JPH0577400B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、脱色、脱塩を中心とする糖液の清浄
方法に関するものであり、特にイオン交換樹脂を
使用した糖液の清浄方法に関するものである。 〔従来の技術〕 精製糖工業へのイオン交換樹脂の適用はこれま
でも広く普及しており、製糖会社のほとんどが何
らかの形で採用していると言つても過言ではな
い。 しかしながら、その主体は塩素形強塩基性陰イ
オン交換樹脂単一塔による脱色を主とするもの
で、洗糖糖液を精製する部分精製の技術に過ぎな
い。無洗糖糖液清浄法は精糖技術の究極の目標で
あるが、従来技術の集積では特にイオン交換樹脂
工程の脱色、脱塩を中心とする不純物除去能力が
不足し、品質的には勿論、経済的にも通常の精糖
法を凌駕することはできず、これまで成功した例
は皆無に等しい。 本発明者等は、これまでイオン交換樹脂による
脱塩精製技術の開発に関与してきているが、ここ
で最も重要なことは使用する強塩基性陰イオン交
換樹脂の能力の低下とその防止に関する技術対策
であると考えられる。 これらに関して、樹脂回生方法、再生方法を中
心に種々の技術が提案されている。（例えば特公
昭55−11385号、特公昭55−46218号、特公昭59−
24663号等） その中で、いわゆる改良リバース方式として知
られる洗糖糖液の脱塩法は、実際に稼働されてい
るイオン交換樹脂による清浄法であり、強塩基性
陰イオン交換樹脂の汚染を防ぐための工夫が施さ
れている。すはわち、Na強強酸性陽イオン交換
樹脂を前段に配し、中間に強塩基性陰イオン交換
を、最後に弱酸性陽イオン交換樹脂を配列すると
いう樹脂の組合せに関する工夫と、当該弱酸性陽
イオン交換樹脂の再生排液を塩酸含有食塩水と
し、この排液を強塩基性イオン交換樹脂に通液さ
せて前再生することを根幹とする技術（手段）で
ある。 このシステムは、強塩基性陰イオン交換樹脂の
汚染を防ぐ上では優れた方法であるが、本来遊離
形で使用しなければならない該樹脂を、塩酸含有
食塩水（弱酸性陽イオン交換樹脂の再生排液）で
回生（前再生）させているために、負荷形（Cl
形）となる欠点がある。すなわち、本来の再生操
作である水酸化ナトリウムによる再生（本再生）
効率が低下し、脱塩能力が低下するという欠点を
有している。また、脱塩能力がなくなつたイオン
交換樹脂は脱色能力を残していても再生操作に移
行せざるを得ず、樹脂の有効利用を図る上からも
不利である。 この欠点を補うために、強塩基性陰イオン交換
樹脂を２分して前半部の樹脂のみを前再生し、後
半部分の樹脂については本再生のみを実施すると
いう工夫も試みられている。しかしながら、この
場合には後半の樹脂の汚染問題は未解決であり、
20サイクル程度に１度、温塩酸処理後水酸化ナト
リウム含有食塩水で処理するという回生操作で樹
脂汚染を解消せざるを得ず、その分操作が煩雑に
なるばかりか余分な回生剤を必要とする等の欠点
を有している。 〔発明が解決しようとする課題〕 そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑みて提
案されたものであつて、使用する全てのイオン交
換樹脂に回生操作（前再生）を実施しても脱塩能
力の低下しない精製システムを提供することを目
的とし、脱色、脱塩を中心とする不純物除去を効
率的且つ効果的に行うことが可能な糖液の清浄方
法を提供することを目的とする。 〔課題を解決するための手段〕 改良リバース方式は、本来遊離形で使用しなけ
ればならない強塩基性陰イオン交換樹脂を、塩酸
含有食塩水（弱酸性陽イオン交換樹脂の再生排
液）で回生（前再生）させているので、負荷形
（Cl形）となる欠点がある。すなわち、本来の再
