JPH09249886A - 竹酢・木酢液の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 天然資材の成長の早い竹の竹酢液の短期精
製技術と水溶性キトサンの物質安定性と助剤的薬理効果
の促進を配した全くヒトに対して安全な資材と技術の提
供。 【解決手段】 竹酢液の精製技術に関する技術と水溶性
キトサン、炭酸カルシウム及び竹酢液の混合物からなる
農業資材及び入浴剤、化粧品基盤剤、食品・土壌の抗菌
・抗黴・消毒剤、水の消毒・殺菌剤、野生動物の忌避
剤,消臭剤の作出に関する技術で、竹酢液１００重量部
に対して炭酸カルシウム３重量部、水溶性キトサン０．
５〜５重量部の割合で使用する。好ましくは、混合物を
有機酸類によりｐＨ４〜７の水溶液として使用するが、
Ｌ−アスコルビン酸など使用して自己酸化を防止する。
竹酢液のタール分やベンズピレンの除去については、従
来自然沈降に依存して、約１年間の静置期間が必要であ
った。このため木酢液や竹酢液は原材料として価格的困
難性があったが、本技術によりこれらの問題点を解消す
る事でより広い資源の利用の場面が提供出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】現代人の生活の傾向は、安か
ろうと言う経済面から、病虫害などに対する衛生面に対
する要望が変化して、更に栄養成分や嗜好性などが多様
化変化し、最近では天然素材による有機無農薬栽培へと
変化してきている。

【０００２】このことは畜産・栽培・環境・など生活を
取り巻く環境も問題となり、ゴルフ場の農薬使用の制限
や、畜産に於いては悪臭問題、糞尿による地下水系の汚
染など、石油製品基盤材の化粧品によるシミや湿疹など
少なくとも公害として処理されている問題が多い。これ
らの諸問題の解決の一つとして、農業の分野では木酢酢
や、竹酢酸が取り上げられ農水省を中心として天然資材
の高度化利用など安全性、作用性などについて研究され
ている。本発明は、木炭製造用電気炉、土釜より製造さ
れる木酢液、竹酢液の精製方法及び安定化、機能性賦与
技術に関する。

【従来の技術】

【０００３】木酢や竹酢に含まれる発ガン性が疑われる
タール成分の除去については、蒸留分離除去する方法
や、平均１．５ヶ年以上の静置沈降などの方法により除
去されている。蒸留分離除去については、燃料エネルギ
ーや、機械設備など成分の分解による不安定性などの問
題がある。他方，静置法の場合の方法は、竹酢・木酢液
の販売上少なからず大規模な保管容器や土地、建物、輸
送費のコストが必要であり実用化の面で消費者の購入コ
ストに大きく跳ね返っている為、販売政策上木炭の副産
物などを理由に販売の面でも売れ行きが芳しくない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】我々は、このような現
状に鑑み低コストで早くタールを除去する方法と更に産
業上の利用の範囲が広がる資材として竹酢・木酢液の精
製と機能性の賦与を行う技術を提供する事を目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、木酢・
竹酢の土釜炭化炉及び電気炭化炉により乾溜や蒸留され
た原液に炭酸カルシウムを添加して発泡させ、タール分
やアルデヒド類を分離除去させる事により発ガン性が疑
われるタールを除去する。この精製方法は、短時間で成
分の安定した含量が確保されるので、精製設備、静置用
地、管理人件費、固定資産税、特徴的な異臭対策、など
が大幅に緩和される。

【０００６】竹酢・木酢の純分としては、主成分として
酢酸（５０．９９％）蟻酸（７．３２％）が含まれ、プ
ロピオン酸（３．７２％）は、刺激臭を伴う食品添加剤
の防かび剤として承認されている。又、竹酢に含まれる
グアイコール・クレゾール及びグレゾール前駆物質（１
０．７９％）は、殺虫性・消毒機能などが報告されてい
る。その他に樹脂として利用されるフルフラールやフラ
フールの前駆物質（３．１７％）は、竹や樹木由来の成
分があり、通常分離精製した物質は水は難溶性であるが
本乾留物中では溶解しおり、抗カビ性も報告され、約１
０％前後のメタノールやアセトンも存在する。その他に
発ガン性が懸念されるホルムアルデヒドやシクロペンテ
ノンなど溶解性タール成分を構成する物質も約１％程度
含まれる。この物質の存在が過去取り上げられ竹酢・木
酢の利用技術の開発を送らせる事となり、成分の除去が
商品化の最大の課題とされている。

