JPH06501391A - 天然発酵飲料の脱アルコールのための膜処理 - 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】 天然発酵飲料の脱アルコールのための膜処理本発明は天然発酵飲料品からのアル コールの除去のための２−及び３一段階膜処理に関する。更に、本発明はかがる 処理において有用なシステムに関連する。

ノンアルコール及び低アルコールの発酵飲料、例えばビール及びワインは近年大 いに注目されてきており、なぜならこれらはアルコールの一定の不健康さ及び社 会生活によくない副作用を伴うことなく伝統的なビール及びワインの風味を提供 するからである。特に、多数の人々は彼らのカロリー摂取量についてがなり考え るようになってきており、そして低カロリー含量を有する食品及び飲料品に興味 をもっている。従って、低カロリーを有するアルコール飲料は近年人気が出てい る。ビール及びワインにおける主たるカロリー源はアルコール含有物において見 い出されており、低アルコール又はノンアルコールのビール及びワインを提供し ながらかがるビール及びワインの風味を維持することが所望されている。

ノンアルコール及び低アルコールのビール及びワインは長い間市販されているが 、かかるビール及びワインの製造において利用されている技術は風味を落とさせ る。例えば、アルコールは蒸発させることができるが、しかしながらこのような 処理においてはビールもしくはワインは加熱されるか又は少なくとも変性され、 従ってビールもしくはワインのほとんどの風味及び香りがなくなる又は変わって しまう。他の方法は水の希釈によるアルコール含量の低下である。

このことは、誰もが水で薄めたビール又はワインより予測されうる薄い味をもた らす。

膜分離工程の組込れた又はそれを利用する、天然発酵飲料においてアルコールを 除去する又は減らすためのいくつかの方法が当業界において開示されている。＆ ｏｎｎｅａｕの米国特許第４．４９９．０７号は３段階処理を利用しており、こ れは以下の段階を含んで成る。第１は分子量約ｉｏ、　ｏｏｏのカットオフ値を 有するナノ濾過膜を用いるナノ濾過段階であり、それに芳香族ポリアミド中空フ ァイバーより製造した分子量約２５０のカットオフ値を有するＤｅｇｒｅｍｏｎ 　を製逆浸透膜を用いる限外濾過透過に適用する単一逆浸透段階が続く。その後 、この逆浸透段階に由来する透過物を約４５℃の温度で約０．１５の気圧での真 空蒸発段階にかける。製品は順に組合せたこの３つの段階の残留物である。かな りの量の風味及び芳香成分がこの逆浸透膜を通過し、従ってそれらは真空蒸発段 階にかけられることに注目すべきである。

約４５℃の温度では、かかる風味及び芳香成分はよくない影響を受け、これによ り最終飲料品の風味及び香りの低下が生ずる。Ｇｏｌｄｓｔｅｉｎの米国特許第 ４．６１２．９１６号はワイン及び麦芽飲料の脱アルコールへの逆浸透膜の利用 を開示している。特に、かかる飲料品は、常用の発酵によって製造された伝統的 な飲料品を、微孔性ポリスルホン支持体の上にポリアミドの活性バリヤーを有す る薄いフィルムの複合膜を用いる逆浸透にかけることを含んで成る方法によって 製造できることを開示している。この膜はビールの揮発物及びその他の風味構成 成分を保持し、そして飲料品中の２５〜約３０％のアルコールが膜を通過するこ とを可能とする。Ｇｏｌｄｓｔｅｉｎの特許は薄いフィルム複合型膜と酢酸セル ロース型膜とを比較しており、そして風味及び芳香物質の９９％が薄いフィルム 複合膜によりはねのｊすられ、そしてかかる揮発物の１６％のみが酢酸セルロー ス対称膜によってはねのけられることを示している。ＢｅａｕｍＯｎｔの米国特 許第４．４４１．６７８号はグレープジュース及びそれより発酵させたワインの 両方に基つくナノ濾過の利用を開示している。ラブルス力（Ｌａｂｒｕｓｃａ） 型ワイングレープ中のメチルアントラニレート及びその他のよくない風味の除去 の目的で、グレープジュース及びワインを分子量１７５〜２００のカットオフ値 を有する膜に通している。

１９８４年７月２５日公開のＫｅＬＩｆｎｅｒの英国特許ＣＢ２．１３３．４１ ８Ａには、ビール及びワインを逆浸透半透過膜に通すことによりこれらを濃縮し 、その後、再構成された飲料品を生成するために液体を加える処理が記載されて いる。再構成用水は９９％までのミネラルが除去された逆浸透処理水でよい。こ の膜はポリマー支持体上の薄いフィルム複合物である。この逆浸透システムは約 −２〜約４０℃の範囲の温度にて、及び二酸化炭素の存在により提供される非酸 化性雰囲気下において約１００〜１１０　ｐｓｉｇの圧力にて行われる。逆浸透 処理の終了後に再構成用水を添加する。この処理において約４５％のアルコール 及び７５％の水がビールから除去される。得られるビールは２．３重量％のアル コールを含んでいた。製造した３種のサンプルのうち、１つは香りにおいて若干 焦げ臭い徴候を有しており、そして他のサンプルはかなり薄く、希釈後に十分な る主要成分が残っていないことを示唆する。これは低アルコール含量を有するラ イトビールの特徴である。

Ｇｕｉｎｅｓｓ社のベルギー国特許第７１７．８４７号（１９６８年、１２月） は、輸出のための濃縮物の製造のために非酸化性雰囲気下のもとての逆浸透を採 用し、この濃縮物は各地にて生産されたアルコールにより再構成される。好まし い膜は米国特許第３．１３３．１３２号に教示の酢酸セルロースである。膜材料 として酢酸ポリビニル及びポリアクリレートも挙げられている。この特許は、ア ルコール及び水による、又はノンアルコールもしくはほぼ最終的にノンアルコー ルの飲料品を得るために水単独による、出荷後の同容量への再構成を教示する。

英国特許明細書第１．４４７．５０５号はアルコール含量の低められた、低い、 もしくは全くないビールの製造のための処理に関する。この特許は膜システムを 利用してビールからエチルアルコールを除去する処理を開示しており、これはバ ッチ式濃縮型のシステムにおいて行われ、その中に処理すべきビールを処理の前 又は後のいづれかにて水で希釈している。しかしながら、このタイプの処理は固 有の欠点を有しており、なぜならビール中に存在しているその他の複合成分の濃 縮物が変性し、それによって沈殿物及び膜を汚すその他の成分が生成しうる可能 性がもたらされるからである。従ってこの沈殿物及び／又は膜汚染物はビールの 味に影響するだけでなく、膜システムの生産性をも低下させるであろう。更に、 記載の処理は比較的高い圧力系にて行われる。

Ｌｉｇｈｔの米国特許第４．６１７．１２７号は、高アルコール含量飲料を逆浸 透システムに通して透過物及び抑留物を形成させることによって低アルコール含 有飲料品が得られうろことを開示している。この透過物は主としてアルコール及 び水を含んで成り、従って除去される。

この抑留物のごく一部を製品として回収し、そして大部分を新鮮な飲料品と混ぜ 合わせるために逆浸透システムに戻し、そして水を加える。米国特許第４．７１ ７．４８２号も参照のこと。Ｇｎｅｋｏｗの米国特許第４、８８８．１８９号は 、供給原料としての任意の伝統的に発酵させた食卓ワインに由来する低められた アルコールのレベルを有する特にワインのような飲料品の製造のための同時二重 逆浸透処理を開示している。供給ワインの全てを逆浸透にかけて濃縮した抑留物 を再循環させながら透過物としてのアルコール及び水を除去し、その際に、同時 に又は交互に、この供給原料ワインの初期レベルを維持するためにこの供給タン クにバランスのとれた体積量の逆浸透水を戻し入れる。得られる仕上げワインは 適切な商業的業務において許容される風味、芳香及び色調の一様な濃縮物を有す る。ノンアルコールワイン（０，５容量％以下のアルコールの残留アルコール含 量を有するワイン）又は低められたアルコール含量（１］〜１３容量％以下）を 有するワインを製造するのに、この処理はバッチ式又は改良半連続式運転におい て行うことができる。

