JPS62213817A - クロスフロ−濾過法 - 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） 本発明は、ビール、ワインなどの飲料あるいはしよう油
、食酢などの食品等を生産するに際し、液中に含まれる
ｗＩ母および菌体等を完全に除去し味に関係する蛋白コ
ロイド物質だけを透過させたい場合のクロスフロー曙過
法に関するものである。

（従来の技術） 従来蛋白コロイド物質だけを透過させるための濾過方法
としては、濾布、濾紙、有機膜等を用いるだ【プのノン
プレコート濾過および濾布、濾紙、有機膜、金網、ヒラ
ミックフィルタに濾過助剤を担持させて用いるプレコー
ト濾過等の直接濾過法と、セラミック膜、有ｉｎを使用
するクロスフａ−濾過法とが良く知られている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述した従来の濾過法においては以下の
ような種々の欠点があった。すなわち、ノンプレコート
濾過においては、濾過機構が内部濾過のため目詰まりが
速く濾過速度の低下が大きいと共に、濾過材の強度が弱
く酵母、菌体が流出する危険があった。また、プレコー
ト濾過においては、濾過助剤を用いるといえども濾過機
構が内部濾過であるため、蛋白コロイド物質も濾過材に
より捕捉されてしまう欠点があった。さらに、濾過助剤
層が振動などに対してはく離しゃすく酵母、菌体の流出
の危険があると共に、濾過助剤のランニングコストが高
くなる欠点もあった。

また、従来のクロスフロー濾過においては、細粒層の平
均細孔径や濾過流速は一定でなく、特に本発明で目的と
する液中に含まれる酵母および菌体等を完全に除去し蛋
白コロイド物質だけを透過させたい場合、上述した直接
濾過と同様に目詰まりが起こり濾過速度が低下する欠点
があった。そのため、濾過材表面を逆洗洗浄したり薬液
で洗い流す等のメンテナンスが必要であった。

本発明の目的は上述した不具合を解消して、濾過すべき
液中に含まれる酵母および国体等を完全に除去し蛋白コ
ロイド物質だけを透過させるのに好適なりロスフロー濾
過法を提供しようとするもの′Ｃ″ある。

（問題点を解決するための手段） 本発明のクロスフロー濾過法は、濾過部材として多孔質
フィルタを使用して、蛋白コロイド物質と酵母あるいは
菌体を含むスラリー液中の酵母および菌体を除去するク
ロスフロー濾過において、前記多孔質フィルタの細粒層
の平均細孔径を２μｍ以上１０μｍ以下とすると共に、
前記多孔質フィルタの濾過すべきスラリー液の流速を２
ｍ／Ｓ以上としてクロスフロー濾過することを特徴とす
るものである。

（作用） 上述した構成において、多孔質フィルタ表面とスラリー
液との境界層領域にのみ酵母および菌体を捕捉させケー
キ層を形成させない流速でスラリー液を流すと共に、蛋
白コロイド物質が捕捉されない細孔径を有する多孔質フ
ィルタを用いるという、多孔質フィルタの細孔径の規定
とスラリー液の流速の規定との相乗効果によりはじめて
、０１ＯＳμｍ以下の蛋白コロイド物質のみを透過させ
て０．３μｍ以上の酵母および菌体（酵母：ビール酵母
の平均径３〜５μｌ、菌体：通常平均径１μｍ程度）を
完全除去するという本発明の目的を達成できる。

（実施例） 第１図は本発明のクロスフロー濾過法を実施するクロス
フロー濾過装置の一実施例を示す縮図である。本実施例
では、タンク１内に貯留されている濾過すべきスラリー
液はポンプ２により一定の圧力でクロスフロー濾過器３
ヘスラリ−液供給孔４から供給される。供給されたスラ
リー液はクロスフロー濾過器３中の多孔質フィルタ５に
よりクロスフロー濾過された後、濾過液を濾液排出口６
から外部へ供給すると共にスラリー液をスラリー液排出
孔７から排出し再びタンク１内に戻している。

第２図は上述した構成のクロスフロー濾過装置を用いて
本発明のクロスフロー濾過法を実施する例を説明するた
めの縮図である。本実施例では多孔質フィルタ５として
、層厚が１０〜２００μｍ好ましくは３０〜１００μｍ
で平均細孔径が２〜１０μ論好ましくは３〜８μｍの細
粒層１１と、層厚が０．５〜１０ｎ好ましくは１〜５ｎ
で平均細孔径が１０〜１００μｍ好ましくは１５〜５０
μｍの支持１ｉｉ１２とから構成される二層構造の多孔
質フィルタを使用している。

りＯスフロー瀘過器３に供給された０、０５μｍ以下の
蛋白コロイド１３と０．３μ膓以上の酵母または菌体１
４とを含むスラリー液は、多孔質フィルタ５と接触しな
がら２１１　／３以上の流速でクロスフロー濾過器３内
を通過する。これにより、０．０５μ通以下の蛋白コロ
イド１３だけが多孔質フィルタ５を通り抜けて濾過液と
なると共に、０．３μ偽以上の酵母または菌体１４は多
孔質フィルタ５の細粒層１１を通り床けないためスラリ
ー液中に残存したまま外部へ排出される。

