明 細 書 Specification
標的物質抽出方法、及び標的物質抽出装置 Target substance extraction method and target substance extraction apparatus
技術分野 Technical field
[0001] 本発明は、固形の被処理物から標的物質を抽出する抽出方法、及び抽出装置に 関する。 [0001] The present invention relates to an extraction method and an extraction apparatus for extracting a target substance from a solid workpiece.
背景技術 Background art
[0002] 天然農産物等に含まれる有用成分を抽出したり、あるいは、天然農産物等に含ま れる残留農薬成分を除去したりする方法として、天然農産物等を超臨界状態あるレヽ は亜臨界状態(以下、これらの状態を単に「臨界状態」という場合がある。)の二酸化 炭素で処理する方法が開示されている(例えば、特許文献 1から 3参照)。 [0002] As a method of extracting useful components contained in natural agricultural products, etc. or removing residual agricultural chemical components contained in natural agricultural products, etc. In some cases, these states are simply referred to as “critical states.”) (See, for example, Patent Documents 1 to 3).
[0003] 二酸化炭素は、ほぼ室温付近においても、圧力を調節することによって、気体の性 質 (拡散性)と液体の性質 (溶解性)を併せ持つ、臨界流体としての性質を示す。また 、臨界状態の二酸化炭素は、温度と圧力を調整することによりガス化して容易に除去 すること力 Sできる。さらに、二酸化炭素は化学的に不活性で、毒性もない。このため、 二酸化炭素は、特に食品素材からの有用成分や残留農薬成分を抽出する抽出溶媒 として好適に用いられてきた。 [0003] Carbon dioxide exhibits a property as a critical fluid that has both a gas property (diffusibility) and a liquid property (solubility) by adjusting the pressure even at about room temperature. Also, carbon dioxide in the critical state can be easily gasified and removed by adjusting the temperature and pressure. In addition, carbon dioxide is chemically inert and nontoxic. For this reason, carbon dioxide has been suitably used as an extraction solvent for extracting useful components and residual agricultural chemical components from food materials.
[0004] 臨界状態の二酸化炭素は、精油分や分子量の低い脂質類等のような疎水性物質 に対しては比較的高!/、溶解性を示す一方、親水性物質に対しては十分な溶解性を 示すことができない。特に、天然農産物等の中に含まれる薬効成分の多くは、その天 然農産物中で糖等の親水性物質と結合しているために、高収率で抽出されにくい。 また、例えばカロチノイド類(キサントフィル、カロチン、クルクミン等)のように分子量が 大きレ、疎水性物質に対しても、十分な溶解性を示すことができな!/、。 [0004] Carbon dioxide in the critical state is relatively high for hydrophobic substances such as essential oils and low molecular weight lipids, etc., but is soluble for hydrophilic substances. Cannot show solubility. In particular, many of the medicinal ingredients contained in natural agricultural products and the like are hardly extracted in high yield because they are bound to hydrophilic substances such as sugar in the natural agricultural products. In addition, for example, carotenoids (xanthophyll, carotene, curcumin, etc.) have a large molecular weight and cannot exhibit sufficient solubility even for hydrophobic substances!
[0005] これらの問題を解決する方法として、特許文献 1から 3は、臨界状態の二酸化炭素 に水や、メタノール,エタノール等の低級アルコールのような極性調整物(以下、「ェ ントレーナー」という。)を添加することにより、臨界状態の二酸化炭素の極性を改質 する方法を開示している。 [0005] As a method for solving these problems, Patent Documents 1 to 3 describe that polar adjustment products such as water, lower alcohols such as methanol and ethanol (hereinafter referred to as "entrainers") are used in carbon dioxide in a critical state. )) To improve the polarity of carbon dioxide in the critical state.
[0006] しかし、臨界状態の二酸化炭素にェントレーナーを添加する方法によれば、薬効成
分や親水性物質、あるいは分子量の大きな有用成分に対する臨界状態の二酸化炭 素の溶解度は向上するが、その一方、疎水性物質に対する溶解度は低下する。した がって、親水性物質と疎水性物質の両方の有用成分を天然農産物から得るために は、別途の抽出工程が必要であった。 [0006] However, according to the method of adding an entrainer to carbon dioxide in a critical state, While the solubility of carbon dioxide in the critical state for water, hydrophilic substances, or useful components with large molecular weight is improved, the solubility in hydrophobic substances is decreased. Therefore, in order to obtain useful components of both hydrophilic and hydrophobic substances from natural agricultural products, a separate extraction process was required.
特許文献 1:特許第 3010099号公報 Patent Document 1: Japanese Patent No. 3010099
特許文献 2:特許第 2669304号公報 Patent Document 2: Japanese Patent No. 2669304
特許文献 3:特開 200卜8659号公報 Patent Document 3: Japanese Patent Application Laid-Open No. 200-8659
発明の開示 Disclosure of the invention
[0007] 本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたものであり、天然農産物等 の被処理物から標的物質を抽出する抽出方法に関するものである。 [0007] The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and relates to an extraction method for extracting a target substance from an object to be processed such as a natural agricultural product.
[0008] 本発明の一局面は、親水性流体成分と超臨界状態または亜臨界状態の疎水性流 体成分とが互いの溶解度を超えて混合されてなる高圧混合流体を、標的物質を含有 する固形の被処理物に接触させて、該被処理物に含まれる標的物質を前記親水性 流体成分または前記疎水性流体成分の少なくとも一方に抽出する工程と、前記高圧 混合流体から、前記親水性流体成分を主成分とする画分と前記疎水性流体成分を 主成分とする画分とを分取する工程と、少なくとも一方の前記画分から、前記標的物 質を分離する工程とを含むことを特徴とする標的物質抽出方法である。 [0008] One aspect of the present invention contains a target substance in a high-pressure mixed fluid in which a hydrophilic fluid component and a supercritical or subcritical hydrophobic fluid component are mixed so as to exceed the solubility of each other. A step of contacting a solid object to be processed to extract a target substance contained in the object to be processed into at least one of the hydrophilic fluid component and the hydrophobic fluid component; and from the high-pressure mixed fluid, the hydrophilic fluid A step of separating a fraction containing a component as a main component and a fraction containing the hydrophobic fluid component as a main component, and a step of separating the target substance from at least one of the fractions. This is a target substance extraction method.
図面の簡単な説明 Brief Description of Drawings
[0009] [図 1]本発明の標的物質抽出装置の第一実施形態の構成を例示する説明図である。 FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating the configuration of a first embodiment of a target substance extraction device of the present invention.
[図 2]本発明の標的物質抽出装置の第二実施形態の構成を例示する説明図である。 FIG. 2 is an explanatory view illustrating the configuration of a second embodiment of the target substance extraction device of the present invention.
[図 3]本発明の標的物質抽出装置の第三実施形態の構成を例示する説明図である。 FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating the configuration of a third embodiment of the target substance extraction device of the present invention.
[図 4]コーヒー生豆に含まれる成分のコーヒーオイルに対する比揮発度を示す図であ 発明を実施するための最良の形態 FIG. 4 is a diagram showing the relative volatility of coffee ingredients to the components contained in green coffee beans. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0010] 本発明に係る実施形態の標的物質抽出方法は、親水性流体成分と超臨界状態ま たは亜臨界状態の疎水性流体成分とが互いの溶解度を超えて混合されてなる高圧 混合流体を、標的物質を含有する固形の被処理物に接触させて、被処理物に含ま れる標的物質を親水性流体成分または疎水性流体成分の少なくとも一方に抽出す
る工程と、高圧混合流体から、親水性流体成分を主成分とする画分と疎水性流体成 分を主成分とする画分とを分取する工程と、少なくとも一方の画分から、標的物質を 分離する工程とを含む。以下、各工程について詳述する。 [0010] A target substance extraction method according to an embodiment of the present invention includes a high-pressure mixed fluid in which a hydrophilic fluid component and a supercritical or subcritical hydrophobic fluid component are mixed exceeding their solubility. Is brought into contact with a solid workpiece containing the target substance, and the target substance contained in the workpiece is extracted into at least one of a hydrophilic fluid component and a hydrophobic fluid component. A target substance from at least one fraction, a step of separating a fraction containing a hydrophilic fluid component as a main component and a fraction containing a hydrophobic fluid component as a main component from a high-pressure mixed fluid. Separating. Hereinafter, each process is explained in full detail.
[0011] 本実施形態の抽出方法で処理される被処理物としては、標的物質を含有する固形 の被処理物であれば特に限定されるものではなぐ具体的には、以下のものを挙げる ことができる ( ωは被処理物に含有される親水性の標的物質を示す。 (b)は被処理 物に含有される疎水性の標的物質を示す)。 [0011] The object to be processed by the extraction method of the present embodiment is not particularly limited as long as it is a solid object to be processed containing the target substance. (Ω represents a hydrophilic target substance contained in the object to be treated. (B) represents a hydrophobic target substance contained in the object to be treated).
高麗人参根; ω多糖類、ジンセノサイド、(b)農薬類 (プロシミドン、ベンゼンへキサ クロライド(以下、 BHCという場合がある。 ) ) Ginseng root; ω-polysaccharide, ginsenoside, (b) pesticides (procymidone, benzenehexachloride (hereinafter sometimes referred to as BHC))
黒人参根;(a)アントシァニン、 (b)農薬 Black ginseng root; (a) Anthocyanin, (b) Pesticide
ボンカン果皮; ωノビレチン、 (b)農薬 (メチダチオン) Bongkan peel; ω nobiletin, (b) pesticide (methidathion)
マリアァザミ; ωシリマリン、 (b)農薬(マラチオン、パラチオン) Maria Thistle: ω Silymarin, (b) Pesticides (malathion, parathion)
コーヒー生豆;(a)ポリフエノール類、(b)カフェイン Green coffee beans; (a) polyphenols, (b) caffeine
プロポリス;(a)アミノ酸、ミネラル類、有機酸、(b)テルぺノイド類、フラボノイド 植物種子;(a)リン脂質、(b)中性脂質 Propolis; ( a ) amino acids, minerals, organic acids, (b) terpenoids, flavonoids plant seeds; (a) phospholipids, (b) neutral lipids
芍薬;(a)ぺォュフロリン (鎮痛効果)、(b)脂溶性成分 (抗炎症効果) Glazes; (a) peruflorin (analgesic effect), (b) fat-soluble component (anti-inflammatory effect)
[0012] 本抽出方法で処理される被処理物は、所定の大きさに粉砕されていることが好まし い。このように粉砕されていることにより、非処理物が高圧混合流体中の親水性流体 成分、及び臨界状態の疎水性流体成分と大きな接触面積を維持することができる。 被処理物の粒径は、 20 m以上であることが好ましぐ 40 m以上であることがより 好ましぐ 50 m以上であることがさらに好ましい。被処理物の粒径が 20 mよりも小 さい場合には、被処理物のハンドリング性が悪くなる場合がある。また、被処理物の 粒径は、 500 m以下であることが好ましぐ 300 m以下であること力 Sより好ましく、 250 m以下であることがさらに好ましい。被処理物の粒径が 500 mよりも大きい 場合には、被処理物を十分に親水性流体成分、及び臨界状態の疎水性流体成分と 接触させることができずに、被処理物からの標的物質の抽出を十分に行うことができ ない場合がある。 [0012] It is preferable that the workpiece to be processed by this extraction method is pulverized to a predetermined size. By being pulverized in this way, the non-processed product can maintain a large contact area with the hydrophilic fluid component in the high-pressure mixed fluid and the hydrophobic fluid component in the critical state. The particle size of the object to be treated is preferably 20 m or more, more preferably 40 m or more, and even more preferably 50 m or more. If the particle size of the workpiece is smaller than 20 m, the handling property of the workpiece may be deteriorated. Further, the particle size of the object to be treated is preferably 300 m or less, more preferably 500 m or less, more preferably force S, and further preferably 250 m or less. When the particle size of the object to be processed is larger than 500 m, the object to be processed cannot be sufficiently brought into contact with the hydrophilic fluid component and the hydrophobic fluid component in the critical state. Substance extraction may not be sufficient.
