(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーンスティープリカーを前処理せずに分離板付デカンタ式横型遠心分離機を用い、遠心加速度２０００Ｇ以上、回収率２５〜８７％で遠心分離処理することを特徴とする沈澱容量が２０％以下であるコーンスティープリカー清澄液の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コーンスティープリカー（CORN STEEP LIQUOR：以下ＣＳＬと称す）に関し、より詳細には、おり（沈澱物）のでないＣＳＬ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＳＬは、トウモロコシ澱粉生産時の副産物であり、トウモロコシ穀粒を希亜硫酸液に浸漬してトウモロコシ澱粉を製造するトウモロコシ湿式製粉法の工程で生成される浸漬液を濃縮して副産されるトウモロコシ濃縮浸漬液である (「澱粉科学ハンドブック」、（株）朝倉書店、１９７７年、第３０３〜３１５頁、及び「化学大辞典縮刷版」、共立出版（株）、昭和３８年、第３巻、７５３頁参照）。ＣＳＬは、主としてペニシリン発酵等の培地栄養剤、飼料の蛋白等の栄養成分の補給剤、及び肥料等の原材料等に用いられる。
【０００３】
ＣＳＬは通常４０〜７０℃のやや粘性のある液体として製造される。ＣＳＬに含まれる水以外の主要な成分は蛋白質、ペプチド、アミノ酸、乳酸、亜硫酸、糖分、ミネラル、ビタミン等であり、またＣＳＬに含まれる水分は一般的には約４５〜６５％である。
【０００４】
ＣＳＬは製造された後、貯蔵中に液温が低下したり、また時間が経つと必ずおり(沈澱物）が生成し、上澄みの液層とおり(沈澱物)層に分離する。ＣＳＬは流通時、貯蔵時、使用時等に色々なタンク・ドラム缶・プラスチック等の容器類に入れられるが、この際におり(沈澱物)が生成すると、おり(沈澱物)はタンク等の容器類に残り、その取扱い時において細い配管・バルブ・ノズル等を詰まらせてトラブルの原因となる。
おり(沈澱物)の生成する原因は、液温の低下・蛋白質の凝集変性・澱粉の老化・各種塩類の析出等様々あるが、これを解決するために、例えばＣＳＬを保温し、あるいは攪拌維持しており(沈澱物)の生成を防ぐことができる。
【０００５】
しかし、保温・攪拌のできない容器での流通時、貯蔵時等にはＣＳＬは必ずおり（沈澱物）が生成し、使用時等に容器に残ったおり（沈澱物）の排出等において配管・バルブ等の詰まりを起こし作業性を著しく悪くする。特にＣＳＬを液体肥料に使用した場合等では、潅水ホースや噴霧ノズルを通過する際に、おり(沈澱物)が詰まりを起こし、液体肥料や水の流量管理に重大な悪影響を及ぼすので、おり(沈澱物)の生成しない品質が要求されているが、これを克服する技術は未だ開発されていない。
【０００６】
ＣＳＬのおり(沈澱物)を除去する従来技術としては、遠心分離処理による方法が挙げられる。例えば、ＣＳＬを発酵培地に使用するために、ＣＳＬ中の不溶化成分を遠心分離して除去する技術（特公昭５６−１５２２９、及び特開昭５３−５４５７４）があるが、これは予めＣＳＬをアルカリ側でクエン酸による前処理を必要とする。この他には、ＣＳＬをアルカリ処理または加熱処理等の前処理をした後、濾過または遠心分離する方法や、これらの前処理をせずに直接濾過または遠心分離する方法があるが、これらの方法はいずれも欠点を有しており、前者の方法ではＣＳＬに含まれる有効成分まで除去されてしまい、また前者・後者のいずれの方法でもおり（沈澱物）の除去が不充分であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、長期間低温で静置してもおり(沈澱物）が生成しないＣＳＬ清澄液、及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、おり(沈澱物)を生成しない清澄なＣＳＬを製造する方法を化学的な手法、酵素的な手法、物理的な手法等について鋭意研究した結果、ＣＳＬを未処理のままでも条件を選択して遠心分離することにより、おり（沈澱物）を生成しないＣＳＬ清澄液を製造できることを見出し、本発明を完成させるに至った。