JP6621041B1 - 動物軟骨を液化してコンドロイチン硫酸、ｉｉ型コラーゲンオリゴペプチド、ｉｉ型コラーゲンポリペプチドを一括製造する方法及びデバイス - Google Patents
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Abstract
【課題】動物軟骨を一次液化及び二次液化することによって液化物を取得するための、動物軟骨液化デバイスの提供。【解決手段】上端に上蓋１１が取り外し又は密封可能に設けられ、下端に下密封蓋１５が開放／閉止及び密封可能に設けられている外部筐体１であって、前記上蓋に投入口１２と第１蒸気入口１３が開設されている外部筐体と、前記外部筐体内に同軸且つ上下に摺動可能に設けられる第１液化室２と、前記外部筐体の下端が内部に伸入するように上面が前記外部筐体の外側壁に固定接続されている第２液化室３と、を含む動物軟骨液化デバイス。【選択図】図１
Description
本発明は骨加工の技術分野に関し、より具体的には、本発明は動物軟骨を液化してコンドロイチン硫酸、ＩＩ型コラーゲンオリゴペプチド、ＩＩ型コラーゲンポリペプチドを一括製造する方法及びデバイスに関する。
動物の軟骨は、主に軟骨細胞と細胞質基質から構成されている。また、細胞質基質の主な成分は、水、プロテオグリカン及びコラーゲン繊維である。軟骨内のコラーゲン繊維は主にＩＩ型骨コラーゲンであり、基質内において平行に配列されている。緻密なＩＩ型コラーゲン繊維が交錯して堅固なグリッドを形成することで、軟骨構造が崩れることなく維持されている。また、プロテオグリカンは主にコンドロイチン硫酸とケラタン硫酸であり、これらはコアタンパク質を介して多くのアミノ多糖類の側鎖に接続されてなる。このような強い親水性を持つ分子構造によって軟骨は弾性を維持している。
コンドロイチン硫酸は動物軟骨から抽出される天然の酸性ムコ多糖類薬である。性状は白色又は黄味がかった粉末であり、やや塩味を有するとともに、無臭且つ吸湿性を有する。また、水には溶解しやすいが、エタノール、アセトン或いは酢酸には溶解しない。コンドロイチン硫酸は、１９４４年にブリーが分離に成功したことを皮切りに、１９５５年にはデビッドソンとマイヤーがその化学構造を特定した。中国では、１９５８年に重慶市南西製薬工場が、ブタの喉、鼻、気管等の軟骨を原料とし、水酸化ナトリウム抽出、酵素分解、吸着、エタノール沈殿等の工程を経て粗生成物を形成し、精製するとの手法で最初に生産を開始した。コンドロイチン硫酸は健康食品や美容製品の貴重な原料とされており、良好なアンチエイジング機能を有することから、主として薬剤や錠剤の生産に用いられている。ハイテク技術による最終仕上げを経ることで、神経性頭痛、三叉神経痛、関節痛、片頭痛、動脈硬化等の症状を治療可能となるほか、ストレプトマイシンによる聴覚障害や肝機能障害の補助治療にも適用可能であり、更には美容等にも利用可能である。現在、コンドロイチン硫酸の生産は、原料の入手→蒸煮→強アルカリ加水分解→酵素分解→濾過・不要物除去→樹脂吸着→解析→膜濾過→真空濃縮→沈殿→乾燥・粉砕→梱包、という生産工程で実施されている。しかし、従来の方法で生産する際には、コンドロイチン硫酸を取得するために、強アルカリ及びアルカリプロテアーゼを用いて軟骨中のタンパク分子と多糖類との化学結合を切断し、ＩＩ型コラーゲンを除去せねばならない。この場合には強アルカリ性の有機廃水が大量に発生するため、深刻な環境汚染や原料の無駄、経済効果の低下が招来される。
また、ＩＩ型コラーゲンの一次構造は、ヒドロキシプロリンとヒドロキシリジンの残基を有するとともに、多くのプロリンとリジンの残基を有している。更に、ペプチド鎖には、グリシル−プロリル−ヒドロキシプロリン、グリシル−プロリル−Ｙ、グリシル−Ｘ−Ｙというトリペプチドの繰り返しが存在する。また、ＩＩ型コラーゲンの二次構造には、同一の３本のペプチド鎖により３重らせんが構成されている。各らせんはいずれも左巻きであるとともに、３本のらせんが互いに絡み合って右巻きのらせんを構成している。ＩＩ型コラーゲンはペプチド鎖ごとに１０００程度のアミノ酸残基を有しており、相対分子量は９．５〜１０万の間である。よって、各コラーゲン分子の相対分子質量は約３０万となる。ＩＩ型コラーゲンは、医薬、ファインケミカル、食品分野に幅広く応用されている。ところで、リウマチ様関節炎は関節の滑膜炎を特徴とする慢性の全身性自己免疫疾患であり、現在のところ良好な治療法は見つかっていない。しかし、ＩＩ型コラーゲンを経口方式で使用すると、生体に免疫寛容が生じることで関節リウマチの発症過程を抑制できるとの結果が、動物実験や臨床観察から明らかとなっている。また、実行が容易であり、低コストなことから、ＩＩ型コラーゲンはリウマチ様関節炎を抑制して骨格の健康を促進するための栄養補助食品として用いられている。現在、中国国内における生産工程の多くでは、Ｉ型コラーゲンの抽出方法に類似した方法が用いられている。即ち、強アルカリ脱脂−酸・酵素分解−濾過・脱塩−乾燥等の手順で製造されており、多糖類は廃棄物として除去される。
しかし、上記の方法には、工程が複雑、所要時間が長い、生産コストが高い、設備投資が嵩むといった課題が存在する。よって、如何にして工程フローの簡略化、生産効率の向上、生産コスト及び設備投資の低減を実現するかが、骨加工分野における喫緊の課題となっている。
本発明は、動物軟骨の加工フローを簡略化し、生産効率を向上すべく、動物軟骨を一次液化及び二次液化することで液化物を取得可能な動物軟骨液化デバイスを提供することを目的とする。
本発明における上記の目的及びその他の利点を実現するために、上端に上蓋が取り外し又は密封可能に設けられ、下端に下密封蓋が開放／閉止及び密封可能に設けられている外部筐体であって、前記上蓋に投入口と第１蒸気入口が開設されている外部筐体と、前記外部筐体内に同軸且つ上下に摺動可能に設けられる第１液化室と、前記外部筐体の下端が内部に伸入するように上面が前記外部筐体の外側壁に固定接続されている第２液化室と、を含む動物軟骨液化デバイスを提供する。
