JP5123718B2 - Tea husk recycling system - Google Patents
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本発明は、ペットボトル入り茶飲料に用いた茶殻等の抽出残滓をもとに再利用可能な緑色の液体や微細粉体を得ることができる茶殻等リサイクルシステムに関する。 The present invention relates to a tea husk recycling system capable of obtaining a reusable green liquid or fine powder based on extraction residues such as tea husk used in tea beverages with PET bottles.
従来、茶を抽出した茶殻には有効成分が残存しているので、これを再利用するため、粉末にしポリフェノール類等の成分による消臭作用を利用した消臭剤(特開平6−26948号)として用いたり、抽出残滓の繊維質の血圧降下作用に着目して血清中性脂肪分濃度低下剤(特開平6−287145号)としたり、抽出残滓を乾燥した物の吸水性および消臭性を利用してペット用トイレ砂(特開平7−203793号)としたり、その他有機堆肥として活用するもの、合成樹脂に混合して抗菌性や消臭性を有する成型品として使用する等が知られている。
しかし、抽出残滓をもとにした抽出液を緑色に戻すことができず、飲料として再使用するには問題があった。
一方、特開2002−47198号のアロエ青汁の製造方法では、原料となるキダチアロエの生葉を所望の幅にスライスする工程と、スライスした所定量のキダチアロエの生葉に所定量の水を加えて、該キダチアロエの生葉と水とを加圧下にて煮沸して、キダチアロエエキスを含んだキダチアロエ溶液を生成する工程と、該キダチアロエ溶液から煮沸したキダチアロエの生葉を取出し、これを微細に破砕して湿潤性をもった粉砕生葉を得る工程と、粉砕生葉に前記キダチアロエエキスを含んだキダチアロエ溶液を加えるとともに所定量の水を加え、これらを銅製釜に投入し攪拌しながら所定時間煮沸する工程と、を具備したアロエ青汁の製造方法が開示されている。
そして、これにより、微細に粉砕したアロエ生葉を鮮やかな緑色に変色させて、緑色を呈するアロエ青汁を得ている。
しかし、上記方法はアロエ生葉に適用されるものであって、茶殻を用いて再利用させる方法については、依然として問題が残っていた。
また、特許第2872971号では、退色した植物を金属イオンを含む溶液に接触させて、金属イオンの作用で植物の緑色を復元し、あるいは緑色に保持する方法において、金属イオンを含む溶液に亜鉛イオンに加えて鉄イオンを含む溶液を使用して植物の緑色を復元しあるいは緑色に保持する方法が開示されている。
これは、葉緑素に含まれるマグネシウムが失われて褐変するのを亜鉛を添加することにより防止するからである。
しかし、上記方法では、金属イオンの他に亜鉛イオンや鉄イオンを使用する必要があり、構成が複雑となるという欠点がある。
However, the extract based on the extraction residue cannot be returned to green, and there is a problem in reusing it as a beverage.
On the other hand, in the method for producing aloe green juice disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-47198, a step of slicing raw raw leaves of raw yellow aloe as a raw material into a desired width, and adding a predetermined amount of water to a predetermined amount of raw raw leaves of dried yellow aloe, The step of boiling the fresh leaves of water and water under pressure to produce a fly aroma aloe solution containing the extract of the fly algae, and the fresh leaves of boiled fly aroma aloe are taken out from the solution of the fly algae aloe, which is finely crushed and wetted A step of obtaining crushed raw leaves having the above, and a step of adding a predetermined amount of water to the pulverized raw leaves and adding a predetermined amount of water to the crushed raw leaves, and boiling them for a predetermined period of time while stirring them. A method for producing aloe green juice is disclosed.
And thereby, the aloe green juice which exhibits green is obtained by discoloring the finely crushed aloe leaves into a vivid green color.
However, the above method is applied to aloe leaves, and there still remains a problem with respect to the method of recycling using tea leaves.