【０００７】天然の炭酸カルシウムは、比較的酸類によ
り、簡単に二酸化炭素とカルシウムに分解されカルシウ
ムは、イオン化する。その際発泡して二酸化ガスが発生
するが、木酢・竹酢液中で反応させるとホルムアルデヒ
ドやシクロペンテノンは、溶液中より分離して液面に凝
固するので、これを回収除去して精製する事により発ガ
ン性が懸念される関連物質の除去精製が短時間に完了す
る。

【０００８】分子量が３２０〜４８，０００の低分子量
化キトサン及び化家具的低分子かにより還元末端に２．
５−アンヒドロマンノースをもつ低分子化キトサンは、
等電点をｐＨ８．５あたりに持つカチオン性の多糖及び
オリゴ糖で構成されるヘテロ糖であり、植物・動物など
の生体に対して親和性が報告されている。この親和性
は、低分子化キトサンの分子構造にＣ−２位に第一級に
カチオンに荷電したアミノ基があり、Ｃ−３位にヒドロ
キシル基、Ｃ−５位にヒドロキシル基で分子環が水素結
合した直鎖状の構造に由来している。更に分子末端は、
化学処理した為に生じた分子環の縮合による２．５−ア
ンヒドロマンノースが存在する。この事が生体に対して
の親和性に繋がり植物の場合特に生体を構成するセルロ
ースとの分子構造との類似性が強く働くと考える。動物
の場合は細胞膜上に存在する糖鎖の構造に対し異物と認
識させない事が考えられる。

【０００９】竹酢・木酢溶液の原液にキトサンの低分子
化物、例えば化学的或いは酵素的分解生成物を添加して
機能性を賦与して植物・動物・竹酢・木酢に含まれる成
分が吸収しやすい特徴的な構造とする。キトサンの分子
の末端は木酢液中に含まれるホルムアルデヒドとはシッ
プ塩を形成して無害する。キトサンの第一級アミノ基
は、色々な酸性物質と結合して塩を形成する。植物の多
くは酸生育する事が基本であり、ホウレンソウなど好カ
ルシウム植物を除き多くの場合生体酸特に酢酸は有効で
ある。又、竹酢・木酢に含まれるアルコール類も植物の
生育には水分ストレスの防除に働く事が報告され砂漠に
おける野菜の栽培技術に応用されている。又、高脱アセ
チル化した低分子量キトサンには、リゾクトニア・フザ
リウムなどの糸状菌・カワラタケ・ウズラタケ・ナミダ
タケなどの単子菌類に対してもそれらの増殖抑制効果が
報告されている。これらの働きはキトサンの分子構造の
官能基がカナマシンの母核構造のように環構造のＣ−２
位にアミノ基を持ちこれら菌類の増殖抑制に働く事に起
因する。

【００１０】これらの反応は、木酢・竹酢原液ｐＨ２〜
４前後のもの１００ｍＬ（１００ｇ）に対して、撹拌し
ながら炭酸カルシウムの粉砕物を０．１％ｇ〜３０％ｇ
の範囲で徐々に添加する事が好ましく、溶液のｐＨを
６．４以上ｐＨ８前後に調製して、静置沈降させもの
は、炭酸カルシウムが発泡してイオン化したものは、二
酸化炭素が気泡となり撹拌中の液面にタール状物質が凝
固しながら浮遊し、カルシウムは、木酢・竹酢溶液中の
各種酸性物質及び鉄分と化合物を形成していると考えら
れる。浮遊しているタール物質は、メンブラン若しくは
オーバフォローしてこれを除去してタール分の取り除く
事が完了する。精製されたこの溶液は、高濃度にイオン
したカルシウムが溶存し任意にｐＨ６．４に調節され、
更に酢酸、氷酢酸、クエン酸、蟻酸、乳酸により、それ
ぞれ任意の有機酸により利用目的によりｐＨを整えた植
物用栽培資材・動物用飼料添加助剤・農薬的抗菌剤及び
助剤・食品用防かび添加剤・消毒剤及び助剤・入浴剤・
粧品基盤材・悪臭糞尿の消臭剤として機能する。

