穀物の抽出液を生成する方法と、この方法で使用されるために適した装置
本発明は、１時間当り少なくとも１００ｋｇの乾燥穀物の割合で穀物を粉砕して、粉砕された前記穀物から液体を抽出することによって、穀物の液体抽出物を生成する、連続的な方法を提供する。この方法は、穀物を液体に連続的に組み合わせることと、自由に浮遊している穀物の粒子を少なくとも１つの回転ブレードに衝突させることによって、前記液体中の穀物の粒子を連続的に粉砕して、粉砕懸濁液を生成することと、前記粉砕懸濁液の少なくとも一部を、必要に応じては更なる処理の後に、使用済みの穀物と抽出液とに分離するための分離装置へと連続的に送ることとを含む。前記少なくとも１つの回転ブレードは、少なくとも１０ｍ／ｓの先端速度で回転しており、前記少なくとも１つの回転ブレードによって前記粉砕懸濁液中に伝達される全機械的エネルギーが、１ｋｇの乾燥穀物当り５乃至１０００ｋＪの範囲内であり、前記少なくとも１つの回転ブレードの先端部と、回転軸との間の距離が、２乃至２５ｃｍの範囲内である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穀物の抽出液を生成する方法に関わる。本発明に係るこの方法は、例えば、醸造業で、例えば麦芽汁の生産のために、適切に使用され得る。
【０００２】
本発明は、前述の方法で使用されるために適した粉砕装置及び分離装置を有するシステムを、更に提供する。
【背景技術】
【０００３】
醸造業では、麦芽汁の生産のために、マッシングの前に原材料を粉砕することが、以下の技術、即ち、
ローラ粉砕による乾式粉砕
ハンマー粉砕による乾式粉砕
浸漬及びローラ粉砕による湿式粉砕
（穀物の殻を柔軟にするために麦芽の湿度レベルがわずかに高められていることを除いて、ローラ粉砕による乾式粉砕に類似した）条件粉砕
散布ポンプ粉砕
の１つによって、通例為される。
【０００４】
これら動作の各々は、抽出量、酸素のピックアップ、マッシング分離での分離性能、下流での処理への影響、（マッシング時の）粉砕用穀物の酵素性能、衛生的態様、電力消費量、粉塵爆発の危険性、殻からのタンニンの抽出、流出液の濾過などに関する、効果及び欠点を有している。
【０００５】
湿式粉砕は、粉砕技術に関するいくつかの主要な欠点のために、特に、マッシングのための長い耐性時間の分配と、十分に変化されていない麦芽の不十分な粉砕とのために、人気がなくなってきている。しかしながら、湿式粉砕は、乾式粉砕以上に、いくつかの重要な効果を有している。例えば、粉塵爆発に対する更なる安全規定には、予防措置が必要であり、このような予防措置が、乾式粉砕動作の費用を跳ね上がらせている。湿式粉砕技術は、このような措置を必要としないことが明らかである。
【０００６】
発明者達は、乾式粉砕に対する実施可能な代案として、散布ポンプ技術を研究している。しかしながら、麦芽ではない粒子によるステータとロータとの組み合わせの摩滅が、高い維持費と不安定な性能とをもたらすことが、判っている。
【０００７】
従って、湿式粉砕の効果（粉塵が無く、安全措置が最小限であり、低費用であること）と、例えば前記ハンマー粉砕処理の単純さとを兼ね備えている粉砕技術が必要である。
【発明の概要】
【０００８】
本発明者は、穀物の粒子が液体中に浮遊している間に粉砕される連続的な粉砕法によって、前述の目的が達成されることを発見した。この粉砕は、自由に浮遊している穀物の粒子を、少なくとも１０ｍ／ｓの非常に速い先端速度で回転する少なくとも１つのブレードに衝突させることによって、果たされる。この方法では、少なくとも１つの回転ブレードの先端と回転軸との間の間隔が、２乃至２５ｃｍの範囲であり、前記少なくとも１つの回転ブレードによって伝達される全機械エネルギーが、１ｋｇの乾燥穀物当り５乃至１０００ｋＪの範囲である。かくして、この方法は、少なくとも１つの比較的小さな回転ブレードを使用する。この回転ブレードは、高速で回転し、穀物の粒子の大きさを大いに減じるために十分な長い時間、粒子を含んでいる懸濁液に接し続ける。
【０００９】
本発明に係るこの方法は、湿式粉砕法のすべての利点を提供し、ハンマー粉砕と同様に複雑でなく、非常に丈夫である。この方法は、標準のキッチンブレンダー、即ち高速で回転するブレードに当てはまる同じ原理を使用する。前記浮遊している穀物の粒子が不活性であるために、高速で回転するブレードは、これら穀物の粒子を、衝撃によって粉砕することができる。工業規模で穀物を粉砕するために使用されてきた粉砕技術とは異なって、この方法での穀物の粒子の粉砕は、２つの固い面間で穀物の粒子を押しつぶすことに、依存しない。
【００１０】
他の態様に従えば、穀物の抽出液を生成するためのシステムが提供される。このシステムは、粉砕装置と、この粉砕装置に下流側で接続されている、使用済みの穀物と抽出液とを分離するための分離装置とを有している。前記粉砕装置は、粉砕懸濁液を収容するための粉砕チャンバに接続されている液体入口を有している。ロータが、前記粉砕チャンバ中に配置されている。前記ロータは、このロータの回転軸から延びている少なくとも１つのブレードを有している。前記ブレードは、前記粉砕チャンバ中に配置されており、前記少なくとも１つのブレードの先端部と前記回転軸との間の距離が、２乃至２５ｃｍの範囲内である。このロータは、回転のための駆動ユニットに接続されている。この駆動ユニットは、少なくとも１０ｍ／ｓの先端速度で、前記ブレードを駆動するように構成されている。
【００１１】
この方法とシステムとの主要な効果は、以下のようにまとめられることができる。
設備資金と維持費とを節約すること、
一括醸造と連続醸造との両方に適用可能であること、
粉砕時間が短いこと、
システム中の一定の流れによって衛生的な構成であること。
更に、多くの他の粉砕技術とは異なって、この方法は、湿度１２％以上の含水率を有する穀物を粉砕及び抽出するために、適切に使用されることができることを、発明者は発見している。最後に、この方法は、例えば大麦を抽出するために使用されると、β−グルカンの含有量が減じられた抽出液を生成することを、発明者は思いがけず発見している。β−グルカンのレベルの減少は、製品の質と下流での処理とに建設的な効果をもたらす。
【００１２】
この方法の利点は、穀物からの抽出液を工業規模で生成する場合に、特に顕著である。かくして、この方法は、１時間当り少なくとも１００ｋｇの乾燥穀物の割合で穀物を加工することによって穀物の抽出液を生成するために、使用され得ることが有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明に係るシステムの第１の実施形態を概略的に示す図である。
【図２】図２は、本発明に係るシステムの第２の実施形態を概略的に示す図である。
【図３ａ】図３ａは、本発明の実施形態に係るブレードの一細部を概略的に示す図である。
【図３ｂ】図３ｂは、本発明の実施形態に係るブレードの一細部を概略的に示す図である。
【図４】図４は、本発明に係るシステムの第３の実施形態を概略的に示す図である。
【図５】図５は、本発明に係る粉砕装置の他の構成を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
従って、本発明の一態様は、１時間当り少なくとも１００ｋｇの乾燥穀物の割合で穀物を粉砕し、そして粉砕された穀物から液体を抽出することによって穀物の抽出液を生成する、連続した方法に関わる。この方法は、
穀物を液体に連続的に組み合わせることと、
自由に浮遊している穀物の粒子を少なくとも１つの回転ブレードに衝突させることによって、前記液体中の穀物の粒子を連続的に粉砕して、粉砕懸濁液を生成することと、
粉砕懸濁液の少なくとも一部を、必要に応じては更なる処理の後に、使用済みの穀物と抽出液とに分離するための分離装置へと、連続的に送ることとを含む。前記少なくとも１つの回転するブレードは、少なくとも１０ｍ／ｓの先端速度で回転する。前記少なくとも１つの回転するブレードによって前記粉砕懸濁液に伝達される全機械的エネルギーが、１ｋｇの乾燥穀物当り５乃至１０００ｋＪの範囲内である。前記少なくとも１つの回転ブレードの先端部と回転軸との間の距離が、２乃至２５ｃｍの範囲内である。
【００１５】
本書で使用されているような「穀物」という用語は、粒子状の穀物、果物の種（穀果）、もしくはこれら材料の２つ以上の組み合わせを示す。本発明は、使用される穀物が予め粉砕された穀物である場合での方法を含む。
【００１６】
本書で使用されているような「ブレード」という用語は、回転軸を中心として回転するように構成されている固形の物体を示し、また、このような物体は、中心点（重心）から互いに異なる方向、例えば反対方向に、径方向に延びている少なくとも２つの（ブレード）ウィングを、通例有している。前記ブレードの１つの必要条件は、ブレードが、衝撃による穀物の粉砕のために、適切に使用可能であることである。更に、前記ブレードは、穀物を液体と融合させるために、攪拌作用を与えることが求められる。かくして、穀物の粒子の均一な粉砕が、助長される。
【００１７】
本書で使用されているような「粉砕」という用語は、１つの固形の粒子を、２つ以上の固形の粒子へと粉砕することを示す。この「粉砕」という用語は、塊のような、粗く結合した粒子の粉砕を含まない。
【００１８】
本書で使用されているような「機械的エネルギー」という用語は、少なくとも１つのブレードによって前記粉砕懸濁液中に伝達される全位置エネルギーと全運動エネルギーとを示す。この方法で伝達される機械的エネルギーの量は、例えば、前記回転ブレードによって生じられる温度の上昇から推測されることができ、また／あるいは、前記ブレードを回転させるために使用されるトルクから算出されることができる。
【００１９】
「少なくとも１つの回転ブレード」という表現は、穀物の粒子を含んでいる液体を通って回転通路中を移動しているブレードを示すということが、理解されなければならない。一実施形態に従えば、少なくとも１つの回転ブレードは、回転軸、もしくは回転する本体（例えば回転するシリンダの内側）に設けられている。本発明によって含まれる他の実施形態に従えば、少なくとも１つの回転ブレードは、静止した本体に設けられており、穀物を含む液体は、前記ブレードを通って、例えば回転するパドルの影響を受けて、回転させられる。回転する本体に設けられているブレードを使用することによって、並びに、液体を、前記ブレードが回転する方向とは反対の方向で回転させることによって、この方法の効果を高めることが、当然可能である。
【００２０】
この方法は、連続した方法で、果たされる。即ち、このような処理は、穀物のほぼ連続した流れと液体のほぼ連続した流れとを使用するか、代わって、穀物と液体とを含むほぼ連続した流れを使用する。更に、このような処理は、粉砕懸濁液のほぼ連続した流れを生じさせる。分離装置に送られる粉砕懸濁液の一部は、抽出液と使用済みの穀物とに有効に連続して分離されることが有効である。このようにして得られた抽出液は、一括処理、もしくは連続的な操作による処理、例えば醸造プロセスで、適切に使用され得る。かくして、この方法は、一括の麦芽汁製造及び一括発酵のような一括動作を使用する醸造プロセスに、使用され得る。特に好ましい実施形態に従えば、この方法は、連続した煮沸と、連続した粕（trub）除去と、連続した発酵とを更に含む連続した醸造プロセスに、使用される。
【００２１】
更に、システムが、穀物の抽出液を生成するために提供され、このシステムは、本書に前述された方法を動作するために、適している。このシステムは、粉砕装置と、この粉砕装置の下流に接続されている、抽出液から使用済みの穀物を分離するための分離装置とを、有している。前記粉砕装置は、粉砕懸濁液を収容するための粉砕チャンバに接続されている液体入口を有している。ロータが、前記粉砕チャンバ中に配置されており、このロータは、前記ロータの回転軸から延びている少なくとも１つのブレードを有している。前記ブレードは、前記粉砕チャンバ中に配置されており、前記少なくとも１つのブレードの先端部と前記回転軸との間の距離が、２乃至２５ｃｍの範囲内である。前記ロータは、回転用の駆動ユニットに接続されており、この駆動ユニットは、少なくとも１０ｍ／ｓの先端速度で前記ブレードを駆動するように、設定されている。
【００２２】
前述のように、この方法とシステムとは、工業規模で、適切に動作されることができる。代表的に、この方法では、穀物は、１時間当り少なくとも１５０ｋｇ、好ましくは２００ｋｇ、より好ましくは少なくとも３００ｋｇの乾燥穀物の割合で、粉砕される。
【００２３】
この方法とシステムとは、穀物の大きさの縮小が、高速回転ブレードの動作のみによって果たされ得る、という効果をもたらす。かくして、例えば石のような異質の物質による、粉砕装置の異なる部材間の直接的もしくは間接的接触によって生じる磨耗及び破壊が、最小限に抑えられる。従って、本発明の特に好ましい実施形態に従えば、少なくとも１つの回転ブレードの作用による穀物の粒子の粉砕は、前記少なくとも１つの回転ブレードの表面と他の固い面との間で穀物を押しつぶすことによって生じるのではない。この特徴によって、この方法は、浸漬とローラ粉砕とによる湿式粉砕のような湿式粉砕技術と、条件粉砕と、散布ポンプ粉砕とから、明確に区別される。
【００２４】
この方法とシステムとは、穀物の粒子の粒の大きさを大いに縮小させるために、有効に使用されることができる。代表的に、前記少なくとも１つの回転ブレードの作用による穀物の粒子の粉砕は、少なくともファクター（factor）２、好ましくは少なくともファクター４だけ、穀物の粒子の質量加重平均（mass weighted average）の大きさを縮小させる。最も好ましくは、前記少なくとも１つの回転ブレードは、少なくともファクター８だけ、前記平均の粒子の大きさを縮小させる。
