JP2005296006A - 多種濃度アルコール飲料の製造方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ブライン35からの冷熱を受ける伝熱面12aを有し該伝熱面に沿って循環流動する原酒を収容する内管12と、該内管と同心状に設けられブライン35を循環させる外管1A3とを有する2重管式凍結装置11と、前記伝熱面12aに形成される濃度勾配を有する氷層31、32の成長に伴い濃縮された循環溶液30が所望の濃度に達したら該循環溶液を引き抜く濃縮酒回収手段と、前記氷層31、32の少なくとも一部を融解して希薄酒を得る希薄酒回収手段と、を備え、濃度の異なるアルコール溶液を製造する構成とする。
【選択図】 図1
Description
従来よりアルコール濃度を調整する方法の一つとして、アルコール飲料中の水分を凍らせて除去することにより濃縮する方法がある。
例えば、特許文献1(特開平10−248550号公報)では、ワインを冷凍氷結してシャーベット状となし、遠心分離して氷を分離し、アルコール濃度の高いワインを製造する方法を提案している。また、特許文献2(特開平9−275968号公報)又は特許文献3(特開平5−84049号公報)では、氷核活性細菌を含有したアルコール飲料を凍結させ、生成した氷を除去することにより濃縮酒を得る製造方法を開示している。これらの方法では、生成した氷を遠心分離又はフィルタリングにより分離除去している。
凍結濃縮法では、原酒をその含有水の融点より低い氷点下温度まで冷却した後、撹拌しながら植氷し、生成した氷を遠心分離やフィルタリングにより分離除去する方法が主に用いられてきた。
一方、低濃度のアルコール飲料を製造する方法も特許文献5(特開平5−153953号公報)等にて提案されている。これは、特許文献1乃至3に記載されるごとくアルコール飲料を凍結させて氷結晶を析出させ、これを分離除去して濃縮アルコールを得るとともに、前記氷結晶を融解することにより同時に希薄アルコール飲料を回収することを可能としている。
さらに、懸濁結晶法を利用する方法はコストが高く、また生成した懸濁結晶を分離するための膜分離、遠心分離等の装置が必要となり設備が大型化するとともに作業の煩雑化が避けられなかった。
従って、本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、簡単でかつ低コストで以って、複数種類の濃度のアルコール飲料を同時に製造することができ、また香味成分のバランスがとれた高品質のアルコール飲料を製造することが可能な多種濃度アルコール飲料の製造方法及び該装置を提供することを目的とする。
凍結容器の外部から冷熱を供給し、該容器内面の伝熱面に沿って原酒を循環流動させ、該伝熱面に濃度勾配を有する氷層を形成させるとともに、循環溶液が濃縮されて所望の濃度に達したら該循環溶液を引き抜き濃縮酒を得る工程と、前記氷層の少なくとも一部を融解して希薄酒を得る工程と、を有し、濃度の異なるアルコール溶液を製造することを特徴とする。
また、本発明では原酒を循環流動させながら氷層を形成して分離しているため、濃縮酒、希薄酒中には酸、アミノ酸、グルコース等の旨み成分、酢酸イソアミル、イソアミルアルコール、カプロン酸エチル等の香成分がアルコール濃度に比例して含まれ、濃縮酒、希薄酒の何れにおいても成分バランスが良好となり、高品質のアルコール飲料を製造することができる。
また、前記希薄酒を得る工程が複数段に分割されており、氷層の厚み方向に融解して高濃度から低濃度に移行する融解溶液を多段分離し、濃度の異なる希薄酒を製造するようにしたことを特徴とする。これにより、所望の濃度の希薄酒を複数製造することができ、社会的ニーズに応じたアルコール飲料の製造が可能となる。
また、種氷層を生成する別の方法として、前記原酒を循環流動させる前に、前記凍結容器内に原酒を滞留させた状態で緩慢凍結せさ、該容器内壁に種氷層を生成させることを特徴とする。
このように、予め前記伝熱面に氷晶核の役割を担う種氷層を生成させておくことにより、原酒を循環流動させた時に氷層の形成が促進され、処理時間を短縮化することができる。
本発明によれば、前記原酒のアルコール濃度、即ちエタノール水溶液のアルコール濃度と凝固点降下の関係を利用し、これに基づき所望のアルコール濃度に相当する凝固点降下を求め、該凝固点降下に対応する凍結温度となるまで、前記循環溶液を冷却する。これにより、所望のアルコール濃度まで循環溶液が濃縮されるため、簡単に所望のアルコール濃度のアルコール飲料を製造することが可能となる。このとき、前記循環溶液の温度は、前記制御因子により制御されることが好ましい。
前記伝熱面に形成される濃度勾配を有する氷層の成長に伴い濃縮された循環溶液が所望の濃度に達したら該循環溶液を引き抜く濃縮酒回収手段と、
