口。因此，错流过滤装置布置成经由循环入口接纳包括酿造液体的材料，且通过循环出口排出包括酿造液体的未过滤材料，且通过可闭合出口排出包括酿造液体的已过滤材料。因此，当可闭合出口打开时，接纳在错流过滤装置中的包括酿造液体的材料可在其中过滤，使得固体成分/颗粒从包括酿造液体的材料分离，即，使得包括酿造液体的已过滤材料(不具有固体或至少具有减小的固体浓度)经由用于包括酿造液体的已过滤材料的出口排出，且包括酿造液体的未过滤材料(具有增加的固体浓度)经由循环出口排出(且从而在再循环回路中保持在再循环/移动中)。

错流过滤装置是指包括错流过滤器的过滤器装置，在该过滤器装置中，待过滤的主液体流被引导沿着过滤器而不是通过它，且由于施加在过滤器的两侧上的压力差，沿着过滤器引导的液体的一部分仍然将透过过滤器，且可排放为渗透物(即，已过滤液体)。液体的其余部分(即，未过滤液体)将再次与待过滤液体混合且重复在过滤器上引导。

因此，第一方面的系统的错流过滤装置布置成使得待过滤(即，经由循环入口引入错流过滤装置中)的包括酿造液体的材料流沿着错流过滤器引导。在错流过滤器的两侧上施加压力差，使得沿着错流过滤器引导的包括酿造液体的材料的一部分将透过错流过滤器。此外，循环出口布置成使得未经过错流过滤器的包括酿造液体的材料(即，包括酿造液体的未过滤材料)通过循环出口排出。用于包括酿造液体的已过滤材料的出口布置成使得经过错流过滤器的包括酿造液体的材料经由用于包括酿造液体的已过滤材料的出口排出。

根据上文，第一方面的系统的处理容器和过滤装置包括在用于使包括酿造液体的材料循环的再循环回路中。因为过滤装置是错流过滤装置，再循环回路也可表示为错流回路。处理容器的循环出口连接到再循环回路中的过滤装置的循环入口，例如经由第一循环导管。过滤装置的循环出口连接到再循环回路中的处理容器的循环入口，例如经由第二循环导管。

此外，根据上文，系统还包括再循环泵，该再循环泵用于在再循环回路中生成包括酿造液体的材料流。再循环泵可定位在再循环回路中的任何合适位置处，诸如在过滤装置的循环出口与处理容器的循环入口之间。再循环泵可为用于在再循环回路中泵送包括酿造液体的材料的任何合适的泵。例如，再循环泵可为正排量泵，诸如叶片泵，以便允许泵送包含高固体浓度的材料。

另外，根据上文，再循环回路还包括可闭合供给入口，该可闭合供给入口用于将包括酿造液体的材料引入再循环回路中，典型地用于引入先前在供给入口属于的系统中未处理的包括酿造液体的材料。供给入口连接到处理容器的循环入口。因此，供给入口可例如连接到第二循环导管，该第二循环导管将过滤装置的循环出口与再循环回路中的处理容器的循环入口连接。然后，包括酿造液体的材料可经由供给入口供给到再循环回路中(即，到第二循环导管中)，且在用于包括酿造液体的已过滤材料的出口打开时连同经由其循环入口通过过滤装置的循环出口排出到处理容器的包括酿造液体的未过滤材料来供给。供给入口也可用于将包括酿造液体的材料引入再循环回路中，以便在用于包括酿造液体的已过滤材料的出口闭合时用包括酿造液体的材料来填充再循环回路。

第一方面的系统的错流过滤器装置可为具有上文限定的特征的任何合适的错流过滤器装置。

在第一方面的系统的实施例中，错流过滤装置是滤液从里到外的过滤装置，其中过滤装置包括内隔室，该内隔室布置成经由过滤装置的循环入口接纳包括酿造液体的材料且经由过滤装置的循环出口排出包括酿造液体的未过滤材料，其中过滤装置包括外隔室，该外隔室布置成接纳包括酿造液体的已过滤材料(即，经过错流过滤器的包括酿造液体的材料)且经由用于包括酿造液体的已过滤材料的出口排出包括酿造液体的已过滤材料，其中包括在过滤装置中的每个错流过滤器具有内表面和外表面，且其中每个错流过滤器的内表面布置成与所述内隔室接触，且其中每个错流过滤器的外表面布置成与所述外隔室接触。因此，内隔室、外隔室和错流过滤器布置成使得接纳在内隔室中的包括酿造液体的材料需要通过错流过滤器，以便到达外隔室，且因此到达用于包括酿造液体的已过滤材料的出口。

