飲料の悪臭除去装置および悪臭除去方法、蒸留酒の製造方法
【課題】蒸留直後の蒸留原酒（蒸留液）に含まれる悪臭（ガス臭）を、貯蔵タンクで貯蔵させることなく、迅速に除去する。
【解決手段】悪臭除去装置は、複数の銅粒によって形成された銅粒層２１を有する銅カラム２を備える。さらに、悪臭除去装置は、キレート樹脂層４１を有するキレート樹脂カラム４を備える。そして、加圧ポンプ７を駆動することで、蒸留酒槽１の蒸留液１０を銅カラム２、キレート樹脂カラム４の順に通過させる。蒸留液１０が銅カラム２を通過する際に、銅粒層２１が悪臭の原因物質である硫黄化合物を捕捉し、蒸留液１０から悪臭を除去する。続いて、蒸留液１０がキレート樹脂カラム４を通過したときに、キレート樹脂層４１が蒸留液１０中に溶出した銅イオンを捕捉し、得られる処理液５０の銅濃度を飲料水の基準値以下にする。
【解決手段】悪臭除去装置は、複数の銅粒によって形成された銅粒層２１を有する銅カラム２を備える。さらに、悪臭除去装置は、キレート樹脂層４１を有するキレート樹脂カラム４を備える。そして、加圧ポンプ７を駆動することで、蒸留酒槽１の蒸留液１０を銅カラム２、キレート樹脂カラム４の順に通過させる。蒸留液１０が銅カラム２を通過する際に、銅粒層２１が悪臭の原因物質である硫黄化合物を捕捉し、蒸留液１０から悪臭を除去する。続いて、蒸留液１０がキレート樹脂カラム４を通過したときに、キレート樹脂層４１が蒸留液１０中に溶出した銅イオンを捕捉し、得られる処理液５０の銅濃度を飲料水の基準値以下にする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料に、とりわけ蒸留酒に含まれる悪臭を除去する悪臭除去装置および悪臭除去方法に関し、そして蒸留酒の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸留酒は、穀類、果実などの原料を酵母によりアルコール発酵させることで発酵液を得て、この発酵液を蒸留工程で蒸留することにより製造される酒類である。蒸留酒には、例えば、焼酎、ウイスキー、ブランデーなどがある。
【０００３】
このように製造される蒸留酒において、蒸留工程によって得られる蒸留直後の蒸留液（蒸留原酒）は、いわゆる「ガス臭」と呼ばれる悪臭を含んでいる。この悪臭の原因物質は硫化水素などの硫黄化合物でないかと推測されており、悪臭を含む蒸留液は非常に刺激が強いものである。そのため、悪臭を含む蒸留液を製品として市場に提供することは好ましくない。
【０００４】
そこで、この悪臭を含む蒸留液を貯蔵タンクに移し、貯蔵し熟成させ、時折、貯蔵タンク内の蒸留液を攪拌したり、貯蔵タンクを移し変えたりすることで悪臭成分を自然揮発させて、蒸留液から悪臭を除去している。そして、悪臭が除去された後の蒸留液を、蒸留酒製品として市場に提供している。
【０００５】
しかしながら、このような蒸留酒の製造において、蒸留液を貯蔵タンクに貯蔵して悪臭除去するまでには、３ヶ月程度の非常に長い期間が必要である。さらに、製造者は、貯蔵タンク内の蒸留液を攪拌し、または貯蔵タンクを移し替えるといった品質管理を長期に渡って強いられ、非常に大きな負担を負っていた。さらに、蒸留液を長期間に渡り貯蔵タンクに貯蔵しておくことで、悪臭成分と同様に、蒸留酒にとって好ましいとされる香気成分も、自然揮発したり、他の化合物と結合して消滅したりして、蒸留液から除去されるという問題があった。
【０００６】
このような悪臭対策として、例えば、蒸留工程において減圧蒸留法を採用することで、蒸留液に含まれる悪臭を低減できることが知られている。しかしながら、この方法は、悪臭を低減することはできても、悪臭を完全に除去できるものではない。さらに、悪臭が低減されると同時に、香気成分も低減する。
【０００７】
また、例えば、特許文献１では、焼酎を製造するにあたり、モロミを仕込む工程を改善することによって、焼酎に含まれる特有の悪臭を押さえ、キレやコクのある焼酎を製造する方法が開示されている。しかしながら、この方法も、焼酎に含まれる悪臭を押さえることはできても、悪臭を完全に除去できるものではない。
【０００８】
以上のように、従来の蒸留酒の製造では、蒸留液に含まれる悪臭を低減できるものはあっても、悪臭を短期間で完全に除去できるものはなかった。さらに、悪臭除去に長い期間を必要とすることで、製造者は、貯蔵タンクを移し替えるなどの品質管理の負担を負っていた。さらに、蒸留酒にとって好ましい香気成分を残しながら、悪臭だけを選択的に除去することはできなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開２００７−３２５５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本願発明は、飲料に含まれる悪臭を、迅速に除去することができる悪臭除去装置および悪臭除去方法を提供する。さらに、本願発明は、蒸留原酒に含まれる悪臭を迅速に除去できる蒸留酒の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本願発明に係る悪臭除去装置は、飲料に含まれる悪臭を除去するための悪臭除去装置であって、
硫黄化合物を捕捉するための金属粒層と、金属イオンを捕捉するためのキレート樹脂層とを備え、最初に飲料を金属粒層に通過させることで、飲料に含まれる硫黄化合物を除去し、続いて飲料をキレート樹脂層に通過させることで、飲料に含まれる金属イオンを除去することを特徴とする。
【００１２】
さらに、本願発明に係る悪臭除去方法は、飲料に含まれる悪臭を除去するための悪臭除去方法であって、
最初に硫黄化合物を捕捉するための金属粒層に飲料を通過させることで、飲料に含まれる硫黄化合物を除去するステップと、続いて金属イオンを捕捉するためのキレート樹脂層に飲料を通過させることで、飲料に含まれる金属イオンを除去するステップとを備えたことを特徴とする。
【００１３】
さらに、本願発明に係る蒸留酒の製造方法は、蒸留原酒に含まれる悪臭を除去して蒸留酒を製造する蒸留酒の製造方法であって、
最初に硫黄化合物を捕捉するための金属粒層に蒸留原酒を通過させることで、蒸留原酒に含まれる硫黄化合物を除去し、続いて金属イオンを捕捉するためのキレート樹脂層に蒸留原酒を通過させることで、蒸留原酒に含まれる金属イオンを除去することを特徴とする。
【００１４】
好ましくは、飲料は、蒸留酒である。
【００１５】
好ましくは、蒸留酒は、焼酎である。
【００１６】
好ましくは、金属粒層は、複数の銅粒から構成される。
【００１７】
好ましくは、飲料に含まれる不純物を捕捉するためのフィルターを備え、フィルターは、金属粒層とキレート樹脂層との間に設けられる。
【００１８】
好ましくは、飲料を金属粒層およびキレート樹脂層へ送り込むためのポンプを備え、金属粒層はキレート樹脂層の下側に設けられ、ポンプを駆動させることで、飲料を金属粒層およびキレート樹脂層に順次通過させる。
【発明の効果】
【００１９】
本願発明に係る悪臭除去装置および悪臭除去方法は、飲料を金属粒層に通過させることで、悪臭の原因物質である硫黄化合物が金属粒層に捕捉される。これによって、悪臭は飲料から除去される。しかしながら、飲料が金属粒層を通過した際に、金属粒層の金属が金属イオンとして飲料中に溶けだして、飲料に含まれる金属濃度が飲料水の基準値を超える可能性がある。飲料中の金属濃度がこの基準値を超えると、飲料を市場に提供することができないという問題がある。
【００２０】
そこで、金属粒層を通過後の飲料を、続いてキレート樹脂層に通過させる。キレート樹脂は、金属イオンを捕捉する機能を有する樹脂である。そのため、飲料がキレート樹脂層を通過すると、飲料中の金属イオンはキレート樹脂に捕捉されて、飲料中から除去される。したがって、キレート樹脂層を通過した後の飲料は、悪臭が除去され、かつ、金属イオン濃度が飲料としての基準値以下となっており、製品として市場に提供できるものとなっている。
【００２１】
そこで、この悪臭除去装置および悪臭除去方法を、蒸留直後の悪臭を含む蒸留原酒に適用して、蒸留酒を製造すれば、従来のように貯蔵タンクに貯蔵して悪臭が自然揮発するのを待つことなく、簡単かつ迅速に悪臭を除去できる。すなわち、本願発明によって、蒸留酒を製造するにあたり、悪臭を除去するために必要とされていた３ヶ月程度の期間を短縮して、蒸留酒を製品として市場に提供できる。そして、この製造期間の短縮によって、製造者の品質管理の負担も大幅に低減できる。
