JP4628559B2 - 強制劣化装置及び混濁能予測方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、種々の液状物質(例えばビールなどの発酵飲料)の強制劣化試験を行う装置、及び、その装置を用いて、効率的に混濁を発生させ、液状物質の混濁能を予測する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
酵母による発酵を終えたビールは、濾過行程を経たのち壜や缶などの容器に充填されて市場で販売される。一般に、容器に充填されたビールは、凍結温度に近い低温域で薄い混濁や曇りを生じる。このような混濁は凍結混濁と呼ばれ、糖を主成分とする白濁した凝固物が沈殿したりビール内を浮遊したりしている場合が多く、その大半は加温すれば消滅する。しかし、容器に充填後、ある程度以上の日数を経て生じた混濁の中には加温しても消滅しないものがある。このような混濁は凍結混濁とは異なり、ビール全体の透明度を低くしてしまうものであって、永久混濁と呼ばれる。この永久混濁の原因は、多くの場合、タンパク質がポリフェノール(特に酸化により重合度が高くなったポリフェノール)と結合して凝固した1μm以下の粒子がビール内に懸濁していることによるものであり、その結果、ビール全体の透明度が低くなってしまう。
従来の凍結混濁能の予測方法としては、特開平10−169400号公報に、ビールを凍結させた後、凍結と一部溶解を複数回繰り返して凍結混濁能を予測する方法が記載されており、その実施例では、凍結と一部溶解を所定サイクルで繰り返して、戸外における気温変化と同じく徐々に凍結混濁を発生させるために、プログラム式恒温槽を用いて人為的にサイクルを作り出している。
しかしながら、この方法はあくまでも凍結混濁を予測するためのものであり、永久混濁を予測する方法ではない。
【0003】
一方、永久混濁を予測する方法としては、MEBAK法(Brautechnische Analysenmethoden)による永久混濁予側法が知られている。この方法によれば、被検査物を60℃で24時間加温し、次の24時間を0℃で冷却する行程を1サイクルとして、10サイクル(約3週間)行った後、被検査物の混濁測定を行うことにより、その永久混濁能を予測することが出来る。
また、Analytica−EBC〔European Brewery Convention,1998〕には、「9.30 Predication of Shelf−Life of Beer」と題する、永久混濁能の予測方法として、壜に充填されたビールを60℃の恒温槽に48時間浸漬し、次いで、0℃で一晩冷却した後、0℃での混濁を測定することにより、永久混濁能を予測する方法が記載されている。
このような、永久混濁能の予測方法を実施する手段として、プログラム式恒温槽を用いて60℃と0℃の状態を所定時間毎に繰り返す手段も考えられるが、この手段では60℃と0℃の切り替え時の温度変化が緩慢となり、被検査物に急激な温度変化を与え難く、急激な温度変化を与えられない場合には、被検査物中に永久混濁が発生し難いという不都合がある。
そこで、通常は60℃用と0℃用の二つの恒温槽を使用し、この壜の入れ替えを人手により行っているが、60℃の高温のビール壜を取り扱うので破裂の危険があり、そのため一旦室温で放置してから1日1回のペースで約3週間続行した後、濁度測定を行わざるを得ず、操作が煩雑で効率が悪かった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、被検査物である種々の液状物質、特に容器に充填された液状物質(例えばビールなどの発酵飲料)の強制劣化試験を自動で行うことができる装置、及び、その装置を用いて、効率的に混濁を発生させ、該液状物質の混濁能、特に永久混濁能を予測する方法の提供を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記課題について検討した結果、被検査物に対して高温と低温(例えば60℃と0℃)の温度変換を繰り返すと同時に被検査物を振盪することにより、被検査物を強制劣化させて効率的に永久混濁を発生させることができ、従来技術に比べて短時間で永久混濁能を予測することが出来ることを見出した。
