JPS62272957A

JPS62272957A - 果汁を清澄化する方法

Info

Publication number: JPS62272957A
Application number: JP61116346A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Ishii; 清石井; Tatsuo Azuma; 東　辰夫
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1986-05-21
Filing date: 1986-05-21
Publication date: 1987-11-27
Also published as: JPH0413990B2

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】３、発明の詳細な説明（産業上の利用分野）果汁は、飲料用としてそのま＼の状態で多く消費されて
いるが、飲料の成分として、混合調製した状態で混濁を
生じず、清澄状態を維持する果汁の需要が、最近高まっ
ている。本発明は上記特性の清澄果汁を原料果汁から製
造する方法を提供するものである。対象果汁は、柑橘類
（温州、へ朔等）、ベリー類（いちご等）、プラム類（
梅、桃等）、林檎、葡萄、パイナツプル、等殆んどすべ
ての果汁を含む。

（従来技術）懸濁しているパルプ分を遠心分離または超遠心分離で除
去したのち、溶解しているペクチン質を、ペクチナーゼ
等の酵素で分解する方法が実用化されている。しかし、
酵素反応を４０〜６０℃の高温で数時間以上かけて行う
結果、芳香を失うと同時に特有の悪臭が加わって果汁の
品質劣化を避けることかできず、更に使用する酵素が高
価なため、清澄化のコストが嵩む欠点を有している。

これらの欠点を克服する方法として限外Ｉ過膜を用いて
、ペクチン質を常温で？別除去する方法が試験されてい
る。

（解決しようとする問題点）果汁を限外Ｉ過膜で処理する方法の問題点として膜透過
速度の急激な経時低下がある。このため、所定量の果汁
を所定時間で処理するためには大規模の膜装置が必要と
なり、この欠点のために、酵素法に取って替る程の有利
性をもちえなくなる恐れがある。

本発明は、果汁を膜処理する工程で簡単、安価な膜透過
速度回復法を考案し、これを周期的に施すことにより平
均膜透過速度を高く維持して、膜装置大規模化の欠点を
克服しようとするものである。

低下した膜透過速度の回復法として、界面活性剤、酸、
アルカリ、酸化剤、酵素、温湯等による洗條が良く知ら
れており、適切な選定をすると非常に有効である。しか
し、この方法は運転を終了し、液を回収した後でないと
実施することができない。運転中に行いうる膜透過速度
回復法としては原液の流れ方向を反転したり、高速でフ
ラッシュしてファウリング層を除去する方法、原液に気
泡を吹き込んでつくる気液界面や、原液に加えたスポン
ジボール等の固体で擦り取る方法、透過液を逆透過させ
て膜表面のファウリング層を離脱させる方法等がある。

しかし、気泡や固体を加える方法は管状膜モジュールで
のみ可能であって、空間効率、エネルギー効率の良い中
空糸膜モジュールやスパイラルまたはプリーツモジュー
ルには適用することができない。透過液の一部を逆透過
させる方法は有効であるが、折角膜透過した液を原液に
戻す不利と、逆透過させるために透過液を加圧するポン
プを必要とする欠点がある。原液の流れ方向を逆転した
り、印加圧力を開放して高速でフラッシュする方法は最
も簡単であるが、効果の点で劣る。

（問題点を解決するための手段）本発明者等は鋭意研究の結果、簡単でしかも有効な膜透
過速度回復法を考察した。すなわち、透過液取出口を閉
鎖して、膜透過を停止させ、好ましくは背圧調整弁を開
放して原液をフラッシュさせ、更に好ましくは原液の流
れ方向を反転させる操作であり、かつ、この操作を３０
分を超えない間隔で２０秒以上、好ましくは１分以上続
けることを特徴とする膜透過速度回復法である。

（本発明の効果）本発明の方法によれば、果汁処理で汚れた膜面を簡単な
操作によって洗條することが出来、膜透過速度が回復さ
れる。これを周期的に実施することにより、平均膜透過
速度を長期間高く維持出来るので膜面の汚れを予め見込
んだ膜装置大規模化の設備投資が軽減される。

