JPS6352899A

JPS6352899A - 糖蜜の脱色、脱塩精製法

Info

Publication number: JPS6352899A
Application number: JP13446686A
Authority: JP
Inventors: 貞夫宮城; 貴村　修; 大城　堅市; 太田　守広; 宜野座　隆一
Original assignee: Daiichi Seito KK
Current assignee: Daiichi Seito KK
Priority date: 1986-06-10
Filing date: 1986-06-10
Publication date: 1988-03-07
Anticipated expiration: 2009-07-27
Also published as: JPH0655160B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は製糖工場σ）！Ｂ造工程中途の糖密、又は廃糖
蜜の高効率高脱色説塩精製法に関するものであり、詳し
くは糖密に水及び水酸化カルシウムを加えて、濃度調整
及び高アルカリ調整し、更に３５〜３５℃に加温してか
らこれにエチルアルコールを加えて高アルコール含有下
で凝集沈澱物を生成させてから沈降分離、遠心分離、又
は濾過操作等により凝集物質を除去して脱色清澄化した
後に。

炭酸ガスを飽充し形成された炭酸カルシウムを一過して
軟化とｐＴ（の中性域への再調整を行い、その後に多重
効用缶、又は浸透気化式アルコール膜分離濃縮装置、或
いは超音波振動式アルコール分離濃縮装置と多重効用缶
との組合わせ分離濃縮設備によりアルコールを分離濃縮
回収再循環使用し、一方糖密の方は限外濾過膜、又はル
ーズＲＯ領域σ）透過性を示すマイナス荷電性高分子逆
浸透複合膜等により残存高分子色素類を分離するが、分
離した色素、ゴム質物等は第一工程のアルコール混合凝
集工程にリサイクルすることにより、色素成分等は再凝
集固形化分離除去しつつ、糖分のみを再回収する方式に
より糸外への糖分損失を防止しつつ、９５％以上の高脱
色率を達成し、七σ）まま。

或いは更に必要に応じて少量の活性炭や合成吸着樹脂等
により、仕上げ脱色し、更に電気透析装置により仕上げ
脱塩するのを特徴とする糖密の高脱色脱塩精製法に関す
るものである。

（従来技術）甘蔗、甜菜を原料とする製糖、或いは原料槽の精製に於
いては糖結晶の分離母液である糖密は、通常、糖結晶が
経済的に晶析回収しつるまで６回以上数回に亘って繰返
し、煎糖分離を行って得られるものであり１通常かかる
操作を複数回繰返し行うと糖密中の糖分は徐々に減少し
て行く反面。

蔗糖以外の色素、無機塩類、多糖類、ゴム質物、還元糖
、蛋白質等が濃縮されて来て煎糖による糖回収操作ｂ１
経済的に限度に来た末に工程系外に排出されて来るもの
であるｂ′−１これＫは通常蔗糖ｂ″−５０％内外、還
元糖、オリゴ糖を含めると尚５０％以上もの糖類を含有
しているものであり、製糖工＃ＡＫ於ける糖分その他有
価物損失の最大のものとなっている。

廃糖蜜には、このように多量の有価物が含有されている
反面、上記の通り色素、無機塩類等多量の不純物も含有
され、苦味、辛味、渋味ｂ’−強く、又極めて粘調な物
質であり精製処理ｂ″−極めて難しく、特に微生物難分
解成分と言われる大量の色素成分の除去と公害防止処分
に多大な処理コストを要する所から、現在、産業廃菓物
に等しい低価格で販売処分されている現状にあり、こｉ
まで主として高度な精製処理を必要としなくとも利用が
可能な発酵工業や飼料業界等で専ら安価な原料として活
用さねで来たものであるｂ″−１近年機能性の高い高分
子膜やイオン交換樹脂等が開発されるようになり、よう
やくコスト的にも糖分やアミノ酸類の再回収や可食化を
可能とするような高効率、無公害精製処理法の開発研究
ｂ″−取り上げられるようになって来た。

このような現状を背景として、最近多くの糖密処理法が
開発提案されてはいるが、しかし、その多くは色素の除
去を敬遠するか、除去するにしても不充分な脱色処理で
あるか、或いは多量の活性炭やイオン交換樹脂再生薬剤
を必要とする為に高コストであったり、或いは公害防止
対策上から高ＣＯＤ含有希薄廃液の濃縮焼却、又は海洋
投棄の為に多量のエネルギー消費若しくは高額の運搬コ
ストを負担せざるを得ないような高コスト処理法ｂ″−
多く、風味並びに目視イメージ共によい。高品質の複合
糖や可食糖密等の低コスト製造並びに有用成分の高効率
、低コスト再回収法としては、尚、多くの問題な残して
いると言える。

（問題点を解決した手段及び作用）我々はこのような実情に鑑み資源の有効再利用の観点か
ら、主として色素や、その他無機堵類。

ゴム質物等、大量の不純物を効率除去出来る低コスト精
製法について鋭意研究した結果、公害防止対策とからも
欠点ｂ″−少なくしかも有用な糖、アミノ酸は高回収し
つつ不要な不純物のみを効率的に無公害除去出来る高脱
色脱塩精製法を考案完成するに至った。

即ち本発明に於いて従来技術σ）問題点を解決改良した
主要な点は以下の諸点にある。

ｆｉ＋　　従来、糖液、特に廃糖蜜の如き不純物の多い
糖液な脱色清浄する目的で限外−過等、膜分離（濾過）
する場合、糖分を３０％以上も含有する濾過残液（濃縮
液）ｂ１処理液量の２０−５０％も発生し系外に除去さ
れる為、多量の不利用糖分が発生する結果となる所から
濾過精度そのものは極めて秀れたものがありながらも、
尚、その糖分回収率の悪さｂ″−１つの大きな欠点であ
ったが、本発明ではアルコール凝集沈降分離法と、膜ｐ
過去とを組合わせることにより、−旦アルコール凝集分
離清浄された液でも更にこれを膜濾過すると、その膜ｐ
過濃縮残液中の高分子色素やゴム質物等はもう１度アル
コールで再凝集するようになるので。

