(57)【要約】  本発明は、キチン及び／またはキトサンのような、所望のマテリアルを含んだ原材料から不純物を除去する方法に関するものである。本発明の方法は、原材料を液体と混合し、原材料は、少なくとも１つの不純物と、少なくとも１つの所望のマテリアルとからなり、少なくとも１つの所望のマテリアルは、液体を吸収可能であり；分離コンテナ内で、少なくとも１つの不純物と、少なくとも１つの所望のマテリアルを分離することを許容する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原材料から不純物を除去する、または、原材料に含まれる不純物を低減する方法であって、
前記原材料と液体を混合し、
前記原材料は、少なくとも１つの不純物と、少なくとも１つの所望の物質とからなり、前記少なくとも１つの所望の物質は、前記液体を吸収可能であり、
分離コンテナ内で、前記少なくとも１つの不純物と、前記少なくとも１つの所望の物質を分離することを許容することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの所望の物質は、キチン、キトサン、キトサン誘導体、または、これらの混合物からなる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記液体は、単一相からなる請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記液体は、水、塩酸、水酸化ナトリウム、または、これらの混合物からなる請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記所望の物質は、前記液体に対して、少なくとも一部が不溶性を有する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記所望の物質は、前記液体に対して、完全な不溶性を有する請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記原材料は、食品加工工程において、甲殻類から殻を除去した後、廃棄物から得られるものである請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも１つの不純物は、漁網、釣り糸、輸送用バッグ、海草その他のフローラ、または、これらの混合物からなる請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記液体の液面まで、前記少なくとも１つの不純物の少なくとも一部を浮上させることを許容するステップをさらに含む請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記液体の液面まで、前記少なくとも１つの不純物の少なくとも一部を浮上させることを許容するステップを、１分間から２４時間の期間行う請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記液体から前記少なくとも１つの不純物を除去する請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記液体から前記少なくとも１つの不純物を除去するステップは、オーバーフロー・システム、ポンプ・システム、または、捕捉システムを利用する請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記オーバーフロー・システムは、液面がオーバーフロー排出口に到達する、または、オーバーフロー排出口を越えるまで、前記分離コンテナへ液体を導入し、前記分離コンテナから前記液体が流れ出るようになっている請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記オーバーフロー排出口には、前記オーバーフロー排出口を通る流れを許容または妨げるように構成されたフロー制御手段が備えられている請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記液体は、ふるいシステムを通して前記分離コンテナから排出されており、
前記ふるいシステムは、前記少なくとも１つの不純物を収集可能である請求項１３または１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記分離コンテナから流れ出た前記液体は、前記分離コンテナに戻され、リサイクルされる請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記ポンプ・システムは、ふるいシステムを通して前記分離コンテナから前記液体を排出してから、前記分離コンテナに戻し、
前記分離コンテナに戻された前記液体は、前記少なくとも１つの不純物を、オーバーフロー収集デバイスに向かって動かす液面の流れを生み出すように方向付けられている請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