また、上記試験を自動的に行う装置として、高温と低温の二つの振盪槽以外にテンポラリー槽を備え、高温と低温の浸漬液を効率よく入れ替えることが出来る装置を開発した。
即ち、上記課題は、次の1)〜6)の発明によって解決される。
1) 被検査物を振盪し強制的に劣化させる装置であって、被検査物を収納する収納器、該収納器を振盪させる振盪手段、該収納器を浸漬液に浸漬させて被検査物を所定温度に保持する高温振盪槽と低温振盪槽、該高温振盪槽に循環供給する高温浸漬液を貯留する高温貯留槽、該低温振盪槽に循環供給する低温浸漬液を貯留する低温貯留槽、前記何れかの振盪槽の浸漬液を一時貯留するテンポラリー槽、前記高温振盪槽の高温浸漬液と低温振盪槽の低温浸漬液をテンポラリー槽を介して一定時間毎に入れ替えると共に、高温振盪槽及び低温振盪槽に一定量の浸漬液を貯留させる手段を備えたことを特徴とする被検査物の強制劣化装置。
2) 前記高温振盪槽の高温浸漬液と低温振盪槽の低温浸漬液をテンポラリー槽を介して一定時間毎に入れ替えると共に、高温振盪槽及び低温振盪槽に一定量の浸漬液を貯留させる手段が、前記高温振盪槽、低温振盪槽、テンポラリー槽、高温貯留槽、低温貯留槽の各槽間を送液するための配管、ポンプ、電磁弁、及び前記高温振盪槽、低温振盪槽、テンポラリー槽の各々に設けられた浸漬液満了と浸漬液排出完了を検知する二種のフロートスイッチからなることを特徴とする1)記載の被検査物の強制劣化装置。
3) 1)又は2)記載の装置を使用し、被検査物である容器に充填された液状物質を、前記収納器に収納した状態で振動を加えて振盪し、前記液状物質を強制劣化させることを特徴とする容器に充填された液状物質の混濁能の予測方法。
4) 前記容器が縦長の容器であり、該容器を横にして寝かせた状態で前記収納器に収納し、かつ、主として前記容器の長手方向(容器を正立させた時の上下方向)に振動を加えて振盪することを特徴とする3)記載の混濁能の予測方法。
5) 前記被検査物が容器に充填された発酵飲料である3)又は4)記載の混濁能の予測方法。
6) 前記振盪手段が振動アームを有し、該振動アームの振動数を50〜150rpmとして振盪することを特徴とする3)〜6)の何れかに記載の混濁能の予測方法。
【0006】
以下、本発明について図1、図2を参照しつつ詳しく説明する。
図1は、本発明の装置の一例を示すものである。
図1のように、本発明の装置は、二つの振盪槽、テンポラリー槽、高温貯留槽、低温貯留槽、各槽間を送液するための配管、ポンプ、電磁弁及び振盪装置を有している。
二つの振盪槽は、被検査物を一定温度に保持しつつ振盪するためのものであり、一方が高温槽、他方が低温槽となる。
ここで、高温、低温とは相対的なものであり、被検査物である液状物質の種類や検査したい劣化条件などにより適宜決定される。
テンポラリー槽は、二つの振盪槽の浸漬液を入れ替える時に何れかの振盪槽の浸漬液を一時的に貯留するためのものである。
高温貯留槽と低温貯留槽は、高温又は低温の恒温槽であって、二つの振盪槽の各々に一定温度の浸漬液を循環供給するためのものである。
ポンプと電磁弁は、各槽間の浸漬液の入れ替え及び送液方向の切り替えを自動的に行うためのものであり、これにより、二つの振盪槽の高温水と低温水の入れ替えを人手を使わずに短時間で行うことが出来ると共に、浸漬液の温度制御を迅速かつ簡便に行うことが出来る。
