(57)【要約】      （修正有）【課題】従来は加工後に廃棄物とされていた農作物や魚類の残渣から、より低コストで容易に安全性の高い油を抽出することができる油脂製造方法及び油脂製造装置を提供する。【解決手段】この油脂製造装置は、原料が投入される反応容器２と、反応容器内に飽和水蒸気を注入する水蒸気注入手段４と、反応容器内の攪拌を行う攪拌手段３と、反応容器の下部に設けられた温度センサ７ａと、反応容器内の圧力を調整する圧力調整手段５と、水蒸気注入手段４と攪拌手段３と圧力調整手段５の駆動制御を行う制御手段６と、油脂を抽出する作業エリアを無酸素状態とするためのハウジング１５と、ハウジング内に設けられた、生成物から固体を分離する固液分離手段１２と水分除去手段１３と、ハウジング内に窒素を注する窒素注入装置１６と、を備える。【選択図】図１
2020132692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応容器内に農業残渣或いは漁業残渣からなる原料を投入する工程と、
前記原料の投入後、前記反応容器内に飽和水蒸気を注入する工程と、
前記水蒸気注入を続けた状態で、反応容器内の攪拌を開始する工程と、
前記反応容器内の圧力及び下部温度が、原料の種類に基づき設定した所定圧力及び所定温度まで上昇した時点で前記水蒸気注入を終了する工程と、
前記反応容器内を減圧し、前記反応容器内から生成物を導出する工程と、
無酸素状態で前記生成物から油脂を抽出する工程と、
を含む脂製造方法において、
前記無酸素状態で前記生成物から油脂を抽出する工程は、前記生成物から固体を除去する固液分離する工程と、前記固液分離により得られた液体から水分を除去し、油脂を得る工程と、を含み、
前記無酸素状態で前記生成物から油脂を抽出する工程は、窒素ガスが導入されたハウジング内でなされることを特徴とする油脂製造方法。
【請求項２】
前記水蒸気注入の終了後、前記反応容器内の下部温度が、所定温度に達するまで攪拌を所定時間継続する工程を含み、
その後、前記反応容器内を減圧することを特徴とする請求項１に記載された油脂製造方法。
【請求項３】
前記反応容器内の圧力及び下部温度が、原料の種類に基づき設定した所定圧力及び所定温度まで上昇した時点で前記水蒸気注入を終了する工程において、
前記所定圧力は、１．１ＭＰａ〜１．７５ＭＰａであり、
前記所定温度は、１１０℃〜１８１℃であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された油脂製造方法。
【請求項４】
前記原料はアボカドであって、
前記反応容器内の圧力及び下部温度が、原料の種類に基づき設定した所定圧力及び所定温度まで上昇した時点で前記水蒸気注入を終了する工程において、
前記所定圧力は、少なくとも１．２０ＭＰａであり、
前記所定温度は、少なくとも１２０．７℃であることを特徴とする請求項３に記載された油脂製造方法。
【請求項５】
農業残渣或いは漁業残渣からなる原料が投入される投入口と生成物を導出するための導出口とを有する反応容器と、
前記原料が投入された前記反応容器内に飽和水蒸気を注入する水蒸気注入手段と、
前記反応容器内の攪拌を行う攪拌手段と、
前記反応容器の下部に設けられた温度センサと、
前記反応容器内の圧力を調整する圧力調整手段と、
前記温度センサにより検出された温度、或いは前記圧力調整手段により調整された圧力に基づき、前記水蒸気注入手段と前記攪拌手段と前記圧力調整手段の駆動制御を行う制御手段と、
前記反応容器における生成物が導出される前記導出口から油脂を抽出するまでの作業エリアを無酸素状態とするためのハウジングと、
前記ハウジング内に設けられた、前記生成物から固体を分離する固液分離手段と、
前記ハウジング内に設けられた、前記固液分離手段により固体が除去された液体から水分を除去する水分除去手段と、
前記ハウジング内に窒素を注する窒素注入装置と、
を備えることを特徴とする油脂製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油脂製造方法及び油脂製造装置に関し、従来は加工後に廃棄されていた農作物の残渣（農業残渣）や魚類の残渣（漁業残渣）から油脂を製造することのできる油脂製造方法及び油脂製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品から油を分離する方法に関しては、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１に開示される油分離方法は、食品残渣からなる原料に加水して原料と水が混合した被処理溶液を形成し、これを高温及び高圧の容器内に保持して亜臨界水とする。そして、水の誘電率を低下させて、原料内に含まれている油を水と混合して抽出するものである。
