説明

酵素水製造装置

【課題】酵素を活性化させる活性化液槽と、活性化液槽に酵素液を供給する酵素液供給手段と、活性化液槽に酵素液を希釈するための水を供給する給水手段と、活性化液槽内の希釈された酵素液を一定の温度範囲に保温することによって酵素が活性化された酵素水に転じるためのヒータとを備えた酵素水製造装置において、活性化酵素の収率をより高め易い酵素水製造装置を提供する。
【解決手段】活性化された微生物酵素がヒータ3の近傍における高温に曝されて死滅する現象を抑制するために、ヒータ3の周囲に位置する加熱される液を、給水手段7によって供給される水によって連続的に置換するための置換機構16を設けた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、酵素を活性化させる活性化液槽と、前記活性化液槽に酵素液を供給する酵素液供給手段と、前記活性化液槽に酵素液を希釈するための水を供給する給水手段と、前記活性化液槽内の希釈された酵素液を一定の温度範囲に保温することによって酵素が活性化された酵素水に転じるためのヒータとを備えた酵素水製造装置に関する。
【背景技術】
【0002】
この種の酵素水製造装置としては、本発明に関連する先行技術文献情報として下記に示す特許文献1がある。この特許文献1に記された酵素水製造装置は、微生物酵素を活性化させる活性化液槽と、活性化液槽に酵素液(液体微生物)を供給する酵素液供給手段(製剤供給管)と、前記活性化液槽に酵素液を希釈するための水を供給する給水手段(給水管)と、活性化液槽内に配置されたヒータとを備えるので、酵素液に含まれる微生物酵素を活性化(廃油やタンパク質を分解し易い状態に転じる)し、活性化された微生物酵素を多量に含む酵素水を製造することができる。得られた酵素水は厨房のグリストラップなどに投入することで、そこに溜まっている有機物を分解させることに使用できる。また、活性化液槽内の液面レベルを検出する検出装置として、互いに検出レベルが異なる複数種類のセンサユニットを用意してあるので、この中から所望の生成量に適合したセンサユニットを適宜選択して用いることにより、活性化微生物酵素水の生成量を種々に変えることが可能となっている。
【0003】
【特許文献1】特開2004−242673号公報(段落番号0007、0025〜0029、図5、図6)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、特許文献1に記された酵素水製造装置では、ヒータの周囲に活発に移動しない液の層が停滞し易いために、この部位の液は40℃を超える高い温度に過熱され易いと考えられる(一般にヒータの表面は60〜70℃に達するため)。そのため、この部位に含まれる微生物酵素が熱によって短時間で死滅してしまい、活性化した酵素の収率を十分に高めることが困難であった。
【0005】
そこで、本発明の目的は、上に例示した従来技術による酵素水製造装置の持つ前述した欠点に鑑み、活性化酵素の収率をより高め易い酵素水製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第1の特徴構成は、酵素を活性化させる活性化液槽と、前記活性化液槽に酵素液を供給する酵素液供給手段と、前記活性化液槽に酵素液を希釈するための水を供給する給水手段と、前記活性化液槽内の希釈された酵素液を一定の温度範囲に保温することによって酵素水に転じるためのヒータとを備えた酵素水製造装置であって、
前記ヒータの周囲に位置する加熱される液を、前記給水手段によって供給される水によって連続的に置換するための置換機構が設けられている点にある。
【0007】
したがって、本発明の第1の特徴構成による酵素水製造装置では、ヒータの周囲には常に給水手段によって供給された直後の新鮮な水が位置することになるので、特定の水の塊が層状などに停滞して40℃を超える温度に過熱されることがなくなる。その結果、生成された微生物酵素を含む溶液がヒータの近傍に停滞し微生物酵素が熱によって死滅するという現象が効果的に抑制されるので、活性化酵素の収率をより高めることができる。
【0008】
本発明の他の特徴構成は、前記給水手段は前記活性化液槽の液面に向けて開かれた給水管路を有し、前記置換機構は、前記給水管路の先端付近から前記ヒータの周囲の空間まで延びた管路状のガイド部材を含む点にある。
【0009】
本構成であれば、給水管路を介して供給される新鮮な水の水流が管路状のガイド部材に導かれてヒータの周囲の空間へと達するので、ヒータの周囲に停滞しようとする既に活性化された微生物酵素を含み得る液と確実に連続的に置換され、簡単な構成の追加によって置換機構を実現できる。
【0010】
