平成8年鹿 研究報告 大分野産業科学頗術センタ叫
麦焼酎蒸留粕の濃縮試験十3
−パイロットプラントでの濃縮試験−
相田 宣菜
食品二！二業預ト キフ
弘歳 守夫＊ ズテクニカルサービス
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L緒言
製造j 二軍封こ多桁類分解酵素を応用することで，もろみ
及び蒸留覚書の粘度低Fや圃液分匿寮が向卓二し粕の濃縮処
理においても有効に作月j することがロ夕リ・エバボレ 夕を使用した予備試験の鮭究明らかとなった。本試験 でば蒸留粕処理において重要な操作の1つである濃縮工 程の実規模への応摘を前提とした濃縮試験の概要と試験 紙果及びユーティリティ条件を踏まえた蒸発蒸気鞘巨折 方式と多重動榔持方式の比較検討について職得する．
2鴨方法
2．1濃縮機の概要
現状の焼酎蒸留軋の濃縮ば，3蚕室効用㌫チエーー▼ プ式フ ォ1リンフイルム方式（以下FF）が採用され巌終水分 80％軍竜子鹿が濃縮限界である．焼酎蒸留齢の濃縮において ば高粘度であり，FF方式の場合プラッキングやスケ
リングが生じ濃縮効率が低下する￠ −〉一般職な高粘度液に
対応した濃縮磯として，擾搾貢空蒸発軋 チュブ式強
制循環型エバボレーー夕やロ∴トパックエバボレー夕，回
転コイル式濃縮磯などがあるが，蒸留租を封豪とした場 合卜運転蟹，経済整などに問題がある スクリュ デカ
ンタ㌧一による一都隊分離後にプレー、ト式エバ牒レ∧タに
よる濃縮で濃縮限界を軋室二させる方式ば突稼働している−
パイロットプラントの濃縮装置の選定においてば9① スケーリンダやプラッキンダがぞj 三じにくいこと，②洗浄 動率等維持常男華が容易なこと，③大容積蒸発に適してい ること含④多重勧∫一号方式や蒸発蒸気毛盲酎i 三縮方式としての
拡張性や経済性などを考慮する必要がある。以上の観点 から今回の濃縮装置ば，スケリンダの激しいパルプ廃 液の省エネルギ波縮装置やグリセリンの濃紺として実 績のあるプレト型エレメント加熱薄膜流下方式（イズ
ミフーードマシナリ SU削TO関0′ ′ ′ 罷￠SCO Evapor at or 試験機） を採用した．
本装置ば，F呈g．i に示すフローで熱交換を行う3枚のピ ーティングエレメントで構成される蒸発缶と試料供給の ためのブイ… ドポンプ§ エレメントに試料を循環供給す るための衡濁ポンプ9 供給蒸気の凝縮水，ガスを排出す るスチムコンデンセー・トポンプ，試料より蒸発したべ
パを凝縮するためのべ一・・パコンⅤゼンセトポンプよ
り構成される，
、−一軒−コンテ・ スチームコンテーン
ンセートホ■ け セーけン7
Fi g．1蒲頗涜下式濃縮装置
濃縮原麒は，ヒティングエレメントの上部より加熱 蒸気が供給され内部で凝集流下し不凝辟ガスと供にスチ
ムコンデンセmトポンプにより排出され9 試料はと一∬
ティンダニレントの外硯を均一に流下する間に熱交換し
て水分を蒸発する。エレメント【l 二で発鍾した蒸気泡は，
液より分許してエレメント間を水平に流れぺ−パ【コン
ゼンテ▼一一トポンプを介し系外に到る．従って従来のプレ 卜式やFF式に比べ試料の自ぎ喜j 度が大きく機械的なメ
リットと酵素処理や無蒸煮法との縦令せで従来と違った 性状（高濃縮低粘度）の蒸留拒が得られ利用々途の拡大 が期待できる。なお今回の試験では，循環ポンプ，コン
畢威畠尊慮 研究報餐 汝傍観塵薬科学務潅センタ叫
デンセmトポンプは9 気泡噛み込み防j 旨二のためロ夕リ 攣に改良した。
ヱ2 実用化にむけての考え方
実用化プラントにおいてばラ現状の処理金額をペス に処男醒設備費やランニンダコストがベイできる技術であ ることが要求きれる．処理経費ば，設備の償却額数的三と
仮定すると勉饗総経費（巨−づ／も）＝ランニングコスト㌫ 設備費／′ 365×9×排ぎ日義（官員し処理後の繭品厳髄ば肝j
