JP2011062111A

JP2011062111A - 蒸留酒、リキュール及びそれらの製造方法、並びに廃棄物処理方法

Info

Publication number: JP2011062111A
Application number: JP2009214289A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Kiuchi; 敏之木内
Original assignee: KIUCHI BREWERY Inc
Current assignee: KIUCHI BREWERY Inc
Priority date: 2009-09-16
Filing date: 2009-09-16
Publication date: 2011-03-31
Anticipated expiration: 2029-09-16
Also published as: JP4719828B2

Abstract

【課題】
ビール製造工程で発生する余剰酵母に含まれる有用なアルコール等の成分を、品質を劣化せずに分離回収し、蒸留酒及びリキュールの製造に活用するとともに、環境負荷の少ない廃棄物処理技術を提供することを目的とする。
【解決手段】
発酵を終えて発酵タンク（７）又は熟成タンク（８）の下部に沈殿した余剰酵母（Ｅ１）は、酵母回収タンク（１０）に回収され、次いで、減圧蒸留装置（１１）へ移動され蒸留が行われる。この蒸留酒には油分由来の濁りを多く混入しているため、蒸留酒（Ｇ）は、冷却タンク（１２）を経た後に、メンブレンフィルター（１３）を用いて氷点下温度で濾過する。また、タンクに保存した蒸留酒に梅と糖類を添加し、その後、濾過して、リキュールを製造する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ビール製造時に余剰に発生する酵母沈殿物を利用した蒸留酒、リキュール及びそれらの製造方法、並びに高ＣＯＤである余剰酵母廃棄物の処理方法に関するものである。

図３は従来行われているビールの製造工程である。以下、図に従って詳しく説明する。麦芽（Ａ）の計量を行い、麦芽破砕機（１）で麦芽を砕き、糖化釜（２）に砕いた麦芽と水（Ｂ）とを投入して糖化を行う。糖化終了後、温度を７６℃以上に上げて酵素を失活させ、濾過釜（３）へ送り、麦芽の殻で濾過層を作りながら麦汁を濾過し、煮沸釜（５）へ移動させる。濾過釜（３）に残った麦芽粕（Ｃ）は、飼肥料へと再利用される。煮沸釜（５）へ移動させた麦汁は煮沸し、ホップ（Ｄ）を２〜３回に分けて添加し、ホップの苦味と香りを抽出する。その後、熱交換器（６）を通して冷却し、発酵タンク（７）に移動させ、酵母（Ｅ）を加えて発酵を開始させる。約１週間かけて発酵を行い、発酵終了後は速やかに冷却を行って固液分離を行う。冷却することで酵母を発酵タンク（７）の底面に沈殿させ、その沈殿した酵母を酵母回収タンク（１０）へと移動させる。発酵タンク（７）に残った上澄みのビールは、熟成タンク（８）へ移動し、約１ヶ月低温熟成させた後、ビール瓶詰め機（９）で瓶詰めされ、製品として出荷される。

主に発酵タンク（７）で発生する酵母沈殿物を余剰酵母（Ｅ１）と呼ぶ。但し、ビール製造中および熟成タンク（８）内で沈殿した酵母についても余剰酵母（Ｅ１）と呼ぶこととする。従来、余剰酵母（Ｅ１）は回収タンク（１０）に一旦貯蔵され、一部は発酵工程で再利用されるが、多くは廃棄されてきた。しかし、余剰酵母には栄養素が豊富に含まれていることから、近年、肥料、食品、医薬品、化粧品等の原料として利用されている。ビールを大量生産する工場においては、こうした処理設備の導入が進められているが、地ビール工場のような小規模工場では経済性の観点から導入が難しく、余剰酵母の多くは今尚廃棄されている。しかし、スラリー状の余剰酵母にはアルコールが含まれるためＣＯＤ（化学的酸素要求量）の値が高く、特殊な微生物処理が必要となる。
一例として、図４に示すメタン生成菌による嫌気性水処理装置（１９）でＣＯＤを低下させた後に、活性汚泥法による好気性水処理装置（２０）で浄化した処理水（Ｐ）を放流する方法がある。この工程で発生するメタンガス（Ｎ）は温暖化ガスであることから、大気中に放出をすることは好ましくなく、回収してボイラーの燃料とすることが求められる。これらの微生物による処理方法は、微生物の初期育成時間が長く、処理可能となるまで時間を有し、処理開始後も微生物管理が困難である。また、微生物を使って有機物を分解するため、廃液は処理されるが、処理槽内には汚泥（Ｑ）が蓄積し、この処理に関しても検討が必要となる。以上のことから、この処理方法は技術的にも経済性の面からも小規模工場では導入が困難である等の問題がある。また、その扱い方によっては環境汚染を招く一因となりかねない。このような背景から、小規模工場で導入可能な余剰酵母の有効活用処理技術の開発が希求されている。

