低温蒸留分離装置及び分離方法
【課題】本発明は、低温で蒸留することで風味や香に優れ、複数の異なる蒸留液や濃縮物に分離できる低温蒸留分離装置及びその分離方法の提供を目的とする。
【解決手段】減圧低温加熱槽と、当該減圧低温加熱槽から発生した一次溜出蒸気を旋回分離する旋回分離槽と、旋回分離槽の上部から溜出した二次溜出蒸気を冷却凝縮する冷却凝縮器と、当該冷却凝縮器にて凝縮された蒸留液を貯留する蒸留液槽とを備えたことを特徴とする。これにより、旋回分離槽の上部から溜出した軽い二次溜出蒸気を冷却凝縮器にて冷却凝縮して得た蒸留液と、旋回分離槽の下部に流下したコンク液と、減圧低温加熱槽の底部に残った濃縮物とに分離回収することができる。
【解決手段】減圧低温加熱槽と、当該減圧低温加熱槽から発生した一次溜出蒸気を旋回分離する旋回分離槽と、旋回分離槽の上部から溜出した二次溜出蒸気を冷却凝縮する冷却凝縮器と、当該冷却凝縮器にて凝縮された蒸留液を貯留する蒸留液槽とを備えたことを特徴とする。これにより、旋回分離槽の上部から溜出した軽い二次溜出蒸気を冷却凝縮器にて冷却凝縮して得た蒸留液と、旋回分離槽の下部に流下したコンク液と、減圧低温加熱槽の底部に残った濃縮物とに分離回収することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種、液体や固液混合物を減圧低温下で蒸留し、濃縮物と蒸留液とに分離する低温蒸留分離装置及びその分離方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から発酵、熟成させた醪を蒸留釜に入れ、溜出蒸気を凝縮器で凝縮して蒸留酒を製造することは行われている（特許文献１）。
また、果汁や各種植物体等の抽出エキスを濃縮分離することも行われている。
しかし、特許文献１に記載の蒸留方法は、熟成させた醪を加熱スチームで加熱するものであり、約８５℃以上の高温になり、含有成分によっては、熱により分解したり、変質するものも存在し、優れた風味や栄養成分が減少したり、欠落する問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３６２１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、低温で蒸留することで風味や香に優れ、複数の異なる蒸留液や濃縮物に分離できる低温蒸留分離装置及びその分離方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る低温蒸留分離装置は、減圧低温加熱槽と、当該減圧低温加熱槽から発生した一次溜出蒸気を旋回分離する旋回分離槽と、旋回分離槽の上部から溜出した二次溜出蒸気を冷却凝縮する冷却凝縮器と、当該冷却凝縮器にて凝縮された蒸留液を貯留する蒸留液槽とを備えたことを特徴とする。
ここで旋回分離槽は、下部に貯留槽を有していて、側壁に沿って流下してくるコンク液を減圧低温加熱槽にリターン出きるように切り替え可能になっているのがよい。
本発明において、減圧低温加熱槽とは処理液が６０℃以下で沸騰するように減圧できるものをいい、０．５×１０−６〜０．９５×１０−６Ｐａの真空度に調整でき、３０℃〜６０℃の温度に温調できるものが良い。
好ましくは、０．８×１０−６〜０．９５×１０−６Ｐａの真空度に調整でき、４０℃〜５０℃の温度に温調できるものがよい。
また、旋回分離槽とは、断面円形の槽の中に接線横方向から溜出蒸気を噴出させることで旋回流を生じさせ、相対的に軽い蒸気は上部から取り出し、相対的に重い蒸気等は槽壁側に移動し、流下させるものをいう。
【０００６】