好ましくは、前記動物軟骨液化デバイスは、前記第２液化室は、上面に第２蒸気入口が開設されるとともに、底面に排出口が開設されており、前記第１液化室は側壁に減圧口が開設されており、前記第２液化室の側壁には蒸気排出口が開設されており、前記蒸気排出口には開放／閉止可能な蒸気排出蓋が被せられている。
好ましくは、前記動物軟骨液化デバイスは、前記投入口と前記外部筐体は同軸に設けられており、前記投入口には開放／閉止及び密封可能に密封カバーが設けられており、前記密封カバーの上面中央にはアイボルトが固設されており、前記下密封蓋は上方へ突出する楕円形状をなしており、前記第２液化室の側壁には真空管が設けられており、前記真空管は前記第２液化室に連通しており、更に、水平且つ対称に前記外部筐体の外側壁に固定接続される一対のシリンダホルダと、固定端がそれぞれ一対のシリンダホルダに対応して固定接続されるとともに、自由端が前記第２液化室内に伸入して水平に横梁に固定接続される一対の第１開蓋シリンダであって、前記横梁が２本の垂直な支柱を介して前記下密封蓋に固定接続されている一対の第１開蓋シリンダと、を含み、前記第１開蓋シリンダの自由端が収縮することで、前記下密封蓋は前記外部筐体及び前記第１液化室の下端部に密着して外部筐体の下端を密封し、第１開蓋シリンダの自由端が伸張することで、前記下密封蓋は前記外部筐体の下端部から分離して外部筐体の下端を開放する。
好ましくは、前記動物軟骨液化デバイスは、一対の第２開蓋シリンダを更に含み、一対の第２開蓋シリンダは蒸気排出口の上下両側に位置しており、各第２開蓋シリンダの固定端が水平に第２液化室の側壁に固定されており、前記第２開蓋シリンダの自由端の間には縦梁が垂直に設けられており、前記縦梁は２本の水平な支柱を介して前記蒸気排出蓋に固定接続されており、第２開蓋シリンダの自由端が収縮することで前記蒸気排出蓋は閉止され、第２開蓋シリンダの自由端が伸張することで前記蒸気排出蓋は開放される。
好ましくは、前記動物軟骨液化デバイスは、前記第１液化室を前記外部筐体に対して上下に摺動させるよう、前記第１液化室の外側壁に一対のスライドブロックが対称に設けられるとともに、前記外部筐体の内側壁に一対のスライドブロックに対応する一対のスライドレールが設けられており、前記上蓋の底面にはシール材が固設されており、一対の第１開蓋シリンダの自由端が収縮すると、前記第１液化室の上端部が前記シール材に密着することで、前記第１液化室の上端部と前記外部筐体の上端部との隙間が密封される。
好ましくは、前記動物軟骨液化デバイスは、前記第２液化室内に垂直管が垂直に設けられており、前記垂直管の上端には傾斜管が上向きに傾斜して設けられており、前記傾斜管のうち垂直管から離開する端部は前記蒸気排出口に連通しており、前記垂直管の内部には、上から下に間隔を置いて複数の第１分離部材が設けられており、各第１分離部材は、垂直管内に同軸に設けられる垂直仕切りプレートであって、下端の両側に第１ガードプレートが下向きに傾斜して設けられており、前記第１ガードプレートの下端と垂直管の内壁との間に隙間が形成されている垂直仕切りプレートと、垂直仕切りプレートの両側に配置される一対の第２ガードプレートであって、一端が垂直管の内壁に固定接続されるとともに、他端が下向きに傾斜しており、垂直管の内壁から離開する端部に案内プレートが垂直に設けられるとともに、前記案内プレートの下端と第１ガードプレートの間に隙間が形成されている一対の第２ガードプレートと、を含み、前記傾斜管内には、軸線方向に沿って複数の第２分離部材が設けられており、各第２分離部材は、傾斜管内に位置するとともに傾斜管の上面に近接しており、上端が傾斜管の外部に伸出している第１円弧状金属プレートであって、傾斜管内に位置する第１吸熱プレートと、傾斜管の外部に位置する第１放熱プレートを含む第１円弧状金属プレートと、傾斜管内に位置するとともに傾斜管の底面に近接しており、第１円弧状金属プレートと上下に互い違いに設けられ、且つ、下端が傾斜管の外部に伸出している第２円弧状金属プレートであって、傾斜管内に位置する第２吸熱プレートと、傾斜管の外部に位置する第２放熱プレートを含む第２円弧状金属プレートと、第１円弧状金属プレートと第２円弧状金属プレートの間に位置するとともに、互い違いに設けられる２つのＶ字状ガードプレートであって、軸線が前記傾斜管の軸線と平行である２つのＶ字状ガードプレートと、を含み、一方のＶ字状ガードプレートは、上端が傾斜管の上面に接続されるとともに、下端と傾斜管の底面との間に隙間が形成されており、他方のＶ字状ガードプレートは、下端が傾斜管の底面に接続されるとともに、上端と傾斜管の上面との間に隙間が形成されており、前記傾斜管の底面には、軸線方向に沿って複数の貫通孔が開設されている。
本発明は、更に、動物軟骨液化デバイスでコンドロイチン硫酸、ＩＩ型コラーゲンオリゴペプチド、ＩＩ型コラーゲンポリペプチドを一括製造する方法であって、Ｓ１：動物の軟骨を選別して粉砕するステップと、Ｓ２：粉砕した軟骨を投入口から第１液化室に投入して投入口及び下密封蓋を閉止し、第１蒸気入口から第１液化室に圧力１．０〜１．８ＭＰａの飽和蒸気を導入して一次液化を実施し、液化時間を１０〜６０ｓとしつつ、第２液化室の圧力を真空状態までパージしてから、下密封蓋を開放して一次減圧を実施し、一次減圧が終了すると、第２液化室に圧力０．８〜１．５ＭＰａの飽和蒸気を導入して二次液化を実施し、二次液化時間は３０〜９０ｓとし、最後に二次減圧を実施して液化物を取得するステップと、Ｓ３：Ｓ２で取得した液化物を１０〜１２ｋＤａの限外濾過膜で分離して第１濾液及び第１濃縮水を取得してから、第１濃縮水をパパインで酵素分解し、酵素分解液にエタノールを加えてエタノール沈殿させることで固体沈殿物を取得し、これを乾燥させてコンドロイチン硫酸を取得するステップと、Ｓ４：Ｓ３の第１濾液を１〜２ｋＤａの限外濾過膜により分離して第２濾液及び第２濃縮水を取得してから、第２濾液を濃縮し、乾燥させることでＩＩ型コラーゲンオリゴペプチドを取得するとともに、第２濃縮水を濃縮し、乾燥させることでＩＩ型コラーゲンポリペプチドを取得するステップ、を含む方法を提供する。