在包括所述滤液从里到外的过滤装置的这些实施例(其中用于包括酿造液体的已过滤材料的出口打开)的使用期间，经由循环入口接纳在内隔室中的包括酿造液体的材料在内隔室中沿着错流过滤器的内表面朝循环出口引导。由于施加在错流过滤器的内表面与外表面之间的压力差，沿着错流过滤器的内表面引导的包括酿造液体的材料的一部分将朝外隔室透过错流过滤器，且经由用于包括酿造液体的已过滤材料的出口排出为渗透物(即，包括酿造液体的已过滤材料)。未过滤通过错流过滤器的包括酿造液体的材料然后从内隔室经由循环出口排出(且从而在再循环回路中保持在再循环/移动中)。

使用滤液从里到外的过滤装置是有利的，因为它可以以好的方式集成在再循环回路中，且因为它意味着更容易避免过滤器中的任何死区或优先通道。

在包括所述滤液从里到外的过滤装置的实施例中，所述至少一个错流过滤器中的至少一个是圆柱形错流过滤器，其中每个圆柱形错流过滤器包绕作为所述内隔室的部分的通道。过滤装置的循环入口然后可在其一端处连接到圆柱形通道，且过滤装置的循环出口然后可在其另一端处连接到圆柱形通道。

在包括所述滤液从里到外的过滤装置的实施例中，所述至少一个错流过滤器中的至少一个是楔形丝过滤器。

楔形丝过滤器是指包括楔形丝(即，楔形或v形丝)的过滤器。典型地，楔形丝构成表面轮廓，该表面轮廓焊接到支承轮廓上。楔形丝或表面轮廓之间的距离形成滤液所流过的槽，即，材料过滤所通过的过滤器开口。

使用楔形丝过滤器是有利的，因为丝的形状有助于最大限度地减小堵塞。同样，可在过滤器的表面之间实现低压降。

在第一方面的系统的实施例(其中所述至少一个错流过滤器中的至少一个是楔形丝过滤器)中，楔形丝过滤器包括与从循环入口通过内隔室到循环出口的包括酿造液体的材料的流向平行布置的楔形丝，该楔形丝包括形成所述内表面的平面部(即，平部分)。因此，楔形丝的末端部(即，末端部分)然后可形成所述外表面。因为楔形丝的平面部形成内表面，提供平滑的过滤表面。

因此，第一方面的系统可包括一个错流过滤器。内隔室然后可为由错流过滤器包绕的圆柱形通道。过滤装置的循环入口然后可在其一端处连接到圆柱形通道，且过滤装置的循环出口然后可在其另一端处连接到圆柱形通道。错流过滤装置然后可为基于楔形丝的过滤器，该过滤器包括与从循环入口通过内隔室到循环出口的酿造液体材料的流向平行布置的楔形丝，该楔形丝包括形成所述内表面的平面部。

在系统的实施例(其中错流过滤装置包括两个或更多个错流过滤器)中，错流过滤器可串联或并联布置在错流过滤装置中。

在第一方面的系统的实施例中，错流过滤器包括具有≤200μm的尺寸(诸如在50μm至200μm范围中的尺寸)的过滤器开口。对于楔形丝过滤器，过滤器开口的尺寸是指在楔形丝过滤器的内表面处的两个平行楔形丝之间的最小距离。

在第一方面的系统的实施例中，处理容器的循环入口布置成使得当借助于再循环泵在再循环回路中泵送包括酿造液体的材料时将包括酿造液体的材料的切向流引入处理容器中。在这些实施例中，当引入处理容器中的包括酿造液体的材料通过容纳在处理容器中的固体风味载体材料朝处理容器的循环出口时，可在处理容器中实现涡流。从而可便于从容纳在处理容器中的固体风味材料提取可溶性风味成分。

在第一方面的系统的实施例中，再循环回路包括可选的可闭合排放出口。例如，可闭合排放出口可定位在过滤装置的循环出口与处理容器的循环入口之间。排放出口可布置成用于从再循环回路排放包括酿造液体的材料。

在第一方面的系统的实施例中，系统还包括以下中的一个或多个：一个或多个存储容器、用于将包括酿造液体的材料供给到再循环回路中的供给泵，以及用于将co2引入再循环回路中和从再循环回路排出co2的布置。