前記捕捉システムは、ネット及び／またはふるいを用いて、前記少なくとも１つの不純物を捕捉または収集する請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの所望の物質は、前記液体と共に、前記分離コンテナの排出口を通して排出される請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの所望の物質及び前記液体は、前記少なくとも１つの所望の物質を留めることができる、ふるいまたはフィルタを通る請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記少なくとも１つの所望の物質は、さらに、前記物質から余分な前記液体を絞り出すように構成された圧縮システムで処理される請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記液体と前記原材料の比は、２０：１である請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
前記液体と前記原材料の比は、５：１である請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記液体を撹拌するステップをさらに含む請求項１乃至２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
約６０分間またはそれ以下の期間、前記液体を撹拌する請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
１回またはそれ以上の回数繰り返して前記液体を撹拌する請求項２４または２５に記載の方法。
【請求項２７】
請求項２乃至２６のいずれか１項に記載の方法によって得られるキチン、または、キトサン材。
【請求項２８】
添付の明細書及び図面に実質的に表されている方法及び装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原材料（raw material）から不純物（contamination）を除去する方法に関するものであり、特に、キチン（chitin）及び／またはキトサン（chitosan）のような所望の物質（material）を含んだ原材料から、不純物を除去する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
キトサンは、貝・甲殻類の加工（shell fish processing）の際に発生する固形廃棄物の誘導体（derivative）である。また、菌体培養（fungus culture）から抽出することもできる。キトサンは、線状多糖類（linear polysaccharide）である。キトサンは、不規則に分布したβ−（１−４）結合Ｄ−グルコサミン（β-(l-4)-linked D-glucosamine）及びＮ−アセチル−Ｄ−グルコサミン（N-acetyl-D-glucosamine）のユニット（アセチル化ユニット［acetylated unit］）から構成されている。キトサンには、商業・医療用途を含む、様々な用途が存在する。キトサンは、例えば、農業分野においてシード・トリートメント（seed treatment）及びバイオ農業（biopesticide）として；ワイン造りにおいて清澄剤（fining agent）として；ダイエット補助食品として脂肪吸収制限用途として；工業用途として自己修復ポリウレタン塗料コーティングとして使用することが可能である。
【０００３】
医療分野において、キトサン及びキトサン塩等のキトサン誘導体は、出血を抑えるまたは止める止血剤（haemostats）として使用することができる。また、これらは、抗菌剤（antibacterial agents）、及び／または、皮膚を通した薬物送達を促進するものとして使用することもできる。
【０００４】
キトサンは、カニやエビ等の甲殻類の外骨格、及び、菌類（fungi）の細胞壁の構造成分である、キチン（主に、β−（１→４）−２−アセトアミド−２−デオキシ−Ｄ−グルコース（β-(l→4)-2-acetamido-2-deoxy-D-glucose）（別名：Ｎ−アセチル−Ｄ−グルコサミン［N-acetyl-D-glucosamine］）の非分岐鎖（unbranched chains）からなるセルロース系バイオポリマー）残留物（residues）を脱アセチル化（deacetylation）することで商業的に生産されている。
【０００５】
カニやエビ等の甲殻類を原料（source）としてキトサンを製造する場合、外骨格は、殻を除去する際の生ゴミ（food waste）が主な原料である。これらの甲殻類が海／海底から収穫される場合、多くの場合、漁網（fishing nets）及び海藻（seeaweed）を含む、不純物（contamination）が含まれている。さらに、食品加工工場からの輸送工程において、開封する際に繊維が落ちてしまうバッグ（bags）が使用されている。キトサンのフレーク／顆粒を製造する際の多くの製造工程において、例えば収穫や輸送段階に生じる不純物を完全には除去できない。
【０００６】
キチン及び／またはキトサン並びにこれらの誘導体は、医療分野において使用できる望ましい特性を有するものであり、患者の治療に使用する医療製品に加工する前に不純物を除去することが重要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
