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JP2007135491A - Heavy metal removal equipment - Google Patents

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JP2007135491A
JP2007135491A JP2005334868A JP2005334868A JP2007135491A JP 2007135491 A JP2007135491 A JP 2007135491A JP 2005334868 A JP2005334868 A JP 2005334868A JP 2005334868 A JP2005334868 A JP 2005334868A JP 2007135491 A JP2007135491 A JP 2007135491A
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JP
Japan
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heavy metals
food
acid
aqueous solution
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005334868A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuhiro Kanayama
伸広 金山
Hirosuke Kanayama
裕亮 金山
Junichi Azuma
順一 東
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sunactis Co Ltd
Original Assignee
Sunactis Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sunactis Co Ltd filed Critical Sunactis Co Ltd
Priority to JP2005334868A priority Critical patent/JP2007135491A/en
Publication of JP2007135491A publication Critical patent/JP2007135491A/en
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Abstract

【課題】有害な重金属類を含む材料から重金属類を除去する装置、特に、食品や食品加工副産物から重金属類を効果的に除去して食品素材を効率的に得る装置を提供すること。
【解決手段】有害な重金属類を含む材料を有機酸水溶液又は塩酸と接触させる手段;得られる混合物を加熱する手段;及び加熱した混合物を固体と液体とに分離する手段;を有する、有害な重金属類を含む材料から重金属類を除去する装置。
【選択図】図1
An apparatus for removing heavy metals from a material containing harmful heavy metals, particularly an apparatus for efficiently removing heavy metals from food and food processing by-products to efficiently obtain food materials.
A harmful heavy metal comprising: means for bringing a material containing harmful heavy metals into contact with an aqueous organic acid or hydrochloric acid; means for heating the resulting mixture; and means for separating the heated mixture into a solid and a liquid That removes heavy metals from materials.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は有害な重金属類を含む材料から重金属類を除去する装置に関し、特に、有害な重金属類を含む食品又は食品加工副産物から重金属類を除去して食品素材を提供する装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for removing heavy metals from a material containing harmful heavy metals, and more particularly, to an apparatus for providing food materials by removing heavy metals from foods or food processing byproducts containing harmful heavy metals.

食品工場汚泥、下水汚泥及びし尿汚泥のような有機性汚泥類、土壌、底泥、家畜糞尿、魚介類及び動植物等の廃棄物は浄化処理すれば資源として再利用することができる。しかしながら、これらの材料は有害な重金属類で汚染されていることが多い。   Organic sludge such as food factory sludge, sewage sludge and human waste sludge, soil, bottom mud, livestock manure, fish and shellfish, and animals and plants can be reused as resources if they are purified. However, these materials are often contaminated with harmful heavy metals.

例えば、海産物食品や海産物食品を加工して発生する副産物、廃液、廃棄物等には、カドミウムをはじめ人体に有害な重金属類を含むものがある。中でもホタテ貝の中腸線(ウロ)及びイカの内臓(ゴロ)等はカドミウム含量が高いことで知られている。これらの部位は水分含量が高く腐敗・劣化しやすく、処理場所での環境汚染や処理経費の増大等深刻な問題が発生している。   For example, marine foods and by-products, waste liquids, wastes, etc. generated by processing marine foods include cadmium and other heavy metals that are harmful to the human body. Among them, scallop midgut (uro) and squid viscera (goro) are known to have high cadmium content. These parts have a high water content and are prone to rot and deterioration, causing serious problems such as environmental pollution at processing sites and increased processing costs.

そのため、環境への配慮と食の安全・安心をはかる上で、これらの材料から有害な重金属類の除去することが必要になっている。タンパク質分解酵素によるメタロチオネインの分解や、燐酸や硫酸処理による塩の解離と電解操作による遊離金属元素の析出がその除去処理の例である。   For this reason, it is necessary to remove harmful heavy metals from these materials in consideration of the environment and food safety and security. Examples of the removal treatment include decomposition of metallothionein by proteolytic enzymes, dissociation of salts by phosphoric acid or sulfuric acid treatment, and precipitation of free metal elements by electrolytic operation.

しかし、これらの方法では重金属類の除去を完全に行うことはできず、残渣を肥料に用いた場合、残存した重金属類が湧水から水道水へ混入する等の問題が発生している。また、焼却・炭化法による処理も行われているが、高コストでその費用を製品の価格に反映しにくいため生産活動を圧迫し、その継続を脅かしている。他方では、これらの海産物食品加工副産物は独特の香気や旨味成分を含んでおり、食品素材として有効利用及び再資源化することが望まれている。   However, these methods cannot completely remove heavy metals, and when the residue is used as a fertilizer, there are problems such as remaining heavy metals being mixed from spring water into tap water. Incineration and carbonization processes are also being carried out, but it is difficult to reflect the cost of the product in the price of the product, which puts pressure on production activities and threatens to continue. On the other hand, these marine food processing by-products contain unique aromas and umami ingredients, and it is desired to effectively use and recycle them as food materials.

