(57)【要約】      （修正有）【課題】実用上の逆浸透濃縮装置に無理な負荷をかけることなく、Ｂｒｉｘ２０％以上の高品質の高濃縮品を安定製造することができる、トマトジュースの一段一過式による逆浸透濃縮方法を提供する。【解決手段】トマトジュースを、複数の管状膜モジュールを直列に接続した一段の濃縮ユニットへ高圧下で一過式に流下させ、逆浸透濃縮する方法において、トマトジュースを、圧力損失３０kg／cm2以下で、下記の式を満足するＸ及びＹの条件下に、但しＸは３３以上の条件下で、食塩阻止率９９％以上の管状膜モジュールを接続した濃縮ユニットへ流下させ、Ｂｒｉｘ２０％以上に逆浸透濃縮した。2008099703.tif 000007  Ｘ：トマトジュースの入口線速度（cm／秒）  Ｙ：構成する管状膜モジュールの全膜長（ｍ）【選択図】図２
2008099703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トマトジュースを、複数の管状膜モジュールを直列に接続した一段の濃縮ユニットへ高圧下で一過式に流下させ、逆浸透濃縮する方法において、トマトジュースを、圧力損失３０kg/cm2以下で、下記の数１を満足するＸ及びＹの条件下に、但しＸは３３以上の条件下で、食塩阻止率９９％以上の管状膜モジュールを接続した濃縮ユニットへ流下させ、Ｂｒｉｘ２０％以上に逆浸透濃縮することを特徴とするトマトジュースの逆浸透濃縮方法。
【数１】
2008099703.tif 000006
｛数１において、
Ｘ：濃縮ユニットへのトマトジュースの入口線速度（cm／秒）
Ｙ：濃縮ユニットを構成する管状膜モジュールの全膜長（ｍ）｝
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトマトジュースの逆浸透濃縮方法に関する。トマトジュースの濃縮方法として、相変換を伴わない逆浸透法が、一般的な加熱蒸発法に比べ高品質の濃縮品を製造できることから、注目されている。かかる逆浸透法によるトマトジュースの濃縮作業現場では、安価な製造コスト及び容易な工程管理の下に、逆浸透濃縮装置に無理な負荷をかけることなく、高濃縮品を安定製造することが要求されるのはいうまでもない。本発明は、かかる要求に応える、トマトジュースの逆浸透濃縮方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トマトジュースの逆浸透濃縮方法として、トマトジュースを一段一過式で流下させる方法、トマトジュースを多段一過式或は多段循環式で流下させる方法が知られている。しかし、複数の管状膜モジュールを直列に接続した濃縮ユニットを２段以上の多段で接続し、かかる多段の濃縮ユニットへトマトジュースを一過式或は循環式で流下させる多段一過式或は多段循環式の濃縮方法は、相応の高濃縮品を製造できるという利点があるものの、主に装置コストに起因して製造コストが高く、また工程管理も誠に煩わしく、それでもなお実際には特に各濃縮ユニットの接続部における雑菌汚染や品質劣化を避け難いため、実用的でない。そのため実際のところ、逆浸透法によるトマトジュースの濃縮作業現場では、複数の管状膜モジュールを直列に接続した濃縮ユニットを一段のみ設置し、かかる一段の濃縮ユニットへトマトジュースを一過式で流下させる一段一過式の濃縮方法が行なわれているのである。
【０００３】
トマトジュースの一段一過式による逆浸透濃縮方法としては、トマトジュースをレイノルズ数３０００以下の層流域に、またその濃縮ユニットへの入口線速度を８０cm／秒以下且つ圧力損失を３５kg/cm2以下に制御する方法（例えば特許文献１参照）、トマトジュースのスラッジボリュームを５％以上且つ圧力損失を４０kg/cm2以下に制御する方法（例えば特許文献２参照）が提案されている。ところが、これらの従来法には、実際のところ逆浸透濃縮装置に無理な負荷をかけることとなる場合が多く、高濃縮品を安定製造することができないという問題がある。
