(57)【要約】  本発明は、酵母発酵飲料を調製する方法であって、ａ）生物学的に活性のある酵母で麦汁を発酵させて発酵液を生成するステップと、ｂ）任意に、該発酵液から酵母を除去するステップと、ｃ）該発酵液をポリビニルポリピロリドン（ＰＶＰＰ）粒子と混合するステップと、ｄ）該ＰＶＰＰ粒子を含有する該発酵液を、濾過助剤を用いずに第１のメンブランフィルターで濾過するステップと、ｅ）該第１の未透過物をｐＨが１０．０以上の水性再生液と合わせて、該ＰＶＰＰ粒子からポリフェノールおよび／またはタンパク質を放出させるステップと、ｆ）第１の未透過物と再生液との該組合せを、濾過助剤を用いずに第２のメンブランフィルターで濾過するステップと、ｇ）該第２の未透過物中に含有されている該再生されたＰＶＰＰ粒子を任意にさらに精製した後で、該再生されたＰＶＰＰ粒子をステップｃに再循環させるステップとを含み、ステップｄの該第１の未透過物中に含有されているおよび／またはステップｆの該第２のフィルター上に保持されている巨大分子成分が、酸化体、酵素、およびそれらの組合せから選択される、タンパク質および／またはポリフェノールを分解する能力がある分解剤を用いて分解される、方法に関する。  本発明による方法は、１回使い切りＰＶＰＰを用いても再生可能なＰＶＰＰを用いても運用できる。さらに、本方法は、非常に堅牢で、ＰＶＰＰを再生させるための最新式で大容量のフィルターハードウェアを必要としない。【特許請求の範囲】
【請求項１】
酵母発酵飲料を調製する方法であって、
ａ．生物学的に活性のある酵母で麦汁を発酵させて、酵母、アルコール、ポリフェノール、およびタンパク質を含有する発酵液を生成するステップと、
ｂ．任意に、前記発酵液から酵母を除去するステップと、
ｃ．前記発酵液をポリビニルポリピロリドン（ＰＶＰＰ）粒子と混合して、前記発酵液中に含有されている前記ポリフェノールおよび／または前記タンパク質の少なくとも一部の画分を前記ＰＶＰＰ粒子と結合させるステップであり、前記ＰＶＰＰ粒子の少なくとも８０重量％が５〜１５０μｍの範囲の直径を有するステップと、
ｄ．前記ＰＶＰＰ粒子を含有する前記発酵液を、濾過助剤を用いずに、０．１〜５μｍの範囲の孔径を有する第１のメンブランフィルターで濾過して、清澄化された発酵液と、ＰＶＰＰ粒子を含有する第１の未透過物とを生成するステップと、
ｅ．前記第１の未透過物をｐＨが１０．０以上の水性再生液と合わせて、前記ＰＶＰＰ粒子からポリフェノールおよび／またはタンパク質を放出させるステップと、
ｆ．第１の未透過物と再生液との前記組合せを、濾過助剤を用いずに、０．１〜１０μｍの範囲の孔径を有する第２のメンブランフィルターで濾過して、再生されたＰＶＰＰ粒子を含有する第２の未透過物を生成するステップと、
ｇ．前記第２の未透過物中に含有されている前記再生されたＰＶＰＰ粒子を任意にさらに精製した後で、前記再生されたＰＶＰＰ粒子をステップｃに再循環させるステップと
を含み、
ステップｄの前記第１の未透過物中に含有されているおよび／またはステップｆの前記第２のフィルター上に保持されている巨大分子成分が、酸化体、酵素、およびそれらの組合せから選択される、タンパク質および／またはポリフェノールを分解する能力がある分解剤を用いて分解される方法。
【請求項２】
ステップｄの前記第１のメンブランフィルターが、ステップｆにおける前記第２のメンブランフィルターとして用いられる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ステップｅとｆとが同時に実施される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
ステップｅとｆとが連続的に実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ステップｅが、前記第１の未透過物を、前記第１の未透過物が前記再生液と混合される混合容器に移動させることを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１のメンブランフィルターが０．２〜１μｍの範囲の細孔径を有する、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記方法において用いられる前記ＰＶＰＰ粒子の少なくとも８０重量％、好ましくは少なくとも９５重量％が前記第２の未透過物中で回収される、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
