JP2007159526A - 酵素水製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】酵素を活性化させる活性化液槽と、活性化液槽に酵素液を供給する酵素液供給手段と、活性化液槽に酵素液を希釈するための水を供給する給水手段と、活性化液槽内の希釈された酵素液を一定の温度範囲に保温することによって酵素が活性化された酵素水に転じるためのヒータとを備えた酵素水製造装置において、活性化酵素の収率をより高め易い酵素水製造装置を提供する。
【解決手段】活性化された微生物酵素がヒータ３の近傍における高温に曝されて死滅する現象を抑制するために、ヒータ３の周囲に位置する加熱される液を、給水手段７によって供給される水によって連続的に置換するための置換機構１６を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、酵素を活性化させる活性化液槽と、前記活性化液槽に酵素液を供給する酵素液供給手段と、前記活性化液槽に酵素液を希釈するための水を供給する給水手段と、前記活性化液槽内の希釈された酵素液を一定の温度範囲に保温することによって酵素が活性化された酵素水に転じるためのヒータとを備えた酵素水製造装置に関する。

この種の酵素水製造装置としては、本発明に関連する先行技術文献情報として下記に示す特許文献１がある。この特許文献１に記された酵素水製造装置は、微生物酵素を活性化させる活性化液槽と、活性化液槽に酵素液（液体微生物）を供給する酵素液供給手段（製剤供給管）と、前記活性化液槽に酵素液を希釈するための水を供給する給水手段（給水管）と、活性化液槽内に配置されたヒータとを備えるので、酵素液に含まれる微生物酵素を活性化（廃油やタンパク質を分解し易い状態に転じる）し、活性化された微生物酵素を多量に含む酵素水を製造することができる。得られた酵素水は厨房のグリストラップなどに投入することで、そこに溜まっている有機物を分解させることに使用できる。また、活性化液槽内の液面レベルを検出する検出装置として、互いに検出レベルが異なる複数種類のセンサユニットを用意してあるので、この中から所望の生成量に適合したセンサユニットを適宜選択して用いることにより、活性化微生物酵素水の生成量を種々に変えることが可能となっている。

特開２００４−２４２６７３号公報（段落番号０００７、００２５〜００２９、図５、図６）

しかし、特許文献１に記された酵素水製造装置では、ヒータの周囲に活発に移動しない液の層が停滞し易いために、この部位の液は４０℃を超える高い温度に過熱され易いと考えられる（一般にヒータの表面は６０〜７０℃に達するため）。そのため、この部位に含まれる微生物酵素が熱によって短時間で死滅してしまい、活性化した酵素の収率を十分に高めることが困難であった。

そこで、本発明の目的は、上に例示した従来技術による酵素水製造装置の持つ前述した欠点に鑑み、活性化酵素の収率をより高め易い酵素水製造装置を提供することにある。

本発明の第１の特徴構成は、酵素を活性化させる活性化液槽と、前記活性化液槽に酵素液を供給する酵素液供給手段と、前記活性化液槽に酵素液を希釈するための水を供給する給水手段と、前記活性化液槽内の希釈された酵素液を一定の温度範囲に保温することによって酵素水に転じるためのヒータとを備えた酵素水製造装置であって、
前記ヒータの周囲に位置する加熱される液を、前記給水手段によって供給される水によって連続的に置換するための置換機構が設けられている点にある。

したがって、本発明の第１の特徴構成による酵素水製造装置では、ヒータの周囲には常に給水手段によって供給された直後の新鮮な水が位置することになるので、特定の水の塊が層状などに停滞して４０℃を超える温度に過熱されることがなくなる。その結果、生成された微生物酵素を含む溶液がヒータの近傍に停滞し微生物酵素が熱によって死滅するという現象が効果的に抑制されるので、活性化酵素の収率をより高めることができる。

本発明の他の特徴構成は、前記給水手段は前記活性化液槽の液面に向けて開かれた給水管路を有し、前記置換機構は、前記給水管路の先端付近から前記ヒータの周囲の空間まで延びた管路状のガイド部材を含む点にある。

本構成であれば、給水管路を介して供給される新鮮な水の水流が管路状のガイド部材に導かれてヒータの周囲の空間へと達するので、ヒータの周囲に停滞しようとする既に活性化された微生物酵素を含み得る液と確実に連続的に置換され、簡単な構成の追加によって置換機構を実現できる。

本発明の他の特徴構成は、前記ヒータは前記活性化液槽の底面に沿って延びた棒状を呈しており、前記ガイド部材は、鉛直状に延びた入口部と、前記入口部に供給された水を棒状の前記ヒータに沿って送り出すための偏向部とを有する湾曲状管路からなる点にある。