【００２５】
この方法とシステムとは、幅広い種類の穀物の原料から抽出液を生成するために、適切に使用されることができる。前記少なくとも１つの回転ブレードの作用による粉砕の前に、液体中に含まれている穀物の粒子が、０．５ｍｍ乃至１ｃｍ、好ましくは１ｍｍ乃至８ｍｍの質量加重平均の粒子の大きさを有している場合に特に、良い結果が得られる。
【００２６】
この方法とシステムとは、代表的に粉砕懸濁液を発生させる。このとき、粒子は、５０乃至１０００μｍの範囲、好ましくは１００乃至８００μｍの範囲の質量加重平均の直径を有している。
【００２７】
この方法の好ましい実施形態に従えば、少なくとも０．５ｍｍの直径を有する粒子のような大きな（粗い）粒子が、粉砕動作中、もしくはこの動作後に、そしてこのような粒子が前記分離装置に達する前に、液体懸濁液を、こし器、スクリーン、ハイドロサイクロンのような適切な分離装置を通り抜けさせることによって、粉砕懸濁液から選択的に取り除かれる。「選択的に取り除かれる」もしくは「選択的に分離される」という用語は、粗い粒子が取り除かれることと、小さい粒子が懸濁液中に残されることとを、意味する。より好ましくは、少なくとも１．０ｍｍの直径を有する粒子が、前記粉砕懸濁液から取り除かれる。最も好ましくは、少なくとも２．０ｍｍの直径を有する粒子が、取り除かれる。前記粉砕懸濁液から取り除かれた大きい粒子は、特に、このような分離された粒子を前記粉砕された穀物を含む液体中に導入することによって、好ましくは、粉砕の行程へと再循環される。特に好ましい実施形態に従えば、前記分離された粒子は、連続して再循環される。
【００２８】
フィードバックループが、前記粉砕装置の下流からこの粉砕装置の上流に、設けられ得る。一実施形態では、戻りダクトが、大きい粒子を含んでいる懸濁液を、本発明に係る少なくとも１つの粉砕装置に戻し得る。後者の実施形態は、前記分離された粒子を直接に前記粉砕装置に、もしくはこの粉砕装置の上流に、（例えば、供給される穀物の粒子を液体と組み合わせる混合装置に、）再循環させることを含むことが、理解されなければならない。
【００２９】
液体と穀物とが、乾燥物質の６乃至５０重量％、好ましくは１０乃至４５重量％、より好ましくは１５乃至４０重量％を為すように、この方法で適切に組み合わされる。本書で、「乾燥物質」とは、溶解された材料と溶解されていない材料との両方を含む。
【００３０】
穀物と組み合わされる液体は、好ましくは水を含んだ液体である。使用される水を含んだ液体は、醸造水であることができる。しかしながら、本発明は、醸造行程で、他の場所から生じる再循環用の水を含んだ液体の流れを使用することを含む。このような再循環される水を含んだ液体の例は、使用済みの穀物を洗浄するために、この方法で使用されている洗浄水である。
【００３１】
この方法とシステムとの粉砕効果は、回転ブレードの作用によって穀物の粒子の粉砕が中で生じるチャンバの容量によって、影響される。容量が大きい場合、粒子の大きさを縮小するのに、受け入れがたいほどに長い時間がかかることがある。容量が非常に小さい場合、滞留時間がとても短いために、穀物の粒子の一部しか前記回転ブレードに衝突しないので、粒子の大きさを縮小することが難しい。発明者は、穀物の有効な粉砕が、穀物と液体とが組み合わされた流れを、前述のような少なくとも１つの回転ブレードを各々収容している比較的小さい容量の一連のチャンバに通すことによって、果たされ得ることを、発見した。代わって、有効な粉砕は、前記組み合わされた流れを、少なくとも２つの、好ましくは少なくとも３つの一連の回転ブレードを収容しているチューブに通すことによって、果たされ得る。前記チューブは、真っ直ぐであっても良く、曲がっていても良い。前記チューブの断面は、円形もしくは矩形のような種々の形状を有し得る。
【００３２】
従って、このような好ましい実施形態に従えば、穀物の粒子は、穀物の粒子を保持している液体を、前記少なくとも１つの回転ブレードを各々収容している少なくとも２つの、好ましくは少なくとも３つの粉砕チャンバに通すことによって、粉砕される。前記各粉砕チャンバ中の滞留時間は、好ましくは、０．１乃至１０分の範囲内、好ましくは０．１乃至４分の範囲内である。最も好ましくは、前記各粉砕チャンバ中の滞留時間は、０．２乃至２分の範囲内である。
【００３３】
この方法とシステムとで使用される前記回転ブレードは、高速回転シャフトに適切に設けられる。好ましくは、この方法とシステムとは、前記回転軸と一致する重心から径方向に、異なる方向、例えば互いに反対の方向に延びている少なくとも２つのブレードウィングを各々有している少なくとも１つの回転ブレードを使用する。
【００３４】
前記回転ブレードのウィングは、前縁と後縁とを有している。好ましくは、前記ブレードウィングの前縁の少なくとも一部は、切縁を設けるように傾斜されている。前記ウィングの前縁に切縁を設けることによって、穀物の粒子を粉砕する時の前記回転ブレードの有効性が、更に向上されることができる。
【００３５】
この方法とシステムとに使用されている前記少なくとも１つのブレードは、動作中に攪拌作用を与えることが有効である。前記少なくとも１つのブレードが、粉砕される粒子を保持している液体中で回転すると、前記ブレードの（切）縁は、切断路を規定し、前記ウィングは、液体と穀物の粒子との流れを生じさせる。前記少なくとも１つのブレードの回転の結果、前記ウィングによって発生される流れは、液体と粉砕された穀物の粒子とを、これら構成要素が均一に混ぜられて、液体中の穀物の粒子が切断ブレードによって粉砕されるように、前記切断路から引く。
【００３６】
有効な実施形態に従えば、前記少なくとも１つの回転ブレードは、攪拌用のプロペラとして作用し、即ち、前記ブレードは、回転ウィングとして作用し、前記ブレードの前面と後面との間で圧力に違いを生じさせる。前記ブレードの攪拌作用によって、粉砕された粒子は、前記回転ブレードによって押し出され、従ってこれら粒子は、他の粒子によって取り換えられ得る。
【００３７】
特に好ましい実施形態に従えば、少なくとも１つのブレードは、少なくとも２つのブレードウィングを有している。これら少なくとも２つのブレードウィングは、（回転軸が垂直である場合、）前縁が、後縁の上方、もしくは下方で、垂直に向けられるように、ねじられているか、整えられているか、別の形状に形成されている。例えば、前記ブレードウィングが、前記前縁が前記後縁の上方で垂直に向けられるようにねじられている場合、前記ブレンダーのブレードの回転が、（穀物の粒子を含んでいる）液体を、前記切断路から繰り返し引く。かくして、前記ブレンダーのブレードの回転は、前記穀物の粒子を、前記切断路から下方に連続して引き、そして前記粒子を、前記粉砕チャンバの内面に沿って押し上げる。この結果、穀物の粒子が、前記ブレードの回転によって、連続して粉砕されて、前記粉砕チャンバの中身と混ぜ合わされるので、前記穀物の粒子と液体とは、均一に混ぜ合わされる。
【００３８】
特に好ましい実施形態に従えば、少なくとも１つのブレードは、少なくとも２つのウィングをそれぞれ有している。これらウィングの前縁が、切断路を規定している。前記ブレードのウィングは、前記ブレンダーのブレードに複合切断路を形成するように、前記ブレードの重心を通って前記回転軸に直交して延びている面に対して、複合角で方向付けられている。
【００３９】
前記ウィングの各々は、ウィングの前縁が後縁の上方もしくは下方で垂直に向けられるように、ねじられているか、別の方法で形作られていることが、有効である。また、（前記回転軸が垂直である場合、）ウィングの先端部が中心点の上方もしくは下方で垂直に向けられるように、傾斜されていることが、有効である。特に好ましい実施形態に従えば、前記ブレードウィングの前縁は、前記ウィングの後縁の上方で垂直に向けられており、前記ウィングの先端部は、前記中心点の上方もしくは下方で、垂直に向けられている。
【００４０】
閾値に至るまで、前記ウィングの角度、特に、前記ウィングのねじれが大きいほど、前記ブレンダーのブレードに関わる揚力が大きくなる。前記ブレードウィングは、前記ウィングの全長に沿ってねじられ得るか、代わりに、前記ブレードウィングの一部が、適切な揚力を発生させるようにねじられ得る。代表的に、前記前縁から前記後縁までの傾斜の角度は、６０度を超えず、より好ましくは、４５度を超えない（前記傾斜の角度は、水平面に対して、垂直の回転軸を為すように、規定される）。最も好ましくは、前記前縁から前記後縁までの傾斜の最大角度は、５乃至３０度の範囲である。
【００４１】
このプロセスで使用される前記ブレードウィングは、回転軸から径方向外側に延びていることが有効である。前記ブレードウィングは、ラジアル平面（radial plane）に対して上向きの角度もしくは下向きの角度で外側に延び得る。前記ラジアル平面に対する前記上向きもしくは下向きの角度は、好ましくは、５乃至７０度の範囲内、より好ましくは１０乃至４５度の範囲内である。好ましくは、前記ウィングの先端部は、前記ラジアル平面に対して前述の角度で傾斜されている。代表的に、前記先端部は、前記ブレードウィングの全長の６０％より小さく、より好ましくは、前記全長の５０％より小さい。
【００４２】
有効な実施形態では、前記少なくとも１つの回転ブレードは、上向き及び下向きの異なる角度で同じ径方向に延びている少なくとも２つのブレードウィングを有している。前記ブレードウィングのこのような配置は、粉砕作用の有効性を高める効果を提供する。
【００４３】
前記ブレードウィングの各々は、前記回転軸と前記ウィングの先端部との間で推測される有効な幅と全長とを有している。前記ウィングの有効な幅の、前記ウィングの全長に対する比率は、１：１乃至１：２０の範囲内であり、好ましくは、１：２乃至１：１５の範囲内である。
【００４４】
本書で前述されたように、この方法及びシステムで使用される前記回転ブレードは、非常に高速で回転する。代表的に、前記少なくとも１つの回転ブレードは、少なくとも２０００ｒｐｍの速度で、より好ましくは少なくとも１０００ｒｐｍの速度で回転している。少なくとも１つの回転ブレードの先端速度は、代表的に、少なくとも１２ｍ／ｓであり、より好ましくは少なくとも１５ｍ／ｓであり、更に好ましくは少なくとも２０ｍ／ｓであり、更により好ましくは少なくとも５０ｍ／ｓであり、最も好ましくは少なくとも７０ｍ／ｓである。
【００４５】
本発明の効果は、比較的小さいディメンションの回転ブレードを使用することによって得られる。しかし、前記ブレードの全長の主要部に沿って、前記ブレードが穀物の粒子にぶつかる衝撃が、これら粒子の粉砕を確実にするような十分に長い回転ブレードを使用することが重要である。しかしながら、同時に、前記ブレードを高速の先端速度で回転させるために必要なトルクが、ブレードの全長が長くなると急激に大きくなるので、また、長いブレードは、高いｒｐｍで動作された場合に非常にもろいため、前記ブレードの全長には、最大限度が設けられなければならない。代表的に、この方法で使用される前記少なくとも１つの回転ブレードの先端部と前記回転軸との間の距離（即ち、前記少なくとも１つのブレードの全長）が、２．５乃至２０ｃｍの範囲内、より好ましくは２．５乃至１８ｃｍの範囲内、最も好ましくは、３乃至１５ｃｍの範囲内である。特に好ましい実施形態に従えば、少なくとも１０ｍ／ｓの先端速度で、特に少なくとも２０ｍ／ｓの先端速度で回転するすべての前記回転ブレードの先端部が、回転軸の２５ｃｍの範囲内に、より好ましくは２０ｃｍの範囲内に、更により好ましくは１８ｃｍの範囲内に、最も好ましくは１５ｃｍの範囲内に、配置される。
【００４６】
この方法が、メンテナンスをほとんどしないで動作され得るようにするために、金属、セラミック、合成物質、ポリマー、ダイアモンド、これらの組み合わせから成るグループから選択された剪断抵抗の材料によって形成された回転ブレードを使用することが、望ましい。
【００４７】
特に好ましい実施形態に従えば、前記少なくとも１つの回転ブレードは、０．１乃至１ｃｍ、より好ましくは０．２乃至０．８ｃｍの、最も好ましくは０．２５乃至０．６ｃｍの厚さを有している。最小限の厚さのブレードを使用することが、有効である。これは、最小限の厚さのブレードが、回転摩擦を最小限にし、前記ブレードの「切断」能力を最大限にするからである。しかしながら、当然、このような厚さは、前記回転ブレードの適切な動作寿命を保証するために十分でなければならない。
【００４８】
前記回転ブレードの作用による粉砕の前の穀物と組み合わされた液体の温度は、広い範囲で変わり得る。代表的に、穀物と組み合わされているときの液体の温度は、５乃至１００℃の範囲内であり、好ましくは１０乃至６０℃の範囲内である。
【００４９】
穀物の粒子の大きさの十分な縮小を果たすために、相当の量の機械的エネルギーが、少なくとも１つの回転ブレードによって、粉砕懸濁液中に伝達されなければならない。代表的に、前記少なくとも１つの回転ブレードによって前記粉砕懸濁液中に伝達される全機械的エネルギーは、１ｋｇの乾燥穀物当り、少なくとも８ｋＪ、より好ましくは少なくとも１０ｋＪ、最も好ましくは少なくとも１５ｋＪである。この方法は、穀物の大きさの大幅な縮小が、少量のエネルギー供給によって果たされ得る、という効果をもたらす。従って、前記少なくとも１つの回転ブレードによって前記粉砕懸濁液中に伝達される全機械的エネルギーは、１ｋｇの乾燥穀物当り８００ｋＪを超えず、より好ましくは５００ｋＪを超えず、更に好ましくは３００ｋＪを超えないことが、有効である。
【００５０】