第一段目のアルコール凝集沈降槽にこれらをリサイクル
きえすれば、これらはいくらでも再処理可能となる所か
ら限外濾過、又はルーズＲＯ濾過と言うような厳しい濾
過処理を行いなり−らも、尚、糖分をほぼ１００％回収
出来ると言う糖液膜濾過操作に於ける画期的な方式を見
出し、従来の欠点を克服解消しえたこと。

（２）廃糖蜜のような高色素含有糖液な１００％近く完
全脱色せんとする場合、従来は膜分離やケイソード濾過
等での脱色率ｂ″−−通常〜７０％を超える事り′−不
可能であった為に、その後の仕上げ脱色剤として大量の
活性炭や合成吸着樹脂を必要とし、その再生に多額のコ
ストを要する所から残念ながらこれまで廃糖蜜を直接完
全脱色して大量の無色或いは淡色の高品質可食糖密を得
る実用技術は開発されてなかったが、本発明では廃糖蜜
のような色価（スタンマー色価＝ｓｔ、ＣＶ値）　ｂ：
２．０００以とと言うような高色価不純糖液であっても
アルコール凝集分離脱色＋膜濾過の組合わせ処理により
糸外への糖損失なしに９５％以上の高脱色率が達成可能
となる為に、仮にこのアルコール凝集脱色、膜濾過の組
合わせ処理により処理さねた淡色糖蜜を更に活性炭等に
より仕上げ完全脱色するとしても１例えば限外濾過のみ
の単独分離脱色してから活性炭脱色する場合に比べれば
、その活性炭の所要量は１１５〜１／１ｏ以下で済み、
大幅な活性炭使用削減ｂ″−−可能ること。

（３１従来、糖密を通常の処理法で脱色清浄処理した後
でに−Ａ式電気透析脱塩する場合、糖液中の色素、その
他の有機アニオン物質ｂ”−多量に残留している為に一
方のアニオン交換膜が短期間に汚染されてしまうと言う
問題ｂ−ある所から現在プラス、マイナスの電極を頻繁
に交互に変えることにより汚染防止する方法とか、或い
は希釈液、又は濃縮液のｐＨを２〜５附近まで下げて透
析して汚染防止する為に蕉砧分解の危険が高い、或いは
濃縮液の別途利用がしにくくなる等、撞々の問題点ｂ″
−ある所から実用上程々の特別対策が必要であるが１本
発明法で処理された糖液の場合、既に高脱色、高説有機
アニオンされている為にそのまま或いは若干の仕上げ脱
色処理さえすればに−Ａ式電気透析装置に適用しても無
理なく適用が可能になること。

（４）　　高処理効率が達成（純粋率アップが３０〜４
０ポイント）出来る為に、例えば廃糖蜜の如き低純度糖
密からでも、更に２段煎糖が楽々と実施可能となり高品
質の槍結晶す一高率回収可能となるばかりでなく、可食
糖密、或いは粉末複合糖としても風味、目視イメージ共
によく、又健康食品素材としても申し分のない淡色複合
糖製品の製造が可能となること。

（５（高価なエチルアルコールを大量に再循環使用する
為、これまでのアルコール分離濃縮技術に於けるような
エネルギー多消費の状況からすれば糖液とアルコールの
分離に大量のエネルギー多消費要となり、コスト上大き
な問題となる所であろうｂ’−１最近はバイオマスアル
コール利用研究の進展のお蔭により多くの有望な省エネ
ルギー型アルコール分＃濃縮技術（例えば浸透気化式ア
ルコール膜分離濃縮装置や超音波振動式アルコール分離
濃縮装置等々）ｂ′−開発されるようになったこと、更
に本発明の場合大量のアルコールを再循環使用するとは
言え再循環アルコールの濃度が７０〜８０％と言う中濃
度でよい為に、この種、従来からの親水性有機溶媒を用
いる凝集沈澱清浄法に於んるエネルギー多消費型を大幅
な省エネルギータイプに改良した為にアルコール分離エ
ネルギーにょるコストブツシュが問題とならなくなった
こと。

（６）微生物難分解性取分とされる糖密特有の高分子色
素類やゴム質物等を凝集固形化無公害除去出来る為に、
従来のような濃度の薄い大量の高ＣＯＤ含有色素液を濃
縮焼却する為の大量のエネルギーを必要とせず、又、特
別な排水処理装置も必要とせずに廃糖蜜めような産業廃
棄物に等しい低価格高色素糖蜜をも食用として大量高度
有効利用が可能になること等々である。

以下本発明の溝成並びに特徴について更に詳細に説明す
る。

まず前段としてあらかじめ糖密のＢｘを５０〜３０％程
度に希釈し、これに１５〜１５％ｓｙｔの石灰乳を加え
てｐＨを１１．ｏ〜１２．５好ましくは約１２．０ｉ’
ｒ調整する。

通常、アルカリ調整剤としてはＮａＯＨ、ＫＯＨ。

Ｎａ２Ｃｏ３等も考えられるが、特にここで水酸化カル
シウムとして特定した理由は欠による。

即ちＮａＯＨ，ＫＯＨ等は通常、高価な上に造密性が高
いと言う難点があり、蔗糖の回収を目的とする場合望ま
しいものではない。

その点、水酸化カルクラムは安価な上に上記の欠点がな
（、更に次工程で生ずる粘性スラッジを拘置して取扱操
作が極めて容易になるという適性もある所から、この場
合のアルカリ調整剤としては水酸化カル／ラムが極めて
望ましいと言える。

