(57)【要約】      （修正有）【課題】ビール製造プロセスにおいて使用する酵母液貯留用攪拌槽に具備された攪拌翼に関し、非ニュートン流体である酵母液の混合不良を生じさせることなく槽内全体を短時間で均一に攪拌混合することができ、且つ酵母を損傷させず、その生物活性も低下させない攪拌翼の提供。【解決手段】ビール等の発酵食品類を発酵させる発酵槽から排出される酵母液の一部を貯留するとともに、貯留された酵母液を前記発酵槽へ返送して再利用するための酵母液貯留用攪拌槽であって、槽本体１が略円筒状に形成されているとともに、槽本体の周囲には、槽本体内の酵母液を冷却するための冷媒を流すジャケットが設けられ、且つ傾斜のない鉛直面で構成された攪拌翼５が具備され、しかも該攪拌翼の回転時に形成される回転体の最大直径が槽径の６０〜９０％で該回転体の高さが酵母液の標準貯留時の液深の７０％以上であるように攪拌翼を構成。【選択図】図１
2007312791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビール等の発酵食品類を発酵させる発酵槽（７）から排出される酵母液の一部を貯留するとともに、貯留された酵母液を前記発酵槽（７）へ返送して再利用するための酵母液貯留用攪拌槽であって、槽本体（１）が略円筒状に形成されているとともに、槽本体（１）の周囲には、槽本体（１）内の酵母液を冷却するための冷媒を流すジャケットが設けられ、且つ傾斜のない鉛直面で構成された攪拌翼（５）が具備され、しかも該攪拌翼（５）の回転時に形成される回転体の最大直径が槽径の６０〜９０％で該回転体の高さが酵母液の標準貯留時の液深の７０％以上であるように攪拌翼（５）が構成されてなることを特徴とする酵母液貯留用攪拌槽。
【請求項２】
攪拌翼（５）の回転時に形成される回転体の最大直径が槽径の７０〜９０％である請求項１記載の酵母液貯留用攪拌槽。
【請求項３】
槽本体（１）の底部（３）が、逆円錐形に形成されている請求項１又は２記載の酵母液貯留用攪拌槽。
【請求項４】
ビール等の発酵食品類を発酵させる発酵槽（７）から排出される酵母液の一部を貯留するとともに、貯留された酵母液を前記発酵槽（７）へ返送して再利用するための酵母液貯留用攪拌槽で酵母液を攪拌する工程を有するビール等の発酵食品類の製造方法において、酵母液貯留用攪拌槽の槽本体（１）が略円筒状に形成されているとともに、槽本体（１）の周囲には、槽本体（１）内の酵母液を冷却するための冷媒を流すジャケットが設けられ、且つ傾斜のない鉛直面で構成され、回転時に形成される回転体の最大直径が槽径の６０〜９０％で該回転体の高さが酵母液の標準貯留時の液深の７０％以上であるように構成された攪拌翼（５）を、前記酵母液貯留用攪拌槽に具備し、該攪拌翼（５）を１〜３０ｒｐｍの回転数で回転して酵母液を攪拌することを特徴とするビール等の発酵食品類の製造方法。
【請求項５】
攪拌翼（５）の回転時に形成される回転体の最大直径が槽径の７０〜９０％である請求項４記載のビール等の発酵食品類の製造方法。
【請求項６】
攪拌翼（５）を１〜２０rpm で回転させる請求項４又は５記載のビール等の発酵食品類の製造方法。
【請求項７】
ビール等の発酵食品類を発酵させる発酵槽から排出される酵母液の一部を貯留するとともに、貯留された酵母液を前記発酵槽へ返送して再利用するための酵母液貯留用攪拌槽に具備される攪拌翼であって、傾斜のない鉛直面で構成され、しかも回転時に形成される回転体の最大直径が槽径の６０〜９０％で該回転体の高さが酵母液の標準貯留時の液深の７０％以上であるように構成されてなることを特徴とする攪拌翼。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酵母液貯留用攪拌槽と、その攪拌槽を用いた発酵食品類の製造方法、並びにその攪拌槽に具備された攪拌翼、さらに詳しくは、主として、ビール製造プロセスにおいて使用する酵母液貯留用攪拌槽と、その酵母液貯留用攪拌槽を用いてビール等の発酵食品を製造する方法、並びにその酵母液貯留用攪拌槽に具備された攪拌翼に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ビール等の発酵生産物の製造工程においては、発酵槽から回収された酵母は貯留用攪拌槽に貯留され、種酵母として発酵槽へ返送されて再利用されている。
