(57)【要約】【課題】メンブレンフィルタの目詰まりの程度に応じて、適切にメンブレンフィルタの再生を行うことで、フィルタコストを削減することが可能なフィルタ再生装置を提供する。【解決手段】本発明に係るフィルタ再生装置１は、濾過工程を経たビールを貯留する製品タンク２とビール充填機３との間に配設された濾過装置４内に備えられるメンブレンフィルタの再生を行うフィルタ再生装置であって、濾過装置４内にβ−グルカナーゼを供給する酵素供給装置１１と、濾過装置４内に湯を供給する湯供給装置１２とを備えてなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾過工程を経たビールを貯留する製品タンクとビール充填機との間に配設された濾過装置内に備えられるメンブレンフィルタの再生を行うフィルタ再生装置であって、
前記濾過装置内にβ−グルカナーゼを供給する酵素供給装置と、
前記濾過装置内に湯を供給する湯供給装置とを備えてなることを特徴とするフィルタ再生装置。
【請求項２】
前記メンブレンフィルタの一次側に相当する前記製品タンク側と二次側に相当する前記ビール充填機側との前記ビールの差圧を測定する差圧計を備えることを特徴とする請求項１記載のフィルタ再生装置。
【請求項３】
前記差圧計により測定された値が所定の閾値を超えている場合に警報を発する警報手段を備えることを特徴とする請求項２記載のフィルタ再生装置。
【請求項４】
前記湯供給装置は、湯を貯留する湯タンクを備え、前記湯タンクと前記濾過装置との間において前記湯を循環可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項記載のフィルタ再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、濾過装置内に備えられるメンブレンフィルタの再生を行うフィルタ再生装置に関するものであり、特に、メンブレンフィルタの目詰まりの程度に応じて、適切にメンブレンフィルタの再生を行うことで、フィルタコストを削減することが可能なフィルタ再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、精密濾過膜の再生を目的とする発明として、例えば特許文献１に係るビール濾過方法が知られている（特許文献１参照）。
特許文献１に係るビール濾過方法は、膜の厚さ方向の孔径に異方性を有する精密濾過膜を用い、周期的逆洗を伴って濾過原液を濾過するビール濾過方法であって、濾過の対象となる濾過原液が、麦汁製造のための仕込工程でβ−グルカナーゼ処理を行って得られた麦汁を用いて製造されたビール発酵終了液である構成を採用している。
【０００３】
また、特許文献１においては、精密濾過膜の再生方法として、精密濾過膜を、２％のβ−グルカナーゼと２％のプロテアーゼとの混合液に２時間浸漬後、湯洗浄及び水洗浄を行う方法が開示されている。
そして、特許文献１に係るビール濾過方法によれば、仕込工程でβ−グルカナーゼ処理を行って得られた麦汁を用いて製造したビール発酵終了液を、精密濾過膜を用いて周期的逆洗を伴って濾過する構成により、洗浄により再生した膜でも充分な総濾過量が得られて、実用的な濾過が可能になるという効果を奏する。
【特許文献１】特開平９−２８３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に係るビール濾過方法は、ビール発酵終了液を濾過原液として濾過を行って濾過済ビールを生成する、いわゆる濾過工程において適用されるものであり、濾過工程を経た濾過済ビールを充填機により容器に充填する、いわゆる充填工程における、濾過済ビールの最終的な濾過に適用されるものではない。
また、特許文献１に係るビール濾過方法においては、精密濾過膜の再生を装置として実現したものではないという問題がある。
本発明は上記した従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、メンブレンフィルタの目詰まりの程度に応じて、適切にメンブレンフィルタの再生を行うことで、フィルタコストを削減することが可能なフィルタ再生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のうち請求項１に係るフィルタ再生装置は、濾過工程を経たビールを貯留する製品タンクとビール充填機との間に配設された濾過装置内に備えられるメンブレンフィルタの再生を行うフィルタ再生装置であって、