【０００３】
具体的に説明すると、図３に示すように最初に食品残渣からなる原料を粉砕タンク５１に投入後、撹拌機５２で粉砕し、固形分が１０〜４０％となるように加水する。
これにより形成された残渣溶液は、送液ポンプ６１により原料タンク５３に送られ、そこで更に撹拌機５４で撹拌され、押込ポンプ６２により水熱反応装置５５のプレヒータ５６に３ＭＰａに加圧されて送られる。
【０００４】
水熱反応装置５５では、残渣溶液はプレヒータ５６内で１５０℃程度に予熱されてから縦型反応器５７に供給される。縦型反応器５７では、残渣溶液は図示しないヒータにより２００℃程度に加熱されて３ＭＰａに保持され、約１０分間、滞留させる。
これにより、残渣溶液中の水は亜臨界状態とされて誘電率が下がり、有機溶媒に近い状態（水と油が混合しやすい状態）となり、食品残渣中の油と混合する。
【０００５】
また、水熱反応装置５５内でこのように処理された残渣溶液は、縦型反応器５７から冷却水タンク５８内を、送液ダクトを通じて通過させて９０〜１００℃程度に冷却し、背圧弁５９を通過させて大気圧（常圧）に戻す。大気圧下となって水が亜臨界状態から通常の状態に戻ると、縦型反応器５７内で混合していた油と水は分離した状態となり、残渣溶液は、処理水タンク６０に供給される。
【０００６】
ここで、残渣溶液は、９０℃に保温されて、油層と水層とが分離される。即ち、処理水タンク６０内で残渣溶液中に抽出された油は上方に浮き、油分離用配管を介して分離され、その油は例えば工業用に利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２９１６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、特許文献１に開示された油分離方法の主とする目的は、食品残渣から油を分離し、飼料等を製造することにある。そのため、食品残渣溶液を高温（２００℃）に加熱し、かつ高圧（３ＭＰａ）の状態におき、加水分解反応により食品残渣中の蛋白質を低分子に分解し、細菌学的に減菌し、さらに細菌性毒素等も無毒化する必要がある。
加水分解反応を発生させる手段としては、水熱反応装置において、プレヒータや縦型反応器でのヒータを用いて食品残渣を高温（例えば２００℃）に加熱保持するとともに押込ポンプにより加圧している。
【０００９】
しかしながら、上記のような油分離方法にあっては、粉砕タンク、原料タンク、撹拌機等の他、高圧耐久性の縦型反応器を有する水熱反応装置５５が必要となる等、設備に係るコストが高くなるという課題があった。
特に、高圧（３ＭＰａ）以上の高圧耐久性を有する縦型反応器を用いなければならず、設備に係るコストが高くなるという課題があった。
また、水熱反応装置において、ヒータを用いて所定時間の間、高温加熱する必要があるため、電力消費が大きく、運用コストも高くなるという課題があった。
【００１０】
また、上記のように特許文献１に開示された油分離方法にあっては、残渣より分離した油が、大気に触れ酸化してしまい、食用油、化粧品、医薬品に利用するには適さないという課題があった。
【００１１】
また、農作物などの植物の油脂類は、細胞膜の構成成分であるが、特に良質かつ希少な油脂は種皮に含まれている。
例えば、特許文献１に開示された油分離方法により、植物の種皮等に含まれる油脂を分離抽出する場合、前工程として原料となる植物の種子等を粉砕タンクの撹拌機で細かく粉砕する必要がある。
【００１２】
しかしながら、植物の種子は堅固で粉砕が困難な上、特に種の大きさが微細な場合には、粉砕タンク５１の撹拌機５２でも全く粉砕できない場合があった。
そのため、植物の種子を粉砕するためには、安全性に課題を有する化学薬品の使用、あるいは、より複雑な工程と高い運用コストが必要となるという課題があった。そのため、特に農業残渣の場合は、そのまま廃棄物として処分されることが多かった。
【００１３】
また、植物あるいは魚類から抽出した油脂が外気に晒されると、前記したように、酸化により安定した品質が望めず、また、周囲に生息するバクテリア（多様な菌類）の影響により安全な品質を提供することができないという課題があった。
【００１４】