好ましくは、上記の動物軟骨液化デバイスでコンドロイチン硫酸、ＩＩ型コラーゲンオリゴペプチド、ＩＩ型コラーゲンポリペプチドを一括製造する方法では、Ｓ１で動物軟骨を粉砕する前に、更に温度を９５〜１００℃として３０〜４０ｍｉｎ脱脂してから、動物軟骨を０．２〜０．５ｃｍまで粉砕し、Ｓ３で液化物を１０〜１２ｋＤａの限外濾過膜で分離する前に、更に１５０〜２００メッシュのフィルタで濾過し、濾液を収集してから、１０〜１２ｋＤａの限外濾過膜で濾過する。
好ましくは、上記の動物軟骨液化デバイスでコンドロイチン硫酸、ＩＩ型コラーゲンオリゴペプチド、ＩＩ型コラーゲンポリペプチドを一括製造する方法では、Ｓ３において、第１濃縮水に１００〜２００Ｕ／ｍＬのパパイン酵素を加え、４５〜６０℃で１２〜１５ｈ分解してから、酵素分解液に体積部７５〜９０％のエタノール溶液を加え、４〜１０℃で１〜２ｈエタノール沈殿させて固体沈殿物を取得してから、６５〜８５℃で４〜６ｈ熱風乾燥することでコンドロイチン硫酸を取得する。
好ましくは、上記の動物軟骨液化デバイスでコンドロイチン硫酸、ＩＩ型コラーゲンオリゴペプチド、ＩＩ型コラーゲンポリペプチドを一括製造する方法では、Ｓ４において、第２濾液及び第２濃縮水を５０〜６５℃で濃度３０〜４５°Ｂｒｉｘとなるまで真空濃縮してから、１４０〜１８０℃で噴霧乾燥することで、ＩＩ型コラーゲンオリゴペプチドとＩＩ型コラーゲンポリペプチドをそれぞれ取得する。
本発明は、少なくとも以下の有益な効果を有する。
１．本発明で提供する動物軟骨液化デバイスでは、動物軟骨を一次液化及び二次液化可能なため、動物軟骨中の可溶性成分を十分に液化させられる。よって、動物軟骨の処理効果が大幅に上がり、動物軟骨の加工効率が向上するとともに、工程フローが簡略化され、生産コストも低減する。
２．本発明で提供する動物軟骨液化デバイスには第１分離部材と第２分離部材が設けられており、高圧の蒸気は第１分離部材を通過する際に曲線状に運動する。高圧の蒸気が第１ガードプレート、第２ガードプレート、案内プレートに接触すると、高圧の蒸気に付随していた動物軟骨材料が第１ガードプレート、第２ガードプレート、案内プレートに付着するとともに、第１ガードプレート、第２ガードプレート、案内プレートを伝って下方に摺動するため、動物軟骨材料のロスが低減する。また、高圧の蒸気が第２分離部材における第１円弧状金属プレートと第２円弧状金属プレートを通過することで、動物軟骨材料の一部を伴った高圧蒸気が凝縮により液化し、第２液化室に進入するため、高圧の蒸気により持ち出される動物軟骨材料が減少する。
３．本発明で提供するコンドロイチン硫酸、ＩＩ型コラーゲンオリゴペプチド、ＩＩ型コラーゲンポリペプチドを一括製造する方法では、大量の溶媒や酸、アルカリ等の原料を使用することなく、物理的液化手法により動物軟骨を加工処理するため、製造される製品の安全性がより向上する。且つ、低品位の蒸気を用いることで、一般的な方法では困難な動物軟骨の加工を実現可能なため、生産効率と製品品質が大幅に向上するとともに、生産コストが低下する。また、コンドロイチン硫酸の製造過程でエタノール沈殿法を用いることで、限外濾過法よりも高純度のコンドロイチン硫酸が得られる。
４．本発明で提供する動物軟骨液化デバイスによれば、製造コストが抑えられ、投資が低減する。また、コンドロイチン硫酸、ＩＩ型コラーゲンオリゴペプチド、ＩＩ型コラーゲンポリペプチドを一括製造する方法は操作が容易であり、生産効率が高く、且つ、異なる製品の一括製造を実現可能なことから大規模生産が容易となる。
本発明のその他の利点、目的及び特徴の一部は以下の説明により明示されるが、一部については本発明の研究及び実践を通じて当業者により理解される。
以下に、当業者が明細書の記載から本発明を実施可能となるよう、図面と実施例を組み合わせて本発明につき更に詳細に説明する。
なお、本文中で使用する「備える」、「含有する」、「含む」等の用語は、１又は複数のその他の部品又はそれらの組み合わせの存在或いは追加を排除するものではない。
図１〜２に示すように、本発明は、動物軟骨液化デバイスを提供する。当該デバイスは、上端に上蓋１１が取り外し又は密封可能に設けられ、下端に下密封蓋１５が開放／閉止及び密封可能に設けられている外部筐体１であって、前記上蓋１１に投入口１２と第１蒸気入口１３が開設されている外部筐体１と、前記外部筐体１内に同軸且つ上下に摺動可能に設けられる第１液化室２と、前記外部筐体１の下端が内部に伸入するように上面が前記外部筐体１の外側壁に固定接続されている第２液化室３と、を含む。
本発明の動物軟骨液化デバイスの使用時には、まず動物軟骨を粉砕し、投入口１２から第１液化室２に投入して上蓋１１と下密封蓋１５を密封する。続いて、第１蒸気入口１３から第１液化室２に高圧の蒸気を導入し、一次液化を実施する。蒸気の導入開始時には動物軟骨の外圧は内圧よりも大きいが、一定時間が経過すると、蒸気が動物軟骨の内部に拡散することで圧力が均衡する。高圧状態において、動物軟骨中の多糖類とタンパクとの化学結合は破壊される。また、コラーゲンの３重らせん構造がほどかれて単鎖となり、更に加水分解されることでポリペプチドとなる。また、多糖高分子も分解される。予め定められた一次液化時間に達すると、下密封蓋１５を開放し、一次液化された動物軟骨を第２液化室３に投入する。そして、第２液化室３に高圧の蒸気を導入して二次液化を実施する。これにより、コラーゲンの二次構造が更に加水分解されてポリペプチドとオリゴペプチドとなる。また、多糖類とタンパクとの化学結合が更に破壊されて分離する。二次液化時間に達すると、すぐに第２液化室３を開放して減圧し、二次液化を終了する。このような技術方案によれば、動物軟骨を２回にわたって液化可能なため、動物軟骨の処理効果が大幅に向上する。結果、動物軟骨の加工効率が向上するとともに、工程フローが簡略化され、生産コストも低減する。