【０００３】
この貯留用攪拌槽に貯留された酵母は、時間の経過に伴い、貯留用攪拌槽の下部に沈降し、その結果、貯留用攪拌槽内の酵母濃度や冷却温度が不均一となり、これを解消するために酵母液の攪拌が必要となる。
【０００４】
しかし、酵母液は、バターや石鹸等と同様に非ニュートン流体であり、このような非ニュートン流体は、攪拌力に比例して攪拌効果が向上するニュートン流体と異なり、攪拌力を大きくしてもそれに比例した攪拌効果が必ずしも得られないことが知られている。
【０００５】
一方、上記のように酵母濃度や酵母液の温度を均一にするために攪拌が必要ではあるものの、その攪拌によって酵母を損傷しないことも必要である。
【０００６】
このようなビールの製造プロセスにおいて、従来では、発酵槽に供給する酵母液の貯留用攪拌槽内に具備される攪拌翼として、主として傾斜パドル翼やプロペラ翼等の翼が使用されていた。
【０００７】
しかし、このような攪拌翼を用いて非ニュートン流体である酵母液を攪拌する場合、低速攪拌では全体を均一に混合することができないという問題点がある。
【０００８】
一方、この混合不良を解消し、酵母濃度や酵母液の温度の均一性を増すために、高速の強い攪拌を行うと、酵母を傷つけ、破壊し、その生物活性を低下させるという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような相反する問題点を解消するためになされたもので、非ニュートン流体である酵母液の混合不良を生じさせることなく槽内全体を短時間で均一に攪拌混合することができ、且つ酵母を損傷させず、その生物活性も低下させないことを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、このような課題を解決するために、酵母液貯留用攪拌槽と、その攪拌槽を用いたビール等の発酵食品類の製造方法、並びにその攪拌槽に具備された攪拌翼としてなされたもので、酵母液貯留用攪拌槽としての特徴は、ビール等の発酵食品類を発酵させる発酵槽から排出される酵母液の一部を貯留するとともに、貯留された酵母液を前記発酵槽へ返送して再利用するための酵母液貯留用攪拌槽であって、槽本体が略円筒状に形成されているとともに、槽本体の周囲には、槽本体内の酵母液を冷却するための冷媒を流すジャケットが設けられ、且つ傾斜のない鉛直面で構成された攪拌翼が具備され、しかも該攪拌翼の回転時に形成される回転体の最大直径が槽径の６０〜９０％で該回転体の高さが酵母液の標準貯留時の液深の７０％以上であるように攪拌翼が構成されてなることにある。
【００１１】
また、ビール等の発酵食品類の製造方法としての特徴は、ビール等の発酵食品類を発酵させる発酵槽から排出される酵母液の一部を貯留するとともに、貯留された酵母液を前記発酵槽へ返送して再利用するための酵母液貯留用攪拌槽で酵母液を攪拌する工程を有するビール等の発酵食品類の製造方法において、酵母液貯留用攪拌槽の槽本体が略円筒状に形成されているとともに、槽本体の周囲には、槽本体内の酵母液を冷却するための冷媒を流すジャケットが設けられ、且つ傾斜のない鉛直面で構成され、しかも回転時に形成される回転体の最大直径が槽径の６０〜９０％で該回転体の高さが酵母液の標準貯留時の液深の７０％以上であるように構成された攪拌翼を前記酵母液貯留用攪拌槽に具備し、該攪拌翼を１〜３０ｒｐｍの回転数で回転して酵母液を攪拌することにある。
【００１２】
さらに、攪拌翼としての特徴は、ビール等の発酵食品類を発酵させる発酵槽から排出される酵母液の一部を貯留するとともに、貯留された酵母液を前記発酵槽へ返送して再利用するための酵母液貯留用攪拌槽に具備される攪拌翼であって、傾斜のない鉛直面で構成され、しかも回転時に形成される回転体の最大直径が槽径の６０〜９０％で該回転体の高さが酵母液の標準貯留時の液深の７０％以上であるように構成されてなることにある。
【００１３】
回転体の最大直径は、槽径の６０〜９０％であるが、７０〜９０％とすることがより望ましい。
【００１４】
ここで、回転体の最大直径とは、攪拌翼の回転時に形成される回転体において、最も径の大きい部分の寸法（直径）をいう。
【００１５】
