JPH0510079B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0510079B2 JPH0510079B2 JP23502085A JP23502085A JPH0510079B2 JP H0510079 B2 JPH0510079 B2 JP H0510079B2 JP 23502085 A JP23502085 A JP 23502085A JP 23502085 A JP23502085 A JP 23502085A JP H0510079 B2 JPH0510079 B2 JP H0510079B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exchange resin
- anion exchange
- basic anion
- powdered
- sugar solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 claims description 112
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 100
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 claims description 90
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 87
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 39
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 39
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 16
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 15
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 14
- 238000004042 decolorization Methods 0.000 claims description 12
- 238000011033 desalting Methods 0.000 claims description 12
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 11
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 claims description 6
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims description 5
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 5
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 54
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 54
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 45
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 22
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 20
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 15
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 15
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 14
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 6
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 235000021552 granulated sugar Nutrition 0.000 description 6
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 5
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 5
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 4
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 4
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N benzyl N-[2-hydroxy-4-(3-oxomorpholin-4-yl)phenyl]carbamate Chemical compound OC1=C(NC(=O)OCC2=CC=CC=C2)C=CC(=C1)N1CCOCC1=O FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001429 chelating resin Polymers 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000012492 regenerant Substances 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical group 0.000 description 1
- 230000009291 secondary effect Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 125000001302 tertiary amino group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Saccharide Compounds (AREA)
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、無色透明な高品質糖液の製造方法に
関するものであり、詳細には粉末状塩基性陰イオ
ン交換樹脂を用いた糖液の精製方法に関するもの
である。 〔発明の概要〕 本発明は、被処理糖液を粒状塩基性陰イオン交
換樹脂により脱色及び/又は脱塩精製した後、粉
末状塩基性陰イオン交換樹脂に接触反応させ、 従来技術では製造不可能とされていた無色透明
な高品質糖液を生産しようとするものである。 〔従来の技術〕 例えば、結晶グラニユー糖溶解液相当の液糖製
品を生産するためには、糖液に含まれる難脱色性
色素を可及的に減少させ、無色透明な糖液とする
ことが精製糖技術の究極の目的である。このこと
による工業的価値の大きいことは述べるまでもな
いことである。そこで従来、糖液の精製方法につ
いて種々の検討がなされており、イオン交換樹脂
の応用もその一つである。 ところで、従来の糖液精製の分野においては、
イオン交換樹脂応用技術としては粒状イオン交換
樹脂がほとんどであり、粉末状イオン交換樹脂に
ついての技術開発は始まつたばかりである。ま
た、イオン交換樹脂の適用方法についても、活性
炭、骨炭、凝集剤等による各種精製工程を経た