【0007】
振盪装置は、被検査物に一定の振動を与えることが出来るものならばどのような装置でも構わない。
例えば、被検査物を収納する収納器を固定する収納器保持部と、この収納器保持部に振動を加える振動部を有し、収納器保持部は、収納器を積載する積載台と収納器側面を支える側面支持板を備え、その底には、水平方向からの振動が加わったときにスムーズに同じ方向に振動するようにキャスターが取り付けられており、更に、該収納器保持部は、振動部から延出したアーム(振動アーム)にボルトで固定され、該アームはシリンダに接続され、シリンダが小刻みに伸縮することにより、積載した被検査物に水平方向の振動を与えることが出来るような構造のものが挙げられる。
検査に際しては、被検査物を収納器中で動かないようにゴムバンド、スプリングなどの適当な手段により固定した上で収納器に収納し、該収納器を積載台の上に積載した後、ゴムバンドなどの固定材によって側面支持板に固定する。
【0008】
次に、図2に示した例により、本発明の装置の配管、ポンプ、電磁弁(三方バルブ)、フロートスイッチの位置、及び動作について説明する。
各槽の配置は、基本的に図1と同じであり、浸漬液としては水を用いる。
なお、取り扱い易さなどから通常は浸漬液として水を用いるが、必要に応じて他の液体を用いることも出来る。
振盪槽A、B及びテンポラリー槽は、それぞれ配管23、24、25で連結されている。
配管24には、振盪槽Bからテンポラリー槽へ浸漬水を移送するためのポンプ11が、配管25には、テンポラリー槽から振盪槽Aへ浸漬水を移送するためのポンプ12が、配管23には、振盪槽Aから振盪槽Bへ浸漬水を移送するためのポンプ10が設けられている。
振盪槽A、B及びテンポラリー槽には、浸漬水の水量満了を検知するフロートスイッチ13、15、17が設けられ、被検査物の浸漬水の量が常に一定に維持されるようになっている。更に、浸漬水が完全に排出されたことを検知するためのフロートスイッチ14、16、18が各槽に設けられている。
また、振盪槽A、Bは浸漬水を所定温度(例えば60℃と0℃)に保持するための高温貯留槽と低温貯留槽にそれぞれ配管で接続されている。
【0009】
振盪槽A、Bと高温貯留槽、低温貯留槽を相互に接続する配管は、各振盪槽から貯留水を排出する側を起点として、次の通りの構成となっている。
a.配管19は、高温貯留槽から高温水を送水するためのものであり、電磁弁1により2方向に分岐する。分岐した一方の配管19aは振盪槽Aに接続され、
配管19bは振盪槽Bに接続される。
b.配管20は、低温貯留槽から低温水を送水するためのものであり、電磁弁3により2方向に分岐する。分岐した一方の配管20aは振盪槽Aに接続され、
配管20bは振盪槽Bに接続される。
c.配管21は、振盪槽Bに貯留している浸漬水を高温貯留槽又は低温貯留槽に返送するためのものであり、電磁弁4により2方向に分岐する。分岐した一方の配管21aは低温貯留槽に接続され、配管21bは配管22aの途中に接続
されている。
d.配管22は、振盪槽Aに貯留している浸漬水を高温貯留槽又は低温貯留槽に返送するためのものであり、電磁弁2により2方向に分岐する。分岐した配管22aは高温貯留槽に接続され、配管22bは、配管21aの途中に接続され
ている。
【0010】
具体的に振盪槽Aの浸漬水が高温に保持され、振盪槽Bの浸漬水が低温に保持される場合の各配管の連通状態は次の通りとなる。
a.電磁弁1の切り替えにより、配管19と配管19aが連通し、電磁弁2の切り替えにより、配管22と配管22aが連通する。この電磁弁1、2の切り替えにより、浸漬水は、配管19→配管19a→振盪槽A→配管22→配管22aを経て、振盪槽Aの浸漬水を高温貯留槽に循環させることが出来る。
