專利名稱：助濾劑、過濾載體、使用它們的過濾方法和所述助濾劑的再生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在過濾液體時(shí)，具體是過濾后發(fā)酵儲(chǔ)存階段結(jié)束時(shí)的啤酒時(shí)可使用的新助濾劑。本發(fā)明還涉及使用所述新助濾劑的新過濾方法。最后，本發(fā)明還涉及一種所述助濾劑新的原地再生方法以及新的過濾載體。
這些助濾劑是由在固-液分離時(shí)所使用的物質(zhì)構(gòu)成，這些物質(zhì)在一種篩網(wǎng)或一種載體上生成一種沉淀，或者單獨(dú)存在，或者與待結(jié)合的物質(zhì)一起呈混合物狀，這些助濾劑由于一種基本的機(jī)械作用而保證這種分離效率。
根據(jù)助濾劑的基本成分，可以將助濾劑分成幾類。
在啤酒廠最經(jīng)常使用的一種助濾劑是主要由煅燒硅藻構(gòu)成的硅藻土。
另外一類助濾劑具體包括來自火山巖的珍珠巖、淀粉、纖維素以及纖維狀聚合物的合成物質(zhì)。
這些不同的助濾劑在過濾時(shí)構(gòu)成一種多孔的介質(zhì)，捕獲待除去的雜質(zhì)，有利于液相流動(dòng)。
使前面所述的助濾劑可以用于所述預(yù)敷層技術(shù)或者所述沖積技術(shù)中。
使用助濾劑的工業(yè)部門是啤酒工業(yè)。
事實(shí)上，市場(chǎng)上銷售的大部分啤酒應(yīng)該具有亮麗顏色和無微生物。對(duì)于啤酒生產(chǎn)者來說，當(dāng)啤酒的E.B.C.(歐洲釀造公約)澄清度值低于0.5°E.B.C.，微生物含量低于每升5個(gè)酵母時(shí)，一般都可滿足這些要求。
在下述出版物中定義了澄清度值E.B.C.及其檢測(cè)方法Analytica-E.B.C.，第4版，1987，Revue de la Brasserie et des BoissonsEd.，Zurich。
直到現(xiàn)在，達(dá)到這些值的最經(jīng)濟(jì)最有效的方法還是在啤酒制造過程中使用一種助濾劑。
事實(shí)上，在儲(chǔ)槽中陳釀之后，啤酒應(yīng)該透明，啤酒還應(yīng)該在調(diào)制時(shí)預(yù)先過濾，以除去某些雜質(zhì)，特別是混濁的膠體以及酵母。在過濾后，這時(shí)啤酒的顏色亮麗，具有足夠的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。
用助濾劑過濾啤酒一般采用下述兩種技術(shù)的一種，即塊(masse)過濾或沖積過濾，后一種過濾必須預(yù)先形成一種預(yù)敷層。
最常用的沖積過濾是在嚴(yán)格意義上的過濾之前，在過濾介質(zhì)上涂敷大尺寸助濾劑的第一預(yù)敷層，以便一方面保護(hù)過濾載體(例如燭形過濾器或平板過濾器)，另一方面有利于過濾后拆卸過濾器和清洗過濾載體。經(jīng)常地，涂敷其尺寸與沖積使用的尺寸相近的助濾劑的第二預(yù)敷層，以便有助于從過濾周期開始就得到透明的濾液。
沖積時(shí)，在過濾前將這種助濾劑與啤酒混合，以便得到一種懸浮液。這種懸浮液在過濾時(shí)形成一種同時(shí)含有雜質(zhì)和助濾劑的混合濾餅。
過濾周期結(jié)束時(shí)，含有被截留雜質(zhì)(具體是酵母)的助濾劑濾餅以稠的懸浮液形式(通常稱之泥漿)被除去。
在使用多管式濾器進(jìn)行過濾的情況下，一般地通過在壓力下讓一種氣-水乳化液逆向送到過濾介質(zhì)中，其乳化液從所述過濾介質(zhì)除去濾餅，并且使濾餅沉降到回收濾餅的過濾槽底部完成脫除濾餅的過程。
在使用水平板過濾器進(jìn)行過濾的情況下，由過濾部件旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力除去濾餅。
在用塊過濾時(shí)，在過濾啤酒之前在過濾載體上直接涂敷助濾劑。
但是，使用助濾劑，特別是硅藻土有許多缺陷。
其中一個(gè)主要缺陷是助濾劑僅能被使用一個(gè)過濾周期。
這樣啤酒生產(chǎn)者必須棄去這種助濾劑，特別是硅藻土，使用另一批新助濾劑。這時(shí)，與這種定期補(bǔ)充助濾劑相關(guān)，除了增加產(chǎn)品成本之外，還遇到了棄去助濾劑所帶來的環(huán)境方面的問題。
