JP2015213872A - 油性成分の抽出方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】油性成分の抽出方法は、工程(A)容器20中で材料と液体状態のジメチルエーテルとを接触させて処理物を得る工程と、工程(B)処理物中のジメチルエーテルを、気体状態のジメチルエーテルとして除去する工程と、工程(C)ジメチルエーテルが除去された処理物に、分離溶媒をさらに加えて、油性成分を分離溶媒に溶解させる工程と、工程(D)油性成分が溶解した分離溶媒を選択的に得る工程と、工程(E)油性成分が溶解した分離溶媒から油性成分を抽出する工程とを含む。
【選択図】図1
Description
すなわち、本発明は下記[1]〜[6]を提供する。
[1] 水分及び油性成分を含有する材料からの油性成分の抽出方法であって、
工程(A)容器中で前記材料と液体状態のジメチルエーテルとを接触させて処理物を得る工程と、
工程(B)前記処理物中のジメチルエーテルを、気体状態のジメチルエーテルとして除去する工程と、
工程(C)ジメチルエーテルが除去された前記処理物に、分離溶媒をさらに加えて、前記油性成分を該分離溶媒に溶解させる工程と、
工程(D)前記油性成分が溶解した前記分離溶媒を選択的に得る工程と、
工程(E)前記油性成分が溶解した前記分離溶媒から前記油性成分を抽出する工程と
を含む、油性成分の抽出方法。
[2] 前記工程(A)が、前記材料と液体状態のジメチルエーテルとの混合液を前記処理物として得る工程であり、
前記工程(B)が、前記混合液中のジメチルエーテルを、気体状態のジメチルエーテルとして前記容器外に導出することにより、ジメチルエーテルが除去された混合液を得る工程であり、
前記工程(C)が、ジメチルエーテルが除去された前記混合液に、分離溶媒をさらに加えて、前記油性成分を該分離溶媒に溶解させる工程である、[1]に記載の油性成分の抽出方法。
[3] 前記工程(A)が、前記材料と液体状態のジメチルエーテルとを混合し、前記容器中で撹拌する工程である、[2]に記載の油性成分の抽出方法。
[4] 前記工程(B)が、前記容器外に導出されたジメチルエーテルを回収し、回収されたジメチルエーテルを、ジメチルエーテルが除去された前記混合液に液体状態のジメチルエーテルとして供給して前記工程(A)を行い、気体状態のジメチルエーテルとして前記容器外に誘導することにより、前記混合液を得る工程を1回以上繰り返す工程をさらに含む、[2]又は[3]に記載の油性成分の抽出方法。
[5] 前記分離溶媒が、ペンタン、ヘキサン、及びヘプタンからなる群から選択される、[1]〜[4]のいずれか1つに記載の油性成分の抽出方法。
[6] 前記分離溶媒がヘキサンである、[5]に記載の油性成分の抽出方法。
まず、抽出方法について説明する。
本発明の実施形態にかかる油性成分の抽出方法は、油性成分に加え、多量の水分を含んだ材料から、油性成分を抽出する方法である。
本発明の実施形態にかかる抽出方法が適用される材料としては、油性成分及び水分を含有する任意の材料が用いられ得る。ここで「油性成分」とは、本発明の実施形態にかかる抽出方法により抽出される、1又は2以上の成分を含む物質をいう。抽出される油性成分は、有用な成分であっても、例えば環境や人体に対して有害であるなどの除去されるべき不要な成分であってもよいが、材料から抽出して有用な成分として用いられ得る成分であることが好ましい。
本発明の実施形態にかかる抽出方法は、工程(A)容器中で材料と液体状態のジメチルエーテルとを接触させて処理物を得る工程を含む。
工程(A)は材料が含有する油性成分をジメチルエーテルに溶解させて抽出する工程である。
本発明の実施形態にかかる油性成分の抽出方法は、工程(B)処理物中のジメチルエーテルを、気体状態のジメチルエーテルとして除去する工程を含む。
本発明の実施形態にかかる油性成分の抽出方法は、工程(C)ジメチルエーテルが除去された処理物に、分離溶媒をさらに加えて、油性成分を該分離溶媒に溶解させる工程を含む。
工程(C)は、工程(A)及び(B)により材料から抽出された油性成分を分離溶媒に溶解させることにより混合物又は抽出液から分離する工程である。
本発明の実施形態にかかる油性成分の抽出方法は、工程(D)油性成分が溶解した分離溶媒を選択的に得る工程を含む。
工程(D)は、油性成分が溶解した分離溶媒を分取する工程である。
本発明の実施形態にかかる油性成分の抽出方法は、工程(E)油性成分が溶解した分離溶媒から油性成分を抽出する工程を含む。
抽出された油性成分は、例えば特定の成分のみを抽出するために従来公知の任意好適な精製工程に供してもよい。
また、抽出された油性成分の用途が燃料(バイオ燃料)である場合には、従来公知の任意好適な工程、例えば水素化脱酸素工程、水素化分解工程、水素化異性化工程、メチルエステル化工程などの改質工程を実施してもよい。
油性成分が抽出された後の残渣は、選択された材料に適した所定の方法で廃棄処理してもよいし、再利用してもよい。
例えば、材料として藻類を用いた場合には、残渣を医薬品、化粧品、食品、健康食品、特定保健用食品、化学品(工業材料)、飼料、肥料、燃料等の用途に用いることができる。
以下、本発明の実施形態にかかる抽出方法を実施するための装置について図面を参照して説明する。