[0013] 本抽出方法における高圧混合流体は、被処理物をこの高圧混合流体と接触させて
被処理物に含まれる標的物質を抽出するために、親水性流体成分と臨界状態の疎 水性流体成分とから構成されていれば、いかなる態様で形成されてもよい。例えば、 親水性液体成分と臨界状態の疎水性流体成分とを混合して形成したり、親水性気体 成分と未臨界状態の疎水性流体成分とを混合して混合流体を得、得られた混合流 体を高圧にして親水性液体成分と臨界状態の疎水性流体成分との混合流体に変え ることによって形成してもよい。また、親水性気体成分と臨界状態の疎水性流体成分 とを混合して混合流体を得、得られた混合流体を高圧にして、親水性液体成分と臨 界状態の疎水性流体成分との混合流体に変えることによって形成してもよい。あるい は、親水性液体成分と未臨界状態の疎水性流体成分とを混合して混合流体を得、 得られた混合流体を高圧にして、親水性液体成分と臨界状態の疎水性流体成分と の混合流体に変えることによって形成してもよい。なお、本明細書において用いられ る「流体」とは、気体及び液体、あるいは超臨界状態や亜臨界状態の流体を総称した ものである。 [0013] The high-pressure mixed fluid in the present extraction method is obtained by bringing a workpiece into contact with the high-pressure mixed fluid. In order to extract the target substance contained in the object to be processed, it may be formed in any manner as long as it is composed of a hydrophilic fluid component and a critically hydrophobic fluid component. For example, it is formed by mixing a hydrophilic liquid component and a hydrophobic fluid component in a critical state, or a mixed fluid obtained by mixing a hydrophilic gas component and a non-critical hydrophobic fluid component. It may be formed by changing the fluid to a mixed fluid of a hydrophilic liquid component and a critical hydrophobic fluid component under high pressure. Also, a mixed fluid is obtained by mixing a hydrophilic gas component and a critical hydrophobic fluid component, and the resulting mixed fluid is brought to a high pressure to mix the hydrophilic liquid component with the critical hydrophobic fluid component. It may be formed by changing to a fluid. Alternatively, a hydrophilic fluid component and a non-critical hydrophobic fluid component are mixed to obtain a mixed fluid, and the resulting mixed fluid is pressurized to increase the hydrophilic liquid component and the critical hydrophobic fluid component. It may be formed by changing to a mixed fluid. As used herein, “fluid” is a generic term for gases and liquids, or fluids in a supercritical or subcritical state.
[0014] 本抽出方法において、被処理物を高圧混合流体と接触させる方法は、被処理物が 、高圧混合流体を構成する親水性流体成分、及び臨界状態の疎水性流体成分と十 分に接触すれば特に限定されるものではない。 [0014] In the present extraction method, the method of contacting the object to be processed with the high-pressure mixed fluid is such that the object to be processed sufficiently contacts with the hydrophilic fluid component constituting the high-pressure mixed fluid and the hydrophobic fluid component in the critical state. If it does, it will not be limited in particular.
[0015] 被処理物と高圧混合流体とを接触させる方法の具体例としては、例えば、予め形成 された高圧混合流体中に被処理物を投入して、高圧混合流体中に被処理物を浸漬 する方法や、親水性流体成分と臨界状態の疎水性流体成分とを別々に同時に被処 理物に供給する方法、あるいは、一方の流体成分に被処理物を浸漬し、ここに他方 の流体成分を混合する方法等が挙げられる。特に好ましくは、被処理物を親水性液 体に浸漬して浸漬液を得、次いでこの浸漬液に臨界状態の疎水性流体を混合する 方法、あるいは、被処理物を臨界状態の疎水性流体に浸漬して浸漬液を得、次いで この浸漬液に親水性液体を混合する方法が挙げられる。 [0015] As a specific example of the method of bringing the object to be processed into contact with the high-pressure mixed fluid, for example, the object to be processed is thrown into a pre-formed high-pressure mixed fluid and the object to be processed is immersed in the high-pressure mixed fluid. Or a method in which a hydrophilic fluid component and a hydrophobic fluid component in a critical state are separately supplied to a workpiece simultaneously, or a workpiece is immersed in one fluid component and the other fluid component is immersed in the fluid component. And the like. It is particularly preferable to immerse the object to be treated in a hydrophilic liquid to obtain an immersion liquid, and then mix the immersion liquid with a critical state hydrophobic fluid, or the object to be processed into a critical state hydrophobic fluid. There is a method of dipping to obtain a dipping solution, and then mixing the dipping solution with a hydrophilic liquid.
[0016] また、被処理物と高圧混合流体とを接触させる方法が、両方の流体成分をそれぞ れ別々に同時に被処理物に供給したり、一方の流体成分に被処理物を浸漬し、次 いでこれに他方の流体成分を混合する方法による場合には、互いの流体成分が向 流するように供給されることが好ましい。かかる供給は、例えば、一方の流体成分を
被処理物の一方側から供給し、他方の流体成分を被処理物の他方側から供給する ことによって行われる。これにより、高圧混合流体中で互いの流体成分を十分に混合 すること力 Sでさる。 [0016] Further, in the method of bringing the object to be treated into contact with the high-pressure mixed fluid, both fluid components are separately supplied to the object to be treated separately, or the object to be treated is immersed in one fluid component, Next, in the case of using a method in which the other fluid component is mixed with this, it is preferable that the fluid components are supplied so as to counter flow. Such a supply may, for example, contain one fluid component. It is performed by supplying from one side of the workpiece and supplying the other fluid component from the other side of the workpiece. Thus, the force S can sufficiently mix the fluid components in the high-pressure mixed fluid.
[0017] また、被処理物と高圧混合流体とを接触させる方法が、両方の流体成分をそれぞ れ別々に同時に被処理物に供給したり、一方の流体成分に被処理物を浸漬し、次 いでこれに他方の流体成分を混合する方法による場合には、少なくとも一方の流体 成分が小泡状に供給されることが好ましい。かかる供給は、例えば流体成分を多孔 質板に通過させたり、流体成分を間欠的に供給したりすることによって行うことができ る。これにより、互いの流体成分の接触面積を大きくすることができる。 [0017] Further, in the method of bringing the object to be processed into contact with the high-pressure mixed fluid, both fluid components are separately supplied to the object to be processed separately, or the object to be processed is immersed in one fluid component, Next, in the case where the other fluid component is mixed with this, it is preferable that at least one fluid component is supplied in the form of small bubbles. Such supply can be performed, for example, by passing the fluid component through the porous plate or intermittently supplying the fluid component. Thereby, the contact area of a mutual fluid component can be enlarged.
[0018] 本抽出方法における高圧混合流体は、親水性流体成分が臨界状態の疎水性流体 成分の溶解度を超えて混合され、また、臨界状態の疎水性流体成分が親水性流体 成分の溶解度を超えて混合されて構成される。このように互いの溶解度を超えて各 成分が混合されることにより、高圧混合流体中には、溶解された疎水性流体成分を 含有し、親水性流体成分を主成分とする相と、溶解された親水性流体成分を含有し 、疎水性流体成分を主成分とする相とが、互いに明確に分離した状態で存在するこ とになる。そして、親水性流体成分を主成分とする画分と、疎水性流体成分を主成分 とする画分とからなる二つの画分が形成される。なお、親水性流体成分を主成分とす る画分と、疎水性流体成分を主成分とする画分とは、両者の密度の相違により各々 が層をなす場合が多い。なお、以下、親水性流体成分を主成分とする画分の層を親 水性流体層、疎水性流体成分を主成分とする画分の層を疎水性流体層とそれぞれ いう場合がある。 [0018] In the high-pressure mixed fluid in this extraction method, the hydrophilic fluid component is mixed exceeding the solubility of the hydrophobic fluid component in the critical state, and the hydrophobic fluid component in the critical state exceeds the solubility of the hydrophilic fluid component. And mixed. Thus, by mixing each component exceeding the solubility of each other, the high-pressure mixed fluid contains the dissolved hydrophobic fluid component and is dissolved with the phase mainly composed of the hydrophilic fluid component. Thus, the phase containing the hydrophilic fluid component and having the hydrophobic fluid component as the main component is present in a state clearly separated from each other. Then, two fractions consisting of a fraction mainly composed of a hydrophilic fluid component and a fraction mainly composed of a hydrophobic fluid component are formed. In many cases, the fraction containing the hydrophilic fluid component as a main component and the fraction containing the hydrophobic fluid component as a main component each form a layer due to the difference in density between the two. In the following description, a layer having a hydrophilic fluid component as a main component may be referred to as a hydrophilic fluid layer, and a fraction layer having a hydrophobic fluid component as a main component may be referred to as a hydrophobic fluid layer.
[0019] 高圧混合流体中における親水性流体成分を主成分とする画分と疎水性流体成分 を主成分とする画分の割合は、各画分から標的物質を抽出できれば特に限定される ものではない。なお、その割合は、親水性流体成分と疎水性流体成分との混合比の みならず、親水性流体成分及び疎水性流体成分の特性や、高圧混合流体を維持す る圧力や温度によって変動する。 [0019] The ratio of the fraction mainly composed of the hydrophilic fluid component and the fraction mainly composed of the hydrophobic fluid component in the high-pressure mixed fluid is not particularly limited as long as the target substance can be extracted from each fraction. . The ratio varies depending not only on the mixing ratio of the hydrophilic fluid component and the hydrophobic fluid component, but also on the characteristics of the hydrophilic fluid component and the hydrophobic fluid component, and the pressure and temperature at which the high-pressure mixed fluid is maintained. .