このクロスフロー濾過に際し、０．３μ戴以上の酵母、
菌体等が細粒層１１の表面にＭｌｉｔ、て多孔質フィル
タ５の濾過性能を悪化させる可能性があるが、この点本
発明のクロスフロー濾過法においては細粒層１１の平均
細孔径を考慮した流速すなわち２ｍ／ｓ以上好ましくは
動力費の観点で２〜５ｍ／Ｓの流速でスラリー液を流す
ことにより上述した１ｆｔＦ１’ｉを好適に除去してい
る。なお、多孔質フィルタ５の形状は板状および円筒状
等の種々の形状のものを使用できるが、濾過面積あたり
の動力費を小ざくする点で円筒形状が好ましい。また、
多孔質フィルタ５の材質としてはシリカ、アルミナ、シ
リカ−アルミナ、ムライト、ジルコニア、カーボン、コ
ージェライト、ＳｉＣ等のセラミックスが好適であるが
、これに限定されるものではなく本発明で限定した平均
細孔径の条件を達成できるものＣあれば何でも使用でき
ることはいうまでもない。

次に、本発明において多孔質フィルタの細粒層の平均細
孔径を２μ■以上１０μｍ以下とし、スラリー液の流速
を２１　／Ｓ以上とした理由について説明する。まず、
細粒層の平均細孔径については、上述した構造のクロス
フロー濾過器を使用しスラリー液の流速を２１１　／Ｓ
　、濾過圧ツノを１ｋｇ／ｃＩに保ったまま細粒層の平
均細孔径を変化させて、濾過速度と濾液中の酵母数との
変化を測定した。結果を第３図に示す。第３図から明ら
かなように、細粒層の平均細孔径が２μ園以下だと濾過
速度が細粒層の表面に堆積した酵母または菌体等により
極端に悪化すると共に、１０μｍ以上だと酵母または菌
体が細粒層を通過した濾液中に流出しでしまうため、２
μｍ以上１０μｌ以下と限定した。また、スラリー液の
流速については、同様に上述した構造のクロスフロー濾
過器を使用し細粒層の平均細孔径を５μｍ、濾過圧力を
１ｋｇ／ｃｊ、＆！！過時開時間時間に保ったまま流速
を変化させて、濾過速度と第１図中（ＰＩ　　Ｐ３）で
求まる圧力損失との変化を測定した。結果を第４図に示
す。第４図から明らかなように、スラリー液の流速が２
＋　／ｓ以下だと濾過速度が悪化すると共に圧力損失が
大きいため、スラリー液の流速を２ｅ／ｓ以上とした。

（発明の効果） 以上詳細に説明したところから明らかなように、本発明
のクロスフロー濾過法によれば、多孔質フィルタの細孔
径の規定とスラリー液の流速のＪｆｆ定との相乗効果に
より、蛋白コロイド物質と酵母あるいは菌体を含むスラ
リー液から蛋白コロイド物質だけを透過し酵母および菌
体を除去することが可能となる。また、線材上に酵母ま
たは菌体の堆積層も形成せず理想的なりロスフロー濾過
が可能となるため、圧力損失も少なく濾材の再生洗浄の
必要もなく、その結果ランニングコストも少なくするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクロスフロー濾過法を実施するクロス
フロー濾過装置の一実施例を示す線図、第２図は第１図
に示すクロスフロー濾過装置を用いて本発明のクロスフ
ロー濾過法を実施する例を説明するための絵図、 第３図は細粒層の平均細孔径に対する濾過速度と濾液中
の酵母数の変化を示すグラフ、第４図はスラリー液の流
速に対する濾過速度と圧力損失の変化を示すグラフであ
る。 １・・・タンク　　　　　　　２・・・ポンプ３・・・
クロスフロー濾過器 ４・・・スラリー液供給孔　５・・・多孔質フィルタ６
・・・徒液排出口　　　　　７・・・スラリー液１１・
・・細粒層　　　　　　１２・・・支持層１３・・・蛋
白コロイド　　　１４・・・酵母または菌体特許出願人
　　　日本碍子株式会社 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、濾過部材として多孔質フィルタを使用して、蛋白コ
   ロイド物質と酵母あるいは菌体を含むスラリー液中の酵
   母および菌体を除去するクロスフロー濾過において、前
   記多孔質フィルタの細粒層の平均細孔径を２μｍ以上１
   ０μｍ以下とすると共に、前記多孔質フィルタの濾過す
   べきスラリー液の流速を２ｍ／ｓ以上としてクロスフロ
   ー濾過することを特徴とするクロスフロー濾過法。 ２、前記細粒層と細粒層の平均細孔径よりも大きい平均
   細孔径を有する支持層との二層構造よりなる多孔質フィ
   ルタを使用する特許請求の範囲第１項記載のクロスフロ
   ー濾過法。