JPS623782A

JPS623782A - ビ−ルろ過方法及び装置

Info

Publication number: JPS623782A
Application number: JP61152598A
Authority: JP
Inventors: ロナルド　シャックルトン
Original assignee: APV Corp Ltd
Current assignee: SPX Flow Technology Crawley Ltd
Priority date: 1985-06-27
Filing date: 1986-06-27
Publication date: 1987-01-09
Also published as: GB2176715A; EP0208450A3; DE208450T1; GB8516239D0; EP0208450A2; AU5898586A

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の濾過に関する。

従来の技術及びその問題点ビールは通常その製造工程の末期の段階で濾過され、こ
れにより先行の製造工程から運ばれてくるｗ９母菌など
の固体粒子が除去され透明にされる。

また発酵ないし熟成タンクなどの容器中に使用可能なビ
ールを汲上げた後す残留しでいるいわゆる釜残として知
られる液体は大量の、典型的には５％の懸濁固体成分を
含むビールである。固体成分の同はビールの種類や個々
の醸造所の処理方法によって異なる。ビールは濾過され
た後使用可能な形で回収される。濾過は通常真空濾過又
はフィルタープレスにより行なわれる。しかし、真空濾
過は溶解酸素量を増し、また溶解炭酸ガス伍を減少させ
る傾向があるのでビールの品質及び寿命に悪影響を与え
、仮りにこのようにして濾過されたビールを通常の濾過
過程により得られる大部分のビールに加えたとしても同
様な悪影響が生じる問題点がある。またこれらのビール
回収方法ではいずれも珪藻土などの濾過助剤を通常使用
しなければならない。

以後「ビール」なる語は、とくに明記しない限り通常の
、典型的には０．１％の固体粒子成分を有する醸造ビー
ルの他に、懸濁固体成分量が多い釜残や同様なビールに
関係した液体をも含めるものとして使用する。

かかるビールの濾過過程では珪藻土などの濾過助剤を使
用するのが一般的である。かかる材料はビール胆道産業
で大量に使用されているが発癌性がある可能性があり、
取扱いが困難で、摩耗を生じ、かつ高価である。従って
この使用を不−要にすることが要望されている。

さらに、現在の英国の慣行では物品税がビール醸造所か
ら実際に商業的に出荷されるビールではなく実際に醸造
されたビールの全てについて課ぜられるため、釜残とし
て失なわれるビールについても税金を払わなければなら
ず、著しい商業的損失となっている。

従来のビール濾過方法に対してクロス７０−膜による濾
過過程の使用が提案されている。クロスフロー濾過では
ビールは股上を流され、このため濾過ケークは形成され
ない。一方残留液中の固体成分は浸透液が膜に浸透して
いくにつれて増加する。かかる過程はこの動作が自動的
で、従って特別な労働を必要としない利点がある。また
濾過助剤の使用も不要になるので排液の再使用に関する
問題も解決する。また、理論的に高い収率が得られる。

濾過ケークの形成を回避するには流量を長時間にわたり
維持してやらねばならない。この場合の問題点は残留液
を汲出し得るように十分に液体状態にしなければならな
いことで、このためいくぶんかのビールがシステムから
残留液を抜き取る際に失なわれる。

これらの過程は目の粗い濾過材料より形成された支持体
上に通常取付けられる高分子膜を使用している。しかし
、これらの過程は完全に成功しているとは考えられない
。すなわちこの過程ではＰ過速度が低く、信頼性が低い
問題点があり、高分子膜は十分に洗浄することが困難で
、また従来のスチーム滅菌過程によって滅菌することも
不可能である。このため上記クロスフロー膜の採用は他
に利点があってもビール醸造産業にとって問題であった
。

セラミック膜は既に何年来にわたり公知であって、例え
ば英国特許第ＧＢ−八−へ０６８３３２号にはクロスフ
ロー濾過のための多孔質セラミックスの使用が言及され
ている。セラミック膜は多数の比較的小規模な処理にお
ける使用が示唆されているが、今日までビールの大部分
を実際にこれによって濾過することは実現しておらず、
またかかる使用は商業的に有利でもなかった。

本出願人はセラミック膜をビールの濾過にり［１スフロ
ー濾過法により満足に使用する方法を発見した。

問題点を解決するための手段本発明は濾過媒体が一又は複数のセラミック膜により形
成されていることを特徴としビール（先に定義の）をク
ロス７０−濾過過程で濾過する方法を提供する。

本発明はまた濾過媒体が一又は複数のゼラミ７り膜によ
り形成され不いることを特徴とし１−ル（先に定義の）
をフタロスロー濾過過程で濾過する装置を提供する。

本発明はさらにビール（先に定義の）をクロスフロー濾
過過程で濾過する装置を含むビール製造プラントであっ
て、濾過媒体が一又は複数のセラミンク膜により形成さ
れているプラントを提供する。

本発明はさらに上記発明による方法又は装置により濾過
されたビールを提供する。

セラミック膜は基本的に必要な寸法の細孔径を有する多
孔質セラミック材料の層よりなる。微細濾過（マイクロ
フィルタレ−ジョン）を行なう場合この寸法は０．１〜
１０ミクロンの範囲に選ばれているが超微細濾過（ウル
トラフィルタレーショ　　　　′ン〉あるいは逆浸透を
行なうにはより小さい細孔径が適当である。ビールの濾
過においては細孔径は通常マイクロフィルタ領域にあり
、０．２〜５ミクロン程度であり、ビール醸造業者の採
用している処理過程に応じて選べばよい。

前記躾は例えば細孔径が１５ミクロンのアルミナなど、
目の粗い多孔質セラミック材料支持体上に支持されてお
り、支持体と膜とは互いに焼結されている。好ましい形
のセラミック膜では支持体は細長い要素であり、複数の
並行な縦方向チャンネルを有し、各々のチャンネルは微
細な穿孔を有するセラミック材料の薄い膜層でライニン
グされている。要素の端部では支持体は被覆されてシー
ルされ、ヘッダーゾーンへ突出して液は縦方向チャンネ
ルに平行に供給される。残留液は排出端の同様な本体の
′ｍ覆によってシールされているヘッダーより排出され
るが浸透液は支持体を通過して外部ケーシングに達し、
そこから回収される。外部ケーシングは通常複数のかか
る要素を含んでおり、商業的に有用な濾過域を形成する
。

セラミック膜は丈夫なマイクロフィルタを形成し、高い
スルーブツトを与え、ビールの濾過に効果的である。高
分子膜を使用したクロスフロー濾過て得られる利点の他
、セラミック膜は逆洗及び／又は酸、アルカリ、洗剤な
どの反応性薬品で洗浄でき、またその後でスチームを使
用して滅菌することができる利点を有する。

マイクロフィルタ領域の細孔寸法を有するセラミック膜
を選択することによりクロスフロー動゛作を行なう際望
ましくないイースト菌や他の微生物の通過を防ぐと同時
に浸透液中に必要なビールの香りを保持することができ
る。

特に、ビールを例えば１０℃以下に冷やした際沈殿して
曇りを生じる高分子■タンパク質であるチルヘイズプロ
ティンを、濾過を例えば０℃から１０℃の間の沈殿温度
以下で行なうことにより除去することができる。同時に
、特に泡を保つ作用をなす低分子但タンパク質は浸透液
中に紺持される。マイクロフィルタ領域の細孔寸法のセ
ラミック膜の使用はこのように冷却温度範囲を１０℃か
ら約Ｏ℃にして濾過することによりチルヘイズプロティ
ンを除去するのに有効である。この除色や泡、苦みなど
が著しく失われることはなく、また比用も著しく減少す
ることはない。

本セラミック膜を使用した濾過動作では静置して後で釜
残を濾過分離する必要がなく、タンク中の内容物の全で
あるいは連続過程での生成物が１次−退役へ送られてセ
ラミックマイクロフィルタ膜を通って循環される。浸透
液は使用可能ビールの大部分を構成し、残留液は釜残と
同様な程度の例えば４％〜８％の高い懸濁固体成分を有
する。

循環されている残留液の一部は第２の濾過段に送られて
同様にマイクロフィルタ膜を使用し、さらにより高い固
形成分足の液に適したポジティブボンピングモードを使
用することによりより多くのビールを回収でき、これに
より残留液中の固体成分口は２５％ないし３３％にも達
する高いレベルになる。