ステップｅが、前記第１の未透過物を前記分解剤と合わせることを含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記再生液が前記分解剤を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記分解剤が、酸化体、好ましくは、過硫酸塩、次亜ハロゲン酸塩、過酸化物、およびそれらの組合せから選択される酸化体を含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記分解剤が、酵素、好ましくは、プロテイナーゼ、炭水化物分解酵素、ポリフェノールオキシダーゼ、およびそれらの組合せから選択される酵素を含む、請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記発酵液と前記ＰＶＰＰ粒子とを合わせることが、前記発酵液を前記ＰＶＰＰ粒子と混合することにより達成される、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記ＰＶＰＰ粒子が、前記発酵液と、１：１００，０００〜１：１００、好ましくは１：３０，０００〜１：１０００の重量比で合わされる、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の未透過物が、少なくとも０．５ｇ／ｌ、好ましくは１〜２００ｇ／ｌの前記ＰＶＰＰ粒子を含有する、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の未透過物を前記水性再生液と合わせる前または後に、前記第１の未透過物または第１の未透過物と前記水性再生液との前記組合せを沈降分離に供することにより、前記第１の未透過物から酵母が除去される、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記第２の未透過物が、前記再生されたＰＶＰＰ粒子の再循環の前に、沈降分離を用いて前記第２の未透過物から酵母を除去することによりさらに精製される、請求項１から１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
用いられる前記沈降分離法が、浮選分離、および、液体サイクロンを用いた分離から選択される、請求項１３または１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酵母発酵飲料を安定化させる方法に関する。より具体的には、本発明は、酵母発酵液をポリビニルポリピロリドン（ＰＶＰＰ）粒子と合わせて、該発酵液中に含有されている少なくとも一定の画分のポリフェノールおよび／またはタンパク質を前記ＰＶＰＰ粒子と結合させることと、ＰＶＰＰ粒子を含有するスラリーを該発酵液から除去することと、ＰＶＰＰ粒子を再生させることとにより酵母発酵飲料を安定化させる方法を提供する。
【背景技術】
【０００２】
酵母発酵飲料、たとえばビールは、安定化させることで、当該飲料の味および外見が賞味期限時点でも包装後と同様に良好であることが確実になる。消費者の最初の評価は視覚的評価であることから、清澄性は、ビール品質の判断基準とされる。いくつかの注目すべき例外はあるが、消費者は、澄んだ魅力的な製品を期待し、このような製品には混濁（haze）がない。
【０００３】
ビール中のコロイド状の混濁は、保管中にポリフェノール−タンパク質複合体が形成されることにより生じる。新鮮なビールは、酸性のタンパク質およびさまざまなポリフェノールを含有する。タンパク質とポリフェノールとは緩い水素結合により複合体を形成することがあるが、この複合体の分子量の低さは、小さすぎて肉眼には見えないことを意味している。こうした小さなポリフェノール（フラバノイドと呼ばれる）は、重合し、酸化すると、短鎖状（縮合型）のポリフェノール［タンノイド（tannoid）と呼ばれる］となる。これらのタンノイドは、水素結合によりいくつかのタンパク質を架橋して可逆性の寒冷混濁を形成する能力がある。さらに保管を続けると、より強いイオン結合および共有結合がタンノイドとタンパク質との間で形成され、その結果、不可逆的な永久混濁となる。永久混濁が出現する速度および程度は、醸造材料、工程、および保管条件の影響を受け、安定化助剤（stabilisation aid）の使用により大きく改善させる（低下させる）ことができる。
【０００４】
混濁の発生における速度決定因子はポリフェノール画分の変化であることから、これら混濁の前駆物質のレベルを低下させることは、ビールのコロイド安定性を確保するための非常に効率的な方法である。ポリビニルポリピロリドン（ＰＶＰＰ）は水に溶けない（ポリ）ビニルピロリドンの架橋ポリマーである。醸造業では、高度に多孔性のＰＶＰＰ粒子を使用して、混濁性ポリフェノール（haze polyphenol）を吸着させる。ＰＶＰＰは、混濁性ポリフェノールを、主に非常に強い水素結合により、混濁性ポリフェノールのための多数の連結側（attachment side）と選択的に複合体化させる。ＰＶＰＰポリマーの分子構造により内部の水素結合が限定され、これにより、利用可能な反応部位の数が最大となる。
