(57)【要約】【課題】有機物から油脂分をほとんど含まない食品、飼料および配合肥料を得ることが可能な脱油脂乾燥物の製造装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】脱油脂乾燥物の製造装置１は、有機物をタンク３０に収容し、減圧下において所定の温度範囲に加熱しながら撹拌するとともに、微生物を利用して有機物の有機成分を分解させ、減容した乾燥物を得る減圧発酵乾燥装置３と、乾燥物に有機溶剤を混合し、撹拌することにより、乾燥物に含まれる油脂分を抽出させて脱油脂乾燥物を得る混合撹拌機５と、脱油脂乾燥物に混合された有機溶剤および脱油脂乾燥物から抽出された油脂分を分離するように脱油脂乾燥物を圧搾する圧搾機６と、圧搾後の脱油脂乾燥物に混合された有機溶剤を気化させるように脱油脂乾燥物を加熱する残留溶剤除去機７とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物を密閉容器に収容し、減圧下において所定の温度範囲に加熱しながら撹拌するとともに、微生物を利用して有機物の有機成分を分解させ、減容した乾燥物を得る減圧発酵乾燥装置を備えた脱油脂乾燥物の製造装置であって、
前記乾燥物に有機溶剤を混合し、撹拌することにより、前記乾燥物に含まれる油脂分を抽出させて脱油脂乾燥物を得る混合撹拌装置と、
前記脱油脂乾燥物に混合された有機溶剤および前記脱油脂乾燥物から抽出された油脂分を分離するように前記脱油脂乾燥物を圧搾する圧搾装置と、
圧搾後の前記脱油脂乾燥物に混合された有機溶剤を気化させるように前記脱油脂乾燥物を加熱する有機溶剤除去装置と、を備えていることを特徴とする脱油脂乾燥物の製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載の脱油脂乾燥物の製造装置において、
前記乾燥物または前記脱油脂乾燥物に混入している異物を除去する異物選別装置を備えていることを特徴とする脱油脂乾燥物の製造装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の脱油脂乾燥物の製造装置において、
前記減圧発酵乾燥装置と、前記混合撹拌装置と、前記圧搾装置とが、一体的に設けられていることを特徴とする脱油脂乾燥物の製造装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の脱油脂乾燥物の製造装置において、
前記圧搾装置および前記有機溶剤除去装置で前記脱油脂乾燥物から分離された前記有機溶剤が回収され、回収された有機溶剤が前記混合撹拌装置に再び供給される構成になっていることを特徴とする脱油脂乾燥物の製造装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の脱油脂乾燥物の製造装置において、
前記有機溶剤がノルマルヘキサンであることを特徴とする脱油脂乾燥物の製造装置。
【請求項６】
有機物を密閉容器に収容し、減圧下において所定の温度範囲に加熱しながら撹拌するとともに、微生物を利用して有機物の有機成分を分解させ、減容した乾燥物を得る減圧発酵乾燥工程と、
前記乾燥物に有機溶剤を混合し、撹拌することにより、前記乾燥物に含まれる油脂分を抽出させて脱油脂乾燥物を得る混合撹拌工程と、
前記脱油脂乾燥物に混合された有機溶剤および前記脱油脂乾燥物から抽出された油脂分を分離するように前記脱油脂乾燥物を圧搾する圧搾工程と、
圧搾工程後の前記脱油脂乾燥物に混合された有機溶剤を気化させるように前記脱油脂乾燥物を加熱する有機溶剤除去工程と、を備えていることを特徴とする脱油脂乾燥物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機物から油脂分を除去したたんぱく質を含む食品、飼料および配合肥料、例えばフィッシュミール（魚粉）などの脱油脂乾燥物の製造装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、新鮮魚や冷凍魚を煮熟、圧搾して粉砕し、粉状にしたフィッシュミール（魚粉）は市場に流通しており、養殖魚の飼料として利用されている。一方、期限切れの冷凍魚などについては、安全、衛生上や悪臭などにより飼料として利用されることはなく、ほとんどが、焼却、埋め立て処分されている。例えば、特許文献１には、水産加工残渣などの有機性廃棄物を減圧・発酵・乾燥処理した後、焼却することが記載されている。
【０００３】
一方、新鮮魚、冷凍魚、さらには賞味期限切れの冷凍魚を乾燥処理したフィッシュミールでは、雑菌が死滅されるため、悪臭が抑えられており、家畜用の飼料、養殖魚の飼料や配合肥料などへの再利用が行われている。しかし、市場一般に流通している飼料は安価であり、これらフィッシュミールではコスト高や労力がかかるといった問題があった。また、これらフィッシュミールには、油脂分が含まれているため、味覚や食感が悪く、食用として再利用できないといった問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３１９７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述したような実情を考慮してなされたものであって、有機物（例えば新鮮魚や冷凍魚）から油脂分をほとんど含まない食品、飼料および配合肥料を得ることが可能な脱油脂乾燥物の製造装置およびその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、有機物を密閉容器に収容し、減圧下において所定の温度範囲に加熱しながら撹拌するとともに、微生物を利用して有機物の有機成分を分解させ、減容した乾燥物を得る減圧発