特開 2024-123799 クロロゲン酸由来の有用物の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024123799

(43)【公開日】2024-09-12

(54)【発明の名称】クロロゲン酸由来の有用物の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C07C 67/28 20060101AFI20240905BHJP

   A23K 10/37 20160101ALI20240905BHJP

   A23K 20/111 20160101ALI20240905BHJP

   B09B 5/00 20060101ALI20240905BHJP

   C07C 69/732 20060101ALI20240905BHJP

   C07C 67/30 20060101ALI20240905BHJP

   B09B 3/45 20220101ALI20240905BHJP

   B09B 101/70 20220101ALN20240905BHJP

【ＦＩ】

C07C67/28

A23K10/37 ZAB

A23K20/111

B09B5/00 E

C07C69/732 Z

C07C67/30

B09B3/45

B09B101:70

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023031495

(22)【出願日】2023-03-02

(71)【出願人】

【識別番号】514252430

【氏名又は名称】Ｇ－８ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＴＲＡＤＩＮＧ 株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100074734

【弁理士】

【氏名又は名称】中里 浩一

(74)【代理人】

【識別番号】100086265

【弁理士】

【氏名又は名称】川崎 仁

(74)【代理人】

【識別番号】100076451

【弁理士】

【氏名又は名称】三嶋 景治

(72)【発明者】

【氏名】宮代 知直

【テーマコード（参考）】

2B150

4D004

4H006

【Ｆターム（参考）】

2B150BD02

2B150BD10

2B150CA40

2B150DA08

4D004AA04

4D004AC04

4D004BA04

4D004CA39

4D004CB04

4D004CC03

4D004DA03

4D004DA06

4D004DA11

4H006AA02

4H006AB10

4H006AC14

4H006AC43

4H006BC10

4H006BC19

4H006BE60

4H006BJ20

4H006BJ50

4H006BN20

4H006BN30

4H006BP30

4H006BS20

4H006KA30

4H006KA31

(57)【要約】      （修正有）

【課題】コーヒー滓から短時間かつ容易にキナ酸および／またはカフェ酸を製造でき、しかも残渣である固形物が農業用有機資材や飼料に適している、クロロゲン酸由来の有用物の製造方法を提供する。
【解決手段】内部に閉鎖可能な処理空間を有する密閉容器１２と、高温高圧の蒸気を噴出する蒸気噴出手段１４と、前記密閉容器内に原料を供給するための供給部と、生成された処理液及び固形物を外部に排出するための排出部２２とを備えた処理装置１０を準備し、密閉容器の処理空間内に、主原料としてコーヒー滓を含有する原料を投入し、高温高圧の蒸気を処理空間内に導入して、原料を撹拌しながら亜臨界水反応処理して、クロロゲン酸由来の有用物と、リグニン開繊物を含む懸濁固形物を含有する混合溶液を得、及び取得した混合溶液から、クロロゲン酸由来の有用物を分離して取得する工程を備える、クロロゲン酸由来の有用物の製造方法である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部に閉鎖可能な処理空間を有する密閉容器と、該密閉容器内に高温高圧の蒸気を噴出する蒸気噴出手段と、開閉機構を有し、前記密閉容器内に原料を供給するための供給部と、開閉機構を有し、前記蒸気による原料の処理により生成された処理液および固形物を外部に排出するための排出部とを備えた処理装置を準備する装置準備工程、
前記処理装置の密閉容器の処理空間内に、前記供給部から、主原料としてコーヒー滓を含有する原料を投入する原料投入工程、
高温高圧の蒸気を、前記原料が投入されている前記処理空間内に導入して、前記処理空間内を亜臨界状態とし、前記原料を撹拌しながら、原料を亜臨界水反応処理して、クロロゲン酸由来の有用物と、リグニン開繊物を含む懸濁固形物を含有する混合溶液を得る処理工程、および、
取得した混合溶液から、クロロゲン酸由来の有用物を分離して、クロロゲン酸由来の有用物を取得するクロロゲン酸由来の有用物取得工程
を備えていることを特徴とするクロロゲン酸由来の有用物の製造方法。

【請求項2】

前記クロロゲン酸由来の有用物が、3-カフェオイルキナ酸(3-CQA)、4-カフェオイルキナ酸(4-CQA)、5-カフェオイルキナ酸(5-CQA)、3-フェルロイルキナ酸(3-FQA)、4-フェルロイルキナ酸(4-FQA)、5-フェルロイルキナ酸(5-FQA)、ジカフェオイルキナ酸(di-CQA)からなる化合物である請求項１のクロロゲン酸由来の有用物の製造方法。