後、最終仕上げ工程とするシステム構成が合理的
であると考えられてきた。しかしながら、このよ
うなシステム構成では、イオン交換樹脂工程の後
にどのような吸着剤を用いても一部難脱色性色素
が残留し、無色透明な糖液を得ることはできなか
つた。 したがつて、前述のような高品質糖液を生産す
るためには、最終精製糖液(フアインリカー)よ
り結晶糖を析出させ、分離・乾燥した後、これを
溶解するという方法を採らざるをえなかつた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、このように最終精製糖液より結
晶糖を析出させこれを再び溶解して液糖を生産す
る方法では、工程数が多く生産性や歩留まり等の
点で問題が多い。 そこで本発明は、前述の難脱色性色素の除去を
可能とし、結晶グラニユー糖溶解液と遜色のない
無色透明な高品質糖液を製造可能とすることを目
的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者等は粉末状イオン交換樹脂の研究開発
には先鞭をきつており、既に特開昭60−145100号
公報等において粉末状塩基性陰イオン交換樹脂の
糖液精製分野への応用を提案した。そして、さら
に粉末状イオン交換樹脂の実用化試験を続ける中
で、この粉末状イオン交換樹脂と粒状イオン交換
樹脂とを効果的に組み合わせること、及び一定の
条件下で糖液と接触反応させることにより、従来
の如何なる方法でも除去不可能とされていた前述
難脱色性色素を除去可能なことを知見し、本発明
に到達したものである。 すなわち、本発明の第1の発明は、粒状塩基性
陰イオン交換樹脂による脱色及び/又は脱塩精製
工程と、粉末状塩基性陰イオン交換樹脂を接触反
応させる後処理工程とからなるものであり、また
第2の発明は、粒状塩基性陰イオン交換樹脂によ
る脱色及び/又は脱塩精製工程と、粉末状塩基性
陰イオン交換樹脂を接触反応させる後処理工程と
からなり、前記後処理工程により能力の低下した
粉末状塩基性陰イオン交換樹脂を再生して繰り返
し使用することを特徴とするものである。 さらに、後処理工程で能力の低下した粉末状塩
基性陰イオン交換樹脂は、粒状塩基性陰イオン交
換樹脂による脱色あるいは脱塩精製工程の前処理
工程において充分に清浄剤として使用し得ること
から、本発明の第3の発明は、粉末状塩基性陰イ
オン交換樹脂を清浄剤とする前処理工程と、粒状
塩基性陰イオン交換樹脂による脱色及び/又は脱
塩精製工程と、粉末状塩基性陰イオン交換樹脂を
接触反応させる後処理工程とからなり、上記前処
理工程で使用する粉末状塩基性陰イオン交換樹脂
は上記後処理工程で使用した粉末状塩基性陰イオ
ン交換樹脂を回収したものであることを特徴とす
るものであり、また本発明の第4の発明は、粉末
状塩基性陰イオン交換樹脂を清浄剤とする前処理
工程と、粒状塩基性陰イオン交換樹脂による脱色
及び/又は脱塩精製工程と、粉末状塩基性陰イオ
ン交換樹脂を接触反応させる後処理工程とからな
り、上記前処理工程で使用する粉末状塩基性陰イ
オン交換樹脂は上記後処理工程で使用した粉末状
塩基性陰イオン交換樹脂を回収したものであり、
さらに上記前処理工程で能力の低下した粉末状塩
基性陰イオン交換樹脂を再生して後処理工程で再
び使用することを特徴とするものである。 本発明の最も簡単なシステムは、第1図に示す
ように、糖液を先ず粒状塩基性陰イオン交換樹脂
による脱色・脱塩精製工程1により処理し、次い
で粉末状塩基性陰イオン交換樹脂による後処理工
程2を施すというものであつて、これは本発明の
第1の発明に対応する。難脱色性色素を除去し、
無色透明な糖液を生産するためには、粒状イオン
交換樹脂による精製工程を経た後、粉末状イオン
交換樹脂と接触反応させることが必要であり、こ
の逆操作では目的とする高品質糖液を生産するこ
とは困難である。 本発明において使用される粉末状塩基性陰イオ
ン交換樹脂としては、スチレンとジビニルベンゼ
ンの共重合物あるいはアクリルとジビニルベンゼ
ンの共重合物等の母体に第4級アンモニウム基、
アルカノール基、第3級アミン基などの交換基を
有する強塩基性陰イオン交換樹脂の場合、他の樹
脂に比べて精製効果が大きいが、弱塩基性陰イオ
ン交換樹脂の場合でも使用できる。そのイオンの
形もOH形の他に各種の塩形のものが挙げられる
が、特にOH形及びCl形強塩基性陰イオン交換樹
脂が最も効果的である。 上記粉末状塩基性陰イオン交換樹脂の粒径とし
ては、250μm以下であることが好ましく、より好
ましくは100μm以下である。上記粒径が250μmを
越えると難脱色性色素に対する吸着能力が低下
し、また色素成分を中心とする被吸着物の脱離が
難しくなる。逆に、粉末状塩基性陰イオン交換樹
脂の粒径が5μm以下、特にリークの危険性が大き
い1.5μm以下のものであると濾別が困難なものと
なり被処理糖液中にイオン交換樹脂が混入してし
まう虞れがある。 粉末状塩基性陰イオン交換樹脂の製法として
は、粒状イオン交換樹脂を粉砕する方法や、工業
的に合成する方法等が挙げられるが、粉砕による
のが一般的である。また、その粉砕方法にして
も、気流式粉砕法や凍結粉砕法、機械的粉砕法等
があるが、特に気流式粉砕法か凍結粉砕法を用い
ることが好ましい。 上記気流式粉砕法は、空気の高速渦流による高
周波な圧力変動にともなう振動により原料である
粒子状陰イオン交換樹脂を自己破砕させ微粒子化
させる方法であり、50μm以下に粉末化するのに
要する時間が極めて短時間(数秒程度)であると
いう特徴を有している。そして、この粉砕方法に
よれば、粉砕時の温度上昇が40℃以下であるの
で、熱による樹脂の劣化が生ずることがなく、さ
らに色素成分等の脱着性に優れ再生効果が大きな
粉末状イオン交換樹脂が得られる。 また、凍結粉砕法は、粒状の陰イオン交換樹脂
に、例えば液体窒素を直接接触させて−100℃以
下に冷却せしめ、次いで冷却した当該陰イオン交
換樹脂を直ちにハンマーミル等で粉末化するもの
である。この場合にも熱劣化の生ずることがな
く、細かい粒度で、かつ粒径が比較的揃つた粉末
状陰イオン交換樹脂が得られる。 これに対して、ボールミルやハンマーミルを用
いた機械的粉砕法では、粉砕物の粒度を揃えるこ
とが難しく、得られた粉末状陰イオン交換樹脂を
使用するにあたつては、ふるい等で5〜250μmの
ものを選別して用いる必要がある。さらに、上記
機械的粉砕法では、粉砕に要する時間が長く温度
上昇も大きいので、当該粉末状陰イオン交換樹脂
の脱色性能が低下する虞れもある。一般に、陰イ
オン交換樹脂はその耐熱温度が比較的低く、例え
ば4級アンモニウム基をイオン交換基とするOH
形強塩基性陰イオン交換樹脂の最高操作温度は60
℃とされており、当該温度を越えると急速にイオ
ン交換基の熱分解が生ずる。陰イオン交換樹脂に
よる色素成分の吸着機構の詳細については不明で
あるが、陰イオン交換樹脂粒子表面の極性が大い
に関与しているものと考えられるので、その粉砕
時に熱が加わるのは好ましくない。 なお、本発明において使用される粉末状塩基性
陰イオン交換樹脂は、多サイクル使用により能力
の低下した使用済粒状塩基性陰イオン交換樹脂を
粉砕して調製したものであつてもよい。例えば、
脱色・脱塩精製工程1で繰り返し使用し、精製能
力の低下した粒状塩基性陰イオン交換樹脂を粉砕
して後処理工程2の粉末状塩基性陰イオン交換樹
脂として使用することができる。 また、粉末状塩基性陰イオン交換樹脂の使用量
は、被処理糖液当り0.5%以下の量で充分に目的
を達成することができる。 本発明による糖液精製システムに適用する被処
理糖液は、炭酸飽充法又はリン酸清浄法あるいは
精密濾過法などの前処理工程を経て懸濁成分を除
いた清澄糖液を用いた方がよい。これは、前期懸
