JPS6236176A - 葡萄果房醸造残渣物から有機質成分を抽出分離する方法 - 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】 産業上の利用分野 この発明は、生葡萄酒醸造工程において生葡萄果房を搾
汁したときに生成する絞り粕もしくは生葡萄果房を醗酵
させたのち圧搾したとき如生成する粕を産業面において
有効利用することを目的とし、いわゆる産業廃棄物とし
ての葡萄果房醸造残渣物から有機質成分を抽出分離する
方法に関する。詳しくは、葡萄果房醸造残渣物に含まれ
ている油脂分、エステル類、アルコール類、有機酸、グ
リセライド類、ビタミン類、糖分類及び、芳香物質等の
有機質成分を混合物として抽出分離する方法である。

従来の技術 従来、生葡萄酒醸造工程において生成する葡萄果房醸造
残渣物を、アセトン、アルコール類などの有機溶媒抽出
法とイオン交換法等の組み合わせにより前記残渣物中に
含まれるアントシアニン系色素の分離に一部利用されて
いるが、その残渣物中に含まれている有機質成分の有効
利用法については提案されていないのが実情である。

発明が解決しようとする問題点 生葡萄醸造工程で生成する上記醸造残渣物には、熱劣化
しやすい物質や酸化されやすい物質が含まれているため
、通常の乾燥方法では酸敗、着色、変臭が生ずる実用上
の問題がある。またアセトン、アルコール類などの溶媒
単体での抽出方法ではアントシアニン系色素を含んだ油
脂分、エステル類等の有機質混合成分として抽出され、
前記色素が実用上に制約を生じて問題となる。

この発明の目的は、■上記醸造残渣物を熱劣化させずに
且つ空気と接触させずに乾燥させる前処理工程を経たこ
と、■二酸化炭素と有機溶媒の混合溶媒にしたことによ
って上記乾燥葡萄果房醸造残渣物からアントシアニン系
色素以外の有機質成分を選択的に抽出させること、■熱
劣化しやすい物質や酸化されやすい物質を自然体のまま
で抽出するとともに揮発性成分の香気成分から油脂類、
トリグリセライド等の高沸点成分までの広い範囲の成分
を抽出分離することができる方法を提供することにある
。

問題を解決するだめの手段 本発明者等は、葡萄酒の醸造工程で生成する葡萄果房醸
造残渣物が大部分産業廃棄物とじて処分されている現状
に着目し、上記残渣物【含有するアントシアニン系色素
以外の有機質成分を自然体のまま抽出分離する方法【つ
いて鋭意研究を行なった結果、次に述べる事実を見出し
た。

第１に上記含水残渣物の乾燥前処理工程では、残渣物を
凍結もしくは真空条件下にしたときに残渣物中の水分が
蒸発するときの蒸発潜熱により凍結したあと真空状態で
４０〜６０１ｒの温和な加熱併用を施すことによって残
渣物の氷（固体）が水（液体）の状態を経ずに水蒸気（
気体）になる現象（氷の昇華）を用い、水分を除去する
乾燥法（真空凍結乾燥法）により乾燥させること、ある
いは二酸化炭素ガス、窒素ガス等の不活性ガスの存在下
で残渣物を４０〜６０ｃＫ加温しながら乾燥させること
により乾燥残渣物中の熱劣化しやすい物質および酸化さ
れやすい物質は自然体のままで存在していることが確認
された。

この乾燥前処理を行うことは、残渣物て含有する有機質
成分を抽出しやすくする作用をもたせることでもある。

第２に、抽出工程で液化二酸化炭素に抽出促進助剤であ
るエチルアルコール、エチルエーテル、ｎ−ブタン等の
低沸点溶媒又はこれらの混合溶媒を添加したときの液化
二酸化炭素との混合溶媒和現象により前記乾燥葡萄果房
醸造残渣物からアントシアニン系色素以外の有機質成分
を選択的に抽出できることを基本原理として見出し、さ
らに抽出物の含んだ液化二酸化炭素混合溶媒を一部もし
くは全部固体二酸化炭素混合物として固定化させること
により、揮発性の香気成分から高沸点有機質成分までの
広範囲成分を効率良く分離することを知見し、この発明
を完成させるに至った。