[0020] 例えば、親水性流体成分を連続相とし、疎水性流体成分を分散相とした場合は、 親水性流体成分を主成分とする画分の割合が 60〜99wt%、疎水性流体成分を主
成分とする画分の割合が;!〜 40wt%で構成されることが好ましぐ親水性流体成分を 主成分とする画分の割合が 70〜95wt%、疎水性流体成分を主成分とする画分の割 合が 5〜30wt%で構成されることがより好ましい。親水性流体成分を主成分とする画 分の割合が 60wt%未満では、被処理物に含まれる標的物質のうち、親水性の標的 物質を親水性流体成分中に十分に抽出することができない。また、親水性流体成分 を主成分とする画分の割合が 99wt%より高い場合には、必然的に疎水性流体成分 を主成分とする画分の割合が低下することから、被処理物に含まれる標的物質のうち 、疎水性の標的物質を疎水性流体成分中に十分に抽出することができない場合が ある。なお、連続相は、液相、気相、超臨界状態、及び亜臨界状態のうちのいずれか 一つの状態で一様に広がっているマトリクス相であり、分散相は、連続相からなるマト リクス相に、連続相とは異なる相状態で細力べ分散しているドメイン相である。 [0020] For example, when the hydrophilic fluid component is a continuous phase and the hydrophobic fluid component is a dispersed phase, the proportion of the fraction mainly composed of the hydrophilic fluid component is 60 to 99 wt%, and the hydrophobic fluid component is main The proportion of the fraction as the component is preferably from! To 40 wt% The proportion of the fraction that is mainly composed of the hydrophilic fluid component is 70 to 95 wt%, and the hydrophobic fluid component is the main component More preferably, the fraction fraction is composed of 5 to 30 wt%. When the ratio of the fraction containing the hydrophilic fluid component as a main component is less than 60 wt%, the hydrophilic target material cannot be sufficiently extracted into the hydrophilic fluid component among the target materials contained in the object to be treated. In addition, if the ratio of the fraction mainly composed of the hydrophilic fluid component is higher than 99 wt%, the ratio of the fraction mainly composed of the hydrophobic fluid component is inevitably decreased, so that Of the target substances contained, the hydrophobic target substance may not be sufficiently extracted into the hydrophobic fluid component. The continuous phase is a matrix phase that spreads uniformly in any one of a liquid phase, a gas phase, a supercritical state, and a subcritical state, and the dispersed phase is a matrix composed of a continuous phase. It is a domain phase in which the phases are dispersed in a different phase state from the continuous phase.
[0021] また、疎水性流体成分を連続相として用い、親水性流体成分を分散相として用いる 場合には、疎水性流体成分を主成分とする画分の割合が 60〜99wt%、親水性流体 成分を主成分とする画分の割合が l〜40wt%で構成されることが好ましぐ疎水性流 体成分を主成分とする画分の割合が 70〜95wt%、親水性流体成分を主成分とする 画分の割合が 5〜30wt%で構成されることがより好まし!/、。疎水性流体成分を主成 分とする画分の割合が 60wt%未満では、被処理物に含まれる標的物質のうち、疎水 性の標的物質を疎水性流体成分中に十分に抽出することができない。また、疎水性 流体成分を主成分とする画分の割合が 99wt%より高い場合には、必然的に親水性 流体成分を主成分とする画分の割合が低下することから、被処理物に含まれる標的 物質のうち、親水性の標的物質を親水性流体成分中に十分に抽出することができな い場合がある。 [0021] When the hydrophobic fluid component is used as the continuous phase and the hydrophilic fluid component is used as the dispersed phase, the proportion of the fraction mainly composed of the hydrophobic fluid component is 60 to 99 wt%. It is preferable that the fraction of the main component is composed of 1 to 40 wt%. The proportion of the main component of the hydrophobic fluid component is 70 to 95 wt%, and the hydrophilic fluid component is the main component. It is more preferable that the fraction of the component is composed of 5 to 30 wt%! /. If the fraction of the main component of the hydrophobic fluid component is less than 60 wt%, it is not possible to sufficiently extract the hydrophobic target material into the hydrophobic fluid component among the target materials contained in the processed material. . In addition, when the proportion of the fraction containing the hydrophobic fluid component as the main component is higher than 99 wt%, the proportion of the fraction containing the hydrophilic fluid component as a main component inevitably decreases. Of the target substances contained, hydrophilic target substances may not be sufficiently extracted into the hydrophilic fluid component.
[0022] 本抽出方法における高圧混合流体は、 IMPa以上に維持されていることが好ましく 、 5MPa以上に維持されていることがより好ましい。 IMPaより低い場合には、高圧混 合流体中で、疎水性流体成分の臨界状態を維持できない場合がある。また、 100M Pa以下に維持されることが好ましぐ 90MPa以下に維持されることがより好ましい。 1 OOMPaより高くしても、親水性流体成分、及び/又は疎水性流体成分に対する標 的物質の溶解性は左程向上しなレ、。
[0023] 本実施形態の抽出方法における高圧混合流体は、 5°C以上に維持されることが好 ましぐ 20°C以上に維持されることがより好ましい。 5°Cより低い場合には、被処理物 力 の標的物質の抽出速度が低下する場合がある。また、 100°C以下に維持される こと力 S好ましく、 90°C以下に維持されることがより好ましい。 100°Cより高い場合には、 被処理物に含まれる標的物質が熱変性を起こす場合がある。 [0022] The high-pressure mixed fluid in the present extraction method is preferably maintained at IMPa or higher, and more preferably maintained at 5 MPa or higher. If it is lower than IMPa, the critical state of the hydrophobic fluid component may not be maintained in the high-pressure mixed fluid. Further, it is preferably maintained at 100 MPa or less, more preferably 90 MPa or less. 1 Even if it is higher than OOMPa, the solubility of the target substance in the hydrophilic fluid component and / or hydrophobic fluid component does not improve to the left. [0023] The high-pressure mixed fluid in the extraction method of the present embodiment is preferably maintained at 5 ° C or higher, more preferably at 20 ° C or higher. When the temperature is lower than 5 ° C, the extraction speed of the target substance for the treatment force may decrease. Further, the force S is preferably maintained at 100 ° C or lower, and more preferably 90 ° C or lower. When the temperature is higher than 100 ° C, the target substance contained in the material to be processed may cause heat denaturation.
[0024] 本抽出方法において、被処理物に親水性の標的物質のみが含まれている場合に は、被処理物と高圧混合流体とを接触させることにより、この親水性の標的物質は主 として親水性流体成分中に抽出される。また、被処理物に疎水性の標的物質のみが 含まれて!/、る場合には、この疎水性の標的物質は主として臨界状態の疎水性流体 成分中に抽出される。また、被処理物に親水性の標的物質と疎水性の標的物質とが 含まれる場合には、親水性の標的物質は主として親水性流体成分中に抽出され、疎 水性の標的物質は主として臨界状態の疎水性流体成分中に抽出される。 [0024] In the present extraction method, when the object to be treated contains only the hydrophilic target substance, the hydrophilic target substance is mainly obtained by bringing the object to be treated into contact with the high-pressure mixed fluid. Extracted into the hydrophilic fluid component. In addition, when the object to be treated contains only a hydrophobic target substance! /, This hydrophobic target substance is mainly extracted into a hydrophobic fluid component in a critical state. In addition, when the object to be treated contains a hydrophilic target substance and a hydrophobic target substance, the hydrophilic target substance is mainly extracted into the hydrophilic fluid component, and the hydrophobic target substance is mainly in a critical state. Extracted into the hydrophobic fluid component.
[0025] 本抽出方法において、高圧混合流体から、親水性流体成分を主成分とする画分と 、疎水性流体成分を主成分とする画分とを、分取する方法は特に限定されない。例 えば、高圧混合流体に形成される、親水性流体層と疎水性流体層との界面の上方の 画分を先ず抜き取ることにより、残された下方の画分を得ることができる。また、先ず 界面の下方の画分を抜き取ることにより、残された上方の画分を得ることができる。 [0025] In the present extraction method, there is no particular limitation on the method for separating a fraction containing a hydrophilic fluid component as a main component and a fraction containing a hydrophobic fluid component as a main component from a high-pressure mixed fluid. For example, the remaining lower fraction can be obtained by first extracting the fraction above the interface between the hydrophilic fluid layer and the hydrophobic fluid layer formed in the high-pressure mixed fluid. Also, by first extracting the fraction below the interface, the remaining upper fraction can be obtained.
[0026] 分取された画分から標的物質を分離する方法は、特に限定されるものではないが、 溶解している標的物質を熱変性させずに分離する方法が好ましい。具体的には、例 えば、分取された流体成分を減圧、加熱してガス化し、ガス化した流体成分と標的物 質とを分離する方法が挙げられる。なお、高圧混合流体から親水性成分を主成分と する画分と、疎水性流体成分を主成分とする画分とを分取する工程におけるその分 取方法と、分取された画分から標的物質を分離する工程におけるその分離方法とが 、同様の化学的方法、物理的方法を利用したものであってもよい。 [0026] The method for separating the target substance from the collected fraction is not particularly limited, but a method for separating the dissolved target substance without heat denaturation is preferred. Specifically, for example, there is a method of separating and separating the gasified fluid component and the target substance by gasifying the separated fluid component under reduced pressure and heating. In addition, the fractionation method in the step of fractionating the fraction containing the hydrophilic component as the main component and the fraction containing the hydrophobic fluid component as the main component from the high-pressure mixed fluid, and the target substance from the fractionated fraction. The separation method in the step of separating may be a method using the same chemical method or physical method.
[0027] なお、本抽出方法で処理される被処理物は、通液性容器に収納した状態で処理さ れることが好ましい。被処理物が粉砕されて用いられる場合には、被処理物を通液性 容器に収納することにより、被処理物のハンドリング性を高めることができる。 [0027] It should be noted that the object to be processed which is processed by the present extraction method is preferably processed in a state of being stored in a liquid-permeable container. When the object to be processed is used after being pulverized, the handleability of the object to be processed can be improved by storing the object to be processed in a liquid container.
[0028] 本抽出方法で用いられる親水性流体成分、及び疎水性流体成分は、互!/、の密度
の差が大きくなるような組み合わせを選択することが、分取工程を簡便に行うことがで きる点から好ましい。また、疎水性流体成分は、比較的温和な条件で臨界状態にな るものであることが好ましい。またさらに、本抽出方法が、食品素材に対して行われる 場合があることも考慮する必要がある。 [0028] The hydrophilic fluid component and the hydrophobic fluid component used in the extraction method have a density of It is preferable to select a combination that increases the difference between the two because the preparative process can be easily performed. Moreover, it is preferable that the hydrophobic fluid component is in a critical state under relatively mild conditions. It is also necessary to consider that this extraction method may be performed on food ingredients.
[0029] このため、本抽出方法においては、親水性流体成分として、水、メタノール、ェタノ ール等の極性溶媒から選択される少なくとも一種を使用し、疎水性流体成分として、 二酸化炭素、亜酸化窒素、プロパン等の無極性あるいは弱極性流体から選択される 少なくとも一種を使用することが好ましい。特には、親水性流体成分として水を使用し 、疎水性流体成分として二酸化炭素を使用することが好ましい。水は食品素材に対 して無害であること、及び、二酸化炭素は毒性や可燃性も無ぐまた、比較的容易に 臨界状態を得ることができ(約 31°C、約 7. 3MPa)、さらに原料として安価であるから である。 [0029] Therefore, in the present extraction method, at least one selected from polar solvents such as water, methanol, and ethanol is used as the hydrophilic fluid component, and carbon dioxide, suboxide is used as the hydrophobic fluid component. It is preferable to use at least one selected from nonpolar or weakly polar fluids such as nitrogen and propane. In particular, it is preferable to use water as the hydrophilic fluid component and carbon dioxide as the hydrophobic fluid component. Water is harmless to food ingredients, and carbon dioxide is not toxic or flammable, and can easily reach a critical state (approximately 31 ° C, approximately 7.3 MPa). This is because it is inexpensive as a raw material.