尚、ｐＨを強アルカリ域ＶＣｙＪ４整する理由は第１表
からも分るように高ｐ）ＩＫ調整する程糖純度の向上が
見られ、又脱色率も高ｐＨ程、良好となるからである。

コールを９５ＶＯＬ％濃度換算にて希釈前原糖密量白り
２，０〜１２．０倍量好ましくは固形分濃度（ブリック
ス、Ｂｘ　）　５５調整済抛密に対し一’（８０％エチ
ルアルコールを約６倍量加えて混合急速攪拌する。

混合時の糖密温度は２５〜７０℃、望ましくは　　・５
５〜３５℃の範囲す１糖損失が少なく脱色効率がよい。

ところで、ここでの糖密の濃度とアルコール−置は上記
の通り、特に厳密な限定ｂζある訳ではなく、又その比
率もそれぞれの濃度によって変えられうるものであり、
要するに糖密固形分：水：純アルコール分の混合された
状態が全混合液量に対して、それぞれ細密固形分５〜１
５％程水分１５−３５％、純アルコール分５５〜８０％
の混合範囲内であればよく、この混合比内の場合に比較
的少ないアルコール量でより高い清浄脱色効果が得られ
、更に又スラッジへの糖損失量を比較的少なくすること
が出来る。

つまり、ここでのそれぞれの混合割合の機能的意味は糖
分を極力溶解しうるだけの必要最少適当量の水分量が確
保されている必要があることと、しかも尚、水に溶解し
やすい色素、その他の不純物類を凝集沈澱せしめうる機
能を同時発揮しうるだけのアルコール分が必要であり、
この割合がいずれかに片寄り過ぎると、例えばアルコー
ル分を多くしすぎると不純物の除去性はよ（なるが、−
方、糖のスラッジへの損失量ｂ″−多くなり、又、−方
、逆の場合、糖を溶解しうるだげの充分量以上の水分量
が多（なってアルコール量り′−少なくなると、抛ロス
は少なくなるが、一方清浄脱色効果は悪化すると言った
相反する面ｂ′−あり、いずれも適当に満足しうる混合
範囲ｂ′−上記の混合範囲であると解釈すべきである。

尚、ここでの含有水はブリックス希釈水から来てもよい
し、又、アルコール希釈水の方から来てもよく、従って
糖密濃度、アルコール濃度は相対的なものなのである。

籾て、この混合により直ちに凝集沈澱物が生成して来る
ので、これを沈澱槽や遠心分離機等を一段、又は二段シ
リーズに組合わせて除去脱色清浄する。

しかし、ここに得られる糖、アルコール混合清澄液は強
アルカリ性の上に残留カルシウム分も多く１次工程のア
ルコール分離回収操作時の効用缶スケール耐着防止、又
は膜汚染防止上からも、或いは又還元糖分解防止上から
も前以て軟化処理並びに中性域へのｐＨの再調整処理を
する必要がある。その方法としては％Ｈｃｔ　、Ｈ２Ｓ
　０４等の鉱酸を用いて中和する方法等も考えられるが
、低ランニングコストの観点から考えると、煙道ガス等
の炭酸ガスを飽充Ｆ遇する方法が最も好適である。因み
ＶＣ５０℃の条件下、アルコール逸散防止器付飽充槽で
炭酸ガスを飽充し、濾過すると残留カルシウム分も固形
分当り約３５，０００　Ｉ’ＰＭからＺ０００ＰＰＭ程
度まで軟化処理す一可能である。

籾で、このようにして軟化、ｐＨ再調整処理して得られ
た糖アルコール混合液からのアルコールの分離濃縮回収
が必要となるが、この操作は実際の工程に於いては既に
前述した如く、最近はバイオマスアルコールからの省エ
ネルギー型アルコール分離嬶縮技術の研究ｂζ、種々意
欲的に試みられるようにな２て来た結果、い（つかの有
望な技術、例えば浸透気化法によるアルコール膜分離ｆ
Ａ縮や超音波振動のキャビチー７ヨンにより高濃度アル
コールを低コスト分離濃縮する方法等、既にこれらは実
際に実用化の段階になりつつあると言われており、本方
法の場合に於いても、好適に適用可能である。

一応、本実験に於いても小型のアルコール膜分離濃縮装
置を用いてアルコール分離を確認しつつある所であろう
；、現在、装置能力ｂ″−小さい所から実験としては、
主としてこれらの眩特徴を想定しつつ、エバポレーター
を用いてアルコール分離濃縮して研究を進めた訳である
が１通常、浸透気化法によるアルコール膜分離濃縮に於
いてはトータル量は相当に減少するとは言え、それのみ
では完全にはアルコール分離は不可能であり、普通５〜
１５％程度はアルコール分ｂｔ残留するものである。

従って高価なアルコールを完全に糖液から分離回収する
には、更に蒸留装＃が必要であるが、多くの実験結果か
らアルコール分の許容残留濃度となる濃縮度はブリック
スが５５％以と（アルコール残留％０．５５％）５０％
（０，０７％）以下、望ましくは４０〜４５％程度に蒸
留濃縮する必要ｂ″−あることが分った。（第５図参照
）と言うのはエチルアルコールは大変に高価なものであり
、極力高回収する必要ｂ″−ある。

