特許 7516079 抽出液の製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-05

(45)【発行日】2024-07-16

(54)【発明の名称】抽出液の製造装置

(51)【国際特許分類】

   B01D 11/02 20060101AFI20240708BHJP

   B01F 23/20 20220101ALI20240708BHJP

   B01F 25/20 20220101ALI20240708BHJP

   B08B 3/10 20060101ALI20240708BHJP

   B08B 9/032 20060101ALI20240708BHJP

【ＦＩ】

B01D11/02 103

B01F23/20

B01F25/20

B08B3/10 Z

B08B9/032 328

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2020048892

(22)【出願日】2020-03-19

(65)【公開番号】P2021146283

(43)【公開日】2021-09-27

【審査請求日】2023-03-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000187149

【氏名又は名称】株式会社レゾナック・ガスプロダクツ

(74)【代理人】

【識別番号】100080838

【弁理士】

【氏名又は名称】三浦 光康

(74)【代理人】

【識別番号】100194261

【弁理士】

【氏名又は名称】栢原 崇行

(72)【発明者】

【氏名】稲垣 正之

(72)【発明者】

【氏名】森 亮太

【審査官】池田 周士郎

(56)【参考文献】

【文献】韓国公開特許第１０－２０１７－００６９４８０（ＫＲ，Ａ）

【文献】特表２０２０－５０７４３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｄ １１／００－１２／００

Ｂ０１Ｆ ２１／００－２５／９０

Ｂ０８Ｂ ５／００－１３／００

Ｂ０８Ｂ ３／００－ ３／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の微細気泡発生装置に溶媒を供給する溶媒供給ラインと、前記第１の微細気泡発生装置に酸素の含有率が１０ｖｏｌ％以下の任意のガスを供給する第１のガス供給ラインと、前記溶媒に前記ガスを微細気泡状態で含有させ、微細気泡含有溶媒を生成する前記第１の微細気泡発生装置と、前記第１の微細気泡発生装置に接続され、前記微細気泡含有溶媒を抽出釜に供給する微細気泡含有溶媒供給ラインと、被抽出物を収納可能な前記抽出釜と、前記抽出釜に接続され、前記被抽出物から成分を抽出した抽出液を供給する抽出液供給ラインと、第２の微細気泡発生装置に洗浄液を供給する洗浄液供給ラインと、前記第２の微細気泡発生装置に任意のガスを供給する第２のガス供給ラインと、前記洗浄液に前記第２のガス供給ラインから供給されるガスを微細気泡状態で含有させ、微細気泡含有洗浄液を生成する前記第２の微細気泡発生装置と、前記第２の微細気泡発生装置に接続され、被洗浄物に微細気泡含有洗浄液を供給する微細気泡含有洗浄液供給ラインとで構成される抽出液の製造装置。

【請求項2】

前記抽出液供給ラインには、溶存酸素除去装置が更に設けられ、
前記溶存酸素除去装置は、前記抽出液に窒素ガスを微細気泡の状態で含有させ、微細気泡含有抽出液を生成する前記第３の微細気泡発生装置と、前記第３の微細気泡発生装置に接続され、前記微細気泡含有抽出液から溶存酸素を除去する分離容器とで構成されることを特徴とする請求項１に記載の抽出液の製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マイクロバブルを用いて被抽出物から成分を抽出し、抽出液を製造する抽出液の製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、被抽出物から所望の成分を抽出するため、所望の成分に応じた温度に加温した水系溶媒、もしくは有機系溶媒等を用いて、各溶媒に可溶な成分を抽出し、抽出液を得ることが一般的である。

【0003】

しかしながら、既存の抽出方法では加熱が必要である場合に、得られた成分が変質してしまうことが多く、また、低温で抽出を行うと、抽出効率が低く、被抽出物の使用量が増え、採算が合わないといった事態が発生してしまう。

【0004】

微細気泡を含む水での抽出方法は既に知られており、例えば特許文献１にあるように、最頻粒子径が５００ｎｍ以下の超微細気泡を含む水を用いる抽出方法がある。
また、特許文献２にあるように、炭酸ガスを加圧、加温し超臨界状態にして行う超臨界抽出によって比較的低温で抽出を行う技術もある。

【0005】

これら方法により、既存の抽出方法に比べ効率よく抽出を行うことができるが、これら方法は、ナノバブルや超臨界状態の二酸化炭素を製造する必要があるため、装置が大型、高コストになる等の問題があった。

【0006】

また、これらの装置を洗浄するための設備も別途必要となり、設備がより大型化する、高コストになる等の問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特許第５８２１８３９号公報