【００２２】
さらに、本願の悪臭除去装置を用いれば、悪臭の原因物質である硫黄化合物のみを選択的に除去し、従来悪臭成分とともに揮発していた香気成分を残しておくことができる。したがって、従来にない好ましい香気を有する蒸留酒を製造することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本願発明の係る悪臭除去装置の一実施形態を示す図である。
【図２】銅カラムと、フィルターと、キレート樹脂カラムとの組立てを示す図であり、図２Ａは組立て前の状態を示し、図２Ｂは組立て後の状態を示す。
【図３】悪臭除去前の焼酎原酒および悪臭除去後の焼酎原酒に含まれる香気成分の分析データを示す図である。
【図４】本願発明に係る悪臭除去装置の他の実施形態を示す図である。
【図５】蒸留酒の製造装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面に基づいて、本願発明に係る悪臭除去装置、悪臭除去方法および蒸留酒の製造方法について説明する。
本願発明に係る悪臭除去装置および悪臭除去方法は、悪臭の原因物質である硫黄化合物を捕捉する金属粒層を用いて、飲料に含まれる悪臭を除去するためのものである。以下の各実施例では、金属粒層が銅粒層である場合について説明する。しかしながら、金属粒層が、各実施例の銅粒層に限定されるものではない。すなわち、硫黄化合物を捕捉可能な金属粒層であれば、他の金属であって当然によい。さらに各実施例では、飲料が、蒸留酒である場合について説明する。当然に、飲料が蒸留酒に限定されるものではない。
【００２５】
[実施例１]
図１に示すように、悪臭除去装置は、醪を蒸留することで得られる蒸留液１０（蒸留原酒）を入れておくための蒸留液槽１を備える。この蒸留液槽１には、蒸留直後の蒸留液であって、いわゆるガス臭と呼ばれる悪臭を含む蒸留液１０が入れられる。
【００２６】
悪臭除去装置は、蒸留液に含まれる悪臭を除去するための銅カラム２（金属カラム）を備える。銅カラム２はカラム容器２０を備え、このカラム容器２０内に多数の銅粒（金属粒）が充填され、銅粒層２１（金属粒層）が形成される。この銅粒層２１が、蒸留液１０に含まれる悪臭の原因物質である硫黄化合物を除去する。さらに、悪臭除去装置は、蒸留液１０を送るための液送管６０を備える。そして、液送管６０の一端は銅カラム２の下面に接続され、他端は蒸留液槽１の側面の下端に接続される。こうして、蒸留液槽１と銅カラム２とは液送管６０を介して連通し、蒸留液槽１の蒸留液１０を銅カラム２へ送ることができる。
【００２７】
悪臭除去装置は、蒸留液１０に含まれる固体不純物を捕捉するためのフィルター３を備える。このフィルター３は、フィルター容器３０内に石英ウール３１が充填されることで構成される。この石英ウール３１によって蒸留液１０の濾過を行い、固体不純物を捕捉する。フィルター３は銅カラム２の上側に配置され、銅カラム２を通過した蒸留液１０がフィルター３を通過できるように構成される。
【００２８】
悪臭除去装置は、金属イオンを捕捉するためのキレート樹脂カラム４を備える。キレート樹脂カラム４はカラム容器４０を備え、このカラム容器４０内にキレート樹脂が充填されることでキレート樹脂層４１が形成される。このキレート樹脂層４１が、蒸留液１０中の金属イオンを捕捉して、蒸留液１０から除去する。本実施例では、キレート樹脂層４１は、銅イオンを捕捉する。キレート樹脂カラム４はフィルター３の上側に配置され、フィルター３を通過した蒸留液１０がキレート樹脂カラム４を通過できるように構成される。
【００２９】
悪臭除去装置は、銅カラム２、フィルター３およびキレート樹脂カラム４により一連の悪臭除去処理を受けた蒸留液１０（以下、処理液５０という）を入れるための処理液槽５を備える。さらに、悪臭除去装置は液送管６１を備える。そして、液送管６１の一端はキレート樹脂カラム４の上面に接続され、他端は処理液槽５の上面に接続される。こうして、キレート樹脂カラム４と処理液槽５とは液送管６１を介して連通し、キレート樹脂カラム４を通過することで得られる処理液５０が処理液槽５へ送られる。
【００３０】
さらに、悪臭除去装置は、蒸留液１０を加圧するための加圧ポンプ７を備える。この加圧ポンプ７を駆動することで、流速を調整しながら蒸留液槽１の蒸留液１０を処理液槽５にまで送ることが可能となる。
【００３１】
図２に、銅カラム２と、フィルター３と、キレート樹脂カラム４との組立構造を示す。図２Ａに示すように、銅カラム２のカラム容器２０は、その両端に連結部２０ａ、２０ｂが形成される。フィルター容器３０の両端にも連結部３０ａ、３０ｂが形成される。さらに、キレート樹脂カラム４のカラム容器４０も、その両端に連結部４０ａ、４０ｂが形成される。
【００３２】
そして、銅カラム２のカラム容器２０では、一方の連結部２０ａは液送管６０の連結部６０ａに連結され、他方の連結部２０ｂはフィルター３の連結部３０ａに連結される。そして、キレート樹脂カラム４のカラム容器４０では、一方の連結部４０ａはフィルター３の連結部３０ｂに連結され、他方の連結部４０ｂは液送管６１の連結部（図示せず）に連結される。
【００３３】
こうして、各連結部が連結することによって、図２Ｂに示すように、銅カラム２、フィルター３およびキレート樹脂カラム４が組み立てられ、蒸留液１０が通過するための流路が形成される。これによって、液送管６０から送られる蒸留液１０を、銅カラム２、フィルター３、キレート樹脂カラム４に順次通過させることが可能となる。
【００３４】
上記の組立構造において、各連結部は着脱自在に連結される。すなわち、銅カラム２、フィルター３、キレート樹脂カラム４は個々に分離可能であり、これのうち交換を必要とするものだけを自由に交換できる。また、例えば、フィルター３が不要な場合にはフィルター３を取り外して、銅カラム２の連結部２０ｂと、キレート樹脂カラム４の連結部４０ａとを連結して組み立てることも可能である。
【００３５】
上記構成からなる悪臭除去装置により、蒸留液１０に含まれる悪臭を除去する方法について説明する。蒸留工程によって得られた蒸留直後の蒸留液１０を蒸留液槽１に入れる。そして、加圧ポンプ７を駆動することで、蒸留液槽１の蒸留液１０を、銅カラム２、フィルター３、キレート樹脂カラム４の順に上向流で通過させて、処理液槽５へ送る。
【００３６】
まず、蒸留液１０は、液送管６０を通って蒸留液槽１から銅カラム２へ送られる。蒸留液１０は、カラム容器２０を下側から満たしながら、銅粒層２１を通過する。そして、蒸留液１０が銅粒層２１通過すると、銅粒層２１を構成する銅粒が悪臭の原因物質である硫黄化合物を吸着して捕捉し、蒸留液１０から悪臭が除去される。一方、蒸留液１０が銅粒層２１を通過する際に、銅粒層２１の銅が銅イオンとして蒸留液１０に溶出し、蒸留液１０中の銅濃度は増加する。さらにこのとき、硫化銅（ＣｕＳ）が生成され、硫化銅の微粒子が蒸留液１０中に析出する。
【００３７】
銅カラム２を通過した蒸留液１０は、次にフィルター３を通過する。フィルター３を通過することにより、蒸留液１０中の固体不純物が石英ウール３１によって捕捉され、蒸留液１０は濾過される。このとき、とりわけ、銅粒層２１を通過した際に蒸留液１０中に析出した硫化銅の微粒子が、石英ウール３１によって捕捉される。
【００３８】
続いて、フィルター３を通過した蒸留液１０はキレート樹脂カラム４へ送られ、キレート樹脂層４１を通過する。キレート樹脂は、水溶液中の金属イオンを迅速に吸着して捕捉する機能を有している。そのため、蒸留液１０がキレート樹脂層４１を通過することで、銅粒層２１を通過した際に蒸留液１０中に溶出した銅イオンは、蒸留液１０から除去される。
【００３９】
そして、キレート樹脂カラム４を通過し、一連の悪臭除去処理を受けた蒸留液１０は、処理液５０として、液送管６１を通って処理液槽５へ送られる。
【００４０】
以上のように、本願発明に係る悪臭除去装置では、蒸留液１０を銅カラム２に通過させることで、蒸留液１０に含まれる悪臭の原因物質である硫黄化合物を除去する。続いて、蒸留液１０をキレート樹脂カラム４に通過させることで、銅カラム２を通過した際に溶出した銅イオンを除去して、処理液５０を得る。このように得られた処理液５０は、悪臭はせず、さらに銅の濃度は飲料水としての基準値を下回っており、蒸留酒製品として市場へ提供するのに適したものとなる。