カ、シかし１００％完全回収しようとして無制限に高濃
度濃縮すれば、ある濃度段階からはアルコール回収量は
微量となる反面、やたらに水分のみが多（なり、エネル
ギーが不経済となって来るからである。

そこで最適蒸留濃縮度を求めるべ（第二工程処理液のア
ルコール混合糖液について徐々にアルコールを蒸留分離
して行き、Ｂｘ２５附近から５ＢｘきざみでそれぞれＢ
ｘ５０．５５．４０．４５，５０゜３０とサンプリン・
グして行って残留アルコール％を測定した所、第５図の
通りとなり、ＢＸ！１０附近までは０．６〜０．７％程
度もアルコール分が残留し、その損失量は無視しえない
量であるがＢｘ４０あたり力〒らは、残留アルコールは
０．２０％程度に減少し、許容１度となる特性があるこ
とｂ−判明した。

従って、ここでのアルコール回収の為の濃縮度合はエネ
ルギー経済性や、次工程での濾過の難易等を総合的に勘
案するとＢｘ４０〜４５％程度が最もペターな濃度であ
ろうと思われる。

籾て、ここまでの一連の操作により廃糖蜜であれば通常
、脱色率ｂ″−８０〜８６％−８０〜廃糖蜜達成色価（
Ｓｔ、ＣＶ値）　２．０００〜３．５［］０程度からＳ
ｔ、ＣＶ２５０〜３５０程度まで脱色されて、淡赤褐色
となり、色素成分のほか、泡成分をはじめ多糖類、ガム
質物、硫酸根等の無機塩類等も大部分除去されて、抛純
度も純抛率が２２〜２５ポイントも上昇する等、この第
一、第二、第三工程によるアルコール処理σ）みでも著
しい清浄効果ｂ−発揮される。（第１．第２、第４表１
照）ところで、限外−過システムはその優秀な懸濁物質
除去性能の面から、これまで、既に純水製造や醸造部門
、その他多くの部門で採用され多大な貢献をしている所
から、同様に、多くの濾過操作を必要とする製糖部門で
もこの濾過システムが有用であるはすであり太いに活用
されそうであるが。

実際には現在の所それ程普及を見てないのは何故であろ
うか。

それには色々な理由が考えられるが、その内最も大きな
理由の一つは糖液を限外濾過する場合。

その分画濾過濃縮排除液中の糖純度がそれ程低下せず、
結局、排除濃縮液（全液量の見〜殆量）への糖損失り′
−無視出来ないと言う所に大きな欠点があるからであろ
うと思われる。

本発明の大きな特徴の一つはこの糖液をルーズＲＯｔｐ
過や、限外濾過等高度膜分離濾過する場合の欠点を克服
解消しうる点にある。

即ち本発明では、この排除されて来る濃縮残液を第一工
程のｐＴ（調整槽にリサイクルすることによって糖の回
収ｂ″−図られ得るからである。

と言うのは、今の所如何なる機作の故にそうなるのか、
理論的には不明であるｂ−１例えばこれまでの一連の操
作と同じＢｘ５５の糖蜜なその６倍量の８０％エタノー
ルと混合して、−旦凝集沈降分離並びにアルコール分離
した清澄液を分子分画１万相当のダイ′ナミツク膜で色
素等高分子類な高圧限外濾過して得られる分画濃縮残液
を先にアルコール混合凝集沈降させた時と全く同一濃度
、同一量のアルコールと混合して見ると、不思議にもこ
れらの濃縮高分子類は第１回目のアルコール混合時には
凝集分離しなかったにも拘らず、限外濾過して透過しな
かったものは再度又アルコール凝集沈澱して来る不思議
な性質があることが判明したからである。（第８表参照
）このように、本発明での限外渥過、或いは逆浸透濾過シ
ステムではアルコール凝集処理という工程と組合せるこ
とによって、従来限外濾過システムの持つ所σ）楯回収
が悪いと言う欠点を克服解消した所に大きな特徴がある
のである。

ところで、第一、第二、第三、第四工程処理により処理
液の色はスタンマー色価で７０−１５０となって、どす
黒かった糖蜜の色が淡赤褐色明澄になり、目視イメージ
ｂ１相当に改善され、又、風味、甘味度も相当向上して
来るが辛味、渋味す一若干残り、直接可食、又は電流効
率のよいカチオン。

アニオン交換膜ｆｆ組合せて用いるに−Ａ式電気透析用
フィード液としては色素、アニオン等の残留ｂ″−若干
認められ、特にアニオン交換膜汚染防止上からは塩類儂
縮液の低ｐＨ調整σ）必要がある等、尚不十分であり、
−層の仕上げ脱色、脱アニオンｂ″−望まれる。

七のような改善法としては種々の面で粒状活性炭脱色が
望ましい。

このような観点から膜濾過工程の次工程として粒状炭カ
ラムを使用し、膜濾過工程から得られ、＃縮したＢｘ５
０％の清澄液を粒状炭カラム通液した所、スタンマー色
価１５０のものを同２０程度まで脱色するのに粒状炭１
を肖９６倍量の６ｔの糖液な通液出来た。

一方、これに対して同一分子分画の膜で限外濾過のみし
てスタンマー色価ｔＪ′−８１０となったものを同じ粒
状炭で脱色した所１粒状炭１を当り僅かに１．２　Ｌ　
Ｌ、か通液出来ず、アルコール処理＋限外濾過（ＵＦ）
処理液は、単独ＵＦ処理のみの、処理液に対してその粒
状炭所要量は約見で済むことになり１粒状炭の再生コス
トを大幅にコストダウンすることが可能となる。

