JP2018531601A - 吸着システム及び吸着システムの運転方法 - Google Patents

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Abstract

本発明は、内部に少なくとも1つの収着剤が静止相として配置されると共に、香気成分を添加するために、収着剤に、移動相として、作業室を導通させることが可能な香気成分含有流体を当てることが可能である少なくとも1つの作業室(12)を備え、香気成分含有流体は、ビール含有食品及び/又は嗜好品、ビール麦汁、ホップ、ホップエキス、麦芽水、麦芽ビール、麦芽汁、及びビール醸造固有原料及び製品の群からの食品であり、及び/又は、脱アルコール装置を用いてビール含有食品及び/又は嗜好品の群のエタノール含有食品から得られ、少なくとも1つの作業室(12)の全長に対する平均断面厚の比率は最大で0.3である香気成分を濃縮するための吸着システム(10)に関する。本発明は、さらに、かかる吸着システム(10)の運転方法と、吸着システム(10)によって、及び/又は、かかる方法によって香気成分含有流体から、得ることが可能な、及び/又は、得られる香気成分濃縮物及び脱香気透過物と、さらには、かかる香気成分濃縮物を有する少なくとも部分脱アルコールビール及び/又は発酵停止ビールとを混合することによって得ることが可能な、または、得られるビールにも関する。【選択図】 図1

Description

本発明は、ビール含有食品及び/又は嗜好品、ビール麦汁、ホップ、ホップエキス、麦芽水、麦芽ビール、麦芽汁、及びビール醸造固有原料及び製品の群からの食品であり、及び/又は、脱アルコール装置を用いてビール含有食品及び/又は嗜好品の群からのエタノール含有食品から得られる香気成分含有流体からの香気成分を富化するための吸着システムに関する。本発明は、さらに、かかる吸着システムの運転方法と、吸着システムを用いて、及び/又は、かかる方法によって香気成分含有流体から得ることが可能な、及び/又は、得られる香気成分濃縮物及び脱香気透過物と、さらには、かかる香気成分濃縮物を有する少なくとも部分脱アルコールビール及び/又は発酵停止ビールとを混合することによって得ることが可能な、または、得られるビールにも関する。
ビール醸造事業においては、ビール及び低アルコール濃度のビール含有食品及び嗜好品の様々な製造方法が知られている。一般的には、ビールという概念は、何らかの蒸留法を使用する必要なしで、糖化澱粉の部分または完全発酵によって製造される食品または嗜好品であると理解されている。より狭い意味では、ビールとは、麦芽及び/又は澱粉含有穀物、すなわち、麦芽代用品から得られ、蒸留されることのない食品及び嗜好品であると理解されている。従って、「ビール含有食品及び嗜好品」という概念は、非ブレンドビール、並びに、その他の食品及び/又は嗜好品、例えば、フルーツジュース(ビール混合飲料)、スパイス等とブレンド又は混合されたビールを含む。「低アルコール」及び「ノンアルコール」という概念は国によって定義が様々であるので、以下で「低アルコール」と言うのは、ビール含有食品及び嗜好品が最大1容量%、好ましくは、0.7容量%のアルコールを含む場合である。以下で「ノンアルコール」と言うのは、ビール含有食品及び嗜好品が最大0.5容量%のアルコールを含む場合である。本公開公報の範囲内で、一般的には、別段の指摘がない限りは、「アルコール」という概念はエタノールであると理解される。
通常、ビール(生ビール及びフォルビール)はアルコール含有率が約4〜約6容量%であり、アルコール含有率がもっと低いライトビール及びシンプルビールや、アルコール含有率が一部では明らかにもっと高いボックビール、ダブルボックビール及びトリプルボックビールのようなストロングビールも知られている。分類は通常は製造時に使用される基本麦汁エキス含有率によって行われる。
現在、ビールの脱アルコールには2つの方法が使用されており、両方法の組合せも知られている。1つの方法では、発酵を定刻前に停止させることによって、すなわち、アルコール発生を阻止または減少させることによって、アルコール含有率を低下させる。多くの炭水化物がまだその元の形で存在しているので、それによって、飲料は通常は甘い味となる。それに対して、発酵時に初めて発生する香気は一部または完全に不足している。もう1つの方法では、発酵工程の終了後に、下流の物理工程において、例えば、蒸留、精留、透析または逆浸透によって、アルコールを除去し、その際、アルコールと共に香気成分も常に除去され、工程によって一部が変化させられ得る。さらに、例えば、ビールと水との混合、ノンアルコールビールとアルコール含有ビールとのブレンド等のような、その他のアルコール含有率を下げる方法も存在するが、さらに明白な味の変化が生じることが多く、従って、ほとんど普及していない。
現在の全ての方法において不利となるのが、比較的大きな味の変化であり、その結果、現在入手可能なノンアルコール及び低アルコールビールは、本来のビール又はフォルビールの香気プロファイルとの違いが比較的大きい香気プロファイルを有する。
従って、香気プロファイルを改善するために、ビール含有食品及び嗜好品に香気成分を再び添加して、脱アルコール中の相当する損失を補償することが知られている。最も簡単な方法は、人工または自然由来の香気成分の添加である。もちろん、一方では申告義務があり、他方では本来の複雑な香気を正確に再現することは事実上不可能であることから、かかる添加は望ましいものではない。従って、かかるビール含有食品及び嗜好品の香気プロファイルは通常は消費者には人工的である、又はビール風味ほぼゼロであると感じられる。
もう1つの可能性は、ビール醸造固有原料または製品から香気成分を獲得または回収し、ビール独特の香気プロファイルを生成又は再現することを目的として脱アルコールビールにそれらの香気成分を添加することにある。獲得または回収に適しているのは、ビールに加えて、ビール麦汁、ホップ、ホップエキス、麦芽水、麦芽ビール及び麦芽汁であり、このリストはこれで終わりと考えるべきではなく、その他のビール醸造固有原料及び製品も含まれる。
これには、かかる獲得香気成分の添加には通常は申告義務がなく、個々の香気成分の添加と比べると、個々の香気成分の添加の場合よりも人工的な印象が少なく、よりビールに近い香気プロファイルを達成できるという利点がある。その原因は、特に、脱アルコール方法の範囲内で発生する流体からの、または、ビール醸造固有原料または製品からの回収を困難にしているビールに含まれる香気成分の数の多さ及び複雑な組成にある。
香気成分濃縮物の獲得方法が例えばEP2075321A1から知られている。この吸着方法では、流体として、1つまたは複数の香気成分を含む水性香気が提供される。香気成分含有流体はその後に、ソーベントまたは吸着材とも呼ぶことができる仕事室内に配置される収着剤によって案内することができる。その際、流体中に含まれる1つまたは複数の香気成分の少なくとも一部が収着剤に吸着する。吸着された香気成分は続いて適当な脱着剤によって収着剤から脱着させられ、富化によって濃度が開始濃度よりも高くなった香気成分を含む香気成分濃縮物として捕集される。
もちろん、この吸着方法又は吸着システムを用いても、ビール独特の香気成分の可能な限り均等な回収及び富化は不可能である。特に、極性香気成分については比較的わずかな濃縮しか可能ではなく、その結果、非極性香気成分の方が極性香気成分よりも比較的強く富化される。これによって、真正な香気成分濃縮物を、すなわち、極性香気成分も非極性香気成分も可能な限り均等に、かつ可能な限り大きな濃縮係数で存在する香気成分濃縮物を得ることは初めから不可能である。
本発明の目的は、真正な香気プロファイルを可能な限り広範に維持しつつ香気成分の特に高度な富化を可能にする吸着システムを作り出することにある。本発明のその他の目的は,ビール独特の香気成分の高度かつ可能な限り均等な濃縮を可能にし、ビール独特の香気プロファイル及び可能な限り大きな濃縮係数を有する香気成分濃縮物を作り出し、ビール独特の香気プロファイルのない可能な限り広範に脱香気された透過物を提供し、アルコール濃度が可能な限り低く、ビール風の香気プロファイルを有するビールを作り出す吸着システムの運転方法を提示することにある。
これらの目的は、本発明によれば、請求項1の特徴を有する香気成分の富化用の吸着システムと、請求項31に記載のかかる吸着システムの運転方法と、請求項53に記載の香気成分濃縮物と、請求項54に記載の脱香気透過物と、請求項55の特徴を有するビールとによって達成される。本発明の適切なさらなる展開を含めた有利な形態が各従属請求項に提示されており、各態様の有利な形態は各その他の態様の有利な形態であると見なされる。
本発明の第1の態様は、少なくとも1つの収着剤が静止相として内部に配置され、香気成分を添加するために、作業室を導通可能な香気成分含有流体を移動相として当てることが可能な少なくとも1つの作業室を備える、香気成分富化用の吸着システムに関し、香気成分含有流体は、ビール含有食品及び/又は嗜好品、ビール麦汁、ホップ、ホップエキス、麦芽水、麦芽ビール、麦芽汁、及びビール醸造固有原料及び製品のグループからの食品であり、及び/又は、脱アルコール装置を用いてビール含有食品及び/又は嗜好品のグループからのエタノール含有食品から得られる。本発明によれば、少なくとも1つの作業室の全長に対する平均断面厚の比率を最大で0.3とすることを想定している。すなわち、本発明によれば、吸着システムに、香気成分含有流体と共に貫流可能な1つまたは複数の吸着剤を内部に配置可能な少なくとも1つの作業室を設けることを想定している。その場合、1つまたは複数の作業室の全長に対する平均断面厚の比率が最大で0.3となるように少なくとも1つの作業室の形状が選択されている。比率が最大で0.3の場合、全長に対する平均断面厚の比率は例えば0.3、0.2、0.1、0.09、0.08、0.07、0.06、0.05、0.04、0.03、0.02、0.01、0.009、0.008、0.007、0.006、0.005、0.004、0.003、0.002、0.001、1.0×10-4、1.0×10-5またはそれ以下であると理解するものとし、相応する中間値は原則的に同時に開示されていると見なされる。これによって、可能な限り長く、比較的幅が狭いソーベント床を提供し、それによって、その都度使用される1つまたは複数の吸着剤及び流体中に存在する香気成分分子の結合特性に応じて、極性香気成分も非極性香気成分も可能な限り均等に収着剤に吸着させることが可能である。それに応じて、吸着システムを用いて、特に真正な香気成分濃縮物を、すなわち、元の流体中に存在する全ての香気成分が少なくとも主として、または基本的に均質かつ低損失で富化された状態にある香気成分濃縮物を製造することが可能である。さらに、本発明による吸着システムを用いて、非常に大きな富化係数を達成することが可能である。原則的には、全ての作業室の全長に対する平均断面厚の比率が少なくとも1.0×10-7になると想定することができる。
元の流体に対する香気成分濃縮物中の少なくとも1つの香気成分の濃縮又は富化係数は、原則的には、少なくとも1.01、特に少なくとも10、好ましくは少なくとも100、より好ましくは少なくとも1000、及び特に少なくとも15000とすることができる。例えば、少なくとも1つの香気成分の濃縮係数は、少なくとも2、5、10、50、100、500、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000、5500、6000、6500、7000、7500、8000、8500、9000、9500、10000、10500、11000、11500、12000、12500、13000、13500、14000、14500、15000、15500、16000、16500、17000、17500、18000、18500、19000、19500、20000、25000、30000、35000、40000、45000、50000、55000、60000、65000、70000、75000、80000、85000、90000、95000、100000またはそれ以上とすることができ、相応する中間値は原則的に同時に開示されていると見なされる。すなわち、香気成分が再び流体中と同じ出発濃度になるように、香気成分濃縮物を対応する倍率で再希釈しなければならない。濃縮係数が大きくなればなるほど、必要な貯蔵及び搬送面積は小さくなり、香気成分濃縮物の以降の処理がそれだけ簡単になる。さらに、濃縮と共に溶媒の比率が低下し、その結果、ハラール規定に適応するエタノール無含有香気成分濃縮物も製造可能となる。エタノール含有流体に関する本公開公報の範囲内において、代替的または付加的に想定しているのが、香気成分濃縮物中における少なくとも1つの香気成分の濃縮係数又は富化係数を流体のエタノール含有率に関して決定すること、すなわち、エタノール以外の少なくとも1つの香気成分について、流体中及び香気成分濃縮物中における濃度c(単位:mol/lまたはmol/g)の比率c香気成分:cエタノールを求め、相互に比較することであり、この場合、香気成分濃縮物中における濃度c(単位:mol/lまたはmol/g)の比率c香気成分:cエタノールは、流体中及び香気成分濃縮物中における濃度c(単位:mol/lまたはmol/g)の比率c香気成分:cエタノールよりも大きく、少なくとも1つの香気成分については、少なくとも1.01、特に少なくとも10、好ましくは少なくとも100、より好ましくは少なくとも1000、特に少なくとも15000である。これによって、原則的には、第1の香気成分濃縮物の総容量を流体に比べてほとんど減少させないか、同一に保つか、または増加させることさえ可能であるが、しかしそれにもかかわらず、エタノールは少なくとも1つの別の香気成分に関しては減損させられているので、香気成分濃縮物中では、エタノール濃縮物に対する香気成分濃縮物の比率を流体中よりも大きくすることができる。濃縮係数のこの定義の意味においては、エタノールは原則的には流体の香気全体に貢献できるにもかかわらず、エタノールは香気成分であるとは理解されていない。すなわち、想定しているのは、香気成分濃縮物中の少なくとも1つの香気成分の濃度は流体中よりも高くなること、及び/又は、少なくとも1つの香気成分が、香気成分濃縮物中の流体に関して、エタノールに対して富化された状態になること、すなわち、香気成分濃縮物中のエタノールは少なくとも1つの香気成分の濃度に対しては減損させられることである。この場合、少なくとも2つの香気成分、複数の香気成分、多数の香気成分、大多数の香気成分、または流体中に含まれる全ての香気成分が、少なくとも1.01の各濃縮係数を有することを想定している。
本発明の範囲内で、平均断面厚とは、1つまたは複数の作業室の全長にわたる断面厚の算術平均であると理解されたい。最も簡単な事例では、作業室の横断面は円形であり、その結果、断面厚は作業室の内径に相当する。しかし、一般的には、横断面形状は特定のものに限定されてはおらず、例えば、長方形、多角形、楕円形、不規則形等とすることができる。全長は、単一の作業室の場合、その長さ又は高さ(流動方向)から求められ、2つ以上の作業室の場合、全ての作業室の長さ又は高さを加算することによって求められる。少なくとも1つの作業室には、好ましくは少なくとも50容量%まで、1つまたは複数の収着剤が充填されている。例えば、各作業室には、少なくとも50容量%、55容量%、60容量%、65容量%、70容量%、75容量%、80容量%、85容量%、90容量%、95容量%、98容量%、99容量%またはそれ以上まで、1つの収着剤または2つ以上の収着剤の混合物を充填しておくことができる。
本発明の範囲内では、香気成分とは、原則的には、風味及び/又は芳香成分であると理解されるものとする。流体は、好ましくは、標準条件(SATP、標準周囲温度及び圧力、25℃/1.013バール)下では液体及び/又は気体である。流体中の香気成分の総含有率は約99容積%〜0.0001容積%又は1ppb(1μg/kg)以下とすることができ、流体の全ての内容成分は当然常に必ず100%まで補充される。本発明の範囲内では、別段の指示がない限りは、パーセント表示は容積パーセントであると理解されるものとする。原則的には、香気成分は流体中で溶解させ、及び/又は、懸濁又は分散させることができる。場合により、流体はエタノール含有率を0.0001容量%〜99容量%とすることができる。つまり、流体の総香気成分含有率またはエタノール含有率は、例えば、0.0001容量%、0.001容量%、0.01容量%、0.1容量%、0.2容量%、0.3容量%、0.4容量%、0.5容量%、0.6容量%、0.7容量%、0.8容量%、0.9容量%、1容量%、2容量%、3容量%、4容量%、5容量%、6容量%、7容量%、8容量%、9容量%、10容量%、11容量%、12容量%、13容量%、14容量%、15容量%、16容量%、17容量%、18容量%、19容量%、20容量%、21容量%、22容量%、23容量%、24容量%、25容量%、26容量%、27容量%、28容量%、29容量%、30容量%、31容量%、32容量%、33容量%、34容量%、35容量%、36容量%、37容量%、38容量%、39容量%、40容量%、41容量%、42容量%、43容量%、44容量%、45容量%、46容量%、47容量%、48容量%、49容量%、50容量%、51容量%、52容量%、53容量%、54容量%、55容量%、56容量%、57容量%、58容量%、59容量%、60容量%、61容量%、62容量%、63容量%、64容量%、65容量%、66容量%、67容量%、68容量%、69容量%、70容量%、71容量%、72容量%、73容量%、74容量%、75容量%、76容量%、77容量%、78容量%、79容量%、80容量%、81容量%、82容量%、83容量%、84容量%、85容量%、86容量%、87容量%、88容量%、89容量%、90容量%、91容量%、92容量%、93容量%、94容量%、95容量%、96容量%、97容量%、98容量%または99容量%とすることができ、相応する中間値は同時に開示されていると見なすものとする。同様に流体はエタノール無含有であると想定することができる。さらに、流体は0.0001容量%〜99.9999容量%の水を含むと想定することができる。さらに原則的に想定することができるのは、流体は、エタノールの代替またはエタノールへの追加として、1つまたは複数のアルコール、例えば、C1−C5−アルコール、特に、メタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール及び/又はtert−ブタノール、並びに、場合により、群C6−C20以上からの1つまたは複数の高級アルコールを含むことである。収着剤は単一の化合物又は化合物等級(単一品種)から、または、2つ以上の化合物又は化合物等級(混合)の混合物からなるものとすることができる。原則的には、複数の収着剤に同時に流体を当てること、又は、複数の収着剤を同一の作業室内に同時に配置しておくことが可能である。同様に想定できるのは、複数の収着剤を流動方向から見て前後に配置しておくこと、又は、それらの収着剤に順々に流体を当てることが可能ということにある。本発明の範囲内では、「収着」という概念は、原則的には、収着剤への香気成分の全ての種類の物理的及び化学的堆積、特に、吸着及び吸収工程であると理解されたい。それに応じて、本発明の範囲内では、「脱着」という概念は、原則的には、香気成分収着剤が収着剤から離れる全ての逆過程であると理解されたい。
本発明による吸着システムを用いて、ビール醸造事業の分野からの異なる香気成分含有流体を処理することができる。この場合、流体は流体媒質(ガス相及び液体相)またはそれらの混合相とすることができる。流体は、さらに、溶液及び/又は懸濁液中に運ばれたタンパク質及び酵素、並びに、溶液及び/又は懸濁液中に運ばれた糖分(単糖類、二糖類、オリゴ糖類及び/又はポリマー糖(澱粉)を含むことができる。流体は、さらに、溶液及び/又は懸濁液中に運ばれた植物性素材(例えば、リグニン、ポリフェノール)を含むことができる。流体は、さらに、乾燥(スプレー乾燥機、冷凍乾燥機、ベルト乾燥機、ローラ乾燥機)、富化、ロースト(ドラムロースター、ベルトロースター、流動床ロースト)、消泡、液体のガス処理及び脱ガス、消臭(例えば、プレート蒸発器、落下膜式蒸発器、水蒸気蒸留、加湿、真空加湿)からのガスを含むこと、またはそれらのガスとすることができる。流体は、さらに、ガス洗浄器、生産設備(発酵槽、発酵工程、瓶詰工場)からの排気、生産設備(ホップ貯蔵器、麦芽貯蔵器)からの排気、生産工場からの室内空気等に由来するもの、及び/又は、真空ポンプのポンプ水とすることができる。流体は、さらに、冷凍乾燥機からの水相、及び/又は、蒸発またはガス処理または乾燥後の濃縮物を含むこと、またはそれらとすることができる。
収着剤は、原則的には、イオン交換体、順相、極性結合相及び逆相の群から選択される、又は、それらの任意の混合物とすることができ、特に、ポリアロメート、ポリスチロール、ポリ(メタ)アクリレート、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン及び架橋ポリスチロール、特に、エチルビニルベンゾールとジビニルベンゾールの、ビニルピロリドンとジビニルベンゾールの、ビニルピリジンとジビニルベンゾールの、及び/又は、スチロールとジビニルベンゾールのコーポリマーが準備される。有利な収着特性は、官能基を有するモノマーを含む収着剤の使用によっても達成される。例えば、特に、スルホン酸群、第3級(例えば、メタクリルジエチルアミン)及び第4級アンモニウム群(例えば、フェニルトリメチルアンモニウム)、アミド(例えば、ベンズアミド)、アミン及びハロゲン変性アロメート、3−ピロリドン、2−ピロリドン、2−ピロリン、3−ピロリン、ピロール及び/又はピペラジンのような複素環式化合物、並びにハロゲン化脂肪族側鎖化合物が好適であることが証明されている。ゲル状ポリマーも使用することができる。原則的には、変性ポリアクリレート、特に、以下のモノマー、すなわち、アクリル酸、アクリルニトリル、及び、例えば、メチルメタアクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、2−クロルエチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルアクリレート、ヒドロキシエチルメタアクリレート、ブチルアクリレート及びブチルメタアクリレートのようなアルキルアクリレートを含むモノマーを使用することもできる。代替的または付加的に、ポリマー前駆体の熱分解によって形成され、それ自体が高多孔質炭素構造を有するCMSソーベントがある(CMS:炭素分子篩)。SGPCソーベント(SGPC:球状黒鉛化カーボン)及びGCBソーベント(GCB:黒鉛化カーボンブラック)も使用可能である。代替物としては、2,6−酸化ジフェニレン系ポリマー、例えば、ポリ(2,6−ジフェニル−p−酸化フェニレン)、または、イミノ二酢酸塩官能性を有するポリマーがある。収着剤は例えば粉流体として使用し、対応する吸着床を作業室内に配置することができる。代替的または付加的に、収着剤を一体として作業室内に置き、その中を貫流させることができる。
この収着剤を個別または任意の組合せで用いることによって、香気成分の特に高度な吸着と、それと共に、特に大きな回収率が保証される。それに加えて、これによって、各流体及びそこに含まれる香気成分分子に応じて、収着剤を最適に選択される。好ましくは、ベースポリマーの重合化中に適切な反応剤によって、または、同様の反応剤によるベースポリマーの後処理の後に、上記のポリマーを付加的に官能化して、望ましい収着特性を達成する。
一般的には、本公開公報の記述における「1つの」は不定冠詞であると読むものとし、従って、明確に反対の指示がなければ、常に「少なくとも1つの」とも読むものとする。
本発明の有利な形態において、吸着システムは、少なくとも2つの流体結合可能な作業室と、作業室を流通させて流体を搬送するための少なくとも1つのポンプ装置を含むことを想定している。少なくとも1つのポンプ装置と連結された2つ以上の作業室のこの流体結合によって、特に同じ容量の単独の作業室の場合とは違って、装入時の流速が明らかに上昇する。まず吸着システムの全長が長くなり、その結果、対応する回収係数の増大又は香気成分濃縮物中の最終濃度の高さを達成することができる。
本発明のその他の有利な形態においては、少なくとも1つのポンプ装置を作業室の上流に配置することを想定している。これによって、作業室に関する圧力低下の少なくとも一部を補償し、作業室を流通する流体の高い流速を確保することができる。代替的または付加的に、少なくとも1つのポンプ装置を2つの作業室の間に配置することを想定している。これが、作業室の下流における圧力低下を補償し、ポンプ装置の下流に位置する作業室を流通する流体の高い流速を確保するための別の有利な可能性である。代替的または付加的に、全ての作業室を2つのポンプ装置の間に流体的に配置すれば、それが有利であることが明らかになっている。これによって、作業室を流通する流動方向を逆転させることが簡単な方法で可能になる。それと共に、収着剤を1つの流動方向に装入し、逆の流動方向に排出することができる。同様に、少なくとも2つのポンプ装置を異なるように形成することを想定することができる。例えば、ポンプ装置の最大流量を変更することができる。同様に、ポンプ装置の少なくとも1つを無脈動のものとし、及び/又は、防爆性とし、及び/又は、可逆性搬送可能とすることを想定できる。
さらなる利点は、吸着システムが、少なくとも1つの作業室の中の貫流を制御可能及び/又は調節可能にする少なくとも1つの弁装置を含むことにある。これによって、1つまたは複数の作業室の中を通過する貫流の特に可変で必要に応じた許可、減量または中断が可能になる。少なくとも1つの弁装置は、原則的には、手動及び/又は機械操作可能又は制御及び/又は調節可能に形成されている。本発明の範囲内では、原則的には、弁装置とは、流体流を止めるかまたは通過させるが、しかし流体流の部分的減量を行うことはできない純粋な遮断装置でもあると理解されるものとする。例えば、少なくとも1つの弁装置は、多くの形態においては、逆止弁、ボール弁等とすることができる。すなわち、これらの遮断装置は能動的に制御する必要がなく、それによって、非常に経済的で、信頼性が向上する。
本発明のその他の有利な形態において想定しているのは、少なくとも1つの収着剤に香気成分含有流体を当てて、香気成分を収着剤に吸着させる吸着モードと、少なくとも1つの収着剤に流体脱着剤を当てて、収着剤に吸着された香気成分を脱着させる脱着モードで吸着システムを運転するように形成された制御装置を含むことにある。これによって、吸着システムの高度な自動化、または少なくとも部分自動化が可能になり、その結果、香気成分濃縮物を連続的または少なくとも半連続的に製造することができる。「形成される」という表現は、本発明の範囲内では、原則的には、何かに対する基本的な適性を有するだけではなく、対応して組込まれたハード及び/又はソフトウエアによって申告された各効果を規定通りの運転中にも実際に発揮する対象物に関するものである。制御装置は、上記の工程と、特に、発明の第2の態様による方法の実施形態を実施するために組込まれたプロセッサ装置を有する。プロセッサ装置はこのために少なくとも1つのマイクロプロセッサ及び少なくとも1つのマイクロコントローラを有する。さらに、プロセッサ装置は、プロセッサ装置による実行時に上記の工程と、特に、発明の第2の態様による方法の実施形態を実施するため、又は、吸着システムの対応する装置を適宜制御し、及び/又は、調節するために組込まれたプログラムコードを有することができる。プログラムコードはプロセッサ装置のデータメモリに記憶しておくことができる。
プロトン性溶媒、非プロトン性・非極性溶媒及び非プロトン性・極性溶媒の群から選択された脱着剤を準備することを想定することができる。これによって、吸着された香気成分分子の種類及び数並びに収着剤に対して脱着剤を最適化することができる。プロトン性溶媒とは、非プロトン性溶媒とは違ってプロトンを分離させること、及び/又は、水素架橋を形成することができる溶媒であると理解されるものとする。最も簡単な事例では、例えば、水素が使用される。その他の例としては、メタノール、エタノール、一次及び二次アミン、カルボン酸(例えば、ギ酸、酢酸)、一次及び二次アミド(例えば、ホルムアミド)、及び鉱酸(例えば、硫酸、硝酸、リン酸、ハロゲン水素酸)がある。非プロトン性・非極性溶媒は強脂溶性及び疎水性であり、一方、非プロトン性・極性溶媒は少なくとも1つの強極性官能基(例えば、カルボニル基、ニトロ基、ニトリル基)と、それと共に、双極子モーメントを有し、これによって、非プロトン性・非極性溶媒と比べると、極性成分の可溶性の改善が見られる。非プロトン性・非極性溶媒の例としては、アルカン、アルケン、アルキン、ベンゼン、トルオール、及び、脂肪族及び芳香族置換基を有するその他のアロメート、カルボン酸エステル、エーテル(ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、エチルメチルエーテル)、テトラメチルシラン、ジクロロメタン、トリクロロメタン、テトラクロロ炭素、硫化炭素、超臨界二酸化炭素、及び、フッ素化、特に、過フッ素化炭化水素がある。非プロトン性・極性溶媒の例としては、ケトン(アセトン)、ラクトン(γ−ブチロラクトン)、ラクタム(N−メチル−2−ピロリドン)、ニトリル(アセトニトリル)、ニトロ化合物(ニトロメタン)、第三級カルボン酸アミド(ジメチルホルムアミド)、尿素誘導体(テトラメチル尿素、ジメチルプロピレン尿素)、スルホキシド(ジメチルスルホキシド)、スルホン(スルホラン)、及び炭酸エステル(ジメチル炭酸塩、エチレン炭酸塩)がある。