【文献】特開２００６－２２３２３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、装置が大型かつ高コストになることなく、より簡便かつ低コストで抽出効率に優れた抽出液の製造装置及び抽出液の製造方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

【0010】

【0011】

【0012】

請求項１に記載の抽出液の製造装置は、第１の微細気泡発生装置に溶媒を供給する溶媒供給ラインと、前記第１の微細気泡発生装置に酸素の含有率が１０ｖｏｌ％以下の任意のガスを供給する第１のガス供給ラインと、前記溶媒に前記ガスを微細気泡状態で含有させ、微細気泡含有溶媒を生成する前記第１の微細気泡発生装置と、前記第１の微細気泡発生装置に接続され、前記微細気泡含有溶媒を抽出釜に供給する微細気泡含有溶媒供給ラインと、被抽出物を収納可能な前記抽出釜と、前記抽出釜に接続され、前記被抽出物から成分を抽出した抽出液を供給する抽出液供給ラインと、第２の微細気泡発生装置に洗浄液を供給する洗浄液供給ラインと、前記第２の微細気泡発生装置に任意のガスを供給する第２のガス供給ラインと、前記洗浄液に前記第２のガス供給ラインから供給されるガスを微細気泡状態で含有させ、微細気泡含有洗浄液を生成する前記第２の微細気泡発生装置と、前記第２の微細気泡発生装置に接続され、被洗浄物に微細気泡含有洗浄液を供給する微細気泡含有洗浄液供給ラインとで構成されることを特徴とする。

【0013】

請求項２に記載の抽出液の製造装置の前記抽出液供給ラインには、溶存酸素除去装置が更に設けられ、前記溶存酸素除去装置は、前記抽出液に窒素ガスを微細気泡の状態で含有させ、微細気泡含有抽出液を生成する前記第３の微細気泡発生装置と、前記第３の微細気泡発生装置に接続され、前記微細気泡含有抽出液から溶存酸素を除去する分離容器とで構成されることを特徴とする。

【0014】

【0015】

【0016】

【発明の効果】

【0017】

以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
（１）酸素の含有率が１０ｖｏｌ％以下の任意のガスを微細気泡状態で液体中に含有させることにより、溶存酸素濃度の低い抽出液を製造することができる。
（２）溶存酸素の除去を行うことにより、溶存酸素の濃度をさらに低下させることができる。
（３）１つの装置で抽出、溶存酸素の除去、洗浄等を行うことができるので、装置の省スペース化、低コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

図１乃至図７は本発明の第１の実施形態を示す説明図である。
図８及び図９は本発明の第２の実施形態を示す説明図である。
図１０及び図１１は本発明の第３の実施形態を示す説明図である。

【図1】第１の実施形態の抽出液の製造装置の概略説明図。

【図2】微細気泡発生装置の説明図。

【図3】ノズル部の傾きを示す参考説明図。（ａ）対向するノズル部のいずれも傾きが０°の場合の説明図。（ｂ）対向するノズル部の一方のノズル部の傾きが４０°の場合の説明図。（ｃ）対向するノズル部が異なる向きに２０°傾き、対向するノズル部から噴射される流体が４０°の傾きで衝突する場合の説明図。

【図4】ノズル部の配置状態を示す参考説明図。（ａ）対向するノズル部の中心軸が同軸となるように配置された場合（０ｍｍ離間）の説明図。（ｂ）対向するノズル部の中心軸が１００ｍｍ離間するように配置された場合（１００ｍｍ離間）の説明図。

【図5】微細気泡濃度と溶存酸素濃度の関係を示す表。

【図6】濡れ性に関する試験結果を示す表。

【図7】第１の実施形態の抽出液の製造方法の工程図。

【図8】第２の実施形態の抽出液の製造装置の概略説明図。

【図9】第２の実施形態の抽出液の製造方法の工程図。

【図10】第３の実施形態の抽出液の製造装置の概略説明図。

【図11】第３の実施形態の抽出液の製造方法の工程図。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面に示す本発明を実施するための形態により、本発明を詳細に説明する。
図１乃至図７に示す本発明を実施するための第１の形態において、１は本発明の微細気泡、いわゆるマイクロバブルやウルトラファインバブル（ＵＦＢ、直径１μｍ以下の大きさの気泡）を用いて主に被抽出物から成分を抽出するとともに、抽出に用いた装置を洗浄できる抽出液の製造装置である。