因此，希望能夠有一些助濾劑的再生技術(shù)，特別是硅藻土的再生技術(shù)，然而還沒有完全滿足工業(yè)上的要求。
事實(shí)上，助濾劑，特別是硅藻土的實(shí)際再生技術(shù)只能夠部分再生助濾劑。于是啤酒生產(chǎn)者在每一個(gè)新的過濾周期都必須添加一定量的新的助濾劑，以便補(bǔ)償主要由于雜質(zhì)量的增加而降低的過濾效率，甚至經(jīng)多個(gè)過濾周期后，必須棄去部分再生的助濾劑，由此出現(xiàn)上述的問題。
另外，這些方法必須使用與過濾設(shè)備不同的特定設(shè)備。這些設(shè)備需要很大的投資，并帶來很大的操作費(fèi)用，特別是將助濾劑運(yùn)輸?shù)皆偕氐馁M(fèi)用。
為了研制一種能夠解決前面所述問題的可再生助濾劑，曾進(jìn)行過大量研究工作。具體地提出了一種這類助濾劑，該助濾劑由球形的合成物質(zhì)珠組成，可以在現(xiàn)有的過濾設(shè)備中再生。不過，這種助濾劑只能夠部分解決上面提到的缺陷。
事實(shí)上，為了使濾餅達(dá)到可接受的滲透性，準(zhǔn)球形助濾劑顆粒必須使用相對(duì)大尺寸的顆粒，具體地大于100微米，這導(dǎo)致過濾介質(zhì)的厚度也很大。這種過濾效率一般是不夠的。
另外，由現(xiàn)有技術(shù)所達(dá)到的再生率也是不能令人滿意的。
本發(fā)明的主要目的是在不使用特定的設(shè)備的條件下基本上克服這些缺陷，提出令人滿意的可再生的新助濾劑。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提出一種新的過濾方法，該方法使用本發(fā)明的新助濾劑，這些助濾劑能夠得到一種可滿足實(shí)際質(zhì)量要求的液體。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提出一種助濾劑的新的再生方法。
最后，本發(fā)明的目的是提出特別是能夠與本發(fā)明助濾劑一起使用的新過濾載體。
過濾液體可使用的、本發(fā)明新的可再生助濾劑，特別是后發(fā)酵儲(chǔ)存階段結(jié)束時(shí)的啤酒助濾劑，其特征在于這些助濾劑含有不可壓縮的合成或天然聚合物顆粒，或不可壓縮的天然顆粒，這些顆粒的球度系數(shù)為約0.6-0.9。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，球度系數(shù)是根據(jù)出版物[“Particle sizemeasurement”，T.Allen，p.76-77，Chapman and Hall Ed.，London 1974]中所描述的方法確定的。
優(yōu)選地，本發(fā)明的新助濾劑含有平均尺寸為約20-70微米的顆粒，構(gòu)成一種孔隙度為約0.4-0.8、比質(zhì)量為約1000-1500公斤/米3的濾餅。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，濾餅孔隙度是根據(jù)下述文獻(xiàn)中所描述的方法測(cè)定的R.Leenaerts，La Fi1tration Industrielle des Liquides第1卷，第2章，Societe Belge de Filtration Ed.，1974。
優(yōu)選地，本發(fā)明的新助濾劑含有平均尺寸為約20微米(標(biāo)準(zhǔn)偏差約10微米)至70微米(標(biāo)準(zhǔn)偏差約25微米)的顆粒。
優(yōu)選地，本發(fā)明助濾劑顆粒的平均尺寸為約35微米(標(biāo)準(zhǔn)偏差約15微米)、密度為約1200公斤/米3。
本發(fā)明的助濾劑構(gòu)成多孔介質(zhì)的骨架，在雜質(zhì)沉積在助濾劑表面時(shí)，這種骨架可將這些雜質(zhì)捕集，然而不會(huì)即刻因此而被堵塞。為了做到這一點(diǎn)，在助濾劑顆粒之間應(yīng)該有橋聯(lián)，以便在位于助濾劑顆粒之間凹處中可容納雜質(zhì)，使其既不變形，也不進(jìn)入顆粒介質(zhì)結(jié)構(gòu)中。