In Japanese Patent No. 2872971, in a method of bringing a bleached plant into contact with a solution containing metal ions and restoring the green color of the plant by the action of metal ions, or keeping the color green, zinc ions are added to the solution containing metal ions. In addition, a method for restoring the green color of a plant or keeping it green using a solution containing iron ions is disclosed.
This is because the addition of zinc prevents the magnesium contained in the chlorophyll from being lost and browning.
However, in the above method, it is necessary to use zinc ions or iron ions in addition to metal ions, and there is a disadvantage that the configuration becomes complicated.
この発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、その主たる課題は、
ペットボトル入り茶飲料に用いた抽出残滓をもとに再利用可能な緑色の液体や微細な粉体を得ることができる茶殻等リサイクルシステムを提供することにある。
This invention was invented in view of the above circumstances, and its main problem is
It is an object of the present invention to provide a recycling system for tea husks and the like that can obtain a reusable green liquid and fine powder based on the extraction residue used in tea beverages in PET bottles.
上記課題を解決するために、請求項1の発明では、
ペットボトル入り茶飲料に用いた茶殻などの抽出残滓をもとに再利用可能な緑色の抽出液を得ることができる茶殻等リサイクルシステムであって、
前記抽出残滓に水を加えて撹拌する撹拌装置と、
該撹拌された残滓液を細かく破砕するミキサー装置と、
上記破砕液を高温、高圧下で対流を起こして抽出する圧力銅釜と、
該圧力銅釜から抽出された高圧抽出液を、1または複数のスロープの銅製の表面に接触させて流しながら高温により水分を蒸発させて濃縮する階段式銅濃縮装置と、
濃縮液を濾過して固液分離する濾過装置およびまたは沈殿装置と、
分離した濃縮液を殺菌する殺菌装置とからなることを特徴とする。
また、請求項2の発明では、
前記階段式銅濃縮装置が、上下方向に隙間を有して並ぶと共に、傾斜の向きを相互に逆向きにして、前記高圧抽出液が途切れずに流下しうるように配置した上下複数段のスロープ群と、最下段のスロープを流下してきた濃縮液を収納し、また圧力銅釜から圧送された高圧抽出液を収納する収納部と、該収納部に収納された濃縮液または高圧抽出液を最上段のスロープの最上端側に揚水する揚水装置と、スロープ上を流れる高圧抽出液または濃縮液の水分を蒸発可能な高温に維持する加熱装置とからなっていることを特徴とする。
In order to solve the above problem, the invention of
A recycling system for tea husks and the like that can obtain a reusable green extract based on the extraction residue such as tea husks used in tea beverages with PET bottles,
A stirrer for adding water to the extraction residue and stirring;
A mixer device for finely crushing the stirred residue liquid;
A pressure copper kettle for extracting the crushed liquid by convection at high temperature and high pressure;
A stepped copper concentrator for concentrating by evaporating moisture at a high temperature while flowing the high-pressure extract extracted from the pressure copper kettle in contact with the copper surface of one or more slopes;
A filtering device and / or a precipitating device for filtering the concentrate to separate it into a solid and a liquid;
It comprises a sterilizer for sterilizing the separated concentrated liquid.
In the invention of
The stepped copper concentrators are arranged with a gap in the vertical direction, and the slopes of a plurality of upper and lower stages arranged so that the high-pressure extract can flow without interruption, with the directions of inclination being opposite to each other. And a storage part for storing the concentrated liquid flowing down the lowermost slope, a storage part for storing the high-pressure extract pumped from the pressure copper kettle, and the concentrated liquid or high-pressure extract stored in the storage part. It is characterized by comprising a pumping device that pumps water to the uppermost end of the upper slope and a heating device that maintains the high-pressure extract or concentrated water flowing on the slope at a high temperature at which the water can be evaporated.