濁成分が、粉末状塩基性陰イオン交換樹脂を再生
し多サイクル反復再利用する上で濾過阻害成分と
なり、大きな障害となるからである。ただし、第
1図に示すシステムのように、粉末状塩基性陰イ
オン交換樹脂を再生して反復使用する必要のない
ときは、清澄糖液である必要はなく、粉末状塩基
性陰イオン交換樹脂がこれら懸濁成分を吸着除去
して清澄糖液を得るのに寧ろ効果的に作用する。 粉末状塩基性陰イオン交換樹脂と被処理糖液の
反応条件は、ミキシング方式でもプレコート方式
のいずれの方式でもよく、反応温度は常温でも80
℃でも精製効果に大きな差はない。使用に際して
は、珪藻土や各種繊維状濾過助剤と混合使用する
ことにより被処理糖液と当該イオン交換樹脂との
分別濾過操作が容易となるので、これら濾過助剤
の併用が好ましい。 ところで、本発明者等は、粉末状イオン交換樹
脂の再生方法について既に特願昭59−165520号明
細書において開示しているが、特に本発明に併用
する時、その効果は甚大なものとなる。すなわ
ち、第2図に示すように、後処理工程2で能力の
低下した粉末状塩基性陰イオン交換樹脂を再生工
程3で再生し、上記後処理工程2で繰り返し使用
するようにすれば、ランニングコストや廃棄物処
理等の点で極めて有利である。この場合、再生が
容易であることもわかつた。一般に、粒状イオン
交換樹脂を再生する場合には、濃度1〜10%程度
の比較的高濃度の酸溶液を使用し、再生時のPHを
1よりもかなり小さい値に設定しているが、本発
明において難脱色性色素を吸着した粉末状塩基性
陰イオン交換樹脂を再生する場合には、僅か樹脂
量の10〜100倍の希薄な酸溶液(温度は40℃以上
とするのが好ましい。)と短時間(5分間前後)
接触、攪拌するか、同溶液を樹脂層に通流させる
だけでよい。ここで使用する酸溶液としては、PH
2以下(例えばPH2〜PH1)であつて、酸濃度で
0.1〜0.5%程度のものを用い得る。このように希
薄溶液でも使用可能であるということは、再生剤
(例えば酸)の使用量が少なくて済み、経済的メ
リツトは計り知れないものがある。もちろん、粉
末状塩基性陰イオン交換樹脂の再生方法としては
これに限られるものではなく、例えば粒状塩基性
陰イオン交換樹脂の再生剤をそのまま当該粉末状
塩基性陰イオン交換樹脂の再生剤として使用する
方法等も有効である。 なお、上述の粉末状塩基性陰イオン交換樹脂の
再生において、使用済粒状イオン交換樹脂より調
製した粉末状イオン交換樹脂を使用する時、酸溶
液のみで再生した場合には、その理由は明らかで
ないが新品粉末状イオン交換樹脂と比べて精製能
力が著しく低下することがわかつた。この対策と
して、酸溶液による処理後、引き続いてNaOH
又はNaOH含有NaCl水溶液と接触反応させるこ
とにより解決できた。この操作でNaOH水溶液
を用いた場合よりもNaOH含有NaCl水溶液を使
用した場合の方が色素等の脱着効果がはるかに大
きいにもかかわらず、NaOH水溶液で処理した
場合の方が、再生後の粉末イオン交換樹脂の吸着
性能(脱色・脱コロイド能力)の大きいことが認
められた。その理由については明白ではなかつた
が、アルカリ剤の使用効果を検索していく過程
で、脱色、脱コロイドに最も優れた性能を持つ粉
末イオン交換樹脂は、交換基がOH形になつたも
のであることが明らかになつた。従つて、使用す
るアルカリ剤の濃度は0.1〜10%の範囲でよいが、
粉末イオン交換樹脂の特徴として1%以下の濃度
でも交換基は容易に遊離形へと置換される。通常
の場合、精製された糖液がアルカリ性となること
は欠点が多く避けなければならないが、本発明で
みられるように粒状のH形弱酸性陽イオン交換樹
脂塔(脱カチオン塔)と併用させる一連のシステ
ムの場合、粉末樹脂で処理された糖液がアルカリ
性でも当該脱カチオン塔に通流させることによ
り、精製液は中性近くになるので、粉末陰イオン
交換樹脂の交換基をほとんどOH形にしても実害
はなく、何らかの中和処理を後工程でする場合に
おいては、交換基をOH形にすることは、むしろ
好ましい操作であることがわかつた。 一方、粉末状塩基性陰イオン交換樹脂は粒状塩
基性陰イオン交換樹脂と比較して精製能力が大き
く、単位樹脂当りの平衡吸着色素量は後者の百倍
近くある。したがつて、極小量の難脱色性色素を
吸着しただけで(これだけで工業的価値は充分で
あるが)廃棄または再生工程に移行させることは
必ずしも得策ではない。本発明者等の実験によれ
ば、第1図あるいは第2図に示したシステムにお
いて、後処理工程2で使用した粉末状塩基性陰イ
オン交換樹脂は、粒状塩基性陰イオン交換樹脂で
処理する前の高色価糖液にそのまま再利用しても
その精製能力は新品のそれと殆ど変わらないこと
がわかつた。 そこで、第3図に示すように、被処理糖液を先
ず後処理工程2で使用して能力の低下した粉末状
塩基性陰イオン交換樹脂を回収して清浄剤とした
前処理工程4で処理し、次いで粒状塩基性陰イオ
ン交換樹脂による脱色・脱塩精製工程1及び粉末
状塩基性陰イオン交換樹脂による後処理工程2を
経るようなシステムとしてもよい。このシステム
は本発明の第3の発明に対応する。 さらには、第4図に示すように、上記前処理工
程4で使用して能力の低下した粉末状塩基性陰イ
オン交換樹脂を再生工程5により再生し、後処理
工程2で繰り返し使用するようなシステムとする
ことも可能である。なお、この場合再生方法とし
ては、先の第2図に示すシステムにおける再生工
程3と同様に、40℃以上の希薄酸溶液による再
生、あるいは酸溶液及びアルカリ溶液による再生
とすればよい。このようなシステムとすることに
より、無駄を無くしイオン交換樹脂の有効利用を
図ることが可能である。 ところで、上述の各システムにおいて、粒状塩
基性陰イオン交換樹脂による脱色・脱塩精製工程
1は、OH形強塩基性陰イオン交換樹脂を主体と
する脱色・脱塩精製工程(いわゆるMAK法)よ
り構成されている場合に最も効果が高い。この
MAK法は、強塩基性陰イオン交換樹脂と強酸性
陽イオン交換樹脂の混合塔、強塩基性陰イオン交
換樹脂塔、弱酸性陽イオン交換樹脂塔を順次通液
するものであつて、このMAK法を採用すること
により、グラニユー糖を溶解した最上級品質の液
糖と何ら遜色のない無色透明な糖液が生産できる
ことが明らかとなつた。 また、本発明を採用することにより、当初予想
もしなかつた副次的な効果も生まれた。すなわ
ち、本発明によれば、粒状塩基性陰イオン交換樹
脂と粉末状塩基性陰イオン交換樹脂の組み合わせ
により、従来の精製糖工程の主要部分を占めてい
た骨炭・粒状炭(活性炭)工程等を省略しても、
従来方式と何ら遜色のないフアインリカーが生産
できることが明らかとなつた。このことは、本発
明の採用により、精製能力が飛躍的に上昇したこ
とを示すものであり、低品質の原料糖又は洗糖歩
留まりを上昇させた低品質(高色価)糖液の場合
でも安定して高品質糖液を生産できることを示
す。 〔作用〕 粉末状イオン交換樹脂を糖液の精製に利用した
例は少なく、イオン交換樹脂そのものの脱色機構
が解明されていない現状では、前述のシステムに
より何故このように大きな脱色性の差異が現れる
かを解析することは困難であるが、次のような推
定をしている。 すなわち、粉末状イオン交換樹脂を粒状イオン
交換樹脂工程以前に使用すると、イオン交換樹脂
と親和性の強い極性色素が優先して反応し、極性
の弱いと推定される色素を中心とする難脱色性色
素が残留する。粒状塩基性陰イオン交換樹脂は粉
末イオン交換樹脂に比べて吸着能力は低く、極性
の弱い難脱色性色素を吸着除去することは難しい
ものと考えられる。一方、粒状塩基性陰イオン交
換樹脂を前処理として使用する場合には、処理糖
液中に含まれる色素の大半は同様にして極性の弱
