JP2832732B2 - 飲料液の濃縮方法 - Google Patents
飲料液の濃縮方法Info
- Publication number
- JP2832732B2 JP2832732B2 JP1236714A JP23671489A JP2832732B2 JP 2832732 B2 JP2832732 B2 JP 2832732B2 JP 1236714 A JP1236714 A JP 1236714A JP 23671489 A JP23671489 A JP 23671489A JP 2832732 B2 JP2832732 B2 JP 2832732B2
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- Japan
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- liquid
- hollow fiber
- inlet
- supply liquid
- pressure
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- Non-Alcoholic Beverages (AREA)
- Tea And Coffee (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、果汁及びコーヒー等の飲料液の濃縮方法に
関するものである。
関するものである。
（従来技術及び課題） 果汁及びコーヒー等の飲料液は、最終製品がそのまま
市場に出る事は少ない。例えば、果汁は通常濃縮処理さ
れて出荷される。これによって、果汁の輸送・貯蔵等の
物流経費の節減を行うとともに、果汁品質の保存性を高
めている。一方、コーヒーも焙煎コーヒーから抽出後、
濃縮し、濃縮コーヒーとして、又はさらに粉末にまで乾
燥し、果汁と同様に輸送・貯蔵等の物流経費の節減を行
い、かつ使用時の簡便化を図っている。
市場に出る事は少ない。例えば、果汁は通常濃縮処理さ
れて出荷される。これによって、果汁の輸送・貯蔵等の
物流経費の節減を行うとともに、果汁品質の保存性を高
めている。一方、コーヒーも焙煎コーヒーから抽出後、
濃縮し、濃縮コーヒーとして、又はさらに粉末にまで乾
燥し、果汁と同様に輸送・貯蔵等の物流経費の節減を行
い、かつ使用時の簡便化を図っている。
従来、これらの濃縮は蒸発法で行われてきたが、蒸発
時の芳香成分の散逸のために、近年冷凍濃縮法や逆浸透
法による濃縮が行われる様になった。しかしながら、冷
凍濃縮法は装置コストや運転コストが高い事で広汎に普
及していない。一方、逆浸透法は装置コストや運転コス
トは低いが、供給液の浸透圧の関係から濃縮倍率に制限
がある。例えば、通常のオレンジ搾汁液の浸透圧は約15
kg/cm2である。実用的な運転圧力が50〜60kg/cm2とする
と、オレンジ果汁の濃縮は２〜３倍が限界であり、市場
からの要求濃縮倍率４〜５倍を満足する事ができない。
時の芳香成分の散逸のために、近年冷凍濃縮法や逆浸透
法による濃縮が行われる様になった。しかしながら、冷
凍濃縮法は装置コストや運転コストが高い事で広汎に普
及していない。一方、逆浸透法は装置コストや運転コス
トは低いが、供給液の浸透圧の関係から濃縮倍率に制限
がある。例えば、通常のオレンジ搾汁液の浸透圧は約15
kg/cm2である。実用的な運転圧力が50〜60kg/cm2とする
と、オレンジ果汁の濃縮は２〜３倍が限界であり、市場
からの要求濃縮倍率４〜５倍を満足する事ができない。
また、みかんやりんごの果汁を市場要求の強い糖度50
度程度に濃縮すると、その果汁の浸透圧は約100kg/cm2
となる。浸透圧が100kg/cm2までの液を処理するために
は、120kg/cm2程度の圧力が必要である。この場合も、
実質的な装置及び運転コストから、通常の静水圧（機械
的に加える圧力）は、60〜70kg/cm2が限界である。
度程度に濃縮すると、その果汁の浸透圧は約100kg/cm2
となる。浸透圧が100kg/cm2までの液を処理するために
は、120kg/cm2程度の圧力が必要である。この場合も、
実質的な装置及び運転コストから、通常の静水圧（機械
的に加える圧力）は、60〜70kg/cm2が限界である。
本発明は、静水圧が供給液の浸透圧を上まわる事がで
きない場合においても、供給液を濃縮する事を可能に
し、さらには装置コストや運転コストが低く、かつ蒸発
法による様な芳香成分の散逸や加熱による呈味や色調の
低下等を起す事なく、濃縮倍率を高める事を目的とする
ものである。
きない場合においても、供給液を濃縮する事を可能に
し、さらには装置コストや運転コストが低く、かつ蒸発
法による様な芳香成分の散逸や加熱による呈味や色調の
低下等を起す事なく、濃縮倍率を高める事を目的とする
ものである。
（課題を解決するための手段） 本発明は、供給液の入口と出口及び透過液の入口と出
口を有し、かつ食塩排除率が98％以上の中空糸膜モジュ
ールを用い、供給液入口から中空糸外側に飲料液を通液
し、逆浸透法により予備濃縮した後、次いで、加圧下に
透過液入口から中空糸内側に、無機塩水溶液を通液する
ことを特徴とする飲料液の濃縮方法である。
口を有し、かつ食塩排除率が98％以上の中空糸膜モジュ