とした）で現きれる．現状の処理費を5000ぎユj ／七とすれ ば採罪のとれるイニシャルらストに対するランニンダコ ストが決まりぅ採算ベスの帝傑には，ランニングコス
トの蔓竺i める要素が大きら、ことが判る．特に最終製．闘二多 くの相加】締醸を求められない蒸留尉官の処即においては， 設備酌にば多少㌢‥ ジプヘビー▲ 一な装置であってむ処畢畢コス
トに対するエネ飽ギ¶ コストの低い装置であるほうが省
エネルギー・hが達成きれ外的園子（原油欄稀・電気料）に
対しての緩衝鞋が大きいと考えられる
また最終製品に率∫加機構を柳ナることば，もっとも短 締約に処理経費の削減に結び首薄く．しかし従来の方法に
よる濃縮では要求される濃縮準が音守られないし，得ちれ たとしても設備経済李室三の㌔長から導Åが巧く可能である．今 宣6音盲の試験では，凝終備に実規模へ採j 盲j 可惟な技鱗である
ことを必安乗ず言二に製造二！二軍責のi 改善に寄書極酌にア善三物化学反
応（酵素処軍学）を窮鼠込み9 効率良い物理操作（機器）と
の緋脅せ技術で発軌蒸留，ぎ司液分隆，濃縮の各盲二鍔を 効率化し蒸留勘の絶対酌，相対備な韓減債倭閻魔ことを 崩評はした￠
2−3 濃縮装遭の拡張控
濃綿装置を実働腰や戒潤する場脅，一般的にば多重 効用転二番式（M琵）や蒸気再圧縮方式（VRC）として 稼磯さ潜る。ここでは蒸発義i む七′ ′ ′ ′ h、鼠′ ′ ′ 4濃縮としてME 方式，Ⅴ謁C方式それぞの機略について述べる．
−M琵方式
現在の蒸轡粕漬擬装置でばFF方式として3豪効用合音 として採用きれており9 巌初の蒸発缶へ隻スチムを焼 蛤し蒸発逐せ発堕した蒸気を芝番E‡毒の蒸発缶へカぎー熱源と
して丙利用する方式で3垂拓から蒸発した蒸気ば系殊に 排㌻圭うする。▼ W−」般酌にば消要撃するステ ム箪ば雪 0る4i 5七
（七蒸発）必要で線路編から旧乳温熱敵組息パ．333七 （七蒸発）となり漕熱ば冷却承で凝縮させ液体として排 附する．
−Ⅴ罠Cぷ式
蒸発糾で蒸発した蒸気をブロワ川で井蘭して，加熱粛 として鰹ダ孝吉き凱る￠ ブロワーの動力は9 訳∼25匪w′ ′ t （薫
鳥篭）で蒸発蒸気ば9 蒸発号音子の転熱部で処理液とF貫軍接熱交
換して凝縮しベmパーコンデンセトとして系外に放た長与
きれる．定常運転時には劇盲頼義気，冷却永は不要となる。
VRCの頃合MEの約且′ ′ ／旦0の所ダ富者エネルギー▼でありラン ニングコストば約レ′ 4となりイニシャルコストとの均衡 がとれれば低コストで省エネプレギーの濃縮が可能となる． 蒸発頗熱収支をTab呈e且に薄膜流】仁一Ⅴ罷C方式での濃縮コ ストのi 飼をTab呈e2に示す。
菅岳誌塗昏竃 多豊効用誌と蒸気丙圧纏方式の熟収支
多重効用臨 蒸気丙圧縮
供給液熱猿股熟 慮終桁数州腰 放熱 排旧態熱き誇 蒸発蒸気凝縮廃熱箪 必要熱窮
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単位（Kca呈ノノh）
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転熟而（m2） 設備費（方円）
蒸発轟（監g′′／h）
供給熱量（監g′′′′翫）
濃縮物（髭g′ ′ ／h）
濃縮経費
1n8 270 900i ） i l OOO
i O（Ⅶ ▲膵00
且338 5330
330 i 33〔† 795 1950 的潤闇解熱那郡郡膵は削い漕矧言）
供給吉毒草（も） 798￠
製品葦轟（も） 壇冒7
償却費（万要言j ） l f d3 処要撃要撃′ ／胱給嶺（円′ ／t ） 2892
こ1 ′ −・● し￣ ：、・：−∴ ∴−こ、二真説；ニふシ∴、… i 一 試料としてや①通常維込の減圧蒸留勘う②通常仕込の 減旺蒸留駆】に0。芝％濃度になるよう多糖類分解酵素を添
加し5りウCタ 2嶺時間反応させた欝琶9③無蒸煮仕込酵素区の