又１粒状炭カラム色糖液は純糖率り′−約５ポイントも
丘昇し、渋味ｂ−完全に抜け、風味が著しく改善された
。

以上の四工程により処理して得られる透明糖蜜は可食密
としては僅かに辛味ｂｔあるとはいえ甘味度、風味共に
素晴らしく液状のままでも、或いは粉末乾燥をすればそ
のままでも料理用、漬物用。

佃煮用等１種々の用途が考えられ十分実用に供し得るも
のであるｂ’−１しかし、未だ灰分含ｉ　６−高く、糖
の再結晶回収、又は製菓用等の面からは更に灰分レベル
を下げる方り′−望ましいと思われる。

ところで廃糖蜜のような高色素、フミン酸等の多い高塩
類含有液の脱塩法としては、既にカチオン交換膜と中性
膜を組合わせて用いるＴＤ式電気透析法が＃埋なく好適
に適用出来ることについては特許公報５Ｂ−５５９２０
号にて本発明者等が証明した所であるｂｌ、今回の如く
、既に９５％以上も脱色″：！−れており、仮に、更に
活性炭等で完全脱色するとしても低コストで済む場合で
あわば。

ＴＤ式電気透析法を用いるのは如何にも勿体なく。

むしろこのような場合の方法としては電流効率ｂｌ高く
、高脱塩のしやすいカチオン交換膜とアニオン交換膜と
を組合わせて用いるに−Ａ電気透析法が望ましいと言え
るだろう。そこで、粒状炭カラムより得られた淡色清澄
糖液（Ｂｘ４０）をカチオン交換膜とアニオン交換膜と
を２０対組合わせて。

セル電圧０，６■、２０５分間電気透析した所、電流効
率９５．５％、脱塩率８４％、純糖率アップ１４ポイン
トと高効率、高脱塩出来ることが確認出来た。

実施例　１゜せ蔗糖工場の廃糖蜜を採取し、これをあらかじめ石灰乳
でｐＨ７，０に調整し、ブルツクス度５５％に希釈して
５．００　Ｏｒｐｍ、１０分間遠心分離してスラッジを
除去した。

この遠心分離液１ｔずつをサンプルとして、それぞれに
１５％石灰乳を添加し、ｐＨを７．０．８．０゜９．０
　、１０．０．１１．０．１２．０．１３．０に調整し
、これを３０・℃に加温してからそれぞれ８０％エチル
アルコールを６ｔ（６倍量）ずつ混合攪拌し、生じて来
る凝集沈澱物を東洋ｐ紙屋２で濾過してスラッジを除去
し、得られた清澄、糖アルコール混合液をロータリーエ
バポレーターで蒸留濃縮した所１表１．及び第１図の通
りの結果が得られた。

該表に示す通り、調整ｐｕが高くなる程純糖率アップは
向上し、ｐＨ１２，０の箇所で純糖率アップ、脱色率と
もに最高の清浄効果を示すことが分る。

尚、ｐＨ１２，０を超えた所から蔗糖の分解す１認めら
れ、ｐＨ調整は１２．５を限度とすべきと考える。

実施例２．（アルコール濃度別清浄効果試験）廃糖密を
ブリックス５５に希釈して遠心分離し。

スラッジ除去後の分離液をブリックス５０に希釈し、こ
れＫ　Ｂｘｌ　４の石灰乳を添加し、ｐＨを１２．０に
調整してから８００−ずつのサンプルを７ケ用意し、そ
れぞれ３０℃に加温してから、これに対して別にそれぞ
れ３０％、３５％、７０％、７５％、８０％、８５％、
９０％濃度に調整してあった５、６ｚ（７倍りのエチル
アルコールを急速混合攪拌し、それぞれ生成したスラッ
ジを東洋ｐ紙＆２でヂ遇し、ロータリーエバポレーター
テＢＸ５１〜３０程度まで濃縮し完全にアルコールを除
去してから分析した所、第２表の結果を得た。

上表から分かる通り、糖蜜ブリックスを一定にし、これ
に等倍量のアルコールを混合して行く場合、アルコール
含有濃度ｂζ高くなって行くにつれて糖純度も脱色率も
向として行くことが分かる。

しかし、全混合液量に対して純アルコール分ｂ′−７５
％を超えるあたりから糖の損失量が増加する傾向ｂ’−
あり、混合含有％は８０％程度ｂ′−限度である。

実施例６６（混合時の糖蜜温度別清浄効果試験）アルコ
ール混合凝集沈澱清浄する際に、温度の清浄効果に対す
る影響効果を調べる為に、廃糖蜜をブリックス５０度に
希釈した遠心分離液サンプル６ｔを採取し、これに１５
％の石灰乳を加えてｐＨ１２，０に調整し、これから８
０Ｍずつの７サンプルを作成し、それぞれ２０℃、３０
．４０゜５０．３０．７０．８０℃に加温してから等し
く７５％エチルアルコールを４．８ｔずつ（６倍ｊｔ）
混合、凝集沈澱させてからロータリーエバポレーターで
ブリックス４５％程度まで蒸留濃縮してアルコールを除
去してから分析した所、それぞれ第２図の通りとなった
。

上図から分かる通り、脱色率のみを考えれば高温はどよ
いと言えるが、しかし、７０℃あたりかち還元糖の分解
ｂ′−激しくなると共に灰分の増加も大きくなる傾向ｂ
″−あり１棟々勘案した場合５５〜３５℃附近６’−最
もペターと考えられる。

実施例　４゜アルコールに混合する際の細密の濃度は清浄効果にそれ
程関係はない。

清浄効果に関係のあるファクターはｐＨと温度そして「
固形分：水：アルコール」の混合比である。

これを証明する為に糖密量とアルコール量を全く一定量
にしたままで各段階のＢｘＫ希釈する為の水を逆にアル
コール希釈水として使用し、混合比をはｙ一定にした場
合の清浄試験結果を第３表に示す。