[0030] なお、本抽出方法にお!/、て、親水性流体成分として水を使用し、疎水性流体成分 として二酸化炭素を使用する場合には、これらの流体成分を混合してなる高圧混合 流体は 3MPa以上に維持されることが好ましぐ 4MPa以上に維持されることがより好 ましい。高圧混合流体が 3MPa未満で保持された場合には、高圧混合流体中で被 処理物が凍結し、所望の抽出処理ができない場合がある。また、高圧混合流体は 10 OMPa以下に維持されることが好ましぐ 90MPa以下に維持されることがより好ましい [0030] In this extraction method, when water is used as a hydrophilic fluid component and carbon dioxide is used as a hydrophobic fluid component, high-pressure mixing is performed by mixing these fluid components. It is preferred that the fluid be maintained at 3 MPa or higher. More preferably, the fluid is maintained at 4 MPa or higher. If the high-pressure mixed fluid is held at less than 3 MPa, the object to be processed may freeze in the high-pressure mixed fluid and the desired extraction process may not be possible. The high-pressure mixed fluid is preferably maintained at 10 OMPa or less, more preferably 90 MPa or less.
[0031] また、本抽出方法にお!/、て、親水性流体成分としてエタノールを使用し、疎水性流 体成分として二酸化炭素を使用する場合には、これらの流体成分を混合してなる高 圧混合流体は 3MPa以上に維持されることが好ましぐ 4MPa以上に維持されること 力はり好ましい。高圧混合流体が 3MPa未満で保持された場合には、高圧混合流体 中で被処理物が凍結し、所望の抽出処理ができない場合がある。また、高圧混合流 体は 20MPa以下に維持されることが好ましぐ 15MPa以下に維持されることがより 好ましい。高圧混合流体が 20MPaを超えて保持される場合には、各流体成分の溶 解度が上がって、親水性流体層と疎水性流体層とを形成することができな!/、場合が ある。
[0032] 以上、本実施形態の標的物質抽出方法の実施態様を詳述したが、本発明は上述 の実施態様に限定されるものではなぐその他の態様でも実施し得るものである。 [0031] In the present extraction method, when ethanol is used as the hydrophilic fluid component and carbon dioxide is used as the hydrophobic fluid component, a high concentration of these fluid components is mixed. The pressure mixed fluid is preferably maintained at 3 MPa or more. It is preferable that the pressure mixed fluid is maintained at 4 MPa or more. If the high-pressure mixed fluid is held at less than 3 MPa, the object to be processed may freeze in the high-pressure mixed fluid and the desired extraction process may not be possible. The high-pressure mixed fluid is preferably maintained at 20 MPa or less, more preferably 15 MPa or less. If the high-pressure mixed fluid is maintained at a pressure exceeding 20 MPa, the solubility of each fluid component increases, and it may not be possible to form a hydrophilic fluid layer and a hydrophobic fluid layer! /. [0032] Although the embodiment of the target substance extraction method of the present embodiment has been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in other modes.
[0033] 本実施形態の抽出方法は、所定の時間、分取工程にお!/、て疎水性流体成分を主 成分とする画分 (以下、単に「疎水性流体成分の画分」という場合がある。)の分取を 行うことなぐ親水性流体成分を主成分とする画分 (以下、単に「親水性流体成分の 画分」という場合がある。)のみを分取しながら、高圧混合流体中に親水性流体成分 を新たに供給することによって、高圧混合流体中の親水性流体成分を入れ替えなが ら親水性流体成分への標的物質の抽出と親水性流体成分の画分の分取とを行った 後、最後に疎水性流体成分の画分を分取して行ってもよい。あるいは、親水性流体 成分の画分の分取を行うことなぐ臨界状態の疎水性流体成分の画分のみを分取し ながら、高圧混合流体中に臨界状態の疎水性流体成分を新たに供給することによつ て、高圧混合流体中の疎水性流体成分を入れ替えながら疎水性流体成分への標的 物質の抽出と疎水性流体成分の画分の分取とを行った後、最後に親水性流体成分 の画分を分取して行ってもよい。また、分取工程において親水性流体成分の画分と 臨界状態の疎水性流体成分の画分を分取しながら、高圧混合流体中に親水性流体 成分と臨界状態の疎水性流体成分とを新たに供給することによって、高圧混合流体 中の親水性流体成分と疎水性流体成分とを入れ替えながら、親水性流体成分への 標的物質の抽出と親水性流体成分の画分の分取、及び、疎水性流体成分への標的 物質の抽出と疎水性流体成分の画分の分取を行ってもよい。これにより、高圧混合 流体を構成する親水性流体成分、及び疎水性流体成分中の標的物質濃度が上がる ことが防がれることから、被処理物に含まれる標的物質の流体成分への抽出能が低 下することを防ぐこと力 Sできる。 [0033] The extraction method of the present embodiment is a fraction in which the hydrophobic fluid component is the main component in the fractionation process for a predetermined time (hereinafter referred to simply as "the fraction of the hydrophobic fluid component"). High-pressure mixing while fractionating only the fraction containing the hydrophilic fluid component as the main component (hereinafter sometimes simply referred to as “the fraction of the hydrophilic fluid component”) By newly supplying the hydrophilic fluid component into the fluid, the hydrophilic fluid component in the high-pressure mixed fluid is replaced and the target substance is extracted into the hydrophilic fluid component and the fraction of the hydrophilic fluid component is fractionated. Finally, the fraction of the hydrophobic fluid component may be fractionated. Alternatively, only the fraction of the hydrophobic fluid component in the critical state without fractionating the fraction of the hydrophilic fluid component is fractionated, and the hydrophobic fluid component in the critical state is newly supplied into the high-pressure mixed fluid. Therefore, after replacing the hydrophobic fluid component in the high-pressure mixed fluid, extraction of the target substance into the hydrophobic fluid component and fractionation of the hydrophobic fluid component are performed, and finally the hydrophilic fluid The fraction of the components may be collected and performed. In addition, the hydrophilic fluid component and the critical hydrophobic fluid component are newly added to the high-pressure mixed fluid while the hydrophilic fluid component fraction and the critical hydrophobic fluid component fraction are fractionated in the fractionation process. Supply to the high-pressure mixed fluid, while exchanging the hydrophilic fluid component and the hydrophobic fluid component in the high-pressure mixed fluid, extraction of the target substance into the hydrophilic fluid component, fractionation of the hydrophilic fluid component, and hydrophobicity Extraction of the target substance into the ionic fluid component and fractionation of the hydrophobic fluid component may be performed. This prevents the concentration of the target substance in the hydrophilic fluid component and the hydrophobic fluid component constituting the high-pressure mixed fluid from being increased, so that the ability to extract the target substance contained in the object to be processed into the fluid component is improved. The power S can be prevented from falling.
[0034] あるいは、本実施形態の抽出方法は、分取された流体成分の画分の少なくともい ずれか一方を分離工程に回すことなぐそのまま高圧混合流体中に再供給すること によって行ってもよい。例えば、分取された親水性流体成分の画分の少なくとも一部 を分離工程に回すことなぐそのまま高圧混合流体中に再供給することにより、親水 性流体成分の抽出能が低下する場合があるものの、親水性流体成分の画分の標的 物質濃度を上げることができる。また、本実施形態の抽出方法における親水性流体
成分の使用量を削減できる。さらに、親水性流体成分に溶解して、親水性流体成分 の画分の分取とともに高圧混合流体から消失する臨界状態の疎水性流体成分量を 才卬えること力 Sできる。 [0034] Alternatively, the extraction method of the present embodiment may be performed by re-feeding at least one of the fractions of the separated fluid component into the high-pressure mixed fluid as it is without being sent to the separation step. . For example, there is a case where the extractability of the hydrophilic fluid component may be reduced by re-feeding at least a part of the fraction of the separated hydrophilic fluid component into the high-pressure mixed fluid as it is without sending it to the separation process. The target substance concentration in the fraction of hydrophilic fluid components can be increased. Further, the hydrophilic fluid in the extraction method of the present embodiment The amount of ingredients used can be reduced. Furthermore, it is possible to recognize the critical amount of the hydrophobic fluid component that dissolves in the hydrophilic fluid component and disappears from the high-pressure mixed fluid as the fraction of the hydrophilic fluid component is fractionated.
[0035] 本実施形態の抽出方法は、親水性流体成分と疎水性流体成分とを混合してなる高 圧混合流体中で被処理物を処理するものであればよい。したがって、抽出目的によ つては、かかる高圧混合流体には、この混合流体を改質する改質剤が添加されても よい。 [0035] The extraction method of the present embodiment may be any one that treats an object to be processed in a high-pressure mixed fluid obtained by mixing a hydrophilic fluid component and a hydrophobic fluid component. Therefore, depending on the purpose of extraction, a modifier for modifying the mixed fluid may be added to the high-pressure mixed fluid.
[0036] 次に、本実施形態の標的物質抽出方法を好適に行うことができる、標的物質抽出 装置について説明する。 [0036] Next, a target substance extraction apparatus that can suitably perform the target substance extraction method of the present embodiment will be described.
[0037] 図 1は、本発明に係る標的物質抽出装置の第一実施形態の構成を例示する説明 図である。また、図 2は、本発明に係る標的物質抽出装置の第二実施形態の構成を 例示する説明図である。また、図 3は、本発明に係る標的物質抽出装置の第三実施 形態の構成を例示する説明図である。 FIG. 1 is an explanatory view illustrating the configuration of the first embodiment of the target substance extraction device according to the present invention. FIG. 2 is an explanatory view illustrating the configuration of the second embodiment of the target substance extraction device according to the present invention. FIG. 3 is an explanatory view illustrating the configuration of the third embodiment of the target substance extraction device according to the present invention.
[0038] 図 1に従えば、第一実施形態の標的物質抽出装置 10aは、被処理物を収容して、 被処理物から標的物質を抽出する抽出槽 12と、親水性流体成分を蓄える親水性流 体成分貯留槽 14と、疎水性流体成分を蓄える疎水性流体成分貯留槽 16と、一端が 親水性流体成分貯留槽 14に接続され、他端が抽出槽 12に接続される親水性流体 成分供給路 18と、一端が疎水性流体成分貯留槽 16に接続され、他端が抽出槽 12 に接続される疎水性流体成分供給路 20と、一端が抽出槽 12に接続されて親水性流 体成分を主成分とする画分を分取する親水性流体分取路 22と、一端が抽出槽 12に 接続されて疎水性流体成分を主成分とする画分を分取する疎水性流体分取路 24と 、分取された親水性流体成分を主成分とする画分から標的物質を分離する第一分 離器 26と、分取された疎水性流体成分を主成分とする画分力 標的物質を分離する 第二分離器 28と、を含んで構成される。 According to FIG. 1, the target substance extraction apparatus 10a according to the first embodiment includes an extraction tank 12 that contains an object to be processed and extracts the target substance from the object to be processed, and a hydrophilic substance that stores a hydrophilic fluid component. Hydrophilic fluid component storage tank 14, a hydrophobic fluid component storage tank 16 for storing a hydrophobic fluid component, and a hydrophilic fluid having one end connected to the hydrophilic fluid component storage tank 14 and the other end connected to the extraction tank 12. Hydrophobic fluid component supply path 20 having one end connected to the hydrophobic fluid component storage tank 16 and one end connected to the extraction tank 12 and one end connected to the extraction tank 12 and the hydrophilic flow Hydrophilic fluid fractionation path 22 for fractionating fractions mainly composed of body components, and hydrophobic fluid fraction for fractionating fractions mainly composed of hydrophobic fluid components with one end connected to extraction tank 12 The intake path 24, the first separator 26 for separating the target substance from the fraction containing the separated hydrophilic fluid component as a main component, and the separation And a second separator 28 for separating the target substance.
