JPH03117475A - ビールの濾過方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野］ この発明はビール醸造所において、多孔質ポリマー膜を
濾材として使用するビールの濾過方法に関−４”る。

［−従来の技術」 好ま１．＜ない物質を完全に分離することは、ビル醸造
の重要な１１］程をなしている。遠心分離とか濾過のよ
うな機械的なプロセスは、短時間加熱のよ−′）な熱プ
ロセスや保存料の添加なとの方法に比較し、て優第１て
おり、製品に熟的、化学的な負担をか（することがない
。

製品の品質及び／′又はその清澄さは勿論生産コストら
ビール醸造における重要な要素をな（７ている。それゆ
え、醸造工程で使用される濾過装置には、経済的な操業
の０とで蓄積している混濁物質や酵１号菌、ビールに有
害な微生物を取り除くこと、よ２．１、びビールの芳容
や味、不純物中性状態に悪影響を及は゛さないことか要
求される。小ざいフィルター面積での最大の濾過効果、
高い濾過スピード、長い濾過有効寿命が要求される。現
在ビール醸造所で最も利用されている濾過プロセスは、
珪藻Ｌを濾過の補助的役割に用いた脱水濾過（ケーキ濾
過）、繊９イ１と珪藻上を含む濾過層とが用いられた積
層濾過（レーヤー濾過）である。微粒子の分離は、濾過
材料のふるい効果と吸着効果に基−べいている。

珪藻土の多量の消耗とこの珪藻上の再生可能性の欠如は
、大きな環境破壊を招く。そこで問題が少ないビールの
清澄法と（−で、これに代わる方法が要求されている。

大幅な進歩か膜濾過の開発によって達成された。膜濾過
法では、プラスチックやセラミック物質からなる所定の
ポアサイズを有する薄い浸透性（多孔性）膜が、スクリ
ーンと１−７て使用される。膜の材料とし７ては、セル
ロース−Ｊ−ステル混合物、ポリアミド、ポリイミド、
ポリウし／タン、ポリウレタン、ボリサルフ２〜＞、６
６ナイ［ノン等と同様にポリオレフィン、特にＰ　Ｔ　
Ｆ　Ｅ：　（ポリテトラフルオロＪ、チＬ／ン）が使用
される。ポアサイズとポアサイズの分布は、製造プロセ
スご慎重に制御され、膜は予定の微粒子サイズに適合さ
仕られる。勿論最大のポアサイズは、分離される微粒子
のサイズを越えないようになされる。珪藻上とノートフ
ィルターとを比較すると、模フィルターの適切な選択を
行えば、流速、処理能力比の、クニ動、圧勾変動にかか
わりなく所定の確実性をもつ−ご、予定されたサイズの
微粒子を分離する（引き１１−める）ことかでΔる。さ
らに膜フィルターの利咄、（は、濾過されたビールに、
珪藻土などの微粒子か、１ｙ人した１）、内容物が変化
したりするなどの不利な影響を及ぼさないことである。

膜フィルターは、使用中に筒中にチエツタかでき、取り
扱いが筒中ご、運転耐久性ら長く、！を持費用が低いｆ
ｌ１点を【１−オる３、この膜は、多孔性フィルム、中
空糸、節状体の形状に製作され、支持体に取り付けるこ
としてきる。膜は、平坦膜（ディスクフィルター；１４
゛状に湾曲されたカー　１〜リツツやひだ状カートドＩ
）、ブし＝−１・とフレームからなるフィルター１］１
１１ＪＥ濾過器）と、筒状またはｔ管状の腔とに区別さ
イアる一Ｕ、　ｉｊ　Ｉｉするモノ、−ルの形態をとる
、二とｔ、可能である。

この膜プロセスは、第１表に示すよゞ〕に、分離される
微粒子のサイズに応じて分類ずろことができる。個々の
フィルター膜の透過性について言えば、それぞれの濾過
段階は部分的に重複オるｔ、）のの、逆浸透性、限外濾
過、マイクロフィルタレーノヨン、通常の濾過に区分さ
れろ。

一般にこのような膜は、ボアの大きさの差異だけでなく
、その膜構造の差異においても分類される。よって膜を
等しい径で貫通するボアを有する対称膜と、膜の一方の
而から他方の面へと径が広がるボアを有する非対称膜と
に区分されろこととなる。ボアが開口した側が、まだ濾
過されていない側を向いている場合には、膜は不純物の
除去に対して高い能力を示す。またボアが開［−、Ｉ　
＋、、　ｊじ側かすでに濾過された側を向いている場合
には、ボアの直径よりも小さな不純物粒子が容易に膜を
通り抜（３ることかでき、膜の内部に残ることがない。

濾過技術は、閉塞濾過と動的向流濾過も１．＜は動的加
圧濾過とに分類することができる。

閉塞濾過は以■のようにして行なわれる。−）４ルタ表
面あるいはフィルタのボア内に不純物ｆ−１′１．子が
残されメ１―状態で、濾過すべき溶液をフィルター１−
に圧送すると、溶ｊ（ｋがフィルタを透過オろ。そして
濾過された液分が得られるうこのブ「１セスを（り用す
る場合には、フィルタ表面にケーキが直ちに形成され、
これによって膜の抵抗が非常に大きくなり、処理能力が
減少−４るので、はぼ透明にされたごく少量の溶液の処
理にしか１：１１用できない。