本発明は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、従来は加工後に廃棄物とされていた農作物や魚類の残渣から、低コストかつ容易に、安全性の高い油を抽出することができる油脂製造方法及び油脂製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するためになされた本発明にかかる油脂製造方法は、反応容器内に農業残渣或いは漁業残渣からなる原料を投入する工程と、前記原料の投入後、前記反応容器内に飽和水蒸気を注入する工程と、前記水蒸気注入を続けた状態で、反応容器内の攪拌を開始する工程と、前記反応容器内の圧力及び下部温度が、原料の種類に基づき設定した所定圧力及び所定温度まで上昇した時点で前記水蒸気注入を終了する工程と、前記反応容器内を減圧し、前記反応容器内から生成物を導出する工程と、無酸素状態で前記生成物から油脂を抽出する工程と、を含む脂製造方法において、前記無酸素状態で前記生成物から油脂を抽出する工程は、前記生成物から固体を除去する固液分離する工程と、前記固液分離により得られた液体から水分を除去し、油脂を得る工程と、を含み、前記無酸素状態で前記生成物から油脂を抽出する工程は、窒素ガスが導入されたハウジング内でなされることを特徴としている。
尚、前記水蒸気注入の終了後、前記反応容器内の下部温度が、所定温度に達するまで攪拌を所定時間継続する工程を含み、その後、前記反応容器内を減圧しても良い。
【００１６】
ここで、前記反応容器内の圧力及び下部温度が、原料の種類に基づき設定した所定圧力及び所定温度まで上昇した時点で前記水蒸気注入を終了する工程において、前記所定圧力は、１．１ＭＰａ〜１．７５ＭＰａであり、前記所定温度は、１１０℃〜１８１℃であることが望ましい。
尚、前記所定圧力は、高圧耐久性の反応容器が不要な構成が好ましいため３ＭＰａ未満が望ましく、更には１．７５ＭＰａ以下であることがより望ましい。また、前記所定温度は、ヒータが不要な構成が好ましいため２００℃未満が望ましく、更には１８１℃以下であることがより望ましい。
【００１７】
また、前記原料はアボカドであって、前記反応容器内の圧力及び下部温度が、原料の種類に基づき設定した所定圧力及び所定温度まで上昇した時点で前記水蒸気注入を終了する工程において、前記所定圧力は、少なくとも１．２０ＭＰａであり、前記所定温度は、少なくとも１２０．７℃であることが望ましい。
【００１８】
このような方法によれば、農業残差或いは漁業残渣からなる原料を収容した反応容器内に水蒸気を注入することによって、密閉された容器内を高圧かつ高温の状態とすることができる。その結果、効果的に原料の細胞膜を破砕し、また、種などの外殻を圧力差と高熱により破壊し、種中の油脂、及び皮中の油脂などを容易に得ることができる。
また、反応容器における生成物の導出から油脂の抽出までの間は、無酸素状態で行うため、油脂の酸化を防止し、品質の安定した安全性の高い製品を得ることができる。
また、反応容器内の圧力は、従来の油分離方法に用いた反応容器よりも大幅に低くなるため、従来のような高圧耐久性の反応容器が不要となる。
また、反応容器内の加圧及び加熱は容器内への水蒸気の注入のみで行い、原料の破砕は反応容器内の圧力及び温度により行うため、別途、ヒータや原料の破砕手段を設ける必要がない。そのため、設備に係るコスト及び運用コストを従来よりも低減することができる。
【００１９】
上記目的を達成するためになされた本発明にかかる油脂製造装置は、農業残渣或いは漁業残渣からなる原料が投入される投入口と生成物を導出するための導出口とを有する反応容器と、前記原料が投入された前記反応容器内に飽和水蒸気を注入する水蒸気注入手段と、前記反応容器内の攪拌を行う攪拌手段と、前記反応容器の下部に設けられた温度センサと、前記反応容器内の圧力を調整する圧力調整手段と、前記温度センサにより検出された温度、或いは前記圧力調整手段により調整された圧力に基づき、前記水蒸気注入手段と前記攪拌手段と前記圧力調整手段の駆動制御を行う制御手段と、前記反応容器における生成物が導出される前記導出口から油脂を抽出するまでの作業エリアを無酸素状態とするためのハウジングと、前記ハウジング内に設けられた、前記生成物から固体を分離する固液分離手段と、前記ハウジング内に設けられた、前記固液分離手段により固体が除去された液体から水分を除去する水分除去手段と、前記ハウジング内に窒素を注する窒素注入装置と、を備えることを特徴としている。
【００２０】
このような構成によれば、農業残差或いは漁業残渣からなる原料を収容した反応容器内に水蒸気を注入することによって、密閉された容器内を高圧かつ高温の状態とすることができる。その結果、効果的に原料の細胞膜を破砕し、また、種などの外殻を圧力差と高熱により破壊し、種中の油脂、及び皮中の油脂などを容易に得ることができる。
