(57)【要約】【課題】粒径の大きいブドウ糖結晶を効率よく生成させることが可能なブドウ糖の晶析方法およびブドウ糖の晶析装置を提供する。【解決手段】エタノールと水を含有する溶媒にブドウ糖が溶解したブドウ糖溶液から、溶媒を構成するエタノールと水を蒸発させることにより、ブドウ糖が飽和状態で溶解したブドウ糖溶液である晶析母液からブドウ糖結晶を析出させ、成長させる。  また、晶析母液中のエタノールと水の割合を、エタノールが７０〜９５重量部、水が５〜３０重量部の割合、より好ましくは、エタノールが８０〜９０重量部、水が１０〜２０重量部の割合とする。【選択図】図１
2019218272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エタノールと水を含有する溶媒にブドウ糖が溶解したブドウ糖溶液から、前記溶媒を構成するエタノールと水を蒸発させることにより、ブドウ糖が飽和状態で溶解したブドウ糖溶液である晶析母液からブドウ糖結晶を析出させ、成長させる工程を備えていることを特徴とするブドウ糖の晶析方法。
【請求項２】
前記晶析母液中のエタノールと水の割合が、エタノールが７０〜９５重量部、水が５〜３０重量部の割合であることを特徴とする請求項１記載のブドウ糖の晶析方法。
【請求項３】
前記晶析母液中のエタノールと水の割合が、エタノールが８０〜９０重量部、水が１０〜２０重量部の割合であることを特徴とする請求項１記載のブドウ糖の晶析方法。
【請求項４】
エタノールと水を含有する溶媒にブドウ糖が飽和状態で溶解したブドウ糖溶液である晶析母液から、前記溶媒を構成するエタノールと水を蒸発させて前記ブドウ糖の結晶を析出させるとともに、前記ブドウ糖の結晶を成長させるように構成された蒸発晶析缶と、
前記蒸発晶析缶における前記晶析母液からの蒸発ベーパ中のエタノールと水の割合と同じ割合でエタノールと水を含有するとともに、ブドウ糖が所定の割合で溶解した供給液を、前記蒸発晶析缶に所定の割合で供給するブドウ糖溶液供給機構と
を具備することを特徴とするブドウ糖の晶析装置。
【請求項５】
前記蒸発晶析缶で析出させ、成長させた前記ブドウ糖結晶を前記晶析母液から分離する分離機構を備えていることを特徴とする請求項４記載のブドウ糖の晶析装置。
【請求項６】
前記分離機構により分離された前記ブドウ糖結晶の一部が、種晶として前記蒸発晶析缶に戻されるように構成されていることを特徴とする請求項５記載のブドウ糖の晶析装置。
【請求項７】
前記晶析母液中のエタノールと水の割合が、エタノールが７０〜９５重量部、水が５〜３０重量部の割合となるように構成されていることを特徴とする請求項４または５記載のブドウ糖の晶析装置。
【請求項８】
前記晶析母液中のエタノールと水の割合が、エタノールが８０〜９０重量部、水が１０〜２０重量部の割合となるように構成されていることを特徴とする請求項４または５記載のブドウ糖の晶析装置。
【請求項９】
前記蒸発晶析缶の操作圧力が大気圧であることを特徴とする請求項４〜８のいずれかに記載のブドウ糖の晶析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、晶析装置に関し、詳しくは、ブドウ糖の結晶を得るために用いられるブドウ糖の晶析方法および晶析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブドウ糖（グルコース（ｇｌｕｃｏｓｅ））は、分子式：Ｃ6Ｈ12Ｏ6を持つ糖であり、血糖として動物の血液中を循環している。
【０００３】
このブドウ糖は、腎臓病患者などに施される人工透析治療において、人工透析液に含まれる主たる成分の一つとして広く用いられている。
なお、人工透析に用いられる人工透析液は、粉体のブドウ糖と、所定の塩を主成分とした粉体を、病院で溶解する方法で調製され、使用される場合がある。
【０００４】
