JPH0518560B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、糖液中の「オリ状成分」及び「ろ過
阻害成分」等の不純物質を効率良く除去する糖液
の清浄方法に関するものである。 〔発明の概要〕 本発明は、クリストバル石と糖液を接触反応さ
せることにより、糖液中のガリ状成分、ろ過阻害
前駆成分、ろ過阻害成分等の不純物質を当該クリ
ストバル石に吸着させ、 従来技術ではろ過処理が不可能とされていたよ
うな糖液及び糖蜜の加工特性を改善し、清浄操作
の円滑化や糖密製品の付加価値の向上等を図ろう
とするものである。 〔来の技術〕 甘しよ糖、ビート糖、ブドウ糖等を中心とする
植物成分由来の甘味成分を含有する糖液には、そ
の特徴として植物又は土壌由来の各種成分が不純
物質として含有されており、したがつて精製糖技
術の分野においては、糖分以外の有機・無機成分
を効率良く分離させる技術が根幹をなしている。
これらの技術とは、石灰清浄法、炭酸飽充性、リ
ン酸清浄法、亜硫酸清浄法、骨炭法、活性炭法、
イオン交換樹脂法等であり、何れの方法も単位操
作としてはほぼ完成された感がある。 ところで、上述の清浄方法では、各清浄工程を
補完する単位操作として各種のろ過機が採用され
ており、従つて糖液のろ過性は工程能力を律速す
る重要な因子となつている。 かかる観点から、糖液中に含まれているろ過阻
害成分についての研究が旧くから行われており、
当該ろ過阻害成分を分離させる方法が検討されて
いるが、効率良く分離させる方法は未だ見出され
ていないのが現状である。 あるいは、例えば裾物糖蜜を精製する場合に
は、ろ過阻害物質のみならず糖蜜中のオリ状成分
を効率良く除去することが重要であり、これによ
り糖蜜製品としての付加価値を向上させる必要が
ある。 ところが、糖蜜中のオリ状成分を除去する方法
としては、糖蜜を希釈しBx.50（ブリツクス50）
以下に調製後、煮沸し、長時間静置して発生した
オリ状沈降物質と上層部分糖液とを分別する方法
が一般的であり、オリ状成分を多量に含有する裾
物糖蜜からろ過方式（例えばろ布ろ過機）により
オリ状成分を除去させることはほとんど不可能で
あつた。 オリ状成分をろ過方式で分別する方法として
は、僅かに特殊なの過操作、例えば超精密ろ過法
や自己排除膜法、限外ろ過膜法等でのみ分離除去
が可能であつたが、これらの方法は何れの場合で
もろ過効率が悪く、コスト面に問題が多い。その
他、糖蜜の清浄方法として糖液と同様リン酸清浄
法、炭酸飽充法等も検討されているが、何れの方
法でもスラツジ物質と清澄液との分離操作に難点
があり、工業規模で実施するには問題点が多い。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上述のように、糖液の清浄操作の円滑化や糖蜜
の付加価値向上を図るには、ろ過阻害成分やオリ
状成分の効率的な除去が大きな課題となつてい
る。 本発明は、当該技術分野における前記の実情に
鑑みて提案されたものであつて、ろ過阻害成分や
オリ状成分の効率的な除去が可能な糖液の清浄方
法を提供することを目的とし、従来技術ではろ過
処理が不可能とされていたような糖液及び糖蜜の
加工特性を改善することを目的とするものであ
る。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者等は、かかる技術的課題を解決せんも
のと天然の各種鉱物の吸着現象について基礎的研
究を実施してきたが、その結果、例えばシリカ化
合物と粉末強塩基性陰イオン交換樹脂との吸着作
用を比べると、クリストバル化したケイ酸化合物
の方が優れていることを知見した。さらには、こ
れら一連の基礎実験結果を通じてクリストバル化
されたケイ酸化合物は糖蜜中のオリ状物質と相互
に吸着反応することを知見し、したがつて例えば
当該ケイ酸化合物（クリストバル石）で前処理し
た糖液を粉末強塩基性陰イオン交換樹脂清浄法の
被処理液として適用した場合、粉末イオン交換樹
脂の汚染が極度に低減されること及び粉末イオン
交換樹脂の分離ろ過操作が著しく改善されること
を知見するに至つた。 本発明は、かかる知見に基づいて完成されたも
のであつて、糖液をクリストバル石に接触させた
後、不純物質を吸着したクリストバル石を分別す
ることを特徴とするものである。 クリストバル石は石英と同じ組成（SiO₂）を
持つ鉱物である。結晶中の分子配列の違いによつ
て石英と異なり、1470℃から融点1700℃まで安定
であり、以下230℃〜250℃付近までは準安定であ
る。天然に産するものは正八面体の結晶をなす
が、これは低温形（正方晶系）で、180℃〜270℃
で高温形（等軸晶系）に変わる。安山岩の隙間に
微細な結晶をなして産するが、岩石の石基中にも
見出される。我が国で天然に産するクリストバル