い難脱色性色素であるが、吸着能力(特に物理吸
着能力)の大きい粉末状イオン交換樹脂の場合に
限つて、この難脱色性色素をも効果的に吸着除去
するものと考えている。(粒状塩基性陰イオン交
換樹脂の場合でも、新品樹脂で特に初留液に限つ
て色素の漏出のない無色透明な糖液を得ることが
できる場合がある。この現象と本発明の条件とが
一致しているのではないかと推定している。) 〔実施例〕 以下、本発明を具体的な実験例に基づいて説明
する。なお、これら実験例が本発明を限定するも
のでないことは言うまでもない。 実験例 1 製糖工場最終精製糖液(粒状イオン交換樹脂工
程出液=MAK工程出液)に、次の各種脱色剤を
用いて70℃,30分間攪拌接触反応させた後、
0.8μmメンブレンフイルタを用いて濾過した糖液
について可視部領域の吸収特性を測定した。な
お、脱色剤使用量は、粉末状強塩基性イオン交換
樹脂の場合0.2%(乾燥物)とし、その他は0.5%
(乾燥物)とした。比較として、結晶糖(グラニ
ユー糖)を溶解した糖液についても調べた。結果
を第1表に示す。
関するものであり、詳細には粉末状塩基性陰イオ
ン交換樹脂を用いた糖液の精製方法に関するもの
である。 〔発明の概要〕 本発明は、被処理糖液を粒状塩基性陰イオン交
換樹脂により脱色及び/又は脱塩精製した後、粉
末状塩基性陰イオン交換樹脂に接触反応させ、 従来技術では製造不可能とされていた無色透明
な高品質糖液を生産しようとするものである。 〔従来の技術〕 例えば、結晶グラニユー糖溶解液相当の液糖製
品を生産するためには、糖液に含まれる難脱色性
色素を可及的に減少させ、無色透明な糖液とする
ことが精製糖技術の究極の目的である。このこと
による工業的価値の大きいことは述べるまでもな
いことである。そこで従来、糖液の精製方法につ
いて種々の検討がなされており、イオン交換樹脂
の応用もその一つである。 ところで、従来の糖液精製の分野においては、
イオン交換樹脂応用技術としては粒状イオン交換
樹脂がほとんどであり、粉末状イオン交換樹脂に
ついての技術開発は始まつたばかりである。ま
た、イオン交換樹脂の適用方法についても、活性
炭、骨炭、凝集剤等による各種精製工程を経た
後、最終仕上げ工程とするシステム構成が合理的
であると考えられてきた。しかしながら、このよ
うなシステム構成では、イオン交換樹脂工程の後
にどのような吸着剤を用いても一部難脱色性色素
が残留し、無色透明な糖液を得ることはできなか
つた。 したがつて、前述のような高品質糖液を生産す
るためには、最終精製糖液(フアインリカー)よ
り結晶糖を析出させ、分離・乾燥した後、これを
溶解するという方法を採らざるをえなかつた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、このように最終精製糖液より結
晶糖を析出させこれを再び溶解して液糖を生産す
る方法では、工程数が多く生産性や歩留まり等の
点で問題が多い。 そこで本発明は、前述の難脱色性色素の除去を
可能とし、結晶グラニユー糖溶解液と遜色のない
無色透明な高品質糖液を製造可能とすることを目
的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者等は粉末状イオン交換樹脂の研究開発
には先鞭をきつており、既に特開昭60−145100号
公報等において粉末状塩基性陰イオン交換樹脂の
糖液精製分野への応用を提案した。そして、さら
に粉末状イオン交換樹脂の実用化試験を続ける中
で、この粉末状イオン交換樹脂と粒状イオン交換
樹脂とを効果的に組み合わせること、及び一定の
条件下で糖液と接触反応させることにより、従来
の如何なる方法でも除去不可能とされていた前述
難脱色性色素を除去可能なことを知見し、本発明
に到達したものである。 すなわち、本発明の第1の発明は、粒状塩基性
陰イオン交換樹脂による脱色及び/又は脱塩精製
工程と、粉末状塩基性陰イオン交換樹脂を接触反
応させる後処理工程とからなるものであり、また
第2の発明は、粒状塩基性陰イオン交換樹脂によ
る脱色及び/又は脱塩精製工程と、粉末状塩基性
陰イオン交換樹脂を接触反応させる後処理工程と
からなり、前記後処理工程により能力の低下した
粉末状塩基性陰イオン交換樹脂を再生して繰り返
し使用することを特徴とするものである。 さらに、後処理工程で能力の低下した粉末状塩
基性陰イオン交換樹脂は、粒状塩基性陰イオン交
換樹脂による脱色あるいは脱塩精製工程の前処理
工程において充分に清浄剤として使用し得ること
から、本発明の第3の発明は、粉末状塩基性陰イ
オン交換樹脂を清浄剤とする前処理工程と、粒状
塩基性陰イオン交換樹脂による脱色及び/又は脱
塩精製工程と、粉末状塩基性陰イオン交換樹脂を
接触反応させる後処理工程とからなり、上記前処
理工程で使用する粉末状塩基性陰イオン交換樹脂
は上記後処理工程で使用した粉末状塩基性陰イオ
ン交換樹脂を回収したものであることを特徴とす
るものであり、また本発明の第4の発明は、粉末
状塩基性陰イオン交換樹脂を清浄剤とする前処理
工程と、粒状塩基性陰イオン交換樹脂による脱色
及び/又は脱塩精製工程と、粉末状塩基性陰イオ
ン交換樹脂を接触反応させる後処理工程とからな
り、上記前処理工程で使用する粉末状塩基性陰イ
オン交換樹脂は上記後処理工程で使用した粉末状
塩基性陰イオン交換樹脂を回収したものであり、
さらに上記前処理工程で能力の低下した粉末状塩
基性陰イオン交換樹脂を再生して後処理工程で再
び使用することを特徴とするものである。 本発明の最も簡単なシステムは、第1図に示す
ように、糖液を先ず粒状塩基性陰イオン交換樹脂
による脱色・脱塩精製工程1により処理し、次い
で粉末状塩基性陰イオン交換樹脂による後処理工
程2を施すというものであつて、これは本発明の
第1の発明に対応する。難脱色性色素を除去し、
無色透明な糖液を生産するためには、粒状イオン
交換樹脂による精製工程を経た後、粉末状イオン
交換樹脂と接触反応させることが必要であり、こ
の逆操作では目的とする高品質糖液を生産するこ
とは困難である。 本発明において使用される粉末状塩基性陰イオ
ン交換樹脂としては、スチレンとジビニルベンゼ
ンの共重合物あるいはアクリルとジビニルベンゼ
ンの共重合物等の母体に第4級アンモニウム基、
アルカノール基、第3級アミン基などの交換基を
有する強塩基性陰イオン交換樹脂の場合、他の樹
脂に比べて精製効果が大きいが、弱塩基性陰イオ
ン交換樹脂の場合でも使用できる。そのイオンの
形もOH形の他に各種の塩形のものが挙げられる
が、特にOH形及びCl形強塩基性陰イオン交換樹
脂が最も効果的である。 上記粉末状塩基性陰イオン交換樹脂の粒径とし
ては、250μm以下であることが好ましく、より好
ましくは100μm以下である。上記粒径が250μmを
越えると難脱色性色素に対する吸着能力が低下
し、また色素成分を中心とする被吸着物の脱離が
難しくなる。逆に、粉末状塩基性陰イオン交換樹
脂の粒径が5μm以下、特にリークの危険性が大き
い1.5μm以下のものであると濾別が困難なものと
なり被処理糖液中にイオン交換樹脂が混入してし
まう虞れがある。 粉末状塩基性陰イオン交換樹脂の製法として
は、粒状イオン交換樹脂を粉砕する方法や、工業
的に合成する方法等が挙げられるが、粉砕による
のが一般的である。また、その粉砕方法にして
も、気流式粉砕法や凍結粉砕法、機械的粉砕法等
があるが、特に気流式粉砕法か凍結粉砕法を用い
ることが好ましい。 上記気流式粉砕法は、空気の高速渦流による高
周波な圧力変動にともなう振動により原料である
粒子状陰イオン交換樹脂を自己破砕させ微粒子化
させる方法であり、50μm以下に粉末化するのに
要する時間が極めて短時間(数秒程度)であると