このようなブドウ糖の結晶の製造方法の１つとして、特許文献１には、 原料のＤ−グルコースおよびＤ−フラクトースを主成分とする液糖に対し、（Ａ）Ｄ−グルコースおよびＤ−フラクトースを含有する複合体結晶糖質からなる種結晶を添加することにより、または、種結晶を添加しないで冷却することにより、Ｄ−グルコースおよびＤ−フラクトースを含有する複合体結晶糖質を生成させる、あるいは、（Ｂ）結晶Ｄ−グルコースからなる種結晶を添加してＤ−フラクトースがＤ−グルコース１水和物結晶の集合体に取り込まれている結晶を生成させる、ことを特徴とする結晶糖質の製造方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２３２９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示されているのは、結晶Ｄ−グルコースからなる種結晶を添加してＤ−フラクトースがＤ−グルコース１水和物結晶の集合体に取り込まれている結晶を生成させることを特徴とする結晶糖質の製造方法であって、人工透析液の調製に用いるのに適した粒径の大きいブドウ糖結晶を製造する方法については特に開示されていない。
それゆえ、例えば、粒径が５００μｍ以上というような大粒の、人工透析液を
の調製する際に用いるのに好適なブドウ糖結晶を効率よく製造する技術が待たれているのが実情である。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するものであり、粒径の大きいブドウ糖結晶を効率よく生成させることが可能なブドウ糖の晶析方法およびブドウ糖の晶析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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のブドウ糖の晶析方法は、
エタノールと水を含有する溶媒にブドウ糖が溶解したブドウ糖溶液から、前記溶媒を構成するエタノールと水を蒸発させることにより、ブドウ糖が飽和状態で溶解したブドウ糖溶液である晶析母液からブドウ糖の結晶を析出させ、成長させる工程を備えていることを特徴としている。
【０００９】
本発明のブドウ糖の晶析方法において、前記晶析母液中のエタノールと水の割合が、エタノールが７０〜９５重量部、水が５〜３０重量部の割合であることが好ましい。
【００１０】
また、本発明のブドウ糖の晶析方法においては、前記晶析母液中のエタノールと水の割合が、エタノールが８０〜９０重量部、水が１０〜２０重量部の割合であることが特に好ましい。
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のブドウ糖の晶析装置は、
エタノールと水を含有する溶媒に、ブドウ糖が飽和状態で溶解したブドウ糖溶液である晶析母液から、前記溶媒を構成するエタノールと水を蒸発させて前記ブドウ糖の結晶を析出させるとともに、前記ブドウ糖結晶を成長させるように構成された蒸発晶析缶と、
前記蒸発晶析缶における前記晶析母液からの蒸発ベーパ中のエタノールと水の割合と同じ割合でエタノールと水を含有するとともに、ブドウ糖が所定の割合で溶解した供給液を、前記蒸発晶析缶に所定の割合で供給するブドウ糖溶液供給機構と
を具備することを特徴としている。
【００１２】
本発明のブドウ糖の晶析装置においては、前記蒸発晶析缶で析出させ、成長させた前記ブドウ糖結晶を前記晶析母液から分離する分離機構を備えていることが好ましい。
【００１３】
また、前記分離機構により分離された前記ブドウ糖結晶の一部が、種晶として前記蒸発晶析缶に戻されるように構成されていることが好ましい。
【００１４】
また、前記晶析母液中のエタノールと水の割合が、エタノールが７０〜９５重量部、水が５〜３０重量部の割合となるように構成されていることが好ましい。
【００１５】
また、前記晶析母液中のエタノールと水の割合が、エタノールが８０〜９０重量部、水が１０〜２０重量部の割合となるように構成されていることが特に好ましい。
【００１６】