【0020】

この抽出液の製造装置１は、図１に示すように、微細気泡発生装置２に液体を供給する液体供給ライン３と、前記微細気泡発生装置２にガスを供給するガス供給ライン４と、前記液体に前記ガスを微細気泡状態で微細気泡を含有させ、微細気泡含有液体を生成する微細気泡発生装置２と、前記微細気泡発生装置２に接続され、前記微細気泡含有液体を抽出釜５に供給する微細気泡含有液体供給ライン６と、被抽出物を収納可能な前記抽出釜５と、前記抽出釜５に接続され、前記被抽出物から成分を抽出した抽出液を供給する抽出液供給ライン７と、前記微細気泡発生装置２に接続され、前記微細気泡含有液体を被洗浄物に供給する微細気泡含有洗浄液供給ライン８とで構成されている。

【0021】

本実施形態においては、溶媒供給源９から溶媒供給ライン１０を介して微細気泡発生装置２及び抽出釜５に供給され被抽出物から成分を抽出する溶媒と、洗浄液供給源１１から洗浄液供給ライン１２を介して微細気泡発生装置２に供給され抽出液供給ライン７等を洗浄する洗浄液を液体として用いている。

【0022】

液体供給ライン３は、図１に示すように、前記溶媒供給ライン１０と洗浄液供給ライン１２を含むもので、溶媒供給源９から供給される溶媒と洗浄液供給源１１から供給される洗浄液を微細気泡発生装置２へ送るラインである。

【0023】

この溶媒供給源９は、ガスを微細気泡状で含有させる液体を供給するもので、この溶媒は、水やヘキサンやエタノール等の有機溶剤等が考えられる。本実施形態においては、水を溶媒として用いている。

【0024】

この溶媒供給源９は、液体が収納されたタンク等でもよいし、水の場合には水道管や貯水タンクを溶媒供給源９としてもよい。

【0025】

洗浄液供給源１１は、ガスを微細気泡状で含有させる洗浄液を供給するもので、この洗浄液は、水や界面活性剤を含有するアルカリ性洗浄液、酸性洗浄液及び中性洗浄液等が考えられる。本実施形態においては、アルカリ性洗浄液を洗浄液として用いている。

【0026】

この洗浄液供給源１１は、洗浄液が収納されたタンク等が想定されるが、例えば洗浄液として水を用いる場合には水道管等を洗浄液供給源１１としてもよく、水を洗浄液として用いる場合には、溶媒供給源９と洗浄液供給源１１を同一のものとしてもよい。この場合、溶媒供給ライン１０と洗浄液供給ライン１２も同一の１つの管路（液体供給ライン３）となる。

【0027】

ガス供給ライン４は、ガス供給源１３から供給される空気、窒素、炭酸ガス、酸素、水素、オゾン、亜酸化窒素、アルゴン又は希ガス等のガスの内少なくとも１つ以上のガスを微細気泡発生装置２へ送るラインである。

【0028】

ガス供給源１３としては、タンク、ボンベ等や、空気の場合にはコンプレッサー等が考えられる。

【0029】

微細気泡のもととなるガスは、前述のように空気、窒素、炭酸ガス、酸素、水素、オゾン、亜酸化窒素や、希ガス等の不活性ガスから１種類単体、もしくは２種類以上を選択して混合し用いることもできる。溶媒に微細気泡状態で含有させるガスは、酸素の含有率が１０ｖｏｌ％以下の任意のガスが望ましく、本実施形態においては、窒素ガスを用いているが、希ガスやＰＳＡ等でガス組成比を酸素の含有率が１０ｖｏｌ％以下に変化させた空気等のガスも使用することができる。

【0030】

一方、洗浄液に微細気泡として含有させるガスは溶媒とは異なるガスにすることができ、具体的には前述のように空気、窒素、炭酸ガス、酸素、水素、オゾン、亜酸化窒素や、希ガス等の不活性ガスから１種類単体、もしくは２種類以上を選択して混合し用いることができる。

【0031】

微細気泡発生装置２は、液体供給ライン３及びガス供給ライン４に接続されており、供給されたガスを前記液体に微細気泡で含有するように混合して微細気泡含有溶媒を生成し、二次側へ送る装置である。

【0032】

この微細気泡発生装置２は、図２に示すように本実施形態では、前記液体供給ライン３から供給された液体と前記ガス供給ライン４から供給された前記ガスを混合する混合器１４と、前記混合器１４で混合された混合流体を複数個のノズル部１５に供給する混合流体供給ライン１６と、少なくとも前記液体供給ライン３から供給された液体又は前記混合器１４で混合された前記混合流体のいずれかを昇圧する昇圧ポンプ１７と、前記混合流体供給ライン１６に接続されるとともに、バッファー部１８の前記液体内に併設状態で設けられ、昇圧された前記混合流体を噴射し、せん断することで微細気泡を発生させる前記複数個のノズル部１５とで構成されている。