いう特徴を有している。そして、この粉砕方法に
よれば、粉砕時の温度上昇が40℃以下であるの
で、熱による樹脂の劣化が生ずることがなく、さ
らに色素成分等の脱着性に優れ再生効果が大きな
粉末状イオン交換樹脂が得られる。 また、凍結粉砕法は、粒状の陰イオン交換樹脂
に、例えば液体窒素を直接接触させて−100℃以
下に冷却せしめ、次いで冷却した当該陰イオン交
換樹脂を直ちにハンマーミル等で粉末化するもの
である。この場合にも熱劣化の生ずることがな
く、細かい粒度で、かつ粒径が比較的揃つた粉末
状陰イオン交換樹脂が得られる。 これに対して、ボールミルやハンマーミルを用
いた機械的粉砕法では、粉砕物の粒度を揃えるこ
とが難しく、得られた粉末状陰イオン交換樹脂を
使用するにあたつては、ふるい等で5〜250μmの
ものを選別して用いる必要がある。さらに、上記
機械的粉砕法では、粉砕に要する時間が長く温度
上昇も大きいので、当該粉末状陰イオン交換樹脂
の脱色性能が低下する虞れもある。一般に、陰イ
オン交換樹脂はその耐熱温度が比較的低く、例え
ば4級アンモニウム基をイオン交換基とするOH
形強塩基性陰イオン交換樹脂の最高操作温度は60
℃とされており、当該温度を越えると急速にイオ
ン交換基の熱分解が生ずる。陰イオン交換樹脂に
よる色素成分の吸着機構の詳細については不明で
あるが、陰イオン交換樹脂粒子表面の極性が大い
に関与しているものと考えられるので、その粉砕
時に熱が加わるのは好ましくない。 なお、本発明において使用される粉末状塩基性
陰イオン交換樹脂は、多サイクル使用により能力
の低下した使用済粒状塩基性陰イオン交換樹脂を
粉砕して調製したものであつてもよい。例えば、
脱色・脱塩精製工程1で繰り返し使用し、精製能
力の低下した粒状塩基性陰イオン交換樹脂を粉砕
して後処理工程2の粉末状塩基性陰イオン交換樹
脂として使用することができる。 また、粉末状塩基性陰イオン交換樹脂の使用量
は、被処理糖液当り0.5%以下の量で充分に目的
を達成することができる。 本発明による糖液精製システムに適用する被処
理糖液は、炭酸飽充法又はリン酸清浄法あるいは
精密濾過法などの前処理工程を経て懸濁成分を除
いた清澄糖液を用いた方がよい。これは、前期懸
濁成分が、粉末状塩基性陰イオン交換樹脂を再生
し多サイクル反復再利用する上で濾過阻害成分と
なり、大きな障害となるからである。ただし、第
1図に示すシステムのように、粉末状塩基性陰イ
オン交換樹脂を再生して反復使用する必要のない
ときは、清澄糖液である必要はなく、粉末状塩基
性陰イオン交換樹脂がこれら懸濁成分を吸着除去
して清澄糖液を得るのに寧ろ効果的に作用する。 粉末状塩基性陰イオン交換樹脂と被処理糖液の
反応条件は、ミキシング方式でもプレコート方式
のいずれの方式でもよく、反応温度は常温でも80
℃でも精製効果に大きな差はない。使用に際して
は、珪藻土や各種繊維状濾過助剤と混合使用する
ことにより被処理糖液と当該イオン交換樹脂との
分別濾過操作が容易となるので、これら濾過助剤
の併用が好ましい。 ところで、本発明者等は、粉末状イオン交換樹
脂の再生方法について既に特願昭59−165520号明
細書において開示しているが、特に本発明に併用
する時、その効果は甚大なものとなる。すなわ
ち、第2図に示すように、後処理工程2で能力の
低下した粉末状塩基性陰イオン交換樹脂を再生工
程3で再生し、上記後処理工程2で繰り返し使用
するようにすれば、ランニングコストや廃棄物処
理等の点で極めて有利である。この場合、再生が
容易であることもわかつた。一般に、粒状イオン
交換樹脂を再生する場合には、濃度1〜10%程度
の比較的高濃度の酸溶液を使用し、再生時のPHを
1よりもかなり小さい値に設定しているが、本発
明において難脱色性色素を吸着した粉末状塩基性
陰イオン交換樹脂を再生する場合には、僅か樹脂
量の10〜100倍の希薄な酸溶液(温度は40℃以上
とするのが好ましい。)と短時間(5分間前後)
接触、攪拌するか、同溶液を樹脂層に通流させる
だけでよい。ここで使用する酸溶液としては、PH
2以下(例えばPH2〜PH1)であつて、酸濃度で
0.1〜0.5%程度のものを用い得る。このように希
薄溶液でも使用可能であるということは、再生剤
(例えば酸)の使用量が少なくて済み、経済的メ
リツトは計り知れないものがある。もちろん、粉
末状塩基性陰イオン交換樹脂の再生方法としては
これに限られるものではなく、例えば粒状塩基性
陰イオン交換樹脂の再生剤をそのまま当該粉末状
塩基性陰イオン交換樹脂の再生剤として使用する
方法等も有効である。 なお、上述の粉末状塩基性陰イオン交換樹脂の
再生において、使用済粒状イオン交換樹脂より調
製した粉末状イオン交換樹脂を使用する時、酸溶
液のみで再生した場合には、その理由は明らかで
ないが新品粉末状イオン交換樹脂と比べて精製能
力が著しく低下することがわかつた。この対策と
して、酸溶液による処理後、引き続いてNaOH
又はNaOH含有NaCl水溶液と接触反応させるこ
とにより解決できた。この操作でNaOH水溶液
を用いた場合よりもNaOH含有NaCl水溶液を使
用した場合の方が色素等の脱着効果がはるかに大
きいにもかかわらず、NaOH水溶液で処理した
場合の方が、再生後の粉末イオン交換樹脂の吸着
性能(脱色・脱コロイド能力)の大きいことが認
められた。その理由については明白ではなかつた
が、アルカリ剤の使用効果を検索していく過程
で、脱色、脱コロイドに最も優れた性能を持つ粉
末イオン交換樹脂は、交換基がOH形になつたも
のであることが明らかになつた。従つて、使用す
るアルカリ剤の濃度は0.1〜10%の範囲でよいが、
粉末イオン交換樹脂の特徴として1%以下の濃度
でも交換基は容易に遊離形へと置換される。通常
の場合、精製された糖液がアルカリ性となること
は欠点が多く避けなければならないが、本発明で
みられるように粒状のH形弱酸性陽イオン交換樹
脂塔(脱カチオン塔)と併用させる一連のシステ
ムの場合、粉末樹脂で処理された糖液がアルカリ
性でも当該脱カチオン塔に通流させることによ
り、精製液は中性近くになるので、粉末陰イオン
交換樹脂の交換基をほとんどOH形にしても実害
はなく、何らかの中和処理を後工程でする場合に
おいては、交換基をOH形にすることは、むしろ
好ましい操作であることがわかつた。 一方、粉末状塩基性陰イオン交換樹脂は粒状塩
基性陰イオン交換樹脂と比較して精製能力が大き
く、単位樹脂当りの平衡吸着色素量は後者の百倍
近くある。したがつて、極小量の難脱色性色素を
吸着しただけで(これだけで工業的価値は充分で
あるが)廃棄または再生工程に移行させることは
必ずしも得策ではない。本発明者等の実験によれ
ば、第1図あるいは第2図に示したシステムにお
いて、後処理工程2で使用した粉末状塩基性陰イ
オン交換樹脂は、粒状塩基性陰イオン交換樹脂で
処理する前の高色価糖液にそのまま再利用しても
その精製能力は新品のそれと殆ど変わらないこと
がわかつた。 そこで、第3図に示すように、被処理糖液を先
ず後処理工程2で使用して能力の低下した粉末状
塩基性陰イオン交換樹脂を回収して清浄剤とした
前処理工程4で処理し、次いで粒状塩基性陰イオ
ン交換樹脂による脱色・脱塩精製工程1及び粉末
状塩基性陰イオン交換樹脂による後処理工程2を
経るようなシステムとしてもよい。このシステム
は本発明の第3の発明に対応する。 さらには、第4図に示すように、上記前処理工
程4で使用して能力の低下した粉末状塩基性陰イ
オン交換樹脂を再生工程5により再生し、後処理
工程2で繰り返し使用するようなシステムとする
ことも可能である。なお、この場合再生方法とし
ては、先の第2図に示すシステムにおける再生工
程3と同様に、40℃以上の希薄酸溶液による再