前記少なくとも１つの回転ブレードによって前記粉砕懸濁液中に伝達される機械的エネルギーは、冷却もしくは相当の蒸発をしない場合、前記粉砕懸濁液の温度の上昇を生じさせる。この方法では、前記穀物の粒子の粉砕は、代表的に、１００℃以下、好ましくは６０℃以下、最も好ましくは３０℃以下の前記粉砕懸濁液の温度の上昇に伴って生じられる。過度の温度上昇を防ぐために、穀物の前記懸濁液は、粉砕動作の間に冷却され得る。しかしながら、好ましい実施形態に従えば、穀物の粒子の粉砕は、前記懸濁液の冷却をしないで果たされる。
【００５１】
前記粉砕懸濁液は、使用済みの穀物と抽出液とに分けるための分離装置へ送られる前に、少なくとも１つの更なる処置を受けることが適切であり得る。好ましい実施形態に従えば、使用済みの穀物と抽出液とへの分離の前に、前記粉砕懸濁液は、酵素が、抽出された麦芽糖を糖に、特にマルトースに分解することができるように、マッシング動作を受ける。
【００５２】
使用済みの穀物と抽出液とへの分類は、この分野で知られているいかなる固体液体分離技術によっても適切に果たされ得る。好ましくは、前記分離は、マッシングフィルタと、遠心分離機と、ラータータン（lautertun）と、こし器とから選択された少なくとも１つの分離装置によって、果たされる。この方法は、マッシングフィルタによって非常に有効に分離され得る粉砕懸濁液を生成するために、特に適切である。従って、特に有効な実施形態では、この方法は、前記粉砕懸濁液を使用済みの穀物と抽出液とに分けるために、マッシングフィルタを使用する。
【００５３】
この方法によって適切に処理され得る穀物の例は、大麦、モロコシ、米、トウモロコシ、そば、ライ麦、雑穀、これら穀物の麦芽種、これら穀物の組み合わせである。特に好ましい実施形態では、この方法の穀物は、大麦、特に麦芽大麦である。
【００５４】
更に、本発明は、以下の図を参照して説明される。
図１は、本発明の実施形態に係るシステムの第１の実施形態を概略的に示している。
図２は、第２の実施形態を概略的に示している。
図３ａ及び図３ｂは、本発明の一実施形態に係るブレードの一細部を概略的に示している。
図４は、第３の実施形態を概略的に示している。
図５は、本発明に係る粉砕装置の他の構成を概略的に示している。
【００５５】
図１は、本発明の実施形態の概略的な例を示している。この図は、粉砕装置１の断面を示している。更に、図１は、本発明に係る反応装置５０（例えば、熱交換器）と、分離装置２０（固体を液体から分離するための装置）とを、概略的に示している。前記粉砕装置１と反応装置５０と分離装置２０とを有しているシステムが、麦芽汁のような穀物の抽出液の準備と生産とに使用されることができる。
【００５６】
本発明に係るシステムは、少なくとも１つの粉砕装置１を有している。一実施形態では、本発明に係るシステムは、少なくとも２つの一連の粉砕装置１を有している。前記少なくとも２つの粉砕装置１は、好ましくは直列に接続されている。また、例えば少なくとも２つの回転ブレードを保持するチューブを使用することによって、一連の回転ブレードを収容している粉砕装置を使用することが、適切である。少なくとも２つの粉砕装置の使用、もしくは、一連の回転ブレードの使用は、以下に更に詳しく説明されるように、穀物の粒子の有効な粉砕を可能にする。
【００５７】
図１では、液体が、粉砕装置１中に、入口２から粉砕チャンバ３中へと、導入される。この図に係る実施形態では、前記粉砕チャンバ３は、容器もしくはコンテナである。第２の入口４が、前記粉砕チャンバ３中に穀物を供給するための入口を、概略的に示している。これら入口２、４は、所定の位置で示されているが、当業者は、これら入口２、４を所望の位置に配置することができる。一実施形態では、前記入口２、４の一方が、液体もしくは穀物を、粉砕チャンバ３の中心部に、例えばブレード３０、３１の近くに移動させる。他の実施形態では、液体と穀物との混合物が、入口２から粉砕装置１へと導入される。
【００５８】
前記粉砕チャンバ３は、穀物の懸濁液を収容している。この懸濁液は、この図では、液面１３を有するように示されている。しかしながら、好ましい実施形態では、前記粉砕チャンバ３は、流体が完全に充填されている。
【００５９】
液体と穀物との前記粉砕チャンバへの流入を、制御することが、可能である。（調整バルブ４４もしくは投与スクリュー４５の形態で、図１に概略的に示されている）流入の量を示すパラメータが、処理装置と記憶装置（示されていない）とを有している制御装置５で集められ得る。この制御装置５は、流入の量を測定するための測定装置（示されていない）に、例えば無線で、接続されている。前記調整バルブ４４と前記投与スクリュー４５とは、前記粉砕チャンバ３中への流入の量を制御するための手段を有し得る。
【００６０】
前記制御装置５は、駆動ユニット６に接続されており、この駆動ユニット６を制御することができる。駆動ユニット６は、ロータ７を所望の速度で回転させることができるユニットを概略的に示している。駆動ユニット６は、機械的に制御されたエンジンであり得る。この駆動ユニット６は、変速装置を有し得る。
【００６１】
ロータ７は、概略的に示されている密封されたシャフトベアリング１２を通るように吊るされて、前記粉砕チャンバ３中に延びているシャフト８を有している。一実施形態では、前記駆動ユニット６も、前記粉砕チャンバ３中に収容されている。一実施形態では、変速装置が、前記粉砕チャンバ３中に収容されている。
【００６２】
一実施形態では、前記駆動ユニット６の回転軸は、変速装置を介して前記シャフト８に接続されている。一実施形態では、駆動ユニット６が、他の粉砕装置１の少なくとも１つのシャフト８を駆動するように、使用され得る。一実施形態では、１つの粉砕装置１が、異なる２つのブレード３０、３１を各々が備えている少なくとも１つのシャフト８を有している。
【００６３】
２つのブレード３０、３１は、シャフト８に設けられている。ブレード３０、３１は、シャフトに対してロック、及びロック解除されることができる取り外し可能な装置である。示されている例では、スリーブ４６が、前記ブレード３０、３１間に配置されている。当業者は、ブレード３０、３１を前記シャフト８に取り付け及びロックするための、異なる形式の取り付けシステムを構成することができるであろう。
【００６４】
一実施形態では、ブレード３０は、図３ｂの実施形態に示されているように、３つのブレードウィング９、１０、１１を有している。前記回転軸１４からブレードの先端部１６までの距離１５が、少なくとも２ｃｍである。好ましくは、前記距離１５は、少なくとも５ｃｍ、より好ましくは少なくとも１０ｃｍである。一実施形態では、前記ブレードは、長くても２５ｃｍ、より好ましくは長くても２０ｃｍの最大の全長１５を有している。前記ブレード３０は、回転中に、尖った端部２９がウィング９乃至１１の前端部を規定するように、時計回りの方向２８に回転するように配置及び構成されている。更に、前記ウィング９乃至１１の先端部２７は、上方に曲げられているフィン２６を有している。フィン２６と尖った前端部２９とは、前記粉砕チャンバ中に収容されている流体中にある穀物の粉砕のために、配置及び構成されている。フィン２６は、動作中に前記流体を攪拌するために、更に配置及び構成されている。
【００６５】
本発明に従えば、先端部１６は、粉砕中にブレンダーに似た効果を生じさせるように、少なくとも１０ｍ／ｓの最低速度を有し得る。
【００６６】
図３ａは、ブレード９０の他の実施形態を示している。ブレード９０は、中心のスリーブ形状の本体９１を有しており、このスリーブ形状の本体９１は、この本体９１から径方向外側に延びている４つのウィング９２、９３、９４、９５を有している。ウィング９２乃至９５の各々は、一般に径方向に延びている部分９６と、この部分９６より先端側の先端部分９７とを有している。前記先端部分９７は、ラジアル平面９８に対して上方もしくは下方に、角度ａで延びている。また、一実施形態では、前記ウィング９２乃至９５には、フィンが設けられている。フィンは、図３ａに示されていない。前記フィン、もしくは、前記回転軸１４に対して平行の方向に延びている前記ウィングの他の部分が、回転中に流体中に攪拌を生じさせ、使用されている流体の混合を生じさせ、前記粉砕チャンバ３中に収容されている完全な流体の粉砕を可能にする。
【００６７】
一実施形態では、前記フィンは、これの回転中に、流体を、前記ウィングに対して接離するように吸引及び押圧し、前記流体中で攪拌を生じさせるように、配置及び構成されている。
【００６８】
一実施形態では、前記シャフト８は、前記粉砕チャンバ３の下端部から上方に、前記粉砕チャンバ３中に収容されている流体中へと延びている。前記ブレードは、前記粉砕チャンバの底面に近い前記シャフトから延びている。
【００６９】
前記制御装置５は、前記ブレードを回転させるために駆動ユニット６を制御することができる。前記駆動ユニットは、少なくとも１０ｍ／ｓで、好ましくは少なくとも１５ｍ／ｓで、前記ブレードウィングの先端部１６を回転させることができる。このことによって、キッチンブレンダー効果を工業規模で得ることが可能となる。この結果、１時間当り少なくとも１００ｋｇの乾燥穀物の割合で穀物を粉砕することによって穀物の抽出液を生成するシステムが、従来のシステムより有効となる。
好ましくは、前記装置１は、液体と穀物との連続した供給のために配置されている。
【００７０】
図２は、他の実施形態を示している。この実施形態では、混合チャンバ６０が、３つの一連の粉砕装置６１の上流に配置されており、他の部材が、第１の実施形態に類似している。混合チャンバ６０は、穀物と水、もしくは水を含んだ液体とのための、２つの入口６２、６３を有している。穀物と水、もしくは水を含んだ液体とは、概略的に示されている混合装置６４を備えた一般にドラム形状のコンテナ中に、一緒に運ばれる。前記混合装置は、ブレード６５と、駆動ユニット６６とを有している。駆動ユニット６６とブレード６５とは、流体と穀物とを混合するように配置されている。好ましくは低いＲＰＭが、混合のために使用される。一実施形態では、前記混合チャンバ６０は、懸濁液の粉砕前処理を果たすために、配置されている。示されている実施形態では、前記混合された懸濁液は、粉砕装置１と類似した設定を有している３つの粉砕装置６１の第１の粉砕装置に、流れる。
【００７１】
動作中に、前記ブレード３０、３１は、特に、ブレードウィング９乃至１１の前記先端部１６は、前記粉砕チャンバ３中の液体中に浮遊している穀物の粒子を、粉砕し得る。前記ブレードウィングは、高速の角速度によって、特に、前記ブレードウィング９乃至１１の先端部１６の高速の先端速度によって、前記懸濁液中に、相当量の運動エネルギーを伝達する。好ましくは、伝達される全機械的エネルギーは、１ｋｇの乾燥穀物当り少なくとも５ｋＪである。前記制御装置５は、回転速度が前記懸濁液中に適切な量の運動エネルギーを伝達することを、即ち、前記懸濁液中の穀物を粉砕するために十分な運動エネルギーを伝達することを、確実にするように、監視することができる。
【００７２】
前記粉砕装置１の動作の結果、粉砕された粒子の混合を増やすために、前記粉砕チャンバは、示されている実施形態では前記粉砕チャンバ３の壁から径方向内側に延びている少なくとも１つのバッフル７４、７５を有し得る。前記バッフル７４、７５は、前記粉砕チャンバ３中に位置されているバッフル本体の一部であり得る。
【００７３】
図１に示されている前記第１の粉砕装置は、出口１８を有している。この出口１８は、制御装置５によって制御され得るバルブ１９（もしくはポンプ）を有している。この出口１８は、穀物の懸濁液を次の粉砕装置へと送ることを、可能にする。最後の粉砕装置は、出口２１を有しており、この出口２１は、前記粉砕懸濁液を反応チャンバ５０へと、そして更に分離装置２０の下流へ送ることを、可能にする。この実施形態の分離装置２０は、概略的に示されているメッシュ２２を、出口２３の上流に有している。
【００７４】
一実施形態では、前記分離装置２０は、遠心分離機を更に有している。穀物の抽出液の生成に関する当業者は、示されている実施形態に係る粉砕装置と組み合わせて使用され得る異なる設定に、精通しているであろう。
【００７５】
一実施形態では、前記出口１８は、前記粉砕チャンバ３のほぼ半分の高さのところに、位置されている。このことによって、前記チャンバ３から、粉砕された流体を連続して送ることが可能となる。前記出口１８が前記底面に近いほど、より多くの粉砕された粒子が集められるのに対して、上側の端部に近いほど、粉砕された粒子が少ない。
【００７６】
図１は、液面１３を示しているが、前記粉砕装置１中にあるヘッドスペースに気相を設けないで前記チャンバを動作させることが、可能であり、いくつかの実施形態では、この方が好ましい。
【００７７】
一実施形態では、前記粉砕装置１、６１間での搬送と、反応チャンバ５０での搬送とが、連続的である。実際の搬送ステップは、一括的と連続的との両方か、どちらか一方である。
【００７８】
図１は、本発明に係るシステムを非常に概略的に示しており、当業者は、本書で開示されている本発明によって、示されている実施形態の効果を、工業規模で向上させることが可能であろう。特に、当業者は、本発明に係るシステムを、醸造に提供することができる。
【００７９】
図４は、本発明に係るシステムの第３の実施形態を概略的に示している。図４は、混合装置１００と粉砕装置１０４とを有するシステムを示している。このシステムでは、前記粉砕装置は、概略的に示されている３つの駆動ユニットとロータ１０１、１０２、１０３とが配置されている１つの粉砕チャンバ１０５を有している。穀物１２０と、水もしくは水を含んだ液体１２１とが、前記混合チャンバ１１２に加えられて、懸濁液に転換される。
【００８０】
混合装置１００は、混合チャンバ１１２中に収容されているロータ１１１を有しており、前記ロータ１１１に接続されている駆動ユニット１１３が、前記混合チャンバ１１２中に完全に収容されている。
