JP7341574B1 - 乳酸マグネシウムの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
発酵した該浸漬溶液から該とうもろこし種子の種子不溶分を分離させる分離工程と、
該浸漬溶液から該種子不溶分が分離された抽出液を加熱し、該抽出液から乳酸化合物を含む不揮発分を濃縮させる濃縮工程と、
該濃縮工程において濃縮された該不揮発分から乳酸マグネシウム含有物を抽出する抽出工程と、
を有する乳酸マグネシウムの製造方法であって、
該浸漬工程の該浸漬溶液は、pHが3.5~4.5に調整され、
抽出される該乳酸マグネシウム含有物が結晶析出物である、
ことを特徴とする。
該浸漬溶液から該種子不溶分が分離された前記抽出液は、前記不揮発分が濃縮されてコーンスティープリカー( corn steep liquor (CSL))が生成されるものとすることができる。
該析出促進剤は、前記濃縮装置を洗浄した際に発生する洗浄廃液であるものとすることができる。
前記洗浄水は、移送媒体として使用され、該移送管内を循環するものとすることができる。
実施形態の乳酸マグネシウムの製造方法は、とうもろこし種子1を原材料とし、コーンスターチ4aを製造するプラント100を使用して行なわれる。図1は、乳酸マグネシウムの製造方法を実施するプラント100の概念図である。プラント100は、とうもろこし種子1を貯蔵するサイロ20と、サイロ20からとうもろこし種子1を浸漬槽40へ移送する移送管30と、とうもろこし種子1と酸性溶液2とを混合させて浸漬溶液3とし、とうもろこし種子1の可溶成分を浸漬溶液3に溶解させるとともに、可溶成分を発酵させる、浸漬槽40と、が備えられている。また、プラント100には、浸漬溶液3から種子不溶分4が分離された抽出液5を濃縮する濃縮装置50が備えられている。なお、実施形態において、プラント100の方向を示す際は、とうもろこし種子1の流れを基準として、サイロ20(輸送船10)側を上流、浸漬槽40(濃縮装置50、粉砕機60)側を下流と表現することがある。
サイロ20は、とうもろこし種子1を一時的に貯蔵するタンクである。コーンスターチ4a、CSL8及び乳酸マグネシウム含有物7の原材料となるとうもろこし種子1は、主に、海外から輸入されたものが使用される。図1に示すように、サイロ20には、輸送管11が接続され、輸送管11は、とうもろこし種子1を輸送する輸送船10に接続可能となっている。輸入されたとうもろこし種子1は、輸送管11によって吸引されて、サイロ20内に貯蔵される。
移送管30は、サイロ20からとうもろこし種子1を浸漬槽40へ移送する配管である。とうもろこし種子1の移送は、水(洗浄水1a)を媒体として行われる。洗浄水1aは繰り返して使用されるため、移送管30は、とうもろこし種子1を浸漬槽40に給送する給送管31と、洗浄水1aを戻す返送管32と、を備えている。給送管31の上流側には、とうもろこし種子1と洗浄水1aとを混合する混合槽36が備えられ、給送管31の下流側には、洗浄水1aからとうもろこし種子1を分離する水切節37が備えられている。水切節37は、ろ過によって洗浄水1aからとうもろこし種子1を分離する。また、給送管31内には、とうもろこし種子1と洗浄水1aとを上流から下流に移送させる移送ポンプ35が備えられている。
浸漬槽40は、とうもろこし種子1を膨潤させる浸漬工程S103が行われ、とうもろこし種子1と酸性溶液2とが混合され、混合された浸漬溶液3にとうもろこし種子1の可溶成分を溶解させるとともに、可溶成分を発酵させる槽である。図1では、浸漬槽40は3本記載されているが、実際の製造プラントでは、浸漬槽40は多数が並び、1つの浸漬工程S103では浸漬槽40の11本が直列に連結されて使用される。酸性溶液2は、工程水配管41によって浸漬槽40に送られる工程水が酸化硫黄によって酸性化された亜硫酸水である。工程水とは、コーンスターチ製造工程も含めたプラント100内を循環し、とうもろこし種子1の可溶成分が含有された水である。