また、回転体の高さは、酵母液の標準貯留時の液深の７０％以上であるが、９０〜１２０％とすることがより望ましい。
【００１６】
ここで、酵母液の標準貯留時とは、酵母液貯留用攪拌槽の設計上、及び運転管理の経験上設定される量の酵母液が貯留されている状態を意味し、攪拌槽に応じて酵母液の標準貯留量は一義的に定められる。
【００１７】
さらに、攪拌翼の回転数は、１〜３０ｒｐｍであるが、１〜２０ｒｐｍとすることがより望ましい。
【発明の効果】
【００１８】
叙上のように、本発明は、酵母液貯留用攪拌槽の攪拌翼として、その攪拌翼を回転させることによりできる回転体の最大直径が槽径の６０〜９０％で、回転体の高さが酵母液の標準貯留時の液深の７０％以上となるような攪拌翼を用い、且つその攪拌翼を１〜３０ｒｐｍの回転数で回転して攪拌するため、槽内の全体を略均一に混合することができ、その混合攪拌効果が、一般の傾斜パドル翼等を具備した酵母攪拌槽に比べて著しく良好となる効果がある。
【００１９】
また、攪拌翼の回転により形成される回転体の最大直径が槽径の６０〜９０％で、回転体の高さを酵母液の標準貯留時の液深の７０％以上となるようにしたため、１〜３０ｒｐｍという比較的少ない回転数でも良好な攪拌効果が得られることとなり、その結果、酵母を傷つけ、破壊し、その生物活性を低下させるおそれもないという効果がある。
【００２０】
特に、攪拌翼の回転により形成される回転体の最大直径を槽径の７０〜９０％とした場合には、槽内壁近辺において酵母液が滞留するのをより確実に防止でき、より均一に攪拌できることとなる。
【００２１】
また、攪拌翼の回転により形成される回転体の高さを酵母液の標準貯留時の液深の９０〜１２０％とした場合には、酵母液をより均一に攪拌混合できるとともに、仕込み時に発生した泡立ちが攪拌後に速やかに消えるという効果がある。
【００２２】
さらに、攪拌翼の回転数を１〜２０ｒｐｍとした場合には、せん断力による酵母の損傷がより確実に防止されるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について、図面に従って説明する。
【００２４】
（実施形態１）
図１は、一実施形態としての酵母液貯留用攪拌槽を模式的に示す概略正面図である。
【００２５】
図１において、１は槽本体で、胴部２は略円筒状に形成されているとともに、底部３は逆円錐形に形成されている。
【００２６】
４は、前記槽本体１のほぼ中心部に垂設された回転軸で、この回転軸４には、上下２段にパドル翼５ａ、５ｂが垂直に取付けられている。
【００２７】
そして、それぞれ上下のパドル翼５ａ、５ｂは、図２に示すように４５度の交差角度をなして配設されている。
【００２８】
この両パドル翼５ａ、５ｂによって構成される攪拌翼５は、その攪拌翼５の回転時に形成される回転体の最大直径が槽径の６０〜９０％となるように設定されている。
【００２９】
また、その回転体の高さは、酵母液の標準貯留時の液深の７０％以上となるように設定されている。
【００３０】
さらに、下側のパドル翼５ｂの下面側は、槽本体１の逆円錐形の底部３に合わせて斜面状に形成されている。
【００３１】
上記のような構成からなる酵母液貯留用攪拌槽６は、図３に示すようにビール製造用の主発酵槽７の後段に配置して用いられるものである。
【００３２】
すなわち、ビールの製造工程は、麦芽の糖化工程や酵母による発酵工程等からなるが、その酵母による発酵工程において、主発酵槽７から排出される酵母の一部が上記酵母液貯留用攪拌槽６で貯留され、再利用するための種酵母として前記主発酵槽７へ返送される。
【００３３】
そして、酵母液貯留用攪拌槽６内では、酵母が均一に攪拌される必要がある。
【００３４】
上記実施形態のような酵母液貯留用攪拌槽を用いることによって、酵母を損傷させない程度の低速の回転数で攪拌し、しかも全体を均一に攪拌混合することができる。
【００３５】
この場合、上下にパドル翼５ａ、５ｂが配置されているため、それぞれのパドル翼５ａ、５ｂから吐出流が生じることとなり、上下の吐出流が相互に干渉することがないために、酵母液の流れをスムーズに繋ぐことができる。
【００３６】
また、攪拌翼５の回転によって形成される回転体の最大直径が槽径の６０〜９０％となるように設定されているため、槽本体１の槽内壁近辺においても酵母液を流動させることができるとともに、酵母の損傷を生じさせることもない。