【0033】

混合器１４は、液体供給ライン３及びガス供給ライン４に接続されており、供給されたガスと液体を混合器１４で混合して二次側へ送る。

【0034】

混合器１４で混合された混合流体は、前記液体供給ライン３から供給された液体に取り込んだガスの気泡を含有する状態となっている。

【0035】

混合流体供給ライン１６は、混合器１４の二次側と複数個のノズル部１５を接続するラインであり、本実施形態では、この混合流体供給ライン１６に昇圧ポンプ１７が設けられている。

【0036】

昇圧ポンプ１７は、本実施形態においては混合器１４の二次側、すなわち、混合流体供給ライン１６の混合器１４とバッファー部１８との間に設けられており、前記混合流体を少なくとも０．３ＭＰａ以上に昇圧するものである。

【0037】

使用される昇圧ポンプ１７は、液体を昇圧し、圧送できるものであればどのようなものでもよく、公知の液体用昇圧ポンプを用いることができる。
なお、昇圧ポンプ１７を用いて昇圧した後の液体又は混合流体の圧力としては、前述したように０．３ＭＰａ以上となることが望ましいが、０．３ＭＰａ未満であってもウルトラファインバブルを発生させることはできる。

【0038】

バッファー部１８は、本実施形態では容器状の部材で、内部に液体等の液体を保持できるものである。このバッファー部１８では、微細気泡含有溶媒内に溶存する酸素を分離する分離容器としての機能も備えており、バッファー部１８にはその上方側に例えば管状の排出部１９が接続されている。バッファー部１８の内部で微細気泡含有溶媒が生成された後、この微細気泡含有溶媒から脱気された酸素が前記排出部１９から外部へ排出される。この排出部１９には、仕切弁（図示せず）等を設けてもよい。

【0039】

このように溶存酸素が分離された微細気泡含有溶媒を用いて抽出を行うことにより、抽出液内の溶存酸素も微量にすることができる。

【0040】

ノズル部１５は、図３及び図４に示すようにノズル部１５から噴射された混合流体がせん断されるような併設状態で設けられており、好ましくは略対向状態に配設されている。
ここで、併設状態とは、略対向状態を含むものであり、略対向状態とは、ノズル部１５の中心軸が同一線上に位置する状態で向かい合った状態や中心軸が離間した状態で向かい合って配置される状態を含むものである。

【0041】

本実施形態では、略対向状態で設けられており、混合流体供給ライン１６より供給された所定の圧力に昇圧された混合流体をこのノズル部１５から噴射することにより、混合流体がせん断状態となり、バッファー部１８内の液体中にウルトラファインバブルが発生する。

【0042】

具体的には、ノズル部１５は一直線上を含んで略向かい合って配置されており、図３に示すように噴射方向が０°乃至４０°の角度に傾斜させることができる。ここで、０°とは、一方のノズル部１５の中心軸と、このノズル部１５に対向する他方のノズル部１５の中心軸が同軸又は平行になる角度で、この０°に対してプラス・マイナス方向（図面上では上下方向）に最大４０°傾斜可能に設けられている。

【0043】

この角度は、対向するノズル部１５同士のなす角度が最大４０°になるように調整することが望ましく、例えば、一方のノズル部１５の傾きが０°の場合には、他方のノズル部１５の角度を最大で４０°（上下方向に４０°）となるように調整し、一方のノズル部１５の傾きが２０°の場合には、他方のノズル部１５の角度を一方のノズル部１５と逆方向の傾きで最大で２０°となるように調整することが望ましい。

【0044】

すなわち、対向するノズル部１５から噴射される混合流体が最大で４０°の傾きで衝突するように対向するノズル部１５の角度を設定する。

【0045】

また、対向する複数個のノズル部１５は、図４に示すように、それぞれその中心軸に対して０ｍｍ乃至１００ｍｍに離間させて設置することができる。すなわち、ノズル部１５はその中心軸の一直線上から０ｍｍ以上で１００ｍｍ以下の範囲ずれて向かい合って配置されている。

【0046】

このように配置することにより、ノズル部１５から噴射された混合流体同士が衝突又は近接し、効率よくせん断されることにより、ウルトラファインバブルを効率よく発生させることができる。