【００４１】
[悪臭除去実験]
本願発明に係る悪臭除去装置を用いて、蒸留液１０に含まれる悪臭を除去する実験を行った。
【００４２】
図１に示される構成の悪臭除去装置において、フィルター３を取り外し、銅カラム２とキレート樹脂カラム４とを互いに連結したものを使用した。銅カラム２は、カラム容器２０の直径が１４ｍｍであり、このカラム容器２０に粒径が約２ｍｍの銅粒を充填し、銅粒層２１の厚さを４０ｍｍにした。キレート樹脂カラム４は、カラム容器４０の直径が１４ｍｍであり、充填されるキレート樹脂はジカルボン酸型樹脂で、キレート樹脂層４１の厚さを２０ｍｍにした。蒸留酒として焼酎を用いた。そして、加圧ポンプ７を駆動させ、蒸留によって得られた焼酎原酒１０を、流速２０ｍＬ／ｍｉｎで、処理速度１３ｍＬ／ｃｍ２・ｍｉｎで、銅粒層２１、キレート樹脂層４１の順に通過させて処理液５０を得た。
【００４３】
そして、焼酎原酒１０および処理液５０に含まれる悪臭(ガス臭)の原因物質と推定される硫黄化合物を、ＧＣ／ＭＳ法により分析した。検出された硫黄化合物の種類と、焼酎原酒１０中および処理液５０中の検出された硫黄化合物の濃度を表１に示す。また、焼酎原酒１０中および処理液５０中の銅の濃度も表１に示す。なお、表中の濃度の単位は、ｍｇ／Ｌである。表中の閾値は、人間が臭気として感知できる最小濃度値である。
【００４４】
【表１】
【００４５】
表１に示されるように、焼酎原酒１０中含まれる硫黄化合物として、硫化水素（Ｈ２Ｓ）、メチルメルカプタン（ＣＨ３ＳＨ）、硫化ジメチル（ＣＨ３ＳＣＨ３）、二硫化ジメチル（ＣＨ３ＳＳＣＨ３）が検出された。これらの硫黄化合物のうち、硫化ジメチル、二硫化ジメチルは、焼酎原酒１０中の濃度が、硫化ジメチルで０．０３ｍｇ／Ｌ、二硫化ジメチルで０．０２ｍｇ／Ｌと、どちらも閾値以下であった。また、この硫化ジメチル、二硫化ジメチルはともに磯の香りの成分であり、低濃度の場合、香気として感じられる成分である。そのため、これら二つの物質は、焼酎原酒１０に含まれる悪臭の原因物質ではないと考えられる。
【００４６】
したがって、検出された硫黄化合物のうち、閾値よりも高い濃度で検出された残り２つ、すなわち、硫化水素、メチルメルカプタンが、悪臭の原因物質であると推測される。特に、メチルメルカプタンは、閾値０．００１ｍｇ／Ｌに対して、焼酎原酒１０中では０．０７ｍｇ／Ｌ検出されており、悪臭の主成分と推測される。
【００４７】
そして、この焼酎原酒１０を銅カラム２およびキレート樹脂カラム４に通過させて得られた処理液５０では、表１に示されるように、硫化水素およびメチルメルカプタンは閾値未満しか検出されなかった。また、銅カラム２の容量（カラムの断面積×銅粒層の厚さ≒６．１５ｍＬ）の約１６０倍以上となる１０００ｍＬの焼酎原酒１０を通過させた時点においても、硫化水素およびメチルメルカプタンは、閾値未満しか検出されなかった。すなわち、銅カラム２の銅粒層２１によって硫化水素およびメチルメルカプタンを極めて効率的に除去できることが分かった。そして、このとき、銅カラム２およびキレート樹脂カラム４を通過した処理液５０では、悪臭が全く感じられず完全に除去されていた。
【００４８】
したがって、焼酎原酒１０に含まれる悪臭の原因物質は、硫化水素およびメチルメルカプタンであり、とりわけ、メチルメルカプタンがこの悪臭に大きく寄与していることが明らかとなった。
【００４９】
さらに、処理液５０中の銅の濃度は、焼酎原酒１０を１０００ｍＬ通過させた時点でも、０．０３ｍｇ／Ｌしか検出されなかった。飲料水の銅濃度の基準値は、１．０ｍｇ／Ｌであり、得られた処理液５０の銅の濃度はこの基準値より十分に低い。すなわち、銅粒層２１を通過することで焼酎原酒１０に溶出する銅イオンは、キレート樹脂層４１を通過する際に捕捉され、焼酎原酒１０からほぼ完全に除去されている。
【００５０】
この悪臭除去実験から、本願発明に係る悪臭除去装置では、銅粒層２１が焼酎原酒１０に含まれる硫化水素およびメチルカルプタンを効率的に捕捉し、焼酎原酒１０に含まれる悪臭を除去できることが明らかとなった。さらに、キレート樹脂層４１が、銅粒層２１を通過した際に溶出する銅イオンを捕捉し、焼酎原酒１０に含まれる銅の濃度を飲料水の基準値以下にできることが明らかとなった。
【００５１】
したがって、本願発明に係る悪臭除去装置を用いることで、従来のように蒸留原酒１０を約３ヶ月間貯蔵タンクに貯蔵することなく、迅速かつ完全に悪臭を除去することができ、得られた処理液５０を製品として市場に提供できることが示された。すなわち、本願発明に係る悪臭除去装置よって、蒸留酒の製造に必要な期間を大幅に短縮できることが示された。
【００５２】
[香気成分の分析比較]
さらに、蒸留によって得られた悪臭除去前の焼酎原酒１０と、この焼酎原酒１０を貯蔵タンクに約３ヶ月程度貯蔵して悪臭除去したもの（以下、従来焼酎という）と、この焼酎原酒１０を本願の悪臭除去装置により悪臭除去したもの（以下、本願焼酎５０という）と、に含まれる香気成分を分析して、比較を行った。香気成分の分析はＧＣ／ＭＳ法により行った。香気成分の比較データを図３に示す。なお、図３のグラフにおいて、横軸は時間（ｍｉｎ）で、縦軸は相対濃度である。
【００５３】
図３（Ａ）は、従来焼酎の香気成分の分析結果を示し、図３（Ｂ）は、焼酎原酒１０の香気成分の分析結果を示し、図３（Ｃ）は、本願焼酎５０の香気成分の分析結果を示している。
【００５４】
図３中、（Ｂ）に示される焼酎原酒１０の分析データにおいて、１９．１７ｍｉｎに香気成分が検出されている。この香気成分は、コハク酸ジエチルであり、焼酎にとって非常に好ましい香気成分である。しかしながら、（Ａ）に示されるように、従来焼酎では、このコハク酸ジエチルのピーク（１９．１２）は、ほとんど検出されていない。一方、（Ｃ）に示されるように本願焼酎５０では、このコハク酸ジエチルのピーク（１９．１７）は、焼酎原酒１０と同程度検出されている。
【００５５】
すなわち、焼酎原酒１０中の香気成分であるコハク酸ジエチルは、悪臭除去のため焼酎原酒１０を長期間貯蔵タンク中で貯蔵する間に揮発し、または分解され、焼酎原酒１０中から消滅したものと考えられる。一方、本願発明の悪臭除去装置を用いて焼酎原酒１０を迅速に悪臭除去した場合、コハク酸ジエチルを消滅させることなく残しておけることが分かった。
【００５６】
したがって、本願発明の悪臭除去装置は、悪臭成分である硫化水素などの硫黄化合物だけを迅速的にかつ選択的に除去できることにより、従来は悪臭成分とともに揮発していた香気成分を残すことができる。すなわち、本願の悪臭除去装置により、従来以上に香り高い蒸留酒や、従来にない香気を有する蒸留酒の製造が可能である。
【００５７】
[実施例２]
本願発明に係る悪臭除去装置の他の実施例を図４に示す。なお、上述の実施例１と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明については可能な限り省略する。
【００５８】
この実施例の悪臭除去装置では、銅カラム２が蒸留液槽１の下方に配置される。そして、上下にのびる液送管６０の一端が蒸留酒槽１に、他端が銅カラム２に接続される。さらに、上から銅カラム２、フィルター３、キレート樹脂カラム４の順に配置されるように、カラム容器２０、４０、フィルター容器３０が連結され、組み立てられる。処理液槽５はキレート樹脂カラム４の下方に配置され、上下にのびる液送管６１の一端がキレート樹脂カラム４に接続され、他端が処理液槽５に接続される。
【００５９】
上記構成からなる悪臭除去装置では、蒸留液槽１の蒸留液１０が、重力によって、銅カラム２、フィルター３、キレート樹脂カラム４を順次通過することで、一連の悪臭除去処理を受け、処理液５０が処理液槽５に送り込まれる構成となっている。つまり、実施例２の悪臭除去装置では、実施例１のように蒸留液１０を送り込むための加圧ポンプ７を必要としない構成となっている。
【００６０】
しかしながら、この悪臭除去装置では、液送管６０の径がカラム容器２０の径より小さいために、液送管６０から銅カラム２へ供給される蒸留液１０は、カラム容器２０全体に広がることなく、銅粒層２１に流れ落ちる。このように、カラム容器２０全体に広がることなく蒸留液１０が流れ落ちると、銅粒層２１全体を使って悪臭除去を行うことができないため、悪臭を効率的に除去することはできない。
【００６１】