【００３７】
すなわち、回転体の最大直径が槽径の６０％以下であると、槽内壁近辺の酵母液が流動しないため、酵母液が均一に攪拌されず、非流動部と流動部との滑り面で、せん断力により酵母が破壊される一方、９０％以上であると、翼と槽内壁との間隙が少なくなり、翼と槽内壁間で高いせん断力を生じ酵母が損傷するおそれがあり、また上下に混合する効果が減少するので、均一な混合ができなくなるからである。
【００３８】
このように、回転体の最大直径は槽径の６０〜９０％となるように設定されるが、７０〜９０％とすることがより望ましく、さらには７５〜９０％、８０〜９０％とすることがより望ましい。
【００３９】
７０％以上にすれば、酵母濃度の変動が少なくなり、酵母がより均一に攪拌されることとなり、７５％以上、８０％以上とすることにより、酵母濃度の変動がさらに少なくなるとともに、酵母の均一な攪拌効果がさらに良好となる。
【００４０】
さらに、攪拌翼の回転によって形成される回転体の高さは、酵母液の標準貯留時の液深の７０％以上となるように設定されているため、混合不良を生じることもない。
【００４１】
すなわち、回転体の高さが液深の７０％未満であると、酵母液に流動の伝わり難い部分が発生して混合できなくなり、槽内の酵母液の濃度や温度にばらつきが生じる。
【００４２】
特に、回転体の高さは、液深の９０〜１２０％であることが好ましい。
【００４３】
９０％以上であれば、酵母液の標準貯留時に液面付近に攪拌翼の頂部が存在するため、標準貯留時から全量排出時まで、より均一に攪拌混合できることとなり、さらに仕込み時に発生した泡立ちが攪拌後に速やかに消えるという効果もある。
【００４４】
一方、１２０％以下とすれば、標準貯留時において攪拌翼の頂部が液面から少し上であるために、より均一な攪拌混合ができ、泡立ちも消えるという効果を有する。
【００４５】
ここで、回転体の高さＨ１は、図４に示すように攪拌翼５の回転によって形成される回転体の上端と、その回転体の下端との間の距離を意味する。
【００４６】
また、酵母液の標準貯留時の液深Ｈ２は、図４に示すように酵母液を槽本体１内に収容した際の（貯留時の）酵母液の液面と、槽本体１の底部３の最下部（逆三角形の頂点の部分）との間の距離のうち、標準的な液量の状態、すなわち、酵母液貯留用攪拌槽の設計上、及び運転管理の経験上設定される量の酵母液が貯留されている状態を意味し、攪拌槽に応じて酵母液の標準貯留量は一義的に定められる。尚、標準貯留時の液面の上の空間は、発泡時の膨張に備える空間である。従って、ここでいう標準貯留量は液と酵母のみを対象とする容積を表す。
【００４７】
さらに、回転体の下端と槽本体１の底部３の最下部との間の距離Ｈ３は、酵母液を攪拌したときに、酵母を損傷することなく均一に攪拌混合させるために距離が設けられている。この距離が短すぎると攪拌時に酵母が損傷し、距離が大き過ぎると均一な攪拌ができない。
【００４８】
さらに、攪拌翼は、１〜３０ｒｐｍの回転数で回転される。
【００４９】
１ｒｐｍ未満であると酵母液の攪拌混合が難しく、また３０ｒｐｍを超えるとトルクが急激に上昇し、せん断力によって酵母が損傷するからである。
【００５０】
特に、１〜２０ｒｐｍとした場合には、せん断力による酵母の損傷がより確実に防止される。完全に沈降分離した酵母液を均一に分散したり、速やかに冷却したり、発泡を抑制するときは、１０ｒｐｍ以上で短時間の攪拌を行ない、温度を保持するときは、１ｒｐｍに近い極低速で連続運転を行うか、或いは１〜１０ｒｐｍの低速で間欠運転を行なうと、酵母の損傷を防ぐことができる。特に、酵母が沈降分離した状態からの攪拌による均一化が可能であるため、冷却後は酵母の沈降分離を恐れず必要最小限度の低速間欠運転で保持することが望ましい。
【００５１】
さらに、上下のパドル翼５ａ、５ｂが、平面から見て45度の交差角度をなして配設されているので、この位相のずれがスムーズな酵母液の上下の流動を生じさせることとなる。
【００５２】
以上のような作用により、酵母液貯留用攪拌槽６内での均一な攪拌混合効果が得られるのである。
【００５３】
（その他の実施形態）
尚、上記実施形態では、パドル翼を上下２段に配置したが、３段以上に配置することも可能である。