キチンをキトサンに変換する典型的な工程は、塩酸等の酸を使用して甲殻類の殻を脱灰する（decalcification）ステップと；殻を洗浄するステップと；酸化ナトリウム等のアルカリを使用した脱プロトン化（deprotonation）ステップのようなステップを含む。典型的には、さらに、洗浄するステップと、さらに、脱灰するステップと、続く、中和（neutralising）ステップが続く。得られる材料は、キチンである。キトサンを得るため、キチンは水酸化ナトリウム等のアルカリを使用して脱アセチル化してもよい。続く脱アセチル化では、生成物（product）は、乾燥ステップ及びミリング・ステップ（milling）のような続く工程の前に、洗浄及び中和されてもよい。現行の製造ステップでは、目視による検査ステップ及び捕捉ステップ（catchment steps）を含み、処理パイプ（processing pipes）に配置されたスパイク（spikes）またはフィンガー（fingers）によって不純物が捕捉される、及び／または、材料はフィルタリング／ふるい（sieve）にかけられ、不純物が除去される。しかしながら、結果として得られる材料は、それでも漁網の材料、海藻、及び／または、輸送用バッグの材料を含む、目視可能な不純物を含んでいる。
【０００８】
本発明は、上記課題を考慮してなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、収穫工程及び輸送工程で発生する不純物の混入という課題を解決するものである。
【００１０】
本発明の第１の側面によれば、原材料から不純物を除去する、または、原材料に含まれる不純物を低減する方法であって、原材料と液体を混合し、原材料は、少なくとも１つの不純物と、少なくとも１つの所望の物質とからなり、少なくとも１つの所望の物質は、液体を吸収可能であり、分離コンテナ内で、少なくとも１つの不純物と、少なくとも１つの所望の物質を分離することを許容することを特徴とする方法を提供する。
【００１１】
本発明による方法によって、所望の物質を含む原材料に含まれる不純物を除去する、または、低減する、低コストな手段を提供することができる。本方法は、有利になるよう、既存の製造工程に組み込まれてもよく、また、独立した工程として使用されてもよい。また、本方法は、所望の物質の生成に、ほとんどまたは全く影響を与えないことが確認されている。
【００１２】
少なくとも１つの所望の物質は、キチン、キトサン、キトサン誘導体、または、これらの混合物からなっていてもよい。典型的には、少なくとも１つの所望の物質は、キチン及び／またはキトサンからなっている。
【００１３】
いくつかの実施の形態では、原材料は、１以上の所望の物質からなっていてもよい。例えば、原材料は、２，３，４またはそれ以上の所望の物質からなっていてもよい。いくつかの実施の形態では、原材料は、キチン及びキトサンからなっていてもよい。
【００１４】
液体は、単一相（single phase）または多相（multiple phases）からなっていてもよい。液体は単一相からなっていることが好ましい。
【００１５】
液体は、水、塩酸、水酸化ナトリウム、または、これらの混合物からなっていてもよい。典型的には、液体は、水である。
【００１６】
所望の物質は、液体に溶けないことが好ましい。そのような実施の形態では、所望の物質は、液体に対して、少なくとも一部が不溶性を有する。さらに、所望の物質は、液体に対して、完全な不溶性を有することが好ましい。したがって、所望の物質がキトサン及び／またはキチンである場合、キトサン及び／またはキチンは、液体に対して、部分的なまたは完全な不溶性を有する。このことは、既存の技術に対して有利である。例えば、ある精製技術では、十分に高濃度の酸に、キトサンを溶かすことが知られている。しかしながら、これは高コストであり、また、キトサンを酸に溶かすことで、キトサンの構造が変化してしまう。本発明の方法によって、これらの課題が軽減される。
【００１７】
本発明の方法は、原材料から、少なくとも１つの不純物を除去する、または、原材料に含まれる少なくとも１つの不純物を低減する。原材料は、１以上の不純物を含んでいてもよい。そのため、本方法は、原材料から１以上の不純物を除去、または、１以上の不純物を低減してもよい。例えば、原材料から２，３，４，５，６，７，８，９，１０またはそれ以上の不純物を除去することに、本方法を使用してもよい。典型的な実施の形態では、本方法は、原材料から、最大で５種類の異なる不純物を除去する、または、低減する。
【００１８】
本明細書において、"不純物（contaminant）"の語は、原材料内に存在する望ましくないコンポーネントまたは物質（undesirable component or substance）を指して使われる語である。
【００１９】
原材料は、典型的には、食品加工工程において、甲殻類（crustacean source）から殻を除去した後に、廃棄物から得られるものであり、本明細書では、"甲殻類廃棄物（shell-fish waste）"とする。この原材料は、所望の物質である、キチン及び／またはキトサンを含んでいる。殻を処理してキチンを得ることができ、キチンを続けて処理することで、キトサンにすることができる。典型的にはカニ及び／またはエビのような甲殻類は、海／海底から収穫される。甲殻類廃棄物は、典型的には、漁網、釣り糸、輸送用バッグ、海草その他のフローラ（flora）、または、これらの混合物である様々な不純物を含んでいる。漁網のような不純物は、着色されていてもよい。色は、オレンジ色、青色、及び／または、黄色の漁網を含んでもよい。同様に、不純物であるバッグも着色されていてもよい。色は、赤色、及び／または、白色の原料を含んでもよい。
【００２０】