前記氷層の少なくとも一部を融解して希薄酒を得る希薄酒回収手段と、を備え、
濃度の異なるアルコール溶液を製造することを特徴とする。
さらに、前記氷層形成前に前記伝熱面に種氷層を生成する手段を設け、該種氷層が水若しくは前記原酒の静止凍結により生成されるようにしたことを特徴とする。
さらにまた、前記制御手段が、前記原酒のアルコール濃度と凝固点降下の関係に基づき、所望のアルコール濃度に対応する凝固点降下を求め、該凝固点降下に対応する凍結温度となるように前記制御因子を制御して前記循環溶液の温度を調整することを特徴とする。
また、本発明では原酒を循環流動させながら氷層を形成して分離しているため、酸、アミノ酸、グルコース等の旨み成分、酢酸イソアミル、イソアミルアルコール、カプロン酸エチル等の香成分がアルコール濃度に比例して含まれた濃縮酒、希薄酒を製造することができる。従って、濃縮酒、希薄酒の何れにおいても成分バランスが良好となり、高品質のアルコール飲料とすることが可能となる。
さらに、予め伝熱面に氷晶核の役割を担う種氷層を生成させておくことにより、原酒を循環流動させた時に氷層の形成が促進され、処理時間を短縮化することができる。
さらにまた、アルコール濃度と凝固点降下の関係に基づき、前記循環溶液の温度を調整することにより、所望のアルコール濃度のアルコール飲料を簡単に製造することが可能となる。
図1は本発明の実施例に係る多種濃度アルコール飲料製造装置の概略構成図、図2は本実施例1に係る装置にて製造された日本酒に含まれる各種成分比率を示す表、図3は本実施例1に係る装置の運転条件を示すグラフ、図4は図2とは酒類が異なる日本酒に含まれる各種成分比率を示す表、図5はエタノール濃度と凝固点降下の関係を示す表、図6は図5に示したエタノール濃度と凝固点降下の関係を示すグラフである。
本実施例が適用できるアルコール飲料には、清酒(日本酒)、果実酒、ビール等の醸造酒が挙げられる。本実施例は、界面前進凍結濃縮法を利用して、アルコール飲料の原酒を所望の濃度に分離して複数の異なる濃度のアルコール飲料を製造し、さらに所望のアルコール濃度のアルコール飲料を製造するものである。
また、前記液排出口11bから排出された循環溶液30を循環ポンプ21により前記液供給口11aに返送する循環ライン24が設けられている。該循環ライン24上には、三方バルブ23が配置され、循環溶液が所望濃度となった時に前記タンク17、18、19に夫々導かれるようになっている。
また、前記原酒タンク14に貯留された原酒は、原酒ポンプ20により所定量だけ前記液供給口11aに供給される。
尚、好適には、前記内管12に原酒を充填した後に滞留状態で緩慢冷却し、前記伝熱面12aに氷晶核となる種氷層を生成すると良い。また別の方法として、前記原酒を充填する前に、前記内管12に水を導入して緩慢凍結させ、前記伝熱面12aに種氷層を生成しても良い。このように、予め種氷層を生成することにより、氷層の形成が促進され、処理時間の短縮化が図れる。
一方、前記ブラインタンク15には前記ブラインクーラ16により冷熱を与えられた冷ブラインが貯留されており、該ブライン35をブラインポンプ22により外管13に導入し、循環させる。該ブライン35の循環により前記伝熱面12aは冷熱を受け、前記内管12内を循環する循環溶液30は該伝熱面12aに沿って層状に凍結を開始し、濃度勾配を有する氷層31、32が形成される。該氷層は、外周側から低濃度の下氷層32、高濃度の上氷層31となる。
次に、前記ブラインクーラ16により前記ブライン35に温熱を与え、温ブラインとしてブラインタンク15に貯留し、該ブライン35を前記外管13に導入し、ブラインポンプ22により循環させる。該ブライン35の循環により前記伝熱面12aは温熱を受け、前記氷層のうち上氷層31から融解する。融解した液は前記液排出口11bより前記高濃度希薄酒タンク18に回収する。所望の濃度の希薄酒が得られたら前記高濃度希薄酒タンク18への融解液の導入を停止する。
また、前記高濃度希薄酒31、低濃度希薄酒32の濃度調整は、氷層の厚み方向に融解することにより高濃度から低濃度に移行する融解溶液を多段分離し、所望の濃度のアルコール飲料を得るようにする。
また、図3(b)は循環ポンプ21の周波数(Hz)と電流値(A)を示すが、このグラフから明らかなように、循環ポンプ21の周波数、電流値ともP点にて変化させている。これは、P点までは濃縮酒製造工程でありP点以降は希薄酒製造工程であるため、運転条件を変更したためである。このように、製造するアルコール飲料により運転条件を適宜変更させることが好ましい。
尚、図3(c)において、LP圧力(MPa)Lは循環ポンプ21の吸入圧、LP圧力(MPa)Rは吐出圧を示す。ここから、時間の経過とともに循環溶液中に微細氷が形成され、圧損が生じたためと考えられる。