より詳細には、本発明者らは、ＣＳＬを未処理のままで、即ち何ら助剤等を加えるような前処理をせずにデカンタ式横型遠心分離機、及び／または分離板式竪型遠心分離機によりおり(沈澱物)のでない清澄液を得る技術を開発し、特に、デカンタ式横型遠心分離機が分離板付デカンタ式横型遠心分離機である場合には更に効果が著しく、これらの方法により得られた清澄液は５℃の低温で且つ攪拌せずに静置した条件下でおり(沈澱物)を生成しないことを見出した。
【０００９】
即ち、本発明は以下の発明を包含する。
（１）コーンスティープリカーを前処理せずに遠心分離処理して得られる沈澱容量が２０％以下であるコーンスティープリカー清澄液。
（２）遠心分離処理がデカンタ式横型遠心分離機、及び／又は分離板式竪型遠心分離機によるものである前記（１）記載のコーンスティープリカー清澄液。
（３）デカンタ式横型遠心分離機が分離板付デカンタ式横型遠心分離機である前記（２）記載のコーンスティープリカー清澄液。
（４）コーンスティープリカーを前処理せずに２６００Ｇ以上で遠心分離処理して得られる沈澱容量が２０％以下であるコーンスティープリカー清澄液の製造方法。
（５）遠心分離処理がデカンタ式横型遠心分離機、及び／又は分離板式竪型遠心分離機によるものである前記（４）記載のコーンスティープリカー清澄液の製造方法。
（６）コーンスティープリカーを前処理せずに分離板付デカンタ式横型遠心分離機で遠心分離処理することを特徴とする沈澱容量が２０％以下であるコーンスティープリカー清澄液の製造方法。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のＣＳＬ清澄液は、ＣＳＬを前処理せずに遠心分離処理して得られることを特徴とする。本明細書でいう「ＣＳＬ清澄液」とは、遠心分離処理により得られる上澄液をいう。
【００１１】
本発明のＣＳＬ清澄液は以下の条件で遠心分離処理を行うことにより製造できる。
本発明において、遠心分離処理前に、ＣＳＬに前処理を施す必要は特になく、製造された直後のＣＳＬをそのまま用いることができる。
【００１２】
遠心分離処理するＣＳＬの液温は、ＣＳＬが流動性を有する液温であるかぎり特に限定されないが、通常１０〜７０℃であり、好ましくは２０〜６０℃であり、更に好ましくは３０〜５０℃である。製造直後のＣＳＬの液温は通常４０〜７０℃であり、加熱処理を必要とせずそのまま用いることができるので好都合である。
【００１３】
遠心分離処理する際の加速度Ｇは、通常２６００Ｇ以上であり、好ましくは  ３０００〜１００００Ｇである。２６００Ｇ未満で遠心分離処理したＣＳＬは、低温で静置しておくとおり（沈澱物）を生成するため、ＣＳＬは２６００Ｇ以上で遠心分離処理する。また、遠心分離処理する時間は、加速度並びにＣＳＬの液温、粘度及び液量等に応じて適宜設定する。
【００１４】
本発明において、遠心分離する際に使用される遠心分離機は、２６００Ｇ以上の加速度を達成できるものであれば特に限定されないが、分離能力がより優れることから分離板式竪型遠心分離機又はデカンタ式横型遠心分離機が好ましい。更に、デカンタ式横型遠心分離機を用いる場合、分離板付デカンタ式横型遠心分離機が好ましい。
【００１５】