【請求項3】

前記クロロゲン酸由来の有用物が、コーヒー酸である請求項１のクロロゲン酸由来の有用物の製造方法。

【請求項4】

前記亜臨界状態における温度が１９０℃以下である請求項１のクロロゲン酸由来の有用物の製造方法。

【請求項5】

前記亜臨界状態における温度が１６０℃以下である請求項１のクロロゲン酸由来の有用物の製造方法。

【請求項6】

前記処理工程が、５～３０分行われる請求項１～５のいずれかのクロロゲン酸由来の有用物の製造方法。

【請求項7】

容積割合で、原料を前記処理空間の９０％以下導入する請求項１のクロロゲン酸由来の有用物の製造方法。

【請求項8】

容積割合で、原料を前記処理空間の５０～８０％導入する請求項７のクロロゲン酸由来の有用物の製造方法。

【請求項9】

前記処理工程における撹拌が、前記処理空間内に配置された回転する撹拌部材により行われる請求項１のクロロゲン酸由来の有用物の製造方法。

【請求項10】

前記リグニン開繊物を含む懸濁固形物を肥料として用いる請求項１のクロロゲン酸由来の有用物の製造方法。

【請求項11】

前記リグニン開繊物を含む懸濁固形物を飼料として用いる請求項１のクロロゲン酸由来の有用物の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、クロロゲン酸由来の有用物の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、コーヒーは嗜好品として広く世界中で消費されている。それに伴い大量に排出されるコーヒー滓の用途として提案されてきたことは、好気性菌により発酵させ、その発酵熱による乾燥、燃焼行程を経て素炭を製造する方法（特許文献１）、リグニン分解菌で処理して農業用有機資材を製造する方法（特許文献２）、コーヒー滓の処理法で焼却に変わり得る方法として、酸またはアルカリで処理した後、嫌気性消化処理を行う方法（特許文献３）、生ごみ用分解促進剤としての利用（特許文献４）などがある。

【0003】

コーヒー豆には、抗酸化作用等の機能性を有するクロロゲン酸が含有されていることが知られている（特許文献５）。コーヒー豆は、焙煎によって香りと味が変わるが、これは、クロロゲン酸が分解されて、キナ酸とカフェ酸（コーヒー酸、カフェイン酸とも呼ばれる）が生成されるためと考えられている。

【0004】

キナ酸は、多数の抗生物質、アルカロイド、除草活性物質などの有用な原料として用いられるシキミ酸の原料となり得る（特許文献６）。シキミ酸は、特に近年になって、世界的な流行を引き起こすと懸念されているヒトインフルエンザ及び鳥インフルエンザウイルスに対し、最も効果が期待されているタミフル（登録商標）の重要な原料化合物となっている。

【0005】

キナ酸は、コーヒー豆のほか、キナ皮、サトウダイコンなどの植物に含まれ、これらの材料から抽出・精製されることが報告されている。コーヒー豆を原料として、アルカリ加水分解後に強塩基性陰イオン交換樹脂で処理した後アルカリで処理し、さらにイオン交換膜電気泳動装置で脱塩精製する方法（特許文献７）、コーヒー生豆、焙煎コーヒー豆、その粉砕物等から水抽出後、カラムに吸着させ、エタノールで抽出して、キナ酸誘導体を８５％以上含むクロロゲン酸類を得る方法（特許文献８）などが知られている。

【0006】

一方、カフェ酸も、抗酸化能や、癌細胞の転移や増殖を抑制する効果が認められており、機能性素材として求められているものである。カフェ酸の糖転移物質は、抗微生物活性を有するため、それを含有した歯磨剤、口腔清浄剤又は口腔殺菌剤への利用が開示されている（特許文献９）。カフェ酸の製造法としては、甘しょ焼酎蒸留滓中のポリフェノールに米麹抽出液を作用させて、不純物であるモノ又はジカフェオイルキナ酸を除去し、カフェ酸を精製する方法が開示されているが（特許文献９）、コーヒー滓を原料として、コーヒー滓麹によるキナ酸、あるいはカフェ酸の製造を示唆するものではない。

【0007】

ところで、コーヒー滓の有効な利用法として、コーヒー滓中に含まれるクロロゲン酸より、医薬品や機能性素材の原料となるキナ酸および／またはカフェ酸の製造法を提供することを主な課題として、ＷＯ２００９－１０７３２８号公報では、コーヒー滓に麹菌（糸状菌）を生育させて得られたコーヒー滓麹からなる微生物触媒を用いて、コーヒー滓中のクロロゲン酸より、キナ酸および／またはカフェ酸を製造する方法が提案されている。

【0008】

この国際公開で提案されたキナ酸および／またはカフェ酸の製造方法は、（１）コーヒー滓にクロロゲン酸加水分解酵素を産生する麹菌を生育させることによりコーヒー滓麹を作製する工程（Ａ）と、前記コーヒー滓麹又はコーヒー滓麹から抽出されたクロロゲン酸加水分解酵素を触媒として、クロロゲン酸を原料として反応させることにより、キナ酸および／またはカフェ酸を生成させる工程（Ｂ）とを含むことを特徴とするものである。