また、前記蒸発晶析缶の操作圧力が大気圧であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のブドウ糖の晶析方法は、エタノールと水を含有する溶媒にブドウ糖が溶解したブドウ糖溶液から、前記溶媒を構成するエタノールと水を蒸発させることにより、ブドウ糖が飽和状態で溶解したブドウ糖溶液である晶析母液からブドウ糖結晶を析出させて成長させるようにしているので、効率よく、粒径の大きいブドウ糖結晶を得ることが可能になる。
【００１８】
すなわち、エタノールと水を含む溶媒にブドウ糖を溶解させたブドウ糖溶液（晶析母液）からブドウ糖を析出させるようにしているので、
（ａ）溶媒として水を用いる場合に比べて、ブドウ糖の飽和溶液である晶析母液中のブドウ糖の濃度（飽和濃度）を低く抑えることが可能で、
（ｂ）晶析工程での晶析母液の粘度の増大や沸点上昇などの物性の変動（晶析条件の乱れ）を抑制することができることから、
安定した条件下で、ブドウ糖を確実に析出させ、成長させることが可能になり、粒径の大きいブドウ糖結晶を効率よく製造することができる。
【００１９】
また、晶析母液中のエタノールと水の割合を、エタノールが７０〜９５重量部、水が５〜３０重量部の割合とすることにより、晶析母液中のブドウ糖の濃度（飽和濃度）を十分に低下させることが可能になり、それに伴って、晶析母液の粘度の増大や、沸点上昇が抑制されるため、本発明をより実効あらしめることができる。
【００２０】
また、晶析母液中のエタノールと水の割合を、エタノールが８０〜９０重量部、水が１０〜２０重量部の割合とすることにより、晶析母液中のブドウ糖の濃度（飽和濃度）をより確実に低下させることが可能になり、それに伴って、晶析母液の粘度の増大や、沸点上昇がさらに確実に抑制されるため、本発明をより実効あらしめることができる。
【００２１】
また、本発明のブドウ糖の晶析装置は、（ａ）エタノールと水を含有する溶媒に、ブドウ糖が溶解したブドウ糖溶液である晶析母液から、溶媒を構成するエタノールと水を蒸発させてブドウ糖の結晶を析出させるとともに、ブドウ糖結晶を成長させるように構成された蒸発晶析缶と、（ｂ）蒸発晶析缶における晶析母液からの蒸発ベーパ中のエタノールと水の割合と同じ割合でエタノールと水を含有するとともに、ブドウ糖が所定の割合で溶解した供給液を、蒸発晶析缶に所定の割合で供給するブドウ糖溶液供給機構と、を具備しているので、効率よく、粒径の大きいブドウ糖結晶を得ることが可能なブドウ糖の晶析装置を実現することができる。
【００２２】
すなわち、蒸発晶析缶において、エタノールと水を含む溶媒にブドウ糖を溶解させたブドウ糖溶液（晶析母液）からブドウ糖を析出させるようにしているので、溶媒として水を用いる場合に比べて、晶析母液中のブドウ糖の濃度を低く抑えることが可能で、晶析工程での晶析母液の粘度の増大や沸点上昇などの物性の変動（晶析条件の乱れ）が抑制されることから、安定した条件下で、ブドウ糖を析出させ、成長させることが可能になり、粒径の大きいブドウ糖結晶を効率よく製造することができる。
【００２３】
また、蒸発晶析缶で析出させ、成長させたブドウ糖結晶を晶析母液から分離する分離機構を備えた構成とすることにより、粒径の大きいブドウ糖結晶を回収することが可能なブドウ糖の晶析装置を実現することが可能になる。
【００２４】
また、分離機構により分離されたブドウ糖結晶の一部が、種晶として蒸発晶析缶に戻されるように構成されている場合、別途種晶を用意することが不要になり、本発明をより実効あらしめることができる。
【００２５】
また、晶析母液中のエタノールと水の割合を、エタノールが７０〜９５重量部、水が５〜３０重量部の割合とすることにより、晶析母液中のブドウ糖の濃度（飽和濃度）を低下させることが可能になり、それに伴って、晶析母液の粘度の増大や、沸点上昇が抑制されるため、本発明をより実効あらしめることができる。
【００２６】
また、晶析母液中のエタノールと水の割合を、エタノールが８０〜９０重量部、水が１０〜２０重量部の割合とすることにより、晶析母液中のブドウ糖の濃度（飽和濃度）を確実に低下させることが可能になり、それに伴って、晶析母液の粘度の増大や、沸点上昇がさらに確実に抑制されるため、本発明をより実効あらしめることができる。
【００２７】
なお、本発明においては、上述の蒸発晶析缶の操作圧力に特別の制約はなく、減圧で操作したり、場合によっては加圧下で操作したりすることも可能であるが、通常は、蒸発晶析缶の操作圧力を大気圧とすることが好ましい。
蒸発晶析缶の操作圧力を大気圧とすることにより、蒸発晶析缶内の温度、すなわち晶析母液の温度を適度に高い温度に保って、粒径の大きいブドウ糖を生成させることが容易になる。
【００２８】
また、減圧操作や加圧操作を行う場合に比べて、操作性を向上させることができる。さらに、減圧操作や加圧操作を行う設備に比べて、設備コストの低減を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態にかかるブドウ糖の晶析装置の構成を示すフローシートである。
【図２】ブドウ糖の水溶液と、ブドウ糖のエタノール−水系溶媒溶液におけるブドウ糖の溶解度を示すグラフである。
【図３】ブドウ糖の水溶液の粘度、ブドウ糖のエタノール−水系溶媒溶液の粘度を示すグラフである。
【図４】ブドウ糖の水溶液の沸点と、ブドウ糖のエタノール−水系溶媒溶液の沸点を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本願発明の実施の形態を示してその特徴とするところをさらに詳しく説明する。
なお、本実施形態では、バッチ式に晶析操作を行う場合の晶析方法、および、それに用いられる晶析装置を例にとって説明する。
【００３１】
図１は、本願発明の一実施形態にかかるブドウ糖の晶析装置１００の構成を示す図である。
【００３２】
このブドウ糖の晶析装置１００は、図１に示すように、
（ａ）エタノールと水を含有する溶媒にブドウ糖が飽和状態で溶解したブドウ糖溶液（晶析母液）から、エタノールと水を蒸発させてブドウ糖結晶を析出させるとともに、析出したブドウ糖結晶を成長させる蒸発晶析缶１０と、
（ｂ）ブドウ糖が所定の割合で溶解した供給液を、蒸発晶析缶に供給するブドウ糖溶液供給機構２０と、
（ｃ）蒸発晶析缶１０で析出させたブドウ糖結晶を分離するための分離機構３０と
を備えている。
【００３３】
また、本実施形態にかかるブドウ糖の晶析装置１００は、後述するように、分離機構３０により分離されたブドウ糖結晶をその粒径によって分級するための篩い機（篩過機）４０を備えている。
【００３４】
本実施形態のブドウ糖の晶析装置１００において用いられている蒸発晶析缶１０は、エタノールと水を含有する溶媒にブドウ糖が飽和状態で溶解したブドウ糖溶液である晶析母液から、エタノールと水を蒸発させてブドウ糖結晶を析出させ、成長させることができるように構成されている。
【００３５】
この蒸発晶析缶１０には、晶析ヒーター１１から熱を供給することができるように構成されており、ブドウ糖溶液が循環ポンプ１３によって晶析ヒーター１１と蒸発晶析缶１０との間を循環することで、晶析母液からエタノールと水を蒸発させるための熱量が供給されるように構成されている。
【００３６】
また、蒸発晶析缶１０は攪拌機１２を備えており、内部の晶析母液を混合することができるように構成されている。
【００３７】
さらに、本実施形態にかかるブドウ糖の晶析装置１００は、蒸発晶析缶１０で発生したエタノールと水を含む溶媒の蒸気を冷却して凝縮させるためのコンデンサ１４を備えている。なお、コンデンサ１４で凝縮した凝縮液（すなわち溶媒）は、ブドウ糖溶液供給機構２０を構成する溶解槽２０ａに戻されるように構成されている。
【００３８】
また、ブドウ糖溶液供給機構２０は、ブドウ糖が所定の割合でエタノールと水とを含む溶媒に溶解したブドウ糖溶液を、蒸発晶析缶１０に供給するための機構であって、原料であるブドウ糖を溶媒に溶解させるための溶解槽２０ａを備えている。そして、溶解槽２０ａには、溶媒を構成するエタノールと水とを、外部から供給することができるように構成されている。
【００３９】
そして、本実施形態では、上述のように、蒸発晶析缶１０で発生したエタノールと水とを含む溶媒の蒸気をコンデンサ１４で冷却して凝縮させた凝縮液（すなわち溶媒）がブドウ糖溶液供給機構２０に戻されるように構成されており、定常状態では、外部からのエタノールと水（溶媒の構成成分）の供給は基本的に必要がないように構成されている。
【００４０】
ブドウ糖溶液供給機構２０は、ブドウ糖溶液を所定の温度に加熱することができるように、水蒸気の供給ラインを備えている。さらに、ブドウ糖溶液供給機構２０は、供給ポンプ２１を経て、蒸発晶析缶１０に供給液を供給するための供給ラインを備えている。
【００４１】
ブドウ糖溶液供給機構２０の溶解槽２０ａは、溶解層用攪拌機２２を備えており、内容液を攪拌して、ブドウ糖を速やかに溶解させるとともに、ブドウ糖溶液が均一に混合されるように構成されている。
【００４２】
また、分離機構３０は、蒸発晶析缶１０で析出させたブドウ糖結晶を晶析母液から分離する分離器３０ａを備えているとともに、濾液を貯留する濾液槽３１を備えている。そして、分離器３０ａにおいてブドウ糖結晶が分離された後の晶析母液（濾液）が濾液槽３１に貯留されるように構成されている。なお、濾液槽３１は濾液槽用攪拌機３２を備えており、均一に攪拌することができるように構成されている。
【００４３】
また、濾液槽３１内の濾液は、濾液ポンプ３３を介して蒸発晶析缶１０に供給することができるように構成されている。
【００４４】
なお、本実施形態においては、後述するように、分離機構３０の分離器３０ａにより分離されたブドウ糖結晶の一部が、次回のバッチの晶析操作において、種晶として用いられるように構成されている。
【００４５】
また、本実施形態にかかるブドウ糖の晶析装置１００においては、分離機構３０を構成する分離器３０ａとして、分離したブドウ糖結晶を、洗浄し、乾燥させる機能を備えたフィルタードライヤーが用いられている。
【００４６】
ただし、分離機構３０を構成する分離器３０ａとしては、乾燥機能を備えていない構成のものを用いることも可能である。その場合に、分離したブドウ糖結晶を乾燥させるための乾燥機が設けられることになる。
【００４７】
また、本実施形態にかかるブドウ糖の晶析装置１００では、分離機構３０を構成する分離器（フィルタードライヤー）３０ａで分離、乾燥されたブドウ糖結晶を篩い分ける（分級する）篩い機（篩過機）４０を備えており、ブドウ糖結晶を、粒径が５００μｍ以上のブドウ糖結晶（図１のI）と、粒径が３００μｍ以上５００μｍ未満のブドウ糖結晶（図１のII）と、粒径が３００μｍ未満のブドウ糖結晶（図１のIII）とに篩い分けすることができるように構成されている。
【００４８】
そして、粒径が５００μｍ以上のブドウ糖結晶Iは、製品として回収されるように構成されている。
【００４９】
また、粒径が３００μｍ以上５００μｍ未満のブドウ糖結晶IIは、次回のバッチ、または、それ以降のバッチにおいて種晶として用いられるように構成されている。
【００５０】
さらに、粒径が３００μｍ未満のブドウ糖結晶IIIは、ブドウ糖溶液供給機構２０の溶解槽２０ａに戻されて再度溶解され、蒸発晶析缶１０に供給されるように構成されている。
【００５１】
なお、粒径が３００μｍ以上５００μｍ未満のブドウ糖結晶IIのうち、種晶として用いられないものは、ブドウ糖原料として、ブドウ糖溶液供給機構２０の溶解槽２０ａに戻して再度溶解し、蒸発晶析缶１０に供給するように構成してもよい。
【００５２】
なお、この実施形態では、上述のように、ブドウ糖結晶を、粒径が５００μｍ以上のブドウ糖結晶と、粒径が３００μｍ以上５００μｍ未満のブドウ糖結晶と、粒径が３００μｍ未満のブドウ糖結晶とに篩い分けするようにしているが、分級の基準となる粒径は、上記の例に限定されるものではない。
【００５３】