デカンタ式横型遠心分離機では、シリンダと該シリンダに内挿されたスクリュウコンベヤとを速度差をもってそれぞれ回転させ、上記スクリュウコンベヤの軸芯部の原液供給口より上記シリンダ内に供給される原液を遠心力にて固形物と清澄液に分離し、固形物は上記スクリュウコンベヤの推力により上記シリンダの一端から排出されるとともに清澄液は上記シリンダの他端より流出する。通常のデカンタ式横型遠心分離機を用いてＣＳＬの遠心分離処理を用いても清澄なＣＳＬを得ることができるが、例えば特許第１６６５１７８号公報に記載されるような、スクリュウコンベヤの軸芯部に分離板を装着し、分離板の外周にスクリュウコンベヤを組み込んだことを特徴とする分離板付デカンタ式横型遠心分離機を用いて遠心分離処理を行うと、極めて効率的にＣＳＬのおり（沈澱物）を除去できる。分離板付デカンタ式横型遠心分離機は分離能力が優れているため、分離板付デカンタ式横型遠心分離機を用いて遠心分離する場合、２６００Ｇより低い条件で運転しても、具体的には２０００Ｇ以上であれば沈澱容量２０％以下のＣＳＬ清澄液を得ることができる。
【００１６】
遠心分離処理は、同一の機種の遠心分離機で１回若しくは２回以上行うか、又は異なる機種の遠心分離機を組合せて行なってもよい。例えば、分離板式竪型遠心分離機又はデカンタ式横型遠心分離機のどちらか一方だけで遠心分離処理を行なってもよく、あるいは先に分離板式竪型遠心分離機を用いて遠心分離処理を行ない、得られた上澄を更にデカンタ式横型遠心分離機で、又はその逆の順序で遠心分離処理するというように異なる機種の遠心分離機を組合せて行なってもよい。
【００１７】
例えば、分離板式竪型遠心分離機を用いて遠心分離を行う場合、おり(沈澱物)を多く含むＣＳＬを供給した時に濃縮液排出用のノズルに詰まりが起こりやすくなるので適宜ノズルの洗浄が必要になる。この場合はＣＳＬを最初にデカンタ式横型遠心分離機で処理した後、得られた清澄液を次に分離板式竪型遠心分離機に供給し、２種類の遠心機で連続的に遠心分離処理することにより、おり(沈澱物)の負荷を低減しノズル詰まりを起こさないようにできるとともに、得られるＣＳＬ清澄液の沈澱容量を更に低減することができる。
【００１８】
この２種類の遠心機は順序を逆にしても同様の効果が得られ、いずれの方法でもよい。なお、この場合のデカンタは通常のデカンタあるいは分離板付きデカンタのいずれを使用してもよい。
本発明のＣＳＬ清澄液の製造方法において、より沈澱容量の低いＣＳＬ清澄液を得るために、遠心分離機の運転条件を通常は回収率９０％以下として行うが、０．１〜８０％が好ましい。
なお、本明細書でいう「回収率(％)」は、次式（Ｉ）で算出される値である。
【００１９】
【数１】
0004190691.tif 000002
【００２０】
本発明の製造方法により得られるＣＳＬ清澄液の沈澱容量は、通常２０％以下であり、好ましくは０．１〜１０％、更に好ましくは０．１〜５％である。沈澱容量の値が２０％以下のＣＳＬ清澄液は、５℃の低温で且つ攪拌せずに静置した条件下でもおり(沈澱物)を生成しない。なお、本明細書でいう沈澱容量(％)は、室温まで液温を低下させた試料５０ｍｌを目盛り付きガラス遠沈管に入れ３０００ｒｐｍの条件で５分間遠心分離した後、遠沈管に形成された沈澱物の界面ｍｌ×２の値のことをいう。
【００２１】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２２】
また、ここでいう「おりの程度」とは、試料を透明なガラスビンに入れて５℃で３０日間静置維持した後、目視観察した時のおり（沈澱物）の有無をいい、おり（沈澱物）が認められる場合は＋(＋＋は多いを、又＋＋＋は極めて多いを示す)、また、認められない場合は−で示す。
【００２３】
（実施例１）
遠心分離機として分離板の付いていない通常のデカンタ式横型遠心分離機の１種である斎藤遠心機（株）製ＳＫＤ-２６０Ｌ(最高３２００Ｇ、最高回転数４７００ｒｐｍ)を使用してＣＳＬを遠心分離し、得られる清澄液を分析比較した。
【００２４】
液温４５℃のＣＳＬを流量２００〜３５０Ｌ／時の範囲で供給し、１５００Ｇ（回転数３２００ｒｐｍ)、２５００Ｇ（回転数４２００ｒｐｍ)、及び３２００Ｇ（回転数４７００ｒｐｍ）の３条件で運転し、清澄液をそれぞれ約１００Ｌ得た。得られた清澄液の沈澱容量％及びおりの程度の分析値を表１に示す。
【００２５】
【表１】
0004190691.tif 000003
【００２６】
