JPH01112975A - 醗酵ガスよりエステル類を回収する方法 - Google Patents

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】 イ１発明の目的 牟　　　　　１−　の　　１　　　　　ノ）この発明は
、醗酵工程て発生するガスより、芳香成分として知られ
ているエステル類を選択的に回収する方法に関するもの
である。

口木酒を例にとると、醗酵工程て発生するガスには、エ
タノールのほかに、アルデヒド、酢酸エチル、フーゼル
油（イソアミルアルコール、イソアミルアルコールなと
が主成分）、酢酸イソブチル、＃酸イソアミル、カプロ
ン酸エチル、カプリル酸エチル、カプリン酸エチルなど
が含まれている。

この中て吟醸香といわれているのは、酢酸イソアミル、
カプロン酸エチル、カプリル酸エチル。

カプリン酸エチルなどの果実様の芳香を持つエステル類
である。

１１本酒の付香又は天然香料として望まれているのはこ
れらのニスデル類であり、アルデヒドやフーゼル油は９
！ましくない成分である。

本発明の方法ては希望する芳香成分（エステル類）のみ
を選択的に回収てき、酒に戻せば香りの向にに役ヴち、
又、天然香料としての販売も可使である。

従」Ｌ例」紅術 従来の１’！ｉＭガスの回収法は、醗酵槽から気化発生
するエタノールの回収を主「１的としており、冷却トラ
ップ法とか、活性ｉ＆　Ｊ繊維による吸着法とかが知ら
れている。

冷却トラップ法は、醗酵ガスを冷却器に導き。

−２５°Ｃ位に冷却してガス中に含まれるエタノール、
フーゼル油、エステル類を液化しＩ’ｉｉｌ？！槽に戻
す方法で、もともとエタノールの滅失防止を目的として
広〈実施されている。

この方法では、アセトアルデどド、フーゼル油等、酒の
香気としては好ましくなく、または役立たない成分も同
時に回収され、かつ芳香成分（エステル類）の濃度は高
いものでも２０００ｐｐｍ程度である。

活性炭素ｍ　！ｌによる吸着性は、醗酵ガスを活性炭素
繊維に導き、ガス中に含まれるアルコールや香気成分を
吸着し、吸着した成分を水蒸気で脱着して回収する方法
であり、ひとつには省エネルギー的なアルコール回収法
として、又ひとつには香気成分の選択回収を目的として
開発中のものである。この方法は、文献［ｆｉｌ造協造
語会誌第８１巻第３ ると，アルコール回収法としては優れているものの、フ
ーゼル油が回収液側に残ってしまい、香気成分の選択回
収という点ては満足のゆくものではない。

１が　　しよーと　　４，＋Ｉ占 本発明は、醗酵工程から発生するガスより、芳香成分と
して知られているエステル類のみを選択的に効率よく回
収する方法を提供することを目的とする。

口１発明の４１１成 ！Ｉ！１　古ｔ　　　　ための− 未発ＩｇＩに係る醗酵ガスよりエステル類を回収する方
法は、醗酵工程て発生するガスを、細孔径が５人を超え
且つ４０人未満の範囲である細孔を有する炭素からなる
吸着剤に接触させた後、吸着された成分を脱着すること
からなる。特に、炭素の細孔径か８〜２０人の範囲であ
るものか優れた効果を示す。

具体的には、このような細孔径を有する分子篩炭素や活
性炭などが挙げられる。

上記条件を満足する炭素の形状は特に制限されず、粒状
、ｒａｍ状などが用いられる。

なお、細孔径１０λ以下のものを一般に分子篩炭素と称
し、１０人を超えるものは活性炭と呼ばれている。

細孔径が５λ以下では吸着域か非常に少なく、エステル
類の吸着回収は実用的でない。

細孔径が４０人以北の）Ｒ　Ｘは酢酸イソアミルよりも
イソアミルアルコールに対する吸着性が強く、酢酸イソ
アミルを選択的に吸着回収するには適さない。

また細孔径が５人を超え１つ４０人未満の範囲より広範
囲にわたっている活性炭では，イソアミルアルコールに
対する吸着性か強く、酢酸イソアミルの方が先に破過す
る。

醗酵工程て発生するガスとしては、醸造食品の製造の際
に得られる香気成分を含有するガスならばいずれてもよ
く、日本酒、ワイン、ビール、醤油などの製造で得られ
る醗酵ガスが挙げられる。

このような醗酵ガスをガス状のまま前記の細孔を有する
炭素に接触させる。

吸着条件は室温、常圧てよい。

吸着装置はハツチ式、充填塔式のいずれでもよい．しか
し経済性ては充填塔式か右利である。

Ｌ−記炭素に選択的に吸着されたエステル類は。

アルコール類，アセトン、クロロホルムなどの如くエス
テル類の溶解度の高い溶媒の液状ｍあるいはガス状態で
処理することにより、または水蒸気なとて処理すること
により容易に脱着・回収される。

回収したエステル類を食品や飲料等の香料として使用す
ることを考慮すると、脱着に用いる溶媒としてはエタノ
ールや水蒸気か好適である。

エタノールを用いてエステル類を脱着する際のエタノー
ル濃度は３０ｖｏｕ％以上か好ましく、５０ｖｏＪＪ％
以．ヒかより好ましい。エタノール濃度が低いと回収さ
れた液のエステル濃度か低く、しかも高級脂肪酸エステ
ル類の回収率が低下する。

エタノール濃度は高いほどエステル類の回収は容易であ
るか、６０ｖｏ１％以上になると危険物扱いとなり法規
上の制限を受けるので、６０ｖｏ文Ｘ未満とするのか好
都合である。