生操作である水酸化ナトリウムによる再生（本再
生）効率が低下し、脱塩能力が低下するという問
題を有している。 そこで、本発明では、強塩基性陰イオン交換樹
脂と弱酸性陽イオン交換樹脂（強塩基性陰イオン
交換樹脂の前に塩基度の低い陰イオン交換樹脂及
び／又は陽イオン交換樹脂を配列してもよい。）
とを基本単位とする３系列の吸着塔を用意して、
これら３系列の吸着塔をそれぞれ前工程用吸着
塔、後工程用吸着塔、再生工程用吸着塔とし、糖
液を前工程用吸着塔から後工程用吸着塔へ連続し
て通液するとともに、後工程用吸着塔の精製能力
の低下を検出して前工程用吸着塔を再生工程用吸
着塔に移行し、同時に後工程用吸着塔を前工程用
吸着塔に、再生工程用吸着塔を後工程用吸着塔に
それぞれ移行するという、新たなイオン交換樹脂
精製システムを構築した。 すなわち、本発明は、強塩基性陰イオン交換樹
脂とその後段に配列された弱酸性陽イオン交換樹
脂に糖液を通液して清浄化を図るとともに、イオ
ン交換樹脂の再生時には弱酸性陽イオン交換樹脂
の再生排液を強塩基性陰イオン交換樹脂に通液さ
せる糖液の清浄方法であつて、前記強塩基性陰イ
オン交換樹脂と弱酸性陽イオン交換樹脂とを基本
単位とする３系列の吸着塔を用意して、これら３
系列の吸着塔をそれぞれ前工程用吸着塔、後工程
用吸着塔、再生工程用吸着塔とし、糖液を前工程
用吸着塔から後工程用吸着塔へ連続して通液する
とともに、後工程吸着塔の精製能力の低下を検出
して前工程用吸着塔を再生工程用吸着塔に移行
し、同時に後工程用吸着塔を前工程用吸着塔に、
再生工程用吸着塔を後工程用吸着塔にそれぞれ移
行することを特徴とするものである。 ここで使用される強塩基性陰イオン交換樹脂
は、第４級アンモニウム基を交換基とするいわゆ
る１型強塩基性陰イオン交換樹脂であり、具体的
にはダイヤイオンPA308、アンバライトIRA900、
ダウエツクスXUS40240、レバチツトMP−6500
（いずれも商品名）等が例示される。 弱酸性陽イオン交換樹脂とは、カルボキシル基
を交換基とする陽イオン交換樹脂であり、ダイヤ
イオンWK11、ダイヤイオンWK12、ダイヤイオ
ンWK20、アンバライトIRC50、レバチツト
CNP80（いずれも商品名）等が挙げられる。 その他、必要に応じて強塩基性陰イオン交換樹
脂の前に塩基度の低い陰イオン交換樹脂（さらに
は陽イオン交換樹脂）が配列されるが、この塩基
度の低い陰イオン交換樹脂とは、第３級アンモニ
ウム基を交換基とするもの（例えばダイヤイオン
PA418、ダイヤイオンPA408、アンバライト
IRA910、ダウエツクスXUS40189、レバチツト
MP600、レバチツトAP49等）、または第２級、
第１級アンモニウム基を交換基とするもの（例え
ばダイヤイオンWA30、ダイヤイオンWA20、ダ
イヤイオンWA10、アンバライトIRA93、レバチ
ツトMP62等）等、いわゆる２型強塩基性イオン
交換樹脂、中塩基性イオン交換樹脂、弱塩基性イ
オン交換樹脂と呼ばれる樹脂のことである。１型
強塩基性陰イオン交換樹脂は、サイクル数を経る
につれて２型強塩基性陰イオン交換樹脂に変化し
ていくことは公知である。サイクル数の経過して
塩基度の低下した１型強塩基性陰イオン交換樹脂
を転用することは、良い方法である。 また、陽イオン交換樹脂と表示した場合は、ス
ルフオニール基等の交換基を持つ強酸性陽イオン
交換樹脂から弱酸性陽イオン交換樹脂まで、全て
の陽イオン交換樹脂を指すものとする。 このイオン交換樹脂精製システムは、最も問題
の多い強塩基性陰イオン交換樹脂の汚染を防ぐた
めに使用する全ての陰イオン交換樹脂に回生操作
（前再生）を実施しても脱塩能力の低下しないと
いう特徴を有し、その結果工程能力を大幅に拡大
させたものである。以下、その具体的構成を説明