【００８１】
粉砕チャンバ１０５は、仕切りパネル１０９、１１０によって概略的に分離されている３つの粉砕装置１０６、１０７、１０８を有している。前記仕切りパネル１０９、１１０は、前記粉砕チャンバ１０５から流れる懸濁液中に収容されている大きい（即ち粗い）粒子が粉砕ユニット１０６、１０７中に保持されるように、有効に配置されている。示されている例では、このような大きな粒子は、前記仕切りパネル１０９、１１０によって保持される。これは、前記混合チャンバ１０５中の前記懸濁液の液面１２２が、前記懸濁液がこれらパネルを越えて次の粉砕ユニット中に溢れ出るように、しかしこの懸濁液中に含まれている大きな粒子をこの懸濁液と一緒に運ばないように、十分な高さを有しているからである。かくして、大きな粒子は、粉砕ユニット１０６中と粉砕ユニット１０７中とに保持されて、仕切りパネル１０９もしくは仕切りパネル１１０を通過できる粒子の大きさまで、粉砕作用によって粉砕される。
【００８２】
粉砕チャンバ１０５の下流では、ポンプ１１５が、図に示されている矢印に従って、前記懸濁液の流れを支持している。大きな粒子の更なる分離が、ポンプ１１５の下流で、分離部材１１６中で果たされ得る。再循環ダクト１２５が、分離された大きな粒子の、少なくとも１つの前記粉砕ユニット１０６、１０７、１０８へのフィードバック流を生じさせ得る。
【００８３】
適切に粉砕された粒子を含んでいる懸濁液は、反応装置１１７の下流に流れ、この場所から、抽出液１１９を得るために、使用済みの穀物を分離する装置１１８へと流れる。
【００８４】
図５は、粉砕装置１３０の異なる実施形態を示している。駆動ユニット１３１が、示されていないフレームに接続されている。更に、固定部材１３５が、このフレームに固定して接続されている。駆動ユニット１３１は、矢印１３８に従ってブレード１３６を回転させるロータ本体１３３を駆動する。ロータ本体１３３は、固定部材１３５に、１３４で示されているところで、回転可能に取り付けられている。本書では、前記固定部材１３５は、回転軸の位置に配置されている。前記ブレード１３６の先端部は、１３９で示されているところの近くに配置されている。
【００８５】
本発明は、以下の制限的でない例によって、更に説明される。
例
例１
麦芽の１２８ｋｇ／ｈの連続した流れが、醸造水の２８３ｋｇ／ｈの連続した流れと一緒に粉砕チャンバ中に導入された。６Ｌの容量を有しているこの粉砕チャンバ中では、８．５ｃｍの直径のブレードが、２１，５００ｒｐｍで回転した。生成物の流れが、このチャンバから、同じ処理設定で操作される２つの類似したチャンバに送られた。この粉砕システムは、一定の供給状態で、少なくとも２０分間粉砕することによって、定常状態となった。
【００８６】
第３の粉砕チャンバからの生成物が、集められ、攪拌してマッシングする１００Ｌの容器中に入れられた。代表的なマッシングプロフィールが、即ち、２０分間はプロテインを５８℃で静止させ、１５分間で６６℃に達するまで加熱し、２５分間は糖化物を６６℃で静止させ、１５分間は再度７６℃まで加熱し、最後に、１０分間はこの温度で静止させることが、適用された。この後、マッシングされたもの（mash）が、２チャンバのマッシングフィルタに送られた。マッシングフィルタが、ハンマーによって粉砕された麦芽の場合と同じようにして、動作された。
【００８７】
この結果生じる麦芽汁が、煮沸容器へと吐出され、この麦芽汁は、９０分間煮沸された。発酵温度まで冷却するように熱い粕と麦芽汁とを分離した後、酸素とイーストとが、加えられ、通常のビールの発酵が、果たされた。麦芽汁の試料が、取り出され、分析されて、１２．９％（ｗ／ｗ）の麦芽汁の本来の重量を示した。
【００８８】
最終的なビール製品が、適切なコンテナ（ボトル）に詰められ、ビールの品質のパラメータが分析された。麦芽汁のパラメータとビールのパラメータとにおける分析が、良好なマッシング性能と、良好な品質とを示した。特に重要なことは、マッシングプロセス中に形成された発酵性糖の量が、麦芽穀物の粉砕によって生じた発酵のための、でんぷんの使用可能性を示していることである。この例では、６９．８％（ｗ／ｗ）の値の炭水化物が、発酵性糖であり、この結果、８６％（ｗ／ｗ）の明白な最終減衰制限となる。
【００８９】
例２
２００ｋｇ／ｈの麦芽と、４００ｋｇ／ｈの水との連続した流れが、混合容器中に導入され、懸濁液を得るために、連続的に、インペラによって攪拌される。混合物が、６Ｌの容量を有する第１の粉砕チャンバ中に送られる。８．５ｃｍの直径を有するブレードが、前記チャンバ中で、２１，５００ｒｐｍで連続的に回転される。このチャンバから発生した流れが、同じプロセスの設定で、直列で動作される２つの類似したチャンバ中に、送られる。
【００９０】
このような連続した混合チャンバの後に、容積型ポンプが、混合物を、６００Ｌの容量の、垂直転換反応装置中に送る。この反応装置は、回転軸に取着されており、この回転軸には、混合を果たすために、複数の円盤が設けられている。前記反応装置の高さ方向に沿った温度プロフィールには、５８℃でのプロテインの静止と、６７℃での糖化物の静止と、７８℃での最終物の静止とが、適用されている。この後、麦芽汁が、粒子を取り除くために、デカンタ型の遠心分離機に、送られる。
【００９１】
結果として生成された麦芽汁は、従来の反応装置と同じ幾何学形状の煮沸反応装置へと、引かれる。この麦芽汁は、１０３℃で６０分間煮沸される。発酵温度まで冷却するために熱い粕と麦芽汁とを分離した後、酸素とイーストとが加えられ、標準のビール発酵が、果たされる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穀物の抽出液を生成する方法に関わる。本発明に係るこの方法は、例えば、醸造業で、例えば麦芽汁の生産のために、適切に使用され得る。
【０００２】
本発明は、前述の方法で使用されるために適した粉砕装置及び分離装置を有するシステムを、更に提供する。
【背景技術】
【０００３】
醸造業では、麦芽汁の生産のために、マッシングの前に原材料を粉砕することが、以下の技術、即ち、
ローラ粉砕による乾式粉砕
ハンマー粉砕による乾式粉砕
浸漬及びローラ粉砕による湿式粉砕
（穀物の殻を柔軟にするために麦芽の湿度レベルがわずかに高められていることを除いて、ローラ粉砕による乾式粉砕に類似した）条件粉砕
散布ポンプ粉砕
の１つによって、通例為される。
【０００４】
これら動作の各々は、抽出量、酸素のピックアップ、マッシング分離での分離性能、下流での処理への影響、（マッシング時の）粉砕用穀物の酵素性能、衛生的態様、電力消費量、粉塵爆発の危険性、殻からのタンニンの抽出、流出液の濾過などに関する、効果及び欠点を有している。
【０００５】
湿式粉砕は、粉砕技術に関するいくつかの主要な欠点のために、特に、マッシングのための長い耐性時間の分配と、十分に変化されていない麦芽の不十分な粉砕とのために、人気がなくなってきている。しかしながら、湿式粉砕は、乾式粉砕以上に、いくつかの重要な効果を有している。例えば、粉塵爆発に対する更なる安全規定には、予防措置が必要であり、このような予防措置が、乾式粉砕動作の費用を跳ね上がらせている。湿式粉砕技術は、このような措置を必要としないことが明らかである。
【０００６】
発明者達は、乾式粉砕に対する実施可能な代案として、散布ポンプ技術を研究している。しかしながら、麦芽ではない粒子によるステータとロータとの組み合わせの摩滅が、高い維持費と不安定な性能とをもたらすことが、判っている。
【０００７】
従って、湿式粉砕の効果（粉塵が無く、安全措置が最小限であり、低費用であること）と、例えば前記ハンマー粉砕処理の単純さとを兼ね備えている粉砕技術が必要である。
【発明の概要】
【０００８】
本発明者は、穀物の粒子が液体中に浮遊している間に粉砕される連続的な粉砕法によって、前述の目的が達成されることを発見した。この粉砕は、自由に浮遊している穀物の粒子を、少なくとも１０ｍ／ｓの非常に速い先端速度で回転する少なくとも１つのブレードに衝突させることによって、果たされる。この方法では、少なくとも１つの回転ブレードの先端と回転軸との間の間隔が、２乃至２５ｃｍの範囲であり、前記少なくとも１つの回転ブレードによって伝達される全機械エネルギーが、１ｋｇの乾燥穀物当り５乃至１０００ｋＪの範囲である。かくして、この方法は、少なくとも１つの比較的小さな回転ブレードを使用する。この回転ブレードは、高速で回転し、穀物の粒子の大きさを大いに減じるために十分な長い時間、粒子を含んでいる懸濁液に接し続ける。
【０００９】
本発明に係るこの方法は、湿式粉砕法のすべての利点を提供し、ハンマー粉砕と同様に複雑でなく、非常に丈夫である。この方法は、標準のキッチンブレンダー、即ち高速で回転するブレードに当てはまる同じ原理を使用する。前記浮遊している穀物の粒子が不活性であるために、高速で回転するブレードは、これら穀物の粒子を、衝撃によって粉砕することができる。工業規模で穀物を粉砕するために使用されてきた粉砕技術とは異なって、この方法での穀物の粒子の粉砕は、２つの固い面間で穀物の粒子を押しつぶすことに、依存しない。
【００１０】
他の態様に従えば、穀物の抽出液を生成するためのシステムが提供される。このシステムは、粉砕装置と、この粉砕装置に下流側で接続されている、使用済みの穀物と抽出液とを分離するための分離装置とを有している。前記粉砕装置は、粉砕懸濁液を収容するための粉砕チャンバに接続されている液体入口を有している。ロータが、前記粉砕チャンバ中に配置されている。前記ロータは、このロータの回転軸から延びている少なくとも１つのブレードを有している。前記ブレードは、前記粉砕チャンバ中に配置されており、前記少なくとも１つのブレードの先端部と前記回転軸との間の距離が、２乃至２５ｃｍの範囲内である。このロータは、回転のための駆動ユニットに接続されている。この駆動ユニットは、少なくとも１０ｍ／ｓの先端速度で、前記ブレードを駆動するように構成されている。
【００１１】
この方法とシステムとの主要な効果は、以下のようにまとめられることができる。
設備資金と維持費とを節約すること、
一括醸造と連続醸造との両方に適用可能であること、
粉砕時間が短いこと、
システム中の一定の流れによって衛生的な構成であること。
更に、多くの他の粉砕技術とは異なって、この方法は、湿度１２％以上の含水率を有する穀物を粉砕及び抽出するために、適切に使用されることができることを、発明者は発見している。最後に、この方法は、例えば大麦を抽出するために使用されると、β−グルカンの含有量が減じられた抽出液を生成することを、発明者は思いがけず発見している。β−グルカンのレベルの減少は、製品の質と下流での処理とに建設的な効果をもたらす。
【００１２】
この方法の利点は、穀物からの抽出液を工業規模で生成する場合に、特に顕著である。かくして、この方法は、１時間当り少なくとも１００ｋｇの乾燥穀物の割合で穀物を加工することによって穀物の抽出液を生成するために、使用され得ることが有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明に係るシステムの第１の実施形態を概略的に示す図である。
【図２】図２は、本発明に係るシステムの第２の実施形態を概略的に示す図である。
【図３ａ】図３ａは、本発明の実施形態に係るブレードの一細部を概略的に示す図である。
【図３ｂ】図３ｂは、本発明の実施形態に係るブレードの一細部を概略的に示す図である。
【図４】図４は、本発明に係るシステムの第３の実施形態を概略的に示す図である。
【図５】図５は、本発明に係る粉砕装置の他の構成を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
従って、本発明の一態様は、１時間当り少なくとも１００ｋｇの乾燥穀物の割合で穀物を粉砕し、そして粉砕された穀物から液体を抽出することによって穀物の抽出液を生成する、連続した方法に関わる。この方法は、
穀物を液体に連続的に組み合わせることと、
自由に浮遊している穀物の粒子を少なくとも１つの回転ブレードに衝突させることによって、前記液体中の穀物の粒子を連続的に粉砕して、粉砕懸濁液を生成することと、
粉砕懸濁液の少なくとも一部を、必要に応じては更なる処理の後に、使用済みの穀物と抽出液とに分離するための分離装置へと、連続的に送ることとを含む。前記少なくとも１つの回転するブレードは、少なくとも１０ｍ／ｓの先端速度で回転する。前記少なくとも１つの回転するブレードによって前記粉砕懸濁液に伝達される全機械的エネルギーが、１ｋｇの乾燥穀物当り５乃至１０００ｋＪの範囲内である。前記少なくとも１つの回転ブレードの先端部と回転軸との間の距離が、２乃至２５ｃｍの範囲内である。
【００１５】
本書で使用されているような「穀物」という用語は、粒子状の穀物、果物の種（穀果）、もしくはこれら材料の２つ以上の組み合わせを示す。本発明は、使用される穀物が予め粉砕された穀物である場合での方法を含む。
【００１６】
本書で使用されているような「ブレード」という用語は、回転軸を中心として回転するように構成されている固形の物体を示し、また、このような物体は、中心点（重心）から互いに異なる方向、例えば反対方向に、径方向に延びている少なくとも２つの（ブレード）ウィングを、通例有している。前記ブレードの１つの必要条件は、ブレードが、衝撃による穀物の粉砕のために、適切に使用可能であることである。更に、前記ブレードは、穀物を液体と融合させるために、攪拌作用を与えることが求められる。かくして、穀物の粒子の均一な粉砕が、助長される。
【００１７】