酵乾燥装置を備えた脱油脂乾燥物の製造装置であって、前記乾燥物に有機溶剤を混合し、撹拌することにより、前記乾燥物に含まれる油脂分を抽出させて脱油脂乾燥物を得る混合撹拌装置と、前記脱油脂乾燥物に混合された有機溶剤および前記脱油脂乾燥物から抽出された油脂分を分離するように前記脱油脂乾燥物を圧搾する圧搾装置と、圧搾後の前記脱油脂乾燥物に混合された有機溶剤を気化させるように前記脱油脂乾燥物を加熱する有機溶剤除去装置と、を備えていることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、減圧発酵乾燥装置によって有機物を大量に乾燥処理することができ、混合撹拌装置によって、減圧発酵乾燥装置により得られた乾燥物に含まれる油脂分を抽出し、抽出された油脂分を圧搾装置によって乾燥物から分離するので、油脂分をほとんど含まない良質の脱油脂乾燥物を容易に得ることができる。また、乾燥物に含まれる油脂分の抽出に用いた有機溶剤を、圧搾装置および残留溶剤除去装置によって乾燥物から分離するので、有機溶剤をほとんど含まない良質の脱油脂乾燥物を容易に得ることができる。そして、有機物から得られたフィッシュミールなどのような脱油脂乾燥物を、従来では、例えば家畜用の飼料や、養殖用の飼料、配合肥料などとしてしか使用できなかったが、本発明によれば、油脂分をほとんど含まないことにより、味覚や触感の良い食品としても使用することができる。
【０００８】
本発明において、前記乾燥物または前記脱油脂乾燥物に混入している異物を除去する異物選別装置を備えていることが好ましい。この構成によれば、減圧発酵乾燥装置により得られた乾燥物または脱油脂乾燥物に混入している異物を、異物選別装置によって容易に取り除くことができる。
【０００９】
本発明において、前記減圧発酵乾燥装置と、前記混合撹拌装置と、前記圧搾装置とが、一体的に設けられていることが好ましい。この構成によれば、脱油脂乾燥物の製造装置をコンパクトな構成とすることができる。
【００１０】
本発明において、前記圧搾装置および前記有機溶剤除去装置で前記脱油脂乾燥物から分離された前記有機溶剤が回収され、回収された有機溶剤が前記混合撹拌装置に再び供給される構成になっていることが好ましい。この場合、前記有機溶剤がノルマルヘキサンであることが好ましい。この構成によれば、有機溶剤の循環経路が形成されるので、有機溶剤の有効利用を図ることができる。
【００１１】
また、本発明は、脱油脂乾燥物の製造方法であって、有機物を密閉容器に収容し、減圧下において所定の温度範囲に加熱しながら撹拌するとともに、微生物を利用して有機物の有機成分を分解させ、減容した乾燥物を得る減圧発酵乾燥工程と、前記乾燥物に有機溶剤を混合し、撹拌することにより、前記乾燥物に含まれる油脂分を抽出させて脱脂乾燥物を得る混合撹拌工程と、前記脱脂乾燥物に混合された有機溶剤および前記脱脂乾燥物から抽出された油脂分を分離するように前記脱脂乾燥物を圧搾する圧搾工程と、圧搾工程後の前記脱脂乾燥物に混合された有機溶剤を気化させるように前記脱脂乾燥物を加熱する有機溶剤除去工程と、を備えていることを特徴とする。このような脱油脂乾燥物の製造方法によれば、上述した脱油脂乾燥物の製造装置と同様の効果が得られる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る脱油脂乾燥物の製造装置および脱油脂乾燥物の製造方法によれば、減圧発酵乾燥装置によって有機物を大量に乾燥処理することができ、混合撹拌装置によって、減圧発酵乾燥装置により得られた乾燥物に含まれる油脂分を抽出し、抽出された油脂分を圧搾装置によって乾燥物から分離するので、油脂分をほとんど含まない良質の脱油脂乾燥物を容易に得ることができる。また、乾燥物に含まれる油脂分の抽出に用いた有機溶剤を、圧搾装置および残留溶剤除去装置によって乾燥物から分離するので、有機溶剤をほとんど含まない良質の脱油脂乾燥物を容易に得ることができる。そして、有機物から得られたフィッシュミールなどのような脱油脂乾燥物を、従来では、例えば家畜用の飼料や、養殖用の飼料、配合肥料などとしてしか使用できなかったが、本発明によれば、油脂分をほとんど含まないことにより、味覚や触感の良い食品としても使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る脱油脂乾燥物の製造装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１の脱油脂乾燥物の製造装置の投入装置、減圧発酵乾燥装置、異物選別機等を示す正面図である。
【図３】図１の脱油脂乾燥物の製造装置の投入装置、減圧発酵乾燥装置、異物選別機等を示す側面図である。
【図４】図１の脱油脂乾燥物の製造装置の減圧発酵乾燥装置の概略構成を模式的に示す図である。
【図５】図１の脱油脂乾燥物の製造装置の異物選別機の概略構成を示す斜視図である。
【図６】図１の脱油脂乾燥物の製造装置の圧搾機の概略構成を示す断面図である。
【図７】本発明の変形例に係る脱油脂乾燥物の製造装置の概略構成を示す図である。
【図８】図７の脱油脂乾燥物の製造装置の減圧発酵乾燥装置の概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明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、本発明の実施形態に係る脱油脂乾燥物の製造装置の概略構成を示す図、図２は、脱油脂乾燥物の製造装置の投入装置、減圧発酵乾燥装置、異物選別機等を示す正面図である。図３は、脱油脂乾燥物の製造装置の投入装置、減圧発酵乾燥装置、異物選別機等を示す側面図、図４は、脱油脂乾燥物の製造装置の減圧発酵乾燥装置の概略構成を模式的に示す図である。