上表の通り「固形分：水：アルコール」の混合比が大体
一定でありさえすれば希釈Ｂｘに拘りなく、その清浄効
果（純糖率アップ、色価）は殆ど同じである。

実施例　５゜原糖工場の廃糖密をブリックス５５ＩＩＣ希釈して、サ
ンプル１ｔを１０ｔポリバケツに採取し、これに１５％
石灰乳を加えてｐＨ１２，０に調整した後に８０％エタ
ノール６ｔを混合攪拌した所、凝集沈澱物質が直ちに生
じて来た。

約１０分間静置してから傾斜法にてスラッジを除去し、
清浄な上澄糖アルコール混合液を得た。

これを２分解し、一方の６ｔをロータリーエバポレータ
ーでブリックス５４．９５まで蒸留濃縮してアルコール
を除去して、こｉをアルコール清浄サンプルとし、又、
一方の６ｔは内径５０％ｘ長さし５００％のジャケット
付ガラスカラムに移し３０℃の温水で保温しつつ、ｐＨ
メーター〇投込式電極なカラム内に挿入してコントロー
ルしつつ、炭酸ガスを吹込みｐＨ８，０になった所でガ
ス吹込を終了し、形成された炭酸カルシウムを東洋濾紙
Ａ２で真空濾過した後ロータリーエバポレーターで以て
ＢＸ！１１．２０になる迄蒸留してアルコールを完全に
除去し、分析に供した所第４表の結果を得た。

原密の分析値も比較掲載する。

実施例　６゜せ黒廃糖密を３０ＢｘＫ希釈して遠心分離し、その分離
液を更にブリックス度、２５％に希釈し、その１．４ｔ
を採取し、これＶＣｌ４％石灰乳を加えテｐＨ１２，Ｏ
Ｋ調整した後に９２％エチルアルコール２．８１（２倍
量）を混合攪拌し、′ｊ＃、集沈澱物を除去せずにその
まま続けて炭酸ガスを飽充してｐＨを８．０に再調整し
てから生成された凝集沈澱物、及び炭酸カルシウム等を
東洋Ｐ紙＆２で真空−過してスラッジを除去し、清浄な
糖アルコール混合液を得た。

これをロータリーエバポレーターで蒸留してブリックス
度４６．５５％の濃縮液を得た。

ここに得られた濃縮液を分析した所、下表の通りとなっ
た。

上記分析結果からも分かるようにアルコールを混合し、
凝集沈澱物す一懸濁状態のままで続けて炭酸カスを飽充
してｐＨを調整−過する当該方法は。

実施例６、及び４の方法と比較した場合、濾過分離操作
が１回で済む上に、処理液の灰分レベルｂ′−低く、還
元糖の分解も少ないと言う利点がある反面、脱色率が若
干悪く、マグネシウムの除去率も悪い、又、スラッジ量
ｂ−多くなる、得られる処理液の純抛率の変動ｂ″−大
きいと言う傾向があり、蔗糖の回収を目的とするか、発
酵用原液清浄を目的とするかにより、いずれの方法を選
択するか決定すればよいと思われる。

実施例　Ｚ実施例５と同一の処理法によりアルコール混合。

凝集、沈澱分離及び炭酸飽充濾過処理した廃糖密の処理
液（Ｂｘ４０．５０　、Ａ−ｐｔｙ５６．５０　、　Ｓ
ｔ、ＣＶ２９２）を約１３．５を作成し、これをサンプ
ルとしてノーニス・エンジニアリング社製逆浸透ヂ過装
［（ボ／ブ：キャピタル高圧プランジャーＲＯ−５１Ａ
、モジュール：日東電工製逆浸透膜モジエール、マイナ
ス荷電性合成高分子複合膜ＮＴＲ−７４１０−８２、有
効膜面ａ１．２５ｍ”）を用いて５３０分間、２０ｈ、
’ｍで透過処理した所、Ｚ５１の透過液と６ｔの濃縮液
（＃縮倍率２．２５）６″−得られたので、これの分析
値を第３表に、又ラボ用限外ｐ過装置（日東電工製Ｕｗ
−ＩＡ型：モジュールＮＴｕ−ｓｏｏＯ−ｐｌｓｕ、有
効膜面積０．７６ｍ５”−チューブラ−）を用いてＢｘ
５５の遠心分離液を限外濾過した時の透過液、及び濃縮
液の分析値を第７表に掲載する。

前ページの表から分る通り、アルコール凝集分離清浄と
、膜濾過を組合せて処理すると、原審の色ｍ（Ｓｔ、Ｃ
Ｍ）２．１５５からＳｔ、ＣＭ７７まで脱色されて、そ
のトータル脱色率は９６．４５％と、通常の処理法では
信じ難いような超高脱色を行うことｂ″−可能となる。

この色価レベルは原糖工場の清浄性、又はローンラップ
の色価レベル１００〜１２０程度よりもはるかに低く、
又、全くコロイドを含まない清澄なシラツブであり、従
ってこのレベルからは原糖の色価レベル（Ｓｔ、ＣＭ２
　Ｑ　）迄の脱色を仮に活性炭や骨炭等を使用して行う
とし℃も、その使用量は僅かに処理クラップ量の楠〜殉
程度と少な（。