動的濾過にあっては、濾過すべき液体がフィルタ表面に
？い純に圧送されるのではなく、その大部分が一フィル
タ表面の接線方向ＩＪ圧送されるので、■−記不都合を
回避することがて４きる。たとえば動的向流濾過の場合
には、フィルタ表面に平行な方向と、フィルタ表面にＪ
Ｐ直な方向に非常に人、きな流速で濾過すべき溶液を供
給１，動的加圧濾過の場合にはフィルタ表面が非常に大
きな速度で移動するので、溶液がフィルタを透過する。

よって濾別された不純物がフィルタ表面に残らなく、フ
ィルタのボアを目詰まりさせるケーキが形成されない。

そしてこの濾別さイまた不純物は、フィルタ表面に沿っ
た大きな流れによって洗い流され、上だ濾過されていな
い溶液部分にｉｌＱ　４ｏされろ。このようにして、フ
ィルタが目詰まりを起５二ずまてに大量の濾過を行うこ
とができる。

「　発明が解決１．ようとする課題　］醸醸造業におけ
ろ濾過プロセスは、ビールに・１−１影響を及ぼす雑菌
の除去に都合良くされている。

この濾過は一般に、閉塞濾過の法則に屑づいた膜を利用
；２て行なわれている。実際に用いられでいる膜フィル
タは、ボアサイズが０　、８　Ｉｌｍのらのであって、
高い濾過能力と、圧送された液体に対する高い透過率と
を（了し、経済性に富む０のである。

しかしながら、ビールに悪影響を及は十細閑に関しては
同等考慮されていない。たとえば０１５μｍとか０．２
０Ｉ１ｍというように、ボアサイズが非常に小さな膜を
用いた場合には、ビールに央影響を及ぼす細菌を、この
膜によ−）で除去することができるが、処理能力が低い
ことと、目詰上りの増加とにより、経済的な稼動と低コ
ストでのビールの生産をもはや望むことができなくなる
。

濾過プロセスにおいて重要なことは、貯蔵タンクからビ
ールを取り出す際に、ビールから酵母と懸濁物質と細菌
とを分離することである。たんばく質の固まりを含む懸
濁物質を分離オろための閉塞濾過におけるフ、イルタの
材料としては、−Ｊ−述したよ・）に再生可能性が無い
ため、多量の消費を必要とし、その結果、環境汚染を招
くといった問題にもかかわらず、いまだに珪藻上が用い
られている。また酵母や懸濁物質を分離するための動的
濾過におけるフィルタの材料と１２でＡｌｚＯ３のよう
なセラミックや、ポリプロピレンが膜として試験されて
いるが、いず４１も処理能力か低く、課題を解決するに
は至っていない。

欧州特許出願ＥＰ−Ａ２　０　１８６　７５８には、高
分子の基材表面に架橋ｊ７たポリヒト〔１キノアルギル
アクリレート、ポリヒドロキシアルキルメタクリ１．＝
−ト、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミドを被
覆してなるフィルタ用膜について開示されている。これ
らの膜は、製薬および電気工業において用いられている
。またこれらの役を利用して濾過される溶液についても
言及し、ている。しかしながら、これらの膜を族１１中
の微生物の除去するためのフィルタとして用いること、
特にビールの濾過に用いろことに関しては０１等示唆さ
れていない。

［課題を解決するための手段および作用　（この発明は
、ビールに含まれるｆｆ害な細菌を濾過（７、他方では
高い透過性（フィルターの目詰まりまでの濾過量最大値
）を持ち、高い流Ｗを白−セるビールを濾過する膜フィ
ルターを発見する目的に塙づいてなされている。

透過性は、フィルタ一部材の寸法や、フィルターの再生
頻度に影響を及ぼ１〜、その結果、経済性の決定的な要
因となる。

非常に清浄なビールを得るために、その膜は、ビールの
濾過の間に溶出する成分を可能な限り含まないことが望
ましい。さらに濾過工程の間にその嘆自身から分Ｍする
微粒子の無いものが望゛Ｌしい。

経済上の理由から、またフィルターの１１詰まりを防ぐ
ために、フィルター内部の膜表面に濾過されノー大量の
物質が固まる・＼きでない。

膜フィルターの滅菌および再生のために、腐水ｒ＋Ｅと
、広範なｐ［（域及び酸化状態下での化学的安定性が必
要とされ、さらにその膜には、耐熟性と良好な機織的特
性が必要となる。

ビールの濾過とは別に、ビールに有害な雑菌の分離のた
め、ビールからの酵母や懸詞物質の分離に用いられてい
るメンブランフィルタ−かやはり好適であることがわか
った。それは珪藻トフィルターや、ノート〕、イルタの
不利を克服し、またビールの微生物的安定性を保−つた
めに膜に要求される現型を満た４〜。