石としては、青森県産（例えば日鉄鉱業社製）の
ものがある。 上述のクリストバル石により糖液を清浄する方
法としては、粒状クリストバル石よりなるろ過床
に糖液を通流させる方法や、粉末状クリストバル
石と糖液とを接触反応させる方法、あるいはこれ
らを併用する方法等が挙げられる。 この場合、例えば糖液中のオリ状物質を除去す
るための操作条件としては、被処理糖液を90℃以
上に加熱してオリ状物質を生成させた後、クリス
トバル石と接触反応させる方が吸着除去効果が大
きいが、加熱処理しない場合でもオリ成分を相当
量除去できることもわかつた。しかしながら、被
処理糖液を90℃以上に加熱することは殺菌効果も
あるので実施した方が望ましい。 甘しよ糖汁やビート糖汁のような希薄な糖液
（Bx.20以下）の場合には、粉末状クリストバル
石を糖汁中に直接添加反応させるか、石灰清浄法
（デフイケシヨン）と同時に添加接触反応させて
も良く、何れの場合でもろ過阻害成分を効果的に
除去することができる。ろ過阻害物質やオリ状物
質とクリストバル石との反応性は、クリストバル
石の粒度が細かい程大きいが、微粒子の場合糖液
からの分別が難しい。しかしながら、希薄糖液の
場合は、粉末状クリストバル石（比重２）は糖汁
中のオリ状物質やろ過阻害物質を吸着して沈降す
るので、デフイケシヨン操作と同時に適用させる
ことができるばかりでなく、寧ろデフイケシヨン
操作をより効果的に実施させることが可能とな
る。 また、精製糖システムの各工程に使用されてい
る各種ろ過機には、ろ過効率を上昇させるために
ケイ藻土がろ過助剤として使用されているが、こ
のけい藻土と粉末クリストバル石とを代替させる
方法は、「ろ過阻害前駆物質及びろ過阻害物質」
を除去させる優れた方法である。 クリストバル石を糖液に適用して最も効果的な
方法は、粒状クリストバル石によりろ過床を構成
し、これにろ過阻害物質を多量に含んだ裾物糖蜜
を通流させることである。この方法により、従来
技術では精製操作の不可能な高密度糖蜜中の「オ
リ状成分」や「ろ過阻害物質」の除去が可能とな
り、裾物糖蜜の付加価値が飛躍的に向上する。こ
のことによる経済的効果は甚大である。 上述の操作により不純物質を吸着したクリスト
バル石は、分別操作により糖液から分別する必要
があるが、この分別操作としてはろ過や沈降によ
る方法によれば良い。何れの方法でも容易に分別
することが可能である。ろ過床として構成した場
合には、特別な分別操作を行わなくとも糖液とク
リストバル石とは分別される。 また、上述のように糖液、糖蜜の清浄に使用し
たクリストバル石は、洗浄操作等によつて再生す
ることが可能である。例えば粒状クリストバル石
からなるろ過床は、温水や希薄酸溶液により逆洗
することにより容易に元の状態に戻り、再び吸着
作用を発揮する。したがつて、繰り返し使用が可
能であり、工業的規模での使用を考えた場合には
非常に有利である。 〔作用〕 粒状クリストバル石や粉末状クリストバル石
は、天然の鉱物の中で非常に優れた吸着作用を発
揮し、糖液中のオリ状成分やろ過阻害前駆物質、
ろ過阻害物質等の不純物質と相互に吸着反応し、
これらを効率的に除去する。 また、この不純物質を吸着したクリストバル石
は分別が容易で、ろ過や沈降等によつて糖液から
速やかに分離される。 〔実施例〕 以下、本発明を具体的な実施例により説明する
が、本発明がこれら実施例に限定解釈されるもの
でないことは言うまでもない。 実施例 １ 先ず、本実施例で使用したろ過床の構成を説明
する。 本実施例で使用したろ過床は、第１図に示すよ
うに、粒状クリストバル石（粒径２〜５mm）が充
填される第１のろ過床１と、これよりも粒径の小
さな粒状クリストバル石（粒径約0.33mm）が充填
される第２のろ過床２とを基本構成とするもので
ある。なお、本実施例においては、第１のろ過床
１に充填される粒状クリストバル石として日鉄鉱
業社製、商品名クリスバールG700を、第２のろ
過床２に充填される粒状クリストバル石として日
鉄鉱業社製、商品名クリスバールG300をそれぞ
れ使用した。 上記各ろ過床１，２の周囲には、ウオータージ
ヤケツト３，４が設けられ、加温用温水を通すこ
とにより、これらろ過床１，２内を所定温度に加
温し得るようになつている。 そして、被処理糖液は、ポンプ５を介して第１
のろ過床１に供給され、ある程度処理された後、
さらに第２のろ過床２に通液され、この第２のろ
過床２の底部から処理糖液として取り出されるよ
うに構成されている。 以上の構成のろ過床を使用して、次のような実
験を行つた。 精製糖工場より産出した廃糖蜜をBx.58に調製
し、水酸化ナトリウムを添加しPH6.4にした後、
90℃まで加熱した。 次いで、60℃迄糖液温度を低下させ、先の第１
図に示すろ過床のクリストバル石層に60℃、S.
