(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料に溶媒を供給することにより、原料中の有用な成分を抽出液として抽出する固液抽出装置であって、
抽出液をろ過するフィルタ部を下部に備え、原料及び溶媒を貯留するタンクと、
該タンク内に、前記フィルタ部を通過することが可能な大きさの微粉を重量割合で１０％以上含む原料を供給する原料供給部と、
前記タンク内に上方から溶媒を供給する溶媒供給部と、
抽出された抽出液を前記タンクの下方から排出する抽出液排出部と、
前記原料供給部により前記タンクの前記フィルタ部に層状に蓄積された原料が溶媒に浸漬する液面レベルまで溶媒を供給し、その後前記タンク内の溶媒の液面レベルが一定になるよう、連続的に溶媒の供給及び抽出液の排出を行うよう前記溶媒供給部及び前記抽出液排出部の動作を調整する液量調整部と
を有し、
前記液量調整部は、供給された原料が前記フィルタ部に層状に蓄積された後、前記タンクの前記抽出液排出部側から逆流させて溶媒を供給すると共に、前記溶媒供給部からも溶媒を供給することを特徴とする固液抽出装置。
【請求項２】
原料に溶媒を供給することにより、原料中の有用な成分を抽出液として抽出する固液抽出装置であって、
抽出液をろ過するフィルタ部を下部に備え、原料及び溶媒を貯留するタンクと、
該タンク内に、前記フィルタ部を通過することが可能な大きさの微粉を重量割合で１０％以上含む原料を供給する原料供給部と、
前記タンク内に上方から溶媒を供給する溶媒供給部と、
抽出された抽出液を前記タンクの下方から排出する抽出液排出部と、
前記原料供給部により前記タンクの前記フィルタ部に供給される原料が溶媒に浸漬する液面レベルまで溶媒を供給し、その後前記タンク内の溶媒の液面レベルが一定になるよう、連続的に溶媒の供給及び抽出液の排出を行うよう前記溶媒供給部及び前記抽出液排出部の動作を調整する液量調整部と
を有し、
前記液量調整部は、前記原料供給部から原料が供給される前に溶媒を供給し、かつ供給された原料が完全に溶媒に浸漬する前にも前記溶媒供給部から溶媒を供給することを特徴とする固液抽出装置。
【請求項３】
前記液量調整部は、溶媒に浸漬された原料を溶媒が通過する平均流速が、前記タンクの高さ方向で８．５ｍｍ／分以下となるよう調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の固液抽出装置。
【請求項４】
抽出液をろ過するフィルタ部を下部に備え、原料及び溶媒を貯留するタンクと、
該タンク内に、前記フィルタ部を通過することが可能な大きさの微粉を重量割合で１０％以上含む原料を供給する原料供給部と、
前記タンク内に上方から溶媒を供給する溶媒供給部と、
抽出された抽出液を前記タンクの下方から排出する抽出液排出部と
を有し、原料に溶媒を供給することにより、原料中の有用な成分を抽出液として抽出する固液抽出装置で実行することが可能な固液抽出方法であって、
前記固液抽出装置は、
前記原料供給部により原料を前記タンクの前記フィルタ部に層状に蓄積する第１工程と、
蓄積された原料が溶媒に浸漬する液面レベルまで溶媒を供給する第２工程と、
前記タンク内の溶媒の液面レベルが一定になるよう、連続的に溶媒の供給及び抽出液の排出を調整する第３工程と
を含み、
前記第２工程にて、前記固液抽出装置は、原料を前記タンクの前記抽出液排出部側から逆流させて溶媒を供給すると共に、前記溶媒供給部からも溶媒を供給することを特徴とする固液抽出方法。
【請求項５】
抽出液をろ過するフィルタ部を下部に備え、原料及び溶媒を貯留するタンクと、
該タンク内に、前記フィルタ部を通過することが可能な大きさの微粉を重量割合で１０％以上含む原料を供給する原料供給部と、
前記タンク内に上方から溶媒を供給する溶媒供給部と、
抽出された抽出液を前記タンクの下方から排出する抽出液排出部と
を有し、原料に溶媒を供給することにより、原料中の有用な成分を抽出液として抽出する固液抽出装置で実行することが可能な固液抽出方法であって、
前記固液抽出装置は、
前記原料供給部から原料が供給される前に溶媒を供給する工程と、
供給された原料が完全に溶媒に浸漬する前にも前記溶媒供給部から溶媒を供給する工程と、