無色の７ラツプを得ることも容易である。尚、前ページ
記載の膜濾過濃縮液ｂ’−第−ニー工程Ｈ調整槽にリサ
イクルして処理可能かどうかを検証する為に膣液に石灰
乳を加え、ｐＨ１２，０に再調整してから８０％アルコ
ールを６倍量混合し、再凝集沈澱物を東洋戸紙＆２で濾
過し、メイン操作と同シくロータリーエバポレーターで
アルコール分ト、一部の水分を蒸留除去して得た濃縮液
を分析した所、第８表の通りであり、純糖率１色価等か
ら言っても全く問題なく再処理可能であることが分かる
。

実施例　８゜実施例５と同−処理法忙よりアルツール混合令凝集・沈
澱分離、炭酸飽充処理液（ブリックス５６、Ｓ　９　、
　ｐｕｒｉｔＹ　５４．７０　、　Ａｓｈ／１００Ｂｘ
　１１．５２゜ｐＨ８，８、Ｓｔ、ＣＶ５４７）をルー
ズＲＯマイナス荷電複合膜でルーズＲＯ濾過した透過液
（Ｂｘ５（：１．５１　、　ｐｕｒｉｔｙ５４．１８　
、　Ａｓｈ／１０ＤＢｘ１３．６３　。

ｐＨ８，７１、Ｓｔ、ＣＶ１４４．ｍ縮比２．８５）を
５を採取し、カチオン交換膜（旭化成工業Ａｃ１ｐｌｅ
ｘＣＫ−１’）　　とポリビニールアルコール中性ｉｎ
糖製Ｎ−４）を２０対組合わせた膜面積５７．６ｄｗｌ
のラボ用電気透析装置を用い、セル電圧１．８　Ｖ　。

１８０分間電気透析（脱塩率７８．２９％）した。

その結果を無処理廃糖密の分析値と共に第９表に比較掲
載した。

この表から分かるように、無処理廃糖密を基準にして比
較すると、純糖率アップｂ’−５０，８６ポイント、脱
色率９５．３５％、脱灰率８０．０％、　Ｃａａ／１０
０Ｂｘ除去率８５．０１％、Ｍｇｏ／１００Ｂｘ除去率
９６．５４％と言う抜群の清浄効果が得られ、またその
処理液の風味も素晴らしいもσ）であった。

実施例　９実施例５と同一処理法により甘蔗廃糖密をアルコール混
合、凝集、沈澱、分離、炭酸飽充濾過処理した処理液（
ブリックス５５．１６　、　Ａ、ｐｔｙ５５．２０　、
　ｐＨ８，８５、Ｒ３／ＩＤ０Ｂｘ（％）１２．４０゜
Ａｓｈ／１００Ｂｘ（％）１１．７４　、Ｓｔ、ＣＶ５
！！　）を日東電工膜のマイナス荷電性、ルーズＲＯ膜
（ＮＴＲ−７４１０−８２）で、Ｂｘ３５　、４０℃、
濃縮比６．５７倍の条件逆浸透濾過した所、Ｂｘ２７．
７２゜Ａ、ｐｔｙ５４．４０　、　ｐＨ８，９４、Ｒ８
／１００Ｂｘ１３．１２％、　Ａｓｈ／Ｉ　ＤＯＢｘ　
１２．１２％、ｓｔ、ｃｖｉｏｏの透過液とＢｘ５６．
０６　、Ａｐｔｙ５７．５０　、　ｐＨ８，９°４゜Ｒ
８／１００Ｂｘ　１０．７２　、　Ａｓｈ／１００Ｂｘ
　９．４８％。

Ｓｔ、ＣＶ７２５　　の濃縮液が得られた。

ここに得られた透過液を一旦、保存の為にＢｘ５２まで
濃縮してあったものから６．４を採取し、塩酸でｐＨを
６．８に調整してからカチオン交換膜（旭化成工業製Ａ
ｃ１ｐｌｅｘ　ＣＫ−１）とアニオン交換膜（旭化成工
業製Ａ−２０１）を２１対組合わせた有効膜面積３０．
４８ｄｍ’のラボ用電気透析装置ヲ用イ、−にルを圧０
．５Ｖ　、　２２０分間でに−Ａ式電気透析（脱塩率７
８．５８％）した所、下記の結果が得られた、その運転
記録の一部を第１０表に、又、その分析結果を第１１表
に掲載する。

上記第１０．１１表からも分かる通り廃糖密の如き色素
成分等大量のアニオン有機物含有糖液でも９５％以上も
の色素成分す一除去され、ルーズに濾過と言う高精度で
全高分子コロイド類を除去してから電気透析すれば被処
理糖液ｐＨの低下も殆ど起さずに透析ｂ′−可能となり
、又、アニオン交換膜の汚染防止も可能となる。

（支）甘蔗廃糖蜜の場合は還元糖とアミノ酸の含有蓋が多く、
ｏＨが８．０以とのアルカリ域で電気透析する場合、着
色して来る傾向ｂ″−ある所から本実施例に於いても一
応炭酸飽充濾過液Ｅ）Ｈは８．６であったｂ″−１塩酸
を用いて更にｐＨ６，８まで再調整してからＥＤ処理を
行った。