【００５４】
また、該実施形態では、上下のパドル翼を平面から見て４５度の交差角度をなして配設されていたが、この交差角度も該実施形態に限定されるものではない。
【００５５】
ただし、ある程度のスムーズな酵母液の上下の流動を生じさせるためには、３０度〜９０度の範囲内であることが好ましい。
【００５６】
さらに、酵母液貯留用攪拌槽６の構造も、上記実施形態のように、回転軸４に上下多段のパドル翼５ａ、５ｂ…を配設したような構造のものに限定されず、その構造は問わない。
【００５７】
たとえば特開平７−７８６号公報に開示された攪拌翼のように、大型の平板翼に多数の穴部を形成したようなもの、或いは特開昭６１−２００８４２号公報や特開平８−２８１０８９号公報に開示された攪拌翼のように、複数の大型の垂直平板翼を角度をずらして設けているものや、実開平７−３４９２８号公報に開示された攪拌翼のように、略台形の大型垂直平板翼の背面に間隔を設けて板状の補助翼体を取り付けたものを用いることも可能である。
【００５８】
ただし、本発明の攪拌翼は、単純なアンカー翼、パドル翼、格子翼よりも、上下方向に形状、寸法、取り付け方法の変化を持ち、それらの変化によって液を上下に動かすことのできる攪拌翼が望ましい。
【００５９】
また、ビール酵母等のサニタリー性を要求される攪拌槽では、槽洗浄時に洗浄作業の死角となるような翼の傾斜や孔がないことが望ましく、翼が鉛直であり、孔等の開口部がない攪拌翼を用いるのが望ましい。
【００６０】
別言すると、攪拌槽内にボルト類や継ぎ手がなく、洗浄性を損なう水平面のない滑らかな曲面と鉛直面で構成される攪拌翼が望ましい。
【００６１】
また、このような攪拌翼は、邪魔板がなくても十分に酵母液を混合できるので、邪魔板を付けて槽の洗浄性を損なう必要もない。
【００６２】
このような攪拌翼を用いることにより、十分な洗浄効果が得られ、微生物汚染等の事故を発生させることがない。
【００６３】
さらに、上記実施形態では、酵母攪拌槽をビール製造用に用いる場合について説明したが、その用途はこれに限定されるものではなく、ビール以外の酵母攪拌用として使用することも可能である。
【００６４】
酵母液の濃度は、主として３０〜６０％のものが用いられる。
【００６５】
ここで、酵母液の濃度とは、液に対する酵母の容量％を意味する。
【実施例】
【００６６】
（実施例１）
本実施例は、攪拌時間と酵母液のｐＨの変動との相関関係を試験したものである。
【００６７】
本実施例では、攪拌槽としては、容積４ｍ３、槽の内径１９００ｍｍ、攪拌翼の最大径が槽径の６０％のものを用いた。
【００６８】
また、攪拌翼が回転した時にできる回転体の高さが１４９０ｍｍとなるように設定した。この結果、この回転体の高さは、標準貯留時の液深の９７％となり、攪拌翼の頂部は、酵母液の標準貯留時の液表面から約５０ｍｍ高い位置にある。
【００６９】
さらに、攪拌翼は、上記実施形態のような相互に45度の角度で交差して上下に設けられたパドル翼５ａ、５ｂを有するものとした。
【００７０】
さらに、本実施例では、２０ｒｐｍという低い回転数で攪拌した。
【００７１】
一方、比較例として傾斜パドル翼を用いた。
【００７２】
この傾斜パドル翼は、回転させたときの最大径が８００ｍｍで、槽の内径は２２００ｍｍであり、従って回転軸を回転させた際に形成される回転体の最大直径は槽径の約３６％となる。
【００７３】
比較例では、回転数は５８ｒｐｍで攪拌した。
【００７４】
その結果を図５に示す。
【００７５】
図５からも明らかなように、比較例では、攪拌時間の変化に伴い、酵母液のｐＨが顕著に変動したのに対し、本実施例では、比較例に比べてｐＨの変動が少なかった。
【００７６】
この結果により、比較例に比べて本実施例の方が酵母の損傷が少なかったものと判断できる。
【００７７】
また、上記攪拌後の酵母の状態を電子顕微鏡にて観察したところ、参考写真１に示すように比較例の傾斜パドル翼で攪拌を行った場合、明らかに酵母に損傷が発生していることが確認できた。
【００７８】
一方、本実施例の攪拌槽を用いて攪拌を行った酵母液は参考写真１に示すように酵母の損傷がなく、良好な状態であった。
【００７９】
（実施例２）
本実施例は、酵母液払い出し時の酵母濃度の変動を測定したものである。