脱着剤として使用できるのは、例えば、メタノール、エタノール、プロパン−1−オール、ブタン−1−オール、ペンタン−1−オール、ヘキサン−1−オール、ヘプタン−1−オール、オクタン−1−オール、ノナン−1−オール、デカン−1−オール、ウンデカン−1−オール、ドデカン−1−オール、トリデカン−1−オール、テトラデカン−1−オール、ペンタデカン−1−オール、ヘキサデカン−1−オール、オクタデカン−1−オール、ヘキサコサン−1−オール、トリアコンタン−1−オール、プロパン−2−オール、ブタン−2−オール、2−メチルプロパン−1−オール、2−メチルプロパン−2−オール、ペンタン−2−オール、ペンタン−3−オール、2−メチルブタン−1−オール、3−メチルブタン−1−オール、2−メチルブタン−2−オール、3−メチルブタン−2−オール、2,2−ジメチルプロパン−1−オール、エタン−1,2−ジオール、プロパン−1,2−ジオール、プロパン−1,3−ジオール、ブタン−1,2−ジオール、ブタン−1,3−ジオール、ブタン−1,4−ジオール、ブタン−2,3−ジオール、ペンタン−1,5−ジオール、ヘキサン−1,6−ジオール、オクタン−1,8−ジオール、ノナン−1,9−ジオール、デカン−1,10−ジオール、プロパン−1,2,3−トリオール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、プロプ−2−エン−1−オール、ブト−2−エン−1−オール、フェニルメタノール、(ヒドロキシメチル)ベンゾール、1−フェニルエタン−1−オール(1−ヒドロキシエチル)ベンゾール(C65CH(OH)CH3)、2−フェニルエタン−1−オール、(2−ヒドロキシエチル)ベンゾール(C65CH2CH2OH)、ジフェニルメタノール(C652CHOH)、トリフェニルメタノール((C653COH)、酢酸エチル、ジクロロメタン、トリクロロメタン、テトラクロロ炭素、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、水、水蒸気、無機酸、例えば、リン酸、塩酸等、カルボン酸、例えば、ギ酸、酢酸、乳酸、リンゴ酸、クエン酸、アスコルビン酸、酒石酸等、クロロゲン酸及びその誘導体、コーヒー酸、フェルラ酸、マレイン酸、苛性アルカリ溶液、例えば、ナトロン溶液、水酸化カリウム、Ca(OH)2、リン酸のナトリウムまたはカリウム塩、並びに、2つ以上の脱着剤の任意の混合物及び/又はグラジエントであり、可能な脱着剤の上記リストは限定するものではないと見なされる。
それに応じて、原則的には、少なくとも2つの脱着剤及び/又は1つの脱着剤グラジエントを連続的及び/又は段階的に、及び/又は、少なくとも2つの自由に相互混合不能な脱着剤のエマルジョンを想定することができる。これによって、保持及び分解の高度な制御が可能になり、その結果、選択的に全ての香気成分分子を同時または連続的に、又は特定の順序で脱着させ、香気成分濃縮物として捕集することができる。2、3、4、5、6、7、8、9、10またはそれ以上の脱着剤の混合と共に、2、3、4、5、6、7、8、9、10またはそれ以上の脱着剤からの時間的連続的及び/又は段階的に変更される脱着剤グラジエントを使用することができる。同様に想定できるのが、少なくとも2つの自由に相互混合不能な脱着剤のエマルジョンを使用することである。エマルジョンとは、2つの自由に相互混合不能な液体の分散系であると理解されている。そこでは、脱着剤の1つが、その他の1つまたは複数の別の脱着剤が別の相(内部または分散相も含む)として微細な小滴の形で内部に分配されている脱着剤を形成する。分散している粒子の寸法及び動力学的又は熱力学的安定性に応じて、粗分散系及びコロイド分散系と呼ばれる。エマルジョンの使用によって、装入容量がわずかな場合であっても極めて高速かつ完全な脱着が達成できるという利点が得られ、それによって、相応する真正かつ高濃度の香気成分濃縮物が得られる。例えば、香気成分はまず脱着剤としての水(場合により熱水)だけで脱着させられ、続いて、脱着剤としてのエタノールによって同じ装置部分から脱着させることができる。すなわち、脱着剤として、水・エタノール段階グラジエントを想定することができる。得られる脱着物は一緒に捕集されるか、または、少なくとも2つに分画して捕集される。水によって脱着させられた一部は、そのエタノール含有量が微量であるか、エタノール無含有であるために、さらなる処理なしで、脱アルコールビールの再香気付けに使用することができる。エタノールによって脱着させられた一部は場合により水(ビール醸造水)で減損させ、新たな富化(高度富化)を行うことができる。
本発明の有利な形態において想定しているのは、脱着モードにおける脱着剤の流動方向を調節して、吸着モードにおいては脱着剤の流動方向を香気成分含有流体の流動方向とは逆にするように制御装置を形成することである。好ましくは、そのために制御装置を少なくとも1つのポンプ装置及び/又は少なくとも1つの弁と結合して、そのポンプ装置又は弁を操作して制御及び/又は調節を行う。
本発明のその他の有利な形態において、吸着モードでは香気成分含有流体に少なくとも2つの作業室を並行して導通させるように制御装置を形成することを想定している。これによって、作業室内に配置される吸着剤の特に高速な装入と、流体中に含まれる1つまたは複数の香気成分の高度な富化が可能になる。さらに、対応する高い圧力損失を伴う1つの長い作業室の代わりに、その全長の合計が1つの非常に長い作業室の全長に相当する2つ以上の作業室を使用することができる。さらに、このようにして、作業室の数及び形状を、例えば、流体量、流体ストリーム、及び流体とその内部に含まれる香気成分の組成に対して最適化することができる。代替的または付加的に、脱着モードにおいては脱着剤に連続して少なくとも2つの作業室を導通させるように、制御装置を形成することを想定している。これによって、最小容量の脱着剤を使用して、脱着させられた香気成分の少なくとも基本的には完全な回収が可能になる。代替的または付加的には、出口を介して脱着剤を吸着システムから搬出するように制御装置を形成してあり、それによって、脱着させられる香気成分又は脱着によって得られる香気成分濃縮物の簡単な除去が可能になることを想定している。さらに、代替的または付加的に、脱着モードにおいては、異なる脱着剤に少なくとも2つの作業室を導通させるように、制御装置を形成することを想定している。例えば、作業室の第1の作業室内では、主として非極性香気成分が吸着され、メタノールまたはメタノール含有脱着剤によって脱着させられるが、一方、作業室の第2の作業室内では、主として極性香気成分が吸着され、水または水蒸気によって脱着させられる。これによって、特に優れた、少なくとも十分に完全な全てのビール独特の香気成分の回収が、相応する高い濃縮係数と共に可能になる。
さらなる利点が生じるのは、吸着システムが、少なくとも1つの作業室及び/又は流体及び/又は脱着剤及び/又は香気成分濃縮物の少なくとも一部を所定温度に調節することが可能な少なくとも1つの温度調節装置を含んでいる場合である。これによって、吸着及び/又は脱着特性を流体及び/又は望ましい香気成分濃縮物の組成に対して最適化することができる。例えば、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃またはそれ以上の温度が調節可能になるように温度調節装置を形成することができ、しかも、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃、46℃、47℃、48℃、49℃、50℃等のような中間値も同時に開示されていると見なされる。温度調節装置は原則的には相対加熱及び/又は冷却のために形成することができる。
温度調節装置が、内部に温度調節のために少なくとも領域ごとに少なくとも1つの作業室が配置される浸漬浴、及び/又はマイクロウエーブ装置、及び/又は高周波加熱装置、及び/又は誘導加熱装置、及び/又は電気加熱装置、及び/又は高温ガス、蒸気及び/又は高温液体装置、及び/又は加熱及び/又は冷却剤を当てることが可能な少なくとも1つの部屋、及び/又は加熱及び/又は冷却剤を当てるための吸着システムの少なくとも一部の二重または多重壁構造を含むことによって、さらなる利点が生じる。これによって、最適な温度調節、並びに、場合により、例えばビール醸造工場の既存のエネルギー源の使用が可能になり、その結果、エネルギー収支の改善並びに調達及び運転コストの低減を達成することができる。特に、吸着システムのいくつかの部分の二重壁構造は、対応する領域を加熱または冷却剤によって効率的かつ迅速に望ましい温度に調節するのに適している。代替的または付加的に、吸着システムの少なくともいくつかの部分を、必要に応じて加熱または冷却剤の一部または全部を充填する、又は貫流させることができる少なくとも1つの対応する寸法のタブ形容器の中に配置することができる。
本発明のその他の有利な形態においては、制御装置を温度調節装置と結合し、好ましくは、吸着モードと脱着モードでは温度調節装置の運転を変えるように形成してある。これによって、特に大きな回収係数及び富化係数が達成可能になる。例えば、吸着モードでは脱着モードよりも温度をわずかに下げるように、その結果、吸着よりも高い温度で脱着を行うことができるように温度調節装置を形成することができる。反対に、多くの実施形態においては、脱着よりも高い温度で吸着を行うことが有益となることがある。
本発明の他の有利な形態においては、作業室内に配置される収着剤に吸着モードで吸着された香気成分3−メチルブタン−1−オール及び2−フェニルメタノールの少なくとも2/3を脱着させるのに十分である脱着剤の容量V1が次式(1)及び(2)
に合致するように少なくとも1つの作業室の断面積が選択されている。すなわち、V1が、平均断面積×0.025m、0.030m、0.035m、0.040m、0.045m、0.050m、0.055m、0.060m、0.065m、0.070m、0.075m、0.080m、0.085m、0.090m、0.095m、0.100m、0.105m、0.110m、0.115m、0.120m、0.125m、0.130m、0.135m、0.140m、0.145m、0.150m、0.155m、0.160m、0.165m、0.170m、0.175m、0.180m、0.185m、0.190m、0.195m、0.200m、0.205m、0.210m、0.215m、0.220m、0.225m、0.230m、0.235m、0.240m、0.245m、0.25m、0.50m、0.75m、1.00m、1.25m、1.50m、1.75m、2.00m、2.25m、2.50m、2.75m、3.00m、3.25m、3.50m、3.75m、4.00m、4.25m、4.50m、4.75m、5.00m、5.25m、5.50m、5.75m、6.00m、6.25m、6.50m、6.75m、7.00m、7.25m、7.50m、7.75mまたは8.00mの値に合致するように、V1と少なくとも1つの作業室の平均断面積(単位:m2)が相互に調整され、しかも、それに相応する中間値も同時に開示されていると見なしている。このようにして、少なくとも1つの作業室の形状を極めて簡単に設計して、ビールの香気と大いに関連する極性香気成分3−メチルブタン−1−オール及び2−フェニルエタノールの少なくとも2/3の、例えば、66.6モル%、67モル%、68モル%、69モル%、70モル%、71モル%、72モル%、73モル%、74モル%、75モル%、76モル%、77モル%、78モル%、79モル%、80モル%、81モル%、82モル%、83モル%、84モル%、85モル%、86モル%、87モル%、88モル%、89モル%、90モル%、91モル%、92モル%、93モル%、94モル%、95モル%、96モル%、97モル%、98モル%、99モル%または100モル%の回収を確保することができる。この構成は、例えば、特に脱着剤としてのエタノールのような有機化合物との関連において有益である。
本発明のその他の有利な形態においては、吸着システムは、香気成分含有流体に少なくとも1つの作業室を導通させるための第1の流体通路と、脱着剤に少なくとも1つの作業室を導通させるための第2の流体通路とを含む。吸着と脱着に別々の流体通路を選択されるので、このようにして吸着システムを特に柔軟に運転することができる。流体通路には例えば別々の導管系を割り当てることができる。
第1及び第2の流体通路が異なる長さ及び/又は異なる平均断面積及び/又は異なる容量を有することによって、さらなる利点が生じる。これによって、有利なデッドスペース最小化、並びに、吸着システム又は各流体通路の溶離能力の異なる領域への異なる吸着能力の提供が可能になる。例えば、第2の流体通路は第1の流体通路の2倍の総容量を有しており、それによって、第1の流体通路内ではその物理的特性のために十分に吸着できない、またはすべきではない成分を望ましい量だけ吸着することができる。それに加えて、pH値または塩分含有率を第1及び/又は第2の流体通路の前で変えること、又は、好ましくは各所定の設備部分において特定の成分が吸着されるように調整することができる。
吸着システムのさらなる有利な形態においては、吸着システムは、少なくとも1つの作業室と流体結合可能な捕集容器及び/又は画分捕集器を含む。これによって、脱着によって得られた香気成分濃縮物を捕集容器で捕集し、又は、頻度及び/又は単独位置で、または任意の方法で組合せることができる調整された画分容量に応じて、香気成分濃縮物を収集して、特定の香気プロファイルを達成することが可能になる。
本発明のさらなる有利な形態においては、吸着システムの少なくとも1つの作業室が、共通のハウジング内に入れ子式に配置される、少なくとも1つの吸着剤を配置するための少なくとも2つの流体相互接続流路を含むことを想定している。少なくとも1つの作業室のこのような「迷路形」設計は、わずかな必要スペースで可能な限り長い流体通路を提供するには特に有利である。
さらなる利点は、吸着システムが、相互に独立して香気成分含有流体及び/又は脱着剤を貫流させることが可能な少なくとも2つの作業室を含むことによって生じる。これによって、吸着システムの連続的または少なくとも半連続的な運転が可能になり、それによって相応する高い処理能力が可能になる。
少なくとも1つの作業室がその縦軸に沿って変化する断面積を有することによって、さらなる利点が生じる。作業室は、例えば、その縦軸に沿って、連続的または不連続的又は段階的に縮小する横断面を有することができる。例えば、作業室は漏斗形または縦断面を三角形または台形に形成することができる。作業室が、その縦軸に沿って断面積が縮小する領域と、その縦軸に沿って断面積が拡大する領域とを有することを想定できる。代替的または付加的に、吸着システムが平均断面積の異なる少なくとも2つの作業室を含むことを想定している。これによって、吸着システム内に局部的に異なる吸着能力を提供して、それにもかかわらず真正な量比率で、各使用収着剤に吸着する香気成分を程度の差はあれうまく、しかも、好ましくは、少なくとも主として定量的に結合させることが可能になる。例えば、装入方向から見て第1の作業室は、装入方向に後続する1つまたは複数の作業室よりも狭く形成することができる。これによって、比較的少量の収着剤に極めて効率的に結合することができる香気成分を、少なくとも広範に、または第1の作業室内でだけで吸着させることが可能になる。これと共に、これらの香気成分の最終濃度が高くなり、それによって、脱着後には、対応する大きな富化係数の香気成分濃縮物を得ることができる。主として、または少なくとも基本的に定量的に結合できるようにするために比較的多量の収着剤を必要とする香気成分は、断面積の拡大及びそれに伴う吸着剤の量の局部的増加に基づいて、すなわち、吸着能力の向上によって、主として流動方向に後続する作業室内において、結合させられる。好ましくは装入方向とは逆方向で行われる次の脱着工程では、断面積が拡大した領域からの結合特性が比較的劣化した香気成分は量的に正しい比率で溶解させられ、続いて幅が狭い方の作業室内に達し、そこで、結合性が比較的より優れた香気成分と共に脱着又は溶離させられる。それによって、各収着剤に対する結合力の優れた方の香気成分も、劣る方の香気成分も、流体に関する真正の量比率で、結果として生じる香気成分濃縮物中に存在している。
少なくとも1つの作業室の全長が少なくとも2.5mであること、及び/又は、少なくとも1つの作業室の平均断面厚が3mm〜6.0mの間であること、及び/又は、少なくとも1つの作業室の全長に対する平均断面厚の比率が最大0.04であることによって、さらなる利点が生じる。全ての存在する作業室の全長が少なくとも2.5mであることは、特に、全長が2.5m、3.0m、3.5m、4.0m、4.5m、5.0m、5.5m、6.0m、6.5m、7.0m、7.5m、8.0m、8.5m、9.0m、9.5m、10.0m、10.5m、11.0m、11.5m、12.0m、12.5m、13.0m、13.5m、14.0m、14.5m、15.0m、15.5m、16.0m、16.5m、17.0m、17.5m、18.0m、18.5m、19.0m、19.5m、20.0m、21m、22m、23m、24m、25m、26m、27m、28m、29m、30m、31m、32m、33m、34m、35m、36m、37m、38m、39m、40m、41m、42m、43m、44m、45m、46m、47m、48m、49m、50m、51m、52m、53m、54m、55m、56m、57m、58m、59m、60m、61m、62m、63m、64m、65m、66m、67m、68m、69m、70m、71m、72m、73m、74m、75m、76m、77m、78m、79m、80m、81m、82m、83m、84m、85m、86m、87m、88m、89m、90m、91m、92m、93m、94m、95m、96m、97m、98m、99m、100mまたはそれ以上であると理解されよう。平均断面厚が3mm〜6.0mの間であることは、特に、平均断面厚又は内径が3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、1cm、2cm、3cm、4cm、5cm、6cm、7cm、8cm、9cm、10cm、11cm、12cm、13cm、14cm、15cm、16cm、17cm、18cm、19cm、20cm、21cm、22cm、23cm、24cm、25cm、26cm、27cm、28cm、29cm、30cm、31cm、32cm、33cm、34cm、35cm、36cm、37cm、38cm、39cm、40cm、41cm、42cm、43cm、44cm、45cm、46cm、47cm、48cm、49cm、50cm、51cm、52cm、53cm、54cm、55cm、56cm、57cm、58cm、59cm、60cm、61cm、62cm、63cm、64cm、65cm、66cm、67cm、68cm、69cm、70cm、71cm、72cm、73cm、74cm、75cm、76cm、77cm、78cm、79cm、80cm、81cm、82cm、83cm、84cm、85cm、86cm、87cm、88cm、89cm、90cm、91cm、92cm、93cm、94cm、95cm、96cm、97cm、98cm、99cm、1.0m、1.1m、1.2m、1.3m、1.4m、1.5m、1.6m、1.7m、1.8m、1.9m、2.0m、2.1m、2.2m、2.3m、2.4m、2.5m、2.6m、2.7m、2.8m、2.9m、3.0m、3.1m、3.2m、3.3m、3.4m、3.5m、3.6m、3.7m、3.8m、3.9m、4.0m、4.1m、4.2m、4.3m、4.4m、4.5m、4.6m、4.7m、4.8m、4.9m、5.0m、5.1m、5.2m、5.3m、5.4m、5.5m、5.6m、5.7m、5.8m、5.9mまたは6.0m並びに相応する中間値であると理解されよう。断面厚は特に計画体積流量に応じて選択される。少なくとも1つの作業室の全長に対する平均断面厚の比率が最大0.04であることは、それに対応する値は0.040、0.039、0.038、0.037、0.036、0.035、0.034、0.033、0.032、0.031、0.030、0.029、0.028、0.027、0.026、0.025、0.024、0.023、0.022、0.021、0.020、0.019、0.018、0.017、0.016、0.015、0.014、0.013、0.012、0.011、0.010、0.009、0.008、0.007、0.006、0.005、0.004、0.003、0.002、0.001、0.0005、0.0001またはそれ以下であると理解されるものとし、相応する中間値も同時に開示されていると見なされる。
他の形態において想定しているのは、香気成分含有流体の所定の工程温度及び所定の平均パーコレーション速度の場合は、少なくとも1つの作業室の全長及び平均断面厚が、少なくとも1つの収着剤の収着特性に応じて、流体中に含まれる3−メチルブタン−1−オール及び2−フェニルエタノールが少なくとも66モル%まで、すなわち、66モル%、67モル%、68モル%、69モル%、70モル%、71モル%、72モル%、73モル%、74モル%、75モル%、76モル%、77モル%、78モル%、79モル%、80モル%、81モル%、82モル%、83モル%、84モル%、85モル%、86モル%、87モル%、88モル%、89モル%、90モル%、91モル%、92モル%、93モル%、94モル%、95モル%、96モル%、97モル%、98モル%、99モル%または100モル%まで少なくとも1つの収着剤に吸着するように選択されることを想定している。全長及び平均断面厚に関する各値は簡単な標準的テストによって最適化することができ、その結果、ビール独特の香気成分に関連する極性化合物3−メチルブタン−1−オール及び2−フェニルエタノールの可能な限り広範かつ好ましくは基本的に完全な吸着が保証されている。
吸着システムが少なくとも2つの作業室を含み、しかも、少なくとも1つの作業室の容量を、少なくとも1つの収着剤に香気成分含有流体を当てるべき装入方向に関して下流に
位置する作業室よりも小さくすることによって、さらなる利点が生じる。すなわち、吸着システムは、装入方向に前後に配置され、装入方向に容量が増大する2つ以上の作業室を有する。これによって、第1の、又は上流に位置する作業室内では、主として非極性香気成分を結合させ、第2の、又は下流に位置する作業室内では、主として極性香気成分を結合させることが特に簡単に可能である。個々の作業室の容量比率は、その都度の装入可能な収着剤量及びその都度結合させるべき香気成分量と相関している。さらなる利点は、少なくとも2つの作業室において、異なる方式で、又は相互に独立して、収着を行えることにある。さらに、2段階または多段階方式によって、特異的富化または減損の対象となる香気成分にとって有利な付加的可能性が生じ、これによって、香気プロファイルの調整が可能である。さらに、2段階または多段階方式によって、特に大きな富化を達成することが可能になる。1つの作業室だけでは、通常では、一方では、合理的な工程時間では大きな初期容量を受け取ることができず、他方では、個々の香気成分の富化係数は相応に大きくなってはいるが、得られるエキスの容量は極めて微量であった。例えば、一方では富化係数が3000の場合は、吸着モードでは約3000リットルを搬送して、作業室を導通させねばならなかったが、脱着モードで得られたエキスはわずか1リットルであった。しかし、2つ以上の作業室では、これが可能である。
吸着システムが、少なくとも1つの収着剤に流体脱着剤を当てることにより得られる第1の香気成分濃縮物の少なくとも一部を、少なくとも1つの透過物と、エタノール:3−メチルブタン−1−オールの比率が第1の香気成分濃縮物の場合よりも小さい少なくとも1つの第2の香気成分濃縮物とに分離可能にする高濃縮装置を含むことによって、さらなる利点が生じる。この種の高濃縮装置は、それによって、第1の香気成分濃縮物を出発材料として、1つまたは複数のその他の香気成分に関する、例えば、ビール独特の香気にとって重要な香気成分3−メチルブタン−1−オールに関する相対的減損を伴う第2の香気成分濃縮物の製造を可能にする。第1の香気成分濃縮物が得られる第1の富化段階によって、後続の高濃縮装置内における集中的な適用が可能になり、それと共に、logPow値(n−オクタノール水分配係数Kowの常用対数)<1.5の難吸着性強極性香気成分の、例えば、フーゼルアルコール、酢酸エチルエステル等の損失の最小化または完全な回避が可能になる。さらに、高濃縮装置によって第1の香気成分濃縮物を2倍以上に富化可能にすることを想定することができる。
特に有利であるのは、第2の香気成分濃縮物中のエタノール:3−メチルブタン−1−オールの比率を第1の香気成分濃縮物の場合よりも少なくとも2だけ下げるように高濃縮装置を形成した場合である。これが意味するのは、第2の香気成分濃縮物中では、その都度のメタノール量又は濃度に関して少なくとも2倍の3−メチルブタン−1−オールが存在していることを意味している。この係数は原則的には2を超えることもでき、例えば、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100またはそれ以上とすることができる。
高濃縮装置が、内部に静止相としての少なくとも1つの収着剤を配置した少なくとも1つの作業室を含み、作業室内では、香気成分の蓄積のために、収着剤に、作業室を導通させることが可能な移動相として香気成分濃縮物を当てることが可能であることによって、さらなる利点が生じる。すなわち、高濃縮装置も固体槽抽出装置として形成されており、それによって、第1の香気成分濃縮物の第2及び以降の各濃縮は、流体相(香気成分濃縮物)と固体相(収着剤又はソーベント)との間で起こる純粋な物理工程によって、特に慎重に、しかも、大きな回収係数及び富化係数で実施可能である。
少なくとも1つの作業室の全長が少なくとも2.5mであること、及び/又は、少なくとも1つの作業室の平均断面厚が3mm〜6.0mの間であることによって、さらなる利点が生じる。高濃縮装置の全ての存在する作業室の全長が少なくとも2.5mであることは、特に、全長が2.5m、3.0m、3.5m、4.0m、4.5m、5.0m、5.5m、6.0m、6.5m、7.0m、7.5m、8.0m、8.5m、9.0m、9.5m、10.0m、10.5m、11.0m、11.5m、12.0m、12.5m、13.0m、13.5m、14.0m、14.5m、15.0m、15.5m、16.0m、16.5m、17.0m、17.5m、18.0m、18.5m、19.0m、19.5m、20.0m、21m、22m、23m、24m、25m、26m、27m、28m、29m、30m、31m、32m、33m、34m、35m、36m、37m、38m、39m、40m、41m、42m、43m、44m、45m、46m、47m、48m、49m、50m、51m、52m、53m、54m、55m、56m、57m、58m、59m、60m、61m、62m、63m、64m、65m、66m、67m、68m、69m、70m、71m、72m、73m、74m、75m、76m、77m、78m、79m、80m、81m、82m、83m、84m、85m、86m、87m、88m、89m、90m、91m、92m、93m、94m、95m、96m、97m、98m、99m、100m、またはそれ以上であると理解されよう。平均断面厚が3mm〜6.0mの間であることは、特に、平均断面厚又は内径が3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、1cm、2cm、3cm、4cm、5cm、6cm、7cm、8cm、9cm、10cm、11cm、12cm、13cm、14cm、15cm、16cm、17cm、18cm、19cm、20cm、21cm、22cm、23cm、24cm、25cm、26cm、27cm、28cm、29cm、30cm、31cm、32cm、33cm、34cm、35cm、36cm、37cm、38cm、39cm、40cm、41cm、42cm、43cm、44cm、45cm、46cm、47cm、48cm、49cm、50cm、51cm、52cm、53cm、54cm、55cm、56cm、57cm、58cm、59cm、60cm、61cm、62cm、63cm、64cm、65cm、66cm、67cm、68cm、69cm、70cm、71cm、72cm、73cm、74cm、75cm、76cm、77cm、78cm、79cm、80cm、81cm、82cm、83cm、84cm、85cm、86cm、87cm、88cm、89cm、90cm、91cm、92cm、93cm、94cm、95cm、96cm、97cm、98cm、99cm、1.0m、1.1m、1.2m、1.3m、1.4m、1.5m、1.6m、1.7m、1.8m、1.9m、2.0m、2.1m、2.2m、2.3m、2.4m、2.5m、2.6m、2.7m、2.8m、2.9m、3.0m、3.1m、3.2m、3.3m、3.4m、3.5m、3.6m、3.7m、3.8m、3.9m、4.0m、4.1m、4.2m、4.3m、4.4m、4.5m、4.6m、4.7m、4.8m、4.9m、5.0m、5.1m、5.2m、5.3m、5.4m、5.5m、5.6m、5.7m、5.8m、5.9mまたは6.0m並びに相応する中間値であると理解されよう。断面厚さは特に計画容積流量に応じて選択される。
代替的または付加的に、長さ2m〜4mの作業室縦方向区間が有する容量V2が、第2の香気成分濃縮物の最終容量に合致するように、少なくとも1つの作業室の形状を選択されることを想定している。これによって、作業室内の形状を、第2の香気成分濃縮物が有するべき、又は、第1の香気成分濃縮物の濃縮の目標とすべき最終または希望容量に最適化することができる。容量V2と最終容量の間には最大±10%までの偏差を想定することができる。
高濃縮装置が、好ましくはパーコレーション速度少なくとも20ml/(min×cm2)で香気成分濃縮物に少なくとも1つの作業室をポンプ導通させるように設計された少なくとも1つのポンプ装置を含むことによって、さらなる利点が生じる。これによって特に精密な工程管理が可能になる。少なくとも20ml/(min×cm2)のパーコレーション速度とは、例えば、20ml/(min×cm2)、25ml/(min×cm2)、30ml/(min×cm2)、35ml/(min×cm2)、40ml/(min×cm2)、45ml/(min×cm2)、50ml/(min×cm2)、55ml/(min×cm2)、60ml/(min×cm2)、65ml/(min×cm2)、70ml/(min×cm2)、75ml/(min×cm2)、80ml/(min×cm2)、85ml/(min×cm2)、90ml/(min×cm2)、95ml/(min×cm2)、100ml/(min×cm2)またはそれ以上並びに相応する中間値であると理解されよう。
高濃縮装置が、相互に流体結合可能な少なくとも2つの作業室を含み、しかも、流体に作業室を導通させるための少なくとも1つのポンプ装置を、1つの作業室の上流及び/又は2つの作業室の間に配置し、及び/又は、全ての作業室を2つのポンプ装置の間に流体的に配置することによって、さらなる利点が生じる。少なくとも1つのポンプ装置と接続された2つ以上の作業室の流体結合によって、特に同じ容量の単独の作業室の場合とは違って、装入時の流速の明白な上昇が達成される。それに加えて、吸着システムの全長が延び、その結果、第2またはその他の各香気成分濃縮物中において、相応する回収係数の増大又は高い最終濃度を達成することができる。
