(57)【要約】溶質を、固体材料（例えば、油含有フードスタッフ）から抽出するためのプロセスおよびシステムは、この抽出媒体とフードスタッフを分離して、ミセラおよび減少した油含有物のフードスタッフにするために実質的に管状のメンブランフィルターを使用する。バッチプロセスまたは連続プロセスにおいて、各々の抽出段階の後、この抽出機からの塊が、メンブランフィルターに運ばれる。このメンブランフィルターは、ミセラが透過物として通過することを可能にするが、一方で減少した油含有物のフードスタッフがこの管の軸方方向に沿って運ばれ、保持物としてその端部から外に運ばれるのに適切な大きさの孔を円筒状の壁に沿って有する。
2004535914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料から溶質を抽出するためのプロセスであって、以下の工程：
抽出器の中で、抽出培地と、溶質含有物を有する固体材料とを混合して、第１の塊を形成させる工程であって、該抽出媒体が溶媒を含む、工程；
該溶質および該溶媒の一部を含むミセラを第２の塊から分離するために、該第１の塊を実質的に管状のメンブランフィルターに通す工程であって、該第２の塊が、減少した溶質含有物および該溶媒を有する該材料を含む、工程；
該溶媒を、該ミセラから除去して該溶質の該一部を単離する工程；ならびに
該溶質を、該第２の塊から除去する工程であって、減少した溶質、脱溶媒されたフードスタッフを形成する工程、
を包含する、プロセス。
【請求項２】
前記メンブランフィルターが少なくとも該フィルター上に１つのコーティングを有する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記少なくとも１つのコーティングが、二酸化チタンコーティング、有機コーティング、またはそれらの組み合わせから選択される、請求項２に記載のプロセス。
【請求項４】
請求項１に記載のプロセスであって、前記溶媒を前記第２の塊から除去する工程の前に、前記抽出媒体と該第２の塊とを混合して第３の塊を形成する工程、および該第３の塊を前記メンブランフィルターに通す工程をさらに包含する、プロセス。
【請求項５】
請求項４に記載のプロセスであって、次の段階において、前記抽出媒体と前の工程からの前記第２の塊とを混合して第３の塊を形成する工程、および該第３の塊を前記メンブランフィルターに通す工程を繰り返す工程をさらに包含する、プロセス。
【請求項６】
前記抽出媒体が、前記溶質をさらに含み、そして各々の連続的段階での溶質含有物の減少した量を有する、請求項５に記載のプロセス。
【請求項７】
通常の膜透過の流れの逆方向に前記溶媒を周期的にバックフラッシングする工程をさらに包含する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項８】
前記バックフラッシングする工程が、少なくとも２秒間の間の抽出の間、経膜圧力の少なくとも７５％の圧力降下を適用する工程を包含する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項９】
前記メンブランフィルターが、０．１ミクロン〜１０ミクロンの範囲内の平均孔径を有する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１０】
請求項１に記載のプロセスであって、前記溶媒が、プロパン、ブタン、ヘキサン、および二酸化炭素、からなる群より選択され、そして前記混合する工程および通す工程が、該溶媒を液体または超臨界形態にする条件下で達成され得る、プロセス。
【請求項１１】
前記材料が、フードスタッフであり、前記溶質が、油状物であって、前記フードスタッフが、少なくとも１５重量％の油含有物を有し、そして微粉末の形態の固体を有する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１２】
請求項１０に記載のプロセスであって、前記フードスタッフが、ココア塊、粉砕した大豆、粉砕したカノーラ豆、綿実、米ぬか、および粉砕したピーナツからなる群より選択される、プロセス。
【請求項１３】
請求項１に記載のプロセスであって、前記材料が、フードスタッフであり、前記溶質が、油状物であり、そして該フードスタッフが、少なくとも３５重量％の油含有物を有し、該プロセスが、前記抽出媒体と該フードスタッフとを混合する前に、該フードスタッフから油状物を取り出すために該フードスタッフを前記メンブランフィルターに通す工程、および次いで抽出媒体と減少した油含有物を有する該フードスタッフとを混合して前記第１の塊を形成する工程をさらに包含する、プロセス。
【請求項１４】
油含有フードスタッフから油状物を抽出するための連続的プロセスであって、該プロセスが以下の工程：
第１の抽出器中で、第１の油含有物を有する固体のフードスタッフと、溶媒および第１の濃度の油状物を含む液体抽出媒体とを混合して、第１の塊を形成する工程；
第２の塊から該油状物および該溶媒の一部を含むミセラを分離するために、該第１の塊を、第１の実質的に管状のメンブランフィルターに通す工程であって、該第２の塊が、該溶媒、および該第１の油含有物より少ない第２の油含有物を有する該フードスタッフを有する、工程；
第２の抽出容器中で、該第２の塊、ならびに該溶媒および第２の濃度の油状物を含む第２の液体抽出媒体を混合して第３の塊を形成する工程であって、該第２の濃度が、前記第１の濃度より低い、工程；
該第１の濃度の油状物を有する前記抽出媒体を第４の塊から分離するために、該第３の塊を、第２の連続的管状メンブランフィルターに通す工程であって、該第４の塊が、該第２の油含有物より少ない第３の油含有物を有するフードスタッフ、および溶媒を含む、工程；
該ミセラ中の該溶媒を除去して該油状物の該部分を単離する工程；ならびに
該第４の塊中の該溶媒を除去して減少した油状物、脱溶媒されたフードスタッフを形成する、工程
を包含する、プロセス。
【請求項１５】
容積式ポンプを用いて、前記第１の抽出容器に、前記フードスタッフを導入する工程をさらに包含する、請求項１４に記載のプロセス。
【請求項１６】
請求項１４に記載のプロセスであって、前記ミセラ中の前記溶媒を除去する工程が、該ミセラを蒸留して実質的に純粋な溶媒を形成する工程を包含し、該プロセスが、該第２の抽出容器に、前記第２の濃度の油状物を有する前記溶出媒体として該実質的に純粋な溶媒を該第２の抽出容器に導入する工程をさらに包含するプロセスであって、これにより該第２の濃度の油状物が、実質的に０になる、プロセス。
【請求項１７】
請求項１４に記載のプロセスであって、前記第４の塊中の前記溶媒を除去する工程が、該第４の塊を熱するかまたは減圧して該溶媒を蒸発させ、気体状の溶媒と浮遊した粒子との混合物を形成する工程、およびバッグハウスまたはサイクロンのうちの少なくとも１方の中で、該浮遊した粒子を該気体状の溶媒から分離する工程のうちの少なくとも１方を包含し、該プロセスが、該気体状の溶媒を濃縮する工程および該濃縮した溶媒を前記第２の濃度の油状物を有する該抽出媒体として該第２の抽出容器に導入する工程をさらに包含する、プロセス。
【請求項１８】
連続的段階で、前記第２の塊と次の段階からの抽出媒体とを混合してミセラの向流を達成する工程、および前記第３の塊を前記メンブランフィルターのうちの１つに通す工程を繰り返す工程をさらに包含する、請求項１４に記載のプロセス。
【請求項１９】
正常な膜透過の流れの方向と反対の方向に前記溶媒を周期的にバックフラッシングする工程をさらに包含する、請求項１４に記載のプロセス。
【請求項２０】
前記バックフラッシングする工程が、少なくとも２秒間の間の抽出の間、経膜圧力の少なくとも７５％の圧力降下を適用する工程を包含する、請求項１９に記載のプロセス。
【請求項２１】
油含有フードスタッフから油状物を抽出するためのバッチプロセスであって、該プロセスが、以下の工程：