ールを用い、供給液入口から中空糸外側に飲料液を通液
し、逆浸透法により予備濃縮した後、次いで、加圧下に
透過液入口から中空糸内側に、無機塩水溶液を通液する
ことを特徴とする飲料液の濃縮方法である。
該本発明になる方法により、前記したような静水圧が
供給液の浸透圧を上まわる事ができない場合において
も、膜透過側に無機塩水溶液を通液することによって、
膜両側の液（供給液及び無機塩水溶液）の浸透圧差を低
下させ、この浸透圧差以上に供給液を加圧する事で、供
給液を高い濃縮度にまで濃縮する事が可能となる。
供給液の浸透圧を上まわる事ができない場合において
も、膜透過側に無機塩水溶液を通液することによって、
膜両側の液（供給液及び無機塩水溶液）の浸透圧差を低
下させ、この浸透圧差以上に供給液を加圧する事で、供
給液を高い濃縮度にまで濃縮する事が可能となる。
本発明にいう食塩排除率が98％以上とは、膜透過側に
何も通液せず、食塩3.5重量％水溶液を25℃、55kg/cm2
にてモジュールに供給し、回収率30％にて運転した場合
の食塩排除率が98％以上であることをいう。
何も通液せず、食塩3.5重量％水溶液を25℃、55kg/cm2
にてモジュールに供給し、回収率30％にて運転した場合
の食塩排除率が98％以上であることをいう。
本発明に用いられる中空糸膜素材としては、例えば酢
酸セルロース、ポリアミド及び架橋性ポリアミドを表面
層とする複合膜などが挙げられる。
酸セルロース、ポリアミド及び架橋性ポリアミドを表面
層とする複合膜などが挙げられる。
また、本発明に用いられるモジュールの構造として
は、例えば第１図に示すものを一例として挙げることが
できる。供給液の入口１（中空糸外側）、出口２及び透
過液の入口３（中空糸内側）、出口４を有し、供給液入
口に飲料液を供給し、通過液入口３から無機塩水溶液を
通液し、中空糸膜５により濃縮するものである。
は、例えば第１図に示すものを一例として挙げることが
できる。供給液の入口１（中空糸外側）、出口２及び透
過液の入口３（中空糸内側）、出口４を有し、供給液入
口に飲料液を供給し、通過液入口３から無機塩水溶液を
通液し、中空糸膜５により濃縮するものである。
本発明に供される供給液の浸透圧は、実用的な静水圧
60kg/cm2以下での逆浸透法では経済的な透過水量を得る
のが難しい40kg/cm2以上が可能であるが、より好ましく
は20kg/cm2以上である。
60kg/cm2以下での逆浸透法では経済的な透過水量を得る
のが難しい40kg/cm2以上が可能であるが、より好ましく
は20kg/cm2以上である。
透過液入口に通液する無機塩水溶液としては食品添加
物として認可されたものが使用可能である。
物として認可されたものが使用可能である。
通常は、塩化ナトリウム、硫酸マグネシウム、硫酸ナ
トリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム等が用い
られる。その濃度は、供給液の浸透圧によるが、供給液
の浸透圧（供給液出口側）と該無機塩水溶液の浸透圧の
差が、供給液に加える圧力よりも、少なくとも10kg/cm2
以上、好ましくは30kg/cm2以上低くなるような濃度が良
い。該無機塩水溶液が中空糸内を通液する速度は、0.1c
m/sec以上好ましくは、0.2cm/sec以上である。
トリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム等が用い
られる。その濃度は、供給液の浸透圧によるが、供給液
の浸透圧（供給液出口側）と該無機塩水溶液の浸透圧の
差が、供給液に加える圧力よりも、少なくとも10kg/cm2
以上、好ましくは30kg/cm2以上低くなるような濃度が良
い。該無機塩水溶液が中空糸内を通液する速度は、0.1c
m/sec以上好ましくは、0.2cm/sec以上である。
供給液の浸透圧が、果汁のように10kg/cm2以下の場合
には、逆浸透法にて予備濃縮し、該果汁の浸透圧が20kg
/cm2以上にまで濃縮された段階で、膜透過側に該無機塩
水溶液を通液し、該液の浸透圧が100kg/cm2程度濃縮す
るのが好ましい。
には、逆浸透法にて予備濃縮し、該果汁の浸透圧が20kg
/cm2以上にまで濃縮された段階で、膜透過側に該無機塩
水溶液を通液し、該液の浸透圧が100kg/cm2程度濃縮す
るのが好ましい。
また、モジュールに供給する原飲料液は懸濁物が少な
い方が好ましく、モジュールに供給する前に、遠心分離
機やフィルタープレス等で懸濁物の除去を行なうと、モ
ジュールの性能の向上に有効である。
い方が好ましく、モジュールに供給する前に、遠心分離
機やフィルタープレス等で懸濁物の除去を行なうと、モ
ジュールの性能の向上に有効である。
（作用） 膜透過側に無機塩水溶液を通液するが、本発明に用い
る膜は該無機塩を殆ど通過させない。該無機塩水溶液の
浸透圧相当分、供給液の浸透圧を低下させ、供給液に加
える圧力以下にし、供給液の圧力が水の透過に有効に機
能する様になる。
る膜は該無機塩を殆ど通過させない。該無機塩水溶液の
浸透圧相当分、供給液の浸透圧を低下させ、供給液に加
える圧力以下にし、供給液の圧力が水の透過に有効に機
能する様になる。
（実施例） 以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明す