少なくとも1つの収着剤に流体脱着剤を当てて、収着剤に吸着された香気成分を、香気成分が富化された香気成分濃縮物として脱着させるように、高濃縮装置を形成することによって、さらなる利点が生じる。このようにして、第2またはその他の各香気成分濃縮物を、脱着剤によって、高濃縮装置の溶出液として獲得することが可能である。脱着剤は、原則的には、上記の第1の香気成分濃縮物の獲得時と同じ脱着剤、すなわち、流体純物質並びに2つ以上の脱着剤の任意の混合物及び/又はグラジエントとすることができる。さらに、高濃縮装置の脱着剤は、第1の香気成分濃縮物の獲得時と同じ脱着剤/脱着剤混合物又は同じ脱着剤グラジエントとすることができる。代替的に、別の脱着剤/脱着剤混合物又は別の脱着剤グラジエントを想定することもできる。これによって、例えば、高濃縮装置用の脱着剤として水又は水蒸気を使用することによって、例えば、溶媒交換の意味における香気成分濃縮物からのエタノールの少なくとも広範な除去が可能である。代替的に、高濃縮装置では(においても)、第2またはその他の各香気成分濃縮物の獲得のために、脱着剤としてエタノールまたはエタノール含有脱着剤混合物を使用することができる。
高濃縮装置が、高濃縮装置の少なくとも1つの領域を所定温度に温度調節可能な少なくとも1つの温度調節装置を含むことによって、さらなる利点が生じる。これによって、高濃縮装置の吸着及び/又は脱着特性を、第1の香気成分濃縮物及び/又は望ましい第2の香気成分濃縮物の組成に最適化することができる。例えば、温度が10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃またはそれ以上に調節可能になるように、温度調節装置を形成することができ、例えば40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃、46℃、47℃、48℃、49℃、50℃等の中間値は同時に開示されていると見なせる。温度調節装置は原則的には相対加熱及び/又は冷却用として形成することができる。
高濃縮装置が、流体及び/又は少なくとも1つの脱着剤及び/又は第1及び/又は第2の香気成分濃縮物のpH値を調整及び/又は変更することができる調量装置を含むことによって、さらなる利点が生じる。このようにして、酸性又はアルカリ性香気成分の特異的判別を行うことが可能である。かかる香気成分の非限定例としては、特に、アミン(第一級、第二級及び第三級)並びにカルボン酸含有化合物(例えば、ギ酸、酢酸等)がある。
少なくとも1つの作業室を、少なくとも領域ごとに、ネジ形及び/又はらせん形及び/又はジグザグ形及び/又は蛇行形に形成することによって、さらなる利点が生じる。これによって、上記のように一方では比較的長く、他方では比較的薄い少なくとも1つの作業室は特にコンパクトに形成されることになり、吸着システム又は高濃縮装置内に特に簡単に組込むことができる。
本発明の第2の態様は、第1の態様による吸着システムの運転方法であって、少なくとも1つの収着剤を静止相として吸着システムの少なくとも1つの作業室内に配置し、香気成分含有流体を移動相として貫流させ、その結果、流体中に含まれる香気成分の少なくとも一部が収着剤に吸着し、少なくとも1つの作業室の全長に対する平均断面厚の比率は最大0.3である、吸着システムの運転方法に関する。香気成分含有流体としては、ビール含有食品及び/又は嗜好品、ビール麦汁、ホップ、ホップエキス、麦芽水、麦芽ビール、麦芽汁、及びビール醸造固有原料及び製品の群に由来する、及び/又は、脱アルコール装置を用いてビール含有食品及び/又は嗜好品の群からのエタノール含有食品から得られる食品を使用する。これによって、可能な限り長く、好ましくは幅が狭いソーベント床を提供して、流体中に含まれる香気成分分子の少なくとも一部の吸着のために使用し、それによって、その都度使用される1つまたは複数の吸着剤及び流体中に存在する香気成分分子の結合特性に応じて、極性香気成分も非極性香気成分も可能な限り均質に収着剤に吸着させることが可能である。それに応じて、この方法によって、特に真正な香気成分濃縮物を、すなわち、元の流体中に存在する全ての香気成分が少なくとも主として、または基本的に均質かつ低損失で富化された状態にある香気成分濃縮物を製造することが可能である。さらなる特徴及びその利点は、第1の態様の説明から読み取るものとし、第1の態様の有利な形態は第2の態様の有利な形態でもあり、その逆でもあるとも見なす。
この方法を一般的に実施可能であるのは、全ての適当な工程温度において、例えば、−100℃〜+200℃の間の温度において、従って、例えば、−100℃、−95℃、−90℃、−85℃、−80℃、−75℃、−70℃、−65℃、−60℃、−55℃、−50℃、−45℃、−40℃、−35℃、−30℃、−25℃、−20℃、−15℃、−10℃、−5℃、0℃、+5℃、+10℃、+15℃、+20℃、+25℃、+30℃、+35℃、+40℃、+45℃、+50℃、+55℃、+60℃、+65℃、+70℃、+75℃、+80℃、+85℃、+90℃、+95℃、+100℃、+105℃、+110℃、+115℃、+120℃、+125℃、+130℃、+135℃、+140℃、+145℃、+150℃、+155℃、+160℃、+165℃、+170℃、+175℃、+180℃、+185℃、+190℃、+195℃、+200℃またはそれ以上においてであり、+80℃、+81℃、+82℃、+83℃、+84℃、+85℃、+86℃、+87℃、+88℃、+89℃、+90℃等のような中間値は同時に開示されていると見なす。これよりも高い工程温度は、多くの例では、収着剤の装入及び/又は排出を促進することができる。さらに、工程温度は方法中に1回または数回変えることが可能である。
この方法が原則的に実施可能であるのは、全ての適当な工程圧力において、例えば、約0バール〜約15バールの間の圧力において、従って、例えば、0.0001バール、0.001バール、001バール、0.1バール、0.2バール、0.3バール、0.4バール、0.5バール、0.6バール、0.7バール、0.8バール、0.9バール、1バール、2バール、3バール、4バール、5バール、6バール、7バール、8バール、9バール、10バール、11バール、12バール、13バール、14バール、15バールまたはそれ以上においてである。さらに、工程圧力は方法中に1回または数回変えることが可能である。
本発明の有利な形態においては、流体として、少なくとも一部に、脱アルコールビールの香気成分含有蒸留物及び/又は香気成分含有膜透過物を使用することを想定している。これによって、異なる脱アルコール法によって獲得された流体を香気成分回収及び富化に有利に使用することができる。代替的または付加的に、エタノール含有率が0容量%〜50容量%の間の流体を使用することを想定している。エタノール含有率0容量%〜50容量%とは、特に、エタノール含有率が、0容量%、1容量%、2容量%、3容量%、4容量%、5容量%、6容量%、7容量%、8容量%、9容量%、10容量%、11容量%、12容量%、13容量%、14容量%、15容量%、16容量%、17容量%、18容量%、19容量%、20容量%、21容量%、22容量%、23容量%、24容量%、25容量%、26容量%、27容量%、28容量%、29容量%、30容量%、31容量%、32容量%、33容量%、34容量%、35容量%、36容量%、37容量%、38容量%、39容量%、40容量%、41容量%、42容量%、43容量%、44容量%、45容量%、46容量%、47容量%、48容量%、49容量%または50容量%並びに相応する中間値であると理解されるものとする。これによって、ビール醸造工場内に存在するか、またはそこで製造される様々な流体を、本発明による方法の範囲内で処理し、香気成分濃縮物の製造に使用することができる。
平均パーコレーション速度が少なくとも20ml/(min×cm2)の流体に、少なくとも1つの作業室を導通させることによって、さらなる利点が生じる。これによって特に精密な工程管理が可能になる。パーコレーション速度は少なくとも20ml/(min×cm2)とは、例えば、20ml/(min×cm2)、25ml/(min×cm2)、30ml/(min×cm2)、35ml/(min×cm2)、40ml/(min×cm2)、45ml/(min×cm2)、50ml/(min×cm2)、55ml/(min×cm2)、60ml/(min×cm2)、65ml/(min×cm2)、70ml/(min×cm2)、75ml/(min×cm2)、80ml/(min×cm2)、85ml/(min×cm2)、90ml/(min×cm2)、95ml/(min×cm2)、100ml/(min×cm2)またはそれ以上並びに相応する中間値であると理解されよう。
本発明の有利な形態においては、香気成分含有流体に、少なくとも2つの作業室を並行して導通させることを想定している。この形態は、作業室内に配置されるソーベント又は収着剤の特に迅速な装入を短い工程操作手順で可能にし、それによって、この方法は特に迅速に、高い費用対効果で、少なくとも半または準自動で実施可能である。さらに、吸着剤に対する分配クロマトグラフ効果の制御を向上させ、極性香気成分と非極性香気成分との強い空間的分離を防止することができる。これが、後続の脱着において獲得可能な香気成分濃縮物の真正度を付加的に向上させる。同時に大きな濃縮係数が達成され、それによって、対応する高富化香気成分濃縮物が入手可能になる。さらに、少なくとも2つの作業室の中には異なる収着剤または異なる収着剤混合物を入れて、流体中に含まれる香気成分種の改善された、可能な限り完全な吸着を保証することができる。同じ装入能力を有する単独の作業室を使用した場合に可能であったのと同程度になるように、総容量を縮小、なしいしはソーベント装入量を低減した複数の作業室を使用することができる。それと共に、作業室に関する圧力低下が減少し、それによって、差圧を下げて作業を行うことができる。これは、例えば、費用対効果の向上したポンプ装置の使用を可能にすると共に、収着剤の摩耗の減少につながり、それによって、相応するコスト削減が達成可能である。付加的に、この方法は、作業室及びその内部に含まれる香気成分収着剤の各選択される数及び種類に関して、異なる流量に適合させることができる。代替的または付加的に、重力方向とは逆に香気成分含有流体に少なくとも1つの作業室を導通させることを想定している。すなわち、1つまたは複数の作業室は可能な限り垂直に配置して、下から上に流体を貫流させる。これが流体中に含まれる香気成分の吸着を改善する。
代替的または付加的に、流体に少なくとも2つの作業室を連続して導通させることを想定しており、好ましくは、少なくとも1つの下流に位置する作業室の方が、少なくとも1つの上流に位置する作業室よりも大きな容量を有する。すなわち、装入方向に前後して配置される2つ以上の作業室を連続して流体が貫流し、しかも、作業室の容量は装入方向に増大している。これによって、第1の、又は上流に位置する作業室内では主として非極性香気成分を結合させ、第2の、又は下流に位置する作業室内では主として極性香気成分を結合させることが特に簡単になる。個々の作業室の容量比率は、装入可能な各ソーベント量及び装入すべき各香気成分量と相関している。さらなる利点は、少なくとも2つの作業室において、異なる方式で、又は相互に独立して、脱着を行うことができることにある。さらに、2段階または多段階方式によって、特異的富化または減損の対象となる香気成分にとって有利な付加的可能性が生じ、これによって、香気プロファイルの調整が可能である。さらに、2段階または多段階方式によって、特に大きな富化係数を達成することが可能になる。1つの作業室だけでは、通常では、一方では、合理的な工程時間では大きな初期容量を受け取ることができず、他方では、個々の香気成分の富化係数は相応して大きくなってはいるが、得られるエキスの容量は極めて微量であった。例えば、一方では富化係数が3000の場合は、吸着モードでは約3000リットルに作業室を導通させねばならなかったが、脱着モードでは得られたエキスはわずか1リットルであった。しかし、上記の方式で連続して装入が行われる2つ以上の作業室では、これが可能となる。
流体の貫流時に、少なくとも1つの香気成分含有作業室内の温度を、少なくとも1つの下流に位置する作業室内の温度よりも高い値に調節することによって、さらなる利点が生じる。これによって吸着特性を最適に調整することができ、その結果、特に真正な香気成分濃縮物が大きな回収係数で得られる。
本発明のその他の有利な形態においては、流体からの香気成分の少なくとも一部の吸着後に、収着剤に脱着剤を当て、それによって、収着剤に吸着した香気成分の少なくとも一部を脱着させることによって、さらなる利点が生じる。これによって、香気成分を含む香気成分濃縮物の形態での吸着香気成分の回収が可能になる。
香気成分含有流体とは逆の流動方向に、脱着剤に少なくとも1つの作業室を導通させることによって、さらなる利点が生じる。すなわち、1つ以上の作業室又はその内部に配置される収着剤を装入時に使用された流動方向とは逆方向に排出するために、流体が貫流する。これが、各収着剤に吸着した全ての香気成分の少なくとも基本的には完全な回収を確保し、それによって、元の流体中に含まれる香気成分の富化された形態での相応した完全な回収が達成される。代替的または付加的に、脱着剤に連続して少なくとも2つ作業室を導通させることを想定している。これによっても、少なくとも2つの作業室内で各収着剤に吸着した香気成分の少なくともほぼ完全な回収が確保される。代替的または付加的に、差圧を高めて流体の流動方向とは逆方向に脱着剤をポンプ搬送することを想定している。これは、吸着又は装入と脱着又は排出との間の切替えを簡単な方法で可能にする。付加的に、脱着剤を、内部に含まれる脱着された香気成分と共に、作業室を流通後に、流体内又は流体主ストリーム内に流入させ、流体主ストリーム内で希釈し、別の作業室に導くことが可能である。これによって、下流に位置する1つまたは複数の作業室に、元の流体に比べて香気成分が富化された流体を当てることができ、それによって、下流に位置する1つまたは複数の作業室内で、(一層)強力な富化を相応する大きな濃縮係数で達成することができる。
本発明のその他の有利な形態においては、重力方向とは逆に少なくとも1つの作業室に香気成分含有流体を導通させることを想定している。すなわち、1つまたは複数の作業室は可能な限り垂直に配置して、下から上に流体を脱着剤と共に貫流させる。これが流体中に含まれる香気成分の吸着を改善し、それによって、相応して高濃縮された真正な香気成分濃縮物が得られる。
少なくとも1つの作業室を導通させられる際に、脱着剤グラジエントを利用すること、及び/又は、同じ作業室からの香気成分の段階的収着のための溶媒交換を利用すること、及び/又は、異なる脱着剤に異なる作業室を導通させること、及び/又は、容量の異なる脱着剤に異なる作業室を導通させることによって、さらなる利点が生じる。これが、個々の香気成分の富化係数が特に増大している特に真正な香気成分濃縮物の製造、または、代替的に、香気成分濃縮物の組成の特異的調整を選択的に可能にして、例えば、それによって、望ましい香気成分は望ましくない香気成分に対して富化されるのに対して、望ましくない香気成分は全くまたはほんのわずかの範囲でしか回収又は富化されない。同様に、これによって、好ましくはエタノールの一部または全部が他の溶媒、特に水と交換されるある種の溶媒交換が可能である。
異なる温度調節が行われた脱着剤に異なる作業室を導通させることによって、さらなる利点が生じる。例えば、第1の作業室に、室温(25℃)に調節された脱着剤を当て、第2の作業室に、室温よりも高温(例えば、50℃、75℃、100℃またはそれ以上)の脱着剤を当てて、特定の脱着特性を達成することができる。代替的または付加的に、少なくとも1つの所定の領域だけに脱着剤を当て、それによって、特定の香気成分又は香気成分群又は香気成分画分だけを選択的に脱着できるようにして、得られる香気成分収着剤物の香気プロファイルを特異的に調整することを想定している。代替的または付加的に、少なくとも1つの作業室に、標準圧力よりも高い圧力下にある脱着剤を当てることを想定している。これによっても、特定の脱着特性を達成することができる。
少なくとも2つの脱着画分を収集して、香気成分濃縮物に結合させることによって、さらなる利点が生じる。このことは、2、3、4、5,6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20またはそれ以上の画分が収集され、その中の少なくとも2つの全部または一部が香気成分濃縮物に一体化されることを意味している。これが特に有利であるのは、複数の作業室に、場合により異なる脱着剤を当て、全ての香気成分の可能な限り完全な回収を確保する場合である。逆に、原則的には、1つまたは複数の画分を廃棄するか、または一部分だけを香気成分濃縮物に結合させて、香気プロファイルの調整を達成することももちろん可能である。
エタノール、水、水蒸気及びエタノール・水混合物の群からの少なくとも1つの脱着剤を使用することによって、さらなる利点が生じる。これによって、特に、香気成分濃縮物のパラメータである富化係数、回収率及びエタノール含有率に特異的に影響を与えることができる。ノンアルコールビールと混合することができる香気成分濃縮物は、その香気プロファイルの改善のために、元々極めて微量のエタノールしか含んでいないか、またはエタノールを実質的に含んでおらず、その結果、香気成分濃縮物の添加量を増やしても、エタノール含有率の関連上昇は皆無または少なくとも皆無であることから、特に、水及び/又は水蒸気を脱着剤とし使用することによって、エタノール含有率が特に低い(例えば、<0.1容量%<0.045容量%以下の)ノンアルコールビールの製造がさらに簡素化される。
流体中の出発濃度に関して3−メチルブタン−1−オール:2−フェニルエタノールの回収比率が少なくとも2/3であり、及び/又は、流体中の出発濃度に関して少なくとも30モル%、つまり、例えば、30モル%、35モル%、40モル%、45モル%、50モル%、55モル%、60モル%、65モル%、70モル%、75モル%、80モル%、85モル%、90モル%、95モル%、100モル%またはそれ以上の2−フェニルエタノールが回収され、及び/又は、流体中の出発濃度に関して、3−メチルブタン−1−オール及び2−フェニルエタノールの濃度が少なくとも10倍に、つまり、例えば、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100倍またはそれ以上に高められている香気成分濃縮物を製造することによって、さらなる利点が生じる。これによって、ビール香気に関連する極性及び非極性香気成分の少なくとも広範な回収及び可能な限り強力な濃縮が確保される。
本発明のその他の有利な形態においては、流体として、少なくとも部分脱アルコールビールの香気成分含有蒸留物及び/又は香気成分含有膜透過物を使用し、第1の香気成分濃縮物のメタノール量を使用流体(蒸留物、膜透過物)のメタノール量の最大1/10とすることを想定している。これによって、脱アルコールビールのエタノール含有率の関連上昇につながることなく脱アルコールビールの香気プロファイルを改善するために問題なくノンアルコールビールに使用することができるエタノール相応減損香気成分濃縮物の製造が可能になる。それと共に、残留エタノール含有率が0.1容量%未満、特に最大0.045容量%で、それにもかかわらず、ビールに人工または天然または天然同一香気を添加しなくても、例えば、フォルビールに匹敵する真正な香気プロファイルを、特に、ビールからは獲得されなかったような香気を有するビールを製造することもできる。対照的に、ビールに添加されたビール醸造固有原料及び製品由来の全ての香気成分濃縮物は回収することができる。エタノール量最大1/10とは、特に、使用される出発流体の容量中のエタノール量に関するエタノール量1/10、1/20、1/30、1/40、1/50、1/60、1/70、1/80、1/90、1/100、1/110、1/120、1/130、1/140、1/150、1/160、1/170、1/180、1/190、1/200、1/300、1/400、1/500、1/600、1/700、1/800、1/900、1/1000、1/1100、1/1200、1/1300、1/1400、1/1500、1/1600、1/1700、1/1800、1/1900、1/2000、1/2100、1/2200、1/2300、1/2400、1/2500、1/2600、1/2700、1/2800、1/2900、1/3000、1/3100、1/3200、1/3300、1/3400、1/3500、1/3600、1/3700、1/3800、1/3900、1/4000、1/4100、1/4200、1/4300、1/4400、1/4500、1/4600、1/4700、1/4800、1/4900、1/5000またはそれ以下であると理解されたい。
香気成分濃縮物のエタノール含有率を好ましくはビール醸造水の添加によって0.5容量%〜40容量%の間に値に調整することによって、さらなる利点が生じる。エタノール含有率は、例えば、0.5容量%、1.0容量%、1.5容量%、2.0容量%、2.5容量%、3.0容量%、3.5容量%、4.0容量%、4.5容量%、5.0容量%、5.5容量%、6.0容量%、6.5容量%、7.0容量%、7.5容量%、8.0容量%、8.5容量%、9.0容量%、9.5容量%、10.0容量%、10.5容量%、11.0容量%、11.5容量%、12.0容量%、12.5容量%、13.0容量%、13.5容量%、14.0容量%、14.5容量%、15.0容量%、15.5容量%、16.0容量%、16.5容量%、17.0容量%、17.5容量%、18.0容量%、18.5容量%、19.0容量%、19.5容量%、20.0容量%、20.5容量%、21.0容量%、21.5容量%、22.0容量%、22.5容量%、23.0容量%、23.5容量%、24.0容量%、24.5容量%、25.0容量%、25.5容量%、26.0容量%、26.5容量%、27.0容量%、27.5容量%、28.0容量%、28.5容量%、29.0容量%、29.5容量%、30.0容量%、30.5容量%、31.0容量%、31.5容量%、32.0容量%、32.5容量%、33.0容量%、33.5容量%、34.0容量%、34.5容量%、35.0容量%、35.5容量%、36.0容量%、36.5容量%、37.0容量%、37.5容量%、38.0容量%、38.5容量%、39.0容量%、39.5容量%または40.0容量%に調整することができる。好ましくは、このためには、いずれにせよビール醸造工場に存在するビール醸造水を使用する。エタノール含有率の調整によって、高濃縮装置内での第1の香気成分濃縮物のさらなる一部または完全処理の際における1つまたは複数の脱着剤の望ましい装入特性の達成を確保することができる。
少なくとも1つの作業室からの第1の香気成分濃縮物の少なくとも一部を、高濃縮装置によって、少なくとも1つの香気成分減損透過物と、少なくとも1つの第2の香気成分富化香気成分濃縮物とに分離することによって、さらなる利点が生じる。香気成分減損透過物は選択的に廃棄するか、または、その味がビールを連想させてはならないアルコール飲料の製造に使用することができる。第1の香気成分濃縮物に比べて大幅に富化された第2の香気成分濃縮物は、そのエタノール含有率を高めずに、脱アルコール又はノンアルコールビールの香気プロファイルの調整に特に好適に使用することができる。代替的または付加的に、第2の香気成分濃縮物は、その他の食品及び嗜好品、香水等に香気付けを行うために使用することができる。さらに、第1の香気成分濃縮物の少なくとも一部を第2の香気成分濃縮物の少なくとも一部と混合して、第3の香気成分濃縮物を作ることを想定することができる。
香気成分濃縮物の付加的な富化が、香気成分濃縮物に、移動相として作業室を導通させられる香気成分濃縮物の香気成分が堆積する高濃縮装置の少なくとも1つの作業室を導通させることによって可能になる。
香気成分濃縮物に、全長が少なくとも2.5mである少なくとも1つの作業室を導通させること、及び/又は、平均パーコレーション速度が少なくとも20ml/(min×cm2)の香気成分濃縮物に、少なくとも1つの作業室を導通させることによって、さらなる利点が生じる。極性香気成分も非極性香気成分も、少なくとも大部分の回収が可能になり、それによって、真正な香気成分プロファイルが得られ、この方法を相応して経済的に実施することが可能になる。
高濃縮装置の収着剤に流体脱着剤を当て、収着剤に吸着した香気成分を第2の香気成分濃縮物として脱着させ、そこで、含まれる3−メチルブタン−1−オール及び2−フェニルエタノールを、第1の香気成分濃縮物に対して、好ましくは少なくとも10倍に、つまり、例えば、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100倍またはそれ以上に富化することによって、さらなる利点が生じる。それと共に、元の流体から、第1の香気成分濃縮物よりも高濃縮され、ビール独特の極性香気成分もビール独特の非極性香気成分も400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000、1050、1100、1150、1200、1250、1300、1350、1400、1450、1500、1550、1600、1650、1700、1750、1800、1850、1900、1950、2000倍またはそれ以上に富化されている第2の香気成分濃縮物を製造することが可能であり、ここで、相応する中間値は同時に開示されていると見なされる。
エタノール、水、水蒸気及びエタノール・水混合物の群からの少なくとも1つの脱着剤を使用することによって、さらなる利点が生じる。これによって、特に、香気成分濃縮物のパラメータである富化係数、回収率及びエタノール含有率に特異的に影響を与えることができる。特に、ノンアルコールビールと混合することができる香気成分濃縮物は、その香気プロファイルの改善のために、元々極めて微量のエタノールしか含んでいないか、またはエタノールを実質的に含んでおらず、その結果、香気成分濃縮物の添加量を増やしても、エタノール含有率の関連上昇は皆無または少なくとも皆無であることから、水及び/又は水蒸気を脱着剤として使用することによって、エタノール含有率が特に低い(例えば、<0.1容量%<0.045容量%以下の)ノンアルコールビールの製造がさらに簡素化される。
流体として、少なくとも部分脱アルコールビールの香気成分含有蒸留物及び/又は香気成分含有膜透過物を使用し、第2の香気成分濃縮物のメタノール量を使用流体(蒸留物、膜透過物)のメタノール量の最大1/10とすることによって、さらなる利点が生じる。これによって、脱アルコールビールのエタノール含有率の関連上昇につながることなく脱アルコールビールの香気プロファイルを改善するためには、ノンアルコールビールに相応のほんの小容量だけ添加すればよい特に高濃縮の香気成分濃縮物の製造が可能になる。それと共に、残留エタノール含有率が0.1容量%未満、特に最大0.045容量%で、それにもかかわらず、ビールに人工または天然または天然同一香気を添加しなくても、例えば、フォルビールに匹敵する真正な香気プロファイルを、特に、ビールからは獲得されなかったような香気を有するビールを製造することもできる。反対に、ビールに添加されたビール醸造固有原料及び製品由来の全ての香気成分濃縮物は回収することができる。最大1/10のエタノール量とは、特に、使用される出発流体の容量中のエタノール量に関するエタノール量が1/10、1/20、1/30、1/40、1/50、1/60、1/70、1/80、1/90、1/100、1/110、1/120、1/130、1/140、1/150、1/160、1/170、1/180、1/190、1/200、1/300、1/400、1/500、1/600、1/700、1/800、1/900、1/1000、1/1100、1/1200、1/1300、1/1400、1/1500、1/1600、1/1700、1/1800、1/1900、1/2000、1/2100、1/2200、1/2300、1/2400、1/2500、1/2600、1/2700、1/2800、1/2900、1/3000、1/3100、1/3200、1/3300、1/3400、1/3500、1/3600、1/3700、1/3800、1/3900、1/4000、1/4100、1/4200、1/4300、1/4400、1/4500、1/4600、1/4700、1/4800、1/4900、1/5000またはそれ以下であると理解されたい。
流体中の出発濃度に関して3−メチルブタン−1−オール:2−フェニルエタノールの回収率が少なくとも2/3であり、及び/又は、流体中の出発濃度に関して少なくとも30容量%の2−フェニルエタノールが回収され、及び/又は、流体中の出発濃度に関して、3−メチルブタン−1−オール及び2−フェニルエタノールの濃度が少なくとも10倍に、つまり、例えば、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100倍またはそれ以上に富化されている第2の香気成分濃縮物を製造することによって、さらなる利点が生じる。これによって、ビール香気に関連する極性及び非極性香気成分の少なくとも広範な回収及び可能な限り強力な濃縮が確保される。
第1の香気成分濃縮物、第2の香気成分濃縮物、香気成分含有流体、脱香気透過物並びにビール含有食品及び/又は嗜好品からなる群からの少なくとも2つを混合した場合に、さらなる利点が生じる。すなわち、第1の香気成分濃縮物、第2の香気成分濃縮物(高濃縮段階)、香気成分含有流体(香気成分濃縮物製造用の出発材料)、脱香気透過物並びにビール含有食品及び/又は嗜好品の群からの2つ、3つ、4つまたは5つを相互に混合して、望ましい最終製品を製造する。混合は例えばバッチ処理を経ての手作業により、または、連続インライン処理において自動的に行うことができる。原則的には、第1の香気成分濃縮物及び/又は第2の香気成分濃縮物及び/又は香気成分含有流体及び/又は脱香気透過物及び/又はビール含有食品及び/又は嗜好品の総容量または1つまたは複数の画分を混合することを想定することができる。これによって、望ましい香気成分プロファイルの調整並びに望ましい食品及び嗜好品の製造の特に柔軟性のある可能性が得られる。混合の目標は、例えば、実際の香気プロファイルと目標の香気プロファイルとの間の、例えば、0.0%ビールの香気プロファイルと0.5%ビールまたはフォルビールの香気プロファイルとの間の「香気ギャップ」を満たすこと、又は補償することにある。代替的に、混合の目標は、特定の香気成分に特定のバランスを作り出して、望ましい香気プロファイルを得ることとすることができる。ビールの場合、例えば、実際の香気プロファイルに基づいて、特定の香気成分が0.5%ビールまたはフォルビールに類似するようにバランスがとられるように、混合によって0.0%ビールの香気プロファイルを調整することができ、しかも、混合されたビール中の当該の香気成分の総濃度は必ずしもフォルビール中の総濃度に合致している必要はない。
本発明の第3の態様は、少なくとも1つの収着剤を充填可能な、第1の態様による吸着システム用の作業室に関する。本発明によれば、作業室の全長に対する平均断面厚の比率を最大0.3とすることを想定している。これから生じる特徴及びその利点は第1の説明から読み取るものとし、第1の態様の有利な形態は第3の態様の有利な形態でもあり、その逆でもあるとも見なされる。