V1の条件で下向流にて通液させた。 クリストバル石に対し約30倍量の糖蜜を処理さ
せることにより、ろ過圧（差圧）が２Kg／cm²以上
となつたので、通流を中止し、温水にて脱糖し
た。 クリストバル石処理糖液について、ろ過性能及
びオリ生成量を中心に測定した。分析方法は下記
の通りである。 ろ過性能：被検糖液をBx.50に調製した後、定圧
ろ過試験機（東洋科学社製、ろ過面積10cm²）に
ろ紙（No.２）を装填し、25℃、１Kg／cm²にて加
圧ろ過をし、200mlをろ過させるのに要する時
間を求めた。 オリ成分量：被検糖液をBx.50に調製し、１分間
煮沸させた後、100mlのメスシリンダに糖液を
移し、38℃の恒温槽に15時間静置した。この時
のオリ含有糖液の下層部の割合をオリ発生量と
して百分率で示した。 また、Bx、PH、見掛純糖率、色価については、
製糖便覧（朝倉書店）法に準じて常法により測定
した。結果を第１表に示す。

【表】 精製糖工場洗糖蜜（Bx.60）をクリストバル石
ろ過床〔底面積（15cm²）×層高（20cm）、充填クリ
ストバル石：日鉄鉱業社製、商品名クリスバール
G300〕に70℃に加温しながら300ml／時間の流速
度で上昇流にて6000mlを通液させた。実施例１と
同様にして処理糖液の分析を実施した。結果を第
２表に示す。

【表】 実施例 ３ ヌツチエ式試験用ろ過器（有効ろ過面積10cm²）
に粉末状クリストバル石（粒度10〜100μｍ）を
１cmの厚さにプレコートさせた。そして、これに
Bx.50に溶解した沖縄産原糖を70℃で500ml通液
させた。実施例１及び実施例２と同様にして処理
糖液の性状を測定した。結果を第３表に示す。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明にお
いては、クリストバル石と糖液とを接触反応させ
ることにより糖液中のろ過阻害前駆成分、ろ過阻
害成分等の不純物質を当該クリストバル石に吸着
させており、これら不純物質を効率良く分離する
ことが可能である。したがつて、従来技術ではろ
過処理が不可能とされていたような糖液及び糖蜜
の加工特性を改善することが可能である。 本発明方法は、イオン交換樹脂による糖液清浄
法、電気透析法、イオンクロマト法、各種膜分離
法による糖液精製方法の前処理法として特に有効
であり、例えばイオン交換樹脂の汚染が極度に低
減され分離ろ過操作が著しく改善される等、一連
の清浄操作の円滑化を図ることが可能である。 また、特に裾物糖蜜に適用した場合、ろ過阻害
成分のみならずオリ状物質を効率良く除去するこ
とが可能となり、糖蜜製品としての付加価値を著
しく向上させることが可能である。 さらに、不純物質を吸着したクリストバル石は
再生も可能であることから、工業的規模での実施
を考えた場合、その価値は大きいと言える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例で使用したろ過床の
構成例を示す模式図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 糖液をクリストバル石に接触させた後、不純
   物質を吸着したクリストバル石を分別することを
   特徴とする糖液の清浄方法。