b.電磁弁3の切り替えにより、配管20と配管20bが連通し、電磁弁4の切り替えにより、配管21と配管21aが連通する。この電磁弁3、4の切り替えにより、浸漬水は、配管20→配管20b→振盪槽B→配管21→配管21aを経て、振盪槽Bの浸漬水を低温貯留槽に循環させることが出来る。
c.また、壜ビールのようなガラス容器に封入された液状物質の場合には、温度変化が急激であるとガラスが割れることもあるため、高温水と低温水を供給するための配管は各槽の下部に設けられ、高温水又は低温水を容器の底からゆっくりと供給することもできるようになっている。
【0011】
続いて、高温振盪槽と低温振盪槽の温度の切り替えについて説明する。
前述の通り、振盪槽A、Bにはそれぞれ「高温水」と「低温水」が貯留されており、所定時間経過後に、「低温水」と「高温水」に入れ替える。
入れ替え作業は、振盪槽A、Bそれぞれに新たな「低温水」と「高温水」を貯留させるのではなく、振盪槽A、Bに貯留している浸漬水を交換することにより行う。
振盪槽Aの「高温水」と振盪槽Bの「低温水」を入れ替える操作手順は、次の1〜8の通りである。
1.高温貯留槽と低温貯留槽からの浸漬水の循環供給を停止する。
2.電磁弁1、2、3、4を全て閉とする。
3.ポンプ11を駆動し、配管24により振盪槽Bの低温水をテンポラリー槽に送る。
4.振盪槽Bの水位がゼロになったことをフロートスイッチ16で検知して、ポンプ11の駆動を停止する。
5.ポンプ10を駆動し、配管23により振盪槽Aの高温水を振盪槽Bに送る。
6.振盪槽Aの水位がゼロになったことをフロートスイッチ14で検知して、ポンプ10の駆動を停止する。
7.ポンプ12を駆動し、テンポラリー槽に一時貯留された低温水を振盪槽Aに送る。
8.テンポラリー槽の水位がゼロになったことをフロートスイッチ18で検知して、ポンプ12の駆動を停止する。
そして、ポンプ12の駆動が停止したことを確認した上で、電磁弁1、2、3、4を切り替える。即ち、電磁弁1は配管19と配管19bが連通するように切り替え、電磁弁4は配管21と配管21bが連通するように切り替える。
これにより高温貯留槽と振盪槽Bが連通し、振盪槽Bに貯留された高温水が常に高温に維持されるように制御される。
一方、電磁弁2は配管22と配管22bが連通するように切り替え、電磁弁3は配管20と配管20aを連通するように切り替える。
これにより、低温貯留槽と振盪槽Aが連通し、振盪槽Aに貯留された低温水が常に低温に維持されるように制御される。
なお、振盪槽Aに貯留された低温水と振盪槽Bに貯留された高温水を入れ替える時の操作手順及び電磁弁1〜4の切り替えは、上記説明に順じて行えばよい。
【0012】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
なお、実施例で用いたのは、前記図1、図2で説明した構造の装置である。
また、実施例ではビールを被検査物としたが、ビールの場合、振盪槽の水量を20〜25リットルにすれば、ガラス大壜入りビール1〜8本(約0.6〜5.0リットル)の間で検査本数を変えても各ビールに同じ温度変化を与えることができるので検査結果に影響はない。
更に、表1〜4中の数値は、前記European Brewery Convention(欧州醸造協会)が定めた濁度(EBC濁度単位)である。
【0013】
実施例1
(1)試験前準備
振盪槽Aに60℃のお湯を張るか、水を入れたのち高温貯留水で60℃になるまで加熱した。
(2)1日目の操作
ガラス大壜入りビール(633ml、以下、第1被検査物という)を横に寝かせて収納固定した収納器を、収納器保持部に固定した後、60℃のお湯を貯留させた振盪槽Aに浸漬し、この収納器保持部を振盪装置のアームに固定した。