このように本発明では、ペットボトル入り茶飲料に用いた抽出残滓をもとに、抽出残滓に残っている葉緑素その他の有効成分を抽出し、優れた色調の緑色に復元した濃縮液や微粉末状の残渣を得ることができる。
上記緑色の色調は長期保存でき、水に浸漬しても緑色が退色することが殆ど無く、長時間にわたって緑色を保持できる。
これにより、茶殻等の使用済み茶原料をゼロ・エミッションリサイクルしうると共に、鮮やかな緑色を有する飲食物として食品リサイクルすることができる。
また、用途は飲食用に限らず、薬剤や化粧品の原料、あるいは消臭性や抗菌性を有する添加物として、紙や繊維、樹脂などに添加して各種用途に使用することができる。
As described above, in the present invention, based on the extraction residue used in the plastic bottled tea beverage, chlorophyll and other active ingredients remaining in the extraction residue are extracted, and the concentrated solution and fine powder restored to an excellent green color. A residue can be obtained.
The green color tone can be stored for a long period of time, and even when immersed in water, the green color hardly fades and can maintain a green color for a long time.
As a result, used tea materials such as tea husks can be zero-emission recycled, and food can be recycled as food and drink having a bright green color.
The use is not limited to food and drink, but can be added to paper, fiber, resin, etc. as a raw material for drugs and cosmetics, or as an additive having deodorant properties and antibacterial properties, and used for various purposes.
以下に、この発明の使用済み茶原料リサイクルシステムの実施の形態について図面を参照しながら以下に説明する。
リサイクルシステム1は、撹拌装置2と、ミキサー装置3と、圧力銅釜4と、階段式銅濃縮装置5と、濾過装置6と、沈殿装置7と、殺菌装置8とからなっている。
Hereinafter, embodiments of the used tea raw material recycling system of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The
[撹拌装置]
撹拌装置2は、本実施例の場合、撹拌羽根21を有するホッパー20からなっており、該ホッパー20内に、ペットボトル入り茶飲料に用いた使用済み茶原料(抽出残滓)を水と共に投入し、撹拌羽根21で均等となるように撹拌する。
本実施例では、使用済み茶殻1に対して水9の割合として混合した。
[Agitator]
In the case of the present embodiment, the stirring
In this example, water 9 was mixed with the
[抽出残滓]
ペットボトル入り茶飲料に用いた抽出残滓は、通常の製造方法で使用された残滓である。
抽出方法は、茶葉などの茶原料を温水や熱水などで抽出した後、濾過などにより茶殻や抽出液中の茶葉や微粒子を取り除き、この抽出液を飲用できる適当な濃度に希釈して茶飲料とするものであり、この発明では上記過程で取り除かれた抽出残滓が用いられる。
[Extracted residue]
The extraction residue used for the tea beverage with a PET bottle is the residue used by the normal manufacturing method.
The extraction method involves extracting tea ingredients such as tea leaves with warm water or hot water, then removing tea leaves and fine particles from the tea husk and extract by filtration, etc., and diluting the extract to a suitable concentration for drinking tea beverages. In the present invention, the extraction residue removed in the above process is used.
[ミキサー装置]
ミキサー装置3は、本実施例ではミルミキサーまたはホモミキサーからなっているが、摩砕装置などをミキサー装置として用いてもよい。
上記ミキサー装置3は、前記撹拌装置2のホッパー20の排出口とラインL1を介して接続されており、撹拌装置2で混合、撹拌された残滓液が導入される。
これにより、上記茶殻等の抽出残滓は1〜10ミクロンの平均粒径となり、水と混合された褐色の破砕液となる。
[Mixer device]
The
The
As a result, the extraction residue such as the tea husk has an average particle size of 1 to 10 microns and becomes a brown crushed liquid mixed with water.
