JP2003053307A - 食品滓の微粉末化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】搾り滓や抽出滓等の食品滓を産業廃棄物として
廃棄するのではなく、飼料、肥料の配合成分としてばか
りでなく、健康補助食品、食品添加剤、薬品添加剤等の
高有価品の資源として再利用することができる食品滓の
微粉末化方法を提供すること。 【解決手段】食品滓の微粉末化方法は、搾り滓や抽出滓
等の食品滓を湿式振動ミルにより微粉砕してスラリー化
したものを、ドラムドライヤで乾燥させることにより行
う。湿式粉砕とすることにより、食品滓が粉砕熱により
変質を受け難いとともに微粉化を促進させることがで
き、さらに、ドラムドライヤにより低温・均質乾燥も容
易となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は搾り滓または抽出滓
等の食品滓（粕・糟）を微粉末化する方法に関する。こ
こで、食品滓としては、食品の搾り滓や抽出粕滓を意味
し、搾り滓としては、醤油搾り滓、デンプン搾り滓、大
豆滓（おから）、焼酎搾り滓、野菜ジュース・果汁搾り
滓等を、また、抽出滓としては、茶葉類抽出滓、コーヒ
ー抽出滓、リキュール類抽出滓等を、それぞれ挙げるこ
とができる。

【０００２】

【背景技術】上記のような搾り滓、抽出滓等の食品滓
は、通常、乾燥、必要により粉砕して、肥料、飼料の補
助成分又は増量成分として、さらには、燃料として有効
利用（資源化）していた。

【０００３】そして、上記食品滓の発生量は、上記食品
滓の有効利用量をはるかに多く、産業廃棄物として、埋
立てや海上投棄等していた。埋立てや海上投棄は、当
然、環境汚染（悪臭や富栄養化等）の一因となる。

【０００４】このため、食品滓の有効利用化（資源化）
の技術の確立が急がれているが、本発明者らが知る限り
においてそれらの資源化処理技術は存在しない。

【０００５】

【発明の開示】本発明者らは、食品滓の発生直後に、即
ち、食品滓が腐敗する前に、湿式微粉砕後、適宜温度で
変質し難い状態に乾燥すれば、従来の飼料や肥料の配合
補助・増量成分としてばかりでなく、健康補助食品、食
品添加剤、さらには、薬品添加剤等の高付加価値品（有
価物）として資源化できることを見出して下記構成の食
品滓の微粉末化方法に想到し得たものである。

【０００６】搾り滓または抽出滓等の食品滓を微粉末化
する方法において、食品滓を湿式で微粉砕してスラリー
化する微粉砕工程と、該微粉砕工程で得られたスラリー
体を乾燥する乾燥工程と、を含むことを特徴とする。

【０００７】上記構成において、湿式による微粉砕は、
振動ミルで行うことが、また、乾燥はドラムドライヤで
行うことが、それぞれ望ましい。湿式粉砕することによ
り、食品滓が微粉砕により変質を受け難いとともに微粉
砕化を促進でき、さらには、ドラムドライヤによる低温
・均質乾燥も容易となる。

【０００８】さらに、乾燥を減圧により行うことが、低
温乾燥をよりやり易くなる。

【０００９】上記食品滓の微粉末化方法を行うのに好適
な装置は、下記構成となる。

【００１０】搾り滓または抽出滓等の食品滓を微粉末化
する装置において、食品滓を湿式により微粉砕する微粉
砕機と、ドラムドライヤとを備えていることを特徴とす
る。

【００１１】

【発明を実施するための最良の形態】以下、本発明の食
品滓の微粉末化する方法について、説明をする。

【００１２】本発明は、下記微粉砕工程（１）と乾燥工
程（２）とを含む。

【００１３】（１）微粉砕工程：ここで微粉砕とは、砕
製物（粉砕製品）の粒径が１００メッシュ（１４７μ
ｍ）以下となる粉砕を言う（「化学工学辞典」昭49-5-3
0、丸善、頁410参照）。砕製物の望ましい平均粒径は、
微粉砕後の用途により異なるが、通常、２００メッシュ
（７４μｍ）以下、さらに望ましくは、４００メッシュ
（３８μｍ）以下、最も望ましくは、２０μｍ以下とす
る。