前記タンク内の溶媒の液面レベルが一定になるよう、連続的に溶媒の供給及び抽出液の排出を調整する第３工程と
を含むことを特徴とする固液抽出方法。
【請求項６】
前記第３工程にて、前記液量調整部は、溶媒に浸漬された原料を溶媒が通過する平均流速が、前記タンクの高さ方向で８．５ｍｍ／分以下となるよう調整することを特徴とする請求項４又は５に記載の固液抽出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微粉を含む原料と溶媒とを用いて抽出液を抽出する固液抽出装置、及び固液抽出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コーヒー豆やカツオの削り節等の微粉を含む原料から、温水等の溶媒中で有用な成分を抽出する抽出装置が知られている。図６は、従来の固液抽出装置の構成を示す模式図である。
【０００３】
図６に示すように、従来の固液抽出装置は、籠状の原料搭載部２をタンク１内に備えている。原料搭載部２は、側部及び底部がメッシュ状に形成されており、比較的大きな原料３を底部に堆積させ、その上に微小な粉末である微粉原料４を布袋に収容して堆積させている。したがって、事前に原料を、比較的大きなものと微粉とで選別しておく必要が生じ、抽出作業の効率が悪い。
【０００４】
そこで、微粉を選別することなく、抽出液中に浸漬させた状態で静置又は撹拌を行い、短時間で抽出液を排出する。例えば特許文献１では、圧力容器内に細挽きのコーヒー豆を投入し、熱水シャワーノズルから熱水を均等に噴射することによりコーヒーを抽出する工業用エスプレッソコーヒーの製造方法が開示されている。
【０００５】
しかし、原料に微粉が含まれている場合、抽出に用いるフィルタに目詰まりが生じることによる抽出時間の増大、あるいは微粉そのものがフィルタを通過することによる抽出液の清澄度の低下等の問題が生じる。そこで、例えば特許文献２では、抽出室（タンク）を仕切りフィルタで上下に区切り、撹拌が終了するまで下部に抽出液が滴下しない抽出方法が開示されている。
【０００６】
特許文献２では、撹拌処理後に抽出液を静置することにより、原料に含まれる粒状物が粒子径の大きなものから順に仕切りフィルタ上に堆積する。したがって、堆積された粒状物が微粉に対するフィルタとして機能し、抽出室の下部への微粉の通過、及びフィルタの目詰まりを未然に防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２５３１２２号公報
【特許文献２】特開２０１２−０１６３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
微粉は抽出液を抽出するための溶媒が滴下されることにより互いに結合し、全ての微粉に溶媒が浸透することが困難になる。したがって、抽出液を一定量確保するためには、溶媒の供給流量を一定以上の大きさにする必要が生じる。層状に堆積された原料を溶媒が通過する流速が一定以上の大きさになった場合、抽出時間は短くなるので、微粉を含む原料が互いに結合することがない。しかし、微粉がそのままフィルタを通過しやすくなり、抽出液の清澄度が低くなるという問題点があった。
【０００９】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、微粉がフィルタを通過しにくく、抽出液の清澄度を高く維持することが可能な固液抽出装置、及び固液抽出方法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】
【００１０】
上記目的を達成するために第１発明に係る固液抽出装置は、原料に溶媒を供給することにより、原料中の有用な成分を抽出液として抽出する固液抽出装置であって、抽出液をろ過するフィルタ部を下部に備え、原料及び溶媒を貯留するタンクと、該タンク内に、前記フィルタ部を通過することが可能な大きさの微粉を重量割合で１０％以上含む原料を供給する原料供給部と、前記タンク内に上方から溶媒を供給する溶媒供給部と、抽出された抽出液を前記タンクの下方から排出する抽出液排出部と、前記原料供給部により前記タンクの前記フィルタ部に層状に蓄積された原料が溶媒に浸漬する液面レベルまで溶媒を供給し、その後前記タンク内の溶媒の液面レベルが一定になるよう、連続的に溶媒の供給及び抽出液の排出を行うよう前記溶媒供給部及び前記抽出液排出部の動作を調整する液量調整部とを有し、前記液量調整部は、供給された原料が前記フィルタ部に層状に蓄積された後、前記タンクの前記抽出液排出部側から逆流させて溶媒を供給すると共に、前記溶媒供給部からも溶媒を供給することを特徴とする。
【００１１】
第１発明では、フィルタ部を通過することが可能な大きさの微粉を重量割合で１０％以上含む原料をタンクのフィルタ部に層状に蓄積し、蓄積された原料が溶媒に浸漬する液面レベルまで溶媒を供給し、その後タンク内の溶媒の液面レベルが一定になるよう、連続的に溶媒の供給及び抽出液の排出を調整する。また、供給された原料がフィルタ部に層状に蓄積された後、タンクの抽出液排出部側から逆流させて溶媒を供給すると共に、溶媒供給部からも溶媒を供給することにより、排出される液量を比較的小さく抑制することができ、液量が一定になるよう調整することが容易となり、液詰まりが生じる可能性を低減することが可能となる。
【００１２】
次に、上記目的を達成するために第２発明に係る固液抽出装置は、原料に溶媒を供給することにより、原料中の有用な成分を抽出液として抽出する固液抽出装置であって、抽出液をろ過するフィルタ部を下部に備え、原料及び溶媒を貯留するタンクと、該タンク内に、前記フィルタ部を通過することが可能な大きさの微粉を重量割合で１０％以上含む原料を供給する原料供給部と、前記タンク内に上方から溶媒を供給する溶媒供給部と、抽出された抽出液を前記タンクの下方から排出する抽出液排出部と、前記原料供給部により前記タンクの前記フィルタ部に供給される原料が溶媒に浸漬する液面レベルまで溶媒を供給し、その後前記タンク内の溶媒の液面レベルが一定になるよう、連続的に溶媒の供給及び抽出液の排出を行うよう前記溶媒供給部及び前記抽出液排出部の動作を調整する液量調整部とを有し、前記液量調整部は、前記原料供給部から原料が供給される前に溶媒を供給し、かつ供給された原料が完全に溶媒に浸漬する前にも前記溶媒供給部から溶媒を供給することを特徴とする。
【００１３】
第２発明では、フィルタ部を通過することが可能な大きさの微粉を重量割合で１０％以上含む原料をタンクのフィルタ部に層状に蓄積し、蓄積された原料が溶媒に浸漬する液面レベルまで溶媒を供給し、その後タンク内の溶媒の液面レベルが一定になるよう、連続的に溶媒の供給し、その後タンク内の溶媒の液面レベルが一定になるよう、連続的に溶媒の供給及び抽出液の排出を行うよう溶媒の供給及び抽出液の排出を調整する。また、原料供給部から原料が供給される前に溶媒を供給し、かつ供給された原料が完全に溶媒に浸漬する前にも溶媒供給部から溶媒を供給することにより、排出される液量を比較的小さく抑制することができ、液量が一定になるよう調整することが容易となり、液詰まりが生じる可能性を低減することが可能となる。
【００１９】
また、第３発明に係る固液抽出装置は、第１又は第２発明において、前記液量調整部は、溶媒に浸漬された原料を溶媒が通過する平均流速が、前記タンクの高さ方向で８．５ｍｍ／分以下となるよう調整することが好ましい。
第３発明では、溶媒に浸漬された原料を溶媒が通過する平均流速が、タンクの高さ方向で８．５ｍｍ／分以下となるよう調整することにより、排出される液量を比較的小さく抑制することができ、液量が一定になるよう調整することが容易となり、液詰まりが生じる可能性を低減することが可能となる。
【００２０】
次に、上記目的を達成するために第４発明に係る固液抽出方法は、抽出液をろ過するフィルタ部を下部に備え、原料及び溶媒を貯留するタンクと、該タンク内に、前記フィルタ部を通過することが可能な大きさの微粉を重量割合で１０％以上含む原料を供給する原料供給部と、前記タンク内に上方から溶媒を供給する溶媒供給部と、抽出された抽出液を前記タンクの下方から排出する抽出液排出部とを有し、原料に溶媒を供給することにより、原料中の有用な成分を抽出液として抽出する固液抽出装置で実行することが可能な固液抽出方法であって、前記固液抽出装置は、前記原料供給部により原料を前記タンクの前記フィルタ部に層状に蓄積する第１工程と、蓄積された原料が溶媒に浸漬する液面レベルまで溶媒を供給する第２工程と、前記タンク内の溶媒の液面レベルが一定になるよう、連続的に溶媒の供給及び抽出液の排出を調整する第３工程とを含み、前記第２工程にて、前記固液抽出装置は、原料を前記タンクの前記抽出液排出部側から逆流させて溶媒を供給すると共に、前記溶媒供給部からも溶媒を供給することを特徴とする。
【００２１】
第４発明では、フィルタ部を通過することが可能な大きさの微粉を重量割合で１０％以上含む原料をタンクのフィルタ部に層状に蓄積し、蓄積された原料が溶媒に浸漬する液面レベルまで溶媒を供給し、その後タンク内の溶媒の液面レベルが一定になるよう、連続的に溶媒の供給及び抽出液の排出を調整する。原料をタンクの抽出液排出部側から逆流させて溶媒を供給すると共に、溶媒供給部からも溶媒を供給することにより、排出される液量を比較的小さく抑制することができ、液量が一定になるよう調整することが容易となり、液詰まりが生じる可能性を低減することが可能となる。
【００２２】
次に、上記目的を達成するために第５発明に係る固液抽出方法は、抽出液をろ過するフィルタ部を下部に備え、原料及び溶媒を貯留するタンクと、該タンク内に、前記フィルタ部を通過することが可能な大きさの微粉を重量割合で１０％以上含む原料を供給する原料供給部と、前記タンク内に上方から溶媒を供給する溶媒供給部と、抽出された抽出液を前記タンクの下方から排出する抽出液排出部とを有し、原料に溶媒を供給することにより、原料中の有用な成分を抽出液として抽出する固液抽出装置で実行することが可能な固液抽出方法であって、前記固液抽出装置は、前記原料供給部から原料が供給される前に溶媒を供給する工程と、供給された原料が完全に溶媒に浸漬する前にも前記溶媒供給部から溶媒を供給する工程と、前記タンク内の溶媒の液面レベルが一定になるよう、連続的に溶媒の供給及び抽出液の排出を調整する第３工程とを含むことを特徴とする。
【００２３】
第５発明では、フィルタ部を通過することが可能な大きさの微粉を重量割合で１０％以上含む原料が供給される前に溶媒を供給し、供給された原料が完全に溶媒に浸漬する前にも溶媒を供給し、その後タンク内の溶媒の液面レベルが一定になるよう、連続的に溶媒の供給及び抽出液の排出を調整することにより、排出される液量を比較的小さく抑制することができ、液量が一定になるよう調整することが容易となり、液詰まりが生じる可能性を低減することが可能となる。
【００２８】
また、第６発明に係る固液抽出方法は、第４又は第５発明において、前記第３工程にて、前記液量調整部は、溶媒に浸漬された原料を溶媒が通過する平均流速が、前記タンクの高さ方向で８．５ｍｍ／分以下となるよう調整することが好ましい。
【００２９】
第６発明では、溶媒に浸漬された原料を溶媒が通過する平均流速が、タンクの高さ方向で８．５ｍｍ／分以下となるよう調整することにより、排出される液量を比較的小さく抑制することができ、液量が一定になるよう調整することが容易となり、液詰まりが生じる可能性を低減することが可能となる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、フィルタ部を通過することが可能な大きさの微粉を重量割合で１０％以上含む原料をタンクのフィルタ部に層状に蓄積し、蓄積された原料が溶媒に浸漬する液面レベルまで溶媒を供給し、その後タンク内の溶媒の液面レベルが一定になるよう、連続的に溶媒の供給及び抽出液の排出を調整する。また、供給された原料がフィルタ部に層状に蓄積された後、タンクの抽出液排出部側から逆流させて溶媒を供給すると共に、溶媒供給部からも溶媒を供給することにより、排出される液量を比較的小さく抑制することができ、液量が一定になるよう調整することが容易となり、液詰まりが生じる可能性を低減することが可能となる。さらに、原料を溶媒が通過する平均流速が、タンクの高さ方向で８．