冷過(guò)濾啤酒的制造方法

本發(fā)明涉及一種制造冷過(guò)濾啤酒的方法，其中將啤酒通過(guò)膜過(guò)濾器過(guò)濾，以吸收啤酒中含的鈣離子，過(guò)濾后將膜過(guò)濾器用含水介質(zhì)洗凈及沖洗，清洗和沖洗后的膜過(guò)濾器可重新使用于過(guò)濾過(guò)程。

啤酒由于其長(zhǎng)的銷(xiāo)售途經(jīng)，所以必須進(jìn)行滅菌后才能貯存。目前啤酒的滅菌方法首先是加熱消毒。例如先將啤酒裝瓶或裝罐，然后加熱到62-68℃將所含細(xì)菌殺死。

這種加熱滅菌法要消除能量，而且另一缺點(diǎn)是加入的能量含導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)而影響產(chǎn)品的質(zhì)量以及難于控制。例如通過(guò)這種化學(xué)反應(yīng)會(huì)使產(chǎn)品變味(“巴斯德消毒異味”)，還可能有生成不希望存在的物質(zhì)的危險(xiǎn)。因此高溫消毒比較昂貴，消耗能量，還會(huì)造成環(huán)境污染以及還可能是一種降低質(zhì)量的滅菌法。

另一種已知的滅菌方法是通過(guò)膜過(guò)濾器冷過(guò)濾方法。冷過(guò)濾啤酒例如在美國(guó)、日本及朝鮮以“Draft-Biere”供應(yīng)市場(chǎng)，由于啤酒中含有工業(yè)酶，在歐洲是禁止銷(xiāo)售的。使用工業(yè)酶是為針對(duì)冷過(guò)濾技術(shù)中所固有的一個(gè)缺點(diǎn)，即過(guò)濾器很快堵塞，堵塞的原因是由于啤酒中欲濾去的物質(zhì)沉積在膜過(guò)濾器的流體流入的一側(cè)。沉積物很難或者無(wú)法從膜上除去，因而縮短了過(guò)濾器的使用壽命。由于膜過(guò)濾器比較昂貴，這就提高了啤酒的生產(chǎn)成本。

為了延長(zhǎng)過(guò)濾器的使用壽命，建議膜過(guò)濾器的制造者將用過(guò)的膜用蛋白酶、葡聚糖酶及木聚糖酶處理，然后再用化學(xué)藥物如表面活性劑、酸/堿以及氧化劑進(jìn)行清洗后再重新使用。這種清洗方法可以例如兩步進(jìn)行，第一步用上述的酶處理，然后根據(jù)情況再用所述的化學(xué)藥物清洗。

一個(gè)典型的清洗過(guò)程為例如一種過(guò)濾面積為約320m2的膜過(guò)濾器每過(guò)濾出5000百升(hl)濾液后作一次酶清洗，濾出20000hl后要增加一次化學(xué)藥物清洗。用這種方法清洗的過(guò)濾面積約320m2過(guò)濾器的使用壽命為可過(guò)濾出約100000百升(hl)濾液。

已知某些薄膜過(guò)濾器在經(jīng)第一次清洗后立即用來(lái)過(guò)濾啤酒，濾出的啤酒裝瓶或裝罐后使用時(shí)常出現(xiàn)“噴出”的現(xiàn)象。

“噴出”的含意是在開(kāi)瓶或開(kāi)罐時(shí)啤酒立即起泡外溢。放出大量的二氧化碳?xì)怏w的同時(shí)伴隨著大量氣泡。在一定程序上造成啤酒排出。

很明顯，這種“噴出”傾向會(huì)被消費(fèi)者看成是質(zhì)量問(wèn)題而造成啤酒商的大量經(jīng)濟(jì)損失。

出現(xiàn)“噴出”的準(zhǔn)確原因還未查清。據(jù)猜測(cè)，噴出可能與生產(chǎn)啤酒所用的原料有關(guān)。作為“噴出的促進(jìn)劑”可能是一些低分子化合物如脂肪酸、酒花中的苦味物、多肽、草酸以及由霉菌的寄生。又已發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)膜過(guò)濾可以減小噴出傾向?？傊煌讖降哪み^(guò)濾器產(chǎn)生的效果是不同的。

根據(jù)申請(qǐng)者的經(jīng)驗(yàn)，噴出傾向特別是對(duì)通過(guò)一定的新清洗過(guò)的膜過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾的啤酒是很突出的。使用那些至少部分由聚酰胺構(gòu)成的膜過(guò)濾器時(shí)特別明顯。因此本發(fā)明的目的是提供一種制造冷過(guò)濾啤酒的方法，該方法中啤酒經(jīng)膜過(guò)濾器過(guò)濾，盡管這樣，但在過(guò)濾器清洗程序后立即過(guò)濾的啤酒的噴出現(xiàn)象至少是減小了。

本發(fā)明制造冷過(guò)濾啤酒的方法是將啤酒用膜過(guò)濾器過(guò)濾，該膜過(guò)濾器可吸收鈣離子，過(guò)濾后用含水的介質(zhì)清洗及沖凈，并將清洗及沖凈后的膜過(guò)濾器重新投入過(guò)濾操作。其特征在于，沖洗時(shí)是用一種酸性含水介質(zhì)，其pH值小于5.0，或使用來(lái)沖洗的介質(zhì)經(jīng)過(guò)處理以降低其中的鈣離子含量。