本発明の他の特徴構成は、前記ヒータは前記活性化液槽の底面に沿って延びた棒状を呈しており、前記ガイド部材は、鉛直状に延びた入口部と、前記入口部に供給された水を棒状の前記ヒータに沿って送り出すための偏向部とを有する湾曲状管路からなる点にある。
【0011】
本構成であれば、給水管路およびガイド部材を介して供給される新鮮な水が棒状のヒータの長手方向に沿って流れるので、ヒータの周囲に停滞しようとする液と効果的に置換される。
【0012】
本発明の他の特徴構成は、前記ガイド部材の出口部は前記ヒータの一端付近に位置し、前記酵素液供給手段は、前記活性化液槽の液面上方にて前記ヒータの前記一端と反対側の他端付近に向けて開かれた給液管路を有する点にある。
【0013】
本構成であれば、ガイド部材を介して活性化液槽内のヒータの一端付近に供給され他端に向かって流れる新鮮な水と、給液管路を介して活性化液槽内のヒータの他端付近に供給される酵素液とが、活性化液槽内で互いに向流として遭遇するので、酵素液と水とが効率的に混合される。
【0014】
本発明の他の特徴構成は、前記活性化液槽内の液体を、前記ヒータの前記一端に近接した前記活性化液槽の底部位置から排出し、前記ヒータの前記一端と反対側の他端付近から前記活性化液槽の液面に再供給する循環機構が設けられている点にある。
【0015】
本構成であれば、活性化液槽の液面上方に停滞しようとする液体が、活性化液槽の底部から抽出されて前記液面に連続的に落下注入される液体と衝撃的に混合されるので、活性化液槽内の上層と下層の間における温度および微生物酵素の濃度を積極的に均一化する作用が得られる。さらに、循環機構による液体の抽出は、活性化液槽におけるヒータの一端に近接した底部位置で行われて、その抽出された液体はヒータの他端付近から活性化液槽の液面に再供給されるので、活性化液槽内のヒータの一端付近とヒータの他端付近との間における温度および微生物酵素の濃度を積極的に均一化する作用も得られる。
【0016】
本発明の他の特徴構成は、前記酵素液供給手段は、酵素液を保存した酵素液容器と、前記酵素液容器から前記活性化液槽に酵素液を注入する注入用ポンプと、前記注入用ポンプと前記ヒータとの駆動を制御する制御用基板部とを有し、前記酵素液容器と前記注入用ポンプと前記制御用基板部とを収納する第1閉鎖筐体が設けられており、前記活性化液槽は、前記第1閉鎖筐体とは独立した第2閉鎖筐体に収納されており、前記第1閉鎖筐体と前記第2閉鎖筐体とは、外気と連通した間隙層によって隔離されている点にある。
【0017】
本構成であれば、制御用基板部を収納した第1閉鎖筐体が、活性化液槽を収納した第2閉鎖筐体から空間的に遮断されているので、ヒータによって加熱保温される活性化液槽内の液体から立ち昇る水蒸気が制御用基板部付近に侵入して制御用基板の部品の腐蝕を促進する虞がない。また、本構成であれば、制御用基板部を収納した第1閉鎖筐体の外表面が、活性化液槽を収納した第2閉鎖筐体の外表面から、空気の間隙層によって遮断されているので、第2閉鎖筐体の内壁や制御用基板部が、ヒータによって加熱される第1閉鎖筐体の温度の影響を受けて結露し、制御用基板の部品が腐蝕促進される虞がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下に本発明による最良の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明に係る酵素水製造装置の概略構成図である。図1に示すように、酵素水製造装置1は、棒状のヒータ3を備えた活性化液槽2、液体状の酵素製剤を収納した製剤ボトル4(酵素液容器の一例)、製剤ボトル4内の酵素製剤を活性化液槽2に注入するための給液管路5、活性化液槽2内に希釈水を供給するための給水管路7(給水手段の一例)、活性化液槽2内の液体を底部から抽出して排出して活性化液槽の液面に再供給する循環機構9、及び、活性化液槽2内で生成された活性化微生物酵素水を排出する排出管路11を備えている。尚、酵素製剤は休眠微生物と酵素を非活性化させた混合濃縮液体である。製剤ボトル4の上方には、給液管路5の途中に介装された定量給液ポンプ6(注入用ポンプの一例)が配置されており、製剤ボトル4の下方には、循環機構9を駆動するための循環ポンプ10が配置されている。尚、酵素製剤に用いる微生物としては、種々の発酵食品の製造、カビ駆除などに一般的に用いられている、バシラス・サプティリス、バシラス・コアギュランス、アスペルジルス・フラバス・オリザー、サッカロマイセス・セレヴィシェなどを適用可能である。
【0019】