【００８０】
本実施例では、攪拌槽としては、容積５ｍ３、槽の内径２２００ｍｍのものを用いた。
【００８１】
また、回転軸を回転させた際に攪拌翼によって形成される回転体の最大直径は槽径の約８３％となるように設定した。
【００８２】
さらに、攪拌翼が回転した時にできる回転体の高さが１９９３ｍｍとなるように設定した。この結果、この回転体の高さは、標準貯留時の液深の９３％となり、攪拌翼の頂部は、酵母液の標準貯留時の液表面から約５０ｍｍ高い位置にある。
【００８３】
本実施例では、２０ｒｐｍ（実施例２−１）及び５ｒｐｍ（実施例２−２）の回転数で攪拌した。
【００８４】
一方、比較例２−１として、プロペラ形の攪拌翼を具備した攪拌槽を用いた。
【００８５】
槽の内径は２８００ｍｍで、プロペラ形の攪拌翼を回転することによって形成される回転体の最大直径は１６００ｍｍとした。従って、その回転体の最大直径は槽径の約５７％となる。回転数は７０ｒｐｍとした。
【００８６】
また、比較例２−２として、逆台形のフレーム形の翼を用いた。
【００８７】
槽の内径は２５００ｍｍで、逆台形のフレーム形攪拌翼を回転することによって形成される回転体の最大直径は１４００ｍｍとした。従って、その回転体の最大直径は槽径の約５６％となる。回転数は７０ｒｐｍとした。
【００８８】
これらの試験結果を図６に示す。
【００８９】
図６からも明らかなように、各比較例では、１５％の範囲で酵母濃度が変動したのに対し、本実施例では、酵母濃度の変動は５％以内であった。
【００９０】
この結果により、比較例に比べて本実施例の方が酵母が均一に攪拌されたものと判断できる。
【００９１】
（実施例３）
本実施例は、槽内の酵母を排出する回数と、ｐＨとの相関関係を試験したものである。
【００９２】
攪拌槽に酵母を収容した後、３時間ごとに一定量排出し、その排出を８回行い、排出回数に伴うｐＨの変動を測定した。
【００９３】
より具体的には、排出前に１０分間、１０ｒｐｍの回転数で攪拌し、排出した酵母液のｐＨを測定した。
【００９４】
攪拌槽としては、回転軸を回転させた際に攪拌翼によって形成される回転体の最大直径が槽径の約８３％となるものを用いた。
【００９５】
回転体の高さは、いずれの場合も酵母液の標準貯留時の９３％になるよう設定した。
【００９６】
試験結果を図７に示す。図７からも明らかなように、実施例３−１及び実施例３−２のいずれも、８回２４時間排出作業を行ったにもかわらず、ｐＨの変動は０．２以内であった。
【００９７】
この結果から、実施例３−１、実施例３−２とも酵母の損傷がほとんど認められないことが確認できた。
【００９８】
（実施例４）
本実施例は、槽内の酵母を排出する回数と、酵母濃度との相関関係を試験したものである。
【００９９】
攪拌槽に酵母を収容した後、実施例３と同様に３時間ごとに一定量排出し、その排出を８回行い、排出回数に伴う酵母濃度の変動を測定した。
【０１００】
酵母濃度の変動は、生菌センサー値の変化によって測定した。
【０１０１】
酵母は生存状態では＋に荷電しており、死滅すると−に荷電する。
【０１０２】
酵母液の誘電率を測定すると、酵母の生死の状態が確認でき、これをセンサーで検知して酵母濃度に換算しうるようにしたものが生菌センサーである。
【０１０３】
攪拌槽としては、回転軸を回転させた際に攪拌翼によって形成される回転体の最大直径が槽径の約６０％となるもの（実施例４−１）、回転体の最大直径が槽径の約７５％となるもの（実施例４−２）、及び回転体の最大直径が槽径の約８３％となるもの（実施例４−３）の３種類を用いた。
【０１０４】
回転体の高さは、いずれの場合も酵母液の標準貯留時の９３％になるよう設定した。
【０１０５】
試験結果を図８に示す。
【０１０６】
図８からも明らかなように、実施例４−１及び実施例４−２は８回、実施例４−３は４回排出作業を行ったにもかわらず、酵母濃度の変動は８％以内であった。
【０１０７】
特に、回転体の最大直径が槽径の約７５％とした実施例４−２の場合には、酵母濃度の変動は５％程度であり、回転体の最大直径が槽径の約８３％とした実施例４−３の場合には、酵母濃度の変動は３％程度であった。
【０１０８】