獲得多孔介質(zhì)的合適孔隙度取決于使用的助濾劑，該助濾劑的形狀有利于在顆粒之間形成接觸表面，該助濾劑的粒度分布應(yīng)足夠地窄，以便不造成孔徑分布太寬。
根據(jù)本發(fā)明，這些助濾劑顆粒形狀為介于硅藻土類型助濾劑的可壓縮纖維形狀與現(xiàn)有技術(shù)珠狀合成助濾劑實(shí)際球形形狀之間的中間粒狀，現(xiàn)有技術(shù)得到低孔隙度的濾餅。
根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的助濾劑含有不可壓縮的合成或天然的聚合物顆?；虿豢蓧嚎s的天然顆粒，這些顆粒具體是由下述物質(zhì)得到的聚酰胺、聚氯乙烯、如TEFLON之類的含氟產(chǎn)品、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、某些二氧化硅衍生物，例如流紋巖或玻璃，以及它們的混合物。
作為非限制性和說明性的適用于本發(fā)明的聚酰胺，具體可列舉聚己內(nèi)酰胺、聚(六亞甲基)己二酰胺、聚(六亞甲基)壬二酰胺、聚(六亞甲基)癸二酰胺、聚(六亞甲基)十二碳二酰胺、聚十一內(nèi)酰胺、聚月桂基內(nèi)酰胺和/或它們的混合物。
上述聚酰胺屬于以商標(biāo)NYLON銷售的產(chǎn)品。
根據(jù)本發(fā)明一種特別優(yōu)選的實(shí)施方式，構(gòu)成本發(fā)明助濾劑中基本成分的聚酰胺是聚十一內(nèi)酰胺。
優(yōu)選地，本發(fā)明的助濾劑具有食用的質(zhì)量，還耐稀酸和稀堿溶液。它們還具有足夠的耐磨損和耐再生劑的性能，以及耐溫度約100℃的性能。它們?cè)谶^濾壓力作用下還不變形。
本發(fā)明還涉及一種新的液體過濾方法。
這種液體過濾方法，特別是后發(fā)酵儲(chǔ)存階段結(jié)束后的啤酒過濾方法，包括脫氣、在一種過濾載體上涂敷預(yù)敷層、再循環(huán)步驟，其特征在于該過濾步驟是用一種本發(fā)明助濾劑進(jìn)行的。
優(yōu)選地，這種助濾劑與待過濾液體的比例是約25克助濾劑/百升液體至250克助濾劑/百升液體。
根據(jù)本發(fā)明，直到nachlaufs步驟結(jié)束，該過濾方法與用硅藻土進(jìn)行過濾的步驟都相同。一般地，nachlaufs意為在該過濾周期后從過濾介質(zhì)抽取啤酒，同時(shí)用水進(jìn)行洗滌的步驟。
這些步驟具體包括有過濾介質(zhì)和過濾附屬裝置的過濾器的除氣或脫氣。根據(jù)通常的技術(shù)(即流量接近25百升/百米2)，在這種過濾載體上敷預(yù)敷層。
在被稱作voulauf的步驟中讓加入的啤酒通過助濾劑而排出裝滿該過濾器的水。當(dāng)水-啤酒混合物的組成令人滿意時(shí)，開始過濾步驟，并將得到的濾液送到裝罐設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，該方法還包括一個(gè)穩(wěn)定步驟。這個(gè)步驟使用具體如硅膠、棓?shù)幹惖某Ｓ锰砑觿?，是在所謂過濾步驟期間或之后進(jìn)行的。一般地，當(dāng)過濾后進(jìn)行穩(wěn)定化處理時(shí)，優(yōu)選地使用可再生的蛋白水解酶和聚乙烯基吡咯烷酮(PVPP)。
有利地，在進(jìn)行過濾的同時(shí)進(jìn)行這種穩(wěn)定化作用。
根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，該過濾方法還包括一個(gè)原地再生助濾劑的步驟。
根據(jù)本發(fā)明，這個(gè)原地再生助濾劑步驟包括-在溫度至少約80℃下，用濃度為約2-5％的碳酸鈉溶液洗滌該過濾介質(zhì)約60-120分鐘，-在溫度約40-60℃下，用一種酶組合物處理過濾介質(zhì)100-200分鐘，所述的酶處理是在多個(gè)過濾周期后進(jìn)行的。
有利地，該酶組合物含有蛋白酶以及能夠分解酵母的試劑。
作為非限制性的在本發(fā)明范圍內(nèi)可使用的酶組合物，可列舉由丹麥Novo公司以牌號(hào)SP299銷售的可用產(chǎn)品和日本Amano公司銷售的可用YLE產(chǎn)品。
在該酶組合物中或許可添加酶催化劑，其目的還在于改善其功效。