他の技術方案において、前記動物軟骨液化デバイスは、前記第２液化室３の上面に第２蒸気入口３３が開設されるとともに、底面に排出口３８が開設されている。また、前記第１液化室２の側壁に減圧口２２が開設されており、前記第２液化室３の側壁に蒸気排出口３１が開設されている。また、前記蒸気排出口には開放／閉止可能な蒸気排出蓋３２が被せられている。本技術方案では、第２蒸気入口３３から第２液化室３に対し高圧の蒸気が導入される。また、減圧口２２によって第１液化室２内の高圧の蒸気を排出可能であるとともに、蒸気排出口３１によって第２液化室３内の高圧の蒸気を排出可能である。
他の技術方案において、前記動物軟骨液化デバイスは、前記投入口１２と前記外部筐体１が同軸に設けられており、前記投入口１２に開放／閉止及び密封可能に密封カバーが設けられている。前記密封カバーの上面中央にはアイボルト１４が固設されている。また、前記下密封蓋１５は上方へ突出する楕円形状をなしている。前記第２液化室３の側壁には真空管３４が設けられており、前記真空管３４は前記第２液化室３に連通している。
更に、水平且つ対称に前記外部筐体１の外側壁に固定接続される一対のシリンダホルダ４と、固定端がそれぞれ一対のシリンダホルダ４に対応して固定接続されるとともに、自由端が前記第２液化室３内に伸入して水平に横梁４２に固定接続される一対の第１開蓋シリンダ４１であって、前記横梁４２が２本の垂直な支柱４３を介して前記下密封蓋１５に固定接続されている一対の第１開蓋シリンダ４１と、を含む。前記第１開蓋シリンダ４１の自由端が収縮することで、前記下密封蓋１５は前記外部筐体１及び前記第１液化室２の下端部に密着し、外部筐体１の下端を密封する。また、第１開蓋シリンダ４１の自由端が伸張することで、前記下密封蓋１５は前記外部筐体１の下端部から分離して外部筐体１の下端を開放する。
上記の技術方案において、密封カバーの上面にはアイボルト１４が設けられているため、密封カバーの開放が容易となる。また、第２液化室３の側壁に真空管３４を設けており、二次液化の前に、真空管３４によって第２液化室３の内部を真空状態までパージする。そのため、一次液化された動物軟骨が第２液化室３に投入される際に、動物軟骨材料はより大きな圧力差と噴出速度を得ることが可能となり、機械的引裂レベルが増大する。また、二次液化時の動物軟骨材料に対する非凝縮性ガスの影響を低減させられるため、フラッシュ蒸発により発生した蒸気を二次液化の熱源として十分に活用可能となり、液化効果が向上する。
他の技術方案において、前記動物軟骨液化デバイスは、一対の第２開蓋シリンダ３５を更に含む。一対の第２開蓋シリンダ３５は蒸気排出口３１の上下両側に位置しており、各第２開蓋シリンダ３５の固定端が水平に第２液化室３の側壁に固定されている。また、前記第２開蓋シリンダ３５の自由端の間には縦梁３６が垂直に設けられている。前記縦梁３６は２本の水平な支柱３７を介して前記蒸気排出蓋３２に固定接続されている。第２開蓋シリンダ３５の自由端が収縮することで前記蒸気排出蓋３２は閉止され、第２開蓋シリンダ３５の自由端が伸張することで前記蒸気排出蓋３２は開放される。即ち、第２開蓋シリンダ３５の伸張／収縮によって、蒸気排出蓋３２は開放／閉止される。
他の技術方案において、前記動物軟骨液化デバイスは、前記第１液化室２を前記外部筐体１に対して上下に摺動させるよう、前記第１液化室２の外側壁に一対のスライドブロック２１が対称に設けられるとともに、前記外部筐体１の内側壁に一対のスライドブロックに対応する一対のスライドレールが設けられている。また、前記上蓋１１の底面にはシール材が固設されている。一対の第１開蓋シリンダ４１の自由端が収縮すると、前記第１液化室２の上端部が前記シール材に密着することで、前記第１液化室２の上端部と前記外部筐体１の上端部との隙間が密封される。シール材を設けることで、第１液化室２の上端部と外部筐体１の上端が密封される。
他の技術方案において、前記動物軟骨液化デバイスは、前記第２液化室３内に垂直管５が垂直に設けられている。また、前記垂直管５の上端には傾斜管６が上向きに傾斜して設けられており、前記傾斜管６のうち垂直管５から離開する端部が前記蒸気排出口３１に連通している。前記垂直管５の内部には、上から下に間隔を置いて複数の第１分離部材が設けられている。各第１分離部材は、垂直管５内に同軸に設けられる垂直仕切りプレート５１であって、下端の両側に第１ガードプレート５２が下向きに傾斜して設けられており、前記第１ガードプレート５２の下端と垂直管５の内壁との間に隙間が形成されている垂直仕切りプレート５１と、垂直仕切りプレート５１の両側に配置される一対の第２ガードプレート５３であって、一端が垂直管５の内壁に固定接続されるとともに、他端が下向きに傾斜しており、垂直管の内壁から離開する端部に案内プレート５４が垂直に設けられるとともに、前記案内プレート５４の下端と第１ガードプレート５２の間に隙間が形成されている一対の第２ガードプレート５３と、を含む。前記傾斜管６内には、軸線方向に沿って複数の第２分離部材が設けられている。各第２分離部材は、傾斜管６内に位置するとともに傾斜管６の上面に近接しており、上端が傾斜管の外部に伸出している第１円弧状金属プレートであって、傾斜管６内に位置する第１吸熱プレート７２と、傾斜管の外部に位置する第１放熱プレート７１を含む第１円弧状金属プレートと、傾斜管６内に位置するとともに傾斜管６の底面に近接しており、第１円弧状金属プレートと上下に互い違いに設けられ、且つ、下端が傾斜管６の外部に伸出している第２円弧状金属プレートであって、傾斜管６内に位置する第２吸熱プレート８２と、傾斜管６の外部に位置する第２放熱プレート８１を含む第２円弧状金属プレートと、第１円弧状金属プレートと第２円弧状金属プレートの間に位置するとともに、互い違いに設けられる２つのＶ字状ガードプレートであって、軸線が前記傾斜管６の軸線と平行である２つのＶ字状ガードプレートと、を含む。一方のＶ字状ガードプレート６１は、上端が傾斜管６の上面に接続されるとともに、下端と傾斜管６の底面との間に隙間が形成されている。また、他方のＶ字状ガードプレート６２は、下端が傾斜管６の底面に接続されるとともに、上端と傾斜管６の上面との間に隙間が形成されている。また、前記傾斜管６の底面には、軸線方向に沿って複数の貫通孔が開設されている。