この結果から、各実施例での酵母の損傷は少なく、特に実施例４−２や実施例４−３では酵母の損傷がほとんど認められないことが確認できた。
【０１０９】
また、回転体の最大直径が約６０％のものより７０％以上のもの、さらに８０％以上のものが均一に攪拌されていることが確認できた。
【０１１０】
（実施例５）
本実施例は、槽内の各ポイントの温度変化を測定したものである。
【０１１１】
本実施例では、上記実施例１と同様の攪拌槽を用いた。
【０１１２】
すなわち、本実施例の攪拌槽は、容積４ｍ３、槽の内径１９００ｍｍのものを用い、回転体の最大直径（翼径）が１１４０ｍｍ、回転体の高さが１４９０ｍｍとなるように設置した。この結果、この回転体の高さは、標準貯留時の液深の９７％となる。
【０１１３】
このような攪拌槽で酵母液を１ｒｐｍ及び２０ｒｐｍで攪拌した時の温度を経時的に測定した。
【０１１４】
具体的には、攪拌槽内の攪拌翼を、回転速度を変えて、１ｒｐｍと２０ｒｐｍとで回転させた時の攪拌槽内の温度変化を温度センサにより経時的に測定し、その攪拌の効果を確認した。
【０１１５】
その結果を図９及び図１０に示す。
【０１１６】
尚、攪拌槽内の温度測定部位は図１１に記載したポイントである。
【０１１７】
図９〜図１１に示すように、槽内の測定部位の違いでの温度のバラツキは少なく、２０ｒｐｍで攪拌した時はバラツキがほとんどなくなっていることが分かる。
【０１１８】
このことから、１〜２０ｒｐｍという非常に低速度の回転でも、槽内の温度が均一に攪拌され、また一定温度に保たれていることが分かる。
【０１１９】
（実施例６）
本実施例は、槽内の温度追従性を試験したものである。
【０１２０】
本実施例においても、上記実施例１と同様に、容積４ｍ３、槽の内径１９００ｍｍのものを用い、回転体の最大直径は１１４０ｍｍ、回転体の高さは１４９０ｍｍとなるように設置した。回転体の高さは、標準貯留時の液深の９７％となる。
【０１２１】
この攪拌翼を２０ｒｐｍで攪拌した。比較例として、図１２に示すような２段パドル翼を用い、５３ｒｐｍで攪拌した。その結果を図１３に示す。
【０１２２】
一般に、酵母液の貯留温度は、タイムチャートに従って温度管理がなされており、槽内の温度が設定温度に到達するまで、攪拌槽の周囲のジャケットに冷媒が流され、槽内の酵母液を冷却している。
【０１２３】
よって、槽内の温度追随性が悪いと、外周面に近い酵母液は急激に冷却されているにもかかわらず、槽中心部の酵母液は冷却されないままの状態となり、槽内部での温度差が生じ、槽の冷却効率は悪くなってしまう。
【０１２４】
図１３は、酵母液を実施例の攪拌槽を用いて攪拌した時と、比較例の攪拌槽を用いて攪拌した時の槽内温度の追随性を測定した結果を示していることとなる。
【０１２５】
図１３に示すように、攪拌速度が２０ｒｐｍの低速であっても、本実施例では比較例よりも温度追随性がよく、高速攪拌を行なわなくても、短時間で均一に攪拌できることが分かる。また、微妙な温度設定にもよく追随するために、酵母の温度管理が適正に行われるという効果がある。
【０１２６】
（実施例７）
本実施例は、酵母の生細胞率を測定したものである。
【０１２７】
具体的には、後述する３種類の攪拌槽を用い、酵母を攪拌した時の攪拌前と攪拌後の生細胞率を求めた。
【０１２８】
生細胞率の測定は、メチレンブルーで染色した酵母を顕微鏡にて観察し、ヘマチトメータを用いて生細胞を計数した。
【０１２９】
（実施例７−１）
本実施例の攪拌槽は、容積５ｍ３、槽の内径２１００ｍｍのものを用い、回転体の最大直径（翼径）が１７４５ｍｍ、回転体の高さが１９９３ｍｍとなるように設置し、酵母液の標準貯留時の液深が９３％となるようにした。
【０１３０】
この酵母液を５ｒｐｍで、攪拌槽内貯留時間３６時間で攪拌したときの生細胞率を測定した。
【０１３１】
（実施例７−２）
本実施例の攪拌槽は、容積５ｍ３、槽の内径２１００ｍｍのものを用い、攪拌翼の回転体の最大直径（翼径）が１７４５ｍｍ、回転体の高さが１９９３ｍｍとなるように設置し、酵母液の標準貯留時の液深が９３％となるようにした。
【０１３２】
この酵母液を５ｒｐｍで、攪拌槽内滞留時間33時間で攪拌したときの生細胞率を測定した。
【０１３３】
（実施例７−３）