本書で使用されているような「粉砕」という用語は、１つの固形の粒子を、２つ以上の固形の粒子へと粉砕することを示す。この「粉砕」という用語は、塊のような、粗く結合した粒子の粉砕を含まない。
【００１８】
本書で使用されているような「機械的エネルギー」という用語は、少なくとも１つのブレードによって前記粉砕懸濁液中に伝達される全位置エネルギーと全運動エネルギーとを示す。この方法で伝達される機械的エネルギーの量は、例えば、前記回転ブレードによって生じられる温度の上昇から推測されることができ、また／あるいは、前記ブレードを回転させるために使用されるトルクから算出されることができる。
【００１９】
「少なくとも１つの回転ブレード」という表現は、穀物の粒子を含んでいる液体を通って回転通路中を移動しているブレードを示すということが、理解されなければならない。一実施形態に従えば、少なくとも１つの回転ブレードは、回転軸、もしくは回転する本体（例えば回転するシリンダの内側）に設けられている。本発明によって含まれる他の実施形態に従えば、少なくとも１つの回転ブレードは、静止した本体に設けられており、穀物を含む液体は、前記ブレードを通って、例えば回転するパドルの影響を受けて、回転させられる。回転する本体に設けられているブレードを使用することによって、並びに、液体を、前記ブレードが回転する方向とは反対の方向で回転させることによって、この方法の効果を高めることが、当然可能である。
【００２０】
この方法は、連続した方法で、果たされる。即ち、このような処理は、穀物のほぼ連続した流れと液体のほぼ連続した流れとを使用するか、代わって、穀物と液体とを含むほぼ連続した流れを使用する。更に、このような処理は、粉砕懸濁液のほぼ連続した流れを生じさせる。分離装置に送られる粉砕懸濁液の一部は、抽出液と使用済みの穀物とに有効に連続して分離されることが有効である。このようにして得られた抽出液は、一括処理、もしくは連続的な操作による処理、例えば醸造プロセスで、適切に使用され得る。かくして、この方法は、一括の麦芽汁製造及び一括発酵のような一括動作を使用する醸造プロセスに、使用され得る。特に好ましい実施形態に従えば、この方法は、連続した煮沸と、連続した粕（trub）除去と、連続した発酵とを更に含む連続した醸造プロセスに、使用される。
【００２１】
更に、システムが、穀物の抽出液を生成するために提供され、このシステムは、本書に前述された方法を動作するために、適している。このシステムは、粉砕装置と、この粉砕装置の下流に接続されている、抽出液から使用済みの穀物を分離するための分離装置とを、有している。前記粉砕装置は、粉砕懸濁液を収容するための粉砕チャンバに接続されている液体入口を有している。ロータが、前記粉砕チャンバ中に配置されており、このロータは、前記ロータの回転軸から延びている少なくとも１つのブレードを有している。前記ブレードは、前記粉砕チャンバ中に配置されており、前記少なくとも１つのブレードの先端部と前記回転軸との間の距離が、２乃至２５ｃｍの範囲内である。前記ロータは、回転用の駆動ユニットに接続されており、この駆動ユニットは、少なくとも１０ｍ／ｓの先端速度で前記ブレードを駆動するように、設定されている。
【００２２】
前述のように、この方法とシステムとは、工業規模で、適切に動作されることができる。代表的に、この方法では、穀物は、１時間当り少なくとも１５０ｋｇ、好ましくは２００ｋｇ、より好ましくは少なくとも３００ｋｇの乾燥穀物の割合で、粉砕される。
【００２３】
この方法とシステムとは、穀物の大きさの縮小が、高速回転ブレードの動作のみによって果たされ得る、という効果をもたらす。かくして、例えば石のような異質の物質による、粉砕装置の異なる部材間の直接的もしくは間接的接触によって生じる磨耗及び破壊が、最小限に抑えられる。従って、本発明の特に好ましい実施形態に従えば、少なくとも１つの回転ブレードの作用による穀物の粒子の粉砕は、前記少なくとも１つの回転ブレードの表面と他の固い面との間で穀物を押しつぶすことによって生じるのではない。この特徴によって、この方法は、浸漬とローラ粉砕とによる湿式粉砕のような湿式粉砕技術と、条件粉砕と、散布ポンプ粉砕とから、明確に区別される。
【００２４】
この方法とシステムとは、穀物の粒子の粒の大きさを大いに縮小させるために、有効に使用されることができる。代表的に、前記少なくとも１つの回転ブレードの作用による穀物の粒子の粉砕は、少なくともファクター（factor）２、好ましくは少なくともファクター４だけ、穀物の粒子の質量加重平均（mass weighted average）の大きさを縮小させる。最も好ましくは、前記少なくとも１つの回転ブレードは、少なくともファクター８だけ、前記平均の粒子の大きさを縮小させる。
【００２５】
この方法とシステムとは、幅広い種類の穀物の原料から抽出液を生成するために、適切に使用されることができる。前記少なくとも１つの回転ブレードの作用による粉砕の前に、液体中に含まれている穀物の粒子が、０．５ｍｍ乃至１ｃｍ、好ましくは１ｍｍ乃至８ｍｍの質量加重平均の粒子の大きさを有している場合に特に、良い結果が得られる。
【００２６】
この方法とシステムとは、代表的に粉砕懸濁液を発生させる。このとき、粒子は、５０乃至１０００μｍの範囲、好ましくは１００乃至８００μｍの範囲の質量加重平均の直径を有している。
【００２７】
この方法の好ましい実施形態に従えば、少なくとも０．５ｍｍの直径を有する粒子のような大きな（粗い）粒子が、粉砕動作中、もしくはこの動作後に、そしてこのような粒子が前記分離装置に達する前に、液体懸濁液を、こし器、スクリーン、ハイドロサイクロンのような適切な分離装置を通り抜けさせることによって、粉砕懸濁液から選択的に取り除かれる。「選択的に取り除かれる」もしくは「選択的に分離される」という用語は、粗い粒子が取り除かれることと、小さい粒子が懸濁液中に残されることとを、意味する。より好ましくは、少なくとも１．０ｍｍの直径を有する粒子が、前記粉砕懸濁液から取り除かれる。最も好ましくは、少なくとも２．０ｍｍの直径を有する粒子が、取り除かれる。前記粉砕懸濁液から取り除かれた大きい粒子は、特に、このような分離された粒子を前記粉砕された穀物を含む液体中に導入することによって、好ましくは、粉砕の行程へと再循環される。特に好ましい実施形態に従えば、前記分離された粒子は、連続して再循環される。
【００２８】
フィードバックループが、前記粉砕装置の下流からこの粉砕装置の上流に、設けられ得る。一実施形態では、戻りダクトが、大きい粒子を含んでいる懸濁液を、本発明に係る少なくとも１つの粉砕装置に戻し得る。後者の実施形態は、前記分離された粒子を直接に前記粉砕装置に、もしくはこの粉砕装置の上流に、（例えば、供給される穀物の粒子を液体と組み合わせる混合装置に、）再循環させることを含むことが、理解されなければならない。
【００２９】
液体と穀物とが、乾燥物質の６乃至５０重量％、好ましくは１０乃至４５重量％、より好ましくは１５乃至４０重量％を為すように、この方法で適切に組み合わされる。本書で、「乾燥物質」とは、溶解された材料と溶解されていない材料との両方を含む。
【００３０】
穀物と組み合わされる液体は、好ましくは水を含んだ液体である。使用される水を含んだ液体は、醸造水であることができる。しかしながら、本発明は、醸造行程で、他の場所から生じる再循環用の水を含んだ液体の流れを使用することを含む。このような再循環される水を含んだ液体の例は、使用済みの穀物を洗浄するために、この方法で使用されている洗浄水である。
【００３１】
この方法とシステムとの粉砕効果は、回転ブレードの作用によって穀物の粒子の粉砕が中で生じるチャンバの容量によって、影響される。容量が大きい場合、粒子の大きさを縮小するのに、受け入れがたいほどに長い時間がかかることがある。容量が非常に小さい場合、滞留時間がとても短いために、穀物の粒子の一部しか前記回転ブレードに衝突しないので、粒子の大きさを縮小することが難しい。発明者は、穀物の有効な粉砕が、穀物と液体とが組み合わされた流れを、前述のような少なくとも１つの回転ブレードを各々収容している比較的小さい容量の一連のチャンバに通すことによって、果たされ得ることを、発見した。代わって、有効な粉砕は、前記組み合わされた流れを、少なくとも２つの、好ましくは少なくとも３つの一連の回転ブレードを収容しているチューブに通すことによって、果たされ得る。前記チューブは、真っ直ぐであっても良く、曲がっていても良い。前記チューブの断面は、円形もしくは矩形のような種々の形状を有し得る。
【００３２】
従って、このような好ましい実施形態に従えば、穀物の粒子は、穀物の粒子を保持している液体を、前記少なくとも１つの回転ブレードを各々収容している少なくとも２つの、好ましくは少なくとも３つの粉砕チャンバに通すことによって、粉砕される。前記各粉砕チャンバ中の滞留時間は、好ましくは、０．１乃至１０分の範囲内、好ましくは０．１乃至４分の範囲内である。最も好ましくは、前記各粉砕チャンバ中の滞留時間は、０．２乃至２分の範囲内である。
【００３３】
この方法とシステムとで使用される前記回転ブレードは、高速回転シャフトに適切に設けられる。好ましくは、この方法とシステムとは、前記回転軸と一致する重心から径方向に、異なる方向、例えば互いに反対の方向に延びている少なくとも２つのブレードウィングを各々有している少なくとも１つの回転ブレードを使用する。
【００３４】
前記回転ブレードのウィングは、前縁と後縁とを有している。好ましくは、前記ブレードウィングの前縁の少なくとも一部は、切縁を設けるように傾斜されている。前記ウィングの前縁に切縁を設けることによって、穀物の粒子を粉砕する時の前記回転ブレードの有効性が、更に向上されることができる。
【００３５】
この方法とシステムとに使用されている前記少なくとも１つのブレードは、動作中に攪拌作用を与えることが有効である。前記少なくとも１つのブレードが、粉砕される粒子を保持している液体中で回転すると、前記ブレードの（切）縁は、切断路を規定し、前記ウィングは、液体と穀物の粒子との流れを生じさせる。前記少なくとも１つのブレードの回転の結果、前記ウィングによって発生される流れは、液体と粉砕された穀物の粒子とを、これら構成要素が均一に混ぜられて、液体中の穀物の粒子が切断ブレードによって粉砕されるように、前記切断路から引く。
【００３６】
有効な実施形態に従えば、前記少なくとも１つの回転ブレードは、攪拌用のプロペラとして作用し、即ち、前記ブレードは、回転ウィングとして作用し、前記ブレードの前面と後面との間で圧力に違いを生じさせる。前記ブレードの攪拌作用によって、粉砕された粒子は、前記回転ブレードによって押し出され、従ってこれら粒子は、他の粒子によって取り換えられ得る。
【００３７】
特に好ましい実施形態に従えば、少なくとも１つのブレードは、少なくとも２つのブレードウィングを有している。これら少なくとも２つのブレードウィングは、（回転軸が垂直である場合、）前縁が、後縁の上方、もしくは下方で、垂直に向けられるように、ねじられているか、整えられているか、別の形状に形成されている。例えば、前記ブレードウィングが、前記前縁が前記後縁の上方で垂直に向けられるようにねじられている場合、前記ブレンダーのブレードの回転が、（穀物の粒子を含んでいる）液体を、前記切断路から繰り返し引く。かくして、前記ブレンダーのブレードの回転は、前記穀物の粒子を、前記切断路から下方に連続して引き、そして前記粒子を、前記粉砕チャンバの内面に沿って押し上げる。この結果、穀物の粒子が、前記ブレードの回転によって、連続して粉砕されて、前記粉砕チャンバの中身と混ぜ合わされるので、前記穀物の粒子と液体とは、均一に混ぜ合わされる。
【００３８】
特に好ましい実施形態に従えば、少なくとも１つのブレードは、少なくとも２つのウィングをそれぞれ有している。これらウィングの前縁が、切断路を規定している。前記ブレードのウィングは、前記ブレンダーのブレードに複合切断路を形成するように、前記ブレードの重心を通って前記回転軸に直交して延びている面に対して、複合角で方向付けられている。
【００３９】
前記ウィングの各々は、ウィングの前縁が後縁の上方もしくは下方で垂直に向けられるように、ねじられているか、別の方法で形作られていることが、有効である。また、（前記回転軸が垂直である場合、）ウィングの先端部が中心点の上方もしくは下方で垂直に向けられるように、傾斜されていることが、有効である。特に好ましい実施形態に従えば、前記ブレードウィングの前縁は、前記ウィングの後縁の上方で垂直に向けられており、前記ウィングの先端部は、前記中心点の上方もしくは下方で、垂直に向けられている。
【００４０】
閾値に至るまで、前記ウィングの角度、特に、前記ウィングのねじれが大きいほど、前記ブレンダーのブレードに関わる揚力が大きくなる。前記ブレードウィングは、前記ウィングの全長に沿ってねじられ得るか、代わりに、前記ブレードウィングの一部が、適切な揚力を発生させるようにねじられ得る。代表的に、前記前縁から前記後縁までの傾斜の角度は、６０度を超えず、より好ましくは、４５度を超えない（前記傾斜の角度は、水平面に対して、垂直の回転軸を為すように、規定される）。最も好ましくは、前記前縁から前記後縁までの傾斜の最大角度は、５乃至３０度の範囲である。
【００４１】
このプロセスで使用される前記ブレードウィングは、回転軸から径方向外側に延びていることが有効である。前記ブレードウィングは、ラジアル平面（radial plane）に対して上向きの角度もしくは下向きの角度で外側に延び得る。前記ラジアル平面に対する前記上向きもしくは下向きの角度は、好ましくは、５乃至７０度の範囲内、より好ましくは１０乃至４５度の範囲内である。好ましくは、前記ウィングの先端部は、前記ラジアル平面に対して前述の角度で傾斜されている。代表的に、前記先端部は、前記ブレードウィングの全長の６０％より小さく、より好ましくは、前記全長の５０％より小さい。