前記濾過装置内にβ−グルカナーゼを供給する酵素供給装置と、
前記濾過装置内に湯を供給する湯供給装置とを備えてなることを特徴とする。
また、本発明のうち請求項２に係るフィルタ再生装置は、請求項１記載のフィルタ再生装置において、前記メンブレンフィルタの一次側に相当する前記製品タンク側と二次側に相当する前記ビール充填機側との前記ビールの差圧を測定する差圧計を備えることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明のうち請求項３に係るフィルタ再生装置は、請求項２記載のフィルタ再生装置において、前記差圧計により測定された値が所定の閾値を超えている場合に警報を発する警報手段を備えることを特徴とする。
さらに、本発明のうち請求項４に係るフィルタ再生装置は、請求項１乃至３のうちいずれか１項記載のフィルタ再生装置において、前記湯供給装置は、湯を貯留する湯タンクを備え、前記湯タンクと前記濾過装置との間において前記湯を循環可能に構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本願請求項１に係るフィルタ再生装置によれば、濾過装置内にβ−グルカナーゼを供給する酵素供給装置と、前記濾過装置内に湯を供給する湯供給装置とを備えてなる構成により、メンブレンフィルタの再生を行うことができ、フィルタコストを削減することが可能となる。また、メンブレンフィルタの再生にあたって、メンブレンフィルタの逆洗を行う必要がなく、作業効率を向上することが可能となる。
【０００８】
また、本願請求項２又は３に係るフィルタ再生装置によれば、請求項１記載のフィルタ再生装置において、前記メンブレンフィルタの一次側に相当する前記製品タンク側と二次側に相当する前記ビール充填機側との前記ビールの差圧を測定する差圧計を備える構成により、メンブレンフィルタの目詰まりの程度に応じて、適切にメンブレンフィルタの再生を行うことが可能となる。
【０００９】
さらに、本願請求項４に係るフィルタ再生装置によれば、請求項１乃至３のうちいずれか１項記載のフィルタ再生装置において、前記湯供給装置は、湯を貯留する湯タンクを備え、前記湯タンクと前記濾過装置との間において前記湯を循環可能に構成されていることにより、β−グルカナーゼによるメンブレンフィルタの再生後において、湯を節約しつつメンブレンフィルタの殺菌を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態に係るフィルタ再生装置を図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施形態に係るフィルタ再生装置の概略構成図である。図２はフィルタ再生装置による処理を説明するフローチャートである。
一般的にビールの製造工程は、粉砕した麦から麦汁を生成する仕込工程と、麦汁を発酵させて若ビールを生成する発酵工程と、濾過装置により若ビールから酵母及び不純物を取り除き濾過済ビールを生成する濾過工程と、濾過済ビールを缶、壜等の容器に充填する充填工程とを有している。
【００１１】
そして、本発明に係るフィルタ再生装置１は、上記ビールの製造工程のうち充填工程において適用されるものである。
濾過済ビールを容器に充填する充填工程においては、図１に示すように、濾過工程において濾過された濾過済ビールを貯留する製品タンク２と、製品タンク２に貯留されている濾過済ビールを容器に充填する充填機３とを備えている。
【００１２】
また、製品タンク２と充填機３との間には、濾過済ビールを容器に充填する前に、濾過済ビールから細菌、微細な不純物等を取り除き、製品として出荷する前の最終的な濾過を行う濾過装置４が配設されている。
濾過装置４は、濾過済ビールが通過する濾過槽（図示せず）と、濾過槽内に配設されるメンブレンフィルタ（図示せず）とを備えてなる。
【００１３】
メンブレンフィルタは、いわゆる精密濾過膜をいい、濾過済ビールがメンブレンフィルタを一次側（製品タンク２側）から二次側（充填機３側）へと通過することにより、濾過済ビール中の細菌、酵母、微細な不純物等を除去可能となっている。