系统可包括布置成至少暂时地存储待在系统中处理的包括酿造液体的材料的存储容器和/或布置成至少暂时地存储已在系统中处理的包括酿造液体的材料的存储容器(即，通过过滤装置的用于包括酿造液体的已过滤材料的出口排出的包括酿造液体的已过滤材料)。

用于引入和排出co2的布置可包括co2源、连接到再循环回路的co2供应导管，以及连接到再循环回路的co2排出导管。例如，co2供应导管和co2排出导管可连接到处理容器。用于将co2引入和排出到再循环回路中的布置可用于在酿造液体材料引入再循环回路中之前借助于co2吹扫来使再循环回路无氧。

作为本发明的第二方面，提供一种酒厂布置，该酒厂布置包括根据上文论述的本发明的第一方面的任何实施例的系统以及选自漩涡池、麦芽汁冷却器和发酵罐的组的至少一个装置。

在第二方面的酒厂布置的实施例中，酒厂布置包括漩涡池，其中系统定位在所述漩涡池上游。因此，在这些实施例中，系统可用于将可溶性风味成分从固体风味载体材料提取到呈麦芽汁形式的酿造液体中。

在第二方面的酒厂布置的实施例中，酒厂布置包括漩涡池和麦芽汁冷却器，其中系统定位在漩涡池与麦芽汁冷却器之间，例如在麦芽汁锅炉与漩涡池之间。因此，在这些实施例中，系统可用于将可溶性风味成分从固体风味载体材料提取到呈麦芽汁形式的酿造液体中。

在酒厂布置的实施例中，酒厂布置包括发酵罐，其中系统定位在发酵罐下游或定位在具有连接到发酵罐的入口和出口的再循环回路中。

本发明的另一目标在于提供一种用于将可溶性风味成分从固体风味载体材料提取到酿造液体中的改进方法，该方法用已知方法(其用于从酿造液体分离固体成分)减轻上文提到的缺点中的至少一些，且该方法与便于将可溶性风味成分提取到酿造液体中相关联。

作为本发明的第三方面，提供一种用于将可溶性风味成分从固体风味载体材料提取到酿造液体中的方法，该方法包括：

a)提供根据如上文论述的本发明的第一方面的任何实施例的系统；

b)将固体风味载体材料经由用于固体风味载体材料的所述入口引入所述处理容器中；

c)将包括酿造液体的材料经由供给入口引入再循环回路中，其中过滤装置的用于包括酿造液体的已过滤材料的出口和可选的排放出口闭合，以便用包括酿造液体的材料填充再循环回路；

d)使包括酿造液体的材料在再循环回路中循环，其中供给入口、过滤装置的用于包括酿造液体的已过滤材料的出口以及可选的排放出口闭合，以便分解固体风味载体材料，且为包括酿造液体的循环材料提供固体风味载体材料的固体成分；以及

e)在固体风味载体材料分解之后，打开供给入口和过滤装置的用于包括酿造液体的已过滤材料的出口，将包括酿造液体的材料经由供给入口供给到再循环回路中，且使包括酿造液体的材料在再循环回路中循环。

关于第三方面使用的用语和限定如在上文的第一方面下所论述的。

本发明的第三方面的方法是有利的，因为它基于错流过程，该错流过程涉及使用错流过滤装置来用于在可溶性风味成分从固体风味载体材料提取到酿造液体中之后从包括酿造液体的材料分离固体成分。从而，过滤装置的过滤器(即，错流过滤器)的堵塞可通过调节再循环回路中包括酿造液体的材料的再循环流连同调节进入和离开再循环回路的包括酿造液体的材料流来避免或基本上减小，使得调节与错流过滤器的表面平行的包括酿造液体的材料流。

本发明的第三方面的方法也是有利的，因为便于在处理容器和再循环回路的其余部分中从固体风味载体材料提取可溶性风味成分。这是由于如下事实：方法涉及使包括酿造液体的材料在再循环回路中循环，其意味着在再循环回路中实现高度搅拌和湍流，因此便于提取。

方法的步骤b)因此涉及将固体风味载体材料经由用于固体风味载体材料的入口引入处理容器中。因此，在步骤b)完成之后，固体风味载体材料容纳在处理容器中。

方法的步骤c)因此涉及将包括酿造液体的材料经由再循环回路的供给入口引入再循环回路中，其中过滤装置的用于包括酿造液体的已过滤材料的出口闭合且再循环回路的排放出口(如果存在于所提供的系统的再循环回路中)闭合，以便用包括酿造液体的材料填充再循环回路。因此，在步骤c)完成之后，用包括酿造液体的材料(可溶性风味成分待从容纳于处理容器中的固体风味载体材料提取到其中)填充再循环回路。例如，包括酿造液体的材料可从存储容器引入再循环回路中。供给泵可用于将包括酿造液体的材料引入再循环回路中。