本構成であれば、給水管路およびガイド部材を介して供給される新鮮な水が棒状のヒータの長手方向に沿って流れるので、ヒータの周囲に停滞しようとする液と効果的に置換される。

本発明の他の特徴構成は、前記ガイド部材の出口部は前記ヒータの一端付近に位置し、前記酵素液供給手段は、前記活性化液槽の液面上方にて前記ヒータの前記一端と反対側の他端付近に向けて開かれた給液管路を有する点にある。

本構成であれば、ガイド部材を介して活性化液槽内のヒータの一端付近に供給され他端に向かって流れる新鮮な水と、給液管路を介して活性化液槽内のヒータの他端付近に供給される酵素液とが、活性化液槽内で互いに向流として遭遇するので、酵素液と水とが効率的に混合される。

本発明の他の特徴構成は、前記活性化液槽内の液体を、前記ヒータの前記一端に近接した前記活性化液槽の底部位置から排出し、前記ヒータの前記一端と反対側の他端付近から前記活性化液槽の液面に再供給する循環機構が設けられている点にある。

本構成であれば、活性化液槽の液面上方に停滞しようとする液体が、活性化液槽の底部から抽出されて前記液面に連続的に落下注入される液体と衝撃的に混合されるので、活性化液槽内の上層と下層の間における温度および微生物酵素の濃度を積極的に均一化する作用が得られる。さらに、循環機構による液体の抽出は、活性化液槽におけるヒータの一端に近接した底部位置で行われて、その抽出された液体はヒータの他端付近から活性化液槽の液面に再供給されるので、活性化液槽内のヒータの一端付近とヒータの他端付近との間における温度および微生物酵素の濃度を積極的に均一化する作用も得られる。

本発明の他の特徴構成は、前記酵素液供給手段は、酵素液を保存した酵素液容器と、前記酵素液容器から前記活性化液槽に酵素液を注入する注入用ポンプと、前記注入用ポンプと前記ヒータとの駆動を制御する制御用基板部とを有し、前記酵素液容器と前記注入用ポンプと前記制御用基板部とを収納する第１閉鎖筐体が設けられており、前記活性化液槽は、前記第１閉鎖筐体とは独立した第２閉鎖筐体に収納されており、前記第１閉鎖筐体と前記第２閉鎖筐体とは、外気と連通した間隙層によって隔離されている点にある。

本構成であれば、制御用基板部を収納した第１閉鎖筐体が、活性化液槽を収納した第２閉鎖筐体から空間的に遮断されているので、ヒータによって加熱保温される活性化液槽内の液体から立ち昇る水蒸気が制御用基板部付近に侵入して制御用基板の部品の腐蝕を促進する虞がない。また、本構成であれば、制御用基板部を収納した第１閉鎖筐体の外表面が、活性化液槽を収納した第２閉鎖筐体の外表面から、空気の間隙層によって遮断されているので、第２閉鎖筐体の内壁や制御用基板部が、ヒータによって加熱される第１閉鎖筐体の温度の影響を受けて結露し、制御用基板の部品が腐蝕促進される虞がない。

以下に本発明による最良の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る酵素水製造装置の概略構成図である。図１に示すように、酵素水製造装置１は、棒状のヒータ３を備えた活性化液槽２、液体状の酵素製剤を収納した製剤ボトル４（酵素液容器の一例）、製剤ボトル４内の酵素製剤を活性化液槽２に注入するための給液管路５、活性化液槽２内に希釈水を供給するための給水管路７（給水手段の一例）、活性化液槽２内の液体を底部から抽出して排出して活性化液槽の液面に再供給する循環機構９、及び、活性化液槽２内で生成された活性化微生物酵素水を排出する排出管路１１を備えている。尚、酵素製剤は休眠微生物と酵素を非活性化させた混合濃縮液体である。製剤ボトル４の上方には、給液管路５の途中に介装された定量給液ポンプ６（注入用ポンプの一例）が配置されており、製剤ボトル４の下方には、循環機構９を駆動するための循環ポンプ１０が配置されている。尚、酵素製剤に用いる微生物としては、種々の発酵食品の製造、カビ駆除などに一般的に用いられている、バシラス・サプティリス、バシラス・コアギュランス、アスペルジルス・フラバス・オリザー、サッカロマイセス・セレヴィシェなどを適用可能である。

また、給水管路７には管路の開閉と給水速度を制御するための定量バルブ８が介装され、排出管路１１には開閉バルブ１２が介装されている。さらに、図２及び図３に示すように、製剤ボトル４の後方には、定量給液ポンプ６、定量バルブ８、循環ポンプ１０、及び、開閉バルブ１２の駆動制御を行うための制御用基板（不図示）等を収納した制御用基板部１４が配置されている。定量給液ポンプ６としては、設定された量の液体をパルス状に供給することが可能なソレノイド駆動式の定量ポンプ、或いは、チューブポンプ等を用いることができる。
ヒータ３は活性化液槽２の底部より僅かに上方の位置に水平に設置されている。ヒータ３は耐腐食性の高いセラミックヒータからなり、ヒータ３と活性化液槽２の底部との間には数ｃｍの間隙が設けられている。

