(57)【要約】【課題】実際の製造ラインと同様の条件でフィルターの使用前試験が実施可能な装置であって、製造ラインよりも安価に製作可能な濾過試験装置、および、濾過試験方法を提供する。【解決手段】フィルタを交換自在に装着可能なフィルタハウジング４と、このフィルタハウジング４の流体入側に接続される入側配管にビールを供給可能に設けられたビール用タンク１と、フィルタハウジング４の流体出側に接続される出側配管内の流体を瓶に充填する瓶詰機７と、を備え、フィルタハウジングの流体入側と流体出側との間には開閉可能なバイパス路Ｂを設ける。フィルタのビールへの影響試験として、ビールにフィルタを所定回数に至るまで通過させ、所定回数の通過後に、バイパス路Ｂを開くことにより入側配管から出側配管に至る経路をバイパス路を通過する経路に切り替えて、濾過試験装置内を循環させつつ瓶詰めを行う。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタを交換自在に装着可能なフィルタハウジングと、このフィルタハウジングの流体入側に接続される入側配管に試料流体を供給可能に設けられた試料流体用タンクと、前記フィルタハウジングの流体出側に接続される出側配管内の流体を製品容器に充填可能な充填手段と、を備え、
前記出側配管の下流側は前記試料流体用タンク内に流体を供給可能になっており、前記フィルタハウジングの流体入側と流体出側との間には開閉可能なバイパス路が設けられていて、前記入側配管から出側配管に至る経路として、前記フィルタハウジング内の前記フィルタを通過する経路と、前記バイパス路を通過する経路とが選択可能になっていることを特徴とする濾過試験装置。
【請求項２】
前記流体はビールであり、ビールを所定の温度に保つ冷却装置と、所定の炭酸ガス圧となるように炭酸ガスを添加する炭酸ガス添加装置とを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の濾過試験装置。
【請求項３】
指標菌を前記入側配管の前記試料流体用タンクよりも下流側の位置に供給可能な指標菌供給手段と、前記出側配管内の流体を供給可能な濾過後流体用タンクとを更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の濾過試験装置。
【請求項４】
請求項３に記載された流体の濾過試験装置を用いた濾過試験方法であって、
前記フィルタの流体への悪影響確認試験として、試料流体に前記フィルタハウジング内の前記フィルタを所定回数に至るまで通過させ、前記所定回数の通過後に、前記バイパス路を開くことにより前記入側配管から出側配管に至る経路を該バイパス路を通過する経路に切り替えて、前記濾過試験装置内を循環させつつ前記出側配管内の試料流体を前記充填手段により製品容器に充填し、前記製品容器に充填された試料流体について評価を行い、
前記フィルタの除菌性能試験として、前記指標菌供給手段によって指標菌を供給し、前記指標菌が供給された試料流体に前記フィルタハウジング内のフィルタを通過させて、前記出側配管内の流体を濾過後流体用タンクに回収し、前記濾過後流体用タンクに回収された試料流体について評価を行うことを特徴とする流体の濾過試験方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はビール濾過試験装置に関し、特にカートリッジフィルターをビール製造に用いる前に試験するのに好適な濾過試験装置、及び、濾過試験方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビールやワイン等の製造工程においては、後発酵を終えた後の発酵液中の酵母や微生物、蛋白質粒子を除去するために濾過が行われている。ビールの濾過工程においては、一般には濾過助剤を用いた濾過機による濾過と、より微細な粒子を除去するためのカートリッジフィルターによる濾過と、が行われる。カートリッジフィルターは、デプスタイプあるいはメンブランタイプの濾過材を樹脂からなるカートリッジにパッケージしたものである。このカートリッジフィルターは、フィルターハウジング内に複数が装着されて使用される。
【０００３】
これらのフィルターの性能評価については、例えば、焼結金属を用いた濾過体の除菌性能テスト（特許文献１参照）、デプスタイプのカートリッジフィルターの完全性試験（特許文献２参照）や熱変形（特許文献３参照）に関して検討されその評価技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１３０８５８号公報（第６−９頁、表１−表５）