また、反応容器における生成物の導出から油脂の抽出までの間は、無酸素状態で行うため、油脂の酸化を防止し、品質の安定した安全性の高い製品を得ることができる。
また、反応容器内の圧力は、従来の油分離方法に用いた反応容器よりも大幅に低くなるため、従来のような高圧耐久性の反応容器が不要となる。
また、反応容器内の加圧及び加熱は容器内への水蒸気の注入のみで行い、原料の破砕は反応容器内の圧力及び温度により行うため、別途、ヒータや原料の破砕手段を設ける必要がない。そのため、設備に係るコスト及び運用コストを従来よりも低減することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、従来は加工後に廃棄物とされていた農作物や魚類の残渣から、より低コストで容易に、安全性の高い油を抽出することができる油脂製造方法及び油脂製造装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明に係る油脂製造装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１の油脂製造装置による油脂製造方法の流れを示すフローである。
【図３】図３は、従来技術における食品残渣からの油の分離方法を説明するためのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明に係る油脂製造方法及び油脂製造装置の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明に係る油脂製造装置の一実施形態を示すブロック図である。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態の油脂製造装置１は、農業残渣（農作物の加工後の残渣、規格外農産物、廃棄物など）、或いは漁業残渣（魚類の加工後の残渣、規格外の魚類等）を収容して処理するための反応容器２（水熱反応容器）と、反応容器２に前記残渣からなる原料を投入するための投入口２ａと、この反応容器２に投入された原料を撹拌するための撹拌手段３とを備えている。
また、油脂製造装置１は、反応容器２内の原料に対して高圧水蒸気を注入するための水蒸気注入手段４と、反応容器２内の圧力を調節するための圧力調整手段５とを備えている。
【００２５】
また、油脂製造装置１は、反応容器２において処理された生成物を容器外に導出する導出口２ｂと、この導出口２ｂより導出された生成物から最終的に油脂を得るまでの作業エリア（工程）に設けられ、外気（酸素）を遮断するためのハウジング１５とを備えている。
油脂製造装置１は、ハウジング１５内に窒素（Ｎ２）ガスを注入する窒素注入装置１６を備え、この窒素注入装置１６により、ハウジング１５内の圧力が微陽圧の所定値（例えば０．２ＭＰａ）に維持され、且つ酸素（Ｏ２）を排出し無酸素状態とされるように構成されている。
【００２６】
また、油脂製造装置１は、ハウジング１５内において、導出口２ｂから導出される生成物から不要な滓や異物などの固体を除去するための固液分離機１２（固液分離手段）と、固体を除去した液体から水分を除去し、油脂を取り出す水分除去機１３（水分除去手段）と、取り出した油脂を計量し複数の容器２０に瓶詰めする瓶詰め装置１４とを備える。
【００２７】
また、油脂が瓶詰めされた容器２０は、図示するようにコンベア装置１７によりハウジング１５外に搬出する構成とすることができる。
更に、油脂製造装置１は、前記撹拌手段３、前記水蒸気注入手段４及び前記圧力調整手段５等を制御するためのコンピュータからなる制御手段６と、を備えている。
【００２８】
更に、前記各構成部についてより詳細に説明する。
前記反応容器２は、所定の耐圧性を備えた第一種圧力容器により構成されており、その内部で原料を処理するものである。尚、この反応容器２は，使用圧力が１．１ＭＰａから１．７５ＭＰａであるため、２ＭＰａ程度の圧力に耐えうる容器であれば良い。
この反応容器２の上部には、投入口２ａが設けられるとともに、下部には水熱処理により大量に油脂を含む生成物を外部に導出する導出口２ｂが設けられている。
【００２９】
これらの投入口２ａと導出口２ｂは、前記原料を処理する際に反応容器２内の高温高圧に耐えられるパッキンが使用された密閉構造（バルブ構造）を備えている。
尚、投入口２ａ及び導出口２ｂは、安全性を考慮して、反応容器２内の圧力が０．０１５ＭＰａ以下に達しない限り、開閉操作が反応しないインターロック制御構造を備えている。
【００３０】
更に、反応容器２の内部下部には温度センサ７ａが設けられ、内部中央には温度センサ７ｂが設けられ、内部上部には温度センサ７ｃが設けられている。また、内部上部には、圧力センサ８が設けられ、反応容器２内の温度及び圧力を検出するように構成されている。
