冷过滤啤酒的制造方法

本发明涉及一种制造冷过滤啤酒的方法，其中将啤酒通过膜过滤器过滤，以吸收啤酒中含的钙离子，过滤后将膜过滤器用含水介质洗净及冲洗，清洗和冲洗后的膜过滤器可重新使用于过滤过程。

啤酒由于其长的销售途经，所以必须进行灭菌后才能贮存。目前啤酒的灭菌方法首先是加热消毒。例如先将啤酒装瓶或装罐，然后加热到62-68℃将所含细菌杀死。

这种加热灭菌法要消除能量，而且另一缺点是加入的能量含导致化学反应而影响产品的质量以及难于控制。例如通过这种化学反应会使产品变味(“巴斯德消毒异味”)，还可能有生成不希望存在的物质的危险。因此高温消毒比较昂贵，消耗能量，还会造成环境污染以及还可能是一种降低质量的灭菌法。

另一种已知的灭菌方法是通过膜过滤器冷过滤方法。冷过滤啤酒例如在美国、日本及朝鲜以“Draft-Biere”供应市场，由于啤酒中含有工业酶，在欧洲是禁止销售的。使用工业酶是为针对冷过滤技术中所固有的一个缺点，即过滤器很快堵塞，堵塞的原因是由于啤酒中欲滤去的物质沉积在膜过滤器的流体流入的一侧。沉积物很难或者无法从膜上除去，因而缩短了过滤器的使用寿命。由于膜过滤器比较昂贵，这就提高了啤酒的生产成本。

为了延长过滤器的使用寿命，建议膜过滤器的制造者将用过的膜用蛋白酶、葡聚糖酶及木聚糖酶处理，然后再用化学药物如表面活性剂、酸/碱以及氧化剂进行清洗后再重新使用。这种清洗方法可以例如两步进行，第一步用上述的酶处理，然后根据情况再用所述的化学药物清洗。

一个典型的清洗过程为例如一种过滤面积为约320m2的膜过滤器每过滤出5000百升(hl)滤液后作一次酶清洗，滤出20000hl后要增加一次化学药物清洗。用这种方法清洗的过滤面积约320m2过滤器的使用寿命为可过滤出约100000百升(hl)滤液。

已知某些薄膜过滤器在经第一次清洗后立即用来过滤啤酒，滤出的啤酒装瓶或装罐后使用时常出现“喷出”的现象。

“喷出”的含意是在开瓶或开罐时啤酒立即起泡外溢。放出大量的二氧化碳气体的同时伴随着大量气泡。在一定程序上造成啤酒排出。

很明显，这种“喷出”倾向会被消费者看成是质量问题而造成啤酒商的大量经济损失。

出现“喷出”的准确原因还未查清。据猜测，喷出可能与生产啤酒所用的原料有关。作为“喷出的促进剂”可能是一些低分子化合物如脂肪酸、酒花中的苦味物、多肽、草酸以及由霉菌的寄生。又已发现，经过膜过滤可以减小喷出倾向。总之，不同孔径的膜过滤器产生的效果是不同的。

根据申请者的经验，喷出倾向特别是对通过一定的新清洗过的膜过滤器进行过滤的啤酒是很突出的。使用那些至少部分由聚酰胺构成的膜过滤器时特别明显。因此本发明的目的是提供一种制造冷过滤啤酒的方法，该方法中啤酒经膜过滤器过滤，尽管这样，但在过滤器清洗程序后立即过滤的啤酒的喷出现象至少是减小了。

本发明制造冷过滤啤酒的方法是将啤酒用膜过滤器过滤，该膜过滤器可吸收钙离子，过滤后用含水的介质清洗及冲净，并将清洗及冲净后的膜过滤器重新投入过滤操作。其特征在于，冲洗时是用一种酸性含水介质，其pH值小于5.0，或使用来冲洗的介质经过处理以降低其中的钙离子含量。