【特許文献２】
特開２００１−９９７７５号公報（表１−表３）
【特許文献３】
特開２００１−１１３１０８号公報（第４頁、表１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような評価試験を前提として、さらに、ビール工場の製造ラインなどの実際の使用環境でフィルターを使用し、濾過後のビールなどを最終的な製品の状態にして、フィルターの性能やフィルターが品質に与える影響を確認することが望ましい。実際の製造ライン等においては、使用条件、例えばフィルターに加わる圧力・温度やそれらの変化などがそれぞれ異なり、又、製品状態にした場合において、予期し得ない品質の変化など、例えばフィルターに残留する抽出物のビールへの流出が発生するからである。
【０００６】
このため、実際の製造ライン上で、フィルターを使用し、最終の製品状態にする試験を行うことも考えられるが、上述のような除菌性能について評価するために、指標菌を添加したビールを実際の製造ラインに流した場合には、その後の製造前にライン全体について十分な洗浄殺菌を行うなどの手間を要する。
本発明の目的は、上述の課題に鑑み、実際の製造ラインと同様の条件でフィルターの使用前試験が実施可能な装置であって、製造ラインよりも安価に製作可能な濾過試験装置、および、濾過試験方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１による濾過試験装置は、フィルタを交換自在に装着可能なフィルタハウジングと、このフィルタハウジングの流体入側に接続される入側配管に試料流体を供給可能に設けられた試料流体用タンクと、前記フィルタハウジングの流体出側に接続される出側配管内の流体を製品容器に充填可能な充填手段と、を備え、
前記出側配管の下流側は前記試料流体用タンク内に流体を供給可能になっており、前記フィルタハウジングの流体入側と流体出側との間には開閉可能なバイパス路が設けられていて、前記入側配管から出側配管に至る経路として、前記フィルタハウジング内の前記フィルタを通過する経路と、前記バイパス路を通過する経路とが選択可能になっていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項２による濾過試験装置は、請求項１において、前記流体はビールであり、ビールを所定の温度に保つ冷却装置と、所定の炭酸ガス圧となるように炭酸ガスを添加する炭酸ガス添加装置とを更に備えることを特徴とする。
本発明の請求項３による濾過試験装置は、請求項１又は２において、指標菌を前記入側配管の前記試料流体用タンクよりも下流側の位置に供給可能な指標菌供給手段と、前記出側配管内の流体を供給可能な濾過後流体用タンクとを更に備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項４による濾過試験方法は、請求項３に記載された流体の濾過試験装置を用いた濾過試験方法であって、
前記フィルタの流体への悪影響試験として、試料流体に前記フィルタハウジング内の前記フィルタを所定回数に至るまで通過させ、前記所定回数の通過後に、前記バイパス路を開くことにより前記入側配管から出側配管に至る経路を該バイパス路を通過する経路に切り替えて、前記濾過試験装置内を循環させつつ前記出側配管内の試料流体を前記充填手段により製品容器に充填し、前記製品容器に充填された試料流体について評価を行い、
前記フィルタの除菌性能試験として、前記指標菌供給手段によって指標菌を供給し、前記指標菌が供給された試料流体に前記フィルタハウジング内のフィルタを通過させて、前記出側配管内の流体を濾過後流体用タンクに回収し、前記濾過後流体用タンクに回収された試料流体について評価を行うことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
（ビール濾過試験装置）
図１には、本実施の形態にかかるビール濾過試験装置の構成が示されている。同図に示されるように、ビール濾過試験装置は、ビール用タンク１と、プレートクーラ２と、懸濁液タンク３と、フィルターハウジング４と、炭酸ガス添加装置５と、濾過後ビール用タンク６と、瓶詰機７と、を含み、これらが配管８ａ、８ｂによって接続されている。