上記の技術方案では、二次液化が終了すると蒸気排出口３１を開放し、垂直管５、傾斜管６、蒸気排出口３１を経由して高圧の蒸気を排出する。高圧の蒸気が動物軟骨材料の一部を持ち出すことによるロスを低減するために、垂直管５内に第１分離部材を設けるとともに、傾斜管６に第２分離部材を設けている。高圧の蒸気は第１分離部材を通過する際に、垂直仕切りプレート５１、第１ガードプレート５２、第２ガードプレート５３、案内プレート５４の作用によって曲線状に運動する。高圧の蒸気が第１ガードプレート５２、第２ガードプレート５３、案内プレート５４に接触すると、蒸気に付随していた動物軟骨材料が第１ガードプレート５２、第２ガードプレート５３、案内プレート５４に付着し、第１ガードプレート５２、第２ガードプレート５３、案内プレート５４を伝って下方に摺動することから、動物軟骨材料のロスが低減する。高圧の蒸気は垂直管５を経由して傾斜管６に進入し、第２分離部材を通過する。第２分離部材における２つのＶ字状ガードプレートによって高圧の蒸気との接触面積が増加するため、高圧の蒸気により持ち出される一部動物軟骨材料が効果的に堰き止められる。第２分離部材における第１吸熱プレート７２及び第２吸熱プレート８２は、高圧蒸気の高温を吸収可能である。第１吸熱プレート７２及び第２吸熱プレート８２は、例えば銅のように吸熱性に優れた材料で作製される。第１円弧状金属プレートは、第１吸熱プレート７２と第１放熱プレート７１を溶接することで得られる。熱は第１吸熱プレート７２と第２吸熱プレート８２に吸収された後、第１放熱プレート７１及び第２放熱プレート８１によって迅速に放出される。第１放熱プレート７１及び第２放熱プレート８１は、例えばアルミ合金や銀のように放熱性に優れた材料で作製される。第２円弧状金属プレートは、第２吸熱プレート８２と第２放熱プレート８１を溶接することで得られる。このように、動物軟骨材料の一部を伴った高圧の蒸気を凝縮により液化し、傾斜管６を伝って垂直管５内に流動させて、第２液化室３へと進入させることが可能である。或いは、傾斜管６の底面を経由させ、軸線方向に開設された複数の貫通孔から第２液化室３へと進入させることが可能である。これにより、高圧の蒸気により持ち出される動物軟骨材料が減少する。
実施例１
動物軟骨液化デバイスによりコンドロイチン硫酸、ＩＩ型コラーゲンオリゴペプチド、ＩＩ型コラーゲンポリペプチドを一括製造する方法であって、以下のステップを含んだ。
Ｓ１：動物の軟骨を選別し、粉砕した。
Ｓ２：粉砕した軟骨を投入口から第１液化室に投入し、投入口及び下密封蓋を閉止した。次に、第１蒸気入口から第１液化室に圧力１．０ＭＰａの飽和蒸気を導入して一次液化を実施し、液化時間を１０ｓとしつつ、第２液化室の圧力を真空状態までパージした。続いて、下密封蓋を開放して一次減圧を実施し、一次減圧が終了すると、第２蒸気入口から第２液化室に圧力０．８ＭＰａの飽和蒸気を導入して二次液化を実施した。なお、二次液化時間は３０ｓとした。最後に、二次減圧を実施して液化物を取得した。
Ｓ３：Ｓ２で取得した液化物を１０ｋＤａの限外濾過膜で分離し、第１濾液と第１濃縮水を取得した。次に、第１濃縮水をパパインで酵素分解し、酵素分解液にエタノールを加えてエタノール沈殿させることで固体沈殿物を取得した。そして、これを乾燥させることでコンドロイチン硫酸を取得した。
Ｓ４：Ｓ３の第１濾液を１ｋＤａの限外濾過膜により分離して、第２濾液と第２濃縮水を取得した。次に、第２濾液を濃縮し、乾燥させることでＩＩ型コラーゲンオリゴペプチドを取得した。また、第２濃縮水を濃縮し、乾燥させることでＩＩ型コラーゲンポリペプチドを取得した。
上記の動物軟骨液化デバイスでコンドロイチン硫酸、ＩＩ型コラーゲンオリゴペプチド、ＩＩ型コラーゲンポリペプチドを一括製造する方法では、Ｓ１で動物軟骨を粉砕する前に、更に温度を９５℃として３０ｍｉｎ脱脂してから、動物軟骨を０．２ｃｍまで粉砕した。また、Ｓ３で液化物を１０ｋＤａの限外濾過膜で分離する前に、更に１５０メッシュのフィルタで濾過し、濾液を収集した。その後、１０ｋＤａの限外濾過膜で濾過した。
上記の動物軟骨液化デバイスでコンドロイチン硫酸、ＩＩ型コラーゲンオリゴペプチド、ＩＩ型コラーゲンポリペプチドを一括製造する方法では、Ｓ３において、第１濃縮水に１００Ｕ／ｍＬのパパイン酵素を加え、４５℃で１２ｈ酵素分解した。そして、酵素分解液に体積部７５％のエタノール溶液を加え、４℃で１ｈエタノール沈殿させて固体沈殿物を取得し、６５℃で４ｈ熱風乾燥することでコンドロイチン硫酸を取得した。
上記の動物軟骨液化デバイスでコンドロイチン硫酸、ＩＩ型コラーゲンオリゴペプチド、ＩＩ型コラーゲンポリペプチドを一括製造する方法では、Ｓ４において、第２濾液及び第２濃縮水を５０℃で濃度３０°Ｂｒｉｘとなるまで真空濃縮した。次に、１４０℃で噴霧乾燥することで、ＩＩ型コラーゲンオリゴペプチドとＩＩ型コラーゲンポリペプチドをそれぞれ取得した。
実施例２
動物軟骨液化デバイスによりコンドロイチン硫酸、ＩＩ型コラーゲンオリゴペプチド、ＩＩ型コラーゲンポリペプチドを一括製造する方法であって、以下のステップを含んだ。
Ｓ１：動物の軟骨を選別し、粉砕した。
Ｓ２：粉砕した軟骨を投入口から第１液化室に投入し、投入口及び下密封蓋を閉止した。次に、第１蒸気入口から第１液化室に圧力１．４ＭＰａの飽和蒸気を導入して一次液化を実施し、液化時間を３５ｓとしつつ、第２液化室の圧力を真空状態までパージした。続いて、下密封蓋を開放して一次減圧を実施し、一次減圧が終了すると、第２蒸気入口から第２液化室に圧力１．１ＭＰａの飽和蒸気を導入して二次液化を実施した。なお、二次液化時間は３０〜９０ｓとした。最後に、二次減圧を実施して液化物を取得した。
Ｓ３：Ｓ２で取得した液化物を１１ｋＤａの限外濾過膜で分離し、第１濾液と第１濃縮水を取得した。次に、第１濃縮水をパパインで酵素分解し、酵素分解液にエタノールを加えてエタノール沈殿させることで固体沈殿物を取得した。そして、これを乾燥させることでコンドロイチン硫酸を取得した。