【００４２】
有効な実施形態では、前記少なくとも１つの回転ブレードは、上向き及び下向きの異なる角度で同じ径方向に延びている少なくとも２つのブレードウィングを有している。前記ブレードウィングのこのような配置は、粉砕作用の有効性を高める効果を提供する。
【００４３】
前記ブレードウィングの各々は、前記回転軸と前記ウィングの先端部との間で推測される有効な幅と全長とを有している。前記ウィングの有効な幅の、前記ウィングの全長に対する比率は、１：１乃至１：２０の範囲内であり、好ましくは、１：２乃至１：１５の範囲内である。
【００４４】
本書で前述されたように、この方法及びシステムで使用される前記回転ブレードは、非常に高速で回転する。代表的に、前記少なくとも１つの回転ブレードは、少なくとも２０００ｒｐｍの速度で、より好ましくは少なくとも１０００ｒｐｍの速度で回転している。少なくとも１つの回転ブレードの先端速度は、代表的に、少なくとも１２ｍ／ｓであり、より好ましくは少なくとも１５ｍ／ｓであり、更に好ましくは少なくとも２０ｍ／ｓであり、更により好ましくは少なくとも５０ｍ／ｓであり、最も好ましくは少なくとも７０ｍ／ｓである。
【００４５】
本発明の効果は、比較的小さいディメンションの回転ブレードを使用することによって得られる。しかし、前記ブレードの全長の主要部に沿って、前記ブレードが穀物の粒子にぶつかる衝撃が、これら粒子の粉砕を確実にするような十分に長い回転ブレードを使用することが重要である。しかしながら、同時に、前記ブレードを高速の先端速度で回転させるために必要なトルクが、ブレードの全長が長くなると急激に大きくなるので、また、長いブレードは、高いｒｐｍで動作された場合に非常にもろいため、前記ブレードの全長には、最大限度が設けられなければならない。代表的に、この方法で使用される前記少なくとも１つの回転ブレードの先端部と前記回転軸との間の距離（即ち、前記少なくとも１つのブレードの全長）が、２．５乃至２０ｃｍの範囲内、より好ましくは２．５乃至１８ｃｍの範囲内、最も好ましくは、３乃至１５ｃｍの範囲内である。特に好ましい実施形態に従えば、少なくとも１０ｍ／ｓの先端速度で、特に少なくとも２０ｍ／ｓの先端速度で回転するすべての前記回転ブレードの先端部が、回転軸の２５ｃｍの範囲内に、より好ましくは２０ｃｍの範囲内に、更により好ましくは１８ｃｍの範囲内に、最も好ましくは１５ｃｍの範囲内に、配置される。
【００４６】
この方法が、メンテナンスをほとんどしないで動作され得るようにするために、金属、セラミック、合成物質、ポリマー、ダイアモンド、これらの組み合わせから成るグループから選択された剪断抵抗の材料によって形成された回転ブレードを使用することが、望ましい。
【００４７】
特に好ましい実施形態に従えば、前記少なくとも１つの回転ブレードは、０．１乃至１ｃｍ、より好ましくは０．２乃至０．８ｃｍの、最も好ましくは０．２５乃至０．６ｃｍの厚さを有している。最小限の厚さのブレードを使用することが、有効である。これは、最小限の厚さのブレードが、回転摩擦を最小限にし、前記ブレードの「切断」能力を最大限にするからである。しかしながら、当然、このような厚さは、前記回転ブレードの適切な動作寿命を保証するために十分でなければならない。
【００４８】
前記回転ブレードの作用による粉砕の前の穀物と組み合わされた液体の温度は、広い範囲で変わり得る。代表的に、穀物と組み合わされているときの液体の温度は、５乃至１００℃の範囲内であり、好ましくは１０乃至６０℃の範囲内である。
【００４９】
穀物の粒子の大きさの十分な縮小を果たすために、相当の量の機械的エネルギーが、少なくとも１つの回転ブレードによって、粉砕懸濁液中に伝達されなければならない。代表的に、前記少なくとも１つの回転ブレードによって前記粉砕懸濁液中に伝達される全機械的エネルギーは、１ｋｇの乾燥穀物当り、少なくとも８ｋＪ、より好ましくは少なくとも１０ｋＪ、最も好ましくは少なくとも１５ｋＪである。この方法は、穀物の大きさの大幅な縮小が、少量のエネルギー供給によって果たされ得る、という効果をもたらす。従って、前記少なくとも１つの回転ブレードによって前記粉砕懸濁液中に伝達される全機械的エネルギーは、１ｋｇの乾燥穀物当り８００ｋＪを超えず、より好ましくは５００ｋＪを超えず、更に好ましくは３００ｋＪを超えないことが、有効である。
【００５０】
前記少なくとも１つの回転ブレードによって前記粉砕懸濁液中に伝達される機械的エネルギーは、冷却もしくは相当の蒸発をしない場合、前記粉砕懸濁液の温度の上昇を生じさせる。この方法では、前記穀物の粒子の粉砕は、代表的に、１００℃以下、好ましくは６０℃以下、最も好ましくは３０℃以下の前記粉砕懸濁液の温度の上昇に伴って生じられる。過度の温度上昇を防ぐために、穀物の前記懸濁液は、粉砕動作の間に冷却され得る。しかしながら、好ましい実施形態に従えば、穀物の粒子の粉砕は、前記懸濁液の冷却をしないで果たされる。
【００５１】
前記粉砕懸濁液は、使用済みの穀物と抽出液とに分けるための分離装置へ送られる前に、少なくとも１つの更なる処置を受けることが適切であり得る。好ましい実施形態に従えば、使用済みの穀物と抽出液とへの分離の前に、前記粉砕懸濁液は、酵素が、抽出された麦芽糖を糖に、特にマルトースに分解することができるように、マッシング動作を受ける。
【００５２】
使用済みの穀物と抽出液とへの分類は、この分野で知られているいかなる固体液体分離技術によっても適切に果たされ得る。好ましくは、前記分離は、マッシングフィルタと、遠心分離機と、ラータータン（lautertun）と、こし器とから選択された少なくとも１つの分離装置によって、果たされる。この方法は、マッシングフィルタによって非常に有効に分離され得る粉砕懸濁液を生成するために、特に適切である。従って、特に有効な実施形態では、この方法は、前記粉砕懸濁液を使用済みの穀物と抽出液とに分けるために、マッシングフィルタを使用する。
【００５３】
この方法によって適切に処理され得る穀物の例は、大麦、モロコシ、米、トウモロコシ、そば、ライ麦、雑穀、これら穀物の麦芽種、これら穀物の組み合わせである。特に好ましい実施形態では、この方法の穀物は、大麦、特に麦芽大麦である。
【００５４】
更に、本発明は、以下の図を参照して説明される。
図１は、本発明の実施形態に係るシステムの第１の実施形態を概略的に示している。
図２は、第２の実施形態を概略的に示している。
図３ａ及び図３ｂは、本発明の一実施形態に係るブレードの一細部を概略的に示している。
図４は、第３の実施形態を概略的に示している。
図５は、本発明に係る粉砕装置の他の構成を概略的に示している。
【００５５】
図１は、本発明の実施形態の概略的な例を示している。この図は、粉砕装置１の断面を示している。更に、図１は、本発明に係る反応装置５０（例えば、熱交換器）と、分離装置２０（固体を液体から分離するための装置）とを、概略的に示している。前記粉砕装置１と反応装置５０と分離装置２０とを有しているシステムが、麦芽汁のような穀物の抽出液の準備と生産とに使用されることができる。
【００５６】
本発明に係るシステムは、少なくとも１つの粉砕装置１を有している。一実施形態では、本発明に係るシステムは、少なくとも２つの一連の粉砕装置１を有している。前記少なくとも２つの粉砕装置１は、好ましくは直列に接続されている。また、例えば少なくとも２つの回転ブレードを保持するチューブを使用することによって、一連の回転ブレードを収容している粉砕装置を使用することが、適切である。少なくとも２つの粉砕装置の使用、もしくは、一連の回転ブレードの使用は、以下に更に詳しく説明されるように、穀物の粒子の有効な粉砕を可能にする。
【００５７】
図１では、液体が、粉砕装置１中に、入口２から粉砕チャンバ３中へと、導入される。この図に係る実施形態では、前記粉砕チャンバ３は、容器もしくはコンテナである。第２の入口４が、前記粉砕チャンバ３中に穀物を供給するための入口を、概略的に示している。これら入口２、４は、所定の位置で示されているが、当業者は、これら入口２、４を所望の位置に配置することができる。一実施形態では、前記入口２、４の一方が、液体もしくは穀物を、粉砕チャンバ３の中心部に、例えばブレード３０、３１の近くに移動させる。他の実施形態では、液体と穀物との混合物が、入口２から粉砕装置１へと導入される。
【００５８】
前記粉砕チャンバ３は、穀物の懸濁液を収容している。この懸濁液は、この図では、液面１３を有するように示されている。しかしながら、好ましい実施形態では、前記粉砕チャンバ３は、流体が完全に充填されている。
【００５９】
液体と穀物との前記粉砕チャンバへの流入を、制御することが、可能である。（調整バルブ４４もしくは投与スクリュー４５の形態で、図１に概略的に示されている）流入の量を示すパラメータが、処理装置と記憶装置（示されていない）とを有している制御装置５で集められ得る。この制御装置５は、流入の量を測定するための測定装置（示されていない）に、例えば無線で、接続されている。前記調整バルブ４４と前記投与スクリュー４５とは、前記粉砕チャンバ３中への流入の量を制御するための手段を有し得る。
【００６０】
前記制御装置５は、駆動ユニット６に接続されており、この駆動ユニット６を制御することができる。駆動ユニット６は、ロータ７を所望の速度で回転させることができるユニットを概略的に示している。駆動ユニット６は、機械的に制御されたエンジンであり得る。この駆動ユニット６は、変速装置を有し得る。
【００６１】
ロータ７は、概略的に示されている密封されたシャフトベアリング１２を通るように吊るされて、前記粉砕チャンバ３中に延びているシャフト８を有している。一実施形態では、前記駆動ユニット６も、前記粉砕チャンバ３中に収容されている。一実施形態では、変速装置が、前記粉砕チャンバ３中に収容されている。
【００６２】
一実施形態では、前記駆動ユニット６の回転軸は、変速装置を介して前記シャフト８に接続されている。一実施形態では、駆動ユニット６が、他の粉砕装置１の少なくとも１つのシャフト８を駆動するように、使用され得る。一実施形態では、１つの粉砕装置１が、異なる２つのブレード３０、３１を各々が備えている少なくとも１つのシャフト８を有している。
【００６３】
２つのブレード３０、３１は、シャフト８に設けられている。ブレード３０、３１は、シャフトに対してロック、及びロック解除されることができる取り外し可能な装置である。示されている例では、スリーブ４６が、前記ブレード３０、３１間に配置されている。当業者は、ブレード３０、３１を前記シャフト８に取り付け及びロックするための、異なる形式の取り付けシステムを構成することができるであろう。
【００６４】
一実施形態では、ブレード３０は、図３ｂの実施形態に示されているように、３つのブレードウィング９、１０、１１を有している。前記回転軸１４からブレードの先端部１６までの距離１５が、少なくとも２ｃｍである。好ましくは、前記距離１５は、少なくとも５ｃｍ、より好ましくは少なくとも１０ｃｍである。一実施形態では、前記ブレードは、長くても２５ｃｍ、より好ましくは長くても２０ｃｍの最大の全長１５を有している。前記ブレード３０は、回転中に、尖った端部２９がウィング９乃至１１の前端部を規定するように、時計回りの方向２８に回転するように配置及び構成されている。更に、前記ウィング９乃至１１の先端部２７は、上方に曲げられているフィン２６を有している。フィン２６と尖った前端部２９とは、前記粉砕チャンバ中に収容されている流体中にある穀物の粉砕のために、配置及び構成されている。フィン２６は、動作中に前記流体を攪拌するために、更に配置及び構成されている。
【００６５】
本発明に従えば、先端部１６は、粉砕中にブレンダーに似た効果を生じさせるように、少なくとも１０ｍ／ｓの最低速度を有し得る。
【００６６】
図３ａは、ブレード９０の他の実施形態を示している。ブレード９０は、中心のスリーブ形状の本体９１を有しており、このスリーブ形状の本体９１は、この本体９１から径方向外側に延びている４つのウィング９２、９３、９４、９５を有している。ウィング９２乃至９５の各々は、一般に径方向に延びている部分９６と、この部分９６より先端側の先端部分９７とを有している。前記先端部分９７は、ラジアル平面９８に対して上方もしくは下方に、角度ａで延びている。また、一実施形態では、前記ウィング９２乃至９５には、フィンが設けられている。フィンは、図３ａに示されていない。前記フィン、もしくは、前記回転軸１４に対して平行の方向に延びている前記ウィングの他の部分が、回転中に流体中に攪拌を生じさせ、使用されている流体の混合を生じさせ、前記粉砕チャンバ３中に収容されている完全な流体の粉砕を可能にする。
【００６７】
一実施形態では、前記フィンは、これの回転中に、流体を、前記ウィングに対して接離するように吸引及び押圧し、前記流体中で攪拌を生じさせるように、配置及び構成されている。
【００６８】
一実施形態では、前記シャフト８は、前記粉砕チャンバ３の下端部から上方に、前記粉砕チャンバ３中に収容されている流体中へと延びている。前記ブレードは、前記粉砕チャンバの底面に近い前記シャフトから延びている。
【００６９】
前記制御装置５は、前記ブレードを回転させるために駆動ユニット６を制御することができる。前記駆動ユニットは、少なくとも１０ｍ／ｓで、好ましくは少なくとも１５ｍ／ｓで、前記ブレードウィングの先端部１６を回転させることができる。このことによって、キッチンブレンダー効果を工業規模で得ることが可能となる。この結果、１時間当り少なくとも１００ｋｇの乾燥穀物の割合で穀物を粉砕することによって穀物の抽出液を生成するシステムが、従来のシステムより有効となる。