なお、発酵残渣（廃液）の処理に関して、例えば特許文献１には、焼酎蒸留廃液を対象に、蒸留法と浸透気化膜法を組み合わせた処理プロセスが開示されている。また、特許文献２には、蒸留廃液中の液体を蒸発し、有機物を高温で酸化分解（燃焼）させて、無害化ガスを大気に放出する処理プロセスが開示されている。特許文献３では、焼酎蒸留残渣から飲料を製造する方法が開示されている。特許文献４には、清酒製造工程の副産物である酒粕と水とを混合し、減圧蒸留により得られる粕取り焼酎の製造プロセスが開示されている。

特開平７−１８４６２８号公報特開２０００−３４３０７４号公報特開平１１−１３７２２２号公報特開平１０−２１５８４７号公報

しかしながら、特許文献１及び２の技術には、既存の設備を用いて同様の処理を行うことが難しく、新設備の導入が必要となってくる。その場合、経済面の問題だけではなく、設備の導入のための工事に伴い製造ラインの停止等の問題が発生する。また、特許文献３あるいは４の技術は、焼酎、清酒の製造工程で発生する残渣を対象としており、ビール製造時に発生する残渣に対して適用することはできない。したがって、いずれの特許文献技術でも、既存設備による実施は困難であり、余剰酵母処理の新技術の開発が必要である。本発明は係る問題点に鑑み、ビール製造工程で発生する余剰酵母に含まれる有用なアルコール等の成分を、品質を劣化させずに分離回収し、リキュールの製造に活用する技術を提供することを目的とする。

本発明は、蒸留酒及びその製造方法であって、ビール製造の発酵工程を経て回収した酵母を、減圧蒸留する工程と、その後、濾過して油分由来の濁りを除去する工程とを経て得られることを特徴とする。また、当該濾過を、孔径３μｍのメンブレンフィルターを用いて、氷点下温度で実施することを特徴とする。

また、リキュール及びその製造方法であって、上記記載の蒸留酒に梅と糖類を添加し、その後、濾過して得られることを特徴とする。

また、廃棄物処理方法であって、ビール製造工程で発生する余剰酵母を含む高ＣＯＤスラリー状廃棄物を、減圧蒸留してＣＯＤ値を低下させることを特徴とする。

本発明により、ビール製造における副産物である余剰酵母に含まれる有用なアルコール等の成分を、品質を劣化せずに分離回収し、ホップ由来の爽やかな風味を備えた新たな蒸留酒やリキュールとして活用することが可能となる。また、蒸留残渣（蒸留粕）にはアミノ酸等が豊富に含まれていることから、飼料として再利用できる。廃棄する場合でも、ＣＯＤの値を低くすることができるため、高ＣＯＤ水に対して一般的に行われるメタン発酵法による排水処理は必要なく、自社内の既存設備である活性汚泥のみでの排水処理が可能となる。また、微生物を用いるメタン発酵法に比べ、短時間でＣＯＤを低下させることが出来、困難な微生物管理は不要となり、小規模工場においても排水処理が行いやすい。

本発明の余剰酵母の処理フロー図である。本発明のリキュール製造プロセスである。従来のビール製造工程図である。嫌気性処理装置及び好気性処理装置のフロー図である。

本発明の実施形態について、図を参照して詳細に説明する。図１は、本発明における余剰酵母の処理フロー図である。発酵を終えて発酵タンク（７）または熟成タンク（８）の下部に沈殿した余剰酵母（Ｅ１）は、酵母回収タンク（１０）に回収し、次いで、減圧蒸留装置（１１）へ移動して蒸留が行われる。なお、蒸留の条件は表１に基づいて決定した。官能検査の結果、減圧蒸留を行った蒸留酒の方が風味は良かった。

通常、常圧蒸留では釜内の温度が９０〜１００℃と高いので、蒸留中にフルフラール（焦げ臭の元となる成分）などの二次生成物や高沸点成分が出てくる。これらが、低沸点成分の軽快な香りをマスクすることで、幅の広い芳醇な香味をもつ蒸留酒が生まれる。一方、温度を低い状態で沸騰させると、軽快な香りを得ることができるため、雑味成分の少ないソフトな蒸留酒ができる。以上のことを基に、蒸留条件の検討を行った。尚、減圧蒸留の沸点温度は、５０℃、６０℃、７０℃で検討を行った。最も効率が良く、且つ、蒸留酒の風味のバランスが良かったため、６０℃を沸点温度として決定した。

減圧蒸留により得られた蒸留酒（Ｇ）にはホップの香りが付与されている。しかし、この蒸留酒には油分も混入しているため、温度が下がると白濁が起こる。そこで、図１に示すように、蒸留酒（Ｇ）は冷却タンク（１２）で冷却した後に、メンブレンフィルター（１３）により濾過する。尚、蒸留液の濾過について検討した結果を表２に示す。