５ｍｍ／分以下となるよう調整することにより、排出される液量を比較的小さく抑制することができ、液量が一定になるよう調整することが容易となり、液詰まりが生じる可能性を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る固液抽出装置の構成を示す模式断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る固液抽出装置の固定式のシャワーノズルの構成を示す例示図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る固液抽出装置の抽出処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１に係る固液抽出装置のタンクの構成を示す模式断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る固液抽出装置の抽出処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】従来の固液抽出装置の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
【００３３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る固液抽出装置の構成を示す模式断面図である。図１に示すように、本実施の形態１に係る固液抽出装置のタンク１０１内に、原料及び溶媒を供給して貯留し、抽出された抽出液を得る。なお、溶媒は原料及び抽出される抽出液の種類により適当な液体を採用する。例えば水、エタノール水溶液等が該当する。
【００３４】
タンク１０１は、下部にメッシュ状のフィルタ部１０２を設けてある。本実施の形態１における原料は、タンク１０１の上部から原料供給部（図示せず）によりタンク１０１内へ供給される。供給された原料は、フィルタ部１０２に原料層１０３として層状に蓄積される。層状に蓄積された原料層１０３にタンク１０１の上方から配管１０５（溶媒供給部）を介して溶媒を供給し、タンク１０１の下部の排出口（抽出液排出部）１０８から抽出された抽出液を排出する。
【００３５】
原料は、フィルタ部１０２のメッシュを通過することができない大きさの原料と、フィルタ部１０２のメッシュを通過することができる微粉原料とが混在している。例えば最初に、フィルタ部１０２のメッシュを通過することができない原料としてシイタケを供給し、その上にフィルタ部１０２のメッシュを通過することができる微粉原料としてカツオの削り節を供給する。本実施の形態１では、原料中の微粉原料の割合は重量割合で１０％以上とする。
【００３６】
タンク１０１内の中央部には、溶媒を供給する配管１０５（溶媒供給部）が、回転することが可能にモータ１０６に連結されている。また、配管１０５には、均し翼１０４及びシャワーノズル１０７（溶媒供給部）が取り付けてある。
【００３７】
配管１０５は伸縮自在な構造となっている。したがって、層状に蓄積された原料層１０３の高さに応じて均し翼１０４の高さを変動させることができ、原料層１０３を均等に均すことが可能となっている。
【００３８】
シャワーノズル１０７は、配管１０５と連結されており、溶媒を原料に対して散布（供給）することができる。シャワーノズル１０７は、配管１０５の回転に伴って回転しても良いし、配管１０５に取り付けずに固定式であっても良い。
【００３９】
図２は、本発明の実施の形態１に係る固液抽出装置の固定式のシャワーノズル１０７の構成を示す例示図である。図２に示すように、固定式のシャワーノズル１０７として、溶媒を供給する環状の配管１２１に複数のノズル孔１２２を設けておき、シャワーノズル１０７をタンク１０１の上方の内壁に取り付ける。配管１０５を介して配管１２１内に溶媒を供給することにより、原料に対してノズル孔１２２から溶媒を均等に散布（供給）することができる。
【００４０】
本実施の形態１では、原料層１０３をタンク１０１のフィルタ部１０２の上に蓄積し、蓄積された原料層１０３が溶媒に浸漬する液面レベルまで溶媒を供給する。その後、タンク１０１内の溶媒の液面レベルが一定になるよう、連続的に溶媒の供給及び抽出液の排出を調整する液量調整部２００を備えている。液量調整部２００は、溶媒供給部２００ａと抽出液排出部２００ｂとで構成されており、両者の動作を制御することによりタンク１０１内に貯留される液量を調整し、溶媒の液面レベルを一定になるよう調整することができる。
