[論文レビュー] A novel brewing process via controlled hydrodynamic cavitation

Lorenzo Albanese, Rosaria Ciriminna+2 more|arXiv (Cornell University)|Sep 21, 2016

Microbial Inactivation Methods参考文献 21被引用数 3

ひとこと要約

本論文は、発酵麦汁および発酵媒体に物理的変化を引き起こすために制御された流動的ケイブレーションを用いた、生産時間を短縮し、資本およびエネルギーコストを低減するとともに、食の安全性を向上させつつビールの感覚的特性を保持する、画期的な醸造プロセスを紹介する。パイロット規模の実験により、従来法に比べ顕著な効率向上とプロセス的利点が確認された。

ABSTRACT

This paper describes a completely new brewing equipment and process based upon controlled hydrodynamic cavitation, providing significant advantages in terms of lowered capital cost, reduced production time, enhanced energy and production efficiency, food safety, while preserving beer organoleptic qualities. Experiments carried out on real microbrewery volume scale using the new and conventional technology unquestionably confirm the relevance of the new findings. Impacts of these discoveries are potentially far reaching, as beer is the worldwide most widely consumed alcoholic beverage, therefore highly relevant to health, environment the economy and even to local identities.

研究の動機と目的

• 生産時間を短縮し、資本コストを低減する新しい醸造プロセスの開発を目的とする。
• ビール製造におけるエネルギーおよび生産効率の向上を目的とする。
• ビールの感覚的特性を損なわせることなく、食の安全性を向上させることを目的とする。
• 実際のマイクロブルワリー環境における流動的ケイブレーションのスケーラビリティおよび実用的妥当性を評価することを目的とする。

提案手法

• 発酵麦汁および発酵媒体に物理的変化を誘発するため、醸造プロセスに制御された流動的ケイブレーションを導入する。
• 制御された流れ条件下でケイブレーションを生成および制御するための特殊な装置を用いる。
• フルスケールのマイクロブルワリー条件において、新規プロセスを従来の醸造法と比較する。
• 圧力、流量、ケイブレーション強度などの主要プロセスパラメータをモニタリングし、性能最適化を図る。
• 処理後のビールの品質、安全性、感覚的特性を評価するため、標準的な分析手法を適用する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 制御された流動的ケイブレーションは、ビールの品質を維持したまま、醸造時間を顕著に短縮できるか？
• RQ2 従来法と比較して、新規プロセスはエネルギーおよび生産効率をどの程度向上させるか？
• RQ3 新規プロセスは、ビール醸造における食の安全性パラメータにどのように影響を与えるか？
• RQ4 流動的ケイブレーションを用いて醸造されたビールは、感覚的および官能的特性にどのような影響を与えるか？

主な発見

• 制御された流動的ケイブレーションプロセスは、従来法と比較して、醸造時間を顕著に短縮した。
• プロセス強化および設備要件の削減により、資本およびエネルギーコストが大幅に低減された。
• 食の安全性が向上した可能性があり、ケイブレーション中の微生物の物理的不活化が要因と考えられる。
• 比較分析により確認されたように、新規プロセスで醸造されたビールは、味わい、香り、口溶けなどの官能的特性を保持したままであった。