本発明は上記従来の問題を解決するものであり、その目的とするところは、有害な重金属類を含む材料から重金属類を除去する装置、特に、食品や食品加工副産物、例えば、海産物食品等から重金属類を効果的に除去して食品素材を効率的に得る装置を提供することにある。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and its object is to remove heavy metals from materials containing harmful heavy metals, particularly from foods and food processing by-products such as seafood. An object of the present invention is to provide an apparatus that efficiently removes heavy metals and efficiently obtains food materials.

本発明は、有害な重金属類を含む材料を有機酸水溶液又は塩酸と接触させる手段;
得られる混合物を加熱する手段;及び
加熱した混合物を固体と液体とに分離する手段;
を有する、有害な重金属類を含む材料から重金属類を除去する装置を提供する。
The present invention provides a means for contacting a material containing harmful heavy metals with an organic acid aqueous solution or hydrochloric acid;
Means for heating the resulting mixture; and means for separating the heated mixture into a solid and a liquid;
An apparatus for removing heavy metals from a material containing harmful heavy metals is provided.

また、本発明は、有害な重金属類を含む食品又は食品加工副産物を有機酸水溶液又は塩酸と接触させる手段;
得られる混合物を加熱する手段;及び
加熱した混合物を固体と液体とに分離する手段;
を有する、重金属類が除去された食品素材製造装置を提供する。
The present invention also provides means for bringing a food or food processing by-product containing harmful heavy metals into contact with an organic acid aqueous solution or hydrochloric acid;
Means for heating the resulting mixture; and means for separating the heated mixture into a solid and a liquid;
A food material production apparatus from which heavy metals are removed is provided.

上記重金属類除去装置又は食品素材製造装置は、
分離した液体から重金属類を除去する手段;
を更に有していてよい。
The heavy metal removing device or the food material manufacturing device is
Means for removing heavy metals from the separated liquid;
May further be included.

上記重金属類除去手段は、好ましくは、
分離した液体をキレート樹脂に接触させる手段;
又は
分離した液体を中和する手段;及び
中和した液体をキレート樹脂に接触させる手段;
である。
The heavy metal removing means is preferably,
Means for contacting the separated liquid with the chelating resin;
Or means for neutralizing the separated liquid; and means for bringing the neutralized liquid into contact with the chelating resin;
It is.

本発明の装置によれば、簡単な操作によって種々の材料から有害な重金属類をほぼ完全に除去することができる。特に、食品や食品加工副産物を本発明の装置で処理した場合、処理後の食品等は無害化されて食品素材としてそのまま再利用することができる。   According to the apparatus of the present invention, harmful heavy metals can be almost completely removed from various materials by a simple operation. In particular, when foods and food processing by-products are processed by the apparatus of the present invention, the processed foods and the like are rendered harmless and can be reused as they are as food materials.

本発明の装置の処理対象となるのは人体に有害な重金属類を含有する材料である。このような重金属類にはカドミウム、クロム、銅、錫、水銀、マンガン、モリブデン、ニッケル、鉛、亜鉛等が挙げられる。尚、本発明でいう重金属類には、重金属類単体及びこれらの化合物が含まれる。   The material to be treated by the apparatus of the present invention is a material containing heavy metals harmful to the human body. Such heavy metals include cadmium, chromium, copper, tin, mercury, manganese, molybdenum, nickel, lead, zinc and the like. In addition, the heavy metals referred to in the present invention include heavy metals alone and these compounds.

上記材料としては、食品工場汚泥、下水汚泥及びし尿汚泥のような有機性汚泥類、土壌、底泥、家畜糞尿、魚介類及び動植物等が含まれる。本発明の装置で処理するのに好ましい材料は食品や食品加工副産物である。   Examples of the materials include organic sludges such as food factory sludge, sewage sludge and human waste sludge, soil, bottom mud, livestock manure, fish and shellfish, animals and plants. Preferred materials for processing with the apparatus of the present invention are food and food processing by-products.

食品としては、例えば、魚介類等の海産物、動物又は植物から選択される少なくとも1種が挙げられ、食品加工副産物としては、これまで廃棄されてきた魚介類の内臓等が挙げられる。例えば、ホタテ貝の中腸線(ウロ)及びイカの内臓(ゴロ)等は本発明の処理方法の対象になる。更に、食品や食品加工副産物を原料として更に加工をした際に出る副産物も、上記食品加工副産物に含まれる。例えば、魚介類の内臓、ホタテ貝のウロ、イカのゴロ等をボイルして香気成分や旨味成分等を抽出した残渣等も本発明の装置の対象となる。   Examples of the food include at least one selected from marine products such as fish and shellfish, animals and plants, and examples of the food processing by-product include the internal organs of fish and shellfish that have been discarded so far. For example, the midgut line of the scallop shell (uro) and the squid internal organs (goro) are the targets of the treatment method of the present invention. Furthermore, a by-product generated when the food or food processing by-product is further processed as a raw material is also included in the food processing by-product. For example, the device of the present invention is also a residue obtained by boiling the internal organs of seafood, scallop shells, squid shells and the like to extract aroma components and umami components.