[圧力銅釜]
上記破砕液は、ラインL2を介してポンプにより圧力銅釜4内に圧送される。
圧力銅釜4は、図2および図3に示すように、前記破砕液が充填される収納部として破砕液と接する面が銅からなる銅カゴ41と、該銅カゴ41を容器内に有する圧力容器(圧力釜)40とからなっており、高圧で釜の内部で破砕液に対流をおこすポンプ(図示せず)を有している。
[Pressure copper pot]
The crushed liquid is pumped into the pressure copper kettle 4 by a pump through the line L2.
As shown in FIGS. 2 and 3, the pressure copper pot 4 has a
上記圧力銅釜4内で、前記破砕液には、約1.2Mpa〜4Mpaの高圧下で、約30分〜60分間、対流によって抽出を行い、これにより抽出液は同時に緑色化する。
ここで、効率が良いのは、1.2Mpa〜2Mpaである。
また、前記高圧下での抽出に際しては120℃〜130℃に加温することが好ましい。
これにより、抽出効果に優れ、且つ高圧抽出液の緑色の復元が早くできる。
In the pressure copper pot 4, the crushed liquid is extracted by convection at a high pressure of about 1.2 Mpa to 4 Mpa for about 30 minutes to 60 minutes, whereby the extract turns green simultaneously.
Here, the efficiency is 1.2 Mpa to 2 Mpa.
Moreover, it is preferable to heat at 120 degreeC-130 degreeC in the case of the extraction under the said high pressure.
Thereby, it is excellent in an extraction effect and can perform green restoration | restoration of a high pressure extract quickly.
[階段式銅濃縮装置]
前記圧力銅釜4から抽出された高圧抽出液は、ラインL3を通り、階段式銅濃縮装置5に圧送される。
階段式銅濃縮装置5は、ケーシング50内に前記高圧抽出液と接触する表面に銅板が設けられた1または複数のスロープを有し、該スロープ上に前記高圧抽出液を接触させながら流下させ高温で水分を蒸発させて濃縮する。
[Stair type copper concentrator]
The high-pressure extract extracted from the pressure copper pot 4 passes through the line L3 and is pumped to the
The
図2および図3に示す階段式銅濃縮装置5は、上下方向に隙間を有して並ぶと共に、傾斜の向きを相互に逆向きにして、前記高圧抽出液が連続して流下しうるようにした上下複数段(図示例では2段)のスロープ51、52と、最下段のスロープ52を流下してきた抽出液を収納し、また圧力銅釜4から圧送され抽出液を収納する収納部53と、該収納部53に収納された抽出液を最上段のスロープ51の最上端側に揚水する揚水装置54と、階段式銅濃縮装置5の内部を加熱する加熱装置(図示せず)とからなっている。
The
これにより高圧抽出液は、階段状のスロープ51、52に沿って、その接触面となる銅板に接触しながら流下して収納部53に流され、揚水装置54で再度階段状のスロープ51、52に戻って循環する。
そして、循環時に、加熱装置により内部温度が水分を蒸発可能とした高熱に維持されているため、水分の蒸発を繰り返すので、高圧抽出液からの水分の蒸発量が多く、抽出液の濃縮を行いながら、一層の緑色の安定化と復元がおこなわれる。
本実施例では、階段式銅濃縮装置5内の温度は85℃〜100℃であり、内部で抽出液が循環している時間は約50分であって水分を約半分ないしそれ以上に蒸発させるが、この発明では濃縮の度合いにより、循環時間を適宜に変えることができる。
As a result, the high-pressure extract flows down along the step-
During the circulation, the internal temperature of the heating device is maintained at a high level that allows the water to evaporate, and therefore the water is repeatedly evaporated. Therefore, the amount of water evaporated from the high-pressure extract is large, and the extract is concentrated. However, further green stabilization and restoration is performed.