抽出容器中で、第１の油含有物を有する固体フードスタッフと、溶媒を含む液体抽出媒体とを混合して第１の塊を形成させる工程；
該油状物および該溶媒の一部を含むミセラを第２の塊から分離するために、該第１の塊を実質的に管状のメンブランフィルターに通す工程であって、該第２の塊が、該第１の油含有物よりも少ない第２の油含有物および該溶媒を有する該フードスタッフを含む、工程；
該抽出容器に該第２の塊を戻す工程；
該抽出容器中で該抽出媒体と、該第２の塊とを混合して、第３の塊を形成する工程；
該油状物および該溶媒の一部を含むミセラを、第４の塊から分離するために該第３の塊を、該メンブランフィルターに通す工程であって、該第４の塊が、該第２の油含有物より少ない第３の油含有物および該溶媒を有するフードスタッフを含む、工程；
該ミセラ中の該溶媒を除去して該油状物の該一部を単離する工程；ならびに
該第４の塊中の該溶媒を除去して、油状物の減少した、脱溶媒されたフードスタッフを形成する工程、
を包含する、プロセス。
【請求項２２】
請求項２１に記載のプロセスであって、前記ミセラ中の前記溶媒を除去する工程が、該ミセラを蒸留して実質的に純粋な溶媒を形成する工程を包含し、該プロセスが、該抽出容器に該抽出媒体として該実質的に純粋な溶媒を導入する工程をさらに包含する、プロセス。
【請求項２３】
請求項２１に記載のプロセスであって、前記第４の塊中の前記溶媒を除去する工程が、該第４の塊を熱するかまたは減圧して該溶媒を蒸発させ、気体状の溶媒と浮遊した粒子との混合物を形成する工程、およびバッグハウスまたはサイクロンのうちの少なくとも１方の中で、該浮遊した粒子を該気体状の溶媒から分離する工程のうちの少なくとも１方を包含し、該プロセスが、該気体状の溶媒を濃縮する工程および該濃縮した溶媒を該抽出媒体として該第２の抽出容器に導入する工程をさらに包含する、プロセス。
【請求項２４】
連続的段階で、前記第２の塊と前記抽出媒体とを混合する工程と前記第３の塊を前記メンブランフィルターに通す工程とを繰り返す工程をさらに包含する、請求項２１に記載のプロセス。
【請求項２５】
通常の膜透過の流れの逆方向に前記溶媒を周期的にバックフラッシングする工程をさらに包含する、請求項２１に記載のプロセス。
【請求項２６】
前記バックフラッシングする工程が、少なくとも２秒間の間の抽出の間、経膜圧力の少なくとも７５％の圧力降下を適用する工程を包含する、請求項２５に記載のプロセス。
【請求項２７】
請求項２１に記載のプロセスであって、前記第３の塊を前記メンブランフィルターに通す工程からのミセラを、ミセラタンクに貯蔵する工程、および次のバッチ中で前記第１の油含有物を有するフードスタッフと前記抽出媒体とを混合する工程において抽出媒体として該ミセラを使用する工程をさらに包含する、プロセス。
【請求項２８】
油含有フードスタッフから油状物を抽出するためのシステムであって、該システムが、以下：
液体抽出媒体と、油含有物を有する固体フードスタッフとを混合して第１の塊を形成するための抽出容器であって、該抽出媒体が、溶媒を含む、抽出容器；
該油状物および該溶媒の一部を含むミセラを第２の塊から分離するための、該抽出容器に結合された実質的に管状のメンブランフィルターであって、該第２の塊が、減少した油含有物および該溶媒を有する該フードスタッフを含み、該メンブランフィルターを通して該第１の塊が運ばれ、そして該メンブランフィルターは、０．１ミクロン〜１０ミクロンの間の平均孔径を有する、メンブランフィルター；
該ミセラ中の該溶媒を除去して該油状物の該一部を単離するために、該メンブランフィルターに結合され、該メンブランフィルターから該ミセラを受け取るセパレータ；ならびに
該第２の塊中の該溶媒を除去して油状物の減少した、脱溶媒されたフードスタッフを形成するための手段、
を含有する、システム。
【請求項２９】
前記フードスタッフが、ココアパウダーを含み、該溶媒が、プロパンまたはブタンから選択され、そして前記メンブランフィルターが、０．１ミクロン〜１．０ミクロンの範囲内の平均孔径を有する、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
前記メンブランフィルターが、前記抽出容器に対して外側にある、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３１】
請求項２８に記載のシステムであって、前記溶媒を除去するための前記手段が、前記第２の塊を熱して該溶媒を蒸発させ、ガス状溶媒および浮遊した粒子を形成するためのヒーター、ならびに該浮遊した粒子を該ガス状溶媒から分離するためのバックハウスまたはサイクロンのうちの１つを備え、該システムが、該ガス状溶媒を濃縮するためのコンデンサをさらに備える、システム。
【請求項３２】
請求項２８に記載のシステムであって、前記溶媒を除去するための前記手段が、前記第２の塊の圧力を減少させて、該溶媒を蒸発させ、ガス状溶媒および浮遊した粒子を形成するための減圧ポンプ、ならびに該浮遊した粒子を該ガス状溶媒から分離するためのバックハウスまたはサイクロンのうちの１つを備え、該システムが、該ガス状溶媒を濃縮するためのコンデンサをさらに備える、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、固体材料から溶質を抽出することに関し、より詳しくは、油含有フードスタッフから油状物を抽出することに関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
多くの食料品は、種々の量の油状物（すなわち、価値の有る商品として抽出され得る、液体トリグリセリド）を含む。そのような食料品としては、ココアおよび他の植物材料（例えば、オイルシード、穀物、果物、豆、ベリー、およびナッツ）が挙げられる。そのよな植物材料由来の油状物の多数の重要な商業的有用性（例えば、料理、製菓、化粧、薬物（キャリアとして）、潤滑剤、および他の適用）が存在する。いくつかの食料品の場合、脱脂した食料品はまた、いくつかの商業的有用性または産業的有用性を有する。従って、そのような油状物を抽出および分離することを目指す多くのプロセスが、提唱されてきた。
【０００３】
有機溶媒は、そのような食料品から油状物を抽出するための媒体として頻繁に用いられる。慣用的な抽出プロセスにおいて、この油含有食料品は、この油状物をこの油含有食料品から抽出するために、適切な溶媒（通常、低級炭素数アルカン（例えば、プロパン、ブタン、またはヘキサン））を用いて処理される。次いで得られた溶媒／油状物の混合物の組成物（ミセラ(ｍｉｓｃｅｌｌａ)と呼ばれる）が、代表的には１回の蒸留単位で、別々に分離される。このようにして、この単離された油状産物が、回収され得、そしてこの溶媒は、リサイクルされ得る。
【０００４】
使用される市販の溶媒は、ヘキサンであり、これは、油状物の回収のために広範に用いられるが、食料品質の固体の回収には、あまり向いていない。この溶媒は、毒性であると考えられ、そして固体中の残余溶媒を最小化するために必要な条件（高温および直接的な蒸気の注入の使用の両方）は、所望される特性（例えば、香味および香気）と反対の影響を与える。減少した脂質食品の興味の増加は、脂質および油状物の除去のための通常気体の溶媒（例えば、超臨界二酸化炭素、液体プロパン、および液体ブタン）の増加した使用を生じた。これらの溶媒（これらは、フードスタッフの抽出のために商業的に使用される）は、代表的に、バッチ型の抽出プロセスに用いられる。
【０００５】
連続的抽出は特定の経済性を提供するが、溶媒の向流を使用する能力を含めて、必要とされる圧力は、重大な技術的障害を示す。環境の雰囲気と、加圧された容器との間の密封を維持することは、困難である。微細な粒子の使用は、食糧のストックのペレット化または複合的な濾過プロセスのいずれかを必要とし、これらのプロセスは、加圧環境下で操作することによってさらに複雑化する。また、通常気体の溶媒を用いる場合、特定の産物は、抽出のための材料を調製することを困難にする。