【特許文献１】特公昭６１−４８９０４号公報
【特許文献２】特公昭５９−５３８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、トマトジュースの一段一過式による逆浸透濃縮において、逆浸透濃縮装置に無理な負荷をかけることなく、高濃縮品を安定製造することができる方法を提供する処にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決する本発明は、トマトジュースを、複数の管状膜モジュールを直列に接続した一段の濃縮ユニットへ高圧下で一過式に流下させ、逆浸透濃縮する方法において、トマトジュースを、圧力損失３０kg/cm2以下で、下記の数１を満足するＸ及びＹの条件下に、但しＸは３３以上の条件下で、食塩阻止率９９％以上の管状膜モジュールを接続した濃縮ユニットへ流下させ、Ｂｒｉｘ２０％以上に逆浸透濃縮することを特徴とするトマトジュースの逆浸透濃縮方法に係る。
【０００６】
【数１】
2008099703.tif 000003
【０００７】
数１において、
Ｘ：濃縮ユニットへのトマトジュースの入口線速度（cm／秒）
Ｙ：濃縮ユニットを構成する管状膜モジュールの全膜長（ｍ）
【０００８】
本発明では、トマトジュースを一段一過式で逆浸透濃縮する。トマトジュースを、複数の管状膜モジュールを直列に接続した一段の濃縮ユニットへ高圧下で一過式に流下させ、逆浸透濃縮するのである。前述したような多段一過式或は多段循環式における、主に装置コストに起因する製造コストの高騰、工程管理の煩雑さ、及び特に各濃縮ユニットの接続部での雑菌汚染や品質劣化を回避するためである。
【０００９】
また本発明では、Ｂｒｉｘ２０％以上の高濃縮品を製造する。得られる濃縮品のＢｒｉｘはできるだけ高くすることが望まれるのはいうまでもないが、実用上の逆浸透濃縮装置に無理な負荷をかけることなく、同時に濃縮品の保管及び運搬面等からの要求に応えるためには、濃縮品のＢｒｉｘは２０％以上とするのが適切である。
【００１０】
更に本発明では、圧力損失３０kg/cm2以下で逆浸透濃縮する。実用上、逆浸透濃縮装置の濃縮ユニットを構成する管状膜モジュールの耐圧強度は６０〜７０kg/cm2程度であるところ、Ｂｒｉｘ２０％のトマトジュース濃縮品の浸透圧は約３０kg/cm2であるので、逆浸透濃縮装置に無理な負荷をかけることなくＢｒｉｘ２０％以上のトマトジュース濃縮品を得るための圧力損失限界は３０〜４０kg/cm2程度になる。一方、トマトジュースの濃縮ユニットへの供給圧力（入口圧力）を６０kg/cm2よりも高くすると、管状膜モジュールを構成する中空管状半透膜の内面近傍における溶質濃度が高くなる現象すなわち濃度分極の影響が大きくなり、それ以上に供給圧力を高くしても、中空管状半透膜を透過する液量は殆ど増加しなくなる。実用上の逆浸透装置に無理な負荷をかけることなく、効率的にＢｒｉｘ２０％以上のトマトジュース濃縮品を安定製造するためには、圧力損失３０kg/cm2以下で逆浸透濃縮するのが適切なのである。
【００１１】
更にまた本発明では、逆浸透濃縮装置の濃縮ユニットを構成する管状膜モジュールとして、より具体的にはかかる管状膜モジュールを構成する中空管状半透膜として、食塩阻止率９９％以上のものを用いる。トマトジュース本来の品質を有する濃縮品を得るためである。
【００１２】
そして本発明では、トマトジュースを、濃縮ユニットへのトマトジュースの入口線速度Ｘ（cm／秒）及び濃縮ユニットを構成する管状膜モジュールの全膜長Ｙ（ｍ）が前記の数１を満足する条件下に、但しＸは３３以上の条件下で、逆浸透濃縮する。トマトジュースを一段一過式で逆浸透濃縮するに際し、トマトジュースを、圧力損失３０kg/cm2以下で、前記の数１を満足するＸ及びＹの条件下に、但しＸは３３以上の条件下で、食塩阻止率９９％以上の管状膜モジュールを接続した濃縮ユニットへ流下させることにより初めて、実用上の逆浸透濃縮装置に無理な負荷をかけることなく、Ｂｒｉｘ２０％以上の高品質の高濃縮品を安定製造することができる。例えば、そのときに要求される高濃縮品の製造量に応じ、入口線速度Ｘを数１を満足する範囲内で調節し、また場合によっては全膜長Ｙをも同様に調節することにより、逆浸透濃縮装置に無理な負荷をかけることなく、Ｂｒｉｘ２０％以上の高品質の高濃縮品を安定製造することができるのである。