關(guān)于助濾劑的酶處理問題，人們將注意到在每個(gè)過濾周期結(jié)束時(shí)未必一定要進(jìn)行這種處理，而只是在該過濾周期期間過濾器中壓力升高時(shí)，這種處理變得非常重要。
優(yōu)選地，當(dāng)每小時(shí)壓力上升幅度太大，并且比用一種未污染的助濾劑的情形高得多時(shí)，進(jìn)行酶處理。關(guān)于未污染助濾劑，應(yīng)當(dāng)理解為一種新助濾劑或已充分再生的助濾劑。
例如，或者在比用一種未污染助濾劑的時(shí)間短得多的期間內(nèi)，或者過濾啤酒的體積比用一種未污染助濾劑過濾的體積少得多時(shí)，過濾槽中壓力升到約為過濾器機(jī)械結(jié)構(gòu)所允許的最大壓力的80％的條件下進(jìn)行酶處理。
當(dāng)本發(fā)明的方法包括一個(gè)穩(wěn)定步驟時(shí)，助濾劑的再生還帶來穩(wěn)定劑的再生，例如PVPP再生。
因此，本發(fā)明的過濾方法能夠生產(chǎn)出一種可滿足澄清度和穩(wěn)定性要求的啤酒，還能夠直接在過濾槽中再生助濾劑，不必運(yùn)輸這種助濾劑，也不必改動(dòng)現(xiàn)有的設(shè)備。
本發(fā)明的過濾方法可以使用各種不同的過濾載體進(jìn)行實(shí)施。
根據(jù)第一種實(shí)施方式，使用啤酒生產(chǎn)廠已經(jīng)廣泛使用的多管式濾器進(jìn)行過濾。在實(shí)施本發(fā)明方法的范圍內(nèi)可使用的多管式濾器包括一個(gè)在垂直載體周圍的螺旋線圈，螺距為約20-70微米，優(yōu)選地為20-45微米。
有利地，這種線是用食用質(zhì)量的材料制造的，這種材料在該過濾方法中可耐受所使用的反應(yīng)物。根據(jù)一種特別有利的方式，螺旋線圈具有梯形形狀，梯形的長(zhǎng)邊朝向多管式濾器外邊，待過濾物質(zhì)一側(cè)。這樣一來，啤酒中含有的、尺寸小于螺距的顆粒通過其過濾器，在線的厚度方向沒有堵塞的危險(xiǎn)，于是不會(huì)堵塞過濾器，在線的厚度方向通過的大小比在兩個(gè)螺旋之間通過的距離大。
作為非限制性的可使用的多管式濾器實(shí)例，可列舉比利時(shí)Bekaert公司銷售的“Trislot”型產(chǎn)品。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，過濾載體包括篩網(wǎng)，優(yōu)選地為水平篩網(wǎng)，也稱之平板-過濾器，其網(wǎng)眼大小為約10-70微米，優(yōu)選地為10-20微米。
與前面一樣，這些平板過濾器是用食用質(zhì)量的材料制造的，在過濾時(shí)這種材料可耐受所使用的溶劑和反應(yīng)物。
作為非限制性的可使用的篩網(wǎng)實(shí)例，可列舉比利時(shí)South West Screen公司銷售的M15型篩網(wǎng)。
本發(fā)明還涉及一種原地再生助濾劑的新方法，該方法本身是新的，該方法特別可以用于本發(fā)明助濾劑的再生。
本發(fā)明再生方法的特征在于包括下述步驟-在溫度至少約80℃下，用濃度為約2-5％碳酸鈉溶液洗滌該過濾介質(zhì)約60-120分鐘，-在溫度約40-60℃下，用一種酶組合物進(jìn)行過濾介質(zhì)的酶處理100-200分鐘，所述的酶處理是在多個(gè)過濾周期后進(jìn)行的。
根據(jù)本發(fā)明，該酶組合物含有蛋白酶以及能夠分解酵母的劑，或許酶催化劑，如在前面所定義的酶催化劑。
本發(fā)明原地再生方法特別適合再生本發(fā)明的新助濾劑，而這種方法既不限于這些特定的助濾劑，也不限于前面所描述的本發(fā)明過濾方法。
最后，本發(fā)明還涉及新的過濾載體。
根據(jù)第一種實(shí)施方式，本發(fā)明過濾載體的特征在于這些載體呈由用食用質(zhì)量的材料制造的燭形、在垂直載體周圍的螺旋線圈組成的，這種材料可耐該過濾方法中所使用的反應(yīng)物，螺距為約20-70微米，優(yōu)選地為約20-45微米，具有如前面定義的梯形形狀。
根據(jù)另一實(shí)施方式，本發(fā)明過濾載體的特征在于這些載體是由篩網(wǎng)組成的，優(yōu)選地是由水平篩網(wǎng)組成的，而這些篩網(wǎng)是用食用質(zhì)量的材料制造的，可耐受在該過濾方法中所使用的反應(yīng)物，篩網(wǎng)的篩眼為約10-70微米，優(yōu)選地為約10-20微米。