すなわち、この発明の技術的手段は、葡萄果房醸造残渣
物を真空凍結乾燥処理もしくは不活性ガス雰囲気下で乾
燥処理してから抽出用高圧容器に入れ、更に抽出促進助
剤である低沸点溶媒と液化二酸化炭素を添加した後、所
定の圧力及び温度で液化状態を保持させて、抽出促進助
剤と二酸化炭素からなる混合液化二酸化炭素相に前記残
渣物中の有機質成分を移行させる抽出工程と、前記抽出
工程の混合液化二酸化炭素相を密閉分離容器内に噴霧も
しくは液状で移充填させた後、該容器から二酸化炭素ガ
スとして放出するときの気化熱もしくは外部からの冷却
又はこれらの組み合せにより固体二酸化炭素混合物とし
て固定させながら該固体二酸化炭素混合物の昇華により
二酸化炭素を放出して前記有機質成分を含んだ抽出促進
助剤を分離する分離工程とよりなることを特徴とする。

以下に、この発明で述べられる抽出工程と分離工程につ
いて詳細に説明する。

■）抽出工程について 高圧容器内に生の葡萄果房を未醗酵処理もしくは醗酵処
理したのち、搾汁又は圧搾した含水葡萄果房醸造残渣物
を、凍結真空乾燥もしくは不活性ガス雰囲気下で乾燥処
理してから入れ、抽出促進助剤を添加した後、液化二酸
化炭素を適量圧入後、この容器を二酸化炭素の三重点（
ｓ、２ｓｋｐ／７、−５６．６　Ｃ）から臨界点（圧カ
フ５．２８ｋＰ／ｄ、温度３１．Ｉ　Ｃ）までの条件下
に加温もしくは冷却して二酸化炭素の液化状態で適当時
間保持させることによって、乾燥葡萄果房醸造残渣物か
らアントシアニン系色素以外の有機質成分を混合液化二
酸化炭素相に移行させることにある上記せる有機質成分
を抽出する抽出溶媒は、液化二酸化炭素と抽出促進助剤
の混合物であって抽出用容器に各々を液状状態で添加す
るか、もしくは予め高圧ボンベあるいは貯槽内で液状状
態で混合したものか、または配管内で液化二酸化炭素と
抽出促進助剤を液状状態で混合したもののいずれかを使
用する。

■）分離工程について １）有機質成分と抽出促進助剤を含んだ混合液化二酸化
炭素を分離用容器内に減圧噴霧させて固体二酸化炭素混
合物として生成させる。気化した二酸化炭素はこの容器
から放出した後、温水または温風等を用いて加温し、固
体二酸化炭素混合物から液化二酸化炭素に相変化させな
いで直接昇華、放出させて抽出物（有機質成分）の含ん
だ抽出促進助剤を分離させる方法である１１）有機質成
分と抽出促進助剤を含んだ混合液化二酸化炭素を分離用
容器内に移充填させ、この容器を固体二酸化炭素、低温
液化ガス（例えば液体窒素、液化天然ガス等）などの冷
媒を用いてＯＣ〜二酸化炭素の三重点近傍まで冷却、保
持しながらその容器から気化二酸化炭素を放出し、二酸
化炭素の気化潜熱および冷媒での冷却によりこの容器内
の圧力、温度を二酸化炭素（７）三重点（５，２８ｋＮ
／ｃｒＩ、−５６，６１：ｌ’　）　　以下にして、抽
出物（有機質成分）及び抽出促進助剤の含んだ液化二酸
化炭素の一部を固体二酸化炭素混合物として固定させた
後、温水もしくは温風等を用いて加温し、固体二酸化炭
素混合物から直接昇華させて二酸化炭素ガスを放出させ
ることによって、抽出物の含んだ抽出促進助剤を分離さ
せる方法である。

１１り有機質成分及び抽出促進助剤を含んだ混合液化二
酸化炭素を分離用容器内に移充填させ、この容器を一８
０Ｃ以下の低温液化ガスを用いて冷却し、固体二酸化炭
素混合物から直接昇華し、二酸化炭素ガスを放出させて
抽出物の含んだ抽出促進助剤を分離させる方法である。