本発明の第4の態様は、第1の態様による吸着システムを用いて、及び/又は、第2の態様による方法によって香気成分含有流体から得ることができる、及び/又は、得られる香気成分濃縮物であって、香気成分含有流体は、ビール含有食品及び/又は嗜好品、ビール麦汁、ホップ、ホップエキス、麦芽水、麦芽ビール、麦芽汁、及びビール醸造固有原料及び製品の群からの食品であり、及び/又は、脱アルコール装置を用いてビール含有食品及び/又は嗜好品の群からのエタノール含有食品から得られる、香気成分濃縮物に関する。これと共に、元々流体中に含まれる香気成分は少なくとも広範に均質に富化されていることから、香気成分濃縮物は、選択的に流体の真正な複製品であるか、または、特定の香気成分がその他の香気成分に対して減損されている流体の調整複製品である。これによって、食品及び嗜好品の、特に、ノンアルコールビールまたはビール混合飲料の、又はビール風味の飲料の特に柔軟な香気付けが可能になり、しかも、香気成分濃縮物は原則的には単独で、又は室内用芳香剤、香水等の製造にも使用することができる。例えば、香気成分濃縮物は以下の食品及び嗜好品の香気付けに使用することができる。
ノンアルコール飲料;飲料の調製用製剤;ノンアルコールカクテル混合飲料;ノンアルコールカクテル;フルーツジュース入りノンアルコール飲料;カクテル用ノンアルコール基本ベース;ノンアルコールワイン;アペリチーフ、ノンアルコール;香気付け炭酸含有飲料;脱アルコールワイン、ノンアルコールワイン;スムージー;ノンアルコールフルーツ飲料;シャーベット飲料;シャーベット;飲料の形のシャーベット;部分冷凍リフレッシュ飲料[スラッシュドリンク];フルーツベースの低温冷却飲料;ワイン、ノンアルコール;ワイン、脱アルコール;ワイン、ノンアルコール;ノンアルコール飲料;脱アルコール飲料;リフレッシュ飲料;ノンアルコールフルーツ飲料;ノンアルコールフルーツエキス;フルーツから製造された飲料;よく冷したフルーツ飲料;フルーツ飲料;アルコール無しフルーツ飲料;フルーツ飲料及びフルーツジュース;フルーツネクター;フルーツジュース;果肉入りフルーツジュース;フルーツジュース飲料;フルーツジュース濃縮物;フルーツシロップ;フルーツベースの飲料;炭酸含有ジュース; 濃縮フルーツジュース;濃縮果実ジュース;モスト[発酵/非発酵];飲料として使用するための果実ジュース;ジュース;ミックスフルーツジュース;グレープジュース;グレープジュース飲料;フルーツジュースが主成分の飲料;ビールを含むアルコール飲料;飲料の調製用アルコール製剤;アルコール含有ゼリー飲料;ビールを含む炭酸含有アルコール飲料;アペリチーフ;低アルコール含有率飲料;スピリッツ及びリキュール;ワイン;スピリッツ;アルコール低減ワイン及びビール;シャンペン;フルーツワイン;自然発泡ワイン;果実発泡ワイン;ロゼワイン;赤ワイン;発泡ワイン;ゼクト;スイートワイン;テーブルワイン;グレープワイン;酒粕ワイン;料理用ワイン;アルコール含有率上昇ワイン;ワイン含有飲料[炭酸割りワイン];白ワイン;アルコポップ;アルコール含有フルーツエキス;フルーツ入りアルコール含有飲料;ビールミックス飲料を含むアルコールミックス飲料;アルコールパンチ;ボール(飲料);カクテル及びワインパンチ。なお、このリストは限定的なものではない。
さらなる特徴及びその利点は、第1及び第2の態様の説明から読み取るものとし、第1及び第2の態様の有利な形態は第4の態様の有利な形態でもあり、その逆でもあるとも見なされる。
本発明の第5の態様は、第1の態様による吸着システムを用いて、及び/又は、第2の態様による方法によって得ることが可能な、及び/又は得られる脱香気透過物であって、香気成分含有流体は、ビール含有食品及び/又は嗜好品、ビール麦汁、ホップ、ホップエキス、麦芽水、麦芽ビール、麦芽汁、及びビール醸造固有原料及び製品の群からの食品であり、及び/又は、脱アルコール装置を用いてビール含有食品及び/又は嗜好品の群からのエタノール含有食品から得られる、脱香気透過物に関する。吸着システム又は方法によって流体中に含まれる香気成分の少なくとも広範な回収が可能であることから、透過物はそれに相応して大きく減損させられ、人間にとっては少なくともほぼ無臭である。従って、脱香気透過物を、ビール独特の香気プロファイルを有しているべきではない食品及び嗜好品に製造に使用できるのは有利である。適当な食品及び嗜好品のリストは第4の態様に含まれており、本態様に対しても適用可能である。
本発明の第6の態様は、少なくとも1つの部分脱アルコール及び/又は発酵停止ビール含有食品及び嗜好品を、第1の態様による吸着システムを用いて、及び/又は、第2の態様による方法によって得ることが可能な、及び/又は得られる脱香気透過物と混合することによって製造されるビールであって、エタノール含有率が最大0.5容量%で、食品及び嗜好品中の3−メチルブタン−1−オールの濃度が少なくとも0.01ppmであるビールに関する。比較的強力な極性化合物である香気成分3−メチルブタン−1−オールは一方ではビール独特の香気プロファイルにとっては重要であるが、他方、3−メチルブタン−1−オール(イソアミルアルコール)は、α−ケト−イソカプロン酸の中間段階を経ての酵母による発酵中にアミノ酸ロイシンの分解によって、すなわち、発酵中にはじめて形成されることから、脱アルコールによるものであれ、及び/又は、発酵停止によるものであれ、ノンアルコールビールの製造時には、大きく減損させられるか、又は、はじめから全くまたはほんのわずかな範囲でしか形成されない。それと共に、3−メチルブタン−1−オール(イソアミルアルコール)は一方では重要な香気成分であり、他方では、極性及び非極性香気成分双方の可能な限り均質は回収によってしか達成又は再現が不可能な、可能な限り真正なビール香気の存在にとっての重要な指示薬である。その他のビール独特の極性香気成分の不足が原因で、結果的に人工的な嗅覚印象を与える純粋な3−メチルブタン−1−オールの人工的添加の場合とは違って、第1の態様による吸着システムを用いて、及び/又は、第2の態様による方法によって、真正な香気成分濃縮物をビール醸造工場固有の原料及び製品から獲得し、混合することによって、フォルビールに類似の香気プロファイル、又は、元の非脱アルコール又は完全発酵ビールに相当するような香気プロファイルを有するノンアルコールビールの製造に使用することができる。本発明による吸着システム又は方法によって達成可能な濃縮係数が大きいことから、ビール独特の香気プロファイルを達成するのに必要な香気成分濃縮物の量がそれに応じて減少し、その結果、脱アルコールビールのエタノール含有率に全くまたは少なくとも実質的に影響を与えることはない。代替的に、本発明による吸着システム又は方法によって、水性香気成分濃縮物を場合により比較的小さな濃縮係数で製造することが可能であるが、しかし、これらの水性香気成分濃縮物はエタノール無含有または少なくとも基本的にメタノール無含有であり、その結果、ビール独特の香気を確保するのに十分な量で脱アルコール及び/又は発酵停止ビールに添加したとしても、完成したビールのエタノール含有率の関連(<0.1容量%特に<0.01容量%、好ましくは<0.005容量%)上昇を伴うことはないか、または少なくともない。脱アルコール及び/又は発酵停止ビールは、例えば、上面または底面発酵ビール、または上面または底面発酵ビールの混合物とすることができる。上面発酵ビールの種類としては、例えば、エール、アルトビール、ベルリーナ・ヴァイセ、ディンケルビール、エンマービール、ゴーゼ、ハーファービール、ケルシュ、ヴィース、ポーター、ロッゲンビール、スタウト及びヴァイツェンビールがあり、一方、底面発酵ビールの種類としては、例えば、エクスポートビール、ヘレス、ラガービール、メルツェン、ミュンヒナードゥンケル、ポーター、ピルスナー、黒ビール、赤ビールまたはツォイグルがあるが、なお、このリストは限定的なものではない。それに応じて、ビールと混合される香気成分濃縮物も、同様に、個別または任意の組合せの上記の種類のビールから、又は、ビール醸造工場において上記の種類のビールの1つまたは複数の製造と関連している流体から得ることができる。ppm(100万分の1)という表現は数字10-6を示しており、本公開公報の範囲内では、質量に関して100万分の1に対して使用する。質量分率少なくともppmとは、特に、0.01ppm、0.02ppm、0.03ppm、0.04ppm、0.05ppm、0.06ppm、0.07ppm、0.08ppm、0.09ppm、0.10ppm、0.11ppm、0.12ppm、0.13ppm、0.14ppm、0.15ppm、0.16ppm、0.17ppm、0.18ppm、0.19ppm、0.20ppm、0.21ppm、0.22ppm、0.23ppm、0.24ppm、0.25ppm、0.26ppm、0.27ppm、0.28ppm、0.29ppm、0.30ppm、0.31ppm、0.32ppm、0.33ppm、0.34ppm、0.35ppm、0.36ppm、0.37ppm、0.38ppm、0.39ppm、0.40ppm、0.41ppm、0.42ppm、0.43ppm、0.44ppm、0.45ppm、0.46ppm、0.47ppm、0.48ppm、0.49ppm、0.50ppm、0.51ppm、0.52ppm、0.53ppm、0.54ppm、0.55ppm、0.56ppm、0.57ppm、0.58ppm、0.59ppm、0.60ppm、0.61ppm、0.62ppm、0.63ppm、0.64ppm、0.65ppm、0.66ppm、0.67ppm、0.68ppm、0.69ppm、0.70ppm、0.71ppm、0.72ppm、0.73ppm、0.74ppm、0.75ppm、0.76ppm、0.77ppm、0.78ppm、0.79ppm、0.80ppm、0.81ppm、0.82ppm、0.83ppm、0.84ppm、0.85ppm、0.86ppm、0.87ppm、0.88ppm、0.89ppm、0.90ppm、0.91ppm、0.92ppm、0.93ppm、0.94ppm、0.95ppm、0.96ppm、0.97ppm、0.98ppm、0.99ppm、1ppm、2ppm、3ppm、4ppm、5ppm、6ppm、7ppm、8ppm、9ppm、10ppm、11ppm、12ppm、13ppm、14ppm、15ppm、16ppm、17ppm、18ppm、19ppm、20ppm、21ppm、22ppm、23ppm、24ppm、25ppm、26ppm、27ppm、28ppm、29ppm、30ppm、31ppm、32ppm、33ppm、34ppm、35ppm、36ppm、37ppm、38ppm、39ppm、40ppm、41ppm、42ppm、43ppm、44ppm、45ppm、46ppm、47ppm、48ppm、49ppm、50ppm、51ppm、52ppm、53ppm、54ppm、55ppm、56ppm、57ppm、58ppm、59ppm、60ppm、61ppm、62ppm、63ppm、64ppm、65ppm、66ppm、67ppm、68ppm、69ppm、70ppm、71ppm、72ppm、73ppm、74ppm、75ppm、76ppm、77ppm、78ppm、79ppm、80ppm、81ppm、82ppm、83ppm、84ppm、85ppm、86ppm、87ppm、88ppm、89ppm、90ppm、91ppm、92ppm、93ppm、94ppm、95ppm、96ppm、97ppm、98ppm、99ppm、100ppm、101ppm、102ppm、103ppm、104ppm、105ppm、106ppm、107ppm、108ppm、109ppm、110ppm、111ppm、112ppm、113ppm、114ppm、115ppm、116ppm、117ppm、118ppm、119ppm、120ppmまたはそれ以上であると理解するものとし、さらに、例えば、35.01ppm、35.02ppm、35.03ppm、35.04ppm、35.05ppm、35.06ppm、35.07ppm、35.08ppm、35.09ppm、35.10ppm、35.11ppm、35.12ppm、35.13ppm、35.14ppm、35.15ppm、35.16ppm、35.17ppm、35.18ppm、35.19ppm、35.20ppm、35.21ppm、35.22ppm、35.23ppm、35.24ppm、35.25ppm、35.26ppm、35.27ppm、35.28ppm、35.29ppm、35.30ppm、35.31ppm、35.32ppm、35.33ppm、35.34ppm、35.35ppm、35.36ppm、35.37ppm、35.38ppm、35.39ppm、35.40ppm、35.41ppm、35.42ppm、35.43ppm、35.44ppm、35.45ppm、35.46ppm、35.47ppm、35.48ppm、35.49ppm、35.50ppm、35.51ppm、35.52ppm、35.53ppm、35.54ppm、35.55ppm、35.56ppm、35.57ppm、35.58ppm、35.59ppm、35.60ppm、35.61ppm、35.62ppm、35.63ppm、35.64ppm、35.65ppm、35.66ppm、35.67ppm、35.68ppm、35.69ppm、35.70ppm、35.71ppm、35.72ppm、35.73ppm、35.74ppm、35.75ppm、35.76ppm、35.77ppm、35.78ppm、35.79ppm、35.80ppm、35.81ppm、35.82ppm、35.83ppm、35.84ppm、35.85ppm、35.86ppm、35.87ppm、35.88ppm、35.89ppm、35.90ppm、35.91ppm、35.92ppm、35.93ppm、35.94ppm、35.95ppm、35.96ppm、35.97ppm、35.98ppm、35.99ppm、36.00ppm等は同時に開示されていると見なされる。エタノール含有率最大0.5容量%とは、それに応じて、エタノール含有率が0.50容量%、0.49容量%、0.48容量%、0.47容量%、0.46容量%、0.45容量%、0.44容量%、0.43容量%、0.42容量%、0.41容量%、0.40容量%、0.39容量%、0.38容量%、0.37容量%、0.36容量%、0.35容量%、0.34容量%、0.33容量%、0.32容量%、0.31容量%、0.30容量%、0.29容量%、0.28容量%、0.27容量%、0.26容量%、0.25容量%、0.24容量%、0.23容量%、0.22容量%、0.21容量%、0.20容量%、0.19容量%、0.18容量%、0.17容量%、0.16容量%、0.15容量%、0.14容量%、0.13容量%、0.12容量%、0.11容量%、0.10容量%またはそれ以下であると理解されたい。
ビールのエタノール含有率が最大0.1容量%、特に最大0.045容量%であることによって、さらなる利点が生じる。すなわち、ビール含有食品及び嗜好品は、エタノール含有率0.100容量%、0.099容量%、0.098容量%、0.097容量%、0.096容量%、0.095容量%、0.094容量%、0.093容量%、0.092容量%、0.091容量%、0.090容量%、0.089容量%、0.088容量%、0.087容量%、0.086容量%、0.085容量%、0.084容量%、0.083容量%、0.082容量%、0.081容量%、0.080容量%、0.079容量%、0.078容量%、0.077容量%、0.076容量%、0.075容量%、0.074容量%、0.073容量%、0.072容量%、0.071容量%、0.070容量%、0.069容量%、0.068容量%、0.067容量%、0.066容量%、0.065容量%、0.064容量%、0.063容量%、0.062容量%、0.061容量%、0.060容量%、0.059容量%、0.058容量%、0.057容量%、0.056容量%、0.055容量%、0.054容量%、0.053容量%、0.052容量%、0.051容量%、0.050容量%、0.049容量%、0.048容量%、0.047容量%、0.046容量%、0.045容量%、0.044容量%、0.043容量%、0.042容量%、0.041容量%、0.040容量%、0.039容量%、0.038容量%、0.037容量%、0.036容量%、0.035容量%、0.034容量%、0.033容量%、0.032容量%、0.031容量%、0.030容量%、0.029容量%、0.028容量%、0.027容量%、0.026容量%、0.025容量%、0.024容量%、0.023容量%、0.022容量%、0.021容量%、0.020容量%、0.019容量%、0.018容量%、0.017容量%、0.016容量%、0.015容量%、0.014容量%、0.013容量%、0.012容量%、0.011容量%、0.010容量%、0.009容量%、0.008容量%、0.007容量%、0.006容量%、0.005容量%、0.004容量%、0.003容量%、0.002容量%、0.001容量%またはそれ以下とすることができるか、または完全にエタノール無含有とすることができる。エタノール含有率0.099%のビールは「0.0%ビール」と呼ぶこともできる。これと共に、この種の食品及び/又は嗜好品は、例えば生ビール、ラガービールまたはフォルビールに類似または同一のビール独特の香気プロファイルを有するにもかかわらず、エタノールのあらゆる摂取が禁止されている諸国においても製造または取引することができる。
ビールが、ビール醸造工場固有の原料及び製品由来ではない5容量%未満の、特に1容量%未満の、好ましくは0容量%の香気成分及び/又は香気成分エキスを含むことによって、さらなる利点が生じる。すなわち、ビールは、ビール醸造工場固有の原料及び製品由来ではなく、特に、脱アルコール設備からの流体由来ではない添加香気成分及び/又は香気エキスを5.0容量%、4.9容量%、4.8容量%、4.7容量%、4.6容量%、4.5容量%、4.4容量%、4.3容量%、4.2容量%、4.1容量%、4.0容量%、3.9容量%、3.8容量%、3.7容量%、3.6容量%、3.5容量%、3.4容量%、3.3容量%、3.2容量%、3.1容量%、3.0容量%、2.9容量%、2.8容量%、2.7容量%、2.6容量%、2.5容量%、2.4容量%、2.3容量%、2.2容量%、2.1容量%、2.0容量%、1.9容量%、1.8容量%、1.7容量%、1.6容量%、1.5容量%、1.4容量%、1.3容量%、1.2容量%、1.1容量%、1.0容量%、0.9容量%、0.8容量%、0.7容量%、0.6容量%、0.5容量%、0.4容量%、0.3容量%、0.2容量%、0.1容量%またはそれ以下を含んでいる。好ましくは、ビール含有食品及び/又は嗜好品は、ビール醸造工場固有の原料及び製品由来ではなく、特に、ビール用脱アルコール設備からの流体由来ではない(人工)添加香気成分及び/又は香気エキスを含んでいない。これと共に、最大0.1容量%以下のアルコールを含んでいるが、それにもかかわらずフォルビール独特の香気プロファイルを有し、それに加えてドイツのビール法令(ドイツビール純粋令)または類似の規制の要求事項に適合し、又は、水、穀物、ホップ及び場合により酵母以外の申告義務のある副原料を使用しないノンアルコールビールを製造することが可能である。自然発酵ビールについては、暗黙の酵母添加が採用される。
さらなる利点が生じるのは、ビールのエタノール含有率が0.3容量%〜0.5容量%
で、濃度は、
− 酢酸エチルエステルが少なくとも0.1ppm;及び/又は
− 酪酸エチルエステルが少なくとも0.01ppm;及び/又は
− イソブタノールが少なくとも0.01ppm;及び/又は
− 酢酸イソアミルが少なくとも0.01ppm;及び/又は
− 2−メチルブタン−1−オールが少なくとも0.1ppm;及び/又は
− 3−メチルブタン−1−オールが少なくとも0.5ppm;及び/又は
− ヘキサン酸エチルが少なくとも0.01ppm;及び/又は
− 2−酢酸フェニルエチルが少なくとも0.01ppm;及び/又は
− 2−フェニルエタノールが少なくとも0.1ppm
となる場合である。少なくとも濃度0.1ppmとは、本公開公報の範囲内では、例えば、濃度0.10ppm、0.11ppm、0.12ppm、0.13ppm、0.14ppm、0.15ppm、0.16ppm、0.17ppm、0.18ppm、0.19ppm、0.20ppm、0.21ppm、0.22ppm、0.23ppm、0.24ppm、0.25ppm、0.26ppm、0.27ppm、0.28ppm、0.29ppm、0.30ppm、0.31ppm、0.32ppm、0.33ppm、0.34ppm、0.35ppm、0.36ppm、0.37ppm、0.38ppm、0.39ppm、0.40ppm、0.41ppm、0.42ppm、0.43ppm、0.44ppm、0.45ppm、0.46ppm、0.47ppm、0.48ppm、0.49ppm、0.50ppm、0.51ppm、0.52ppm、0.53ppm、0.54ppm、0.55ppm、0.56ppm、0.57ppm、0.58ppm、0.59ppm、0.60ppm、0.61ppm、0.62ppm、0.63ppm、0.64ppm、0.65ppm、0.66ppm、0.67ppm、0.68ppm、0.69ppm、0.70ppm、0.71ppm、0.72ppm、0.73ppm、0.74ppm、0.75ppm、0.76ppm、0.77ppm、0.78ppm、0.79ppm、0.80ppm、0.81ppm、0.82ppm、0.83ppm、0.84ppm、0.85ppm、0.86ppm、0.87ppm、0.88ppm、0.89ppm、0.90ppm、0.91ppm、0.92ppm、0.93ppm、0.94ppm、0.95ppm、0.96ppm、0.97ppm、0.98ppm、0.99ppm、1ppm、2ppm、3ppm、4ppm、5ppm、6ppm、7ppm、8ppm、9ppm、10ppm、11ppm、12ppm、13ppm、14ppm、15ppm、16ppm、17ppm、18ppm、19ppm、20ppm、21ppm、22ppm、23ppm、24ppm、25ppm、26ppm、27ppm、28ppm、29ppm、30ppm、31ppm、32ppm、33ppm、34ppm、35ppm、36ppm、37ppm、38ppm、39ppm、40ppm、41ppm、42ppm、43ppm、44ppm、45ppm、46ppm、47ppm、48ppm、49ppm、50ppm、51ppm、52ppm、53ppm、54ppm、55ppm、56ppm、57ppm、58ppm、59ppm、60ppm、61ppm、62ppm、63ppm、64ppm、65ppm、66ppm、67ppm、68ppm、69ppm、70ppm、71ppm、72ppm、73ppm、74ppm、75ppm、76ppm、77ppm、78ppm、79ppm、80ppm、81ppm、82ppm、83ppm、84ppm、85ppm、86ppm、87ppm、88ppm、89ppm、90ppm、91ppm、92ppm、93ppm、94ppm、95ppm、96ppm、97ppm、98ppm、99ppm、100ppm、101ppm、102ppm、103ppm、104ppm、105ppm、106ppm、107ppm、108ppm、109ppm、110ppm、111ppm、112ppm、113ppm、114ppm、115ppm、116ppm、117ppm、118ppm、119ppm、120ppmまたはそれ以上並びに相応する中間値であると理解されたい。質量濃度0.01ppmとは、それに応じて、0.010ppm、0.011ppm、0.012ppm、0.013ppm、0.014ppm、0.015ppm、0.016ppm、0.017ppm、0.018ppm、0.019ppm、0.020ppm、0.021ppm、0.022ppm、0.023ppm、0.024ppm、0.025ppm、0.026ppm、0.027ppm、0.028ppm、0.029ppm、0.030ppm、0.031ppm、0.032ppm、0.033ppm、0.034ppm、0.035ppm、0.036ppm、0.037ppm、0.038ppm、0.039ppm、0.040ppm、0.041ppm、0.042ppm、0.043ppm、0.044ppm、0.045ppm、0.046ppm、0.047ppm、0.048ppm、0.049ppm、0.050ppm、0.051ppm、0.052ppm、0.053ppm、0.054ppm、0.055ppm、0.056ppm、0.057ppm、0.058ppm、0.059ppm、0.060ppm、0.061ppm、0.062ppm、0.063ppm、0.064ppm、0.065ppm、0.066ppm、0.067ppm、0.068ppm、0.069ppm、0.070ppm、0.071ppm、0.072ppm、0.073ppm、0.074ppm、0.075ppm、0.076ppm、0.077ppm、0.078ppm、0.079ppm、0.080ppm、0.081ppm、0.082ppm、0.083ppm、0.084ppm、0.085ppm、0.086ppm、0.087ppm、0.088ppm、0.089ppm、0.090ppm、0.091ppm、0.092ppm、0.093ppm、0.094ppm、0.095ppm、0.096ppm、0.097ppm、0.098ppm、0.099ppm、0.1ppm等(上記参照)〜120ppm以上であると理解されたい。好ましくは、ノンアルコールビールは本発明による香気成分濃縮物と混合し、その量を、混合されたビール中の個々の香気成分の最終濃度が以下の範囲に、すなわち、
− 酢酸エチルエステルが1ppm〜50ppm;及び/又は
− 酪酸エチルエステルが0.01ppm〜0.2ppm;及び/又は
− イソブタノールが2.0ppm〜50ppm;及び/又は
− 酢酸イソアミルが0.2ppm〜5ppm;及び/又は
− 2−メチルブタン−1−オールが3ppm〜25ppm;及び/又は
− 3−メチルブタン−1−オールが10ppm〜100ppm;及び/又は
− ヘキサン酸エチルが0.1ppm〜0.35ppm;及び/又は
− 2−酢酸フェニルエチルが0.1ppm〜1.5ppm;及び/又は
− 2−フェニルエタノールが少なくとも5ppm〜45ppm
の範囲になるような量とし、特にヴァイツェン、エクスポート、ヘレスまたはラガービール風のフォルビールタイプの香気プロファイルを確保する。
本発明のその他の有利な形態においては、ビールのエタノール含有率を0.3容量%未満、特に最大0.045容量%とし、濃度は、
− 酢酸エチルエステルが少なくとも0.1ppm;及び/又は
− 酪酸エチルエステルが少なくとも0.01ppm;及び/又は
− イソブタノールが少なくとも0.01ppm;及び/又は
− 酢酸イソアミルが少なくとも0.01ppm;及び/又は
− 2−メチルブタン−1−オールが少なくとも0.01ppm;及び/又は
− 3−メチルブタン−1−オールが少なくとも0.08ppm;及び/又は
− ヘキサン酸エチルが少なくとも0.01ppm;及び/又は
− 2−酢酸フェニルエチルが少なくとも0.01ppm;及び/又は
− 2−フェニルエタノールが少なくとも0.1ppm
とすることを想定している。上記のように、「0.0%ビール」又は<0.3%の極低アルコールビールの場合は、「0.0%ビール」の特に極性発酵性香気成分含有率がフォルビールだけではなく、「ノンアルコール」ビール(エタノール0.3〜0.5容量%)よりも明らかに低いことから、ビール独特の香気成分を増量して戻すことが必要である。それに応じて、「0.0%ビール」を、香気成分濃縮物の容量増大及び/又は香気成分濃縮物(例えば、高富化装置を用いて高富化された第2の香気成分濃縮物)の濃度上昇又は第1の香気成分濃縮物と第2の香気成分濃縮物の固有の混合によって再香気付けしなければならない。好ましくは、「0.0%ビール」は本発明による香気成分濃縮物と混合し、その量を、混合されたビール中の個々の香気成分の最終濃度が以下の範囲に、すなわち、
− 酢酸エチルエステルが1ppm〜50ppm;及び/又は
− 酪酸エチルエステルが0.01ppm〜0.2ppm;及び/又は
− イソブタノールが2.0ppm〜50ppm;及び/又は
− 酢酸イソアミルが0.2ppm〜5ppm;及び/又は
− 2−メチルブタン−1−オールが3ppm〜25ppm;及び/又は
− 3−メチルブタン−1−オールが10ppm〜100ppm;及び/又は
− ヘキサン酸エチルが0.1ppm〜0.35ppm;及び/又は
− 2−酢酸フェニルエチルが0.1ppm〜1.5ppm;及び/又は
− 2−フェニルエタノールが少なくとも5ppm〜45ppm
の範囲になるような量とし、特にヴァイツェン、エクスポート、ヘレスまたはラガービール風のフォルビールタイプの香気プロファイルを確保する。
本発明のもう1つの態様は、第2の態様による方法及び/又は第3の態様による装置において使用するための収着剤であって、置換及び/又は非置換フェニルエテン及びジビニルベンゼンモノマーを有するポリマーを含む収着剤に関する。すなわち、本発明によれば、収着剤は、次式
の1つのモノマー並びに次式