本実施形態にかかるブドウ糖の晶析装置１００を用いてバッチで晶析操作を行うにあたっては、まず、溶解槽２０ａに、溶媒を構成するエタノールと水を重量比で９３：７の割合で投入するとともに、ブドウ糖（原料）を投入し、溶解層用攪拌機２２で攪拌しながら、大気圧下で約７９℃に加熱し、ブドウ糖をエタノール−水溶媒に溶解させて、ブドウ糖濃度が約５．７ｗｔ％のブドウ糖溶液（原料溶液）を調製する。なお、ブドウ糖濃度が約５．７ｗｔ％のブドウ糖溶液は、ブドウ糖がほぼ飽和状態にあるブドウ糖溶液である。
【００５４】
一方、蒸発晶析缶１０には、エタノールと水の割合が重量比で８６：１４の溶媒とブドウ糖を、ブドウ糖の割合が２３．１ｗｔ％となるような割合で投入し、加熱、攪拌することによりブドウ糖を溶解させて晶析母液を調製する。また、蒸発晶析缶１０内の晶析母液には、例えば粒径が約４００μｍのブドウ糖を種晶として添加する。
【００５５】
そして、蒸発晶析缶１０を加熱し、晶析母液から溶媒を蒸発させつつ、ブドウ糖の結晶を析出させ、成長させると同時に、溶解槽２０ａから蒸発晶析缶１０にブドウ糖溶液（原料溶液）を供給する。
このとき、気液平衡により、蒸発晶析缶１０内の晶析母液中のエタノールと水の割合は、重量比で８６：１４、蒸気中のエタノールと水の割合は、重量比で９３：７となる。
【００５６】
また、蒸発晶析缶１０内の晶析母液のブドウ糖濃度は、飽和濃度の２３．１ｗｔ％となる。
【００５７】
また、蒸発晶析缶から発生した、エタノールと水の割合が重量比で９３：７である蒸気はコンデンサ１４で冷却されて凝縮し、溶解槽２０ａに戻される。
【００５８】
そして、溶解槽２０ａには、ブドウ糖原料が連続的に投入され、ブドウ糖濃度が約５．７ｗｔ％のブドウ糖溶液（原料溶液）が調製され、蒸発晶析缶１０に連続的に供給される。
【００５９】
それから、所定時間（例えば１２時間）上述の方法で、継続して晶析および結晶の分離を行った後、蒸発晶析缶１０における加熱蒸発を停止する（すなわち、晶析母液の晶析ヒーター１１への循環を停止する）とともに、ブドウ糖溶液供給機構２０から蒸発晶析缶１０へのブドウ糖溶液の供給を停止する。
【００６０】
蒸発晶析缶１０における加熱蒸発を停止すると、コンデンサ１４からの凝縮液（ブドウ糖（原料）を溶解するための溶媒）が、ブドウ糖溶液供給機構２０の溶解槽２０ａに供給されなくなるので、ブドウ糖溶液供給機構２０の溶解槽２０ａへのブドウ糖（原料）の投入を停止するとともに、ブドウ糖溶液供給機構２０の溶解槽２０ａから蒸発晶析缶１０へのブドウ糖溶液の供給を停止する。
【００６１】
それから、蒸発晶析缶１０内の、ブドウ糖結晶を含む晶析母液をすべて後述の分離機構３０に送って、ブドウ糖結晶を分離するとともに、ブドウ糖結晶を分離した晶析母液を濾液槽３１に貯留し、次のバッチでの晶析操作に備える。なお、この場合、濾液槽３１として、ブドウ糖結晶を分離した晶析母液を貯留することができる大きさのものを用いることが必要である。
【００６２】
こうして、バッチ式の晶析操作を終了した後、次回のバッチの晶析操作を開始するにあたっては、濾液槽３１内に貯留していた晶析母液を、濾液ポンプ３３を介して蒸発晶析缶１０に戻し、蒸発晶析缶１０の加熱を再開するとともに、ブドウ糖溶液供給機構２０へのブドウ糖（原料）の供給、ブドウ糖溶液供給機構２０から蒸発晶析缶１０へのブドウ糖溶液の供給を行うことにより、バッチ式の晶析操作を開始することができる。
【００６３】
本実施形態のブドウ糖の晶析装置は上述のように構成されているので、この晶析装置１００を用いてブドウ糖の晶析を行うことにより、効率よく、粒径の大きいブドウ糖結晶を製造することができる。
【００６４】
すなわち、本実施形態にかかるブドウ糖の晶析装置１００においては、晶析母液を構成する溶媒として、エタノールと水を含む溶媒を用いるようにしているので、
（ａ）溶媒として水を用いる場合に比べて、ブドウ糖の飽和溶液である晶析母液中のブドウ糖の濃度（飽和濃度）を低く抑えることが可能になり、