そこで、銅カラム２において、カラム容器２０全体に銅粒層２１を設けず、カラム容器２０内の上方にスペース２２を確保する。そして、蒸留液１０をカラム容器２０全体に拡散するための拡散手段８を、スペース２２のカラム容器２０の入口側に配置する。これにより、液送管６０から銅カラム２へ供給される蒸留液１０は、拡散手段８によってカラム容器２０内全体に拡散され、銅粒層２１全体を通過する。結果、蒸留液１０中の悪臭除去を効率的に行うことができる。
【００６２】
なお、実施例１の悪臭除去装置（図１）では、蒸留液１０を加圧ポンプ７で加圧することによって、上向流で銅カラム２、フィルター３、キレート樹脂カラム４に通過させている。そのため、蒸留液１０は、カラム容器２０、４０、フィルター容器３０全体を満たしながら上昇する。すなわち、実施例１の悪臭除去装置では、実施例２のような拡散手段８を用いなくても、銅粒層２１全体を使って悪臭除去を効率よく行える。
【００６３】
[実施例３]
さらに、本願発明の悪臭除去装置を用いた蒸留酒の製造装置を図５に示す。なお、上述の実施例１と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明については可能な限り省略する。
【００６４】
この蒸留酒の製造装置は、実施例１に示す悪臭除去装置を備え、さらに醪を蒸留して蒸留液１０を得るための蒸留装置９を備える。さらに、蒸留酒の製造装置は、液送管６２を備える。そして、この液送管６２の一端は蒸留装置９に接続され、他端は蒸留酒槽１に接続される。
【００６５】
上記構成からなる蒸留酒の製造装置では、まず、蒸留装置９によって醪を蒸留して蒸留液１０を得る。続いて、蒸留装置９によって得られた蒸留液１０を、液送管６２を通して蒸留装置９から蒸留液槽１へ送る。そして、実施例１と同様に、蒸留液槽１の蒸留液１０を、加圧ポンプ７により、銅カラム２、フィルター３、キレート樹脂カラム４に順次通過させて悪臭除去処理し、処理液５０を処理液槽に送る。
【００６６】
すなわち、この蒸留酒の製造装置は、醪の蒸留から、蒸留液１０の悪臭除去までの工程を一連に行うことができる。そして、処理液槽５の処理液５０を瓶詰めすることにより、蒸留酒を製品として市場に提供する。したがって、この蒸留酒の製造装置は、効率よく、そして短期間で蒸留酒を製造し、市場に提供できる構成となっている。なお、蒸留装置９が行う蒸留方法は、いかなる方法であってもよい。
【００６７】
実施例１から実施例３の各実施例では、悪臭除去装置を使用し続けると、銅粒層２１を構成する銅粒表面に硫化銅が付着することで、銅粒層２１は次第に黒みがかる。銅粒の表面に硫化銅が付着すると、蒸留液１０が銅粒層２１を通過する間に銅粒表面と接触できる面積が減少し、結果、硫黄化合物の捕捉効率が低下する。すなわち、悪臭除去効率が低下する。
【００６８】
さらに、フィルター３は、蒸留液１０中に析出した硫化銅の微粒子を捕捉し続けることによって、石英ウール３１は次第に黒みがかり、固体不純物の捕捉効率は低下する。
【００６９】
さらに、キレート樹脂カラム４のキレート樹脂層４１も、悪臭除去装置を使用し続けることで、捕捉した銅イオンの影響から次第に青みがかる。このようにキレート樹脂の青みが増すにつれて、蒸留酒に含まれる銅イオンの捕捉効率は低下する。
【００７０】
このように、銅カラム２、フィルター３およびキレート樹脂カラム４のいずれにおいても、その性能の劣化が視覚的に現れる。そこで、カラム容器２０、４０、フィルター容器３０をそれぞれ、例えば、透明なアクルリ樹脂、ガラスなどで構成し、外部から視覚的変化を確認できるようにする。こうして、視覚的変化を性能劣化の指標として、それぞれの交換時期を容易に把握できることが好ましい。
【００７１】
そして、図２に示したように、銅カラム２、フィルター３、キレート樹脂カラム４は個々に分離可能であるため、これらのうち性能が劣化して交換が必要なものだけを取り外して、交換することができる。なお、銅カラム２およびキレート樹脂カラム４は、再生処理をした後に再使用することができる。
【００７２】
また、各実施例において、銅カラム２のカラム容器２０およびキレート樹脂カラム４のカラム容器４０のそれぞれの出口側に、採取用のコック（図示せず）が取り付けられ、これらのカラム２、４を通過する蒸留液１０を採取可能であることが好ましい。これによって、採取した蒸留液１０の香気試験、化学分析が可能となる。
【００７３】
また、各実施例では、悪臭の原因物質である硫黄化合物を除去するための金属粒として、銅粒層２１を用いた。しかしながら、金属粒層は銅粒層２１に限定されるものではなく、例えば、銀粒層を用いてもよい。すなわち、カラム容器２０に複数の銀粒を充填して銀粒層を形成し、この銀粒層により悪臭の原因物質となる硫黄化合物の除去を行ってもよい。この他に、悪臭の原因物質である硫黄化合物を捕捉可能な金属粒層であれば、銅粒層２１、銀粒層に限定されるものではない。
【００７４】
また、各実施例において、フィルター３は、銅カラム２とキレート樹脂カラム４との間に設けられているが、これに加えて銅カラム２の入口側に設けたり、キレート樹脂カラム４の出口側に設けたりしてもよい。
【００７５】
悪臭を除去する際の銅粒層２１、キレート樹脂層４１の厚さ、幅などの寸法、または、蒸留液１０の処理速度は、処理する蒸留液１０の量、製造する蒸留酒の量に応じて決定されるものであり、悪臭除去実験において示した値に限定されるものではない。
【００７６】
実施例１および実施例２では、飲料として、蒸留酒を例に悪臭を除去する装置および方法を記載した。しかしながら、本願発明に係る悪臭除去装置を、蒸留酒に限らず、硫黄化合物を主とする悪臭を含む他の飲料の悪臭除去に用いても当然によい。また、蒸留酒でも、焼酎に限らず、ウイスキー、ウォッカ、ブランデーなどの蒸留酒に本装置および本方法を適用しても当然によい。
【符号の説明】
【００７７】
蒸留液槽 １
蒸留液１０
銅カラム（金属カラム） ２
銅粒層（金属粒層） ２１
フィルター ３
石英ウール ３１
キレート樹脂カラム ４
キレート樹脂層 ４１
処理液槽 ５
処理液 ５０
加圧ポンプ ７
拡散手段 ８
蒸留装置 ９
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料に、とりわけ蒸留酒に含まれる悪臭を除去する悪臭除去装置および悪臭除去方法に関し、そして蒸留酒の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸留酒は、穀類、果実などの原料を酵母によりアルコール発酵させることで発酵液を得て、この発酵液を蒸留工程で蒸留することにより製造される酒類である。蒸留酒には、例えば、焼酎、ウイスキー、ブランデーなどがある。
【０００３】
このように製造される蒸留酒において、蒸留工程によって得られる蒸留直後の蒸留液（蒸留原酒）は、いわゆる「ガス臭」と呼ばれる悪臭を含んでいる。この悪臭の原因物質は硫化水素などの硫黄化合物でないかと推測されており、悪臭を含む蒸留液は非常に刺激が強いものである。そのため、悪臭を含む蒸留液を製品として市場に提供することは好ましくない。
【０００４】
そこで、この悪臭を含む蒸留液を貯蔵タンクに移し、貯蔵し熟成させ、時折、貯蔵タンク内の蒸留液を攪拌したり、貯蔵タンクを移し変えたりすることで悪臭成分を自然揮発させて、蒸留液から悪臭を除去している。そして、悪臭が除去された後の蒸留液を、蒸留酒製品として市場に提供している。
【０００５】
しかしながら、このような蒸留酒の製造において、蒸留液を貯蔵タンクに貯蔵して悪臭除去するまでには、３ヶ月程度の非常に長い期間が必要である。さらに、製造者は、貯蔵タンク内の蒸留液を攪拌し、または貯蔵タンクを移し替えるといった品質管理を長期に渡って強いられ、非常に大きな負担を負っていた。さらに、蒸留液を長期間に渡り貯蔵タンクに貯蔵しておくことで、悪臭成分と同様に、蒸留酒にとって好ましいとされる香気成分も、自然揮発したり、他の化合物と結合して消滅したりして、蒸留液から除去されるという問題があった。
【０００６】
このような悪臭対策として、例えば、蒸留工程において減圧蒸留法を採用することで、蒸留液に含まれる悪臭を低減できることが知られている。しかしながら、この方法は、悪臭を低減することはできても、悪臭を完全に除去できるものではない。さらに、悪臭が低減されると同時に、香気成分も低減する。
【０００７】