本実施例の攪拌槽は、容積５ｍ３、槽の内径２１００ｍｍのものを用い、攪拌翼の回転体の最大直径（翼径）が１７４５ｍｍ、回転体の高さが１９９３ｍｍとなるように設置し、酵母液の標準貯留時の液深が９３％となるようにした。
【０１３４】
この酵母液を５ｒｐｍで、攪拌槽内滞留時間３９時間で攪拌したときの生細胞率を測定した。
【０１３５】
上記のような条件で攪拌を行った場合の、攪拌前と攪拌後の酵母の生細胞率を測定した結果を図１４に示す。
【０１３６】
図１４からも明らかなように、本実施例における生細胞率は攪拌前と攪拌後でほとんど差がなかった。このことから、攪拌による酵母細胞の損傷はおこっていないことが分かる。
【０１３７】
（実施例８）
本実施例は、上記実施例７の攪拌槽を用いて、攪拌翼の回転数と軸トルクとの相関関係を試験したものである。酵母液の標準貯留時の液深も実施例７と同じ状態で試験した。
【０１３８】
その相関関係を、回収直後の酵母、回収２４時間経過後の酵母、及び既知のニュートン流体について図１５に示す。
【０１３９】
図１５に示すように、回収直後の酵母に必要な軸トルクは、回収２４時間経過後の酵母に必要な軸トルクよりも大きい。
【０１４０】
図１５において、酵母のデータを示す線とニュートン流体のデータを示す各線との交点は、その回転数での酵母液の見掛け粘度がそのニュートン流体の粘度に等しいことを表す。
【０１４１】
２ｒｐｍから２０ｒｐｍまでの回転数に対し、酵母液の見掛け粘度は３００００ｃｐ から１０００ｃｐまで変化し、非ニュートン流体であることが理解できる。
【０１４２】
さらに、酵母スラリーの攪拌トルクは１０ｒｐｍ以下で回転数によらず、略一定になる傾向が認められる。この傾向は、ビンガム流体に認められる特徴であり、図１５のデータは酵母液がビンガム流体であることを示す。ビンガム流体は降伏応力を持つ流体であり、降伏応力以下の力が作用しても流体は動かない。
【０１４３】
このことから、酵母液が比較的簡単に混合することのできる一般的な流体ではなく、全体を流動化させ均一に混合することに特別な配慮を必要とする特殊な流体であることが推定される。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】一実施形態としての酵母攪拌槽を模式的に示す概略正面図。
【図２】酵母攪拌槽のパドル翼の配置状態を示す概略平面図。
【図３】酵母攪拌槽と主発酵槽との位置関係を示す概略ブロック図。
【図４】回転体の高さと、酵母液の標準貯留時の液深とを示すための概略正面図。
【図５】攪拌時間と酵母液のｐＨとの相関関係を示すグラフ。
【図６】酵母濃度の変動を示すグラフ。
【図７】槽内の酵母を排出する回数とｐＨとの相関関係を示すグラフ。
【図８】槽内の酵母を排出する回数と酵母濃度との相関関係を示すグラフ。
【図９】槽内の温度と攪拌時間との相関関係を示すグラフ。
【図１０】槽内の温度と攪拌時間との相関関係を示すグラフ。
【図１１】攪拌槽内の温度測定位置を示す説明図。
【図１２】比較例の攪拌翼を示す説明図。
【図１３】槽内の温度と経過時間との相関関係を示すグラフ。
【図１４】酵母の生細胞率を示すグラフ。
【図１５】回転数と軸トルクとの相関関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【０１４５】
１…槽本体                ５…攪拌翼
【図１】
2007312791.tif 000003
【図２】
2007312791.tif 000004
【図３】
2007312791.tif 000005
【図４】
2007312791.tif 000006
【図５】
2007312791.tif 000007
【図６】
2007312791.tif 000008
【図７】
2007312791.tif 000009
【図８】
2007312791.tif 000010
【図９】
2007312791.tif 000011
【図１０】
2007312791.tif 000012
【図１１】
2007312791.tif 000013
【図１２】
2007312791.tif 000014
【図１３】
2007312791.tif 000015
【図１４】
2007312791.tif 000016
【図１５】
2007312791.tif 000017