する。 本システムは、樹脂塔を適当な隔板によつて分
離した多段システムを採用することにより、円滑
に樹脂操作が実施できるようにしたものである。 本システムで使用する樹脂塔には、例えば第１
図に示されるように、底部より順に陽イオン交換
樹脂１、２型強塩基性陰イオン交換樹脂２、１型
強塩基性陰イオン交換樹脂３、弱酸性陽イオン交
換樹脂４が充填される。勿論、これに限らず１型
強塩基性陰イオン交換樹脂３及び弱酸性陽イオン
交換樹脂４のみが充填されるものであつてもよい
し、２型強塩基性陰イオン交換樹脂２、１型強塩
基性陰イオン交換樹脂３、弱酸性陽イオン交換樹
脂４が充填されるものであつてもよい。 これら４種類の樹脂が充填された樹脂塔を３塔
構成し、第２図Ａに示すようにそれぞれ第１の樹
脂塔１１、第２の樹脂塔１２、第３の樹脂塔１３
とする。 精製工程では、第１の樹脂塔１１の下部から被
処理糖液を供給して上向流で通液する。第１の樹
脂塔１１〔前工程〕の頂部からの流出液を続けて
第２の樹脂塔１２〔後工程〕の下部から供給し、
第１の樹脂塔１１と同様にして通液させる。ま
た、第３の樹脂塔１３は、再生工程とされる。第
２の樹脂塔１２の流出液の灰分含量が例えば0.01
％前後（電気伝導度E.C.10μS／cm）となつた時
点で第１の樹脂塔１１を再生工程に移行させる。
ここで、貫流点を想定して樹脂量当たりの処理倍
数でもつて再生工程に移行させるのも良い方法で
ある。この時、前工程である第１の樹脂塔１１中
の陰イオン交換樹脂に対する負荷量は甚大であ
り、遊離形から完全に負荷形へと移行している。 この時点で再生工程に入る樹脂塔は第１の樹脂
塔１１のみであり、第２の樹脂塔１２については
そのまま糖液の通液が継続させる。この時、第２
図Ｂに示すように、第２の樹脂塔１２を前工程と
し、既に再生された第３の樹脂塔１３を後工程と
し、同様にしてシリーズ通液（連続通液）による
精製操作を連続化させる。 再生工程に入つた第１の樹脂塔１１について
は、先ず樹脂塔頂部より温水を下向流で通液し、
脱糖・洗浄させる。 洗浄終了後の樹脂に、40℃以上に加温した１〜
10％の鉱酸、望ましくは塩酸水溶液Ｘを弱酸性陽
イオン交換樹脂４→１型強塩基性陰イオン交換樹
脂３→２型強塩基性陰イオン交換樹脂２→陽イオ
ン交換樹脂１の順序で再生させるために、樹脂塔
１１の上部注入口１１ａより下向流で通薬させ、
排液を底部より流出さる。なお、ここでは多段シ
ステムを採用していることから、前記塩酸水溶液
Ｘを予め40℃以上に加温して１型強塩基性陰イオ
ン交換樹脂３と接触する際に40℃以上となるよう
にしているが、特に弱酸性陽イオン交換樹脂４と
接触する際には加温は必要ないので、例えば多塔
システムとする際等には、弱酸性陽イオン交換樹
脂塔から出液された再生排液を40℃以上に加温し
て１型強塩基性陰イオン交換樹脂塔以下に通液す
るようにしてもよい。いずれにしても、本操作に
より陽イオン交換樹脂はＨ形に、陰イオン交換樹
脂は負荷形（Cl）に移行するが、第１の樹脂塔１
１の樹脂は糖液中の不純物を吸着して殆ど飽和の
状態にまでなつているので、この操作によりCl形
にすることによる負の効果は認められず、この操
作で色素を中心とする不純物はほぼ完全に脱着さ
れる。（本操作を前再生とする。） 塩酸（前再生剤）を温水にて押し出し洗浄後、
引き続いて水酸化アルカリ剤による本再生操作に
入る。すなわち、１〜10％の水酸化ナトリウム水
溶液Ｙを40℃〜50℃で通流させるが、この際、弱
酸性陽イオン交換樹脂４と１型強塩基性陰イオン
交換樹脂３との隔板の下部にあるデストリビユー
ター１１ｂより下向流で通薬し、１型強塩基性陰
イオン交換樹脂３→２型強塩基性陰イオン交換樹
脂２→陽イオン交換樹脂１の順序で接触させ、弱