本发明是根据这样的认识，即啤酒在用膜过滤器过滤时，膜过滤器可能吸收钙离子，滤出的啤酒具有特别明显的喷出倾向。典型的例子为过滤器至少部分是由聚酰胺组成的。如果该过滤器在清洗后用含钙离子的自来水冲洗，就会将钙离子吸收，以致过滤器载有钙离子。如果将含钙离子的过滤器再重新用来过滤啤酒，则由于欲过滤的啤酒带酸性pH值，它在过滤开始时就会使过滤器中的钙离子释放出来。因而钙离子就进入啤酒中。申请者认为，释放出的钙离子会与啤酒中所含的羧酸盐阴离子，例如草酸盐阴离子形成微细晶体，它成为CO2微细气泡形成的泡核。

这就说明，喷出倾向是由新冲洗过的过滤器初期释放出的钙离子所造成。本发明提出的用酸冲洗就是为了在清洗过程中将膜过滤器吸收的钙离子再冲洗掉。

如果用来清洗用冲的含水介质先通过处理以降低其钙离子含量，例如用离子交换剂除去钙离子，就可不采用按本发明提出的酸冲洗。在这种情况下，用新清洗过的过滤器过滤获得的啤酒也没有喷出倾向。

酸性含水介质的pH值小于4.5是合用的，优选为3.0-4.0之间，特别是小于3.5。

用来调节pH值采用有机酸是合适的，特别是选用乳酸。

本发明还涉及一种用麦芽，啤酒花及水制造冷过滤啤酒的方法，它采用膜过滤法处理，其特征在于，制造啤酒所用的水要事先经过处理以减小其中的钙离子含量。

本发明可采用各种与钙离子结合的膜过滤器。例如至少部分由聚酰胺构成的膜过滤器。可以设想该聚合物中含游离的能与钙离子结合的羧酸盐基或类似的反应性基团。

下面还要进一步对本发明作详细说明。

对于膜过滤在现有技术中通常采用聚酰胺膜过滤器。过滤后先将该过滤器用酶清洗，接着按如下进行化学清洗：堵塞的过滤器用含β-葡聚糖酶和木聚糖酶(P3-Ultrasil 65，Henkel制造)的混合物的1％的水溶液，pH值为5(用含表面活性剂和一种酸性组分(P3-Ultrasil 75，Henkel制造)的混合物的0.05％水溶液进行调节)，在温度50℃的条件下进行酶清洗1小时。接着重复一次这种处理。

然后该过滤器用含表面活性剂、葡聚糖酶及蛋白酶(P3-Ultrasil63，Henkel制造)的混合物的0.5％水溶液，pH值为9-9.5(用含表面活性剂及一种碱性组分(P3-Ultrasil 91，Henkel制造)的混合物的0.15％水溶液进行调节)，在温度50℃的条件下处理3小时，然后用温的(50℃)自来水进行冲洗。

为化学清洗，将过滤器用含表面活性剂及一种酸性组分(P3-Ultrasil 75，Henkel制造)的混合物的1％水溶液，在温度60℃的条件下处理30分钟后用新鲜的自来水冲洗。接着该过滤器再用含1％的表面活性剂与一种碱性组分(P3-Ultrasil 91，Henkel制造)的混合物和含1％的表面活性剂与一种氧供体组分(P3-Ultrasil 05，Henkel制造)的混合物的水溶液，在温度为60℃的条件下处理30分钟后用新鲜自来水冲洗。然后将过滤器用含表面活性剂与一种酸性组分(P3-Ultrasil 75，Henkel制造)的混合物的0.5％水溶液处理30分钟，再用新鲜的自来水冲洗到冲洗液中的电导率达到与新鲜的自来水相同为止。

用于使用过的膜过滤器清洗及冲洗的水总是未经脱钙处理的自来水。

结果指出，采用上述清洗过的膜过滤器过滤的啤酒，开始时获得的滤液显示喷出倾向。当滤液量达到每平方米过滤面积约0.8hl啤酒时开始，也就是从释放钙的过程已结束开始，其滤出的啤酒就不会再有喷出倾向。

如果将按照上述方法清洗过的同一过滤器用加入乳酸将pH值调节到4.5的水冲洗就会发现，冲洗液中浓集有钙离子，很明显该钙离子来自新清洗过的膜过滤器。用这种酸性冲洗水冲洗过的膜过滤器过滤出来的啤酒没有喷出倾向。

如果用经过脱钙处理的水来进行清洗和冲洗，会获得相同的效果。