また、給水管路7には管路の開閉と給水速度を制御するための定量バルブ8が介装され、排出管路11には開閉バルブ12が介装されている。さらに、図2及び図3に示すように、製剤ボトル4の後方には、定量給液ポンプ6、定量バルブ8、循環ポンプ10、及び、開閉バルブ12の駆動制御を行うための制御用基板(不図示)等を収納した制御用基板部14が配置されている。定量給液ポンプ6としては、設定された量の液体をパルス状に供給することが可能なソレノイド駆動式の定量ポンプ、或いは、チューブポンプ等を用いることができる。
ヒータ3は活性化液槽2の底部より僅かに上方の位置に水平に設置されている。ヒータ3は耐腐食性の高いセラミックヒータからなり、ヒータ3と活性化液槽2の底部との間には数cmの間隙が設けられている。
【0020】
活性化液槽2が空の状態から酵素水製造装置1を運転開始する際には、先ず、少なくともヒータ3が十分に水中に浸漬されるまで給水管路7から水を供給し、ヒータ3と循環ポンプ10を駆動開始し、次に、活性化液槽2に貯留される水量に見合った量の酵素製剤を給液管路5から供給する。このように一定の濃度に希釈された酵素製剤を所定時間(例えば約20〜30分間)にわたって35〜40℃の範囲に保温することで、大量の酵素が培養、活性化され、大量の酵素を含む酵素水が生成する。尚、活性化液槽2内には液面のレベルを検出するフロートセンサ(不図示)が設けられており、活性化液槽2の液面が所定レベルに達した時にフロートセンサから発生する信号に基づいて給水管路7の定量バルブ8が閉じられる。
【0021】
得られた酵素水は排出管路11から取り出されて、飲食店などの厨房の床に散布する形態で用いられる。散布された酵素水は、グリストラップに流入し、グリストラップに停留してそこの有機物を分解する。同時に、散布された酵素水は、床の表面に付着している油分などを分解してぬめりを解消し、グリストラップに至る排水管の詰まりを予防する作用も果たす。
【0022】
給水管路7の下流側端部7aは活性化液槽2の一端側の側壁付近に配置され、活性化液槽2の液面に向けて鉛直下向きに開かれている。そして、活性化液槽2の前記側壁の内面には、給水管路7から排出される水をヒータ3の周囲の空間まで案内するガイド部材16(置換機構の一例)が設けられている。ガイド部材16は、鉛直状に延びて給水管路7の下流側端部(先端)付近を全周から包囲するように開かれた入口部16aと、入口部16aから活性化液槽2の中央部に向かって次第に変位する湾曲状の中間部16b(偏向部の一例)と、中間部16bの先端に設けられた出口部16cとを有する湾曲状管路からなる。ガイド部材16の出口部16cは、給水管路7の下流側端部7aの真下に位置するヒータ3の第1端部3aの上方位置で開かれているので、給水管路7から供給された水は活性化液槽2の底面および棒状のヒータ3の長手方向に沿って略水平に送り出される。その結果、ヒータ3によって加熱される(又は加熱された)特定の液の塊がヒータ3の周囲に停滞しようとしても、給水管路7から供給される常温の水によって連続的に置換される作用が生じる。この置換作用はヒータ3の近傍に停滞した液に含まれる微生物酵素がヒータ3からの加熱によって短時間で死滅する現象を効果的に抑制する。
【0023】
他方、酵素製剤を活性化液槽2に注入する給液管路5の下流側端部5aは、給水管路7の下流側端部7aが位置する側壁と対向する活性化液槽2の他端側の側壁付近に配置され、活性化液槽の液面に向けて鉛直下向きに開かれている。平面視において、給液管路5の下流側端部5aは、ヒータ3の第1端部3aと反対側の第2端部3b付近に位置する。
循環機構9は、ヒータ3の第1端部3aに近接した活性化液槽2の底部位置から活性化液槽2の外部に延び、循環ポンプ10を経て、平面視でヒータ3の第2端部3bの上方にて活性化液槽2の液面に向けて開かれた循環管路9aを備える。活性化液槽2の底部位置から循環管路9aを介して抽出された液体は、ヒータ3の第2端部3bの上方にて活性化液槽2の液面に再供給されることで、活性化液槽2内の液体が比較的静かに撹拌され、活性化液槽2内における液温の均一化および酵素製剤の均一な分散が達成される。
【0024】
図2に示すように、製剤ボトル4と定量給液ポンプ6とは左右観音開き型の一対の扉21a,21bを備えたステンレス鋼製の第1キャビネット21(第1閉鎖筐体の一例)内に収納されている。キャビネット21の内部は一枚の鉛直に延びた隔壁22によって左右の各室に気密状に区画されている。製剤ボトル4と定量給液ポンプ6は左室に収納されており、右室には定量給液ポンプ6と、活性化液槽2に貯留された液体の温度を測定する温度センサ(不図示)からの出力信号を用いてヒータ3の駆動制御などを行うための制御用基板14が収納されている。
