JPH04200743A - 活性炭素繊維の再生方法 - 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】 （産業上の利用分野〕 本発明は、酒類や調味液等の発酵液、あるいは、糖液な
との食品又はその中間物（以下「食品類」と総称する。

）の脱色に用いられ、性能の低下した活性炭素繊維の再
生方法に関する。

本発明の再生方法によれば、これら食品類製造に用いら
れた活性炭素繊維を効果的に再生することかできる。

〔従来技術とその問題点〕

従来、食品類製造に用いられた活性炭素繊維の再生方法
は、特開昭６３−１５７９６８号公報にて提案されてい
る。

この方法は、要再生処理活性炭素繊維を次の工程で再生
処理するものである。

しかし、この方法は、アルカリ処理の前の処理方法か不
完全であるため、繰り返して食品類の脱色と再生を行っ
た場合、性能低下が著しく、数１０回に１回は５００℃
以上９５０℃以下でガス処理（以下「高温ガス処理」と
いう。）を行わなければならず、この高温ガス処理によ
り、活性炭素繊維の重量減少又は活性炭素繊維の強度的
低下か起こり、延いては、食品類への微粉末の混入を引
き起こすという問題点があった。

〔発明の目的〕

本発明は、食品類の脱色に使用され、性能の低下した活
性炭素繊維を効果的に再生する再生方法を提供すること
を目的とする。

〔発明の構成と効果〕

本発明は、下記の通りである。

活性炭素繊維を用い、酒類や調味液等の発酵液、あるい
は、糖液等の食品又はその中間物を処理し、脱色を行う
に当たり、性能の低下した該活性炭素繊維を下記に示す
第１乃至第６の各工程をこの順序で再生することを特徴
とする活性炭素繊維の再生方法。

第１工程　３５℃以下の温度で水洗する工程第２工程　
５０℃以上の温度で水洗する工程第３工程　４０℃以上
の温度で０．１重量％以上４゜５重量ｘ以下のアルカリ
水溶液て処 理する工程 第４工程　５０℃以上の温度で水洗する工程第５工程　
酸洗浄工程 第６エ程　水洗工程 本発明の場合、第一工程での温度か、３５℃以下と低温
であるため、低温で変質しやすい蛋白質の変質かなく、
このため変質した蛋白質か、活性炭素繊維に付着したま
まの状態で固定化されるということもない。

本発明の再生方法によると、再生処理を繰り返しても、
性能保持率が高く、そのため、高温ガス処理を行うこと
なく、長期にわたって脱色−再生を繰り返すことができ
る。

本発明において、吸着材として使用される活性炭素繊維
は、ポリアクリロニトリル系活性炭素繊維、フェノール
系活性炭素繊維、セルロース系活性炭素繊維あるいはピ
ンチ系活性炭素繊維なと既知の方法で製造される物であ
る。これら活性炭素繊維の中で、ポリアクリロニトリル
系活性炭素繊維が特に望ましい。

その理由は、ポリアクリロニトリル系活性炭素繊維か、
他の活性炭素繊維に比べ、細孔径か大きいため、食品類
の脱色性能が高く、且つ、再生されやすいからである。

また、ポリアクリロニトリ系活性炭素繊維は、他の活性
炭素繊維に比べ、強度が高いため、繰り返し再生しても
劣化が少なく、微粉末の発生か少ない。

用いる活性炭素繊維の比表面積及び細孔容積に関しては
、一般に比表面積が１ｏ００Ｉｌｌ’　／ｇ以上で、細
孔容積が０．６５ｃｃ／ｇ以上であることが望ましい。

　本発明の再生工程を示すと、第１図の通りである。第
１図は、食品類の脱色工程と再生工程とのサイクルを示
したものである。以下、この第１図に沿って、本発明を
説明する。

本発明の対象となるのは、酒類や調味液等の発酵液、あ
るいは、糖液などの食品又はその中間物である。これら
は、メラノイジン類やフミン類などの着色成分を含む。

本発明の対象となるのは、具体的には、糖液、味醗、清
酒や果実酒、焼酎、ウィスキー等の酒類、醤油、乳酸飲
料、アミノ酸飲料、乳酸あるいはアミノ酸製造工程液等
である。

（第１工程　第１水洗） 性能低下した活性炭素繊維は、まず３５℃以下の水で洗
浄しなければならない。３５℃より高いと、食品類中に
微量含まれている蛋白質等の変性しやすい物質が、活性
炭素繊維に付着したままの状態で固定化され、以後の再
生工程によっても脱離されにくくなり、延いては、不可
逆的な再生不良を引き起こす。