【０００５】
ＰＶＰＰ安定化剤は、１回使い切り（この場合、ＰＶＰＰ安定化剤を、ビール流に添加し、珪藻土フィルター上で除去する）にも、再生用（専用の濾過ユニットを使用して、澄んだビールに添加し、リサイクルして再使用する）にも、最適化される。いずれの様式においても、最初の取扱いの特徴の多くは共通している。ＰＶＰＰ粉末は、投入タンク（dosing tank）中でスラリーにするが、その際、軟水化処理した脱気水を８〜１２％（ｗｔ．／ｖｏｌ．）周辺の濃度で使用する。材料は、１５分間以上撹拌して、粒子を膨潤化および水和させなければならない。次いで、スラリーを常に撹拌下に保って、沈殿を防止するべきである。再生用の場合、安定化剤投入タンクは大抵８０℃で維持して、長期的な微生物安定性を確保する。
【０００６】
１回使い切りＰＶＰＰを添加する最も一般的な方法は、配分ポンプ（proportioning pump）を用いてビール流に連続投入することによる。ＰＶＰＰは、短い接触時間で非常に有効と考えられるが、効率性を最大にするには、添加時から珪藻土フィルター上の使い終わったＰＶＰＰの除去までの接触時間が５〜１０分であることが推奨される。ＰＶＰＰは、０℃以下の低温のビールに添加して、すでに形成されているポリフェノール−タンパク質複合体の再溶解を防止すべきである。
【０００７】
再生可能なＰＶＰＰ使用の原理は、材料を苛性剤（caustic）（ＮａＯＨ）溶液で洗浄することにより、ＰＶＰＰ−ポリフェノール結合を破壊することである。再生は、醸造所が大規模な生産量を安定化させる場合、および／または、安定化されているビールのポリフェノール含有量が極めて多いことから有効なコロイド安定化のために高い添加率のＰＶＰＰが必要となるような場合には、経済的であると考えられる。再生用のＰＶＰＰは、サイズがより大きく機械的強度がより高い粒子を生成するために特に製造され、やはり有効にポリフェノールを減少させる。水平方向のリーフフィルター（leaf filter）が、ＰＶＰＰを使用および再生させるための本来のデザインであったが、現在はキャンドルフィルターも採用されている。
【０００８】
再生用のＰＶＰＰの最初の調製は、１回使い切り製品の調製と非常によく似ている。専用のスラリータンクが必要であり、このタンクは、多くの場合、加熱ジャケットを備えている。空のフィルターを、まずＣＯ2でパージし、約１〜２ｍｍ厚の再生可能なＰＶＰＰのプレコートをフィルタースクリーン上に堆積させる。点検窓または測定点の水が清澄になるまで、安定化剤のスラリーをフィルター周囲に再循環させる。ＰＶＰＰは、配分ポンプを用いて、入ってくる瞬間のビール流中に投入する。有効な安定化作業は、フィルターのプレート間の空間にＰＶＰＰが満たされた時点で完了する。安定化されたビールの最終体積は、フィルターのサイズ、ＰＶＰＰ量、およびビール中への添加速度によって決まり、数千ｈｌに達することがある。
【０００９】
濾過および安定化の終了時点で、残存ビールをビール回収タンクに戻す。使用済のＰＶＰＰは、ＰＶＰＰ濾過床を通して６０〜８０℃の苛性剤（１〜２重量％／ｗｔ／ｗｔ）溶液を１５〜３０分間循環させることにより再生させる。時には第２の苛性すすぎ液（caustic rinse）を用いるが、この場合は、第１サイクル分はドレーンに流れ、第２サイクル分は、蓄えておいて、次の再生時に第１の苛性すすぎ液として再使用する。フィルターを出る苛性剤の色は非常に濃く、このことから、強いＰＶＰＰ−ポリフェノール複合体が破壊されたことが確認される。次いで、ＰＶＰＰフィルターケーキに８０℃の湯を勢いよく流して、苛性剤溶液を取り除き、ｐＨを下げる。この工程に続き、フィルターを出る溶液がｐＨ４周辺に達するまで、２０分かけて、希薄酸でのすすぎサイクルを行う。希薄酸を６０℃周辺に予め加熱することにより、ビール由来の残渣および水は有効に除去され、最良の結果が達成される。次いで、酸が洗い流されて放出口でのｐＨが中性になるまで、フィルターに冷水を勢いよく流す。最後に、ＣＯ2、水、および、フィルターエレメントを回転させる遠心力を用いて、再生されたＰＶＰＰをフィルタースクリーンから投入ポットに移す。投入タンク中の固体（ＰＶＰＰ）含有量を確認し、新しい材料を添加して工程損失を補う。工程損失は、典型的には、１回の再生当たり０．５〜１％である。しかし、ＰＶＰＰ再生の経済性に対してより重大な影響を及ぼすものは、ＰＶＰＰ安定化剤のコストではなく、大容量のフィルターハードウェアのコストである。
【００１０】