本発明に係る低温蒸留分離方法は、原液を減圧低温加熱槽に投入し減圧下で６０℃以下の低温加熱をする工程と、当該減圧低温加熱槽から発生した一次溜出蒸気を旋回分離槽に投入し相対的に軽い蒸気と重い蒸気に旋回分離する工程とを有し、旋回分離槽の上部から溜出した軽い二次溜出蒸気を冷却凝縮器にて冷却凝縮して得た蒸留液と、旋回分離槽の下部に流下したコンク液と、減圧低温加熱槽の底部に残った濃縮物とに分離回収することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明においては、分離処理の対象となる原液を減圧低温加熱槽に投入し、所定の真空度に減圧し、３０℃〜６０℃の低温で蒸留できるので、例えば、香り成分やビタミン類等の高温では分解してしまうような成分もそのまま、溜出液あるいは濃縮物として分離できるので熱分解性の成分が含まれる液体等対しても蒸留分離が可能である。
また、減圧低温加熱槽から発生した一次溜出蒸気を旋回分離する旋回分離槽を有しているので、この旋回分離槽の上部から回収する蒸留液と、その下部から回収する蒸留液では含まれる成分が異なり、それぞれ風味等が異なる蒸留液に分離できる。
本発明にかかる分離装置、分離方法を蒸留酒の製造に適用すると、旋回分離槽の上部から得られる蒸留酒と、下部から得られる蒸留酒の、それぞれ風味等が異なる蒸留酒を得ることができる。
この減圧低温加熱槽を用いて減圧せず、加熱温調だけして、酒米と麹を用いて発酵させ、醪を造った後で、そのまま蒸留分離することもできる。
また、果汁等の各種エキスに適用すると、旋回分離槽の上部から凝縮回収した蒸留液は、純水に近く化粧水等に用いることができ、下部から凝縮回収した蒸留液を減圧低温加熱槽にリターンし、くり返し濃縮するとこの減圧低温加熱槽の底部に濃縮された濃縮物は水飴状になり、これを回収し冷却固形化するとドロップ状の健康食品を得ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る低温蒸留分離装置のフローを示した模式図である。
【図２】（ａ）は旋回分離槽の平面構造を示し、（ｂ）は冷却凝縮器の平面構造を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１に示すように、本発明に係る低温蒸留分離装置は、蒸留分離する原液を投入するための濃縮槽１を有し、この濃縮槽１は、ヒーター６と温度計７を備え、３０℃〜６０℃、好ましくは４０℃〜５０℃に加熱温調される。
濃縮槽１の上部は旋回分離槽２の上部と配管１ａにて配管接続されている。
また、濃縮槽１の底部はバルブ１１ａの切り替えにより濃縮物を取り出す濃縮物取出口１１を有する。
旋回分離槽２は、図２（ａ）に平面断面図を示すように、断面円形の円筒形状になっていて、濃縮槽１と接続した配管１ａの噴出口１ｂは概ね接線方向を向いている。
これにより、濃縮槽１からの一次溜出蒸気に旋回流が生じ、相対的に軽い蒸気は上部に集まり、相対的に重い蒸気は旋回分離槽２の内壁側に集まり下に流下する。
旋回分離槽２の上部は配管２ａにて次の冷却凝縮器３の中に設けた蛇管３ａと配管接続されている。
なお、旋回分離槽２の天井部の配管２ａ接続口周囲を囲んだ蒸気分離用の隔壁部材２ｂを設けてある。
一方、旋回分離槽２の下部は、周壁に沿って液化流下したコンク液Ｃ１の貯留部２ｃになっている。
貯留部２ｃに溜まったコンク液Ｃ１は、バルブ１２ａ，１２ｃの切り替えにより、濃縮液取出口１２から回収、又は濃縮槽１に配管１２ｂでリターンできるようになっている。
冷却凝縮器３は、内部に蛇管３ａを配設し、蛇管の周囲が空洞になっていて配管６ａ、６ｂにて冷却水を循環する。
蛇管３ａは冷却凝縮器３の内部を通過し、蒸留液槽４に配管接続されている。
蒸留液槽４は旋回分離槽２の上部から蒸留分離した凝縮蒸留液Ｃ２を貯留するためのタンクとしての役割と、系全体を所定の真空度に減圧する役割を有している。