酸性陽イオン交換樹脂４については薬品との接触
がないようにする。この操作により陰イオン交換
樹脂２，３はOH形、残基はCl形になる。陽イオ
ン交換樹脂１はNa形となり、本システムにおい
て精製工程時の糖液の軟化作用を、さらに重要な
作用として弱酸性陽イオン交換樹脂４の再生排液
をHCl含有NaCl水とする重要な役割を果たして
いる。 以下同様に、第３の樹脂塔１３の流出液の灰分
含量が0.01％前後となつた時点で第２の樹脂塔１
２を再生工程に移行させ、第２図Ｃに示すよう
に、第３の樹脂塔１３を前工程とし、既に再生さ
れた第１の樹脂塔１１を後工程とする。 陰イオン交換樹脂による脱色機構については未
だ未解明な部分が多いが、これまでの技術では、
水酸基形強塩基性陰イオン交換樹脂を利用する場
合、脱塩能力の低下と並行して脱色能力も低下し
たものとして実運転せざるを得なかつた。すなわ
ち、脱塩能力の低下を検出して全ての樹脂を再生
工程に移行させていた。 陰イオン交換樹脂による脱色作用についても、
塩基度が高い樹脂ほど脱色能力は大きく、強塩基
性陰イオン交換樹脂の脱色能力を高める目的で、
弱塩基性樹脂や中塩基性樹脂を前段に設置させる
ことは無意味であると考えられていた。 実際上、精製糖工場で利用されるイオン交換樹
脂工程の被処理糖液は、各種の清浄工程で精製さ
れた低色価（A.I.200以下）糖液が一般的であり、
このような場合には強塩基性陰イオン交換樹脂の
直前にこれら塩基度の低い樹脂を設置することに
よる脱色効果は認められなかつた。しかしなが
ら、強塩基性陰イオン交換樹脂の脱塩能力の負荷
を軽減する目的で、中塩基性陰イオン交換樹脂、
弱塩基性陰イオン交換樹脂を前置することは意味
があり、これら樹脂を強塩基性陰イオン交換樹脂
の再生排液で再生させることはそれなりに意味の
あることであると考えられる。 強塩基性陰イオン交換樹脂の汚染を防ぐために
は、改良リバース法の前再生方法を改善して全て
の強塩基性陰イオン交換樹脂の前再生を実施する
ことであり、そのためには脱塩能力を上昇させる
必要がある。本システムでは脱塩能力を向上させ
る目的で塩基度の低い樹脂の併用を試みたが、こ
れら樹脂を併用することにより脱塩能力を上昇さ
せる以上に脱色効率が著しく向上された。この驚
異的とも言える脱色作用については、全く予想し
なかつたものであり、この脱色作用を多サイクル
にわたつて発揚させた本システムは、特にクリス
トバル石清浄法を前処理とすることとの組み合わ
せることで、効果が相乗的に作用し、例えば無洗
糖糖液の清浄をも可能としたのである。 実際、クリストバル石による前処理と本発明シ
ステムによる脱塩精製を施した最終精製糖液（フ
アインリカー）は、現状で一般化している洗糖糖
液の精製技術で生産されるフアインリカーよりも
色素や灰分を始めとして遥かに高品質なものであ
つた。 イオン交換樹脂による脱色機構そのものが未解
明である現状で、これらの現象を論理的に解析す
ることは難しいが、無洗糖糖液の中には高分子色
素が比較的多く、これら色素は塩基度の低い陰イ
オン交換樹脂とも反応して効果的に除去されるも
のと推定される。この吸着作用は恐らく物理吸着
が主たる作用であると推定される。洗糖糖液を原
料とする通常の精製糖技術の場合、イオン交換樹
脂工程の供給糖液は種々の清浄工程により脱色さ
れた後の精製液である。このような精製糖液中に
は、当該高分子色素は殆ど存在せず、したがつて
塩基度の低い当該イオン交換樹脂の必要もなく、
その結果この重要なイオン交換樹脂の作用が見落
とされていたものと考えられる。したがつて、こ
のような場合には、本システムにおいても必ずし
も塩基度の低い陰イオン交換樹脂を併用しなくと
もよく、これによつても従来法よりも優れる結果
が得られることもわかつた。このような効果は意