活性化液槽２が空の状態から酵素水製造装置１を運転開始する際には、先ず、少なくともヒータ３が十分に水中に浸漬されるまで給水管路７から水を供給し、ヒータ３と循環ポンプ１０を駆動開始し、次に、活性化液槽２に貯留される水量に見合った量の酵素製剤を給液管路５から供給する。このように一定の濃度に希釈された酵素製剤を所定時間（例えば約２０〜３０分間）にわたって３５〜４０℃の範囲に保温することで、大量の酵素が培養、活性化され、大量の酵素を含む酵素水が生成する。尚、活性化液槽２内には液面のレベルを検出するフロートセンサ（不図示）が設けられており、活性化液槽２の液面が所定レベルに達した時にフロートセンサから発生する信号に基づいて給水管路７の定量バルブ８が閉じられる。

得られた酵素水は排出管路１１から取り出されて、飲食店などの厨房の床に散布する形態で用いられる。散布された酵素水は、グリストラップに流入し、グリストラップに停留してそこの有機物を分解する。同時に、散布された酵素水は、床の表面に付着している油分などを分解してぬめりを解消し、グリストラップに至る排水管の詰まりを予防する作用も果たす。

給水管路７の下流側端部７ａは活性化液槽２の一端側の側壁付近に配置され、活性化液槽２の液面に向けて鉛直下向きに開かれている。そして、活性化液槽２の前記側壁の内面には、給水管路７から排出される水をヒータ３の周囲の空間まで案内するガイド部材１６（置換機構の一例）が設けられている。ガイド部材１６は、鉛直状に延びて給水管路７の下流側端部（先端）付近を全周から包囲するように開かれた入口部１６ａと、入口部１６ａから活性化液槽２の中央部に向かって次第に変位する湾曲状の中間部１６ｂ（偏向部の一例）と、中間部１６ｂの先端に設けられた出口部１６ｃとを有する湾曲状管路からなる。ガイド部材１６の出口部１６ｃは、給水管路７の下流側端部７ａの真下に位置するヒータ３の第１端部３ａの上方位置で開かれているので、給水管路７から供給された水は活性化液槽２の底面および棒状のヒータ３の長手方向に沿って略水平に送り出される。その結果、ヒータ３によって加熱される（又は加熱された）特定の液の塊がヒータ３の周囲に停滞しようとしても、給水管路７から供給される常温の水によって連続的に置換される作用が生じる。この置換作用はヒータ３の近傍に停滞した液に含まれる微生物酵素がヒータ３からの加熱によって短時間で死滅する現象を効果的に抑制する。

他方、酵素製剤を活性化液槽２に注入する給液管路５の下流側端部５ａは、給水管路７の下流側端部７ａが位置する側壁と対向する活性化液槽２の他端側の側壁付近に配置され、活性化液槽の液面に向けて鉛直下向きに開かれている。平面視において、給液管路５の下流側端部５ａは、ヒータ３の第１端部３ａと反対側の第２端部３ｂ付近に位置する。
循環機構９は、ヒータ３の第１端部３ａに近接した活性化液槽２の底部位置から活性化液槽２の外部に延び、循環ポンプ１０を経て、平面視でヒータ３の第２端部３ｂの上方にて活性化液槽２の液面に向けて開かれた循環管路９ａを備える。活性化液槽２の底部位置から循環管路９ａを介して抽出された液体は、ヒータ３の第２端部３ｂの上方にて活性化液槽２の液面に再供給されることで、活性化液槽２内の液体が比較的静かに撹拌され、活性化液槽２内における液温の均一化および酵素製剤の均一な分散が達成される。

図２に示すように、製剤ボトル４と定量給液ポンプ６とは左右観音開き型の一対の扉２１ａ，２１ｂを備えたステンレス鋼製の第１キャビネット２１（第１閉鎖筐体の一例）内に収納されている。キャビネット２１の内部は一枚の鉛直に延びた隔壁２２によって左右の各室に気密状に区画されている。製剤ボトル４と定量給液ポンプ６は左室に収納されており、右室には定量給液ポンプ６と、活性化液槽２に貯留された液体の温度を測定する温度センサ（不図示）からの出力信号を用いてヒータ３の駆動制御などを行うための制御用基板１４が収納されている。
活性化液槽２と給水管路７の定量バルブ８とは、第１キャビネット２１とは別体の第２キャビネット２４（第２閉鎖筐体の一例）に収納されている。第２キャビネット２４は有底箱状のキャビネット本体２４ａと、キャビネット本体２４ａの上方の開口部を着脱可能に密閉する蓋部２４ｂとからなる。図１では、活性化液槽２はキャビネット本体２４ａの内部に載置された脚付きの水槽を呈しているが、キャビネット本体２４ａの内壁を側壁とするキャビネットと一体型の水槽であっても良い。