従って、蒸留液槽４はバルブ１４，１５の切り替えにより真空ポンプ５及び、大気供給口１７と配管１４ａ，１５ａにて接続されている。
具体的には、バルブ１３ａ、１５、１２ａ、１２ｃ、１１ａを閉じ、バルブ１４を開くと蒸留液槽４の内部が蛇管３ａ、旋回分離槽２及び濃縮槽１の内部と連通し、蒸留液槽４の内部を真空ポンプ５を作動させ減圧することで、系全体を減圧でき、溜出蒸気の誘導効果もある。
真空ポンプ５の作動を止め、バルブ１５を開くと大気が内部に流入し、減圧状態から大気圧に戻る。
蒸留液槽４はバルブ１３ａの切り替えにより蒸留液を回収する蒸留液取出口１３を有し、圧力計８を取り付けてある。
符号９は装置全体を自動制御する操作盤である。
【符号の説明】
【００１０】
１ 濃縮槽
２ 旋回分離槽
３ 冷却凝縮器
３ａ 蛇管
４ 蒸留液槽
５ 真空ポンプ
６ ヒーター
６ａ，６ｂ 冷却水
７ 温度計
８ 圧力計
９ 操作盤
１１ 濃縮物取出口
１２ 濃縮液取出口
１３ 蒸留液取出口
Ｃ 濃縮物
Ｃ１ コンク液
Ｃ２ 蒸留液
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種、液体や固液混合物を減圧低温下で蒸留し、濃縮物と蒸留液とに分離する低温蒸留分離装置及びその分離方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から発酵、熟成させた醪を蒸留釜に入れ、溜出蒸気を凝縮器で凝縮して蒸留酒を製造することは行われている（特許文献１）。
また、果汁や各種植物体等の抽出エキスを濃縮分離することも行われている。
しかし、特許文献１に記載の蒸留方法は、熟成させた醪を加熱スチームで加熱するものであり、約８５℃以上の高温になり、含有成分によっては、熱により分解したり、変質するものも存在し、優れた風味や栄養成分が減少したり、欠落する問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３６２１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、低温で蒸留することで風味や香に優れ、複数の異なる蒸留液や濃縮物に分離できる低温蒸留分離装置及びその分離方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る低温蒸留分離装置は、減圧低温加熱槽と、当該減圧低温加熱槽から発生した一次溜出蒸気を旋回分離する旋回分離槽と、旋回分離槽の上部から溜出した二次溜出蒸気を冷却凝縮する冷却凝縮器と、当該冷却凝縮器にて凝縮された蒸留液を貯留する蒸留液槽とを備えたことを特徴とする。
ここで旋回分離槽は、下部に貯留槽を有していて、側壁に沿って流下してくるコンク液を減圧低温加熱槽にリターン出きるように切り替え可能になっているのがよい。
本発明において、減圧低温加熱槽とは処理液が６０℃以下で沸騰するように減圧できるものをいい、０．５×１０−６〜０．９５×１０−６Ｐａの真空度に調整でき、３０℃〜６０℃の温度に温調できるものが良い。
好ましくは、０．８×１０−６〜０．９５×１０−６Ｐａの真空度に調整でき、４０℃〜５０℃の温度に温調できるものがよい。
また、旋回分離槽とは、断面円形の槽の中に接線横方向から溜出蒸気を噴出させることで旋回流を生じさせ、相対的に軽い蒸気は上部から取り出し、相対的に重い蒸気等は槽壁側に移動し、流下させるものをいう。
【０００６】