濃縮装置50は、抽出液5を減圧下で加熱して、抽出液5を濃縮させたCSL8を生成するとともに、CSL8中に、乳酸マグネシウム含有物7を析出させる装置である。濃縮装置50は、密閉可能な容器であり、加熱装置(図示せず)によって加熱され、濃縮装置50内は減圧装置(図示せず)によって減圧することができるようになっている。濃縮装置50に移送された抽出液5は、減圧下で加熱され、揮発分が揮発することによって濃縮され、コーンスティープリカー( corn steep liquor (CSL8))が生成されるとともに、CSL8中に、乳酸マグネシウム含有物7が析出する。
次に、乳酸マグネシウムの製造工程について述べる。乳酸マグネシウムの製造工程は、図2に示すように、とうもろこし種子1を酸性溶液2に浸漬させる浸漬工程S103と、浸漬された浸漬溶液3からとうもろこし種子1の種子不溶分4を分離する分離工程S104と、浸漬溶液3から種子不溶分4が分離された抽出液5を加熱してCSL8を生成するとともに乳酸マグネシウム含有物7を析出させる濃縮工程S106と、から構成される。析出した乳酸マグネシウム含有物7は、抽出工程S107で抽出される。また、浸漬工程S103の前の工程として、とうもろこし種子1を洗浄水1aで洗浄する洗浄工程S101と、とうもろこし種子1から洗浄水1aを水切りする水切り工程S102と、が行なわれる。また、必要により、分離工程S104の次に、抽出液5に、乳酸マグネシウム含有物7の析出を促進させる析出促進剤6を添加する促進剤添加工程S105を設けることができる。
とうもろこし種子1は、コーンスターチ4a、CSL8及び乳酸マグネシウム含有物7の原材料となるものである。とうもろこし種子1は、抽出液5に溶解したとうもろこし種子1に含まれる澱粉を発酵させることにより乳酸が形成され、乳酸ととうもろこし種子1に含まれるマグネシウム分とにより、乳酸マグネシウム含有物7が形成される。とうもろこし種子1の種類は、特に限定されるものではなく、デントコーン(馬歯種)、フリントコーン(硬粒種)、ポップコーン(爆裂種)、スイートコーン(甘味種)、フラワーコーン(軟粒種)などを使用することができる。別の実施形態として、とうもろこし種子1は、発酵させることにより乳酸が生成し易い澱粉の含有量が多い、デントコーン(馬歯種)とすることができる。コーンスターチ4a、CSL8及び乳酸マグネシウム含有物7の原材料となるとうもろこし種子1は、主に、海外から輸入されたものが使用され、図1に示すように、輸送船10によって輸入されたとうもろこし種子1は、輸送管11によってサイロ20に一時的に貯蔵される。
洗浄工程S101は、とうもろこし種子1を洗浄水1aで洗浄することによって、ゴミなどの異物を洗い流すとともに、とうもろこし種子1に付着している酵母、細菌又は黴などの微生物を活発にさせる工程である。とうもろこし種子1に付着している微生物を活発にさせることにより、浸漬工程S103において、とうもろこし種子1の澱粉などの可溶成分の発酵を促進させることができる。
水切り工程S102は、混合槽36から給送されたとうもろこし種子1と洗浄水1aとから、洗浄水1aを分離させて、とうもろこし種子1を取り出す工程である。水切り工程S102は、ろ過によって洗浄水1aからとうもろこし種子1を分離する水切節37よって行なわれる。分離されたとうもろこし種子1は、浸漬工程S103に給送される。
浸漬工程S103は、とうもろこし種子1を膨潤させる工程であるとともに、とうもろこし種子1を酸性溶液2に浸漬させて浸漬溶液3とし、とうもろこし種子1の可溶成分を酸性溶液2に溶解させ、この溶解成分を発酵させる工程である。酸性溶液2は、工程水配管41によって浸漬槽40に送られる工程水が酸化硫黄によって酸性化された亜硫酸水である。工程水とは、コーンスターチ製造工程も含めたプラント100内を循環し、とうもろこし種子1の可溶成分を含有する水である。
分離工程S104は、浸漬溶液3からとうもろこし種子1の種子不溶分4を分離する工程であり、とうもろこし種子1の種子不溶分4はろ過によって物理的に分離される。分離工程S104で分離された種子不溶分4は、コーンスターチ4aに加工されるため、コーンスターチ製造工程の粉砕機60に移行される。とうもろこし種子1の種子不溶分4が分離された抽出液5は、促進剤添加工程S105を経て、濃縮工程S106に移行される。