【００１５】
図１〜図４に示すように、脱油脂乾燥物の製造装置（以下、「製造装置」とも言う。）１は、投入装置２、減圧発酵乾燥装置３、異物選別機４、混合撹拌機５、圧搾機６、残留溶剤除去機７等を備えている。製造装置１においては、例えば新鮮魚や冷凍魚（賞味期限切れの冷凍魚を含む）のような有機物が投入装置２によって減圧発酵乾燥装置３に投入され、投入された有機物に対して減圧発酵乾燥装置３によって減圧発酵乾燥処理（減圧発酵乾燥工程）が実行される。減圧発酵乾燥装置３の減圧発酵乾燥処理により得られた乾燥物（例えばフィッシュミール）が排出コンベア４１により異物選別機４へ送られ、異物選別機４によって乾燥物に混入している異物が除去される異物除去処理（異物除去工程）が実行される。
【００１６】
次に、異物が除去された乾燥物が混合撹拌機５へ送られ、混合撹拌機５によって乾燥物に溶剤タンク１０から供給される有機溶剤（例えばノルマルヘキサン）が混合され、撹拌されることによって、乾燥物中に含まれる油脂分が抽出される混合撹拌処理（混合撹拌工程）が実行される。そして、油脂分が抽出された脱油脂乾燥物が、圧搾機６へ送られ、圧搾機６によって油脂分および有機溶剤が搾り出される圧搾処理（圧搾工程）が実行される。圧搾機６によって搾り出された油脂分および有機溶剤は、加熱機１１へ送られ、加熱機１１によって有機溶剤が気化することで、有機溶剤と油脂分（残留油脂）とに分離される。加熱機１１によって分離された有機溶剤は、熱交換器１２に送られ、熱交換器１２による熱交換によって液化し、その後、溶剤タンク１０へ戻される。
【００１７】
一方、圧搾機６によって油脂分および有機溶剤が除去された脱油脂乾燥物は、残留溶剤除去機７へ送られる。そして、残留溶剤除去機７で脱油脂乾燥物が加熱されることによって有機溶剤が気化することで、脱油脂乾燥物から有機溶剤がさらに分離される有機溶剤除去処理（有機溶剤除去工程）が実行される。残留溶剤除去機７によって分離された有機溶剤は、熱交換器１２に送られ、熱交換器１２による熱交換によって液化し、その後、溶剤タンク１０へ戻される。残留溶剤除去機７によって有機溶剤が除去された脱油脂乾燥物は、残留溶剤除去機７から排出され、貯留容器７ａに蓄積される。
【００１８】
図３では、例えば建屋１００内に設置された状態の製造装置１を示しており、建屋１００内の所定位置に、投入装置２、減圧発酵乾燥装置３、異物選別機４等が設置されている。図３では、建屋１００の壁、屋根、シャッター等を２点鎖線で示している。なお、図３では図示していないが、混合撹拌機５、圧搾機６、残留溶剤除去機７等も建屋１００内に設置されている。以下、製造装置１に備えられる各機器について説明する。
【００１９】
投入装置２は、投入用箱２１に収容された有機物（処理対象物）を減圧発酵乾燥装置３の投入口３０ａに供給するものである。投入装置２は、例えば反転式の投入装置として構成されている。投入用箱２１は、例えば保管倉庫などから、図示しないフォークリフト等によって投入装置２の所定位置まで搬送される。投入装置２の所定位置にセットされた投入用箱２１は、図示しない電動モータ等の駆動によって、上下方向に延びる１対のレール２２，２２に沿って上方へ持ち上げられる。投入用箱２１は、１対のレール２２，２２の上端部まで上昇すると、１対のレール２２，２２間に設けられた水平軸２３まわりに回転し、投入用箱２１が上下反転する。この投入用箱２１の反転動作に伴って、投入用箱２１内に収容された有機物が、減圧発酵乾燥装置３の投入口３０ａに投入されるようになっている。
【００２０】
減圧発酵乾燥装置３は、例えば特許文献１などに記載されているように公知のものであり、処理対象の有機物を減圧下において所定の温度範囲に加熱しながら撹拌するとともに、微生物を利用して有機物の有機成分を分解させ、減容した乾燥物を得るものである。
【００２１】
減圧発酵乾燥装置３は、図４に模式的に示すように、投入装置２によって供給される有機物を収容する密閉容器として、内部を大気圧以下に保持するように気密に形成された略円筒状のタンク（耐圧タンク）３０を備えている。このタンク３０の周壁部には、加熱ジャケット３１が設けられ、蒸気発生ボイラー９から加熱用蒸気が加熱ジャケット３１に供給されるようになっている。なお、蒸気発生ボイラー９から供給される蒸気の温度は、例えば１４０℃程度が好ましい。
【００２２】
また、加熱ジャケット３１に取り囲まれるようにして、タンク３０の内部にはその長手方向（図４の左右方向）に延びる撹拌シャフト３２が設けられている。撹拌シャフト３２は、電動モータ３２ａによって所定の回転速度で回転される。撹拌シャフト３２には、その軸方向に離間して複数の撹拌板３２ｂが設けられており、これら撹拌板３２ｂによって、有機物が撹拌されるとともに、発酵乾燥終了後には有機物がタンク３０の長手方向に送られるようになっている。
【００２３】
タンク３０の長手方向中央の上部には、投入装置２から供給される有機物の投入口３０ａが設けられており、この投入口３０ａから投入された有機物が、加熱ジャケット３１によって加熱されながら、撹拌シャフト３２の回転によって撹拌される。そして、所定時間経過した後、処理後の有機物（乾燥物）がタンク３０の下部に設けられた排出部３０ｂから排出される。なお、電動モータ３２ａの代わりに、油圧モータを用いてもよい。
【００２４】
タンク３０の上部には、加熱された有機物から発生する蒸気を凝縮部３３へ案内する案内部３０ｃが突設されている。本実施形態では、案内部３０ｃが２つ設けられており、各案内部３０ｃは、投入口３０ａを挟んでタンク３０の長手方向の両側に１つずつ配置されている。凝縮部３３は、１対のヘッド３３ａによって支持された複数の冷却管３３ｂを備えており、これら複数の冷却管３３ｂと、クーリングタワー８との間には、冷却水経路８０が設けられている。本実施形態では、凝縮部３３は、タンク３０の長手方向に沿って平行に延びており、投入口３０ａおよび案内部３０ｃの後方側に凝縮部３３が配置されている。