そして、フィルタ再生装置１は、メンブレンフィルタの一次側と二次側との濾過済ビールの差圧を測定する差圧計１０と、濾過装置４の濾過槽にフィルタ再生液を供給する酵素供給装置１１と、濾過装置４の濾過槽に湯を供給する湯供給装置１２と、濾過装置４と充填機３との間に設けられた排出口１３と、フィルタの再生を制御するコントローラ１４と、フィルタの目詰まりを警報する警報手段１６とを備えてなる。
【００１４】
差圧計１０は、濾過装置４の上流側と下流側とに接続され、各位置における濾過済ビールの圧力を測定するとともに、両位置における差圧を算出する。そして、差圧計１０により算出された差圧の値は、コントローラ１４へと入力される。
酵素供給装置１１は、フィルタ再生液を貯留する酵素タンク（図示せず）を有しており、コントローラ１４からの指令により、フィルタ再生液を上流側から濾過装置４の濾過槽内へ供給可能となっている。
【００１５】
フィルタ再生液は、β−グルカナーゼを含有しているものが用いられる。ここで、フィルタ再生液は、β−グルカナーゼの含有率が１．２％以上２０％以下のものを用いることが好ましく、特に、コスト面からβ−グルカナーゼの含有率が１．２％以上２％未満のものを用いることが好ましい。また、β−グルカナーゼは、アスペルギラス由来のもの、バチラス由来のもの、ペニシリウム由来のもの、フミコラ・インソレンス由来のもの等、β−グルカンを分解できるものであればいずれでも使用可能であるが、Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ由来のβ−グルカナーゼがフィルタの再生を行うのに最も好ましい。
【００１６】
湯供給装置１２は、湯を貯留する湯タンク（図示せず）を有しており、コントローラ１４からの指令により、湯を上流側から濾過装置４の濾過槽内へ供給可能となっている。この場合において、湯供給装置１２と濾過装置４との間においては湯循環路１７が形成されており、湯供給装置１２は、湯供給装置１２の湯タンクと濾過装置４の濾過槽との間において湯を循環可能に構成されている。
【００１７】
ここで、濾過装置４と充填機３との間においては、排出口１３及び湯循環路１７が接続された切換弁１５が備えられている。そして、切換弁１５は、濾過装置４から流出した濾過済ビール、酵素供給装置１１から供給されるフィルタ再生液又は湯供給装置１２から供給される湯を、充填機３、排出口１３及び湯循環路１７のうちいずれか一方へ流入する流入状態又はいずれにも流入させず濾過装置４の濾過槽内において貯留可能とする遮断状態に切換え可能に構成されている。
【００１８】
コントローラ１４は、充填機３による製品タンク２から供給された濾過済ビールの容器への充填操業が行われているか否かを示す操業信号及び差圧計１０から入力される差圧値を表示するとともに、かかる差圧値が所定の閾値を越えている場合に、警報手段１６に対して警報信号を出力するようになっている。また、コントローラ１４は、製品タンク２による濾過済ビールの供給、酵素供給装置１１によるフィルタ再生液の供給、湯供給装置１２による湯の供給及び切換弁１５の切換を制御している。
警報手段１６は、コントローラ１４から入力される警報信号に基づいて警報を発動するように構成されている。
【００１９】
次に、フィルタ再生装置１の作用について説明する。
まず、通常の濾過済ビールを容器に充填する充填工程においては、切換弁１５は充填機３への流入状態に切換えられており、製品タンク２に貯留されている濾過済ビールは、充填器３へと供給され、充填機３により濾過済ビールは缶、壜等の容器に充填されることとなる。
この場合において、製品タンク２から充填機３へと供給される濾過済ビールは、濾過装置４を通過することにより、濾過済ビール中の細菌、酵母、微細な不純物等が除去される。
【００２０】
ここで、濾過装置４による濾過済ビールの濾過を継続すると、濾過装置４のメンブレンフィルタが目詰まりをおこし、濾過装置４の濾過性能が低下することとなる。そして、本願発明者は、研究の結果、かかるメンブレンフィルタの目詰まりは、主として、濾過済ビール中に含まれるβ−グルカンが原因となっていることを知得した。
【００２１】