ｉｖ）　　分離用容器内で前記有機質成分及び抽出促進
助剤の含んだ混合液化二酸化炭素を噴霧したものと、−
８０Ｃ以下の低温液化ガスを噴霧したものを混合させる
ことにより、抽出物および抽出促進助剤の含んだガス状
二酸化炭素を固体二酸化炭素として固定したのち、この
容器を温水もしくは温風等を用いて加温し、固体二酸化
炭素から直接ガス化させて抽出物の含んだ抽出促進助剤
を分離させる方法である。

上記いずれの分離方法を採用するかは、乾燥葡萄果房醸
造残渣物中の有機質成分特性に応じて定められる。

作用 この発明においては、含水葡萄果房醸造残渣物には熱劣
化しやすく且つ酸化されやすい有機質成分が含まれてい
るため、真空凍結乾燥もしくは不活性ガス雰囲気下の温
和な温度条件下で真空もしくは減圧乾燥させて自然体の
有機質成分として固定させてから、液化二酸化炭素と抽
出促進助剤との抽出溶媒の存在下で適当時間保持するこ
とによってアントシアニン系色素以外の有機質成分を自
然体のままで抽出分離することができる。その理由につ
いては現段階だおいては明らかでない。

また、上記有機質成分と抽出促進助剤を含んだ混合物は
混合液化二酸化炭素相から分離する必要がある。この場
合には、この発明の抽出工程に既述せる分離工程が併用
される。この分離工程を採用することにより、有機質成
分と抽出促進助剤を含んだ混合液化二酸化炭素を固体二
酸化炭素混合物として固定させ、昇華する二酸化炭素ガ
スを放出することにより、分離成分が放出ガス中に移行
させずに高い分離率で抽出成分を分離することができる
とともに、揮発生成分から高沸点成分までの広い範囲の
成分を分離することができる。

このように、前記抽出工程と分離工程との組み合わせか
らなっていることが、この発明の特徴である。

また、この発明の方法によれば、後に述べる実施例が示
すように、抽出物にアントシアニン系色素が含まれない
ことも特徴である。

発明の効果 この発明によれば、従来の溶媒抽出方法に較べて既述せ
る方法で乾燥した葡萄果房醸造残渣物からアントシアニ
ン系色素以外の有機質成分を選択的に抽出することがで
きる。

さらに、この発明は上記乾燥過程を含む抽出工程と分離
工程の組み合わせにより行うため、葡萄果房醸造残渣物
に含まれている芳香物質を含有する有機質成分を自然体
のままで固定し、この発明の実施例が示すような顕著な
抽出分離効果をもたらす。また、特に有害助剤を使用し
ないので安全であり、工業化した際に、暴爆などの危険
もなく、安全操業の上からも大きなメリットがあると共
に、有機質成分は、化粧品、薬品、食品等の有用な原料
を提供するものである。

