JP5021339B2 - 酵素添加システム - Google Patents

Description

本発明は、例えば、ビール、発泡酒、雑酒等の発泡性飲料の製造工程において酵素を正確に計量して添加する技術に関する。

例えば、特許文献１には、貯蔵タンク内の液体燃料を分配する際に、タンクから出入りする液体量を液面計で測定すると共に、分配された液体の各体積量を測定して、両者の誤差によりタンクの上部から底部までの高さ全体に亘って液体量を構成する技術が記載されている。また、特許文献２には、タンクから出る液体量を液面計で測定すると共に、液体を払い出す計量機の給油信号と比較して、両者の誤差を検出する技術が記載されている。
特開平９−３０１５００号公報 特開２００１−２４９０４５号公報

例えば、ビール、発泡酒、雑酒等の発泡性飲料の仕込工程において、麦芽や副原料（米、コーングリッツ、コーンスターチ）に含まれるデンプンやタンパク質を分解するために添加する酵素は重要であり、無添加や添加量の変動が発生すると工程中製品が不良となり、廃棄処分ともなり得る。酵素の種類や量は製造処方や分解したい成分に応じて適宜選択される。同様に添加場所も製造処方や目的に応じて仕込釜、仕込槽、煮沸釜等適宜選択される。一例として、仕込工程においてデンプンを加水分解して糖化するために仕込槽にデンプン分解酵素を添加する等がある。この場合、ビールの仕込工程においては、酵素タンクごとに付加された計量器１つによりタンクから払い出される酵素量を計量して仕込槽に添加しているが、無添加や添加量のミスが直接製品不良を引き起こすため途中での復旧が難しくなる。

また、上記特許文献１，２はいずれも異なる計量手段（液面計と液量計（体積や重量））による測定結果を比較して正確な計量を行うものであるが、ビール、発泡酒、雑酒等の発泡性飲料の製造工程においては、酵素等の添加物を正確に計量するだけでなく、確実に添加を実施することも重要となる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、ビールの仕込工程において、仕込槽に酵素を正確に計量し、確実に添加できる技術を実現することである。

上述の課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係る酵素添加システムは、ビールの仕込工程において、仕込槽に酵素を添加するための酵素添加システムであって、酵素液を貯蔵する複数の酵素タンクと、前記各酵素タンクに設けられ、前記酵素タンク内に貯蔵された酵素液を計量する複数のロードセルと、前記酵素タンクから払い出された所定量の酵素液が供給される複数の仕込槽と、前記酵素タンクと前記仕込槽の間に配置され、前記酵素タンクから供給された酵素液を一時的に貯蔵し計量する計量タンクと、前記酵素タンクと前記仕込槽とを前記計量タンクを介して接続し前記酵素液を移送するための酵素輸送配管と、を有し、前記酵素輸送配管には、前記酵素タンクと前記計量タンクとの連通及び遮断を行う切替弁と、前記計量タンクと前記仕込槽との連通及び遮断を行う切替弁とがそれぞれ設けられ、前記各切替弁の連通及び遮断を制御することで前記酵素タンクのいずれかから払い出される所定量の酵素液を前記仕込槽のいずれかに振り分け、前記酵素輸送配管は、前記酵素タンクと前記計量タンクとを接続する上流側輸送配管と、前記計量タンクと前記仕込槽とを接続する下流側輸送配管とを有し、前記上流側輸送配管及び下流側輸送配管には、前記切替弁により連通及び遮断が制御される排出配管が接続されており、前記下流側輸送配管の一端は流量計を介して前記排出配管に接続され、他端は開閉弁を介して洗浄配管に接続されており、前記各仕込槽と前記下流側輸送配管とは、分岐配管により夫々接続されており、各分岐配管には、分岐配管を流れる酵素液の流量を測定する流量計が配設され、前記各酵素タンク内の酵素液の重量は、各ロードセルにより常時計量されており、計量時は、前記ロードセルにより計量することで予め決められた量の酵素液をいずれかの酵素タンクから払い出して前記計量タンクに移送し、前記酵素タンクから払された酵素液量と前記計量タンクでの計量値とを比較し、これらの値が予め決められた誤差範囲内に収まっていれば計量ＯＫと判定し、誤差範囲外であれば計量ＮＧと判定し、更に、前記各仕込槽の流量計の測定値と、前記排出配管の流量計の測定値とを監視することで、前記計量タンクから目的の仕込槽へ正常に酵素液が添加されたか判定する。

本発明によれば、ビールの仕込工程において、仕込槽に酵素を正確に計量し、確実に添加できる。

以下に、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
尚、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で下記実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。