【0047】

ところで、このときの混合流体が前記ノズル部１５を通過する際の最大流速は１０ｍ／ｓｅｃ乃至２００ｍ／ｓｅｃであることが望ましく、より好ましくは５０ｍ／ｓｅｃ乃至１５０ｍ／ｓｅｃであることが望ましい。

【0048】

この微細気泡含有溶媒に含有される微細気泡は、その粒子径が十分に小さい方が気泡の表面積の総和が増加し、効率的に液中の溶存酸素を脱気できる。

【0049】

また、気泡径の大きい泡によるバブリングによるガス置換では、ガス供給源１３から供給されるガス（本実施形態においては窒素ガス）と液体との接触時間が短いことから、ガス供給源１３から供給されるガスによる酸素の吸収が十分行われないうちに気泡が液面にて破裂するため、ガス供給源１３から供給されるガスの使用量が多くなってしまう。気泡径をウルトラファインバブルの領域まで小さくすることにより、気泡が水面へ浮上するスピードが非常に遅くなるため、使用するガス供給源１３から供給されるガスの量を少なくすることができる。

【0050】

このような作用効果を得られるため、微細気泡の個数を基準とした粒子度分布における最頻粒子径は、１０００ｎｍより小さいことが好ましく、５００ｎｍより小さいことがより好ましい。

【0051】

また、図５に示すように、微細気泡含有溶媒中の微細気泡一定体積当たりの気体の体積比率が高い（濃度が高い）方が、液中の溶存酸素の脱気効率が高くなる。

【0052】

溶媒を用いて成分を抽出する抽出液が飲料である場合には、抽出液中の溶存酸素が１ｐｐｍ以下であることが好ましく、微細気泡発生装置２で生成した微細気泡含有液体に含有される微細気泡の含有量は、微細気泡が前記液体１ｍＬ当たり１．５億個以上あることが好ましい。本実施形態においては、窒素ガスを用いているため、安全性も高めることができる。

【0053】

この微細気泡発生装置２のバッファー部１８では微細気泡含有溶媒を静置して微細気泡含有溶媒内の溶存酸素を除去する作業が行われる。微細気泡含有溶媒内に溶存する酸素は、微細気泡状となった窒素ガス等の酸素の含有率が１０ｖｏｌ％以下のガスに吸着され、液体の上方へ浮上してバッファー部１８に設けられた排出部１９から外部へ排出される。

【0054】

このように溶存酸素を除去した状態の微細気泡含有溶媒は微細気泡含有液体供給ライン６を介して抽出釜５へ供給され、被抽出物から成分の抽出を行う。抽出釜５に収納される被抽出物としては、例えば紅茶や緑茶等のお茶類、コーヒー豆等が考えられる。この成分の抽出を行う際に、微細気泡含有溶媒中の微細気泡濃度が所定濃度以上になるように、微細気泡発生装置２と液体供給ライン３を接続し、溶媒が循環する循環ライン（図示せず）を設けてもよい。また、この循環ラインは洗浄液も循環できるように設けてもよい。前記循環ラインは、バッファー部１８又は微細気泡含有液体供給ライン６と液体供給ライン３を接続する循環管路と、前記循環管路の中途に設けられた循環ポンプと、循環管路内の流量を調整する絞り部とで構成されるもの等が想定される。

【0055】

抽出釜５へ供給される微細気泡含有溶媒の微細気泡の含有量としては、一定体積当たりの気体の体積比率が高いほうが接触角は低くなり、濡れ性は高くなることから、微細気泡が前記液体１ｍＬ当たり１００万個以上存在することが好ましく、１０００万個以上あることがより好ましく、５０００万個以上あることがさらに好ましい。

【0056】

抽出において重要な指標となる被抽出物に対する液体の濡れ性および接触角について考慮すると、微細気泡を含む液体中の一定体積当たりの気体の体積比率が高いほうが接触角は低くなり、濡れ性は高くなる。

【0057】

例えば図６に示すように、５００ｎｍを超える気泡を含んだ微細気泡含有溶媒が最も接触角が低くなり、その次にマイクロバブルを除去した微細気泡含有溶媒の接触角が低くなり、微細気泡を含まない水が最も接触角が大きくなる。

【0058】

接触角が最も低くなる５００ｎｍを超える微細気泡を含む水が、最も濡れ性が高くなり、最も抽出処理に適していると推察される。

【0059】

よって、微細気泡は、体積を基準とした粒子径分布における最頻粒子径が５００ｎｍより大きいことが好ましく、５００ｎｍ～１００μｍであることがより好ましく、５００ｎｍ～１μｍであることがさらに好ましい。