したがって、１回使い切りＰＶＰＰが、相当な廃液流（waste stream）を発生させるという不利を有するのに対し、再生可能なＰＶＰＰは、最新式のフィルターハードウェアへの相当な先行投資を必要とするという欠点がある。
【００１１】
ＵＳ２００９／０２９１１６４には、ＰＶＰＰを含有する濾過助剤（filter aid）を再生させる方法であって、
（ｉ）ＰＶＰＰと熱可塑性ポリマーとの共押出物（co-extrudate）を含む濾過助剤を用意することと、
（ｉｉ）該濾過助剤を水性アルカリで処理することと、
（ｉｉｉ）続いて、該濾過助剤を酵素で処理することと、
（ｉｖ）続いて、該濾過助剤を酵素で処理したものに、該水性アルカリで第２の処理を実施することと
を含む方法が記載されている。
【００１２】
ＵＳ６，１１７，４５９には、合成ポリマーまたは天然の穀物を含む濾過アジュバント（filtration adjuvant）を再生させる方法であり、該アジュバントには、酵母を含んでいる有機不純物であり、前記不純物が入っている液体を濾過した後に該アジュバントの穀物の間の空洞中に捕捉される有機不純物が入っており、該アジュバントが濾過設備の濾過支持体上に堆積されている方法であって、
・該濾過アジュバントを８０℃以上の温度のソーダ溶液で６０〜１２０分間洗浄するステップと、
・前記ソーダ溶液を用いたその場での洗浄ステップを、濾過しようとする該液体の方向と同一の洗浄方向で該ソーダ溶液を該濾過設備に通すことにより実施するステップと、
・酵素組成物を、４０〜６０℃の温度で１００〜２００分間、該洗浄方向で濾過設備に通すステップであり、前記酵素組成物が、酵母を溶解する能力がある薬剤を含んでいるステップと、
・前記濾過アジュバントを洗浄して、そこから該有機不純物の廃生成物（waste product）を排除するステップであり、該酵素組成物を通すステップにより生成される廃生成物を排除するためのソーダ溶液での第２の洗浄であるステップと、
・該濾過支持体上に蓄積された該アジュバントの穀物を除去して、前記濾過支持体を清浄化し、前記アジュバントの穀物を新しい濾過作業に使用するステップと
を含む方法が記載されている。
【発明の概要】
【００１３】
本発明者らは、ＰＶＰＰ粒子での処理により酵母発酵飲料を安定化させ、前記使用済のＰＶＰＰ粒子を再生して再使用する代替的な方法を開発した。本発明による方法は、１回使い切りＰＶＰＰを用いても再生可能なＰＶＰＰを用いても運用できる。さらに、本発明の方法は、非常に堅牢で、ＰＶＰＰを再生させるための最新式で大容量のフィルターハードウェアを必要としない。
【００１４】
本発明の方法においては、ＰＶＰＰ粒子を、清澄化前の酵母発酵液に加える。次いで、ＰＶＰＰ粒子を含有する発酵液を、細孔径が０．１〜５μｍの範囲の第１のメンブランフィルターで濾過して、ＰＶＰＰ粒子を含有する第１の未透過物（retentate）を生成する。続いて、第１の未透過物を再生液と合わせてポリフェノールおよび／またはタンパク質をＰＶＰＰ粒子から放出させ、未透過物中に含有されている巨大分子成分を分解し、その結果得られる液体を、細孔径が０．１〜１０μｍの範囲の第２のメンブランフィルターで濾過して、再生されたＰＶＰＰ粒子を含有する第２の未透過物を生成する。最後に、再生されたＰＶＰＰ粒子を任意にさらに精製した後で、再生された粒子をこの方法において再使用する。
【００１５】
より具体的には、本発明は、酵母発酵飲料を調製する方法であって、
ａ）生物学的に活性のある酵母で麦汁を発酵させて発酵液を生成するステップと、
ｂ）任意に、該発酵液から酵母を（たとえば遠心分離により）除去するステップと、
ｃ）該発酵液を、ポリビニルポリピロリドン（ＰＶＰＰ）粒子と混合するステップであり、前記ＰＶＰＰ粒子の少なくとも８０重量％が５〜１５０μｍの範囲の直径を有するステップと、
ｄ）該ＰＶＰＰ粒子を含有する該発酵液を、濾過助剤を用いずに、細孔径が０．１〜５μｍの範囲の第１のメンブランフィルターで濾過して、清澄化された発酵液とＰＶＰＰ粒子を含有する第１の未透過物とを生成するステップと、
ｅ）該第１の未透過物をｐＨが１０．０以上の水性再生液と合わせて、該ＰＶＰＰ粒子からポリフェノールおよび／またはタンパク質を放出させるステップと、
ｆ）第１の未透過物と再生液との該組合せを、濾過助剤を用いずに、細孔径が０．１〜１０μｍの範囲の第２のメンブランフィルターで濾過して、再生されたＰＶＰＰ粒子を含有する第２の未透過物を生成するステップと、
ｇ）該第２の未透過物中に含有されている該再生されたＰＶＰＰ粒子を任意にさらに精製した後で、該再生されたＰＶＰＰ粒子をステップｃに再循環させるステップと