Ｓ４：Ｓ３の第１濾液を２ｋＤａの限外濾過膜により分離して、第２濾液と第２濃縮水を取得した。次に、第２濾液を濃縮し、乾燥させることでＩＩ型コラーゲンオリゴペプチドを取得した。また、第２濃縮水を濃縮し、乾燥させることでＩＩ型コラーゲンポリペプチドを取得した。
上記の動物軟骨液化デバイスでコンドロイチン硫酸、ＩＩ型コラーゲンオリゴペプチド、ＩＩ型コラーゲンポリペプチドを一括製造する方法では、Ｓ１で動物軟骨を粉砕する前に、更に温度を９８℃として３５ｍｉｎ脱脂してから、動物軟骨を０．３ｃｍまで粉砕した。また、Ｓ３で液化物を１１ｋＤａの限外濾過膜で分離する前に、更に１８０メッシュのフィルタで濾過し、濾液を収集した。その後、１１ｋＤａの限外濾過膜で濾過した。
上記の動物軟骨液化デバイスでコンドロイチン硫酸、ＩＩ型コラーゲンオリゴペプチド、ＩＩ型コラーゲンポリペプチドを一括製造する方法では、Ｓ３において、第１濃縮水に１５０Ｕ／ｍＬのパパイン酵素を加え、５５℃で１３ｈ酵素分解した。そして、酵素分解液に体積部８０％のエタノール溶液を加え、７℃で１．５ｈエタノール沈殿させて固体沈殿物を取得し、７５℃で５ｈ熱風乾燥することでコンドロイチン硫酸を取得した。
上記の動物軟骨液化デバイスでコンドロイチン硫酸、ＩＩ型コラーゲンオリゴペプチド、ＩＩ型コラーゲンポリペプチドを一括製造する方法では、Ｓ４において、第２濾液及び第２濃縮水を６０℃で濃度４０°Ｂｒｉｘとなるまで真空濃縮した。次に、１６０℃で噴霧乾燥することで、ＩＩ型コラーゲンオリゴペプチドとＩＩ型コラーゲンポリペプチドをそれぞれ取得した。
実施例３
動物軟骨液化デバイスによりコンドロイチン硫酸、ＩＩ型コラーゲンオリゴペプチド、ＩＩ型コラーゲンポリペプチドを一括製造する方法であって、以下のステップを含んだ。
Ｓ１：動物の軟骨を選別し、粉砕した。
Ｓ２：粉砕した軟骨を投入口から第１液化室に投入し、投入口及び下密封蓋を閉止した。次に、第１蒸気入口から第１液化室に圧力１．８ＭＰａの飽和蒸気を導入して一次液化を実施し、液化時間を６０ｓとしつつ、第２液化室の圧力を真空状態までパージした。続いて、下密封蓋を開放して一次減圧を実施し、一次減圧が終了すると、第２蒸気入口から第２液化室に圧力１．５ＭＰａの飽和蒸気を導入して二次液化を実施した。二次液化時間は９０ｓとした。最後に、二次減圧を実施して液化物を取得した。
Ｓ３：Ｓ２で取得した液化物を１２ｋＤａの限外濾過膜で分離し、第１濾液と第１濃縮水を取得した。次に、第１濃縮水をパパインで酵素分解し、酵素分解液にエタノールを加えてエタノール沈殿させることで固体沈殿物を取得した。そして、これを乾燥させることでコンドロイチン硫酸を取得した。
Ｓ４：Ｓ３の第１濾液を２ｋＤａの限外濾過膜により分離して、第２濾液と第２濃縮水を取得した。次に、第２濾液を濃縮し、乾燥させることでＩＩ型コラーゲンオリゴペプチドを取得した。また、第２濃縮水を濃縮し、乾燥させることでＩＩ型コラーゲンポリペプチドを取得した。
上記の動物軟骨液化デバイスでコンドロイチン硫酸、ＩＩ型コラーゲンオリゴペプチド、ＩＩ型コラーゲンポリペプチドを一括製造する方法では、Ｓ１で動物軟骨を粉砕する前に、更に温度を１００℃として４０ｍｉｎ脱脂してから、動物軟骨を０．５ｃｍまで粉砕した。また、Ｓ３で液化物を１２ｋＤａの限外濾過膜で分離する前に、更に２００メッシュのフィルタで濾過し、濾液を収集した。その後、１２ｋＤａの限外濾過膜で濾過した。
上記の動物軟骨液化デバイスでコンドロイチン硫酸、ＩＩ型コラーゲンオリゴペプチド、ＩＩ型コラーゲンポリペプチドを一括製造する方法では、Ｓ３において、第１濃縮水に２００Ｕ／ｍＬのパパイン酵素を加え、６０℃で１５ｈ酵素分解した。そして、酵素分解液に体積部９０％のエタノール溶液を加え、１０℃で２ｈエタノール沈殿させて固体沈殿物を取得し、８５℃で６ｈ熱風乾燥することでコンドロイチン硫酸を取得した。
上記の動物軟骨液化デバイスでコンドロイチン硫酸、ＩＩ型コラーゲンオリゴペプチド、ＩＩ型コラーゲンポリペプチドを一括製造する方法では、Ｓ４において、第２濾液及び第２濃縮水を６５℃で濃度４５°Ｂｒｉｘとなるまで真空濃縮した。次に、１８０℃で噴霧乾燥することで、ＩＩ型コラーゲンオリゴペプチドとＩＩ型コラーゲンポリペプチドをそれぞれ取得した。
比較例１
実施例１との違いとして、Ｓ３で酵素分解液を取得した後に、酵素分解液を限外濾過して固体沈殿物を取得し、これを乾燥させてコンドロイチン硫酸を取得した。
実施例１との違いとして、Ｓ３で酵素分解液を取得した後に、酵素分解液を限外濾過して固体沈殿物を取得し、これを乾燥させてコンドロイチン硫酸を取得した。
１．一次液化処理における飽和蒸気圧及び液化時間実験
ニワトリの胸軟骨を原料とし、実施例１の方法に従いつつ、飽和蒸気圧と液化時間を変更してニワトリの胸軟骨を一次液化処理するとともに、一次液化処理したニワトリの胸軟骨を収集した。なお、実験は、０．８Ｍｐａの飽和蒸気で、１０ｓ、２０ｓ、３０ｓ、４０ｓ、５０ｓ、６０ｓでそれぞれ液化する条件、１．０Ｍｐａの飽和蒸気で、１０ｓ、２０ｓ、３０ｓ、４０ｓ、５０ｓ、６０ｓでそれぞれ液化する条件、１．２Ｍｐａの飽和蒸気で、１０ｓ、２０ｓ、３０ｓ、４０ｓ、５０ｓ、６０ｓでそれぞれ液化する条件、１．５Ｍｐａの飽和蒸気で、１０ｓ、２０ｓ、３０ｓ、４０ｓ、５０ｓ、６０ｓでそれぞれ液化する条件、１．８Ｍｐａの飽和蒸気で、１０ｓ、２０ｓ、３０ｓ、４０ｓ、５０ｓ、６０ｓでそれぞれ液化する条件で実施した。
飽和蒸気圧と液化時間を変えてニワトリの胸軟骨を液化した場合の写真を図３に示す。図３から明らかなように、圧力を１．０〜１．８ＭＰａ、液化時間を１０〜６０ｓとした場合、液化効果はいずれも良好であったが、１．２ＭＰａの飽和蒸気で５０ｓ液化する条件の場合に液化は最も良好となった。圧力の増加及び時間の延長と液化率との間には正の相関があったが、圧力が高くなるほど多糖類とタンパクが反応し、褐変の度合が進んだ。ここで、各条件における液化生成物の液相と固相の含有量を分析し、液化率を算出した結果を図４に示す。図４から明らかなように、液化処理の圧力が高いほど液化効果は良好となり、液化率は向上した。このように、液化率は圧力と時間の増加に伴い上昇するが、経済性と褐変の問題を総合的に考慮して、最適な温度及び時間を割り出すことが望ましい。本発明では、１．２ＭＰａの飽和蒸気で５０ｓ液化する場合が条件として最適であった。この蒸気圧は一般的なボイラーで実現可能なレベルであり、圧力を５０ｓ保持することで高い生産効率が保証された。