[0039] 以下、図 1を参照して、被処理物から標的物質を抽出するプロセスを説明する。な お、ここで用いられる親水性流体成分と疎水性流体成分との組み合わせは、少なくと も抽出槽 12内において一つの界面を形成し、また、親水性流体成分の密度が疎水 性流体成分の密度に比して大きいものを選択している。したがって、抽出槽 12内の
上方部に疎水性流体層が形成され、下方部に親水性流体層が形成される。 [0039] Hereinafter, a process for extracting a target substance from an object to be processed will be described with reference to FIG. The combination of the hydrophilic fluid component and the hydrophobic fluid component used here forms at least one interface in the extraction tank 12, and the density of the hydrophilic fluid component is the same as that of the hydrophobic fluid component. The one larger than the density is selected. Therefore, in the extraction tank 12 A hydrophobic fluid layer is formed in the upper part, and a hydrophilic fluid layer is formed in the lower part.
[0040] 先ず、通液性容器(図示しない)に収納された被処理物が抽出槽 12内に収容され る。次いで、抽出槽 12内に、親水性流体成分供給路 18から親水性流体成分が供給 され、また、疎水性流体成分供給路 20から疎水性流体成分が供給される。ここで、 疎水性流体成分供給路 20から供給される疎水性流体成分は、少なくとも抽出槽 12 内において臨界状態となっている。また、親水性流体成分供給路 18から供給される 親水性流体成分は、少なくとも抽出槽 12内において親水性液体となっている。 First, an object to be processed stored in a liquid-permeable container (not shown) is stored in the extraction tank 12. Next, the hydrophilic fluid component is supplied from the hydrophilic fluid component supply path 18 into the extraction tank 12, and the hydrophobic fluid component is supplied from the hydrophobic fluid component supply path 20. Here, the hydrophobic fluid component supplied from the hydrophobic fluid component supply channel 20 is in a critical state at least in the extraction tank 12. In addition, the hydrophilic fluid component supplied from the hydrophilic fluid component supply path 18 is a hydrophilic liquid at least in the extraction tank 12.
[0041] 抽出槽 12内において疎水性流体成分を臨界状態とする方法は、特に限定されるも のではない。その具体例としては、例えば、抽出槽 12内に未臨界状態の疎水性流 体成分を供給して抽出槽 12内を加圧した後、抽出槽 12に備えられた温度調整手段 30によって抽出槽 12内の温度を調整して、臨界状態に変える方法や、疎水性流体 成分貯留槽 16から供給される未臨界状態の疎水性流体成分を、疎水性流体成分供 給路 20に設けられる昇圧ポンプ 32と加熱器 34によって予め臨界状態として抽出槽 12内に供給する方法等が挙げられる。また、より好ましい方法としては、予め抽出槽 12に備えられた温度調整手段 30によって抽出槽 12内の温度を調整するとともに、 抽出槽 12内に未臨界状態の疎水性流体成分を供給して抽出槽 12内を加圧した後 、疎水性流体成分を臨界状態として抽出槽 12内に供給して行う方法が挙げられる。 [0041] The method for bringing the hydrophobic fluid component into the critical state in the extraction tank 12 is not particularly limited. Specific examples thereof include, for example, supplying a subcritical hydrophobic fluid component into the extraction tank 12 to pressurize the extraction tank 12, and then using the temperature adjusting means 30 provided in the extraction tank 12 to extract the extraction tank. 12 by adjusting the temperature in 12 and changing it to a critical state, or a non-critical hydrophobic fluid component supplied from the hydrophobic fluid component storage tank 16 and a booster pump provided in the hydrophobic fluid component supply path 20 For example, a method of supplying the liquid into the extraction tank 12 as a critical state in advance by the heater 32 and the heater 34 may be used. As a more preferable method, the temperature in the extraction tank 12 is adjusted in advance by the temperature adjusting means 30 provided in the extraction tank 12, and a non-critical hydrophobic fluid component is supplied into the extraction tank 12 for extraction. An example is a method in which after the inside of the tank 12 is pressurized, the hydrophobic fluid component is supplied into the extraction tank 12 as a critical state.
[0042] 親水性流体成分供給路 18から供給される親水性流体成分は、抽出槽 12内におい て親水性液体となれば、その態様は特に限定されるものではなぐ液体状態、あるい は気体 (ガス)状態であってもよい。なお、内圧が高められた抽出槽 12内に親水性流 体成分を供給するために、親水性流体成分供給路 18に昇圧ポンプ 36が備えられる ことが好ましい。また、抽出槽 12内に収容される疎水性流体成分を臨界状態に維持 するために、抽出槽 12内の温度が所定の温度に調整されている場合には、抽出槽 1 2内の温度を変動させないように、親水性流体成分供給路 18に加熱器(図示しない) を設けて、親水性流体成分を予め所定の温度にまで加熱した後、抽出槽 12内に供 給することが好ましい。 [0042] If the hydrophilic fluid component supplied from the hydrophilic fluid component supply path 18 becomes a hydrophilic liquid in the extraction tank 12, the form of the hydrophilic fluid component is not particularly limited. It may be in a (gas) state. In order to supply the hydrophilic fluid component into the extraction tank 12 whose internal pressure has been increased, it is preferable that the hydrophilic fluid component supply path 18 is provided with a booster pump 36. In addition, in order to maintain the hydrophobic fluid component contained in the extraction tank 12 in a critical state, when the temperature in the extraction tank 12 is adjusted to a predetermined temperature, the temperature in the extraction tank 12 is adjusted. In order not to fluctuate, it is preferable to provide a heater (not shown) in the hydrophilic fluid component supply path 18 so that the hydrophilic fluid component is heated to a predetermined temperature in advance and then supplied into the extraction tank 12.
[0043] 標的物質抽出装置 10aにおいて、抽出槽 12内への親水性流体成分の供給と臨界 状態の疎水性流体成分の供給方法は、被処理物に含まれる標的物質を高圧混合流
体中の親水性流体成分の画分と疎水性流体成分の画分の少なくとも一方に抽出す ること力 Sできる限り、特に限定されるものではない。例えば、親水性流体成分と臨界状 態の疎水性流体成分とを抽出槽 12内へそれぞれ同時に供給しても、予め一方の流 体成分を抽出槽 12内に供給して被処理物の浸漬液を得た後、ここに他方の流体成 分を供給してもよい。 [0043] In the target substance extraction apparatus 10a, the supply method of the hydrophilic fluid component into the extraction tank 12 and the supply method of the hydrophobic fluid component in the critical state include the target substance contained in the object to be processed in a high-pressure mixed flow. Extraction force to at least one of the fraction of hydrophilic fluid component and the fraction of hydrophobic fluid component in the body S is not particularly limited as long as it can be extracted. For example, even if a hydrophilic fluid component and a hydrophobic fluid component in a critical state are simultaneously supplied into the extraction tank 12, one fluid component is supplied into the extraction tank 12 in advance and the immersion liquid for the object to be processed is supplied. The other fluid component may be supplied here.
[0044] 抽出槽 12内に供給された二つの流体成分は、十分に混合及び接触されることが 好ましい。このように二つの流体成分を十分に混合及び接触させることにより、抽出 工程における処理を速めることができる。 [0044] The two fluid components supplied into the extraction tank 12 are preferably mixed and contacted sufficiently. By sufficiently mixing and contacting the two fluid components in this way, processing in the extraction process can be accelerated.
[0045] 二つの流体成分を十分に混合及び接触させるために、親水性流体成分供給路 18 を抽出槽 12の上方部と接続し、疎水性流体成分供給路 20を抽出槽 12の下方部に 接続することが好ましい。これにより、二つの流体成分を向流で接触させることができ [0045] In order to sufficiently mix and contact the two fluid components, the hydrophilic fluid component supply path 18 is connected to the upper part of the extraction tank 12, and the hydrophobic fluid component supply path 20 is connected to the lower part of the extraction tank 12. It is preferable to connect. This allows the two fluid components to contact in countercurrent.
[0046] 抽出槽 12内において、二つの流体成分の接触面積は大きいことが好ましい。二つ の流体成分の接触面積を大きくするために、例えば、抽出槽 12内に多孔質板 38を 設けて、少なくともいずれか一方の流体成分が多孔質板 38を通過するようにすれば よい。これにより、流体成分を小泡状に分散することができる。 [0046] In the extraction tank 12, the contact area of the two fluid components is preferably large. In order to increase the contact area between the two fluid components, for example, a porous plate 38 may be provided in the extraction tank 12 so that at least one of the fluid components passes through the porous plate 38. Thereby, the fluid component can be dispersed in the form of small bubbles.
[0047] 抽出槽 12からの親水性流体成分の画分と疎水性流体成分の画分の分取は、親水 性流体分取路 22を抽出槽 12の下方部に接続し、疎水性流体分取路 24を抽出槽 1 2の上方部に接続して構成すればよい。これにより、例えば、抽出槽 12の下方部に 接続された親水性流体分取路 22から先ず親水性流体成分の画分を抜き取り、次い で抽出槽 12内に残された臨界状態の疎水性流体成分の画分を得ることによって、各 画分を分取することができる。あるいは、抽出槽 12の上方部に接続された疎水性流 体分取路 24から臨界状態の疎水性流体成分の画分を排出し、次!/、で抽出槽 12の 下方部から親水性流体分取路 22を介して親水性流体成分の画分を抜き取って、各 画分を分取することができる。 [0047] The fraction of the hydrophilic fluid component and the fraction of the hydrophobic fluid component from the extraction tank 12 are separated by connecting the hydrophilic fluid fractionation path 22 to the lower part of the extraction tank 12, What is necessary is just to comprise the intake path 24 by connecting to the upper part of the extraction tank 12. Thereby, for example, a fraction of the hydrophilic fluid component is first extracted from the hydrophilic fluid fractionation path 22 connected to the lower part of the extraction tank 12, and then the critical state hydrophobicity left in the extraction tank 12 is extracted. By obtaining fluid component fractions, each fraction can be fractionated. Alternatively, the fraction of the hydrophobic fluid component in the critical state is discharged from the hydrophobic fluid separation path 24 connected to the upper part of the extraction tank 12, and the hydrophilic fluid is discharged from the lower part of the extraction tank 12 by the following! / The fractions of the hydrophilic fluid component can be extracted through the sorting channel 22 to separate each fraction.