【００３１】
特に、温度センサ７ａが反応容器２の内部下部に設けられているため、反応容器２の内部下部に位置する、温度が低くなる下層の生成物（処理中の原料）の温度を測定することができる。即ち、反応容器２下部に位置する生成物の温度を検出することによって、生成物全体の温度が、温度センサ７ａで検出した温度以上であることを確認することができる。
【００３２】
尚、前記したように容器内部中央には温度センサ７ｂが設けられ、容器内部上部には温度センサ７ｃが設けられているため、生成物全体の温度管理を細かく行うことが可能となっている。
【００３３】
前記撹拌手段３は、容器内の原料を全体にわたって一様に攪拌するためのものである。この撹拌手段３は、反応容器２内の長手方向に延設され、回転可能に軸支された水平回転軸３ａと、この水平回転軸３ａに取付けられた撹拌羽根３ｂとを備えている。
また、水平回転軸３ａには駆動モータ３ｃが連結され、前記撹拌羽根３ｂを駆動モータ３ｃによって回転駆動するように構成されている。
【００３４】
また、前記水蒸気注入手段４は、高圧の水蒸気（飽和水蒸気）を発生させるボイラー４ａと、このボイラー４ａから発生した水蒸気（飽和水蒸気）を反応容器２内に供給するための送気管４ｂとを備えている。
前記ボイラー４ａで発生する水蒸気（飽和水蒸気）の圧力は一定値に保持されており、反応容器２内の圧力は、高圧水蒸気（高圧飽和水蒸気）の注入量で調節される。
この高圧水蒸気（高圧飽和水蒸気）の圧力によって、反応容器２内の温度が定まり、反応容器２内は高温に保持される。
また、前記送気管４ｂは、反応容器２に対して水平回動軸３ａよりも上方位置であって略水平方向に連結されている。
【００３５】
また、前記圧力調整手段５は、電気制御により開閉制御される圧力調整バルブ５ａと、この圧力調整バルブ５ａを介して反応容器２内の水蒸気を排気するための排気管５ｂとから構成されている。
そして、反応容器２内の温度が所定値を越えると圧力調整バルブ５ａを開放し、反応容器２内の圧力を抜いて反応容器２内を減圧するようになっている。
また、排気管５ｂには、サイレンサー９を介して冷却装置１０が連結されており、反応容器２からの水蒸気を冷却して液化し、排水処理設備１１に供給されるように構成されている。更に、サイレンサー９により、騒音防止条例の規制値をクリアして市街地などに設置できるように設計されている。
【００３６】
また、制御手段６は、撹拌手段３、水蒸気注入手段４及び圧力調整手段５と電気的に接続されており、これを制御するように構成されている。また、制御手段６は、駆動モータ３ｃの回転方向や回転速度を制御して、反応容器２内における原料の撹拌の開始、停止を制御するように構成されている。
【００３７】
また、前記制御手段６は、反応容器２内の温度センサ７ａ〜７ｃ、及び圧力センサ８と電気的に接続されており、温度センサ７ａ〜７ｃからの信号を受けて、駆動モータ３ｃ、水蒸気注入手段４、及び圧力調整手段５の駆動開始、駆動停止の制御を行う。
例えば、制御手段６は、検出した反応容器２内の温度及び圧力がそれぞれ所定値に達した場合に、水蒸気注入手段４による水蒸気の反応容器２内への注入を停止するよう制御する。
更に、制御手段６は、反応容器２内の温度が所定値に達した場合に、前記制御手段６によって、圧力調整手段５の圧力調整バルブ５１を開放して高圧水蒸気を排気し、圧力及び温度を低下させるように制御する。
【００３８】
次に、本実施形態の油脂製造装置１による油脂製造方法について説明する。
まず、農業残渣としてアボカドを原料とした場合について説明する。
原料であるアボカドを、投入口２ａから反応容器２内に投入する（図２のステップＳ１）。
ここで、反応容器２の容積を５ｍ３とすると、投入される原料は例えば４．５ｍ３程度とされる。これは、容器内上部に所定の空隙を形成するためである。
尚、原料については、投入口２ａを形成するバルブ内部を通過する大きさであればよく、従来技術のように原料の粉砕、水分含水率、粒度、粘性、硬度などの調整（前処理）は不要である。
【００３９】
原料を投入後、反応容器２内を密閉状態にすると、反応容器２内の上部に形成された空隙に、水蒸気注入手段４により高圧水蒸気（飽和水蒸気）を注入する（図２のステップＳ２）。ここで注入された水蒸気は圧力ガスとして機能し、反応容器２内における原料の高さ（レベル）を押し下げる。
【００４０】
制御手段６は、温度センサ７ａにより容器下部の温度を監視し、例えば８０℃まで上昇すると、撹拌手段３の駆動モータ３ｃを駆動し、所定の回転速度（例えば２ｒｐｍ）で所定方向に撹拌開始する（図２のステップＳ３）。
