(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物を炭化処理した際に発生した煙を冷却して得られる粗竹酢・木酢液に含まれるタール成分の少なくとも一部を除去する工程と、この除去後の液に塩酸を加えてｐＨを３〜５の範囲に調整する工程と、ｐＨ調整後の液を電解処理することにより次亜塩素酸を含有する竹酢・木酢液を得る工程とを有する竹酢・木酢液の処理方法。
【請求項２】
植物を炭化処理した際に発生した煙を冷却して得られる粗竹酢・木酢液に含まれるタール成分の少なくとも一部を除去する工程が吸着材により除去する工程であることを特徴とする請求項１記載の竹酢・木酢液の処理方法。
【請求項３】
上記の電解処理が、粗竹酢・木酢液を隔膜を有する電解槽により、直流電解するものであり、陽極側で得られる竹酢・木酢電解酸性水を利用目的の原料として用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の竹酢・木酢液の処理方法。
【請求項４】
上記の電解処理が、粗竹酢液を無隔膜電解槽により、直流電解するものであり、得られた電解後竹酢・木酢液を利用目的の原料として用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の竹酢・木酢液の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、竹酢液や木酢液（以下、竹酢・木酢液という）及びその精製方法の改良に関するものである。さらに詳しくは、殺菌剤や脱臭剤、化粧品原料、入浴剤、土壌改良剤などの種々の目的に利用できる安全な竹酢・木酢液に関するものであり、また、竹酢・木酢液中の生体への有害成分を除去し、有効成分を含有する竹酢・木酢液の精製方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、イネ科タケ亜科植物を乾留などにより成竹を炭化する過程で発生する煙を冷却することで得られる抽出液である竹酢液や、木材の炭化処理工程で発生する煙を冷却することで得られる抽出液である木酢液は、有機酸、アルコール類、クレゾール等の種々の有効成分を含有するため、殺菌剤、殺虫剤、防臭剤、脱臭剤、害虫忌避剤、土壌改良剤、植物成長促進剤、化粧品原料、入浴剤等々、多種の目的に利用されている。この竹酢・木酢液は、採取条件によっては異なるが一般的な上記方法では、 タール分にベンツピレン、フェノール、 ホルマリン、アセトンなどの有害物質が含まれていることが多い。 それに対して粗抽出液を精製することでこれらの有害物質を除去する方法が検討され、 提案されている。
【０００３】
例えば、特開平１１−１５８４７２では、粗竹酢・木酢液を有機溶媒で混合し、さらにｐＨ４. ５〜１１. ０の水溶液で洗浄する方法、特開平９−９４２９１では、タールを除去するために濾紙で濾過する方法、 特開平９−２４９８８６では、タール分や鉄分除去のために炭酸カルシウムを使用して清明化する方法、特開平６−４９４５４では粗木酢液をタンク内圧力を１．１気圧以上に高めｌ００°Ｃに加熱処理する方法、特開平５−９５６７９では、粗竹酢液を濾過及び蒸留処理によりタール分やアルコール分を除去する方法が開示されている。 これらいずれの方法も、乾留等によつて得られる粗竹酢・木酢液に含まれるタール分やホルマリン、メタノール等を除去し、安全な竹酢・木酢液を生成することで利用用途の拡大を図るものである。
しかしながらいずれの方法も、有害物質除去性能、製造に対する費用面で一長一短がある。特に、有害成分を除去する過程で、脱臭や殺菌に有効な有機酸やクレゾール成分も一部除去されてしまい、粗竹酢・木酢液よりも脱臭性能や殺菌性能が低下してしまうおそれがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかして、本願発明は、脱臭性能や殺菌性能等の性能の維持向上を図った竹酢・木酢液の提供を目的とする。
特に、有害物質を除去し、若しくはその含有量を減少させることができると同時に、高い脱臭効能や殺菌効果がある竹酢・木酢液を製造することのできる竹酢・木酢液の精製方法を提供せんとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