本発明の実施形態にかかる抽出方法に用いられる装置は、水分及び油性成分を含む材料から油性成分を抽出する機能を有している。
本実施例では、材料として、ユーグレナ(Euglena Gracilis Z株)の藻濃縮液を用いた。
ユーグレナの培養を「ユーグレナ 生理と生化学」、学会出版センター(1989)付録に記載の方法に従って実施した。ユーグレナを面積1.2m2のプールを利用して、Cramer−Myers培地を用いて、屋外で太陽光により7日間培養を行った。その後、同書114ページの記載に従って丸1日嫌気処理を行い、更にこれを3000Gで30分間遠心分離し、ユーグレナを実質的に含まない液層のみを除去することによって濃縮液を得た。同じ操作を繰り返すことにより、嫌気処理済みの濃縮液15Lを回収した(以下、得られた濃縮液を藻濃縮液という。)。
含水率は、藻濃縮液を真空乾燥処理することにより測定した。この真空乾燥処理は、乾燥温度を35℃とし、乾燥時間を7時間として実施した。結果を下記表1に示す。
絶乾藻重量で(1)1.0g、(2)0.5g、(3)0.25g相当の3通りの量のユーグレナを含有する藻濃縮液を耐圧容器に注入した。耐圧容器に蒸留水を加え、藻濃縮液の水分量を95質量%に調整した。
DMEによる処理が完了した藻濃縮液を容量100mLの分液ロートに注入した。次いで、分液ロートに分離溶媒として40mLのヘキサンを加えた後、攪拌機を用いて転倒撹拌する処理を3回行った。
次に、分液ロートを3分間静置して混合液を層分離させた後、下層(水層)をビーカーに採取し、上層(有機層)をナス型フラスコに採取して油性成分を含有する分離溶媒を選択的に得た。
抽出処理前後における、有機層を含むナス型フラスコの重量の変化から、抽出(回収)された油性成分の回収率を下記式により算出した。
式:回収率(%)=抽出された油性成分の重量(g)/絶乾燥重量(g)
結果を下記表2に示す。
(藻濃縮液の調製及び藻濃縮液のDMEによる処理)
藻濃縮液の調製工程及び藻濃縮液のDMEによる処理工程を、既に説明した実施例1と同様にして実施した。
DMEによる処理が完了した藻濃縮液の全量を遠心管に移し、2800Gで60分間遠心分離して、油性成分を含む液層と藻及び水を含む固形分とに固液分離した。
液層のみを分取して、容量100mLの分液ロートに注入した。次いで、分液ロートに分離溶媒として40mLのヘキサンを加え、攪拌機を用いて転倒撹拌する処理を3回繰り返した。
回収率を、既に説明した実施例1と同様にして計算して得た。結果を表3に示す。
(藻濃縮液の調製)
絶乾藻重量で1.0g相当のユーグレナを含有する藻濃縮液を秤量して容量100mLの分液ロートに注入した。分液ロート内の藻濃縮液にさらに蒸留水を加え、藻濃縮液の水分量を95質量%に調整した。
分液ロート内の抽出藻濃縮液に、分離溶媒として40mLのヘキサンを加え、攪拌機を用いて転倒撹拌する処理を3回繰り返した。
回収率を、既に説明した実施例1と同様にして計算して得た。結果を表4に示す。
20 容器
30 貯蔵槽
40 配管
42 導入配管
44 導出配管
46 再導入配管
48 分離配管
50 バルブ
60 液化器
70 分離槽
Claims (6)
- 水分及び油性成分を含有する材料からの油性成分の抽出方法であって、
工程(A)容器中で前記材料と液体状態のジメチルエーテルとを接触させて処理物を得る工程と、
工程(B)前記処理物中のジメチルエーテルを、気体状態のジメチルエーテルとして除去する工程と、
工程(C)ジメチルエーテルが除去された前記処理物に、分離溶媒をさらに加えて、前記油性成分を該分離溶媒に溶解させる工程と、
工程(D)前記油性成分が溶解した前記分離溶媒を選択的に得る工程と、
工程(E)前記油性成分が溶解した前記分離溶媒から前記油性成分を抽出する工程と
を含む、油性成分の抽出方法。 - 前記工程(A)が、前記材料と液体状態のジメチルエーテルとの混合液を前記処理物として得る工程であり、
前記工程(B)が、前記混合液中のジメチルエーテルを、気体状態のジメチルエーテルとして前記容器外に導出することにより、ジメチルエーテルが除去された混合液を得る工程であり、
前記工程(C)が、ジメチルエーテルが除去された前記混合液に、分離溶媒をさらに加えて、前記油性成分を該分離溶媒に溶解させる工程である、請求項1に記載の油性成分の抽出方法。 - 前記工程(A)が、前記材料と液体状態のジメチルエーテルとを混合し、前記容器中で撹拌する工程である、請求項2に記載の油性成分の抽出方法。
- 前記工程(B)が、前記容器外に導出されたジメチルエーテルを回収し、回収されたジメチルエーテルを、ジメチルエーテルが除去された前記混合液に液体状態のジメチルエーテルとして供給して前記工程(A)を行い、気体状態のジメチルエーテルとして前記容器外に誘導することにより、前記混合液を得る工程を1回以上繰り返す工程をさらに含む、請求項2又は3に記載の油性成分の抽出方法。
- 前記分離溶媒が、ペンタン、ヘキサン、及びヘプタンからなる群から選択される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の油性成分の抽出方法。
- 前記分離溶媒がヘキサンである、請求項5に記載の油性成分の抽出方法。
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