【００１１】
ビール用タンク１は、フィルターハウジング４の流体入側に接続される入側配管８ａに試料ビールを供給可能に設けられたタンクである。また、フィルターハウジング４の流体出側に接続される出側配管８ｂの下流側はビール用タンク１内に試料ビールを供給可能になっており、試料ビールはポンプＰａにより送り出されてビール濾過試験装置内を循環可能になっている。
【００１２】
プレートクーラ２は、ビールを所定の温度に冷却する装置である。品質維持に適切な温度に冷却することにより、最終の製品状態にした場合の品質について評価することができる。
フィルターハウジング４は、その内部にカートリッジフィルターを装着し、当該カートリッジフィルターに試料ビールを供給し、カートリッジフィルターによる濾過後の試料ビールを出側配管８ｂに排出する。このカートリッジフィルターは交換可能になっており、試験対象となるカートリッジフィルターを付け替えることにより、それぞれについて試験を行うことができるようになっている。
【００１３】
又、フィルターハウジング４の流体入側と流体出側との間には開閉可能なバイパス路Ｂが設けられていて、入側配管８ａから出側配管８ｂに至る経路として、フィルターハウジング４内のフィルタを通過する経路と、バイパス路Ｂを通過する経路とが選択可能になっている。経路の切り替えは、入側配管８ａ及び出側配管８ｂのフィルターハウジング４への近接位置にあるバルブ９ｄ、９ｅと、バイパス路Ｂのバルブ９ｊと、を交互に開閉することにより行う。
【００１４】
炭酸ガス添加装置５は、内部を通過する試料ビールに炭酸ガスを添加し、所定の炭酸ガス圧となるように調節する。
懸濁液タンク３は、入側配管のビール用タンク１よりも下流側の位置に設置される指標菌懸濁液を保持するタンクである。入側配管８ａとの接続部分に設置されたバルブ９ｂを開き、ポンプＰｂを駆動することにより、入側配管８ａ中の試料ビールに指標菌懸濁液を注入することができる。このため、指標菌懸濁液が注入された試料ビールを濾過後に採取することにより、カートリッジフィルターの除菌性能を評価する除菌性能試験を行うことができるようになっている。それ以外の試験を行う場合には、バルブ９ｂを閉じておく。
【００１５】
濾過後ビール用タンク６は、出側配管８ｂに設置され、出側配管８ｂ内の試料ビールを回収するためのタンクである。その内部には、回収後においても、試料ビールの温度及び炭酸ガス圧を一定に保つための設備が備えられている。本実施の形態においては、除菌性能試験を行う場合に使用される。
瓶詰機７は、出側配管８ｂ内の試料ビールを製品容器である瓶に充填する装置である。これにより、製品ビールと同様に、瓶詰めされた状態での品質検査を行うことができる。
【００１６】
また、本実施の形態においては、通常の製造ラインのように濾過後のビールを瓶詰機で一気に回収、充填することなく、瓶詰機７によって全ての充填が完了するまでビール濾過試験装置内を循環させておく。
このため、瓶詰機７及び充填前後の瓶を搬送するためのコンベヤ等には、通常の製造ラインで使用される瓶詰機等よりも処理個数及び処理速度において小規模なものを用いることができる。したがって、通常の製造ラインよりも、瓶詰機７等の設置コストを抑えることができる。ただし、瓶詰機７による充填方法は、例えば試料ビールに酸素が溶け込むことのないように充填前の容器の状態や流入圧を調節するなど、通常の製造ラインと同一となるようにすることが望ましい。
【００１７】
なお、試料ビールをビール濾過試験装置内に循環させることなく、タンク等に回収し、タンクに回収したビールを瓶詰機によって充填することも考えられる。しかし、この場合には、タンクへの回収時やタンクにおける貯留時に、大気と接触して酸化するなどビールの品質に変化を与えることがないように、調整器具を設置したりする必要がある。一方、循環させたまま充填を行えば、特別な設備を設置することなく温度及び炭酸ガス圧が一定となるように調節され、濾過後の状態をそのまま維持することができる。
【００１８】
【実施例】
次に、以上に説明したビール濾過試験装置を用いて行う濾過試験方法の例として、ビール品質への悪影響確認試験及び除菌性能試験について説明するが、本発明は実施例により何ら制限されるものではない。
［実施例１］
（ビール品質への悪影響確認試験）