【００２５】
そして、凝縮部３３において冷却管３３ｂ内を流通し、高温の蒸気との熱交換によって温度が上昇した冷却水は、図４に模式的に矢印で示すように冷却水経路８０を流通してクーリングタワー８の受水槽８１に流入する。クーリングタワー８には、その受水槽８１から冷却水を汲み上げる汲み上げポンプ８２と、汲み上げた冷却水を噴射するノズル８３とが設けられている。このノズル８３から噴射された冷却水は、流下部８４を流下する間にファン８５からの送風を受けて温度が低下し、再び受水槽８１に流入するようになっている。
【００２６】
クーリングタワー８で冷却された冷却水は、冷却水ポンプ８６によって送水され、冷却水経路８０によって凝縮部３３に送られて、再び複数の冷却管３３ｂ内を流通する。そして、上述のようにタンク３０の内部で発生した蒸気との熱交換によって温度が上昇した後に、再び冷却水経路８０を流通して、クーリングタワー８の受水槽８１に流入する。つまり、冷却水は凝縮部３３とクーリングタワー８との間の冷却水経路８０を循環する。また、本実施形態では、後述するように、クーリングタワー８で冷却された冷却水が熱交換器１２へ供給されるようになっており、冷却水が熱交換器１２とクーリングタワー８との間で循環するようになっている。
【００２７】
上述のように循環する冷却水の他に、クーリングタワー８では、加熱された有機物から発生する蒸気が凝縮部３３において凝縮した凝縮水も注水される。なお、図示しないが凝縮部３３の下方に、高温の蒸気と熱交換することによって生成した凝縮水が集められるようになっている。また、凝縮部３３には連通路３５を介して真空ポンプ３６が接続され、タンク３０内を減圧するようになっている。
【００２８】
すなわち、真空ポンプ３６の作動によって、連通路３５を介して凝縮部３３から空気および凝縮水が吸い出され、さらに連通路３４および案内部３０ｃを介してタンク３０内の空気および蒸気が吸い出される。こうして、凝縮部３３からは凝縮水が真空ポンプ３６に吸い出され、この真空ポンプ３６から導水管によって、クーリングタワー８の受水槽８１に導かれる。
【００２９】
こうしてクーリングタワー８の受水槽８１に導かれた凝縮水は、冷却水と混ざり合って上述のように汲み上げポンプ８２に汲み上げられ、ノズル８３から噴射された後に、流下部８４を流下しながら冷却される。なお、凝縮水には、タンク３０内の有機物に添加されたものと同じ微生物が含まれており、この凝縮水に含まれる臭気成分等が分解されているので、臭気はタンク外部へ発散しないようになっている。
【００３０】
上記構成の減圧発酵乾燥装置３の作動について説明すると、タンク３０内に収容された有機物は、加熱ジャケット３１に供給される加熱用蒸気によって加熱されながら、撹拌シャフト３２の回転に伴い撹拌される。そして、タンク３０内を取り囲む加熱ジャケット３１による外側からの加熱と、撹拌シャフト３２などによる内側からの加熱とを受けて、タンク３０内に収容された有機物が効果的に昇温されるとともに、撹拌シャフト３２によって有機物が撹拌される。加えて、真空ポンプ３６の作動によって減圧されているため、タンク３０内では沸点が低下し、微生物によって有機物の有機成分の分解が促進される温度領域で水分が蒸発する。
【００３１】
なお、減圧発酵乾燥装置３による減圧発酵乾燥工程では１工程（１サイクル）が、例えば２時間であることが好ましく、まず３０分かけて有機物の有機成分を分解させる発酵工程となる。タンク３０内を−０．０６〜−０．０７ＭＰａ（ゲージ圧；以下、ゲージ圧は省略する）に減圧すると、タンク３０内の水分温度は７６〜６９℃（飽和蒸気温度）に維持される。その結果、有機物は、後述する微生物によって、発酵、分解が促進される。
【００３２】
次に、１．５時間かけて発酵中の有機物を乾燥させることになる。そのために、タンク３０内を−０．０９〜−０．１０ＭＰａにさらに減圧すると、タンク内の水分温度は４６〜４２℃（飽和蒸気温度）に維持され、有機物の乾燥が十分に促進される乾燥工程となる。そして、そのような乾燥処理を行う際に、タンク３０内の有機物に添加する微生物としては、例えば特許文献２に記載されているように、複数種類の土着菌をベースとし、これを予め培養した複合有効微生物群が好ましく、通称、SHIMOSE １／２／３群がコロニーの中心になる。
【００３３】
なお、SHIMOSE １は、FERM BP-7504（経済産業省産業技術総合研究所生命工学工業技術研究所特許微生物寄託センター（日本国茨城県つくば市東１丁目１−３）に、２００３年３月１４日に国際寄託されたもの）である。また、SHIMOSE ２は、FERM BP-7505（SHIMOSE １と同様に国際寄託されたもの）、塩に耐性を有するピチアファリノサ（Pichiafarinosa）に属する微生物であり、SHIMOSE ３は、FERM BP-7506（SHIMOSE １と同様に国際寄託されたもの）、スタフィロコッカス（Staphylococcus）に属する微生物である。
【００３４】
ここで、減圧発酵乾燥装置３による有機物の減圧発酵乾燥処理の手順について説明する。まず、有機物を含む処理対象物を減圧発酵乾燥装置３に投入する。この際、減圧発酵乾燥装置３のタンク３０の投入口３０ａの蓋を開いて、投入装置２によって投入用箱２１に収容された有機物を投入口３０ａから投入する。そして、投入口３０ａの蓋を閉じて、タンク３０内を大気圧状態で密閉する。
【００３５】