【0060】

ところで、このような微細気泡を含有した微細気泡含有溶媒を抽出釜５へ送る場合、寿命の短い粒子径の大きい気泡を抽出釜５へ供給するため、微細気泡発生装置２から抽出釜５までの配管距離（微細気泡含有液体供給ライン６の長さ）が１００ｍ以内であることが望ましく、５０ｍ以内であることがさらに望ましい。
なお、微細気泡含有溶媒の温度は被抽出物に応じて最適な温度に調節する。最適な温度としては水に窒素の微細気泡を含有させる場合には、４０℃～６０℃程度が望ましく、更に好適には５０℃～６０℃程度が望ましい。

【0061】

このような微細気泡含有溶媒を用いて被抽出物から成分を抽出した抽出液は、抽出釜５に接続された抽出液供給ライン７を介して外部へ提供される。

【0062】

一方、微細気泡含有洗浄液は洗浄液供給ライン１２を介して微細気泡発生装置２へ供給された洗浄液に空気、窒素、炭酸ガス、水素、オゾン、亜酸化窒素、アルゴン又は希ガスの少なくとも１つ以上のガスを微細気泡状態で含有させて生成する。

【0063】

微細気泡含有洗浄液は、本実施形態においては、微細気泡含有洗浄液供給ライン８を介して被洗浄物としての抽出釜５の上部から、抽出釜５の内部に微細気泡含有洗浄液をスプレーして供給される。更に上流の溶媒供給ライン１０等も被洗浄物とし、微細気泡含有洗浄液で洗浄する場合には、液体供給ライン３（溶媒供給ライン１０）に微細気泡含有洗浄液供給ライン８を接続する、又は洗浄液供給ライン８の仕切弁２０を閉じ、微細気泡含有液体供給ライン６を微細気泡含有洗浄液供給ライン８として用いることにより微細気泡含有洗浄液が液体供給ライン３等から下流へ流れ、抽出釜５や溶媒供給ライン１０等の被洗浄物が洗浄される。なお、下流の抽出液供給ライン７のみを被洗浄物とし、抽出液供給ライン７のみに微細気泡含有洗浄液を供給できるようにしてもよい。

【0064】

ところで、この微細気泡含有洗浄液供給ライン８には、公知のＣＩＰ洗浄装置、すなわち、公知の洗浄液タンクや洗浄液用ポンプ等を更に設けてもよい。

【0065】

洗浄後に微細気泡含有洗浄液が通過した部分に、水や炭酸水等のすすぎ液を供給し、洗浄部分のすすぎを行ってもよい。すすぎ液は、溶媒供給源９や洗浄液供給源１１等から供給された液体をそのまま用いてもよいし、微細気泡発生装置２を介して微細気泡含有すすぎ液を生成し、この微細気泡含有すすぎ液を供給してすすぎをしてもよい。また、溶媒供給源９等とは別にすすぎ液供給源を有するすすぎ液供給ラインを設けてもよい。

【0066】

この微細気泡含有洗浄液は、汚れ面と汚れの間に微細気泡が入り込み、微細気泡同士が結合することで大きな泡となり、その時の物理的な刺激によって汚れが汚れ面から剥離する。そのため微細気泡含有洗浄液一定体積当たりの気体の体積比率が高い（濃度が高い）方が汚れが剥離するまでの時間を短くすることができ、微細気泡発生装置２で生成した微細気泡含有洗浄液に含有される微細気泡の含有量は、微細気泡が前記洗浄液１ｍＬ当たり１０００万個以上存在することが好ましく、１億個以上あることがさらに好ましい。

【0067】

また、微細気泡表面に洗剤の界面活性剤が局在化するため、微細気泡の粒子径が十分に小さい方が凹凸ある汚れ面に効率よく界面活性剤が局在化した微細気泡を浸透させることができる。すなわち、界面活性剤を効率よく汚れへと運ぶためには微細気泡の粒子径が小さい方が好ましく、個数を基準とした粒子度分布における最頻粒子径が１０００ｎｍより小さいことが好ましく、５００ｎｍより小さいことがより好ましい。

【0068】

さらに、本実施形態における微細気泡は、負電荷を帯びている。微細気泡に負電荷を帯びさせることにより、通常プラスに帯電している油汚れ等の汚れに対して電気的な要因で洗浄液をより効率よく供給することができ、洗浄性を向上させることができる。
ところで、液体供給ライン３や微細気泡含有液体供給ライン６、抽出液供給ライン７等には適宜仕切弁２０が設けられている。

【0069】

本発明の抽出液の製造方法２１は、図７に示すように、酸素の含有率が１０ｖｏｌ％以下の任意のガスを微細気泡として含有する微細気泡含有溶媒を生成する微細気泡含有溶媒生成工程２２と、この微細気泡含有溶媒生成工程２２で生成した微細気泡含有溶媒を用いて被抽出物から所定の成分を抽出する抽出工程２３と、前記抽出工程２３で所定の成分を抽出した抽出液を外部に供給する抽出液供給工程２４と、微細気泡を含有する洗浄液を生成する微細気泡含有洗浄液生成工程２５と、少なくとも前記微細気泡含有溶媒又は前記抽出液が通過した部位を、前記微細気泡含有洗浄液生成工程２５で生成した微細気泡含有洗浄液でＣＩＰ洗浄する洗浄工程２６と、前記洗浄工程２６後、前記微細気泡含有洗浄液で洗浄した部位にすすぎ液を供給し、前記洗浄した部位をすすぐすすぎ工程２７を含むものである。

【0070】

微細気泡含有溶媒生成工程２２では、酸素の含有率が１０ｖｏｌ％以下の任意のガス、例えば、ＰＳＡ等でガス組成比を変化させた空気、窒素、炭酸ガス、水素、オゾン、亜酸化窒素や、希ガス等の不活性ガスから１種類単体、もしくは２種類以上を選択して混合し用いることもでき、本実施形態においては、窒素ガスを用いている。

【0071】

抽出工程２３は、被抽出物を抽出釜５に収納し、この被抽出物に対して適温（例えば５５℃）に温調した微細気泡含有溶媒を抽出釜５に加えて、所定時間静置して抽出処理を行い、抽出液を得る工程である。

【0072】

抽出液供給工程２４は、抽出工程２３で生成した抽出液を外部へ提供する工程で、例えば抽出液が飲料の場合には、飲料用容器等に抽出液が抽出液供給ライン７を介して提供されて充填される。

【0073】

微細気泡含有洗浄液生成工程２５は微細気泡発生装置２を用いて洗浄液にガスを微細気泡状態で含有させ、微細気泡含有洗浄液を生成する。
なお、この微細気泡含有洗浄液生成工程２５において、微細気泡発生装置２内の液体を循環ライン（図示せず）により循環させ、前記微細気泡含有洗浄液の濃度を向上させる循環工程を行ってもよい。

【0074】

洗浄工程２６では、被洗浄物、具体的には、本実施形態においては少なくとも抽出液が通過した部位（抽出液供給ライン７）を微細気泡含有洗浄液を用いてＣＩＰ洗浄する工程で、より好適には微細気泡含有液体供給ライン６、抽出釜５及び抽出液供給ライン７をＣＩＰ洗浄することが望ましい。

【0075】

すすぎ工程２７は、前記微細気泡含有洗浄液で洗浄した部位にすすぎ液を供給し、前記洗浄した部位をすすぐ工程で、すすぎ液としては、水等が用いられるが、例えばアルカリ性洗浄液を用いて洗浄工程を行った場合には、炭酸水又は炭酸ガスを微細気泡発生装置２によりすすぎ液に微細気泡状態で含有させた微細気泡含有すすぎ液を用いて、中和させながらすすぎを行うとよい。

【0076】

［発明を実施するための異なる形態］
次に、図８乃至図１１に示す本発明を実施するための異なる形態について説明する。なお、これらの本発明を実施するための異なる形態の説明に当って、前記本発明を実施するための第１の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

【0077】

図８及び図９に示す本発明を実施するための第２の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、溶媒に微細気泡を含有させる第１の微細気泡発生装置２Ａと、洗浄液に微細気泡を含有させる第２の微細気泡発生装置２Ｂをそれぞれ別個に設けた抽出液の製造装置１Ａにするとともに、これらの微細気泡発生装置２Ａ、２Ｂを用いて微細気泡含有溶媒生成工程２２Ａ及び微細気泡含有洗浄液生成工程２５Ａを行う抽出液の製造方法２１Ａにした点で、このような抽出液の製造装置１Ａや抽出液の製造方法２１Ａにしても前記本発明を実施するための第１の形態と同様な作用効果が得られる。