図しなかつたものであるが、前述の如く脱塩能力
の増大は当然の結果として達成されたので、本シ
ステムでは従来技術の欠点を補うべく全ての強塩
基性陰イオン交換樹脂の前再生を実施することと
した。この操作による樹脂汚染防止効果は予想通
り良好な結果が得られた。 また、弱酸性陽イオン交換樹脂の塩酸再生排液
を強塩基性陰イオン交換樹脂に通液され、その再
生排液を前述の塩基度の低い陰イオン交換樹脂に
再通液されるという新しい再生法を試みたが、こ
の効果は予想以上に大きく、吸着した色素の殆ど
大部分を脱着させることも見出された。この予期
しなかつた効果の現れた理由の一つに、弱酸性陽
イオン変換樹脂の塩酸再生排液の組成変化、すな
わち食塩濃度が上昇したことが考えられる。 以上述べたイオン交換樹脂精製システムによれ
ば、洗糖糖液等を効率的に脱色・脱塩精製するこ
とが可能であるが、さらに従来公知の前処理工程
（例えば炭酸飽充法、活性炭処理法、リン酸清澄
法、砂濾過法等）やクリストバル石による前処理
工程と組み合わせることで、従来技術では精製不
可能であつた糖液（糖蜜）の精製が可能となる。
ここで対象とする糖液は、甘しよ糖、ビート糖、
澱粉糖等を中心とする植物成分由来の甘味成分を
含有する溶液であり、その特徴として植物または
土壌由来の各種成分が不純物として含有されてい
る溶液のことである。本発明を適用して最も工業
的価値の大きい分野は、前述の前処理工程と組み
合わせた無洗糖糖液の洗浄であるが、洗糖溶解
液、各種糖蜜及び各種コロイド成分や懸濁物質を
含んだ溶液についても適用することができる。 また、特に糖液を本発明のイオン交換樹脂精製
システムにより精製しフアインリカーを得た場
合、さらにイオンクロマト分離法を組み合わせる
ことで、フアインリカーより結晶糖を回収した後
の糖蜜（振密）に含まれる庶糖区分を有効に回収
することができる。 一般に、被処理糖液中のCaやMgが多いとイオ
ンクロマト分離を行うことが難しいが、前述のク
リストバル石及びイオン交換樹脂に接触させて精
製したフアインリカーから得られる振蜜中に含ま
れるCa、Mgは500ppm以下であることから、何
ら前処理を施すことなくイオンクロマトにより各
成分を分離することができる。したがつて、本発
明のイオン交換樹脂精製システムにより精製した
フアインリカーより結晶糖を回収した後、糖蜜中
に存在する庶糖と転化糖をイオンクロマト分離法
により分別し、庶糖区分を結晶糖が回収可能な糖
液に戻すことにより、結晶糖の回収率が向上され
る。 イオンクロマト分離法は、特にCa形の強酸性
陽イオン交換樹脂を分離剤とし、この分離剤に対
するシヨ糖と転化糖の親和性の差を利用するもの
で、単純な固定床による回分分離法や、移動床式
連続分離法、擬似移動床式連続分離法等がある
が、大規模生産には移動床式連続分離法や擬似移
動床式連続分離法が適する。 〔作用〕 本発明のイオン交換樹脂精製システムにおいて
は、強塩基性陰イオン交換樹脂と弱酸性陽イオン
交換樹脂（強塩基性陰イオン交換樹脂の前に塩基
度の低い陰イオン交換樹脂及び／又は陽イオン交
換樹脂を配列してもよい。）とを基本単位とする
３系列の吸着塔を前工程用吸着塔→再生工程用吸
着塔→後工程用吸着塔→前工程用吸着塔…なるサ
イクルで移行するようにしているので、特に１型
強塩基性陰イオン交換樹脂の能力が最大限に引き
出され、色素吸着作用並びに脱アニオン作用が効
果的に発揮される。 また、強塩基性陰イオン交換樹脂の前にこれよ
りも塩基度の低い陰イオン交換樹脂を配列すると
ともに新たな再生方法を採用することで、強塩基
性陰イオン交換樹脂の負荷が軽減される。 〔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 精製糖工場の洗糖工程から生ずる洗糖を次に示