を含み、ステップｄの該第１の未透過物中に含有されているおよび／またはステップｆの該第２のフィルター上に保持されている巨大分子成分が、酸化体、酵素、およびそれらの組合せから選択される、タンパク質および／またはポリフェノールを分解する能力がある分解剤を用いて分解される、方法を提供する。
【００１６】
本発明の方法は、ＰＶＰＰ粒子（１回使い切りＰＶＰＰ粒子を含む）を効率的に回復させて同一の工程内で再使用することを可能にするという利点を有する。第二に、本発明の方法は、ＰＶＰＰ粒子のリサイクルを、発酵液、たとえばビールを清澄化するために使用するものと同一のメンブランフィルターを用いて実施できるという利益を有する。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
したがって、本発明は、酵母発酵飲料を調製する方法であって、
ａ．生物学的に活性のある酵母で麦汁を発酵させて、酵母、アルコール、ポリフェノール、およびタンパク質を含有する発酵液を生成するステップと、
ｂ．任意に、該発酵液から酵母を除去するステップと、
ｃ．該発酵液をポリビニルポリピロリドン（ＰＶＰＰ）粒子と混合して、該発酵液中に含有されている少なくとも一定の画分の該ポリフェノールおよび／または該タンパク質を前記ＰＶＰＰ粒子と結合させるステップであり、前記ＰＶＰＰ粒子の少なくとも８０重量％が５〜１５０μｍの範囲の直径を有するステップと、
ｄ．該ＰＶＰＰ粒子を含有する該発酵液を、濾過助剤を用いずに（ＰＶＰＰ粒子を除く）、細孔径が０．１〜５μｍの範囲の第１のメンブランフィルターで濾過して、清澄化された発酵液とＰＶＰＰ粒子を含有する第１の未透過物とを生成するステップと、
ｅ．該第１の未透過物をｐＨが１０．０以上の水性再生液と合わせて、該ＰＶＰＰ粒子からポリフェノールおよび／またはタンパク質を放出させるステップであり、
該分解剤が、該再生液の前、後、またはそれと一緒に該第１の未透過物に加えられてもよいステップと、
ｆ．第１の未透過物と再生液との該組合せを、濾過助剤を用いずに（ＰＶＰＰ粒子を除く）、細孔径が０．１〜１０μｍの範囲の第２のメンブランフィルターで濾過して、再生されたＰＶＰＰ粒子を含有する第２の未透過物を生成するステップと、
ｇ．該第２の未透過物中に含有されている該再生されたＰＶＰＰ粒子を任意にさらに精製した後で、該再生されたＰＶＰＰ粒子をステップｃに再循環させるステップと
を含み、ステップｄの該第１の未透過物中に含有されているおよび／またはステップｆの該第２のフィルター上に保持されている巨大分子成分が、酸化体、酵素、およびそれらの組合せから選択される、タンパク質および／またはポリフェノールを分解する能力がある分解剤を用いて分解される、方法に関する。
【００１８】
用語「麦汁」は、本明細書において使用する場合、たとえばビールまたはウィスキーの醸造中に仕込工程（mashing process）により抽出される液体を指す。麦汁は、穀物源、たとえば麦芽に由来する糖を含有し、この糖を醸造酵母により発酵させると、アルコール、香りなどが生成される。
【００１９】
用語「清澄化された発酵液」は、混濁を形成する成分（酵母など）が除去された液体を指す。
【００２０】
本明細書において、ポリフェノールおよび／またはタンパク質をＰＶＰＰ粒子と結合／当該粒子から放出させることに言及した場合は常に、ポリフェノールまたはタンパク質が、たとえば（重合型の）ポリフェノールとタンパク質との複合体自体またはその一部としてＰＶＰＰ粒子と結合または当該粒子から放出されることを意味する。
【００２１】
術語「巨大分子成分の分解」は、巨大分子成分（たとえば、分子量が１ｋＤａを超える成分）をより小さい分子に分割することを指す。
【００２２】
用語「分解剤」は、本明細書においては、第１の未透過物中に含有されている巨大分子成分の分割をもたらす能力がある薬剤を指すために使用される。
【００２３】
本発明の方法の一態様においては、酵母を発酵液から除去しないまま、発酵液をＰＶＰＰ粒子と合わせる。この態様によれば、ＰＶＰＰ粒子を含有する発酵液は、典型的には、濃度が発酵液１ｋｇ当たり５ｍｇ以上の湿った酵母の形態で酵母を含む。より好ましくは、前記酵母の濃度は、発酵液１ｋｇ当たり湿った酵母１０〜１０，０００ｍｇの範囲内、最も好ましくは発酵液１ｋｇ当たり湿った酵母５０〜１０，０００ｍｇの範囲内である。以下においてより詳細に説明するように、酵母は、適切には、下流での処理、たとえば、沈殿、浮選、液体サイクロン（hydrocyclone）による分離、または細孔径が１０〜８０μｍと比較的大きい小型フィルターでの濾過により、ＰＶＰＰ粒子から分離させてもよい。
【００２４】