液体を吸収する所望の物質は、その液体内で沈むことを発見した。したがって、これを利用して、所望の物質と液体内で浮く不純物とを分別することができる。
【００２１】
甲殻類廃棄物に含まれる典型的な不純物は、水のような液体と混ぜられた場合に、浮くことも発見した。
【００２２】
典型的には、少なくとも１つの不純物は、液体を吸収することができない。
【００２３】
典型的には、少なくとも１つの不純物は、液体に浮く。
【００２４】
少なくとも１つの不純物は、液体に溶けないことが好ましい。そのような実施の形態では、少なくとも１つの不純物は、少なくとも一部が不溶性を有する。さらに、少なくとも１つの不純物は、完全な不溶性を有することが好ましい。例えば、少なくとも１つの不純物が漁網、釣り糸、輸送用バッグ、海草その他のフローラの場合には、不純物は、液体に対して、部分的に、または、完全に不溶性である。
【００２５】
キチンやキトサンのような甲殻類廃棄物に含まれる所望の物質は、液体から水分（fluid）を吸収し、沈むことができる。液体内での分離の後、液体の底に沈んだ、または、底に向かって沈む、所望の物質を別に留めながら、浮く不純物を液面から収集することが可能である。
【００２６】
したがって、原材料を分離コンテナ内で分離するステップは、液体の液面まで、少なくとも１つの不純物の少なくとも一部を浮上させることを許容することを含んでもよい。
【００２７】
したがって、いくつかの実施の形態では、液体の液面に、原材料内の１以上の不純物の全てが浮上するわけではない。しかしながら、原材料内の１以上の不純物の実質的に全てが液体の液面に浮上することが好ましい。
【００２８】
原材料が液体と混ぜられると、そこに収められた液体の液面に少なくとも１つの不純物の一部が浮上するのに十分な所定の期間、分離コンテナ内で分離されるようにしてもよい。所定の期間の長さは、１分から２４時間の幅を有していてもよく、５分から１２時間が好ましく、１０分から６時間がより好ましく、１５分から１時間が最も好ましい。
【００２９】
本発明の方法は、液体をいれるのに適した分離コンテナと、原材料を分離コンテナに移送する手段とからなる装置を用いて実行することができる。
【００３０】
分離コンテナは、液体を収めることが可能などのような容器（vessel）であってもよい。適切なコンテナは、例えば、ビーカー（beaker）、フラスコ（flask）、タンク（tank）、チャンバー（chamber）であってもよい。
【００３１】
大規模に実施する場合には、分離コンテナは、タンクであってもよい。分離コンテナは、既存の処理ラインの一部を構成してもよい。小規模に実施する場合には、分離コンテナは、研究室で一般的に使用されるような、ビーカーまたはフラスコであってもよい。
【００３２】
コンテナの容量は、不純物を取り除かれる原材料の量に合わせるように選択されてもよい。典型的には、コンテナの容量は、５００ｍｌから５０リットル以上であってもよい。コンテナは、液体２トン（two tonnes）を収めることが可能な容量を有していることが好ましい。
【００３３】
１つまたは複数の浮いている不純物を液体から除去してもよい。したがって、本発明の方法は、１つまたは複数の浮いている不純物を液体から除去するステップをさらに含んでもよい。
【００３４】
当業者に知られたいかなる適切な手段を用いて、１つまたは複数の浮いている不純物を除去してもよい。
【００３５】
いくつかの実施の形態では、オーバーフロー・システム（overflow system）、ポンプ・システム、または捕捉システム（catchment system）を用いて、１つまたは複数の浮いている不純物を除去する。
【００３６】
オーバーフロー・システムでは、装置は、オーバーフロー排出口（overflow outlet）を有している。オーバーフロー排出口は、液体が所定の量または液面（liquid level）に到達すると、液体がコンテナから流れ出るようになっている。
【００３７】
オーバーフロー排出口には、フロー制御手段が備えられていてもよい。フロー制御手段は、オーバーフロー排出口を通る流れを許容または妨げるように構成されている。フロー制御手段は、タップ（tap）またはプラグ（plug）を備えていてもよい。オーバーフロー排出口は、分離コンテナの壁に配置されていてもよい。１つまたは複数の不純物のいくつかまたは全てを除去する際には、中身の液体の液面がオーバーフロー排出口に到達する、または、オーバーフロー排出口を越えるまで、コンテナ内にさらに液体を入れてもよい。フロー制御手段は、１つまたは複数の浮いている不純物の一部または全部をいっしょに運ぶように、液体がオーバーフロー排出口を通ってコンテナから流れ出るように設定されていてもよい。追加の液体は、実質的に全ての１つまたは複数の不純物がコンテナから運び出されるまで、連続的にまたは断続的に（intermittently）コンテナに入れられてもよい。オーバーフロー・システムは、再循環システム（re-circulation system）を備えていてもよい。再循環システムによって、コンテナから、典型的には水である液体が、１つまたは複数の不純物を集めることが可能なふるいシステム（sieve system）を通して排出され、コンテナに戻される。
【００３８】