生、あるいは酸溶液及びアルカリ溶液による再生
とすればよい。このようなシステムとすることに
より、無駄を無くしイオン交換樹脂の有効利用を
図ることが可能である。 ところで、上述の各システムにおいて、粒状塩
基性陰イオン交換樹脂による脱色・脱塩精製工程
1は、OH形強塩基性陰イオン交換樹脂を主体と
する脱色・脱塩精製工程(いわゆるMAK法)よ
り構成されている場合に最も効果が高い。この
MAK法は、強塩基性陰イオン交換樹脂と強酸性
陽イオン交換樹脂の混合塔、強塩基性陰イオン交
換樹脂塔、弱酸性陽イオン交換樹脂塔を順次通液
するものであつて、このMAK法を採用すること
により、グラニユー糖を溶解した最上級品質の液
糖と何ら遜色のない無色透明な糖液が生産できる
ことが明らかとなつた。 また、本発明を採用することにより、当初予想
もしなかつた副次的な効果も生まれた。すなわ
ち、本発明によれば、粒状塩基性陰イオン交換樹
脂と粉末状塩基性陰イオン交換樹脂の組み合わせ
により、従来の精製糖工程の主要部分を占めてい
た骨炭・粒状炭(活性炭)工程等を省略しても、
従来方式と何ら遜色のないフアインリカーが生産
できることが明らかとなつた。このことは、本発
明の採用により、精製能力が飛躍的に上昇したこ
とを示すものであり、低品質の原料糖又は洗糖歩
留まりを上昇させた低品質(高色価)糖液の場合
でも安定して高品質糖液を生産できることを示
す。 〔作用〕 粉末状イオン交換樹脂を糖液の精製に利用した
例は少なく、イオン交換樹脂そのものの脱色機構
が解明されていない現状では、前述のシステムに
より何故このように大きな脱色性の差異が現れる
かを解析することは困難であるが、次のような推
定をしている。 すなわち、粉末状イオン交換樹脂を粒状イオン
交換樹脂工程以前に使用すると、イオン交換樹脂
と親和性の強い極性色素が優先して反応し、極性
の弱いと推定される色素を中心とする難脱色性色
素が残留する。粒状塩基性陰イオン交換樹脂は粉
末イオン交換樹脂に比べて吸着能力は低く、極性
の弱い難脱色性色素を吸着除去することは難しい
ものと考えられる。一方、粒状塩基性陰イオン交
換樹脂を前処理として使用する場合には、処理糖
液中に含まれる色素の大半は同様にして極性の弱
い難脱色性色素であるが、吸着能力(特に物理吸
着能力)の大きい粉末状イオン交換樹脂の場合に
限つて、この難脱色性色素をも効果的に吸着除去
するものと考えている。(粒状塩基性陰イオン交
換樹脂の場合でも、新品樹脂で特に初留液に限つ
て色素の漏出のない無色透明な糖液を得ることが
できる場合がある。この現象と本発明の条件とが
一致しているのではないかと推定している。) 〔実施例〕 以下、本発明を具体的な実験例に基づいて説明
する。なお、これら実験例が本発明を限定するも
のでないことは言うまでもない。 実験例 1 製糖工場最終精製糖液(粒状イオン交換樹脂工
程出液=MAK工程出液)に、次の各種脱色剤を
用いて70℃,30分間攪拌接触反応させた後、
0.8μmメンブレンフイルタを用いて濾過した糖液
について可視部領域の吸収特性を測定した。な
お、脱色剤使用量は、粉末状強塩基性イオン交換
樹脂の場合0.2%(乾燥物)とし、その他は0.5%
(乾燥物)とした。比較として、結晶糖(グラニ
ユー糖)を溶解した糖液についても調べた。結果
を第1表に示す。
【表】
試験結果より明らかなように、粉末状強塩基性
イオン交換樹脂に限つて結晶糖溶解液の品質に相
当する高品質糖液が得られた。MAK工程供給糖
液(粒状炭工程出液)に粉末イオン交換樹脂を接
触反応させた後、MAK工程で精製した糖液につ
いても比較検討したが、目標とする品質の糖液は
得られなかつた。 弱塩基性陰イオン交換樹脂を気流粉砕したもの
についても、同様の試験を実施した。その結果、
使用樹脂量を増加(約1.5倍)させることにより、
強塩基性イオン交換樹脂の場合とほぼ等しい高品
質糖液が得られた。かかる性質は、粒状弱塩基性
陰イオン交換樹脂には見られない粉末イオン交換
樹脂特有の性質である。 実験例 2 原料糖を次に示すような精製プロセスに従つて
処理し、精製糖液を得た。 (a) 原料糖→洗糖→炭酸飽充法→回収粉末イオン
交換樹脂→粒状塩基性陰イオン交換樹脂
(MAK法工程)→粉末イオン交換樹脂→精製
糖液a (b) 原料糖→洗糖→炭酸飽充法→回収粉末イオン
交換樹脂→粒状炭→MAK法→粉末イオン交換
樹脂→精製糖液b (c) 原料糖→洗糖→炭酸飽充法→粒状炭→MAK
法→精製糖液c 各精製プロセスによる精製糖液の品質を第2表
に示す。 なお、上記プロセスのうち、(c)のプロセスは従
来方式であり、(a)及び(b)のプロセスが本発明方式
である。また、本実験に使用した粉末イオン交換
樹脂は、糖液精製向上で300サイクル使用して廃
棄する樹脂を温塩酸、続いて温水酸化ナトリウム
含有食塩水で回生操作実施後、気流粉砕法で平均
粒径27μmに調製した。この樹脂に濾過助剤(シ
リカ600H)を約半量添加混合し、2cm層高のプ
レコート層を形成し、L.V.0.2で通流した。さら
に、回収粉末イオン交換樹脂とは、MAK工程出
液を1000倍(乾燥粉末イオン交換樹脂当り)通流
後、そのまま炭酸飽充法工程出液に切り換えるこ
とにより再利用することを意味する。
イオン交換樹脂に限つて結晶糖溶解液の品質に相
当する高品質糖液が得られた。MAK工程供給糖
液(粒状炭工程出液)に粉末イオン交換樹脂を接
触反応させた後、MAK工程で精製した糖液につ
いても比較検討したが、目標とする品質の糖液は
得られなかつた。 弱塩基性陰イオン交換樹脂を気流粉砕したもの
についても、同様の試験を実施した。その結果、
使用樹脂量を増加(約1.5倍)させることにより、
強塩基性イオン交換樹脂の場合とほぼ等しい高品
質糖液が得られた。かかる性質は、粒状弱塩基性
陰イオン交換樹脂には見られない粉末イオン交換
樹脂特有の性質である。 実験例 2 原料糖を次に示すような精製プロセスに従つて
処理し、精製糖液を得た。 (a) 原料糖→洗糖→炭酸飽充法→回収粉末イオン
交換樹脂→粒状塩基性陰イオン交換樹脂
(MAK法工程)→粉末イオン交換樹脂→精製
糖液a (b) 原料糖→洗糖→炭酸飽充法→回収粉末イオン
交換樹脂→粒状炭→MAK法→粉末イオン交換
樹脂→精製糖液b (c) 原料糖→洗糖→炭酸飽充法→粒状炭→MAK
法→精製糖液c 各精製プロセスによる精製糖液の品質を第2表
に示す。 なお、上記プロセスのうち、(c)のプロセスは従
来方式であり、(a)及び(b)のプロセスが本発明方式
である。また、本実験に使用した粉末イオン交換
樹脂は、糖液精製向上で300サイクル使用して廃
棄する樹脂を温塩酸、続いて温水酸化ナトリウム
含有食塩水で回生操作実施後、気流粉砕法で平均
粒径27μmに調製した。この樹脂に濾過助剤(シ
リカ600H)を約半量添加混合し、2cm層高のプ
レコート層を形成し、L.V.0.2で通流した。さら
に、回収粉末イオン交換樹脂とは、MAK工程出
液を1000倍(乾燥粉末イオン交換樹脂当り)通流
後、そのまま炭酸飽充法工程出液に切り換えるこ
とにより再利用することを意味する。
【表】
精製糖液aは、粒状炭工程を省略し単純化した
方式にもかかわらず、従来方式の精製糖液と比較
して遜色のないことが明らかになつた。精製糖液
bは、高品質(無色透明)な糖液であり、グラニ
ユー糖溶解液に相当する高純度糖液であることが
明らかとなつた。 実験例 3 先の実施例2と同様に、原料糖を次に示すよう
な精製プロセスに従つて処理し、精製糖液を得
た。 (d) 原料糖→洗糖→炭酸飽充法(マグネシウム
法)→回収粉末イオン交換樹脂→塩素形強塩基
性陰イオン交換樹脂→粉末イオン交換樹脂→精
製糖液d (e) 原料糖→洗糖→炭酸飽充法(マグネシウム
法)→粒状炭(又は骨炭)→塩素形強塩基性陰