振動アームを50〜100rpmで伸縮させて、上記第1被検査物をガラス大壜の長手方向(正立させた場合の上下方向)に振盪し、この状態を24時間持続した。
(3)2日目の操作
振盪装置の振動を停止し、振盪槽Aの高温水をテンポラリー槽を用いて振盪槽Bに移送し、振盪槽Aには低温水を供給した。
高温水を貯留した振盪槽Bには、ガラス大壜入りビール(633ml、以下、第2被検査物という)を横に寝かせて収納固定した収納器を、収納器保持部に固定したのち浸漬し、この収納器保持部を振盪装置のアームに固定した。
50〜100rpmのアームの伸縮を再開し、振盪槽Aでは1日目の高温操作を終了した第1被検査物の低温操作を開始し、振盪槽Bでは第2被検査物の1日目の操作である高温操作を開始し、前記(2)の場合と同様にして振盪し、この状態を24時間持続した。
(4)3〜7日目の操作
振盪槽Aと振盪槽Bの高温水と低温水を交互に入れ替えながら振盪を継続した。
なお、本実施例に対する対照試験として、振盪しない点を除き実施例と同じ条件の試験、空気式恒温槽を用いた試験、25℃又は50℃での恒温静置保管試験を行った。
上記実施例及び対照試験の濁度の測定結果を次の表1に示す。
【0014】
【表1】
(注) 「−」は、測定値なしを意味する。
表1から明らかなように、振盪と温度変化を組み合わせると、温度変化のみの場合よりも劣化速度が速く、2日目で既に、25℃で1ヶ月保管したときや50℃で6日間保管したとき以上に劣化を促進させることができる。
なお、劣化促進の理由の一つは、振盪により壜や缶内での流体の撹拌を起こし、ビールの温度を静置した場合よりも速く槽内温度にすることが出来ることによる。
【0015】
実施例2
ガラス大壜入りビール(633ml)及びアルミ缶入りビール(350ml)について、実施例1と同じ装置を使用し、ガラス大壜及びアルミ缶を収納器中に正立させて収納した場合と、横に寝かせて収納し、かつ、これら容器の長手方向(正立させたときの上下方向)に振盪した場合とを比較した。
上記実施例の濁度の測定結果を次の表2に示す。
【表2】
表2から明らかなように、横に寝かせて収納した横置きの場合には、正立させた場合に比べて顕著な効果を奏することが判る。
対照試験として、50℃で7日間静置した場合についても測定したところ、アルミ缶では、濁度1.5であって、正立の1日の場合(1.4)とほぼ同等であり、本発明の顕著な加速効果が確認できた。
【0016】
実施例3
ガラス大壜入りビール(633ml)及びアルミ缶入りビール(350ml)について、実施例1と同じ装置を使用して、同じ様に収納器に固定し、60℃に保持した状態で、回転数を0rpm(対照)、50rpm、100rpm、150rpmと変えて振盪した場合の、1日後及び2日後の濁度を表3(ガラス大壜)、表4(アルミ缶)に示す。
【表3】
【表4】
表3、表4から分かるように、ガラス大壜及びアルミ缶の何れの場合も、50〜150rpmで一定の効果を奏し、100rpmで振盪した時に最も濁度が高くなる。
【0017】
【発明の効果】
本発明の装置及び方法によれば、温度変化と振動を組み合わせることにより、被検査物の劣化を早め、その混濁能、特に永久混濁能を短時間で評価することが出来る。
また、縦長の容器に入った被検査物を横に寝かせて収納し該容器の長手方向に振動を加えて振盪することにより顕著に劣化を促進させることが出来る。
また、温度変化を高温水と低温水を使用して行えば、被検査物への熱伝導が良くなり、急激な温度変化が発生した場合と同じ状況を作り出せる。
更に、二つの振盪槽の高温水と低温水の入れ替えを人手を使わずに短時間で行うことが出来るので安全であり、かつ、浸漬液の温度制御を迅速かつ簡便に行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の強制劣化装置の一例を示す図。