【００４１】
溶媒供給部２００ａは、前述のシャワーノズル１０７、配管１０５、液量計２０１、供給ポンプ２０２、周波数調整機２０３で構成されている。抽出液排出部２００ｂは、前述の排出口１０８、排出ポンプ２１０、液量計２１１、周波数調整機２１２で構成されている。また、溶媒の液面レベルを測定するレベルセンサ３００を備えており、液面レベルに応じて供給ポンプ２０２及び排出ポンプ２１０の液量を調整するよう周波数を調整することにより、供給ポンプ２０２及び排出ポンプ２１０の回転数を調整することができる。
【００４２】
溶媒供給部２００ａは、溶媒の通過重量から液量を測定する液量計２０１を備えている。供給ポンプ２０２からの吐出液量は、周波数調整機２０３によって設定された周波数により供給ポンプ２０２の回転数を調整することで調整される。同様に、抽出液排出部２００ｂは、抽出液の通過重量から液量を測定する液量計２１１を備えている。排出ポンプ２１０への吐出液量は、周波数調整機２１２によって設定された周波数により排出ポンプ２１０の回転数を調整することで調整される。
【００４３】
本実施の形態１に係る固液抽出装置では、まず原料を先に供給して、タンク１０１内のフィルタ部１０２の上に原料層１０３を形成しておく。そして、液量調整部２００の抽出液排出部２００ｂから抽出液を効率良く排出するために、排出ポンプ２１０を逆回転させて、溶媒を排出口１０８側からタンク１０１内に供給する。これにより、排出口１０８側の配管内に残留している空気を除去することができる。
【００４４】
また、排出口１０８側から溶媒を供給しているので、原料層１０３の比較的上層に多い微粉原料が溶媒の液面に浮遊しやすい。そこで、溶媒供給部２００ａを経由して、タンク１０１の上方に設けてある配管１０５を介してシャワーノズル１０７からも溶媒を供給することが好ましい。溶媒の液面に浮遊しやすい微粉原料を排出口１０８側から供給される溶媒とシャワーノズル１０７から供給される溶媒とで挟み込むことにより、溶媒の液面に微粉原料が浮遊することを抑制することが可能となる。
【００４５】
液量調整部２００は、溶媒がタンク１０１内へ供給される液量と、抽出液がタンク１０１から排出される液量とが一致するように調整する。図３は、本発明の実施の形態１に係る固液抽出装置の抽出処理の手順を示すフローチャートである。
【００４６】
図３（ａ）は、従来の浸漬式の固液抽出装置の抽出処理の手順を示すフローチャートである。図３（ａ）に示すように、まずタンク１０１内へ溶媒を供給する（ステップＳ３０１）。例えばシイタケとカツオの削り節から出汁を抽出する場合、１４０Ｌの水を供給する。
【００４７】
次に、微粉原料を重量割合で１０％以上含む原料をタンク１０１内へ供給する（ステップＳ３０２）。例えば比較的大きい原料であるシイタケ３．８７ｋｇ及び微粉原料であるカツオの削り節３．８７ｋｇを供給する。原料が溶媒に完全に浸漬するように、一定時間（約４０分程度）漬け置きする（ステップＳ３０３）。
【００４８】
そして、一定の流速で抽出時間をかけて抽出液を排出する（ステップＳ３０４）。例えば液量３３３Ｌ／時間で抽出時間を２０分かけて抽出液１１１Ｌを得る。目標とする抽出液の重量は、原料の３倍以上とする。
【００４９】
図３（ａ）に示すように漬け置きする場合、抽出液の濃度が薄くなるので抽出時間の２０分間で１１１Ｌ、つまり１時間当たり３３３Ｌもの大量の抽出液を排出する。排出される抽出液の液量が大きくなるので、抽出液の液量が一定になるよう調整することが困難であり、フィルタ部１０２に液詰まりが生じる可能性がある。
【００５０】
図３（ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る半浸透式の固液抽出装置の抽出処理の手順を示すフローチャートである。図３（ｂ）に示すように、まず微粉原料を重量割合で１０％以上含む原料をタンク１０１内へ供給する。図３（ｂ）では、例えば比較的大きい原料と１０重量％以上の微粉を含む原料であるウコンを供給する（ステップＳ３１１）。
