(57)【要約】酵母を酵母貯留槽に貯留する貯留工程と、該貯留された酵母を麦汁に添加して発酵させて発酵麦芽飲料を得る工程と、前記貯留された酵母を前記発酵工程に供給する工程と、前記発酵工程で沈降した酵母を前記貯留工程に回収する工程と、からなる発酵麦芽飲料製造方法において、前記酵母貯留工程で酵母含有液を凍結点以上の低温に保つとともに、酵母貯留槽に酵母が生物活性を失わず且つ増殖しない量だけ酸素含有気体を投入し、前記酵母供給工程で前記発酵工程へ発酵発現量の４０〜８０％の酵母を供給し、前記発酵工程で酵母が発酵発現量まで増殖する量の酸素含有気体を発酵槽へ投入して、酵母の増殖とともにアルコール発酵させ、前記発酵槽下部に内部が殺菌された酵母回収槽を接続して、該酵母回収槽に沈降した酵母を前記酵母貯留槽に移送する。
2009037745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酵母を含む酵母含有液を酵母貯留槽に貯留する酵母貯留工程と、
前記酵母貯留槽に貯留された酵母を発酵槽内で麦汁に添加してアルコール発酵させて発酵麦芽飲料を得る発酵工程と、
前記酵母貯留槽に貯留された酵母を前記発酵槽に供給する酵母供給工程と、
前記発酵槽下部に沈降した酵母を前記酵母貯留槽に回収する酵母回収工程と、
からなる発酵麦芽飲料製造方法において、
前記酵母貯留工程では、酵母含有液温を凍結点以上の低温に保つとともに、酵母貯留槽に酵母が生物活性を失わず且つ増殖しない量だけ酸素含有気体を投入し、
前記酵母供給工程で、前記発酵工程へ発酵発現量の４０〜８０％の酵母を供給し、
前記発酵工程で、酵母が発酵発現量まで増殖する量の酸素含有気体を発酵槽へ投入して、酵母の増殖とともにアルコール発酵させることを特徴とする発酵麦芽飲料製造方法。
【請求項２】
酵母を含む酵母含有液を酵母貯留槽に貯留する酵母貯留工程と、
前記酵母貯留槽に貯留された酵母を発酵槽内で麦汁に添加してアルコール発酵させて発酵麦芽飲料を得る発酵工程と、
前記酵母貯留槽に貯留された酵母を前記発酵槽に供給する酵母供給工程と、
前記発酵槽下部に沈降した酵母を前記酵母貯留槽に回収する酵母回収工程と、
からなる発酵麦芽飲料製造方法において、
前記酵母回収工程は、内部が殺菌された酵母回収槽を前記発酵槽下部に接続し、該酵母回収槽に沈降した酵母を前記酵母貯留槽に移送することを特徴とする発酵麦芽飲料製造方法。
【請求項３】
酵母を含む酵母含有液を酵母貯留槽に貯留する酵母貯留工程と、
前記酵母貯留槽に貯留された酵母を発酵槽内で麦汁に添加してアルコール発酵させて発酵麦芽飲料を得る発酵工程と、
前記酵母貯留槽に貯留された酵母を前記発酵槽に供給する酵母供給工程と、
前記発酵槽下部に沈降した酵母を前記酵母貯留槽に回収する酵母回収工程と、
からなる発酵麦芽飲料製造方法において、
前記酵母貯留工程では、酵母含有液温を凍結点以上の低温に保つとともに、酵母貯留槽に酵母が生物活性を失わず且つ増殖しない量だけ酸素含有気体を投入し、
前記酵母供給工程で、前記発酵工程へ発酵発現量の４０〜８０％の酵母を供給し、
前記発酵工程で、酵母が発酵発現量まで増殖する量の酸素含有気体を発酵槽へ投入して、酵母の増殖とともにアルコール発酵させ、
前記発酵槽下部に内部が殺菌された酵母回収槽を接続して、該酵母回収槽に沈降した酵母を前記酵母貯留槽に移送することを特徴とする発酵麦芽飲料製造方法。
【請求項４】
酵母を含む酵母含有液を貯留する酵母貯留槽と、
前記酵母貯留槽に貯留された酵母を麦汁に添加してアルコール発酵させて発酵麦芽飲料を得るための発酵槽と、
前記酵母貯留槽に貯留された酵母を前記発酵槽に供給する酵母供給手段と、
前記発酵槽下部に沈降した酵母を前記酵母貯留槽に回収する酵母回収手段と、
からなる発酵麦芽飲料製造装置において、
前記酵母貯留槽には、酵母含有液温を凍結点以上の低温に維持する温度調節手段と、酵母貯留槽に酵母が生物活性を失わず且つ増殖しない量だけ酸素含有気体を投入する酸素含有気体投入手段とを備え、
前記酵母供給手段には、前記発酵槽への酵母供給量を発酵発現量の４０〜８０％に調整する供給量調節手段を備え、