【０００６】
例えば、抽出のためのオイルシードの調製は、表面積、多孔性を増加させるためかつ溶媒／油状物の混合物の接触および排出を容易にするための細胞の破壊およびフレーク、ペレットまたはコレットの生成を含む。しかし、大粒子（例えば、ペレット）は、結合を減少させ、改善された排出を可能にするが、これはまた、固体からの溶質の抽出を妨げ、より長い抽出時間を必要とする。他の産物（例えば、米ぬか）は、熱または空気への曝露を含む条件（例えば、ペレット化する場合に受ける条件）に曝される場合、不安定であり、そして酸化分解に供される。元々油状物／脂質の含量が高い産物（例えば、ピーナッツまたはカカオ豆）はまた、細胞破壊の後、抽出のための固体片を調製するために油状物／脂質の一部を除去するために、さらに加工され得る。言い換えれば、そのような高い含油量の場合、これらの産物は、流動可能な塊、慣用的なプロセスを用いて抽出することが困難である形態を形成する。
【０００７】
該して、いくつかの問題が、現在の抽出プロセスに存在し、それらの問題は、このプロセスを、より困難にするか、より高価にするか、またはより低品質を生じる。この固体が目的のものである場合、ヘキサンは、フードスタッフのために不充分である。さらに、通常気体の溶媒は、すぐには、連続的プロセスには向かない。さらに、ペレット化は、特定の産物を分解し得、そして他のものについては、抽出時間を延長させる。
【０００８】
先行技術の抽出方法およびそれらの欠点を考慮すると、連続的にかまたはバッチに基づいて用いられ得、かつ粉末を含む多くの形態のフードスタッフから油状物を抽出するための用いられ得る、抽出プロセスおよび抽出システムが必要である。好ましくは、このシステムは、通常気体の溶媒を連続的プロセスに適応させ得るべきである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（発明の要旨）
その目的を考慮すると、本発明の実施形態は、材料から溶質を抽出するためのプロセスを提供し、このプロセスは、抽出容器中で液体抽出媒体と固体材料とを最初に混合して、第１の塊を形成する工程を包含する。次に、ミセラ（これは、この抽出媒体からの幾分かの溶質および溶媒である）を、減少した溶質含有物および溶媒の残りを有する第２の塊から分離するために、この第１の塊が、実質的に管状のメンブランフィルターに通される。次いで、この溶媒が、このミセラから除去されて、この溶質を単離し、そしてこの第２の食料の塊から、溶質の減少した、脱溶媒されたフードスタッフを形成する。
【００１０】
本発明の実施形態に従い、溶質（例えば、油状物）を材料（例えば、油含有含フードスタッフ）から抽出するためのバッチプロセスは、抽出容器中で、固体フードスタッフと液体抽出媒体とを最初に混合して第１の塊を形成する工程を包含する。次いで、この第１の塊は、第２の塊からミセラを分離するために、上記のように、実質的に管状のメンブランフィルターに通される。この抽出容器中に、第２の塊を戻した後、抽出媒体は、この第２の塊と再び混合されて第３の塊を形成する。この第３の塊は、第４の塊からミセラを分離するために、再びこのメンブランフィルターに通される。次いでこの溶媒は、このミセラから除去されてこの第４の塊からこの溶質を単離し、溶質の減少した、脱溶媒されたフードスタッフを形成する。
【００１１】
本発明の実施形態に従い、溶質（例えば、油状物）を材料（例えば、油含有含フードスタッフ）から抽出するための連続的プロセスは、第１の抽出容器中で、固体フードスタッフと液体抽出媒体とを最初に混合して第１の塊を形成する工程を包含する。この第１の塊は、第２の塊からミセラを分離するために、上記のように、実質的に管状のメンブランフィルターに通される。次いで、この第２の抽出容器中で、第２の塊は、抽出媒体と混合されて第３の塊を形成する。この第３の塊は、第４の塊からミセラを分離するために、第２の実質的に管状のメンブランフィルターに通される。次いでこの溶媒は、このミセラから除去されてこの第４の塊からこの溶質を単離し、溶質の減少した、脱溶媒されたフードスタッフを形成する。
【００１２】
本発明の実施形態に従い、油状物を油含有フードスタッフから抽出するためのシステムは、抽出容器、０．１ミクロン〜１０ミクロンの間の平均孔径を有する実質的に管状のメンブランフィルター、セパレータ、およびこの溶質をこのメンブランフィルターから運ばれてきた塊から除去するための手段を備える。より詳細には、この抽出容器は、液体抽出媒体と固体フードスタッフを混合して第１の塊を形成する工程に適合する。このメンブランフィルターは、この抽出容器に結合されており、そしてミセラを第１の塊から分離する役割を果たす。このセパレータは、このメンブランフィルターに結合され、このメンブランフィルターからのこのミセラを受け取り、そしてこのミセラ中のこの溶媒を除去して、この油状物のほとんどを単離する役割を果たす。最後に、第２の塊中のこの溶媒を除去して油状物の減少した、脱溶媒されたフードスタッフを形成するための手段は、ヒーター、減圧機、またはバックハウスを備える。
【００１３】
前述の一般的な記述および以下の詳細な説明の両方が本発明の例示であるが、それを限定するものでないことが、理解されるべきである。
【００１４】
（発明の詳細な説明）
本発明のプロセスは、溶質を、固体材料から除去するために用いられ得る。本発明において未処理の飼料として用いられ得る材料の範囲は、広範であり、幾分かの食料的価値、薬学的価値、栄養学的価値を有する全ての物質を含む。そのような材料の１つの分類は、「フードスタッフ(ｆｏｏｄ  ｓｔｕｆｆ)」であり、これは、食料的価値を有する物質であり、いくつかのプロセスの前の未処理の食品材料またはその後の食品材料である。プロセスを操作する条件で液体として存在する適切な抽出媒体が、同定され得る限り、原理的に、植物、動物または海洋生物由来の脂質、油状物またはワックスを含む全ての天然の産物は、本発明のプロセスによって処理され得る。本発明に従い処理される材料の非限定の例としては、選択された形態のカカオ豆（ココアの塊／チョコレートリキュール、ココアパウダー、粉砕されたココアプレスケーキ、およびチョコレートが挙げられるが、これらに限定されない）ピーナッツ、大豆、綿実、アマニ、カノーラ、および穀類（例えば、米ぬか、小麦、およびコーンミール）が挙げられる。本明細書中に使用される場合、用語「固体」とは、処理される材料またはフードスタッフを調節する場合、その材料またはフードスタッフの少なくともいくつかの部分が、抽出条件で固体として存在することおよびこの抽出媒体によって容易には抽出されないことを意味する。この材料の固体部分とは、例えば、この抽出媒体中により容易に溶解されるココアバターに対する、脱脂されたココアパウダーをいう。
【００１５】
この材料またはフードスタッフの形態は、流動可能または流動可能であると認められる任意の公知の形態であり得る。材料またはフードスタッフが流動可能であると認められ得る１つの方法は、溶媒と組み合わせることである。そのような材料またはフードスタッフの例示的な形態は、微粒子（すなわち、粉末）またはスラリーである。本発明のシステムは、先行技術の抽出スキームを用いて処理することが困難である、粉末化フードスタッフおよび高い初期の溶質含有物または高い初期の油含有物（例えば、３５重量％より高いか、４０重量％より高いか、または５０重量％より高い）を有するフードスタッフの処理に特に有用である。本発明はまた、空気または熱に敏感であるフードスタッフ（例えば、米ぬか）、または圧力抽出システムもしくは減圧抽出システムを必要とするフードスタッフの処理に特に有用である。開始材料（特に固体）が高水分含量を有する場合、抽出工程の前に、適切な乾燥方法によって、その水分含量を５０％未満まで減少させることが、有用である。
【００１６】
本明細書中に使用される場合、用語「油状物」とは、便利のために、液体形態の油状物および固体形態の油状物の両方（例えば、脂質または脂肪酸）を指す。このフードスタッフから除去され得る油状物の非限定の例としては、ココアバター、オリーブオイル、ヤシ油、ココナッツオイル、コーヒーオイル、ピーナツバター、ナタネ油（ナタネ油（ｒａｐｅ−ｓｅｅｄ  ｏｉｌ））、ヒマワリ油、コムギの胚種油、米ぬか油、綿実油、メイズ胚油、大豆油、パーム核油、カノーラ油、およびパンプキンシードオイルが挙げられる。ウシ、仔牛、および海洋動物（例えば、魚）由来の油状物もまた、本発明に従い分離され得る。多くの場合、例えば、ココアの、脱脂された固体もまた、有用な商品である。
【００１７】
本発明の使用に適する溶媒としては、通常液体であるかまたは抽出条件で超臨界流体である任意の溶媒、および抽出される物質がこの抽出条件下でこの溶媒中に可溶であるような任意の溶媒が挙げられる。従って、適切な溶媒（または溶媒の組み合わせ）の選択は、除去される溶質に関するその（それらの）公知の溶解特性に基づいて成され得る。特定の物質を選択的に除去する必要がある場合、これらの物質の溶解度は、この溶媒（または溶媒の組み合わせ）の選択、およびこのプロセスにおいて用いられる操作条件において、考慮されなくてはならない。さらに、このシステムの成分が評価される圧力および温度を考慮して、この溶媒を液化するために必要な圧力および温度が、考慮されるべきある。
【００１８】
除去される特定の型の物質に依存して、本発明の使用に適する溶媒としては、二酸化炭素および低分子量のアルカン（例えば、プロパン、ブタン、ペンタン、またはヘキサン）、およびアルコール（例えば、エタノール）が挙げられ得る。好ましい溶媒は、代表的な大気条件（すなわち、室温（例えば、７０°Ｆ）および大気圧）で通常気体である溶媒である。通常気体の溶媒（特に、プロパンもしくはブタンまたはこれらの混合物）は、ココアパウダーからココアバターを除去するために最も好ましい。
【００１９】
本明細書中に使用される場合、用語「液体抽出媒体」は、抽出条件で液体形態である媒体を意味するために用いられ、そして純粋な溶媒ならびにある溶媒およびある溶質（例えば、油状物）の混合物を包含する。「ミセラ」とは、透過物（以下に記載される）としてメンブランフィルターを通過する液体であり、溶媒および油状物の両方を包含する。従って、連続的なプロセスにおける１段階からのミセラは、前の段階において液体抽出媒体として用いられ得る。本明細書における段階数を同定するために、連続的プロセスおよびバッチプロセスの両方において、より高い段階数は、その材料の減少した溶質含有物に対応する。用語「完全ミセラ」は、第１の抽出段階から出てきたミセラを同定するために用いられ、そして最も高い濃度の溶質を有する。＊＊
本発明の１つの適用は、ココアパウダーおよび／ココアの塊からのココアバターの除去である。未処理のココアの精製は、約３００°Ｆで約３０分〜約９０分間カカオ豆を焙煎してココアの香味を生じさせ、かつカカオ豆固有の幾分かの水分を除去する工程を包含する。この豆の薄い外皮もまた、このカカオ豆から除去される。いくつかのプロセスにおいては、この順番は前後するが、代表的には、この豆は、最初に焙煎され、次いで外皮が除去される。この焙煎および外皮除去の後、このカカオ豆は、粉状にされ、そしてその高い脂質含量（約５０重量％）に起因して流動可能な塊を形成する。この形態のココアは、一般に、９４°Ｆ付近で凝固するココアの塊またはチョコレートリカーとして公知である。さらなる精製が所望される場合、この形態のココアは、幾分かの脂質をココアから除去するための液圧圧縮を用いることによって約１０％〜約１２％の脂質まで脱脂され、次いで、これにより、堅い固体のココアの圧縮ケーキを形成する。
【００２０】
本発明は、特に、任意の範囲の初期ココアバター含量（例えば、圧力ケーキのうち５０％以上または任意の中間の範囲（例えば、４０％、３０％、２０％、または１０〜１２％）のココアバター含量）を有する脱脂ココアパウダーに非常に適する。さらに、本発明のプロセスおよびシステムは、これらの任意の形態のココアパウダーを脱脂するためおよび脂質含量を脂質約１％（または１％未満であるが、そうすることは、経済的に所望されない）まで減少させるために用いられ得、そして上記の再精製プロセスの間に任意の形態のココアから（外皮を有するかまたは有さない、焙煎していないココアからさえも）脂質を除去するためにも用いられ得る。脱脂されたココア／外皮混合物の有用性は、肥料としてである。
【００２１】
図面において示される実施形態の記載において、代表的にこのプロセスに関連して用いられる材料の多く（例えば、抽出容器または溶媒タンクについての材料）およびこのプロセスの条件のほとんど（例えば、抽出容器および蒸留単位における温度および圧力）は、全て周知である。以下に示されない限り、代表的な材料およびプロセスパラメーターが、各々のプロセスの工程において用いられ得る。これらの材料およびプロセスパラメーターは、以下に示される場合を除いて、任意の公知の様式で、最適化され得る。
【００２２】
ここで図面を参照すると（ここで、同じ参照番号は、同じ要素を指す）、図１は、本発明に関連して用いられる、実質的に管状のメンブランフィルター１０を示す。メンブランフィルター１０は、外部ハウジング１１、入口１２、保持出口１４および透過出口１６を有する。ハウジング１１の軸に平行である少なくとも１つのフィルタースリーブ１８は、ハウジング１１内に延在している。１つのフィルタスリーブ１８のみが図１に示されているが、このメンブランフィルターのほとんどの商業的実施形態は、互いにかつハウジング１１の軸に対してほぼ平行に並んでいる非常に多くの数のフィルタースリーブを有する。
【００２３】
フィルタースリーブ１８は、特定の大きさ未満の直径を有する粒子が、フィルタースリーブ１８の壁を通して流動させること（膜透過流動としても公知）を可能にするが、一方でより大きな粒子をフィルタースリーブ１８内で放射状に保持する多孔性材料である。従って、溶媒、不溶性の固体、および溶質を含む塊として、フィルタースリーブ１８の壁に沿って軸方向に、かつその壁を通って、入口１２から保持出口１４に流出する。保持出口１４の下流に逆圧を起こすことによって、この塊中の幾分かの材料を、フィルタースリーブ１８の壁の外側に放射状にかつ、その壁を通って流出させる。本発明において、フィルタースリーブ１８の孔は、フィルタースリーブ１８の壁を通しての溶質および溶媒の流出を可能とする一方で、固体（および幾分かの溶媒）がフィルタースリーブ１８内に保持されるような大きさである。この様式において、メンブランフィルター１０は、飼料の塊（例えば、初期の油含有物および溶媒を有するフードスタッフ）を減少した溶質含量を有する固体および残留溶媒を含む別の塊からミセラ（このミセラは、溶質および幾分かの溶媒により作製される）へと分離する役割を果たす。このミセラは、透過物として透過出口１６から流出し、一方で、溶質含量の減少した塊は、保持物として保持出口１４から流出する。
【００２４】
フィルタースリーブ１８の大きさおよび材料は、処理される材料、この材料から取り出す溶質、および用いられる抽出媒体、および他のパラメーター（例えば、所望される操作条件ならびにこのミセラおよび（最終的には）この単離された溶質生成物の両方の所望される純度レベル）に依存して容易に選択され得る。本発明の使用に適する多くの適用のためには、約０．１ミクロン〜約１０ミクロンの間の孔径を有する微細濾過フィルターが適切である（しかしこれは、上述の要素および他の要素に依存して変化する）。フィルタースリーブ１８の材料はまた、所望される結果を達成するために十分な多孔性を有しかつ抽出条件に抵抗し得る限りにおいて、変化し得る。燒結ステンレス鋼が受容可能であることが見出されている。燒結ステンレス鋼上に形成されているコーティングを備えることもまた所望され得る。例えば、特定のコーティングが孔径を減少させかつ付着物（すなわち、付着される固体粒子によるこの孔の遮断）を最小化させるようであることが見出されている。有用であることが見出されている１つの型のコーティングは、二酸化チタンコーティングである。別の型のコーティングは、有機コーティングである。好ましくは、これらのコーティングは、スリーブフィルター１８の内部表面上に放射状に形成される。多くのメンブランフィルターは、市販されているが、Ｇｒａｖｅｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  ｏｆ  Ｇｌａｓｇｏｗ、Ｄｅｌａｗａｒｅから入手可能なＳｃｅｐｔｅｒ（登録商標）ステンレス鋼メンブランシステム（これは、二酸化チタンコーティングを有する燒結ステンレス鋼メンブランフィルターである）が、本発明に有用であることが見出されている。プロパンまたはブタンによるココアバターの抽出のために、名目上０．１ミクロンの孔径を有するこのメンブランが好ましいことが見出されている。
【００２５】
図２を参照して、本発明に従うシステムを示す。メンブランフィルター１０は、抽出容器２０に結合されかつ流体連絡されている。別の容器が脱溶媒機として用いられ得るが、図２に示される実施形態において、抽出容器２０はまた、脱溶媒機としての役割も果たす。抽出容器２０は、溶媒タンク２２からポンプ２４を介して送達された溶媒およびホッパー２６からの飼料物質（例えば、ココアパウダー）を含む液体抽出媒体を収容する。インペラー２８は、抽出容器２０中で、これらの材料（例えば、液体抽出媒体および初期の油含有物を有する固体フードスタッフ）を混合して第１の塊を形成する役割を果たす。加熱ジャケット３０は、任意の慣用の手段によって（例えば、蒸気によって直接的にかまたは間接的に）熱を提供するために用いられ得る。ポンプ３２は、メンブランフィルター１０の入口１２にこの第１の塊を送達し、そして保持物をメンブランフィルター１０を通して推進し、そして保持物を保持出口１４から排出し、そして抽出容器２０に戻す役割を果たす。従って、この配置において、メンブレンフィルター１０は、抽出容器２０に対して外側にある。
【００２６】
このシステムはまた、メンブランフィルター１０の透過出口１６からのミセラを受け取り、そしてミセラ中の溶媒を除去してその溶質の一部を単離するためのセパレーター（例えば、蒸留単位３４）も備え、この溶質は、生成物流動ライン３６から流出する。次いで、この実質的に純粋な溶媒は、溶媒タンク２２に戻される。このシステムはまた、固体材料由来の気体状の溶媒および浮遊した粒子を受け取り、そしてこの気体状溶媒から浮遊した粒子のさらなる分離を果たすための、参照番号３８によって示されるバックハウスまたはサイクロンを備え、このバックハウスまたはサイクロンは、抽出容器２０に結合され、かつこれと流体連絡されている。この精製された気体状の溶媒は、コンデンサー４０中で濃縮され、そして溶媒タンク２２に戻される。
【００２７】
図２に示されるシステムはまた、メンブランフィルター１０の透過側およびバックハウス３８の（抽出容器２０とは離れた）下流側の両方に結合された高圧流体バックフラッシュ供給源４２も備える。バックフラッシュ供給源４２は、抽出の間の正常な流れの方向とは反対側の方向の溶媒の流れ（またはいくつかの他の流体（例えば、洗浄流体））を提供するように配置される。一般的に、抽出の間に用いられるのと同じ溶媒がメンブランフィルター１０をバックフラッシュするために液体形態で用いられ、そして抽出の間に用いられるのと同じ溶媒が蒸気形態でバックハウスまたはサイクロン３８をバックフラッシュするために用いられることが所望される。
【００２８】
本発明の操作の多くが、「Ｐｒｏｃｅｓｓ  ｆｏｒ  Ｒｅｍｏｖｉｎｇ  Ｏｉｌ  Ｆｒｏｍ  Ｆｏｏｄ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ」と題された米国特許第６，１１１，１１９号（本明細書中に参考として援用される）に記載される操作と類似している。例えば、油状物を油含有フードスタッフから抽出するためのバッチプロセスの実施において、この特許に記載されるように抽出容器２０を不活性ガスを用いて予備的にパージする工程が実施されるべきである。さらに、飼料物質ホッパー２６は、多数の公知の方法（例えば、‘１１９特許に記載される方法）によって配置され得る。
【００２９】
これらの予備的工程の後で、第１の油含有物を有する固体フードスタッフが、溶媒タンク２２からポンプ２４を介して送達された液体抽出媒体（例えば、実質的に純粋なプロパンまたはブタン）と混合される。抽出の時間および温度は、当業者によって決定され得、所望される抽出レベルを含む、多数の因子に依存する。インペラー２８による混合はまた、公知の様式でもなされ得、そして接触時間および混合は、この溶質およびこの溶媒を所望のレベルまで溶解するのに十分な量で提供される。ココアパウダーが用いられる場合、この時間および混合は、この小粒体内の短い移動経路に起因して比較的迅速である。
【００３０】
次いで、この抽出条件下（代表的には、ココアバターの融点を超えて加熱される）でこのココアを流動可能にするのに十分な油含有物を有する任意の形態のココアに関して、この飼料物質２６は、この飼料物質に任意の溶媒を添加することなく、メンブランフィルター１０の入口１２に直接適用され得る。そのような形態のココアとしては、ココアの塊／チョコレートリカーが挙げられる。他の操作の間のように、保持物出口１４と連絡するバルブが配置されることによって逆圧が適用され、これにより幾分かの油状物を搾り出された油状物としてフィルタースリーブ１８を通して流出させ、そして透過出口１６を介してメンブランフィルター１０から出す。任意の溶媒を添加する前に、この透過物は、直接生成物流動ライン３６に供給され、そして生成物として回収される。このプロセスは、そのとき減少した量の油状物を有するこの形態のココアが、そのココアを流動可能にするのに十分な油状物を有さなくなるまで継続され得る。代表的に、このことは、約３５〜４０％のココアバターで生じる。この時点でのみ、流動可能な塊を形成するために、溶媒が添加されることが必要とされる。
【００３１】
その後、抽出容器２０からの塊は、ポンプ３２を介してメンブランフィルター１０の入口１２に運ばれ、このメンブランフィルター１０は、この塊を、フィルタースリーブ１８の壁を透過するミセラに分離し、そして透過物として透過出口１６から排出させる。このミセラは、抽出された油状物の部分および幾分かの溶媒を含む。保持物出口１４から排出される保持物は、減少した油含有物および残った溶媒を有するフードスタッフから作製される。次いで、この塊は、抽出容器２０に戻され、ここでさらなる抽出段階においてそれが追加の抽出媒体と混合されて第３の塊を形成し、この第３の塊は、上記と同じ様式で再びメンブランフィルター１０に運ばれる（複数の抽出バッチを同時に実行するために１つ以上の追加の抽出容器が用いられる）。その間、全ての段階からのミセラまたは１を超える段階の後のミセラが、蒸留単位３４に指向され、この蒸留単位３４は、ミセラを蒸留して実質的に純粋な溶媒にする役割を果たし、この溶媒は、溶媒タンク２２に流入し、そして溶質は、生成物流動ライン３６を介して生成物として回収される。この連続した段階は、所望されると考えられる回数だけ継続され得る。
【００３２】
各々の抽出段階の後または複数の抽出段階の後のいずれか（例えば、必要とされる場合、他の全ての段階）で、加熱ジャケット３０は、その時脱溶媒機として機能している抽出機／脱溶媒機２０を熱する役割を果たす。特に、熱の適用の際に、抽出機中に残留している溶媒は、蒸発し、そしてそのバルブは、抽出機（示さず）周辺で開閉して、バックハウス３８への流動経路を形成する。バックハウス３８は、任意の浮遊する粒子を、気体状の溶媒から分離する役割を果たす。加熱に加えて、抽出機／脱溶媒機２０中の塊の減圧が、蒸気圧縮機４３を用いて実施され得る。バックハウスに加えて、またはこのバックハウスの代替物として、サイクロンが、任意の浮遊する粒子を分離するために用いられ得る。従って、この気体状の溶媒は、濃縮機４０中で濃縮され、そして溶媒タンク２２に戻される。
【００３３】
また、周期的に、供給源４２からの高圧のバックフラッシュ流体（抽出に用いられるのと同じ溶媒を含有し得る）は、好ましくは蒸気として、バックハウス３８の下流側に適用され、そして、液体または蒸気としてメンブランフィルター１０の透過出口側に適用される。このことは、任意の公知の様式で（例えば、ポンプを用いることおよびこれらの構成要素周辺のバルブを開閉することによって反対方向の流れを提供することによって）達成され得る。このバックフラッシングにより、バックハウスフィルター中の任意の浮遊する粒子の除去およびフィルタースリーブ１８からの任意の固体の除去を引き起こす。
【００３４】
メンブランの型およびこの固体の粒子サイズの分布は、あるとすれば、バックフラッシュの必要性を示す。このバックフラッシュに用いられる圧力、時間、および頻度は、広範に変化しうる。しかし、ココアの固体の場合、少なくとも２秒間（より好ましくは５秒間）の抽出の間、経膜圧力の少なくとも７５％に等しい逆圧を適用することが、望ましいことが見出されている。この経膜圧力は、ろ過の速度に比例する。少なくとも５０ｐｓｉの圧力（しかしより好ましくは７５〜１００ｐｓｉ）が効果的であることが見出された。本明細書中で使用される場合、用語「経膜圧力」とは、このスリーブの内側からこのスリーブの外側への平均圧力降下を利用することによって測定され得る。
【００３５】
図２に示される実施形体の代替物として、ミセラ貯蔵タンク４４は、メンブランフィルタ−１０の透過出口１６と蒸留単位３４との間に配置され得る。この様式においては、蒸留単位３４は、連続的な実行を必要としないが、十分な量のミセラ（好ましくは、完全なミセラ）が、このミセラ貯蔵タンクに送達されるまで実施されることのみが必要である。さらに、第１のバッチ（すなわち、バッチは、この抽出機における新しい飼料物質の配置によって規定され、各々のバッチは、任意の数の段階を有する）は、新しいバッチで用いられ得る。この目的のために、多数のミセラ貯蔵タンクが、‘１１９特許において記載されるように用いられ得る。示さなかったが、このフィルターセクションはまた、適切な場所を、化学薬品（例えば、界面活性剤）を用いて（最適には、高圧バックフラッシング流体４２と同じ導管を用いることによって）周期的に洗浄され得る。
【００３６】
図３に示される実施形態を見ると、油状物を油含有フードスタッフから油状物を抽出する（またはより一般的には、溶質含有材料から溶質を抽出する）連続的プロセスが示される。この実施形態において、抽出飼料物質（例えば、ココアパウダー）は、飼料ジロ５０中に配置される。計量スクリュー５１（飼料ジロ５０の内側に連結されている）は、抽出容器５２ａ（大気から密封され得る）へとフードスタッフを供給する役割を果たす。固体をシステムに充填（および排出）するための任意の数の方法は、当該分野において公知なように使用され得る。これらは、エアロックおよび二重に変化するチャンバーシステムを含む。さらにスラリーは、計量されそして容積式ポンプ（例えば、ダイヤフラム、ピストン、ロータリーギアなど）の使用を介して除去され得る。
【００３７】
これらのフードスタッフは、抽出容器５２ａ中で液体抽出媒体と混合されて、第１の塊を形成する。連続的操作の第１のバッチにおいて、この液体抽出媒体は、純粋な溶媒である。続くバッチにおいて、抽出容器５２ａに適用される液体抽出媒体として、以下に議論されるような中程度の油含有量を有するミセラを使用することが好ましい。十分な抽出時間の後、この第１の塊は、ポンプ５３を介してメンブランフィルター１０ａに通されて、減少した油含有物を有する第２の塊から、ミセラを分離し、このミセラは、透過物出口１６ａから排出され、この第２の塊は、保持物出口１４ａから排出される。このミセラ（完全なミセラとしても知られる）は、蒸留単位３４または蒸留単位３４に指向される前の蓄積のための介在ミセラ貯蔵タンクに指向される。蒸留単位３４では、このミセラは、蒸留されて、実質的に純粋な溶媒を形成し、この溶媒は、溶媒タンク２２に指向され、そして溶解質は、生成物として溶質生成物ライン３６を介して回収される。
【００３８】
保持物出口１４ａから排出される塊に戻ると、いくつかの実施形態において、この塊を、直接加熱機／脱溶媒機５４に指向することが受け入れられるが、ほとんどの実施形態において、この塊を抽出容器５２ｂおよびメンブランフィルター１０ｂにわたる少なくとも１つ以上の抽出／分離段階を通すことが所望される。抽出容器５２ａで用いられる抽出媒体中の油状物の濃度より低い濃度である濃度を有する抽出媒体は、抽出容器５２ｂ中でこの塊と混合される。好ましくは、抽出容器５２ｂに適用される抽出媒体は、次の段階、すなわち、透過出口１６ｃからのミセラである。上で示されるように、透過物出口１６ｂからのミセラは、抽出容器５２ａに指向されて、液体抽出媒体としての役割を果たす。同様に、透過物出口１６ｃからのミセラは、この抽出段階のための液体抽出媒体として抽出容器５２ｂに指向される。
【００３９】
保持物出口１４ｃから排出される減少した油含有量を有する塊は、ヒーター／脱溶媒機５４に指向され、このヒーター／脱溶媒機５４は、この塊中のこの溶媒を除去する役割を果たす。特に、ヒーター／脱溶媒機５４は、この塊を加熱し、そしてこの塊中の圧力を減じて、この溶媒を蒸発させ、そして浮遊した粒子を有する蒸発させた溶媒をバックハウスまたはサイクロン３８に導く。このバックハウスまたはサイクロン３８は、この気体状の溶媒から浮遊した粒子を分離する役割を果たす。この気体状の溶媒は、濃縮機４０に導かれ、ここで、その溶媒が、濃縮されそして溶媒タンク２２に送達される。
【００４０】
このバッチプロセスの場合、周期的なバックフラッシュプロセスが、メンブランフィルター１０ａ〜１０ｃの各々に対して実施され得る。これに関して、溶媒タンク２２から高圧ポンプ５６、アキュミュレータータンク５８、およびバックフラッシュライン５９ａ〜５９ｄを介した流出をもたらすのに適切なバルブが、配置および位置決めされる。これらのバックフラッシュラインの各々は、各々のメンブランフィルターの透過物側へと入っており、正常な流れと反対の流出方向で任意の固体をフィルタースリーブ１８から追い出す。上記の様式において、脱脂ココアの場合、このバックフラッシュ工程は、少なくとも２秒間（好ましくは、少なくとも５秒間）にわたる抽出の間にその圧力の少なくとも７５％の圧力降下を適用する工程を包含する。
【実施例】
【００４１】
（実施例）
実験室スケールでは、１立法フィートのミキシングタンク（ｆｏｏｔ  ｍｉｘｉｎｇ  ｔａｎｋ）を用いて、以下に記載される構成要素に組み合わせ、そして容積式ポンプを用いてこのタンクの内容物を底部から取り出し、そしてそれらをＧｒａｖｅｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓにより商標ＳＣＥＰＴＥＲ（登録商標）の元に販売されているメンブランフィルター（二酸化チタンコーティングに０．１ミクロンの孔径を有する）に送達した。このメンブランフィルターは、２フィートの長さおよび０．７５インチの直径の寸法を有した。バルブを、このメンブランフィルターの保持物出口に配置し、そして逆圧を測定するための圧力ゲージを、このバルブとこの保持物出口との間に配置した。次いで、この保持物を、導管を通してこのタンクに戻した。ココアバターの融点を超えるこのシステムの温度を保持するための混合容器中の加熱コイルを備える間接的な蒸気ラインを、このシステムにわたって配置した。
【００４２】
最初の一連の試験において、チョコレートリカーを、この容器に添加し、そして１５０°Ｆまで加熱した。逆圧を５０ＰＳＩに調節し、そしてポンプ速度を４ガロン／分に調節した。最初のろ過速度は、１８ｍｌ／分であり、この速度を、１時間後に９．５ｍｌ／分まで、そして２時間後に６．２ｍｌ／分まで漸近的に減少させた。すべての他の条件が固定された定数でありかつこの抽出容器にこのココアバターを連続的に戻しそして再添加したので、この速度減少は、付着物に起因し得る。
【００４３】
第２の一連の試験において、この逆圧を８０ｐｓｉまで増加した場合、このろ過速度は、予想されるように９．２ｍｌ／分まで増加した。しかし、その速度は６．６ｍｌ／分まで減少し、そして一定に保持されて、再び付着が起こったことが示された。濾液（ココアバター）を、連続的にこの抽出容器に戻した。
【００４４】
第３の一連の試験において、このメンブランを通る、空気を伴うバックフラッシングは、このろ過速度を回復させた。８０ｐｓｉの逆圧で操作した場合、２０ｐｓｉの逆圧は、流速を回復させるのに十分ではないが、５０ｐｓｉの逆圧で操作する場合、好ましくは７０ｐｓｉの逆圧で操作する場合、流速は、元の速度に回復された。逆圧を、１秒間、２秒間、５秒間まで添加した。少なくとも、この速度を回復させるために、２秒間が必要であった。１つの試験において、２分毎の２秒間にわたるバックフラッシングは、２５２ｇｍ／１０分（これは、メンブラン１平方フィートあたり８．３ポンド／時間のフラックス速度に等しい）の平均的なろ過速度を生み出すのに効果的であった。
【００４５】
第４の一連の試験において、チョコレートリカーを、このメンブランを介する最初のろ過でそのろ過速度が１５ｍｌ／分になるまで最初にココアバターの濃度を減少させた。次いで、溶媒（この場合は、ヘキサンである）を添加した。（ココアバターおよびヘキサンの混合物の）ろ過速度を１８ｍｌ／分まで増加させた。
【００４６】
全ての試験において、この濾液は、目に見える固体を有さなかった。
【００４７】
特定の特異的な実施形態および実施例を参照して本明細書中に例示および記載されるが、それにもかかわらず、本発明が、示された詳述に限定されることは意図されない。むしろ、種々の改変が、本発明の精神から逸脱することなく、特許請求の範囲の等価物の範囲（ｓｃｏｐｅ）および範囲（ｒａｎｇｅ）内において細部にわたってなされ得る。
【００４８】
本発明は、付随する図面と関連して読む場合に、以下の詳細な説明から最も良く理解される。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は、本発明に関連して用いられる管状のメンブランフィルターの概略図である。
【図２】図２は、本発明に従うバッチ抽出プロセスの使用に適するシステムの概略図である。
【図３】図３は、本発明に従う連続抽出プロセスの使用に適するシステムの概略図である。
【図２】
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【図３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年2月5日(2002.2.5)
【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】
材料から溶質を抽出するためのプロセスであって、以下の工程：
抽出器の中で、抽出培地と、溶質含有物を有する固体材料とを混合して、第１の塊を形成させる工程であって、該抽出媒体が溶媒を含む、工程；
該溶質および該溶媒の一部を含むミセラを第２の塊から分離するために、該第１の塊を実質的に管状のメンブランフィルターに通す工程であって、該第２の塊が、減少した溶質含有物および該溶媒を有する該固体材料を含む、工程；
該溶媒を、該ミセラから除去して該溶質の該一部を単離する工程；ならびに
該溶質を、該第２の塊から除去する工程であって、減少した溶質、脱溶媒されたフードスタッフを形成する工程、
を包含する、プロセス。
【請求項２】
前記メンブランフィルターが少なくとも該フィルター上に１つのコーティングを有する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記少なくとも１つのコーティングが、二酸化チタンコーティング、有機コーティング、またはそれらの組み合わせから選択される、請求項２に記載のプロセス。
【請求項４】
請求項１に記載のプロセスであって、前記溶媒を前記第２の塊から除去する工程の前に、前記抽出媒体と該第２の塊とを混合して第３の塊を形成する工程、および該第３の塊を前記メンブランフィルターに通す工程をさらに包含する、プロセス。
【請求項５】
請求項４に記載のプロセスであって、次の段階において、前記抽出媒体と前の工程からの前記第２の塊とを混合して第３の塊を形成する工程、および該第３の塊を前記メンブランフィルターに通す工程を繰り返す工程をさらに包含する、プロセス。
【請求項６】
前記抽出媒体が、前記溶質をさらに含み、そして各々の連続的段階での溶質含有物の減少した量を有する、請求項５に記載のプロセス。
【請求項７】
通常の膜透過の流れの逆方向に前記溶媒を周期的にバックフラッシングする工程をさらに包含する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項８】
前記バックフラッシングする工程が、少なくとも２秒間の間の抽出の間、膜透過圧の少なくとも７５％の圧力降下を適用する工程を包含する、請求項７に記載のプロセス。
【請求項９】
前記メンブランフィルターが、０．１ミクロン〜１０ミクロンの範囲内の平均孔径を有する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１０】
請求項１に記載のプロセスであって、前記溶媒が、プロパン、ブタン、ヘキサン、および二酸化炭素、からなる群より選択され、そして前記混合する工程および通す工程が、該溶媒を液体または超臨界形態にする条件下で達成され得る、プロセス。
【請求項１１】
前記材料が、フードスタッフであり、前記溶質が、油状物であって、前記フードスタッフが、少なくとも１５重量％の油含有物を有し、そして微粉末の形態の固体を有する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１２】
請求項１１に記載のプロセスであって、前記フードスタッフが、ココア塊、粉砕した大豆、粉砕したカノーラ豆、綿実、米ぬか、および粉砕したピーナツからなる群より選択される、プロセス。
【請求項１３】
請求項１に記載のプロセスであって、前記材料が、フードスタッフであり、前記溶質が、油状物であり、そして該フードスタッフが、少なくとも３５重量％の油含有物を有し、該プロセスが、前記抽出媒体と該フードスタッフとを混合する前に、該フードスタッフから油状物を取り出すために該フードスタッフを前記メンブランフィルターに通す工程、および次いで抽出媒体と減少した油含有物を有する該フードスタッフとを混合して前記第１の塊を形成する工程をさらに包含する、プロセス。
【請求項１４】
油含有フードスタッフから油状物を抽出するための連続的プロセスであって、該プロセスが以下の工程：
第１の抽出器中で、第１の油含有物を有する固体のフードスタッフと、溶媒および第１の濃度の油状物を含む液体抽出媒体とを混合して、第１の塊を形成する工程；
第２の塊から該油状物および該溶媒の一部を含むミセラを分離するために、該第１の塊を、第１の実質的に管状のメンブランフィルターに通す工程であって、該第２の塊が、該溶媒、および該第１の油含有物より少ない第２の油含有物を有する該フードスタッフを有する、工程；