その次に、タンク３０内の有機物に所定の微生物を添加した後に、大気開放バルブを閉じてタンク３０内を密閉する。そして、タンク３０内を減圧下で加熱して、その内部に収容した有機物の有機成分の発酵、乾燥を促進する。すなわち、蒸気発生ボイラー９から加熱用蒸気を供給し、タンク３０内を加熱する。
【００３６】
そうして加熱用蒸気によってタンク３０内を加熱するとともに、撹拌シャフト３２を所定の回転速度（例えば、８ｒｐｍ程度）で回転させ、さらに、真空ポンプ３６の作動によってタンク３０内を減圧し、これにより、タンク３０内の温度が微生物の活動至適環境となり、微生物による有機物の有機成分の分解が好適に促進される。なお、撹拌シャフト３２の回転速度（８ｒｐｍ）は一例であって、有機物の有機成分の分解が可能であれば他の値であってもよい。
【００３７】
このようにしてタンク３０内の温度および圧力を維持しつつ、所定の時間（例えば２時間くらい）が経過した場合、真空ポンプ３６および蒸気発生ボイラー９の運転を停止し、大気圧状態とする。一方、撹拌シャフト３２を逆回転させ、タンク３０の排出部３０ｂの蓋を開いて、タンク３０から乾燥物を排出する。このとき、タンク３０から排出される乾燥物は減容されている。
【００３８】
そして、減圧発酵乾燥装置３によって減圧発酵乾燥処理された処理後の有機物（乾燥物）は、排出コンベア４１によって、異物選別機４へ向けて搬送される。つまり、排出コンベア４１によって、減圧発酵乾燥装置３のタンク３０下部の排出部３０ｂから排出される乾燥物を、排出部３０ｂよりも高い位置に設けられた異物選別機４まで搬送する。異物選別機４によって、減圧発酵乾燥装置３による減圧発酵乾燥処理では分解されない異物、具体的には、プラスチックや金属等を取り除くようにしている。
【００３９】
異物選別機４は、図５に概略を示すように、磁選機４２と振動ふるい機４３とを備えている。磁選機４２は、例えば吊り下げ式のもので、排出コンベア４１上に吊り下げられている。磁選機４２は、排出コンベア４１によって搬送される乾燥物の中から金具や、鉄片等の磁性物（黒丸で示す）を磁石によって吸着し、プーリ４２ａ間を移動するベルト４２ｂによって連続的に排出容器４２ｃへ排出するように構成されている。磁選機４２によって、乾燥物に混入している金具や、鉄片等の金属が除去される。
【００４０】
振動ふるい機４３は、減圧発酵乾燥装置３から排出され、排出コンベア４１によって搬送された乾燥物から、乾燥物よりも大きい異物をふるい分けるものである。振動ふるい機４３には、所定の大きさの網目（開口部）を有する金網４３ａと、金網４３ａを振動させる振動モータ４３ｂとを備えている。振動ふるい機４３は、複数（例えば４つ）のコイルばね４３ｃによって下台４３ｄに支持されている。また、金網４３ａが斜め下方に向けて傾斜した状態で設けられており、金網４３ａの一端側（図５の左端側）が、他端側（図５の右端側）よりも低い位置に設けられている。本実施形態では、金網４３ａの網目が、５ｍｍ×５ｍｍの大きさに設定されている。なお、網目のサイズは一例であって、他の値であってもよい。振動ふるい機４３によって、乾燥物に混入しているプラスチック等が選別される。
【００４１】
このように、振動ふるい機４３は、コイルばね４３ｃによって下台４３ｄに対しフローティング支持されているので、振動モータ４３ｂの駆動により、排出コンベア４１から金網４３ａに供給された乾燥物がふるい分けられる。具体的には、乾燥物は、金網４３ａの網目を通過して、下方に落下し、振動ふるい機４３の下方に配置された貯留容器４４に貯留される。一方、乾燥物よりも大きい異物は、金網４３ａの網目を通過できないため、金網４３ａの傾斜面に沿って滑り落ちたり、転がり落ちたりしながら一端側（前方側）へ移動し、振動ふるい機４３の前方下方に配置された排出容器４３ｅに排出される。この際、プラスチック等の異物だけでなく、金網４３ａの網目よりも大きいサイズの乾燥物も排出容器４３ｅに排出される。しかし、上述したように、減圧発酵乾燥装置３により発酵乾燥され、減容されることによって乾燥物は、ふるい分けに適したものになっており、異物以外の乾燥物がほとんど金網４３ａの網目を通過して、貯留容器４４に貯留されるようになっている。
【００４２】
次に、異物選別機４によって異物が取り除かれた乾燥物が、混合撹拌機５に供給される。つまり、貯留容器４４に貯留された乾燥物が、混合撹拌機５へ供給され、溶剤タンク１０から供給される有機溶剤と混合される。混合撹拌機５により、乾燥物と有機溶剤とが、混合および撹拌されることによって乾燥物中の油脂分が抽出される。このように、油脂分を抽出するための有機溶剤としては、例えばノルマルヘキサン（ｎ−ヘキサン）が好適に用いられる。なお、ノルマルヘキサン以外の有機溶剤を用いて、乾燥物中の油脂分の抽出を行ってもよい。混合撹拌機５の構造は、上述した減圧発酵乾燥装置３を簡略化したものとほぼ同様の構造になっており、その説明は省略する。
【００４３】
そして、混合撹拌機５による混合撹拌処理によって油脂分が抽出された脱油脂乾燥物が、圧搾機６に供給される。圧搾機６には、脱油脂乾燥物と、脱油脂乾燥物に混合された有機溶剤と、乾燥物から抽出された油脂分との混合物が供給される。圧搾機６は、図６に概略を示すように、入口ノズル６１から投入された上記の混合物が、例えば電動モータ６２ａによって回転駆動されるウォームスクリュー６２によって出口シュート６３側へ搬送されるように構成されている。この混合物の搬送過程において、ウォームスクリュー６２と円筒状の壁部６４との間隔が徐々に狭くなっているため、混合物が出口側へ送られるにつれて脱油（脱脂）されていく。つまり、ウォームスクリュー６２の外周側に設けられた壁部６４には、複数のスリット（開口部）６５が設けられており、このスリット６５から油（油脂分および有機溶剤）が搾り出されるようになっている。スリット６５から排出された油は、集合部６６で集められた後、排出口６７から外部へ排出される。また、ウォームスクリュー６２の端部まで送られた混合物は、ウォームスクリュー６２と、出口側プレート６８との間で挟まれることによっても圧搾される。この出口側プレート６８の位置を油圧シリンダー６９で調整することによって、所定の脱油率の混合物が、出口シュート６３から排出されるようになっている。