この発明に、Ｌれば、この問題は、ポリマー基材とその
表面のポリアクリル酸誘導体ま１こはポリメンクリル酸
誘導体の被覆（二Ｊ−ティング）とからなる微小多孔質
の膜によ−・て解決される。

この膜フィルターは、上記の条件を満たすことからビー
ルの濾過に好適である。

それは特に、静的濾過法によるビールに有害な雑菌のべ
・−過に適１−７ており、微生物的に安定なビールが得
られ、動的濾過による混濁物質（凝集タンパク質）や酵
母の分離に適（２ている。

「　実施例　」 好ま（７い実施態様では、ポリマー基材はハ［１ゲン化
炭化水素系ポリマーである。特に、フッ化炭化水素系ポ
リマーによる基材が好−上しく、ポリマ・・、・化ビニ
リデンやポリテトラフルオロエチレンか特に好ましいこ
とが見出たされている。

他の好ましい実施態様では、その基材と１７で炭化水素
系ポリマーも使用できる。このポリマーとしては、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレ
ンテレ−・タレート、ポリブチレンテレフタレートを含
むポリエステルやポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリ
ルなどのヒニルボリマーなどが適しており、さこ、に、
種々のポリマーのコポリマー、例えばブタンエニ、−ス
チレンコポリマーら適している。さら１こまノニ、ポリ
スルホンの基材が有利となることが見出だされている。

このポリマー基材における微細孔の形成は、公知の方法
が採用で１き、例えば不織布によるものなどがあげられ
る。

この発明の好適な実施態様では、活（４表面にコーティ
ングされるポリアクリル酸誘導体またはポリメタクリル
酸誘導体は、架橋されたらのか用いられる。

好ましいポリアクリル酸誘導体またはポリメタクリル酸
誘導体は、置換または非置換性のポリアタリ１ノートま
たはポリメタクリレートが好ましく、そ１．てポリヒド
ロキシアクリレートまたはポリヒト［ｌキノ・メタクリ
レートが適当である３、央に、架橋されているポリアク
リレートまたはポリメタクリレートかＣｉ利である。プ
ロピレングリコールノアクリレートやテトラエチレング
リコールノアクリし・−トは架橋のために好ましいもの
である１、 更に、二官能または多官能のアクリレートあるいはメタ
クリレートが、架橋のためにより好適に使用される。

本発明の特に好適な実！＋１！！態様では、ポリマー基
材にプロピレングリコールジアクリレー　トまたはテト
ラエチレングリコ・−ルジアクリレートで架橋されたポ
リヒドロキノアクリレ−１・またはポリヒドロキシメタ
クリレートが被覆される。

ポリヒドロキシアルキルアクリレ−１・ま１．二はポリ
ヒドロキシアルキルアクリレートの好ま１．いしのとし
ては、ポリ−１−ヒドロキソプロピル−２−アクリレー
ト、ポリ−２−ヒドロキシプロピル−１−アクリレート
、ポリヒドロキシアルキルアクリレ・−）、２．３−ジ
ヒドロキノプロピルアクリレ−ト、ヒドロキンエチルア
クリレート、ヒドロキノエチルメタクリレ−１・または
これらの混合物を含む、。

他の好適なポリアクリル酸またはポリメタクリル酸誘導
体には、架橋されたポリアクリルアミドまたはポリメタ
クリルアミドがある。

２官能または多官能アクリルアミドまたはメタクリルア
ミドは、好適な架橋剤として作用する。

膜フィルターのポアサイズは、０．１〜１．２Ｉ１ｍの
範囲が好ましく、特に０．２〜０８μｍが好ましい。好
適な実施態様の中ではこのポアサイズを０　、４５〜０
　、６５　ｌ１ｍとする。

このボア４３゛イズは、水についてのバブルポインｈ　
、ｔ　＋ｔ＋定１７、次の　Ｓ　ｃｈｒｏｅｔｌｅｒと
　Ｄｅｌｋａの式％式％ を決定する。

■〕　　二　　　　　　　４　γ　・　　ＣＯＳ　　θ
　・　　「　　　　　・・　・　　〔Ｉ　〕Ｄ　、ポア
サイズ（７１ｍ） γ　：表面張力（ｄｙｎｚＣｍ）　　（水７２　ｄ　ｙ
　ｎ　７６ｍ　）θ　；膜と液体間の（ａ帥ｆＴ＋　（
水　θ・０、完ａに濡（１，ろノニめに） （′、膜の組立や借１告によ・て決りるフィルター−に
ｆ′ｆ＃’のファーツク− ｐ、ペブルポインｈ　（ｂａｒ）（ＡＳＴＭ　Ｆ３１６
（１９８６）に従・′Ｉ） 膜フィルターの定数４７・Ｃｏ５ｔ）・ｆは模の特自な
組立や構造にＪ、す０６〜０９の転回で変動セる１、な
お、先の範囲での１■、（γはほぼ室温である。