更に、容器下部の温度が９０℃付近まで上昇すると、制御手段６は、温度上昇速度を確認しながら撹拌速度を上昇させる（例えば１０ｒｐｍ）。
【００４１】
そして、制御手段６は、原料が例えばアボカド残渣の場合、容器下部温度が１２０．７℃、且つ容器２内の圧力が１．２０ＭＰａに達した時点で、水蒸気注入手段４による水蒸気の供給を停止する（図２のステップＳ４）。尚、この水蒸気供給停止の温度及び圧力は、原料の種類ごとに設定された値である。
【００４２】
制御手段６は、反応容器２内への水蒸気の供給を停止すると、撹拌手段３による撹拌処理（例えば、回転速度１０ｒｐｍ）のみで所定時間（例えば５〜１０分）の間運転する（図２のステップＳ５）。
そして、制御手段６は、温度センサ７ａにより容器下部の温度を監視し、所定温度（例えば１２４℃）に達した時点で撹拌を停止し、圧力調整手段５を制御して圧力制御バルブ５ａを開放し減圧動作を開始する（図２のステップＳ６）。
即ち、反応容器２内の高圧水蒸気が排気管５ｂに排気され反応容器２内は減圧される。尚、この減圧開始の目標温度は、原料の種類ごとに設定された値である。
【００４３】
その後、制御手段６は、圧力センサ８により反応容器２内の圧力を監視し、反応容器２内の圧力がインターロック条件内に到達後、導出口２ｂを形成するバルブを徐々に開き、生成物を固液分離機１２に導出する（図２のステップＳ７）。
尚、上記反応容器２における処理において、反応容器２内は高圧（例えば１．２０ＭＰａ）かつ高温（例えば１２０．７℃）となされるため、原料の細胞膜は破砕され、また、種などの外殻は圧力差と高熱により破壊される。そして、種中の油脂、皮中の油脂などが生成物中に大量に得られる。
【００４４】
一方、ハウジング１５内は、窒素注入装置１６から供給される窒素（Ｎ２）ガスにより所定の微陽圧（例えば０．２ＭＰａ）で無酸素状態に維持されている。
反応容器２の導出口２ｂから導出された生成物は、ハウジング１５内において固液分離機１２を介して不要なカスや異物の除去がなされ（図２のステップＳ８）、更に水分除去機１３において水分が除去され（図２のステップＳ９）、得られた油脂が瓶詰め装置１４にて容器２０に瓶詰めされる（図２のステップＳ１０）。
【００４５】
そして無酸素状態の環境下で油脂が瓶詰めされた容器２０は、コンベア装置１７によりハウジング１５の外に搬出される（図２のステップＳ１１）。
ここで上記のようにハウジング１５内は、無酸素状態であるため、油脂が酸化することがなく、安定した品質を得ることができる。
【００４６】
以上のように本発明に係る実施の形態によれば、農業残差或いは漁業残渣からなる原料を収容した反応容器２内に水蒸気を注入することによって、密閉された容器内を高圧かつ高温の状態とすることができる。
その結果、効果的に原料の細胞膜を破砕し、また、種などの外殻を圧力差と高熱により破壊し、種中の油脂、及び皮中の油脂などを容易に得ることができる。
また、反応容器における生成物の導出から油脂の抽出までの間は、無酸素状態で行うため、油脂の酸化を防止し、品質の安定した安全性の高い製品を得ることができる。
また、反応容器２内の圧力は、従来の油分離方法に用いた反応容器よりも大幅に低くすることができるため、従来のような高圧耐久性の反応容器が不要となる。
また、反応容器２内の加圧及び加熱は容器２内への水蒸気の注入のみで行い、原料の破砕は反応容器２内の圧力及び温度により行うため、別途、ヒータや原料の破砕手段を設ける必要がない。そのため、設備に係るコスト及び運用コストを従来よりも低減することができる。
【００４７】
尚、前記実施の形態においては、水蒸気注入停止のタイミングと、減圧開始のタイミングとに対し、それぞれ目標温度を設定し、動作制御するようにしたが、本発明にあっては、その形態に限定されるものではない。
例えば、１つの目標温度（及び圧力）に達すると、水蒸気注入を停止し、すぐさま撹拌停止、減圧開始するように制御してもよい。
【実施例】
【００４８】
続いて、本発明の油脂製造方法及び油脂製造装置について、実施例に基づき更に説明する。
【００４９】
（実験１）
実験１では、本実施の形態に示した油脂製造装置において、原料としてアボカドの残渣を用い、撹拌条件、温度条件等を変えて、原料から油脂を抽出可能か検証した。
【００５０】
（実施例１）
実施例１では、３０００Ｋｇのアボカド残渣を原料とし、表１に示す条件にて本実施の形態に示した手順で油脂の抽出を行った。また、水蒸気注入停止の際の目標温度を１２０℃、目標圧力を１．２ＭＰａ以上とし、減圧開始の際の目標温度を１２４℃とした。尚、表１における回転方向は、正回転方向をＦで示し、逆回転方向をＲで示す。