本発明に係る低温蒸留分離方法は、原液を減圧低温加熱槽に投入し減圧下で６０℃以下の低温加熱をする工程と、当該減圧低温加熱槽から発生した一次溜出蒸気を旋回分離槽に投入し相対的に軽い蒸気と重い蒸気に旋回分離する工程とを有し、旋回分離槽の上部から溜出した軽い二次溜出蒸気を冷却凝縮器にて冷却凝縮して得た蒸留液と、旋回分離槽の下部に流下したコンク液と、減圧低温加熱槽の底部に残った濃縮物とに分離回収することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明においては、分離処理の対象となる原液を減圧低温加熱槽に投入し、所定の真空度に減圧し、３０℃〜６０℃の低温で蒸留できるので、例えば、香り成分やビタミン類等の高温では分解してしまうような成分もそのまま、溜出液あるいは濃縮物として分離できるので熱分解性の成分が含まれる液体等対しても蒸留分離が可能である。
また、減圧低温加熱槽から発生した一次溜出蒸気を旋回分離する旋回分離槽を有しているので、この旋回分離槽の上部から回収する蒸留液と、その下部から回収する蒸留液では含まれる成分が異なり、それぞれ風味等が異なる蒸留液に分離できる。
本発明にかかる分離装置、分離方法を蒸留酒の製造に適用すると、旋回分離槽の上部から得られる蒸留酒と、下部から得られる蒸留酒の、それぞれ風味等が異なる蒸留酒を得ることができる。
この減圧低温加熱槽を用いて減圧せず、加熱温調だけして、酒米と麹を用いて発酵させ、醪を造った後で、そのまま蒸留分離することもできる。
また、果汁等の各種エキスに適用すると、旋回分離槽の上部から凝縮回収した蒸留液は、純水に近く化粧水等に用いることができ、下部から凝縮回収した蒸留液を減圧低温加熱槽にリターンし、くり返し濃縮するとこの減圧低温加熱槽の底部に濃縮された濃縮物は水飴状になり、これを回収し冷却固形化するとドロップ状の健康食品を得ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る低温蒸留分離装置のフローを示した模式図である。
【図２】（ａ）は旋回分離槽の平面構造を示し、（ｂ）は冷却凝縮器の平面構造を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１に示すように、本発明に係る低温蒸留分離装置は、蒸留分離する原液を投入するための濃縮槽１を有し、この濃縮槽１は、ヒーター６と温度計７を備え、３０℃〜６０℃、好ましくは４０℃〜５０℃に加熱温調される。
濃縮槽１の上部は旋回分離槽２の上部と配管１ａにて配管接続されている。
また、濃縮槽１の底部はバルブ１１ａの切り替えにより濃縮物を取り出す濃縮物取出口１１を有する。
旋回分離槽２は、図２（ａ）に平面断面図を示すように、断面円形の円筒形状になっていて、濃縮槽１と接続した配管１ａの噴出口１ｂは概ね接線方向を向いている。
これにより、濃縮槽１からの一次溜出蒸気に旋回流が生じ、相対的に軽い蒸気は上部に集まり、相対的に重い蒸気は旋回分離槽２の内壁側に集まり下に流下する。
旋回分離槽２の上部は配管２ａにて次の冷却凝縮器３の中に設けた蛇管３ａと配管接続されている。
なお、旋回分離槽２の天井部の配管２ａ接続口周囲を囲んだ蒸気分離用の隔壁部材２ｂを設けてある。
一方、旋回分離槽２の下部は、周壁に沿って液化流下したコンク液Ｃ１の貯留部２ｃになっている。
貯留部２ｃに溜まったコンク液Ｃ１は、バルブ１２ａ，１２ｃの切り替えにより、濃縮液取出口１２から回収、又は濃縮槽１に配管１２ｂでリターンできるようになっている。
冷却凝縮器３は、内部に蛇管３ａを配設し、蛇管の周囲が空洞になっていて配管６ａ、６ｂにて冷却水を循環する。
蛇管３ａは冷却凝縮器３の内部を通過し、蒸留液槽４に配管接続されている。
蒸留液槽４は旋回分離槽２の上部から蒸留分離した凝縮蒸留液Ｃ２を貯留するためのタンクとしての役割と、系全体を所定の真空度に減圧する役割を有している。
従って、蒸留液槽４はバルブ１４，１５の切り替えにより真空ポンプ５及び、大気供給口１７と配管１４ａ，１５ａにて接続されている。