既知の処理はいくつかの問題に悩まされている。第１に、酢酸セルロース型のよ うな開放逆浸透膜の利用は膜を介して芳香化合物の多大なる損失をもたらす。他 方、比較的密な膜、例えば薄いフィルム複合型膜が利用されているような処理に おいては、その能力は低く、なぜなら高分子量の化合物がこの膜を汚しがちであ り、従って膜の効率を低めるからである。このような高分子量化合物にはタンパ ク質、ベーターグリカン、多糖類及びポリフェノール複合物が含まれる。これは 本質的に液体の流動性及びアルコールの透過性を低める。その結果、これは脱イ オン水についての増大する要求を必要とする。その他の開示された処理は天然発 酵飲料を高温又は高圧に暴露させることであるが、そのいづれも風味及び香りを 提供する化合物を損うことがあり、これにより飲料品の最終的な風味及び受け入 れ性は有意に害される。

何が必要かというと、芳香及び風味を高める化合物を保持させながら天然発酵飲 料からエタノールを経済的に除去する処理である。

更に何が必要であるかというと、熱又は圧力による芳香及び風味化合物への損傷 をもたらすことのない処理である。更に何が必要であるかというと、例えば膜を 汚す、且つ、流動性を低めることによる利用した膜の効率性を悪くすることをも たらさない処理である。

ビール及びワインの製造における他の問題は、濁り形成化合物の存在にある。一 般的にこれらはボトル詰めの後に天然発酵飲料から沈降する非常に高分子量な化 合物である。高分子量のタンパク質及びベーターグリカンのような化合物は濁り を生じせしめ、そして最終飲料品の味に有害な影響を及ぼしうることか発見され た。何が所望されるかというと、かかる濁り形成化合物を含まない飲料品をもた らす低アルコール飲料を製造するための処理である。

本発明は上記の要望に合致する。−態様において、本発明は天然発酵飲料の脱ア ルコールのための処理であって：Ａ、任意的に、天然発酵飲料を含んで成るマイ クロ濾過供給流を、０．１〜１．０μｍの孔径を有するマイクロ濾過膜と、この 供給流が、このマイクロ濾過供給流と比べて、低濃度の高分子量濁り形成化合物 を有するマイクロ濾過透過流と高濃度の高分子量濁り形成化合物を有するマイク ロ濾過抑留流とに分かれるような条件のもとで接触させ： Ｂ、任意的に、天然発酵飲料又はこのマイクロ濾過透過流を含んで成るナノ濾過 供給流を、分子ｔｉｏｏ〜１０．０００のカットオフ値を有するナノ濾過膜と、 このナノ濾過供給流が、このナノ濾過供給流と比べて、低濃度の芳香及び風味含 有化合物を有するナノ濾過透過流と、高濃度の芳香及び風味含有化合物を有する ナノ濾過抑留流とに分かれるような条件のもとで接触させ；Ｃ、マイクロ濾過透 過物又はナノ濾過透過物を含んで成る逆浸透供給流を、エタノール選択的に透過 させ、且つ、芳香及び風味含有化合物を選択的に抑留する逆浸透膜と、この逆浸 透供給流が、この逆浸透供給流と比べて、エタノール濃度において高く、且つ、 芳香及び風味含有化合物において低い逆浸透透過流と、エタノール濃度において 低く、且つ、芳香及び風味含有化合物において高い抑留流とに分かれるような条 件のもとで接触させる；ことを含んで成り、 段階４へ、又はＢ、のいづれか又は両方が実施されなくてはならず、そしてもし 段階Ｂを実施するとき、段階Ｃに続いてこの逆浸透抑留物とこのナノ濾過抑留物 とを合せることを特徴とする。

他の態様において、本発明は上記の処理を行うための装置である。

請求し、且つ、本明細書に記載の処理及び装置は芳香又は風味化合物を除去する 又は損うことなく、天然発酵飲料の製造を可能とする。

更に、この処理は濁りを生じさせる及び味に有害な影響を及ぼす化合物を除去す る。更に、この処理及び装置は上記のねらいを達成するための経済的な手段を提 供する。

簡潔すると、図１にマイクロ濾過段階、ナノ濾過段階及び逆浸透段階を利用する 処理を示す。この図は更にナノ濾過膜の抑留物の再循環及び逆浸透膜の抑留物の 再循環を説明している。図２はナノ濾過段階及び逆浸透段階を含んで成り、両段 階に由来する抑留物を再循環させる処理を説明している。図３はマイクロ濾過及 び逆浸透段階を利用する処理であって、この逆浸透段階に由来する抑留物を再循 環させている処理を説明している。

以下の定義は本明細書記載の本発明の理解のうえで有用である。

本明細書に用いる天然発酵飲料とは天然の供給原料を発酵させることにより製造 した飲料品に関する。かかる天然発酵飲料にはワイン、ビール、エール、スタウ ト、なし酒等が含まれる。

分子量のカットオフ値とは、既知のサイズの分子に関する膜の抑留特性の表現で ある。抑留性又は分子量カットオフ値は、同じ分子量の球形の無荷電分子の少な くとも９０％が多孔性膜によって抑留され、その際、有意に低い分子量の分子の ５０％以下が抑留されないことをいう。本明細書の供給物とは、膜に供給したオ リジナルの材料に関しており、そして任意的に再循環させた濃縮物又はそれらの 混合物を含みつる。膜分離処理は２つの液体画分、即ち、この膜を通過する透過 画分及びこの膜を通過しない抑留画分の製造をもたらす。

透過物とは、この膜を通過する、液体、及びかかる液体の中に溶けた、懸濁した 、等の物質に関する。抑留物とは、この膜を通過しない液体であってかかる液体 の中に溶かされた、懸濁された、等の物質を含むものに関する。本明細書で用い ている風味及び芳香化合物は天然発酵飲料の中に含まれており、そしてこの天然 発酵飲料にその香り及び風味を授ける一定の有機化合物に関し、かかる化合物に おいては例えばプロパツール、高級アルデヒド、酢酸塩及びエーテル類が含まれ る。かかる化合物においてはｎ−プロパツール、エチルアセテート及びイソアミ ルアルコールが含まれる。

本明細書で用いる濁り形成化合物は、放置によって天然発酵飲料から沈殿する非 常に高分子量のタンパク質及びベーターグリカンに関する。一般的にかかる化合 物は２００．０００以上の分子量を有する。

本明細書が請求する本発明においていくつかの態様が実施できる。

逆浸透段階は全ての態様において必要である。逆浸透段階の前に、マイクロ濾過 段階又はナノ濾過段階のいづれかを実施しなくてはならない。ある状況において は、両方の段階を実施することが所望されうる。この態様を使用すべきかの選択 は経済性及びこの処理で扱う天然発酵飲料の性質によって決定される。当業者は 利用する特定の供給物にとって経済的に、且つ、技術的にどの態様が最も適する かを決定することができるであろう。もしナノ濾過段階を用いるなら、このナノ 濾過段階に由来する抑留物を逆浸透段階に由来する抑留物と合わせて、有意に低 い濃度のエタノールを有しながら、実質的に全ての芳香及び風味含有化合物を含 む再構成された飲料品を生成せしめる。

一態様において、本発明の処理はまず天然発酵飲料を０，１〜１．０ミクロンの 孔径を有するマイクロ濾過膜に、その抑留物が高濃度の濁り形成化合物、例えば 高分子量のタンパク質及びベーターグリカンを含むような条件のもとで供給する ことを含んで成る。この透過物はこの供給組成物と比べて有意に低い濃度の濁り 形成化合物を有する天然発酵飲料を含む。その後、このマイクロ濾過透過物を分 子量１００〜１０．０００のカットオフ値を有するナノ濾過膜に、その透過物が 高濃度の水及びエタノールを含み、そして抑留物が高濃度の芳香及び風味含有化 合物を含むような条件のもとで供給する。その後、このナノ濾過に由来する透過 流を逆浸透膜に、エタノールが選択的にこの逆浸透膜を通過し、且つ、その抑留 物が有意に低いエタノール濃度を有するような条件のもとで供給する。その後、 エタノールを有さない、又は有意に低い濃度のエタノールを有する天然発酵飲料 を、この逆浸透処理に由来する抑留物をこの六ノ濾過処理に由来する抑留物と、 更には任意的に水と合わせることによって再構成させる。