前記発酵槽には、酵母が発酵発現量まで増殖する量だけ酸素含有気体を投入する酸素含有気体投入手段を備えたことを特徴とする発酵麦芽飲料製造装置。
【請求項５】
酵母を含む酵母含有液を貯留する酵母貯留槽と、
前記酵母貯留槽に貯留された酵母を麦汁に添加してアルコール発酵させて発酵麦芽飲料を得るための発酵槽と、
前記酵母貯留槽に貯留された酵母を前記発酵槽に供給する酵母供給手段と、
前記発酵槽下部に沈降した酵母を前記酵母貯留槽に回収する酵母回収手段と、
からなる発酵麦芽飲料製造装置において、
前記酵母回収手段は、内部が殺菌された酵母回収槽であり、該酵母回収槽は前記発酵槽下部に脱着可能であるとともに、内部を冷却する手段と、槽内の液を前記酵母貯留槽へ移送する手段を有することを特徴とする発酵麦芽飲料製造装置。
【請求項６】
酵母を含む酵母含有液を貯留する酵母貯留槽と、
前記酵母貯留槽に貯留された酵母を麦汁に添加してアルコール発酵させて発酵麦芽飲料を得るための発酵槽と、
前記酵母貯留槽に貯留された酵母を前記発酵槽に供給する酵母供給手段と、
前記発酵槽下部に沈降した酵母を前記酵母貯留槽に回収する酵母回収手段と、
からなる発酵麦芽飲料製造装置において、
前記酵母貯留槽には、酵母含有液温を凍結点以上の低温に維持する温度調節手段と、酵母貯留槽に酵母が生物活性を失わず且つ増殖しない量だけ酸素含有気体を投入する酸素含有気体投入手段とを備え、
前記酵母供給手段には、前記発酵槽への酵母供給量を発酵発現量の４０〜８０％に調整する供給量調節手段を備え、
前記発酵槽は、酵母が発酵発現量まで増殖する量だけ酸素含有気体を投入する酸素含有気体投入手段を備え、
前記酵母回収手段は、内部が殺菌された酵母回収槽であり、該酵母回収槽は前記発酵槽下部に脱着可能であるとともに、内部を冷却する手段と、槽内の液を前記酵母貯留槽へ移送する手段を備えたことを特徴とする発酵麦芽飲料製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビール、発泡酒等の発酵麦芽飲料の製造方法及び製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に行われているビール、発泡酒等の発酵麦芽飲料の製造は、図５に示したように、製麦工程１、仕込み工程２、発酵工程３、貯酒・熟成工程４、ろ過工程５、容器詰め工程６で行われる。
製麦工程１は原料である大麦から麦芽を作る工程であり、仕込み工程２は粉砕した麦芽を温水と混合して煮沸することで麦汁を形成し、該麦汁に含まれるもろみをろ過し、ホップ等の副原料を加える工程である。
また、発酵工程３は麦汁を冷却し酵母を添加してアルコール発酵させてビール、発泡酒等の発酵麦芽飲料を得る工程であり、この発酵工程３でアルコール発酵することでビール、発泡酒等の発酵麦芽飲料が製造される。
そして、貯酒・熟成工程４は発酵後の発酵麦芽飲料を低温貯蔵して成熟させる工程であり、ろ過工程５は成熟した発酵麦芽飲料をろ過して、残酵母やたんぱく質を取り除く工程である。
そして、このようにして前記製麦工程１からろ過工程５を経て作られたビール、発泡酒等の発酵麦芽飲料は容器詰め工程６で缶、瓶、樽等の容器に詰められて出荷される。【０００３】
図６は従来のビール製造工程における前記発酵工程３のフロー図の一例である。発酵工程の前工程である仕込工程で形成された麦汁は、麦汁移送ライン１０２ａを通じて発酵槽１１０へ移送される。また、該麦汁移送ライン１０２ａには、系外より空気又は酸素を供給する空気又は酸素供給ライン１５０と、酵母を含む酵母液を貯留する酵母貯留槽１２０より酵母液を供給する酵母液供給ライン１２２が接続されており、前記麦汁は酸素及び酵母液とともに発酵槽１１０へ移送される。【０００４】
発酵槽１１０で酵母は活性化され、３〜５倍程度に増殖をしながらアルコール発酵を行い、麦汁に含まれる麦芽糖をはじめとする糖分をエタノールと炭酸ガスに分解して、香味・香気成分を生成する。該アルコール発酵は１２〜１５℃で７〜８日かけて行われ、発酵が終わると、麦汁は通常若ビールとよばれるビールとなる。そして、若ビールは後工程である貯酒・熟成工程の貯酒・熟成槽１４０へ移送され、数週間低温（−１〜−２℃）で貯蔵することで、熟成され、調味のとれた風味と香りのビールとなる。
なお、発酵槽１１０内での酵母の増殖量は、前記空気又は酸素供給ライン１５０より発酵槽１１０へ供給する空気又は酸素量によって調節することができる。
また、発酵槽１１０と貯酒・熟成槽１４０は図６に示したように別個に設けられることもあるが、貯酒・熟成槽を発酵槽１１０とは別個に設けず、発酵槽１１０を発酵が終わった後そのまま貯酒・熟成槽として用いることもできる。【０００５】
このように図６に一例を示したような従来のビール製造工程における発酵工程では、酵母は発酵槽１１０で活性化され、麦汁に添加されてアルコール発酵する。酵母を発酵槽１１０で活性化させるためには酸素の供給が必要であり、活性化に必要な酸素を供給することによって酵母は活性化するとともに３〜５倍程度に増殖する。【０００６】
増殖は、発酵と比較すると多くのエネルギーを必要とするとともに多くの炭酸ガスを排出し、さらにアルコールの製造には寄与しない。
そのため、発酵槽１１０内を一定温度に保つためには、発酵によるエネルギー消費に加えて、該発酵によるエネルギー消費よりも大きな増殖によるエネルギー消費に対応する冷却熱が必要であり、冷却に要するエネルギーが多く必要となる。
また、増殖時に発生する炭酸ガスが発酵槽１１０内の余分な空間を占めるため、発酵槽を大型化する必要がある。
さらに、酵母が３〜５倍程度に増殖するため、酵母貯留槽１２０へ回収する必要のない余剰酵母が大量に発生し、余剰酵母の処理にコストがかかる。【０００７】
発酵槽内の発酵状態を制御する方法として、例えば特許文献１には発酵槽の清浄性の維持を容易にして酵母に与えるストレスを抑制するとともに、酵母液の発酵状態に応じて発酵を攪拌によって制御する技術が開示されている。
また、特許文献２には、麦汁を製造する際に出るビール粕を発酵初期に添加することにより、酵母の活性を促進し、発酵期間を短縮する技術が開示されている。【０００８】
一方、発酵槽１１０の下部に沈降した酵母は、発酵終了時に発酵槽１１０の下部に設けた酵母回収ライン１３０より抜き出され、前記酵母貯留槽１２０へ回収される。発酵槽１１０を貯酒・熟成槽として兼用する場合には、発酵終了時ではなく、貯酒・熟成中に酵母を回収することもある。
そして、酵母貯留槽１２０に回収された酵母は常温で貯留され、再度酵母液供給ライン１２２を通じて発酵槽１１０へ供給されて再利用される。【０００９】
このように、沈降酵母を回収する場合、発酵終了時又は貯酒・熟成中に回収される発酵槽１１０の下部に沈降した酵母の何れも、酵母自身の高密度とタンク内の高圧力（約２．５ｋｇ／ｃｍ２）の条件に長期間（発酵に要する７〜８日）さらされて衰弱し、生物活性が低下してしまい、自己消化を引き起こして不快臭を発生させるとともに、酵母を再利用することのできる回数が少なくなる、という課題がある。
そこで例えば特許文献３には、酵母を衰弱させず、生物活性も低下させないために、酵母貯留槽の攪拌翼の大きさ、回転数を定めたビールの製造方法が開示されている。
また、酵母が衰弱することを防ぐため、発酵槽内で沈降した酵母が発酵槽下部で衰弱する前に、酵母回収ライン１３０より酵母貯留槽へ酵母を回収する方法が考えられる。【００１０】
【特許文献１】特開２００５−１７６７９０号公報
【特許文献２】特開平９−９４０８５号公報
【特許文献３】特開２００３−２４０４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１に開示された技術は、発酵の状態を制御することはできるが、増殖を制御することはできないため、酵母の増殖に起因する問題点には対応できていない。
また、特許文献２に開示された技術は、酵母の活性を促進し、発酵時間の短縮をすることはできるが、やはり酵母の増殖に起因する問題点には対応できていない。【００１２】
また、特許文献２に開示された技術は、酵母貯留槽に関しての発明であるため酵母貯留槽での酵母の衰弱を防ぐことはできるが、発酵槽下部に沈降した際に受ける衰弱を防ぐことはできない。
さらに、前記発酵槽内で沈降した酵母が発酵槽下部で衰弱する前に、酵母回収ライン１３０より酵母貯留槽へ酵母を回収する方法では、沈降した酵母を順次酵母回収ライン１３０より抜き出す必要があるため、酵母を抜き出す際には、発酵槽下部の酵母濃度は薄く、酵母とともに持ち出されるビール量が多くなり、ビールのロス量が増えて歩留まりの低下に繋がるため、実用化は難しい。【００１３】
従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、発酵槽での酵母の増殖を抑えることで、発酵槽で必要な冷却エネルギーを削減し、さらに増殖によって発生する炭酸ガスが発酵槽内で占める割合を減らし、さらに余剰酵母の発生を減少させることのできるビール製造方法及び装置を提供するとともに、ビールの持ち出し量を増加させることなく、酵母の発酵槽下部での損傷を抑えることのできるビール製造方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため本発明においては、
酵母を含む酵母含有液を酵母貯留槽に貯留する酵母貯留工程と、前記酵母貯留槽に貯留された酵母を発酵槽内で麦汁に添加してアルコール発酵させて発酵麦芽飲料を得る発酵工程と、前記酵母貯留槽に貯留された酵母を前記発酵槽に供給する酵母供給工程と、前記発酵槽下部に沈降した酵母を前記酵母貯留槽に回収する酵母回収工程と、からなる発酵麦芽飲料製造方法において、前記酵母貯留工程では、酵母含有液温を凍結点以上の低温に保つとともに、酵母貯留槽に酵母が生物活性を失わず且つ増殖しない量だけ酸素含有気体を投入し、前記酵母供給工程で、前記発酵工程へ発酵発現量の４０〜８０％の酵母を供給し、前記発酵工程で、酵母が発酵発現量まで増殖する量の酸素含有気体を配管経由又は直接発酵槽へ投入して、酵母の増殖とともにアルコール発酵させることを特徴とする。
なお、酸素含有気体とは例えば空気、酸素等の空気を含有している気体のことをいう。【００１５】
酵母は温度を上げ、供給酸素含有気体を増やすことで増殖するとともに、活性化される。
本発明によれば、酵母貯留工程で酵母含有液を凍結点以上の低温に保ち、酸素含有気体の投入量を調整して投入することで、酵母貯留工程での酵母の増殖を防ぐとともに、酵母が生物活性を失わない状態で保つことができる。そのため、従来発酵工程で酵母を活性化させるために必要としていた多量の酸素含有気体を必要とせず、従って発酵工程への酸素含有気体の供給を少なくすることができ、酵母の発酵工程での増殖を抑えることができる。
発酵工程への酵母貯留工程からの酵母の供給は、発酵発現量の４０〜８０％とする必要がある。発酵発現量の４０％よりも少ないと、酵母を２．５倍以上に増殖させる必要があり、増殖量が多いことに起因する従来の課題の解決ができない。また、発酵発現量の８０％よりも多いと、発酵工程では酵母貯留工程よりも高温であるため、酵母が発酵発現量の１００％を越えて増殖してしまい余剰酵母が多く発生する。【００１６】
また、酵母を含む酵母含有液を酵母貯留槽に貯留する酵母貯留工程と、前記酵母貯留槽に貯留された酵母を発酵槽内で麦汁に添加してアルコール発酵させて発酵麦芽飲料を得る発酵工程と、前記酵母貯留槽に貯留された酵母を前記発酵槽に供給する酵母供給工程と、前記発酵槽下部に沈降した酵母を前記酵母貯留槽に回収する酵母回収工程と、からなる発酵麦芽飲料製造方法において、前記酵母回収工程は、内部が殺菌された酵母回収槽を前記発酵槽下部に接続し、該酵母回収槽に沈降した酵母を前記酵母貯留槽に移送することを特徴とする。【００１７】
本発明によれば、発酵槽下部に酵母回収槽を接続することで、酵母回収槽は実質発酵槽の下部の一部になるため、酵母は酵母回収槽に沈降する。酵母回収槽へ沈降酵母が溜まった時点で、酵母回収槽と発酵槽の接続を解除し、酵母回収槽へ溜まった酵母を酵母貯留工程の酵母貯留槽へ移送することで、ビール、発泡酒等の発酵麦芽飲料の持ち出し量が少なく、且つ酵母が発酵槽下部で衰弱する前に酵母貯留工程へ酵母を回収することができる。
また、酵母回収槽内へ沈降した酵母を、酵母が衰弱する前に酵母を回収するためには発酵終了時に全量を酵母貯留工程へ移送するよりも、発酵中と発酵終了後の複数回にわけて酵母貯留槽へ移送することが好ましい。【００１８】
酵母回収槽は、発酵槽との接続を解除したときに移動可能である可搬式の槽であることが好ましく、可搬式の槽とすることで酵母回収槽を酵母貯留槽近傍に移動して、酵母回収槽から酵母貯留槽への移送ラインを短くすることができ、移送ラインの詰まり等のトラブルを防ぐことができる。また、酵母回収槽へジャケット等の内部温度調整手段を取り付け、酵母回収槽を酵母貯留槽内温と同じ温度まで冷却して、酵母回収槽を酵母貯留槽の予冷装置として機能させると更に好ましい。【００１９】
さらに、酵母を含む酵母含有液を酵母貯留槽に貯留する酵母貯留工程と、前記酵母貯留槽に貯留された酵母を発酵槽内で麦汁に添加してアルコール発酵させて発酵麦芽飲料を得る発酵工程と、前記酵母貯留槽に貯留された酵母を前記発酵槽に供給する酵母供給工程と、前記発酵槽下部に沈降した酵母を前記酵母貯留槽に回収する酵母回収工程と、からなる発酵麦芽飲料製造方法において、前記酵母貯留工程では、酵母含有液温を凍結点以上の低温に保つとともに、酵母貯留槽に酵母が生物活性を失わず且つ増殖しない量だけ酸素含有気体を投入し、前記酵母供給工程で、前記発酵工程へ発酵発現量の４０〜８０％の酵母を供給し、前記発酵工程で、酵母が発酵発現量まで増殖する量の酸素含有気体を発酵槽へ投入して、酵母の増殖とともにアルコール発酵させ、前記発酵槽下部に内部が殺菌された酵母回収槽を接続して、該酵母回収槽に沈降した酵母を前記酵母貯留槽に移送することを特徴とする。【００２０】
このことにより、前記酵母の発酵工程での増殖の抑制、ビール、発泡酒等の発酵麦芽飲料の持ち出し量が少なく且つ酵母が発酵槽下部で損傷する前に酵母貯留工程へ酵母を回収が可能であることに加えて、損傷する前の酵母を回収して酵母貯留工程で貯留して再利用するため、従来の損傷した酵母を貯留して再利用する場合と比較して死滅率の低い酵母を得ることが出来るため、酵母を再利用することのできる回数が増え、新たな酵母を導入する回数が減り、酵母にかかるコストを低減することができる。【００２１】
また、酵母を含む酵母含有液を貯留する酵母貯留槽と、前記酵母貯留槽に貯留された酵母を麦汁に添加してアルコール発酵させて発酵麦芽飲料を得るための発酵槽と、前記酵母貯留槽に貯留された酵母を前記発酵槽に供給する酵母供給手段と、前記発酵槽下部に沈降した酵母を前記酵母貯留槽に回収する酵母回収手段と、からなる発酵麦芽飲料製造装置において、前記酵母貯留槽には、酵母含有液温を凍結点以上の低温に維持する温度調節手段と、酵母貯留槽に酵母が生物活性を失わず且つ増殖しない量だけ酸素含有気体を投入する酸素含有気体投入手段とを備え、前記酵母供給手段には、前記発酵槽への酵母供給量を発酵発現量の４０〜８０％に調整する供給量調節手段を備え、前記発酵槽には、酵母が発酵発現量まで増殖する量だけ酸素含有気体を投入する酸素含有気体投入手段を備えたことを特徴とする。【００２２】
さらに、酵母を含む酵母含有液を貯留する酵母貯留槽と、前記酵母貯留槽に貯留された酵母を麦汁に添加してアルコール発酵させて発酵麦芽飲料を得るための発酵槽と、前記酵母貯留槽に貯留された酵母を前記発酵槽に供給する酵母供給手段と、前記発酵槽下部に沈降した酵母を前記酵母貯留槽に回収する酵母回収手段と、からなる発酵麦芽飲料製造装置において、前記酵母回収手段は、内部が殺菌された酵母回収槽であり、該酵母回収槽は前記発酵槽下部に脱着可能であるとともに、内部を冷却する手段と、槽内の液を前記酵母貯留槽へ移送する手段を有することを特徴とする。【００２３】
また、酵母を含む酵母含有液を貯留する酵母貯留槽と、前記酵母貯留槽に貯留された酵母を麦汁に添加してアルコール発酵させて発酵麦芽飲料を得るための発酵槽と、前記酵母貯留槽に貯留された酵母を前記発酵槽に供給する酵母供給手段と、前記発酵槽下部に沈降した酵母を前記酵母貯留槽に回収する酵母回収手段と、からなる発酵麦芽飲料製造装置において、前記酵母貯留槽には、酵母含有液温を凍結点以上の低温に維持する温度調節手段と、酵母貯留槽に酵母が生物活性を失わず且つ増殖しない量だけ酸素含有気体を投入する酸素含有気体投入手段とを備え、前記酵母供給手段には、前記発酵槽への酵母供給量を発酵発現量の４０〜８０％に調整する供給量調節手段を備え、前記発酵槽は、酵母が発酵発現量まで増殖する量だけ酸素含有気体を投入する酸素含有気体投入手段を備え、前記酵母回収手段は、内部が殺菌された酵母回収槽であり、該酵母回収槽は前記発酵槽下部に脱着可能であるとともに、内部を冷却する手段と、槽内の液を前記酵母貯留槽へ移送する手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
以上記載のごとく本発明によれば、酵母貯留工程で酵母含有液を凍結点以上の低温に保ち、酸素含有気体の投入量を調整して投入することで、酵母貯留工程での酵母の増殖を防ぐとともに、酵母が生物活性を失わない状態で保つことができる。そのため、従来発酵工程で酵母を活性化させるために必要としていた多量の酸素含有気体を必要とせず、従って発酵工程への酸素含有気体の供給を少なくすることができ、酵母の発酵工程での増殖を抑えることができる。
よって、発酵槽での酵母の増殖を抑えることで、発酵槽で必要な冷却エネルギーを削減し、さらに増殖によって発生する炭酸ガスが発酵槽内で占める割合を減らし、さらに余剰酵母の発生を減少させることができる。【００２５】
また、本発明によれば、発酵槽下部に酵母回収槽を接続することで、酵母回収槽は実質発酵槽の下部の一部になるため、酵母は酵母回収槽に沈降する。酵母回収槽へ沈降酵母が溜まった時点で、酵母回収槽と発酵槽の接続を解除し、酵母回収槽へ溜まった酵母を酵母貯留工程の酵母貯留槽へ移送することで、ビール、発泡酒等の発酵麦芽飲料の持ち出し量が少なく、且つ酵母が発酵槽下部で損傷する前に酵母貯留工程へ酵母を回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例に係るビール製造工程における発酵工程のフロー図である。
【図２】酵母貯留槽の概略構成図である。
【図３】発酵槽の下部と酵母回収槽の取り付け部の側面図である。
【図４Ａ】酵母回収槽に炭酸水を充填して発酵槽に接続する場合の酵母回収槽の内部を示す該略図である。
【図４Ｂ】酵母回収槽を内部が殺菌された空の状態として発酵槽に接続する場合の酵母回収槽の内部を示す概略図である。
【図５】一般的に行われているビール、発泡酒等の発酵麦芽飲料の製造の工程図である。
【図６】従来のビール製造工程における発酵工程のフロー図の一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。【００２８】
図１は本発明の実施例に係るビール製造工程における発酵工程のフロー図である。前工程である仕込工程で形成された麦汁は、麦汁移送ライン２ａを通じて発酵槽１０へ移送される。また、該麦汁移送ライン２ａには、系外より空気又は酸素を供給する空気又は酸素供給ライン５０と、酵母を含む酵母液を酵母が活性化した状態で貯留する酵母貯留槽２０より該活性化した酵母を含む酵母液を供給する酵母液供給ライン２２が接続されており、前記麦汁は空気又は酸素及び活性化した酵母を含む酵母液とともに発酵槽１０へ移送される。
発酵槽へ供給する酵母の量は、発酵槽での発酵発現量の７１％とし、前記空気又は酸素供給ライン５０より供給する空気又は酸素量は前記酵母が７１％から１００％へ増殖する量に調整する。
なお本実施例においては酵母の量を前記の通り、発酵槽での発酵発現量の７１％としているが、４０〜８０％であればよい。【００２９】
発酵槽１０で酵母は、発酵発現量の７１％から１００％、即ち１００／７１＝１．４倍に増殖をしながらアルコール発酵を行い、麦汁に含まれる麦芽糖をはじめとする糖分をエタノールと炭酸ガスに分解して、香味・香気成分を生成する。該アルコール発酵は１２〜１５℃で７〜８日かけて行い、発酵後は通常若ビールとよばれるビールとなる。そして、若ビールは後工程である貯酒・熟成工程の貯酒・熟成槽４０へ移送され、数週間低温（−１〜−２℃）で貯蔵することで、熟成され、調味のとれた風味と香りのビールとなる。
また、本実施例においては、発酵槽１０と貯酒・熟成槽４０は図１に示したように別個に設けているが、貯酒・熟成槽を発酵槽１０とは別個に設けず、発酵タンク１０を発酵が終わった後そのまま貯酒・熟成槽として用いることもできる。【００３０】
また、発酵前に発酵槽１０の下部に発酵槽１０に付属したフランジ１２及び酵母回収槽に付属したフランジ３２によって内部が殺菌された可搬式の酵母回収槽３０を取り付け、発酵槽１０側に設けたバタフライ弁１１と酵母回収槽３０側に設けたバタフライ弁３１を開ける。
このように酵母回収槽３０を発酵槽下部に接続することによって、酵母回収槽３０は実質発酵槽１０の下部の一部となり、酵母は酵母回収槽３０に沈降する。酵母回収槽３０は例えばサイトグラスによって内部が確認できるようにしておいて内部を監視し、酵母回収槽３０へ沈降した酵母が溜まった時点で、前記バタフライ弁１１及び３１を閉め、酵母回収槽３０を発酵槽１０から取り外す。取り外した酵母回収槽３０を前記酵母貯留槽２０近傍へ移動し、酵母回収槽３０内に溜まった酵母を酵母貯留槽２０へ回収する。
酵母貯留槽２０へ酵母を回収された酵母回収槽３０は洗浄殺菌後再び発酵槽１０の下部へ取り付け、再び沈降酵母を回収する。【００３１】
このように、発酵槽１０と酵母回収槽３０を接続し、酵母回収槽へ溜まった酵母を酵母貯留槽２０へ回収することで、ビールの持ち出し量が少なく、且つ酵母が発酵槽下部で損傷する前に酵母貯留槽２０へ酵母を回収することができる。
発酵中に酵母回収槽３０へ溜まった酵母を酵母貯留槽へ回収する回数は特に限定されるものではないが、酵母の損傷前に回収するためには実質発酵槽１０の下部の一部となっている酵母回収槽３０に長期間溜めておくことは好ましくないため、発酵中に複数回に分けて回収することが好ましい。
また、酵母回収槽３０へは図示しないジャケット等の内部温度調整手段を取り付け、酵母回収槽を酵母貯留槽内温と同じ温度まで冷却して、酵母回収槽を酵母貯留槽の予冷装置として機能させる。【００３２】
図２は、前記酵母貯留槽２０の概略構成図である。生酵母発酵槽２０の周囲にはジャケット２１が設けられており、酵母貯留槽２０内部に設けた温度計２９ａで内温を測定し、その結果に応じて温度調整手段２９で冷媒量を調整してジャケット２１に冷媒を供給することで、酵母貯留槽２０内部の温度を一定にすることができる。
酵母貯留槽２０内部の温度は凍結温度以上の低温である必要があるが、０〜３℃であることが特に好ましい。生酵母貯留槽２０内部に貯留される酵母液は水分を多く含み凍結点が略０℃であるため、０℃以上とする必要があり、又３℃よりも温度を高くすると生酵母貯留槽２０内で酵母が増殖してしまう可能性がある。【００３３】
また、酵母貯留槽２０内の酵母液は、可変速ポンプ２４によって酵母貯留槽２０下部から抜き出され、循環回路２３内を通過して再び酵母貯留槽２０へ戻されることで、槽内が均一になる。該循環回路２３には、前記酵母回収槽３０に回収された酵母を酵母貯留槽２０へ回収する酵母回収ライン２６と、窒素及びミネラルを供給するライン２７が接続されており、さらに循環回路２３中には三方弁２５が設けられ、該三方弁２５より空気又は酸素供給ライン２８を通して酵母貯留槽２０中の酵母が生物活性を失わず且つ増殖しない量だけ空気又は酸素が供給されている。【００３４】
図３は、発酵槽１０の下部と酵母回収槽３０の取り付け部の側面図である。発酵槽１０で発酵が行われる前に発酵槽１０の下部に酵母回収槽３０を取り付ける必要がある。この際の手順は、まず発酵タンク１０下部のバタフライ弁１１と酵母回収槽３０上部のバタフライ弁３１を閉め、フランジ１２とフランジ３２をボルトとナットを用いて接続して固定する。その後、殺菌された温水等の洗浄液を洗浄液供給管１３を通じて前記バタフライ弁１１と３１の間に供給し、洗浄液排出管１４より排出する。このことで、発酵タンク１０と酵母回収槽３０の間は接続時に外部に開放されて未殺菌の状態となっているが、前記洗浄液によって殺菌される。従って発酵タンク１０と酵母回収槽３０を接続した接続部は全体が殺菌された状態となる。【００３５】
また、発酵槽１０へ接続する前の酵母回収槽３０の内部は、空でもよく、例えば殺菌された炭酸水、殺菌された水、殺菌されたビール等を充填しておいてもよい。特に一般のビール工場では殺菌された炭酸水を他工程で利用することも多く、工場内に殺菌された炭酸水が用意されていることが多いことから、容易に酵母回収槽３０内部を殺菌された状態にするためには、酵母回収槽３０内部に炭酸水を充填しておくことが好ましい。炭酸水の二酸化炭素濃度は製造しているビールの二酸化炭素濃度と同程度であることが好ましいが、特に限定はされない。【００３６】
図４は、酵母回収槽３０の内部を示す概略図であり、図４（Ａ）は酵母回収槽３０に炭酸水を充填して発酵槽１０に接続する場合の酵母回収槽３０の内部を示す概略図であり、図４（Ｂ）は酵母回収槽３０を内部が殺菌された空の状態として発酵槽１０に接続する場合の酵母回収槽３０の内部を示す概略図である。【００３７】
酵母回収槽３０に炭酸水を充填して発酵槽１０に接続する場合、図４（Ａ）に示したように、発酵槽１０との接続部３３の下部３３ａは酵母回収槽３３の内部まで延出しているが、酵母回収槽３０を内部が殺菌された空の状態とする場合、図４（Ｂ）に示したように、発酵槽１０との接続部３３の最下端は酵母回収槽３０の上部としている。【００３８】
ビールの比重は略１．１であり、炭酸水の比重は略１．０であるため、炭酸水よりもビールの比重は大きい。そのため、酵母回収槽３０に炭酸水を充填して発酵槽１０に接続する場合、炭酸水が発酵槽へ逆流する可能性があるが、図４（Ａ）に示したように接続部の下部３３ａを酵母回収槽３０の内部まで延出することで、炭酸水の多くは酵母回収槽３０の上部３０ａに溜まり、発酵槽１０へ逆流する炭酸水量を抑えることができる。
また、酵母回収槽３０を空の状態として発酵槽１０に接続する場合、図４（Ｂ）に示したように、接続部３３の下部を酵母回収槽内部まで延出させず、酵母回収槽３０内部を一様な空間とすることで、発酵槽１０と接続した際に空気溜まりの発生を防ぐことができる。【００３９】
（比較例１）
図１にフロー図を示したビール製造工程における発酵工程を用い、酵母貯留槽２０から発酵槽１０へ供給する酵母の量を、発酵槽１０での発酵発現量の２８％とし、空気又は酸素供給ライン５０より供給する空気又は酸素量を前記酵母が２８％から１００％へ増殖する量に調整する。その他は全て上記実施例と同様とする。【００４０】
（比較例２）
図１にフロー図を示したビール製造工程における発酵工程を用い、酵母貯留槽２０から発酵槽１０へ供給する酵母の量を、発酵槽１０での発酵発現量の９０％とし、空気又は酸素供給ライン５０より供給する空気又は酸素量を前記酵母が９０％から１００％へ増殖する量に調整する。その他は全て上記実施例と同様とする。【００４１】
〔酵母の増殖量の調整〕
実施例及び比較例１においては、空気又は酸素供給ライン５０より供給する空気又は酸素量を調整することにより、酵母を発酵発現量の１００％まで増殖させながら、発酵槽内でアルコール発酵を行うことができる。しかし、比較例２においては、空気又は酸素供給ライン５０より供給する空気又は酸素量を少なくし、更には供給を止めても発酵槽１０内で酵母が発酵発現量の１００％を越える量まで増殖してしまい、発酵槽内でアルコール発酵を行うことはできるものの、余剰酵母が大量に発生し、余剰酵母の処理にコストがかかるという問題が発生する。【００４２】
〔発酵槽の冷却、余剰酵母の発生〕
実施例、比較例１、比較例２において何れも同じ量のビールを製造する際に、発酵によるエネルギー消費は同じである。増殖によるエネルギー消費は比較例１においては酵母の増殖量が多いため、増殖によるエネルギー消費が大きく、発酵槽１０を一定の温度に保つための冷却熱が実施例及び比較例２と比べると大きい。
また、比較例１では実施例及び比較例２と比べると発酵槽で増殖させる酵母の量が多いため、余剰酵母が大量に発生し、余剰酵母の処理コストがかかる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明によれば、発酵槽で必要な冷却エネルギーを削減し、さらに増殖によって発生する炭酸ガスが占める発酵槽内を減らし、さらに余剰酵母の発生を減少させることができることに加え、発酵麦芽飲料の持ち出し量が少なく、且つ酵母が発酵槽下部で損傷する前に酵母貯留工程へ酵母を回収することができることができるため、ビール、発泡酒の発酵工程に用いられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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