JP3117979B2

JP3117979B2 - 糖液の精製方法

Info

Publication number: JP3117979B2
Application number: JP01322245A
Authority: JP
Inventors: 信之船越
Original assignee: Tsukishima Kikai Co Ltd
Current assignee: Tsukishima Kikai Co Ltd
Priority date: 1989-12-12
Filing date: 1989-12-12
Publication date: 2000-12-18
Anticipated expiration: 2015-12-18
Also published as: JPH03183500A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、ぶどう糖，異性化糖，水飴等を含有する糖
液の精製方法、特に糖液の清澄度をよくするための脱塩
処理以降の仕上げの精製方法に関する。

〔従来の技術〕

澱粉溶液を酸あるいは酵素によって処理する液化工
程，糖化工程によって得られるぶどう糖液，水飴液，さ
らにぶどう糖液を異性化酵素で異性化させて得られる異
性化糖液糖の糖液を製品化する精製方法は、まずイオン
交換樹脂で脱塩し、さらに粉末活性炭で脱色，脱臭処理
し、濃縮缶で適当な濃度に濃縮して製品として、出荷直
前に精密濾過器で除菌濾過を行っている。

このうち、脱色，脱臭処理を詳細に述べるとイオン交
換樹脂にて脱塩した糖液を60℃から80℃程度に加熱し、
粉末活性炭を添加し、60分から90分撹拌し、吸着作用を
促進する。さらに糖液と粉末活性炭を混合した液をフィ
ルタープレス糖の濾過機で濾過し、清澄な糖液を得てい
た。

この場合、当該濾過機は濾布だけの濾過メディアでは
濾布の目詰まりが激しく、実用化するには困難で、通常
珪藻土，パーライト等の濾過助剤を濾布上にケーキ形成
させるプリコート操作を行い、糖液と粉末活性炭の混合
液を圧入し、粉末活性炭を除去する。しかし、当該操作
の始めは、粉末活性炭が濾布表面のケーキ層より洩れる
ために、濾液中の粉末活性炭の洩れがなくなるまで濾液
をリサイクルする操作が必要となる。さらに長時間濾過
を行うと、濾布表面のケーキ厚みが増加し、濾過の抵抗
が大きくなり糖液の圧入圧を増やさなければならない。
従って、適当な時期に濾過を停止し、濾過機の濾布表面
のケーキを剥離し、濾布を洗浄する必要がある。

この様に、脱色，脱臭処理は、プリコート操作，濾液
リサイクル操作，濾過操作，ケーキ剥離操作を１サイク
ルとした繁雑な操作となる。

また、濾過機１台ではプリコート操作時，濾液リサイ
クル操作時，ケーキ剥離操作時は、清澄な糖液は得られ
ず、製造を中止しなければならないため、精製工程を連
続に行えない。このため、濾過機を２台以上設置し、一
方の濾過機で濾過操作を行っている間に、他方の濾過機
で、ケーキ剥離操作，プリコート操作，濾液リサイクル
操作を行って、粉末活性炭の混合糖液の濾過準備を行え
ば、精製工程で製造を中止せずに、連続的に清澄な糖液
を得られるが、高価な濾過機を２台以上設置するために
経済的でない。

さらに、当該精製工程に粒状活性炭の吸着塔を用いる
場合、吸着塔の単独使用あるいは吸着塔と精密濾過器の
組合せで使用されている。この方式は粉末活性炭による
精製方式に比べて、機器構成数が少ないために経済的で
あるが、次の欠点を有している。

すなわち、長時間糖液を通液処理すると、粒状活性炭
の吸着能が破過する。この時は古い粒状活性炭を排出
し、新しい粒状活性炭を再充填するか、補充を行う。こ
の状態で糖液を通液すると、PHの低下，電気伝導度の悪
化が生じる。また、粒状活性炭に付着している微粉の活
性炭が洩れ精密濾過器の濾過膜を詰まらせる。この場合
の対策として、粒状活性炭の充填後水洗を行って微粉を
除去している。しかしながら、PHの低下と電気伝導度の
悪化は改善されず、このままの状態で長時間おくと再度
着色，にごりが生じ節品とならない。このため一定量の
通液の間処理液は前工程に戻すか、別途さらに精製を行
っている。