ポンプ・システムでは、装置は、ポンプと、オーバーフロー収集デバイス（overflow collection device）とを備えている。オーバーフロー収集デバイスは、１つまたは複数の不純物を集めるための適切な手段を備えている。液体（典型的には水）は、ふるいシステムを通ってコンテナから排出され、コンテナに戻される。コンテナに戻された水は、１つまたは複数の浮いている不純物を、オーバーフロー収集デバイスに向かって動かす水面の流れを生み出すように方向付けられている（directed）。
【００３９】
捕捉システムは、捕捉手段を用いて不純物を集めるようになっていてもよい。捕捉手段は、１つまたは複数の不純物を捕捉または収集できるようになっている。捕捉手段は、ネット及び／またはふるいからなっていてもよい。ふるいのメッシュ・サイズ（mesh size）は、様々な大きさの不純物を集めるために、変えてもよい。例えば、メッシュ・サイズが４ｍｍの第１のふるいによって大きな不純物を除去し、続くメッシュ・サイズが２ｍｍの第２のふるいによって小さな不純物を除去してもよい。１つまたは複数の不純物をさらに多く除去するため、さらに小さなメッシュ・サイズを有するふるいを使用することも可能である。メッシュ・サイズが１００ミクロンのふるいまでも使用することが可能である。捕捉手段は、手動でもよく、自動化されていてもよい。
【００４０】
不純物は、オーバーフロー・システムを使用して集められることが好ましい。
【００４１】
所望の物質は、不純物用とは別の排出口から、液体と共にコンテナから流れ出てもよい。排出口は、コンテナの底面に向けて、または底面に設けられていてもよい。排出口を通る液体の流れは、フロー制御手段によって制御されていてもよい。フロー制御手段は、排出口を通る流れを許容または妨げるように構成されている。フロー制御手段は、タップまたはプラグを備えていてもよい。
【００４２】
所望の物質（典型的にはキトサン）は、液体と共に排出口から排出されてもよい。所望の物質及び液体は、所望の物質を留め、且つ、液体が流れることを許容する適切なメッシュ・サイズを有するふるいまたはフィルタを通ってもよい。所望の物質は、さらに、圧縮システム（compression system）で処理されてもよい。圧縮システムでは、所望の物質から、余分な液体が絞り出される。
【００４３】
コンテナは、典型的には、液相（liquid phase）を収めることに適したチャンバ（chamber）を備えている。１以上の注入口を通して、液体と原材料がチャンバ内に入り、１以上の排出口を通して、液体、不純物、及び／または所望の物質が除去される。
【００４４】
液体及び／または原材料は、１以上の注入口を通してコンテナに導入されてもよい。
【００４５】
いくつかの実施の形態では、コンテナは、液体用及び原材料用の別々の注入口を備えていてもよい。そのような実施の形態では、液体は、第１の注入口を通してコンテナ内に導入され、原材料は、第１の注入口とは別の第２の注入口を通してコンテナ内に導入される。したがって、原材料は、コンテナ内で液体と混ぜられる。これは、独立型の工程に適切かもしれない。例えば、第１の注入口は、コンテナに水を供給するため、給水幹線（mains water supply）と接続されていてもよい。その場合、第２の注入口を通して、原材料のサンプルがコンテナに導入されてもよい。
【００４６】
いくつかの実施の形態では、原材料は、コンテナに導入される前に、液体と混ぜられてもよい。そのような実施の形態では、原材料及び液体は、同じ１以上の注入口を通して、コンテナに導入されてもよい。これは、この工程が既存の処理ライン内に組み込まれている場合に適切かもしれない。例えば、原材料は、前段の処理ステップで、または、前段の処理ステップから移す間に、液体と混ぜられてもよい。
【００４７】
コンテナは、さらなる液体及び／またはさらなる原材料を導入するための、別の注入口を備えていてもよい。
【００４８】
原材料と液体を、所定の比で混ぜた場合に、よい結果が得られた。原材料と液体は、原材料が１部（part）に対して、液体が２０部（parts）、または、それ以上の比であることが好ましい。比は、原材料が１部に対して、液体が５部、または、それ以上の比まで低くてもよい。
【００４９】
いくつかの実施の形態では、コンテナは、液体及び浮いている不純物用の第１の排出口（例えば、オーバーフロー排出口）と、液体及び所望の物質用の第２の排出口（例えば、ドレイン（drain））を備えていてもよい。液体及び所望の物質用の排出口は、コンテナの底部に配置されていることが好ましい。所望の物質は、液体を吸収して沈み、コンテナの底部に向かって沈殿する、または底部に沈殿するため、これが適切である。
【００５０】
いくつかの実施の形態では、コンテナは、検査ポート（inspection port）を備えている。検査ポートは、コンテナの中身を確認するための手段を提供する。これによって、所望の物質と１つまたは複数の不純物の分離のため、中身を監視することができる。
【００５１】
本発明の方法は、さらに、液体の撹拌ステップ（step of agitating the liquid）を含んでもよい。原材料を含んだ液体を撹拌することによって、所望の物質と１以上の不純物の分離を促進できることがわかった。
【００５２】
液体に原材料を加える前、または、加えた後に、液体を撹拌してもよい。典型的には、液体に原材料を加えた後に、液体を撹拌する。
【００５３】
液体の撹拌ステップは、自動化されていてもよい。
【００５４】
いくつかの実施の形態では、コンテナは、液体を撹拌するのに適した、混合手段（mixing means）を備えている。混合手段は、液相を撹拌するのに適した周知のいかなる手段を含んでもよい。
