冷過濾啤酒的製造方法

本發明涉及一種製造冷過濾啤酒的方法，其中將啤酒通過膜過濾器過濾，以吸收啤酒中含的鈣離子，過濾後將膜過濾器用含水介質洗淨及衝洗，清洗和衝洗後的膜過濾器可重新使用於過濾過程。

啤酒由於其長的銷售途經，所以必須進行滅菌後才能貯存。目前啤酒的滅菌方法首先是加熱消毒。例如先將啤酒裝瓶或裝罐，然後加熱到62-68℃將所含細菌殺死。

這種加熱滅菌法要消除能量，而且另一缺點是加入的能量含導致化學反應而影響產品的質量以及難於控製。例如通過這種化學反應會使產品變味(“巴斯德消毒異味”)，還可能有生成不希望存在的物質的危險。因此高溫消毒比較昂貴，消耗能量，還會造成環境汙染以及還可能是一種降低質量的滅菌法。

另一種已知的滅菌方法是通過膜過濾器冷過濾方法。冷過濾啤酒例如在美國、日本及朝鮮以“Draft-Biere”供應市場，由於啤酒中含有工業酶，在歐洲是禁止銷售的。使用工業酶是為針對冷過濾技術中所固有的一個缺點，即過濾器很快堵塞，堵塞的原因是由於啤酒中欲濾去的物質沉積在膜過濾器的流體流入的一側。沉積物很難或者無法從膜上除去，因而縮短了過濾器的使用壽命。由於膜過濾器比較昂貴，這就提高了啤酒的生產成本。

為了延長過濾器的使用壽命，建議膜過濾器的製造者將用過的膜用蛋白酶、葡聚糖酶及木聚糖酶處理，然後再用化學藥物如表麵活性劑、酸/堿以及氧化劑進行清洗後再重新使用。這種清洗方法可以例如兩步進行，第一步用上述的酶處理，然後根據情況再用所述的化學藥物清洗。

一個典型的清洗過程為例如一種過濾麵積為約320m2的膜過濾器每過濾出5000百升(hl)濾液後作一次酶清洗，濾出20000hl後要增加一次化學藥物清洗。用這種方法清洗的過濾麵積約320m2過濾器的使用壽命為可過濾出約100000百升(hl)濾液。

已知某些薄膜過濾器在經第一次清洗後立即用來過濾啤酒，濾出的啤酒裝瓶或裝罐後使用時常出現“噴出”的現象。

“噴出”的含意是在開瓶或開罐時啤酒立即起泡外溢。放出大量的二氧化碳氣體的同時伴隨著大量氣泡。在一定程序上造成啤酒排出。

很明顯，這種“噴出”傾向會被消費者看成是質量問題而造成啤酒商的大量經濟損失。

出現“噴出”的準確原因還未查清。據猜測，噴出可能與生產啤酒所用的原料有關。作為“噴出的促進劑”可能是一些低分子化合物如脂肪酸、酒花中的苦味物、多肽、草酸以及由黴菌的寄生。又已發現，經過膜過濾可以減小噴出傾向。總之，不同孔徑的膜過濾器產生的效果是不同的。

根據申請者的經驗，噴出傾向特別是對通過一定的新清洗過的膜過濾器進行過濾的啤酒是很突出的。使用那些至少部分由聚酰胺構成的膜過濾器時特別明顯。因此本發明的目的是提供一種製造冷過濾啤酒的方法，該方法中啤酒經膜過濾器過濾，盡管這樣，但在過濾器清洗程序後立即過濾的啤酒的噴出現象至少是減小了。

本發明製造冷過濾啤酒的方法是將啤酒用膜過濾器過濾，該膜過濾器可吸收鈣離子，過濾後用含水的介質清洗及衝淨，並將清洗及衝淨後的膜過濾器重新投入過濾操作。其特征在於，衝洗時是用一種酸性含水介質，其pH值小於5.0，或使用來衝洗的介質經過處理以降低其中的鈣離子含量。