の1つまたは複数のモノマーを含むか、または、それらのモノマーからなり、個々のモノマーはそれぞれ置換とすることも、非置換とすることもできることを想定している。本発明による吸着剤によって、香気成分含有流体から、それぞれが真正な嗅覚印象を与える相応する香気成分富化香気成分濃縮物及び香気成分減損透過物を得ることができる。技術水準から周知の収着剤とは違って、本発明による収着剤は、極性香気成分の形成も可能にし、それによって、極性香気成分も非極性香気成分も均質に富化ないし減損させることができる。さらに、極性香気成分及び風味成分も完全または少なくとも大部分脱着させることができる。従って、本発明による収着剤によって、着色料及び風味成分、特に、苦みを持つものも、流体から除去し、収着剤に富化させ、最後に脱着後に濃縮物として提供することに成功している。収着剤の総重量に対するフェニルエテン及びジビニルベンゼンモノマーの割合の選択によって、並びに、ジビニルベンゼンモノマーに対するフェニルエテンモノマーの比率の選択によって、どんな場合でも真正な香気成分濃縮物を製造できるように、濃縮物の組成又は個々の香気成分の富化係数に影響を与えることができる。例えば、収着剤の総重量に対するフェニルエテンモノマーの質量分率は、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%とすることができ、一方、収着剤の総重量に対するジビニルベンゼンモノマーの質量分率は、99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%、90%、89%、88%、87%、86%、85%、84%、83%、82%、81%、80%、79%、78%、77%、76%、75%、74%、73%、72%、71%、70%、69%、68%、67%、66%、65%、64%、63%、62%、61%、60%、59%、58%、57%、56%、55%、54%、53%、52%、51%、50%、49%、48%、47%、46%、45%、44%、43%、42%、41%、40%、39%、38%、37%、36%、35%、34%、33%、32%、31%、30%、29%、28%、27%、26%、25%、24%、23%、22%、21%、20%、19%、18%、17%、16%、15%、14%、13%、12%、11%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%または1%とすることができる。好ましくは、収着剤はポリスチレン・ジビニルベンゼンコーポリマーであり、原則的には、静的、交互、ブロック及びグラフトコーポリマーを想定しておくことができる。さらに、コーポリマーは変性されているか、又は置換モノマーを含み、それによって、例えば、塩基性または酸性特性を提供することを想定しておくことができる。場合により、酸性基及びアルカリ性基に加えて、望ましい用途に応じて、特に、極性香気成分に対する望ましい収着特性をポリマーに対して与えるその他のモノマー、またはポリマー中に包含可能な化合物も想定している。
本発明のさらなる特徴は、請求項、図面及び図面の説明から明らかになる。すでに説明において挙げた特徴及び特徴の組合せ、並びに、以下の図面の説明で挙げる、及び/又は、図面だけに示した特徴及び特徴の組合せは、本発明の範囲を逸脱することなく、示された各組合せだけではなく、その他の組合せにおいても使用可能である。それと共に、図面に明示的に表示または説明されてはいないが、しかし、分離された特徴の組合せによって、説明された実施形態から生じ、作り出すことが可能な本発明の実施形態も包含及び開示されていると見なす。元々案出された独立請求項の全てを必ずしも有していない実施形態及び特徴の組合せも開示されていると見なす。さらに、特に、請求項の後方参照に示された特徴の組合せを超えるか、またはそれらの特徴の組合せを逸脱する前述及び後述の実施形態によって開示されていると見なす実施形態及び特徴の組合せが存在する。
本発明の1つの実施例による吸着システムの原理図。 吸着モードで運転を行う本発明のもう1つの実施例による吸着システムの原理図。 脱着モードで運転を行う図2に示した本発明による吸着システムの原理図。 本発明のもう1つの実施例による吸着システムの原理図。 本発明のもう1つの実施例による吸着システムの原理図。 本発明のもう1つの実施例による吸着システムの原理図。 共通のハウジング内に入れ子式に配置された少なくとも2つの流体相互接続流路を備える1つの作業室の略断面図。 共通のハウジング内に入れ子式に配置された少なくとも4つの流体相互接続流路を備える1つの作業室の略断面図。 本発明のもう1つの実施例による吸着システムの原理図。 本発明のもう1つの実施例による吸着システムの原理図。 異なる形状を有する4つの作業室の略断面図。 本発明のもう1つの実施例による吸着システムの原理図。 本発明のもう1つの実施例による吸着システムの原理図。 本発明のもう1つの実施例による吸着システムの原理図。 本発明のもう1つの実施例による吸着システムの原理図。 本発明のもう1つの実施例による吸着システムの原理図。 細分された作業室の略断面図。 DINフランジの略平面図。 分離底が開口内に溶接されているDINフランジの略平面図。 分離底の略平面図。 分離底が開口の上方のシールの中心に挿入されているDINフランジの略平面図。 らせん形作業室の概略図。 湾曲ごとに1つのポンプ装置を備えた複数のジグザグ形配置作業室の概略図。 湾曲一つおきに1つのポンプ装置を備えた複数のジグザグ形配置作業室の概略図。 ポンプ装置を備えていない蛇行形作業室の概略図。 本発明のもう1つの実施例による吸着システムの原理図。 本発明による高濃縮装置の原理図。 本発明のもう1つの実施例による吸着システムの原理図。 本発明による吸着システムのもう1つの実施例の原理図。 ビール独特の香気を有する香気成分濃縮物の製造のための工程順序の簡略フローチャート。
図1は、本発明の第1実施例による吸着システム10を示したものである。図示された吸着システム10は、香気成分含有流体から香気成分濃縮物として香気成分を分離するための工程管理であって、一方では、香気成分濃縮物またはエキス中における香気成分の特に高度な富化を、他方では、真正な香気プロファイルの維持を保証する工程管理を可能にする。この目的のために、図示実施例の吸着システム10は、第1の流体通路を形成する導管系13を介して相互に流体接続され、それぞれ静止相としての収着剤を充填された3つの作業室12を含む。作業室12は、原則的には、カラムまたは抽出セルとも呼ぶことができ、図示実施例においては、それぞれ、同一の形状寸法の円筒形を有する。それと共に、全ての作業室12は、そのそれぞれの縦軸Lに沿って、一定の断面厚を有する。さらに、3つの作業室12に代わって、1つだけ、または2つ、または4つ、またはそれ以上の作業室12を想定することもできる。本実施例において、全ての作業室12には、同一の単一品種スチロール・ジビニルベンゾールコーポリマーが充填されている。本公開公報の範囲内では、「単一品種」とは、収着剤として、一般的には例えば、ポリアロメート、ポリスチロール、ポリ(メタ)アクリレート、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン及び架橋ポリスチロールの群からの化合物、特に、エチルビニルベンゾールとジビニルベンゾールの、ビニルピロリドンとジビニルベンゾールの、ビニルピリジンとジビニルベンゾールの、及び/又は、スチロールとジビニルベンゾールのコーポリマーを使用できることを意味するものではない。同様に、イオン交換体を想定しておくこともできる。有利な収着特性は、官能基を有するモノマーを含む収着剤の使用によっても達成される。例えば、特に、スルホン酸群、第三級(例えば、メタクリルジエチルアミン)及び第四級アンモニウム群(例えば、フェニルトリメチルアンモニウム)、アミド(例えば、ベンズアミド)、アミン及びハロゲン変性アロメート、3−ピロリドン、2−ピロリドン、2−ピロリン、3−ピロリン、ピロール及び/又はピペラジンのような複素環式化合物、並びにハロゲン化脂肪族側鎖化合物が好適であることが証明されている。ゲル状ポリマーも使用することができる。原則的には、変性ポリアクリレート、特に、以下のモノマー、すなわち、アクリル酸、アクリルニトリル、及び、例えば、メチルメタアクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、2−クロルエチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルアクリレート、ヒドロキシエチルメタアクリレート、ブチルアクリレート及びブチルメタアクリレートのようなアルキルアクリレートを含むモノマーを使用することもできる。代替的または付加的に、ポリマー前駆体の熱分解によって形成され、それ自体が高多孔質炭素構造を有するCMSソーベントがある(CMS:炭素分子篩)。SGPCソーベント(SGPC:球状黒鉛化カーボン)及びGCBソーベント(GCB:黒鉛化カーボンブラック)も使用可能である。代替物としては、2,6−酸化ジフェニレン系ポリマー、例えば、ポリ(2,6−ジフェニル−p−酸化フェニレン)、または、イミノ二酢酸塩官能性を有するポリマーがある。
この収着剤を個別または任意の組合せで用いて、香気成分の特に高度な吸着と、それと共に、特に高い回収率が確保される。それに加えて、これによって、各流体及びそこに含まれる香気成分分子に応じて、収着剤を最適に選択される。好ましくは、ベースポリマーの重合化中に適切な反応剤によって、または、同様の反応剤によるベースポリマーの後処理の後に、上記ポリマーを付加的に官能化して、望ましい収着特性を達成する。
しかし、作業室12の少なくとも1つに2つ以上の収着剤の混合物を充填して、及び/又は、異なる作業室に異なる収着剤または収着剤の混合物を充填して、固有かつ処理すべき各流体に適合させた固有の吸着挙動を達成することを想定できる。3つの作業室12を合体させることによって、作業室12の合計総全長に対する平均断面厚の比率が0.3未満であることから、特に長く、同時に比較的薄いソーベント床が利用可能になる。例えば、平均断面厚は3mm〜80cmであるのに対して、全長は2.6m〜80mである。
さらに、吸着システム10は、作業室12の前、中間及び後に配置される合計4つのポンプ装置14を含む。
作業室12内に配置される収着剤の装入のためには、吸着システム10は吸着モードで運転する。そのために、香気成分含有流体を移動相として入口16から導管系13中に搬入し、ポンプ装置14を用いて矢印Aに従って連続して作業室12を導通させる。流体は例えば水性香気とすることができる。例えば、流体は、ビール含有食品及び/又は嗜好品、ビール麦汁、ホップ、ホップエキス、麦芽水、麦芽ビール、麦芽汁、及びビール醸造固有原料及び製品の群からの食品であり、及び/又は、脱アルコール装置を用いてビール含有食品及び/又は嗜好品の群からのエタノール含有食品から得られる。この場合、流体中に存在する香気成分は収着剤に吸着する。出口18を介して、脱香気流体又は透過物は導管系13から除去される。
必要に応じて、吸着システム10を導通させる前の流体のエタノール含有率は、少なくとも0.5容量%の値及び/又は最大50容量%の値に調整することを想定しておくことができる。これによって特に高い回収率が可能になり、それに加えて、特に「真正な」香気成分濃縮物が、すなわち、極性香気成分も非極性香気成分も少なくとも基本的には均質に富化されている香気成分濃縮物が得られる。エタノール含有率は、原則的には、エタノール又はエタノールリッチな溶媒混合物の添加によって、及び/又は、例えば、水のようなエタノール無含有溶媒の添加によって、又は、エタノールプアな溶媒混合物の添加によって、必要な値に調整する。例えば、エタノール含有率は、0.5容量%、1.0容量%、1.5容量%、2.0容量%、2.5容量%、3.0容量%、3.5容量%、4.0容量%、4.5容量%、5.0容量%、5.5容量%、6.0容量%、6.5容量%、7.0容量%、7.5容量%、8.0容量%、8.5容量%、9.0容量%、9.5容量%、10.0容量%、10.5容量%、11.0容量%、11.5容量%、12.0容量%、12.5容量%、13.0容量%、13.5容量%、14.0容量%、14.5容量%、15.0容量%、15.5容量%、16.0容量%、16.5容量%、17.0容量%、17.5容量%、18.0容量%、18.5容量%、19.0容量%、19.5容量%、20.0容量%、20.5容量%、21.0容量%、21.5容量%、22.0容量%、22.5容量%、23.0容量%、23.5容量%、24.0容量%、24.5容量%、25.0容量%、25.5容量%、26.0容量%、26.5容量%、27.0容量%、27.5容量%、28.0容量%、28.5容量%、29.0容量%、29.5容量%、30.0容量%、30.5容量%、31.0容量%、31.5容量%、32.0容量%、32.5容量%、33.0容量%、33.5容量%、34.0容量%、34.5容量%、35.0容量%、35.5容量%、36.0容量%、36.5容量%、37.0容量%、37.5容量%、38.0容量%、38.5容量%、39.0容量%、39.5容量%、40.0容量%、40.5容量%、41.0容量%、41.5容量%、42.0容量%、42.5容量%、43.0容量%、43.5容量%、44.0容量%、44.5容量%、45.0容量%、45.5容量%、46.0容量%、46.5容量%、47.0容量%、47.5容量%、48.0容量%、48.5容量%、49.0容量%、49.5容量%または50.0容量%に調整することができ、相応する中間値は同時に開示されていると見なしている。好ましくは、エタノール含有率は約1.5容量%と約10容量%の間の値に調整する。代替的に、流体はエタノール無含有とすることもできる。同様に、原則的には、エタノール含有率は調整しないで、その都度存在する形態で、又は、0%の含有率を含めた、その都度の所与のエタノール含有率で使用することを想定しておくこともできる。
排出のために、続いて吸着システム10を脱着モードに切替える。このために、脱着剤、例えば、水、エタノールまたはエタノール/水混合物を入口16’から導管系13内に搬入し、可逆ポンプ装置14を用いて、矢印Bが示す逆方向に、連続してに作業室12を導通させる。脱着剤の導通時には、収着剤に結合した香気成分は再び脱着し、その結果、出口18’において香気成分濃縮物が得られ、導管系13から除去される。
個々の作業室12の流体結合と、前、中間及び後配置された可逆ポンプ装置14を用いて、装入時及び排出時には、容量が同一の単独の作業室12の使用時に可能と考えるより明らかに大きな流速上昇が達成される。それに加えて、脱着時には、作業室12の比較的小さな直径又は断面積に相応した少量の脱着剤を使用することができ、それによって、脱着剤の必要量を低減させつつ香気成分の濃度を高めることが達成される。さらに、特に長いソーベント床を使用して、極性香気成分も非極性香気成分も可能な限り定量的に吸着し、それによって、相応して真正な香気成分濃縮物と可能な限り香気無含有の透過物を得ることが有利である。
原則的には、香気成分濃縮物中における脱着剤とは異なる最大5つの香気形成香気成分の質量分率が、流体中におけるその相応質量分率とは±50%異なっていること、及び/又は、流体に関して、脱着剤とは異なる各香気成分が、香気成分濃縮物中の脱着剤とは異なる各他の香気成分との個別比較において、それぞれ、質量に関して最大1.49倍に富化されていることが、本発明の範囲内では有利である。これによって、特に「真正な」香気成分濃縮物の提供が、すなわち、元の流体中に存在していた香気全体を形成する全てまたは少なくとも5つの香気成分が−例えば、極性または沸点のような物理特性とは無関係に−少なくとも基本的には香気成分濃縮物中で富化されている香気成分濃縮物の提供が可能になり、その結果、特に、1つまたは複数の香気成分の濃度が少なくとも基本的には再び流体中におけるその元の濃度になるように、香気成分濃縮物が再希釈された場合は、香気成分濃縮物のセンサ特性は流体のセンサ特性と同じになる。流体中又は香気成分濃縮物中に存在する全ての香気成分の中から流体の香気全体に大きく貢献する2つ、3つ、4つ、または5つの香気成分が香気成分濃縮物中で可能な限り均質に富化され、その結果、流体中及び香気成分濃縮物中でのその質量関連濃度は、一対比較においては、最大で1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%または50%の違いがある。流体中に存在する香気成分のどれが最大5つの香気形成香気成分であるのかは、標準的テストの枠内の専門家には周知の方法によって判定することができる。例えば、定型的香気値決定、または再組合せを含むオミッションテストを参照されたい。原則的には、香気成分濃縮物中では、適用された元の流体に関して、第1の群の香気成分を、第2の群の1つまたは複数の風味成分または香気成分との比較において、1.49倍以下に富化することも想定することができる。1.49倍以下とは、1.49、1.48、1.47、1.46、1.45、1.44、1.43、1.42、1.41、1.40、1.39、1.38、1.37、1.36、1.35、1.34、1.33、1.32、1.31、1.30、1.29、1.28、1.27、1.26、1.25、1.24、1.23、1.22、1.21、1.20、1.19、1.18、1.17、1.16、1.15、1.14、1.13、1.12、1.11、1.10、1.09、1.08、1.07、1.06、1.05、1.04、1.03、1.02、1.01、1.00、0.99、0.98、0.97、0.96、0.95、0.94、0.93、0.92、0.91、0.90、0.89、0.88、0.87、0.86、0.85、0.84、0.83、0.82、0.81、0.80、0.79、0.78、0.77、0.76、0.75、0.74、0.73、0.72、0.71、0.70、0.69、0.68、0.67、0.66、0.65、0.64、0.63、0.62、0.61、0.60、0.59、0.58、0.57、0.56、0.55、0.54、0.53、0.52、0.51または0.50倍であると理解される。第1の群の香気成分は、例えば、ブチル酸エチル、ブチル酸エチルメチル−2、カルボン酸メチル、リナロール、アルファ−イオノン、ベータ−イオノン、デルタ−デカラクトン、2E−ヘクセノール、2E−ヘキセナール、ヘキサナール、ベータ−ダマセノン、オクタナール、ヌートカトン、p−メンテンチオール−1,8、ベンズアルデヒド、ガンマ−デカラクトン、酸化リナロール、フルフリルチオール−2、4−ビニルグアイアコール、異性体イソプロピルメトキシピラジン、異性体エチルジメチルピラジン、インドール、ジャスモン酸メチル、ジャスミンラクトン、二硫化ジプロピル、三硫化ジプロピル、二硫化メチルプロピル、L−メントール、メントン、L−カルボン、酢酸イソアミル(3−酢酸メチルブチル)、2−アセチル−1−ピロリン、2E、4Z−デカジエナール、3,5−ジメチルトリチオラン、シトラール、カリオフィレン、1−オクテン−3−オール、1−オクテン−3−オン、ヒドロキシベンジルアセトン、シス−3−ヘキセノール、3Z−ヘキセノール、ブチル酸メチル、ゲラニオール、エチル−2E、4Z−デカジエノアート、8−メルカプト−p−メント−1−エン−3−オン、2E、4Z、7Z−トリデカトリエナール、2E、5Z−ウンデカルジエナール、ノナナール、4−オカノリド、5−オクタノリド、1−フェニルエタノール、2−フェニルエタノール、ワインラクトン及びメントフロラクトンの群から選択される。第2の群の香気成分は、例えば、C1−C5−アルコール、好ましくは、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、2−メチルブタン−1−オール、3−メチルブタン−1−オール、ジアセチル、アセトアルデヒド、フルフラール、フルフリルアルコール、フェノール、アセトイン、硫化ジメチル、メチルメルカプタン、乳酸及び酢酸から選択される。すなわち、香気成分濃縮物中では、流体に関して、親水性香気成分(第2の群)に比べて疎水性香気成分の相対富化はゼロであるか、または可能な限り小さくして(例えば、≦±50%)、それによって、その極性とは無関係に、流体中に元々存在する全ての香気成分が可能な限り均等均質に富化された状態の香気成分濃縮物を製造することを特に想定することができる。それに応じて、流体中に含まれる香気成分は透過物中では相応にさらに均等に減損させられ、その結果、透過物は、弱められてはいるが、さらに真正な風味及び香気成分プロファイルを有するか、または人間にとってはほぼまたは完全に無臭であることから、原則的には、技術水準よりも改善された香気成分減損透過物を製造することもできる。
代替的または付加的に、香気成分濃縮物中における少なくとも2つ及び好ましくは少なくとも3つの香気成分の質量分率を、流体中におけるその相応質量分率とは最大±50%違え、しかも、香気成分の少なくとも1つ(第1の群から選択)を疎水性とし、少なくとももう1つの香気成分(第2の群から選択)を親水性とすることを想定している。これによっても、極性及び非極性香気成分が可能な限り均等に富化された状態の特に「真正な」香気成分濃縮物の提供が可能になる。
元の流体に比べた香気成分濃縮物中の各香気成分の濃縮又は富化係数は、原則的には、少なくとも1.01、特に少なくとも10、好ましくは少なくとも100、より好ましくは少なくとも1000、特に少なくとも15000とすることができる。例えば、各香気成分の濃縮係数は、1.01、1.02、1.03、1.04、1.05、1.06、1.07、1.08、1.09、1.10、1.11、1.12、1.13、1.14、1.15、1.16、1.17、1.18、1.19、1.20、1.21、1.22、1.23、1.24、1.25、1.26、1.27、1.28、1.29、1.30、1.31、1.32、1.33、1.34、1.35、1.36、1.37、1.38、1.39、1.40、1.41、1.42、1.43、1.44、1.45、1.46、1.47、1.48、1.49、1.50、1.51、1.52、1.53、1.54、1.55、1.56、1.57、1.58、1.59、1.60、1.61、1.62、1.63、1.64、1.65、1.66、1.67、1.68、1.69、1.70、1.71、1.72、1.73、1.74、1.75、1.76、1.77、1.78、1.79、1.80、1.81、1.82、1.83、1.84、1.85、1.86、1.87、1.88、1.89、1.90、1.91、1.92、1.93、1.94、1.95、1.96、1.97、1.98、1.99、2、5、10、50、100、500、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000、5500、6000、6500、7000、7500、8000、8500、9000、9500、10000、10500、11000、11500、12000、12500、13000、13500、14000、14500、15000、15500、16000、16500、17000、17500、18000、18500、19000、19500、20000、25000、30000、35000、40000、45000、50000、55000、60000、65000、70000、75000、80000、85000、90000、95000、100000またはそれ以上とすることができ、相応する中間値は原則的に同時に開示されていると見なされる。すなわち、香気成分を流体中のようなその出発濃度に戻すために、香気成分濃縮物は相応する倍率で再希釈しなければならない。濃縮係数が大きくなればなるほど、必要な貯蔵及び搬送面積は小さくなり、香気成分濃縮物の以降の処理がそれだけ簡単になる。同様に、濃縮係数が大きければ、粉末状又はカプセル入り香気の製造も簡単になる。さらに、濃縮と共に溶媒の比率が低下し、その結果、ハラール規定に適応するエタノール無含有香気成分濃縮物も製造可能となる。
原則的には、脱着剤が、流体中に含まれる香気成分と同じ化合物であることを想定しておくことができる。この場合、濃縮物又は透過物中における香気成分の富化及び減損に関して意味のある発言をすることはそもそも不可能であることから、香気成分濃縮物中における富化度の決定に際して、当該の香気成分は好ましくは考慮の対象外とする。例えば、元の流体は香気成分としてエタノールを含むことがあるが、その結果、脱着剤としてのエタノールの使用時に、好ましくはこの化合物を上記の質量分率の判定に含めることはない。代替的に、この場合、元の流体と香気成分濃縮物との間の濃縮係数の算出には、エタノールに関しての1つまたは複数の香気成分の相対富化を考慮に入れることができる。
図2は本発明のもう1つの実施例による吸着システム10の原理図である。吸着システム10は、香気成分濃縮物中におけるエキス濃度の同時最大化を伴う特に高い装入速度に最適化されている。この目的のために、吸着システム10は、3つの作業室12及び4つのポンプ装置14と共に、複数の制御及び/又は調節可能な弁装置20、20’、並びに、上記の実施例とは構造が異なる導管系13を含む。強調しておきたいのは、この場合にも、違った数の作業室12、ポンプ装置14及び弁装置20を当然想定しておくことができる。
図2の吸着システム10は吸着運転時のものであり、装入のために使用される流動方向は矢印で示してある。作業室12内に配置される収着剤の装入のために、香気成分含有流体は新たに入口16から導管系13内に搬入され、しかしポンプ装置14を用いて並行して全ての作業室12を導通させられる。この目的のために、弁装置20は開かれ、一方、符号20’の弁装置は閉じられる。ポンプ装置及び/又は弁装置20、20’の制御及び/又は調節、並びに、吸着モードと脱着モードの間の切替えは、制御装置(図示せず)によって行うことができる。それと共に、流体中に含まれる香気成分は、3つの作業室12に充填された収着剤に同時に吸着する。その後、脱香気成分流体又は透過物は、出口18を介して導管系13から除去される。
香気成分の脱着について、脱着モードで運転中の吸着システム10の原理を示した図3に従って説明する。脱着モードでは、符号20’の弁装置20が開かれ、一方、符号20の弁装置が閉じられる。入口16’から、脱着剤が矢印に従って導管系13内にポンプ搬送され、可逆ポンプ装置14を用いて、逆搬送方向に連続して作業室12を導通させられる。脱着剤の導通によって、収着剤に結合した香気成分は再び脱着し、その結果、出口18’において香気成分濃縮物が得られ、導管系13から除去される。すなわち、収着剤の装入は、第1実施例とは違って、並行して行われ、一方、排出又は脱着は新たに連続して行われる。これによって、香気成分濃縮物中におけるエキス濃度の同時最大化を伴う特に高い装入速度が可能になる。
図4は本発明のもう1つの実施例による吸着システム10の原理図である。吸着システム10は、流体相互接続され、間接的または直接的に前後配置された第1の作業室12aと第2の作業室12bとを含む。ここでは、原則的に、作業室12a、12bを別々のハウジング内または共通のハウジング内に配置することを想定しておくことができる。共通のハウジング内への配置の場合は、さらに、作業室12a、12bを流体透過性分離底等によって互いに分離して、作業室12a、12b内に配置される収着剤の混合を防止することを想定しておくことができる。本実施例では、作業室12bに、いわゆる順相及び/又は極性結合相が収着剤として充填されている。順相とは、例えば、主として極性OH基における吸着プロセスを分離のために利用する変性または非変性シリカゲルまたは酸化アルミニウムである。極性結合相も通常は同様に、特定の官能基を有する鎖に結合されたシリカゲルをベースとしている。それによって、これらの収着剤の極性度は様々である。分離はそれぞれ異なるメカニズムによって起こり、通常は、いくつかの効果(分子量排除、吸着、分配、イオン交換)の組合せによる。
作業室12aには、それに対して、いわゆる逆相が収着剤として充填されている。逆相(reversed phase)の場合、極性関係は順相とは「逆」である。通常は、このために、非極性側鎖をシリカゲル基質またはポリマーに結合させる。それによって、非極性側鎖は疎水性挙動を示す。鎖の長さが増大するにつれて、相の非極性度が上昇する。分離メカニズムは主として分子間力に基づくものである。香気成分が相の炭化水素鎖に類似すればするほど、収着剤とのその相互作用は増大し、逆相へのその吸着が改善される。
すなわち、吸着モードでの装入のためには、重力に逆らって、香気成分含有水性流体に、入口16及びポンプ装置14を介して、作業室12bを導通させて、空気含有物があれば除去する。順相/極性層はその場合主として極性香気成分を保持し、一方、非極性香気成分は少なくとも一部がさらに作業室12a内に達する。脱香気流体はその後に出口18を介して吸着システム10から除去される。弁装置20は吸着モードでは開いており、一方、弁装置20’は閉じている。
脱着モードでは、弁装置20は閉じられ、一方、弁装置20’は開かれる。弁装置20”は必要に応じて開閉することができる。入口16’を介して、第1の脱着剤、例えば、エタノール、または、第1の脱着剤混合物を導入し、重力方向に作業室12a、12bを導通させて、3つの捕集容器22a〜cを備えた画分捕集器22に送ることができる。3つの捕集容器22a〜cは3つの弁装置20a〜cを介して相互に独立して開閉し、必要に応じて該当する画分を捕集することができる。捕集容器の数及び方式は変えることが可能である。
第1の脱着剤に対して代替的または付加的に、第2の脱着剤、例えば、水に、もう1つの入口16”を介して、または、第2の脱着剤混合物に、導管系13を介して、作業室12a、12bを導通させることができる。弁装置20、20’及び20”の相応する開閉によって、第1の脱着剤にも第2の脱着剤にも、重力に逆らって作業室12bを、続いて作業室12aを導通させること、または、重力によって作業室12aを、続いて作業室12bを導通させることができる。
第1及び第2の脱着剤の連続的または段階的グラジエントを作り出して、吸着された香気成分の特定の脱着挙動を達成することも一般的に可能である。さらに、まず脱着剤の少なくとも1つを上から下に、つまり、重力によって、導通させること、または、作業室12a、12bの1つを重ね、続いて、もう一方の脱着剤に、作業室12a、12bを、下から上に逆方向に、又は、重力に逆らって導通させることもさらに一般的に可能である。これによって、特に急激に溶解した画分を獲得及び捕集することができる。さらに、3つ、4つ、5つ、6つ、またはそれ以上の脱着剤を混合物及び/又はグラジエントとして使用できることも当然である。
吸着システム10は、それと共に、特に可変的で、必要に応じた工程管理を可能にする。付加的に、タイプの異なる収着剤を、つまり、少なくとも1つの順相/極性相及び少なくとも1つの逆相を作業室12a、12b内で使用することによって、吸着効果と分配クロマトグラフィ効果との組合せによる香気成分の分離の改善が可能になる。それと共に、吸着システム10内での異なる収着剤の結合固有保持能力に基づく香気成分の分離を実施することができる。その場合、特定の画分の分離は、例えば、逆相(作業室12a)中へのその侵入度に応じて行うことができる。同様に、特定の画分の分離を順相(作業室12b)上におけるその保持時間に応じて行うことができる。
図5は本発明のもう1つの実施例による吸着システム10の原理図である。吸着システム10の基本的構造は図4に示した吸着システム10の構造と同じである。上記実施例とは違って、本吸着システム10は、異なる香気成分の分画のために、合計4つの作業室12a〜dを含む。4つの作業室12a〜dは、この実施例においては、同一の収着剤又は収着剤混合物を充填され、それによって、流体からの香気成分を吸着効果と分配クロマトグラフィ効果との組合せによって分配する4つのゾーンを形成する。