好ましくは、前記装置１は、液体と穀物との連続した供給のために配置されている。
【００７０】
図２は、他の実施形態を示している。この実施形態では、混合チャンバ６０が、３つの一連の粉砕装置６１の上流に配置されており、他の部材が、第１の実施形態に類似している。混合チャンバ６０は、穀物と水、もしくは水を含んだ液体とのための、２つの入口６２、６３を有している。穀物と水、もしくは水を含んだ液体とは、概略的に示されている混合装置６４を備えた一般にドラム形状のコンテナ中に、一緒に運ばれる。前記混合装置は、ブレード６５と、駆動ユニット６６とを有している。駆動ユニット６６とブレード６５とは、流体と穀物とを混合するように配置されている。好ましくは低いＲＰＭが、混合のために使用される。一実施形態では、前記混合チャンバ６０は、懸濁液の粉砕前処理を果たすために、配置されている。示されている実施形態では、前記混合された懸濁液は、粉砕装置１と類似した設定を有している３つの粉砕装置６１の第１の粉砕装置に、流れる。
【００７１】
動作中に、前記ブレード３０、３１は、特に、ブレードウィング９乃至１１の前記先端部１６は、前記粉砕チャンバ３中の液体中に浮遊している穀物の粒子を、粉砕し得る。前記ブレードウィングは、高速の角速度によって、特に、前記ブレードウィング９乃至１１の先端部１６の高速の先端速度によって、前記懸濁液中に、相当量の運動エネルギーを伝達する。好ましくは、伝達される全機械的エネルギーは、１ｋｇの乾燥穀物当り少なくとも５ｋＪである。前記制御装置５は、回転速度が前記懸濁液中に適切な量の運動エネルギーを伝達することを、即ち、前記懸濁液中の穀物を粉砕するために十分な運動エネルギーを伝達することを、確実にするように、監視することができる。
【００７２】
前記粉砕装置１の動作の結果、粉砕された粒子の混合を増やすために、前記粉砕チャンバは、示されている実施形態では前記粉砕チャンバ３の壁から径方向内側に延びている少なくとも１つのバッフル７４、７５を有し得る。前記バッフル７４、７５は、前記粉砕チャンバ３中に位置されているバッフル本体の一部であり得る。
【００７３】
図１に示されている前記第１の粉砕装置は、出口１８を有している。この出口１８は、制御装置５によって制御され得るバルブ１９（もしくはポンプ）を有している。この出口１８は、穀物の懸濁液を次の粉砕装置へと送ることを、可能にする。最後の粉砕装置は、出口２１を有しており、この出口２１は、前記粉砕懸濁液を反応チャンバ５０へと、そして更に分離装置２０の下流へ送ることを、可能にする。この実施形態の分離装置２０は、概略的に示されているメッシュ２２を、出口２３の上流に有している。
【００７４】
一実施形態では、前記分離装置２０は、遠心分離機を更に有している。穀物の抽出液の生成に関する当業者は、示されている実施形態に係る粉砕装置と組み合わせて使用され得る異なる設定に、精通しているであろう。
【００７５】
一実施形態では、前記出口１８は、前記粉砕チャンバ３のほぼ半分の高さのところに、位置されている。このことによって、前記チャンバ３から、粉砕された流体を連続して送ることが可能となる。前記出口１８が前記底面に近いほど、より多くの粉砕された粒子が集められるのに対して、上側の端部に近いほど、粉砕された粒子が少ない。
【００７６】
図１は、液面１３を示しているが、前記粉砕装置１中にあるヘッドスペースに気相を設けないで前記チャンバを動作させることが、可能であり、いくつかの実施形態では、この方が好ましい。
【００７７】
一実施形態では、前記粉砕装置１、６１間での搬送と、反応チャンバ５０での搬送とが、連続的である。実際の搬送ステップは、一括的と連続的との両方か、どちらか一方である。
【００７８】
図１は、本発明に係るシステムを非常に概略的に示しており、当業者は、本書で開示されている本発明によって、示されている実施形態の効果を、工業規模で向上させることが可能であろう。特に、当業者は、本発明に係るシステムを、醸造に提供することができる。
【００７９】
図４は、本発明に係るシステムの第３の実施形態を概略的に示している。図４は、混合装置１００と粉砕装置１０４とを有するシステムを示している。このシステムでは、前記粉砕装置は、概略的に示されている３つの駆動ユニットとロータ１０１、１０２、１０３とが配置されている１つの粉砕チャンバ１０５を有している。穀物１２０と、水もしくは水を含んだ液体１２１とが、前記混合チャンバ１１２に加えられて、懸濁液に転換される。
【００８０】
混合装置１００は、混合チャンバ１１２中に収容されているロータ１１１を有しており、前記ロータ１１１に接続されている駆動ユニット１１３が、前記混合チャンバ１１２中に完全に収容されている。
【００８１】
粉砕チャンバ１０５は、仕切りパネル１０９、１１０によって概略的に分離されている３つの粉砕装置１０６、１０７、１０８を有している。前記仕切りパネル１０９、１１０は、前記粉砕チャンバ１０５から流れる懸濁液中に収容されている大きい（即ち粗い）粒子が粉砕ユニット１０６、１０７中に保持されるように、有効に配置されている。示されている例では、このような大きな粒子は、前記仕切りパネル１０９、１１０によって保持される。これは、前記混合チャンバ１０５中の前記懸濁液の液面１２２が、前記懸濁液がこれらパネルを越えて次の粉砕ユニット中に溢れ出るように、しかしこの懸濁液中に含まれている大きな粒子をこの懸濁液と一緒に運ばないように、十分な高さを有しているからである。かくして、大きな粒子は、粉砕ユニット１０６中と粉砕ユニット１０７中とに保持されて、仕切りパネル１０９もしくは仕切りパネル１１０を通過できる粒子の大きさまで、粉砕作用によって粉砕される。
【００８２】
粉砕チャンバ１０５の下流では、ポンプ１１５が、図に示されている矢印に従って、前記懸濁液の流れを支持している。大きな粒子の更なる分離が、ポンプ１１５の下流で、分離部材１１６中で果たされ得る。再循環ダクト１２５が、分離された大きな粒子の、少なくとも１つの前記粉砕ユニット１０６、１０７、１０８へのフィードバック流を生じさせ得る。
【００８３】
適切に粉砕された粒子を含んでいる懸濁液は、反応装置１１７の下流に流れ、この場所から、抽出液１１９を得るために、使用済みの穀物を分離する装置１１８へと流れる。
【００８４】
図５は、粉砕装置１３０の異なる実施形態を示している。駆動ユニット１３１が、示されていないフレームに接続されている。更に、固定部材１３５が、このフレームに固定して接続されている。駆動ユニット１３１は、矢印１３８に従ってブレード１３６を回転させるロータ本体１３３を駆動する。ロータ本体１３３は、固定部材１３５に、１３４で示されているところで、回転可能に取り付けられている。本書では、前記固定部材１３５は、回転軸の位置に配置されている。前記ブレード１３６の先端部は、１３９で示されているところの近くに配置されている。
【００８５】
本発明は、以下の制限的でない例によって、更に説明される。
例
例１
麦芽の１２８ｋｇ／ｈの連続した流れが、醸造水の２８３ｋｇ／ｈの連続した流れと一緒に粉砕チャンバ中に導入された。６Ｌの容量を有しているこの粉砕チャンバ中では、８．５ｃｍの直径のブレードが、２１，５００ｒｐｍで回転した。生成物の流れが、このチャンバから、同じ処理設定で操作される２つの類似したチャンバに送られた。この粉砕システムは、一定の供給状態で、少なくとも２０分間粉砕することによって、定常状態となった。
【００８６】
第３の粉砕チャンバからの生成物が、集められ、攪拌してマッシングする１００Ｌの容器中に入れられた。代表的なマッシングプロフィールが、即ち、２０分間はプロテインを５８℃で静止させ、１５分間で６６℃に達するまで加熱し、２５分間は糖化物を６６℃で静止させ、１５分間は再度７６℃まで加熱し、最後に、１０分間はこの温度で静止させることが、適用された。この後、マッシングされたもの（mash）が、２チャンバのマッシングフィルタに送られた。マッシングフィルタが、ハンマーによって粉砕された麦芽の場合と同じようにして、動作された。
【００８７】
この結果生じる麦芽汁が、煮沸容器へと吐出され、この麦芽汁は、９０分間煮沸された。発酵温度まで冷却するように熱い粕と麦芽汁とを分離した後、酸素とイーストとが、加えられ、通常のビールの発酵が、果たされた。麦芽汁の試料が、取り出され、分析されて、１２．９％（ｗ／ｗ）の麦芽汁の本来の重量を示した。
【００８８】
最終的なビール製品が、適切なコンテナ（ボトル）に詰められ、ビールの品質のパラメータが分析された。麦芽汁のパラメータとビールのパラメータとにおける分析が、良好なマッシング性能と、良好な品質とを示した。特に重要なことは、マッシングプロセス中に形成された発酵性糖の量が、麦芽穀物の粉砕によって生じた発酵のための、でんぷんの使用可能性を示していることである。この例では、６９．８％（ｗ／ｗ）の値の炭水化物が、発酵性糖であり、この結果、８６％（ｗ／ｗ）の明白な最終減衰制限となる。
【００８９】
例２
２００ｋｇ／ｈの麦芽と、４００ｋｇ／ｈの水との連続した流れが、混合容器中に導入され、懸濁液を得るために、連続的に、インペラによって攪拌される。混合物が、６Ｌの容量を有する第１の粉砕チャンバ中に送られる。８．５ｃｍの直径を有するブレードが、前記チャンバ中で、２１，５００ｒｐｍで連続的に回転される。このチャンバから発生した流れが、同じプロセスの設定で、直列で動作される２つの類似したチャンバ中に、送られる。
【００９０】
このような連続した混合チャンバの後に、容積型ポンプが、混合物を、６００Ｌの容量の、垂直転換反応装置中に送る。この反応装置は、回転軸に取着されており、この回転軸には、混合を果たすために、複数の円盤が設けられている。前記反応装置の高さ方向に沿った温度プロフィールには、５８℃でのプロテインの静止と、６７℃での糖化物の静止と、７８℃での最終物の静止とが、適用されている。この後、麦芽汁が、粒子を取り除くために、デカンタ型の遠心分離機に、送られる。
【００９１】
結果として生成された麦芽汁は、従来の反応装置と同じ幾何学形状の煮沸反応装置へと、引かれる。この麦芽汁は、１０３℃で６０分間煮沸される。発酵温度まで冷却するために熱い粕と麦芽汁とを分離した後、酸素とイーストとが加えられ、標準のビール発酵が、果たされる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１時間当り少なくとも１００ｋｇの乾燥穀物の割合で、穀物を粉砕し、そして粉砕された穀物から液体を抽出することによって、穀物の抽出液を生成する方法であって、この方法は、
穀物と液体とを連続して組み合わせることと、
自由に浮遊している穀物の粒子を、少なくとも１つの回転ブレードに衝突させることによって、前記液体中の穀物の粒子を連続的に粉砕して、粉砕懸濁液を生成することと、
前記粉砕懸濁液の少なくとも一部を、必要に応じては更なる処理の後に、使用済みの穀物と抽出液とに分離するための分離装置へと、連続的に送ることとを具備し、
前記少なくとも１つの回転ブレードは、少なくとも１０ｍ／ｓの先端速度で回転しており、
前記少なくとも１つの回転ブレードによって前記粉砕懸濁液中に伝達される全機械的エネルギーが、１ｋｇの乾燥穀物当り５乃至１０００ｋＪの範囲内であり、
前記少なくとも１つの回転ブレードの先端部と、回転軸との間の距離が、２乃至２５ｃｍの範囲内である、方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの回転ブレードの作用による穀物の粒子の粉砕が、前記少なくとも１つの回転ブレードの一面と他の固い面との間で穀物の粒子を押しつぶすことによって生じるのではない、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つの回転ブレードの作用による穀物の粒子の粉砕は、少なくともファクター２、好ましくはファクター４だけ、穀物の粒子の質量加重平均の大きさを縮小させる、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つの回転ブレードの作用による粉砕の前で、液体中の穀物の粒子は、０．５ｍｍ乃至１ｃｍの質量加重平均の粒子の大きさを有している、請求項１乃至３のいずれか１に記載の方法。
【請求項５】
前記粉砕懸濁液中の粒子は、５０乃至１０００μｍの範囲、好ましくは１００乃至８００μｍの範囲の質量加重平均の直径を有している、請求項１乃至４のいずれか１に記載の方法。
【請求項６】
前記液体と前記穀物とは、乾燥物質の６乃至５０ｗｔ％を為すように組み合わされる、請求項１乃至５のいずれか１に記載の方法。
【請求項７】
前記液体は、水を含んだ液体である、請求項１乃至６のいずれか１に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも１つの回転ブレードは、少なくとも１５ｍ／ｓの、より好ましくは少なくとも２０ｍ／ｓの、より好ましくは少なくとも５０ｍ／ｓの、より好ましくは少なくとも７０ｍ／ｓの先端速度で回転する、請求項１乃至７のいずれか１に記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つの回転ブレードの先端部と、前記回転軸との間の距離が、２．５乃至２０ｃｍの範囲内、好ましくは３乃至１５ｃｍの範囲内である、請求項１乃至８のいずれか１に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの回転ブレードによって前記粉砕懸濁液中に伝達される全機械的エネルギーが、１ｋｇの乾燥穀物当り８乃至５０００ｋＪの範囲内、より好ましくは１０乃至３００ｋＪ／ｋｇの範囲内である、請求項１乃至９のいずれか１に記載の方法。
【請求項１１】