２．スペクトル比較実験
実施例１と比較例１で取得したコンドロイチン硫酸のフーリエ赤外線スペクトルを図５及び図６に示す。図５において、Ａは実施例１で製造されたコンドロイチン硫酸、Ｃは標準コンドロイチン硫酸である。また、図６において、Ｂは比較例２で製造されたコンドロイチン硫酸、Ｃは標準コンドロイチン硫酸である。赤外線スペクトルは、６００〜１３００ｃｍ−１の指紋領域と、１３００〜４０００ｃｍ−１の官能基領域に分けられる。官能基領域は高周波領域であって、通常は物質における官能基の種類と変化を検出するために用いられる。指紋領域は単結合の伸縮振動と変角振動を反映可能であり、分子構造の違いによって吸収ピークに差が生じる。図５より、比較例１の限外濾過法と比較すると、実施例１のエタノール沈殿法で得られたフーリエ赤外線スペクトルは標準コンドロイチン硫酸と類似しており、純度がより高いことがわかる。
コンドロイチン硫酸の標準品、実施例１で製造されたコンドロイチン硫酸、及び一般的なアルカリ加水分解−酵素分解法で製造されたコンドロイチン硫酸のＦＴＩＲスペクトルを図７、図８、図９に示す。図７において、波数３０００〜２８００ｃｍ−１はＣＨ２又はＣＨ３のＣ−Ｈ伸縮振動、波数１６５０ｃｍ−１及び１５５０ｃｍ−１はアミノ基中のカルボニル基の伸縮振動及びＮ−Ｈ結合の変角振動であることから、アセチルアミノ基構造の存在が証明された。また、波数３６００ｃｍ−１は糖類のＯ−Ｈ及びＮ−Ｈの伸縮振動、波数１２５０ｃｍ−１はＳ＝Ｏの伸縮振動であることから、硫酸基の存在が証明された。また、図８における波数１４２０〜１３７５ｃｍ−１はＣ−Ｏの伸縮振動及びＯ−Ｈの変角振動である。図７〜９から明らかなように、実施例１で製造されたコンドロイチン硫酸と一般的なアルカリ加水分解−酵素分解法で製造されたコンドロイチン硫酸の主な官能基及び分子構造は、コンドロイチン硫酸の標準品と類似していた。このうち、実施例１で製造されたコンドロイチン硫酸は、３６００〜３２００ｃｍ−１の糖類Ｏ−Ｈ及びＮ−Ｈの伸縮振動が標準品とより類似していたことから、実施例１で製造されたコンドロイチン硫酸の純度がより高いことが証明された。
また、一般的な酸処理で製造されたＩＩ型コラーゲンポリペプチドと実施例１で製造されたＩＩ型コラーゲンポリペプチドのＦＴＩＲスペクトルを図１０に示す。図中のａは一般的な酸処理で製造されたＩＩ型コラーゲンポリペプチドのスペクトル図、ｂは実施例１で製造されたＩＩ型コラーゲンポリペプチドのスペクトル図である。図１０から明らかなように、これらの方法で製造されたＩＩ型コラーゲンポリペプチドの主な官能基及び分子構造は互いに類似しており、分子構造に顕著な差はみられなかった。
また、一般的な酸処理で製造されたＩＩ型コラーゲンポリペプチドと実施例１で製造されたＩＩ型コラーゲンポリペプチドのＵＶスペクトルを図１１及び図１２にそれぞれ示す。図から明らかなように、これらの方法で製造されたＩＩ型コラーゲンポリペプチドの最大吸収ピークと特徴吸収ピークは互いに類似しており、分子構造に顕著な差はみられなかった。
上記のように本発明の実施方案を開示したが、これらは明細書及び実施形態に適用されるだけでなく、本発明に適合する各種分野に応用可能である。当業者であればその他の変形を実現可能なことから、特許請求の範囲及び等価の範囲に限定される通念を逸脱しないことを前提に、本発明は特定の詳細事項及びここでの記載、図示及び実施例に限定されない。
Claims (10)
- 上端に上蓋が取り外し又は密封可能に設けられ、下端に下密封蓋が開放／閉止及び密封可能に設けられている外部筐体であって、前記上蓋に投入口と第１蒸気入口が開設されている外部筐体と、
前記外部筐体内に同軸且つ上下に摺動可能に設けられる第１液化室と、
前記外部筐体の下端が内部に伸入するように上面が前記外部筐体の外側壁に固定接続されている第２液化室と、を含むことを特徴とする動物軟骨液化デバイス。 - 前記第２液化室は、上面に第２蒸気入口が開設されるとともに、底面に排出口が開設されており、前記第１液化室は側壁に減圧口が開設されており、前記第２液化室の側壁には蒸気排出口が開設されており、前記蒸気排出口には開放／閉止可能な蒸気排出蓋が被せられていることを特徴とする請求項１に記載の動物軟骨液化デバイス。
- 前記投入口と前記外部筐体は同軸に設けられており、前記投入口には開放／閉止及び密封可能に密封カバーが設けられており、前記密封カバーの上面中央にはアイボルトが固設されており、前記下密封蓋は上方へ突出する楕円形状をなしており、前記第２液化室の側壁には真空管が設けられており、前記真空管は前記第２液化室に連通しており、
更に、
水平且つ対称に前記外部筐体の外側壁に固定接続される一対のシリンダホルダと、
固定端がそれぞれ一対のシリンダホルダに対応して固定接続されるとともに、自由端が前記第２液化室内に伸入して水平に横梁に固定接続される一対の第１開蓋シリンダであって、前記横梁が２本の垂直な支柱を介して前記下密封蓋に固定接続されている一対の第１開蓋シリンダと、を含み、
前記第１開蓋シリンダの自由端が収縮することで、前記下密封蓋は前記外部筐体及び前記第１液化室の下端部に密着して外部筐体の下端を密封し、第１開蓋シリンダの自由端が伸張することで、前記下密封蓋は前記外部筐体の下端部から分離して外部筐体の下端を開放することを特徴とする請求項２に記載の動物軟骨液化デバイス。 - 一対の第２開蓋シリンダを更に含み、一対の第２開蓋シリンダは蒸気排出口の上下両側に位置しており、各第２開蓋シリンダの固定端が水平に第２液化室の側壁に固定されており、前記第２開蓋シリンダの自由端の間には縦梁が垂直に設けられており、前記縦梁は２本の水平な支柱を介して前記蒸気排出蓋に固定接続されており、第２開蓋シリンダの自由端が収縮することで前記蒸気排出蓋は閉止され、第２開蓋シリンダの自由端が伸張することで前記蒸気排出蓋は開放されることを特徴とする請求項２に記載の動物軟骨液化デバイス。