【００１３】
図１は、本発明に適用される一段一過式の逆浸透濃縮装置を略示する全体図である。複数の管状膜モジュール１を直列に接続した濃縮ユニット２が一段のみ設置されている。濃縮ユニット２の入口側には高圧ポンプ３が装着されており、出口側には圧力制御バルブ４が装着されている。図１に略示した逆浸透濃縮装置では、トマトジュースを高圧ポンプ３を介して濃縮ユニット２へ供給し、濃縮ユニット２を一段一過式で流下させ、その間に濃縮ユニット２を構成する複数の管状膜モジュール１の中空管状半透膜を透過した透過液を回収しつつ、その分だけ濃縮された濃縮品を圧力制御バルブ４を介して得るようになっている。かかるトマトジュースの逆浸透濃縮において、図１中のＡの箇所で測定される濃縮ユニット２への入口圧力、図１中のＢの箇所で測定される濃縮ユニット２からの出口圧力、したがって双方の差から求められる濃縮ユニット２での圧力損失、並びに濃縮ユニット２へのトマトジュースの入口線速度Ｘは、圧力制御バルブ４の開度及び高圧ポンプ３の回転数で調節でき、また管状膜モジュール１の全膜長Ｙは、濃縮ユニット２を構成する管状膜モジュールの１本当たりの長さ及び接続本数で調節できる。例えば、それ自体は公知の手段を用いて、数１を演算装置に設定し、この演算装置には入口圧力と出口圧力とから計算される圧力損失の限界を３０kg／cm２と設定しておいて、そのときの全膜長Ｙに対して許容される最大の入口線速度Ｘとなるよう、かかる演算装置から発せられる信号により圧力制御バルブ４の開度及び／又は高圧ポンプ３の回転数を制御することもできるのである。
【００１４】
図２は、前述した図１の逆浸透濃縮装置を用い、Ｂｒｉｘ５％（２０℃）のトマトジュースを、食塩阻止率９９％の管状膜モジュールを備える濃縮ユニットへ、一段一過式で流下させて逆浸透濃縮したときの、濃縮ユニットへのトマトジュースの入口線速度Ｘ（cm／秒）と濃縮ユニットを構成する管状膜モジュールの全膜長Ｙ（ｍ）との関係を示すグラフである。詳しくは後述するが、図２において、５はＹ＝１．８１８２Ｘ＋７０の関係を示す直線であり、６はＹ＝−１．０１８２Ｘ＋２６４．４の関係を示す直線であって、両直線で囲まれる斜線部のうちでＸが３３以上の点付部が、圧力損失３０kg/cm2以下でＢｒｉｘ２０％（２０℃）以上の高濃縮品を安定製造できる領域を示している。
【００１５】
図２の斜線部では、Ｘの上限は６８．５であるが、Ｘの下限は特にない。したがってかかる斜線部についていえば、濃縮ユニットへのトマトジュースの入口線速度Ｘを０に近付けることも可能である。しかし、そのようにすることは現実的でなく、実際のところＸを３３未満にすると、トマトジュースを濃縮ユニットへ供給する高圧ポンプに脈流が生じるようになる。そこで本発明では、Ｘは３３以上とし、この場合にＸとＹの範囲は、図２の斜線部のうちで点付部で示した領域になる。
【発明の効果】
【００１６】
既に明らかなように、以上説明した本発明には、トマトジュースの一段一過式による逆浸透濃縮方法において、実用上の逆浸透濃縮装置に無理な負荷をかけることなく、Ｂｒｉｘ２０％以上の高品質の高濃縮品を安定製造することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施形態としては、下記の１）〜４）が挙げられる。
１）Ｂｒｉｘ５％（２０℃）のトマトジュースを、食塩阻止率９９％の複数の管状膜モジュールを全膜長Ｙ＝１７５．０ｍとなるよう直列に接続した一段の濃縮ユニットへ、入口圧力６０．０kg/cm2、出口圧力４４．０kg/cm2、したがって圧力損失１６．０kg/cm2、入口線速度Ｘ＝３３cm／秒の条件下に、一過式で流下させ、Ｂｒｉｘ２２．０％（２０℃）に逆浸透濃縮する方法。