【0009】

しかしながら、この国際公開に開示されたキナ酸および／またはカフェ酸の製造方法によってコーヒー滓からキナ酸および／またはカフェ酸を製造するには、クロロゲン酸加水分解酵素を含有するコーヒー滓麹を予め用意してあったとしても、先ず、コーヒー滓からクロロゲン酸を抽出し、この抽出したクロロゲン酸を前記コーヒー滓麹で処理しなければならず、非常に手間と、時間がかかった。

【0010】

また、残渣である固形物も、リグニンが含まれており、そのままでは、農業用有機資材や飼料として適さなかった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特許第３５３２１５１号公報

【0012】

【特許文献2】特開平１０－９５９７５号公報

【0013】

【特許文献3】特開２００３－２００１３８号公報

【0014】

【特許文献4】特開平８－２２４５６４号公報

【0015】

【特許文献5】特開平６－３８７２３号公報

【0016】

【特許文献6】特開２００７－３００８０９号公報

【0017】

【特許文献7】特開平７－８１６９号公報

【0018】

【特許文献8】特開２００６－２４１００６号公報

【0019】

【特許文献9】特開２００４－３１５３８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0020】

そこで、本発明は、コーヒー滓から、短時間かつ容易にキナ酸および／またはカフェ酸を製造でき、しかも残渣である固形物が農業用有機資材や飼料と適しているクロロゲン酸由来の有用物の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0021】

本発明の前記課題は、下記（１）～（１１）の構成の本発明によるクロロゲン酸由来の有用物の製造方法によって達成される。
（１）
内部に閉鎖可能な処理空間を有する密閉容器と、該密閉容器内に高温高圧の蒸気を噴出する蒸気噴出手段と、開閉機構を有し、前記密閉容器内に原料を供給するための供給部と、開閉機構を有し、前記蒸気による原料の処理により生成された処理液および固形物を外部に排出するための排出部とを備えた処理装置を準備する装置準備工程、
前記処理装置の密閉容器の処理空間内に、前記供給部から、主原料としてコーヒー滓を含有する原料を投入する原料投入工程、
高温高圧の蒸気を、前記原料が投入されている前記処理空間内に導入して、前記処理空間内を亜臨界状態とし、前記原料を撹拌しながら、原料を亜臨界水反応処理して、クロロゲン酸由来の有用物と、リグニン開繊物を含む懸濁固形物を含有する混合溶液を得る処理工程、および、
取得した混合溶液から、クロロゲン酸由来の有用物を分離して、クロロゲン酸由来の有用物を取得するクロロゲン酸由来の有用物取得工程
を備えていることを特徴とするクロロゲン酸由来の有用物の製造方法。
（２）
前記クロロゲン酸由来の有用物が、3-カフェオイルキナ酸(3-CQA)、4-カフェオイルキナ酸(4-CQA)、5-カフェオイルキナ酸(5-CQA)、3-フェルロイルキナ酸(3-FQA)、4-フェルロイルキナ酸(4-FQA)、5-フェルロイルキナ酸(5-FQA)、ジカフェオイルキナ酸(di-CQA)からなる化合物である前記（１）のクロロゲン酸由来の有用物の製造方法。
（３）
前記クロロゲン酸由来の有用物が、コーヒー酸である前記（１）のクロロゲン酸由来の有用物の製造方法。
（４）
前記亜臨界状態における温度が１９０℃以下である前記（１）のクロロゲン酸由来の有用物の製造方法。
（５）
前記亜臨界状態における温度が１６０℃以下である前記（１）のクロロゲン酸由来の有用物の製造方法。
（６）
前記処理工程が、５～３０分行われる前記（１）～（５）のいずれかのクロロゲン酸由来の有用物の製造方法。
（７）
容積割合で、原料を前記処理空間の９０％以下導入する前記（１）のクロロゲン酸由来の有用物の製造方法。
（８）
容積割合で、原料を前記処理空間の５０～８０％導入する前記（７）のクロロゲン酸由来の有用物の製造方法。
（９）
前記処理工程における撹拌が、前記処理空間内に配置された回転する撹拌部材により行われる前記（１）のクロロゲン酸由来の有用物の製造方法。
（１０）
前記リグニン開繊物を含む懸濁固形物を肥料として用いる前記（１）のクロロゲン酸由来の有用物の製造方法。
（１１）
前記リグニン開繊物を含む懸濁固形物を飼料として用いる前記（１）のクロロゲン酸由来の有用物の製造方法。