（実施例）以下実施例に則って説明する。

比較例１温州みかんストレート果汁（糖度ブリックス１０．７°
）５０　／を空隙０．２　ｍｍＸ　０．２　ｍｎ＋のＩ
布でＩ過したのち、第１図の装置を用いてポンプ吐出量
１　、２　ｍ３／ｈ、モジュール出口圧１　ｋｇ７ｃｍ
”の条件で中空糸ＵＰ膜モジュールに供給して清澄果汁
型で、有効膜面積０．４４ｍ”、中空糸内径０．８ｍｍ
、中空糸有効長２７０■、膜素材ポリエーテルサルプシ
ンインヒビター（分子量２，８万）排除率６５〜８５％
、オバルブミン（分子量４．５万）排除率９９％以上で
ある。

膜透過速度（＝清澄果汁製造速度）は第２図に示す様に
急激に経時低下した。

そこで、モジュール内の原液流動方向を逆転する操作を
２０分毎に行ったが、透過速度の経時低下を防止または
軽減する効果は全くみられなかった。

実施例１比較例！と同じ果汁、同じモジュール、同じ条件で清澄
果汁を製造した。たマし２０分毎に原液流動方向を逆転
する操作の代りに３０分毎に透過液取出口を２分間閉鎖
した。

また、透過液取出口閉鎖操作時の原液の流動方向は、そ
のま＼と逆転するのとを交互に行った。

結果を第３図に示す。透過液取出口を閉鎖して、原液を
流す操作が低下した膜透過速度を回復させる効果が大き
く、また、その時に原液の流動方向を逆転させた方が更
に大きい。この操作の透過速度回復効果を次式で定義す
る回復率で表わして表１に示す。

Ｒｎ　：透過速度回復率（％）Ｐｎ　：操作直後の透過速度Ｐ　’　ｎ−１：　　ｔｔ　　直前の　　〃Ｐｎ−，：
前回操作直後の　２表　　１実施例２温州みかん濃縮還元果汁（糖度ブリックス１１．１°）
３０！を空隙Ｑ、２ｍｓ＋Ｘ０．２ｒａｍの７布で粗？
過したのち、比較例Ｉの装置を用いて同条件で膜透過実
験を行った。たりし、透過液も少量のサンプリング以外
はタンクに還流して、原液濃度が一定に保たれる様にし
た。

透過液酸出口を閉鎖して同時に原液の流動方向を逆転す
る操作を行う間隔と閉鎖している時間を種々変えて、こ
れらが回復効果に及ぼす影響を第４図に示す。各操作の
効果を透過速度回復率で表わし、表２に示す。１０分間
隔で操作した場合、操作時間２０秒以上で顕著な回復効
果がみられ、操作時間１分以上で略１００％の回復がみ
られた。

また、表１の操作（ロ）（ニ）（へ）と比較することに
より、操作間隔が４０分以上になると効果が減少＊前回
の回復操作で回復すべきだったが操作時間が短くて回復
できなかった分も一緒に回復しているため大きくなった
。そこで前々回の操作に対して計算すると１００％とな
る。

実施例３レモン濃縮還元果汁（糖度ブリックス６．０’）１５／
を比較例Ｉに用いたと同じフローラインの小型装置を用
いてポンプ吐出量０　、６　ｍ”／ｈ、モジュール出口
圧１　、６　ｋｇ／ｃｎ＋’の条件で中空糸ＵＰ膜モジ
ュールに供給して清澄果汁を製造した。モジュールは比
較例１に用いたものと中空糸の本数が半分で、有効膜面
積が１／２である以外は等しいものを使用した。運転は
１５分毎に透過液（＝清澄果汁）の取出口を１分間閉止
すると共に原液の流動方向を逆転させる操作を行いなが
ら連続して２時間行った。操作毎の透過速度回復率は第
５図にみられる様に５７％、８０％、８６％、１００％
。