水洗としては、水洗排水のＣ０Ｄ（ＪＩＳ　Ｋ−０１０
２に準拠して測定）値が５０ｐｐｍ以下、あるいは、水
洗排水の波長２８０ｎＩｉてのＩＯ＋ｍ光路長の石英セ
ルでの吸光度（００，。）が（１，３以下になるまで行
うのが好ましい。

（第２工程：第１温水洗） 次に、５０℃の温水によって洗浄する。

この工程を経ないと、活性炭素繊維表面に付着した糖類
などの物質が、次のアルカリ処理工程に残留し、再生の
負担を高めることとなり、延いては、再生不良を引き起
こす。

温水洗としては、温洗排水のＣＯＤ値が１１００ｐｐ以
下、あるいは、温洗排水の０Ｄ２８０　　か０．５以下
になるまで行うのが好ましい。

（第３工程、アルカリ処理） 次いて、４０℃以上の０．１重量％以上４５重量Ｘ以下
のアルカリ溶液で処理を行う。ここでアルカリ溶液の種
類は、特に限定がないが、水酸化ナトリウムや水酸化カ
リウム等の水溶液が望ましい。

ここでの温度が、４０℃未満であると、脱色−再生を繰
り返した場合、性能低下を引き起こす。

また、温度上限は、操作性の点から９５℃以下が好まし
い。

また、アルカリ濃度が０．１重量％未満であると、同様
に性能低下を引き起こす。一方、アルカリ濃度が４，５
重量％を超えると、再生を繰り返した場合、活性炭素繊
維の単繊維強度が低下し、微粉末が発生しやすくなる。

特に好ましい濃度範囲は０．３重量Ｘ〜４．０重量Ｘで
ある。

アルカリ処理は、アルカリ処理排液のＣＯＤ値か４０ｐ
ｐｍ以下、あるいは、アルカリ処理排液の２８０ｎｍで
のｌｃｏ＋セルの吸光度か０．２以下になるまで行うの
が好ましい。

（第４工程：第２温水洗） アルカリ処理の後、アルカリに溶出した成分を完全に洗
うため、温水で洗浄する。このときの温度は、５０℃以
上であることか必要である。

このとき、排水のｐｏ力月０以下、又は、第２温水排水
のＣＯＤ値が５０ｐｐｍ以下、あるいは、アルカリ処理
排液の２８０ｎｍてのＩＣ１１１セルの吸光度か０゜■
以下になるまで行うのか好ましい。この工程が不完全で
あると、塩基性下で可溶性であり、酸性下で不溶性であ
る物質が活性炭素繊維に残留してしまい、性能低下を引
き起こす。

（第５工程：酸洗浄） 次いで、酸洗浄を行う。ここでは、活性炭素繊維を中性
にするために酸中和を行う。ここで用いる酸としては、
再生後の使用時における食品類の香味への影響、活性炭
素繊維への吸着性を考慮すると、塩酸あるいは硝酸が好
ましい。

洗浄液の酸濃度としては、０．１重量％以上３重量ｘ以
下か適当である。

処理液の濃度か３重量％を超えると、後工程である第２
水洗工程での洗浄水の使用量が多量に必要となる。また
、処理液の濃度が０．１重量％未満の場合、アルカリ液
で処理した後の活性炭素繊維中に残存するアルカリが充
分に除去されないか、又は、除去するのに長時間を要す
ることとなる。好ましい範囲は、０．２重量％以上１重
量％以下である。酸洗浄しないで、活性炭素！！維をア
ルカリ性のまま、脱色に用いた場合、処理後の食品類に
再着色が生じる可能性が高い上、異臭が付いてしまい、
不都合である。

処理温度は、取扱性等を考慮すると、１５℃以上４０℃
以下が好ましい。

酸洗浄は、酸洗浄排水のｐｌか７以下になるまで行うの
か望ましい。

（第６エ程、第２水洗） 再生工程の最後に、水洗を行う。これは、前工程の酸か
活性炭素繊維に残留することを防止することを目的に行
う。この場合、第２水洗排水のｐｎか６以上８以下にな
るまで水洗を行うのか望ましい。

温度は、１５℃以上であることか望ましい。温度がこれ
より低いと、洗浄か不完全になりゃすい。最高温度は、
食品類の脱色時の温度と同程度であることが望ましい。

この工程が不充分であると、酸の臭いか、処理を行った
食品類に付いてしまい、不都合である。

本発明の全工程を通じて使用される水及び温水は、再生
効果を低くしない理由から、ＣＯＤ１ｐｐｍ以下で、且
つ、含有金属イオンの少ないものが望ましい。

本発明の第１．２．４及び６の各工程で用いる水、ある
いは、温水のｐＨは、それぞれ６以上８以下であること
が望ましい。

同様に、第３及び第５工程で用いるアルカリ水溶液、酸
溶液も、ＣＯＤ１ｐｐｍ以下で、且つ、それぞれアルカ
リあるいは酸量外の他のイオン含有の少ないものが望ま
しい。