【００４４】
このようにして、圧搾機６によって油脂分および有機溶剤が除去された圧搾後の脱油脂乾燥物は、出口シュート６３から残留溶剤除去機７へ送られる。また、圧搾機６によって搾り出された油脂分および有機溶剤は、加熱機１１へ送られる。そして、加熱機１１により加熱処理を行うことによって、有機溶剤が気化することで、有機溶剤と油脂分とが分離される。つまり、圧搾機６から加熱機１１へ送られる有機溶剤には油脂分が混合しているため、加熱機１１で有機溶剤の沸点（ノルマルヘキサンの場合、６８．７℃）よりも高い温度で加熱を行うことによって、有機溶剤が気化し、油脂分から分離される。加熱機１１によって油脂分から分離された有機溶剤は、熱交換器１２へ送られる。一方、有機溶剤から分離された油脂分は、加熱機１１の底部に残留し、残留油脂として外部の排出容器１１ａへ排出される。
【００４５】
ここで、圧搾機６による圧搾処理では、脱油脂乾燥物から有機溶剤を完全には除去できないため、残留溶剤除去機７によって脱油脂乾燥物に混合（残留）している有機溶剤をさらに除去するようにしている。残留溶剤除去機７では、脱油脂乾燥物に対する加熱処理が行われ、残留している有機溶剤を気化させることで、脱油脂乾燥物から有機溶剤が分離される。上述した加熱機１１と同様に、有機溶剤の沸点（ノルマルヘキサンの場合、６８．７℃）よりも高い温度で加熱を行うことによって、有機溶剤が気化し、脱油脂乾燥物から分離される。残留溶剤除去機７によって脱油脂乾燥物から分離された有機溶剤は、熱交換器１２に送られる。一方、残留溶剤除去機７によって有機溶剤が除去された脱油脂乾燥物は、残留溶剤除去機７から排出され、貯留容器７ａに蓄積されるようになっている。また、残留溶剤除去機７の構造も、混合撹拌機５とほぼ同様の構造になっており、その説明は省略する。
【００４６】
残留溶剤除去機７で気化した有機溶剤、および加熱機１１で気化した有機溶剤は、熱交換器１２に送られ、熱交換器１２に供給される冷却水との間の熱交換によって冷却され、液化する。熱交換器１２には、上述したクーリングタワー８から冷却水が供給されるようになっており、有機溶剤との間の熱交換によって冷却水が加熱される。加熱後の冷却水は、熱交換器１２からクーリングタワー８へ戻される。また、冷却水との間の熱交換によって液化した有機溶剤は、溶剤タンク１０へ戻されるようになっている。熱交換器１２の構造は、上述した凝縮部３３とほぼ同様の構造になっており、その説明は省略する。
【００４７】
このように、熱交換器１２とクーリングタワー８との間で冷却水が循環する循環経路が設けられている。これに加え、本実施形態では、有機溶剤の循環経路も設けられており、圧搾機６および残留溶剤除去機７で脱油脂乾燥物から分離された有機溶剤が回収され、回収された有機溶剤が混合撹拌機５に再び供給される構成になっている。具体的には、溶剤タンク１０に貯留された有機溶剤が、混合撹拌機５に供給され、その後、圧搾機６、加熱機１１、熱交換器１２を順に経由して、溶剤タンク１０へ戻される循環経路（第１循環経路）が設けられている。また、溶剤タンク１０に貯留された有機溶剤が、混合撹拌機５に供給され、その後、圧搾機６、残留溶剤除去機７、熱交換器１２を順に経由して、溶剤タンク１０へ戻される循環経路（第２循環経路）が設けられている。
【００４８】
本実施形態によれば、減圧発酵乾燥装置３によって、有機物（例えば新鮮魚や冷凍魚）を大量に乾燥処理することができ、減圧発酵乾燥装置３により得られた乾燥物（例えばフィッシュミール）に混入している異物を、異物選別機４によって容易に取り除くことができる。しかも、混合撹拌機５によって、減圧発酵乾燥装置３により得られた乾燥物に含まれる油脂分を抽出し、抽出された油脂分を圧搾機６によって乾燥物から分離するので、油脂分をほとんど含まない良質の脱油脂乾燥物（良質のたんぱく質等）を容易に得ることができる。また、乾燥物に含まれる油脂分の抽出に用いた有機溶剤を、圧搾機６および残留溶剤除去機７によって乾燥物から分離するので、有機溶剤をほとんど含まない良質の脱油脂乾燥物を容易に得ることができる。そして、製造装置１によって有機物から得られたフィッシュミールなどのような脱油脂乾燥物を、従来では、例えば家畜用の飼料や、養殖用の飼料、配合肥料などとしてしか使用できなかったが、本実施形態によれば、油脂分をほとんど含まないことにより、味覚や触感の良い食品としても使用することができる。
【００４９】
さらに、減圧発酵乾燥装置３により、有機物を効率良く乾燥させるとともに、微生物を利用して有機物の有機成分の分解を促進することができ、悪臭成分も分解することができる。また、こうして得られた乾燥物を、振動ふるい機４３によってふるい分けを行うことで、乾燥物の粒度、粒形、含水率などが略均一になり、悪臭の発生も抑制されることから、家畜用の飼料や、養殖用の飼料、肥料等に適したものとなる。
【００５０】