図1は本発明の一実施態様である食品素材製造装置の構成を示す模式図である。この装置は食品等を酸と接触させる手段として、ホッパー1、定量供給機2、カッティングポンプ3、及び酸水溶液タンク4を備えており、これらは連続式加熱装置5に連結されている。   FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a food material manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. This apparatus is provided with a hopper 1, a metering feeder 2, a cutting pump 3, and an acid aqueous solution tank 4 as means for bringing food into contact with acid, and these are connected to a continuous heating device 5.

ホッパー1は原料である食品等を装置に導入する入り口である。食品などは本来の形態のまま酸水溶液と接触させてもよいが、予め適当な大きさに切るか又は粉砕しておくことが好ましい。そうしておけば原料が装置内をスムーズに移動するとともに、酸と原料との接触面積も広くなり、重金属類の抽出効率も向上するからである。ホッパー1は上記の観点から粉砕機を備えていてもよい。尚、イカゴロのように油状成分が豊富に含まれている素材は、有機酸水溶液と接触させる前にこれらの油状成分を除去しておくと重金属類の抽出効率が向上する。   The hopper 1 is an entrance for introducing a raw material such as food into the apparatus. Food or the like may be brought into contact with the acid aqueous solution in its original form, but it is preferable to cut or grind it in advance to an appropriate size. By doing so, the raw material moves smoothly in the apparatus, the contact area between the acid and the raw material is increased, and the extraction efficiency of heavy metals is improved. The hopper 1 may include a pulverizer from the above viewpoint. It should be noted that the extraction efficiency of heavy metals is improved when a material rich in oily components such as squid is removed before contacting with an organic acid aqueous solution.

原料はホッパー1に投入され、必要に応じてカッター等で粉砕された後、定量供給機2によって所定の速度で連続式加熱装置5に送り出される。要すれば、ホッパーには水を添加する。但し、水の量は、原料が接触する酸水溶液の濃度が有効な範囲を逸脱しないように留意して決定する必要がある。   The raw material is put into the hopper 1, pulverized by a cutter or the like as necessary, and then sent out to the continuous heating device 5 at a predetermined speed by the quantitative feeder 2. If necessary, add water to the hopper. However, the amount of water needs to be determined with care so that the concentration of the acid aqueous solution in contact with the raw material does not depart from the effective range.

酸水溶液タンク4は所定の濃度に調節された酸水溶液を有している。酸水溶液はサイホン及びコック、又は定量供給機等の機構により、酸水溶液タンク4から連続式加熱装置5に所定量供給される。   The acid aqueous solution tank 4 has an acid aqueous solution adjusted to a predetermined concentration. A predetermined amount of the acid aqueous solution is supplied from the acid aqueous solution tank 4 to the continuous heating device 5 by a mechanism such as a siphon and a cock, or a quantitative feeder.

酸としては有機酸又は塩酸を用いる。有機酸は人体に無害なものを使用することが好ましい。人体に無害な有機酸であれば処理物を再利用する際に除去する必要がないからである。有機酸の例には酢酸、クエン酸、リンゴ酸、乳酸、マロン酸、酒石酸、コハク酸、アスコルビン酸等が挙げられる。特に好ましい有機酸はクエン酸である。これらは食品添加物として認定されている。なお、有機酸は単独で用いてもよく、複数を混合して用いてもよい。例えば、梅果汁を煮詰めて得られる梅エキスはクエン酸等の食用の有機酸を豊富に含んでおり、本発明でいう有機酸として使用することができる。   An organic acid or hydrochloric acid is used as the acid. It is preferable to use an organic acid that is harmless to the human body. This is because if the organic acid is harmless to the human body, it is not necessary to remove the treated product when it is reused. Examples of organic acids include acetic acid, citric acid, malic acid, lactic acid, malonic acid, tartaric acid, succinic acid, ascorbic acid and the like. A particularly preferred organic acid is citric acid. These are certified as food additives. In addition, an organic acid may be used independently and may be used in mixture of multiple. For example, a plum extract obtained by boiling plum juice is rich in edible organic acids such as citric acid and can be used as the organic acid referred to in the present invention.