いずれの濾過段においても膜を通って液を循環させる回
路は冷却器を含む。

実施例以下、本発明を図面を参照しながら説明する。

第１図に示す装置及び方法ではビールはバッチプロセス
からの静置ないし熟成タンク、あるいは連続１ＩＩＩ造
プロセスにおけるバッファタンクなどのタンク１から遠
心ポンプ２で吸引されてポジティブないし遠心循環ポン
プ３と、フィルタ４と、冷却器５とを含む回路よりなる
１次−退役へ送られる。フィルタはセラミック膜要素６
に基いたー又は複数のクロスフローフィルタモジュール
を含み、透明なビールである浸透液はライン７より吸引
される。残留液は冷却器５を通って循環される。

循環液の一部である釜残に匹敵する固体成分の多い液は
ポジティブポンプ８によって吸引されて第２の濾過段へ
送られる。この第２の濾過段も循環ポジティブポンプ９
と、フィルタ１１と冷却器１２とよりなる。フィルタ１
１もフィルタ４と同様にセラミック膜要素１３に基いた
ー又は複数のクロスフローフィルタモジュールを含む。

このフィルタを通る浸透液は透明になったビールであり
、ライン７へ吸引される。残留液は冷却器１２を通って
循環される。

この残留液の一部はライン１４を介して吸引される。こ
の残留液はのり状であり、珪藻土や他の濾過助剤がない
ため一般のビール１ＩＩＩ造所における通常のフィルタ
残渣と比較して商業的価値がより高い。

例えばタンク１中にあって１次−退役へ供給されている
ビールの全固体成分量（炉で乾燥されて得られる固形分
の百分率で表わした）は０．１％程度である。第２の濾
過段階へ移された循環残留液ではこの全固体成分量は５
〜８％の範囲まで上昇し、さらに第２の濾過回路から排
出された残留液の全固体成分量は２５〜３３％になる。

この場合、１次濾過後で約９８％のビールが浸透液とし
て回収され、さらに１％が第２の濾過段から回収される
。

第２．第３．及び第４図はセラミック膜要素の形状及び
それを収納するモジュールの一例を示す。

第２図は商業的に入手可能なセラミック膜要素２５の形
状を示寸が、この要素は断面が６角形て細孔寸法が典型
的に１５ミク［１ンの多孔質アルミナよりなる棒状の支
持体２１よりなる。支持体２１には縦方向に複数の通路
２２が延在し、微細な細孔を有する薄いアルミナ層２３
でライニングされている。細孔の寸法は関係する濾過作
業の程度に応じて選択され、マイクロフィルタレ−ジョ
ンでは０．１〜１０ミクロンの間にある。ビールの濾過
では最大寸法は５ミクロンであるのが典型的である。供
給されるビールは通路２２を流れ、透明な浸透液が矢印
２４によって示したように粗い多孔体２１を通って流出
する。残留液は通路２２をくりかえし流される。

第３及び第４図は一つの要素２５がステンレススチール
製外部ケーシング２６中に取付けられたフィルタモジュ
ールを示している。ただし、はとんどの商業的な使用で
は複数の要素、例えば３．′７．９あるいは１つが通常
単一のケーシング中に取付【）られてモジュールを形成
している。要素の端部はシール被覆で被覆されてバイパ
スを防止され、ヘッダー（図示せず）が取付けられる端
部アセンブリ２７中に取付けられる。供給液と残留液と
はヘッダーを介して供給されまた回収され、要素２５の
本体２１を通って流出する浸透液は継手２８から吸引さ
れる。かかる継手２８を２つ設【づることで滅菌スチー
ムや洗浄溶液の循環が可能となり、これにより逆洗によ
ってフィルタモジュールを洗浄することが可能となる。

比較的透明なビールの濾過は通常冷却状態で、例えば１
０℃と０℃の間で行なわれるが、第１の濾過段からの釜
残あるいは残留液の濾過はかかる濾過で得られるビール
は通常光に濾過された大部分のビールに戻して加えられ
るので全体としては極くわずかの割合にしかならず、こ
のため室温で行なうことが可能であり、チルヘイズプロ
ティンの含有量は極くわずか゛にすぎないのでこれを除
去するため特別に冷却を行なうのは費用的に無益である
。

本発明の範囲内で様々な変更が可能である。本発明は特
に初めから固体成分量の低いビールを通常の遠心ポンプ
を用いて透明にする簡単な濾過システムとして、あるい
はポジティブポンプを用いて釜残を濾過Ｊるのに使用す
ることができる。