【００５１】
（表１）
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【００５２】
実施例１の結果、処理に要した時間は７１ｍｉｎであり、種子、皮、果実部分より抽出した油脂量は１４０９．５Ｋｇであった。即ち、原料３０００Ｋｇに対し十分な油脂を得ることができた。
【００５３】
（実施例２）
実施例２では、３０００Ｋｇのアボカド残渣を原料とし、表２に示す条件にて本実施の形態に示した手順で油脂の抽出を行った。また、水蒸気注入停止の際の目標温度を１２３℃、目標圧力を１．２ＭＰａ以上とし、減圧開始の際の目標温度を１２３℃とした。尚、表２における回転方向は、正回転方向をＦで示し、逆回転方向をＲで示す。
【００５４】
（表２） 
2020132692.tif 000004
【００５５】
実施例２の結果、処理時間は８５ｍｉｎであり、種子、皮、果実部分より抽出した油脂の抽出量は１２００Ｋｇであった。即ち、原料３０００Ｋｇに対し十分な油脂を得ることができた。
【００５６】
（実施例３）
実施例３では、３０００Ｋｇのアボカド残渣を原料とし、表３に示す条件にて本実施の形態に示した手順で油脂の抽出を行った。また、水蒸気注入停止の際の目標温度を１２４℃、目標圧力を１．２ＭＰａ以上とし、減圧開始の際の目標温度を１２４℃とした。尚、表３における回転方向は、正回転方向をＦで示し、逆回転方向をＲで示す。
【００５７】
（表３）
2020132692.tif 000005
【００５８】
実施例３の結果、処理時間は９５ｍｉｎであり、種子、皮、果実部分より抽出した油脂の抽出量は１３９２Ｋｇであった。即ち、原料の量に対し十分な油脂を得ることができた。
【００５９】
（比較例１）
比較例１では、２５４５Ｋｇのアボカド残渣を原料とし、表４に示す条件にて本実施の形態に示した手順で油脂の抽出を行った。また、水蒸気注入停止の際の目標温度を１１３℃、目標圧力を０．９０ＭＰａ以上とし、減圧開始の際の目標温度を１２１℃とした。尚、表４における回転方向は、正回転方向をＦで示し、逆回転方向をＲで示す。
【００６０】
（表４）
2020132692.tif 000006
【００６１】
比較例１の結果、処理に要した時間は９４分であり、種子、皮、果実部分より抽出した抽出量は４８８Ｋｇであった。即ち、原料２５４５Ｋｇに対し、抽出できた油脂量が少ない結果に終わった。
【００６２】
この実験１の結果、原料がアボカド残渣の場合、容器内圧力が１．２０ＭＰａ〜１．２８Ｍｐａ、容器下部の温度が１２０．７℃〜１２４℃となれば、原料から十分な量の油脂を抽出できることを確認した。
【００６３】
（実験２）
実験２では、本実施の形態に示した油脂製造装置において、原料としてアボカド以外の残渣を用い、本発明に係る油脂製造方法が有効であるかを検証した。
【００６４】
（実施例４）〜（実施例５０）
実施例４〜５０では、原料の種類ごとに予め求めた反応容器内の目標温度等の条件に基づき、本実施の形態に示した油脂製造方法により十分な油脂が得られるかを検証した。原料ごとの条件を、表５〜７に示す。尚、表中の容器下部温度は、容器内の減圧を開始した温度（原料によっては水蒸気注入停止温度と同じ）を示す。
【００６５】
（表５）
2020132692.tif 000007
【００６６】
（表６） 
2020132692.tif 000008
【００６７】
（表７）
2020132692.tif 000009
【００６８】
実施例４〜５０の結果、アボカドの場合と同様に、いずれも原料から十分な油脂を抽出できた。即ち、原料ごとに設定した目標温度まで容器下部温度を上昇させることにより、密閉された容器内の圧力を上昇させ、高温と高圧力により効果的に油脂を抽出できることを確認した。
即ち、容器内の圧力を１．１ＭＰａ〜１．７５ＭＰａとし、容器内の温度を１１０℃〜１８１℃とすることにより、実施例４〜５０のいずれも原料からも、十分な油脂を抽出できることを確認した。
【００６９】
以上の実施例の結果、本発明の油脂製造方法によれば、従来は加工後に廃棄物とされていた農作物や魚類の残渣から、低コスト且つ容易に安全性の高い油を抽出することができることを確認した。
【符号の説明】
【００７０】
１    油脂製造装置
２    反応容器
３    攪拌手段
４    水蒸気注入手段
５    圧力調整手段
６    制御手段
１２  固液分離機（固液分離手段）
１３  水分除去機（水分除去手段）
１５  ハウジング
１６  窒素注入装置
【図１】