【００５５】
混合手段は、１つまたは複数の回転混合ブレード（rotary mixing blade or blades）を備えていることが好ましい。１つまたは複数の回転混合ブレードは、モータによって駆動されるシャフトに配置されていてもよい。モータは、電源と接続された制御手段とリンクしていてもよい。制御手段は、１つまたは複数の回転混合ブレードの回転速度及び／または回転の持続時間を調整可能であってもよく、また、所望のまたは適切な、規定の混合シーケンスを実行するようにプログラム可能になっていてもよい。代わりの混合手段は、パドル・ミキサー（paddle mixer）、Ｚフォルド・ミキサー（z-fold mixer）、プラネタリー・ミキサー（planetary mixer）または、回転ミキサー（rotational mixer）を含んでもよい。
【００５６】
液相内の原材料は、６０分間またはそれ以下の期間、好ましくは３０分間またはそれ以下の期間、より好ましくは２０分間またはそれ以下の期間、最も好ましくは１５分間またはそれ以下の期間、撹拌されてもよい。いくつかの実施の形態では、撹拌時間は、６０分よりも長くてもよい。
【００５７】
原材料の量及び／または液体の量に応じて、混合度合いを変えてもよい。いくつかの実施の形態では、１つまたは複数の回転混合ブレードの回転速度は、調整可能でもよい。例えば、１つまたは複数の回転混合ブレードの回転速度は、混合の必要性に応じて、高速、中速、または、低速に設定されていてもよい。１つまたは複数の回転混合ブレードは、液体の撹拌を向上するため、選択された速度で、一気に（in short bursts）回転するように設定されていてもよい。代わりに、１つまたは複数の回転混合ブレードは、一定速度または可変速度で、連続的に回転するように設定されていてもよい。例えば、回転混合ブレードは、所定の期間、徐々に速度を上げるように、または、速度を下げるようにプログラムされていてもよい。
【００５８】
原材料を含んだ液体を、１回以上、繰り返して撹拌してもよい。したがって、本発明は、原材料を含んだ液体を再度撹拌する再撹拌ステップを含んでもよい。再撹拌ステップは、最初の撹拌ステップとして示した、いかなる特徴や条件を含んでもよい。
【００５９】
本発明の方法によって得られる所望の物質は、上記方法を繰り返す、第２のコンテナに移送されてもよい。本発明の方法は、連続的に（sequentially）繰り返されてもよい。いくつかの実施の形態では、第１の分離コンテナは、コンジット（conduit）を介して、第２の分離コンテナと接続されていてもよい。繰り返し不純物を除去するため、コンジットを通じて、第１のコンテナから第２のコンテナへ所望の物質が移送されてもよい。
【００６０】
代わりに、本発明の方法を繰り返す前に、原材料に、脱灰（decalcification）または脱プロトン化（deprotonation）のような、別個の処理ステップを施してもよい。
【００６１】
本発明の方法は、クリーンな所望の物質を得るため、原材料から不純物を除去する手段を提供する。
【００６２】
キチン及び／またはキトサン等の所望の物質を含んだ甲殻類廃棄物内に見つかる典型的な不純物を除去する手段を提供することが好ましい。本発明の方法によって得られたキチン及び／またはキトサンは、医療用材料（medical material）の製造に用いることに適している。医療用材料は、止血用の創傷包帯（wound dressing）、パウダー（powder）、ファイバー（fibre）、顆粒（granules）、ゲル（gel）、フォーム（foam）等の止血用材料（haemostatic material）であってもよい。
【００６３】
本発明の方法は、独立した工程として使用されてもよい。この工程では、原材料のバッチ（batch）から、所望の物質が分離される。本発明の方法によって得られた所望の物質は、貯蔵され、処理プラント（processing plant）や研究室等の所望の場所に移送されてもよい。
【００６４】
代わりに、本発明の方法は、既存の製造工程に組み込まれてもよい。例えば、本発明の方法は、洗浄、脱灰、脱プロトン化、及び、脱アセチル化のステップを含む、キチンをキトサンに変換する典型的な工程に組み込まれてもよい。本発明の方法は、有利になるように、これらのステージのどのステージに組み込まれていてもよく、いくつかのステージに組み込まれていてもよく、また、全てのステージに組み込まれていてもよい。追加的に、または、代わりに、本発明の方法は、キトサンの洗浄ステップ、及び／または、続く最終製品の製造ステップに組み込まれていてもよい。
【００６５】
本発明のさらなる側面によれば、上述の本発明の方法を実行する装置を提供する。
【００６６】
本発明のさらなる側面によれば、上述の本発明の方法によって得られるキチンまたはキトサン材を提供する。
【００６７】
本発明のさらなる側面によれば、望むように、または、適切に、本発明の第１の側面のいかなる特徴をも備えていてもよい。
【００６８】
本明細書に記載のいかなる実施の形態も、望むように、または、適切に、他の実施の形態のいかなる特徴をも備えていてもよい。
【００６９】
下記の例及び添付の図面を参照して、本発明について詳しく説明するが、これらは例であって、これらに限定されるわけではない。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明による装置の概略図である。