なお、乾燥済みの残渣物を保存する場合には、不活性ガ
スを封入したガス不透過性包装に入れ、できれば５Ｃ以
下で冷蔵することが品質保全の上から望ましい。

以下にこの発明の実施例を挙げて具体的に説明するが、
この発明はこれて限定されるものではない。また各図面
中の類似部分は同一符号をもって示しである。

実施例１ 第１図に示す真空凍結乾燥器１に真空ポンプｖＰＯ系路
が連結され、この系路上に除湿器１ａとバルブＶ２’が
設けられる。含水葡萄果房醸造残渣物１　ｋｆをバスケ
ット１ｂに入れて真空凍結乾燥器内に収納した後、蓋体
ＩＣを乾燥器１に施蓋し、この乾燥器１に設けた不活性
ガス導入管１ｄのパルプｖ１′を閉じた後、パルプＶ２
’を開にして真空ポンプＶＰを駆動して乾燥器１内の真
空度を５　ｘ　１Ｏ−２Ｔｏｒｒ　　程度まで真空引き
して前記残渣物中の水分を氷結した。この真空状態を維
持しながら、この乾燥器１の底部に内装される加熱器１
ｅで器内を５００，２０時間加熱を行うことによって、
収納された残渣物中の水分は４３係から５係まで乾燥さ
せた後、真空ポンプを停止するとともにパルプＶ２’を
閉じて、不活性ガス導入管からパルプＶｌ’を介して不
活性ガス（二酸化炭素ガス）を乾燥器内に圧入させて、
その器内を常圧となし、得られた乾燥残渣物は、空気曝
露をさけて速に併設される抽出用高圧容器２内にその乾
燥残渣物５００ｆを移し入れ、ブロー弁ＢＶ、圧力計Ｐ
を備えた頂蓋２ａを容器２に施した後、エタノール５チ
を含む液化二酸化炭素を充填したボンベ３から秤Ａによ
って５　ｋｆを計量して送液ポンプＰＯにてパルプ■１
を通して容器２内に圧入した後、この容器２の外周部に
設けたジャケラ）　２ｂに２０Ｃの水を流通して、液化
混合ガスの状態（圧力５５　ｋｇ／ｃｙｓｔ、温度１９
Ｃ）で１２時間放置した後、この容器２の底部に設けた
抜取管２ＣのパルプＶ２を通して上記抽出物を含んだ液
化二酸化炭素混合物を密閉分離容器４内へ噴霧してガス
化した二酸化炭素は容器４の頂部に設けたブロー弁ＢＶ
より放出して抽出物を含んだエタノールと二酸化炭素と
を分離した。なお、前記抽出用高圧容器２及び分離容器
４内の圧力（５６ｋｇ／ｃｔｄ及び１〜５　ｋｇ／ｃｒ
ｌ　）は圧力計Ｐで観視しだ。

分離された抽出物を含んだエタノールは分離容器４の底
部に設けた流出管４ａのパルプ■３を通して抜き出した
。かくして得られたエタノール混合液は２５４ｍ１！で
、混合液中に含有する固形物は２３９であった。その固
形物を分析した結果は、脂脂酸エステル、高級アルコー
ル、トリグリセライド、ビタミン類及び芳香物質等の混
合有機物で、その中にはアントシアニン系色素は認めら
れなかった。

なお、抽出促進助剤であるエタノールをエチルエーテル
及びｎ−ブタンの各々に替える他は実施例１に準じる抽
出分離をした結果、同様の混合有機物を得た。

実施例２ 第１図に示す真空凍結乾燥器１内に含水葡萄果房醸造残
渣物ＬＯｋｇを入れ、この乾燥器ｌに蓋ＩＣをしてパル
プＶｌ’から窒素ガスを供給しながら、パルプＶ２’を
開き、除湿器１ａを介して真空ポンプＶＰにてこの器内
を５　Ｔｏｒｒ程度に真空引きしつつこの乾燥器１内に
内装される加熱器１ｅで器内を４０Ｃに加温することの
操作を３２時間行うことによって残渣物中の水分は４３
係から５係まで乾燥させた後、真空ポンプＶＰ、加温器
１ｅを止め、器内を常圧にした。かくして得られた乾燥
残渣物を実施例１に準じて抽出分離を行なった。得られ
た結果は実施例１のものと同様であった。

次に上記実施例１で実施した分離方法以外の実施態様に
ついて記述する。

第２図だ示す分離用容器４は、第１図の分離用容器４と
構造上においては変わらないが、分離用容器４の外周部
に上部開放のジャケラ）４ａを設け、このジャケットの
下側部に、パルプＶ５を備えた抜取管４ｂを設けた点が
異なる。この分離用容器内に実施例１で得られた抽出物
とエタノールを含む二酸化炭素混合物を移充填し、この
容器４のジャケラ）　４ａ内に液化窒素を入れて容器４
を冷却し、液化二酸化炭素混合物を固体二酸化炭素混合
物として固定したのち、液化窒素をパルプｖ５を通して
抜き取ってから常温水（または温風）をジャケラ）４ａ
内に通してこの容器４を加温する。昇華した二酸化炭素
はブロー弁ＢＶから放出し、抽出物を含んだエタノール
は流出管のパルプｖ４を通して取出した。このような分
離方法によって得られた抽出物（有機質成分）は第１図
の分離方法で得られたものと同等であった。