すような精製プロセスに従つて処理し、精製糖液
を得た。 洗糖→炭酸飽充法〔Ａ〕→樹脂処理法〔Ｂ〕 各精製工程の処理条件等は以下の通りである。 〔A〕 炭酸飽充法 被処理糖液を60℃に保ちながらPHが9.2にな
るまで石灰乳（Bx20）を注入し、直ちに空気
で希釈したCO₂を吹き込んだ。以後、PHが9.2
前後になるように石灰乳添化量とCO₂吹き込み
量を調整した。石灰乳を所定量（原糖では固形
分に対してCaOとして１％、または洗糖では
0.5％）を加えた後、直ちに昇温を始め70℃ま
で加熱し、一方CO₂の吹き込みを続けPHを8.0
まで下げた。この状態で30分間経過させた後、
10％リン酸溶液を転化してPHを7.0にした。そ
の後、ケイソウ土濾過を行い清澄液を得た。 〔B〕 樹脂処理法 被処理糖液を第２図Ａ〜第２図Ｃに示される
イオン交換樹脂処理システムに40℃で通液させ
た。各樹脂塔に充填されるイオン交換樹脂は次
の通りである。 陽イオン交換樹脂：ダイヤイオンWK20 ２型強塩基性陰イオン変換樹脂：ダウエツクス XUS−40189 １型強塩基性陰イオン交換樹脂：ダウエツクス XUS−40240 弱酸性陽イオン交換樹脂：ダイヤイオンWK11
及び12 各精製プロセスからの精製糖液の品質を第１表
に示す。なお、樹脂処理法〔Ｂ〕では５サイクル
目の前工程並びに後工程からの塔出液を採取し
た。また、表中の色価指数（A.I.）、脱色率、色
素脱色率は、次のようにして求めた。 色価指数（A.I.）＝O.D.₄₂₀×1000／ｂ×ｃ ｂ：セルの長さ（cm） ｃ：被検試料中の固形物重量（ｇ／ml） O.D.₄₂₀：420nｍにおける吸光度 脱色率＝（１−処理糖液の色価指数／原糖（洗糖）溶解
液の色価指数）×100（％） 色素脱着率＝脱着色素量／吸着色素量×100（％）＝再
生排液中の色素量／樹脂中に吸着された色素量×100＝O
.D._w×V₁／（O.D._io−O.D._put）×V₂ O.D._io：被処理糖液の吸光度 O.D._put：処理糖液の吸光度 O.D._w：再生排液の吸光度 V₁：再生排液の量（ml） V₂：処理糖液量（ml）

【表】 比較例 １ 先の実施例１と同様の洗糖を次に示すような
精製プロセスに従つて処理し、精製糖液を得
た。 洗糖→炭酸飽充法〔Ａ〕→樹脂処理法〔Ｃ〕 樹脂処理法〔Ｃ〕の処理条件等は以下の通り
である。 〔C〕 樹脂処理法 被処理糖液をOH形強塩基性陰イオン交換樹
脂とNa形強酸性陽イオン交換樹脂との混床に
通した後、さらにOH形強塩基性陰イオン交換
樹脂、次いでＨ形弱酸性陽イオン交換樹脂に通
し、脱塩脱色を行つた。 各精製プロセスからの精製糖液の品質を第２
表に示す。

【表】 比較例 ２ 先の実施例１と同様に洗糖を次に示すような
精製プロセスに従つて処理し、精製糖液を得
た。 洗糖→炭酸飽充法〔Ａ〕→活性炭処理法〔Ｄ〕
→樹脂処理法〔Ｃ〕 活性炭処理法〔Ｄ〕の処理条件等は以下の通
りである。 〔D〕 活性炭処理法 被処理糖液に所定量の乾燥カルボラフイン
（洗糖、沖縄原糖では固形分に対して0.20％、
タイ原糖では0.40％）を添加して、70℃に保ち
ながら60分間攪拌を行い接触反応させた。反応
後、ケイソウ土濾過を行い清澄液を得た。 各精製プロセスからの精製糖液の品質を第３
表に示す。

【表】 これら表より、本発明を適用した実施例１で
得られた精製糖液は、比較例１のそれと比べて
色価、灰分（電気伝導度）共に良好なものであ
つた。また、実施例１では比較例１比べて通液
倍数は２倍にも伸び、さらには甘水発生量も半
減した。 同様に、比較例２と比べると精製糖液の品質
は同等であるが、このことは逆に本発明方法を
用いれば従来の精製システムにおける活性炭処