【発明の効果】

【0022】

本発明のクロロゲン酸由来の有用物の製造方法によれば、コーヒー滓をそのままの状態で亜臨界水処理することにより、クロロゲン酸由来の有用物を容易に、かつ３０分以内という短時間で製造することが可能となる。また、コーヒー滓に含有されるリグニンが亜臨界水処理により、開繊されるので、有用物を抽出後の固形物も農業用有機資材や飼料として有用である。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の実施の形態によるクロロゲン酸由来の有用物の製造方法を実施するための製造装置の一例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明のクロロゲン酸由来の有用物の製造方法の実施の形態を説明する。
先ず、本発明の実施の形態によるクロロゲン酸由来の有用物の製造方法を実施するための製造装置（処理装置）１０の一例について説明する。
図１は、当該製造装置の断面図である。

【0025】

前記製造装置１０は、内部にコーヒー滓である原料を収容する閉鎖空間Ｓ１を有する密閉容器１２と、密閉容器１２内に、亜臨界水である高温高圧の蒸気を噴出する蒸気噴出手段１４と、密閉容器１２の底側に設けられ開閉機構２６を有する排出口１６と、排出口１６からの直接排出操作のみで処理された原料と液体とを分離して回収する分離回収手段１８と、を備えている。密閉容器１２の形状は、例えば、矩形箱形、立体多角筒形、円筒形、樽型、ドラム型等その他任意形状でよいが、下面側に設けられている排出口１６から重力を利用して排出されるような形状が好ましい。密閉容器の下面が排出口へ向けて下り傾斜に設けられていると好適である。

【0026】

分離回収手段１８は、密閉容器１２の閉鎖空間Ｓ１とは異なる他の閉鎖空間Ｓ２を有し、排出口１６を介して該密閉容器１２内部に連通する液体の回収部５０と、密閉容器１２内の液体のみを排出口１６を介して自然流下により回収部５０へ回収させる自然流下回収機構５２と、を有することとしてもよい。排出口１６付近で処理された固形分としての原料は密閉容器１２内にそのまま残り、液体のみが重力を利用して回収部５０へ自然流下することにより、原料と液体とを分離回収できる。回収部５０の構成は、例えば、金属製タンクや立体多角形状の箱体、管状体等、液体を回収する閉鎖空間Ｓ２を有するものであれば任意のものでもよい。収容部を複数個形成してもよい。

【0027】

自然流下回収機構５２は、液体の回収操作前に、密閉容器１２の閉鎖空間Ｓ１と回収部５０の閉鎖空間Ｓ１とを同圧にさせる同圧形成手段６２を含むこととしてもよい。密閉容器１２と回収部５０とを常時同圧にさせる構成とすると、処理後に液体の回収作業を直ちに行え、作業時間の短縮が図れる。
なお、上の例では、分離手段を処理装置に組み込んだ例について説明したが、処理装置自体には、分離手段を設けること無く、別体で設けてもよい。

【0028】

また、前記密閉容器１２の閉鎖空間Ｓ１と回収部５０の閉鎖空間Ｓ２を同圧にするための同圧形成手段６２を設けてもよい。この同圧形成手段６２は、排出口１６を介した液体の回収経路と異なる別の経路で密閉容器１２の閉鎖空間Ｓ１と回収部５０の閉鎖空間Ｓ２とを連通させる同圧連通管６４を有することとしてもよい。この同圧連通管６４は、前記閉鎖空間Ｓ１と閉鎖空間Ｓ２と常時連通させて、密閉容器１２内と回収部５０内とを常時同圧状態にしておいてもよい。なお、同圧連通管６４は、少なくとも液体の回収操作前に密閉容器１２と回収部５０とを連通させて同圧にすればよく、該同圧連通管を連通・遮断するための開閉機構が設けられていても良い。

【0029】

また、別の経路を形成する同圧連通管６４と密閉容器５０との連通は、密閉容器１２の上端側に設定された連通接続部６８を介して行なわれることとしてもよい。

【0030】

また、自然流下回収機構５２は、密閉容器１２の排出口１６と回収部５０とを連通接続する液体回収流路５４を含み、該液体回収流路５４は排出口１６との連通側から回収部５０側に向けて、水平又は下り傾斜状に設けられたこととしてもよい。

【0031】

また、処理された原料の排出口１６からの排出経路Ｒ１途中に開閉機構２６が設けられ、開閉機構２６よりも排出上流側に液体回収流路５４の液体導入口５８が連通接続されていることとしてもよい。

【0032】

また、液体回収流路５４には、密閉容器１２内での原料の処理中には流路を遮断するとともに、処理後に液体のみを回収する際には流路を連通させるように連通状態を選択的に切り替える開閉機構６０が設けられていてもよい。