第２の抽出容器中で、該第２の塊、ならびに該溶媒および第２の濃度の油状物を含む第２の液体抽出媒体を混合して第３の塊を形成する工程であって、該第２の濃度が、前記第１の濃度より低い、工程；
該第１の濃度の油状物を有する前記抽出媒体を第４の塊から分離するために、該第３の塊を、第２の連続的管状メンブランフィルターに通す工程であって、該第４の塊が、該第２の油含有物より少ない第３の油含有物を有するフードスタッフ、および溶媒を含む、工程；
該ミセラ中の該溶媒を除去して該油状物の該部分を単離する工程；ならびに
該第４の塊中の該溶媒を除去して減少した油状物、脱溶媒されたフードスタッフを形成する、工程
を包含する、プロセス。
【請求項１５】
容積式ポンプを用いて、前記第１の抽出容器に、前記フードスタッフを導入する工程をさらに包含する、請求項１４に記載のプロセス。
【請求項１６】
請求項１４に記載のプロセスであって、前記ミセラ中の前記溶媒を除去する工程が、該ミセラを蒸留して実質的に純粋な溶媒を形成する工程を包含し、該プロセスが、該第２の抽出容器に、前記第２の濃度の油状物を有する前記溶出媒体として該実質的に純粋な溶媒を該第２の抽出容器に導入する工程をさらに包含するプロセスであって、これにより該第２の濃度の油状物が、実質的に０になる、プロセス。
【請求項１７】
請求項１４に記載のプロセスであって、前記第４の塊中の前記溶媒を除去する工程が、該第４の塊を熱するかまたは減圧して該溶媒を蒸発させ、気体状の溶媒と浮遊した粒子との混合物を形成する工程、およびバッグハウスまたはサイクロンのうちの少なくとも１方の中で、該浮遊した粒子を該気体状の溶媒から分離する工程のうちの少なくとも１方を包含し、該プロセスが、該気体状の溶媒を濃縮する工程および該濃縮した溶媒を前記第２の濃度の油状物を有する該抽出媒体として該第２の抽出容器に導入する工程をさらに包含する、プロセス。
【請求項１８】
連続的段階で、前記第２の塊と次の段階からの抽出媒体とを混合してミセラの向流を達成する工程、および前記第３の塊を前記メンブランフィルターのうちの１つに通す工程を繰り返す工程をさらに包含する、請求項１４に記載のプロセス。
【請求項１９】
正常な膜透過の流れの方向と反対の方向に前記溶媒を周期的にバックフラッシングする工程をさらに包含する、請求項１４に記載のプロセス。
【請求項２０】
前記バックフラッシングする工程が、少なくとも２秒間の間の抽出の間、膜透過圧の少なくとも７５％の圧力降下を適用する工程を包含する、請求項１９に記載のプロセス。
【請求項２１】
油含有フードスタッフから油状物を抽出するためのバッチプロセスであって、該プロセスが、以下の工程：
抽出容器中で、第１の油含有物を有する固体フードスタッフと、溶媒を含む液体抽出媒体とを混合して第１の塊を形成させる工程；
該油状物および該溶媒の一部を含むミセラを第２の塊から分離するために、該第１の塊を実質的に管状のメンブランフィルターに通す工程であって、該第２の塊が、該第１の油含有物よりも少ない第２の油含有物および該溶媒を有する該フードスタッフを含む、工程；
該抽出容器に該第２の塊を戻す工程；
該抽出容器中で該抽出媒体と、該第２の塊とを混合して、第３の塊を形成する工程；
該油状物および該溶媒の一部を含むミセラを、第４の塊から分離するために該第３の塊を、該メンブランフィルターに通す工程であって、該第４の塊が、該第２の油含有物より少ない第３の油含有物および該溶媒を有するフードスタッフを含む、工程；
該ミセラ中の該溶媒を除去して該油状物の該一部を単離する工程；ならびに
該第４の塊中の該溶媒を除去して、油状物の減少した、脱溶媒されたフードスタッフを形成する工程、
を包含する、プロセス。
【請求項２２】
請求項２１に記載のプロセスであって、前記ミセラ中の前記溶媒を除去する工程が、該ミセラを蒸留して実質的に純粋な溶媒を形成する工程を包含し、該プロセスが、該抽出容器に該抽出媒体として該実質的に純粋な溶媒を導入する工程をさらに包含する、プロセス。
【請求項２３】
請求項２１に記載のプロセスであって、前記第４の塊中の前記溶媒を除去する工程が、該第４の塊を熱するかまたは減圧して該溶媒を蒸発させ、気体状の溶媒と浮遊した粒子との混合物を形成する工程、およびバッグハウスまたはサイクロンのうちの少なくとも１方の中で、該浮遊した粒子を該気体状の溶媒から分離する工程のうちの少なくとも１方を包含し、該プロセスが、該気体状の溶媒を濃縮する工程および該濃縮した溶媒を該抽出媒体として該第２の抽出容器に導入する工程をさらに包含する、プロセス。
【請求項２４】
連続的段階で、前記第２の塊と前記抽出媒体とを混合する工程と前記第３の塊を前記メンブランフィルターに通す工程とを繰り返す工程をさらに包含する、請求項２１に記載のプロセス。
【請求項２５】
通常の膜透過の流れの逆方向に前記溶媒を周期的にバックフラッシングする工程をさらに包含する、請求項２１に記載のプロセス。
【請求項２６】
前記バックフラッシングする工程が、少なくとも２秒間の間の抽出の間、膜透過圧の少なくとも７５％の圧力降下を適用する工程を包含する、請求項２５に記載のプロセス。
【請求項２７】
請求項２１に記載のプロセスであって、前記第３の塊を前記メンブランフィルターに通す工程からのミセラを、ミセラタンクに貯蔵する工程、および次のバッチ中で前記第１の油含有物を有するフードスタッフと前記抽出媒体とを混合する工程において抽出媒体として該ミセラを使用する工程をさらに包含する、プロセス。
【請求項２８】
油含有フードスタッフから油状物を抽出するためのシステムであって、該システムが、以下：
液体抽出媒体と、油含有物を有する固体フードスタッフとを混合して第１の塊を形成するための抽出容器であって、該抽出媒体が、溶媒を含む、抽出容器；
該油状物および該溶媒の一部を含むミセラを第２の塊から分離するための、該抽出容器に結合された実質的に管状のメンブランフィルターであって、該第２の塊が、減少した油含有物および該溶媒を有する該フードスタッフを含み、該メンブランフィルターを通して該第１の塊が運ばれ、そして該メンブランフィルターは、０．１ミクロン〜１０ミクロンの間の平均孔径を有する、メンブランフィルター；
該ミセラ中の該溶媒を除去して該油状物の該一部を単離するために、該メンブランフィルターに結合され、該メンブランフィルターから該ミセラを受け取るセパレータ；ならびに
該第２の塊中の該溶媒を除去して油状物の減少した、脱溶媒されたフードスタッフを形成するための手段、
を含有する、システム。
【請求項２９】
前記フードスタッフが、ココアパウダーを含み、該溶媒が、プロパンまたはブタンから選択され、そして前記メンブランフィルターが、０．１ミクロン〜１．０ミクロンの範囲内の平均孔径を有する、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
前記メンブランフィルターが、前記抽出容器に対して外側にある、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３１】
請求項２８に記載のシステムであって、前記溶媒を除去するための前記手段が、前記第２の塊を熱して該溶媒を蒸発させ、ガス状溶媒および浮遊した粒子を形成するためのヒーター、ならびに該浮遊した粒子を該ガス状溶媒から分離するためのバックハウスまたはサイクロンのうちの１つを備え、該システムが、該ガス状溶媒を濃縮するためのコンデンサをさらに備える、システム。
【請求項３２】
請求項２８に記載のシステムであって、前記溶媒を除去するための前記手段が、前記第２の塊の圧力を減少させて、該溶媒を蒸発させ、ガス状溶媒および浮遊した粒子を形成するための減圧ポンプ、ならびに該浮遊した粒子を該ガス状溶媒から分離するためのバックハウスまたはサイクロンのうちの１つを備え、該システムが、該ガス状溶媒を濃縮するためのコンデンサをさらに備える、システム。
【国際調査報告】
2004535914.tif 000052
2004535914.tif 000053