ここで、処理対象物には、事前選別等の前処理を行わない場合、有機物以外に、例えばプラスチックや金属などの異物が混入している可能性がある。しかし、プラスチックや金属は、減圧発酵乾燥装置３による減圧発酵乾燥処理では微生物によって分解されないため、振動ふるい機４３の金網４３ａの網目を通過できず、これにより、乾燥物から分離される。したがって、事前選別等の前処理を行わなくても、有機物に混入しているプラスチック等の異物を乾燥物から確実かつ容易に除去することができる。また、振動ふるい機４３の上流側に、減圧発酵乾燥装置３によって得られた乾燥物の中から金属を除去する磁選機４２が設けられているので、磁選機４２によって、有機物に混入している金属を乾燥物から確実かつ容易に除去することができる。
【００５１】
また、本実施形態では、圧搾機６および残留溶剤除去機７で脱油脂乾燥物から分離された有機溶剤が回収され、回収された有機溶剤が混合撹拌機５に再び供給される構成になっているので、このような有機溶剤の循環経路を形成することによって、有機溶剤の有効利用を図ることができる。
【００５２】
また、本実施形態に係る脱油脂乾燥物の製造方法は、上述したように、有機物をタンク３０に収容し、減圧下において所定の温度範囲に加熱しながら撹拌するとともに、微生物を利用して有機物の有機成分を分解させ、減容した乾燥物を得る減圧発酵乾燥工程と、乾燥物に有機溶剤を混合し、撹拌することにより、乾燥物に含まれる油脂分を抽出させて脱油脂乾燥物を得る混合撹拌工程と、脱油脂乾燥物に混合された有機溶剤および脱油脂乾燥物から抽出された油脂分を分離するように脱油脂乾燥物を圧搾する圧搾工程と、圧搾工程後の脱油脂乾燥物に混合された有機溶剤を気化させるように脱油脂乾燥物を加熱する有機溶剤除去工程とを備えている。このような脱油脂乾燥物の製造方法によれば、上述した製造装置１と同様の効果が得られる。
【００５３】
今回、開示した実施形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。本発明の技術的範囲は、前記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。
【００５４】
上述した投入装置２は一例であって、その他の構成の投入装置によって、を減圧発酵乾燥装置３に投入してもよい。例えば搬送コンベア等を用いて、有機物を減圧発酵乾燥装置３に投入してもよい。また、上述した磁選機４２は一例であって、吊り下げ式以外の磁選機を用いてもよい。例えばプーリ式、ドラム式などの磁選機を用いてもよく、あるいは、アルミなどの非鉄金属も取り除くことが可能な渦電流型の磁選機を用いてもよい。また、上述した振動ふるい機４３は一例であって、その他の構成のふるい機によって、異物の選別処理を行ってもよい。
【００５５】
上述した有機物は一例であって、新鮮魚や冷凍魚以外のさまざまな有機物を減圧発酵乾燥装置３に投入してもよい。上述した有機溶剤は一例であって、ノルマルヘキサン以外の有機溶剤を用いて、減圧発酵乾燥装置３によって得られた乾燥物から油脂分を抽出してもよい。例えば、有機溶剤として、ジエチルエーテル、シクロヘキサン、ジクロロメタン、１，１，２−テトラフルオロエタン、１，１，２−トリクロロエテン、ブタン、プロパンなどを用いてもよい。
【００５６】
上記実施形態では、減圧発酵乾燥装置３と、混合撹拌機５と、圧搾機６とを別々に設けたが、製造装置１のコンパクト化を図るために、減圧発酵乾燥装置３に混合撹拌機５を一体的に設ける構成としてもよいし、減圧発酵乾燥装置３に圧搾機６を一体的に設ける構成としてもよい。あるいは、製造装置１のより一層のコンパクト化を図るために、減圧発酵乾燥装置３に、混合撹拌機５および圧搾機６を一体的に設ける構成としてもよい。
【００５７】
ここで、図７、図８を参照して、減圧発酵乾燥装置、混合撹拌機、および圧搾機を一体的に設けた場合の変形例について説明する。図７、図８に示すように、製造装置１Ａは、減圧発酵乾燥装置３Ａ、異物選別機４、残留溶剤除去機７、クーリングタワー８、溶剤タンク１０、加熱機１１、熱交換器１２等を備えている。異物選別機４、残留溶剤除去機７、クーリングタワー８、溶剤タンク１０、加熱機１１、および熱交換器１２の構成は、上記実施形態の場合と同様の構成になっている。一方、減圧発酵乾燥装置３Ａは、上記実施形態の減圧発酵乾燥装置３に、混合撹拌機５および圧搾機６が一体的に設けられた構成になっている。つまり、減圧発酵乾燥装置３Ａによって、上記実施形態の減圧発酵乾燥装置３による減圧発酵乾燥処理と、混合撹拌機５による混合撹拌処理（有機溶剤による油脂分の抽出）と、圧搾機６による圧搾処理（油脂分および有機溶剤の分離）とが行われるようになっている。
【００５８】
製造装置１Ａにおいては、例えば期限切れ（消費期限や、賞味期限等）の冷凍魚のような有機物が図示しない投入装置によって減圧発酵乾燥装置３Ａに投入され、投入された有機物に対して減圧発酵乾燥装置３Ａによって減圧発酵乾燥処理が実行される。また、減圧発酵乾燥装置３Ａによって、混合撹拌処理および圧搾処理も実行される。減圧発酵乾燥装置３Ａの減圧発酵乾燥処理等により得られた脱油脂乾燥物が異物選別機４へ送られ、異物選別機４によって脱油脂乾燥物に混入している異物が除去される。
【００５９】
そして、異物が除去された脱油脂乾燥物は、残留溶剤除去機７へ送られる。残留溶剤除去機７で脱油脂乾燥物が加熱されることによって有機溶剤が気化することで、脱油脂乾燥物から有機溶剤が分離される。残留溶剤除去機７によって分離された有機溶剤は、熱交換器１２に送られ、熱交換器１２による熱交換によって液化し、その後、溶剤タンク１０へ戻される。残留溶剤除去機７によって有機溶剤が除去された脱油脂乾燥物は、残留溶剤除去機７から排出され、貯留容器７ａに蓄積される。また、減圧発酵乾燥装置３Ａによる圧搾処理によって搾り出された油脂分および有機溶剤は、加熱機１１へ送られ、加熱機１１によって有機溶剤が気化することで、有機溶剤と油脂分（残留油脂）とに分離される。加熱機１１によって分離された有機溶剤は、熱交換器１２に送られ、熱交換器１２による熱交換によって液化し、その後、溶剤タンク１０へ戻される。