（ｂ）晶析工程での晶析母液の粘度の増大や沸点上昇などの物性の変動（晶析条件の乱れ）を抑制することが可能になるため、
安定した条件下で、ブドウ糖を確実に析出させ、成長させることが可能で、粒径の大きいブドウ糖結晶を効率よく製造することができる。
【００６５】
また、晶析母液の粘度の増大を抑制することが可能になるため、攪拌や晶析ヒーターにおける熱交換を効率よく行うことが可能になり、操作性が良好で、信頼性の高い晶析装置を実現することができる。
【００６６】
次に、上述のブドウ糖の晶析装置１００を用いることにより、粒径の大きいブドウ糖結晶を確実に製造することが可能になる点についてさらに説明を行う。
【００６７】
図２は、
（１）ブドウ糖を水に溶解したブドウ糖溶液（ブドウ糖水溶液）と、
（２）ブドウ糖を、エタノールと水の割合が、エタノールが８４重量部、水が１６重量部の割合の溶媒に溶解したブドウ糖溶液（ブドウ糖溶媒溶液）
に含まれるブドウ糖の量（ブドウ糖の飽和濃度）と、温度との関係を示すグラフである。
【００６８】
図２に示すように、ブドウ糖を水に溶解したブドウ糖溶液（ブドウ糖水溶液）における、ブドウ糖と水の割合は、例えば４５℃において、ブドウ糖が約６５ｗｔ％、水が約３５ｗｔ％であり、温度が７５℃゜程度にまで上昇すると、ブドウ糖の溶解度はさらに上昇する。なお、従来は、ブドウ糖の晶析時の一般的な操作温度を４５℃〜７５℃としており、上述のような極めてブドウ糖濃度の高い条件下で晶析が行われることになる。
【００６９】
これに対し、本発明のように、エタノールと水を含む溶媒（例えば、エタノールが８４重量部、水が１６重量部の割合の溶媒）を用いた場合の、ブドウ糖と溶媒の割合は、例えば８０℃において、ブドウ糖が約２３ｗｔ％、溶媒が約７７ｗｔ％、温度が１００℃になっても、ブドウ糖が約３８ｗｔ％、溶媒が約６２ｗｔ％となるにすぎず、溶媒として水を用いる場合に比べて、ブドウ糖濃度の低い条件下で晶析を行うことができる。
【００７０】
このことから、水を溶媒として用いる場合に比べて、エタノールと水を含む溶媒を用いた場合には、ブドウ糖の溶解量が大幅に低減し、ブドウ糖の結晶を析出させやすくなることがわかる。
【００７１】
また、図３は、
（１）ブドウ糖を水に溶解したブドウ糖溶液（ブドウ糖水溶液）と、
（２）ブドウ糖を、エタノールと水の割合が、エタノールが８４重量部、水が１６重量部の割合の溶媒に溶解したブドウ糖溶液（ブドウ糖溶媒溶液）
における粘度とブドウ糖濃度との関係を示すグラフである。
【００７２】
図３に示すように、水を溶媒として用いる場合において、ブドウ糖水溶液中のブドウ糖濃度が６０ｗｔ％を超えると粘度が上昇し、従来のブドウ糖の晶析時の一般的なブドウ糖濃度である６５重量％〜８３ｗｔ％になると、さらに粘度が上昇する。
【００７３】
これに対し、本発明のように、エタノールと水を含む溶媒（例えば、エタノールが８４重量部、水が１６重量部の割合の溶媒）を用いた場合、例えば８０℃でブドウ糖が飽和濃度（２３ｗｔ％）の場合にも、粘度が十分に低く抑えられる。
【００７４】
このことから、水を溶媒として用いる場合に比べて、エタノールと水を含む溶媒を用いた場合には、ブドウ糖溶液の粘度の上昇を抑えることが可能になり、攪拌や晶析ヒーターにおける熱交換を効率よく行うことが可能で、良好な操作性や信頼性を確保できることがわかる。
【００７５】
また、図４は、
（１）ブドウ糖を水に溶解したブドウ糖溶液（ブドウ糖水溶液）と、
（２）ブドウ糖を、エタノールと水の割合が、エタノールが８４重量部、水が１６重量部の割合の溶媒に溶解したブドウ糖溶液（ブドウ糖溶媒溶液）
における、沸点とブドウ糖濃度との関係を示すグラフである。
【００７６】
図４に示すように、ブドウ糖を水に溶解したブドウ糖溶液（ブドウ糖水溶液）の場合、ブドウ糖水溶液中のブドウ糖濃度が６０ｗｔ％を超えると沸点上昇が認められるようになり、従来のブドウ糖の晶析時の一般的なブドウ糖濃度である６５ｗｔ％〜８３ｗｔ％になると、さらに沸点上昇が大きくなる。
【００７７】