【図２】本発明による装置の他の実施の形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００７１】
図１及び図２に示した装置は、独立型のシステムまたは既存の製造工程ラインに組み込まれてもよい。
【００７２】
図１には、原材料から不純物を除去する、または、原材料に含まれる不純物を低減する装置１を示してある。装置１は、タンク２を備えている。タンク２は、液体３を収めるのに適したものである。本実施の形態では、液体３は、水である。タンク２は、注入パイプ４を備えている。水３は、注入パイプ４を通ってタンク２内に注入される。タンク２内に注入される水３は、図示しない原材料を含んでいる。原材料は、漁網及びバッグの不純物並びに所望の物質であるキトサンを含んでいる。
【００７３】
さらに、装置１は、複数の回転混合ブレード５を備えている。回転混合ブレード５は、シャフト６に固定されている。シャフト６は、モータ７によって駆動される。回転混合ブレード５は、原材料を含んだ水３を撹拌する手段である。
【００７４】
タンク２は、検査ポート８を備えている。検査ポート８によって、オペレータは、工程の間、中身を監視することができる。
【００７５】
使用時は、図示しない原材料は、タンク２内で、水３と混合される。水３は、回転混合ブレード５によって撹拌されている。キトサンは水を吸収し、そのことによって、膨張し、タンク２の底部９に向かって沈む。対して、漁網及びバッグの不純物は水を吸収せず、水３の水面１０に向かって浮上する。したがって、原材料内の不純物とキトサンを分離することが可能である。図示しないネット及び／またはふるいを用いて、水３から浮いている不純物を除去することが可能である。キトサンは、フィルタまたはふるいを用いて集めることができ、続く工程に進めることができる。
【００７６】
図２には、原材料から不純物を除去する、または、原材料に含まれる不純物を低減する装置１０１を示してある。装置１０１は、タンク１０２を備えている。タンク１０２は、液体１０３を収めるのに適したものである。本実施の形態では、液体１０３は、水である。タンク１０２は、注入パイプ１０４を備えている。水１０３は、注入パイプ１０４を通ってタンク１０２内に注入される。タンク１０２内に注入される水１０３は、図示しない原材料を含んでいる。原材料は、漁網及びバッグの不純物並びに所望の物質であるキトサンを含んでいる。
【００７７】
さらに、装置１０１は、複数の回転混合ブレード１０５を備えている。回転混合ブレード１０５は、シャフト１０６に固定されている。シャフト１０６は、モータ１０７によって駆動される。回転混合ブレード１０５は、原材料を含んだ水１０３を撹拌する手段である。
【００７８】
タンク１０２は、検査ポート１０８を備えている。検査ポートによって、オペレータは、工程の間、中身を監視することができる。
【００７９】
さらに、タンク１０２は、オーバーフロー排出口１１１を備えている。オーバーフロー排出口１１１によって、タンク１０２から不純物１１２が除去される。
【００８０】
使用時は、図示しない原材料は、タンク１０２内で、水１０３と混合される。水１０３は、回転混合ブレード１０５によって撹拌されている。キトサン１１３は水を吸収し、そのことによって、膨張し、タンク１０２の底部１０９に向かって沈む。対して、漁網及びバッグの不純物１１２は水を吸収せず、水１０３の水面１１０に向かって浮上する。したがって、原材料内の不純物とキトサンを分離することが可能である。それから、オーバーフロー排出口１１を開け、不純物１１２と共に水１０３をオーバーフロー排出口から排出することで、不純物１１２を除去してもよい。全ての不純物１１２がオーバーフロー排出口１１１を通過して排出されるまで、さらにタンク１０２に水１０３を追加してもよい。
【００８１】
図示しないポンプは、水１０３と共に、キトサン１１３をオーバーフロー排出口１１１から排出するために用いられている。排出されると、キトサン１１３及び水１０３は、図示しないふるいを通る。ふるいは、キトサン１１３が通ることを妨げるのに適したメッシュ・サイズを有している。キトサン１１３は、ふるいから集められ、図示しない圧縮システムに移送される。圧縮システムでは、キトサン１１３から余分な水１０３が絞り出される。
【００８２】
下記の実施例は、本発明を実現する際に行われるテストステップ及び処理ステップを示している。
【００８３】
例１：製造ラインから、複数種類の異なる不純物を収穫した。不純物には、赤色のバッグ材（bag material）、白色のバッグ材、オレンジ色の漁網、黄色の漁網、青色の漁網及び海草が含まれていた。
【００８４】
５００ｍｌのビーカーに上記の不純物を入れた。ビーカーにおよそ４００ｍｌの水を注ぎ、続いて、撹拌した。
【００８５】
その後、ビーカーを５分間放置し、続いて、目視による検査を行った。
【００８６】
赤色のバッグ材、白色のバッグ材、オレンジ色の漁網、黄色の漁網、青色の漁網及びいくつかの海草が水面に浮かんでいたことが観察された。
【００８７】
例２：同じ不純物を用いて、例１の方法を繰り返した。ただし、不純物の長さを変更した。不純物の最小の長さは３ｍｍであった。
【００８８】
サイズや長さに関わらず、全ての不純物が水面に浮いたことが確認された。このことから、不純物のサイズや長さが関係ないことが示された。
【００８９】