しかして、本願発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、本願発明を完成させたものである。
即ち、本願の第１の発明は、植物を炭化処理した際に発生した煙を冷却して得られる粗竹酢・木酢液に含まれるタール成分の少なくとも一部を除去する工程と、この除去後の液に塩酸を加えてｐＨを３〜５の範囲に調整する工程と、ｐＨ調整後の液を電解処理することにより次亜塩素酸を含有する竹酢・木酢液を得る工程とを有する竹酢・木酢液の処理方法を提供する。
この方法によれば、有害成分が除去された粗竹酢・木酢液を電解処理することによって、竹酢・木酢液に含まれる塩素イオンや水酸イオンが酸化され、次亜塩素酸や過酸化水素等の酸化力のある物質が生成される。これらの物質は、脱臭効果や殺菌効果も既に確認されているものであり、しかも従来食品添加物として認可されているため、竹酢・木酢液の脱臭性能や殺菌性能の維持向上に効果があることは勿論、安全性の高い竹酢・木酢液を提供することができるものである。
本願の第２の発明は、上記の第１の発明に係る竹酢・木酢液の精製方法において、植物を炭化処理した際に発生した煙を冷却して得られる粗竹酢・木酢液に含まれるタール成分の少なくとも一部を除去する工程が吸着材により除去する工程であることを特徴とする竹酢・木酢液の処理方法を提供する。
本願の第３の発明は、上記の第１又は第２の発明に係る竹酢・木酢液の処理方法において、上記の電解処理が、粗竹酢・木酢液を隔膜を有する電解槽により、直流電解するものであり、陽極側で得られる竹酢・木酢電解酸性水を利用目的の原料として用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の竹酢・木酢液の処理方法を提供する。
本願の第４の発明は、上記の第１〜第３のいずれかの発明に係る竹酢・木酢液の処理方法において、上記の電解処理が、粗竹酢液を無隔膜電解槽により、直流電解するものであり、得られた電解後竹酢・木酢液を利用目的の原料として用いることを特徴とする処理方法を提供する。
【０００６】
本願発明の精製方法において、植物を炭化処理した際に発生した煙を冷却して得られる粗竹酢・木酢液に含まれるタール成分の少なくとも一部を除去する工程は、タール成分を吸着濾過することによって行うことができる他、炭酸カルシウムをして清明化する方法、蒸留方法等、種々の方法を利用できる。吸着濾過は、粒状活性炭、粉状活性炭、繊維状活性炭、ゼオライト、木炭、竹炭、濾紙、不織布フィルター、織布フィルター、樹脂吸着材等の吸着材の中から少なくとも１つ以上の濾材で物理的な濾過することで有害物質を除去する。蒸留方法は、粗竹酢・木酢液を処理液として蒸留釜に入れ、ホルマリン、アセトンの揮発温度を越える温度であって、有用物質の揮発温度以下の温度（４０〜５０°Ｃ）まで加熱することにより揮発したホルマリン、アセトンを除去する。この除去には、ホルマリン、アセトンをアスピレータで吸引する方法を例示し得る。その際、処理液中に窒素ガス等を吹き込んでバブリングすることにより、処理液を攪拌して、有害成分の揮発を促進するようにしてもよい。また、この処理と同時に或いは平行して、ホルマリン、アセトンを吸着する吸着材を処理液中に投入してもよい。この吸着材としては、前述の吸着材を利用でき、特に、食品添加規格及び化粧品規格に適合しているエポミン等の樹脂が適当である。この処理後は、蒸留釜内から粗竹酢・木酢液を排出して利用することができるが、蒸留釜内で処理液の温度をさらに高めて、有用物質の揮発温度を越える温度（６０°Ｃ以上（９０°Ｃ程度が適当））まで上昇させ、揮発分を蒸留・凝縮して、竹酢・木酢液を得る。
【０００７】
このように、有害物質を除去することにより、清涼な黄色の精製された竹酢・木酢液が得られるが、脱臭や殺菌に有効な有機酸やクレゾール成分も―部除去されているため、そのまま使用すると粗竹酢・木酢液よりも脱臭効果や殺菌効果が低下してしまう。
そこで脱臭効果や殺菌効果を上げるために、その調整液を電気分解処理することで、ｐＨを変化させ、さらに電解により酸化力の高い次亜塩素酸化合物や酸素化合物を生成させ、安全でかつ脱臭効果や殺菌効果のある竹酢・木酢液が得られる。その際、電気分解処理を行う前に、上記処理液を酸性に、特にｐＨ３〜５に調整しておくことが望ましい。この電解処理を施すことにより、陽極表面で起こる酸化反応によって、処理液に含まれる塩素イオンや水酸イオンが酸化され、次亜塩素酸や過酸化水素などの酸化力のある物質が生成される。これらの物質は、従来食品添加物として認可されていた物質であり、安仝性は高く、かつ脱臭効果や殺菌効果は既に認められており、竹酢・木酢液の精製方法としでは簡便な方法といえる。
具体的な電気分解としては、直流電解方式により行い、電解槽としては隔膜を有した隔膜式電解による陽極側で生成する精製竹酢・木酢液を得る方法と、あるいは無隔膜電解で全量精製竹酢・木酢液を生成する方法がある。電解方式としては流水系とバッチ系の両方があるが特に何れかの方法限定されるものではない。また、電極としては電極からの重金属のような有害成分の漏出を防止するために、白金で表面処理した電極を用いることが望ましい。
【０００８】
本願発明における粗竹酢・木酢液を生成する方法として、乾留法が一般的であるが、この方法に限定されるものではなく、竹や木材を処理することで竹酢・木酢液を得ることができる方法であれば、他の方法で実施してもよい。また、タケの種類はモウソウチク、マダケ、ハチクなど３０種類以上あり、木材については、ウバメガシ、マツ、ヒノキ等種々用いられるが、本願発明に関しては、その何れの種類で実施してもよい。
【０００９】
【実施例】
以下、本願発明の理解を高めるために、実施例を挙げるが、本願発明はこの実施例に限定して理解されるべきではない。
＜実施例１＞
モウソウチクの乾留による竹炭の製法過程で採取された粗竹酢液を得た。粗竹酢液の組成を表１に示す。
【００１０】
【表１】
有機物含有率    ５．５％
ホルマリン      ０．０３％
水分率        ９２．０％
酸含有率        ３．５％
ｐＨ            ２．４
比重            １．０１８
色              暗黄褐色
【００１１】
この粗竹酢液３００ｍｌに対して粒状活性炭３０ｇを添加し、約１時間攪拌し、その後２時間放置することで、透明な黄褐色の竹酢液（処理液）が得られる。得られた溶液のｐＨは９．２であり、有機物含有率は０．３％に減少していた。この結果より、タール分が極端に減少し、ホルマリンも検出されなかつた。この処理液のｐＨを塩酸によりｐＨ３．８に調整した。
【００１２】
この調整液を、図１に示す隔膜１を有するバッチ式の電解槽２を用いて電解処理を行った。図１において、３，４は夫々電極を示し、５は直流電源を示す。
【００１３】
電解条件を表２に示す。
【表２】
電極問距離  ６０ｍｍ
電極        白金−チタン電極
電解隔膜    ポリエステル中性隔膜
電極面積    ７０×１２５ｍｍ
電解槽容積  約５００ｃｃ
電解方法    定電圧電解  ＤＣ５５Ｖ
電解時間    １０分
【００１４】
電解後、陽極から得られた竹酢液（以下、竹酢電解酸性水と言う）のｐＨは２．４であり、陰極から得られた竹酢液（以下、竹酢電解アルカリ水と言う）のｐＨは９．４であった。
この電解処理液の効果を確認するために、以下の殺菌力評価試験を行った。なお、試験に供したサンプルは、電解前の竹酢液、竹酢電解酸性水、竹酢電解アルカリ水の３種類である。まずはじめに、それぞれのサンプルを吸引濾過滅菌し、その後評価に供した。
試験菌としては大腸菌（ＩＦＯ１２７３４）を一晩ＴＳＡ斜面培地で予備培養後、その一白金耳をＴＳＢ液体培地に摂取した。１８時間培養の後、滅菌生理食塩水で大腸菌培養懸濁液を１０００倍希釈した。電解前の竹酢液、竹酢電解酸性水、竹酢電解アルカリ水それぞれ９．９ｍｌに希釈懸濁液０．１ｍｌを添加し、一定時間後に採取して適宜希釈の後ＴＳＡプレート上にまきひろげ３７°Ｃ２４時間培養した後、生菌数を計測した。表３に結果を示す。
【００１５】
【表３】
0004017316.tif 000002
【００１６】