【００６０】
減圧発酵乾燥装置３Ａの構成は、上記実施形態の減圧発酵乾燥装置３と略同様になっているが、主に異なる点について、図８を参照して説明する。図８において、１０１は耐圧タンク、１０２は固定圧搾板、１０３は処理室、１０４は通気管、１０６は加熱ジャケット、１０７は加熱用蒸気の供給口、１０８は加熱用蒸気の排出口、１０９は螺旋状の加熱用蒸気の流路である。また、１１０，１１１は有機溶剤の排出用管路、１１２は仕切り用の空間、１１４は脱油脂乾燥物の排出用管路、１１６，１１９は水蒸気の排出口、１２０は有機溶剤の供給用管路である。また、１２２は回転駆動軸、１２３、１２４は回転羽根体、１２５、１２６はクラッチ板、１２７は角ねじスクリュー部、１２８は移動圧搾板、１３０は回転羽根体の停止用制動機、１３１は原材料の投入口である。また、１１３、１１５、１１７、１１８、１２１は、調整用のバルブである。なお、固定圧搾板１０２および移動圧搾板１２８には、図示しない圧搾用のスリットが多数設けられている。また、回転羽根体１２３、１２４は、回転駆動軸１２２に枢着されており、所定の間隔で設けられた複数の羽根腕１２３ａ、１２４ａの先端部に凹溝１２３ｂ、１２４ｂが形成されている。各凹溝１２３ｂ、１２４ｂには棒状の撹拌板１２２ａが嵌合されている。また、移動圧搾板１２８の外周部には複数の凹溝１２８ｂが所定の間隔で形成されており、各凹溝１２８ｂには撹拌板１２２ａが嵌合されている。
【００６１】
減圧発酵乾燥装置３Ａにおいては、有機物が投入装置２（図２参照）によって投入口１３１から投入され、処理室１０３内に供給される。また。蒸気発生ボイラー９（図４参照）からの加熱用蒸気が、耐圧タンク１０１の周壁部に設けられた加熱ジャケット１０６に供給される。処理室１０３内に供給された有機物は、加熱ジャケット１０６によって加熱されながら、回転駆動軸１２２によって回転される複数の撹拌板１２２ａにより撹拌される。加熱された有機物から発生する蒸気は、排出口１１６から凝縮部３３（図４参照）へ送られる。この場合、クラッチ板１２５、１２６が係合状態（噛み合い状態）とされ、回転駆動軸１２２、撹拌板１２２ａ、回転羽根体１２３、１２４、移動圧搾板１２８が一体的に回転されるようになっている。また、移動圧搾板１２８が図８に示す初期位置（非圧搾位置）に位置している。減圧発酵乾燥装置３Ａによる有機物の減圧発酵乾燥処理の手順については、上述した減圧発酵乾燥装置３の場合と略同様になっている。
【００６２】
減圧発酵乾燥装置３Ａでは、減圧発酵乾燥処理された処理後の有機物（乾燥物）に対して、混合撹拌処理（有機溶剤による油脂分の抽出）と、圧搾処理（油脂分および有機溶剤の分離）とが行われる。混合撹拌処理では、溶剤タンク１０に貯留された有機溶剤が供給用管路１２０から処理室１０３内に供給され、減圧発酵乾燥処理後の乾燥物に有機溶剤が混合される。そして、回転駆動軸１２２によって乾燥物および有機溶剤を撹拌することによって、乾燥物に含まれる油脂分が抽出される。この場合、クラッチ板１２５、１２６が係合状態（噛み合い状態）とされ、また、移動圧搾板１２８が図８に示す初期位置（非圧搾位置）に位置している。
【００６３】
次に、圧搾処理では、クラッチ板１２５、１２６が非係合状態（非噛み合い状態）とされ、回転駆動軸１２２の回転が、撹拌板１２２ａ、回転羽根体１２３、１２４、および移動圧搾板１２８へ伝達されないようになっている。このため、回転駆動軸１２２が回転すると、回転駆動軸１２２に形成された角ねじスクリュー部１２７により移動圧搾板１２８が案内され、移動圧搾板１２８が、図８に示す初期位置から固定圧搾板２側へ向けて移動する。移動圧搾板１２８の移動により、混合撹拌処理によって油脂分が抽出された脱油脂乾燥物に対する圧搾処理が行われ、脱油脂乾燥物と、油脂分および有機溶剤とが分離される。圧搾処理によって脱油脂乾燥物から分離された油脂分および有機溶剤は、排出用管路１１０，１１１から排出され、加熱機１１へ送られる。圧搾処理によって油脂分および有機溶剤が分離された脱油脂乾燥物は、排出用管路１１４から排出され、異物選別機４へ送られるようになっている。
【００６４】
図７、図８の製造装置１Ａにおいても、有機溶剤の循環経路が設けられており、減圧発酵乾燥装置３Ａで脱油脂乾燥物から分離された有機溶剤が回収され、回収された有機溶剤が減圧発酵乾燥装置３Ａに再び供給される構成になっている。具体的には、溶剤タンク１０に貯留された有機溶剤が、減圧発酵乾燥装置３Ａに供給され、その後、加熱機１１、熱交換器１２を順に経由して、溶剤タンク１０へ戻される循環経路（第１循環経路）が設けられている。また、溶剤タンク１０に貯留された有機溶剤が、減圧発酵乾燥装置３Ａに供給され、その後、異物選別機４、残留溶剤除去機７、熱交換器１２を順に経由して、溶剤タンク１０へ戻される循環経路（第２循環経路）が設けられている。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、減圧発酵乾燥による脱油脂乾燥物の製造装置およびその製造方法に利用することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１    脱油脂乾燥物の製造装置
３    減圧発酵乾燥装置
４    異物選別機（異物選別装置）
５    混合撹拌機（混合撹拌装置）
６    圧搾機（圧搾装置）
７    残留溶剤除去機（有機溶剤除去装置）
３０    タンク（密閉容器）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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