例３：進行中の処理ラインから、水分を含んだ（wet）キトサンのサンプルを採取した。目視により、物質内に赤色の繊維の不純物が存在することが確認された。
【００９０】
２Ｌのビーカーに物質のサンプルを追加した。ビーカーを水で満たし、５分間放置した。５分間経過後、目視による検査を行った。
【００９１】
赤色の繊維が水面に浮かび、ビーカーの底にキトサンが沈んだことが確認された。目視によって、キトサン内に捕捉され残留した赤色の繊維がビーカーの底に沈んでいたことが観察された。
【００９２】
例４：水分を含んだキトサンを、赤色及び白色のバッグ材並びに数色の漁網であり、様々な長さを有する既知の不純物と混合した。
【００９３】
２Ｌのビーカーに物質を追加し、水で満たした。ビーカーの底から６〜８ｃｍ程の位置に回転混合ブレードを配置した。中速でおよそ２分間、回転混合ブレードを回転させてから、回転を止めた。目視による検査を行う前に、５分間、ビーカーを静置状態で放置した。
【００９４】
５分間の最後には、およそ９０％〜９５％の不純物繊維が水面に浮いたことが観察された。キトサンはビーカーの底に沈み、残留不純物を含むことが目視によって観察された。
【００９５】
例５：回転混合ブレードのブレードによる撹拌度合いを高めて、例４の方法を繰り返した。さらに、およそ２分間の後にブレードの回転を止める代わりに、低速で回転を続けた。このことにより、沈殿したキトサンの表面を継続して撹拌することを確実にした。
【００９６】
キトサン内に目視できる捕捉された不純物は観察されなかった。
【００９７】
例６：消泡剤（anti-foamer）を追加して、例５の方法を繰り返した。これは、消泡剤を追加して表面張力（surface tension）を低減することが、本発明の方法の助けになるか否かを評価するためである。
【００９８】
消泡剤を追加すると、キトサンの沈降作用（sedimentation）が促進され、キトサンがより速く沈むようになることが観察された。
【００９９】
例７：水分を含まない（dry）キトサンを、赤色及び白色のバッグ材並びに数色の漁網であり、様々な長さを有する既知の不純物と混合した。
【０１００】
２Ｌのビーカーに物質を追加した。ビーカーを水で満たし、回転混合ブレードで２分間混合した。目視による検査を行う前に、１５分間、ビーカーを静置状態で放置した。１５分間の最後には、およそ９０％〜９５％の不純物繊維が水面に浮いたことが観察された。キトサンはビーカーの底に沈み、残留不純物を含むことが目視によって観察された。
【０１０１】
回転混合ブレードを用いて、水を再撹拌した。
【０１０２】
水を再撹拌することで、捕捉された不純物が解放されたことが観察された。
【０１０３】
例８：例５の方法を繰り返した。工程の最後において、キトサン全てが沈むように、ビーカーを１時間放置した。
【０１０４】
それから、沈殿したキトサンを再撹拌可能か否かを確認するため、回転混合ブレードを作動させた。ブレードは、低速から高速までの可変速度で回転させた。
【０１０５】
低速では、沈殿したキトサンの表面しか撹拌できないことが観察された。中速及び高速では、沈殿した全てのキトサンが撹拌され、水全体に広がった。
【０１０６】
撹拌工程を繰り返すことが好ましい。
【０１０７】
例９：５００ｍｌのビーカー内で、例２の方法を繰り返した。
【０１０８】
不純物が水面まで浮上したところで、一方側から、オーバーフロー点まで、ビーカーに水を追加した。最初は、最小限のオーバーフローであったが、その後、この工程を繰り返し、この際には、かなり過剰なオーバーフローにする。
【０１０９】
最小限のオーバーフローの場合には、ビーカーから不純物を除去することができなかった。過剰なオーバーフローの場合には、不純物はビーカーの端から流れ出た。
【０１１０】
注目すべきは、不純物の上から水を追加すると、不純物の一部を水の中に沈めてしまい、オーバーフローが生じた場合でも、ビーカーから不純物の一部しか除去することができなかったことである。
【０１１１】
水面に不純物が浮上する前にオーバーフローを生じさせた場合、部分的にしか不純物を除去できなかった。
【０１１２】
例１０：水面より下に配置されたサイドアーム（通常は、真空ろ過で使用される）を有する２Ｌの円錐フラスコ（conical flask）で、例９の方法を繰り返した。サイドアームの開口部は、指先（fingertip）で密閉されている。
【０１１３】
不純物が水面まで浮上したところで、指を外して、サイドアームを通じて水が漏れ出るようにする。
【０１１４】
４回中３回、全ての不純物がサイドアームを通じて漏れ出たことが観察された。不純物が漏れ出なかったケースでは、不純物の一部が、円錐フラスコの傾斜表面（angled surface）に付着していた。本方法によって、不純物のおよそ８０％を除去した。
【０１１５】
例１１：２Ｌのビーカーを用いて、例２の方法を繰り返した。
【０１１６】
水面に不純物が浮上してから、不純物を除去するために、ふるいを使用した。
【０１１７】
不純物を除去するには、この方法が適していることがわかった。しかしながら、水中での余分な力によって、不純物の一部が沈んでしまうため、さらなる注意が必要である。
【０１１８】
本発明は上述の例に限定されるものではない。上述の例は、例示としてのみ示してあるものである。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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