方法的步骤d)因此涉及使包括酿造液体的引入材料在再循环回路中循环，其中供给入口、过滤装置的用于包括酿造液体的已过滤材料的出口以及排放出口(如果存在于所提供的系统的再循环回路中)闭合，以便在处理容器中分解固体风味载体材料，且为循环材料提供固体风味载体材料的固体成分/颗粒。因此，在步骤c)完成之后，即，在用包括酿造液体的材料填充再循环回路时，供给入口闭合。此后，可开始使包括酿造液体的引入材料在再循环回路中循环。循环借助于再循环泵来执行。执行循环以便获得固体风味载体材料在处理容器中的分解且因此便于从固体风味载体材料提取可溶性风味成分。在循环期间，固体风味载体材料的可溶性风味成分将提取到酿造液体中，且固体风味载体材料的不溶性固体成分也将包括在包括酿造液体的材料中。

步骤d)的分解的目标可为获得固体风味载体材料的一定尺寸的分解的固体成分。例如，分解程度可通过视觉检查/分析、通过浊度测量或通过将再循环泵的功率消耗用作分解程度的指示(即，用作包括酿造液体的循环材料的粘度的指示)来监测。

在固体风味载体材料完成分解之后，根据步骤e)，打开供给入口和过滤装置的用于包括酿造液体的已过滤材料的出口，将包括酿造液体的材料经由供给入口供给到再循环回路中，且使包括酿造液体的材料在再循环回路中循环。使包括酿造液体的材料在再循环回路中循环借助于再循环泵来执行，且将包括酿造液体的材料引入再循环回路中可通过供给泵来执行。

因此，在执行步骤e)期间，因为供给入口连接到处理容器的循环入口，包括酿造液体的未处理材料经由供给入口供给到再循环回路中，且进一步供给到处理容器的循环入口。另外，从过滤装置排出的包括酿造液体的材料(即，包括酿造液体的未过滤材料)供给到处理容器的循环入口。从过滤装置排出的包括酿造液体的未过滤材料可在引入处理容器中之前经由供给入口添加到引入再循环回路中的包括酿造液体的材料。因此，引入处理容器中的包括酿造液体的材料包括经由供给入口引入再循环回路中的包括酿造液体的材料和从过滤装置排出的包括酿造液体的未过滤材料。

此外，在步骤e)的酿造液体材料在再循环回路中的循环期间，固体风味载体材料的可溶性风味成分将提取到酿造液体中，且固体风味载体材料的不溶性固体成分也将包括在酿造液体材料中。

另外，在步骤e)的包括酿造液体的材料在再循环回路中的循环期间，经由循环入口引入错流过滤装置中的包括酿造液体的材料沿着包括在其中的错流过滤器引导。然后，包括酿造液体的材料的一部分通过错流过滤器过滤，由此经由用于包括酿造液体的已过滤材料的出口排出的包括酿造液体的已过滤材料不包含固体风味载体材料的固体成分或包含基本上减小浓度的该固体成分，因为固体成分由错流过滤器保留。沿着错流过滤器引导但不透过错流过滤器的包括酿造液体的材料的其余部分然后将包括更高浓度的固体成分，且从过滤装置经由过滤装置的循环出口排出。经由循环出口排出的包括酿造液体的未过滤材料再次供给到处理容器的循环入口，包括酿造液体的该新引入的材料也经由供给入口。从过滤装置经由用于包括酿造液体的已过滤材料的出口排出的包括酿造液体的材料可供给到存储容器。

在第三方面的方法的实施例中，步骤d)的循环以第一流率执行，且步骤e)的循环以第二流率执行，其中第二流率高于第一流率。在步骤e)期间(即，在过滤期间)流率的增加可执行以便避免错流过滤器由固体风味载体材料的固体成分/颗粒堵塞。例如，可需要导致包括酿造液体的材料流在错流过滤器的内表面上至少0.8m/s的速度的再循环流率，以便实现疏通效果。