【図2】本発明の強制劣化装置の一例を示す図であって、各槽、配管及びポンプの位置並びに動作を説明するための図。
【符号の説明】
1 高温貯留槽のout側切り替え電磁弁(三方バルブ)
2 低温貯留槽のout側切り替え電磁弁(三方バルブ)
3 振盪槽Aのout側切り替え電磁弁(三方バルブ)
4 振盪槽Bのout側切り替え電磁弁(三方バルブ)
10 振盪槽Aから振盪槽Bへの送水ポンプ
11 振盪槽Bからテンポラリー槽への送水ポンプ
12 テンポラリー槽から振盪槽Aへの送水ポンプ
13 振盪槽Aの水量満了検知用フロートスイッチ
14 振盪槽Aの排水完了検知用フロートスイッチ
15 振盪槽Bの水量満了検知用フロートスイッチ
16 振盪槽Bの排水完了検知用フロートスイッチ
17 テンポラリー槽の水量満了検知用フロートスイッチ
18 テンポラリー槽の排水完了検知用フロートスイッチ
19 高温貯留槽からの送水用配管
19a 高温貯留槽から振盪槽Aへの送水用配管
19b 高温貯留槽から振盪槽Bへの送水用配管
20 低温貯留槽からの送水用配管
20a 低温貯留槽から振盪槽Aへの送水用配管
20b 低温貯留槽から振盪槽Bへの送水用配管
21 振盪槽Bからの返送用配管
21a 振盪槽Bから低温貯留槽への返送用配管
21b 振盪槽Bから高温貯留槽への返送用配管
22 振盪槽Aからの返送用配管
22a 振盪槽Aから高温貯留槽への返送用配管
22b 振盪槽Aから低温貯留槽への返送用配管
23 振盪槽Aから振盪槽Bへの送水用配管
24 振盪槽Bらテンポラリー槽への送水用配管
25 テンポラリー槽から振盪槽Aへの送水用配管
Claims (6)
- 被検査物を振盪し強制的に劣化させる装置であって、被検査物を収納する収納器、該収納器を振盪させる振盪手段、該収納器を浸漬液に浸漬させて被検査物を所定温度に保持する高温振盪槽と低温振盪槽、該高温振盪槽に循環供給する高温浸漬液を貯留する高温貯留槽、該低温振盪槽に循環供給する低温浸漬液を貯留する低温貯留槽、前記何れかの振盪槽の浸漬液を一時貯留するテンポラリー槽、前記高温振盪槽の高温浸漬液と低温振盪槽の低温浸漬液をテンポラリー槽を介して一定時間毎に入れ替えると共に、高温振盪槽及び低温振盪槽に一定量の浸漬液を貯留させる手段を備えたことを特徴とする被検査物の強制劣化装置。
- 前記高温振盪槽の高温浸漬液と低温振盪槽の低温浸漬液をテンポラリー槽を介して一定時間毎に入れ替えると共に、高温振盪槽及び低温振盪槽に一定量の浸漬液を貯留させる手段が、前記高温振盪槽、低温振盪槽、テンポラリー槽、高温貯留槽、低温貯留槽の各槽間を送液するための配管、ポンプ、電磁弁、及び、前記高温振盪槽、低温振盪槽、テンポラリー槽の各々に設けられた浸漬液満了と浸漬液排出完了を検知する二種のフロートスイッチからなることを特徴とする請求項1記載の被検査物の強制劣化装置。
- 請求項1又は2記載の装置を使用し、被検査物である容器に充填された液状物質を、前記収納器に収納した状態で振動を加えて振盪し、前記液状物質を強制劣化させることを特徴とする容器に充填された液状物質の混濁能の予測方法。
- 前記容器が縦長の容器であり、該容器を横にして寝かせた状態で前記収納器に収納し、かつ、主として前記容器の長手方向(容器を正立させた時の上下方向)に振動を加えて振盪することを特徴とする請求項3記載の混濁能の予測方法。
- 前記被検査物が容器に充填された発酵飲料である請求項3又は4記載の混濁能の予測方法。
- 前記振盪手段が振動アームを有し、該振動アームの振動数を50〜150rpmとして振盪することを特徴とする請求項3〜6の何れかに記載の混濁能の予測方法。
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