また、例えば、特許文献１では、焼酎を製造するにあたり、モロミを仕込む工程を改善することによって、焼酎に含まれる特有の悪臭を押さえ、キレやコクのある焼酎を製造する方法が開示されている。しかしながら、この方法も、焼酎に含まれる悪臭を押さえることはできても、悪臭を完全に除去できるものではない。
【０００８】
以上のように、従来の蒸留酒の製造では、蒸留液に含まれる悪臭を低減できるものはあっても、悪臭を短期間で完全に除去できるものはなかった。さらに、悪臭除去に長い期間を必要とすることで、製造者は、貯蔵タンクを移し替えるなどの品質管理の負担を負っていた。さらに、蒸留酒にとって好ましい香気成分を残しながら、悪臭だけを選択的に除去することはできなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開２００７−３２５５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本願発明は、飲料に含まれる悪臭を、迅速に除去することができる悪臭除去装置および悪臭除去方法を提供する。さらに、本願発明は、蒸留原酒に含まれる悪臭を迅速に除去できる蒸留酒の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本願発明に係る悪臭除去装置は、飲料に含まれる悪臭を除去するための悪臭除去装置であって、
硫黄化合物を捕捉するための金属粒層と、金属イオンを捕捉するためのキレート樹脂層とを備え、最初に飲料を金属粒層に通過させることで、飲料に含まれる硫黄化合物を除去し、続いて飲料をキレート樹脂層に通過させることで、飲料に含まれる金属イオンを除去することを特徴とする。
【００１２】
さらに、本願発明に係る悪臭除去方法は、飲料に含まれる悪臭を除去するための悪臭除去方法であって、
最初に硫黄化合物を捕捉するための金属粒層に飲料を通過させることで、飲料に含まれる硫黄化合物を除去するステップと、続いて金属イオンを捕捉するためのキレート樹脂層に飲料を通過させることで、飲料に含まれる金属イオンを除去するステップとを備えたことを特徴とする。
【００１３】
さらに、本願発明に係る蒸留酒の製造方法は、蒸留原酒に含まれる悪臭を除去して蒸留酒を製造する蒸留酒の製造方法であって、
最初に硫黄化合物を捕捉するための金属粒層に蒸留原酒を通過させることで、蒸留原酒に含まれる硫黄化合物を除去し、続いて金属イオンを捕捉するためのキレート樹脂層に蒸留原酒を通過させることで、蒸留原酒に含まれる金属イオンを除去することを特徴とする。
【００１４】
好ましくは、飲料は、蒸留酒である。
【００１５】
好ましくは、蒸留酒は、焼酎である。
【００１６】
好ましくは、金属粒層は、複数の銅粒から構成される。
【００１７】
好ましくは、飲料に含まれる不純物を捕捉するためのフィルターを備え、フィルターは、金属粒層とキレート樹脂層との間に設けられる。
【００１８】
好ましくは、飲料を金属粒層およびキレート樹脂層へ送り込むためのポンプを備え、金属粒層はキレート樹脂層の下側に設けられ、ポンプを駆動させることで、飲料を金属粒層およびキレート樹脂層に順次通過させる。
【発明の効果】
【００１９】
本願発明に係る悪臭除去装置および悪臭除去方法は、飲料を金属粒層に通過させることで、悪臭の原因物質である硫黄化合物が金属粒層に捕捉される。これによって、悪臭は飲料から除去される。しかしながら、飲料が金属粒層を通過した際に、金属粒層の金属が金属イオンとして飲料中に溶けだして、飲料に含まれる金属濃度が飲料水の基準値を超える可能性がある。飲料中の金属濃度がこの基準値を超えると、飲料を市場に提供することができないという問題がある。
【００２０】
そこで、金属粒層を通過後の飲料を、続いてキレート樹脂層に通過させる。キレート樹脂は、金属イオンを捕捉する機能を有する樹脂である。そのため、飲料がキレート樹脂層を通過すると、飲料中の金属イオンはキレート樹脂に捕捉されて、飲料中から除去される。したがって、キレート樹脂層を通過した後の飲料は、悪臭が除去され、かつ、金属イオン濃度が飲料としての基準値以下となっており、製品として市場に提供できるものとなっている。
【００２１】
そこで、この悪臭除去装置および悪臭除去方法を、蒸留直後の悪臭を含む蒸留原酒に適用して、蒸留酒を製造すれば、従来のように貯蔵タンクに貯蔵して悪臭が自然揮発するのを待つことなく、簡単かつ迅速に悪臭を除去できる。すなわち、本願発明によって、蒸留酒を製造するにあたり、悪臭を除去するために必要とされていた３ヶ月程度の期間を短縮して、蒸留酒を製品として市場に提供できる。そして、この製造期間の短縮によって、製造者の品質管理の負担も大幅に低減できる。
【００２２】
さらに、本願の悪臭除去装置を用いれば、悪臭の原因物質である硫黄化合物のみを選択的に除去し、従来悪臭成分とともに揮発していた香気成分を残しておくことができる。したがって、従来にない好ましい香気を有する蒸留酒を製造することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本願発明の係る悪臭除去装置の一実施形態を示す図である。
【図２】銅カラムと、フィルターと、キレート樹脂カラムとの組立てを示す図であり、図２Ａは組立て前の状態を示し、図２Ｂは組立て後の状態を示す。
【図３】悪臭除去前の焼酎原酒および悪臭除去後の焼酎原酒に含まれる香気成分の分析データを示す図である。
【図４】本願発明に係る悪臭除去装置の他の実施形態を示す図である。
【図５】蒸留酒の製造装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面に基づいて、本願発明に係る悪臭除去装置、悪臭除去方法および蒸留酒の製造方法について説明する。
本願発明に係る悪臭除去装置および悪臭除去方法は、悪臭の原因物質である硫黄化合物を捕捉する金属粒層を用いて、飲料に含まれる悪臭を除去するためのものである。以下の各実施例では、金属粒層が銅粒層である場合について説明する。しかしながら、金属粒層が、各実施例の銅粒層に限定されるものではない。すなわち、硫黄化合物を捕捉可能な金属粒層であれば、他の金属であって当然によい。さらに各実施例では、飲料が、蒸留酒である場合について説明する。当然に、飲料が蒸留酒に限定されるものではない。
【００２５】
[実施例１]
図１に示すように、悪臭除去装置は、醪を蒸留することで得られる蒸留液１０（蒸留原酒）を入れておくための蒸留液槽１を備える。この蒸留液槽１には、蒸留直後の蒸留液であって、いわゆるガス臭と呼ばれる悪臭を含む蒸留液１０が入れられる。
【００２６】
悪臭除去装置は、蒸留液に含まれる悪臭を除去するための銅カラム２（金属カラム）を備える。銅カラム２はカラム容器２０を備え、このカラム容器２０内に多数の銅粒（金属粒）が充填され、銅粒層２１（金属粒層）が形成される。この銅粒層２１が、蒸留液１０に含まれる悪臭の原因物質である硫黄化合物を除去する。さらに、悪臭除去装置は、蒸留液１０を送るための液送管６０を備える。そして、液送管６０の一端は銅カラム２の下面に接続され、他端は蒸留液槽１の側面の下端に接続される。こうして、蒸留液槽１と銅カラム２とは液送管６０を介して連通し、蒸留液槽１の蒸留液１０を銅カラム２へ送ることができる。
【００２７】
悪臭除去装置は、蒸留液１０に含まれる固体不純物を捕捉するためのフィルター３を備える。このフィルター３は、フィルター容器３０内に石英ウール３１が充填されることで構成される。この石英ウール３１によって蒸留液１０の濾過を行い、固体不純物を捕捉する。フィルター３は銅カラム２の上側に配置され、銅カラム２を通過した蒸留液１０がフィルター３を通過できるように構成される。
【００２８】
悪臭除去装置は、金属イオンを捕捉するためのキレート樹脂カラム４を備える。キレート樹脂カラム４はカラム容器４０を備え、このカラム容器４０内にキレート樹脂が充填されることでキレート樹脂層４１が形成される。このキレート樹脂層４１が、蒸留液１０中の金属イオンを捕捉して、蒸留液１０から除去する。本実施例では、キレート樹脂層４１は、銅イオンを捕捉する。キレート樹脂カラム４はフィルター３の上側に配置され、フィルター３を通過した蒸留液１０がキレート樹脂カラム４を通過できるように構成される。
【００２９】