表１で示すように、供給液の沈澱容量（４４％)と比較して２５００Ｇで運転した場合では、清澄液の沈澱容量は実質的な改善が認められない。
一方、３２００Ｇで運転した場合では、供給流量を低下させるに従い清澄液の沈澱容量は低下し、しかも得られた清澄液は３０日間静置維持してもおり（沈澱物）はほとんど生成しなかった。
【００２７】
更に、供給液ＣＳＬ、及び２５００Ｇで遠心分離した場合の清澄液の４種類をそれぞれ２０Ｌのバロンボックスへ２０Ｌ充填し、室温で６ヶ月静置維持した後、バロンボックスから別の容器へ排出した。その結果、いずれもおり（沈澱物）が約３０％の層を形成し、それぞれ約１５Ｌしか取り出せなかった。
一方、同様に行った３２００Ｇで遠心分離した場合の清澄液の４種類はほとんどおり(沈澱物)が認められず、スムーズにほぼ全量を排出できた。
【００２８】
（実施例２）
通常のデカンタ式横型遠心分離機として三菱化工機（株）製ＫＶＺ２５ＳＬ(最高３５００Ｇ、最高回転数５０００ｒｐｍ)、及び分離板付のデカンタ式横型遠心分離機として三菱化工機（株）製ＫＶＺ２５ＳＬ-Ｖ(最高３５００Ｇ、最高回転数５０００ｒｐｍ)の２機種の遠心機を使用してＣＳＬを遠心分離し、得られる清澄液を分析比較した。
【００２９】
運転条件は、２０００Ｇ(３７７０ｒｐｍ)で液温５５℃のＣＳＬを、流量４３８Ｌ／時で供給し、回収率５２％で清澄液を約２００Ｌ得た。得られた清澄液を分析した結果を表２に示す。表２で示すＤは分離板のない通常のデカンタで得られる清澄液、またＶＤは分離板付のデカンタで得られる清澄液を示す。
【００３０】
【表２】
0004190691.tif 000004
【００３１】
表２で示す様に、供給液の沈澱容量は４４％であり、これに対して通常のデカンタの場合の沈澱容量は２２％とかなり減少したものの、おり（沈澱物）が僅かに生成した。これに対して、分離板付デカンタの場合の沈澱容量は１２％と低い値を示し、しかも得られた清澄液は３０日間静置維持してもおり（沈澱物）は生成しなかった。
【００３２】
更に、供給液ＣＳＬ、Ｄ及びＶＤの２種類の清澄液をそれぞれ２０Ｌのバロンボックスへ２０Ｌ充填し、室温で６ヶ月静置維持した後、バロンボックスから別の容器へ排出した。その結果、供給液ＣＳＬ及びＤの清澄液は、いずれもおり（沈澱物）が約３０％の層を形成し、それぞれ１４．７Ｌ、１４．８Ｌしか取り出せなかったが、一方、同様に行ったＶＤの清澄液はおり(沈澱物)が認められず、スムーズにほぼ全量が排出できた。
【００３３】
（実施例３）
通常のデカンタ遠心分離機として三菱化工機（株）製ＫＶＺ２５ＳＬ、及び分離板付のデカンタ式遠心分離機としてＫＶＺ２５ＳＬ-Ｖの２機種のデカンタ式遠心分離機を使用して回収率を２５％、５２％、８７％の３条件でＣＳＬを遠心分離し、得られる清澄液を分析比較した。また、２０００Ｇ（回転数は３７７０ｒｐｍ)及び２５００Ｇ（回転数は４２２０ｒｐｍ）の２条件で運転し、液温２５℃のＣＳＬを流量４００Ｌ／時で供給し、１２条件で清澄液をそれぞれ約２００Ｌ得た。得られた清澄液の沈澱容量％の分析値を表３に示す。
【００３４】
【表３】
0004190691.tif 000005
【００３５】
表３で示す様に、通常のデカンタの場合は回収率を２５％まで低下させても沈澱容量は低下しなかった。
一方、分離板付デカンタの場合は、回収率を低下させるに従い沈澱容量も低下した。通常のデカンタの６条件で得られた清澄液を３０日間静置維持した後のおりの程度は、全てが供給液と同等であった。しかし、分離板付デカンタの６条件で得られた清澄液は全てが３０日静置維持した後でもおり（沈澱物）が認められなかった。
【００３６】
更に、２０００Ｇで回収率５２％の運転条件で行った通常のデカンタ及び分離板付デカンタから得られた２種類の清澄液をそれぞれ２０Ｌ容器へ取り、１年間静置維持した。容器中で通常のデカンタから得られた清澄液は約３０％のおり（沈澱物）が生成していたが、分離板付のデカンタから得られた清澄液はおり（沈澱物）が認められなかった。
【００３７】