【0033】

また、回収部５０の閉鎖空間Ｓ２の底面が密閉容器１２の排出口１６の位置より低く設けられたこととしてもよい。

【0034】

また、回収部５０は、その閉鎖空間Ｓ２内に回収した液体の液面ＷＬが常に排出口１６より低くなるように設けられたこととしてもよい。

【0035】

密閉容器１２内には、原料を撹拌する撹拌手段３０を有することとしてもよい。

【0036】

また、密閉容器１２は、左右中央部の底側に排出口１６が設けられつつ、径が左右中央部から左右両端側に向けて次第に縮径された横倒し樽型形状に形成され、撹拌手段３０は、密閉容器１２内に横長に設けられて回転自在に軸支された回転軸４９と、回転軸４９に取り付けられ同回転軸４９の周方向に広がる部位を有する撹拌羽根４８と、を有し、撹拌羽根４８の回転軸４９から羽根先端までの長さは、密閉容器１２の横倒し樽型形状に対応して、回転軸４９の長手方向の中央位置で長く、両端側に行くにしたがって次第に短くなるように形成されたこととしてもよい。

【0037】

また、蒸気噴出手段１４は、回転軸４９を中空管とし、該中空管の周面に複数個の蒸気噴出孔４４を形成して構成された回転軸兼蒸気噴出管２８を含むこととしてもよい。

【0038】

本例では、密閉容器１２は、支持脚１３で地面からある程度の高さに配置されるように支持されている。密閉容器１２は、その径が左右方向中央部から左右両端側の端壁１２ａ側に向けて次第に縮径された横倒し樽型形状に形成されている。密閉容器１２は、例えば、耐熱耐圧性を有するように金属板を加工して形成され、原料を約２ｍ^３収容できる程度の大きさで設けられている。密閉容器１２には、中央部の上方に投入部２０が、中央部の底側に排出部２２がそれぞれ設けられており、それぞれ開閉機構２４，２６により開閉されるように設けられている。密閉容器１２の閉鎖空間Ｓ１内には、蒸気噴出手段１４を構成している蒸気噴出管２８と、原料を撹拌する撹拌手段３０と、が配置されている。なお、密閉容器１２には、内部圧力が設定値よりも高くなると内部蒸気を開放させる、例えば設定圧を調整可能な安全弁３２が設けられている。また、安全弁３２に接続された排気用管の途中には、消音・消臭装置３４が設けられており、安全弁３２を介して排気される蒸気は消音消臭されて、外気側に排出される。

【0039】

排出口１６は、図に示すように、密閉容器１２の左右方向中央部の底面側に開口されており、原料の排出方向を下方にして設けられている。排出口１６の径は、例えば、３００ｍｍ程度に設けられている。排出口１６には、下方に突設された排出筒３６が接続されて処理された原料の排出経路Ｒ１を形成しているとともに、該排出経路Ｒ１の途中に設けられて排出口１６を開閉する開閉機構２６が設けられている。すなわち、排出部２２は、排出口１６と、排出筒３６と、開閉機構２６と、を含む構成となっている。密閉容器１２が横倒し樽型形状に形成されているから、重力により内部の原料は排出口１６が設けられている中央部に向けて集まりやすく、開閉機構２６を開くだけで簡便に原料を排出口１６から排出させることができる。

【0040】

投入部２０には、密閉容器１２に上側に投入口４２が開口されており、投入口４２には上方へ突設された投入筒４３が取り付けられ、投入筒４３内を開閉するように例えばボールバルブ等の開閉機構２４が設けられている。開閉機構２４を介して、投入口４２を開いて原料を密閉容器内に投入でき、処理時には閉鎖して密閉容器１２内の閉鎖空間Ｓ１の閉鎖状態を維持する。

【0041】

蒸気噴出手段１４は、密閉容器１２内に高温高圧の蒸気を噴出するとともに、該密閉容器１２内を高温高圧状態とし、原料を蒸気を介して処理させる。図１に示すように、蒸気噴出手段１４は、密閉容器１２内に配置され周面側に多数の蒸気噴出孔４４が形成された中空管からなる蒸気噴出管２８と、ボイラー等の蒸気発生装置４６と、蒸気発生装置４６から蒸気噴出管２８内に蒸気を供給する蒸気送管４７と、を含む。蒸気噴出手段１４から密閉容器１２内に噴出される蒸気は、原料を適正に処理するため、亜臨界水であるような高温高圧に設定される。例えば、蒸気噴出管２８から噴出される蒸気は、温度が１２０～２５０℃、圧力が１５～３５ａｔｍ程度に設定されている。そして、密閉容器１２内を、温度１２０～２５０℃、圧力１５～３５ａｔｍ程度にするようになっている。蒸気噴出管２８は、密閉容器１２の上下方向略中央位置で横方向に長く配置され、密閉容器の両端壁１２ａに設けられた軸受４５を介して回転自在に軸支されている。すなわち、蒸気噴出管２８は、横軸周りに回転しながら放射状に蒸気を噴出しつつ蒸気を原料に直接に当てるようになっている。なお、蒸気噴出管２８は、モータ等の回転駆動装置５１からチェーン等を介して回転駆動力を得て回転するようになっている。さらに、蒸気噴出管２８には、撹拌手段を構成する撹拌羽根４８が取り付けられており、蒸気噴出管２８が撹拌手段の回転軸４９を兼用している。すなわち、本実施形態では、蒸気噴出手段１４は、撹拌手段の回転軸４９を中空管とし、該中空管の周面に複数個の蒸気噴出孔を形成して構成された回転軸兼蒸気噴出管２８を含む。なお、蒸気噴出手段は、この形態の構成に限らず、例えば、密閉容器内に差し込んだ管の先端から蒸気を噴出する構成、複数の蒸気噴出管を配置させた構成等、その他任意の構成でもよい。