在第三方面的方法的实施例中，酿造液体是啤酒或麦芽汁，且固体风味载体材料包括固体酒花材料，诸如酒花球团。

在第三方面的方法的实施例中，可选的排放出口在方法的步骤b)-e)期间保持闭合，且方法还包括如下步骤：

f)将包括第二酿造液体的第二材料经由供给入口引入再循环回路中，且使第二材料在再循环回路中循环，其中过滤装置的用于包括酿造液体的已过滤材料的出口打开，且可选的排放出口闭合，其中第二材料不同于在方法的步骤c)-e)中使用的包括酿造液体的材料。

方法的步骤f)因此涉及用另一、第二材料代替包括酿造液体的先前引入的材料。例如，第二酿造液体可为用于在步骤c)-e)之后回收仍包含在再循环回路中的酿造液体和/或用于清洁和回收包括在再循环回路中的固体风味载体材料的合适的清洁流体。第二酿造液体可为酿造水，诸如除气水。

在包括步骤f)的方法的实施例中，其中在方法的步骤a)中提供的系统的再循环回路包括排放出口，且其中排放出口在方法的步骤b)-f)期间保持闭合，方法还包括如下步骤：

g)打开排放出口，且从再循环回路经由排放出口排放包括酿造液体的材料，其中过滤装置的用于包括酿造液体的已过滤材料的出口和供给入口闭合。

方法的步骤g)因此涉及在步骤f)的清洁完成之后排放仍包括在再循环回路中的材料。

通过根据步骤f)将第二材料引入再循环回路中且在再循环回路中循环(其中过滤装置的用于包括酿造液体的已过滤材料的出口打开，且可选的排放出口闭合)，在步骤c)-e)之后仍包含在再循环回路中的酿造液体的回收可在第一子步骤中获得。在第一子步骤期间，回收的第一酿造液体连同第二酿造液体然后经由过滤装置的用于已过滤材料的出口排出。

通过在完成清洁之后排放仍包括在再循环回路中的材料，在步骤f)完成清洁之后仍包括在再循环回路中的清洁的固体风味载体材料的回收可在第二子步骤中获得。清洁和回收的固体风味载体材料然后连同仍包括在再循环回路中的其它材料经由排放出口在第二子步骤期间排出，且可重新使用或废弃。

在第一子步骤中酿造液体的回收和在第二子步骤中固体风味载体材料的回收可被认为是渗滤步骤。

在第三方面的方法的实施例中，借助于co2吹扫使再循环回路无氧的步骤可在步骤c)之前。

根据连同附图考虑的以下详细描述，本公开内容的还有其它目标和特征将变得显而易见。然而，应理解的是，图仅设计成用于示出的目的且不作为本发明的限制的限定，对于该限定，应参照所附权利要求书。应进一步理解的是，图未按比例绘制，且它们仅意在概念性地示出本文中描述的结构。

附图说明

在图中(其中在若干视图各处，相似的参考符号表示类似的元件)：

图1示出根据本公开内容的用于将可溶性风味成分从固体风味载体材料提取到酿造液体中的系统的一个实施例的示意图；

图2a示出图1的系统的过滤装置的示意性截面侧视图；

图2b示出根据线ii-ii的图2a的过滤装置的示意性截面顶视图；

图3示出根据本公开内容的用于将可溶性风味成分从固体风味载体材料提取到酿造液体中的系统的另一实施例的示意图；以及

图4a-d示出包括图1的系统的酒厂布置的不同实施例的示意图。

具体实施方式

根据本公开内容的系统和方法将参照附图通过一些实施例的以下描述来进一步示出。

图1示出根据本公开内容的用于将可溶性风味成分从固体风味载体材料提取到酿造液体中的系统1的一个实施例的示意图。在下文中将描述图1的提取系统1，提取系统1用于应用可溶性风味成分从呈酒花球团形式的固体风味载体材料到为啤酒的酿造液体中的提取。然而，提取系统1可应用于将可溶性风味成分从如上文限定的任何固体风味载体材料提取到如上文限定的任何酿造液体中。

提取系统1包括处理容器2和过滤装置3，其包括在用于使包括啤酒的材料循环的再循环回路4中。处理容器2布置成接纳和至少暂时地容纳酒花球团且接纳和排出包括啤酒的材料。

因此，处理容器2包括用于酒花球团的入口2a、用于包括啤酒的材料的循环入口2b，以及用于包括啤酒的材料的循环出口2c。循环入口2b和循环出口2c相对于彼此布置，使得从循环入口2b供给到循环出口2c的包括啤酒的材料在容纳于处理容器2中时供给通过酒花球团。