そして、メンブレンフィルタの目詰まりが生じると、メンブレンフィルタの一次側と二次側とにおける濾過済ビールの差圧が大きくなることとなる。
そこで、フィルタ再生装置１においては、差圧計１０は、常時、濾過装置４の上流側と下流側とにおける濾過済ビールの圧力を測定し、両位置における差圧を算出するとともに、算出された差圧値をコントローラ１４へと入力している。
【００２２】
ここで、濾過装置４においては、メンブレンフィルタの一次側と二次側とにおける濾過済ビールの差圧が０．０２Ｍｐａ以上となった場合に濾過性能が限界に達したものと判断されている。
そこで、フィルタ再生装置１においては、コントローラ１４は、差圧計１０から入力された差圧値に基づき、かかる差圧値が０．０２Ｍｐａから所定値を減じて設定された所定の閾値以上となった場合に警報手段１６に対して警報信号を出力するように構成されている。そして、警報手段１６は、コントローラ１４から入力される警報信号に基づき警報を発動する（ステップＳ１０１）。
【００２３】
ここで、警報手段１６による警報の発動に基づいて、当日における充填機３による濾過済ビールの充填操業終了後に自働的にフィルタ再生工程を開始する構成とすることも可能であるが、本実施形態においては、オペレータが、警報手段１６による警報の発動を確認後、さらに、充填機３による充填操業時に発信される操業信号の停止を確認後に（ステップＳ１０２）、オペレータがコントローラ１４のフィルタ再生工程開始スイッチを入れることにより（ステップＳ１０３）、フィルタ再生工程が開始される構成を採用している。
【００２４】
フィルタ再生工程が開始されると、コントローラ１４は、まず、製品タンク２からの濾過済ビールの供給を停止した状態において、切換弁１５を遮断状態に切換えるとともに、酵素供給装置１１による濾過装置４の濾過槽内へのフィルタ再生液の供給を開始する。
そして、濾過装置４の濾過槽内にフィルタ再生液を満たすことにより、フィルタ再生液へのメンブレンフィルタの浸漬を所定時間行う（ステップＳ１０４）。なお、本実施形態においては、フィルフィルタ再生液へのメンブレンフィルタの浸漬は１時間行う構成としている。
【００２５】
ここで、上述したように、メンブレンフィルタの目詰まりは、主として、濾過済ビール中に含まれるβ−グルカンが原因となっているため、フィルタ再生液へのメンブレンフィルタの浸漬を行うことにより、フィルタ再生液中のβ−グルカナーゼがβ−グルカンを加水分解することで、メンブレンフィルタの目詰まりを解消することが可能となっている。
フィルタ再生液へのメンブレンフィルタの所定時間の浸漬を終了後、コントローラ１４は、酵素供給装置１１からのフィルタ再生液の供給を停止した状態において、切換弁１５を排出口１３への流入状態に切換えるとともに、湯供給装置１２による濾過装置４の濾過槽内への湯の供給を開始する。
【００２６】
そして、湯供給装置１２から濾過装置４の濾過槽内を介して排出口１３へと湯を流すことにより、メンブレンフィルタに付着した酵素の洗浄を所定時間行う（ステップＳ１０５）。なお、本実施形態においては、メンブレンフィルタの湯による洗浄は５分以上行う構成としている。このように、メンブレンフィルタの湯による洗浄は５分以上行うことにより、完全に洗い流すことが可能であり、β−グルカナーゼの製品への混入による影響を防止することが可能となる。
【００２７】
メンブレンフィルタの湯による所定時間の洗浄が終了後、コントローラ１４は、湯供給装置１２からの湯の供給を継続した状態において、切換弁１５を湯循環路１７への流入状態に切換える。
そして、湯供給装置１２から供給される湯を湯供給装置１２の湯タンクと濾過装置４の濾過槽との間において循環させることにより、メンブレンフィルタの殺菌を所定時間行う（ステップＳ１０６）。なお、本実施形態においては、メンブレンフィルタの殺菌は２０分行う構成としている。このように、湯供給装置１２から供給される湯を湯供給装置１２の湯タンクと濾過装置４の濾過槽との間において循環させることにより、湯を節約しつつメンブレンフィルタの殺菌を行うことが可能となる。
【００２８】
メンブレンフィルタの所定時間の殺菌を終了後、コントローラ１４は、湯供給装置１２からの湯の供給を停止した状態において、切換弁１５を排出口１３への流入状態に切換え、濾過装置４の濾過槽内の湯の排出を行うことで、フィルタ再生装置１によるフィルタ再生工程を終了する。