【００１４】このように、砕製物粒径を所定粒径以下の
微粉砕レベルとすることにより、後段の乾燥工程がごく
短時間で済み（変質が少ない）、且つ、栄養補助剤や食
品添加剤、さらには、薬品添加剤としての有効利用が可
能となるものである。

【００１５】そして、この微粉砕は、湿式で行う。通
常、食品滓である搾り滓や抽出滓は、約８０％の水分
（湿量基準含水率）を含有している。これを粉砕機で粉
砕すると、水分を加えることなく湿式粉砕となり、微紛
のスラリー状態となる。なお、水分が少ないときは、食
品滓（砕料）の種類により異なるが、通常、水分が約７
０〜９０％、望ましくは約７５〜８５％、さらに望まし
くは８０％前後となるように加水して微粉砕を行う。

【００１６】この微粉砕工程は、湿式により行うため、
食品滓の中に含まれている温度に敏感な部分が、粉砕熱
により破壊され難い。粉砕熱により食品滓の熱に敏感な
部分が破壊するおそれがあるときは、粉砕機を冷却（例
えば、ジャケット水冷又は空冷）して粉砕することが望
ましい。

【００１７】また微粉砕には乾式より湿式の方が微粉砕
物が得やすく効率が良い。乾式粉砕の場合、砕製物粒径
は所定径で止まるが、湿式粉砕の場合、砕製物粒径を数
μｍレベルまで進行する。その理由は、下記の如くであ
ると推定される。

【００１８】乾式粉砕においては、砕料の間には多くの
空気相があり、また、砕料（被粉砕物）自身にも、空気
相を有するものが一般的である。

【００１９】砕料を粉砕する場合には、この空気相があ
るためクッションとなり粉砕エネルギーがエア吸収され
て、湿式粉砕より微粉砕が進行しない。

【００２０】他方、乾式粉砕が進み粒子が細かく（小さ
く）なると、粒子間相互が凝縮ないし付着し易くなる
（特に摩擦により表面温度が上昇することも相まっ
て）、微細化が進行し難くなる。

【００２１】これに対して湿式粉砕の場合は、冷却効果
を相まって、微粉砕化が進行し易い。このとき、使用で
きる微粉砕機としては、振動ミル（振動ボール・ロッド
ミル）、ボールミル、チューブミル、ロッドミル、ハイ
スイングボールミル、リングローラーミル、ボールロー
ラミル、アトリションミル、グライディングミル、攪拌
媒体ミルなどを挙げることができる。

【００２２】これらの粉砕機のうちで、振動ミル（連続
式・回分式）が望ましい。

【００２３】ここで、振動ミルとは、「円筒ないしトラ
フ状の容器中にボール（ないしロッドまたはペブ）を入
れ、これをスプリング上において外から偏心作用を加え
て加振をし、ボール等の細かい振動挙動によって粉砕を
進める粉砕機」のことである（「改訂四版化学工学便
覧」（昭53-10-25）丸善ｐ．1288）。

【００２４】振動ミルとしては通常円形振動タイプを使
用するが螺旋旋動振動タイプであってもよい。振動ミル
は回転式ボールミル（攪拌式ボールミルも同様）と異な
りその粉砕力は、回転式ボールミルを１Ｇ（重力加速
度）としたとき、振動ミルは６〜１４Ｇと大きく、粉砕
能力は５〜２０倍にも達するものである。

【００２５】具体的には、本願出願人である中央化工機
（株）から「ＣＤ型」、「ＭＢ型」、「ＦＶ型」、「Ｆ
ＶＲ型」の各シリーズで製造販売されている振動ミルを
好適に使用できる。これらの振動ミルは原則的に、振動
方式が機械式で振動源左右一対または軸心配置方式であ
るが、振動源片側配置タイプさらには振動方式も、電磁
石方式、振動モータ方式等任意である。これらの内で、
機械振動方式で連続タイプのものが処理生産性（処理能
力・効率）の見地から望ましい。

【００２６】特に、図１〜２に示すような「ＣＤ型振動
ミル」（上下二筒二駆動方式連続タイプ）１２が特に望
ましい。処理能力が大きくかつ微粉砕化が容易であり、
連続的に各上・下粉砕筒１４、１６の各排出口１８、２
０に配されたスリット（図示せず）を介して粉砕媒体
（ボール）とスラリーとの分離が容易なためである。