【0042】

撹拌手段３０は、密閉容器内で処理される原料を撹拌する手段であり、原料をむらなく、早期に処理できる。撹拌手段３０は、上記の蒸気噴出管２８からなる回転軸４９と、該回転軸４９に取り付けられ同回転軸の周方向に広がる部位を有する撹拌羽根４８と、を含む。本実施形態では、撹拌羽根４８は、回転軸４９の軸方向略中央位置で互いに逆巻きに設けられた、右巻き螺旋羽根４８ａと、左巻き螺旋羽根４８ｂと、で形成されている。撹拌羽根４８は、回転軸から羽根先端までの長さが左右中央部から両端側に向けて次第に縮径されるように設けられている。これにより密閉容器１２の横倒し樽型形状に対応して原料を確実に撹拌できる。さらに、羽根先端と密閉容器１２の内壁との間にある程度の隙間Ｈを形成するように設けられている。螺旋羽根４８ａ、４８ｂは、原料を中央部から両端壁側に向けて搬送しつつ、固形状の原料を破砕しながら原料を撹拌する。撹拌羽根４８により両端壁１２ａ側に搬送された原料は、該端壁１２ａ側で後から搬送されてくる原料によって押送され、密閉容器１２の内壁に沿いつつ隙間Ｈを介してから中央に戻るように搬送される。なお、撹拌手段３０は、上記の構成のものに限らず、その他任意の構成でもよい。

【0043】

分離回収手段１８は、排出口からの直接操作のみで、蒸気処理後の密閉容器１２内の処理された原料と液体とを分離して回収する分離回収手段である。分離回収手段１８は、図１に示すように、排出口１６を介して密閉容器１２内部に連通する液体の回収部５０と、排出口１６を介して液体を自然流下により回収部５０に回収させる自然流下回収機構５２と、を有する。

【0044】

回収部５０は、密閉容器１２の閉鎖空間Ｓ１とは異なる他の閉鎖空間Ｓ２を内部に有した第２の閉鎖容器である。回収部５０は、例えば、耐熱耐圧性を有する金属製の円筒形状の密閉タンクからなる。回収部５０は、例えば金属製管部材等から形成される液体回収流路５４を介して密閉容器１２の排出口１６と連通接続されている。回収部５０は、その閉鎖空間Ｓ２の底面が密閉容器１２の排出口１６の位置より低く設けられているとともに、閉鎖空間Ｓ２内に回収した液体の液面ＷＬが常に排出口１６より低くなるように設けられており、排出口側の液体が回収部側へスムーズに自然流下しやすいようになっている。なお、回収部５０には、回収した液体の取出ドレン５６が設けられており、開閉弁により開閉するように設けられている。

【0045】

自然流下回収機構５２は、密閉容器１２内に溜まる液体の重力による自然流下により、液体のみを排出口から回収部５０へ流下させる自然流下回収手段である。自然流下回収機構５２は、液体回収流路５４を含む構成であり、液体回収流路５４はその液体導入口５８を排出口１６に連通接続させて、処理された原料の排出経路Ｒ１から分岐した液体の回収経路Ｒ２を形成している。本実施形態では、液体回収流路５４は、例えば、その内径が６ｍｍ程度の金属製管で設けられている。液体回収流路５４には、流路の連通状態を選択的に切り替える開閉機構６０が設けられている。開閉機構６０は、密閉容器内での原料の処理中には流路を遮断するとともに、処理後に液体のみを分離回収する際には流路を連通させるように切り替えられる。これにより、原料と同時に原料中に含まれる水分や蒸気が液化して原料中の細菌や悪臭成分等を含んで状態の液体は、高温高圧の蒸気で処理させることができる。そして、処理後に分離回収される液体は、殺菌や、悪臭・有害成分の分解等された状態で回収することができ、分離回収した液体を二次処理する必要がなく、労力がかからず、時間短縮を図ることができる。