また、イオン交換による脱塩処理した糖液を精密濾過
器単独で処理する場合、精密濾過膜の細孔を小さくしな
ければ糖液の清澄度は良くならない。通常精密濾過膜は
カートリッジタイプの使い捨てのものか、あるいは逆洗
による再生可能な、たとえば焼結金属によるものである
が、細孔が小さくなれば、カートリッジタイプのもので
は、交換頻度が多くなり、ランニングコストが高くな
り、再生可能なものであれば、再生頻度が多くなり効率
的でなく、また設備費も高い。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明が解決しようとするのは、従来の粉末活性炭方
式あるいは粒状活性炭方式において、ランニングコス
ト，設備費が高く、経済的でなく、繁雑な操作が必要と
なり、効率的でなく省人化するのが困難であるという問
題である。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、糖液の仕上げの精製工程で、高品質
の糖液を効率的，経済的かつ連続的に製造することがで
きる糖液の精製方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の請求項１は、活
性炭の吸着能力の賦活、あるいは再生処理をした後、さ
らに塩酸等の酸処理を行い、水洗後500℃以上1200℃以
下で熱処理を行って、活性炭の細孔に吸着されている酸
を取り除き、またその活性炭を熱水中に浸漬して細孔中
の空気を脱気するとともに付着微粉を洗浄除去した粒状
活性炭を用いて、糖液中の異物を除去して精製するもの
である。

また、本発明の請求項２は、請求項１で処理した糖液
を、さらに10μｍ以下0.45μｍ以上の細孔を有する精密
濾過膜を装着している精密濾過器に通して、糖液中の異
物を除去して精製するものである。

さらに、本発明の請求項３は、請求項１で処理した糖
液を、さらに液中で浸漬されると精密濾過膜と液の間の
界面に電位差が生じる精密濾過器に通して、糖液中の異
物を除去して精製するものである。

〔作用〕

本発明者らは、上記従来の粒状活性炭処理した糖液の
PH低下，電気伝導度の悪化の原因を究明解析した。すな
わち、この現象は粒状活性炭の賦活又は再生処理をされ
た後に、活性炭中の灰分含有量を減少させるために行う
塩酸等の酸処理に起因するものである。酸は活性炭中の
細孔に吸着されており、この酸は多量の水で洗浄しても
取り除かれず、ロータリーキルン，多段炉等で500℃以
上1200℃以下で熱処理されて初めて取り除かれる。

そして、当該熱処理した粒状活性炭を熱水中に浸漬
し、細孔中の空気を脱気し、粒状活性炭に付着している
微粉を洗浄除去する。次いで、この粒状活性炭を吸着塔
に充填する。粒状活性炭の輸送はポンプ，空気圧で行う
より吸着塔上部の活性炭洗浄槽から重力で落下させた方
が、輸送の破砕が少なく望ましい。吸着塔に充填された
粒状活性炭は水または糖液で逆洗膨張展開させる。この
膨張展開率は静置層の30％以上80％以下とする。逆洗膨
張展開させ静置させると粒状活性炭の層は沈降速度の粒
径による差に従って、小さい粒子から大きい粒子へ順序
よく整置する。この結果吸着塔での糖液中の浮遊物等の
懸濁物の捕集能力が増す。

さらに当該吸着塔で粒状活性炭処理した糖液を10μｍ
以下の細孔を有する精密濾過膜または液中に浸漬すると
当該濾過膜と液の間の界面に電位差が生じる精密濾過器
で濾過処理を行うと、吸着処理した糖液よりさらに清澄
度の良いものが得られ、また精密濾過器の単独処理より
精密濾過膜の濾過通液時間がのび、ランニングコストが
安くなり、かつ糖液の負荷変動に対し製品の清澄度が影
響されず、高品質の糖液が製造できる。

〔実施例〕

以下、第１図に基づいて本発明の一実施例を説明す
る。第１図において符号１は脱塩された糖液であり、こ
れを熱処理した粒状活性炭を充填した吸着塔2,3,4に通
液させる。ここで、上記粒状活性炭は、吸着能力の賦
活，あるいは再生処理をした後に、塩酸等の酸処理を行
い、水洗後500℃以上1200℃以下で熱処理を行い、さら
に、熱水中で脱気，洗浄して得られたものである。そし
て、吸着塔2,3,4を通過した糖液５は精密濾過器６にて
糖液５の中の微細なコロイダル物質，活性炭等の浮遊物
質をカートリッジが持っている電位差を利用して濾過精
製する。

吸着塔2,3,4の粒状活性炭は一定量の通液量で破過す
るが、吸着塔2,3,4の破過は同時に生じない。従って、
吸着塔２の活性炭充填時は糖液１は配管７を経由して吸
着塔3,4に通液される。また、吸着塔３の活性炭充填時
は糖液１は吸着塔２を通液した後、配管８を経由して吸
着塔４に通液される。さらに、吸着塔４の活性炭充填時
は糖液１は吸着塔2,3を通液した後、配管９を経由して
精密濾過器６に送られる。