【００５１】
次に、タンク１０１内へ排出口１０８側から溶媒を供給する（ステップＳ３１２）。例えばウコンから抽出液を抽出する場合、３０Ｌの水を排出口１０８側から供給する。これにより、抽出液を排出する配管に空気が混入することがなくなるので、円滑に抽出液を排出することができる。
【００５２】
微粉原料を重量割合で１０％以上含む原料であるウコンが完全に溶媒に浸漬したか否かを判断して（ステップＳ３１３）、ウコンが完全に溶媒に浸漬していないと判断した場合（ステップＳ３１３：ＮＯ）、ウコンが完全に浸漬するまで溶媒の供給を続行する。ウコンが完全に溶媒に浸漬したと判断した場合（ステップＳ３１３：ＹＥＳ）、溶媒の供給量を抽出液の排出量と同一になるよう変更し（ステップＳ３１４）、溶媒の供給と抽出液の排出とを同時に行う（ステップＳ３１５）。具体的には、タンク１０１の上方から溶媒を供給する溶媒供給部２００ａからの供給に切り替える。例えばタンク１０１の上方から溶媒を供給する溶媒供給部２００ａから１００Ｌ／時間で溶媒を供給しながら、タンク１０１の下方から抽出液を排出する抽出液排出部２００ｂから抽出液を１００Ｌ／時間で排出する。抽出液の濃度を調整するために、抽出時間を６０分かけて排出することで抽出液１００Ｌを得る。
【００５３】
このように、溶媒の供給と抽出液の排出とを同時に同一量で行うことにより、タンク１０１内の溶媒の液面高さは一定となる。これにより、排出される抽出液の液量を比較的小さく抑制することができ、フィルタ部１０２に液詰まりが生じることを抑制することができる。なお、タンク１０１内の溶媒の液面高さ（液面レベル）は、レベルセンサ３００で測定する。
【００５４】
液量調整部２００は、溶媒供給部２００ａ、抽出液排出部２００ｂの動作を調整することにより、抽出液の濃度を調整する。具体的にはタンク１０１内の層状の原料である原料層１０３を溶媒が通過する平均流速が、タンク１０１の高さ方向で８．５ｍｍ／分以下となるよう調整する。原料層１０３を溶媒が通過する平均流速を比較的小さく抑制することにより、液量変動が生じにくい。したがって、液詰まりが生じる可能性を低減することができる。結果として、供給された原料であるウコンに対して約７．５倍の重量の抽出液を得ることができた。
【００５５】
なお、図３（ａ）及び（ｂ）に示すフローチャートにおいて、抽出液の抽出は、内径が５００ｍｍのタンク１０１を使用して行った。図３（ａ）では、３３３Ｌ／時間で抽出液を排出したため、原料層１０３を溶媒が通過する平均流速は約２８．３ｍｍ／分と比較的大きくなった。それに対して図３（ｂ）では、１００Ｌ／時間で抽出液を排出したため、原料層１０３を溶媒が通過する平均流速は約８．５ｍｍ／分となった。
【００５６】
また、タンク１０１の下部は、開閉式であることが好ましい。図４は、本発明の実施の形態１に係る固液抽出装置のタンク１０１の構成を示す模式断面図である。
【００５７】
図４に示すように、タンク１０１の下部に蝶つがい等により開閉可能な蓋部４００を設けている。蓋部４００にフィルタ部１０２を着脱可能に取り付けておくことにより、蓋部４００を開いた状態でフィルタ部１０２に蓄積されている抽出済みの原料層１０３を容易に廃棄することができ、メンテナンスが容易となる。
【００５８】
以上のように本実施の形態１によれば、原料層１０３を溶媒が通過する平均流速が、タンク１０１の高さ方向で８．５ｍｍ／分以下となるよう調整することにより、排出される抽出液の液量を比較的小さく抑制することができ、抽出液の液量が一定になるよう調整することが容易となり、液詰まりが生じる可能性を低減することが可能となる。
【００５９】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る固液抽出装置の構成は、実施の形態１と同様であることから、同一の符号を付することにより詳細な説明は省略する。本実施の形態２は、原料の溶媒への浸漬状態を、先に溶媒を供給した後に原料を供給することで行う点で実施の形態１とは相違する。
【００６０】
図５は、本発明の実施の形態２に係る固液抽出装置の抽出処理の手順を示すフローチャートである。図５に示すように、まずタンク１０１内へ溶媒を供給する（ステップＳ５０１）。例えばシイタケとカツオの削り節とから出汁を抽出する場合、３０Ｌの水を供給する。