代替的に、作業室12a〜dには異なる収着剤又は収着剤混合物を充填することもでき、少なくとも1つの吸着剤は順相及び/又は極性結合相の群から、少なくとも1つの別の収着剤は逆相の群から選択される。さらに、吸着システム10は、相応して数を増やした相互に独立して制御及び/又は調節可能な弁装置20、20’、20”を含み、必要に応じて吸着モードと脱着モードとの間で切替えられる。特に、本吸着システム10を用いて、各作業室12a〜dに個別に香気成分を装入し、排出することが可能になる。それによって、例えば、作業室12c内で吸着された香気成分だけ、または、作業室12a、12b及び12内で吸着された香気成分だけを脱着させることが可能であり、その結果、同時にデッドスペースを減少させつつ特に柔軟な工程管理を行うことが可能になる。
図6は本発明のもう1つの実施例による吸着システム10の原理図である。吸着システム10の基本的構造は図5との関連で記載した吸着システム10の構造と類似のものである。デッドスペースを最小限にするために、ここに示した吸着システム10は、香気成分含有流体を導通させるために設けられた導管系13と共に、1つまたは複数の脱着剤を導通させるために設けられ、導管系13よりも容量又は横断面が大きい第2の導管系13’を含む。すなわち、相応して第1及び第2の流体通路を形成する2つの導管系13、13’が使用され、平均直径が比較的大きく、平均断面積がかなり大きい方の導管系13を装入のために使用し、平均直径が比較的小さく、平均断面積がかなり小さい方の導管系13’を排出のために使用する。これによって、特に高濃縮の香気成分濃縮物が得られる。この前の実施例とのもう1つの違いは、原則的には任意選択であると見なし、数と配置が異なることを想定できる追加のポンプ装置14a〜cである。ポンプ装置14a〜cはそれぞれ作業室12a〜cの間に配置されており、流体の処理能力又は作業室12a〜c内に配置される香気成分を含む収着剤の装入速度を高める。さらに、脱着剤用に設けられた導管系13’は、吸着モードで一般的に閉じられ、相互に独立して切替えられて、作業室12a〜dから個別または融合画分を獲得することができる追加の弁装置20’’’を含む。弁装置20’’’は、非常に簡単な形態では、逆止め弁又はボール弁とすることができる。すなわち、これらの遮断装置は圧力差によって自動的に切替えなければならないが、しかし能動的制御を行う必要がなく、従って、非常に費用効果及び信頼性が向上する。
図7は、共通のハウジング26内に入れ子式で配置された2つの流体相互接続流路24a、24bを有する作業室12の略縦断面図である。ハウジング26は、内部流路24bを囲んでいる外部流路24aの壁によって形成されている。内部流路24bは、流体または脱着剤が作業室12内に入り、外部流路24aの合流点まで導かれる際に通る入口16に通じている。ここで、各流体は方向転換し、流路24aを介して出口18に流れ、そこで再び作業室12を出る。それと共に、作業室12は、流動方向に見て、内部流路24bから外部流路24aへの移行部が段階的に拡大しており、その結果、外部流路24a内に配置される収着剤(混合物)への結合が弱まり、化学変化する香気成分は、それにもかかわらず、限度容量が大きい方の外部流路24aによって確実に捕集することができる。別な表現をすると、収着剤の貫流又は貫流可能面積と、従って、その能力は入口16から出口18の方向に拡大する。これによって、特に真正な香気成分濃縮物の獲得が可能になる。
原則的には、作業室12又は流路24a、24bの一部または全部には、相互に独立して、同じ種類または性状の1つまたは複数の収着剤を充填することができる。流路24a、24bには、タイプの異なる収着剤を、例えば、順相及び逆相を充填することを想定しておくこともできる。さらに、流体を出口18から導入及び入口16から導出することも当然想定しておくことができる。作業室12は、全長に対する平均断面厚の比率が最大0.3以下である可能な限り長く、同時に比較的「薄い」流動路を特に簡単かつ拡大縮小が容易な方式で提供する。外部流路24aの断面積または厚さは、基本的には、内部流路24bの断面積を除いた作業室12の断面積と同じである。
図8は、共通のハウジング26内に入れ子式に配置された少なくとも4つの流体相互接続流路24a〜dを備えた作業室12の略断面図である。本実施例においても、1つの流路から次の流路24a〜dへの各移行部では、断面積が段階的に拡大している。作業室12は、これによって、全長に対する平均断面厚の比率が最大0.03以下である可能な限り長く、同時に「薄い」流動路を特に簡単かつ拡大縮小が容易な方式で提供する。流路24a〜dの数は必要に応じて変えることができ、その結果、3つ、5つ、またはそれ以上も想定しておくことができる。設けられる入れ子式の流路24の数が多くなればなるほど、作業室12の流動路の断面推移が漏斗の形に近くなってくる。代替的に、2つ以上の流路24を入れ子式ではなく、並列に配置することも想定しておける。
図9は本発明のもう1つの実施例による吸着システム10の原理図である。水相とも呼ばれる香気成分含有流体は、まず吸着モードで入口16から連続的に供給され、ポンプ装置14を用いて導管系13内に搬入され、全ての作業室12a〜c又は内部に配置される収着剤を重力方向と逆に並行して貫流する。作業室12a〜cの入口と出口との間の圧力差は約4バールである。出口18を介して、脱香気成分水相は再び導管系13から除去される。
脱着モードでは、ポンプ装置14’を用いて入口16の圧力をわずかに高くして、弁装置20aを開き、一方、弁装置20b、cを閉じることによって、脱着剤、例えば、水を、入口16’及び導管系13’を介して、間隔を空けてゆっくりと第1の作業室12内に導入する。それによって、収着剤に吸着した香気エキスはポンプ装置で水相に戻され、流量及び容量が減少したことから、大きく希釈され、その結果、流体中における脱着剤の濃度では、少なくとも基本的には、下流に位置する作業室12b、12c内におけるすでに吸着した香気成分の脱着には不十分となる。すなわち、香気成分含有流体(水相)は香気付けされるか、又は、すでに吸着し、再び脱着させられた香気成分を富化され、下流に位置する作業室12b、12cに導かれ、そこで再び各ソーベント床上に捕集される。作業室12a〜c(抽出セル)及びそのそれぞれの容量は、好ましくは、個々の作業室12にとっての装入時間が可能な限り短くなるように選択される。
上記プロセスは次の作業室12bの場合も類似しており、続いて、下流に位置する各その他の作業室12c等についても繰り返され、その結果、流動方向に関して最後の作業室(ここでは12c)内に集まる香気成分が増加することになる。弁装置20、20’は必要に応じて開閉し、それによって、脱着プロセスを支援し、香気成分含有流体が利用されずに出口18から出るのを防止することができる。それと共に、流動方向に見て最後の作業室12cには、非常に短時間で非常に多量の香気が集まる。各個々の作業室12a〜cについての装入時間は比較的短く、クロマトグラフィプロセスによって失われる極性または非香気成分は実質上ない。つまり、得られる香気成分濃縮物は極めて真正である。同時に、非常に大きな濃縮係数が達成されるか、又は、香気成分濃度の高いエタノール相が得られる。各個々の作業室12a〜cの装入時間が短いことによって、香気成分濃縮物は吸着システム10の周期においては1日10回も、例えば、1時間ごとに得られ、弁装置20”及び出口18’を介して除去することができる。
図10は本発明のもう1つの実施例による吸着システム10の原理図である。吸着システム10の基本的構造は図1に示した構造と同じであるが、しかし、第1実施例とは違って、吸着システム10は、形状が異なる、特に、平均断面厚の異なる作業室12a〜cを含む。作業室12a〜cは新たに少なくとも基本的には円筒形に形成されているが、しかし、矢印Aによって示した流動方向に平均断面厚が増大している。すなわち、作業室12a〜cは同じ高さであるが、しかし直径又は断面積が異なり、それによって、一種の漏斗効果が生じる。装入時に香気成分濃縮流体が入ってくる作業室12aは第2の作業室12b又は全ての下流に位置する作業室12b、12cよりも幅が狭い。それによって、比較的少量のソーベントに非常に効率的に結合することができる香気成分を、幅の狭いパイプ内だけ、又は、容量がもっと小さく、作業室12aの長さに対する平均断面厚の比率が最大0.3と可能な限り低い作業室12a内だけに位置させることが達成される。このことから、後続の脱着時には、それらの香気成分の最終濃度が特に高いものになる。
少なくともほぼ定量的に結合させるために多量の収着剤を必要とする香気成分は、主として下流に位置する作業室12bまたは12c内で結合させられる。すなわち、これらの作業室の方が、直径が大きいために、より高い結合能力を有するからである。装入方向とは逆方向(矢印B)の脱着時には、まず最大の作業室12cからの結合特性が劣る方の香気成分が量的に正しい比率で再び溶解させられ、第2の作業室12bを介して比較的幅が狭い第1の作業室12a内に達し、そこで、結合性の優れたその他の香気成分を分離する。
それによって、主として、結合性の低い香気成分が、正しい量比率で、得られる香気成分濃縮物中に出現することが達成され、それによって、この香気成分濃縮物は特に真正なものとなる。万一最後の作業室12の脱着剤の全量が最小の作業室12aの脱着に使用されなかった場合は、たしかに結合性の劣る香気成分の利用可能な全量が取り戻されるわけではないが、しかし、取り戻された香気成分は、元の流体(水相)中に匹敵する比率で定量的に存在し続けている。
図11は、形状の異なる4つの作業室12a〜dの略断面図である。全ての作業室12a〜dが、縦延長方向Lに変動する直径又は変動する断面積を有することが分かる。それと共に、各作業室12a〜dでは、流量又は貫流可能断面積及びそれと共に各作業室内に配置される収着剤の限度容量が段階的及び/又は連続的に入口16から出口18方向に増大している。これによって、収着剤の限度容量が流動方向に増大することから、特に真正な香気成分濃縮物の獲得が可能になり、その結果、難結合性香気成分をそれにもかかわらず確実に吸着することができる。それに相応して、香気成分の装入は、好ましくは、矢印Aで示した流動方向に、つまり、下から上に、又は、直径が小さい方の領域から直径が大きい方の領域に向かって行われる。これによって、結合性の優れた香気成分の場合は、各収着剤への結合性が劣る香気成分の場合よりも低い結合能力の提供が確保される。排出は好ましくは逆流動方向(矢印B)に、つまり、直径が大きい方の領域から直径が小さい方の領域に向かって行われる。それと共に、出口18の領域内で結合した、つまり、吸着度の非常に弱い化合物は、脱着剤をよく溶解させることから、全ての香気成分の逆に特に信頼性の高い脱着が達成され、一方、入口16の領域内で結合した香気成分は、つまり、各収着剤に強く収着した化合物は、相応する容積流量の脱着剤に脱着される。各作業室12a〜dは、原則的には、個別または任意の組合せで、本発明による吸着システム10に使用することができる。
図12は本発明のもう1つの実施例による吸着システム10の原理図である。吸着システム10の基本的構造は大部分が図9に示した構造と同じである。図9に示した実施例とは違って、本実施例は、高さは同じであるが、断面積又は直径が異なり、それぞれ同じ収着剤又は収着剤混合物が充填された3つの円筒形作業室12a〜cを有する。
ここでは、作業室12aの方が容量は大きく、一方、作業室12bの方が容量は小さく、作業室12cは3つの作業室12a〜cの中で最も容量が小さい。それと共に、装入方向に見て第1の作業室12a、又は、この作業室内に配置される収着剤は、香気成分に対して最大の結合能力を有し、最大の容積流量を可能にし、一方、下流に位置する作業室12b、12cの結合能力及び最大許容容量流量は段階的に減少する。例えば、作業室12bの容量は作業室12aの容量の1/10とすることができ、一方、作業室12cの容量は作業室12bの容量の1/10である。この場合にも、作業室12a〜cの代わりに、2つのみ、4つ、またはそれ以上の作業室12を設けることはもちろん想定されている。それと共に、全体として、作業室12a〜cの全長に対する平均断面厚の比率の大幅な低下が、例えば、最大0.03以下の比率が確保される。
図9に示した実施例とのもう1つの違いとして、本吸着システム10は、作業室12a〜12bと12b〜12cの間を導管系13内に通じており、第3の流体通路を形成する追加の導管系13’’を有する。この別の導管系13’’は入口16’’、ポンプ装置14並びに2つの弁装置20’’’を含み、導管系13内への下部の給水の役割を果たす。
ここに示した吸着システム10の場合にも、エタノール含有率が0容量%〜50容量%、例えば、0容量%、0.5容量%、1容量%、6容量%、18容量%、30容量%、37容量%、42容量%または49容量%の香気成分含有水相である流体がまず連続的に入口16から配管系13内に導入され、並行かつ均等に全ての作業室12a〜c(抽出セル)を導通させられる。作業室12a〜cの下部入口16と上部出口との間の圧力差はここでは約4バールである。
脱着のために、水側(導管系13)よりも高い圧力を加えることによって、脱着剤としてのエタノールを、上から、第2の流体通路を形成する配管系13’を介して、間隔をあけてゆっくりと作業室12a〜c内に導入する。弁装置20a〜cを用いて、個々の作業室12a〜cにエタノールを個別に当てることが可能である。それによって、収着剤に吸着した香気成分を脱着させ、香気エキスとしてポンプ水相中に戻し、配管系13’を用いて水で希釈する。それによって、各デソーベントのエタノール含有率は低下し、その結果、下流に位置する作業室12b又は12c内で吸着された香気成分の望ましくない、又は、早期の脱着を防止する。好ましくは、各デソーベントのエタノール含有率が、作業室12b又は12c内に導入される前に、最大12〜13容量%になるように、配管系13’を介して供給される水量を選択される。例えば、内部で香気成分を例えば流体に比べて1:100で富化する作業室12aの高エタノール含有率デソーベント(エタノール含有率>90容量%)を再び水によって1:10で希釈して、エタノール含有率を最大12〜13容量%に調整する。それと共に、作業室12b内に導入される香気成分は元の流体に比べて約10倍に富化されている。
同様に、香気成分を作業室12aに比べて倍率約1:100で富化する作業室12bの高エタノール含有率デソーベントは新たに水によって1:10に希釈し、その結果、作業室12c内に導入される香気成分は元の流体に比べて形式的に100倍に富化されている。同時に、作業室12c内に導入されるデソーベントの容量は、作業室12b内に導入されるデソーベントの容量のわずか約1/10又は作業室12a内に導入される流体の1/100である。従って、装入方向に見て最後の作業室12c内では、非常に短時間で非常に多量の香気が結合し、その香気は、最後には、弁装置20”の開放によって、エタノール香気成分濃縮物として出口18”を介して吸着システム10から除去することができる。この場合、水による希釈は行われず、それによって、作業室12bに比べた1:100の、又は作業室12aに比べた1:1000の、又は元の流体に比べた1:10000の香気成分の富化が達成される。
各個々の作業室12a〜cについての装入時間が比較的短いことから、非極性香気成分も極性香気成分も均質に富化され、少なくとも大幅に化学変化することはない。つまり、1:10000以上の大きな濃縮係数が達成される。各個々の作業室12a〜cの装入時間が短いことによって、香気エキスを設備の周期において1日数回、例えば、1時間ごと、またはそれ以上で、得ることができる。
脱香気流体又は脱香気水相は、原則的には、出口18を介して吸着システム10から除去及び廃棄するか、または回路内の入口16”を介して吸着システム10を導通させ、後者の場合は、相当量の水の節約並びに香気成分の特に高い収率及び回収率が達成される。
導管系13’の代わりに、または、導管系13’に追加して、吸着システム10が、内部で各エタノールデソーベントを捕集、中間貯蔵、及び、場合により希釈することができる1つまたは複数の中間容器(図示せず)を含むことを想定している。
以下の表1は、上に示した吸着システム10の1つを用いた香気成分含有流体の処理の際に実現可能な結果を示したものである。流体としては、6容量%エタノール並びにビール独特の香気成分3−メチルブタン−1−オール、フェノール、ヘキサナール、シス−3−ヘキセノール、リナロール及び2−フェニルエタノールを含む水相を使用した。表1は、一方では、香気成分濃縮物中の各香気成分の富化係数を元の流体中のその各出発濃度に関して示しており、富化係数は比較的均等に数値200前後となっている。これは、得られる香気成分濃縮物の真正性を強調している。さらに、ヘキサナール、シス−3−ヘキセノール、リナロール及び2−フェニルエタノールに対する3−メチルブタン−1−オールの、又は、ヘキサナール、シス−3−ヘキセノール、リナロール及び2−フェニルエタノールに対するフェノールの相対富化係数が示されている。相対富化係数は1.0の範囲にあり、その結果、好ましくは、全ての香気成分が、その極性の大きな違いのために、極めて均質に、それと共に、区別なしで富化されることがこれでも分かる。
もう1つの実施例では、例えば、再びビール独特の香気成分として3−メチルブタン−1−オール、フェノール、ヘキサナール、シス−3−ヘキセノール、リナロール及び2−フェニルエタノールを含むことができる水性流体の2段階富化が実施される。第1の段階では、比較的高い収着能力によって吸着が実施される。この目的のために、例えば、上記の吸着システム10の1つを使用することができる。その場合、3−メチルブタン−1−オール及びフェノールに対するシス−3−ヘキセノール、2−フェニルエタノール、リナロール、ヘキサナールの個々の指数が、1.49を超える相対富化係数に到達することはない。脱着剤としてのメタノールによる後続の脱着時の富化係数は比較的小さく選択され、例えば、1:10、1:100または1:500である。
第2の段階では、第1の段階で獲得されたエタノール含有率90容量%超の香気成分濃縮物を水で希釈して、エタノール含有率を6〜20容量%にする。続いて、場合により複数のエリア32(図17を参照)から構成することができる、収着剤を充填された比較的長くて薄い作業室12を用いて、吸着を実施する。この場合、第2の段階の遊離体又は第1の段階の香気成分濃縮物に関して、1:100超または1:1000以上の富化係数が得られる。
この2段階解決策の技術的利点は、2つの異なる吸着システム10、または、大きく異なる流量に対して最適化可能又は最適化されている2つの異なる導管系13を使用できることにある。すなわち、第1の段階用の吸着システム10又は導管系13は、濃縮度の低い水性流体の大きな流量に対して最適化できるが、一方、第2の吸着システム10又は第2の導管系13は、すでに強濃縮されている香気成分濃縮物の少ない流量並びに高いエタノール含有率に対して最適化でき、このことが、例えば、防火及び防爆要求事項の向上をもたらす。それに応じて、第2の吸着システム10は、原則的には、高圧縮装置と呼ぶこと、又は、高圧縮装置として形成することもできる。
第2の吸着システム10又は第2の導管系13は、流量が明らかに減少していることから、全長に対する平均断面厚の比率が特に低い、例えば、比率が最大0.03以下の作業室12をさらに含むことができる。これによって、特に大きな濃縮係数の達成が可能になる。
図13は本発明のもう1つの実施例による吸着システム10の原理図である。吸着システム10は、上記の各実施例とは違って、その機能を以下でさらに詳細に説明する捕集容器28を含む。吸着システム10が、この場合は同じタイプの収着剤を充填され、その長さに比べて断面積又は直径が小さい3つの作業室12a〜cを有することが分かる。収着剤としては、単独材料または2つ以上の逆相材料の混合物である、いわゆる逆相材料を使用する。この場合も、同じまたは異なる形態とすること、又は、同じまたは異なる収着剤を充填できる違った数の作業室12a〜cを設けられることは明白である。流体としては、新たに、ビール醸造工場からの香気成分含有水相を使用し、入口16を介して吸着システム10の導管系13内に導入する。
吸着または捕集モードでは、まず弁装置20、20’を開き、弁装置20”を閉じる。その後に、収着剤が充満するまで、流体に重力方向とは逆に並行して作業室12a〜cを導通させる。それと共に、主として非極性香気成分だけが、作業室12a〜c内に配置される収着剤に結合し、一方、極性香気成分はすでに一部または全部が「化学変化しており」、作業室12a〜cから搬出される。極性香気成分は、部分脱香気流体と共に、上流に位置する作業室12a〜cに比べて長さに対する直径又は断面積の比率が大きい別の作業室又は別の抽出セル12dに導かれる。貫流断面積がより大きいことによって、作業室12d内に配置される収着剤はより高い能力を有しており、その結果、化学変化した極性香気成分は少なくとも基本的には完全に結合させられる。脱香気流体はその後に出口18を介して吸着システム10から導出される。
結合香気成分の回収のためには、吸着システム10を脱着モードに切替える。このために、弁装置20、20’を閉じ、弁装置20”を開く。続いて、出口16’を介して、脱着剤に、例えば、エタノールに、重力方向に、又は装入方向とは逆方向に、大きな作業室12dを導通させる。回収された香気成分は導管系13’を介して原則的には任意選択の捕集容器28内に導かれ、そこから、その全部または一部を取り出し、さらなる処理及び/又は転送を行うことができる。転送の場合は、すでに香気成分を含有しているエタノール脱着剤をポンプ装置14によってさらに作業室12a〜cに送り、同様に装入方向とは逆方向に、又は重力方向に、これらの作業室を貫流させる。小さな作業室12a〜c内で結合した非極性香気成分は脱着剤によって脱着させ、出口18”を介して吸着システム10から導出する。原則的には、作業室12a〜cに脱着剤用の別の導管系(図示せず)を組込み、それによって、極性香気成分及び非極性香気成分を相互に独立して脱着できるように想定してもよい。さらに、出口18’を同様に捕集容器28に通じるようにして、この容器内で香気成分濃縮物を形成すること、又は、極性香気成分と非極性香気成分を望ましい比率で合体させることを想定している。この場合に有利なのは、捕集容器28が、香気成分濃縮物を取り出すために別の出口(図示せず)が利用可能な場合である。
図14は本発明のもう1つの実施例による吸着システム10の原理図である。基本的構造及び基本的機能は上記の実施例のものと同じである。上記の実施例とは違って、吸着システム10は、付加的に、ポンプ装置14を組込んだ別の入口16”並びに弁装置20”’を組込んだ追加の出口18”を含む。それによって、吸着システム10は、装入方向に第1の作業室または抽出セル12a〜cの透過物流を作業室12dに入る前に変成させることができる制御及び/又は調節可能な極性反転の実施を可能にする。極性反転方法は、遊離物として、まず、エタノール含有率が45容量%以上までと比較的高い香気含有水性流体を入口16から導入し、まず流動方向に第1の主として非極性香気成分を吸着する作業室12a〜cを導通させる。作業室12a〜cの1つまたは複数の出口と作業室12dの入口との間で、すでに部分香気付けされた流体又は透過物の極性及び/又はpH値及び/又はイオン強度及び/又は固体含有率を変えることができる。このために、香気成分含有透過物流には、入口16”を介して、例えば、水、酸及び/又はアルカリ液を混合することができる。pH値調整に適した化合物は専門家には周知であり、例えば、硫酸、塩酸、リン酸、アスコルビン酸、クエン酸、乳酸、リンゴ酸、酢酸、プロパン酸、酪酸、2−メチル酪酸、3−メチル酪酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸及びその誘導体、並びに、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム及び水酸化カリウムのような無機塩基があるが、このリストは限定的なものではないと見なすものとする。このようにして、酸性又はアルカリ性香気成分の特異的区別が可能になる。かかる香気成分の非限定な例としては、
− アミン(一級、二級及び三級アミン、例えば、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等)、及び
− カルボン酸含有化合物(例えば、ギ酸、酢酸等)
がある。
それとは無関係に、代替的または付加的に、流体又は透過物に、少なくとも一部が流体又は透過物中に溶解する特定の量の少なくとも1つの成分を添加することが一般的に可能である。標準条件下で固体及び/又は流体である1つまたは複数の成分を選択される。同様に、その少なくとも1つの成分は、無機及び有機塩、モノマー、オリゴマー及びポリマー糖、プロトン性溶媒、非プロトン性・非極性溶媒及び非プロトン性・極性溶媒を含む群から選択される。同様に、標準条件下で25℃及び1.013バールにおいて流体又は透過物中に発エルゴン的に溶解する少なくとも1つの成分を選択される。この少なくとも1つの成分は、少なくとも0.1g/lの、特に少なくとも1g/lの、好ましくは少なくとも10g/lの量を、流体に添加することができる。この少なくとも1つの成分は、流体の総容量に対する流体の含水率が最大94容量%になる量を、流体に添加することが可能である。この場合、本発明は、その1つまたは複数の成分の溶解によって、相応する量の流体分子がその1つまたは複数の成分に結合し、それによって、相互作用には利用できなくなるという認識に依拠している。従って、流体中におけるその1つまたは複数の成分の濃度上昇と共に、流体中に溶解した香気成分分子の収着剤への吸着度が高くなり、それによって、まだ流体中に存在する香気成分の回収率及び濃縮度を特に高くすることが可能になる。代替的または付加的に、脱着剤として不混合溶媒または溶媒混合物を使用するのではなく、脱着剤に、標準条件下では好ましくは固体であり、少なくとも一部が脱着剤中に溶解する少なくとも1つの成分を添加することが一般的に可能である。脱着剤は、原則的には、溶液、エマルジョンまたは懸濁液とすることができる。この場合、本発明は、その1つまたは複数の成分の溶解によって、脱着挙動並びに特定の香気成分のクロマトグラフィ分離挙動に特異的に影響を与えることができるという認識に依拠している。流体中におけるその1つまたは複数の成分の濃度上昇と共に、収着剤からの特定の香気成分分子の脱着度が高くなり、それによって、これらの香気成分の回収率を特に高め、他の香気成分からの分離を簡単にすることが可能になる。この場合にも、この少なくとも1つの成分は、少なくとも0.1g/lの、特に少なくとも1g/lの、好ましくは少なくとも10g/lの量を添加することができる。
同様に、弁装置20”’を開くことによって、透過物の少なくとも一部を出口18”を介して作業室12a〜cから導出することが可能である。それによって、極性香気成分の一部だけが作業室12d内に達し、その作業室内に配置される収着剤に結合する。この制御及び/又は調節可能な減量によって、極性香気成分を非極性香気成分に比べて相対的に減損させることができ、ここでは、極性香気成分相互の比率は少なくとも基本的には一定のままである。
脱着のために、装入または収着相の終了後に、全ての作業室12a〜dの香気成分を、装入方向とは逆の排出方向に、脱着剤としてのエタノールと共に脱着させ、出口18”を介して導出可能な相応する香気成分濃縮物を獲得する。その場合、任意選択で、脱着させられた極性香気成分の少なくとも一部を開放弁装置”’及び出口18”を介して導出することを想定しておくことができる。これによっても、極性香気成分相互の相対比率を維持したままでの非極性香気成分に比べた極性香気成分の相対減損が可能である。出口18”を介しての導出は弁装置’を閉じることによって補助することができる。上記の極性反転並びにそれに関連する元素及び添加物を原則的に常に使用することができるのは、香気成分含有流体に2つ以上の作業室12を連続して導通させた場合と、極性香気成分相互の相対比率を少なくとも広範に維持したままでの非極性香気成分と比べた極性香気成分の相対減損を希望する場合である。
図15は本発明のもう1つの実施例による吸着システム10の原理図である。吸着システム10の基本的構造は大部分が図12に示した構造と同じである。図12に示した実施例に追加して、吸着システム10は、第1と第2の作業室12a、12bの間に流体的に配置され、弁装置20dを介して開放及び閉止可能な出口18”、並びに、第2と第3の作業室12b、12cの間に流体的に配置され、弁装置20eを介して開放及び閉止可能な出口18”’を含む。それによって、吸着システム10は、作業室12a〜cを介しての段階的濃縮だけではなく、入口16”及び弁装置20”’を介しての極性逆転の実施と、さらには、原則的には任意選択の18”及び出口18”’を介してのそれとは独立した制御及び/又は調節可能な減量も可能にする。
原則的には、本発明による吸着システム10の全ての実施例は、図示した形態で、制御及び/又は調節可能な極性逆転及び/又は制御及び/又は調節可能な減量の可能性を拡大することができる。図16は、このために、例えば、その構造が大部分は図1に示した吸着システム10のものと同じである本発明による吸着システム10の別の実施例を示したものである、図1に示した実施例に追加して、本吸着システム10は、ポンプ装置14が組込まれ、弁装置20を介して開放及び閉止可能な入口16”、並びに、ポンプ装置14が組込まれ、弁装置20を介して開放及び閉止可能な入口16”’を含み、それらの入口を介して、水、酸、塩基及び/又は溶性成分を必要に応じて導管系13内に、又は、すでに部分脱香気された流体ストリーム内に導入することができる。入口16”及び16”’はそれぞれ2つの抽出セル12の間に通じている。さらに、吸着システム10は、弁装置20’を介して開放及び閉止可能な出口18”、並びに、弁装置20’を介して開放及び閉止可能な出口18”’を含み、それらの出口を介して、必要に応じた減量を行うことができる。18”及び出口18”’もそれぞれ2つの作業室12の間に通じている。
図17は、例えば本発明による吸着システム10内で使用できる本発明による細分された作業室12の略断面図である。作業室12は抽出セルとも呼ばれる。可能な限り長く、比較的薄い吸着路の実現のためと、それと共に、全長Lに対する平均断面厚の比率が最大0.3である作業室12を形成するためには、相応して長く、収着剤が充填された、又は充填可能なパイプを使用できる。長さLが増大するにつれて、もちろん、流れ抵抗、又は、有用な流体流量の保持のために必要な入口圧力も大きくなる。収着材料は通常は多孔質であることから、1〜2バールを超える圧力を継続的に適用した場合には、収着材料が圧壊し、それと共に、その吸着効果を失い、貫流を遮断し、それによって、さらなる圧力上昇を招く危険がある。さらに、高圧を受けた収着材料は作業室12の出口を塞ぐことがある。この現象を避けるために、本発明によれば、例えば、篩または焼結底として形成できる固定分離底30の組込みによって直径の小さな比較的長いパイプを区分することで、断面積の小さな可能な限り長い抽出路を可能にする。それによって、一連の独立した流れ抵抗が生じ、その結果、各個別のセグメントを介して、ソーベント又は収着剤を損傷させない程度の圧力低下だけが実現される。それに応じて、作業室12は、数と配置は例示した4つの分離底30によって、同じ容量の5つのエリア32に区分される。4つの分離底30に代わって、1つ、2つ、または3つだけ、並びに、5つ、6つ、7つ、8つ、9つ、10またはそれ以上の分離底30も想定できることは明白である。得られる作業室12のエリア32は、原則的には、高さ、断面積及び/又は容量が同じでも違っていてもよい。その場合、収着剤の充填又は交換を簡素化するために、パイプを相応するパイプセグメントに細分可能にすることを想定できる。個々のパイプセグメントは、例えば、ネジ、バイオネット継手、フランジ34(図18を参照)、パイプクリップ等によって、何らかの方法で相互に接続可能かつ固定可能にできる。同様に、例えば、溶接によって、パイプセグメントを接着接続することも想定される。