【００１８】
２）Ｂｒｉｘ５％（２０℃）のトマトジュースを、食塩阻止率９９％の複数の管状膜モジュールを全膜長Ｙ＝１８０．０ｍとなるよう直列に接続した一段の濃縮ユニットへ、入口圧力６０．０kg/cm2、出口圧力４３．０kg/cm2、したがって圧力損失１７．０kg/cm2、入口線速度Ｘ＝４４cm／秒の条件下に、一過式で流下させ、Ｂｒｉｘ２２．５％（２０℃）に逆浸透濃縮する方法。
【００１９】
３）Ｂｒｉｘ５％（２０℃）のトマトジュースを、食塩阻止率９９％の複数の管状膜モジュールを全膜長Ｙ＝１９０．０ｍとなるよう直列に接続した一段の濃縮ユニットへ、入口圧力６０．０kg/cm2、出口圧力４２．０kg/cm2、したがって圧力損失１８．０kg/cm2、入口線速度Ｘ＝５５cm／秒の条件下に、一過式で流下させ、Ｂｒｉｘ２１．５％（２０℃）に逆浸透濃縮する方法。
【００２０】
４）Ｂｒｉｘ５％（２０℃）のトマトジュースを、食塩阻止率９９％の複数の管状膜モジュールを全膜長Ｙ＝１９５．０ｍとなるよう直列に接続した一段の濃縮ユニットへ、入口圧力６０．０kg/cm2、出口圧力４０．７kg/cm2、したがって圧力損失１９．３kg/cm2、入口線速度Ｘ＝６６cm／秒の条件下に、一過式で流下させ、Ｂｒｉｘ２０．７％（２０℃）に逆浸透濃縮する方法。
【実施例】
【００２１】
以下、本発明をより具体的にするため、実施例等を挙げるが、本発明がこれらの実施例に限定されるというものではない。
・実施例１
図１について前述した逆浸透濃縮装置を用い、Ｂｒｉｘ５％（２０℃）のトマトジュースを、食塩阻止率９９％の複数の管状膜モジュールを全膜長Ｙ＝１３０ｍとなるよう直列に接続した一段の濃縮ユニットへ、入口圧力６０kg/cm2、出口圧力４７．６kg/cm2、したがって圧力損失１２．４kg/cm2、入口線速度Ｘ＝３３cm／秒の条件下に、一過式で流下させ、Ｂｒｉｘ２０．５％（２０℃）に逆浸透濃縮した。
【００２２】
・実施例２〜１２及び比較例１〜８
実施例１と同様にして、表１及び表２に記載の条件で、Ｂｒｉｘ５％（２０℃）のトマトジュースを逆浸透濃縮した。以上の各例の条件及び得られた濃縮品のＢｒｉｘを表１及び表２にまとめて示した。
【００２３】
【表１】
2008099703.tif 000004
【００２４】
【表２】
2008099703.tif 000005
【００２５】
表１及び表２において、
実施例１〜４：これらから、図２の直線５で示されるＹ＝１．８１８２Ｘ＋７０の関係が求められる。
実施例５〜８：これらから、図２の直線６で示されるＹ＝−１．０１８２Ｘ＋２６４．４の関係が求められる。
実施例９〜１２：これらは、図２の直線１と直線２で囲まれる点付部の範囲内にある。
比較例１〜４：これらは、図２の直線５よりも下側に外れた範囲にある。
比較例５〜８：これらは、図２の直線６よりも上側に外れた範囲にある。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に適用される一段一過式の逆浸透濃縮装置を略示する全体図。
【図２】本発明において、濃縮ユニットへのトマトジュースの入口線速度Ｘ（cm／秒）と濃縮ユニットを構成する管状膜モジュールの全膜長Ｙ（ｍ）との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【００２７】
１  管状膜モジュール
２  濃縮ユニット
３  高圧ポンプ
４  圧力制御バルブ
【図１】
2008099703.tif 000008
【図２】
2008099703.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成19年12月21日(2007.12.21)
【手続補正１】
【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】