【００６１】
なお、溶媒は、溶媒供給部２００ａを経由してタンク１０１の上方に設けてある配管１０５を介して供給すれば良い。もちろん、抽出液排出部２００ｂを構成する排出口１０８側から溶媒を供給しても良い。
【００６２】
次に、微粉原料を重量割合で１０％以上含む原料をタンク１０１内へ供給する。図５では、例えば比較的大きい原料であるシイタケ３．８７ｋｇを供給し（ステップＳ５０２）、その後微粉原料であるカツオの削り節３．８７ｋｇを供給する（ステップＳ５０３）。この状態で、微粉原料を重量割合で１０％以上含む原料が完全に溶媒に浸漬する状態にする。
【００６３】
なお、原料を供給した後、原料が完全に溶媒に浸漬する前に、溶媒供給部２００ａを構成するシャワーノズル１０７からさらに溶媒を供給しても良い（ステップＳ５０４）。微粉原料が溶媒の液面に浮遊しやすいのを、タンク１０１の上方から溶媒を供給する溶媒供給部２００ａからの溶媒のさらなる供給により抑制することができるからである。
【００６４】
この状態で、溶媒の供給量を抽出液の排出量と同一になるよう変更し（ステップＳ５０５）、溶媒の供給と抽出液の排出とを同時に行う（ステップＳ５０６）。具体的には、タンク１０１の上方から溶媒を供給する溶媒供給部２００ａからの供給量を、タンク１０１０の下方から抽出液を排出する抽出液排出部２００ｂからの排出量と同等となるよう切り替える。例えばタンク１０１の上方から溶媒を供給する溶媒供給部２００ａからの供給量を８０Ｌ／時間へ切り替えて溶媒を供給しながら、タンク１０１の下方から抽出液を排出する抽出液排出部２００ｂからの排出量を８０Ｌ／時間として抽出液を排出する。抽出液の濃度を調整するために、抽出時間を６０分かけて抽出液８０Ｌを得る。結果として、供給された原料であるシイタケ及びカツオの削り節に対して約５．５倍の重量の抽出液を得ることができた。
【００６５】
なお、図５に示すフローチャートにおいても、抽出液の抽出は、内径が５００ｍｍのタンク１０１を用いて行っている。抽出液を８０Ｌ／時間で排出したので、原料層１０３を溶媒が通過する平均流速は約６．８ｍｍ／分であった。
【００６６】
以上のように本実施の形態２によれば、原料をタンク１０１のフィルタ部１０２に層状に蓄積し、蓄積された原料層１０３が溶媒に浸漬する液面レベル（液面高さ）まで溶媒を供給し、その後タンク１０１内の溶媒の液面レベルが一定になるよう、連続的に溶媒の供給及び抽出液の排出を調整する。原料層１０３を溶媒が通過する平均流速が、タンク１０１の高さ方向で８．５ｍｍ／分以下となるよう調整することにより、排出される抽出液の液量を比較的小さく抑制することができ、抽出液の液量が一定になるよう調整することが容易となり、液詰まりが生じる可能性を低減することが可能となる。
【００６７】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において上記実施の形態に種々の変更をすることが可能であることは言うまでもない。例えば、供給ポンプ２０２及び排出ポンプ２１０の液量を調整するよう周波数を調整することに限定されるものではなく、配管上にバルブを設けて、バルブの開度を調整することにより調整しても良い。
【００６８】
また、タンク１０１内の溶媒の液面レベルを測定するレベルセンサ３００としては、差圧発信機、ロードセル、あるいはレベルの上限と下限を設定し、その範囲に収束するようにするだけならば、レベル上下限指示計としてフロースイッチ、静電容量式レベルスイッチ等を適用すれば良い。
【符号の説明】
【００６９】
１０１  タンク
１０２  フィルタ部
１０３  原料層
１０５  配管（溶媒供給部）
１０７  シャワーノズル
１０８  排出口
２００  液量調整部
２００ａ  溶媒供給部
２００ｂ  抽出液排出部
３００  レベルセンサ
４００  蓋部
【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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