これに対し、本発明のように、エタノールと水を含む溶媒（例えば、エタノールが８４重量部、水が１６重量部の割合の溶媒）を用いた場合、例えば８０℃でブドウ糖が飽和濃度（２３ｗｔ％）の場合の沸点と、ブドウ糖が過飽和になり、ブドウ糖濃度が３３％程度になった場合の沸点が同じである（沸点がほぼ一定である）ことが確認された。このように、水を溶媒として用いる場合に比べて、エタノールと水を含む溶媒を用いた場合には、沸点上昇がほとんどなく、安定した条件下で、ブドウ糖を確実に析出させ、成長させることが可能になることがわかる。
【００７８】
以上のことから、エタノールと水を含む溶媒を用いて蒸発晶析を行うようにしている本発明によれば、溶媒として水を用いる場合に比べて、ブドウ糖の溶解度を低減させることが可能になり、晶析母液中のブドウ糖の濃度（飽和濃度）を抑えること、および、晶析母液の粘度の増大や沸点上昇などの物性の変動を抑制することが可能になる。
その結果、晶析工程での晶析母液の温度やブドウ糖の溶解度などに関し、安定した条件下でブドウ糖を確実に析出させ、成長させることが可能になり、粒径の大きいブドウ糖結晶を効率よく製造することが可能になる。
【００７９】
なお、上記実施形態では、バッチ操作によって、晶析を行う方法および晶析装置について説明したが、本発明のブドウ糖の晶析方法および晶析装置は、連続操作によって晶析を行うための方法および装置として構成することも可能である。
【００８０】
連続操作によって晶析を行うための方法および装置として構成する場合には、例えば、分離機構３０において分離回収される、粒径が５００μｍ以上のブドウ糖結晶の量に相当する量のブドウ糖（原料）を、ブドウ糖溶液供給機構２０の溶解槽２０ａに連続的に供給して溶解させる（コンデンサ１４の凝縮液が溶解槽２０ａに戻されるため、供給されたブドウ糖（原料）は溶解槽２０ａ内で溶解する）。
【００８１】
そして、このブドウ糖溶液を蒸発晶析缶１０に連続的に供給して、ブドウ糖結晶を析出させて成長させるとともに、成長したブドウ糖結晶を含む焼成母液を蒸発晶析缶１０から分離機構３０に連続的に送ってブドウ糖結晶を分離し、粒径が５００μｍ以上のブドウ糖結晶を製品として回収するように構成することで、連続式のブドウ糖の晶析方法および晶析装置とすることができる。
【００８２】
なお、蒸発晶析缶１０を連続式に構成する場合であっても、例えば、蒸発晶析缶１０から分離機構３０に送られる、ブドウ糖結晶を含む晶析母液を一旦受器（図示せず）に受けて貯留し、この受器から順次、ブドウ糖結晶を含むブドウ糖溶液（晶析母液）を分離機構３０に送ってブドウ糖結晶を分離するように構成するなど、ブドウ糖の晶析装置１００の全体としての構成については、種々の変形を加えることができる。
【００８３】
本発明はさらにその他の点においても上記実施形態に限定されるものではなく、ブドウ糖溶液供給機構、蒸発晶析缶、および、分離機構などの具体的な構成に関し、発明の範囲内において種々の応用、変形を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１００        ブドウ糖の晶析装置
１０          蒸発晶析缶
１１          晶析ヒーター
１３          循環ポンプ
１２          攪拌機
１４          コンデンサ
２０          ブドウ糖溶液供給機構
２０ａ        溶解槽
２２          溶解層用攪拌機
３０          分離機構
３０ａ        分離器
３１          濾液槽
３２          濾液槽用攪拌機
２１          供給ポンプ
３３          濾液ポンプ
４０          篩い機（篩過機）
【図１】
2019218272.tif 000003
【図２】
2019218272.tif 000004
【図３】
2019218272.tif 000005
【図４】
2019218272.tif 000006