悪臭除去装置は、銅カラム２、フィルター３およびキレート樹脂カラム４により一連の悪臭除去処理を受けた蒸留液１０（以下、処理液５０という）を入れるための処理液槽５を備える。さらに、悪臭除去装置は液送管６１を備える。そして、液送管６１の一端はキレート樹脂カラム４の上面に接続され、他端は処理液槽５の上面に接続される。こうして、キレート樹脂カラム４と処理液槽５とは液送管６１を介して連通し、キレート樹脂カラム４を通過することで得られる処理液５０が処理液槽５へ送られる。
【００３０】
さらに、悪臭除去装置は、蒸留液１０を加圧するための加圧ポンプ７を備える。この加圧ポンプ７を駆動することで、流速を調整しながら蒸留液槽１の蒸留液１０を処理液槽５にまで送ることが可能となる。
【００３１】
図２に、銅カラム２と、フィルター３と、キレート樹脂カラム４との組立構造を示す。図２Ａに示すように、銅カラム２のカラム容器２０は、その両端に連結部２０ａ、２０ｂが形成される。フィルター容器３０の両端にも連結部３０ａ、３０ｂが形成される。さらに、キレート樹脂カラム４のカラム容器４０も、その両端に連結部４０ａ、４０ｂが形成される。
【００３２】
そして、銅カラム２のカラム容器２０では、一方の連結部２０ａは液送管６０の連結部６０ａに連結され、他方の連結部２０ｂはフィルター３の連結部３０ａに連結される。そして、キレート樹脂カラム４のカラム容器４０では、一方の連結部４０ａはフィルター３の連結部３０ｂに連結され、他方の連結部４０ｂは液送管６１の連結部（図示せず）に連結される。
【００３３】
こうして、各連結部が連結することによって、図２Ｂに示すように、銅カラム２、フィルター３およびキレート樹脂カラム４が組み立てられ、蒸留液１０が通過するための流路が形成される。これによって、液送管６０から送られる蒸留液１０を、銅カラム２、フィルター３、キレート樹脂カラム４に順次通過させることが可能となる。
【００３４】
上記の組立構造において、各連結部は着脱自在に連結される。すなわち、銅カラム２、フィルター３、キレート樹脂カラム４は個々に分離可能であり、これのうち交換を必要とするものだけを自由に交換できる。また、例えば、フィルター３が不要な場合にはフィルター３を取り外して、銅カラム２の連結部２０ｂと、キレート樹脂カラム４の連結部４０ａとを連結して組み立てることも可能である。
【００３５】
上記構成からなる悪臭除去装置により、蒸留液１０に含まれる悪臭を除去する方法について説明する。蒸留工程によって得られた蒸留直後の蒸留液１０を蒸留液槽１に入れる。そして、加圧ポンプ７を駆動することで、蒸留液槽１の蒸留液１０を、銅カラム２、フィルター３、キレート樹脂カラム４の順に上向流で通過させて、処理液槽５へ送る。
【００３６】
まず、蒸留液１０は、液送管６０を通って蒸留液槽１から銅カラム２へ送られる。蒸留液１０は、カラム容器２０を下側から満たしながら、銅粒層２１を通過する。そして、蒸留液１０が銅粒層２１通過すると、銅粒層２１を構成する銅粒が悪臭の原因物質である硫黄化合物を吸着して捕捉し、蒸留液１０から悪臭が除去される。一方、蒸留液１０が銅粒層２１を通過する際に、銅粒層２１の銅が銅イオンとして蒸留液１０に溶出し、蒸留液１０中の銅濃度は増加する。さらにこのとき、硫化銅（ＣｕＳ）が生成され、硫化銅の微粒子が蒸留液１０中に析出する。
【００３７】
銅カラム２を通過した蒸留液１０は、次にフィルター３を通過する。フィルター３を通過することにより、蒸留液１０中の固体不純物が石英ウール３１によって捕捉され、蒸留液１０は濾過される。このとき、とりわけ、銅粒層２１を通過した際に蒸留液１０中に析出した硫化銅の微粒子が、石英ウール３１によって捕捉される。
【００３８】
続いて、フィルター３を通過した蒸留液１０はキレート樹脂カラム４へ送られ、キレート樹脂層４１を通過する。キレート樹脂は、水溶液中の金属イオンを迅速に吸着して捕捉する機能を有している。そのため、蒸留液１０がキレート樹脂層４１を通過することで、銅粒層２１を通過した際に蒸留液１０中に溶出した銅イオンは、蒸留液１０から除去される。
【００３９】
そして、キレート樹脂カラム４を通過し、一連の悪臭除去処理を受けた蒸留液１０は、処理液５０として、液送管６１を通って処理液槽５へ送られる。
【００４０】
以上のように、本願発明に係る悪臭除去装置では、蒸留液１０を銅カラム２に通過させることで、蒸留液１０に含まれる悪臭の原因物質である硫黄化合物を除去する。続いて、蒸留液１０をキレート樹脂カラム４に通過させることで、銅カラム２を通過した際に溶出した銅イオンを除去して、処理液５０を得る。このように得られた処理液５０は、悪臭はせず、さらに銅の濃度は飲料水としての基準値を下回っており、蒸留酒製品として市場へ提供するのに適したものとなる。
【００４１】
[悪臭除去実験]
本願発明に係る悪臭除去装置を用いて、蒸留液１０に含まれる悪臭を除去する実験を行った。
【００４２】
図１に示される構成の悪臭除去装置において、フィルター３を取り外し、銅カラム２とキレート樹脂カラム４とを互いに連結したものを使用した。銅カラム２は、カラム容器２０の直径が１４ｍｍであり、このカラム容器２０に粒径が約２ｍｍの銅粒を充填し、銅粒層２１の厚さを４０ｍｍにした。キレート樹脂カラム４は、カラム容器４０の直径が１４ｍｍであり、充填されるキレート樹脂はジカルボン酸型樹脂で、キレート樹脂層４１の厚さを２０ｍｍにした。蒸留酒として焼酎を用いた。そして、加圧ポンプ７を駆動させ、蒸留によって得られた焼酎原酒１０を、流速２０ｍＬ／ｍｉｎで、処理速度１３ｍＬ／ｃｍ２・ｍｉｎで、銅粒層２１、キレート樹脂層４１の順に通過させて処理液５０を得た。
【００４３】
そして、焼酎原酒１０および処理液５０に含まれる悪臭(ガス臭)の原因物質と推定される硫黄化合物を、ＧＣ／ＭＳ法により分析した。検出された硫黄化合物の種類と、焼酎原酒１０中および処理液５０中の検出された硫黄化合物の濃度を表１に示す。また、焼酎原酒１０中および処理液５０中の銅の濃度も表１に示す。なお、表中の濃度の単位は、ｍｇ／Ｌである。表中の閾値は、人間が臭気として感知できる最小濃度値である。
【００４４】
【表１】
【００４５】
表１に示されるように、焼酎原酒１０中含まれる硫黄化合物として、硫化水素（Ｈ２Ｓ）、メチルメルカプタン（ＣＨ３ＳＨ）、硫化ジメチル（ＣＨ３ＳＣＨ３）、二硫化ジメチル（ＣＨ３ＳＳＣＨ３）が検出された。これらの硫黄化合物のうち、硫化ジメチル、二硫化ジメチルは、焼酎原酒１０中の濃度が、硫化ジメチルで０．０３ｍｇ／Ｌ、二硫化ジメチルで０．０２ｍｇ／Ｌと、どちらも閾値以下であった。また、この硫化ジメチル、二硫化ジメチルはともに磯の香りの成分であり、低濃度の場合、香気として感じられる成分である。そのため、これら二つの物質は、焼酎原酒１０に含まれる悪臭の原因物質ではないと考えられる。
【００４６】
したがって、検出された硫黄化合物のうち、閾値よりも高い濃度で検出された残り２つ、すなわち、硫化水素、メチルメルカプタンが、悪臭の原因物質であると推測される。特に、メチルメルカプタンは、閾値０．００１ｍｇ／Ｌに対して、焼酎原酒１０中では０．０７ｍｇ／Ｌ検出されており、悪臭の主成分と推測される。
【００４７】
そして、この焼酎原酒１０を銅カラム２およびキレート樹脂カラム４に通過させて得られた処理液５０では、表１に示されるように、硫化水素およびメチルメルカプタンは閾値未満しか検出されなかった。また、銅カラム２の容量（カラムの断面積×銅粒層の厚さ≒６．１５ｍＬ）の約１６０倍以上となる１０００ｍＬの焼酎原酒１０を通過させた時点においても、硫化水素およびメチルメルカプタンは、閾値未満しか検出されなかった。すなわち、銅カラム２の銅粒層２１によって硫化水素およびメチルメルカプタンを極めて効率的に除去できることが分かった。そして、このとき、銅カラム２およびキレート樹脂カラム４を通過した処理液５０では、悪臭が全く感じられず完全に除去されていた。
【００４８】
したがって、焼酎原酒１０に含まれる悪臭の原因物質は、硫化水素およびメチルメルカプタンであり、とりわけ、メチルメルカプタンがこの悪臭に大きく寄与していることが明らかとなった。
【００４９】
さらに、処理液５０中の銅の濃度は、焼酎原酒１０を１０００ｍＬ通過させた時点でも、０．０３ｍｇ／Ｌしか検出されなかった。飲料水の銅濃度の基準値は、１．０ｍｇ／Ｌであり、得られた処理液５０の銅の濃度はこの基準値より十分に低い。すなわち、銅粒層２１を通過することで焼酎原酒１０に溶出する銅イオンは、キレート樹脂層４１を通過する際に捕捉され、焼酎原酒１０からほぼ完全に除去されている。
【００５０】