ここで、本実施形態においては、フィルタ再生装置１は、メンブレンフィルタの所定時間の洗浄が終了後、メンブレンフィルタの所定時間の殺菌を行う構成としているが、メンブレンフィルタの所定時間の殺菌については行わなくても構わない。
【００２９】
そして、フィルタ再生装置１によるフィルタ再生工程の終了後、切換弁１５を充填機３への流入状態に切換えることにより、再び、充填機３による容器への濾過済ビールの充填操業を開始することが可能となる。
このように、フィルタ再生装置１によれば、メンブレンフィルタの目詰まりの程度に応じて、適切にメンブレンフィルタの再生を行うことで、フィルタコストを削減することが可能となる。また、メンブレンフィルタの再生にあたって、メンブレンフィルタの逆洗を行う必要がなく、作業効率を向上することが可能となる。
【００３０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の実施形態においては、種々の変更を行うことが可能である。
例えば、本実施形態においては、フィルタ再生装置１は差圧計１０を備え、コントローラ１４は、差圧計１０から入力された差圧値に基づき、警報手段１６に対して警報信号を出力する構成としているが、フィルタ再生装置１において差圧計１０の代わりに図示しないタイマ装置を備え、かかるタイマ装置が、メンブレンフィルタの交換時又は前回のメンブレンフィルタのフィルタ再生工程終了時から所定の期間経過後に警報手段１６に対して警報信号を出力する構成としても構わない。また、フィルタ再生装置１においてタイマ装置及び差圧計１０の両方を備え、タイマ装置及び差圧計１０の上記条件のうちいずれかを満たす場合にコントローラ１４から警報手段１６に対して警報信号を出力する構成としても構わない。この場合、タイマ装置の上記所定の期間は１ヶ月程度とすることが好ましい。
【実施例】
【００３１】
次に、フィルタ再生装置１についてのメンブレンフィルタの再生の試験例を示して本発明の効果について具体的に説明する。
図３は目詰まりしたメンブレンフィルタと、本発明に係るフィルタ再生装置による再生後のメンブレンフィルタと、新品のメンブレンフィルタとにおける瞬時流量を示す図である。図４は目詰まりしたメンブレンフィルタと、本発明に係るフィルタ再生装置による再生後のメンブレンフィルタと、新品のメンブレンフィルタとにおける差圧を示す図である。
【００３２】
一本立てハウジングにメンブレンフィルタを挿入して濾過装置４を構成し、メンブレンフィルタの目詰まり後、フィルタ再生液へのメンブレンフィルタの浸漬を１時間行った後、湯を流した時のメンブレンフィルタを通過する瞬時流量及びメンブレンフィルタの一次側と二次側との差圧について測定を行った。
その結果、本発明に係るフィルタ再生装置１による再生後のメンブレンフィルタは、図３に示すように、新品のメンブレンフィルタと同様にまで瞬時流量が回復するとともに、図４に示すように、差圧が大幅に下がり、目詰まりが大幅に解消されていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係るフィルタ再生装置の概略構成図である。
【図２】フィルタ再生装置による処理を説明するフローチャートである。
【図３】目詰まりしたメンブレンフィルタと、本発明に係るフィルタ再生装置による再生後のメンブレンフィルタと、新品のメンブレンフィルタとにおける瞬時流量を示す図である。
【図４】目詰まりしたメンブレンフィルタと、本発明に係るフィルタ再生装置による再生後のメンブレンフィルタと、新品のメンブレンフィルタとにおける差圧を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  フィルタ再生装置
２  製品タンク
３  充填機
４  濾過装置
１０  差圧計
１１  酵素供給装置
１２  湯供給装置
１３  排出口
１４  コントローラ
１５  切換弁
１６  警報手段
１７  湯循環路
【図１】
2008109859.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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