【００２７】この「ＣＤ型振動ミル」は、架台２２上に
圧縮コイルばね（スプリング）２４で４点支持された受
け台（支持板）２６を介して上下にかつ着脱可能に二筒
の上・下粉砕筒１４、１６が配されている。そしてモー
タ（電動機）２８で撓み継ぎ手３０を介して駆動させる
４個（２個づつ剛軸直結）の偏心振動源（バランスウェ
イト）３２がスプリング２４支持部位に対応させて受け
台２６に配されている。なお、３６は砕料（食品滓）投
入口接続チューブである。なお、上記において、圧縮コ
イルばねの代わりに、空気ばね、コイルばねをゴムで被
覆したものも使用可能である。

【００２８】粉砕媒体（ボール又はロッド）の比重は衝
撃力の見地から大きい方が望ましいが、あまり大きすぎ
ると、粉砕動力として大出力のものが要求されるため、
通常、１５以下とする。

【００２９】振動ミルの粉砕効率は、汎用のボールミル
に比して、５〜２０倍の粉砕効率を有する。

【００３０】振動ミルは、上記のような構成により投入
砕料（食品滓）の大きさに余り影響されずに所定粒径の
砕製物が得られ、さらに、クローズドであり湿式粉砕に
適している。

【００３１】また、粉砕筒の摩耗については、粉砕筒
（ドラム）内周面にライニングすることにより、最小限
に抑制することができる。

【００３２】上記粉砕媒体の材質は、鋼鉄、クロム鋼、
ステンレス鋼、セラミックス（アルミナ、ジルコニア）
等を挙げることができ、形状は、通常、ボール又は円柱
棒（ロッド）とする。

【００３３】そして、使用する粉砕媒体は、ボール径
（直径）：１〜３０ｍｍ（望ましくは１．５〜２５ｍ
ｍ）とする。また、比重：３以上（例えばアルミナ４．
０）とする。粒径及び比重が小さすぎると振動による衝
撃／摩擦粉砕が困難となり、逆に、粒径が大きすぎても
摩砕効率が低下して、それぞれ、所定粒径の砕製物（微
粉砕化）が困難となる。なお、ロッドの場合の径および
比重もボールの場合と同様とする。また、ロッド長さ
は、通常、粉砕筒内側長さより１０〜１５ｍｍ短いもの
とする。

【００３４】なお、金属成分の混入を極端に嫌う場合
は、ナイロンボール等の樹脂被覆ボールを使用すること
もできる。

【００３５】そして、こうして砕製物が所定粒径になる
まで粉砕を行い、スラリー（泥漿）状態とする。

【００３６】（２）乾燥工程 スラリー体を乾燥させて微粉末化する。このとき使用す
る乾燥器としては、泥漿乾燥に使用される、ドラムドラ
イヤ式、スプレードライヤ式、気流式、通気バンド（ト
ンネル）式、みぞ型攪拌式、通気箱式、いずれでもよい
が、ドラムドライヤ式を使用することが、特に、減圧状
態で乾燥を行うことが望ましい。

【００３７】ドラムドライヤ４０は、図１に示すような
構成を備えている。

【００３８】熱媒体を導入可能な左・右乾燥ドラム対４
２、４４が、互いに微小隙間（通常：０．２〜０．３m
m）を有して対向回転するように乾燥器本体４６内に配
設されている。そして、乾燥ドラム対４２、４４の対向
面間に含水材料（スラリー）を投入可能とされ、瞬時に
含水ペースト層となって乾燥ドラム対が回転して乾燥ド
ラム対４２、４４の両側上方に配設された一対のドクタ
ーブレード４８、４８位置に行くまでに完全に乾燥され
る。そして、当該乾燥物はドクターブレード４８、４８
で掻き取られて、各排出ダクト５０内に落下して、乾燥
器本体４６外（系外）に乾燥物（粉体）が排出される構
成である。そして、図例では、加熱媒体は、減圧スチー
ムを使用するため、回転ドラム４２、４４内及び乾燥器
本体４６外側のジャケット５２に減圧スチームを循環可
能に減圧スチーム装置５４と接続された蒸気循環配管５
６が配されている。