減圧蒸河野ヨ，④③をナイロンメッシュでぎ司液分陛した液
部を・それぞれ6むL程度調整し上記の試験機で濃麻処撃を
行った。Tab且e3に代表的な濃縮試験結盟を詳呈臥2に契機 濃縮操作で活用できる濃縮寧粘度番線を示す声
1’ ab！e3 濃権鵠の成・分組成
①通常鞄 ②聯嚢処理 ③無籍鳶 ④替液分経
ノトー亘 ㌔’ 了2．′ 「 7〇。＃ 賃3j 帥．9 空軍素（鴛） 呈。欝7琶 i っ235 苫．ア5穏 2け556 凍無宿働三 ＋む牒閤＋ C．963 0。956 彷．95旦 鮎度（酢㌢竃・馬） 680捷 398り 3畠田0 4300
モ）i i ：1．GR 3．7∈∼ 3．て■ n
濃緑… 準 星。93 2。芝i 3。旦嶺 4．56
平成8年度 研究報告 大分闊達♯科掌技蕎センターー
アミ〆粗寧紅高む静駄科を中心とした素柑として掬連倭 業が注視するようになってきた。
4．まとめ
プレートニレメント加熱薄膜流下式薄膜パイロットプ ラントでの蒸留勒の濃縮試験を実施し次の結果を得た．
（i ）試験運転の結果，全盛処理で盛大3．i 倍の濃縮率を示 し，水分63。5％9糎液分匿後の勉畢空では9濃縮率4．58靴 底分銅．9％の肺となった．
（2）酵素処理9 無蒸煮仕込ば亨 ㌢僻試験の結果が再現さ れ濃縮限界を軋宣二させたB
（3）装置量のスケルアツプにおいては、蒸気再言ぎ三新方式 も視野にいれる必要がある．
（射濃縮物は字 億群書度9 高濃縮，儀水分活性であり用途 に応じた性状を白夜に調整することが可能である。
本試験の実施にあたってご協力頂いた、本格焼酎技術 開発機構の委員各位に標識します
篭 2 3 威
儀縮率
㊨通常亀田観分際2￠℃ ロ？⑬℃ 底轡繋勉聾2￠℃ ×冒e℃
Fi g，2蒸留鞋享農範撃と粘度直轄
こ；・・・：∴． ・・ 1・．∴・：、● 、・・・・：、・・：・・・∴ で衡環ポンプへの宗毒戦混Åやスケリンダの発竺巨で濃縮 限界となった。凍分ば詑プ％で空室素を指標とした濃縮
率ば9i ．93を示し通常のFFM
E方式より装置の機械
的なメリットが確認できた。
仕込時に酵素添漉した減圧蒸留弊習ばヴ 粘度398￠悶㌘汲むS
‥ ！∴：；：・・−． ・・． −．：・．・‥ −ヾ・．く、・−、・● ・・、′ ‥ ． 処理で濃縮勘寒が上昇するこたがわかる
無蕪煮子音二込（酵素添加区）管ば9 きらに濃蘭働肇闇職
・・こ：・ニi ・、、− ・、・、．‖・− −：● ∴ ∴．；・− ● ・：￣− ＿・−− ‥ ．し・・・、・．、・−−∴㍉バ∴■ ．−− −−・ご ト 比較して既い解を示した。装置の運転環境として沸定し たチャンパ和温度と貢空度から酵素処理や無毒煮柁込 の勉果が認めち甑ヶ既報から述べた考察がノ琶イロ、ジトプ ラントでの濃縮試験においても実証きれた。
閲線分陛蟹の濃縮ばぅ 影三度竣3舘む悶Pa．S（6縫8㌫測定）凍
分弧9％まで濃縮を音きっため蔓試料液不足のため限界ブさ式場
− こ ● ∴・．． ‥・−．、−：：、 −、． 示した．
蒸留常吉が更に濃縮できれば9 鷹言射的に着熟成分（例え ば全室素など）の濃度ば章二昇し瀦描摘削司も大幅に拡太す
るG 尊皇盲香寺の閣板子き療ば，ナイロ：〆メッシュで櫨過したた め濾液ぎ首てのSS分力嘗多毛，濃縮勉率を既下きせる囲手と なった◎ スタリェーデカンタ〉∨などで清澄度を巨をヂれば 濃縮寧ば9 更に巨宴草するものと考えられf る．尚；濾過残
消ば，ドラムドライヤ で鱒屋に乾燥できた．
ペ パムーコンデンセートにより孝賢姜ちれた凝縮水のTO
・、− ・・、 ● ． −；・・：・・：−∴一！、∴・．． 閑ヂデカ号予熱享されることから実機の礫磯に際してば凝縮水 処理も別途考慮する必要がある．また装置の磯善点とし
て祈願系へのスパイラブレの挿Åなどカ首考えちれたt
本試験を通じ妄言孝標とした濃縮感電官署了籠たなり得られた慌 粘鑑，高濃縮（痛撃素食凝）9 低廉分活性の蒸留ギヨば，