过滤装置3布置成用于从包括啤酒的材料分离固体成分，且布置成接纳包括啤酒的材料，排出包括啤酒的已过滤材料，且排出包括啤酒的未过滤材料。

过滤装置3是在错流过滤装置内包括错流过滤器3a(见图2a-b)的错流过滤装置。过滤装置3还包括用于包括啤酒的材料的循环入口3b、用于包括啤酒的未过滤材料的循环出口3c，以及用于包括啤酒的已过滤材料的可闭合出口3d。因此，可闭合出口3d可打开和闭合。包括在图1的提取系统1中的错流过滤装置3的实施例在图2a-b中更详细地示出且将在下文进一步描述。

处理容器2的循环出口2c经由再循环回路4的第一循环导管4a连接到再循环回路4中的过滤装置3的循环入口3b。

过滤装置3的循环出口3c经由再循环回路4的第二循环导管4b连接到再循环回路4中的处理容器2的循环入口2b。

提取系统1还包括再循环泵5，再循环泵5用于在再循环回路4中生成包括啤酒的材料流。在图1中示出的实施例中，再循环泵5定位在过滤装置3的循环出口3c与处理容器2的循环入口2b之间。

再循环回路4还包括可闭合供给入口4c，可闭合供给入口4c用于将包括啤酒的材料引入再循环回路4中。因此，供给入口4c可打开和闭合。供给入口4c连接到处理容器2的循环入口2b。在图1中示出的实施例中，供给入口4c经由第二循环回路4b连接到循环入口2b。因此，供给入口4c连接到第二循环回路4b，且进一步经由第二循环回路4b(和再循环泵5)与处理容器2的循环入口2b连接。更特别地，供给入口4c定位在过滤装置3的循环出口3c与再循环泵5之间。

图1中示出的提取系统1的实施例还包括第一存储容器6，第一存储容器6布置成至少暂时地存储待在提取系统1中处理的包括啤酒的材料；以及供给泵7，供给泵7用于将包括啤酒的材料从第一存储容器6经由供给入口4c供给到再循环回路4中。第一存储容器6和供给泵7经由供给导管8连接到供给入口4c。

图1中示出的提取系统1的实施例还包括第二存储容器9，第二存储容器9布置成至少暂时地存储由过滤装置3经由用于包括啤酒的已过滤材料的出口3d排出的包括啤酒的已过滤材料。出口3d经由排出导管10a连接到第二存储容器9。如图1中用虚线示出的，出口3d可备选地经由排出导管10b连接到第一存储容器6。

如图1中用虚线还示出的，提取系统1可选地还可包括co2源11、连接到处理容器2的co2供应导管11a，以及连接到处理容器2的co2排出导管11b。

图2a-b更详细地示出包括在图1的提取系统1中的错流过滤装置3的实施例，即，图2a以示意性截面侧视图示出过滤装置3，且图2b示出根据图2a中的线ii-ii的示意性截面顶视图。在图2a-b中示出的实施例中，错流过滤装置3是滤液从里到外的过滤装置，该过滤装置包括内隔室3e，内隔室3e布置成经由过滤装置3的循环入口3b接纳包括啤酒的材料且经由过滤装置3的循环出口3c排出包括啤酒的未过滤材料。过滤装置3还包括外隔室3f，外隔室3f布置成接纳包括啤酒的已过滤材料且经由用于包括啤酒的已过滤材料的出口3d排出包括啤酒的已过滤材料。错流过滤器3a具有内表面3g和外表面3h。错流过滤器3a的内表面3g布置成与内隔室3e接触，且外表面3h布置成与外隔室3f接触。

在图2a-b的实施例中，错流过滤器3a是圆柱形错流过滤器，该错流过滤器包绕圆柱形通道3i，圆柱形通道3i为内隔室3e的部分。过滤装置3的循环入口3b在其一端处连接到圆柱形通道3i，且过滤装置3的循环出口3c在其另一端处连接到圆柱形通道3i。

此外，在图2a-b的实施例中，错流过滤器3a是楔形丝过滤器，该过滤器包括与从循环入口3b通过内隔室3e到循环出口3c的包括啤酒的材料的流向平行布置的楔形丝3j，该楔形丝3j包括形成内表面3g的平面部3k和形成所述外表面3h的末端部3l。楔形丝可焊接到支承轮廓(未示出)上。