【0046】

液体回収流路５４は、液体導入口５８が開閉機構２６よりも排出上流側の位置に連通接続されている。よって、排出口１６の開閉機構２６を閉じた状態で、液体回収流路５４の開閉機構６０を開いて流路を連通状態にすることにより、排出口から液体を分離して回収させる。液体回収流路５４は排出筒３６と直交方向に接続されており、液体の回収経路Ｒ２が原料の排出経路Ｒ１に対して直交方向に設けられている。すなわち、開閉機構２６の閉鎖状態では、密閉容器内の原料の堆積圧がかかる方向に対して交差方向に液体が流れるようになっている。これにより、簡単な構造で、液体導入口５８に原料が入りにくい構造となり、液体のみを液体回収路５４に自然流下させて、液体の分離回収を良好に行なうことができる。なお、密閉容器１２内の液体が液体導入口５６へ流れる勢いが強すぎると、液体の流れの力によって原料がともに流れされるおそれがあるので、好適には、処理された原料を流し運ばない程度の緩やかな流れになるように、液体回収路や液体導入口等の接続構成が設定される。液体回収流路５４は、排出口１６との連通側（液体導入口側）から回収部側に向けて全体的に水平に設けられている。これにより、液体回収流路での液体の流れはスムーズに行われ、排出口から回収部へ自然流下される。液体回収流路５４を回収部側に向けて下り傾斜状に設けて、液体回収路５４内で液体の流れがよりスムーズに行くようにしてもよい。この際、例えば、液体導入口５８側をある程度の長さまで水平に設けて、その後下り傾斜に設けることとしてもよい。また、液体導入口５８には、必要に応じてフィルタ等を設けることとしてもよい。

【0047】

さらに、図１に示すように、自然流下機構５２は、液体の回収操作前に、密閉容器１２の閉鎖空間Ｓ１と回収部５０の閉鎖空間Ｓ２とを同圧に形成させる同圧形成手段６２を含む。通常では、処理後の密閉容器１２内は高圧であるから、液体回収流路では、密閉容器内に比べて低圧である回収部の閉鎖空間Ｓ２に向けて圧力差による圧送力が働く。このような圧送力が働くと液体と原料とがともに液体回収流路５４に流れこむこととなり、液体と原料との分離回収が困難となるとともに、原料が液体回収流路内に詰まるおそれが高い。同圧形成手段６２により、液体の回収操作前に密閉容器１２と回収部５０との２つの閉鎖空間Ｓ１，Ｓ２を同圧にしておくことにより、該２つの閉鎖空間Ｓ１、Ｓ２の気圧の差により生じる原料が圧送されるのを防止でき、液体の自然流下作用を利用して、原料と分離しながら良好に回収部に回収できる。また、処理後の密閉容器内の高圧状態でも分離回収作業を行えるので、作業時間を短縮できる。

【0048】

同圧形成手段６２は、排出口１６を介した液体の回収経路Ｒ２（液体回収流路５４）とは異なる別の経路Ｒ３で密閉容器１２の閉鎖空間Ｓ１と回収部５０の閉鎖空間Ｓ２とを連通させる同圧連通管６４を含む。同圧連通管６４は、例えば、金属製管からなり、簡単な構造でしかも効率的に２つの閉鎖空間Ｓ１，Ｓ２を同圧にできる。図１では、同圧連通管６４は、一端側が密閉容器１２の左右中央部の上端側に連通接続され、他端側を回収部５０の上端側に連通接続されている。別の経路Ｒ３を形成する同圧連通管６４と密閉容器１２との連通は、密閉容器１２の上端側に設定された連通接続部６８を介して行なわれるようになっている。連通接続部６８の密閉容器との接続口が下方に向けて設定されている。これにより、同圧連通管６４内に密閉容器１２内で堆積している原料が管内に入りにくくなっており、原料が管内に詰まるのを防止して同圧連通管の連通状態を保持し、密閉容器１２と回収部５０とを確実に同圧にさせることができる。同圧連通管６４は、常時連通状態となっており、液体回収流路５４の開閉機構６０を閉じた状態では、密閉容器１２内、回収部５０、液体回収流路５４内が同じ圧力状態になる。これにより、液体回収流路５４の開閉機構６０を開いた直後にも排出口１６の液体導入口５８側で圧力差による原料の圧送を防止できる。さらに、開閉機構６０を開いて液体が回収する際にも、密閉容器１２内と回収部５０内は常時同圧状態が保持される。したがって、回収前から回収終了後まで同圧状態となり、良好に液体のみを排出口１６から自然流下させて分離回収することができる。なお、同圧形成手段６２は、この形態の構成に限らず任意の構成でよい。例えば、同圧形成手段６２は、回収部内を高圧にする他の高圧形成装置を設け、密閉容器内の圧力をセンサーで監視しながら回収部内の圧力を調整して、密閉容器内の圧力と同圧にするようにしてもよい。また、密閉容器内を減圧することとしてもよい。