１５０００ＣＦＵ／ｍｌの大腸菌を竹酢電解酸性水に添加すると、３０分後には約１／１００に減少し、１時間後には菌は全く検出されなかった。それに比し、電解前の竹酢・木酢液や竹酢・木酢電解アルカリ水は３時間後も菌が検出された。よって竹酢電解酸性水が有害物質を含まない殺菌効果を有する竹酢液として有用であるといえる。
【００１７】
つぎに大腸菌で高い殺菌効果を有する竹酢電解酸性水が、他の菌にも殺菌効果があるかを試験した。試験菌としてサルモネラ菌、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌、緑膿菌を用いた。評価方法は大腸菌と同様の方法で行った。比較例として電解前の竹酢液を用いた。その結果を表４に示す。
【００１８】
【表４】
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【００１９】
竹酢液解酸性水は、上記のいずれの菌に対しても高い殺菌効果を有することが確認された。
【００２０】
＜実施例２＞
吸着材による処理として、実施例１以外に次の処理を行った。
１．濾紙で濾過したのち、粉末状活性炭で処理したもの
２．織布フィルターで濾過したのち、繊維状活性炭で処理したもの
３．不織布フィルターで濾過したのち、ゼオライトで処理したもの
４．竹炭で処理したもの
５．木炭で処理したもの
６．織布フィルターで濾過したのち、粒状活性炭で処理したもの
上記いずれの吸着材処理液に対しても、実施例１と同じ電解処理を施し、竹酢電解酸性水の大腸菌の殺菌効果を評価した。評価方法は実施例１の大腸菌の評価に準じ、１時間後の菌数を評価したが、１〜６のいずれの方法による吸着材処理液を電解処理した木酢液も１時間後には菌は検出されなかった。
【００２１】
＜実施例３＞
実施例１における吸着材処理液をｐＨを３．０になるように塩酸を用いて調整した。この調整液を図２に示すような、無隔膜の電解槽１１を用いて、直流電源１２により電解処理を行った。無隔膜であるために、陽極と陰極の電極１３，１４の生成物が電解槽１１内で混合するので全量使用できるが、ｐＨは隔膜方式の陽極で得られる竹酢液よりやや高くなった。
電解条件を表５に示す。
【００２２】
【表５】
電極間距離  ６０ｍｍ
電極        白金−チタン電極
電極面積    ７０×ｌ２５ｍｍ
電解槽容積  約５００ｃｃ
電解方法    定電圧電解  ＤＣ４５Ｖ
電解時間    １５分
【００２３】
電解後、得られた精製竹酢液のｐＨは４．５であつた。
電解処理液の効果を確認するために以下の大腸菌の殺菌力評価試験を行った。なお、試験に供したサンプルは、電解前竹酢液、電解後竹酢液の２種類である。評価方法は実施例１に準ずる。その結果を表６に示す。
【００２４】
【表６】
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【００２５】
２００００ＣＦＵ／ｍｌの大腸菌を電解後竹酢液に添加すると、６０分後には約１／１００に減少し、２時間後には菌は全く検出されなかった。それに比し、電解前竹酢液は３時間後も菌が検出された。よって無隔膜の電解処理によっても有害物質を含まない殺菌効果を有する竹酢液を得ることができた。
【００２６】
【発明の効果】
本願の第１乃至第４の発明は、竹や木材の炭化過程で得られる粗竹酢・木酢液から人体に有害な成分を除去し、その後電気分解処理を行うことで、竹酢・木酢液に酸化力の高い成分を生成させることで、安全で、かつ本来の竹酢・木酢液の持つ殺菌効果や脱臭効果を有する竹酢・木酢液を得ることができ、殺菌剤や脱臭剤、化粧品原料、入浴剤、土壌改良剤等の種々の用途への利用が可能となる竹酢・木酢液の処理方法を提供することができたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例に用いた電解槽の説明図である。
【図２】他の実施例に用いた電解槽の説明図である。
【符号の説明】
１                  隔膜
２，１１            電解槽
３，４，１３，１４  電極
５，１２            直流電源
【図１】
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【図２】
0004017316.tif 000006