理工程を省略することができることを意味す
る。 次に、クリストバル石を前処理工程とし、こ
れと本発明のイオン交換樹脂による精製を組み
合わせて各種精製プロセスを実施した。 実施例 ２ タイ原料糖を次に示すような精製プロセスに
従つて処理し、精製糖液を得た。 タイ原料糖→クリストバル石処理法〔Ｅ〕→炭
酸飽充法〔Ａ〕→活性炭処理法〔Ｄ〕→樹脂処
理法〔Ｂ〕 各精製工程の処理条件等は以下の通りであ
る。 〔E〕 クリストバル石処理法 Bx60前後に調製した原料糖溶解液に、石灰
乳（Bx20を加えてPHを9.5〜10.0に調整し、70
℃まで加熱し60分間反応させた後、外筒付きカ
ラムを３塔直列に連結し60℃に保温した装置に
下向流にて順次通液した。 第１塔乃至第３塔の各塔には、クリストバル
石（日鉄鉱業社製、CRYSVARL WGL）の各
種粒径のものを充填し、第１塔、第２塔、第３
塔の順に粗粒、中粒、細粒となるように配列さ
れている。 第１塔 0.5〜10.0mm（粗粒） 第２塔 0.1〜1.0mm（中粒） 第３塔 0.01〜0.5mm（細粒） 各精製プロセスからの精製糖液の品質を第４
表に示す。

【表】 また、樹脂処理法〔Ｂ〕において、各樹脂塔
からの出液の電気伝導度並びに色価を調べた。
結果を第３図並びに第４図に示す。 第３図及び第４図中、期間Ａは第２図Ａに示
される工程に、期間Ｂは第２図Ｂに示される工
程に、期間Ｃは第２図Ｃに示される工程にそれ
ぞれ対応している。 期間Ａでは、第１の樹脂塔１１が前工程とし
て使用されており、その出液の電気伝導度並び
に色価（図中線で表される。）は急激に上昇
している。この間、第２の樹脂塔１２は後工程
として使用されており、当該樹脂塔１２からの
出液の電気伝導度並びに色価（図中線で表さ
れる。）は、ほとんど変化していない。すなわ
ち、前記第２の樹脂塔１２は、期間Ａ終了後も
充分に脱塩、脱色に使用できるということであ
る。 次に、期間Ｂでは、第２の樹脂塔１２からの
出液の電気伝導度並びに色価の若千の上昇が検
出され、当該樹脂塔１２が前工程に、第１の樹
脂塔１１が再生工程に、第３の樹脂塔１３が後
工程に移行されるが、このときには前工程が第
２の樹脂塔１２の出液の電気伝導度並びに色価
が急激に上昇する。第３の樹脂塔１３からの出
液の電気伝導度並びに色価（図中線で表され
る。）は、やはりほとんど変化していない。 期間Ｃでは、第３の樹脂塔１３が前工程に、
第１の樹脂塔１１が後工程に、第２の樹脂塔１
２が再生工程に移行されるが、やはり前工程に
移行された第３の樹脂１３の出液の電気伝導度
並びに色価が急激に上昇する。このとき、後工
程に使用される第１の樹脂塔１１はその再生が
済んでいるので、出液の電気伝導度並びに色価
は初期の低い値を示す。 実施例 ３ オキナワ原料糖を次に示すような精製プロセ
スに従つて処理し精製糖液を得た。 オキナワ原料糖→クリストバル石処理法〔Ｅ〕
→活性炭処理法〔Ｄ〕→樹脂処理法〔Ｂ〕 各精製プロセスからの精製糖液の品質を第５
表に示す。なお、各精製プロセスは実施例２と
同様であるが、本例では炭酸飽和充処理工程を
省略した。

【表】 実施例 ４ ナタール原料糖を次に示すような精製プロセ
スに従つて処理し精製糖液を得た。 ナタール原料糖→クリストバル石処理法〔Ｅ〕
→炭酸飽充法〔Ａ〕→樹脂処理法〔Ｂ〕 各精製プロセスからの精製糖液の品質を第６
表に示す。なお、各精製プロセスは実施例２と
同様であるが、本例では活性炭処理工程を省略
した。

【表】 実施例 ５ 精製糖工場の洗糖工程から生ずる洗糖を次に
示すような精製プロセスに従つて処理し、精製
糖液を得た。 洗糖→クリストバル石処理法〔Ｆ〕→樹脂処理
法〔Ｂ〕 〔F〕 クリストバル石処理法 Bx60前後に調製した洗糖溶解液に粉末状酸