第３図に示す分離用容器４は、その容器内て液体窒素噴
霧用ノズル５ａ、５ｂを上下に設け、容器４内でノズル
５ａ、５ｂ　　から液体窒素を噴霧しながら実施例１で
得られた抽出物とエタノールを含んだ液化二酸化炭素混
合物をその容器内にパルプｖ６を介してノズル５Ｃかも
噴霧する。

液化二酸化炭素混合物は噴霧時にガス化した二酸化炭素
混合ガスが霧状の液体窒素と接触して雪状二酸化炭素と
なって容器４内の底部に堆積する。堆積した雪状二酸化
炭素は、容器４の下部に連設される分離器４′に移し、
分離器の外周部に設けたジャケット４ａ′に温水を流し
て昇華した二酸化炭素はガス放出管ＢＰを通して放出し
、分離された抽出物を含んだエタノールは抜取管のパル
プ■４を通して取り出される。この分離方法で得られた
抽出物は第１図及び第２図の分離方法で得られたものと
同等であった。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施する装置の一例を示す説明図、
第２図及び第３図は分離方法の別の実施態様を示す説明
図である。 図中、１は乾燥器、２は抽出用高圧容器、３は高圧ボン
ベ、４は分離容器である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）葡萄果房醸造残渣物を真空凍結乾燥処理もしくは
   不活性ガス雰囲気下で乾燥処理してから抽出用高圧容器
   に入れ、更に抽出促進助剤である低沸点溶媒と液化二酸
   化炭素を添加した後、所定の圧力及び温度で液化状態を
   保持させて、抽出促進助剤と二酸化炭素からなる混合液
   化二酸化炭素相に前記残渣物中の有機質成分を移行させ
   る抽出工程と、前記抽出工程の有機質成分を含んだ混合
   液化二酸化炭素を密閉分離容器内に噴霧もしくは液状で
   移充填させた後、該容器から二酸化炭素ガスとして放出
   するときの気化熱もしくは外部からの冷却又はこれらの
   組み合せにより固体二酸化炭素混合物として固定させな
   がら該固体二酸化炭素混合物の昇華により二酸化炭素を
   放出して前記有機質成分を含んだ抽出促進助剤を分離す
   る分離工程とよりなることを特徴とする葡萄果房醸造残
   渣物から有機質成分を抽出分離する方法。
2. （２）前記混合液化炭素を固体二酸化炭素混合物に生成
   させた分離容器を、温水又は熱風で加温し、該固体二酸
   化炭素混合物を液化二酸化炭素に相変化させずに昇華し
   た二酸化炭素を放出し、固体二酸化炭素混合物から有機
   質成分を含んだ抽出促進助剤を分離する特許請求の範囲
   第１項記載の葡萄果房醸造残渣物から有機質成分を抽出
   分離する方法。
3. （３）前記混合液化二酸化炭素を移充填した分離容器を
   固体二酸化炭素もしくは低温液化ガスの冷剤を直接又は
   間接に用いて二酸化炭素の三重点近傍まで冷却保持しな
   がら該容器から二酸化炭素ガスとして放出し、混合液化
   二酸化炭素を固体二酸化炭素混合物として固定化させる
   特許請求の範囲第１項記載の葡萄果房醸造残渣物から有
   機質成分を抽出分離する方法。
4. （４）前記混合液化二酸化炭素を移充填した分離容器を
   、−８０℃以下の低温液化ガスで冷却し、混合液化二酸
   化炭素を完全に固体二酸化炭素混合物として固定化させ
   る特許請求の範囲第１項記載の葡萄果房醸造残渣物から
   有機質成分を抽出分離する方法。
5. （５）前記混合液化二酸化炭素を噴霧したものと、−８
   ０℃以下の低温液化ガスを噴霧したものとを混合させ、
   ガス状混合二酸化炭素を直接固体二酸化炭素として固定
   化させる特許請求の範囲第１項記載の葡萄果房醸造残渣
   物から有機質成分を抽出分離する方法。