本試験においては、通常の製造ラインと同様の使用条件下で、カートリッジフィルターがビールの品質に対して与える影響について確認することを目的とする。本試験は、次のようにして行う。
【００１９】
まず、ビール用タンク１から試料ビールを入側配管８ａに供給し、プレートクーラ２と、フィルターハウジング４と、炭酸ガス添加装置５と、を循環させる。本試験においては、通常の製造ラインと同様に、プレートクーラ２によりビール温度が品質維持に適切な０〜４℃、かつ、炭酸ガス添加装置５により炭酸ガス圧が製品ビールと同様の２〜３Ｋｇ／ｃｍ２となるように調節する。また、この循環時においては、バルブ９ｋを開き、瓶詰機７が出側配管８ｂと接続する部分のバルブ９ｈは閉めておく。同様に、本試験において懸濁液タンク３及び濾過後ビール用タンク６は使用しないため、これらと配管８ａ，８ｂとの接続部分に設置されたバルブ９ｂ、９ｇも閉じておく。尚、このビール用タンク１から供給する試料ビールは、例えば、製品樽ビールをビール用タンク１に移送して用いる。
【００２０】
この状態で、試料ビールを、通常の製造ラインにおいては１回であるが、所定回数、例えば３回循環させる。すなわち、通常の製造ラインよりも多くカートリッジフィルターを通過させて、カートリッジフィルターがビールの品質に及ぼす影響、例えばビール中の必要な成分の吸着、フィルターに残留する抽出物のビール中への溶出など、が許容範囲内にあるか否か等について評価する。
【００２１】
次に、所定回数循環したことを、例えば特定位置における試料ビールの流量等によって検出すると、瓶詰機７と出側配管８ｂの接続部分にあるバルブ９ｈを開き、試料ビールを瓶詰機７により回収、瓶への充填を開始する。
これとともに、フィルターハウジング４に近接した入側配管８ａ及び出側配管８ｂのバルブ９ｄ，９ｅを閉じ、バイパス路Ｂのバルブ９ｊを開いて、試料ビールが入側配管８ａから出側配管８ｂに至る経路を、フィルターハウジング４内のフィルタを通過する経路からバイパス路Ｂを通過する経路に切り替える。これにより、所定回数を超えるカートリッジフィルターの通過を阻止し、同一試験条件の試料ビールを回収、評価することができる。
【００２２】
このように、バイパス路Ｂを設けて、ビール濾過試験装置内を循環させながらビールを製品容器に充填する。これにより、上述のように、試料ビールを循環させずにバッファタンクへ移送して充填することなどによるビール品質の劣化を防止して、ビール濾過試験装置内で品質が適切に維持されたビールを回収することができる。更に、濾過後のビールを一気に回収することなく循環させながら定量ずつ充填することにより、瓶詰機やビンを搬送するためのコンベヤ等を通常の製造ラインよりも処理個数及び処理速度において小規模なもの（例えば、旧式のもの、手動で処理するものなど）とし、その設置に必要なコストを削減することができる。
【００２３】
次に、充填完了後、瓶詰されたビールについて種々の検査を行う。
表１には、この瓶に充填された後のビールについて、ビール中の苦味価、色度、ＳＡＳＰＬ値、ポリフェノール、アントシアノーゲン、及び、噴きを測定した結果が示されている。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
表１に示されるように、カートリッジフィルターＡで濾過したビール中の苦味価、ポリフェノール、及び、アントシアノーゲンが、カートリッジフィルターＢにおいて示される値よりもかなり低い値になっており、カートリッジフィルターＡには成分が吸着される傾向が強いことが示されている。このことから、カートリッジフィルターＡは、濾過により除去すべき物質以外のビール中の成分を吸着し、ビール品質に好ましくない影響を与えることが考えられる。一方、カートリッジフィルターＢでは、噴きを生じることが示されているので、これもビール品質に好ましくないことが分かる。
［実施例２］
（除菌性能試験）
本試験においては、通常の製造ラインと同様の使用条件下で、カートリッジフィルターが発揮する除菌性能について評価することを目的とする。本試験は、次のようにして行う。
【００２６】
上述の品質への影響試験と同様に、ビール用タンク１から試料ビールを入側配管８ａに供給する。ビール用タンク１より供給された試料ビールは、本試験においては、通常の製造ラインと同様に、カートリッジフィルターに１回だけ試料ビールを通過させて性能を判断する必要があるため、濾過後の試料ビールを循環させることなく濾過後ビール用タンク６に回収する。このため、出側配管８ｂの下流側に設置された、瓶詰機７に至るバルブ９ｋ及びビール用タンクに至るバルブ９ｉを閉じておく。