図３に示すように、第２キャビネット２４の側面の４箇所からは板状の連結用ブラケット３０が水平に延設されており、連結用ブラケット３０の遊端側に設けられたネジ孔に挿通されるネジを第１キャビネット２１の側面に螺合させることによって、第１キャビネット２１と第２キャビネット２４とが一体的に連結されている。このように連結された状態において、第１キャビネット２１と第２キャビネット２４とは、矩形板状の外気と連通した間隙層Ｖによって隔離されている。間隙層Ｖは約１０ｍｍ前後の厚さを備えるので、間隙層Ｖ内の空気層は一般的な気象条件下で容易に周囲の外気との換気作用を受ける。したがって、活性化液槽２における保温操作によって第２キャビネット２４の側壁の温度が変動しても、この影響で第１キャビネット２１の内壁および第１キャビネット２１内の制御用基板部１４に結露が生じる虞がない。

本発明による酵素水製造装置の概略正面図 図１に示す酵素水製造装置の概略斜視図 図２に示す酵素水製造装置の連結前の状態における概略斜視図

符号の説明

１ 酵素水製造装置
２ 活性化液槽
３ ヒータ
４ 製剤ボトル（酵素液容器）
５ 給液管路
６ 定量給液ポンプ（酵素液供給手段、注入用ポンプ）
７ 給水管路（給水手段）
８ 定量バルブ（給水手段）
９ 循環機構
１０ 循環ポンプ
１１ 排出管路
１２ 開閉バルブ
１４ 制御用基板部
１６ ガイド部材（置換機構）
１６ａ 入口部
１６ｂ 中間部（偏向部）
１６ｃ 出口部
２１ 第１キャビネット（第１閉鎖筐体）
２２ 隔壁
２４ 第２キャビネット（第２閉鎖筐体）
３０ 連結用ブラケット
Ｖ 間隙層

Claims (6)

1. 酵素を活性化させる活性化液槽と、前記活性化液槽に酵素液を供給する酵素液供給手段と、前記活性化液槽に酵素液を希釈するための水を供給する給水手段と、前記活性化液槽内の希釈された酵素液を一定の温度範囲に保温することによって酵素が活性化された酵素水に転じるためのヒータとを備えた酵素水製造装置であって、
   前記ヒータの周囲に位置する加熱される液を、前記給水手段から供給される水によって連続的に置換するための置換機構が設けられている酵素水製造装置。
2. 前記給水手段は前記活性化液槽の液面に向けて開かれた給水管路を有し、前記置換機構は、前記給水管路の先端付近から前記ヒータの周囲の空間まで延びた管路状のガイド部材を含む請求項１に記載の酵素水製造装置。
3. 前記ヒータは前記活性化液槽の底面に沿って延びた棒状を呈しており、前記ガイド部材は、鉛直状に延びた入口部と、前記入口部に供給された水を棒状の前記ヒータに沿って送り出すための偏向部とを有する湾曲状管路からなる請求項２に記載の酵素水製造装置。
4. 前記ガイド部材の出口部は前記ヒータの一端付近に位置し、前記酵素液供給手段は、前記活性化液槽の液面上方にて前記ヒータの前記一端と反対側の他端付近に向けて開かれた給液管路を有する請求項２または３に記載の酵素水製造装置。
5. 前記活性化液槽内の液体を、前記ヒータの前記一端に近接した前記活性化液槽の底部位置から排出し、前記ヒータの前記一端と反対側の他端付近から前記活性化液槽の液面に再供給する循環機構が設けられている請求項４に記載の酵素水製造装置。
6. 前記酵素液供給手段は、酵素液を保存した酵素液容器と、前記酵素液容器から前記活性化液槽に酵素液を注入する注入用ポンプと、前記注入用ポンプと前記ヒータとの駆動を制御する制御用基板部とを有し、前記酵素液容器と前記注入用ポンプと前記制御用基板部とを収納する第１閉鎖筐体が設けられており、前記活性化液槽は、前記第１閉鎖筐体とは独立した第２閉鎖筐体に収納されており、前記第１閉鎖筐体と前記第２閉鎖筐体とは、外気と連通した間隙層によって隔離されている請求項１から５のいずれか一項に記載の酵素水製造装置。

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