本發明是根據這樣的認識，即啤酒在用膜過濾器過濾時，膜過濾器可能吸收鈣離子，濾出的啤酒具有特別明顯的噴出傾向。典型的例子為過濾器至少部分是由聚酰胺組成的。如果該過濾器在清洗後用含鈣離子的自來水衝洗，就會將鈣離子吸收，以致過濾器載有鈣離子。如果將含鈣離子的過濾器再重新用來過濾啤酒，則由於欲過濾的啤酒帶酸性pH值，它在過濾開始時就會使過濾器中的鈣離子釋放出來。因而鈣離子就進入啤酒中。申請者認為，釋放出的鈣離子會與啤酒中所含的羧酸鹽陰離子，例如草酸鹽陰離子形成微細晶體，它成為CO2微細氣泡形成的泡核。

這就說明，噴出傾向是由新衝洗過的過濾器初期釋放出的鈣離子所造成。本發明提出的用酸衝洗就是為了在清洗過程中將膜過濾器吸收的鈣離子再衝洗掉。

如果用來清洗用衝的含水介質先通過處理以降低其鈣離子含量，例如用離子交換劑除去鈣離子，就可不采用按本發明提出的酸衝洗。在這種情況下，用新清洗過的過濾器過濾獲得的啤酒也沒有噴出傾向。

酸性含水介質的pH值小於4.5是合用的，優選為3.0-4.0之間，特別是小於3.5。

用來調節pH值采用有機酸是合適的，特別是選用乳酸。

本發明還涉及一種用麥芽，啤酒花及水製造冷過濾啤酒的方法，它采用膜過濾法處理，其特征在於，製造啤酒所用的水要事先經過處理以減小其中的鈣離子含量。

本發明可采用各種與鈣離子結合的膜過濾器。例如至少部分由聚酰胺構成的膜過濾器。可以設想該聚合物中含遊離的能與鈣離子結合的羧酸鹽基或類似的反應性基團。

下麵還要進一步對本發明作詳細說明。

對於膜過濾在現有技術中通常采用聚酰胺膜過濾器。過濾後先將該過濾器用酶清洗，接著按如下進行化學清洗：堵塞的過濾器用含β-葡聚糖酶和木聚糖酶(P3-Ultrasil 65，Henkel製造)的混合物的1％的水溶液，pH值為5(用含表麵活性劑和一種酸性組分(P3-Ultrasil 75，Henkel製造)的混合物的0.05％水溶液進行調節)，在溫度50℃的條件下進行酶清洗1小時。接著重複一次這種處理。

然後該過濾器用含表麵活性劑、葡聚糖酶及蛋白酶(P3-Ultrasil63，Henkel製造)的混合物的0.5％水溶液，pH值為9-9.5(用含表麵活性劑及一種堿性組分(P3-Ultrasil 91，Henkel製造)的混合物的0.15％水溶液進行調節)，在溫度50℃的條件下處理3小時，然後用溫的(50℃)自來水進行衝洗。

為化學清洗，將過濾器用含表麵活性劑及一種酸性組分(P3-Ultrasil 75，Henkel製造)的混合物的1％水溶液，在溫度60℃的條件下處理30分鍾後用新鮮的自來水衝洗。接著該過濾器再用含1％的表麵活性劑與一種堿性組分(P3-Ultrasil 91，Henkel製造)的混合物和含1％的表麵活性劑與一種氧供體組分(P3-Ultrasil 05，Henkel製造)的混合物的水溶液，在溫度為60℃的條件下處理30分鍾後用新鮮自來水衝洗。然後將過濾器用含表麵活性劑與一種酸性組分(P3-Ultrasil 75，Henkel製造)的混合物的0.5％水溶液處理30分鍾，再用新鮮的自來水衝洗到衝洗液中的電導率達到與新鮮的自來水相同為止。

用於使用過的膜過濾器清洗及衝洗的水總是未經脫鈣處理的自來水。

結果指出，采用上述清洗過的膜過濾器過濾的啤酒，開始時獲得的濾液顯示噴出傾向。當濾液量達到每平方米過濾麵積約0.8hl啤酒時開始，也就是從釋放鈣的過程已結束開始，其濾出的啤酒就不會再有噴出傾向。

如果將按照上述方法清洗過的同一過濾器用加入乳酸將pH值調節到4.5的水衝洗就會發現，衝洗液中濃集有鈣離子，很明顯該鈣離子來自新清洗過的膜過濾器。用這種酸性衝洗水衝洗過的膜過濾器過濾出來的啤酒沒有噴出傾向。

如果用經過脫鈣處理的水來進行清洗和衝洗，會獲得相同的效果。