前記穀物は、大麦と、モロコシと、米と、トウモロコシと、そばと、ライ麦と、雑穀と、これら穀物の麦芽種と、これら穀物の組み合わせとから選択される、請求項１乃至１０のいずれか１に記載の方法。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１に規定されている方法によって、穀物の抽出液を生成するためのシステムであって、
少なくとも１つの粉砕装置（１）と、この粉砕装置（１）に下流側で接続され、使用済みの穀物と抽出液とを分離するための分離装置（２０）とを具備しており、
前記粉砕装置（１）は、粉砕懸濁液を収容するための粉砕チャンバ（３）に接続されている液体入口（２）を有しており、
ロータ（７）が、前記粉砕チャンバ（３）中に配置されており、このロータ（７）は、このロータ（７）の回転軸（１４）から延びている少なくとも１つのブレード（３０、３１）を有しており、前記ブレード（３０、３１）は、前記粉砕チャンバ（３）中に配置されており、
前記少なくとも１つのブレード（３０、３１）の先端部（１６）と前記回転軸（１４）との間の距離（１５）が、２乃至２５ｃｍの範囲内であり、前記ロータ（７）は、回転用の駆動ユニット（６）に接続されており、この駆動ユニット（６）は、前記少なくとも１つのブレード（３０、３１）が、少なくとも１０ｍ／ｓの先端速度で駆動するように設定されている、システム。
【請求項１３】
このシステムは、前記駆動ユニット（６）を制御するための制御装置（５）を更に具備しており、この制御装置（５）は、全機械的エネルギーを、前記少なくとも１つのブレード（３０、３１）によって、液体中に浮遊している１ｋｇの乾燥穀物当り５乃至１０００ｋＪの範囲内で、前記粉砕懸濁液中に伝達するように、制御するように設定及び構成されている、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのブレード（３０、３１）は、少なくとも２つのウィング（９、１０、１１）を有しており、これらウィングの前縁が、切断路（２４）を規定しており、前記ブレードウィングは、ブレンダーのブレードに複合切断路（２４）を形成するように、前記ブレード（３０、３１）の重心を通って前記回転軸（１４）に直交して延びている面に対して、複合角で方向付けられている、請求項１２又は１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記システムは、反応装置（５０）を更に有しており、前記分離装置（２０）は、マッシングフィルタか、遠心分離機か、ラータータンか、こし器である、請求項１２乃至１４のいずれか１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記粉砕装置（１）は、少なくとも１つの一連の粉砕ユニット（１０６、１０７、１０８）と、粉砕ユニット（１０６、１０７、１０８）の下流側に、及び前記反応装置（５０）の上流側に配置されている分離ユニット（１０９、１１０、１１６）と、を具備し、前記分離ユニットは、粉砕懸濁液から粗い粒子を選択的に分離することができ、前記粗い粒子は、少なくとも０．５ｍｍの、より好ましくは少なくとも１ｍｍの、最も好ましくは少なくとも２ｍｍの直径を有している、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
このシステムは、分離された粗い粒子を、前記分離ユニット（１０９、１１０、１１６）から、少なくとも１つの前記粉砕ユニット（１０６、１０７、１０８）へと、もしくは前記粉砕ユニットの上流に向かって、再循環させるための再循環ダクト（１２５）を有している、請求項１乃至１６のいずれか１に記載のシステム。
【請求項１８】
このシステムは、少なくとも２つの、このましくは少なくとも３つの一連の粉砕ユニット（１０６、１０７、１０８）を具備する、請求項１６又は１７に記載のシステム。
【請求項１】
１時間当り少なくとも１００ｋｇの乾燥穀物の割合で、穀物を粉砕し、そして粉砕された穀物から液体を抽出することによって、穀物の抽出液を生成する方法であって、この方法は、
穀物と液体とを連続して組み合わせることと、
自由に浮遊している穀物の粒子を、少なくとも１つの回転ブレードに衝突させることによって、前記液体中の穀物の粒子を連続的に粉砕して、粉砕懸濁液を生成することと、
前記粉砕懸濁液の少なくとも一部を、必要に応じては更なる処理の後に、使用済みの穀物と抽出液とに分離するための分離装置へと、連続的に送ることとを具備し、
前記少なくとも１つの回転ブレードは、少なくとも１０ｍ／ｓの先端速度で回転しており、
前記少なくとも１つの回転ブレードによって前記粉砕懸濁液中に伝達される全機械的エネルギーが、１ｋｇの乾燥穀物当り５乃至１０００ｋＪの範囲内であり、
前記少なくとも１つの回転ブレードの先端部と、回転軸との間の距離が、２乃至２５ｃｍの範囲内である、方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの回転ブレードの作用による穀物の粒子の粉砕が、前記少なくとも１つの回転ブレードの一面と他の固い面との間で穀物の粒子を押しつぶすことによって生じるのではない、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つの回転ブレードの作用による穀物の粒子の粉砕は、少なくともファクター２、好ましくはファクター４だけ、穀物の粒子の質量加重平均の大きさを縮小させる、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つの回転ブレードの作用による粉砕の前で、液体中の穀物の粒子は、０．５ｍｍ乃至１ｃｍの質量加重平均の粒子の大きさを有している、請求項１乃至３のいずれか１に記載の方法。
【請求項５】
前記粉砕懸濁液中の粒子は、５０乃至１０００μｍの範囲、好ましくは１００乃至８００μｍの範囲の質量加重平均の直径を有している、請求項１乃至４のいずれか１に記載の方法。
【請求項６】
前記液体と前記穀物とは、乾燥物質の６乃至５０ｗｔ％を為すように組み合わされる、請求項１乃至５のいずれか１に記載の方法。
【請求項７】
前記液体は、水を含んだ液体である、請求項１乃至６のいずれか１に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも１つの回転ブレードは、少なくとも１５ｍ／ｓの、より好ましくは少なくとも２０ｍ／ｓの、より好ましくは少なくとも５０ｍ／ｓの、より好ましくは少なくとも７０ｍ／ｓの先端速度で回転する、請求項１乃至７のいずれか１に記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つの回転ブレードの先端部と、前記回転軸との間の距離が、２．５乃至２０ｃｍの範囲内、好ましくは３乃至１５ｃｍの範囲内である、請求項１乃至８のいずれか１に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの回転ブレードによって前記粉砕懸濁液中に伝達される全機械的エネルギーが、１ｋｇの乾燥穀物当り８乃至５０００ｋＪの範囲内、より好ましくは１０乃至３００ｋＪ／ｋｇの範囲内である、請求項１乃至９のいずれか１に記載の方法。
【請求項１１】
前記穀物は、大麦と、モロコシと、米と、トウモロコシと、そばと、ライ麦と、雑穀と、これら穀物の麦芽種と、これら穀物の組み合わせとから選択される、請求項１乃至１０のいずれか１に記載の方法。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１に規定されている方法によって、穀物の抽出液を生成するためのシステムであって、
少なくとも１つの粉砕装置（１）と、この粉砕装置（１）に下流側で接続され、使用済みの穀物と抽出液とを分離するための分離装置（２０）とを具備しており、
前記粉砕装置（１）は、粉砕懸濁液を収容するための粉砕チャンバ（３）に接続されている液体入口（２）を有しており、
ロータ（７）が、前記粉砕チャンバ（３）中に配置されており、このロータ（７）は、このロータ（７）の回転軸（１４）から延びている少なくとも１つのブレード（３０、３１）を有しており、前記ブレード（３０、３１）は、前記粉砕チャンバ（３）中に配置されており、
前記少なくとも１つのブレード（３０、３１）の先端部（１６）と前記回転軸（１４）との間の距離（１５）が、２乃至２５ｃｍの範囲内であり、前記ロータ（７）は、回転用の駆動ユニット（６）に接続されており、この駆動ユニット（６）は、前記少なくとも１つのブレード（３０、３１）が、少なくとも１０ｍ／ｓの先端速度で駆動するように設定されている、システム。
【請求項１３】
このシステムは、前記駆動ユニット（６）を制御するための制御装置（５）を更に具備しており、この制御装置（５）は、全機械的エネルギーを、前記少なくとも１つのブレード（３０、３１）によって、液体中に浮遊している１ｋｇの乾燥穀物当り５乃至１０００ｋＪの範囲内で、前記粉砕懸濁液中に伝達するように、制御するように設定及び構成されている、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのブレード（３０、３１）は、少なくとも２つのウィング（９、１０、１１）を有しており、これらウィングの前縁が、切断路（２４）を規定しており、前記ブレードウィングは、ブレンダーのブレードに複合切断路（２４）を形成するように、前記ブレード（３０、３１）の重心を通って前記回転軸（１４）に直交して延びている面に対して、複合角で方向付けられている、請求項１２又は１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記システムは、反応装置（５０）を更に有しており、前記分離装置（２０）は、マッシングフィルタか、遠心分離機か、ラータータンか、こし器である、請求項１２乃至１４のいずれか１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記粉砕装置（１）は、少なくとも１つの一連の粉砕ユニット（１０６、１０７、１０８）と、粉砕ユニット（１０６、１０７、１０８）の下流側に、及び前記反応装置（５０）の上流側に配置されている分離ユニット（１０９、１１０、１１６）と、を具備し、前記分離ユニットは、粉砕懸濁液から粗い粒子を選択的に分離することができ、前記粗い粒子は、少なくとも０．５ｍｍの、より好ましくは少なくとも１ｍｍの、最も好ましくは少なくとも２ｍｍの直径を有している、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
このシステムは、分離された粗い粒子を、前記分離ユニット（１０９、１１０、１１６）から、少なくとも１つの前記粉砕ユニット（１０６、１０７、１０８）へと、もしくは前記粉砕ユニットの上流に向かって、再循環させるための再循環ダクト（１２５）を有している、請求項１乃至１６のいずれか１に記載のシステム。
【請求項１８】
このシステムは、少なくとも２つの、このましくは少なくとも３つの一連の粉砕ユニット（１０６、１０７、１０８）を具備する、請求項１６又は１７に記載のシステム。
【図１】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４】
【図５】
【公表番号】特表２０１２−５１６６９６（Ｐ２０１２−５１６６９６Ａ）
【公表日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５４９１０６（Ｐ２０１１−５４９１０６）
【出願日】平成２２年２月５日（２０１０．２．５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＮＬ２０１０／０５００５２
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０９０５２２
【国際公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【出願人】（５０８３４３４７８）ハイネケン・サプライ・チェーン・ビー．ブイ． (8)
【氏名又は名称原語表記】Ｈｅｉｎｅｋｅｎ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｈａｉｎ Ｂ．Ｖ．
【住所又は居所原語表記】Ｂｕｒｇｅｍｅｅｓｔｅｒ Ｓｍｅｅｔｓｗｅｇ １，ＮＬ−２３８２ ＰＨ Ｚｏｅｔｅｒｗｏｕｄｅ， Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月５日（２０１０．２．５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＮＬ２０１０／０５００５２
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０９０５２２
【国際公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【出願人】（５０８３４３４７８）ハイネケン・サプライ・チェーン・ビー．ブイ． (8)
【氏名又は名称原語表記】Ｈｅｉｎｅｋｅｎ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｈａｉｎ Ｂ．Ｖ．
【住所又は居所原語表記】Ｂｕｒｇｅｍｅｅｓｔｅｒ Ｓｍｅｅｔｓｗｅｇ １，ＮＬ−２３８２ ＰＨ Ｚｏｅｔｅｒｗｏｕｄｅ， Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ
【Ｆターム（参考）】
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