2020132692.tif 000010
【図２】
2020132692.tif 000011
【図３】
2020132692.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和2年3月9日(2020.3.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
上記目的を達成するためになされた本発明にかかる油脂製造方法は、反応容器内に農業残渣或いは漁業残渣からなる原料を投入する工程と、前記原料の投入後、前記反応容器内に飽和水蒸気を注入する工程と、前記水蒸気注入を続けた状態で、反応容器内の攪拌を開始する工程と、前記反応容器内の圧力及び下部温度が、原料の種類に基づき設定した所定圧力及び所定温度まで上昇した時点で前記水蒸気注入を終了する工程と、前記反応容器内を減圧し、前記反応容器内から生成物を導出する工程と、無酸素状態で前記生成物から油脂を抽出する工程と、を含む油脂製造方法において、前記無酸素状態で前記生成物から油脂を抽出する工程は、前記生成物から固体を除去する固液分離する工程と、前記固液分離により得られた液体から水分を除去し、油脂を得る工程と、を含み、前記無酸素状態で前記生成物から油脂を抽出する工程は、窒素ガスが導入されたハウジング内でなされることを特徴としている。
尚、前記水蒸気注入の終了後、前記反応容器内の下部温度が、所定温度に達するまで攪拌を所定時間継続する工程を含み、その後、前記反応容器内を減圧しても良い。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応容器内に農業残渣或いは漁業残渣からなる原料を投入する工程と、
前記原料の投入後、前記反応容器内に飽和水蒸気を注入する工程と、
前記水蒸気注入を続けた状態で、反応容器内の攪拌を開始する工程と、
前記反応容器内の圧力及び下部温度が、原料の種類に基づき設定した所定圧力及び所定温度まで上昇した時点で前記水蒸気注入を終了する工程と、
前記反応容器内を減圧し、前記反応容器内から生成物を導出する工程と、
無酸素状態で前記生成物から油脂を抽出する工程と、
を含む油脂造方法において、
前記無酸素状態で前記生成物から油脂を抽出する工程は、前記生成物から固体を除去する固液分離する工程と、前記固液分離により得られた液体から水分を除去し、油脂を得る工程と、を含み、
前記無酸素状態で前記生成物から油脂を抽出する工程は、窒素ガスが導入されたハウジング内でなされることを特徴とする油脂製造方法。
【請求項２】
前記水蒸気注入の終了後、前記反応容器内の下部温度が、所定温度に達するまで攪拌を所定時間継続する工程を含み、
その後、前記反応容器内を減圧することを特徴とする請求項１に記載された油脂製造方法。
【請求項３】
前記反応容器内の圧力及び下部温度が、原料の種類に基づき設定した所定圧力及び所定温度まで上昇した時点で前記水蒸気注入を終了する工程において、
前記所定圧力は、１．１ＭＰａ〜１．７５ＭＰａであり、
前記所定温度は、１１０℃〜１８１℃であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された油脂製造方法。
【請求項４】
前記原料はアボカドであって、
前記反応容器内の圧力及び下部温度が、原料の種類に基づき設定した所定圧力及び所定温度まで上昇した時点で前記水蒸気注入を終了する工程において、
前記所定圧力は、少なくとも１．２０ＭＰａであり、
前記所定温度は、少なくとも１２０．７℃であることを特徴とする請求項３に記載された油脂製造方法。
【請求項５】
農業残渣或いは漁業残渣からなる原料が投入される投入口と生成物を導出するための導出口とを有する反応容器と、
前記原料が投入された前記反応容器内に飽和水蒸気を注入する水蒸気注入手段と、
前記反応容器内の攪拌を行う攪拌手段と、
前記反応容器の下部に設けられた温度センサと、
前記反応容器内の圧力を調整する圧力調整手段と、
前記温度センサにより検出された温度、或いは前記圧力調整手段により調整された圧力に基づき、前記水蒸気注入手段と前記攪拌手段と前記圧力調整手段の駆動制御を行う制御手段と、
前記反応容器における生成物が導出される前記導出口から油脂を抽出するまでの作業エリアを無酸素状態とするためのハウジングと、
前記ハウジング内に設けられた、前記生成物から固体を分離する固液分離手段と、
前記ハウジング内に設けられた、前記固液分離手段により固体が除去された液体から水分を除去する水分除去手段と、
前記ハウジング内に窒素を注する窒素注入装置と、
を備えることを特徴とする油脂製造装置。