トマトジュースを、食塩阻止率９９％以上の複数の管状膜モジュールを直列に接続した一段の濃縮ユニットへ高圧下で一過式に流下させて、Ｂｒｉｘ２０％以上に逆浸透濃縮するに際し、圧力損失３０kg／cm2以下及び濃縮ユニットへのトマトジュースの入口線速度３３cm／秒以上の条件下で、濃縮ユニットを構成する管状膜モジュールの全膜長Ｙ（ｍ）に対して濃縮ユニットへのトマトジュースの入口線速度Ｘ（cm／秒）が下記の数１を満足するように、濃縮ユニットの入口側に装着された高圧ポンプの回転数及び／又は濃縮ユニットの出口側に装着された圧力制御バルブの開度を制御することを特徴とするトマトジュースの逆浸透濃縮方法。
【数１】
2008099703.tif 000010
｛数１において、
Ｘ：濃縮ユニットへのトマトジュースの入口線速度（cm／秒）
Ｙ：濃縮ユニットを構成する管状膜モジュールの全膜長（ｍ）｝
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトマトジュースの逆浸透濃縮方法に関する。トマトジュースの濃縮方法として、相変換を伴わない逆浸透法が、一般的な加熱蒸発法に比べ高品質の濃縮品を製造できることから、注目されている。かかる逆浸透法によるトマトジュースの濃縮作業現場では、安価な製造コスト及び容易な工程管理の下に、逆浸透濃縮装置に無理な負荷をかけることなく、高濃縮品を安定製造することが要求されるのはいうまでもない。本発明は、かかる要求に応える、トマトジュースの逆浸透濃縮方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トマトジュースの逆浸透濃縮方法として、トマトジュースを一段一過式で流下させる方法、トマトジュースを多段一過式或は多段循環式で流下させる方法が知られている。しかし、複数の管状膜モジュールを直列に接続した濃縮ユニットを２段以上の多段で接続し、かかる多段の濃縮ユニットへトマトジュースを一過式或は循環式で流下させる多段一過式或は多段循環式の濃縮方法は、相応の高濃縮品を製造できるという利点があるものの、主に装置コストに起因して製造コストが高く、また工程管理も誠に煩わしく、それでもなお実際には特に各濃縮ユニットの接続部における雑菌汚染や品質劣化を避け難いため、実用的でない。そのため実際のところ、逆浸透濃縮方法によるトマトジュースの濃縮作業現場では、複数の管状膜モジュールを直列に接続した濃縮ユニットを一段のみ設置し、かかる一段の濃縮ユニットへトマトジュースを一過式で流下させる一段一過式の濃縮方法が行なわれているのである。
【０００３】
トマトジュースの一段一過式による逆浸透濃縮方法としては、トマトジュースをレイノルズ数３０００以下の層流域に、またその濃縮ユニットへの入口線速度を８０cm／秒以下且つ圧力損失を３５kg／cm2以下に制御する方法（例えば特許文献１参照）、トマトジュースのスラッジボリュームを５％以上且つ圧力損失を４０kg／cm2以下に制御する方法（例えば特許文献２参照）が提案されている。ところが、これらの従来法には、実際のところ逆浸透濃縮装置に無理な負荷をかけることとなる場合が多く、高濃縮品を安定製造することができないという問題がある。
【特許文献１】特公昭６１−４８９０４号公報
【特許文献２】特公昭５９−５３８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、トマトジュースの一段一過式による逆浸透濃縮において、逆浸透濃縮装置に無理な負荷をかけることなく、高濃縮品を安定製造することができる方法を提供する処にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決する本発明は、トマトジュースを、食塩阻止率９９％以上の複数の管状膜モジュールを直列に接続した一段の濃縮ユニットへ高圧下で一過式に流下させて、Ｂｒｉｘ２０％以上に逆浸透濃縮するに際し、圧力損失３０kg／cm2以下及び濃縮ユニットへのトマトジュースの入口線速度３３cm／秒以上の条件下で、濃縮ユニットを構成する管状膜モジュールの全膜長Ｙ（ｍ）に対して濃縮ユニットへのトマトジュースの入口線速度Ｘ（cm／秒）が下記の数１を満足するように、濃縮ユニットの入口側に装着された高圧ポンプの回転数及び／又は濃縮ユニットの出口側に装着された圧力制御バルブの開度を制御することを特徴とするトマトジュースの逆浸透濃縮方法に係る。