【００１１】植物用資材・農薬助剤・殺菌助剤・殺虫資
材・動物飼料・食品添加剤・としての利用としては、高
濃度カルシウムを含む植物栽培用葉面撒布剤として使用
された場合、低分子化キトサンを０．０００２％〜５％
の重量％の範囲で任意の量添加して使用する事により、
植物の生理活性とエリシーを誘導させる事が出来、植物
への寄生病害虫に対してその増殖抑制する事が出来る。
動物用飼料添加助剤としては、乳牛・養鶏・畜
肉牛の飼料へ牧草へ添加する事により高カルシウム牛乳
の分泌生産や、鶏の鶏卵の硬い殻の作出が期待され、破
卵などを防ぐ事が期待される。昆虫や病害ウイルスなど
への駆除資材及び助剤として殺虫・殺蟻・抗カビ・殺菌
が単体、農薬との併用により減農薬効果などが期待され
る。キトサン・カルシウムの高濃度に含有させれば、食
品の麺類の腰を強くしたり、防腐剤として利用が考えら
れる。竹酢・木酢液・キトサンの濃度を調節すれば病院
内・公衆便所・水泳プール・浴場の消毒・などの利用が
考えられる。

【００１２】入浴剤・化粧品基盤材としては、炭酸カル
シウムに含まれるカルシウムが皮膚にアンカーとして沈
降して、「サッパリ感」や抗脂肪酸の除去・肌荒れ防止
・ニキビ防止などの抗菌作用・カミソリ負けや切り傷の
早期治癒効果として作用する。家畜の糞尿の消臭剤とし
ては木酢・竹酢のｐＨを弱アルカリに調整して腐敗菌の
寄生や腸内細菌の増殖をコントロールする事によりモリ
ブデン・マンガン・鉄などを別に添加してニトロバクタ
ー類などの好気性細菌による分子状窒素化を促進して窒
素固定細菌を繁殖させ消臭する。

【００１３】

【発明の実施の形態】実施例により本発明を説明する。

【００１４】

【実施例】

実施例１ 試験検体は、電気炉及び土釜により乾留された黒く濁っ
た孟宗竹より採取された竹酢液で約１ヶ月静置した以下
の成分割合を表１に示し、含有される有機物の組成を表
２に示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】

【表２】

【００１７】この竹酢液１００ｍｌに対して炭酸カルシ
ウムの粉砕物３ｇをゆっくり撹拌しながら除除に添加
し、発泡を調節しながら撹拌すると約２０分経過後液面
に粘凋で黒色の鉄分及びタールが浮遊する、更に水酸化
ナトリウムにより溶液のｐＨを６．４以上に調節してこ
れをメンブランにより除去すると透明な黄褐色の安定な
溶液となった。メンブラン膜により除去乾燥したタール
状の物質を分析、定量すると水酸化鉄とカーボンと有機
物質の化合物で鉄分及びタール分が除去、精製された事
が確認された。この溶液のｐＨはｐＨ５．５からｐＨ
６．８である事も確認された。

【００１８】更にこの竹酢液に低分子量化キトサン５ｇ
を添加してキトサンの溶解性を試験したところカルシウ
ムの析出沈降、キトサンの析出沈降も発生せず安定なも
のである事が確認された。

【００１９】実施例２ 別にこの溶液に水溶性キトサンを０．５g添加して３０
時間冷却沈降０℃室温にて放置すると粘凋な沈殿が発生
するこれを除去すると赤色若しくは黄色の溶液となり、
少量の気泡の発生と黒色の炭化物が浮遊するのを除去す
る。浮遊した炭化物の除去は真空ポンプを使用して市販
のアドバンテックＢ５の濾紙で吸着除去精製した溶液の
ｐＨは５．２となっていた。黄色な透明な溶液は、Ｌ−
アスコルビン酸を０．０３重量部添加する事により以後
６ヶ月以上静置しても安定で黒色の鉄分やタール分など
他の沈降物の析出沈降は確認されなく、木酢や竹酢特有
の悪臭も消失し、別添大分県工業技術センターの抗菌試
験証明書の如く大腸菌・サルモネラ菌に対して抗菌性の
存在が確認された。