- 前記第１液化室を前記外部筐体に対して上下に摺動させるよう、前記第１液化室の外側壁に一対のスライドブロックが対称に設けられるとともに、前記外部筐体の内側壁に一対のスライドブロックに対応する一対のスライドレールが設けられており、前記上蓋の底面にはシール材が固設されており、一対の第１開蓋シリンダの自由端が収縮すると、前記第１液化室の上端部が前記シール材に密着することで、前記第１液化室の上端部と前記外部筐体の上端部との隙間が密封されることを特徴とする請求項３に記載の動物軟骨液化デバイス。
- 前記第２液化室内に垂直管が垂直に設けられており、前記垂直管の上端には傾斜管が上向きに傾斜して設けられており、前記傾斜管のうち垂直管から離開する端部は前記蒸気排出口に連通しており、前記垂直管の内部には、上から下に間隔を置いて複数の第１分離部材が設けられており、各第１分離部材は、
垂直管内に同軸に設けられる垂直仕切りプレートであって、下端の両側に第１ガードプレートが下向きに傾斜して設けられており、前記第１ガードプレートの下端と垂直管の内壁との間に隙間が形成されている垂直仕切りプレートと、
垂直仕切りプレートの両側に配置される一対の第２ガードプレートであって、一端が垂直管の内壁に固定接続されるとともに、他端が下向きに傾斜しており、垂直管の内壁から離開する端部に案内プレートが垂直に設けられるとともに、前記案内プレートの下端と第１ガードプレートの間に隙間が形成されている一対の第２ガードプレートと、を含み、
前記傾斜管内には、軸線方向に沿って複数の第２分離部材が設けられており、各第２分離部材は、
傾斜管内に位置するとともに傾斜管の上面に近接しており、上端が傾斜管の外部に伸出している第１円弧状金属プレートであって、傾斜管内に位置する第１吸熱プレートと、傾斜管の外部に位置する第１放熱プレートを含む第１円弧状金属プレートと、
傾斜管内に位置するとともに傾斜管の底面に近接しており、第１円弧状金属プレートと上下に互い違いに設けられ、且つ、下端が傾斜管の外部に伸出している第２円弧状金属プレートであって、傾斜管内に位置する第２吸熱プレートと、傾斜管の外部に位置する第２放熱プレートを含む第２円弧状金属プレートと、
第１円弧状金属プレートと第２円弧状金属プレートの間に位置するとともに、互い違いに設けられる２つのＶ字状ガードプレートであって、軸線が前記傾斜管の軸線と平行である２つのＶ字状ガードプレートと、を含み、
一方のＶ字状ガードプレートは、上端が傾斜管の上面に接続されるとともに、下端と傾斜管の底面との間に隙間が形成されており、他方のＶ字状ガードプレートは、下端が傾斜管の底面に接続されるとともに、上端と傾斜管の上面との間に隙間が形成されており、前記傾斜管の底面には、軸線方向に沿って複数の貫通孔が開設されていることを特徴とする請求項３に記載の動物軟骨液化デバイス。 - 請求項１〜６のいずれかに記載の動物軟骨液化デバイスでコンドロイチン硫酸、ＩＩ型コラーゲンオリゴペプチド、ＩＩ型コラーゲンポリペプチドを一括製造する方法において、
Ｓ１：動物の軟骨を選別して粉砕するステップと、
Ｓ２：粉砕した軟骨を投入口から第１液化室に投入して投入口及び下密封蓋を閉止し、第１蒸気入口から第１液化室に圧力１．０〜１．８ＭＰａの飽和蒸気を導入して一次液化を実施し、液化時間を１０〜６０ｓとしつつ、第２液化室の圧力を真空状態までパージしてから、下密封蓋を開放して一次減圧を実施し、一次減圧が終了すると、第２液化室に圧力０．８〜１．５ＭＰａの飽和蒸気を導入して二次液化を実施し、二次液化時間は３０〜９０ｓとし、最後に二次減圧を実施して液化物を取得するステップと、
Ｓ３：Ｓ２で取得した液化物を１０〜１２ｋＤａの限外濾過膜で分離して第１濾液及び第１濃縮水を取得してから、第１濃縮水をパパインで酵素分解し、酵素分解液にエタノールを加えてエタノール沈殿させることで固体沈殿物を取得し、これを乾燥させてコンドロイチン硫酸を取得するステップと、
Ｓ４：Ｓ３の第１濾液を１〜２ｋＤａの限外濾過膜により分離して第２濾液及び第２濃縮水を取得してから、第２濾液を濃縮し、乾燥させることでＩＩ型コラーゲンオリゴペプチドを取得するとともに、第２濃縮水を濃縮し、乾燥させることでＩＩ型コラーゲンポリペプチドを取得するステップ、を含むことを特徴とする方法。 - Ｓ１で動物軟骨を粉砕する前に、更に温度を９５〜１００℃として３０〜４０ｍｉｎ脱脂してから、動物軟骨を０．２〜０．５ｃｍまで粉砕し、
Ｓ３で液化物を１０〜１２ｋＤａの限外濾過膜で分離する前に、更に１５０〜２００メッシュのフィルタで濾過し、濾液を収集してから、１０〜１２ｋＤａの限外濾過膜で濾過することを特徴とする請求項７に記載の動物軟骨液化デバイスでコンドロイチン硫酸、ＩＩ型コラーゲンオリゴペプチド、ＩＩ型コラーゲンポリペプチドを一括製造する方法。 - Ｓ３において、第１濃縮水に１００〜２００Ｕ／ｍＬのパパイン酵素を加え、４５〜６０℃で１２〜１５ｈ分解してから、酵素分解液に体積部７５〜９０％のエタノール溶液を加え、４〜１０℃で１〜２ｈエタノール沈殿させて固体沈殿物を取得してから、６５〜８５℃で４〜６ｈ熱風乾燥することでコンドロイチン硫酸を取得することを特徴とする請求項７に記載の動物軟骨液化デバイスでコンドロイチン硫酸、ＩＩ型コラーゲンオリゴペプチド、ＩＩ型コラーゲンポリペプチドを一括製造する方法。
- Ｓ４において、第２濾液及び第２濃縮水を５０〜６５℃で濃度３０〜４５°Ｂｒｉｘとなるまで真空濃縮してから、１４０〜１８０℃で噴霧乾燥することで、ＩＩ型コラーゲンオリゴペプチドとＩＩ型コラーゲンポリペプチドをそれぞれ取得することを特徴とする請求項７に記載の動物軟骨液化デバイスでコンドロイチン硫酸、ＩＩ型コラーゲンオリゴペプチド、ＩＩ型コラーゲンポリペプチドを一括製造する方法。
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