【００３９】具体的には、本願出願人である中央化工機
（株）から製造販売されている「DDV型真空式ドラムド
ライヤ」を好適に使用可能である。

【００４０】内部に熱媒体を導通させて、ドラム４２、
４４の外周面で直接、被処理物（被乾燥物）と熱の授受
を行って乾燥を行うため、熱効率（乾燥効率）が良好で
ある。ここで、加熱媒体として、乾燥温度を例えば、６
０℃としたとき、６０℃温水の代わりに６０℃の減圧蒸
気を使用することが、熱効率がさらに増大して望まし
い。

【００４１】そして、上記減圧状態の真空度は、乾燥温
度（加熱処理温度）により異なるが、通常、絶対真空圧
で１０torr（1333Ｐａ）以上とする。

【００４２】次に、本発明の食品滓の微粉末化する方法
に使用する装置の一例を図1に示すとともに、図１にお
ける振動ミルの正面図を示す。

【００４３】本装置は、基本的には、連続式振動ミル１
２とドラムドライヤ４０とを備えるものである。

【００４４】上記連続式振動ミル及びドラムドライヤの
詳細についてはすでに述べたので省略する。

【００４５】連続式振動ミルの投入口３６には、供給フ
ィーダ５８を下端出口に備えた原料タンク６０が投入ダ
クト６２を介して接続されている。また、振動ミル１２
の排出口２０とドラムドライヤ４０の含水物投入口６４
との間には、サービスタンク６６及びスラリーポンプ６
８を備えたスラリー輸送配管７０が配されている。

【００４６】

【実施例】本発明をよりよく理解するために、行った実
施例について説明をする（図１参照）。

【００４７】粉砕機として、中央化工機（株）製の連続
式振動ミル「ＣＨ−１５型」（全容量：約１６Ｌ×２
本、モーター：３．７kW）を用いた。

【００４８】上粉砕筒にφ２０mmのアルミナボール約３
０kg、下段粉砕筒にφ１５mmのアルミナボール約３０kg
を充填した。この振動ミル１２のモーター回転数は約１
１５０rpmであり、全振幅は約８m／mの条件で微粉砕し
た。

【００４９】その結果は下記表１の通りであった。

【００５０】

【表１】

【００５１】投入方法はスクリュー方式にて供給し、排
出はスラリーとして回収した。

【００５２】次に、振動ミル１２から排出されたスラリ
ーをドラムドライヤ４０に供給した。ドラムドライヤと
して、中央化工機（株）製の「真空式ドラムドライヤＤ
ＤＶ４」（ドラム：φ６３５mm×Ｌ１１００ｍｍ×２
本、クロムメッキ処理鉄製ドラム）がしてある。運転条
件は、ドラム回転数：２rpmであり、ドラム内及び乾燥
器本体４６ジャケットに減圧蒸気を循環させて、６０℃
のドラム温度を維持した。

【００５３】その結果は、下記表２の通りであった。

【００５４】

【表２】

【００５５】以上が本実施例の試験結果である。

【００５６】また本発明の一つのフローについて以下に
概略説明をする。

【００５７】原料となる食品滓を、原料タンク６０の供
給フィーダ５８により、連続式振動ミル１２に供給す
る。振動ミル１２に供給された食品滓は、上・下粉砕筒
１４、１６により微粉砕されて排出口２０からスラリー
状態で排出される。排出されたスラリーは、サービスタ
ンク６６に入り、スラリーポンプ６８によって、ドラム
ドライヤ４０に供給される。ドラムドライヤ４０内の乾
燥ドラム（ロール）対４２、４４は、お互いに内側に下
向きで外回りに回転する。このとき、減圧スチーム装置
５４により蒸気温度をコントロールし、各ドラム（ロー
ル）４２、４４内に供給することにより、ドラム４２、
４４の表面温度が上昇する。ドラム４２、４４の表面温
度が所定の温度となった時点で、ドラムドライヤ４０の
投入口６４より、スラリーポンプ６８でスラリーをドラ
ムドライヤ４０内のドラム対４２、４４間に供給する。
そして、ドラム回転中に乾燥物をドクターブレード４８
により掻き取ることにより、落下させて排出口５０、５
０から乾燥された微粉末を得ることができる。

【００５８】

【発明の効果】本発明により、多くを産業廃棄物として
の処理をしてきたところに微粉末化することにより、有
効利用できることは、大変意義のある効果である。

【００５９】本発明を利用することにより、微粉末を製
造し、これを食品、肥料、飼料等の用途が得、廃棄物か
ら有効利用が出来る。また微粉末はそれぞれ滓により異
なるが、一つの利用方法として、この微粉末を錠剤のよ
うにして健康補助食品とし、また一部は、食品の添加剤
とし、また肥料、飼料等の多くの利用方法がある。