【0078】

溶媒供給源９を有し、第１の微細気泡発生装置に溶媒を供給する溶媒供給ライン１０Ａと、第１のガス供給源１３Ａを有し、前記第１の微細気泡発生装置２Ａに酸素の含有率が１０ｖｏｌ％以下の任意のガスを供給する第１のガス供給ライン４Ａと、前記溶媒に前記ガスを微細気泡状態で含有させ、微細気泡含有溶媒を生成する前記第１の微細気泡発生装置２Ａと、前記第１の微細気泡発生装置２Ａに接続され、前記微細気泡含有溶媒を抽出釜５に供給する微細気泡含有溶媒供給ライン２８と、被抽出物を収納可能な前記抽出釜５と、前記抽出釜５に接続され、前記被抽出物から成分を抽出した抽出液を供給する抽出液供給ライン７と、洗浄液供給源１１を有し、第２の微細気泡発生装置２Ｂに洗浄液を供給する洗浄液供給ライン１２と、第２のガス供給源１３Ｂを有し、前記第２の微細気泡発生装置２Ｂに任意のガスを供給する第２のガス供給ライン４Ｂと、前記洗浄液に前記第２のガス供給ライン４Ｂから供給されるガスを微細気泡状態で含有させ、微細気泡含有洗浄液を生成する前記第２の微細気泡発生装置２Ｂと、前記第２の微細気泡発生装置２Ｂに接続され、被洗浄物（少なくとも前記抽出液供給ライン７）に微細気泡含有洗浄液を供給する微細気泡含有洗浄液供給ライン１２とで構成されている。

【0079】

ところで、この微細気泡発生装置２Ａ、２Ｂは第１の実施形態における微細気泡発生装置２と同様の構成のものを用いているが、公知の微細気泡発生装置を用いてもよい。

【0080】

図１０及び図１１に示す本発明を実施するための第３の形態において、前記本発明を実施するための第２の形態と主に異なる点は、抽出液供給ラインに、溶存酸素除去装置２９を更に設けた抽出液の製造装置１Ａにするとともに、抽出工程２３のあとに溶存酸素除去工程３０を行い、その後に抽出液供給工程２４を行う抽出液の製造方法２１Ｂにした点で、このような抽出液の製造装置１Ｂや抽出液の製造方法２１Ｂにしても前記本発明を実施するための第２の形態と同様な作用効果が得られる。

【0081】

この溶存酸素除去装置２９は、第３のガス供給源１３Ｃを有し、第３の微細気泡発生装置２Ｃに任意のガス、本実施形態においては窒素ガスを供給する第３のガス供給ライン４Ｃと、前記抽出釜５に接続され、抽出液に窒素ガスを微細気泡の状態で含有させ、微細気泡含有抽出液を生成する前記第３微細気泡発生装置と、前記第３微細気泡発生装置に接続され、前記微細気泡含有抽出液から溶存酸素を除去する分離容器３１とで構成されている。

【0082】

なお、付言すると、本実施形態の分離容器３１は、微細気泡発生装置２Ａで微細気泡を含有させた微細気泡含有液体を収納可能で、微細気泡に溶存酸素を吸着させて脱酸素処理を行うもので、この分離容器３１の内部にはノズル部１５等は設けられていない。

【0083】

この分離容器３１には、排出部１９が形成されており、第１の微細気泡発生装置２Ａのバッファー部１８には排出部１９を必ずしも設けなくてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0084】

本発明は微細気泡を用いて抽出液を製造する産業に利用される。

【符号の説明】

【0085】

１、１Ａ、１Ｂ：抽出液の製造装置、
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ：微細気泡発生装置、
３：液体供給ライン、 ４：ガス供給ライン、
５：抽出釜、 ６：微細気泡含有液体供給ライン、
７：抽出液供給ライン、 ８：微細気泡含有洗浄液供給ライン、
９：溶媒供給源、 １０：溶媒供給ライン、
１１：洗浄液供給源、 １２：洗浄液供給ライン、
１３、１３Ａ、１３Ｂ１３Ｃ：ガス供給源、
１４：混合器、 １５：ノズル部、
１６：混合流体供給ライン、 １７：昇圧ポンプ、
１８：バッファー部、 １９：排出部、
２０：仕切弁、
２１、２１Ａ、２１Ｂ：抽出液の製造方法、
２２、２２Ａ：微細気泡含有溶媒生成工程、
２３：抽出工程、 ２４：抽出液供給工程、
２５、２５Ａ：微細気泡含有洗浄液生成工程、
２６：洗浄工程、 ２７：すすぎ工程、
２８：微細気泡含有溶媒供給ライン、２９：溶存酸素除去装置、
３０：溶存酸素除去工程、 ３１：分離容器。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】