[0048] 分取された画分からの標的物質を分離する方法は特に限定されるものではな!/、が 、臨界状態の疎水性流体成分をガス化した後、このガス化した疎水性流体成分と標 的物質とを分離して行う場合には、疎水性流体分取路 24と第二分離器 28との間に
圧力調整弁 40及び加熱器 42が設けられることが好ましい。 [0048] The method of separating the target substance from the fraction collected is not particularly limited! / However, after gasifying the hydrophobic fluid component in the critical state, the gasified hydrophobic fluid component Between the hydrophobic fluid separation path 24 and the second separator 28. A pressure regulating valve 40 and a heater 42 are preferably provided.
[0049] 第一分離器 26としては、例えばエバポレーターを挙げることができる。なお、第一 分離器 26にお!/、て、親水性流体成分の画分に溶解した臨界状態の疎水性流体成 分をも併せて分離する場合には、親水性流体分取路 22と第一分離器 26との間に圧 力調整弁及び加熱器が設けられることが好ましレ、(図示しなレ、)。 [0049] Examples of the first separator 26 include an evaporator. If the first separator 26 also separates the hydrophobic fluid component in the critical state dissolved in the fraction of the hydrophilic fluid component together with the hydrophilic fluid fractionation path 22 It is preferable that a pressure regulating valve and a heater are provided between the first separator 26 (not shown).
[0050] 以上、図 1を参照して、本実施形態の抽出プロセスを説明した力 本発明の標的物 質抽出装置は上述の実施態様に限定されるものではない。 As described above, the force explaining the extraction process of the present embodiment with reference to FIG. 1. The target substance extraction device of the present invention is not limited to the above-described embodiment.
[0051] 標的物質抽出装置 10aは、第一分離器 26、及び第二分離器 28で分離された疎水 性流体成分を疎水性流体成分貯留槽 16へ回収して循環使用するための、凝縮器 4[0051] The target substance extraction device 10a is a condenser for collecting and circulating the hydrophobic fluid component separated by the first separator 26 and the second separator 28 to the hydrophobic fluid component storage tank 16. Four
4を備えてもよい。 4 may be provided.
[0052] 標的物質抽出装置 10aは、抽出槽 12内の親水性流体成分、及び/又は疎水性流 体成分を入れ替えながら、被処理物に含まれる標的物質の各流体層中への抽出と、 各流体層の分取とを行う場合には、供給路 18、 20からの各流体成分の供給量や、 分取路 22、 24からの分取量を制御するために、例えば、親水性流体層の抽出槽 12 内の液面高さを測定する液面計 46 (例えば、差圧伝送器等)を設けることが好ましい [0052] The target substance extraction apparatus 10a is configured to extract the target substance contained in the object to be processed into each fluid layer while replacing the hydrophilic fluid component and / or the hydrophobic fluid component in the extraction tank 12. When performing separation of each fluid layer, for example, to control the supply amount of each fluid component from the supply passages 18 and 20 and the separation amount from the separation passages 22 and 24, for example, a hydrophilic fluid It is preferable to provide a liquid level gauge 46 (for example, a differential pressure transmitter) for measuring the liquid level in the extraction tank 12
〇 Yes
[0053] また、標的物質抽出装置の別の態様としては、図 2に示す標的物質抽出装置 10b のように、抽出槽 12の下方部から抜き取られた親水性流体成分の画分の少なくとも 一部を第一分離器 26に回すことなぐそのまま抽出槽 12の上方部に再度供給する 高圧循環ポンプ 48を備えてもよい。なお、図 2の上記以外の態様は図 1と同様であつ てよぐその説明は省略する。 [0053] Further, as another aspect of the target substance extraction device, as in the target substance extraction device 10b shown in FIG. 2, at least a part of the fraction of the hydrophilic fluid component extracted from the lower part of the extraction tank 12 is used. A high-pressure circulation pump 48 may be provided, which is supplied again to the upper part of the extraction tank 12 without being sent to the first separator 26. Note that aspects other than the above in FIG. 2 are the same as those in FIG.
[0054] また、標的物質抽出装置の別の態様としては、図 3に示す標的物質抽出装置 10c のように、抽出槽 12の上方部に接続された高圧混合流体排出路 50と、高圧混合排 出路 50から排出された混合高圧流体を一時的に蓄えて、親水性流体成分の画分と 臨界状態の疎水性流体成分の画分とに (すなわち、親水性流体層と疎水性流体層と に)分離する高圧分離器 52と、高圧分離器 52の上方部に接続されて、疎水性流体 成分の画分を分取する疎水性流体分取路 24とを含んで構成されてもよ!/、。これによ り、抽出槽 12から高圧混合流体が排出されても、疎水性流体分取路 24に親水性流
体成分の画分が流入することを防ぐことができることから、抽出槽 12内における親水 性流体層と疎水性流体層との界面を一定高さに保つ必要がなくなって、抽出槽 12 内への被処理物の収容量を多くすることができる。 [0054] As another aspect of the target substance extraction device, a target substance extraction device 10c shown in Fig. 3 includes a high-pressure mixed fluid discharge path 50 connected to the upper part of the extraction tank 12, and a high-pressure mixed discharge. The mixed high-pressure fluid discharged from the outlet 50 is temporarily stored into the fraction of the hydrophilic fluid component and the fraction of the hydrophobic fluid component in the critical state (i.e., the hydrophilic fluid layer and the hydrophobic fluid layer). ) It may be configured to include a high-pressure separator 52 for separation, and a hydrophobic fluid separation passage 24 connected to an upper portion of the high-pressure separator 52 to fractionate a fraction of the hydrophobic fluid component! / ,. As a result, even if the high-pressure mixed fluid is discharged from the extraction tank 12, the hydrophilic fluid flow into the hydrophobic fluid separation path 24. Since the body component fraction can be prevented from flowing in, it is no longer necessary to maintain the interface between the hydrophilic fluid layer and the hydrophobic fluid layer in the extraction tank 12 at a constant height, The amount of objects to be processed can be increased.
[0055] また、高圧分離器 52で分離された親水性流体成分の画分に、親水性の標的物質 が抽出されている場合には、高圧分離器 52から親水性流体成分の画分を分取して 第一分離器 26に供給する親水性流体分取路 (図示しな!/ヽ)を備えて、高圧分離器 5 2中の親水性流体成分の画分から親水性の標的物質を分離することが好ましい。 [0055] If the hydrophilic target substance is extracted from the fraction of the hydrophilic fluid component separated by the high-pressure separator 52, the fraction of the hydrophilic fluid component is separated from the high-pressure separator 52. A hydrophilic fluid separation channel (not shown! / ヽ) is provided to supply to the first separator 26 and separate the hydrophilic target substance from the fraction of the hydrophilic fluid component in the high pressure separator 52 It is preferable to do.
[0056] なお、図 3の上記以外の態様は図 1、あるいは図 2と同様であってよぐその説明は 省略する。 [0056] The other aspects of FIG. 3 are the same as those in FIG. 1 or FIG.
[0057] 図 1から図 3に示した標的物質抽出装置 10a〜; 10cは、親水性流体成分と疎水性 流体成分との組み合わせによって、密度の大きい方の流体成分を抽出槽の上方部 力も供給 (そして、下方部から排出)し、密度の小さい方の流体成分を抽出槽の下方 部から供給 (そして、上方部から排出)するように、適宜設計変更を加えて用いること ができる。 [0057] The target substance extraction devices 10a to 10c shown in FIGS. 1 to 3 supply the fluid component having the higher density and the upper force of the extraction tank by the combination of the hydrophilic fluid component and the hydrophobic fluid component. (And discharged from the lower part), and can be used with appropriate design changes so that the fluid component having the lower density is supplied from the lower part of the extraction tank (and discharged from the upper part).
[0058] その他、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内で、当業者の知識に基づき種々な る改良、修正、変形を加えた態様で実施することができる。 [0058] In addition, the present invention can be implemented in a mode in which various improvements, modifications, and variations are added based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention.
実施例 Example
[0059] 以下に、実施例により本発明をより具体的に説明する力 本発明はこれら実施例に よって限定されるものではなレ、。 [0059] Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. The present invention is not limited to these examples.
[0060] 実験例 1 (コーヒー生豆に含まれる有用成分のコーヒーオイルに対する比揮発度) 被処理物としてコーヒー生豆 100gを容量 300mlの抽出槽に収容し、ここに親水性 流体成分として所定量(5g、 10g、 30g、 50g、 70g、 90g)の水をカロえ、 由出槽内を 密閉した後、抽出槽内を 60°Cに加温した。次いで、抽出槽内に二酸化炭素を充填し て、抽出槽内を 60°C、 30MPaとなるように調節した。 Experimental Example 1 (Relative Volatility of Useful Components in Green Coffee Beans relative to Coffee Oil) 100 g of green coffee beans as an object to be treated is placed in a 300 ml capacity extraction tank, where a predetermined amount of hydrophilic fluid component is contained. (5g, 10g, 30g, 50g, 70g, 90g) water was removed, the inside of the brewing tank was sealed, and then the inside of the extraction tank was heated to 60 ° C. Next, carbon dioxide was filled in the extraction tank, and the inside of the extraction tank was adjusted to 60 ° C and 30 MPa.
[0061] 次いで、抽出槽内を 60°C、 30MPaに維持した状態で、抽出槽の下方部から超臨 界二酸化炭素を供給 (流量約 10g/分)すると共に、抽出槽の上方部から超臨界二 酸化炭素層の画分を排出することによって、抽出槽内に超臨界二酸化炭素を 3時間 流通させた。
[0062] 抽出槽から排出された超臨界二酸化炭素層の画分を減圧し、超臨界二酸化炭素 をガス化して除去して、液状の抽出物を得た。 [0061] Next, while maintaining the inside of the extraction tank at 60 ° C and 30 MPa, supercritical carbon dioxide is supplied from the lower part of the extraction tank (flow rate of about 10 g / min) and from the upper part of the extraction tank. By discharging the fraction of the critical carbon dioxide layer, supercritical carbon dioxide was circulated in the extraction tank for 3 hours. [0062] The fraction of the supercritical carbon dioxide layer discharged from the extraction tank was decompressed, and the supercritical carbon dioxide was gasified and removed to obtain a liquid extract.
[0063] 得られた液状の抽出物を高速液体クロマトグラフィー ( (株)島津製作所製 ODSカラ ム使用)で分析し、抽出物中に含まれるカフェインとポリフエノール類を定量し、残りの 液状の抽出物はコーヒーオイルとした。コーヒーオイル量に対するカフェイン量及び ポリフエノール量を求め、コーヒーオイルに対する比揮発度を求めた。その結果を図 4 に示す。 [0063] The obtained liquid extract was analyzed by high performance liquid chromatography (using ODS column manufactured by Shimadzu Corporation), and caffeine and polyphenols contained in the extract were quantified, and the remaining liquid extract was quantified. The extract was coffee oil. The amount of caffeine and the amount of polyphenol relative to the amount of coffee oil were determined, and the relative volatility relative to coffee oil was determined. Figure 4 shows the results.
[0064] 図 4の結果から、コーヒー生豆に対する水の添加量を増加することによって、コーヒ 一オイルに対するカフェインの比揮発度が選択的に向上することが分かった。また、 コーヒーオイルに対するポリフエノール類の揮発度は、水の添加量が増加してもほぼ 一定であることが分かった。この結果から、疎水性流体成分と親水性流体成分を共 存させて抽出する場合と、疎水性流体成分である超臨界二酸化炭素のみ (すなわち 、対コーヒー生豆水添加量 Owt%の場合)で抽出する場合とでは、抽出挙動が大きく 異なり、親水性流体成分が所定量以上ある場合に特に標的成分の抽出効率が向上 すること力 sゎカゝる。 [0064] From the results in Fig. 4, it was found that the relative volatility of caffeine to coffee oil was selectively improved by increasing the amount of water added to green coffee beans. In addition, the volatility of polyphenols with respect to coffee oil was found to be almost constant even when the amount of water added increased. From this result, it was found that the hydrophobic fluid component and the hydrophilic fluid component coexist, and that only the supercritical carbon dioxide that is the hydrophobic fluid component (that is, the amount of fresh coffee beans added to Owt%). in the case of extraction, the extraction behavior differs greatly, it forces s Wakakaru particularly improved the extraction efficiency of the target component when the hydrophilic fluid component is a predetermined amount or more.
[0065] 実験例 2 [0065] Experimental Example 2
被処理物としてコーヒー生豆 100gをバスケットに入れた状態で容積 300mlの抽出 槽に収容し、ここに親水性流体成分として水 200gを供給してコーヒー生豆を水に浸 漬し、抽出槽内を密閉した後、抽出槽内を 60°Cに加温した。次いで、抽出槽内に二 酸化炭素を供給して加圧し、抽出槽内を 60°C、 30MPaとなるように調節した。 Place 100g of green coffee beans as an object to be processed in a basket with a capacity of 300ml, supply 200g of water as a hydrophilic fluid component, and immerse the green coffee beans in water. After sealing, the inside of the extraction tank was heated to 60 ° C. Subsequently, carbon dioxide was supplied into the extraction tank and pressurized, and the inside of the extraction tank was adjusted to 60 ° C and 30 MPa.
[0066] 次いで、抽出槽内を 60°C、 30MPaに維持した状態で、抽出槽の上方部から水を 供給 (流量 2. 5g/分)し、抽出槽の下方部から、抽出槽内に設けられた多孔質板で 小泡状に分散しながら超臨界二酸化炭素を供給 (流量 10g/分)すると共に、抽出 槽の下方部から水層の画分を排出し、抽出槽の上方部から超臨界二酸化炭素層の 画分を排出して、水と超臨界二酸化炭素とを抽出槽内に 3時間流通させながら、各 画分を分取した。 [0066] Next, with the inside of the extraction tank maintained at 60 ° C and 30 MPa, water was supplied from the upper part of the extraction tank (flow rate 2.5 g / min), and from the lower part of the extraction tank to the extraction tank. While supplying supercritical carbon dioxide (flow rate 10g / min) while dispersing in small bubbles with the porous plate provided, the water layer fraction is discharged from the lower part of the extraction tank and from the upper part of the extraction tank. The fractions of the supercritical carbon dioxide layer were discharged, and each fraction was fractionated while water and supercritical carbon dioxide were passed through the extraction tank for 3 hours.
[0067] なお、この場合、水層は約 94. 5wt%の水と約 5. 5wt%の超臨界二酸化炭素とか ら構成されていた。また、超臨界二酸化炭素層は約 0. 3wt%の水と約 99. 7wt%の
超臨界二酸化炭素とから構成されて!/、た。 [0067] In this case, the water layer was composed of about 94.5 wt% water and about 5.5 wt% supercritical carbon dioxide. The supercritical carbon dioxide layer is about 0.3 wt% water and about 99.7 wt%. Consists of supercritical carbon dioxide!
[0068] 得られた水層の画分を減圧'加熱して水を留去し、液状の抽出物を得た。得られた 抽出物を高速液体クロマトグラフィー ( (株)島津製作所製 ODSカラム使用)で分析し[0068] The obtained aqueous layer fraction was heated under reduced pressure to distill off water, thereby obtaining a liquid extract. The obtained extract was analyzed by high performance liquid chromatography (using ODS column manufactured by Shimadzu Corporation).
、抽出物中に含まれるカフェインとポリフエノール類を定量し、残りの液状の抽出物を コーヒーオイルとした。その結果を表 1に示す。 Caffeine and polyphenols contained in the extract were quantified, and the remaining liquid extract was used as coffee oil. The results are shown in Table 1.
[0069] [表 1] [0069] [Table 1]
[0070] 表 1の結果から、水層の画分からカフェインを選択的に除去しつつ、コーヒーオイル とポリフエノーノレ類を高濃度(高収率)で抽出できることが分かった。 [0070] From the results in Table 1, it was found that coffee oil and polyphenols could be extracted at high concentrations (high yield) while selectively removing caffeine from the aqueous layer fraction.
[0071] また、実験例 1の結果と実験例 2の結果とを比較すると以下のことが分かる。すなわ ち、実験例 1では、二酸化炭素を主成分とする疎水性流体層によりポリフエノール類 が極微量抽出され、カフェインがポリフエノール類の数倍から 50倍の量で抽出されて いる一方、実験例 2では、水を主体とする親水性流体層により、カフェインが極微量 抽出されており、ポリフエノール類がカフェインの 3800倍以上も抽出されている。この ような結果から、上記方法によれば、疎水性流体により抽出される物質と親水性流体 により抽出される物質とを、それぞれ選択的に高濃度で抽出できることが示されてい [0071] Further, when the result of Experimental Example 1 is compared with the result of Experimental Example 2, the following can be understood. In other words, in Experimental Example 1, a very small amount of polyphenols was extracted by a hydrophobic fluid layer mainly composed of carbon dioxide, and caffeine was extracted in several to 50 times the amount of polyphenols. In Experimental Example 2, a very small amount of caffeine was extracted by a hydrophilic fluid layer mainly composed of water, and polyphenols were extracted more than 3800 times that of caffeine. From these results, it is shown that according to the above method, the substance extracted by the hydrophobic fluid and the substance extracted by the hydrophilic fluid can be selectively extracted at a high concentration.
[0072] 実験例 3 [0072] Experimental Example 3
実験例 2において、コーヒー生豆に代えて、粒径分布が 50〜250 111の大きさの 人参根 100gを抽出槽に収容した以外は実験例 2と同様にして、水と超臨界二酸化 炭素との高圧混合流体で人参根を処理した。 In Experimental Example 2, instead of green coffee beans, water and supercritical carbon dioxide were obtained in the same manner as in Experimental Example 2, except that 100 g of ginseng root having a particle size distribution of 50 to 250 111 was placed in the extraction tank. The carrot root was treated with a high-pressure mixed fluid.
[0073] その後、水層の画分と超臨界二酸化炭素層の画分とを分取し、減圧'加熱して水あ るいは二酸化炭素を除去して、水層の画分中に抽出された液状の抽出物、及び超 臨界二酸化炭素層の画分中に抽出された液状の抽出物を得た。水層の画分由来の
抽出物を、高速液体クロマトグラフィー( (株)島津製作所製 ODSカラム使用)で分析 し、ジンセノサイドを定量した。なお、残りの液状の抽出物を多糖類とした。また、超臨 界二酸化炭素層の画分由来の抽出物を、ガスクロマトグラフィー(ジーエルサイェン ス (株)製 DB1701カラム)で分析し、農薬 (プロシミドン、 BHC)を定量した。その結 果を表 2に示す。 [0073] Thereafter, the fraction of the aqueous layer and the fraction of the supercritical carbon dioxide layer are separated, heated under reduced pressure to remove water or carbon dioxide, and extracted into the fraction of the aqueous layer. Liquid extract and liquid extract extracted in the fraction of the supercritical carbon dioxide layer were obtained. Derived from the fraction of the water layer The extract was analyzed by high performance liquid chromatography (using an ODS column manufactured by Shimadzu Corporation), and ginsenoside was quantified. The remaining liquid extract was used as a polysaccharide. In addition, the extract derived from the fraction of the supercritical carbon dioxide layer was analyzed by gas chromatography (DB1701 column manufactured by GL Sciences Inc.) to quantify pesticides (prosimidone, BHC). The results are shown in Table 2.
[表 2] [Table 2]
[0075] 表 2の結果から、水層の画分から農薬を選択的に除去しつつ、サポニン類としての ジンセノサイドや多糖類を高濃度(高収率)で抽出できることが分かった。 [0075] From the results in Table 2, it was found that ginsenosides and polysaccharides as saponins could be extracted at a high concentration (high yield) while selectively removing pesticides from the aqueous fraction.
[0076] 以上説明した本発明は以下のようにまとめられる。 [0076] The present invention described above can be summarized as follows.
[0077] 本発明の一局面は、親水性流体成分と超臨界状態または亜臨界状態の疎水性流 体成分とが互いの溶解度を超えて混合されてなる高圧混合流体を、標的物質を含有 する固形の被処理物に接触させて、該被処理物に含まれる標的物質を前記親水性 流体成分または前記疎水性流体成分の少なくとも一方に抽出する工程と、前記高圧 混合流体から、前記親水性流体成分を主成分とする画分と前記疎水性流体成分を 主成分とする画分とを分取する工程と、少なくとも一方の前記画分から、前記標的物 質を分離する工程とを含むことを特徴とする標的物質抽出方法である。このような方 法によれば、天然農産物等の被処理物から標的物質を抽出する場合に、単一の抽 出操作によって、被処理物に含まれる親水性の標的物質と疎水性の標的物質とに別 々に分離しながら、高い抽出効率で抽出することができる。また、一つの抽出槽内で 高圧混合流体により抽出操作を行うことができるために、装置を簡素化することがで きる。さらに、抽出工程に要する時間も短縮化しうる。このように、本発明の抽出方法 によれば、別途の抽出工程を要することなぐ被処理物から親水性の標的物質と疎
水性の標的物質とを別々に、かつ高純度で抽出することができる。 [0077] One aspect of the present invention contains a target substance in a high-pressure mixed fluid in which a hydrophilic fluid component and a supercritical or subcritical hydrophobic fluid component are mixed in excess of the solubility of each other. A step of contacting a solid object to be processed to extract a target substance contained in the object to be processed into at least one of the hydrophilic fluid component and the hydrophobic fluid component; and from the high-pressure mixed fluid, the hydrophilic fluid A step of separating a fraction containing a component as a main component and a fraction containing the hydrophobic fluid component as a main component, and a step of separating the target substance from at least one of the fractions. This is a target substance extraction method. According to such a method, when a target substance is extracted from a processed object such as a natural agricultural product, a hydrophilic target substance and a hydrophobic target substance contained in the processed object are extracted by a single extraction operation. It is possible to extract with high extraction efficiency while separating separately. In addition, since the extraction operation can be performed with a high-pressure mixed fluid in one extraction tank, the apparatus can be simplified. Furthermore, the time required for the extraction process can be shortened. As described above, according to the extraction method of the present invention, the hydrophilic target substance can be separated from the object to be processed without requiring a separate extraction step. The aqueous target substance can be extracted separately and with high purity.