本發(fā)明新的過濾載體特別適于實(shí)施本發(fā)明過濾方法，而它們的應(yīng)用不限于這種特定方法。
本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)體現(xiàn)在更詳細(xì)描述的實(shí)施本發(fā)明的方式中，這些實(shí)施方式純粹是說明性的和非限制性的。
實(shí)施例
1)設(shè)備使用的助濾劑是由法國(guó)Atochem公司以牌號(hào)RILSAN銷售的可用的尼龍11。
使用的多管式濾器是由一個(gè)圓錐形進(jìn)料段、一個(gè)直徑215毫米、高2.05米的圓柱管節(jié)組成。在該管節(jié)中懸掛3個(gè)直徑為32毫米的圓筒，它們內(nèi)部與濾液收集段相連。這些圓筒高度為1.5米，軸間距為86毫米，以便濾餅最大厚度可達(dá)25毫米，同時(shí)濾餅表面與管節(jié)壁之間的距離保持在15毫米。過濾器的總體積為78升，過濾表面積為0.45米2。圓筒的通過濾芯的最大粒徑為30微米，線圈截面為梯形。
2)過濾2.1)敷預(yù)敷層在以流量20-30百升/百米2、以與在工業(yè)用過濾器上同樣的方式涂敷預(yù)層前，對(duì)該設(shè)備進(jìn)行滅菌與脫氣處理。注入含有RILSAN的植物汁懸浮液平均為7分鐘，再循環(huán)15分鐘能夠敷完全部的助濾劑。如果與過濾同時(shí)進(jìn)行啤酒的穩(wěn)定化處理，這種預(yù)敷層是由美國(guó)Gaf公司銷售的RILSAN和PVPP混合物構(gòu)成的。
在這種情況下，這兩種組分的比例(PVPP/RILSAN)與沖積時(shí)的相同，即以重量計(jì)為2/1至1/4，以便在卸下后，已再生的過濾塊的組成不會(huì)改變。除了加PVPP外，預(yù)敷層的濃度達(dá)到1.5-2公斤/米2，即通常推薦含量上限，但是，這表示濾餅的厚度基本接近于傳統(tǒng)助濾劑所得到的厚度。
2.2)過濾通過壓力升高以及達(dá)到足夠穩(wěn)定效果所必需的接觸時(shí)間調(diào)節(jié)對(duì)過濾流量的選擇。為了作到這一點(diǎn)，用PVPP穩(wěn)定化處理設(shè)備以近10百升/百米2流量運(yùn)行。
在平板過濾器上，用含有一百萬酵母/毫升的Pils型啤酒進(jìn)行了第一個(gè)試驗(yàn)，啤酒中添加了由25-200克/百升RILSAN和50克/百升PVPP組成的混合物，該試驗(yàn)導(dǎo)致壓力隨其混合物組成在15000-30000牛頓米-2/小時(shí)之間上升，PVPP為總沖積物的20-67％(重量)。硅藻土含量相同時(shí)，在相同條件下可以觀察到壓力升高超過80000牛頓米-2/小時(shí)。
第二個(gè)試驗(yàn)是采用由darauflassen得到的Pils型啤酒進(jìn)行的，其啤酒在離心后的填料(charge)達(dá)到300000酵母/毫升。對(duì)于沖積物總濃度為150克/百升(100克/百升助濾劑和50克/百升PVPP)，這種啤酒在過濾20小時(shí)后，流量為10百升/百米2時(shí)過濾器進(jìn)出口壓差達(dá)到50000牛頓米-2。
在流速同樣為10百升/米2和沖積物含量相同時(shí)，其中含有5百萬酵母/毫升的啤酒導(dǎo)致壓力升高35000牛頓米-2/小時(shí)。
2.3)啤酒的質(zhì)量過濾后啤酒的澄清度滿足該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。這種啤酒大大低于0.7-EBC，此值即為推薦值，并且當(dāng)在低的溫度下進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，低于0.5-EBC。定期測(cè)定出其值為0.3-EBC。
取0.5升試樣檢查過濾的滅菌情況，該試樣用通過濾芯的最大粒徑為0.45微米的硝酸纖維素薄膜過濾。該薄膜用麥芽瓊脂提取物類型培養(yǎng)介質(zhì)接種，并在30℃培養(yǎng)5天。在vorlauf結(jié)束后達(dá)到0酵母/0.5升域值。