膜の空隙率は、６５％ら１．＜はそれ以上の値にヌーｔ
・）゛ることか好１１．い。

ビール工場において好適な膜フィルタ・−は、２０°Ｃ
１０７バールの差圧において、２５〜２００　、ｔｉ！
／　ｍｉｎ　−ｃｍ２の流Ｍ（水）を６ツテイルコトカ
望ましい。２５〜７０　、ｖｒＱ／　ｍｉｎ−ｃｍ’の
流？２　’ｋ　ｔ）つフィルターは特に有効であり、そ
れは、ビールに対して有害な雑菌を殺菌する濾過と同様
に経済的にａ利な濾過を保証するのに極めて十分である
。

バブルポイントは、本発明の膜の場合には０５−−５．
Ｑバールの範囲内である。望まし７くは、０９〜２０バ
ールのバブルポイントをらつ膜が用いられろ。

特１こ好ましい実施態様では、ポアサイズ０１５〜０．
６５１１Ｗ、空隙率６５％らしくはそれ以−１−１水分
通過噴は２５〜７０　ｍｌ／　ｍｉｎ−ｃｍ’（王り０
７バール、４塵、２０°Ｃ）、バブルポイント（水）０
９０〜２．０バールの膜フィルターを用いることによっ
て、微生物学的に七分に安定なピルが極めて高い流量で
経済的に得ることができる。

本発明による膜は、７ざが５０〜３００μ７、好ましく
は８０〜］、　８０　ｌｔ　ｗの範囲である。密度よ、
３　＝　Ｉ　２　ｍｇ／　ａｍ２、好ましくは、６，５
〜９５ｍｇ／ｃｍ２が最適範囲である。

膜は次亜塩素酸塩溶液に灯して安定であることか好まＩ
７＜、該溶液Ｏｒ）　ＩＴ値は８〜９５か望土しい。ま
た、七記次（ｌｊ塩素酸は膜の清掃に効果的な役割を果
たし、ニオ１によ−）で、膜は容易に再生される。さら
に、膜−フィルターを１弗、騰水中において処理」゛る
こともで、き、その場合の抽出分は０５重端％より少な
く　ｊ；　６、、 −フィルターとして使用」゛ろ場合、膜は機械的安定の
ため、支持材月と一緒に用いることが好ましく、また、
平担膜（ディスクフィルター　うず状に巻回されたカー
トリッツやひだ付きの嘆によるキへ、ンドル：フイルタ
ー　プレートフィルター、加圧濾過器）もしくは筒状フ
ィルター、毛管状フィルターとして、デザインされる。

フィルターはモノコール１こ打ｊ応するよ・′）に慢貞
旭ソこＡ］整される。

ビールの濾過に使用さ！する本発明の膜、の製造は、気
孔の表面をしめらすため７こポリマー基ｔオをＰＪ）め
に洗浄４゛ることで開始されろ。一ついで、基材は、ポ
リアクリル酸誘導体またはポリメタアクリル酸誘導体、
アクリル酸誘導体またはメタアクリル酸誘導体のための
重合開始剤および必要に応じ＼：　、＋Ｊ１１えられろ
架橋剤かうなる溶液と接触され、この伏態でアクリル酸
誘導体−支たはメタアクリル酸Ｑｑ導体は重合ら（７く
は架橋され、その結果、場合に、ｋ　。

では架橋されたポリアクリル酸誘導体ｔ）Ｌ、　＜はポ
リメタクリル酸誘導体が気孔を詰よら仕ることなく、ポ
リマー基材の表面を覆う。

過硫酸塩がふされｊ−い開始剤として使用されるが、中
でも、アンモニウム過硫酸塩が特に適している。他の好
圭しい開始剤としては、アゾ化合物らしくはペルオキシ
化合物もある。

上述の製造に際しては、アクリル酸誘導体もしくはメタ
クリル酸誘導体は反応溶液の総計をＷζ−１〜２０重量
％、とりわけ、３〜９重１賃％ｑがｈ在することがふさ
れ１．い。架橋剤は、アクリル酸誘導体も；７くはメタ
クリル酸誘導体を括に０．４〜１００重９％、とりわけ
、１〜２Ｏｆｆｉ量％量が使用されるのか望ましい。開
始剤は、アクリル酸誘導体もし１くはメタクリル酸誘導
体を盾に、１〜２５ｉＲ量％、特に５〜２０市噴％使用
されるのが望ましい。

アンモニｒ：７ム過硫酸塩とテトラエチレングリコール
ジアクリレートの存在下でハイドロキシアルキルアクリ
レートら１．＜はハイドロキシアルキルメタクリＬ＝−
トが重合された時に、特に存効的な膜か得られる。