【０００６】
【数１】
2008099703.tif 000011
【０００７】
数１において、
Ｘ：濃縮ユニットへのトマトジュースの入口線速度（cm／秒）
Ｙ：濃縮ユニットを構成する管状膜モジュールの全膜長（ｍ）
【０００８】
本発明では、トマトジュースを一段一過式で逆浸透濃縮する。トマトジュースを、複数の管状膜モジュールを直列に接続した一段の濃縮ユニットへ高圧下で一過式に流下させ、逆浸透濃縮するのである。前述したような多段一過式或は多段循環式における、主に装置コストに起因する製造コストの高騰、工程管理の煩雑さ、及び特に各濃縮ユニットの接続部での雑菌汚染や品質劣化を回避するためである。
【０００９】
また本発明では、Ｂｒｉｘ２０％以上の高濃縮品を製造する。得られる濃縮品のＢｒｉｘはできるだけ高くすることが望まれるのはいうまでもないが、実用上の逆浸透濃縮装置に無理な負荷をかけることなく、同時に濃縮品の保管及び運搬面等からの要求に応えるためには、濃縮品のＢｒｉｘは２０％以上とするのが適切である。
【００１０】
更に本発明では、圧力損失３０kg／cm2以下の条件下で逆浸透濃縮する。実用上、逆浸透濃縮装置の濃縮ユニットを構成する管状膜モジュールの耐圧強度は６０〜７０kg／cm2程度であるところ、Ｂｒｉｘ２０％のトマトジュース濃縮品の浸透圧は約３０kg／cm2であるので、逆浸透濃縮装置に無理な負荷をかけることなくＢｒｉｘ２０％以上のトマトジュース濃縮品を得るための圧力損失限界は３０〜４０kg／cm2程度になる。一方、トマトジュースの濃縮ユニットへの供給圧力（入口圧力）を６０kg／cm2よりも高くすると、管状膜モジュールを構成する中空管状半透膜の内面近傍における溶質濃度が高くなる現象すなわち濃度分極の影響が大きくなり、それ以上に供給圧力を高くしても、中空管状半透膜を透過する液量は殆ど増加しなくなる。実用上の逆浸透装置に無理な負荷をかけることなく、効率的にＢｒｉｘ２０％以上のトマトジュース濃縮品を安定製造するためには、圧力損失３０kg／cm2以下で逆浸透濃縮するのが適切なのである。
【００１１】
更にまた本発明では、逆浸透濃縮装置の濃縮ユニットを構成する管状膜モジュールとして、より具体的にはかかる管状膜モジュールを構成する中空管状半透膜として、食塩阻止率９９％以上のものを用いる。トマトジュース本来の品質を有する濃縮品を得るためである。
【００１２】
そして本発明では、トマトジュースを、濃縮ユニットを構成する管状膜モジュールの全膜長Ｙ（ｍ）に対して濃縮ユニットへのトマトジュースの入口線速度Ｘ（cm／秒）が前記の数１を満足するように、但しＸは３３以上の条件下で、濃縮ユニットの入口側に装着された高圧ポンプの回転数及び／又は濃縮ユニットの出口側に装着された圧力制御バルブの開度を制御して逆浸透濃縮する。トマトジュースを一段一過式で逆浸透濃縮するに際し、トマトジュースを、圧力損失３０kg／cm2以下で、前記の数１を満足するＸ及びＹの条件下に、但しＸは３３以上の条件下で、食塩阻止率９９％以上の管状膜モジュールを接続した濃縮ユニットへ流下させることにより初めて、実用上の逆浸透濃縮装置に無理な負荷をかけることなく、Ｂｒｉｘ２０％以上の高品質の高濃縮品を安定製造することができる。例えば、そのときに要求される高濃縮品の製造量に応じ、入口線速度Ｘを数１を満足する範囲内で調節し、また場合によっては全膜長Ｙをも同様に調節することにより、逆浸透濃縮装置に無理な負荷をかけることなく、Ｂｒｉｘ２０％以上の高品質の高濃縮品を安定製造することができるのである。
【００１３】