実施例　１０゜甘蔗廃抛密をＢｘ５５に希釈し、３０℃加温してから８
０％アルコール６倍量を混合凝集沈降清浄し、更に炭酸
ガス飽充ｐ過後、アルコール分離した濃縮液をＢｘ４０
にしてＴＤＫ■製自己排除性ダイナセラム膜モジュール
（ＤＣＯ３０５、膜面積０．１６ｍ’Ｘ　２　）を用い
て高圧限外濾過（２０時／ｃ１１１）して得た透過液を
、東洋カルボン■製ＣＡＬ粒状活性炭を用いて５Ｖ＝１
．３０℃の条件下、活性炭当りＢｘ４３．０４σ）もの
＋ｔｔＲｅｓｉｎ当９８倍量通液処理し℃脱色率６８．
５％脱色した脱色液６を採取し、カチオン交換膜（無化
成工業製Ａｃ１ｏｌｅｘ　ＣＫ−１）とアニオン交換膜
（無化成工業製Ａ　−２０１）を２１対組合わせた膜面
積３０．４８ｄｍ″のラボ用電気透析装置を用い、セル
電圧０．６Ｖ、２０５分間電気透析した所、脱灰率７５
．５９（脱塩率では８４．９１％＞’ｒｔ流効率９５．
６％、純糖率アップポイント１４．７６と高効率、高脱
塩出来ることｂｔ確認出来た。【の軸条１；葛＋２Ｌに
示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は調整ｏＨと脱色率及び純糖率アップポイントと
の関係を示す図であり、第２図はアルコール混合凝集沈
澱する際の、温度の清浄効果に対する影響を示す図であ
り、第３図は蒸発濃縮度（ブリックス）と残留アルコー
ル％との関係を示す図である。一１５

Claims

【特許請求の範囲】１、糖密に水及び水酸化カルシウムを加えて３０〜８０
重量％の固形分濃度（ブリックス）とｐＨを１１．０〜
１２．５の範囲内のｐＨに調整し、更にこれを２５〜７
０℃の範囲内の温度に調整後、調節済糖密に対しエチル
アルコールを９５容量％濃度エチルアルコール換算量に
て希釈前糖密容量の２．０〜１２．０倍相当量を混合攪
拌して、糖密固形分５〜１０重量％、水分１５〜３５重
量％、純アルコール分５５〜８０重量％の混合物を調製
し、生成する凝集沈澱懸濁物質をろ別することにより脱
色清浄する第一工程と、この第一工程処理液に炭酸ガス
を飽充してｐＨ７．０〜９．０の範囲に再調整し形成さ
れる炭酸カルシウムを分離してＣａＯとして７，０００
ｐｐｍ以下にする第二工程と、更に第二工程処理液をそ
のまま、又は更に鉱酸を用いてｐＨを７．０〜５．０ま
で再調整してからアルコール分及び一部の水分を分離濃
縮することにより糖液濃度をブリックス３５〜５０％に
濃縮する工程を第三工程とし、続いて第三工程処理濃縮
液をルーズＲＯ領域の透過性を示すマイナス荷電性合成
高分子逆浸透複合膜、又は分子分画約１０，０００相当
の透過性を示すダイナミック膜を用いて１０ｋｇ／ｃｍ
以上の高圧膜ろ過し、高脱色清浄ろ過液を得る第四工程
とよりなる糖密の脱色清浄法。２、糖密に水及び水酸化カルシウムを加えて３０〜８０
重量％の固形分濃度（ブリックス）とｐＨを１１．０〜
１２．５の範囲内のｐＨに調整し、更にこれを２５〜７
０℃の範囲内の温度に調整後、調節済糖密に対しエチル
アルコールを９５容量％濃度エチルアルコール換算量に
て希釈前糖密容量の２．０〜１２．０倍相当量を混合攪
拌して、糖密固形分５〜１０重量％、水分１５〜３５重
量％、純アルコール分５５〜８０重量％の混合物を調製
し、生成する凝集沈澱懸濁物質をろ別することにより脱
色清浄する第一工程と、この第一工程処理液に炭酸ガス
を飽充してｐＨ７．０〜９．０の範囲に再調整し形成さ
れる炭酸カルシウムを分離してＣａＯとして７，０００
ｐｐｍ以下にする第二工程と、更に第二工程処理液をそ
のまま、又は更に鉱酸を用いてｐＨを７．０〜５．０ま
で再調整してからアルコール分及び一部の水分を一旦糖
液中の残留アルコール分が２５〜５容量％となる程度に
分離濃縮減容化処理する第三工程と、このアルコール含
有第三工程処理液をルーズＲＯ領域の透過性を示すマイ
ナス荷電性合成高分子逆浸透複合膜、又は分子分画２０
，０００以下の限外ろ過膜を用いて膜ろ過して高脱色透
過液を得る第四工程と、更に多段精留塔を用いて、残留
アルコール分を高濃度回収する工程の第五工程とよりな
る糖密の脱色清浄法。３、第五工程のアルコール分離回収装置が多重効用缶で
あつて、残留アルコールの回収を図りつつ、併せて糖液
濃度をブリックス３５〜５５％になるように濃縮する特
許請求の範囲第２項記載の糖密の脱色清浄法。４、第一工程処理に於いてアルコール混合後ろ別するこ
となく、続いて第二工程の炭酸ガスを飽充し、ｐＨを７
．０〜９．０の範囲に再調整してから生成された凝集沈
澱物及び炭酸カルシウム等を分離する特許請求の範囲第
１項及び第２項、第３項記載の糖密の脱色清浄法。５、第四工程における高圧膜ろ過の分画ろ過濃縮残液を
第一工程に返送し、アルコール混合再凝集分離処理する
ことにより糖分の系外損失防止を達成する特許請求の範
囲第１項乃至第４項のいずれかに記載の糖密の脱色清浄
法。６、脱色清浄された濃縮糖密液をそのまま、又は更に活
性炭、骨炭、又は合成吸着樹脂等に接触せしめて仕上げ
脱色した後に、カチオン交換膜と中性膜とを組合わせて
用いるＫ−Ｎ式電気透析装置、又はカチオン交換膜とア
ニオン交換膜とを組合わせて用いるＫ−Ａ式電気透析装
置により脱塩処理する特許請求の範囲第１項乃至第５項
のいずれかに記載の糖密の高脱色脱塩精製法。