本發(fā)明是根據(jù)這樣的認(rèn)識(shí)，即啤酒在用膜過(guò)濾器過(guò)濾時(shí)，膜過(guò)濾器可能吸收鈣離子，濾出的啤酒具有特別明顯的噴出傾向。典型的例子為過(guò)濾器至少部分是由聚酰胺組成的。如果該過(guò)濾器在清洗后用含鈣離子的自來(lái)水沖洗，就會(huì)將鈣離子吸收，以致過(guò)濾器載有鈣離子。如果將含鈣離子的過(guò)濾器再重新用來(lái)過(guò)濾啤酒，則由于欲過(guò)濾的啤酒帶酸性pH值，它在過(guò)濾開(kāi)始時(shí)就會(huì)使過(guò)濾器中的鈣離子釋放出來(lái)。因而鈣離子就進(jìn)入啤酒中。申請(qǐng)者認(rèn)為，釋放出的鈣離子會(huì)與啤酒中所含的羧酸鹽陰離子，例如草酸鹽陰離子形成微細(xì)晶體，它成為CO2微細(xì)氣泡形成的泡核。

這就說(shuō)明，噴出傾向是由新沖洗過(guò)的過(guò)濾器初期釋放出的鈣離子所造成。本發(fā)明提出的用酸沖洗就是為了在清洗過(guò)程中將膜過(guò)濾器吸收的鈣離子再?zèng)_洗掉。

如果用來(lái)清洗用沖的含水介質(zhì)先通過(guò)處理以降低其鈣離子含量，例如用離子交換劑除去鈣離子，就可不采用按本發(fā)明提出的酸沖洗。在這種情況下，用新清洗過(guò)的過(guò)濾器過(guò)濾獲得的啤酒也沒(méi)有噴出傾向。

酸性含水介質(zhì)的pH值小于4.5是合用的，優(yōu)選為3.0-4.0之間，特別是小于3.5。

用來(lái)調(diào)節(jié)pH值采用有機(jī)酸是合適的，特別是選用乳酸。

本發(fā)明還涉及一種用麥芽，啤酒花及水制造冷過(guò)濾啤酒的方法，它采用膜過(guò)濾法處理，其特征在于，制造啤酒所用的水要事先經(jīng)過(guò)處理以減小其中的鈣離子含量。

本發(fā)明可采用各種與鈣離子結(jié)合的膜過(guò)濾器。例如至少部分由聚酰胺構(gòu)成的膜過(guò)濾器?？梢栽O(shè)想該聚合物中含游離的能與鈣離子結(jié)合的羧酸鹽基或類(lèi)似的反應(yīng)性基團(tuán)。

下面還要進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。

對(duì)于膜過(guò)濾在現(xiàn)有技術(shù)中通常采用聚酰胺膜過(guò)濾器。過(guò)濾后先將該過(guò)濾器用酶清洗，接著按如下進(jìn)行化學(xué)清洗：堵塞的過(guò)濾器用含β-葡聚糖酶和木聚糖酶(P3-Ultrasil 65，Henkel制造)的混合物的1％的水溶液，pH值為5(用含表面活性劑和一種酸性組分(P3-Ultrasil 75，Henkel制造)的混合物的0.05％水溶液進(jìn)行調(diào)節(jié))，在溫度50℃的條件下進(jìn)行酶清洗1小時(shí)。接著重復(fù)一次這種處理。

然后該過(guò)濾器用含表面活性劑、葡聚糖酶及蛋白酶(P3-Ultrasil63，Henkel制造)的混合物的0.5％水溶液，pH值為9-9.5(用含表面活性劑及一種堿性組分(P3-Ultrasil 91，Henkel制造)的混合物的0.15％水溶液進(jìn)行調(diào)節(jié))，在溫度50℃的條件下處理3小時(shí)，然后用溫的(50℃)自來(lái)水進(jìn)行沖洗。

為化學(xué)清洗，將過(guò)濾器用含表面活性劑及一種酸性組分(P3-Ultrasil 75，Henkel制造)的混合物的1％水溶液，在溫度60℃的條件下處理30分鐘后用新鮮的自來(lái)水沖洗。接著該過(guò)濾器再用含1％的表面活性劑與一種堿性組分(P3-Ultrasil 91，Henkel制造)的混合物和含1％的表面活性劑與一種氧供體組分(P3-Ultrasil 05，Henkel制造)的混合物的水溶液，在溫度為60℃的條件下處理30分鐘后用新鮮自來(lái)水沖洗。然后將過(guò)濾器用含表面活性劑與一種酸性組分(P3-Ultrasil 75，Henkel制造)的混合物的0.5％水溶液處理30分鐘，再用新鮮的自來(lái)水沖洗到?jīng)_洗液中的電導(dǎo)率達(dá)到與新鮮的自來(lái)水相同為止。

用于使用過(guò)的膜過(guò)濾器清洗及沖洗的水總是未經(jīng)脫鈣處理的自來(lái)水。

結(jié)果指出，采用上述清洗過(guò)的膜過(guò)濾器過(guò)濾的啤酒，開(kāi)始時(shí)獲得的濾液顯示噴出傾向。當(dāng)濾液量達(dá)到每平方米過(guò)濾面積約0.8hl啤酒時(shí)開(kāi)始，也就是從釋放鈣的過(guò)程已結(jié)束開(kāi)始，其濾出的啤酒就不會(huì)再有噴出傾向。

如果將按照上述方法清洗過(guò)的同一過(guò)濾器用加入乳酸將pH值調(diào)節(jié)到4.5的水沖洗就會(huì)發(fā)現(xiàn)，沖洗液中濃集有鈣離子，很明顯該鈣離子來(lái)自新清洗過(guò)的膜過(guò)濾器。用這種酸性沖洗水沖洗過(guò)的膜過(guò)濾器過(guò)濾出來(lái)的啤酒沒(méi)有噴出傾向。

如果用經(jīng)過(guò)脫鈣處理的水來(lái)進(jìn)行清洗和沖洗，會(huì)獲得相同的效果。