通過過濾前后啤酒特性的比較，發(fā)現(xiàn)不論助濾劑濃度如何，都未檢測(cè)出本發(fā)明助濾劑的任何吸附現(xiàn)象，涉及異葎草酮顏色和含量尤其是如此。此外，在沖積物中添加50克/百升PVPP導(dǎo)致甚至在酵母存在下總多酚濃度降低50％。
兩種參比啤酒，一種是用本發(fā)明方法過濾的，另外一種是用通常方法過濾的，由一個(gè)八人專家組品嘗，未檢測(cè)出味道有任何顯著差別。
所得到的結(jié)果匯集在表I中。
2.4)再生在未拆卸的過濾用具中，用2％碳酸鈉溶液在溫度80℃洗滌過濾塊，在處理2小時(shí)后酵母大小降低40％。
這些廢物依然是太粗難以采用簡(jiǎn)單洗滌從濾餅中除去，因此在過濾期間這些廢物積累，造成壓力升高增加。于是，對(duì)于開始含有一百萬酵母/毫升的啤酒，在50克/百升RILSAN和50克/百升PVPP混合物存在下，這種啤酒以10百升/百米2流量過濾，則這種壓力升高在五個(gè)周期后增大2倍。
一種酶處理在處理2-3小時(shí)后，可將酵母的大小從25％降低到35％，從而能夠克服這種情況。
采用Amano公司以牌號(hào)YLE銷售可用的一種酶溶液洗滌過濾塊進(jìn)行酶處理。這種酶處理是在用碳酸鈉溶液作用之后在溫度50℃下于pH5-6進(jìn)行的，這導(dǎo)致pH和溫度返回上述值。
這種分解的廢物再用碳酸鈉溶液第二次洗滌加以除去。這種酶處理的周期性取決于啤酒過濾前的起始物料、所使用過濾器的類型和所希望周期的長(zhǎng)度。對(duì)比試驗(yàn)在一臺(tái)由唯一一個(gè)多管式濾器構(gòu)成的過濾設(shè)備上，采用外推法比較本發(fā)明方法與通常過濾方法所過濾啤酒的體積。在這個(gè)對(duì)比試驗(yàn)中，過濾面積是80米2，能夠沉積體積為3米3的濾餅，過濾結(jié)束后，沉積在多管式濾器上的濾餅之間的厚度為5毫米。
假定過濾前啤酒含有一百萬酵母/毫升，過濾流量為10百升/百米2。計(jì)算出每個(gè)周期所過濾的體積，以便在周期結(jié)束時(shí)完全裝滿泥漿所需體積，和最后的壓力差不超過400000牛頓.米-2，即允許很大的反-壓力值。
對(duì)于一個(gè)給定的沖積物含量，由濾餅的體積(3米3)和預(yù)敷層的助濾劑濃度(ap)，根據(jù)下式可計(jì)算出每個(gè)周期的已過濾的體積(Vf)Vf=3ρcs-80apa]]>式中ρcs表示濾餅的表觀密度。
這時(shí)，如J.Hermia等人在Filtration and Seperation，1994，31，721-725中所描述的，根據(jù)與以恒定流量進(jìn)行圓柱過濾相關(guān)的運(yùn)行定律，計(jì)算最后的壓力。
表II說明了這些結(jié)果。在表II中，ap表示每平方米表面的助濾劑重量；a表示每百升啤酒的助濾劑重量，ρcs表示濾餅的表觀密度；ΔP表示濾餅填料的損失；tf表示過濾時(shí)間和Vf表示已過濾的體積。
除了過濾塊能夠原地再生這一優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明新方法能夠過濾的啤酒體積一般比常規(guī)方法的大。
不言而喻，本發(fā)明根本不受前面所描述的，純粹作為非限制性和說明性實(shí)施方式的制約，而相反地包括任何變化形式。
于是，盡管在前面在使用沖積過濾技術(shù)時(shí)比較具體地描述了本發(fā)明，但是在預(yù)敷層過濾技術(shù)中也能夠以同樣效率使用本發(fā)明新的助濾劑和載體，和本發(fā)明的過濾和再生方法。
本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員完全有可能依賴于本發(fā)明簡(jiǎn)要說明對(duì)本發(fā)明作出改進(jìn)，而不因此超出如其權(quán)利要求書所限定的特征范圍。
表I已過濾啤酒的特性

表II按照沖積型的過濾體積

權(quán)利要求