イオン交換樹脂→精製糖液e なお、上記プロセスのうち、(e)のプロセスは従
来方式であり、(d)のプロセスが本発明方式であ
る。 粉末イオン交換樹脂の使用方法は、実験例2と
同様にして行つた。本実験では、新品の粒状塩基
性陰イオン交換樹脂(商品名アンバライトIRA−
401)を気流粉砕法で粉砕して平均粒径23μmとし
たものを使用した。回収粉末イオン交換樹脂工程
で約1000倍(乾燥樹脂当り)通液処理後、0.5%
HCl水溶液(70℃)を樹脂量(乾燥物)の40倍添
加し、5分間攪拌することにより吸着色素を脱着
させることにより再生操作を実施した。10サイク
ル後の試験結果を第3表に示す。なお、マグネシ
ウム法を採用した場合、溶存マグネシウムの除去
のために粉末弱酸性陽イオン交換樹脂を併用する
ことにより高品質の糖液の得られることも明らか
になつた。
方式にもかかわらず、従来方式の精製糖液と比較
して遜色のないことが明らかになつた。精製糖液
bは、高品質(無色透明)な糖液であり、グラニ
ユー糖溶解液に相当する高純度糖液であることが
明らかとなつた。 実験例 3 先の実施例2と同様に、原料糖を次に示すよう
な精製プロセスに従つて処理し、精製糖液を得
た。 (d) 原料糖→洗糖→炭酸飽充法(マグネシウム
法)→回収粉末イオン交換樹脂→塩素形強塩基
性陰イオン交換樹脂→粉末イオン交換樹脂→精
製糖液d (e) 原料糖→洗糖→炭酸飽充法(マグネシウム
法)→粒状炭(又は骨炭)→塩素形強塩基性陰
イオン交換樹脂→精製糖液e なお、上記プロセスのうち、(e)のプロセスは従
来方式であり、(d)のプロセスが本発明方式であ
る。 粉末イオン交換樹脂の使用方法は、実験例2と
同様にして行つた。本実験では、新品の粒状塩基
性陰イオン交換樹脂(商品名アンバライトIRA−
401)を気流粉砕法で粉砕して平均粒径23μmとし
たものを使用した。回収粉末イオン交換樹脂工程
で約1000倍(乾燥樹脂当り)通液処理後、0.5%
HCl水溶液(70℃)を樹脂量(乾燥物)の40倍添
加し、5分間攪拌することにより吸着色素を脱着
させることにより再生操作を実施した。10サイク
ル後の試験結果を第3表に示す。なお、マグネシ
ウム法を採用した場合、溶存マグネシウムの除去
のために粉末弱酸性陽イオン交換樹脂を併用する
ことにより高品質の糖液の得られることも明らか
になつた。
【表】
実験例 4
先の実験例2の(a)のプロセスで使用した回収粉
末イオン交換樹脂について、次の各再生操作を実
施し、10サイクル反復使用後の精製能力を比較し
た。 再生方法1:実験例2の(a)のプロセスで使用して
能力の低下した粉末イオン交換樹脂1g当り50
mlの水を添加し、35%HClを添加してPH1以下
とした後、70℃に加熱しながら5分間攪拌し、
東洋濾紙No.2を用いて粉末イオン交換樹脂と再
生液とを分離した。洗浄を充分に実施し、洗浄
液と併せてPH7に調整後、脱着色素量を求め
た。 再生方法2:同上の方法でPHを1〜2とした。 再生方法3:同上の方法でPHを2〜3とした。 再生方法4:再生方法2を実施した後、粉末イオ
ン交換樹脂1gに対して1%水酸化ナトリウム
水溶液8mlを接触させ、充分水洗し両廃液を合
わせて同様に試験を実施した。 再生方法5:再生方法4において、1%水酸化ナ
トリウム水溶液の代わりに2%水酸化ナトリウ
ム含有10%塩化ナトリウム水溶液8mlを70℃に
加温したものを用い、他は再生方法4と同様に
試験を行つた。 結果を第4表に示す。
末イオン交換樹脂について、次の各再生操作を実
施し、10サイクル反復使用後の精製能力を比較し
た。 再生方法1:実験例2の(a)のプロセスで使用して
能力の低下した粉末イオン交換樹脂1g当り50
mlの水を添加し、35%HClを添加してPH1以下
とした後、70℃に加熱しながら5分間攪拌し、
東洋濾紙No.2を用いて粉末イオン交換樹脂と再
生液とを分離した。洗浄を充分に実施し、洗浄
液と併せてPH7に調整後、脱着色素量を求め
た。 再生方法2:同上の方法でPHを1〜2とした。 再生方法3:同上の方法でPHを2〜3とした。 再生方法4:再生方法2を実施した後、粉末イオ
ン交換樹脂1gに対して1%水酸化ナトリウム
水溶液8mlを接触させ、充分水洗し両廃液を合
わせて同様に試験を実施した。 再生方法5:再生方法4において、1%水酸化ナ
トリウム水溶液の代わりに2%水酸化ナトリウ
ム含有10%塩化ナトリウム水溶液8mlを70℃に
加温したものを用い、他は再生方法4と同様に
試験を行つた。 結果を第4表に示す。
以上の説明からも明らかなように、本発明にお
いては、被処理糖液を先ず粒状塩基性陰イオン交
換樹脂で処理した後、粉末状塩基性陰イオン交換
樹脂で後処理するという簡単なシステムで、活性
炭等の煩雑な工程を経ることなく高品質な糖液を
製造することができる。 また、上記システムで使用した粉末状塩基性陰
イオン交換樹脂は、使用済粒状塩基性陰イオン交
換樹脂を粉砕することにより調製され、低濃度の
酸溶液により再生される等、樹脂の有効利用を図
る上で極めて好適なものである。 さらには、難脱色性色素を吸着して能力の低下
した粉末状塩基性陰イオン交換樹脂をそのまま粒
状塩基性陰イオン交換樹脂の前処理工程に使用
し、より一層の有効利用を図ることも可能であ
る。そして、このようなシステムとすることによ
り、結晶糖(グラニユー糖)溶解液相当の極めて
高品質な糖液製品を製造することが可能となる。
いては、被処理糖液を先ず粒状塩基性陰イオン交
換樹脂で処理した後、粉末状塩基性陰イオン交換
樹脂で後処理するという簡単なシステムで、活性
炭等の煩雑な工程を経ることなく高品質な糖液を
製造することができる。 また、上記システムで使用した粉末状塩基性陰
イオン交換樹脂は、使用済粒状塩基性陰イオン交
換樹脂を粉砕することにより調製され、低濃度の
酸溶液により再生される等、樹脂の有効利用を図
る上で極めて好適なものである。 さらには、難脱色性色素を吸着して能力の低下
した粉末状塩基性陰イオン交換樹脂をそのまま粒
状塩基性陰イオン交換樹脂の前処理工程に使用
し、より一層の有効利用を図ることも可能であ
る。そして、このようなシステムとすることによ
り、結晶糖(グラニユー糖)溶解液相当の極めて
高品質な糖液製品を製造することが可能となる。
第1図は本発明の第1の発明に対応する糖液精
製システムの工程順序を示すフローチヤートであ
り、第2図は第2の発明に対応する糖液精製シス
テムの工程順序を示すフローチヤート、第3図は
第3の発明に対応する糖液精製システムの工程順
序を示すフローチヤート、第4図は第4の発明に
対応する糖液精製システムの工程順序を示すフロ
ーチヤートである。
製システムの工程順序を示すフローチヤートであ
り、第2図は第2の発明に対応する糖液精製シス
テムの工程順序を示すフローチヤート、第3図は
第3の発明に対応する糖液精製システムの工程順
序を示すフローチヤート、第4図は第4の発明に
対応する糖液精製システムの工程順序を示すフロ
ーチヤートである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 粒状塩基性陰イオン交換樹脂による脱色及
び/又は脱塩精製工程と、粉末状塩基性陰イオン
交換樹脂を接触反応させる後処理工程とからなる
高品質糖液の製造方法。 2 後処理工程で使用する粉末状塩基性陰イオン
交換樹脂が、糖液精製に利用して精製能力の低下
した粒状塩基性陰イオン交換樹脂を粉砕して調製
した粉末状塩基性陰イオン交換樹脂であることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の高品質糖
液の製造方法。 3 粒状塩基性陰イオン交換樹脂による脱色及