[0078] また、前記標的物質抽出方法においては、前記親水性流体成分を主成分とする画 分から親水性標的物質を抽出するとともに、前記疎水性流体成分を主成分とする画 分から疎水性標的物質を抽出することが、単一の抽出操作によって、被処理物に含 まれる親水性の標的物質と疎水性の標的物質とに別々に分離して抽出することがで きる。 [0078] In the target substance extraction method, the hydrophilic target substance is extracted from the fraction containing the hydrophilic fluid component as a main component, and the hydrophobic target substance is extracted from the fraction containing the hydrophobic fluid component as a main component. Extracting can be performed by separately separating the hydrophilic target substance and the hydrophobic target substance contained in the object to be processed by a single extraction operation.
[0079] また、前記親水性流体成分と前記疎水性流体成分のうち、 V、ずれか一方の流体成 分に前記被処理物を浸漬させて浸漬液を得、該浸漬液に他方の流体成分を混合す ることによって、前記被処理物を前記高圧混合流体に接触させることが、工程がより 簡便になる点から好ましい。 [0079] Further, among the hydrophilic fluid component and the hydrophobic fluid component, V, the treatment object is immersed in one of the fluid components to obtain an immersion fluid, and the other fluid component is added to the immersion fluid. It is preferable that the object to be treated is brought into contact with the high-pressure mixed fluid by mixing in order to simplify the process.
[0080] また、前記親水性流体成分と前記疎水性流体成分のうち、 V、ずれか一方の流体成 分に、他方の流体成分を小泡状に供給して前記高圧混合流体を形成することが互 V、の流体成分の接触面積をより大きくすることができる点から好ましレ、。 [0080] Further, among the hydrophilic fluid component and the hydrophobic fluid component, V, one of the fluid components, and the other fluid component are supplied in the form of small bubbles to form the high-pressure mixed fluid. However, it is preferable because it can increase the contact area of the fluid components.
[0081] また、前記親水性流体成分と前記疎水性流体成分とを向流で供給して前記高圧混 合流体を形成することが各流体成分を十分に混合及び接触させうる点から好ましい。 [0081] In addition, it is preferable that the hydrophilic fluid component and the hydrophobic fluid component are supplied in countercurrent to form the high-pressure mixed fluid from the viewpoint that the fluid components can be sufficiently mixed and contacted.
[0082] また、前記親水性流体成分として、水、メタノール、エタノールから選択される少なく とも一種を使用し、前記疎水性流体成分として、二酸化炭素、亜酸化窒素、プロパン から選択される少なくとも一種を使用することが親水性流体成分と疎水性流体成分と の密度の差が大きいために分取が容易であり、また、疎水性流体成分が比較的温和 な条件で臨界状態になる点から好ましい。 [0082] Further, at least one selected from water, methanol, and ethanol is used as the hydrophilic fluid component, and at least one selected from carbon dioxide, nitrous oxide, and propane is used as the hydrophobic fluid component. It is preferable to use it because the difference in density between the hydrophilic fluid component and the hydrophobic fluid component is large, so that the separation is easy, and the hydrophobic fluid component becomes a critical state under relatively mild conditions.
[0083] また、本発明の一局面は、標的物質を含有する固形の被処理物と、親水性流体成 分と、超臨界状態または亜臨界状態の疎水性流体成分とを収容して、前記被処理物 から標的物質を抽出するための抽出槽と、前記抽出槽から、前記親水性流体成分を 主成分とする画分を分取する親水性流体分取路と、前記抽出槽から、前記疎水性流 体成分を主成分とする画分を分取する疎水性流体分取路と、前記親水性流体分取 路にて分取された画分から、前記標的物質を分離する第一分離器と、前記疎水性流 体分取路にて分取された画分から、前記標的物質を分離する第二分離器とを備える ことを特徴とする標的物質抽出装置である。
[0084] また、本発明の一局面は、標的物質を含有する固形の被処理物と、親水性流体成 分と、超臨界状態または亜臨界状態の疎水性流体成分とを収容して、前記被処理物 から標的物質を抽出するための抽出槽と、前記抽出槽から、前記親水性流体成分を 主成分とする画分を分取する親水性流体分取路と、前記抽出槽の上方部に接続さ れた流体排出路と、前記抽出槽から排出された流体を蓄える高圧分離器と、前記高 圧分離器の上方部に接続されて、前記疎水性流体成分を主成分とする画分を分取 する疎水性流体分取路と、前記親水性流体分取路にて分取された画分から、前記 標的物質を分離する第一分離器と、前記疎水性流体分取路から分取された画分か ら、前記標的物質を分離する第二分離器とを備えることを特徴とする標的物質抽出 装置である。 [0083] Further, one aspect of the present invention contains a solid object to be processed containing a target substance, a hydrophilic fluid component, and a supercritical or subcritical hydrophobic fluid component, An extraction tank for extracting a target substance from an object to be treated; a hydrophilic fluid fractionation path for fractionating a fraction containing the hydrophilic fluid component as a main component from the extraction tank; and the extraction tank, A hydrophobic fluid fractionation path for fractionating a fraction mainly composed of a hydrophobic fluid component, and a first separator for separating the target substance from the fraction fractionated in the hydrophilic fluid fractionation path And a second separator that separates the target substance from the fraction fractionated in the hydrophobic fluid fractionation channel. [0084] Further, according to one aspect of the present invention, a solid object to be processed containing a target substance, a hydrophilic fluid component, and a hydrophobic fluid component in a supercritical state or a subcritical state are accommodated. An extraction tank for extracting a target substance from an object to be treated; a hydrophilic fluid fractionation path for fractionating a fraction containing the hydrophilic fluid component as a main component from the extraction tank; and an upper part of the extraction tank A fluid discharge path connected to the extraction tank, a high-pressure separator for storing the fluid discharged from the extraction tank, and a fraction mainly composed of the hydrophobic fluid component connected to an upper portion of the high-pressure separator. A first separator for separating the target substance from a fraction separated in the hydrophilic fluid fractionation path, and a fractionation from the hydrophobic fluid fractionation path. And a second separator for separating the target substance from the fraction obtained. Device.
[0085] これらの装置によれば、天然農産物等の被処理物から標的物質を抽出する場合に 、別途の抽出工程を要することなぐ単一の抽出操作によって、被処理物に含まれる 種々の標的物質を、親水性の標的物質と疎水性の標的物質とに別々に分離しなが ら、高純度で抽出することができる。 [0085] According to these apparatuses, when a target substance is extracted from an object to be processed such as a natural agricultural product, various targets contained in the object to be processed can be obtained by a single extraction operation without requiring a separate extraction step. The substance can be extracted with high purity while separately separating the hydrophilic target substance and the hydrophobic target substance.
[0086] また、前記親水性流体成分を蓄える親水性流体成分貯留槽と、該親水性流体成 分貯留槽から前記親水性流体成分を前記抽出槽に供給する親水性流体成分供給 路と、前記疎水性流体成分を蓄える疎水性流体成分貯留槽と、該疎水性流体成分 貯留槽から前記疎水性流体成分を前記抽出槽に供給する疎水性流体成分供給路 とを備え、前記親水性流体成分供給路と前記疎水性流体成分供給路が、前記親水 性流体成分と前記疎水性流体成分とが前記抽出槽内に向流で供給されるように備 えられることが各流体成分を十分に混合及び接触させうる点から好ましい。 [0086] Also, a hydrophilic fluid component storage tank that stores the hydrophilic fluid component, a hydrophilic fluid component supply path that supplies the hydrophilic fluid component from the hydrophilic fluid component storage tank to the extraction tank, and Hydrophobic fluid component storage tank for storing a hydrophobic fluid component, and a hydrophobic fluid component supply path for supplying the hydrophobic fluid component from the hydrophobic fluid component storage tank to the extraction tank, and supplying the hydrophilic fluid component The fluid component and the hydrophobic fluid component supply channel are prepared so that the hydrophilic fluid component and the hydrophobic fluid component are supplied countercurrently into the extraction tank. It is preferable from the point which can be made to contact.
[0087] また、前記親水性流体成分供給路は、親水性流体成分を抽出槽の上方部から下 方部へ供給するように、前記疎水性流体成分供給路は、疎水性流体成分を抽出槽 の下方部から上方部へ供給するように、前記親水性流体分取路は、前記抽出槽の 下方部から前記親水性流体成分を主成分とする画分を分取するように接続されるこ とが各流体成分を十分に混合及び接触させうることができ、また、分取が簡便になる 点から好ましい。 [0087] Further, the hydrophobic fluid component supply path supplies the hydrophilic fluid component from the upper part to the lower part of the extraction tank, and the hydrophobic fluid component supply path extracts the hydrophobic fluid component from the extraction tank. The hydrophilic fluid fractionation path is connected so as to fractionate a fraction mainly composed of the hydrophilic fluid component from the lower part of the extraction tank so as to be supplied from the lower part to the upper part. Can be sufficiently mixed and brought into contact with each fluid component, and is preferable from the viewpoint of easy fractionation.
[0088] また、前記疎水性流体分取路は、前記抽出槽の上方部から前記疎水性流体成分
を主成分とする画分を分取するように接続されることが分取が簡便になる点から好ま しい。 [0088] Further, the hydrophobic fluid separation path is formed from the upper part of the extraction tank with the hydrophobic fluid component. It is preferable to be connected so as to fractionate fractions containing as the main component from the viewpoint of easy fractionation.
[0089] また、前記抽出槽が、該抽出槽の内部に、前記親水性流体成分と前記疎水性流体 成分の少なくとも一方を小泡状に分散させる多孔質板を備えることが、流体成分を小 泡状に供給することにより互いの流体成分の接触面積をより大きくすることができる点 力、ら好ましい。 [0089] In addition, the extraction tank includes a porous plate that disperses at least one of the hydrophilic fluid component and the hydrophobic fluid component in the form of small bubbles inside the extraction tank. It is preferable that the contact area between the fluid components can be increased by supplying the foam in the form of foam.
[0090] また、分取された画分の少なくとも一部を前記抽出槽に供給する循環装置を備える ことが親水性流体成分の画分の標的物質濃度を上げることができる点から好ましい。 [0090] In addition, it is preferable that a circulation device for supplying at least a part of the fraction collected to the extraction tank is provided because the concentration of the target substance in the fraction of the hydrophilic fluid component can be increased.
[0091] また、前記第二分離器で、前記標的物質と分離された前記疎水性流体成分を凝縮 して、該疎水性流体成分を前記疎水性流体成分貯留槽に還元する凝縮器を備える ことが該疎水性流体成分を循環使用できる点から好ましい。 [0091] The second separator further includes a condenser that condenses the hydrophobic fluid component separated from the target substance and reduces the hydrophobic fluid component to the hydrophobic fluid component storage tank. Is preferable from the viewpoint that the hydrophobic fluid component can be recycled.
産業上の利用可能性 Industrial applicability
[0092] 本発明の標的物質抽出方法は、被処理物からの標的物質の選択的な抽出に好適 に用いられる。
[0092] The target substance extraction method of the present invention is suitably used for selective extraction of a target substance from an object to be processed.