以下、従来方法及び本発明の方法について具体的に実
施した結果を詳述する。まず、従来方法を下記に示す。

（１）内径17mmのガラスのカラムに粒状活性炭を55cc充
填し糖液を通液させた結果を第１表に示す。

活性炭は充填量の10倍の水で通水洗浄を行った。尚、
結果は通液量が充填量の14倍通液時である。

タイプＡ活性炭は酸処理を行っている。

タイプＢ活性炭は酸処理を行っていない。

タイプＡの活性炭処理液はPH,電導度とも満足される
液は得られない。

タイプＢの活性炭では処理液のPH低下はほとんどない
が電導度について満足すべき処理液は得られない。

次に、本発明の実施例について示す。

（２−１）上記（１）と同様の条件において、熱処理し
た粒状活性炭を充填し通液した結果を第２表に示す。

なお、水洗条件は上記（１）と同じである。

結果はPHと電導度において改善された。

（２−２）内径40mmのガラスのカラムに熱処理した粒状
活性炭を323cc充填した連続試験を行った。

活性炭は15分間50％の層膨張率にて展開させて逆洗
し、さらに36倍量の水で洗浄した。この結果を第３表に
示す。

連続試験においてもPH,電導度において熱処理した粒
状活性炭の効果は持続した。しかし着色度においては改
善されなかった。

（３）そこで、発明者らは上記（２−１），（２−２）
の処理液の着色度が糖液のコロイダル物質，活性炭に起
因する微粉炭と推定し、以下の試験を行った。熱処理し
た粒状活性炭を通液させた糖液をミクロンサイズの細孔
を持った濾過膜で濾過処理した。この結果を第４表，第
５表に示す。

細孔サイズを小さくしていけば糖液の清澄度は改善さ
れる。しかしながら、通常当該精密濾過膜は使い棄てで
あり、細孔が小さくなるに従って単価も高くなり、0.45
μｍ未満の精密濾過膜を工業的に使用するには経済的で
ない。

（４）上記（３）における濾過試験において、界面に電
位差が生じる濾過膜を用いて濾過した。

糖液中の小さい粒子，又はコロイダル物質が静電気吸
着と細孔によるフィルトレーションによって着色度が大
巾に改善され高品質の糖液が得られた。

このように、本発明によれば、活性炭の充填時も製造
中止させず、高品質の糖液が連続的かつ経済的に製造で
きる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の請求項１は、活性炭の
吸着能力の賦活、あるいは再生処理をした後、さらに塩
酸等の酸処理を行い、水洗後500℃以上1200℃以下で熱
処理を行って、活性炭の細孔に吸着されている酸を取り
除き、またその活性炭を熱水中に浸漬して細孔中の空気
を脱気するとともに付着微粉を洗浄除去した粒状活性炭
を用いて、糖液中の異物を除去して精製するものである
から、粒状活性炭を熱処理することによって、粒状活性
炭から酸を取り除き、糖液のPH,電導度を改善すること
ができる。

また、粉状活性炭処理した糖液を、10μｍ以下0.45μ
ｍ以上の細孔を有する精密濾過膜，あるいは液中に浸漬
すると、当該濾過膜と液との間の界面に電位差を生じる
精密濾過器で濾過処理することにより、吸着処理した糖
液よりさらに清澄度のよいものが得られ、かつ精密濾過
器の単独処理より、精密濾過膜の濾過通液時間がのび、
ランニングコストが安くなり、かつ糖液の負荷変動に対
して製品の清澄度が影響されず、高品質の糖液が製造で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す糖液精製工程の最終仕
上工程を説明する説明図である。１……脱塩された糖液（原液）、2,3,4……吸着塔、５
……糖液、６……精密濾過器。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】活性炭の吸着能力の賦活、あるいは再生処
理をした後、さらに塩酸等の酸処理を行い、水洗後500
℃以上1200℃以下で熱処理を行って、活性炭の細孔に吸
着されている酸を取り除き、またその活性炭を熱水中に
浸漬して細孔中の空気を脱気するとともに付着微粉を洗
浄除去した粒状活性炭を用いて、糖液中の異物を除去し
て精製することを特徴とする糖液の精製方法。
【請求項２】請求項１で処理した糖液を、さらに10μｍ
以下0.45μｍ以上の細孔を有する精密濾過膜を装着して
いる精密濾過器に通して、糖液中の異物を除去して精製
することを特徴とする糖液の精製方法。
【請求項３】請求項１で処理した糖液を、さらに液中で
浸漬されると精密濾過膜と液の間の界面に電位差が生じ
る精密濾過器を通して、糖液中の異物を除去して精製す
ることを特徴とする糖液の精製方法。