【００２７】
それ以外の装置、すなわち、プレートクーラ２、フィルターハウジング４、炭酸ガス添加装置５、及び、濾過後ビール用タンク６への導入部分に設置されたバルブ９ａ，９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆは、開いておく。また、懸濁液タンク３と入側配管８ａとの接続部分に設置されたバルブ９ｂを開くことにより、入側配管８ａ中に懸濁液を注入する。プレートクーラ２、及び、炭酸ガス添加装置５は、通常の製造ラインと同様に、それぞれビール温度０〜４℃、炭酸ガス圧２〜３Ｋｇ／ｃｍ２となるように調節する。
【００２８】
懸濁液によって添加する微生物に、乳酸桿菌のＬａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ  ｐｌａｎｔａｒｕｍを使用して行った除菌性能試験の結果が表２に示されている。本微生物は、直径が約１μｍ、長さが３〜８μｍであり、本試験に用いた、０．６５μｍのポアサイズを持つメンブランフィルターの除菌性能を試験するのに、適している。また、濾過前のビール中の微生物濃度が約１×１０７ｃｅｌｌｓ／ｍｌ以上になるように調節して、懸濁液を注入した。実際の濾過前及び濾過後のビール中の菌濃度は、配管から採取したビールを適宜希釈あるいは濃縮して、その一部をＭＲＳ培地に塗布した後、培養器で２〜３日培養後に菌数を測定した。除菌性能は、式（１）により求められるＬＲＶ値で示した。
ＬＲＶ値＝ＬＯＧ（一次側の菌数／２次側の菌数）  ・・・（１）
ＬＲＶ値が大きいほど除菌性能が高いことを示している。また、試験は２回行い、その平均値が測定結果として、表２に示されている。
【００２９】
【表２】
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【００３０】
表２に示されるように、カートリッジフィルターＢが高いＬＲＶ値を示し、製造条件下において除菌性能がより優れていることが判明した。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明にかかる請求項１に記載の濾過試験装置、及び、請求項４に記載の濾過試験方法によれば、濾過試験装置内を循環させたまま濾過試験後の流体を充填することにより、充填手段等の設備を小規模、安価としながら、通常の製造ラインと同等の環境での試験を可能とし、さらに、最終の製品に至るまでの状態を再現してその製品状態におけるフィルタの効果、影響の確認を行うことができる。
【００３２】
本発明にかかる請求項２に記載の濾過試験装置によれば、流体がビールである場合に、製造ラインと同様の環境での試験を可能にすると共に、ビール品質を維持することにより、製品状態における品質の評価を行うことができる。
本発明にかかる請求項３に記載の濾過試験装置によれば、更に、指標菌を添加して、除菌性能試験を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態にかかるビール濾過試験装置を説明する図である。
【符号の説明】
１                            ビール用タンク
２                            プレートクーラ
３                            懸濁液タンク
４                            フィルターハウジング
５                            炭酸ガス添加装置
６                            濾過後ビール用タンク
７                            瓶詰機
８ａ                        入側配管
８ｂ                        出側配管
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆ，９ｇ，９ｈ，９ｉ，９ｊ，９ｋ                バルブ
Ｂ                            バイパス路
Ｐａ，Ｐｂ            ポンプ
【図１】
2004166633.tif 000005