内隔室3e、外隔室3f和错流过滤器3a布置成使得接纳在内隔室3e中的包括啤酒的材料需要通过错流过滤器3a，以便到达外隔室3f，且因此到达用于包括啤酒的已过滤材料的出口3d。

对于再循环回路4中的再循环流的流向在图1中描述为逆时针。然而，例如在某些处理步骤期间，对于再循环流的流向可备选地相反。

在图1的提取系统1的使用期间，酒花球团经由入口2a引入处理容器2中。此后，确保过滤装置3的用于包括啤酒的已过滤材料的出口3d闭合且包括啤酒的材料从第一存储容器6经由供给导管8和供给入口4c借助于供给泵7引入再循环回路4(即，第二循环导管4b)中。引入再循环回路4中的包括啤酒的材料可由啤酒组成。执行包括啤酒的材料的引入，直到完全填充再循环回路4，即，使得填充再循环回路4的所有部分，还包括处理容器2。

此后，供给入口4c闭合，且用于包括啤酒的已过滤材料的出口3d保持闭合，且引入再循环回路4中的包括啤酒的材料在再循环回路4中循环。循环借助于再循环泵5来执行。执行循环以便在处理容器2中获得酒花球团的分解，为包括啤酒的循环材料提供酒花球团的固体成分/颗粒，且因此便于从酒花球团提取可溶性风味成分。在循环期间，酒花球团的可溶性风味成分将提取到啤酒中，且酒花球团的不溶性固体成分也将包括在包括啤酒的材料中。

分解的目标可为获得酒花球团的一定尺寸的分解的固体部分，且分解可以以任何合适的方式监测。

在酒花球团完成分解之后，打开供给入口4c和过滤装置3的用于包括啤酒的已过滤材料的出口3d，将包括啤酒的材料从第一存储容器6经由供给导管8和供给入口4c借助于供给泵7供给到再循环回路4中，且使包括啤酒的材料在再循环回路4中循环。包括啤酒的材料在再循环回路4中的循环借助于再循环泵5来执行。

因此，在酒花球团完成分解之后，因为供给入口4c经由第二循环导管4b连接到处理容器2的循环入口2b，包括啤酒的未处理材料供给到再循环回路4中，且进一步供给到处理容器2的循环入口2b。另外，从过滤装置3排出的包括啤酒的材料(即，包括啤酒的未过滤材料)，连同经由供给入口4c引入再循环回路中的包括啤酒的材料，供给到处理容器2的循环入口2b。因此，引入处理容器2中的包括啤酒的材料于是包括经由供给入口4c引入再循环回路4中的包括啤酒的材料和从过滤装置3排出的包括啤酒的未过滤材料。

此外，在包括啤酒的材料在再循环回路中循环期间，分解酒花球团的可溶性风味成分将提取到啤酒中，且酒花球团的不溶性固体成分也将包括在包括啤酒的材料中。

另外，在包括啤酒的材料在再循环回路中循环期间，引入错流过滤装置3中的包括啤酒的材料经由循环入口3b引入内隔室3e和通道3i中，且沿着错流过滤器3a的内表面3g引导。然后，包括啤酒的材料的一部分通过错流过滤器3a朝外隔室3f过滤，且通过用于包括啤酒的已过滤材料的出口3d排出。经由用于包括啤酒的已过滤材料的出口3d排出的包括啤酒的已过滤材料从而不包含酒花球团的固体成分或包含基本上减小浓度的该固体成分，因为固体成分由错流过滤器3a保留。沿着错流过滤器3a引导但不透过错流过滤器3a的包括啤酒的材料的其余部分然后将包括更高浓度的固体成分，且从过滤装置3经由过滤装置3的循环出口3c排出。从过滤装置3经由用于包括啤酒的已过滤材料的出口3d排出的包括啤酒的材料经由排出导管10a供给到第二存储容器9。备选地，包括啤酒的排出材料可经由排出导管10b供给到第一存储容器6。

用于分解酒花球团的循环可以以第一流率执行，且在过滤期间的循环可以以第二流率执行，其中第二流率高于第一流率。可执行流率的增加使得它在过滤期间比在提取期间更高，以便避免错流过滤器3a由酒花球团的固体成分/颗粒所堵塞，即，以便在错流过滤器3a的内表面3g上获得一定速度的包括啤酒的材料流使得避免其堵塞。错流过滤器3a的堵塞还可通过调节再循环回路4中的再循环流以及经由供给入口4c引入再循环回路中的包括啤酒的材料流来避免/减小。