本発明の方法の代替的な一態様においては、酵母を発酵液から除去してから、前記液をＰＶＰＰ粒子と合わせる。酵母は、適切には、本方法のこの段階で、液体サイクロン、沈殿、または遠心分離を用いて除去してもよく、遠心分離が好ましい。この態様によれば、酵母除去後の発酵液の酵母含有量は、発酵液１ｋｇ当たり湿った酵母５０ｍｇを超えず、より好ましくは、発酵液１ｋｇ当たり湿った酵母５ｍｇを超えない。発酵液中に含有されている湿った酵母の量は、適切には、標準的な粘度測定、すなわち、発酵液から一定の重みを付けた量（a weighted amount）の試料を採取し、次にこれを遠心分離にかけ、上清をデカントし、最後に、遠心分離にかけたペレットの重量を測定することにより、決定してもよい。
【００２５】
典型的には、本発明の方法においては、ＰＶＰＰ粒子は、発酵液と、１：１００，０００〜１：１００の重量比、より好ましくは１：３０，０００〜１：１０００の重量比で合わせる。
【００２６】
本明細書においてこれまで説明したように、本発明の方法は、１回使い切りＰＶＰＰ粒子を使用しても再生可能なＰＶＰＰ粒子を使用しても実施できる。典型的には、これらのＰＶＰＰ粒子の質量加重平均直径は１０〜３００μｍである。本発明の一態様によれば、本方法は、質量加重平均直径が１０〜６０μｍ、より好ましくは１２〜５０μｍの１回使い切りＰＶＰＰ粒子を用いる。別の態様によれば、本発明の方法は、質量加重平均直径が３０〜３００μｍ、より好ましくは４０〜２００μｍの再生可能なＰＶＰＰ粒子を用いる。
【００２７】
本発明の方法で使用するＰＶＰＰ粒子は、好ましくは比表面積が０．１ｍ2／ｇ超である。典型的には、ＰＶＰＰ粒子の比表面積は、０．１５〜５ｍ2／ｇの範囲内である。
【００２８】
別の好ましい態様によれば、本発明の方法で用いるＰＶＰＰ粒子は、ＰＶＰＰと別のポリマーとの共押出物ではなく、特に、ＰＶＰＰと熱可塑性ポリマーとの共押出物ではない。
【００２９】
添加されたＰＶＰＰ粒子を含有する発酵液を濾過することにより得られる第１の未透過物は、好ましくは、０．１ｇ／ｌ以上、より好ましくは１〜２００ｇ／ｌの前記ＰＶＰＰ粒子を含有する。
【００３０】
第１の未透過物中に含有されている湿ったＰＶＰＰ粒子の少なくとも９５重量％は、１．２ｇ／ｍｌ未満、好ましくは１．０〜１．１ｇ／ｍｌの密度を有することがさらに好ましい。
【００３１】
第１の未透過物を水性再生液と合わせることは、適切には、第１の未透過物を前記再生液ですすぎながら、第１の未透過物を第１のメンブランフィルターと直接接触させ、該フィルターを通して、放出および分解された成分を含有する液体を除去することにより、達成してもよい。
【００３２】
本発明のとりわけ好ましい一態様によれば、第１のメンブランフィルターは、ステップｅにおける第２のメンブランフィルターとしても用いる。こうして、追加的な濾過ユニットの使用を回避してもよい。
【００３３】
脱離／再生ステップｅおよび濾過ステップｆは、同時または連続的に実施してもよく、各選択肢には、固有の利点および不利な点がある。一態様では、ステップｅは、第１の未透過物を、該未透過物が再生液と混合される混合容器に移動させることを含む。これには、第２のメンブランフィルターが第１のメンブランフィルターと同一のフィルターである場合、前記メンブランフィルターを、ＰＶＰＰ粒子を含有する別のバッチの発酵液の濾過に使用しながら、前のバッチにおいて作製された第１の未透過物を混合容器中で再生できる、という利点がある。こうして、第１のメンブランフィルターを非常に効率的な形で用いることができる。加えて、この態様には、混合容器中で最適な再生条件を用いることにより、たとえば、容器の内容物を継続的に撹拌することにより、および／または、前記内容物を（たとえば、８０℃までの温度に）加熱することにより、第１の未透過物中に含有されているＰＶＰＰ粒子の再生を最大化できるという利点がある。
【００３４】
本発明の方法で使用する第１のメンブランフィルターは、好ましくは、細孔径が０．２μｍ以上である。前記メンブランフィルターの細孔径は、好ましくは２μｍを超えず、最も好ましくは１μｍを超えない。
【００３５】
本発明の方法においては、第２のメンブランフィルターで濾過する第１の未透過物と再生液との組合せは、好ましくは、固体含有量が最大３００ｇ／ｌ、より好ましくは１〜２００ｇ／ｌ、最も好ましくは１０〜２００ｇ／ｌである。
【００３６】
本発明の方法には、ＰＶＰＰ粒子を第２の未透過物中で非常に高い収率で回収できるという利点がある。収率８０重量％は容易に達成され、さらには収率９５重量％以上も実現可能である。
【００３７】
ＰＶＰＰ粒子の再生の本質的要素は、ＰＶＰＰ粒子と結合しているポリフェノールおよび／またはタンパク質の放出である。好ましくは、ポリフェノールおよび／またはタンパク質は、ｐＨが１１．０以上の再生液を用いることにより、ＰＶＰＰ粒子から放出される。
【００３８】