濾過には孔径（μｍ）の異なるメンブレンフィルターを用いて検討を行った。小孔径の０．８μメンブレンフィルターを用いると、白濁はなくなるが、香りも少なくなる。孔径の大きい３μメンブレンフィルターを用いた場合、常温では白濁が検出される。そこで、氷点下温度で処理することにより、白濁原因となるオイル成分を取り除き、ホップ由来の爽やかな香り成分を残したまま、清澄な蒸留酒（Ｇ１）を得ることに成功した。なお、これ以上に大きい孔径のメンブレンフィルターでは微小結晶の濾過に適さない。また、処理温度は、冷蔵保管や冬場の気温による品温低下からの白濁を考慮し、氷点下温度と設定した。検討結果は表３に示す。

以上の工程を経て製造された蒸留酒（Ｇ１）を使用したリキュールの製造方法の一例として、梅酒の製造方法を図２に従って説明する。水洗後に１〜２％に調整した乳酸水溶液で洗浄した梅（Ｈ）と果糖（Ｉ）を、交互に仕込みタンク（１５）に投入する。１〜２％乳酸水溶液を用いることで、梅果実表面を滅菌し、熟成中の微生物汚染を防ぐことができる。仕込みタンク（１５）に梅と果糖を投入した後、密閉タンク（１４）に保存してあるアルコール濃度３５％の蒸留酒（Ｇ１）を入れる。高アルコールの蒸留酒に梅と糖類を漬け込むことで、約半年ほどで梅のエキス分が多く抽出された梅酒原液（Ｊ）を得ることが出来る。この梅酒は、梅独特の甘い香りに加え、従来にないホップの爽やかな香りの効いたものに仕上がる。

また、梅酒付け梅の実（Ｈ２）にもビール蒸留酒の風味がついており、それ自体も食品として利用可能なものとなる。なお、同様の方法で、梅や果糖以外の果実、香草、糖類等を漬けてリキュールを製造することが可能である。梅酒原酒（Ｊ）は、珪藻土濾過機（１６）で濾過を行い、貯蔵タンク（１７）に受けて貯蔵する。濾過の終わった梅酒原酒（Ｊ２）は、アルコール度数、エキス分を整えるために、瓶詰め前に適宜割り水（Ｋ）をし、瓶詰め機（１８）にて充填され製品として出荷される。

本発明は、ビール余剰酵母に含まれるアルコールを蒸留により回収し、得られた蒸留酒を基にリキュールを製造する方法に関するものである。なお、環境負荷の指標であるＣＯＤは当該アルコールによる。本発明では、ビール残渣を蒸留装置に送り、減圧蒸留を行うことでアルコールを効率よく回収することが確認できた。さらに、ＣＯＤ値は蒸留前後で約１／５に、残渣の物量も約８０％に減少することが判明した。なお、ＣＯＤ測定は、過マンガン酸カリウムによるＣＯＤＭｎを用いた。

１…麦芽破砕機
２…糖化釜
３…濾過釜
４…ポンプ
５…煮沸釜
６…熱交換器
７…発酵タンク
８…熟成タンク
９…ビール瓶詰め機
１０…酵母回収タンク
１１…減圧蒸留装置
１２…冷却タンク
１３…メンブレンフィルター
１４…密閉タンク
１５…仕込みタンク
１６…珪藻土濾過機
１７…貯蔵タンク
１８…瓶詰め機
１９…嫌気性水処理装置
２０…好気性水処理装置
Ａ…麦芽
Ｂ…水
Ｃ…麦芽粕
Ｄ…ホップ
Ｅ…酵母
Ｅ１…余剰酵母
Ｆ…蒸留粕
Ｇ…蒸留酒
Ｇ１…蒸留酒
Ｈ…梅
Ｈ２…梅酒漬け梅の実
Ｉ…果糖
Ｊ…梅酒原酒
Ｊ２…梅酒原酒
Ｋ…割り水
Ｌ…廃液
Ｍ…高ＣＯＤ水
Ｎ…メタンガス
Ｏ…低ＣＯＤ水
Ｐ…処理水
Ｑ…汚泥

Claims

ビール製造の発酵工程を経て回収した酵母を、減圧蒸留する工程と、その後、濾過して油分由来の濁りを除去する工程とを経て得られることを特徴とする蒸留酒。
前記濾過を、孔径３μｍのメンブレンフィルターを用いて、氷点下温度で実施することを特徴とする請求項１に記載の蒸留酒。
ビール製造の発酵工程を経て回収した酵母を、減圧蒸留する工程と、その後、濾過して油分由来の濁りを除去する工程とを経ることを特徴とする蒸留酒の製造方法。
請求項１又は２に記載の蒸留酒に、梅と糖類を添加し、その後、濾過して得られることを特徴とするリキュール。
請求項１又は２に記載の蒸留酒に、梅と糖類を添加し、その後、濾過することを特徴とするリキュールの製造方法。
ビール製造工程で発生する余剰酵母を含む高ＣＯＤスラリー状廃棄物を、減圧蒸留してＣＯＤ値を低下させることを特徴とする廃棄物処理方法。