可选地，在包括啤酒的材料引入再循环回路4中之前，可借助于co2吹扫来使再循环回路4无氧。然后将co2从co2源11经由co2供应导管11a引入再循环回路4中。这在酒花球团引入处理容器中之后但在包括啤酒的材料引入再循环回路4中之前执行。当包括啤酒的材料此后引入再循环回路4中以便用包括啤酒的材料填充再循环回路时，存在于再循环回路4中的co2将在填充期间经由co2排出导管11b排出。

对于再循环回路4中的再循环流的流向在图1中描述为逆时针。然而，例如在某些处理步骤期间，对于再循环流的流向可备选地相反。

引入再循环回路4中的包括啤酒的材料可由啤酒构成。然后，包括啤酒和酒花球团的分解固体成分的浆料在再循环回路中循环期间形成。同样，在再循环回路中循环期间，可溶性风味成分提取到浆料的啤酒中。在过滤期间，包括在浆料中的酒花球团的固体成分然后可保留在过滤装置3中的循环材料中，由此经由过滤装置3的出口3d排出的材料可为包括溶解的风味成分的啤酒。

图3示出根据本公开内容的提取系统1的另一实施例。图3的提取系统1对应于图1的提取系统1，但其中不同在于：图3的提取系统1还包括再循环回路4中包括的可闭合排放出口12和布置成存储包括第二酿造液体的第二材料的第三存储容器13；以及处理容器2的循环入口2b不同地布置。

可闭合排放出口12定位在过滤装置3的循环出口3c与处理容器2的循环入口2b之间。排放出口12布置成用于从再循环回路4排放材料。第三存储容器13经由供给导管8连接到供给入口4c。

在图3的实施例中，处理容器2的循环入口2b布置成使得当借助于再循环泵5在再循环回路4中泵送包括啤酒的材料时包括啤酒的材料的切向流引入处理容器2中。

在使用图3的系统1时，以与上文描述的对于图1的系统1相同的方式使用它，直到过滤期间包括啤酒的材料的循环完成。然而，排放出口12保持闭合，直到过滤期间包括啤酒的材料的循环完成。此后，包括第二酿造液体的第二材料，而不是先前使用的包括啤酒的材料，可经由供给入口4c引入再循环回路4中，其中仍闭合排放出口12且打开用于过滤装置3的已过滤材料的出口3d。

然后用另一、第二材料代替先前使用的包括啤酒的材料。例如，第二酿造液体可为用于回收仍包含在再循环回路4中的啤酒和/或用于清洁和回收包括在再循环回路4中的酒花球团的合适的清洁液体。第二酿造液体可为酿造水，诸如除气水。

通过根据上文将第二酿造液体材料引入再循环回路中且在再循环回路中循环，啤酒(连同第二酿造液体)的回收可在第一子步骤中通过过滤装置3的出口3d获得。第一子步骤可继之以第二子步骤，第二子步骤用于回收在第一子步骤之后保留在再循环回路4中的酒花球团。第二子步骤然后包括在第一子步骤之后打开排放出口12和排放仍包括在再循环回路4中的材料，由此用于过滤材料的出口3d和供给入口4c闭合。在第二子步骤期间，保留在再循环回路中的材料的浆料(例如，第二材料、酒花颗粒和可能包括啤酒的材料的浆料)然后经由排放出口12排放。

图4a-d示出包括图1的提取系统1的酒厂布置14的不同实施例的示意图。在图4a-d中仅高度示意性地示出提取系统1。图4a的酒厂布置14包括漩涡池15，其中提取系统1定位在漩涡池15上游。图4b的酒厂布置包括漩涡池15和麦芽汁冷却器16，其中提取系统1定位在漩涡池15与麦芽汁冷却器16之间。图4c的酒厂布置14包括发酵罐17，其中提取系统1定位在发酵罐17下游。图4d的酒厂布置14包括发酵罐17以及具有连接到发酵罐18的入口18a和出口18b的再循环回路18。提取系统1定位在该酒厂布置14中的再循环回路18中。图4a-d的酒厂布置14还可包括酒厂布置的任何其它装置。

虽然结合各种示例性实施例描述了本发明，应理解的是，本发明不应限于所公开的示例性实施例，相反，它意在覆盖所附权利要求书内的各种修改和等同布置。此外，应认识到，本发明的任何公开的形式或实施例可作为设计选择的一般事项并入任何其它公开的或描述的或建议的形式或实施例中。因此，意图的是，仅如由权利要求书的范围所指示的那样被限制。