この悪臭除去実験から、本願発明に係る悪臭除去装置では、銅粒層２１が焼酎原酒１０に含まれる硫化水素およびメチルカルプタンを効率的に捕捉し、焼酎原酒１０に含まれる悪臭を除去できることが明らかとなった。さらに、キレート樹脂層４１が、銅粒層２１を通過した際に溶出する銅イオンを捕捉し、焼酎原酒１０に含まれる銅の濃度を飲料水の基準値以下にできることが明らかとなった。
【００５１】
したがって、本願発明に係る悪臭除去装置を用いることで、従来のように蒸留原酒１０を約３ヶ月間貯蔵タンクに貯蔵することなく、迅速かつ完全に悪臭を除去することができ、得られた処理液５０を製品として市場に提供できることが示された。すなわち、本願発明に係る悪臭除去装置よって、蒸留酒の製造に必要な期間を大幅に短縮できることが示された。
【００５２】
[香気成分の分析比較]
さらに、蒸留によって得られた悪臭除去前の焼酎原酒１０と、この焼酎原酒１０を貯蔵タンクに約３ヶ月程度貯蔵して悪臭除去したもの（以下、従来焼酎という）と、この焼酎原酒１０を本願の悪臭除去装置により悪臭除去したもの（以下、本願焼酎５０という）と、に含まれる香気成分を分析して、比較を行った。香気成分の分析はＧＣ／ＭＳ法により行った。香気成分の比較データを図３に示す。なお、図３のグラフにおいて、横軸は時間（ｍｉｎ）で、縦軸は相対濃度である。
【００５３】
図３（Ａ）は、従来焼酎の香気成分の分析結果を示し、図３（Ｂ）は、焼酎原酒１０の香気成分の分析結果を示し、図３（Ｃ）は、本願焼酎５０の香気成分の分析結果を示している。
【００５４】
図３中、（Ｂ）に示される焼酎原酒１０の分析データにおいて、１９．１７ｍｉｎに香気成分が検出されている。この香気成分は、コハク酸ジエチルであり、焼酎にとって非常に好ましい香気成分である。しかしながら、（Ａ）に示されるように、従来焼酎では、このコハク酸ジエチルのピーク（１９．１２）は、ほとんど検出されていない。一方、（Ｃ）に示されるように本願焼酎５０では、このコハク酸ジエチルのピーク（１９．１７）は、焼酎原酒１０と同程度検出されている。
【００５５】
すなわち、焼酎原酒１０中の香気成分であるコハク酸ジエチルは、悪臭除去のため焼酎原酒１０を長期間貯蔵タンク中で貯蔵する間に揮発し、または分解され、焼酎原酒１０中から消滅したものと考えられる。一方、本願発明の悪臭除去装置を用いて焼酎原酒１０を迅速に悪臭除去した場合、コハク酸ジエチルを消滅させることなく残しておけることが分かった。
【００５６】
したがって、本願発明の悪臭除去装置は、悪臭成分である硫化水素などの硫黄化合物だけを迅速的にかつ選択的に除去できることにより、従来は悪臭成分とともに揮発していた香気成分を残すことができる。すなわち、本願の悪臭除去装置により、従来以上に香り高い蒸留酒や、従来にない香気を有する蒸留酒の製造が可能である。
【００５７】
[実施例２]
本願発明に係る悪臭除去装置の他の実施例を図４に示す。なお、上述の実施例１と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明については可能な限り省略する。
【００５８】
この実施例の悪臭除去装置では、銅カラム２が蒸留液槽１の下方に配置される。そして、上下にのびる液送管６０の一端が蒸留酒槽１に、他端が銅カラム２に接続される。さらに、上から銅カラム２、フィルター３、キレート樹脂カラム４の順に配置されるように、カラム容器２０、４０、フィルター容器３０が連結され、組み立てられる。処理液槽５はキレート樹脂カラム４の下方に配置され、上下にのびる液送管６１の一端がキレート樹脂カラム４に接続され、他端が処理液槽５に接続される。
【００５９】
上記構成からなる悪臭除去装置では、蒸留液槽１の蒸留液１０が、重力によって、銅カラム２、フィルター３、キレート樹脂カラム４を順次通過することで、一連の悪臭除去処理を受け、処理液５０が処理液槽５に送り込まれる構成となっている。つまり、実施例２の悪臭除去装置では、実施例１のように蒸留液１０を送り込むための加圧ポンプ７を必要としない構成となっている。
【００６０】
しかしながら、この悪臭除去装置では、液送管６０の径がカラム容器２０の径より小さいために、液送管６０から銅カラム２へ供給される蒸留液１０は、カラム容器２０全体に広がることなく、銅粒層２１に流れ落ちる。このように、カラム容器２０全体に広がることなく蒸留液１０が流れ落ちると、銅粒層２１全体を使って悪臭除去を行うことができないため、悪臭を効率的に除去することはできない。
【００６１】
そこで、銅カラム２において、カラム容器２０全体に銅粒層２１を設けず、カラム容器２０内の上方にスペース２２を確保する。そして、蒸留液１０をカラム容器２０全体に拡散するための拡散手段８を、スペース２２のカラム容器２０の入口側に配置する。これにより、液送管６０から銅カラム２へ供給される蒸留液１０は、拡散手段８によってカラム容器２０内全体に拡散され、銅粒層２１全体を通過する。結果、蒸留液１０中の悪臭除去を効率的に行うことができる。
【００６２】
なお、実施例１の悪臭除去装置（図１）では、蒸留液１０を加圧ポンプ７で加圧することによって、上向流で銅カラム２、フィルター３、キレート樹脂カラム４に通過させている。そのため、蒸留液１０は、カラム容器２０、４０、フィルター容器３０全体を満たしながら上昇する。すなわち、実施例１の悪臭除去装置では、実施例２のような拡散手段８を用いなくても、銅粒層２１全体を使って悪臭除去を効率よく行える。
【００６３】
[実施例３]
さらに、本願発明の悪臭除去装置を用いた蒸留酒の製造装置を図５に示す。なお、上述の実施例１と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明については可能な限り省略する。
【００６４】
この蒸留酒の製造装置は、実施例１に示す悪臭除去装置を備え、さらに醪を蒸留して蒸留液１０を得るための蒸留装置９を備える。さらに、蒸留酒の製造装置は、液送管６２を備える。そして、この液送管６２の一端は蒸留装置９に接続され、他端は蒸留酒槽１に接続される。
【００６５】
上記構成からなる蒸留酒の製造装置では、まず、蒸留装置９によって醪を蒸留して蒸留液１０を得る。続いて、蒸留装置９によって得られた蒸留液１０を、液送管６２を通して蒸留装置９から蒸留液槽１へ送る。そして、実施例１と同様に、蒸留液槽１の蒸留液１０を、加圧ポンプ７により、銅カラム２、フィルター３、キレート樹脂カラム４に順次通過させて悪臭除去処理し、処理液５０を処理液槽に送る。
【００６６】
すなわち、この蒸留酒の製造装置は、醪の蒸留から、蒸留液１０の悪臭除去までの工程を一連に行うことができる。そして、処理液槽５の処理液５０を瓶詰めすることにより、蒸留酒を製品として市場に提供する。したがって、この蒸留酒の製造装置は、効率よく、そして短期間で蒸留酒を製造し、市場に提供できる構成となっている。なお、蒸留装置９が行う蒸留方法は、いかなる方法であってもよい。
【００６７】
実施例１から実施例３の各実施例では、悪臭除去装置を使用し続けると、銅粒層２１を構成する銅粒表面に硫化銅が付着することで、銅粒層２１は次第に黒みがかる。銅粒の表面に硫化銅が付着すると、蒸留液１０が銅粒層２１を通過する間に銅粒表面と接触できる面積が減少し、結果、硫黄化合物の捕捉効率が低下する。すなわち、悪臭除去効率が低下する。
【００６８】
さらに、フィルター３は、蒸留液１０中に析出した硫化銅の微粒子を捕捉し続けることによって、石英ウール３１は次第に黒みがかり、固体不純物の捕捉効率は低下する。
【００６９】
さらに、キレート樹脂カラム４のキレート樹脂層４１も、悪臭除去装置を使用し続けることで、捕捉した銅イオンの影響から次第に青みがかる。このようにキレート樹脂の青みが増すにつれて、蒸留酒に含まれる銅イオンの捕捉効率は低下する。
【００７０】
このように、銅カラム２、フィルター３およびキレート樹脂カラム４のいずれにおいても、その性能の劣化が視覚的に現れる。そこで、カラム容器２０、４０、フィルター容器３０をそれぞれ、例えば、透明なアクルリ樹脂、ガラスなどで構成し、外部から視覚的変化を確認できるようにする。こうして、視覚的変化を性能劣化の指標として、それぞれの交換時期を容易に把握できることが好ましい。
【００７１】
そして、図２に示したように、銅カラム２、フィルター３、キレート樹脂カラム４は個々に分離可能であるため、これらのうち性能が劣化して交換が必要なものだけを取り外して、交換することができる。なお、銅カラム２およびキレート樹脂カラム４は、再生処理をした後に再使用することができる。