もし、例えば、収着剤を充填された作業室12の入口16と出口18との間で1バールの圧力低下が調整された場合は、例示の床長1mで、特定の流量が生じる。流量の典型的な値は、圧力4バール及び貫流面積約20cm2において、処理能力1.5L/minである。貫流面積が約2000cm2の場合、その他の境界条件が同じであれば、約150L/minである。作業室12の床長又は長さLを5mに拡大しようとすると、同じ流速又は流量を維持するためには、出口16の圧力を5バールに高めなければならない。もしそうした場合には、通常は、収着剤の急速な破壊又は不活性化が起こり、それによって、著しい保守コストと共に、相応する高い運転コストが生じることになる。しかし、図示したように、長さ5mの作業室12を個々の分離底30を境界とする5つのエリア32またはセグメントに区分すれば、これらの分離底30のそれぞれにおける圧力低下は約1バール(つまり、約1バール/m)に過ぎず、それによって、作業室12、及びそれを備えた吸着システム10は、エリア32内に配置された収着剤の破壊なしで、連続的に安定運転を行うことができる。一般的には、長さ1〜5mの、好ましくは、ソーベントの圧壊を防止するために、1mごとに1つの分離底30を設けた作業室12を使用することを推奨する。
同様に、同じタイプの収着剤だけではなく、タイプの異なる収着剤を個々のエリア32内に充填することも可能であり、しかも、各エリア32内には単一タイプ収着剤または収着剤混合物を用意することができる。これによって、全作業室12の吸着特性をその都度の分離目的に最適化させることができる。例えば、装入方向に関して上流に位置するエリア32には逆相が用意されており、一方、下流に位置するエリア32には順相及び/又は極性結合相が収着剤として配置されている。逆の配置、つまり、装入方向の最初に順相/極成相、続いて逆相、並びに、配置の交換ももちろん同様に考え得る。
図18は、2つ以上のエリア32を有する作業室12を形成するために、相応して形成されたパイプセグメントを相互に接続可能にするDINフランジ34の平面図である。フランジ34は、分離底30を挿入可能な中央貫通開口36を有することが分かる。図19はフランジ34の略平面図であり、非常に優れた耐久性及び弾性を有する接続を確保するために、篩底として形成された分離底30が中央貫通開口36内に挿入され、フランジ34と溶接されている。
図20は、例示的に篩底として形成されている分離底30の略平面図である。分離底30のメッシュサイズは周知の方法で収着剤の粒度に適合させ、それによって、流体が分離底30を貫流するのを妨げずに、収着剤は確実に保持される。篩底の代替として、分離底30は、一般的な細孔径が40〜150μmの焼結材料を含められる。
図21は、分離底30は拡大が簡単な貫通開口38内に挿入されているか、又は、シールリング内にも挿入可能であるDINフランジ34の略平面図であり、分離底はこのシールリングによって貫通開口36の上方のフランジ34の中心に保持されている。接着接続の場合とは違って、分離底30をこの配置では簡単に取り替えまたは交換して、例えば、異なる収着剤粒度分布に適合させ得る。
図22は、本発明による吸着システム10用のらせん形作業室12の概略図である。収着剤を充填されたパイプ形作業室は、直径:長さの比率が<0.3になるように、比較的長く、同時に薄く形成されていることが分かる。例えば、作業室は少なくとも長さ250cm、内径5cmとすることができ、それによって、直径:長さの比率は0.02となる。らせん形の形成によって、作業室は特にコンパクトで、省スペースとなり、さらに、相応し簡単に温度調節が行える。さらに、作業室12が、流体/ガスに作業室12を流通できる個別のポンプ装置14に接続されている。
図23は、湾曲ごと、又は作業室12ごとにそれぞれ個別のポンプ装置14を備えた複数のジグザグ形配置又は交互昇降作業室12の概略図である。作業室12は、角のある端部領域がそれぞれ主として直線に形成され、一種のパイプ束を形成する。それと共に、本実施例では、6つの作業室12及び6つのポンプ装置14が使用され、原則的には、違った数の作業室12及び/又はポンプ装置14を想定している。これによって、長い作業室12全体にわたっての圧力及びポンプ損失を特に簡単に補償できる。例えば、個々の作業室12は相互に独立して長さ2m〜20mにできる。この場合、作業室はそれぞれ長さ2mであり、その結果、全ての作業室12の全長12mに対して、2m、4m、6m、8m,10mの箇所に、それぞれ別のポンプ装置14を備えられる。このようにして、例えば、吸着モードでは一方向、脱着モードでは逆方向のように、両方向に同様に円滑に作業室12を貫流することができる。さらに、それぞれ5バール未満、特に2バール未満という比較的小さな圧力差で作業が行え、それによって、一方では、費用対効果の向上したポンプが使用でき、他方では、収着剤の寿命が延びる。
図24は、複数のジグザグ形配置作業室12の概略図であり、作業室は、上記の実施例とは違って、基本的には直線では無く、それぞれ湾曲を有する。それに応じて、図示した実施例では、3つの基本的にはU字形の作業室12及び3つのポンプ装置14だけが存在しており、この場合にも、違った数の作業室12及び/又はポンプ装置14を想定し得る。
図25は、ポンプ装置14を備えていない蛇行形作業室の概略図である。作業室12は本実施例では5つの湾曲を含み、この場合にも、異なる数の湾曲を想定し得る。上記各実施例とは違って、湾曲は角張っておらず、丸められており、それによって、多くの場合は、作業室12への収着剤の充填並びに交換が容易になる。
図26は、本発明による吸着システム10のもう1つの実施例の原理図であり、図26は吸着システム10の第1の富化段階だけを示しており、一方の、第2の原則的には任意選択の第2の富化段階は図27に示してある。吸着システム10の第1の富化段階は2群のソーベント充填作業室12a、12bを含み、吸着モードでは、香気成分含有流体、例えば、蒸留物、ポンプ封水及び/又は脱アルコール設備からの透過物を案内して、それらの作業室を導通させ、流体中に含まれた香気成分を収着させる。作業室12a、bは、相互に独立して、複数のエリア32又は作業室12の束から構成することもできる。
第2の作業室12bよりも容量が小さい第1の作業室12a内では、主として非極性香気成分が結合させられ、一方、第2の作業室12b内では、主として極性香気成分が結合させられる。作業室12a、12bの形状関係が、そこでその都度結合する香気成分の量を決定する。
各作業室12a、12bは例えば長さを少なくとも2.5mにでき、6m、16m、20m、50m、70m、100mまたはそれ以上並びに対応する中間長さが考えられる。さらに1つまたは複数の作業室12a、12bを2つ以上のエリアに細分し、全長は常に少なくとも2.5mとすることを想定しておける。ポンプ装置14の数は必要及び圧力低下に応じて選択し、作業室長4mあたり少なくとも1つのポンプ装置14を想定しておくことを一般的には推奨する。代替的または付加的に、パーコレーション速度が70mL/min/cm2の場合に4バール以上の圧力低下が生じた時には、通常は、1つのポンプ装置14を想定すべきであろう。
第1の作業室12aのパーコレーション速度は約50〜100mL/min/cm2に調整すべきであろう。第1の作業室12aの直径又は平均断面厚は望ましい流量に応じて選択される。第2の作業室12bの直径又は平均断面厚は第1の作業室12aの約4〜10倍である。一般的には、長さに対する平均断面厚の比率は作業室12a、12bいずれの場合も最大0.3、好ましくは、流量大の場合の0.04と流量小の場合の0.0002の間である。
作業室12a、12bは、浸漬浴として形成され、作業室12a、12b又はその内部に存在する収着剤の温度を調節できる各温度調節装置40a、40b内に配置されていることが分かる。吸着モードでは、温度調節装置40aによって、作業室12a内の温度を、室温(25℃)よりも高温(例えば、40℃以上)に調節し、一方、作業室12b内の温度調節装置40bによって、作業室12a内よりも低温(例えば、39℃以下)に調節する。これによって、全ての香気成分の少なくとも基本的には完全な吸着が達成される。
逆に、脱着モードでは、作業室12a内の温度調節装置40aによって、温度を室温以下の範囲(0℃以下まで)に調節し、一方、作業室12b内の温度調節装置40bによって、作業室12a内よりも高い室温超の温度(例えば、30℃以上)に調節する。代替的に、これによって、全ての香気成分の少なくとも基本的には完全な脱着が達成される。
吸着システム10が、導管系13内又はそのそばの流動方向に見て上流及び作業室12a、12bの間に配置され、流体及び/又は脱着剤を吸着及び脱着モードで必要に応じて温度調節できるその他の温度調節装置40を有することが分かる。さらに、吸着及び脱着モードで必要に応じて異なる流体通路に切替えできる弁装置20が導管系13内に想定されている。
吸着モードでは、まず、エタノール含有率が0容積%〜50容量%のビール醸造工場からの香気含有水性流体を入口16から第1の作業室12aにポンプ搬送する。その際、温度調節装置40aによって、第1の作業室12aを、例えば、温度40℃以上に加熱する。すでに部分脱香気された流体は第1の作業室12aの下流で、例えば、温度25℃以下に冷却され、第1の作業室12aよりも容量が大きく、従って、吸着量が多く、結合能力も高い第2の作業室12b内に達し、その結果、吸着性の劣る香気成分、例えば、2−フェニルエタノール及び3−メチルブタン−1−オールも確実に吸着される。第2の作業室12bの後に、脱香気水性透過物は出口18から除去され、廃棄されるか、または、ビール独特の香気を有してはならない食品及び嗜好品の製造に使用することができる。
続いて。吸着システム10を脱着モードで運転して、脱着させられた香気成分を香気成分濃縮物として回収する。このために、入口16’から、例えば、エタノール、水またはその混合物又はグラジエントとすることができる第1の脱着剤を第2の作業室12b内に導入する。50容量%超、特に95容量%超の高い水の割合が100容量%を含めて好ましい。脱着剤は、入口16’の下流に配置された温度調節装置40によって温度調節することができ、温度は脱着剤の組成に応じて選択される。通常は、30℃超の温度に調節する。その場合、脱着剤が水蒸気を含むか、または水蒸気となるように、温度を70℃〜100℃の間または120℃以上までの値に調節することを想定しておくことができる。代替的に、例えば、圧力約2バールで脱着剤に圧力をかけて、温度120℃の流体水を脱着剤として使用することもできる。
第2の作業室12bをポンプ流通させられる脱着剤容量は、長さ約2m〜約4mの第2の作業室の内部容量の約5〜20倍である。
その場合、温度を脱着中に変えること、特に、連続的または段階的に上昇させることを想定できる。これによって、分離効果の増大と、低温時における易脱着性香気成分、例えば、アルコール(C3〜C6)または酢酸エチルの、又は、低log Pow(log Pow<0.2)の香気成分の選択的脱着と、続いて、高温時における、例えば、log Pow>0.2の長鎖エステル及び香気成分のような非極性化合物の溶出が可能になる。
その上、1つの実施形態では、弁装置20は概略表示という理由から図示していない制御装置によって切替えられ、その結果、脱着させられた香気成分と共に富化された脱着剤は、一部または全部が、第1の香気成分濃縮物として出口18’から取り出され、それに応じて、第1の作業室12aを全くまたは完全には導通させられない。その上、出口18’の領域内に配置された温度調節装置40によって、香気成分濃縮物を冷却して、万が一の香気損失を防止することを想定できる。
第1の作業室12a内で収着された香気成分の脱着のために、もう1つの脱着剤を入口16”から導入し、第1の作業室12aをポンプ流通させ、出口18”を介して別の香気成分濃縮物として吸着システムから除去する。このもう1つの脱着剤は、例えば、エタノール、水、またはそれらの組合せ、又はグラジエントとすることができ、しかも、エタノールの割合は50容量%超、特に65容量%〜96容量%またはそれ以上が好ましい。脱着剤の容量は、長さ2m〜4mの第1の作業室12aの内部容量の約1〜3倍である。
第1の香気成分濃縮物及びその別の香気成分濃縮物は捕集され、その後に、一部または全部を合流させることができ、しかも、完全な合流によって、元の流体の香気全体が少なくともほぼ完全に回収される。代替的に、第1の香気成分濃縮物とその別の香気成分濃縮物を相互に独立して使用または後続処理して、香気プロファイルを修正することができる。それと共に、吸着システム10の2段階方式によって、特定の香気成分又は香気成分群の特異的な富化または減損のための付加的な可能性が生じることになる。
第2の作業室12b内における難収着性香気成分の脱着のための水の適用はエタノールの節約となり、香気成分の富化の向上を可能にする。逆に、易収着性香気成分の脱着のための第1の作業室12a内におけるエタノールまたは高エタノール含有割合の脱着剤の適用によって、これらの香気成分は完全に脱着させられるが、これは純粋な水ではほんの部分的にしか成功しないことが多く、大容量が必要となる。さらに2段階方式によって可能になるのは、特に大きな富化係数の達成である。作業室12aだけでは、一方では、多量の出発容量の香気成分含有流体を経済的に合理的な時間内に受け取ることができないことが多く、同時に、得られるエキス容量も微量である。例えば、3000倍の富化の場合は、一方では、約3000リットルに吸着システム10を導通させなければならないが、しかし、獲得される香気成分濃縮物はわずか約1リットルに過ぎない。
熱水または水蒸気の使用は高温法とも呼ばれる。それによって、有機溶剤の取り扱いに関連する全ての技術的問題、例えば、食品及び飲料業界における使用の場合の引火性、爆発の危険、健康障害、環境負荷、廃棄物処理及び規制限界のような問題がなくなる。通常は、ソーベントに結合した香気成分を遊離させるためには、有機溶剤が使用される。ソーベントの全ての通常の分析的適用及び様々な工業工程もこの原則に従っている。しかし、同時に熱を適用しつつ脱着に水を適用することによって、収着剤への香気成分結合を終わらせられる。それと共に、有機溶剤、特に、エタノール使用の必然性もなくなる。個別事例においては、非極性香気成分の方が先に溶出するという意味において脱着を制御するために、微量の有機脱着剤の混合を検討することができる。通常は、低Powの極性香気成分の方が高Powよりも迅速に脱着させられる。ビール独特の極性香気成分の例としては、2−メチルプロパン−1−オール、2−メチルブタン−1−オール、3−メチルブタン−1−オール、酢酸エチル及び2−フェニルエタノールがある。多くの場合は、ソーベントを低温(0〜30℃)で装入し、相応したずっと高温(80℃〜100℃)で排出するのが有利である。脱着剤としての水の使用には、得られる香気成分濃縮物がほとんどまたは完全にエタノールを含んでおらず、その結果、得られた水相香気を任意の量で脱アルコールビールに戻すことができることから、香気成分濃縮物を、アルコール含有率<0.045容量%のビールを含めたノンアルコールビールの香気付け又は再香気付けに特に好適に使用できるという付加的な利点がある。すなわち、好ましくは、香気成分濃縮物中の全ての香気成分は、香気成分含有流体と比べて、少なくともエタノール含有率に関して、好ましくは、容量に関しても、つまり、その濃度が、富化されている。この意味において、エタノールは香気成分ではないと理解される。
吸着及び/又は脱着モードにおける固形物、酸及び/又は塩基の添加もさらに可能である。これによって、塩または流体及び/又は脱着剤中に溶解したその他の固形物によるpH値の制御及び収着能力の向上が可能になる。これらの添加物のほんの一時的な添加によって、望ましい効果を特異的に弱め、それによって制御することができる。従って、特定の香気成分を特異的に富化または減損することができ、例えば、pH値8超を使用した場合、又は、有機酸が脱着形態で存在する場合、通常は有機酸の全部または大部分を収着させることはできない。逆に、約5未満へのpH値の調整によって、又は、窒素含有有機化合物がプロトン化形態で存在する場合は、窒素含有有機化合物の全部または大部分を収着させることはできない。
吸着システム10の代替的運転方法においては、脱着モードでは、まず第2の作業室12bに脱着剤としての熱水が当てられる。第2の作業室12bから第1の作業室12aへの移行部において、香気成分富化済みの熱水が冷却され、第1の作業室12a内に導入される。それによって、吸着モード又は収着相中には設備の第2の作業室12b内
に移動することができた香気成分の第1の作業室12a内での富化が達成される。
続いて、第1の作業室12a内で収着させられた全ての香気成分の脱着が、エタノールまたはその他の適当な脱着剤または脱着剤混合物又はグラジエントによって行われる。この方法によって、続いて、相応する高香気成分濃度のエキスに転化可能な比較的小容量の香気成分の特に高い濃度を達成することができる。
図27は、原則的には任意選択で、吸着システム10の第2の富化段階とも呼ぶことができる本発明による高濃縮装置42の原理図である。高濃縮装置42は、高濃縮装置42の吸着モードで第1の富化段階の香気成分濃縮物を導入するための入口16を含む。第1の富化段階がここに記述した2または多段階方式の場合、香気成分濃縮物は、第1の富化段階の全ての発生香気成分(部分)濃縮物の合流によって得ることができる。代替的に、第2の富化段階の出発材料として、第1の富化段階の香気成分濃縮物または香気成分(部分)濃縮物のほんの一部、又はそれらの特定の混合物を使用することができる。代替的または付加的に、まず第1の香気成分濃縮物のエタノール含有率を、例えば、2.5容量%〜17容量%の間の値に調整することが可能である。これは、選択的に、エタノール及び/又は水の、特に,ビール醸造水の添加によって行うことができる。これによって、必要時には、収着剤への特定の香気成分の吸着を改善することができる。
香気成分濃縮物は、その後に、温度調節装置40cによって温度0℃〜30℃の間に調節され、収着剤を充填され、原則的には抽出パイプとも呼ばれる作業室12cを導通させられる。脱香気透過物はその後に出口18から導出され、上記のように、廃棄または後続処理することができる。
脱着モードでは、脱着剤、例えば、エタノール、水又は水蒸気またはそれらの任意の混合物に、入口16’から、逆方向に、温度60℃超に調節された作業室12cを導通させ、その結果、出口18’から、好ましくは、全ての香気成分は第1の香気成分濃縮物と比べて、少なくともエタノール含有率に関して、好ましくは、容量に関しても、つまり、その濃度が、富化されている第2の香気成分濃縮物を捕集することができる。出口18’の領域には、第2の香気成分濃縮物を冷却して、香気プロファイルの望ましくない変化を防止することができる原則的には任意選択の温度調節装置40が配置されている。
弁装置20と、温度調節装置40と、作業室12c内の収着剤への流体のその都度の衝突は、吸着システム10の概略表示という理由から図示していない制御装置によって、制御又は調節される。高濃縮装置42の場合も、吸着及び/又は脱着モードにおいて、固形物、酸及び/又は塩基を添加することができる。これによって、塩または流体及び/又は脱着剤中に溶解したその他の固形物によるpH値の制御及び収着能力が向上する。これらの添加物のほんの一時的な添加によって、望ましい効果を特異的に弱めることにより制御できる。従って、特定の香気成分を特異的に富化または減損することができ、例えば、pH値8超を使用した場合、又は、有機酸が脱着形態で存在する場合、通常は有機酸の全部または大部分を収着させることはできない。逆に、約5未満のへのpH値の調整によって、アミノ化合物の全部または大部分を収着させることはできない
高濃縮装置42の利点は、確かにその構造は吸着システム10の第1の富化段階と同じまたは類似してはいるが、しかし、作業室12cはサイズ縮小が可能であり、場合により別の収着剤を使用できることにある。それと共に、極性香気成分をも回収しつつ、非常に高濃縮された(流体に関して200倍以上の)香気成分濃縮物を製造することができる。
収着剤によって結合させられる香気成分には結合度の違いがある。その上、収着剤の能力は香気成分ごとに特徴的で、違いがある。香気成分含有流体と共に収着剤を装入している間は、香気成分はその量及び特性に応じてソーベント床内への侵入深さが異なるか、又は、異なる強度でソーベント床に収着される。この理由から、特に、発酵によって得られる食品及び嗜好品(ビール及びワイン)の特性にとって重要である香気成分がソーベント床中に深く侵入する。香気成分の完全な回収を保証し、装入相中の香気成分の化学変化を避けるために、本発明によれば、しかるべき長さを有するが、同時に比較的薄いか、又は狭いソーベント床が利用可能となる。ソーベント床の正確な長さは、標準的なテストによって、重要な香気成分の種類及び量に関するその都度の要求事項に適合させることができる。ビールの場合は、特に、2−メチルブタン−1−オール、3−メチルブタン−1−オール、2−メチルプロパノール及び酢酸エチルが、真正なビール独特の香気プロファイルを達成するために味覚上の理由から回収しなければならない重要な香気成分である。
市販の抽出セルは最大長が数センチメートルから約1mまでであったことから、極性及び非極性香気成分の同時回収はこれまでは技術的に不可能であった。しかも、この床高は、大きな濃縮係数により真正の複製品の望ましい効果を達成するには決して十分なものではない。それとは違って、本発明による吸着システム10を用いて、非極性香気成分と共に、例えば、2−メチルブタン−1−オール、3−メチルブタン−1−オール、2−メチルプロパノール及び酢酸エチル(LOG Pow=0.73)のような強力な極性香気成分を100%まで回収することが可能である。
特に、300倍以上までの富化用の大容量の第1の富化段階及び10倍以上までの小さな第2の富化段階内の高濃縮装置42を使用する上記の2または多段階法を適用することによって、第1に、極性香気成分を同時に回収しつつ大きな濃縮係数を達成することができ、第2に、例えば、pH値に関して第2の富化段階用の出発材料を調整し、それによって、場合により、脱プロトン化またはプロトン化形態で望ましくない香気成分(例えば、酸、アミン、硫化物等)に収着剤を迂回させ、それらの香気成分を透過物と共に処理することができる。それによって、第1の工程段階の流体に対してかかるpH調整を必ず行う必要がなくなり、第1の富化段階の透過物をその真正な組成で、他の用途に、例えば、ビール味のしないアルコール飲料用のエタノールベースとして供給することができる。
相応する薄いパイプを使用しなければならず、結果として、装入時間が比較的高い圧力差を伴って相応して長くなることから、2または多段階方式のもう1つの利点は、高濃縮の場合の工程時間を単一の作業室12を備えた吸着システム10の比較可能な工程時間よりも短縮できることにある。その上、かかる設備においては、特に極性香気成分がソーベント床を通過するのに非常に長い時間を要し(クロマトグラフィ効果)、その結果、床高をさらに高くしなければならない結果になる。
熱水による回収の利点は、エタノールによる回収と比べると、特にアルコール含有率0.0容量%のビール(またはワイン)用の香気成分濃縮物(香気成分エキス)の製造時に大きいものとなる。すなわち、混合時にはエタノール量を厳しく管理することは困難である。比較的薄いパイプを通っている長い収着路が、特に(熱)水又は水蒸気による香気成分脱着の適用時にも有利であるのは、長く、薄い作業室12の方が短く、厚い作業室12よりもはるかに迅速に温度調節が可能なことによる。
通常は、アルコール含有率がエタノール0.5容量%未満の食品及び嗜好品を、ノンアルコールであると理解されたい。これらの食品及び嗜好品の場合、例えばアルコール含有率0.4容量%を出発点として、限度0.5容量%を超えずに、比較的大容量の香気成分濃縮物を添加できることから、富化係数の比較的小さいエタノール香気成分濃縮物も香気付けに使用できる。しかしもし食品及び嗜好品のアルコール含有率が0.1容量%または0.0容量%とすると、実際のアルコール含有率はさらにもっと低く、例えば、エタノールを0.045容量%未満としなければならず、これは技術に対する要求事項を大幅に高めることになる。本発明による特に長く、同時に比較的薄いソーベント床の使用がなければ、官能関連量の香気成分の同時回収時にこの要求事項を満たすことはできない。相応して長く、比較的薄いソーベント床の使用がなければ、例えば、(熱)水又は水蒸気による脱着時には、確かにエタノールの必要残留含有率は簡単に達成できるが、しかし重要な極性香気成分の回収は達成することができず、それによって、真正で、特に、ビール独特の香気プロファイルは得られないであろう。逆に、従来の短く、厚い抽出セル及び脱着剤としてのエタノールの使用の場合は、最終製品における望ましい低アルコール含有率0.1容量%以下は最初から実現することはできない。
図28は、本発明のもう1つの実施例による吸着システムの原理図であり、弁装置20は概略表示という理由から図示していない。吸着システム10は1段階構造であり、収着剤を充填された温度調節可能な作業室12を1つしか含んでいない。吸着モードでは、エタノール含有率0〜40容量%の香気成分含有流体を入口16から導管系13内に搬入し、0℃〜35℃に温度調節された作業室12を導通させる。脱香気透過物は出口18から搬出する。脱着モードでは、50℃〜100℃に温度調節された脱着剤(例えば、水)を入口16’から導管系13内に搬入し、逆流動方向に作業室12を導通させる。温度は、場合により、脱着工程中に上昇させることができる。得られる香気成分濃縮物は出口18’の領域内の温度調節装置40によって予冷する。その場合、2つ以上の画分を捕集し、特殊な方法で、つまり、1つまたは複数の画分の少なくとも一部を廃棄することによって混合して、香気成分濃縮物の香気プロファイルを調整することを想定できる。
この場合も、吸着及び/又は脱着モードにおける固形物、酸及び/又は塩基の添加が可能である。これによって、塩または流体及び/又は脱着剤中に溶解したその他の固形物によるpH値の制御及び収着能力が向上する。これらの添加物のほんの一時的な添加によって、望ましい効果を特異的に弱め、それによって制御することができる。従って、特定の香気成分を特異的に富化または減損することができ、例えば、pH値8超を使用した場合、又は、有機酸が脱着形態で存在する場合、通常は有機酸の全部または大部分を収着させることはできない。逆に、約5未満へのpH値の調整によって、アミノ化合物の全部または大部分を収着させることはできない。
図29は、本発明による吸着システム10のもう1つの実施例の原理図である。吸着システム10の構造は大部分が図26に示した実施例の構造と同じである。図26に示した実施例とは違って、第1の作業室12aは浸漬浴内に配置されていないか、又は、温度調節装置40を備えていない。図26に示した実施例とは違って、作業室12aから出る香気成分濃縮物は、脱着モードでは、選択的に出口18’または出口18”から取り出される。これによって簡単な香気付けが可能になり、例えば、主としてエタノール溶出液は作業室12aの開始部から出口18”を介して、主として水性溶出液は作業室12aの終了部から出口18’を介して取り出すこと、又はその逆を行うことができる。異なる構造的変形例が考えられるのは明白である。
図30は、本発明による吸着システム10を使用してビール独特の香気を有する香気成分濃縮物を製造するための工程順序の簡略フローチャートである。第1ステップ50では、ビール醸造工場からの香気成分含有水性流体を用意し、ステップ52では、収着剤を充填された第1の作業室12を導通させる。任意選択で、ステップ54では、第1の作業室12の下流に位置する1つまたは複数の作業室12に流体を貫流させることができる。ステップ56では、部分または完全脱香気透過物が得られ、この透過物は廃棄するか、または別の目的で使用することができる。ステップ58では、1つまたは複数の脱着剤、脱着剤混合物及び/又は脱着剤グラジエントを用意し、1つまたは複数の作業室内で収着剤に吸着されている香気成分の脱着のために使用する。これによって、ステップ60では、又は、任意選択で、62でも、それぞれ1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つ、9つ、10またはそれ以上の画分の形で捕集することができる1つまたは複数の香気成分濃縮物が得られる。ステップ64では、1つ、複数または全ての画分に対して、高濃縮装置42を用いる原則的には任意選択の高富化を行うことができる。かかる高富化の結果は、ステップ66で分離される透過物、並びに、ステップ68で捕集される第2の香気成分濃縮物である。その場合、好ましくは、第2の香気成分濃縮物中の全ての香気成分は、第1の香気成分濃縮物(ステップ60及び/又は62)と比べると、少なくともエタノール含有率に関して、さらには、容量に関しても、その濃度が、富化されている。この意味において、エタノールは香気成分でないと理解される。代替的に、多くの香気成分を特異的に減損させて、例えば、異臭を除去するか、または、香気成分濃縮物と混合すべき食品及び嗜好品の既存の香気プロファイルを最適に考慮することができる。脱着挙動の調整のための1つの可能性が、溶性成分の添加及び/又はpH値の調整又は変更である。これは、アスタリスクを付けたステップ中又はその前に相互に独立して行うことが可能であり、この場合、任意の組合せを想定しておくことができる。