1.過濾液體，特別是過濾后發(fā)酵儲(chǔ)存階段結(jié)束時(shí)的啤酒可使用的、可再生助濾劑，其特征在于這些助濾劑含有不可壓縮的合成或天然聚合物顆?；虿豢蓧嚎s的天然顆粒，這些顆粒的球度系數(shù)為約0.6-0.9。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的助濾劑，其特征在于這些助濾劑含有平均尺寸為約20-70微米的顆粒，形成孔隙度為約0.4-0.8、密度為約1000-1500公斤/米3的濾餅。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的助濾劑，其特征在于這些助濾劑含有平均尺寸為約20-70微米的顆粒，20微米時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)偏差為約10微米，70微米時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)偏差為約25微米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的助濾劑，其特征在于這些助濾劑含有平均尺寸為約35微米的顆粒，其標(biāo)準(zhǔn)偏差為約15微米，密度為約1200公斤/米3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的助濾劑，其特征在于合成或天然的聚合物顆?；虿豢蓧嚎s的天然顆粒是具體由聚酰胺、聚氯乙烯、含氟產(chǎn)品、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、某些二氧化硅衍生物，例如流紋巖、玻璃，以及它們的混合物得到的顆粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的助濾劑，其特征在于聚酰胺顆粒優(yōu)選地由聚己內(nèi)酰胺、聚(六亞甲基)己二酰胺、聚(六亞甲基)壬二酰胺、聚(六亞甲基)癸二酰胺、聚(六亞甲基)十二烷二酰胺、聚十一內(nèi)酰胺、聚月桂基內(nèi)酰胺和/或它們的混合物顆粒組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的助濾劑，其特征在于這些顆粒由聚十一內(nèi)酰胺組成。
8.液體，特別是后發(fā)酵儲(chǔ)存階段結(jié)束時(shí)的啤酒的過濾方法，該方法包括脫氣、在過濾載體上敷預(yù)敷層、循環(huán)的步驟，其特征在于過濾步驟是用權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的助濾劑進(jìn)行的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于助濾劑與待過濾液體之比是約25-250克助濾劑/百升液體。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于還包括一個(gè)穩(wěn)定化處理步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于穩(wěn)定化處理步驟是與過濾步驟同時(shí)進(jìn)行的。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于穩(wěn)定化處理步驟包括使用一種穩(wěn)定劑，例如使用PVPP。
13.根據(jù)權(quán)利要求8-12中任一項(xiàng)的過濾方法，其特征在于在過濾啤酒步驟后，該方法還包括一個(gè)助濾劑原地再生步驟，其中包括－在溫度至少約80℃下，用濃度為約2-5％的碳酸鈉溶液洗滌該過濾介質(zhì)約60-120分鐘，-在溫度約40-60℃下，用一種酶組合物對(duì)過濾介質(zhì)進(jìn)行酶處理約100-200分鐘，所述的酶處理是在多個(gè)過濾周期后進(jìn)行的。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于該酶組合物包括蛋白酶、能夠分解酵母的試劑，或許酶催化劑。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于當(dāng)每小時(shí)壓力增長(zhǎng)的幅度變得太大，并且比用一種未污染的助濾劑的情形大得多時(shí)，進(jìn)行酶處理。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于當(dāng)過濾槽中壓力升到過濾器機(jī)械結(jié)構(gòu)所允許的最大壓力的80％時(shí)進(jìn)行酶處理。
