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標的物質抽出方法、及び標的物質抽出装置 コモンズ

国内特許コード P150012128
掲載日 2015年7月3日
出願番号 特願2006-232103
公開番号 特開2008-055255
登録番号 特許第4113230号
出願日 平成18年8月29日(2006.8.29)
公開日 平成20年3月13日(2008.3.13)
登録日 平成20年4月18日(2008.4.18)
発明者
  • 山形 昌弘
  • 後藤 元信
  • 福里 隆一
出願人
  • 株式会社神戸製鋼所
  • 国立大学法人名古屋大学
発明の名称 標的物質抽出方法、及び標的物質抽出装置 コモンズ
発明の概要 【課題】本発明は、多段の抽出操作を要することなく被処理物から標的物質を選択的に、かつ高効率で抽出することができる抽出方法、及び抽出装置を提供するものである。
【解決手段】本発明の標的物質抽出方法は、親水性流体成分と超臨界状態または亜臨界状態の疎水性流体成分とが互いの溶解度を超えて混合されてなる高圧混合流体を、標的物質を含有する固形の被処理物に接触させて、被処理物に含まれる標的物質を親水性流体成分または疎水性流体成分の少なくとも一方に抽出する工程と、高圧混合流体から、親水性流体成分を主成分とする画分と疎水性流体成分を主成分とする画分とを分取する工程と、少なくとも一方の画分から、標的物質を分離する工程とを含んで構成される。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



天然農産物等に含まれる有用成分を抽出したり、あるいは、天然農産物等に含まれる残留農薬成分を除去する方法として、天然農産物等を超臨界状態あるいは亜臨界状態(以下、これらの状態を単に「臨界状態」という場合がある。)の二酸化炭素で処理する方法が開示されている(例えば、特許文献1から3参照)。





二酸化炭素は、ほぼ室温付近においても、圧力を調節することによって、気体の性質(拡散性)と液体の性質(溶解性)を併せ持つ、臨界流体としての性質を示す。また、臨界状態の二酸化炭素は、温度と圧力を調整することによりガス化して容易に除去することができる。さらに、二酸化炭素は化学的に不活性で、毒性もない。このため、二酸化炭素は、特に食品素材からの有用成分や残留農薬成分を抽出する抽出溶媒として好適に用いられてきた。





その一方で、臨界状態の二酸化炭素は、疎水性物質、特に精油分や分子量の低い脂質類等に対しては比較的高い溶解性を示すものの、親水性物質に対しては十分な溶解性を示すことができない。特に、天然農産物等の中に含まれる薬効のある成分の多くは、その天然農産物中で糖等の親水性物質と結合していることから、これらの成分を高収率で抽出することができない。また、疎水性を示す物質であっても、例えばカロチノイド類(キサントフィル、カロチン、クルクミン等)のように分子量が大きい物質には、十分な溶解性を示すことができない。





そこで、これらの問題を解決するために、上記特許文献1から3に記載される従来方法においては、臨界状態の二酸化炭素に水や低級アルコール(メタノール、エタノール等)などの極性調整物(以下、「エントレーナー」という。)を添加して、臨界状態の二酸化炭素の極性を改質する方法が採用されてきた。

【特許文献1】

許第3010099号公報

【特許文献2】

許第2669304号公報

【特許文献3】

開2001-8659号公報

産業上の利用分野



本発明は、固形の被処理物から標的物質を抽出する抽出方法、及び抽出装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
親水性流体成分と超臨界状態または亜臨界状態の疎水性流体成分とが互いの溶解度を超えて混合され、前記親水性流体成分を主成分とする画分と、前記疎水性流体成分を主成分とする画分とからなる二つの画分を形成してなる高圧混合流体を、標的物質を含有する固形の被処理物に接触させて、該被処理物に含まれる標的物質を前記親水性流体成分または前記疎水性流体成分の少なくとも一方に抽出する工程と、
前記高圧混合流体から、前記親水性流体成分を主成分とする画分と前記疎水性流体成分を主成分とする画分とを分取する工程と、
少なくとも一方の前記画分から、前記標的物質を分離する工程と
を含むことを特徴とする標的物質抽出方法。

【請求項2】
前記親水性流体成分と前記疎水性流体成分のうち、いずれか一方の流体成分に前記被処理物を浸漬させて浸漬液を得、該浸漬液に他方の流体成分を混合することによって、前記被処理物を前記高圧混合流体に接触させる請求項1に記載の標的物質抽出方法。