もう1つの実施例によれば、第1ステップでは、ビール醸造工場からの香気成分含有水性流体を用意し、次のステップでは、収着剤を充填された第1の作業室12aを導通させる。吸着された香気成分は、次のステップにおいて、脱着剤としての(場合により、熱)水だけによって脱着させられる。続いて、作業室12a内の収着剤には脱着剤としてのエタノールを当てる。すなわち、水・エタノールステップグラジエントを脱着剤として使用する。得られた脱着物(水・エタノール)は少なくとも基本的には2つの画分に分離して捕集する。エタノール含有率を変えずに添加量を増加できることから、香気成分濃縮物の水による脱着分はさらなる処理なしで脱アルコールビールの再香気付けに用いられる。
香気成分濃縮物のエタノールによる脱着分は、場合により、水(ビール醸造水)で所定のエタノール含有率に希釈し、高濃縮装置42に供給することができる。そこでは、第1のエタノール香気成分濃縮物を収着させ、続いて、エタノールによる脱着によって、相応してエタノール含有率の高い第2の香気成分濃縮物として富化する。2000以上までと濃縮係数が大きいために、低アルコール/ノンアルコールビールに相応した微量の第2の香気成分濃縮物を望ましい香気プロファイルの形成のために使用することができ、それによって、結果として生じるエタノール量又は濃度が、脱アルコールビール製品中における許容最大量を超えることはない。代替的または付加的に、高濃縮装置42についても、場合により熱水及び/又は水蒸気によって、脱着を行うことができる。この方法を用いることによって、特に、非極性かつ難収着性ではあるが、熱水を用いれば易脱着性となる香気成分を1つのステップで十分な量得ることができ、一方、易収着性非極性香気成分は高富化段階において最も多量に得られる。それによって、すでに高富化段階前に、難収着性香気成分を最も多量に除去し、その結果として、このステップにおいて消失することもなくなる。それによって、さらに、高富化用の高濃縮装置42に必要な設備サイズを最小限にし、それに対応して富化係数の上昇を達成することが実現する。
GC/MSによるビールまたはビール含有飲料の香気プロファイルの分析の方法が以下の表2に示してある。測定結果を使用して、望ましい、特に、フォルビールに類似した香気プロファイルを生成又は再現するために、脱アルコール又は発酵停止ビールに添加しなければならない香気成分濃縮物の容量を決定することができる。
Co溶出検体(2−メチルブタン−1−オール及び3−メチルブタン−1−オール)についてはピーク面積補正
化合物2−メチルブタン−1−オール及び3−メチルブタン−1−オールはいずれもそれぞれ分裂片質量m/z時=55及びm/z時=57を有する。これらの分裂片質量は質量分析器(EI、70eV)においてそれぞれ一定の量比率で生じる。これらの比率は相互に以下のような関係にある:
2−メチルブタン−1−オール中における分裂片質量m/z時=55に対するm/z時=57の比率:r2=2.941;
3−メチルブタン−1−オール中における分裂片質量m/z時=55に対するm/z時=57の比率:r3=0.246。
Co溶出が原因で、2−メチルブタン−1−オール及び3−メチルブタン−1−オールの部分にそれぞれ含まれる質量痕跡m/z=55及びm/z=57についてのピーク面積、PA55及びPA57だけしか測定することができない。2−メチルブタン−1−オール及び3−メチルブタン−1−オールのそれぞれの割合を決定するために、次式(3)及び(4)によって、2−メチルブタン−1−オールについては、m/z=57で得られたピーク面積を、質量57における3−メチルブタン−1−オールの量割合に相当する部分だけ補正する。3−メチルブタン−1−オールについては、m/z=55で得られたピーク面積を、その質量における2−メチルブタン−1−オールの量割合に相当する部分だけ補正する。
以下の表3には、いわゆる“0.0%”ビールの、つまり、発酵停止または脱アルコールによってエタノール含有率を最大0.045容量%以下にしたビールのビール独特の香気成分の出発値、ノンアルコール“0.5%”ビール(エタノール0.3〜0.5容量%)のビール独特の香気成分の出発値、並びに、各0.0%または0.5%ビールと本発明による香気成分濃縮物との混合によって達成される相応する香気成分の目標範囲が例示してある。
この場合、各「最小ppm」及び「最大ppm」表示の中間値は同時に開示されていると見なす。例えば、表示最小5ppm及び最大50ppmは、数値5ppm、6ppm、7ppm、8ppm、9ppm、10ppm、11ppm、12ppm、13ppm、14ppm、15ppm、16ppm、17ppm、18ppm、19ppm、20ppm、21ppm、22ppm、23ppm、24ppm、25ppm、26ppm、27ppm、28ppm、29ppm、30ppm、31ppm、32ppm、33ppm、34ppm、35ppm、36ppm、37ppm、38ppm、39ppm、40ppm、41ppm、42ppm、43ppm、44ppm、45ppm、46ppm、47ppm、48ppm、49ppm、50ppm、並びに、相応する中間値5.00ppm、5.01ppm、5.02ppm、5.03ppm、5.04ppm、5.05ppm、5.06ppm、5.07ppm、5.08ppm、5.09ppm、5.10ppm、5.11ppm、5.12ppm、5.13ppm、5.14ppm、5.15ppm、5.16ppm、5.17ppm、5.18ppm、5.19ppm、5.20ppm、5.21ppm、5.22ppm、5.23ppm、5.24ppm、5.25ppm、5.26ppm、5.27ppm、5.28ppm、5.29ppm、5.30ppm、5.31ppm、5.32ppm、5.33ppm、5.34ppm、5.35ppm、5.36ppm、5.37ppm、5.38ppm、5.39ppm、5.40ppm、5.41ppm、5.42ppm、5.43ppm、5.44ppm、5.45ppm、5.46ppm、5.47ppm、5.48ppm、5.49ppm、5.50ppm、5.51ppm、5.52ppm、5.53ppm、5.54ppm、5.55ppm、5.56ppm、5.57ppm、5.58ppm、5.59ppm、5.60ppm、5.61ppm、5.62ppm、5.63ppm、5.64ppm、5.65ppm、5.66ppm、5.67ppm、5.68ppm、5.69ppm、5.70ppm、5.71ppm、5.72ppm、5.73ppm、5.74ppm、5.75ppm、5.76ppm、5.77ppm、5.78ppm、5.79ppm、5.80ppm、5.81ppm、5.82ppm、5.83ppm、5.84ppm、5.85ppm、5.86ppm、5.87ppm、5.88ppm、5.89ppm、5.90ppm、5.91ppm、5.92ppm、5.93ppm、5.94ppm、5.95ppm、5.96ppm、5.97ppm、5.98ppm、5.99ppm、6.00ppm等であると理解される。これは、全てのその他のppm範囲についても適用する。原則的には、タイプの異なるビールの独特の香気プロファイルを作り出すために、混合については異なる目標範囲を想定できること、0.0%ビール及び0.5%ビール中の出発濃度はビールのタイプ及び使用する脱アルコール技術に応じて違ってもよいことは明白である。
例えば0.0%ビール中の3−メチルブタン−1−オールのような各種の香気成分は、各種の香気成分がフォルビールに比べて普通は10倍以上減損させられている0.5%ビールに比べて通常は10倍以上減損させられていることから、通常は、相応して増量した香気成分濃縮物又は同量の濃縮度を高めた香気成分濃縮物を添加して、フォルビール独特の香気プロファイルを有する混合物を生成又は再現しなければならない。従って、出発ビールのエタノール含有率が低下すればするほど、本発明による、又は本発明により製造された香気成分濃縮物が、可能な限り高い、又は真正な含有率で、特に、表3に示した、主として発酵により形成され、従って、ビール独特の香気に決定的に寄与する極性香気成分を含むことがそれだけ決定的になる。従って、本公開公報の範囲内では、上記の各香気成分及び化合物の全ての可能な立方異性体が原則的には同時に開示されていると見なされることを、この関係において指摘しておく。
本発明対象の固有の特性を特徴付けるために工程及び測定条件を定義するための文書に表示したパラメータ値は、−例えば、測定エラー、システムエラー、定量エラー、DIN公差等に基づく−偏差の範囲内においても、同時に本発明の範囲内に含まれると見なしている。

Claims (58)

  1. 内部に少なくとも1つの収着剤が静止相として配置されると共に、香気成分を添加するために、収着剤に、移動相として、作業室を導通させることが可能な香気成分含有流体を当てることが可能である少なくとも1つの作業室(12)を備え、香気成分含有流体は、ビール含有食品及び/又は嗜好品、ビール麦汁、ホップ、ホップエキス、麦芽水、麦芽ビール、麦芽汁、及びビール醸造固有原料及び製品の群からの食品であり、及び/又は、脱アルコール装置を用いてビール含有食品及び/又は嗜好品の群のエタノール含有食品から得られる、香気成分を濃縮するための吸着システム(10)であって、
    前記少なくとも1つの作業室(12)の全長に対する平均断面厚の比率が最大で0.3であることを特徴とする前記吸着システム(10)。
  2. 少なくとも2つの流体相互結合可能な作業室(12a〜d)と、前記流体を搬送して前記作業室(12a〜d)を流通させるため少なくとも1つのポンプ装置(14)とを含むことを特徴とする請求項1記載の吸着システム(10)。
  3. 少なくとも1つのポンプ装置(14)が作業室(12)の上流に配置されており、及び/又は少なくとも1つのポンプ装置(14)が2つの作業室の間に配置されており、及び/又は、全ての作業室(12a〜d)が2つのポンプ装置(14)の間に流体配置されていることを特徴とする請求項2記載の吸着システム(10)。
  4. 少なくとも1つの作業室(12)の貫流を制御可能及び/又は調節可能にする少なくとも1つの弁装置(20)を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の吸着システム(10)。
  5. 前記少なくとも1つの収着剤に前記香気成分含有流体を当てて、香気成分を前記収着剤に吸着させる吸着モードと、前記少なくとも1つの収着剤に流体脱着剤を当てて、前記収着剤に吸着された香気成分を脱着させる脱着モードで前記吸着システム(10)を運転するように形成された制御装置を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の吸着システム(10)。
  6. 前記脱着モードにおける前記脱着剤の流動方向を調節して、前記吸着モードにおいては前記脱着剤の前記流動方向を前記香気成分含有流体の流動方向とは逆にするように、前記制御装置が形成されていることを特徴とする請求項5に記載の吸着システム(10)。
  7. 前記吸着モードでは前記香気成分含有流体に少なくとも2つの作業室(12a〜c)を並行して導通させるように、及び/又は、前記脱着モードでは前記脱着剤に少なくとも2つの作業室(12a〜d)を連続して導通させるように、及び/又は、出口(18)を介して前記脱着剤を前記吸着システム(10)から搬出するように、及び/又は、前記脱着モードでは異なる脱着剤に少なくとも2つの作業室(12a、12b)を導通させるように、前記制御装置が形成されていることを特徴とする請求項5または6に記載の吸着システム(10)。
  8. 少なくとも1つの作業室(12)及び/又は前記流体及び/又は前記脱着剤及び/又は香気成分濃縮物の少なくとも一部を所定温度に調節することが可能な少なくとも1つの温度調節装置(40)を含むこと
    を特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の吸着システム(10)。
  9. 前記温度調節装置(40)が、
    − 温度調節のために1つの作業室(12)が少なくとも領域ごとに少なくとも配置されている浸漬浴、及び/又は
    − マイクロウエーブ装置、及び/又は
    − 高周波加熱装置、及び/又は
    − 誘導加熱装置、及び/又は
    − 電気加熱装置、及び/又は
    − 高温ガス、蒸気及び/又は高温液体装置、及び/又は
    − 加熱及び/又は冷却剤を当てることが可能な少なくとも1つの部屋、及び/又は
    − 加熱及び/又は冷却剤を当てるための前記吸着システム(10)の少なくとも一部の二重または多重壁構造を含むことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の吸着システム(10)。
  10. 前記制御装置が温度調節装置(40)と結合されており、好ましくは、前記吸着モードと前記脱着モードにおいては前記温度調節装置(40)の運転を変えるように形成されていることを特徴とする請求項5〜7のいずれか一項及び請求項8または9のいずれか一項に記載の吸着システム(10)。
  11. 前記作業室(12)内に配置される収着剤に前記吸着モードで吸着された香気成分3−メチルブタン−1−オール及び2−フェニルエタノールの少なくとも2/3を脱着させるのに十分である脱着剤の容量V1が次式(I)及び(2)
    1≧0.025m×前記少なくとも1つの作業室の平均断面積(単位・m2) (数1);
    1≦8.0m×前記少なくとも1つの作業室の平均断面積(単位・m2) (数2);
    に合致するように、少なくとも1つの作業室の断面積が選択されていることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の吸着システム(10)。
  12. 前記香気成分含有流体に前記少なくとも1つの作業室(12)を導通させるための第1の流体通路と、前記脱着剤に前記少なくとも1つの作業室(12)を導通させるための第2の流体通路とを含むことを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の吸着システム(10)。
  13. 前記第1及び前記第2の流体通路が異なる長さ及び/又は異なる平均断面積及び/又は異なる容量を有することを特徴とする請求項12に記載の吸着システム(10)。
  14. 少なくとも1つの作業室と流体結合可能な香気成分濃縮物の捕集用の収集容器(28)及び/又は画分捕集器(22)を含むことを特徴とする請求項1〜13のいずれか一項に記載の吸着システム(10)。
  15. 少なくとも1つの作業室が(12)、共通のハウジング(26)内に入れ子式に配置される、前記少なくとも1つの吸着剤を配置するための少なくとも2つの流体相互接続流路(24)を含むことを特徴とする、請求項1〜14のいずれか一項に記載の吸着システム(10)。
  16. 相互に独立して香気成分含有流体及び/又は脱着剤を貫流させることが可能な少なくとも2つの作業室(12a〜d)を含むことを特徴とする請求項1〜15のいずれか一項に記載の吸着システム(10)。
  17. 少なくとも1つの作業室(12)がその縦軸(L)に沿って変化する断面積を有すること、及び/又は、前記吸着システム(10)が、平均断面積の異なる少なくとも2つの作業室(12a〜d)を含むことを特徴とする請求項1〜16のいずれか一項に記載の吸着システム(10)。
  18. 前記少なくとも1つの作業室(12)の全長が少なくとも2.5mであること、及び/又は、前記少なくとも1つの作業室の平均断面厚が3mm〜6.0mの間であること、及び/又は、前記少なくとも1つの作業室(12)の全長に対する平均断面厚の比率が最大0.04であることを特徴とする請求項1〜17のいずれか一項に記載の吸着システム(10)。
  19. 前記流体中に含まれる3−メチルブタン−1−オール及び2−フェニルエタノールが少なくとも66.6モル%まで少なくとも1つの収着剤に吸着するように、前記少なくとも1つの作業室(12)の全長及び平均断面厚を、前記香気成分含有流体の所定の工程温度及び所定の平均パーコレーション速度における前記少なくとも1つの収着剤の収着特性に応じて、選択されることを特徴とする請求項1〜18のいずれか一項に記載の吸着システム(10)。
  20. 少なくとも2つの作業室(12a、12b)を含み、しかも、少なくとも1つの作業室(12a)の容量を、前記少なくとも1つの収着剤に前記香気成分含有流体を当てるべき装入方向に関して下流に位置する作業室(12b)よりも小さくすることを特徴とする請求項1〜19のいずれか一項に記載の吸着システム(10)。
  21. 前記吸着システムが前記少なくとも1つの収着剤に前記流体脱着剤を当てることによって得ることができる少なくとも1つの第1の香気成分濃縮物を、少なくとも1つの透過物と、エタノール:3−メチルブタン−1−オールの比率が前記第1の香気成分濃縮物の場合よりも小さい少なくとも1つの第2の香気成分濃縮物とに分離可能にする高濃縮装置(42)を含むことを特徴とする請求項1〜20のいずれか一項に記載の吸着システム(10)。
  22. 第2の香気成分濃縮物中のエタノール:3−メチルブタン−1−オールの比率を第1の香気成分濃縮物の場合よりも少なくとも2だけ下げるように、前記高濃縮装置(42)が形成されていることを特徴とする請求項21に記載の吸着システム(10)。
  23. 前記高濃縮装置(42)が、少なくとも1つの収着剤が静止相として内部に配置され、香気成分を添加するために、前記作業室(12)を導通可能な前記香気成分濃縮物を移動相として当てることが可能な少なくとも1つの作業室(12)を含むことを特徴とする請求項21または22に記載の吸着システム(10)。
  24. 前記高濃縮装置(42)の前記少なくとも1つの作業室(12)が最小2.5mの全長を有すること、及び/又は前記高濃縮装置(42)の前記少なくとも1つの作業室(12)の平均断面厚が3mm〜6.0mであること、及び/又は前記高濃縮装置(42)の長さ2m〜4mの作業室縦方向区間が有する容量V2が、第2の香気成分濃縮物の最終容量に合致するように、前記高濃縮装置(42)の前記少なくとも1つの作業室(12)の形状が選択されていることを特徴とする請求項23に記載の吸着システム(10)。
  25. 前記高濃縮装置(42)が、好ましくは、パーコレーション速度少なくとも20ml/(min×cm2)で前記香気成分濃縮物に前記少なくとも1つの作業室(12)をポンプ導通させるように構成されていることを特徴とする請求項23または24に記載の吸着システム(10)。
  26. 前記高濃縮装置(42)が、相互に流体結合可能な少なくとも2つの作業室(12a〜d)を含み、しかも、前記流体に前記作業室(12a〜d)を導通させるための少なくとも1つのポンプ装置(14)を1つの作業室(12)の上流及び/又は2つの作業室(12a〜d)の間に配置し、及び/又は、全ての作業室(12)を2つのポンプ装置(14)の間に流体的に配置することを特徴とする請求項23〜25のいずれか一項に記載の吸着システム(10)。
  27. 少なくとも1つの収着剤に流体脱着剤を当てて、前記収着剤に吸着された香気成分を、香気成分が富化された香気成分濃縮物として脱着させるように、前記高濃縮装置(42)が形成されていることを特徴とする請求項23〜26のいずれか一項に記載の吸着システム(10)。
  28. 前記高濃縮装置(42)が、前記高濃縮装置(42)の少なくとも1つの領域を所定温度に温度調節可能な少なくとも1つの温度調節装置(40)を含むことを特徴とする請求項21〜27のいずれか一項に記載の吸着システム(10)。
  29. 前記流体及び/又は前記少なくとも1つの脱着剤及び/又は前記第1及び/又は第2の香気成分濃縮物のpH値を調整及び/又は変更できる調量装置を含むことを特徴とする請求項1〜28のいずれか一項に記載の吸着システム(10)。
  30. 少なくとも1つの作業室(12)が、少なくとも領域ごとに、ネジ形及び/又はらせん形及び/又はジグザグ形及び/又は蛇行形に形成されていることを特徴とする請求項1〜29のいずれか一項に記載の吸着システム(10)。
  31. 少なくとも1つの収着剤を静止相として前記吸着システム(10)の前記少なくとも1つの作業室(12)内に配置し、香気成分含有流体を移動相として貫流させ、その結果、前記流体中に含まれる香気成分の少なくとも一部が前記収着剤に吸着し、前記香気成分含有流体は、ビール含有食品及び/又は嗜好品、ビール麦汁、ホップ、ホップエキス、麦芽水、麦芽ビール、麦芽汁、及びビール醸造固有原料及び製品の群に由来し、及び/又は、脱アルコール装置を用いてビール含有食品及び/又は嗜好品の群からのエタノール含有食品から得られ、前記少なくとも1つの作業室(12)の全長に対する平均断面厚の比率は最大0.3である請求項1〜30のいずれか一項に記載の吸着システム(10)の運転方法。
  32. 流体として、少なくとも部分脱アルコールビールの香気成分含有蒸留物及び/又は香気成分含有膜透過物を使用し、及び/又は、エタノール含有率0容量%〜50容量%の流体を使用することを特徴とする請求項31に記載の方法。
  33. 平均パーコレーション速度が少なくとも20ml/(min×cm2)で前記流体に前記少なくとも1つの作業室(12)を導通させることを特徴とする、請求項31または32記載の方法。
  34. 前記香気成分含有流体に少なくとも2つの作業室(12a〜d)を並行して導通させること、及び/又は、前記流体に少なくとも2つの作業室(12a〜d)を連続して導通させ、しかも、好ましくは、下流に位置する少なくとも1つの作業室(12b)は上流に位置する少なくとも1つの作業室(12a)よりも大きな容量を有することを特徴とする請求項31〜33のいずれか一項に記載の方法。
  35. 前記流体の導通時には、前記上流に位置する少なくとも1つの作業室(12b)内の温度を前記下流に位置する少なくとも1つの作業室(12b)よりも高い値に調節すること
    を特徴とする請求項34に記載の方法。
  36. 流体からの香気成分の少なくとも一部を吸着後に、前記収着剤に流体脱着剤を当て、それによって、前記収着剤に吸着した香気成分の少なくとも一部を香気成分濃縮物として脱着させることを特徴とする請求項31〜35のいずれか一項に記載の方法。
  37. 前記香気成分含有流体と比べて逆方向に、前記脱着剤に前記少なくとも1つの作業室(12a〜d)を導通させること、及び/又は、連続して前記脱着剤に前記少なくとも1つの作業室(12a〜d)を導通させること、及び/又は、差圧を高めて前記流体の前記流動方向とは逆に前記脱着剤をポンプ搬送することを特徴とする請求項36に記載の方法。
  38. 少なくとも2つの作業室(12a〜d)を導通する際には、脱着剤グラジエントを使用すること、及び/又は、同一の作業室(12a)からの香気の段階的脱着のために溶剤交換を利用すること、及び/又は、異なる脱着剤に異なる作業室(12a〜d)を導通させること、及び/又は、異なる容量の脱着剤に異なる作業室(12a〜d)を導通させること、を特徴とする請求項36または37に記載の方法。
  39. 異なる温度に調節された脱着剤に異なる作業室(12a〜d)を導通させること、及び/又は、前記少なくとも1つの作業室(12a〜d)の所定の領域だけに脱着剤を当てること、及び/又は、前記少なくとも1つの作業室(12a〜d)に、標準圧力よりも高い圧力下をかけた脱着剤を当てること、を特徴とする請求項36〜38のいずれか一項に記載の方法。
  40. 少なくとも2つの脱着させられた画分を捕集して、香気成分濃縮物に合体させることを特徴とする請求項36〜39のいずれか一項に記載の方法。
  41. エタノール、水、水蒸気及びエタノール・水混合物の群からの少なくとも1つの脱着剤を使用することを特徴とする請求項36〜40のいずれか一項に記載の方法。
  42. 前記流体中の出発濃度に関して3−メチルブタン−1−オール:2−フェニルエタノールの回収率が少なくとも2/3であり、及び/又は、前記流体中の前記出発濃度に関して少なくとも30モル%の2−フェニルエタノールが回収され、及び/又は、前記流体中の前記出発濃度に関して、3−メチルブタン−1−オール及び2−フェニルエタノールの濃度が少なくとも10倍に高められている香気成分濃縮物を製造することを特徴とする請求項36〜41のいずれか一項に記載の方法。
  43. 流体として、少なくとも部分脱アルコールビールの香気成分含有蒸留物及び/又は香気成分含有膜透過物を使用し、前記第1の香気成分濃縮物のメタノール量を前記流体のメタノール量の最大1/10とすることを特徴とする請求項36〜42のいずれか一項に記載の方法。
  44. 前記香気成分濃縮物のエタノール含有率を、好ましくは、ビール醸造水の添加によって、0.5容量%〜40容量%の間の値に調整することを特徴とする請求項36〜43のいずれか一項に記載の方法。
  45. 前記吸着システム(10)の前記第1の富化段階の少なくとも1つの作業室(12)からの前記第1の香気成分濃縮物の少なくとも一部を、高濃縮装置(42)によって、少なくとも1つの香気成分減損透過物と、少なくとも1つの香気成分が富化された第2の香気成分濃縮物とに分離することを特徴とする請求項36〜44のいずれか一項に記載の方法。
  46. 前記香気成分濃縮物に、収着剤が静止相として配置され、移動相として前記作業室(12)を導通させられる香気成分濃縮物の香気成分が堆積する前記高濃縮装置(42)の少なくとも1つの作業室(12)を導通させることを特徴とする請求項45に記載の方法。
  47. 前記香気成分濃縮物に、全長が少なくとも2.5mの少なくとも1つの作業室(12)を導通させること、及び/又は、平均パーコレーション速度が少なくとも20ml/(min×cm2)で前記香気成分濃縮物に前記少なくとも1つの作業室(12)を導通させることを特徴とする請求項46に記載の方法。
  48. 前記少なくとも1つの収着剤に流体脱着剤を当て、前記収着剤に吸着した香気成分を第2の香気成分濃縮物として脱着させ、その場合、少なくとも、香気成分3−メチルブタン−1−オール及び2−フェニルエタノールが前記第1の香気成分濃縮物に比べて好ましくは少なくとも10倍に富化されることを特徴とする請求項46または47に記載の方法。
  49. エタノール、水、水蒸気及びエタノール・水混合物の群からの少なくとも1つの脱着剤を使用することを特徴とする請求項48に記載の方法。
  50. 流体として、少なくとも部分脱アルコールビールの香気成分含有蒸留物及び/又は香気成分含有膜透過物を使用し、前記第2の香気成分濃縮物のメタノール量を前記流体のメタノール量の最大1/10とすることを特徴とする、請求項48または49に記載の方法。
  51. 前記流体中の前記出発濃度に関して3−メチルブタン−1−オール:2−フェニルエタノールの回収率が少なくとも2/3であり、及び/又は、前記流体中の前記出発濃度に関して少なくとも30モル%の2−フェニルエタノールが回収され、及び/又は、前記流体中の前記出発濃度に関して、3−メチルブタン−1−オール及び2−フェニルエタノールの濃度が少なくとも10倍に高められている第2の香気成分濃縮物を製造することを特徴とする請求項48〜50のいずれか一項に記載の方法。
  52. 第1の香気成分濃縮物、第2の香気成分濃縮物、香気成分含有流体、脱香気透過物及びビール含有食品及び/又は嗜好品からなる群からの少なくとも2つを混合することを特徴とする請求項31〜51のいずれか一項に記載に記載の方法。
  53. 請求項1〜30のいずれか一項に記載の吸着システム(10)を用いて、及び/又は、請求項31〜52のいずれか一項に記載の方法によって香気成分含有流体から得ることができる、及び/又は、得られる香気成分濃縮物であって、前記香気成分含有流体は、ビール含有食品及び/又は嗜好品、ビール麦汁、ホップ、ホップエキス、麦芽水、麦芽ビール、麦芽汁、及びビール醸造固有原料及び製品の群からの食品であり、及び/又は、脱アルコール装置を用いてビール含有食品及び/又は嗜好品の群からのエタノール含有食品から得られる前記香気成分濃縮物。
  54. 請求項1〜30のいずれか一項に記載の吸着システム(10)を用いて、及び/又は、請求項31〜52のいずれか一項に記載の方法によって得ることが可能な、及び/又は得られる脱香気透過物であって、前記香気成分含有流体は、ビール含有食品及び/又は嗜好品、ビール麦汁、ホップ、ホップエキス、麦芽水、麦芽ビール、麦芽汁、及びビール醸造固有原料及び製品の群からの食品であり、及び/又は、脱アルコール装置を用いてビール含有食品及び/又は嗜好品の群からのエタノール含有食品から得られる前記脱香気透過物。
  55. 少なくとも1つの部分脱アルコール及び/又は発酵停止ビール含有食品及び嗜好品を、請求項1〜30のいずれか一項に記載の吸着システム(10)を用いて、及び/又は、請求項31〜52のいずれか一項に記載の方法によって得ることが可能な、及び/又は得られる脱香気透過物と混合することによって製造されるビールであって、エタノール含有率が最大0.5容量%で、前記ビール中の3−メチルブタン−1−オールの濃度が少なくとも0.01ppmである前記ビール。
  56. 醸造固有原料及び製品由来ではない5容量%未満の、特に1容量%未満の、及び好ましくは0容量%の香気成分及び/又は香気エキスを含むことを特徴とする請求項55に記載のビール。
  57. エタノール含有率が0.3容量%〜0.5容量%であること、濃度は、
    − 酢酸エチルエステルが少なくとも0.1ppm;及び/又は
    − 酪酸エチルエステルが少なくとも0.01ppm;及び/又は
    − イソブタノールが少なくとも0.01ppm;及び/又は
    − 酢酸イソアミルが少なくとも0.01ppm;及び/又は
    − 2−メチルブタン−1−オールが少なくとも0.1ppm;及び/又は
    − 3−メチルブタン−1−オールが少なくとも0.5ppm;及び/又は
    − ヘキサン酸エチルが少なくとも0.01ppm;及び/又は
    − 2−酢酸フェニルエチルが少なくとも0.01ppm;及び/又は
    − 2−フェニルエタノールが少なくとも0.1ppm
    となることを特徴とする請求項55または56に記載のビール。
  58. エタノール含有率が0.3容量%未満であること、濃度は、
    − 酢酸エチルエステルが少なくとも0.1ppm;及び/又は
    − 酪酸エチルエステルが少なくとも0.01ppm;及び/又は
    − イソブタノールが少なくとも0.01ppm;及び/又は
    − 酢酸イソアミルが少なくとも0.01ppm;及び/又は
    − 2−メチルブタン−1−オールが少なくとも0.01ppm;及び/又は
    − 3−メチルブタン−1−オールが少なくとも0.08ppm;及び/又は
    − ヘキサン酸エチルが少なくとも0.01ppm;及び/又は
    − 2−酢酸フェニルエチルが少なくとも0.01ppm;及び/又は
    − 2−フェニルエタノールが少なくとも0.1ppm
    となることを特徴とする請求項55または56に記載のビール。
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