び/又は脱塩精製工程と、粉末状塩基性陰イオン
交換樹脂を接触反応させる後処理工程とからな
り、前記後処理工程により能力の低下した粉末状
塩基性陰イオン交換樹脂を再生して繰り返し使用
することを特徴とする高品質糖液の製造方法。 4 後処理工程により能力の低下した粉末状塩基
性陰イオン交換樹脂を、温度40℃以上、PH2以下
の酸溶液と接触反応させて再生することを特徴と
する特許請求の範囲第3項記載の高品質糖液の製
造方法。 5 後処理工程により能力の低下した粉末状塩基
性陰イオン交換樹脂を、温度40℃以上、PH2以下
の酸溶液と接触反応させた後、アルカリ溶液と接
触反応させて再生することを特徴とする特許請求
の範囲第3項記載の高品質糖液の製造方法。 6 アルカリ溶液が水酸化ナトリウム溶液または
水酸化ナトリウム含有塩化ナトリウム溶液である
ことを特徴とする特許請求の範囲第5項記載の高
品質糖液の製造方法。 7 粉末状塩基性陰イオン交換樹脂を清浄剤とす
る前処理工程と、粒状塩基性陰イオン交換樹脂に
よる脱色及び/又は脱塩精製工程と、粉末状塩基
性陰イオン交換樹脂を接触反応させる後処理工程
とからなり、上記前処理工程で使用する粉末状塩
基性陰イオン交換樹脂は上記後処理工程で使用し
た粉末状塩基性陰イオン交換樹脂を回収したもの
であることを特徴とする高品質糖液の製造方法。 8 後処理工程で使用する粉末状塩基性陰イオン
交換樹脂が、糖液精製に利用して精製能力の低下
した粒状塩基性陰イオン交換樹脂を粉砕して調製
した粉末状塩基性陰イオン交換樹脂であることを
特徴とする特許請求の範囲第7項記載の高品質糖
液の製造方法。 9 粉末状塩基性陰イオン交換樹脂を清浄剤とす
る前処理工程と、粒状塩基性陰イオン交換樹脂に
よる脱色及び/又は脱塩精製工程と、粉末状塩基
性陰イオン交換樹脂を接触反応させる後処理工程
とからなり、上記前処理工程で使用する粉末状塩
基性陰イオン交換樹脂は上記後処理工程で使用し
た粉末状塩基性陰イオン交換樹脂を回収したもの
であり、さらに上記前処理工程で能力の低下した
粉末状塩基性陰イオン交換樹脂を再生して後処理
工程で再び使用することを特徴とする高品質糖液
の製造方法。 10 前処理工程により能力の低下した粉末状塩
基性陰イオン交換樹脂を、温度40℃以上、PH2以
下の酸溶液と接触反応させて再生することを特徴
とする特許請求の範囲第9項記載の高品質糖液の
製造方法。 11 前処理工程により能力の低下した粉末状塩
基性陰イオン交換樹脂を、温度40℃以上、PH2以
下の酸溶液と接触反応させた後、アルカリ溶液と
接触反応させて再生することを特徴とする特許請
求の範囲第9項記載の高品質糖液の製造方法。 12 アルカリ溶液が水酸化ナトリウム溶液また
は水酸化ナトリウム含有塩化ナトリウム溶液であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第11項記載
の高品質糖液の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23502085A JPS6296100A (ja) | 1985-10-21 | 1985-10-21 | 高品質糖液の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23502085A JPS6296100A (ja) | 1985-10-21 | 1985-10-21 | 高品質糖液の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6296100A JPS6296100A (ja) | 1987-05-02 |
| JPH0510079B2 true JPH0510079B2 (ja) | 1993-02-08 |
Family
ID=16979884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23502085A Granted JPS6296100A (ja) | 1985-10-21 | 1985-10-21 | 高品質糖液の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6296100A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5870394B2 (ja) * | 2010-07-02 | 2016-03-01 | 文男 前川 | 粉末イオン交換樹脂を主成分とする液状組成物と粉末イオン交換樹脂包含支持体 |
-
1985
- 1985-10-21 JP JP23502085A patent/JPS6296100A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6296100A (ja) | 1987-05-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3730770A (en) | Sugar recovery method | |
| US2785998A (en) | Process of decolorizing sugar solutions with a porous quaternary ammonium anion exchanger | |
| JP6265750B2 (ja) | 蔗糖溶液の精製方法および精製装置 | |
| US2226134A (en) | Method of purifying water | |
| KR20010062380A (ko) | 혼상식(混床式) 당액 정제장치 및 그의 재생법 | |
| US3371112A (en) | Purification of crude malic acid liquors | |
| US2962438A (en) | Ion exchange process for water purification | |
| JPH0510079B2 (ja) | ||
| JPH07206804A (ja) | タウリンの精製方法 | |
| JPH0577400B2 (ja) | ||
| JP4210396B2 (ja) | デンプン糖液脱塩処理方法及び脱塩処理システム | |
| JP2000109453A (ja) | ベタイン及びアミノ酸の回収方法 | |
| US2868779A (en) | Process for the purification of streptomycin | |
| JPS5924663B2 (ja) | 溶液処理方法 | |
| JPH0372900A (ja) | 蔗糖液の精製方法及び処理設備 | |
| JPS621307B2 (ja) | ||
| JP4216985B2 (ja) | デンプン糖液精製法 | |
| JPS5963200A (ja) | アクリル系アニオン交換樹脂を使用する抽出性スルホン酸樹脂の選択的除去 | |
| JPH059077B2 (ja) | ||
| JPH0520075B2 (ja) | ||
| JP2785833B2 (ja) | ショ糖液脱塩精製装置 | |
| JPS60106539A (ja) | 溶液の脱色方法 | |
| JPH1170000A (ja) | ショ糖液精製装置およびショ糖液精製装置の再生方法 | |
| JPS61283355A (ja) | 強酸性陽イオン交換樹脂からの不純物の遊離を防止する方法 | |
| KR830001887B1 (ko) | 당액정제(糖液精製)에 있어서의 음이온 교환수지의 재생방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |