JP2007075712A - 無菌化電気透析方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 脱塩処理室5内に正極13及び負極23が設けられているとともに、脱塩処理室5内には、正極13が円筒状アニオン交換膜11の内部に収容された正極隔室7及び負極23が円筒状カチオン交換膜23の内部に収容された負極隔室9が形成されている電気透析装置を使用し、脱塩処理室5或いは電極隔室(正極隔室7及び負極23)の少なくとも一方の内部を無菌化処理した後に、脱塩処理室5内に電解質の処理液を供給して電気透析を行う。
【選択図】 図1
Description
前記脱塩処理室及び前記電極隔室の少なくとも一方の内部を無菌化処理した後に、脱塩処理室内に電解質の処理液を供給して電気透析を行う方法が提供される。
(1)前記電極隔室が、円筒状アニオン交換膜の内部に正極が収容された正極隔室と、円筒状カチオン交換膜の内部に負極が収容された負極隔室であること、
(2)前記電極隔室は、円筒状イオン交換膜の上端及び下端がそれぞれ上部ホルダー及び下部ホルダーで封止されており、該上部ホルダーを通して、極液が該電極隔室に循環供給されること、
(3)前記上部ホルダー及び下部ホルダーは、接着剤で円筒状イオン交換膜の上端及び下端に接着固定されていること、
(4)前記円筒状イオン交換膜として、膜抵抗が70〜120Ω、35℃温水中での含水率が30〜50重量%、イオン交換容量が0.7〜1.5meq/g−dry、及び膜厚が0.7〜3mmの範囲にあるものを使用すること、
が好ましい。
(5)前記無菌化処理を、105℃よりも高い温度での水蒸気を用いての水熱処理により行うこと、
が好ましい。
(6)前記脱塩処理室には処理液を供給するための供給ラインと脱塩処理された処理液を回収するための回収ラインとが接続され、且つ前記電極隔室には極液を循環する循環ラインが接続されており、前記供給ラインから脱塩処理室を通して前記回収ラインに前記水蒸気を流すことによって、該脱塩処理室、供給ライン及び回収ラインを選択的に無菌化処理し、この後に、該供給ラインを介して該脱塩処理室に無菌化された処理液を供給し且つ該循環ラインを介して極液を該電極隔室に循環供給しながら電気透析を行い、前記回収ラインを介して無菌状態で脱塩された処理液を回収すること、
或いは、
(7)前記電気透析装置には、前記電極隔室に極液を循環する循環ラインが接続されており、該循環ラインを介して該電極隔室に前記水蒸気を流すことによって、該電極隔室及び循環ラインを選択的に無菌化処理し、この後に、該脱塩処理室に処理液を供給し且つ該循環ラインを介して極液を該電極隔室に循環供給しながら電気透析を行い、前記処理液からのイオンを前記極液中に濃縮された液として無菌状態で得ること、
が好適である。
(8)前記処理液として、生体触媒及び生体触媒による反応生成物である酸を含み、該酸の濃縮液を該生体触媒と分離して無菌状態で得ること、
が好ましく、特に、
(9)前記脱塩処理室には、前記処理液を循環する処理液循環ラインが接続されており、該処理液循環ラインが接続された状態で無菌化処理を行うこと、
が好適である。
図1は、脱塩された処理液を無菌状態で回収するプロセスを説明するための図であり、
図2は、図1のプロセスにおいて、電気透析装置中の無菌化された領域を示す概念図であり、
図3は、処理液からの脱イオンを無菌状態で回収するプロセスを説明するための図であり、
図4は、図3のプロセスにおいて、電気透析装置中の無菌化された領域を示す概念図である。
電気透析装置として、下記仕様の円筒型電気透析装置を使用し、図1に示すように、電気透析装置に供給ラインB、回収ラインC及び極液循環ラインDを接続した。
アニオン交換膜(株式会社アストム製)
アニオン基:第4級アンモニウム基
径:35mm
長さ:100mm
膜厚:2.0mm
膜抵抗: 85 Ω
含水率: 32 重量%
イオン交換容量: 1.2 meq/g−dry
カチオン交換膜(株式会社アストム製)
カチオン基:スルホン酸基
径:35mm
長さ:100mm
膜厚:2.0mm
膜抵抗: 90 Ω
含水率: 35 重量%
イオン交換容量: 1.1 meq/g−dry
電極管(正極及び負極)
径: 13.8mm
電極間距離: 60mm
極液:イオン交換水
尚、上記アニオン交換膜及びカチオン交換膜は、無発泡ウレタン樹脂からなる接着剤を用いて、それぞれ上部ホルダー及び下部ホルダーに固定した。
脱塩処理に供したトマトジュース5mlと無菌ブイヨン液体500mlを滅菌した密封ガラス容器に入れ、7日間、25℃の恒温室内で静置保管した。この液について、微生物の育成は全く認められなかった。
回収された脱塩処理液について、同様の微生物の育成試験を行った結果、微生物の育成は全く認められなかった。
脱塩処理に供したトマトジュースおよび回収された脱塩処理液について、クエン酸とシュウ酸イオン濃度を測定した。クエン酸イオンの濃度は、脱塩前が67mMに対し、脱塩処理後が1mMであった。また、シュウ酸イオンの濃度は、脱塩前が25mMに対し、脱塩処理後が2mMであった。
電気透析装置として、実験例1の仕様の円筒型電気透析装置を使用し、図3に示すように処理液循環ラインE及び極液循環ラインDを接続した。
生体触媒として好熱性乳酸菌を乾燥重量で0.17%含有。
5:脱塩処理室
7:正極隔室
9:負極隔室
11:円筒状アニオン交換膜
13:正極
15:上部ホルダー
17:下部ホルダー
21:円筒状カチオン交換膜
23:負極
25:上部ホルダー
27:下部ホルダー
Claims (10)
- 脱塩処理室内に正極及び負極が設けられているとともに、該脱塩処理室内には、正極及び負極の何れか一方の電極が該電極と逆極性のイオンの透過を許容する円筒状イオン交換膜の内部に収容された電極隔室が形成されている電気透析装置を使用して電気透析を行う方法において、
前記脱塩処理室及び前記電極隔室の少なくとも一方の内部を無菌化処理した後に、脱塩処理室内に電解質の処理液を供給して電気透析を行う方法。 - 前記電極隔室が、円筒状アニオン交換膜の内部に正極が収容された正極隔室と、円筒状カチオン交換膜の内部に負極が収容された負極隔室である請求項1に記載の方法。
- 前記電極隔室は、円筒状イオン交換膜の上端及び下端がそれぞれ上部ホルダー及び下部ホルダーで封止されており、該上部ホルダーを通して、極液が該電極隔室に循環供給される請求項1または2に記載の方法。
- 前記上部ホルダー及び下部ホルダーは、接着剤で円筒状イオン交換膜の上端及び下端に接着固定されている請求項3に記載の方法。
- 前記円筒状イオン交換膜として、膜抵抗が70〜120Ω、35℃温水中での含水率が30〜50重量%、イオン交換容量が0.7〜1.5meq/g−dry、及び膜厚が0.7〜3mmの範囲にあるものを使用する請求項1乃至4の何れかに記載の方法。
- 前記無菌化処理を、105℃よりも高い温度での水蒸気を用いての水熱処理により行う請求項1乃至5の何れかに記載の方法。
- 前記脱塩処理室には処理液を供給するための供給ラインと脱塩処理された処理液を回収するための回収ラインとが接続され、且つ前記電極隔室には極液を循環する循環ラインが接続されており、前記供給ラインから脱塩処理室を通して前記回収ラインに前記水蒸気を流すことによって、該脱塩処理室、供給ライン及び回収ラインを選択的に無菌化処理し、この後に、該供給ラインを介して該脱塩処理室に無菌化された処理液を供給し且つ該循環ラインを介して極液を該電極隔室に循環供給しながら電気透析を行い、前記回収ラインを介して無菌状態で脱塩された処理液を回収する請求項6に記載の方法。
- 前記電気透析装置には、前記電極隔室に極液を循環する循環ラインが接続されており、該循環ラインを介して該電極隔室に前記水蒸気を流すことによって、該電極隔室及び循環ラインを選択的に無菌化処理し、この後に、該脱塩処理室に処理液を供給し且つ該循環ラインを介して極液を該電極隔室に循環供給しながら電気透析を行い、前記処理液からのイオンを前記極液中に濃縮された液として無菌状態で得る請求項6に記載の方法。
- 前記処理液として、生体触媒及び生体触媒による反応生成物である酸を含み、該酸の濃縮液を該生体触媒と分離して無菌状態で得る請求項8に記載の方法。
- 前記脱塩処理室には、前記処理液を循環する処理液循環ラインが接続されており、該処理液循環ラインが接続された状態で無菌化処理を行う請求項9に記載の方法。
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