図１は、本発明に適用される一段一過式の逆浸透濃縮装置を略示する全体図である。食塩阻止率９９％以上の複数の管状膜モジュール１を直列に接続した濃縮ユニット２が一段のみ設置されている。濃縮ユニット２の入口側には高圧ポンプ３が装着されており、出口側には圧力制御バルブ４が装着されている。図１に略示した逆浸透濃縮装置では、トマトジュースを高圧ポンプ３を介して濃縮ユニット２へ供給し、濃縮ユニット２を一段一過式で流下させ、その間に濃縮ユニット２を構成する複数の管状膜モジュール１の中空管状半透膜を透過した透過液を回収しつつ、その分だけ濃縮された濃縮品を圧力制御バルブ４を介して得るようになっている。かかるトマトジュースの逆浸透濃縮において、図１中のＡの箇所で測定される濃縮ユニット２への入口圧力、図１中のＢの箇所で測定される濃縮ユニット２からの出口圧力、したがって双方の差から求められる濃縮ユニット２での圧力損失、並びに濃縮ユニット２へのトマトジュースの入口線速度Ｘは、高圧ポンプ３の回転数及び／又は圧力制御バルブ４の開度により調節でき、また管状膜モジュール１の全膜長Ｙは、濃縮ユニット２を構成する管状膜モジュールの１本当たりの長さ及び接続本数で調節できる。例えば、それ自体は公知の手段を用いて、数１を演算装置に設定し、この演算装置には入口圧力と出口圧力とから計算される圧力損失の限界を３０kg／cm２と設定しておいて、そのときの全膜長Ｙに対して許容される最大の入口線速度Ｘとなるよう、かかる演算装置から発せられる信号により高圧ポンプ３の回転数及び／又は圧力制御バルブ４の開度を制御することもできる。
【００１４】
図２は、前述した図１の逆浸透濃縮装置を用い、Ｂｒｉｘ５％（２０℃）のトマトジュースを、食塩阻止率９９％の管状膜モジュールを備える濃縮ユニットへ、一段一過式で流下させて逆浸透濃縮したときの、濃縮ユニットへのトマトジュースの入口線速度Ｘ（cm／秒）と濃縮ユニットを構成する管状膜モジュールの全膜長Ｙ（ｍ）との関係を示すグラフである。詳しくは後述するが、図２において、５はＹ＝１．８１８２Ｘ＋７０の関係を示す直線であり、６はＹ＝−１．０１８２Ｘ＋２６４．４の関係を示す直線であって、両直線で囲まれる斜線部のうちでＸが３３以上の点付部が、圧力損失３０kg／cm2以下でＢｒｉｘ２０％（２０℃）以上の高濃縮品を安定製造できる領域を示している。本発明では、濃縮ユニットを構成する管状膜モジュールの全膜長Ｙ（ｍ）に対して濃縮ユニットへのトマトジュースの入口線速度Ｘ（cm／秒）がかかる点付部の範囲に入るよう、濃縮ユニットの入口側に装着された高圧ポンプの回転数及び／又は濃縮ユニットの出口側に装着された圧力制御バルブの開度を制御する。
【００１５】
図２の斜線部では、Ｘの上限は６８．５であるが、Ｘの下限は特にない。したがってかかる斜線部についていえば、濃縮ユニットへのトマトジュースの入口線速度Ｘを０に近付けることも可能である。しかし、そのようにすることは現実的でなく、実際のところＸを３３未満にすると、トマトジュースを濃縮ユニットへ供給する高圧ポンプに脈流が生じるようになる。そこで本発明では、Ｘは３３以上とし、この場合にＸとＹの範囲は、図２の斜線部のうちで点付部で示した領域になる。
【発明の効果】
【００１６】
既に明らかなように、以上説明した本発明には、トマトジュースの一段一過式による逆浸透濃縮方法において、実用上の逆浸透濃縮装置に無理な負荷をかけることなく、Ｂｒｉｘ２０％以上の高品質の高濃縮品を安定製造することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施形態としては、下記の１）〜４）が挙げられる。
１）Ｂｒｉｘ５％（２０℃）のトマトジュースを、食塩阻止率９９％の複数の管状膜モジュールを全膜長Ｙ＝１７５．０ｍとなるよう直列に接続した一段の濃縮ユニットへ、入口側の高圧ポンプの回転数及び／又は出口側の圧力制御バルブの開度を制御することにより、入口圧力６０．０kg／cm2、出口圧力４４．０kg／cm2、したがって圧力損失１６．０kg／cm2、入口線速度Ｘ＝３３cm／秒の条件下に、一過式で流下させ、Ｂｒｉｘ２２．０％（２０℃）に逆浸透濃縮する方法。