具体的には、バルブ１３ａ、１５、１２ａ、１２ｃ、１１ａを閉じ、バルブ１４を開くと蒸留液槽４の内部が蛇管３ａ、旋回分離槽２及び濃縮槽１の内部と連通し、蒸留液槽４の内部を真空ポンプ５を作動させ減圧することで、系全体を減圧でき、溜出蒸気の誘導効果もある。
真空ポンプ５の作動を止め、バルブ１５を開くと大気が内部に流入し、減圧状態から大気圧に戻る。
蒸留液槽４はバルブ１３ａの切り替えにより蒸留液を回収する蒸留液取出口１３を有し、圧力計８を取り付けてある。
符号９は装置全体を自動制御する操作盤である。
【符号の説明】
【００１０】
１ 濃縮槽
２ 旋回分離槽
３ 冷却凝縮器
３ａ 蛇管
４ 蒸留液槽
５ 真空ポンプ
６ ヒーター
６ａ，６ｂ 冷却水
７ 温度計
８ 圧力計
９ 操作盤
１１ 濃縮物取出口
１２ 濃縮液取出口
１３ 蒸留液取出口
Ｃ 濃縮物
Ｃ１ コンク液
Ｃ２ 蒸留液
【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧低温加熱槽と、当該減圧低温加熱槽から発生した一次溜出蒸気を旋回分離する旋回分離槽と、旋回分離槽の上部から溜出した二次溜出蒸気を冷却凝縮する冷却凝縮器と、当該冷却凝縮器にて凝縮された蒸留液を貯留する蒸留液槽とを備えたことを特徴とする低温蒸留分離装置。
【請求項２】
旋回分離槽は、下部に貯留槽を有していることを特徴とする請求項１記載の低温蒸留分離装置。
【請求項３】
旋回分離槽は、側壁に沿って流下してくるコンク液を減圧低温加熱槽にリターン出きるようになっていることを特徴とする請求項１又は２記載の低温蒸留分離装置。
【請求項４】
原液を減圧低温加熱槽に投入し減圧下で６０℃以下の低温加熱をする工程と、当該減圧低温加熱槽から発生した一次溜出蒸気を旋回分離槽に投入し相対的に軽い蒸気と重い蒸気に旋回分離する工程とを有し、
旋回分離槽の上部から溜出した軽い二次溜出蒸気を冷却凝縮器にて冷却凝縮して得た蒸留液と、旋回分離槽の下部に流下したコンク液と、減圧低温加熱槽の底部に残った濃縮物とに分離回収することを特徴とする低温蒸留分離方法。
【請求項１】
減圧低温加熱槽と、当該減圧低温加熱槽から発生した一次溜出蒸気を旋回分離する旋回分離槽と、旋回分離槽の上部から溜出した二次溜出蒸気を冷却凝縮する冷却凝縮器と、当該冷却凝縮器にて凝縮された蒸留液を貯留する蒸留液槽とを備えたことを特徴とする低温蒸留分離装置。
【請求項２】
旋回分離槽は、下部に貯留槽を有していることを特徴とする請求項１記載の低温蒸留分離装置。
【請求項３】
旋回分離槽は、側壁に沿って流下してくるコンク液を減圧低温加熱槽にリターン出きるようになっていることを特徴とする請求項１又は２記載の低温蒸留分離装置。
【請求項４】
原液を減圧低温加熱槽に投入し減圧下で６０℃以下の低温加熱をする工程と、当該減圧低温加熱槽から発生した一次溜出蒸気を旋回分離槽に投入し相対的に軽い蒸気と重い蒸気に旋回分離する工程とを有し、
旋回分離槽の上部から溜出した軽い二次溜出蒸気を冷却凝縮器にて冷却凝縮して得た蒸留液と、旋回分離槽の下部に流下したコンク液と、減圧低温加熱槽の底部に残った濃縮物とに分離回収することを特徴とする低温蒸留分離方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−２２７８９１（Ｐ２０１０−２２７８９１Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８０７１３（Ｐ２００９−８０７１３）
【出願日】平成２１年３月２８日（２００９．３．２８）
【出願人】（５９３１２５１９３）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２８日（２００９．３．２８）
【出願人】（５９３１２５１９３）
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]