活性化液槽2と給水管路7の定量バルブ8とは、第1キャビネット21とは別体の第2キャビネット24(第2閉鎖筐体の一例)に収納されている。第2キャビネット24は有底箱状のキャビネット本体24aと、キャビネット本体24aの上方の開口部を着脱可能に密閉する蓋部24bとからなる。図1では、活性化液槽2はキャビネット本体24aの内部に載置された脚付きの水槽を呈しているが、キャビネット本体24aの内壁を側壁とするキャビネットと一体型の水槽であっても良い。
【0025】
図3に示すように、第2キャビネット24の側面の4箇所からは板状の連結用ブラケット30が水平に延設されており、連結用ブラケット30の遊端側に設けられたネジ孔に挿通されるネジを第1キャビネット21の側面に螺合させることによって、第1キャビネット21と第2キャビネット24とが一体的に連結されている。このように連結された状態において、第1キャビネット21と第2キャビネット24とは、矩形板状の外気と連通した間隙層Vによって隔離されている。間隙層Vは約10mm前後の厚さを備えるので、間隙層V内の空気層は一般的な気象条件下で容易に周囲の外気との換気作用を受ける。したがって、活性化液槽2における保温操作によって第2キャビネット24の側壁の温度が変動しても、この影響で第1キャビネット21の内壁および第1キャビネット21内の制御用基板部14に結露が生じる虞がない。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】本発明による酵素水製造装置の概略正面図
【図2】図1に示す酵素水製造装置の概略斜視図
【図3】図2に示す酵素水製造装置の連結前の状態における概略斜視図
【符号の説明】
【0027】
1 酵素水製造装置
2 活性化液槽
3 ヒータ
4 製剤ボトル(酵素液容器)
5 給液管路
6 定量給液ポンプ(酵素液供給手段、注入用ポンプ)
7 給水管路(給水手段)
8 定量バルブ(給水手段)
9 循環機構
10 循環ポンプ
11 排出管路
12 開閉バルブ
14 制御用基板部
16 ガイド部材(置換機構)
16a 入口部
16b 中間部(偏向部)
16c 出口部
21 第1キャビネット(第1閉鎖筐体)
22 隔壁
24 第2キャビネット(第2閉鎖筐体)
30 連結用ブラケット
V 間隙層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
酵素を活性化させる活性化液槽と、前記活性化液槽に酵素液を供給する酵素液供給手段と、前記活性化液槽に酵素液を希釈するための水を供給する給水手段と、前記活性化液槽内の希釈された酵素液を一定の温度範囲に保温することによって酵素が活性化された酵素水に転じるためのヒータとを備えた酵素水製造装置であって、
前記ヒータの周囲に位置する加熱される液を、前記給水手段から供給される水によって連続的に置換するための置換機構が設けられている酵素水製造装置。
【請求項2】
前記給水手段は前記活性化液槽の液面に向けて開かれた給水管路を有し、前記置換機構は、前記給水管路の先端付近から前記ヒータの周囲の空間まで延びた管路状のガイド部材を含む請求項1に記載の酵素水製造装置。
【請求項3】
前記ヒータは前記活性化液槽の底面に沿って延びた棒状を呈しており、前記ガイド部材は、鉛直状に延びた入口部と、前記入口部に供給された水を棒状の前記ヒータに沿って送り出すための偏向部とを有する湾曲状管路からなる請求項2に記載の酵素水製造装置。
【請求項4】
前記ガイド部材の出口部は前記ヒータの一端付近に位置し、前記酵素液供給手段は、前記活性化液槽の液面上方にて前記ヒータの前記一端と反対側の他端付近に向けて開かれた給液管路を有する請求項2または3に記載の酵素水製造装置。
【請求項5】
前記活性化液槽内の液体を、前記ヒータの前記一端に近接した前記活性化液槽の底部位置から排出し、前記ヒータの前記一端と反対側の他端付近から前記活性化液槽の液面に再供給する循環機構が設けられている請求項4に記載の酵素水製造装置。
【請求項6】
前記酵素液供給手段は、酵素液を保存した酵素液容器と、前記酵素液容器から前記活性化液槽に酵素液を注入する注入用ポンプと、前記注入用ポンプと前記ヒータとの駆動を制御する制御用基板部とを有し、前記酵素液容器と前記注入用ポンプと前記制御用基板部とを収納する第1閉鎖筐体が設けられており、前記活性化液槽は、前記第1閉鎖筐体とは独立した第2閉鎖筐体に収納されており、前記第1閉鎖筐体と前記第2閉鎖筐体とは、外気と連通した間隙層によって隔離されている請求項1から5のいずれか一項に記載の酵素水製造装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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