In this embodiment, the temperature in the stepped
[濾過装置、沈殿装置]
上記のようにして得られた濃縮液はラインL4を介して濾過装置6に圧送され、固液分離して液体と緑色に復元されたわずかな残渣とに分別される。
また、本実施例では、ラインL5を介して、更に直列に接続された2台の沈殿槽7a、7bからなる沈殿装置7に通して、更に微細な固液分離を行なっている。
[Filtering equipment, precipitation equipment]
The concentrated liquid obtained as described above is pumped to the filtration device 6 via the line L4, and is separated into a liquid and a slight residue restored to green by solid-liquid separation.
Further, in the present embodiment, finer solid-liquid separation is performed through a line L5 and further passing through a
分離した濃縮液は、飲食用に用いることができるように公知の殺菌装置8にラインL6を介して圧送されて、殺菌処理される。
分離された微細な残渣も食用に用いる場合には、別に殺菌装置8で殺菌処理される。
The separated concentrated liquid is pressure-fed through a line L6 to a known
When the separated fine residue is also used for food, it is sterilized by the
上記分離した濃縮液は、濃く深い緑色に復元されており、また分離された微細な残渣(微粉物)も緑色になっている。
この緑色に復元されたものは酸化による変色が無い。
そのため、緑色に復元された前記濃縮液は茶飲料に利用されたり、お茶色素としての利用価値が高い。
The separated concentrated liquid is restored to a deep and deep green color, and the separated fine residue (fine powder) is also green.
Those restored to green have no discoloration due to oxidation.
Therefore, the concentrated liquid restored to green is used for tea beverages or has high utility value as a tea pigment.
また、微細な残渣は食品やパルプ、建材への混入などにも利用が可能なものである。
上記緑化の原理は明確ではないが、種々実験の結果、ペットボトル入り茶飲料に用いた抽出残滓に含まれている有効成分が銅カゴの銅成分との接触だけでなく、繰り返し接触される階段式銅濃縮装置のスロープの銅成分との接触により銅と反応したものと考えられる。
この発明は上記実施例に限定されるものではなく、要するにこの発明の要旨を変更しない範囲で種々設計変更しうること勿論である。
In addition, the fine residue can be used for mixing into food, pulp, and building materials.
The principle of the above greening is not clear, but as a result of various experiments, the active ingredient contained in the extraction residue used in tea beverages in PET bottles is not only in contact with the copper component of the copper basket, but also in steps that are repeatedly contacted. It is thought that it reacted with copper by contact with the copper component of the slope of the type copper concentrator.
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
1 リサイクルシステム
2 撹拌装置
3 ミキサー装置
4 圧力銅釜
5 階段式銅濃縮装置
6 濾過装置
7 沈殿装置
8 殺菌装置
51 最上段のスロープ
52 最下段のスロープ
53 収納部
54 揚水装置
L1〜L6 ライン
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記抽出残滓に水を加えて撹拌する撹拌装置と、
該撹拌された残滓液を細かく破砕するミキサー装置と、
上記破砕液を高温、高圧下で対流を起こして抽出する圧力銅釜と、
該圧力銅釜から抽出された高圧抽出液を、1または複数のスロープの銅製の表面に接触させて流しながら高温により水分を蒸発させて濃縮する階段式銅濃縮装置と、
濃縮液を濾過して固液分離する濾過装置およびまたは沈殿装置と、
分離した濃縮液を殺菌する殺菌装置とからなることを特徴とする茶殻等リサイクルシステム。 A recycling system for tea husks and the like that can obtain a reusable green extract based on the extraction residue such as tea husks used in tea beverages with PET bottles,
A stirrer for adding water to the extraction residue and stirring;
A mixer device for finely crushing the stirred residue liquid;
A pressure copper kettle for extracting the crushed liquid by convection at high temperature and high pressure;
A stepped copper concentrator for concentrating by evaporating moisture at a high temperature while flowing the high-pressure extract extracted from the pressure copper kettle in contact with the copper surface of one or more slopes;
A filtering device and / or a precipitating device for filtering the concentrate to separate it into a solid and a liquid;
A recycling system for tea husks, etc., comprising a sterilizer for sterilizing the separated concentrated liquid.
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