【００２０】実施例３ 農業への応用例では、精製された竹酢液１リッターに対
してキトサン１ク゜ラム、ビタミンＢ12 ３ミリグラ
ム、塩化ベルベリン３グラム、を溶解させた植物栽培用
葉面、土壌灌注資材は、ナス・トマトの裁培に対して二
年間生育の促進効果が見られ結果も他に比較して１４０
パーセントの高収穫量であった。

【００２１】実施例４ 精製された竹酢液は、皮膚に対して収斂性が報告されて
おり、抗かび性についても徳島県工業技術センターに於
いて、大腸菌、黄色ブドウ球菌による評価試験を実施し
たところ別紙添付のごとく抗菌性が確認されたので、化
粧品の基盤剤として入浴剤やヘャーシャンプー、リン
ス、化粧下地などへの利用が期待される。又、アトピー
などアレルギーからくる皮膚の掻痒、老人性掻痒、長期
間入院などに発生する床擦れなどの沈静化と乾燥性皮膚
の掻痒改善にも期待される。

【００２２】実施例５ 発癌性が危惧されるペンツピレン等の物質の含有につい
ては、林野庁筑波総合研究所において存在量の確認を行
ったところ精製された竹酢液には、これら発癌物質の存
在は確認されなかったので、魚肉（マグロ）、畜肉（ジ
ャーキー）などの食品の燻液としての利用が考えられ
る。又、竹酢液に機能的に存在する抗菌性は、カット野
菜などの洗浄水として利用する事が考えられ、インスタ
ント食品の具材の製造ラインに発生するカビなどの除菌
対策資材としても応用が考えられる。

【００２３】実施例６ 除去されたタール分などは、珪素土（昭和化学工業株式
会社製）やゼオライト（昭和鉱業株式会社製）などを直
径５mm前後の粒径としたものに真空含浸して乾燥したも
のをゴルフ場の境界面に散布する事により野生の猪は、
その匂いが樹木の火災時の匂いであるためと考えられる
臭気のため忌避に働き進入しない。

【００２４】

【発明の効果】資源としては成長が早く、１年で成長す
るので、資源の枯渇が少ない。竹酢液は炭の部分は脱臭
効果があり、備長炭としても利用され、工業的には防電
磁体としても利用される。更にこれらを製造する副産物
として産出される木酢液・竹酢液を農業資材としてや、
化粧品の基盤剤、牧畜の消臭剤、食品の防腐剤、野生動
物の忌避剤、に利用される産業廃棄物の出ない資材の高
度化利用資材の精製分離技術である。

【表２】

【表２】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 和弘 徳島県板野郡板野町吹田字神ノ木２番地の ３

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 竹酢液・木酢液に含まれるタール成分及
   び鉄分の除去を炭酸カルシウムを使用して清明化を行う
   方法に関する。
2. 【請求項２】 炭酸カルシウム粉砕物、水酸化化合物の
   併用による炭酸発泡とカルシウムとタール物質及び鉄分
   の化合物による凝固化及び沈降除去精製に関する。
3. 【請求項３】 請求項１及び請求項２により作出される
   精製竹酢液・木酢液１００重量部に対して炭酸カルシウ
   ム３重量部、Ｌ−アスコルビ酸０．０３重量部を添加す
   る高濃度カルシウム溶解液農業資材作出に関する。
4. 【請求項４】 請求項１及び請求項２・請求項３による
   ｐＨを４〜８に調節した食品添加剤及び化粧品基盤材・
   入浴用資材に関する。
5. 【請求項５】 請求項１及び請求項２・請求項４の溶液
   に対して低分子量化キトサン５重量部を添加した農薬助
   剤・飼料添加剤に関する。
6. 【請求項６】 請求項１及び請求項２・請求項３・請求
   項５とモリブデン・マンガン・鉄・ビタミンＢ12・ベル
   ベリン等の資材を各０．００２重量部から０．０５重量
   部を添加した微生物培養調節資材及び植物成長葉面散布
   剤に関する。