[发明专利]用于清洗滤膜的方法

说明书

本发明涉及根据权利要求1的前序的方法。本发明特别涉及用于 清洗工艺设备(尤其是滤器，例如膜滤器)的方法，所述设备用于生 产液体食料例如乳(或乳制品)、水果汁、啤酒、软饮料(例如柠檬 汁饮料)、苹果酒、葡萄酒、雪利酒、波尔图葡萄酒、蒸馏饮料等。 这些滤器在过滤过程中被污染。

在食品工业和污水净化厂，日益广泛地使用膜滤器，特别是聚合 膜，例如聚砜、聚醚砜(含或不含聚乙烯吡咯烷酮)和某些类型的聚 酰胺，以及用于从饮料和其它液体中脱除不溶性物质的陶瓷膜。这些 膜保证便利地脱除不希望有的成分、特别是微生物例如藻类、真菌、 酵母和细菌(渗出物)。

然而，这些膜滤器的渗透性，也以通量的形式表示，随着时间的 进程而降低，而且甚至在较短的时间之后(即，有时甚至在短于一小 时之内)，膜可能被阻塞，因为来自待处理的材料的各组分被吸附或 吸收或沉淀在所述装置的表面上，这是不希望有的。结果是，为了对 膜进行清洁，不得不停止所述过程。可以恢复被阻塞的滤器，例如通 过按相反的方向冲洗这些滤器，一种称为反冲的方法。这可以被视为 机械法。然而，那是复杂的方法而且仅仅是一种临时的、不令人满意 的方案，因为在每个步骤之后初始通量(在相同的跨膜压力下)比之 前低，而且从长远看，污染物积聚到所述滤器被完全阻塞的程度。此 外，难以按这种方式脱除某些持久的有机污染物。

本发明适用于滤器的清洗，所述滤器用于公知的方法，比如软饮 料、乳(制品)、葡萄酒、雪利酒、波尔图葡萄酒、蒸馏饮料、水果 汁、柠檬汁饮料、啤酒例如澄清啤酒、残余啤酒的过滤，以及麦芽汁/ 酒糟分离、热残渣分离和冷残渣分离。

就酿造啤酒来说，本发明特别涉及在如下过程中使用的设备：制 备麦芽、麦芽和/或未发芽的谷物转变成麦芽汁、通过发酵成啤酒而在 添加或不添加额外组分(例如啤酒花)的条件下进一步加工麦芽汁； 以及与来自这些过程的主或副物流一起使用的且与其接触的所有辅助 设备。

因此，需要一种清洗上文定义的液体食料生产设备的高效清洗系 统，该系统能够提供恰当的清洗，这种清洗优选地必须在较短的时间 内(优选在短于120分钟内)进行而且在清洗过程中大体上所有污染 物都得以脱除。

进一步的研究已经表明，在所述生产过程中，所述设备，更具体 说是所述滤器，被所有类型的化合物的组合所污染，其中多糖、寡糖 例如β-葡聚糖、蛋白质、脂肪和多酚是重要的组分。

已经提出过用酶促过程清洗这些膜。于是，国际专利申请WO 98/45029描述了在用碱预先处理啤酒过滤膜之后采用纤维素酶和淀 粉酶来清洗这些膜。与此类似，日本专利申请JP-A4-267933描述 了用蛋白酶和纤维素酶来清洗分离膜。

然而，这些非氧化过程一般不是完全令人满意的，因为为实现所 述组分的有效脱除似乎需要过长的反应时间。

国际专利申请WO 97/45523描述了2，2，6，6-四甲基哌啶-N-氧 基(TEMPO)作为硝酰基化合物的应用而次氯酸盐或次溴酸盐作为清洗 啤酒沉降组件的再氧化剂的应用。然而，因为它们的腐蚀性，卤素残 余物、特别是溴残余物的存在是设备中特别不希望有的。

国际专利申请WO 03/060052描述了一种方法，其中通过采用环状 硝酰基化合物，例如TEMPO或它的4-乙酰氨基或4-乙酰氧基衍生物 和无卤氧化体系，可以在无溴过程中清洗这些滤器。通过采用氧或过 氧化氢作为辅底物的酶促法，或者通过金属催化的氧化与过酸例如过 乙酸、过硫酸(过一硫酸)、高锰酸或氢过氧化物的组合，可以将所 述硝酰基化合物氧化成相应的离子。

同样，描述了其它氧化法。国际专利申请WO 2006/012691描述了 产生羟基自由基以清洗所述膜。当所述膜是氟化聚合物类型的而且因 此对化学试剂是高度惰性的时，这种方法是特别合适的。

国际专利申请WO 03/095078描述了一种同样基于氧化作用的方 法，当采用反冲时这种方法似乎是很有效的，旨在转化所述多酚。这 种方法基于这样的假设，即多酚首先吸附到膜表面上而且是污垢层的 起始。然而，从给出的数据似乎看出，在所提出的氧化化学品中，过 醋酸和次氯酸盐和过氧化氢与锰催化剂是有效的。