17.根據(jù)權(quán)利要求8-16中任一項(xiàng)的過濾方法，其特征在于該過濾載體包括在垂直載體周圍的螺旋線圈，螺距為約20-70微米，優(yōu)選地為約20-45微米。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于螺旋線圈呈梯形，梯形的大邊朝向多管式過濾器外邊，處在朝向待過濾物質(zhì)一側(cè)。
19.根據(jù)權(quán)利要求8-16中任一項(xiàng)的過濾方法，其特征在于該過濾載體包括篩網(wǎng)，優(yōu)選地為水平篩網(wǎng)，其網(wǎng)眼大小為約10-70微米，優(yōu)選地為10-20微米。
20.根據(jù)權(quán)利要求17-19中任一項(xiàng)的過濾方法，其特征在于線圈和篩網(wǎng)都是用食用質(zhì)量的材料制造的，這種材料可耐受在該過濾方法中所使用的反應(yīng)物。
21.助濾劑的原地再生方法，其特征在于該方法包括下述步驟－在溫度至少約80℃下，用濃度為約2-5％的碳酸鈉溶液洗滌該過濾介質(zhì)約60-120分鐘，-在溫度約40-60℃下，用一種酶組合物進(jìn)行過濾介質(zhì)的酶處理約100-200分鐘，所述的酶處理是在多個(gè)過濾周期后進(jìn)行的。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的再生方法，其特征在于該酶組合物包括蛋白酶、能夠分解酵母的劑，或許酶催化劑。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的再生方法，其特征在于當(dāng)每小時(shí)壓力增加的幅度變得太大，并且比用一種未污染的助濾劑的情形高得多時(shí)，進(jìn)行酶處理。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的再生方法，其特征在于當(dāng)過濾槽中壓力升到過濾器機(jī)械結(jié)構(gòu)所允許的最大壓力的80％時(shí)進(jìn)行酶處理。
25.根據(jù)權(quán)利要求21-24中任一項(xiàng)的再生方法，其特征在于該助濾劑是由權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的助濾劑組成的。
26.過濾載體，其特征在于該載體包括圓筒，該圓筒包括用食用質(zhì)量的材料制造的線，該材料可耐受在該過濾方法中所使用的反應(yīng)物，該線在垂直載體周圍呈螺旋狀，螺距為約20-70微米，優(yōu)選地為約20-45微米。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的過濾載體，其特征在于螺旋線圈呈梯形，梯形的大邊朝向多管式過濾器外邊，處在朝向待過濾物質(zhì)一側(cè)。
28.過濾載體，其特征在于該載體包括篩網(wǎng)，優(yōu)選地為水平篩網(wǎng)，該篩網(wǎng)都是用食用質(zhì)量的材料制造的，這種材料可耐受在該過濾方法中所使用的反應(yīng)物，其網(wǎng)眼大小為約10-70微米，優(yōu)選地為10-20微米。
全文摘要
本發(fā)明涉及液體過濾,特別是后發(fā)酵儲(chǔ)存階段結(jié)束后的啤酒過濾可使用的、新的可再生助濾劑,其特征在于它們含有不可壓縮的合成或天然的聚合物顆?；虿豢蓧嚎s的天然顆粒,這些顆粒的球度系數(shù)為約0.6—0.9。
文檔編號(hào)B01D39/06GK1185754SQ96194203
公開日1998年6月24日 申請(qǐng)日期1996年5月10日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月12日
發(fā)明者E·馮·德·艾德, J·荷米亞, G·拉希亞 申請(qǐng)人:英特爾布萊福, 克隆泰克股份有限公司