７５％、８０％、６３％、５０％で平均７４％であった
。

実施例４パイナツプル濃縮還元果汁（糖度ブリックス１１．３°
）２０１を空隙０．２　ｍｍＸ　０．２　ｍｍのＩ布で
Ｉ遇したのち、実施例３に用いた装置を用いて清澄果汁
を製造した。運転は１５分毎に透過液の取出口を１分間
閉止する操作を行いながら連続して２時間半行った。操
作毎の透過速度回復率は第６図にみられる様に、８５％
、９２％＋’ｌ　ｏ　ｓ％。

９３％、Ｉ　００％、８０％、７７％、１００％。

８３％、９２％で、平均回復率は９１％であった。

実施例５チェリー濃縮還元果汁（糖度ブリックス６．７°）２０
／を実施例３の装置を用いて同じ条件で清澄化処理を１
時間半行った。たりし、膜透過速度回復操作は１５分毎
と２０分毎を交互に行った。

第７図と表３にみられる様に１５分毎の回復率は５５％
、７２％、７１％、また、２０分毎の回復率は５４％、
７７％で、両者共、同程度の効果を示した。

次に、同じ果汁２０／を用いて、膜透過速度回復操作の
間隔を４５分毎にした以外は全く同じ条件で清澄化処理
を行った。回復率は第８図にみられる様に３８％と４９
％、平均４４％で、１５分毎と２０分毎の平均回復率６
６％の２７３であった。

表　　３実施例６夏みかんストレート果汁（糖度ブリツクス１０．１’）
５０／を比較例１と同じ装置を用いて、ポンプ吐出量１
　、２　ｍ３／ｈ、モジュール出口圧力１　、６　ｋｇ
／ｃｍ”の条件で清澄化処理した。膜透過速度回復操作
として２０分毎に透過液取出口を１分間閉止する操作を
運転開始後１時間４０分まで５回（第９図で（イ）から
（ホ）まで）行い、２時間目からは、透過液取出口を閉
止したのち、モジュール出口配管の調圧弁を開放する操
作を４回（第９図で（へ）から（す）まで）行った。

表４に示す様に透過液取出口を閉止するだけの操作の場
合の平均回復率が４８％に対し、供給果汁の印加圧力の
解放を加えた操作の平均回復率は７５％で回復効果に５
６％の増加がみられた。

表　　４

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の果汁を清澄化する方法を実施する装置
を示す概略図で、ｌは原液果汁タンク、２は供給ポンプ
、３は調整バルブ、４は流量計、５は四方弁、６は中空
糸ＵＰ膜モジュール、７は調整バルブ、８は流量計、９
は圧力計、１０は圧力計、１１は透過液取出口を示す。第２図は比較例１１第３図は実施例１１第４図は実施例
２、第５図は実施例３、第６図は実施例４、第７図は実
施例５の前半、第８図は実施例５の後半、第９図は実施
例６の実験結果を示す図である。特許出願人　ダイセル化学工業株式会社代　　理　　人
　　弁理士　　越　　場　　　　　隆第１図第２図運転時間（ｈ）第３図運転時間（ｈ）運転時間（ｈ）第７図運転時間（ｈ）第８図運転時間（ｈ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）果汁を膜法で清澄化する方法において、膜透過液
取出口を閉鎖して膜面のファウリングを供給果汁の流動
で除去して低下した膜透過速度を回復させる操作を３０
分を超えない間隔で、操作時間２０秒間以上、好ましく
は１分間以上の条件で行うことによって、平均膜透過速
度を高く維持することを特徴とする果汁を清澄化する方
法。
（２）供給果汁の流動が印加圧力を解放するものである
特許請求の範囲第１項記載の果汁を清澄化する方法。
（３）供給果汁の流動が方向を反転させるものである特
許請求の範囲第１項及び第２項記載の果汁を清澄化する
方法。