本発明によれば、第１の未透過物中に含有されている、および／またはＰＶＰＰ粒子から放出される巨大分子成分は、その一部が第２のメンブランフィルターにより保持されていてもよいが、前記第２のメンブランフィルターの目詰りを防止または解消するため、かつ、圧力上昇を回避するために分解される。この目的のために、酸化体、酵素、およびそれらの組合せから選択されるポリフェノールおよび／またはタンパク質を分解する能力がある分解剤を用いる。本発明の一態様において、再生液は分解剤を含有する。代替的な一態様において、分解剤は、別々の組成物、典型的には水性液中に含有されていてもよく、第１の未透過物に、再生液の前、後、またはそれと一緒のいずれで添加してもよい。また別の態様において、分解剤を含有する水性液は、ステップｆに続いて第２のフィルターをすすぐために使用する。
【００３９】
好ましい一態様によれば、分解剤は酸化体を含む。酸化体は、典型的には、水性液、好ましくは再生液中で、少なくとも０．１ｇ／ｌ、より好ましくは少なくとも０．５ｇ／ｌ、最も好ましくは少なくとも１ｇ／ｌの濃度で用いられる。好ましい酸化体としては、過硫酸塩、次亜ハロゲン酸塩（hypohalite）、過酸化物、およびそれらの組合せが挙げられる。
【００４０】
代替的な一態様によれば、分解剤は、酵素、好ましくは、プロテイナーゼ、炭水化物分解酵素（たとえばグルカナーゼ）、ポリフェノールオキシダーゼ、およびそれらの組合せから選択される酵素である。発酵液の濾過およびそれに続くＰＶＰＰ粒子の再生は、適切には２時間以内に完了させる。より好ましくは、これらの手順は、０．２〜１時間で完了させる。
【００４１】
とりわけ有利な一態様においては、ステップｄの第１のメンブランフィルターを、ステップｆにおける第２のメンブランフィルターとして用い、ステップｅにおいて用いる再生液は、分解剤を含む。
【００４２】
第２の未透過物は、有利には、酸の水性液ですすぎ、続いて水ですすいでから、再生されたＰＶＰＰ粒子をステップｂに再循環させる。これらのすすぎ作用は、有利には、すすぎ液を第２の未透過物に通しながら第２のメンブランフィルターと接触させ、このフィルターを通してすすぎ液を除去することにより、行う。
【００４３】
第１の未透過物中に含有されている残存酵母を除去するためには、特に、酵母を除去しないまま発酵液をＰＶＰＰ粒子と合わせる場合は、第１の未透過物を水性再生液と合わせる前または後に、前記第１の未透過物または第１の未透過物と水性再生液との組合せを沈降分離に供することにより第１の未透過物の酵母含有量を減少させることが有利である。
【００４４】
第１のメンブランフィルターと第２のメンブランフィルターとが同一である場合のとりわけ有利な代替的な一態様においては、残存酵母を第２の未透過物から除去した後に再循環を行う。したがって、再生されたＰＶＰＰ粒子の再循環の前に、沈降分離を用いて前記第２の未透過物から酵母を除去することにより第２の未透過物をさらに精製することが好ましい。
【００４５】
術語「沈降分離」は、本明細書において使用する場合、液体中に懸濁している固体粒子を密度差に基づいて分離する分離法を指す。沈降は、懸濁液中の粒子が、重力および／または遠心加速度に応じて、自身が取り込まれている流体から沈降する傾向のことである。
【００４６】
酵母の除去に用いてもよい沈降分離法の例としては、沈殿、浮選、および、液体サイクロンでの分離が挙げられるが、浮選、および、液体サイクロンによる分離が好ましい。最も好ましくは、本発明の方法は、浮選を用いて、第２の未透過物中に含有されているＰＶＰＰ粒子から残存酵母を分離させる。沈殿という用語は、重力のみを用いて分離を行う分離を指すために使用する。
【００４７】
粒子の浮選は、沈殿と同じ力平衡に支配される。浮選は、懸濁液中に異なる密度の粒子の混合物がある際の固体の分級に使用できる。本発明者らは、酵母細胞の沈降速度はＰＶＰＰ粒子の沈降速度より顕著に速い傾向があるため、酵母細胞からのＰＶＰＰ粒子の分離には浮選を有利に使用できることを見出している。
【００４８】
したがって、とりわけ好ましい一態様によれば、第１の未透過物または第２の未透過物からの酵母の除去は、好ましくは、前記未透過物を含む液体を上向きの層流中で分離容器に通すことを含み、酵母に富む画分とＰＶＰＰに富む画分とを別々に除去することにより、前記ＰＶＰＰに富む画分は、酵母に富む画分が除去される場所である下流で（かつその上で）除去される。用語「分離容器」は、本明細書において使用する場合、狭義に解釈されるべきではなく、その理由は、容器は適切には、たとえば、起立型の管の形状を取っていてもよいからであることは理解されよう。
【００４９】