る。
る。
実施例１ 内径90μｍ、外径165μｍ、有効長40cmの酢酸セルロ
ース中空糸膜を２万本装填したモジュールを用い、りん
ご果汁の濃縮を実施した。
ース中空糸膜を２万本装填したモジュールを用い、りん
ご果汁の濃縮を実施した。
なお、このモジュールの食塩排除率は、99％であっ
た。
た。
糖度11.5度、酸分0.36％（クエン酸換算）のりんごジ
ュース10を圧力60kg/cm2、温度25℃、流量30/Hにて
モジュールに供給し、循環処理した。処理液の糖度が22
度まで濃縮された時の平均透過流速は、1.2/Hであっ
た。この後、膜透過液として硫酸マグネシウムの10重量
％水溶液を60ml/minの流量で通液した。糖度22度の処理
液５は３時間後、2.2（濃縮倍率 4.5倍）になり、
糖度は50度になった。また、酸分は1.5％で色調も良好
であった。
ュース10を圧力60kg/cm2、温度25℃、流量30/Hにて
モジュールに供給し、循環処理した。処理液の糖度が22
度まで濃縮された時の平均透過流速は、1.2/Hであっ
た。この後、膜透過液として硫酸マグネシウムの10重量
％水溶液を60ml/minの流量で通液した。糖度22度の処理
液５は３時間後、2.2（濃縮倍率 4.5倍）になり、
糖度は50度になった。また、酸分は1.5％で色調も良好
であった。
比較例１ 実施例１において、膜透過側に硫酸マグネシウム水溶
液を通液しなかった以外は、実施例１と同様にして逆浸
透法による濃縮処理を行った。
液を通液しなかった以外は、実施例１と同様にして逆浸
透法による濃縮処理を行った。
その結果、最終的に濃縮液は4.3（濃縮倍率2.3倍）
得られ、糖度は25.8度にまでしか上がらなかった。
得られ、糖度は25.8度にまでしか上がらなかった。
（発明の効果） 本発明によって飲料液を処理する場合、原液に熱を加
えないため、原液の呈味、香り、色調をそこなう事なく
高濃縮する事が可能となる。又、食塩排除率の高い半透
膜を用いるため、原料の香り成分の除去を防止したり、
透過側に通液する無機塩水溶液の無機塩を、原液側に通
過するのを防止する事ができる。これによって、原液組
成を変えることなく、無加熱の高濃縮液の製造が可能と
なる。
えないため、原液の呈味、香り、色調をそこなう事なく
高濃縮する事が可能となる。又、食塩排除率の高い半透
膜を用いるため、原料の香り成分の除去を防止したり、
透過側に通液する無機塩水溶液の無機塩を、原液側に通
過するのを防止する事ができる。これによって、原液組
成を変えることなく、無加熱の高濃縮液の製造が可能と
なる。
第１図は本発明に用いられる中空糸膜モジュールの一例
を示す概略断面図である。 １……供給液入口、２……供給液出口、３……透過液入
口、４……透過液出口、５……中空糸膜。
を示す概略断面図である。 １……供給液入口、２……供給液出口、３……透過液入
口、４……透過液出口、５……中空糸膜。
Claims (1)
- 【請求項１】供給液の入口と出口及び透過液の入口と出
口を有し、かつ食塩排除率が98％以上の中空糸膜モジュ
ールを用い、供給液入口から中空糸外側に飲料液を通液
し、逆浸透法により予備濃縮した後、次いで、加圧下に
透過液入口から中空糸内側に、無機塩水溶液を通液する
ことを特徴とする飲料液の濃縮方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1236714A JP2832732B2 (ja) | 1989-09-12 | 1989-09-12 | 飲料液の濃縮方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1236714A JP2832732B2 (ja) | 1989-09-12 | 1989-09-12 | 飲料液の濃縮方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0398563A JPH0398563A (ja) | 1991-04-24 |
| JP2832732B2 true JP2832732B2 (ja) | 1998-12-09 |
Family
ID=17004684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1236714A Expired - Lifetime JP2832732B2 (ja) | 1989-09-12 | 1989-09-12 | 飲料液の濃縮方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2832732B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6858516B2 (ja) * | 2016-09-09 | 2021-04-14 | 旭化成株式会社 | 液状食品の濃縮方法 |
-
1989
- 1989-09-12 JP JP1236714A patent/JP2832732B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0398563A (ja) | 1991-04-24 |
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