【００７２】
また、各実施例において、銅カラム２のカラム容器２０およびキレート樹脂カラム４のカラム容器４０のそれぞれの出口側に、採取用のコック（図示せず）が取り付けられ、これらのカラム２、４を通過する蒸留液１０を採取可能であることが好ましい。これによって、採取した蒸留液１０の香気試験、化学分析が可能となる。
【００７３】
また、各実施例では、悪臭の原因物質である硫黄化合物を除去するための金属粒として、銅粒層２１を用いた。しかしながら、金属粒層は銅粒層２１に限定されるものではなく、例えば、銀粒層を用いてもよい。すなわち、カラム容器２０に複数の銀粒を充填して銀粒層を形成し、この銀粒層により悪臭の原因物質となる硫黄化合物の除去を行ってもよい。この他に、悪臭の原因物質である硫黄化合物を捕捉可能な金属粒層であれば、銅粒層２１、銀粒層に限定されるものではない。
【００７４】
また、各実施例において、フィルター３は、銅カラム２とキレート樹脂カラム４との間に設けられているが、これに加えて銅カラム２の入口側に設けたり、キレート樹脂カラム４の出口側に設けたりしてもよい。
【００７５】
悪臭を除去する際の銅粒層２１、キレート樹脂層４１の厚さ、幅などの寸法、または、蒸留液１０の処理速度は、処理する蒸留液１０の量、製造する蒸留酒の量に応じて決定されるものであり、悪臭除去実験において示した値に限定されるものではない。
【００７６】
実施例１および実施例２では、飲料として、蒸留酒を例に悪臭を除去する装置および方法を記載した。しかしながら、本願発明に係る悪臭除去装置を、蒸留酒に限らず、硫黄化合物を主とする悪臭を含む他の飲料の悪臭除去に用いても当然によい。また、蒸留酒でも、焼酎に限らず、ウイスキー、ウォッカ、ブランデーなどの蒸留酒に本装置および本方法を適用しても当然によい。
【符号の説明】
【００７７】
蒸留液槽 １
蒸留液１０
銅カラム（金属カラム） ２
銅粒層（金属粒層） ２１
フィルター ３
石英ウール ３１
キレート樹脂カラム ４
キレート樹脂層 ４１
処理液槽 ５
処理液 ５０
加圧ポンプ ７
拡散手段 ８
蒸留装置 ９
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飲料に含まれる悪臭を除去するための悪臭除去装置であって、
硫黄化合物を捕捉するための金属粒層と、金属イオンを捕捉するためのキレート樹脂層とを備え、最初に前記飲料を前記金属粒層に通過させることで、前記飲料に含まれる硫黄化合物を除去し、続いて前記飲料を前記キレート樹脂層に通過させることで、前記飲料に含まれる金属イオンを除去することを特徴とする悪臭除去装置。
【請求項２】
前記飲料は、蒸留酒であることを特徴とする請求項１記載の悪臭除去装置。
【請求項３】
前記蒸留酒は、焼酎であることを特徴とする請求項２記載の悪臭除去装置。
【請求項４】
前記金属粒層は、複数の銅粒から構成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の悪臭除去装置。
【請求項５】
前記飲料に含まれる不純物を捕捉するためのフィルターを備え、前記フィルターは、前記金属粒層と前記キレート樹脂層との間に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の悪臭除去装置。
【請求項６】
前記飲料を前記金属粒層および前記キレート樹脂層へ送り込むためのポンプを備え、前記金属粒層は前記キレート樹脂層の下側に設けられ、前記ポンプを駆動させることで、前記飲料を前記金属粒層および前記キレート樹脂層に順次通過させること特徴とする請求項１から請求項５記載のいずれか１項に記載の悪臭除去装置。
【請求項７】
飲料に含まれる悪臭を除去するための悪臭除去方法であって、
最初に硫黄化合物を捕捉するための金属粒層に前記飲料を通過させることで、前記飲料に含まれる硫黄化合物を除去するステップと、続いて金属イオンを捕捉するためのキレート樹脂層に前記飲料を通過させることで、前記飲料に含まれる金属イオンを除去するステップとを備えたこと特徴とする悪臭除去方法。
【請求項８】
前記飲料は、焼酎であることを特徴とする請求項７記載の悪臭除去方法。
【請求項９】
前記金属粒層は、複数の銅粒から構成されることを特徴とする請求項７または請求項８記載の悪臭除去方法。
【請求項１０】
蒸留原酒に含まれる悪臭を除去して蒸留酒を製造する蒸留酒の製造方法であって、
最初に硫黄化合物を捕捉するための金属粒層に前記蒸留原酒を通過させることで、前記蒸留原酒に含まれる硫黄化合物を除去し、続いて金属イオンを捕捉するためのキレート樹脂層に前記蒸留原酒を通過させることで、前記蒸留原酒に含まれる金属イオンを除去することを特徴とする蒸留酒の製造方法。
【請求項１】
飲料に含まれる悪臭を除去するための悪臭除去装置であって、
硫黄化合物を捕捉するための金属粒層と、金属イオンを捕捉するためのキレート樹脂層とを備え、最初に前記飲料を前記金属粒層に通過させることで、前記飲料に含まれる硫黄化合物を除去し、続いて前記飲料を前記キレート樹脂層に通過させることで、前記飲料に含まれる金属イオンを除去することを特徴とする悪臭除去装置。
【請求項２】
前記飲料は、蒸留酒であることを特徴とする請求項１記載の悪臭除去装置。
【請求項３】
前記蒸留酒は、焼酎であることを特徴とする請求項２記載の悪臭除去装置。
【請求項４】
前記金属粒層は、複数の銅粒から構成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の悪臭除去装置。
【請求項５】
前記飲料に含まれる不純物を捕捉するためのフィルターを備え、前記フィルターは、前記金属粒層と前記キレート樹脂層との間に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の悪臭除去装置。
【請求項６】
前記飲料を前記金属粒層および前記キレート樹脂層へ送り込むためのポンプを備え、前記金属粒層は前記キレート樹脂層の下側に設けられ、前記ポンプを駆動させることで、前記飲料を前記金属粒層および前記キレート樹脂層に順次通過させること特徴とする請求項１から請求項５記載のいずれか１項に記載の悪臭除去装置。
【請求項７】
飲料に含まれる悪臭を除去するための悪臭除去方法であって、
最初に硫黄化合物を捕捉するための金属粒層に前記飲料を通過させることで、前記飲料に含まれる硫黄化合物を除去するステップと、続いて金属イオンを捕捉するためのキレート樹脂層に前記飲料を通過させることで、前記飲料に含まれる金属イオンを除去するステップとを備えたこと特徴とする悪臭除去方法。
【請求項８】
前記飲料は、焼酎であることを特徴とする請求項７記載の悪臭除去方法。
【請求項９】
前記金属粒層は、複数の銅粒から構成されることを特徴とする請求項７または請求項８記載の悪臭除去方法。
【請求項１０】
蒸留原酒に含まれる悪臭を除去して蒸留酒を製造する蒸留酒の製造方法であって、
最初に硫黄化合物を捕捉するための金属粒層に前記蒸留原酒を通過させることで、前記蒸留原酒に含まれる硫黄化合物を除去し、続いて金属イオンを捕捉するためのキレート樹脂層に前記蒸留原酒を通過させることで、前記蒸留原酒に含まれる金属イオンを除去することを特徴とする蒸留酒の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１６３２１（Ｐ２０１２−１６３２１Ａ）
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５６３６６（Ｐ２０１０−１５６３６６）
【出願日】平成２２年７月９日（２０１０．７．９）
【出願人】（５１０１９０５６５）株式会社ジェイ・サイエンス西日本 (1)
【出願人】（５０８１１６９７５）株式会社ジェイ・サイエンス・ラボ (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月９日（２０１０．７．９）
【出願人】（５１０１９０５６５）株式会社ジェイ・サイエンス西日本 (1)
【出願人】（５０８１１６９７５）株式会社ジェイ・サイエンス・ラボ (7)
【Ｆターム（参考）】
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