ＰＶＰＰ粒子と酵母細胞との有効な分離を達成するために、第２の未透過物を含有する液体は、垂直流速０．０１〜１０ｍｍ／ｓ、より好ましくは０．０４〜３ｍｍ／ｓで分離容器を通すことが好ましい。
【００５０】
液体サイクロンも、適切には、第２の未透過物中に含有されているＰＶＰＰ粒子から残存酵母を分離させるために使用してもよい。液体サイクロンは、液体の懸濁液中の粒子を、粒子の密度に基づいて分級、分離、または分類するための装置である。液体サイクロンは、普通、液体が接線方向に供給される最上部の円筒部分と、円錐形の基部とを有する。液体サイクロンには軸上に２つの出口があり、底部にある方が小さく（アンダーフローまたは拒絶側）、最上部にある方が大きい（オーバーフローまたは受入側）。アンダーフローの方が一般に比重の重いまたは粘性の高い画分であり、オーバーフローの方が比重の軽いまたは流動性の高い画分である。
【００５１】
本発明の方法においては、第１の未透過物の沈降分離により作製されるＰＶＰＰに富む画分を、続いて、第２のメンブランフィルターで濾過する。第２の未透過物の沈降分離により得られるＰＶＰＰに富む画分を、ステップｂに再循環させる。
【００５２】
本発明の方法で用いる沈降分離により、好ましくは、ＰＶＰＰ粒子対酵母の重量比が酵母に富む画分における同重量比より実質的に高い、ＰＶＰＰに富む画分が得られる。したがって、好ましい一態様において、ＰＶＰＰ粒子対ＰＶＰＰに富む画分の酵母の重量比は、酵母に富む画分の同重量比より３倍以上、より好ましくは５倍以上高い。
【００５３】
同様に、酵母に富む画分の酵母濃度は、ＰＶＰＰに富む画分における同濃度より３倍以上、好ましくは５倍以上高い。
【００５４】
本発明の方法は、バッチ工程、半連続工程、または連続工程として実施してもよい。好ましくは、本方法は、バッチ工程として実施する。
【００５５】
本発明を、以下の非限定的な例を用いてさらに例証する。
【００５６】
［実施例］
１回使い切り用のＰＶＰＰ粒子（Ｐｏｌｙｃｌａｒ（登録商標）１０、供給元：ＩＳＰ）の新しく調製したスラリーを、膜濾過（細孔径０．５μｍ）の前に、Ｈｅｉｎｅｋｅｎ（登録商標）の安定化させていないビールに投入した。メンブランフィルター（フィルター面積は１０ｍ２）を用いた８ｈｌ／時での濾過の３時間後、未透過物中のスラリーを水ですすいでビールを除去した。
【００５７】
続いて、未透過物を、２％ＮａＯＨ溶液に酸化剤として０．２％次亜塩素酸ナトリウムを合わせたものを用いて温度４０℃にて２０分間すすいで、ＰＶＰＰを再生させた。濾液が清澄になった時点で、ＰＶＰＰを含有する未透過物を、水、酸、および水のステップですすいだ。次のビール濾過を再開し、続いて、時間内に圧力を上昇させた。この試験を、次亜塩素酸ナトリウムの代わりに０．５％過硫酸ナトリウムを酸化剤として、さらに、１回使い切り用（Ｐｏｌｙｃｌａｒ（登録商標）１０）の代わりに再生可能なＰＶＰＰ（Ｄｉｖｅｒｇａｎ（登録商標）ＲＳ、供給元：ＢＡＳＦ）を用いて、繰り返した。
【００５８】
表１は、メンブランフィルターで行ったＰＶＰＰ再生の前および後におけるビールの濾過中の開始圧力（ΔＰ）および時間当たりの圧力上昇（ｄΔＰ／ｄｔ）を示すものである。結果は、ＰＶＰＰを苛性剤のみで再生させると、次の濾過における時間当たりの圧力上昇および開始圧力は、酸化剤を使用した場合（次亜塩素酸塩とＰｏｌｙｃｌａｒ（登録商標）１０との組合せ、過硫酸塩とＤｉｖｅｒｇａｎ（登録商標）ＲＳとの組合せ）より、はるかに高いことを示している。このことは、ＰＶＰＰから放出された破片がメンブランフィルターを遮断したという事実により説明できる。酸化剤を苛性剤再生と共に用いると、メンブランフィルターのそのような汚れを最小限に抑えることができる。
【表１】
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【００５９】
新鮮な未使用のＰＶＰＰスラリー、および、再生後のＰＶＰＰを含有する未透過物の試料を採取して、吸着能を測定した。新鮮な未使用の１回使い切り用ＰＶＰＰ（Ｐｏｌｙｃｌａｒ（登録商標）１０）の吸着能は、カテキン溶液を規定量のＰＶＰＰと接触させ、この溶液中のカテキンの減少量を吸着能の測定値とする標準的な分析により測定したところ、６３．８％であった。次亜塩素酸ナトリウムを用いる前述のとおりの手順により再生したＰＶＰＰの吸着能は、５８．９％であった。使用済のＰＶＰＰの吸着能は約５〜８％であった。
【００６０】
再生用のＰＶＰＰ（Ｄｉｖｅｒｇａｎ（登録商標）ＲＳ）では、新鮮なＰＶＰＰ、および、過硫酸ナトリウムで再生したＰＶＰＰの吸着能は、それぞれ４４．４％、４２．４％であった。使用済のＰＶＰＰの吸着能は１４％であった。
【国際調査報告】
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