【００１８】
２）Ｂｒｉｘ５％（２０℃）のトマトジュースを、食塩阻止率９９％の複数の管状膜モジュールを全膜長Ｙ＝１８０．０ｍとなるよう直列に接続した一段の濃縮ユニットへ、入口側の高圧ポンプの回転数及び／又は出口側の圧力制御バルブの開度を制御することにより、入口圧力６０．０kg／cm2、出口圧力４３．０kg／cm2、したがって圧力損失１７．０kg／cm2、入口線速度Ｘ＝４４cm／秒の条件下に、一過式で流下させ、Ｂｒｉｘ２２．５％（２０℃）に逆浸透濃縮する方法。
【００１９】
３）Ｂｒｉｘ５％（２０℃）のトマトジュースを、食塩阻止率９９％の複数の管状膜モジュールを全膜長Ｙ＝１９０．０ｍとなるよう直列に接続した一段の濃縮ユニットへ、入口側の高圧ポンプの回転数及び／又は出口側の圧力制御バルブの開度を制御することにより、入口圧力６０．０kg／cm2、出口圧力４２．０kg／cm2、したがって圧力損失１８．０kg／cm2、入口線速度Ｘ＝５５cm／秒の条件下に、一過式で流下させ、Ｂｒｉｘ２１．５％（２０℃）に逆浸透濃縮する方法。
【００２０】
４）Ｂｒｉｘ５％（２０℃）のトマトジュースを、食塩阻止率９９％の複数の管状膜モジュールを全膜長Ｙ＝１９５．０ｍとなるよう直列に接続した一段の濃縮ユニットへ、入口側の高圧ポンプの回転数及び／又は出口側の圧力制御バルブの開度を制御することにより、入口圧力６０．０kg／cm2、出口圧力４０．７kg／cm2、したがって圧力損失１９．３kg／cm2、入口線速度Ｘ＝６６cm／秒の条件下に、一過式で流下させ、Ｂｒｉｘ２０．７％（２０℃）に逆浸透濃縮する方法。
【実施例】
【００２１】
以下、本発明をより具体的にするため、実施例等を挙げるが、本発明がこれらの実施例に限定されるというものではない。
・実施例１
図１について前述した逆浸透濃縮装置を用い、Ｂｒｉｘ５％（２０℃）のトマトジュースを、食塩阻止率９９％の複数の管状膜モジュールを全膜長Ｙ＝１３０ｍとなるよう直列に接続した一段の濃縮ユニットへ、入口側の高圧ポンプの回転数及び／又は出口側の圧力制御バルブの開度を制御することにより、入口圧力６０kg／cm2、出口圧力４７．６kg／cm2、したがって圧力損失１２．４kg／cm2、入口線速度Ｘ＝３３cm／秒の条件下に、一過式で流下させ、Ｂｒｉｘ２０．５％（２０℃）に逆浸透濃縮した。
【００２２】
・実施例２〜１２及び比較例１〜８
実施例１と同様にして、表１及び表２に記載の条件で、Ｂｒｉｘ５％（２０℃）のトマトジュースを逆浸透濃縮した。以上の各例の条件及び得られた濃縮品のＢｒｉｘを表１及び表２にまとめて示した。
【００２３】
【表１】
2008099703.tif 000012
【００２４】
【表２】
2008099703.tif 000013
【００２５】
表１及び表２において、
実施例１〜４：これらから、図２の直線５で示されるＹ＝１．８１８２Ｘ＋７０の関係が求められる。
実施例５〜８：これらから、図２の直線６で示されるＹ＝−１．０１８２Ｘ＋２６４．４の関係が求められる。
実施例９〜１２：これらは、図２の直線１と直線２で囲まれる点付部の範囲内にある。
比較例１〜４：これらは、図２の直線５よりも下側に外れた範囲にある。
比較例５〜８：これらは、図２の直線６よりも上側に外れた範囲にある。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に適用される一段一過式の逆浸透濃縮装置を略示する全体図。
【図２】本発明において、濃縮ユニットへのトマトジュースの入口線速度Ｘ（cm／秒）と濃縮ユニットを構成する管状膜モジュールの全膜長Ｙ（ｍ）との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【００２７】
１  管状膜モジュール
２  濃縮ユニット
３  高圧ポンプ
４  圧力制御バルブ