（実験例１） 限定さ１１た条件のもとて最大体積のビールが通過でΔ
で直径４７ｍｍの円盤式膜フィルターによつごある種の
ビールが検出される試験装置を第１図に示す。

試験を行うには、模Ａはまずフィルター容器中におかれ
、Ｅ作中でＰＰ、ＰＴＦＥのような疎水性膜はエタノー
ルで完全に湿らせられる。加圧濾過装置１において、お
およそ２３０〜２５０ｍｌの水か加圧ｌｉ！過装置に注
がれ、水は粒子がなくなるにうに０．２２ミクロンの膜
によって予め濾過され、そ１．て濾過装置は上部密封栓
２を使用して閉じられる。調整可能な減圧機によって１
バールに調整されるＣ　Ｏ２加圧フラスコ３を栓を経て
フィルター容器に接続する。そうすることによって自閉
式固定結合（ｒａｓｔ、−ｃｏｕｐｌｉｎｇ）が開かれ
加圧濾過装置を１バールのＣＯ７にさらす。時間ｔｏの
時点で、濾液出口のジャミングクランプ４を開く。

濾過水をメスシリンダ５で途中で捕え、時間を及びｔ、
をそれぞれ流９１００ｍｌ及び２００ｍｌで測定する。

これから膜の水体積をｍｌ／分で体積／時間として計算
することができろ。膜の水量は膜の種類の類似性を管理
するために使用される。

続いて水はフィルターによって完全に圧搾され、迅速分
離カブプリングが引き離され濾液出口のジャミングクラ
ンプが閉鎖される。

最大１８ρのビールを保有する容器のビールの導管のプ
ラグを加圧濾過装置１の迅速分離カップリングと接続す
る。続いて上部管オリーブ（ｏｌｉｖｅ）のジャミング
クランプを液面が観察窓６の範囲内に見ることができる
ようになるまで慎重に開く。観察窓６をとう１．て、膜
Ａがまだ完全に液体で覆われていて、それゆえビールの
二酸化炭素量からの気泡による膜表面の部分的閉塞が全
く起こらないかどうかを検査することができる。観察窓
での液体の状態は濾過の間を通して恒圧伏聾のために実
質的に変化しない。加圧フラスコ３から容器への供給Ｉ
ＩＥ力のために、加圧濾過装置１内にも１バールの圧力
がある。

時間ｔ　ｏ　−＝　０で濾液出口のジャミングクランプ
が開かれ、濾過されたビールは測定容器を使用して途中
で捕らえられろ。連続して関係させられた時間ｊ　％　
　　ｔｔ′　　・・ｔｎと同様に体積Ｖ１Ｖ、′　・・
Ｖ　１１を記録する。ビールを最初の流れ（ビールの最
初の３０〜５０ｍｊ後）のおおよそ１１５の量のｍ（！
／分の流れになるような時間まで濾過４″る。

評価において再帰度は、ｉ以下又は同等ｎ以下の０及び
Ｖｏ＝０に対し、点 ｃｖｉ＋ｖｉ＋Ｉ　　　Ｖｉ十１−Ｖｉ）２ｔｉ＋１−
ｔｉ によって計算される。Ｖｏ＝０に対し最大の初期流れを
生じ、モしてＶ／ｌ＝０に対し与えられたフィルター表
面について１バールで濾過できる最大体積を得る。これ
はフィルター表面ｍ２当たりの単位へクトリットルのビ
ールに再計算でき、表１にＶ　ｍａｘとして示す。

試験は４±１　℃で行った。それは使用するビールのタ
イプに依存し、そのため得られた最大体積は絶対値を表
わさなく、比較の目的のためだ１１に使用される。

表１から特別の場合のビールの濾過に対しいろいろな膜
フィルターは、ビールが機械的に詰まらせる粒子を面濾
過されているため、溶解しそしてコロイド的に溶解した
ビール内容物質のいろいろな吸着に主としてさかのぼる
再生なしに最大流量に関し明瞭な相違を有することが認
められる。あらかじめ決められた細孔の寸法によって、
本発明に使用した膜の最大流量はそれぞれ最高値に到達
する。

（実験例２） 最大のビールの体積が限定された条件のもとで検出され
、フィルターの繰返し再生に、ｌ：、って長ざ１０イン
チの膜フイルタ−カートリッジによりある種のビールに
関オろ試験装置を第２図（こ示ず。

精製及び滅菌媒質に関（２て、ビールの流れの方向は常
にプレフィルタ−カートリッジを経て誘導流量計１１を
通りポンプ１２から膜フイルタ−カートリッジ１３へ至
るしのである。

流ｍ／時間は誘導流量計を使用（２て検出され、あらか
じめ決められた速度値に電子調整器及び周波数制御ポン
プによって保たれる。速度値はビールの濾過の間に１０
０ρ／　ｈ　＋、六精製又は滅菌の間に２０１　／ｈに
達ずろ。３個の電子式圧力測定変成器１４によって、系
の圧力はプレフィルタ−カートリッジ及び膜フイルタ−
カートリッジにわたる差構成によ−７、て２−）の差圧
と同様に検出されろ。

観察窓１５及び換気弁１６を使用することによりて、フ
ィルターハウジング中の液面は精製及び滅菌の間と同様
にビールの濾過の間常に見ることができ検査することが
できる。それゆえフィルターカートリッジ内のガスの閉
塞は排除される。

プレフィルタ−カートリッジは０．２μｍの公称保有率
を存するひだつきポリプロピ１ノン不織布を含む。ビー
ルの濾過はあらかじめ決められた時間の後、信号が電気
タイムスイッチ時間から与えられた後、又はブレメンブ
ランフィルタ−カートリッジと膜フイルタカートリッジ
にイったり測定されるおおよそ０．７バールの最大差圧
の達成でそれぞれ終結させられる。それからプレフィル
タ−カートリッジ及び膜フイルタカートリッジを洗浄し
て滅菌し、ビールの濾過に再び使用する。ビールの濾過
−洗浄−滅菌のサイクルはＩサイクルの間にビールの濾
過できる爪がはっきり小さくなるまで繰り返す。何故な
らば膜フイルタカートリッジの最大差圧が短詩後に到達
１．それによってビールの濾過が早まって終るからであ
る。

精製の間じゅう、２つの工程ａ、　）とｈ）を使用する
。工程ａ）ではフィルター設備を２００１２／ｈの冷水
で約１５分間、続いて約６０℃２００ａ／ｈの熱湯でお
およそ２０分間すすぐ、工程ｂ）でフィルター設備の冷
水すすぎは２０　ｉ　／ｈで約１５分間行ない、続いて
約５０℃の洗浄溶液（洗浄溶液中に２００　ｐｐｍの活
性塩素が含有されるように、塩素漂白溶液を添加したｐ
ｈｓ、Ｏ〜９゜５の弱水酸化ナトリウム溶液）２００Ｑ
／ｈで約２０分間洗浄する。それから洗浄溶液の残留物
を除去するため、約１０〜１５分間２００ρ／ｈで冷水
洗浄を行なう。

前述の滅菌後関連のあるサイクルのビールの濾過の前に
、膜フイルタ−カートリッジの差圧△Ｐを２００ρ／ｈ
の一定流で２０℃以下の水で測定する。差圧△Ｐの最大
はフィルターカートリッジの詰まり度の指示である。

新（７い膜フイルタ−カートリッジの挿入後使い果たし
た膜フイルタ−カートリッジの除去前の完全試験（圧力
保持試験及びバブルポイント試験）は、膜フイルタ−カ
ートリッジが試験の全期間中完全さを保持し、例えば洗
浄溶液の酸化影響力によって損傷を受けなかったことを
証明する。

第３ａ図：サイクル数に依存ずろ孔径０４４５μｍの本
発明の膜を使用するときに到達する最大ビール体積（シ
／サイクル）及び膜フイルタ−カートリッジの差圧（△
Ｐ）。

第３ｂ図：サイクル数に依存する孔径０．４５７１　ｍ
のナイロン膜（Ｐａｌｌ　ＬＶ）を使用４″ろとき到達
する最大ビール体積（ｈｆ２／サイクル）及び膜フイル
タ−カートリッジの差圧（△Ｐ）。

第３ｃ図：サイクル数に依存する孔径０．４５Ｊｌ　ｍ
のポリエーテルスルホン膜（Ｇｅｌｍａｎ　５ｕｐｏｒ
　４５０）を使用するとき到達する最大ビール体積（ｈ
Ｑ／サイクル）及び膜フィルター力・−トリッジの差圧
（△Ｐ）。

第３ａ図に示したように試験は従来のポリマー膜との比
較により本発明に使用した膜の優越性を明らかにする。

１４００〜１５０（Ｈ２／ザイクルという高体積のビー
ルがおよそ２４回になる多数サイクルにわたって達成さ
れる。膜フィルターカ−トリソジの差圧はサイクルのこ
の数を７０ミリ・・−ル以Ｆの値に移動さ］ｌる。その
結果は本発明の膜の場合の小さな吸着性は膜フィルター
カートド！ノの谷就没寿命の間しゅう（約２４ザイクル
）保持さイする。工程ｂ）において使用された洗浄工程
によっても克服でΔない不可逆的な管の詰土りの徐々に
増大する、＝とが、ビールの流量が落ち込み膜フイルタ
−カートリッジの差圧が増大するほど認■できるように
なることは、この大きな数の一１゛（々ル、Ｄ後だけで
ある。嘆の就役寿命の間じゅう流されノニピールの全量
は３６７ｈ１２／１０″（こ達する。

第３　ｂ図は両立性の理由のため熱湯で洗浄することだ
ζ１ができる（工程ａ））膜フイルタ−カートリッツに
対する代表的なサイクルを示す。コロイド状のビールの
中身の物質の吸着はこの工程によって不完全に逆にする
ことができるだけであり、そのため膜フィルターカート
リッジは非常に少数のサイクル（約３）後詰まるように
なり、これは模−フィルターカートリッジの差圧の増大
から検出可能である。３回のサイクル後、膜フイルタ−
カートリッジはビールの第４の濾過の間じゆう、膜フイ
ルタ−カートリッジの最大差圧のためスイッチ切れが起
るほど詰まる。以後のサイクルの間じゆう、サイクル当
たりのビールの体積は増大する詰まり及び／又は上昇す
る差圧によって更に減少する。ビールの全流用は４７．
５ｈ（／ＩＯ＝に達する。

第３ｃ図の試験結果は、使用（またポリエーテルスルポ
ン膜の場合に、ビールの体積は少数のサイクル後迅速に
低下するが、一方膜フイルターカートリッジの差圧はほ
とんど一定のままであることを示す。この場合に、ポリ
エーテルスルポン膜は膜フイルタ−カートリッジの完全
な状態が変ることなく洗浄工程ｂ）によりその小さな吸
着能力を失なうとみなさなければならない。ビールの全
重量は６５．４ｈ（！／１０″に達する。

上記の試験からいろいろな膜フィルターがビールの濾過
の特別の場合にはっ３りした差異を何することが識別で
きる。本発明の膜は、膜の長い就役）を命（多数の精製
サイクルが可能である）と共にその高いビール流量によ
って特色づけられる。

これらの膜を使用するとき、ビールの濾過における多大
な進歩が達成される。何故ならばビールにｒＪ″害であ
るバクテリアの完全な分離は勿論、ビー１しが高い流量
、長い就役寿命、その結果有利な経済性で濾過すること
もできるからである。

醸造工業において用いられる本発明の膜フィルターは、
１ユ述の要求に合致している。従来使用されている膜と
比較して、設定ボア径および設定保持容贋を同一と１．
た場合、本発明の膜は、極めて人恣な流量らしくは濾過
がか得られる。したがって、ビールに対して有害な雑菌
の除去が可能な滅菌濾過を極めて大恣な濾過量でもって
達成でき、経済的なｔｆ！過作業がｉｊＪ能となる。一
方、高い濾過５（が達成でき、またメンプランの再生か
容易に行えるため、次亜塩素酸塩溶液（ｐＨ８〜９）を
用いた場合にでら、膜の特性を失うことがなく、社訓物
質および酵母の分離に際して珪藻上を用いたフィルター
にとってかわることが可能である。

本発明の股を使用することの利点を、第２表１．二明確
に示した。第２表には、飲料の滅菌濾過に好適とされて
いる種々の膜材料からなる膜と本発明の膜との比較がビ
ールの最大透過＠（Ｖｍａｘ、ヘクトリットルビール／
ｍ２）で示されている。ただｊ２．６膜は精製あるいは
再生されたものではなく、ビールは予備濾過後のものを
用いている。

「発明の効果」 以上説明ｊまたように、本発明のビールの濾過方法は、
ポリマー基材の表面にポリアクリル酸誘導体またはポリ
メタクリル酸誘導体をコーディングしてなる微小多孔質
の膜フィルターを用いるらのであるので、ビールの芳香
を失うことなく、ビールに含まれる湿間物質、酵母、さ
らにはｒｆ害な雑菌類を容易かつ高効率にて濾過するこ
とができろ、。

また本発明の濾過方法によれば、濾過可能なビールの流
量が大きいので、濾過を非常に経済的に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明での最大濾過流贋を測定する試験例に
おける試験装置の構成を示すものであって、フィルター
の再生を行わないものでの概略構成図、 第２図は、本発明での最大濾過流９を測定する試験例に
おける試験装置の構成を示すものであって、フィルター
カートリッジの繰り返（７再生を行うものでの概略構成
図、 第３図（ａ）、（ｂ）、（ｅ）は、いずれも種々のメン
ブランフィルタ−カートリッジについて、最大ビール透
過量と繰り返（２回数および差圧との関係を示すタラワ
である。

Claims (37)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリマー基材と、このポリマー基材上のポリアク
   リル酸誘導体又はポリメタクリル酸誘導体からなる表面
   被覆とを有する膜を用いてビールの濾過を行うことを特
   徴とするビールの濾過方法。
2. （２）閉塞濾過によりビールに有害な細菌を濾別する請
   求項１記載の方法。
3. （３）動的濾過（向流濾過又は動的加圧濾過を含む）に
   よる懸濁物質及び酵母の分離を行う請求項１記載の方法
   。
4. （４）基材がハロゲン化炭化水素重合体である請求項１
   記載の方法。
5. （５）基材がフッ素化炭化水素重合体である請求項４記
   載の方法。
6. （６）基材がポリフッ化ビニリデンである請求項５記載
   の方法。
7. （７）基材がポリテトラフルオロエチレンである請求項
   ５記載の方法。
8. （８）基材が炭化水素重合体である請求項１記載の方法
   。
9. （９）基材がポリスルホンである請求項１記載のの方法
   。
10. （１０）ポリアクリル酸誘導体又はポリメタクリル酸誘
    導体が架橋されている請求項１記載の方法。
11. （１１）ポリアクリル酸誘導体又はポリメタクリル酸誘
    導体が非置換又は置換ポリアクリル酸塩又はポリメタク
    リル酸塩である請求項１記載の方法。
12. （１２）ポリアクリル酸塩又はメタクリル酸塩がポリヒ
    ドロキシアルキルアクリル酸塩又はメタクリル酸塩であ
    る請求項１１記載の方法。
13. （１３）ポリアクリル酸塩又はメタクリル酸塩が架橋さ
    れている請求項１１又は１２記載の方法。
14. （１４）ポリアクリル酸塩又はメタクリル酸塩がジアク
    リル酸プロピレングリコールで架橋されている請求項１
    ３記載の方法。
15. （１５）ポリアクリル酸塩又はメタクリル酸塩がジアク
    リル酸テトラエチレングリコールで架橋されている請求
    項１３記載の方法。
16. （１６）ポリアクリル酸塩又はメタクリル酸塩が二又は
    多官能性アクリル酸塩又はメタクリル酸塩で架橋されて
    いる請求項１３記載の方法。
17. （１７）ポリアクリル酸塩又はメタクリル酸塩がポリヒ
    ドロキシアルキルアクリル酸塩又はメタクリル酸塩であ
    ってジアクリル酸ポリプロピレングリコール又はジアク
    リル酸テトラエチレングリコールで架橋されている請求
    項１２記載の方法。
18. （１８）ポリアクリル酸誘導体又はメタクリル酸誘導体
    がポリアクリルアミド又はメタクリルアミドである請求
    項１記載の方法。
19. （１９）ポリアクリルアミド又はメタクリルアミドが架
    橋されている請求項１８記載の方法。
20. （２０）ポリアクリルアミド又はメタクリルアミドが二
    官能性アクリルアミド又はメタクリルアミドで架橋され
    ている請求項１９記載の方法。
21. （２１）膜の孔の寸法が０．１〜１．２μｍの範囲内に
    ある請求項１記載の方法。
22. （２２）膜の孔の寸法が０．２〜０．８μｍ、好ましく
    は０．４５〜０．６５μｍである請求項２１記載の方法
    。
23. （２３）膜の空隙率（多孔度）が６５％又はそれ以上で
    ある請求項１記載の方法。
24. （２４）２０℃、差圧０．７バールでの水の流速が２．
    ５〜２００ｍｌ／分、ｃｍ＾２、好ましくは２５〜７０
    ｍｌ／分、ｃｍ＾２の範囲内にある請求項１記載の方法
    。
25. （２５）水によるバブルポイントが０．５〜５．０バー
    ル、好ましくは０．９〜２．０バールに達する請求項１
    記載の方法。
26. （２６）膜が０．４５〜０．６５μｍの孔径、６５％以
    上又は６５％の多孔度、２５〜７０ｍｌ／分、ｃｍ＾２
    の水流（圧力：０．７バール、温度：２０℃）、及び水
    によるバブルポイント０．９〜２．０バールを有する請
    求項１記載の方法。
27. （２７）膜の厚さが５０〜３００μｍ、好ましくは８０
    〜１８０μｍである請求項１記載の方法。
28. （２８）膜の基準重量が３〜１２ｍｇ／ｃｍ＾２、好ま
    しくは６．５〜９．５ｍｇ／ｃｍ＾２の範囲内にある請
    求項１記載の方法。
29. （２９）膜がアルカリ性次亜塩素酸塩溶液（ＰＨ値８〜
    ９．５）に対し抵抗力を示す請求項１記載の方法。
30. （３０）水による膜からの抽出分が０．５重量％以下で
    ある請求項１記載の方法。
31. （３１）膜が機械的安定化のために支持材料を備えつけ
    ることができ、フラットフィルター（ディスクフィルタ
    ー、螺旋状に巻かれた又はひだつき膜をもつカートリッ
    ジフィルター、プレートフィルター、動的加圧フィルタ
    ー）又は管状もしくは毛管状フィルターとして設計され
    ている請求項１記載の方法。
32. （３２）膜が細孔の表面を湿らすためにポリマー基材を
    先ず第一に洗浄すること、次いでアクリル酸誘導体又は
    メタクリル酸誘導体が重合されそして任意に架橋される
    条件のもとで、ポリアクリル酸誘導体又はメタクリル酸
    誘導体、アクリル酸誘導体又はメタクリル酸誘導体用重
    合開始剤及び任意に架橋剤を含有する溶液と基体を接触
    させ、そしてこのようにして得られた任意に架橋された
    ポリアクリル酸誘導体又はメタクリル酸誘導体が、その
    細孔の管を詰まらせることなく基体の表面を被覆するこ
    とによって得ることができる請求項１記載の方法。
33. （３３）重合開始剤が過硫酸塩である請求項３２記載の
    方法。
34. （３４）過硫酸塩が過硫酸アンモニウムである請求項３
    ３記載の方法。
35. （３５）重合開始剤がアゾ化合物である請求項３２記載
    の方法。
36. （３６）開始剤がペルオキシ化合物である請求項３２記
    載の方法。
37. （３７）ポリアクリル酸誘導体又はメタクリル酸誘導体
    がポリヒドロキシアルキルアクリル酸塩又はメタクリル
    酸塩であり、重合開始剤が過硫酸アンモニウムに規定さ
    れ、そして架橋剤がジアクリル酸テトラエチレングリコ
    ールに規定される請求項３２記載の方法。