【００６０】なお、本発明の食品滓の微粉末化法と関連
する公知技術として、食品滓（粕）の粒度を小さくした
後、食品滓を乾燥・乾留する技術がある（特開平０９−
２６６７５９号公報）。

【００６１】しかし、当該技術は、砕製物粒度が、３ｍ
ｍ以下と規定しているが、本発明における破砕物粒径１
００メッシュ（１４７μｍ）以下の微粉砕を予定してい
ない。このことは、同公報第４頁表１参照（実施例では
０．５０〜５．６ｍｍ（５００〜５６００μｍ）の粒径
のものが７６．５質量％を占めることからも支持され
る。

【００６２】当然、微粉砕も、スラリー化することが目
的ではなく、乾燥効率の見地からである。このことは、
同公報

【０００９】における記載「粉砕機が、シングルロール
ミルであって、表面に鋸歯状の凹凸を有する回転可能な
内筒と、内筒との間に間隙を有する外筒とを備え、該間
隙で食品滓を摩砕するように構成することが望まし
い。」、及び、同公報

【００１０】における記載「食品滓の粒径が３ｍｍを超
える場合は、熱処理の際に食品滓が部分的に炭化するお
それがある。」等から支持される。

【００６３】即ち、一回の摩砕により粗砕して３ｍｍ以
下の砕製物を直接的に乾燥器（熱処理部）に送り込むも
ので、スラリー（液体中に固体粒子が分散している懸濁
液）化はできないことは明らかである。

【００６４】なお、上記では食品滓を高価値の有価物
（栄養補助食品）とするために微粉砕化する方法につい
て説明をしたが、本発明の基本的思想は、食品滓ばかり
でなく、他の無機・有機の砕料を微粉砕化する場合の応
用も期待できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の食品滓の微粉末化方法を示すフローチ
ャート（流れ図）である。

【図２】図１における振動ミルの正面図

【符号の説明】

１２ （連続）振動ミル ４０ ドラムドライヤ ５４ 減圧スチーム装置 ５８ 供給フィーダ ６０ 原料タンク ６８ スラリーポンプ ７０ スラリー輸送配管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２６Ｂ 5/04 Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢＺ 11/04 ３０３Ｚ Ｆターム(参考） 3L113 AA07 AB06 AC05 AC68 BA01 DA26 4D004 AA04 BA04 BA10 CA04 CA32 CA42 CB13 CB31 CC03 4D059 AA07 BD11 BD19 BD23 CC01 CC02 CC10 4D063 FF08 GA03 GC31

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搾り滓または抽出滓等の食品滓を微粉末
   化する方法において、 前記食品滓を湿式で微粉砕してスラリー化する微粉砕工
   程と、 該微粉砕工程で得られたスラリー体を乾燥する乾燥工程
   と、を含むことを特徴とする食品滓の微粉末化方法。
2. 【請求項２】 前記湿式による微粉砕を振動ミルで行う
   ことを特徴とする請求項１記載の食品滓の微粉末化方
   法。
3. 【請求項３】 前記乾燥をドラムドライヤで行うことを
   特徴とする請求項２記載の食品滓の微粉末化方法。
4. 【請求項４】 前記乾燥を減圧により行うことを特徴と
   する請求項１、２又は３記載の食品滓の微粉末化方法。
5. 【請求項５】 搾り滓または抽出滓等の食品滓を微粉末
   化する装置において、 前記食品滓を湿式により微粉砕する微粉砕機と、ドラム
   ドライヤとを備えていることを特徴とする食品滓の微粉
   末化装置。
6. 【請求項６】 前記微粉砕機が振動ミルであることを特
   徴とする請求項５記載の食品滓の微粉末化装置。
7. 【請求項７】 前記ドラムドライヤが減圧タイプである
   ことを特徴とする請求項５又は６記載の食品滓の微粉末
   化装置。
8. 【請求項８】 含水又は非含水の砕料を微粉末化する方
   法であって、 前記砕料を湿式により微粉砕してスラリー化する微粉砕
   工程と、 該微粉砕工程で得られたスラリーを乾燥する乾燥工程
   と、を含むことを特徴とする砕料の微粉末化方法。