促進剤添加工程S105は、必要により行われる工程であり、次に述べる濃縮工程S106において、乳酸マグネシウム含有物7の結晶の析出を促進させる、析出促進剤6が抽出液5に添加される。析出促進剤6は、濃縮工程S106で使用される濃縮装置50の洗浄の際に発生する洗浄廃液51、又は、濃縮装置50の内部に付着した付着物である。
濃縮工程S106は、濃縮装置50を用いて、抽出液5を減圧下で加熱して、抽出液5の不揮発分を濃縮させてCSL8とする工程である。抽出液5を減圧下で加熱することによって、CSL8に乳酸マグネシウム含有物7を析出させることができる。
抽出工程S107は、濃縮された抽出液5としてのCSL8に析出した乳酸マグネシウム含有物7を抽出する工程である。浸漬工程S103の浸漬溶液3が、pH3.5~4.5に調整され、液温40~55℃に調整され、浸漬工程S103の浸漬時間が24~48時間であることによって、濃縮工程S106において濃縮された抽出液5に析出する乳酸マグネシウム含有物7が抽出しやすい大きさの結晶析出物となる。このため、抽出工程S107において、効率よく乳酸マグネシウム含有物7を抽出することができる。
1a 洗浄水
2 酸性溶液
3 浸漬溶液
4 種子不溶分
4a コーンスターチ
5 抽出液
6 析出促進剤
7 乳酸マグネシウム含有物
8 CSL
10 輸送船
11 輸送管
20 サイロ
30 移送管
31 給送管
32 返送管
35 移送ポンプ
36 混合槽
37 水切節
38 補充管
38a バルブ
40 浸漬槽
41 工程水配管
42 抽出液配管
50 濃縮装置
51 洗浄廃液
51a バルブ
60 粉砕機
100 プラント
S101 洗浄工程
S102 水切り工程
S103 浸漬工程
S104 分離工程
S105 促進剤添加工程
S106 濃縮工程
S107 抽出工程
Claims (4)
- とうもろこし種子を酸性溶液に浸漬させ、該とうもろこし種子の可溶成分を酸性溶液に溶解させるとともに、該とうもろこし種子が該酸性溶液に浸漬した浸漬溶液を乳酸発酵させる浸漬工程と、
発酵した該浸漬溶液から該とうもろこし種子の種子不溶分を分離させる分離工程と、
該浸漬溶液から該種子不溶分が分離された抽出液を加熱し、該抽出液から乳酸化合物を含む不揮発分を濃縮させる濃縮工程と、
該濃縮工程において濃縮された該不揮発分から乳酸マグネシウム含有物を抽出する抽出工程と、
を有する乳酸マグネシウムの製造方法であって、
該浸漬工程の該浸漬溶液は、pHが3.5~4.5に調整され、
抽出される該乳酸マグネシウム含有物が結晶析出物であり、
該濃縮工程前の該抽出液に、該濃縮工程において該乳酸マグネシウム含有物の該結晶析出物の析出を促進させる析出促進剤が添加される、促進剤添加工程を有し、
該析出促進剤は、該濃縮工程において用いられる濃縮装置を洗浄した際に発生する洗浄廃液である、
ことを特徴とする乳酸マグネシウムの製造方法。 - 前記浸漬溶液から分離された前記種子不溶分は、湿式粉砕されて、コーンスターチが生成され、
該浸漬溶液から該種子不溶分が分離された前記抽出液は、前記不揮発分が濃縮されてコーンスティープリカー( corn steep liquor (CSL))が生成される、ことを特徴とする請求項1に記載の乳酸マグネシウムの製造方法。 - 前記浸漬工程の前に、前記とうもろこし種子が洗浄水で洗浄される洗浄工程を有することを特徴とする請求項1に記載の乳酸マグネシウムの製造方法。
- 前記洗浄工程は、前記とうもろこし種子を一時的に貯蔵するサイロから前記浸漬工程を行なう浸漬槽へ移送させる移送管内で行われ、
前記洗浄水は、移送媒体として使用され、該移送管内を循環することを特徴とする請求項3に記載の乳酸マグネシウムの製造方法。
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