本発明の他の態様において、天然発酵飲料を前記した通りにマイクロ濾過膜に供 給して、この供給物と比べて高い濃度の高分子量濁り形成化合物を伴う抑留物、 及び有意に低い濃度の濁り形成化合物を有する天然発酵飲料の透過物を生成する 。マイクロ濾過段階に由来する透過物をこの逆浸透膜に、エタノールが選択的に この膜を通過するような条件のもとで供給し、これによりこの抑留物がこの逆浸 透膜への供給物よりも低い濃度のエタノールを有する天然発酵飲料を含んで成る ようにさせる。任意的に、この逆浸透膜を透過する液体の容量を補うためにこの 逆浸透透過物に水を加えてよい。

本発明の更なる別の態様において、この処理は天然発酵飲料をナノ濾過膜に、そ の透過液がこの抑留物よりも高いエタノール濃度を有する流体を含んで成り、そ してこの抑留流がこの供給流と比べて高い濃度の芳香及び風味含有化合物を含む ような条件のもとで供給することを含んでいる。その後、このナノ濾過段階に由 来する透過物をこの逆浸透段階に、この逆浸透膜を介する透過物が供給流よりも 高い濃度のエタノールを有し、そしてこの逆浸透処理に由来する抑留物が供給流 と比べて有意に低い濃度のエタノールを含むような条件のもとで供給する。その 後、このナノ濾過膜に由来する抑留物とこの逆浸透処理に由来する抑留物とを、 任意的に水を伴って合わせて、有意に低い濃度のエタノールを有しながら実質的 に全ての芳香及び風味含有化合物を含む再構成天然発酵飲料を製造する。

このマイクロ濾過段階は高分子量濁り形成化合物を除去するために設計され、こ れは天然発酵飲料の風味及び香りを増加させる、又は奪い去ることをすることは ない。本明細書で掬いるマイクロ濾過とは、高分子量化合物のフィルターとして 機能する膜に天然発酵飲料を通すことによって高分子量化合物を除去する処理に 関する。膜の業界において利用されているマイクロ濾過なる語は、種々の技術者 に異なる意味で取られている。一般には、これは液体流から高分子量の物質を、 この流体を比較的大きな一定の孔径の膜に通すことによって分離することに関す る。技術者の間での定義における相違は、マイクロ濾過の孔径の低限界に関連す る。本明細書て用いる場合、０．１〜１．０μｍの孔径を有する膜に関する。こ の段階にとって有用な膜は当業界によく知られている。かかる膜は一般に、処理 すべき天然発酵飲料に対して不活性であり、且つ、この処理を実施する条件のも とて耐えるのに十分なる化学的耐久性及び形態学的強度を有するポリマーにより 製造した均質又は対称多孔性膜である。かかる膜はポリオレフィン、例えばポリ エチレン又はポリプロピレン、ポリカーボネート、ハロゲン化ポリカーボネート 、フッ素化ポリオレフィン、例えばポリビニリデンフルオリド、ポリスルホン及 びポリエーテルスルホンである。好ましい材料はポリスルホン、ポリエーテルス ルホン及びフッ素化ポリオレフィンである。より好ましいのはポリビニリデンフ ルオリド及びポリスルホンによって調製した膜である。一般に、上記に開示した 範囲の上限値での孔径を有する膜に関しては均質膜である。しかるにかかる範囲 の低限界値では対称膜が利用される。

この段階において、膜への供給物は天然発酵飲料、即ち、ワイン、ビール、エー ル、スタウト等である。この供給物は２つの流れ１こ分かれ、この抑留流はこの 供給物と比べて高濃度の高分子量濁り形成化合物、例えばタンパク質及びベータ ーグリカンを含む。この透過物はこの供給物と比べて低濃度のかかる高分子量化 合物を有する天然発酵飲料を含み、これは更に水、エタノール、芳香及び風味化 合物を含んで成る。低アルコール含量の天然発酵飲料を製造する目的のためにこ の抑留物は利用されない。この透過物を下流処理の供給のために利用される。

この供給物をこの膜を横切り、且つ、通過させるのに十分な圧力にてこの膜と接 触させる。適用する圧力はこの透過物をこの膜に横切らせ、且つ、通過させるの に十分なる駆動力を供給し、そして更に天然発酵飲料中の必須の揮発性成分、例 えば二酸化炭素を保持せしめるのに十分であるべきである。一方、適用する圧力 は膜の不要な汚れを生じせしめるほど高くあるべきではない。もし圧力が高すぎ ると、高分子量の化合物は膜に押し付けられ、そしてそこに残って膜を横切る低 い流動性及び非効率的な処理をもたらしてしまう。

好ましくは、適用する圧力は約２〜３．５バール（０，２〜０．３５ｍＰａ、　 ｓ）である。より好ましくは、適用する圧力は約３〜３．５／（−ル（０，３〜 ０．３５ｍＰａ、　ｓ）である。適切に働く膜処理のためには、膜に透過物を横 切らさせるために十分な駆動力があるべきであり、一般にこれは膜を横切する圧 力における差であり、通常トランスメンプラン圧と称されている。好ましくはこ のトランスメンブラン圧は０．５ｂａｒ（０，０５ｍＰａ、　ｓ）以上である。

天然発酵飲料が二酸化炭素を含む飲料、例えばビールであるとき、この飲料品の 中に二酸化炭素を維持させるのに必要な最小圧は１．７５バール（０，１７５ｍ Ｐａ、　ｓ）である。好ましくは、このトランスメンブラン圧は３．０バール（ ０，３ｍＰａ、　ｓ’）以下である。この処理において利用する温度は飲料品の 最終的な味及び香りに有意な影響を有しつる。もし低すぎる温度を利用するとそ の構成成分が凍結しうるか、又は重要な風味及び芳香含有化合物がこの飲料品か ら沈殿してしまうことがある。もし高すぎる温度を利用すると、この風味及び芳 香含有化合物に損傷が生じうる。好ましい温度は約２〜１０℃、最も好ましい温 度は約２〜８℃である。この膜を横切る流速は、この処理の経済的見地に関連し て重要である。好ましくは、１００〜３，０００１　／ｍ２／　ｈが好ましい。

一般にこのような処理において、この膜を介する透過物の流速は高レベルで始ま り、そして一定の時間、例えば１〜２時間後にはそのレベルが下がる。２時間後 にこの膜が１００〜５００１／ｍ２／ｈの流速、より好ましくは２００〜２５０ １／ｍ２／ｈの流速を示すことが好ましい。

かかる膜は膜モジュールの中に含まれていることが好ましい。かかるモジュール の形態は当業界においてよく知られている。好ましくは、らせん巻き、又はプレ ートとフレームの装置が利用されている。

第２段階はナノ濾過段階である。このナノ濾過段階は処理流から中分子量の芳香 及び風味化合物を抑留するためにデザインされており、従ってこの中分子量の芳 香及び風味含有化合物は逆浸透段階において逆浸透膜を汚さない。逆浸透膜の汚 れを防ぐことはこの逆浸透膜におけるより高流量、従ってより経済的な逆浸透段 階をもたらす。このナノ濾過段階を利用するかしないかは、逆浸透膜の汚れの結 果として加算される処理の費用とナノ濾過段階の利用の結果としての投資費用及 び追加処理費用との均衡に依存する。ナノ濾過段階の更なる利点は、かかる段階 がこの逆浸透段階において解決されなくてはならない浸透圧を低めることにあり 、これによりかかる段階において供給物に適用しなくてはならない圧力の値は低 められる。

ナノ濾過膜は、本明細書では１００〜ｔｏ、　ｏｏｏ、そして最も好ましくは１ ００〜Ｉ、　０００の分子量のカットオフ値を有する膜に関する。一般にこのナ ノ濾過膜は前記した分子量のカットオフ値を有する孔を有する対称膜である。か かる膜は当業者によく知られており、そして酢酸セルロース、再生した酢酸セル ロース、脂肪ポリアミド、芳香ポリアミド及びポリビニルアルコールより製造さ れつる。好ましい膜は酢酸セルロース、脂肪ポリアミド、再生酢酸セルロース、 ポリビニルアルコールより製造される。より好ましい膜は酢酸セルロース又は脂 肪ポリアミドより製造される。かかる膜は多孔対称性支持体の上に識別層（ｄｉ ｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｎｇ　１ａｙｅｒ）の薄いフィルムを含んで成る薄いフィ ルム複合物でもありうる。かかる多孔対称性支持体はポリオレフィン、ハロゲン 化ポリオレフィン、例えばフッ素化ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリス ルホン又はポリエーテルスルホンより製造されつる。好ましい支持材料はポリス ルホン、ポリエーテルスルホン及びフッ素化ポリオレフィン、例えばポリビニリ デンフルオリドである。この識別層は、支持体の上に載っているポリウレタン、 ヒドロキシアルキルセルロース、ポリビニルアルコール又はポリアミドの薄いフ ィルムを含んで成ろうる。ある好ましい態様において、この薄いフィルムは二も しくは三価の芳香族酸ハロゲン化物又はその混合物と、二もしくは三価のポリア ミン、例えばピペラジンもしくは置換化ピペラジンとの界面反応生成物である。

かかる膜の例はｃａａｏｔｔｅの米国特許第４．２５９．１８３号、Ｆｉｂｉｇ ｅｒの米国特許第４．７６９．１４８号、Ｋａｍｉｙａｍａの米国特許第４．６ １９．７６７号及びｌｊｅｍｕｒａの米国特許第４．５９５．１３９号に開示さ れ、これらは全て本明細書に参考として組入れている。ナノ濾過膜は通常膜モジ ュールの中に置かれている。膜モジュールのいくつかの形態、例えばプレートと フレーム、らせん巻き、中空管及び中空ファイバーが当業者によく知られている 。膜モジュールの選択はどのように処理を実施するかに依存する。当業者はこの 処理の要望にどの膜形態が最も適するかを容易に決定することができる。好まし くはこのモジュールはらせん巻き、又はプレートとフレーム型である。

ナノ濾過段階への供給物は天然発酵飲料又はマイクロ濾過段階に由来する透過物 のいづれかである。この供給流は、この供給流と比べて高い濃度の芳香及び風味 含有化合物並びにこの供給流に比べて低いエタノール濃度を有する抑留流へと分 離する。この透過物はこの供給流に比べてエタノール濃度において高くそして芳 香及び風味含有化合物の濃度において低い流体である。

膜処理はめったに完璧な分離をもたらさないため、抑留物をナノ濾過膜に供給し 戻すことを循環させるか、又は抑留物を更なるナノ濾過膜に供給することによっ て処理してかかる流体のエタノール含量を減らすことが所望されうる。ナノ濾過 膜への供給物はマイクロ濾過段階に由来する透過物又は天然発酵飲料に加えて、 先行のナノ濾過段階から再循環された抑留物、又は任意的にメークアップ水を含 んで成りうる。

ナノ濾過膜への供給圧は、透過物が膜を横切る又は通過するのに十分な駆動力を 生じせしめるのに十分であることが好ましい。もしこの供給圧が低すぎると、透 過物を膜に通すために十分なる駆動力がなく、もし供給圧が高すぎると、膜の不 要な汚れが生し、これによって膜を介する流速は低くなり、そして経済性の低い 処理がもたらされるであろう。好ましい低めの供給圧は３０バール（３，０ｍＰ ａ、　ｓ）である。好ましい高めの供給圧は６０バール（６，０ｍＰａ、　ｓ） である。より好ましい高めの供給圧は４０バール（４，０ｍＰａ、　ｓ）である 。一般に、トランスメンブラン圧は十分なる駆動力を提供するのに十分でなくて はならない。トランスメンブラン圧は適用した圧力の関数であるため、もしトラ ンスメンブラン圧が高すぎると、有意に高すぎる膜の汚れが生じるであろう。好 ましくは、トランスメンブラン圧の低限界値は２８バール（２，８ｍＰａ、　ｓ ）である。好ましくは、トランスメンブラン圧の上限界値は５８バール（５，８ ｍＰａ、　ｓ）であり、そして最も好ましくは３８バール（３，８ｍＰａ、　ｓ ）である。膜を介する流速はこの処理が経済的に運転されるのに十分であるべき である。もし流速が低すぎると、この処理は非生産性となり、不十分なる分離が もたらされ、そして膜の汚れがもたらされうる。もしこの流速が高すぎると、エ ネルギー消費が高すぎてしましそしてこの処理は不経済なものとなる。流速の低 限界値は５０１／ｍ２／ｈであることが好ましく、より好ましくは２００１／ｍ ２／ｈである。流速の上限界値は３００１／ｍ２／ｈであることが好ましく、２ ５０＋／ｍ”／ｈがより好ましい。

この処理が実施されつる温度はマイクロ濾過段階で記載したのと同しである。

膜分離はめったに正確な分離ではないため、このナノ濾過抑留流を、この抑留物 がナノ濾過処理に供給されるように循環させることにより、又はこれをこの系列 の中に配備されているｌもしくは複数の別のナノ濾過膜に通すことにより更に濃 縮することが所望されうる。一連のナノ濾過膜を用いる態様においては、この抑 留物は１又は複数の別のナノ濾過膜に供給されるものであり、その膜の数はこの 抑留物において所望のエタノール濃度がもたらされるように選ばれる。この抑留 物を再循環させるとき、これは供給ラインに直接再循環されうるか、又は保持槽 に再循環される。ナノ濾過処理を実施する好ましい態様においては、ナノ濾過膜 への供給物を保持槽の中に入れ、そしてその後この保持槽からの材料をナノ濾過 膜に直接供給する。この再循環計画においては、ナノ濾過段階由来の抑留物をこ の保持槽に戻す。この保持槽中の材料を、ナノ濾過膜に対する供給物の十分なる 濃縮をもたらすため及びエタノールのレベルを十分に低めるために、このナノ濾 過膜に数回通す。好ましい濃縮の程度は約１．５〜１０、より好ましくは約２〜 ３である。任意的に、保持タンクの材料の濃縮の際に水を加えてよく、一般に当 業者はどのくらいの水を加えるかを認識しているであろう。好ましくは、ナノ濾 過膜を通る透過物の容量を補充するために水を加える。

第３段階は逆浸透段階であり、ここでは天然発酵飲料の残留物からエタノールを 分離する。特に、利用する膜は透過流において膜を介するエタノールの通過を可 能とさせ、そして膜を介する芳香及び風味化合物の有意なる透過を阻止するよう に選ぶべきである。好ましくは、この膜は約４０−１００の分子量カットオフ値 を有する。より好ましくは、この膜は約４０〜５０のカットオフ値を有する。一 般に分子量１００以上では、芳香及び風味含有化合物はこの膜を有意に透過して しまうことがある。約４０以下ではエタノールはこの膜を有意に透過しないであ ろう。上記の透過特性を有する当業者に知られている任意の逆浸透膜が利用され つる。かかる逆浸透膜は当業者によく知られている。好ましい膜は薄いフィルム 複合膜であり、これは対称支持膜とそれに載っているポリマーの薄いフィルムを 含んで成り、ここでこのポリマーの薄いフィルムは膜の透過特性をコントロール する。より好ましくは、かかる薄いフィルム複合膜は多価のアクリルハロケン化 物と反応せしめたピペラジンもしくは置換化ピペラジンより製造されたポリアミ ド識別層、より好ましくはピペラジンもしくはピペラジンの置換物と塩化トリメ ソイル、及び任意的に二価の酸塩化物より製造されたごときの薄いフィルム識別 層を有する。

かかる膜は本明細書に参考として組入れている米国特許第４．２５９．１８３号 に更に記述されている。

逆浸透膜への供給物は、どの先行膜分離段階を先に実施したかに依存する。一般 に、この供給物はマイクロ濾過膜又はナノ濾過膜のいづれかの透過物である。こ の両方の処理を利用した態様においては、この供給物はナノ濾過膜に更に透過さ れたマイクロ濾過に由来する透過物である。更に、この供給物はこの逆浸透膜に 由来する再循環化抑留物、及び更にはこの処理が適切に運転されるのを維持する のに所望されるメークアップ水を含んで成りうる。一般に、この分離は、先行の 処理段階を通過した、供給物よりも高い濃度の風味及び芳香化合物を有する抑留 物の流体をもたらす。かかる抑留物はその供給物よりも低いエタノール濃度を有 する。この透過物は主として水及びエタノールであり、ここでこのエタノール濃 度はその供給物のそれよりも高く、あるにしてもわずかな芳香及び風味含有化合 物を有する。

高分子量化合物の存在に基づく膜の汚れの危険性が低いとき、必要とされる供給 圧は有意に低い。供給圧が低すぎると、透過側の浸透圧に打ち勝つのに不十分な 駆動力が提供され、そしてわずかな透過物が提供される。圧力が高すぎると膜の 汚れが生じるか、又は膜の損傷の危険性が存在する。好ましくは、低めの供給又 は適用圧は２０バール（２，０ｍＰａ、　ｓ）以上、より好ましくは２５バ一ル 以上である。

好ましくは、この供給圧は６０バール（６，０ｍＰａ、　ｓ）以下、そしてより 好ましくは３０バール（３，０ｍＰａ、　ｓ）以下である。この処理が実施され うる温度は２〜３０℃、好ましくは２〜ｌＯ℃でありうる。

膜を介する流速が低すぎるとこの処理は不経済であり、流速が高すぎると分離が 妥協される。好ましくは、この流速は１０１／ｍ２／ｈ以上、より好ましくは２ ０１／ｍ２／ｈ以上である。好ましくは、この流速は５０１／ｍ２／ｈ以下、よ り好ましくは４０１／ｍ２／ｈ以下である。一般に供給物を逆浸透膜モジュール に一回接触させることは所望の量のエタノールを除去するには不十分であり、そ れ故この抑留物は所望よりも高いエタノール濃度を有しうる。抑留物における所 望のエタノールのレベルを達成せしめるためには、この抑留物を一連の逆浸透膜 に通すか、又はこの抑留物を同一の逆浸透膜に再循環させるように供給すること がよい。ある態様においては、この抑留物を供給ラインに再循環させ、そしてこ の処理に直ちに供給することができ、他の態様においては、マイクロ濾過又はナ ノ濾過処理に由来する透過物を保持槽に供給し、次いで逆浸透処理に由来する抑 留物を同一の槽に供給することができる。任意的にメークアップ水をこの檜に加 えてよい。この保持槽から、逆浸透膜への供給物を取る。好ましい態様において 、この逆浸透膜に由来する抑留物をこの保持槽に連続式に再循環させることを、 所望のレベルのエタノールの混合物がこの保持槽に含まれることが達成されるま で行う。

好ましい態様において、逆浸透膜を通過した透過物の容量を実質的に等しい容量 の水をこのタンクに加える。一般に、削減の程度は所望の製品に依存する。例え ばドイツ国においては、低アルコールビールは２容量％以下のエタノールがある ものと定義され、そしてノンアルコールビールは０．５容量％以下のアルコール を含むものと定義されている。英国においては低アルコールビールは１．２容量 ％、そしてアルコールフリーは０．５容量％のアルコールである。従って最終製 品中のエタノールの所望のレベルは異なり、それは発酵飲料の分類及びそれが市 販される国に依存する。好ましくは、利用される削減の程度は約２〜１５、最も 好ましくは約２〜８である。

ある態様において、この保持タンク中の逆浸透抑留物をメークアップ水を加える 前にある程度にまで濃縮することが所望される。かかる態様において、保持槽に 加える水の量は、濃縮の際に逆浸透を介して透過した量より少ない。かかる態様 において、より少ないメークアップ水が必要である。好ましくは、このメークア ・ノブ水は脱イオン化されている。この水は既知の処理、例えば透過濾過（ｄｉ ａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）によって脱イオン化されうる。水の脱イオン化は効果 であるため、その最小限の利用が所望される。メークアップ水をこの段階に加え たなら、これは連続式に加えることができる。水添加の好ましい２通りの手法が 利用されつる。−の態様においては、この膜を介する流速が一定であり続けるよ うに水を加える。他の態様においては、保持タンク中の容量を一定に保つために 水を加える。

飲料を再構成するため、ナノ濾過及び逆浸透処理に由来する抑留物を合わせる。

かかる合わせはバッチ式タンクの中で行うか、又はプラグフロー型混合設備の中 で行ってよい。理想は自然の芳香及び風味を、加工天然発酵飲料に戻すことであ る。

本発明の処理及び装置への好ましい供給物はビールである。

別の態様において、本発明は上記の処理に適応する装置を含んで成る。この装置 は： Ａ、任意的に、■又は複数のマイクロ濾過膜モジュール（ここでこの膜は０．１ 〜１．０μｍの孔径を有する）；Ｂ、任意的に、このマイクロ濾過膜モジュール に天然発酵飲料を導入するための手段： Ｃ１任意的に、このマイクロ濾過膜モジュール付近からマイクロ濾過抑留物を移 動させるための手段； Ｄ、任意的に、このマイクロ濾過膜モジュール付近からマイクロ濾過透過物を移 動させるための手段： Ｅ、任意的に、１又は複数のナノ濾過膜モジュール（ここでこの膜は１００〜ｉ ｏ、　ｏｏｏの分子量カットオフ値を有する）：Ｆ、任意的に、このナノ濾過膜 モジュールに天然発酵飲料又はマイクロ濾過透過物をを導入するための手段；Ｇ 、任意的、このナノ濾過膜モジュール付近からナノ濾過抑留物を移動させるため の手段； Ｈ１任意的に、このナノ濾過膜モジュール付近からナノ濾過透過物を移動させる ための手段： １、選択的に、エタノールを透過させ、且つ、選択的に天然発酵飲料の風味及び 芳香化合物を保持することのできる膜を含む１又は複数の逆浸透膜モジュール； Ｊ、この逆浸透膜モジュールにマイクロ濾過透過物又はナノ濾過透過物を導入す るための手段； に、この逆浸透膜モジュール付近から逆浸透抑留物を移動させるための手段： Ｌ、この逆浸透膜モジュール付近から逆浸透透過物を移動させるための手段： を含んで成り、 構成要素Ａ、阻　Ｃ及びＤの全ては、もし存在しているのなら、−緒に存在して おり、構成要素Ｅ、　Ｆ、　Ｇ及びＨは、もし存在しているなら、−緒に存在し ており、そして構成要素Ａ、阻　Ｃ及びＤの組、構成要素Ｅ、Ｆ、　Ｇ及びＨの 組のいっれが、又は両方の構成要素の組が存在していなくてはならないことを特 徴とし：更には、構成要素Ｅ、Ｆ、Ｇ及びＨが存在しているとき、構成要素Ｍで あって、 Ｍ、ナノ濾過抑留物と逆浸透抑留物を合わせるための手段、を含んで成るものが 含まれるべきであることを特徴とする。

前記した構成要素Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは一体ユニットを構成するべきであることに 注目すべきである。特に、マイクロ濾過モジュールに天然発酵飲料を導入するた めの手段Ｂは、このマイクロ濾過膜モジュールがあるときにのみ必要とされ、こ こでこのマイクロ濾過膜モジュールから抑留物及び透過物を移動させることに関 連するＣ及びＤについても同じである。更に、構成要素Ｅ、　Ｆ、　Ｇ及びＨも 一体的に関連している。構成要素Ｆはナノ濾過膜モジュールに供給流を導入する のに関連しており、そして構成要素Ｆ及びＧはかかるナノ濾過膜モジュールから 透過物、抑留物それぞれを移動させるのに関連する。この処理に関連して前記し た通り、マイクロ濾過又はナノ濾過膜モジュールのいづれかが必要とされ、それ 故、前記した２組の構成要素のいづれか又は両方がなくてはならない。更に、も しこのナノ濾過膜並びにその一体化されている供給及び移動手段があるならば、 このナノ濾過抑留物を逆浸透抑留物と組合せるための手段、構成要素Ｍが必要と なる。

マイクロ濾過モジュールは０．１〜１．０の孔径を有する膜を含む。

この膜モジュールは当業者に知られている任意のマイクロ濾過膜モジュールであ りうる。これはプレートとフレーム、らせん巻き、又は中空管の形態であってよ い。好ましくは、これはらせん巻き又はプレートとフレームの膜モジュールであ る。かかるモジュールは当業者によく知られており、そして市場において容易に 入手できる。

天然発酵飲料をマイクロ濾過モジュールへと導入するための手段は導管であり、 これは更に必須バルブを含み、そして好ましくはマイクロ濾過膜を介する透過を 可能とする必須の供給圧を提供するごとき圧力にて供給物を提供するのに十分な るポンプを含む。このマイクロ濾過モジュール付近からマイクロ濾過抑留物を移 動させるための手段は一般に、膜モジュールにおけるオリフィス及びこのモジュ ールから抑留物を移動させるための導管である。マイクロ濾過透過物を移動させ るための手段は一般に、膜モジュールにおける−又は複数のオリフィスであり、 これはマイクロ濾過膜モジュール付近から透過物を移動させるために導管に連結 されている。

このナノ濾過膜モジュールは、前記したナノ濾過膜を含む。このモジュールは中 空ファイバー、中空管、らせん巻き及びプレート−フレームモジュールを含む当 業者によく知られる任意の形態であってよい。好ましくはこれはらせん巻き又は プレート−フレームモジュールである。かかる膜モジュールは当業者によく知ら れており、そして容易に入手できる。ナノ濾過モジュールに天然発酵飲料又はマ イクロ濾過透過物を導入するための手段は供給ライン又は導管であり、これには 好ましくは、ナノ濾過膜を横切り、且つ、通過する透過物の経済的な透過を可能 とする十分なるレベルにまで供給物をこのナノ濾過膜モジュールに対して加圧す るように機能するポンプが一体化されている、又は連結されている。

ナノ濾過膜付近からナノ濾過抑留物を移動させるための手段は一般に、ナノ濾過 モジュールから抑留物を移動させる導管に接続されたナノ濾過モジュールにおけ る−又は複数のオリフィスである。ナノ濾過透過物を移動させるための手段は一 般に、ナノ濾過膜モジュール付近からナノ濾過透過物を移動させるために設計さ れている導管と一緒となったこのモジュールにおける−又は複数のオリフィスに 関連する。

逆浸透膜は前記した通りであり、そして逆浸透膜モジュールはかかる膜を含むモ ジュールある。かかるモジュールは当業者によく知られており、そして中空ファ イバー、中空管、らせん巻き、又はプレート−フレーム形態であってよい。好ま しい態様はらせん巻き及びプレート−フレームである。かかる膜モジュールは当 業者によく知られており、そして容易に入手できる。この逆浸透膜モジュールに 供給物を導入するための手段は一般に、この逆浸透膜に透過物を横切らせる及び 通過させるのに十分なレベルにまで供給物を加圧するポンプを好ましくは含んで いる導管又はパイプである。この逆浸透膜から逆浸透抑留物を移動させるための 手段は一般に、かかる抑留物を移動させるための導管と一緒となった逆浸透膜モ ジュールにおける１又は複数のオリフィスである。この逆浸透膜モジュール付近 から逆浸透透過物を移動させるための手段は一般に、膜におけるオリフィス及び この透過物を移動させるためのモジュール導管を包含する。

ナノ濾過抑留物と逆浸透抑留物とを合わせるための手段は、保持槽、混合タンク 又は何らかの種類のプラグフロー型混合槽のいづれかを含んでおり、その中で抑 留物又は逆浸透材料の抑留物と一緒となったナノ濾過膜のそれは接触し、そして 混合される。

好ましい態様において、この装置は保持槽を含んで成り、これはナノ濾過膜モジ ュール付近からナノ濾過透過物を移動させるための手段からナノ濾過透過物を、 又はマイクロ濾過膜モジュール付近からマイクロ濾過透過物を移動させるための 手段からマイクロ濾過透過物を受容するために採用されている。この態様におい て、この装置は、保持槽の内容物を逆浸透膜モジュールへと輸送するための手段 、逆浸透抑留物を保持槽へと再循環するための手段：及び逆浸透透過物の容量の ある程度又は全てを補充するためにこの保持槽に水を加えるための手段を更に含 んで成る。逆浸透膜モジュールに供給を行うために保持槽を用いる態様において 、マイクロ濾過膜モジュール又はナノ濾過膜モジュール由来の透過物を、マイク ロ濾過膜モジュール又はナノ濾過膜モジュールから透過物を移動させるための手 段を介してこの保持槽に導入する。この保持槽は逆浸透膜モジュールに、この保 持槽の内容物を逆浸透膜モジュールへと輸送するための手段を介して接続されて いる。この手段は逆浸透膜に供給物を導入するために手段に接続されている。実 際には、この保持槽の内容物を逆浸透膜に輸送するための手段は、供給物を逆浸 透膜に導入するための手段に密接に接続されており、そしてこれらの２つの手段 は、好ましくは適切なポンプまでもがそれに一体化されている一般的に接続され ている導管を含んで成る。逆浸透抑留物を保持槽に再循環するための手段は、逆 浸透膜モジュールから抑留物を移動させるための手段に接続されている。これは −組の密接に接続された導管を含んで成ってよく、この導管はこの抑留物を移動 させるために設計された逆浸透膜モジュールにおけるオリフィスに接続されてい る。保持槽にメークアップ水を導入するための手段はメークアップ水源及びこの メークアップ水を保持槽に搬送するために設計されている導管を含んで成る。メ ークアップ水を搬送するための導管は、抑留物を再循環するための手段にメーク アップ水を搬送するか、又は保持層に直接メークアップ水を搬送してよい。

他の態様において、この装置は、ナノ濾過膜に材料が供給されることを保つため に採用されている保持槽を更に含んで成り、これは天然発酵飲料又はマイクロ濾 過膜モジュール由来の透過物を含んで成る。かかる装置はこのナノ濾過膜抑留物 を前記保持槽に再循環させる手段を更に含んで成りうる。かがる装置は更にこの 保持槽由来の内容物をナノ濾過膜モジュールへと輸送するための手段、そして更 にほこの保持槽に含まされている濃縮された抑留物をこの六ノ濾過抑留と逆浸透 抑留物とを合わせるための手段へと輸送するための手段を含んで成りうる。かか る態様において、このナノ濾過膜への供給物は保持槽の中に入れられる。マイク ロ濾過膜モジュールを利用する態様においては、マイクロ濾過モジュールから透 過物を除去するため手法はこの保持槽に直接接続されてマイクロ濾過膜モジュー ルから保持槽へと透過物が伝達されるようになっているであろう。

この保持槽へとナノ濾過抑留物を循環させる手段は、ナノ濾過膜モジュールから ナノ濾過抑留物を移動させるための手段に密接に接続されている。かかる手段は ナノ濾過モジュールからナノ濾過抑留物を保持槽へと導くように設計されている 密接に接続された一連の導管を含んで成る。更に、保持槽の内容物をナノ濾過膜 モジュールへと輸送するための手段は、供給物をナノ濾過膜モジュールへと導入 するための手段と密接に接続されており、そしてかかる手段は一般に一連の導管 を含んで成り、これらは好ましくは更にこの供給物をナノ濾過膜モジュールへと 加圧するためのポンプを含んで成る。かかる態様において、この装置は更に、保 持槽の中に保持されている濃縮抑留物を、ナノ濾過膜抑留物と逆浸透抑留物とを 合わせるためと接続させる導管である。

ある態様において、マイクロ濾過モジュール付近からマイクロ濾過透過物を移動 させるための手段は、供給物をナノ濾過膜モジュールへと導入するための手段に 密接に接続されている。かかる手段は一般に、マイクロ濾過透過物をナノ濾過膜 モジュールへと導くのに設計された一連の導管を含んで成り、好ましくはポンプ を更に含んで成るであろう。他の態様において、マイクロ濾過膜モジュール付近 からマイクロ濾過透過物を移動させるための手段は、マイクロ濾過透過物又は供 給物を、逆浸透膜モジュールへと導入するための手段に接続されているであろう 。かかる組合せられた手段は一般に、好ましくは加圧ポンプを含み、マイクロ濾 過透過物を逆浸透膜モジュールへと輸送するために採用された一連の導管であろ う。更なる別の態様において、ナノ濾過モジュール付近からナノ濾過透過物をに 接続されているであろう。これらの組合された手段は一般に、好ましくは加圧ポ ンプを含み、供給物を逆浸透膜モジュールへと搬送するのに設計されている一連 の導管又はバイブである。

本明細書に記載の装置を図面により更に説明する。図１は天然発酵飲料の脱アル コールのための設備を開示しており、これは、マイクロ濾過膜モジュール、ナノ 濾過膜モジュール及び逆浸透膜モジュールを含む。図１に関して、ポンプ１２を 含む導管１１は、天然発酵飲料を、マイクロ濾過膜１４を含むマイクロ濾過モジ ュール１３へと供給する。この天然発酵飲料は、導管１５によって移動される、 高分子量タンパク質及びベーターグリカンを一般に含む抑留流へと分離される。

マイクロ濾過膜Ｉ４を通る透過物はこの供給物より低い濃度のタンパク質及びベ ーターグリカンを有する天然発酵飲料である。この透過物を導管１６を介してマ イクロ濾過膜モジュール１３から移動させ、そして第１保持檀１８に至る液体の 流れをコントロールするバルブ１７を通過させる。この液体を導管１９を介して 保持槽１８へと導入する。

この第１保持檀からの液体を導管２０を介して取り出し、そしてこの第１保持槽 １８由来の流れをバルブ２１によって調節する。この第１保持槽１８から取り出 した材料をその後導管２２を介して、ナノ濾過膜２４を含むナノ濾過膜モジュー ル２３へ導入する。導管２２には、供給物をナノ濾過膜モジュール２３へと加圧 せしめるために採用されているポンプ２５が一体化されている。このナノ濾過膜 モジュール２３由来の抑留物を導管２６を介して再循環させる。導管２６を介し て移動したナノ濾過抑留物が、この第１保持檀１８へと再循環されるようにバル ブ１７は調整する。このナノ濾過膜モジュール２３に由来する透過物を導管２７ を介して移動させ、これを、第２保持１２９に至る流れをコントロールするバル ブ２９を通過させる。このナノ濾過透過物を導管３ｏを介して第２保持槽へと導 入する。第２保持槽２９の内容物は導管３１により取出されうる。この第２保持 槽２９に由来する材料の流れはバルブ３２によりコントロールされる。導管３３ は、第２保持槽２９から移動した液体を、逆浸透膜３５を含む逆浸透膜モジュー ル３４へと導びく。導管３７は逆浸透膜モジュール３４付近に由来する逆浸透抑 留物を移動させ、そしてバルブ２８を介して保持タンク２９へとそれを戻す。導 管３８は逆浸透膜モジュール３４から逆浸透透過物を移動させる。ナノ濾過抑留 物が所望の程度にまで濃縮されたら、この濃縮したナノ濾過抑留物をライン２０ を介し、バルブ２１を経てライン３９へと輸送し、ここでナノ濾過濃縮物を混合 タンク４０へと輸送される。逆浸透濃縮物は、所望のエタノール濃度のレベルが 達成されると、保持槽２９から、導管３１を介し、そしてバルブ３２を介して方 向づけられて逆浸透濃縮物を混合タンク４０へと導く導管４１へと移動させ、こ の混合タンクの中でこのナノ濾過と逆浸透抑留物は混合され、従って脱アルコー ルされた天然発酵飲料が再構成される。メークアップ水源４２が、導管４３を介 して第２保持タンク２９に接続されている。製品は導管４４を介してこの混合タ ンクから取出される。

図２はナノ濾過膜モジュール及び逆浸透膜モジュールを含んで成る設備に関する 。導管１９を介して天然発酵飲料をバルブ１７を通じて第１保持槽１８へと導入 する。導管２０を介してこの第１保持槽１８からこの天然発酵飲料を移動させ、 この第１保持槽１８由来の液体流をバルブ２１によってコントロールする。導管 ２２は、天然発酵飲料を、ナノ濾過膜２４を含むナノ濾過膜モジュール２３へと 導く。導管２２には、天然発酵飲料を適当な圧力に加圧してこのナノ濾過膜２４ を通る輸送を促進するために採用されているポンプ２５が一体化されている。こ のナノ濾過モジュール２３から導管２６を介して抑留物を移動させ、そしてバル ブ１７を介して第１保持槽１８に再循環させる。このナノ濾過モジュール２３に 由来する透過物は導管２７を介し、バルブ２８を経て、第２保持檀２９へと導か れている。ナノ濾過透過物は導管３０を介して第２保持槽２９へと導入される。

ナノ濾過透過物は導管３１を介し、そして第２保持槽２９からの液体の流れをコ ントロールするために採用されているバルブ３２を通じて移動する。導管３３は 第２保持槽２９からの材料を、逆浸透膜３５を有する逆浸透膜モジュール３４に 至るまで通過させる。かかる導管３３はその中に、供給物を逆浸透膜モジュール ３４に対して加圧せしめるために採用されているポンプ３６が一体化されている 。この逆浸透膜３４からの透過物は導管３８を介して移動する。

この逆浸透膜モジュール３４に由来する抑留物を、第２保持槽２９に抑留物を戻 して再循環させるよう方向づけするように採用されたバルブ２日に接続されてい る導管３７を介して、逆浸透膜モジュール３４付近から移動させる。所望のレベ ルにまで濃縮された第１保持槽１８の内によりナノ濾過濃縮物を取出してそれを 混合タンク４０へと導入する。

所望のエタノールレベルを有する逆浸透濃縮物を、導管３１を介し、次いでバル ブ３２を介することにより、それがナノ濾過濃縮物と混合される混合タンク４０ へとこの逆浸透濃縮物を導入する導管４１へとこの第２保持槽２９から移動させ る。水源４２は導管４３を介して第２保持槽２９へと接続され、これによりメー クアップ水の第２保持槽２９への導入を可能とする。この製品は導管４４により 混合タンクから取出される。

図３はマイクロ濾過膜モジュール及び逆浸透膜モジュールを含んで成る脱アルコ ール設備に関する。天然発酵飲料を、マイクロ濾過膜１４を含むマイクロ濾過膜 モジュール１３に、この天然発酵飲料を加圧せしめるために採用されたポンプ１ ２が一体化されている導管１１を介して導入する。この天然発酵飲料をマイクロ 濾過膜１４を通して、高濃度の高分子量タンパク質及びベーターグリカンを含む 抑留流へと分け、これを導管１５を介してマイクロ濾過膜モジュール１３から取 り除く。有意に低い濃度のタンパク質及びベーターグリカンを有する透過物を導 管１６を介してマイクロ濾過膜モジュール１３から移動させる。マイクロ濾過膜 モジュール１３由来の透過物の流れはバルブ２８によりコントロールされ、そし てかかる透過物は、この透過物を保持槽２９へと導入する導管３０へとバルブ２ ８を介して方向づけする。かかる液体を導管３１を介して保持槽から取出し、そ して保持タンク２９に由来する液体の流れをコントロールするバルブ３２に向っ て方向づけする。かかるバルブ３２は、逆浸透膜３５を有する逆浸透膜モジュー ル３４へと液体を導入する、ポンプ３６が一体化されている導管３３へと液体を 方向づけする。この逆浸透膜モジュール３４はこの液体を、供給流よりも高い濃 度のエタノールを含んで成る透過流へと分け、これを導管３８を介して逆浸透膜 モジュール３４から移動させる。エタノールにおいては低いが、芳香及び風味含 有化合物において高い抑留流を、導管３７を介して、逆浸透膜モジュール３４か ら移動させる。かかる導管３７はバルブ２８に接続されており、これはかかる再 循環された抑留物が保持タンク２９に戻るように方向づけする。メークアップ水 源４２は導管４３を介して保持槽２９に接続されており、かかるメークアップ源 ４２は、水によりこの逆浸透膜モジュールに由来する透過物を代替するために採 用されている。この保持槽２９の内容物において所望のレベルのエタノールが達 成されたなら、かかる内容物を導管３１を介し、このシステムから製品を取出す ために設計され、且つ、採用されている導管である導管４Ｉに向って方向づけを するバルブ３２を通すことで取出すことができる。

補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成５年５月１３日

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．天然発酵飲料の脱アルコールのための方法であって：Ａ．任意的に、天然発 酵飲料を含んで成るマイクロ濾過供給流を、０．１〜１．０μｍの孔径を有する マイクロ濾過膜と、この供給流が、このマイクロ濾過供給流と比べて、低濃度の 高分子量濁り形成化合物を有するマイクロ濾過透過流と高濃度の高分子量濁り形 成化合物を有するマイクロ濾過抑留流とに分かれるような条件のもとで接触させ ； Ｂ．任意的に、天然発酵飲料又はこのマイクロ濾過透過流を含んで成るナノ濾過 供給流を、分子量１００〜１０，０００のカットオフ値を有するナノ濾過膜と、 このナノ濾過供給流が、このナノ濾過供給流と比べて、低濃度の芳香及び風味含 有化合物を有するナノ濾過透過流と、高濃度の芳香及び風味含有化合物を有する ナノ濾過抑留流とに分かれるような条件のもとで接触させ；Ｃ．マイクロ濾過透 過物又はナノ濾過透過物を含んで成る逆浸透供給流を、エタノールを選択的に透 過させ、且つ、芳香及び風味含有化合物を選択的に抑留する逆浸透膜と、この逆 浸透供給流が、この逆浸透供給流と比べて、エタノール濃度において高く、且つ 、芳香及び風味含有化合物において低い逆浸透透過流と、エタノール濃度におい て低く、且つ、芳香及び風味含有化合物において高い抑留流とに分かれるような 条件のもとで接触させる；ことを含んで成り、 段階Ａ又はＢのいづれか又は両方が実施されなくてはならず、そしてもし段階Ｂ を実施するとき、段階Ｃに続いてこの逆浸透抑留物とこのナノ濾過抑留物とを合 せることを特徴とする方法。
2. ２．以下の段階： Ａ．天然発酵飲料を含んで成るマイクロ濾過供給流をマイクロ濾過膜と接触させ ； Ｂ．マイクロ濾過透過流を含んで成るナノ濾過供給流をナノ濾過膜と接触させ； Ｃ．ナノ濾過透過物を含んで成る逆浸透供給流を逆浸透膜と接触させ；そして Ｄ．この逆浸透抑留物とナノ濾過抑留物とを合わせること；を含んで成る請求項 １に記載の方法。
3. ３．以下の段階： Ｂ．天然発酵飲料を含んで成るナノ濾過供給流をナノ濾過膜と接触させ； Ｃ．ナノ濾過透過物を含んで成る逆浸透供給流を逆浸透膜と接触させ；そして Ｄ．この逆浸透抑留物とナノ濾過抑留物とを合わせること；を含んで成る請求項 １に記載の方法。
4. ４．以下の段階： Ａ．天然発酵飲料を含んで成るマイクロ濾過供給流をマイクロ濾過膜と接触させ ；そして Ｃ．マイクロ濾過透過物を含んで成る逆浸透供給流を逆浸透膜と接触させること ； を含んで成る請求項１に記載の方法。
5. ５．ナノ濾過抑留物を再循環させ、次いで更にこのナノ濾過膜と接触させてこの ナノ濾過抑留物を更に濃縮する、請求項２又は３に記載の方法。
6. ６．逆浸透抑留物を再循環させ、次いで更にこの逆浸透膜と接触させてこの逆浸 透抑留物からエタノールを更に除去する、請求項１〜５のいづれか１項に記載の 方法。
7. ７．天然発酵飲料からアルコールを除去するために採用される装置であって、 Ａ．任意的に、１又は複数のマイクロ濾過膜モジュール（ここでこの膜は０．１ 〜１．０の孔径を有する）；Ｂ．任意的に、このマイクロ濾過膜モジュールに天 然発酵飲料を導入するための手段； Ｃ．任意的に、このマイクロ濾過膜モジュール付近からマイクロ濾過抑留物を移 動させるための手段；Ｄ．任意的に、このマイクロ濾過膜モジュール付近からマ イクロ濾過透過物を移動させるための手段；Ｅ．任意的に、１又は複数のナノ濾 過膜モジュール（ここでこの膜は１００〜１５，０００の分子量カットオフ値を 有する）；Ｆ．任意的に、このナノ濾過膜モジュールに天然発酵飲料又はマイク ロ濾過透過物を導入するための手段；Ｇ．任意的、このナノ濾過膜モジュール付 近からナノ濾過抑留物を移動させるための手段； Ｈ．任意的に、このナノ濾過膜モジュール付近からナノ濾過透過物を移動させる ための手段； Ｉ．選択的に、エタノールを透過させ、且つ、選択的に天然発酵飲料の風味及び 芳香化合物を保持することのできる膜を含む１又は複数の逆浸透膜モジュール； Ｊ．この逆浸透膜モジュールにマイクロ濾過透過物又はナノ濾過透過物を導入す るための手段； Ｋ．この逆浸透膜モジュール付近から逆浸透抑留物を移動させるための手段； Ｌ．この逆浸透膜モジュール付近から逆浸透透過物を移動させるための手段； を含んで成り、 構成要素Ａ，Ｂ，Ｃ及びＤの全ては、もし存在しているのなら、一緒に存在して おり、構成要素Ｅ，Ｆ，Ｇ及びＨは、もし存在しているなら、一緒に存在してお り、そして構成要素Ａ，Ｂ，Ｃ及びＤの組、構成要素Ｅ，Ｆ，Ｇ及びＨの組のい づれか、又は両方の構成要素の組が存在していなくてはならないことを特徴とし ；更には、構成要素Ｅ，Ｆ，Ｇ及びＨが存在しているとき、構成要素Ｍであって 、 Ｍ．ナノ濾過抑留物と逆浸透抑留物を合わせるための手段、を含んで成るものが 含まれるべきであることを特徴とする装置。
8. ８．更には： Ｎ．Ｈ由来のナノ濾過透過物を受容するために採用されている保持槽、ナノ濾過 膜モジュール付近からナノ濾過透過物を移動させるための手段、又はＤ由来のマ イクロ濾過透過物、マイクロ濾過モジュール付近からマイクロ濾過透過物を移動 させるための手段；Ｏ．この保持槽の内容物を逆浸透膜モジュールに輸送するた めの手段； Ｐ．逆浸透抑留物を保持槽へと再循環させるための手段；及びＱ．逆浸透透過物 の容量を全て又は一部補充するための、保持槽Ｎに水を加えるための手段； を含んで成る請求項７に記載の装置。
9. ９．更に： Ｒ．天然発酵飲料又はマイクロ濾過膜モジュール由来の透過物を含んで成る、ナ ノ濾過膜モジュールヘと供給すべき材料を保持するように採用された第２保持槽 ； Ｓ．第２保持槽Ｒへとナノ濾過抑留物を再循環するための手段；Ｔ．第２保持槽 Ｒの内容物をナノ濾過膜モジュールヘと輸送するための手段；及び Ｕ．第２保持槽Ｒに含まれている濃縮された抑留物を、このナノ濾過抑留物と逆 浸透抑留物を合わせるための手段Ｍへと輸送するための手段を含んで成る、請求 項７又は８に記載の装置。