本実施例によれば、前記伝熱面12aに一個の氷結晶しか生成しないため、固液分離が極めて容易となり、かつ装置を単純化できコストを大幅に低減することができる。
従って本実施例によれば、原酒を循環流動させながら氷層を形成させるため、濃縮酒、希薄酒の何れにおいても成分バランスが良好となり、高品質のアルコール飲料とすることが可能となる。
さらに、実際にテースティングした結果、原酒の角のある味に比較して、濃縮酒は丸みがつき柔らかい味となり、希薄酒は爽やかな柔らかい味となることがわかった。
エタノール(エチルアルコール)水溶液の濃度と凝固点降下の関係は図5及び図6の関係で表される。このとき、図6に示されるように、エタノール濃度(Vol%)と凝固点降下(℃)は下記式に表される曲線となる。
このとき、前記循環溶液30の温度は、前記循環ポンプ21の周波数、運転時間、及び前記冷ブラインの冷熱温度からなる制御因子のうち少なくとも何れか一を制御することにより前記循環溶液30の温度を調整すると良い。
これにより、所望のアルコール濃度まで濃縮されたアルコール飲料を製造することが可能となる。このように、エタノール濃度と凝固点降下の関係に基づき、循環溶液の温度を制御することにより、簡単に所望のアルコール濃度のアルコール飲料を製造することが可能となる。
11 2重管式凍結装置
12 内管
12a 伝熱面
13 外管
14 原酒タンク
15 ブラインタンク
16 ブラインクーラ
17 濃縮酒タンク
18 高濃度希薄酒タンク
19 低濃度希薄酒タンク
20 原酒ポンプ
21 循環ポンプ
22 ブラインポンプ
23 三方バルブ
30 循環溶液(濃縮酒)
31 上氷層(高濃度希薄酒)
32 下氷層(低濃度希薄酒)
35 ブライン
Claims (10)
- 凍結容器の外部から冷熱を供給し、該容器内面の伝熱面に沿って原酒を循環流動させ、該伝熱面に濃度勾配を有する氷層を形成させるとともに、循環溶液が濃縮されて所望の濃度に達したら該循環溶液を引き抜き濃縮酒を得る工程と、前記氷層の少なくとも一部を融解して希薄酒を得る工程と、を有し、濃度の異なるアルコール溶液を製造することを特徴とする多種濃度アルコール溶液の製造方法。
- 前記循環溶液の循環速度、循環時間、及び前記凍結容器に供給する冷熱温度からなる制御因子のうち少なくとも何れか一を制御することにより前記アルコール溶液の濃度を調整することを特徴とする請求項1記載の多種濃度アルコール溶液の製造方法。
- 前記希薄酒を得る工程が複数段に分割されており、氷層の厚み方向に融解して高濃度から低濃度に移行する融解溶液を多段分離し、濃度の異なる希薄酒を製造するようにしたことを特徴とする請求項1記載の多種濃度アルコール溶液の製造方法。
- 前記凍結容器内に原酒を導入する前に、該凍結容器内に水を導入して緩慢凍結させ、該容器内壁に種氷層を生成させることを特徴とする請求項1記載の多種濃度アルコール溶液の製造方法。
- 前記原酒を循環流動させる前に、前記凍結容器内に原酒を滞留させた状態で緩慢凍結せさ、該容器内壁に種氷層を生成させることを特徴とする請求項1記載の多種濃度アルコール溶液の製造方法。
- アルコール濃度と凝固点降下の関係に基づき、所望のアルコール濃度に対応する凝固点降下を求め、該凝固点降下に対応する凍結温度となるように前記循環溶液の温度を設定することを特徴とする請求項1記載の多種濃度アルコール溶液の製造方法。
- ブラインからの冷熱を受ける伝熱面を有し該伝熱面に沿って循環流動する原酒を収容する内管と、該内管と同心状に設けられブラインを循環させる外管とを有する2重管式凍結手段と、
前記伝熱面に形成される濃度勾配を有する氷層の成長に伴い濃縮された循環溶液が所望の濃度に達したら該循環溶液を引き抜く濃縮酒回収手段と、
前記氷層の少なくとも一部を融解して希薄酒を得る希薄酒回収手段と、を備え、
濃度の異なるアルコール溶液を製造することを特徴とする多種濃度アルコール溶液の製造装置。 - 前記循環溶液の循環速度、循環時間、及び前記凍結容器に供給する冷熱温度からなる制御因子のうち少なくとも何れか一を制御する制御手段を設け、該制御手段によりアルコール溶液の濃度を調整するようにしたことを特徴とする請求項7記載の多種濃度アルコール溶液の製造装置。
- 前記氷層形成前に前記伝熱面に種氷層を生成する手段を設け、該種氷層が水若しくは前記原酒の緩慢凍結により生成されるようにしたことを特徴とする請求項7記載の多種濃度アルコール溶液の製造装置。
- 前記制御手段が、アルコール濃度と凝固点降下の関係に基づき、所望のアルコール濃度に対応する凝固点降下を求め、該凝固点降下に対応する凍結温度となるように前記制御因子を制御して前記循環溶液の温度を調整することを特徴とする請求項8記載の多種濃度アルコール溶液の製造装置。
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