化マグネシウム（北海道曹達社製）を0.1％
（固形分に対して）加え、70℃まで加熱し60分
間反応させた後、実施例２のクリストバル石処
理法〔Ｅ〕と同様の装置を用いて、第１塔は上
向流、第２塔と第３塔は下向流でシリーズ通液
した。 各精製プロセスからの精製糖液の品質を第７
表に示す。なお、樹脂処理法は実施例２と同様
であり、炭酸飽充処理工程並びに活性炭処理工
程は省略した。

【表】 実施例 ６ 実施例３で得られたフアインリカーを、結晶
化工程に移行し、ここで残存した３番糖振蜜
（Bx60）を擬似移動床式クロマト分離装置（三
菱ダイヤイオンUBK530 Ca形）を用いて連続
的にイオンクロマト分離した。なお、溶離液に
は水を用いた。 結果を第８表に示す。得られたシヨ糖区分は
煎糖工程で再度用いられる。還元糖区分は液糖
製品にするか、あるいは高付加価値製品の原材
料に用いる。

【表】 〔発明の効果〕 以上の説明からも明らかなように、本発明によ
れば、イオン交換樹脂の持つ能力を最大限に引き
出すことができ、糖液の完全脱塩、脱色を経済的
に実施することができる等、数々に利点を有す
る。 また、本発明により被処理液の完全脱塩が実施
されるということは、結晶糖の回収率を向上させ
るだけでなく、結晶糖を回収した残りの糖蜜の有
用性が高められることを意味し、この点でも有利
である。近年、精製糖廃糖蜜の用途が減少し、こ
れらの処分に困つているのが現状であるだけに、
廃糖蜜がほとんど皆無となることの効果は大き
く、工業的価値はもちろん、社会的（公害問題
等）にも意義のあることである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で使用されるイオン交換樹脂塔
の構成を模式的に示す概略断面図である。第２図
Ａ乃至第２図Ｃは本発明を適用したイオン交換樹
脂処理システムの一例を示す模式図である。第３
図はイオン交換樹脂処理システムにおいて各樹脂
塔からの出液が電気伝導度の変化を示す特性図で
あり、第４図は色価の変化を示す特性図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 強塩基性陰イオン交換樹脂とその後段に配列
   された弱酸性陽イオン交換樹脂に糖液を通液して
   清浄化を図るとともに、イオン交換樹脂の再生時
   には弱酸性陽イオン交換樹脂の再生排液を強塩基
   性陰イオン交換樹脂に通液させる糖液の清浄方法
   であつて、 前記強塩基性陰イオン交換樹脂と弱酸性陽イオ
   ン交換樹脂とを基本単位とし、強塩基性陰イオン
   交換樹脂層を１型強塩基性陰イオン交換樹脂と塩
   基度の低い陰イオン交換樹脂の２層に分割してな
   る３系列の吸着塔を用意して、これら３系列の吸
   着塔をそれぞれ前工程用吸着塔、後工程用吸着
   塔、再生工程用吸着塔とし、 糖液を前工程用吸着塔から後工程用吸着塔へ連
   続して通液するとともに、 後工程吸着塔の電気伝導度の変化を脱塩能力の
   変化として検出することにより、前工程の脱色能
   力の変化を捉えて前工程用吸着塔を再生工程用吸
   着塔に移行し、弱酸性陽イオン交換樹脂を鉱酸で
   再生するとともに、この弱酸性陽イオン交換樹脂
   を鉱酸再生排液を40℃以上で強塩基性陰イオン交
   換樹脂並びに塩基度の低い陰イオン交換樹脂に順
   次通液しこれらイオン交換樹脂を前再生し、鉱酸
   再生排液を押し出し洗浄した後、アルカリ剤を強
   塩基性陰イオン交換樹脂並びに塩基度の低い陰イ
   オン交換樹脂に順次通液することでこれらイオン
   交換樹脂を本再生し、 同時に後工程用吸着塔を前工程用吸着塔に、再
   生工程用吸着塔を後工程用吸着塔にそれぞれ移行
   することを特徴とする糖液精製方法。