VIEW ARTICLE    doi:10.1094/ASBCJ-2010-0315-01

Dead-end Microfiltration of Rough Nonalcoholic Beer by Different Polymeric Membranes. M. Yazdanshenas (1) and S. A. R. Tabatabaei Nejad, Department of Chemical Engineering, Sahand University of Technology, Tabriz, Iran; M. Soltanieh, Department of Chemical and Petroleum Engineering of Sharif University of Technology, Tehran, Iran; A. Tavakkoli and A. A. Babaluo, Department of Polymer Engineering, Sahand University of Technology, Tabriz, Iran; and L. Fillaudeau, Laboratoire d’Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés, CNRS UMR5504, INRA UMR792, INSA, Toulouse, France. (1) Corresponding author. E-mail: <yazdn@yahoo.com>; Phone: +98 912 11 34 734. J. Am. Soc. Brew. Chem. 68(2):83-88, 2010.

Clarification of rough nonalcoholic beer using microfiltration as an alternative to conventional filtration with filter aids presents scientific and technical challenges for the brewing industry. An experimental pilot plant was used to evaluate the permeability and selectivity of polymeric membranes in the clarification process. Cellulose acetate (CA) with pore sizes of 0.2, 0.45, 0.8, and 1.2 µm, together with cellulose nitrate (CN), nylon (NY), and polytetrafluoroethylene (PTFE) with a pore size of 0.45 µm, were used at transmembrane pressures (TMP) of 1.0 and 2.0 bar. The data corroborated that the flux values of the CA, CN, and NY membranes were almost the same and reduced drastically, whereas PTFE was not permeable at 1.0 bar and its flux at 2.0 bar increased at the beginning and decreased after reaching a maximum. At both TMP, the CN membrane displayed the highest rejection of suspended particles and haze-active proteins, while retention of polyphenols and color were highest for the NY membrane. The lower selectivity of the PTFE membrane can be attributed to its hydrophobicity and less interaction with the hydrophilic haze-active proteins. The results confirmed that by increasing the pore size of CA membranes the separation factor of the sensitive proteins and suspended particles decreased and permeability increased. Keywords: Clarification, Haze-active proteins, Malt beverage, Nonalcoholic beer, Polyphenols, Pore size

Aclaración de la cerveza sin alcohol en bruto por microfiltración como una alternativa a la filtración convencional con ayudas del filtro presenta desafíos científicos y técnicos para la industria cervecera. Una planta piloto experimental fue utilizada para evaluar la permeabilidad y selectividad de las membranas poliméricas en el proceso de clarificación. El acetato de celulosa (CA), con tamaños de poro de 0.2, 0.45, 0.8, y 1.2 µm, junto con el nitrato de celulosa (CN), el nylon (NY), y el politetrafluoroetileno (PTFE) con un tamaño de poro de 0.45 µm, se utilizaron en las presiones transmembrana (PGT) de 1.0 y 2.0 barra. Los datos corroboran que los valores de flujo de la CA, CN, y las membranas NY fueron casi los mismos y se redujeron drásticamente, mientras que el PTFE no era permeable a 1.0 barra y su flujo a 2.0 barra mayor al principio y han disminuido tras alcanzar un máximo. Por los dos PGT, la membrana CN muestra el mayor rechazo de partículas en suspensión y turbidez proteínas activas, mientras que la retención de los polifenoles y el color eran los más altos de la membrana NY. La selectividad inferior de la membrana PTFE se puede atribuir a su hidrofobicidad y menor interacción con las proteínas activa turbidez hidrofílicas. Los resultados confirmaron que al aumentar el tamaño de los poros de las membranas CA el factor de separación de las proteínas y partículas en suspensión sensible disminución y el aumento de la permeabilidad. Palabras claves: Aclaración, Bebidas de malta, Cerveza sin alcohol, Polifenoles, Proteínas activa turbidez, Tamaño de los poros