［システム構成］
図１は本発明に係る実施形態の酵素添加システムの全体構成を示す図である。

図１に示すように、本実施形態のシステムは、ビールの仕込工程において酵素等の液体原料を正確に計量し、仕込槽に確実に添加できるようにしたシステムである。

上記仕込工程は、麦芽の一部と副原料を加えて仕込釜で煮る工程、残りの麦芽に仕込釜で煮たものを加えて仕込槽でデンプンを糖化させて麦芽糖を生成する工程、仕込槽でできたもろみを麦汁ろ過槽で濾過して透明な麦汁にする工程、麦汁にホップを加えて煮沸釜で煮沸する工程を含む。尚、発泡酒の場合、原料、水（湯）を仕込槽で混合するところから始まり、仕込釜での工程は省略される場合がある。また、雑酒の場合、煮沸釜で原料を混合し、仕込釜及び仕込槽での工程が省略される（例えば、特開２００４−０２４１５１号公報参照）。

本実施形態では、上述した仕込工程において、特に仕込槽に酵素を添加するための酵素添加システムへの適用例を説明する。

図１に示すように、酵素添加システムは、酵素液を貯蔵する複数の酵素タンク１と仕込槽２とを酵素輸送配管３で接続し、酵素タンク１と仕込槽２の間の酵素輸送配管３途中に酵素量を計量するための計量タンク４を配置して構成されている。

各酵素タンク１には、各タンク内に貯蔵された酵素液の重量を常時計量するためのロードセル（計量器）１ａが配設されている。各酵素タンク１は約２００リットルの酵素液を貯蔵できる容量を有する。

また、計量タンク４には、酵素タンク１から計量タンク内に移送された酵素液の重量を計量するためのロードセル（計量器）４ａが配設されている。計量タンク４は約２００リットルの酵素液を貯蔵できる容量を有する。

ロードセル１ａ，４ａは、タンクのみの重量とタンク内の液体の重量とを合わせた総重量からタンクのみの重量を差し引くことで、タンク内の液体の重量を計量する。

酵素輸送配管３は、各酵素タンク１と計量タンク４とを接続する上流側輸送配管３ａと、計量タンク４と各仕込槽２とを接続する下流側輸送配管３ｂとを有する。

各酵素タンク１と上流側輸送配管３ａとは、分岐配管１ｂにより夫々接続されており、各分岐配管１ｂと上流側輸送配管３ａとは各酵素タンク１から所定量の酵素液を酵素輸送配管３に払い出すように制御するための開閉弁１ｃによりが夫々接続されている。これら開閉弁１ｃは、酵素タンク１から計量タンク４に到る配管中に酵素液が残らないような２重シールバルブ構造を有する。２重シールバルブ構造は、残液が残らず、バルブ閉時のシール不良による漏れがないことを特徴としている。

上流側輸送配管３ａの一端は、開閉弁９ａを介したエアー配管９と開閉弁１０ａを介した洗浄水配管１０の２系統に分岐している。一方、上流側輸送配管３ａの他端は排出（ブロー）配管１１に接続されている。

また、上流側輸送配管３ａと計量タンク４とは切替弁３ｄにより接続されている。切替弁３ｄは、計量時には上流側輸送配管３ａと計量タンク４とを連通（上流側輸送配管３ａと排出配管１１とを遮断）し、洗浄時には上流側輸送配管３ａと排出配管１１とを連通（上流側輸送配管３ａと計量タンク４とを遮断）するように流路を切り替える。

また、計量タンク４と下流側輸送配管３ｂとは、分岐配管４ｂにより接続されており、分岐配管４ｂにはタンク内に貯蔵された酵素液を下流側輸送配管３ｂに払い出すように制御するための開閉弁４ｃが配設されている。

各酵素タンク１から計量タンク４、計量タンク４から下流側輸送配管３ｂへの酵素液の移送は重力による自然落下により、最終的にはエアーの押出しにより排出される。即ち、酵素タンク１は上流側輸送配管３ａよりも鉛直上方に配置され、上流側輸送配管３ａは計量タンク４よりも鉛直上方に配置され、計量タンク４は下流側輸送配管３ｂよりも鉛直上方に配置されている。