【0049】

次に、以上説明した製造装置１０を用いての本発明の実施の形態によるクロロゲン酸由来の有用物すなわちキナ酸およびコーヒー酸の製造方法について説明する。
本発明の実施の形態によるクロロゲン酸由来の有用物の製造方法は、前記のような処理装置を準備する装置準備工程、
前記処理装置の密閉容器の処理空間内に、前記供給部から、主原料としてコーヒー滓を含有する原料を投入する原料投入工程、
高温高圧の蒸気を、前記原料が投入されている前記処理空間内に導入して、前記処理空間内を亜臨界状態とし、前記原料を撹拌しながら、原料を亜臨界水反応処理して、クロロゲン酸由来の有用物と、リグニン開繊物を含む懸濁固形物を含有する混合溶液を得る処理工程、および、
取得した混合溶液から、クロロゲン酸由来の有用物を分離して、クロロゲン酸由来の有用物を取得するクロロゲン酸由来の有用物取得工程
を備えている。

【0050】

以下、上記した各工程について詳細に説明する。
《装置準備工程》
図を参照しつつ、上で説明したような製造装置（処理装置）を準備する。

【0051】

《原料投入工程》
原料は、コーヒー滓を主原料とする。このコーヒー滓は、缶コーヒーの製造工場で排出されたコーヒー滓をそのままの状態で使用することができる

【0052】

以上説明したようなコーヒー滓である原料を、処理空間に投入するが、原料の量は、密閉容器１２の閉鎖空間Ｓ１すなわち処理空間の９０％以下、特に、５０～８０％であることが好ましい。原料の投入量がこの範囲より低い場合には、処理効率が悪く、越える場合には、蒸気が原料に上手く作用できず、キナ酸やコーヒー酸の生成が十分でなくなるおそれがある。

【0053】

《処理工程》
この工程においては、前記原料が投入されている処理空間内に蒸気を導入する。この蒸気は、処理空間内を亜臨界状態とすることができる温度と圧力のものを用いる。例えば、温度が１２０～２５０℃で、圧力が１２～３５ａｔｍとする。温度は、１９０℃以下が好ましく、特に１６０℃以下が好ましい。蒸気の導入量は、処理空間の容積、処理する原料の量にもよるが、余剰空間（処理空間から投入された原料の容積を減算した値の空間）に完全に充填される量とするのが好ましい。

【0054】

この処理工程では、上記のように、原料が投入された処理空間に蒸気を導入しつつ、前記原料を攪拌して、前記原料を亜臨界水反により処理を行う。
処理工程の時間は、５～３０分が好ましい。処理時間が上記の範囲より短い場合には、反応時間が十分でなく、すなわち、キナ酸やコーヒー酸等の生成が十分でなく、相当量のキナ酸やコーヒー酸等が原料中に残留してしまい、上記範囲を超えると、製造コストが増大してしまう。また、余りに長いと、固形分が炭化し、農畜産用有用物として適切でなくなってしまう。

【0055】

《冷却工程》
前記処理工程の後に、冷却工程を行っても良い。この冷却工程では、上記処理空間内を冷却し、すなわち、前記蒸気を冷却して、クロロゲン酸由来の有用物すなわちキナ酸やコーヒー酸等を含有する溶液を得る。この冷却は、通常、自然冷却で行われる。

【0056】

《キナ酸やコーヒー酸溶液取得工程》
この工程では、前の処理工程（後に冷却工程が続く場合がある）で取得した混合溶液から、キナ酸やコーヒー酸を分離処理して、キナ酸・コーヒー酸混合溶液を取得する。
前記キナ酸・コーヒー酸溶液取得工程におけるキナ酸・コーヒー酸の分離処理は、従来用いられている方法により行ってよいので、これ以上の説明は省略する。

【0057】

[実施例]
実施例としては、亜臨界水反応処理時間を５分、１０分、２０分とした実施例１、実施例２、実施例３を行った。
先ず、密閉容器中の処理空間の容積が２ｍ^３の、図１に示すような構造の処理装置を準備した。
前記処理空間中に、原料としてコーヒー滓を用い、キナ酸・コーヒー酸溶液の製造の実験を行った。
この原料の投入後、処理空間内に、高温高圧の蒸気を導入しつつ、撹拌手段で撹拌して、原料の蒸気による亜臨界水反応処理を行った。処理空間内の設定温度は１８０℃、設定圧力は１２気圧とした。
下の表１に、原料の投入量、処理後重量（固体、液体）および各処理工程における所要時間を示した。
処理後、処理空間を大気と導通して、処理空間内を大気圧力とし、この後、処理装置から混合溶液のみを取り出した。

【0058】

【表1】

【0059】

その後、それらの混合溶液を、通常の分析方法により分析したところ、キナ酸およびコーヒー酸の存在を確認出来た。

【符号の説明】

【0060】

１０ 有機系廃棄物の処理装置
１２ 密閉容器
１４ 蒸気噴出手段
１６ 排出口
１８ 分離回収手段
２６ 開閉機構
３０ 撹拌手段
５０ 回収部
５２ 自然流下回収機構
５４ 液体回収流路
５８ 液体導入口
６０ 開閉機構
６２ 同圧形成手段
６４ 同圧連通管

【図1】