このように、分離板付のデカンタ式遠心分離機を用いた場合、２０００Ｇで遠心分離処理をすることにより、沈澱容量が２０％以下で、長期間保存してもおり（沈澱物）を生成しないＣＳＬ清澄液を得ることができる。
また、両方の清澄液を攪拌機で攪拌均一化した後、（株）丸山製作所製の動力噴霧機ＭＳ１７１を使用して０．６ミリ径のノズルで噴霧試験をした。前者の液は直ちにノズルを詰まらせたが、後者の液はノズル詰まりを全く起こさずに噴霧できた。
【００３８】
（実施例４）
分離板付のデカンタ式横型遠心分離機の１種として三菱化工機（株）製ＫＶＺ２５ＳＬ-Ｖを使用して回収率の条件を変化させてＣＳＬを遠心分離し、得られる清澄液を分析比較した。運転条件は、２０００Ｇ(３７７０ｒｐｍ)及び２５００Ｇ(４２２０ｒｐｍ)の２水準で、液温５５℃のＣＳＬを、流量４３８Ｌ／時で供給し、回収率２５％〜９４％の４水準で行い、清澄液をそれぞれ約２００Ｌ得た。得られた清澄液を分析した結果を表４に示す。
【００３９】
【表４】
0004190691.tif 000006
【００４０】
更に、得られた８種類の清澄液をそれぞれ２０Ｌのバロンボックスへ２０Ｌ充填し、室温で６ヶ月静置維持した後バロンボックスから別の容器へ排出した。回収率８７％以下の清澄液では、いずれの清澄液もおり(沈澱物)が認められず、スムーズにほぼ全量が排出できた。
【００４１】
（実施例５）
分離板式竪型遠心分離機の１種である斎藤遠心機（株）製ＡＤＳ１００１−ＣＳ(最高８０００Ｇ、最高回転数８０００ｒｐｍ)を使用してＣＳＬを遠心分離し、得られる清澄液を分析した。液温４５℃のＣＳＬを流量２００Ｌ／時で供給し、２０００Ｇ〜８０００Ｇ（回転数は５００ｒｐｍ〜８０００ｒｐｍ)の範囲の３条件で運転し、清澄液をそれぞれ約１５０Ｌを得た。得られた清澄液の沈澱容量％／おりの程度の分析値を表５に示す。
【００４２】
【表５】
0004190691.tif 000007
【００４３】
表５で示すように、供給液の沈澱容量４１％と比較して、２０００Ｇで運転した場合の清澄液の沈澱容量は実質的な改善が認められなかった。
一方、８０００Ｇの場合は清澄液の沈澱容量は１％に低下し、しかも得られた清澄液は３０日間静置維持してもおり（沈澱物）はほとんど生成しなかった。
【００４４】
更に、３種類の清澄液をそれぞれ２０Ｌのバロンボックスへ２０Ｌ充填し、室温で６ヶ月静置維持した後バロンボックスから別の容器へ排出した。その結果、２０００Ｇの清澄液は、約３０％の層のおり（沈澱物）を形成し、約１５Ｌしか取り出せなかった。
一方、同様に行った３０００Ｇ及び８０００Ｇの場合の清澄液はほとんどおり(沈澱物)が認められず、スムーズにほぼ全量が排出できた。
【００４５】
（実施例６）
通常のデカンタ式横型遠心分離機の１種として斎藤遠心機（株）製ＳＫＤ−２６０Ｌ、及び分離板式竪型遠心分離機の１種として斎藤遠心機（株）製ＡＤＳ１００１−ＣＳを直列に配置して前者の清澄液を直接後者へ連続的に供給した。液温４５℃のＣＳＬを流量４００Ｌ／時で前者へ供給し、回収率８０％で２５００Ｇで運転する。こうして回収された清澄液の流量３４０Ｌ／時の一部である２００Ｌ／時を直接後者へ供給し、回収率７５％で４０００Ｇで運転する。得られた清澄液の沈澱容量％及びおりの程度の分析値を表６に示す。
【００４６】
【表６】
0004190691.tif 000008
【００４７】
表６で示すように、供給液の沈澱容量(％)４０％と比較して、前者ＳＫＤ−２６０Ｌの清澄液の沈澱容量は２５％に低減し、更には後者ＡＤＳ１００１−ＣＳ清澄液の沈澱容量は１％にまで低下した。最終的に得られたＡＤＳ１００１−ＣＳの清澄液は３０日間静置維持してもおり（沈澱物）は生成しなかった。
【００４８】
【発明の効果】
本発明により、長期間低温で静置してもおり(沈澱物）が生成しないＣＳＬ清澄液、及びその製造方法を提供できる。また本発明の製造方法は、ＣＳＬの有効成分を保持し、かつ前処理を必要としない利点を有する。