【請求項3】
前記親水性流体成分と前記疎水性流体成分のうち、いずれか一方の流体成分に、他方の流体成分を小泡状に供給して前記高圧混合流体を形成する請求項1または2に記載の標的物質抽出方法。

【請求項4】
前記親水性流体成分と前記疎水性流体成分とを向流で供給して前記高圧混合流体を形成する請求項1から3のいずれかに記載の標的物質抽出方法。

【請求項5】
前記親水性流体成分として、水、メタノール、エタノールから選択される少なくとも一種を使用し、前記疎水性流体成分として、二酸化炭素、亜酸化窒素、プロパンから選択される少なくとも一種を使用する請求項1から4のいずれかに記載の標的物質抽出方法。

【請求項6】
標的物質を含有する固形の被処理物と、親水性流体成分と、超臨界状態または亜臨界状態の疎水性流体成分とを収容して、前記被処理物から標的物質を抽出するための抽出槽と、
前記抽出槽から、前記親水性流体成分を主成分とする画分を分取する親水性流体分取手段と、
前記抽出槽から、前記疎水性流体成分を主成分とする画分を分取する疎水性流体分取手段と、
前記親水性流体分取手段にて分取された画分から、前記標的物質を分離する第一分離器と、
前記疎水性流体分取手段にて分取された画分から、前記標的物質を分離する第二分離器と
を備えることを特徴とする標的物質抽出装置。

【請求項7】
標的物質を含有する固形の被処理物と、親水性流体成分と、超臨界状態または亜臨界状態の疎水性流体成分とを収容して、前記被処理物から標的物質を抽出するための抽出槽と、
前記抽出槽から、前記親水性流体成分を主成分とする画分を分取する親水性流体分取手段と、
前記抽出槽の上方部に接続された流体排出路と、
前記抽出槽から排出された流体を蓄える高圧分離器と、
前記高圧分離器の上方部に接続されて、前記疎水性流体成分を主成分とする画分を分取する疎水性流体分取路と、
前記親水性流体分取手段にて分取された画分から、前記標的物質を分離する第一分離器と、
前記疎水性流体分取路から分取された画分から、前記標的物質を分離する第二分離器とを備えることを特徴とする標的物質抽出装置。

【請求項8】
前記親水性流体成分を蓄える親水性流体成分貯留槽と、
該親水性流体成分貯留槽から前記親水性流体成分を前記抽出槽に供給する親水性流体成分供給手段と、
前記疎水性流体成分を蓄える疎水性流体成分貯留槽と、
該疎水性流体成分貯留槽から前記疎水性流体成分を前記抽出槽に供給する疎水性流体成分供給手段と
を備え、前記親水性流体成分供給手段と前記疎水性流体成分供給手段が、前記親水性流体成分と前記疎水性流体成分とが前記抽出槽内に向流で供給されるように備えられた請求項6または7に記載の標的物質抽出装置。

【請求項9】
前記親水性流体成分供給手段は、親水性流体成分を抽出槽の上方部から下方部へ供給するように、
前記疎水性流体成分供給手段は、疎水性流体成分を抽出槽の下方部から上方部へ供給するように、
前記親水性流体分取手段は、前記抽出槽の下方部から前記親水性流体成分を主成分とする画分を分取するように接続されたものである請求項8に記載の標的物質抽出装置。

【請求項10】
前記疎水性流体分取手段は、前記抽出槽の上方部から前記疎水性流体成分を主成分とする画分を分取するように接続されたものである請求項6に記載の標的物質抽出装置。

【請求項11】
前記抽出槽が、該抽出槽の内部に、前記親水性流体成分と前記疎水性流体成分の少なくとも一方を小泡状に分散させる多孔質板を備える請求項6から10のいずれかに記載の標的物質抽出装置。

【請求項12】
分取された画分の少なくとも一部を前記抽出槽に供給する循環手段を備える請求項6から11のいずれかに記載の標的物質抽出装置。

【請求項13】
前記第二分離器で、前記標的物質と分離された前記疎水性流体成分を凝縮して、該疎水性流体成分を前記疎水性流体成分貯留槽に還元する凝縮器を備える請求項6から12のいずれかに記載の標的物質抽出装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
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出願権利状態 登録
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