液状の溶媒によるニスデル類の脱着は室温でよいか、温
度を高めることにより脱着時間を短縮することかてきる
。その場合の加熱温度は６０’Ｃ程度以下とするのかエ
ネルギー消費節減の点から好ましい。

実施例１ 内径１０　ｍ　ｍのステンレス製カラムに、４０〜１０
０メツシユに整粒した細孔径８人の分子ｎ炭素（クラレ
ケミカル■製）を１．５ｇ充填し、これにモデル醗酵ガ
ス（エタノール１５ｖｏＪ１％、酢酸エチル６０ｐｐｍ
、イソアミルアルコール１４０ｐｐｍ、酢酸イソアミル
４０ｐｐｍ、カプロン酸エチル３０ｐｐｍの水溶液にＣ
Ｏ２を吹き込み溶解成分を揮発させたもの）を、線速度
６．０ｃｍ／秒て供給した。出口ガスをガスクロマトグ
ラフィーにより分析し、酢酸イソアミルの流出かに１ま
った時点てガスの供給を停止し、ついて６０ｖａｎ％エ
タノール水溶液を吸着時とは逆方向に流して吸着物を脱
着して回収した０回収液は５０ＣＣづつ捕集して各流出
分についてガスクロマドクラフィーによる組成分析を行
った。

第１表に各成分の吸２？量（回収液の最初の１００ｃｃ
に含まれる各成分の丑）を示す。

第１表 酢酸イソアミルとカプロン酸エチルか良好に回収され、
特にイソアミルアルコール（ｉ−ＡｍＯＨ）に比べ酢酸
イソアミ１ル（ｉ−ＡｍＯＡｃ）か選択的に回収され、
選択率（ｉ−ＡｍＯＡｃ／１−Ａｍ０Ｈ）が５．９と高
比率になることかわかる。

第１図は吸着時の破過曲線を示すもので、横軸はガス流
通時間（ｈｒ）、縦軸は相対濃度（出口／人口）を表す
。

第１図より、エタノール（Ａ線）、酢酸エチル（Ｄ線）
はすぐに破過し、続いてイソアミルアルコール（Ｅ線）
、酢酸イソアミル（Ｄ線）の順に流出することかわかる
。なお２０時間経過してもカプロン酸エチルは流出しな
かった。

実施例２ 吸着剤として細孔Ｐ１２０人の活性炭を用いた以外は実
施例１と同じ方法で前記モデル醗酵ガスの吸着と６０ｖ
ｏｆＬ％エタノールによる脱着・回収を行った。結果を
第１表に示す。また第２［Ａに吸着時の破過曲線を示す
。

いずれも実施例１と同様な傾向を示している。

なお、この細孔［２０人の活性炭は、非常にシャープな
細孔分布を持っており、細孔分布かフロートな一般の活
性炭とは異なる。

比較例１ 吸着剤として細孔径５人の分子篩炭素（大阪酸ぶ■製）
を用いた以外は実施例１と回じ方法で吸着を行なった。

結果を第１表及び第３図に示す。

ガス供給開始後３０分あまって金成分か破過した。従っ
てエステル類の回収ばてきなかった。

なお第３図におけるＥ線はカプロン酸エチルである。

比較例２ 吸着剤として細孔径４０人の活性炭を用いた以外は実施
例１と回し方法て吸着及び脱着操作を行った。結果を第
１表及び第４図に示す。

酢酸イソアミルよりもイソアミルアルコールの吸１１の
方か強く、酢酸イソアミルか先に破過してしまい、選択
率は２．９と低比率て、酢酸イソアミルの選択回収には
適さないことかわかる。

なお、この細孔径４０人の活性炭は、非常にシャープな
細孔分布を持っており、細孔分布かブロードな一般の活
性炭とは異なる。

比較例３ 吸着剤として細孔径１０〜５０人の活性炭（二村化学製
５ＧＰ）を用いた以外は実施例１と回し方法て吸着を行
った。結果を第１表及び第５図に示す。

酢酸イソアミルよりもイソアミルアルコールの吸着の方
が強く、酢酸イソアミルが破過してもイソアミルアルコ
ールは全く流出しなかった。即ちエステル類の選択濃縮
回収はできなかった。

実施例３ 細孔径８人の分子篩炭素を実施例１で用いた晴の２借賃
（３ｇ）を用いた以外は実施例１と同じ方法で吸着脱着
を行った。吸着時の破過曲線を第６図に示す。

第１１−Ｊに示した実施例１の場合よりも分離がシャー
プで、エタノール、酢酸エチル及びイソアミルアルコー
ルが破過し、酢酸イソアミルが流出し始めた時点でガス
の供給を停止することにより酢酸イソアミルとカプロン
酸エステル選択的に吸着できることがわかる。

ハ１発明の効果 ■香料として有用なエステル類を醗酵ガスから選択的に
濃縮回収できる。

■室温で吸着操作できるのでエネルギー消費か少ない。

【図面の簡単な説明】

第１　Ｈ／Ｉ〜第６図は、各実施例及び比較例における
吸着時の破過曲線を示すもので、横軸はガス流通時間（
ｈｒ）、縦軸は相対濃度（出口／人口）を表し、Ａ線は
エタノール、Ｂ線は酢酸エチル。 Ｃ線はイソアミルアルコール、Ｄ線は酢酸イソアミル、
Ｅ線はカプロン酸エチルである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　醗酵工程で発生するガスを、細孔径が５Åを超え且
   つ４０Å未満の範囲である細孔を有する炭素からなる吸
   着剤に接触させた後、吸着された成分を脱着することか
   らなる醗酵ガスよりエステル類を回収する方法。 ２　炭素の細孔径が８〜２０Åの範囲である特許請求の
   範囲第１項記載の方法。