本発明はビール又は釜残のクロスフロー濾過を用いたビ
ールの濾過方法を提供する。本発明によればこのクロス
フロー濾過はセラミック膜を使用してなされる。第１図
に示した実施例では２段階濾過過程によりビールの透明
化と釜残からのビールの回収機能が結合される。ビール
はタンク１から遠心ポンプ２によって吸引されて循環Ｗ
心ポンプ３、セラミック膜フィルタ４、及び冷却器５を
含む回路よりなる１次濾過段へ送られる。循環している
液の一部分はポジティブポンプ８によって吸引されて同
様に循環ポジティブポンプ９、セラミック膜フィルタ１
１及び冷却２Ｓ１２を含む回路よりなる２次濾過段へ送
られる。残留液の一部はライン１４を介して吸引される
。この残留液はのり状であり、珪藻土や他の濾過助剤を
含まないため通常商業的価値を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はビールを濾過してび／ν詰めする萌に透明な製
品を得るためのフローダイヤグラムの好ましい例を示す
図、第２図は典型的なセラミック膜要素の一部を示す外
観図、第３図は力＼カーる要素を一つ内に有するフィル
タモジュールの外観図、第４図は第３図の一部を異なっ
た角度から見た拡大図である。１・・・タンク、２，３，８．９・・・ポンプ、４゜１
１：・・フィルタ、５，１２・・・冷部器、６，１３゜
２５・・・セラミック膜要素、７．１４・・・ライン、
２１・・・支持体く多孔体）、２２・・・通路、２３・
・・アルミナ層ライニング（膜）、２４・・・浸出液の
浸出方向、２６・・・外部ケーシング、２７・・・端部
アセンブリ、２８・・・継手。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ビールをクロスフロー濾過過程によって濾過する
方法であって、濾過媒体は一又は複数のセラミック膜に
より形成されていることを特徴とする方法。
（２）ビールは１次濾過段に供給されてセラミック膜を
循環され、もって浸透液より使用可能ビールの大部分を
得、残留液を同じくセラミック膜を使用している２次濾
過段に供給してさらにビールを回収することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の方法。
（３）２次濾過段へ供給される液は例えば４％の高い懸
濁固体成分量を有することを特徴とする特許請求の範囲
第２項記載の方法。
（４）ビールはいずれか一方の濾過段階、又は両方の濾
過段階で膜を通過して循環される際冷却されることを特
徴とする特許請求の範囲第２項又は第３項に記載の方法
。
（５）セラミック膜はマイクロフィルタサイズの細孔を
有することを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４
項のうちいずれか一項に記載の方法。
（６）図面及び明細書に実質的に説明したビールの濾過
方法。
（７）ビールをクロスフロー濾過過程によって濾過する
装置であって、濾過媒体は一又は複数のセラミック膜に
より形成されていることを特徴とする装置。
（８）クロスフロー濾過過程でビールを濾過する装置を
含むビール製造プラントであって、濾過媒体は一又は複
数のセラミック膜より形成されていることを特徴とする
プラント。
（９）ビールをセラミック膜を通って循環させて使用可
能なビールの大部分を構成する浸透液を得る１次濾過段
と、同じくセラミック膜を使用して残留液からさらにビ
ールを回収することを特徴とする特許請求の範囲第７項
又は第８項記載の装置又はプラント。
（１０）一方の又は両方の濾過段階においてビールを膜
を通って循環させる際冷却する冷却手段を有する特許請
求の範囲第９項記載の装置又はプラント。
（１１）セラミック膜は細孔を有するセラミックよりな
る膜層で各々ライニングされた複数の平行な縦長チャン
ネルを有する細長い要素に形成された支持体を含むこと
を特徴とする特許請求の範囲第７項乃至第１０項のうち
いずれか一項記載の装置又はプラント。
（１２）セラミック膜はマイクロフィルタを構成する寸
法の細孔を有することを特徴とする特許請求の範囲第７
項乃至第１１項のうちいずれか一項記載の装置又はプラ
ント。
（１３）図面及び明細書に実質的に説明したビール濾過
装置。
（１４）特許請求の範囲第１項乃至第６項のうちいずれ
か一項に記載の方法、又は特許請求の範囲第７項乃至第
１３項のうちいずれか一項に記載の装置又はプラントに
より濾過されたビール。