これら水、温水、アルカリ水溶液あるいは酸溶液におけ
るイオンの中でも、特に鉄イオンは、活性炭素繊維に付
着しやすく、且つ、清酒などのディフエリフェリクリン
ンを含有する食品の脱色において、活性炭素繊維から脱
離し、食品を不都合に着色する。

このため、全工程を通じ、使用する水は、イオン交換し
、特に、鉄イオンをＯ，１，ｐｐｍ以下としたものが好
ましい。

通液速度は、空間速度（活性炭素繊維の充填密度０．１
ｇ／ｃｃ以上０．２ｇ／ｃｃ以下に充填した場合）２０
−１００ｈｒ’が好ましい。空間速度が２０ｈｒ−１未
満であると、再生時に時間を要し、再生効果が低い。逆
に、１００ｈｒ　　’超であると、必要通液量か過多と
なり、再生不完全となる可能性が高い。

〔実施例と比較例〕

以下に、本発明の実施例とともに比較例を示す。

実施例１ ポリアクリロニトリル系活性炭素繊維（比表面積１．３
５０ｍ　’　／ｇ、細孔容積１　、　ｔｃｃ／ｇ）２ｇ
を硝子カラムに充填密度０．１．５ｇ／ｃｃになるよう
に充填し、これを用いて、空間速度８０ｈｒ　　’で日
本酒〔生酒の波長４３０ｎｍての１０「ｍ光路長の硝子
セルでの吸光度（ＯＤ　４３０）−０，０２７３３Ｑの
脱色を行った。

脱色開始直後の処理酒のｏＤ４３０は０００４てあり、
脱色後における日本酒の３Ｑ平均０Ｄ４３０は０００９
であった。

このときの清酒脱色率は下記（１）式により６６．７％
と求められた。

脱色率（％）− 〔１−（処理後の平均ＯＤ　　”、二　〕／（処理前の
ｏＤ’：　　）　　：ｌ　　Ｘ　　１００％・・（１） 再生は第１表の条件により行った。再生に用いた水、温
水、アルカリ水溶液及び酸溶液は、鉄含有量かｌｐｐｍ
５ｐＨか７２の原水（ＪＩＳ　Ｋ−０１０２：原子吸光
法に準拠して測定、以下鉄含有量に関して同様）を陰陽
イオン交換した水を基に作製した。水及び温水のｐＨは
６．５であり、水、温水、アルカリ水溶液及び酸溶液の
鉄含有量はＯ，ｉｐｐｍ以下であった。また、各工程を
終了した時の排水性状を第１表に示す。

この脱色−再生を同し条件で８０回繰り返した。

その８０回目の脱色率は６３％であり、８０回目性能保
持率は９４．４％　〔下記（Ｉ［）式より計算〕であり
、充分な脱色性能を保持していたため、高温ガス処理に
よる再生は不要であり、更に繰り返し使用可能であった
。８０回目の脱色された日本酒中には、微粉末は観察さ
れず、活性炭素繊維の劣化は認められなかった。

８０回目性能保持率　（％）−１＠目脱色事　／８０　
回目脱色率　Ｘ　　　１００．％・・・　　（Ｉ［） 第１表 実施例２ 再生工程で用いる水をイオン交換せずに、そのまま用い
た他は総て実施例１と同様の条件で８０回脱色−再生を
繰り返した。このときの８０回目性能保持率は、７５％
であった。

比較例 実施例の再生条件からそれぞれ、第１水洗、第１温洗、
第２温洗、酸洗浄或いは第２水洗を省いた条件、それぞ
れ（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）及び酸処理後の水洗を行わ
なかった条件（Ｅ）の場合、処理酒に異臭が付いた。他
の（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の３条件については、脱色−再生
を４０回繰り返した。

そのときの８０回目性能保持率を第２表に示す。

第２表 以上の実施例及び比較例の結果より、本発明の効果は優
れていることかわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の再生工程図を示したものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 活性炭素繊維を用い、酒類や調味液等の発酵液、あるい
   は、糖液等の食品又はその中間物を処理し、脱色を行う
   に当たり、性能の低下した該活性炭素繊維を下記に示す
   第１乃至第６の各工程をこの順序で再生することを特徴
   とする活性炭素繊維の再生方法。 第１工程３５℃以下の温度で水洗する工程 第２工程５０℃以上の温度で水洗する工程 第３工程４０℃以上の温度で０．１重量％以上４．５重
   量％以下のアルカリ水溶液で処 理する工程 第４工程５０℃以上の温度で水洗する工程 第５工程酸洗浄工程 第６工程水洗工程