そして、下流側輸送配管３ｂから仕込槽２への酵素液の移送は下流側輸送配管３ｂと仕込槽２との間に設けられたポンプ６により行う。

下流側輸送配管３ｂの一端は流量計７を介して排出配管１２、他端は開閉弁８を介して洗浄配管１３に接続されている。

各仕込槽２と下流側輸送配管３ｂとは、分岐配管２ｂにより夫々接続されており、下流側輸送配管３ｂと各分岐配管２ｂとは切替弁３ｅにより接続されている。各分岐配管２ｂには、分岐配管２ｂを流れる酵素液の流量を測定する流量計２ｃが配設されている。切替弁３ｅは、仕込槽２への酵素添加時には下流側輸送配管３ｂと分岐配管２ｂ（仕込槽２）とを連通（下流側輸送配管３ｂと排出配管１２とを遮断）し、洗浄時には下流側輸送配管３ｂと排出配管１２とを連通（下流側輸送配管３ｂと各分岐配管２ｂとを遮断）するように流路を切り替える。また、一方の切替弁３ｅを開、他方の切替弁３ｅを閉に制御することで酵素液を添加する仕込槽２を振り分ける。

［動作説明］
次に、図１の酵素添加システムによる計量動作について説明する。

酵素タンク１内の酵素液の重量は、各ロードセル１ａにより常時計量されている。

計量時は、ロードセル１ａにより計量することで予め決められた量の酵素液をいずれかの酵素タンク１から払い出して計量タンク４に移送する。ここで、酵素タンク１から払された酵素液量（払出し前の酵素タンク１の計量値から払出し後の計量値を差し引いた値）と計量タンク４での計量値とを比較する。

そして、これらの２つの計量値が予め決められた誤差範囲内に収まっていれば計量ＯＫ、誤差範囲外であれば計量ＮＧと判断する。このように、酵素タンク１での計量値と計量タンク４での計量値とを比較することで、酵素タンク１から払い出された酵素液量を２つのタンクで２重にチェックすることができる。また、仕込槽２に添加される酵素液量は、計量タンク４から払い出される酵素液量を超えることはないので、酵素液の過剰な添加を防ぐことができる。

更に、各仕込槽２の流量計の測定値と、排出配管１２の流量計の測定値とを監視することで、計量タンク４から目的の仕込槽２へ正常に酵素液が添加されたかを確認することができる。

尚、本発明は、上述した酵素添加システムに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、正確な計量と確実な添加を必要とするものであれば、他の用途にも適用可能である。

本発明に係る実施形態の酵素添加システムの全体構成を示す図である。

符号の説明

１ 酵素タンク
２ 仕込槽
３ 酵素輸送配管
４ 計量タンク

Claims (1)

1. ビールの仕込工程において、仕込槽に酵素を添加するための酵素添加システムであって、
   酵素液を貯蔵する複数の酵素タンクと、
   前記各酵素タンクに設けられ、前記酵素タンク内に貯蔵された酵素液を計量する複数のロードセルと、
   前記酵素タンクから払い出された所定量の酵素液が供給される複数の仕込槽と、
   前記酵素タンクと前記仕込槽の間に配置され、前記酵素タンクから供給された酵素液を一時的に貯蔵し計量する計量タンクと、
   前記酵素タンクと前記仕込槽とを前記計量タンクを介して接続し前記酵素液を移送するための酵素輸送配管と、を有し、
   前記酵素輸送配管には、前記酵素タンクと前記計量タンクとの連通及び遮断を行う切替弁と、前記計量タンクと前記仕込槽との連通及び遮断を行う切替弁とがそれぞれ設けられ、
   前記各切替弁の連通及び遮断を制御することで前記酵素タンクのいずれかから払い出される所定量の酵素液を前記仕込槽のいずれかに振り分け、
   前記酵素輸送配管は、前記酵素タンクと前記計量タンクとを接続する上流側輸送配管と、前記計量タンクと前記仕込槽とを接続する下流側輸送配管とを有し、
   前記上流側輸送配管及び下流側輸送配管には、前記切替弁により連通及び遮断が制御される排出配管が接続されており、
   前記下流側輸送配管の一端は流量計を介して前記排出配管に接続され、他端は開閉弁を介して洗浄配管に接続されており、
   前記各仕込槽と前記下流側輸送配管とは、分岐配管により夫々接続されており、各分岐配管には、分岐配管を流れる酵素液の流量を測定する流量計が配設され、
   前記各酵素タンク内の酵素液の重量は、各ロードセルにより常時計量されており、
   計量時は、前記ロードセルにより計量することで予め決められた量の酵素液をいずれかの酵素タンクから払い出して前記計量タンクに移送し、
   前記酵素タンクから払された酵素液量と前記計量タンクでの計量値とを比較し、これらの値が予め決められた誤差範囲内に収まっていれば計量ＯＫと判定し、誤差範囲外であれば計量ＮＧと判定し、
   更に、前記各仕込槽の流量計の測定値と、前記排出配管の流量計の測定値とを監視することで、前記計量タンクから目的の仕込槽へ正常に酵素液が添加されたか判定することを特徴とする酵素添加システム。

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