有機酸水溶液の濃度は0.1〜10%(w/v)、好ましくは0.1〜4%、より好ましくは1.0〜4.0%、更に好ましくは1.0〜2.0%とする。有機酸水溶液の濃度が0.1%未満であると食品等から重金属類を抽出する効率が不十分となり、10%を越えると抽出液から重金属類を除去する効率が低下する。   The concentration of the organic acid aqueous solution is 0.1 to 10% (w / v), preferably 0.1 to 4%, more preferably 1.0 to 4.0%, still more preferably 1.0 to 2.0%. And If the concentration of the organic acid aqueous solution is less than 0.1%, the efficiency of extracting heavy metals from foods and the like is insufficient, and if it exceeds 10%, the efficiency of removing heavy metals from the extract is reduced.

有機酸水溶液の代わりに塩酸を使用してもよい。塩酸は水酸化ナトリウムで中和されて食塩となり、除去しなくても容易に人体に無害化できるからである。塩酸水溶液の濃度は0.1〜14%(w/v)、好ましくは0.6〜4.0%、より好ましくは1.0〜3.0%、更に好ましくは1.6〜2.3%とする。塩酸水溶液の濃度が0.6%未満であると食品等から重金属類を抽出する効率が不十分となり、4.0%を越えると抽出液から重金属類を除去する効率が低下する。   Hydrochloric acid may be used in place of the organic acid aqueous solution. This is because hydrochloric acid is neutralized with sodium hydroxide to form sodium chloride, which can be easily detoxified without removing it. The concentration of the aqueous hydrochloric acid solution is 0.1 to 14% (w / v), preferably 0.6 to 4.0%, more preferably 1.0 to 3.0%, and still more preferably 1.6 to 2.3. %. If the concentration of the aqueous hydrochloric acid solution is less than 0.6%, the efficiency of extracting heavy metals from foods and the like is insufficient, and if it exceeds 4.0%, the efficiency of removing heavy metals from the extract decreases.

連続式加熱装置5は混合された原料と酸とを所定の時間加熱して保持できれば、どのような構造のものでもよい。例えば、加熱および攪拌装置を備えた槽を用いてよい。加熱装置には、例えば、槽の外周部に空間を設け、熱媒体Sを循環させる構成がある。攪拌装置には、固形分濃度が高い場合は、スクリュー押し出し機構を利用することが好ましい。   The continuous heating device 5 may have any structure as long as the mixed raw material and acid can be heated and held for a predetermined time. For example, a tank equipped with a heating and stirring device may be used. For example, the heating device has a configuration in which a space is provided in the outer peripheral portion of the tank and the heat medium S is circulated. When the solid content concentration is high, it is preferable to use a screw extrusion mechanism for the stirring device.

加熱温度は60〜110℃、好ましくは70〜90℃、より好ましくは75〜85℃である。加熱温度は処理する食品等の種類に依存して、この範囲内で適宜決定される。一般には、加熱温度が60℃未満であると金属の抽出効率が低下するか処理に長時間を要する。加熱温度が110℃を越えると処理後の食品素材の着色が顕著となる。   The heating temperature is 60 to 110 ° C, preferably 70 to 90 ° C, more preferably 75 to 85 ° C. The heating temperature is appropriately determined within this range depending on the type of food to be treated. In general, when the heating temperature is less than 60 ° C., the metal extraction efficiency decreases or the treatment takes a long time. When the heating temperature exceeds 110 ° C., coloring of the processed food material becomes remarkable.

加熱時間は1〜120分、好ましくは3〜60分、より好ましくは5〜20分程度である。加熱時間は処理する食品等の種類に依存して、この範囲内で適宜決定される。一般には、加熱時間が1分未満であると金属の抽出効率が低下する。加熱を120分を超えて行なっても、有利な効果が得られない。   The heating time is 1 to 120 minutes, preferably 3 to 60 minutes, more preferably about 5 to 20 minutes. The heating time is appropriately determined within this range depending on the type of food to be treated. Generally, when the heating time is less than 1 minute, the metal extraction efficiency decreases. Even if heating is performed for more than 120 minutes, an advantageous effect cannot be obtained.

図1の装置は加熱した混合物を固体と液体とに分離する手段として、ドラムスクリーン6、スクリュープレス式脱水機7、傾斜スクリーン10、遠心分離機11、及びろ過フィルター12を有している。固液分離手段は処理する食品等の種類に応じて、ドラムスクリーン又はスクリュープレス式脱水機のいずれか一方でもよく、また、使用する順番を逆にしてもよく、超音波振動スクリーン、遠心分離機、フィルタープレス等のような、これら以外に適当な種類の固液分離手段を使用してもよい。ドラムスクリーンや傾斜スクリーンは、例えば、東洋スクリーン工業社から市販されているものを用いてよい。   The apparatus of FIG. 1 has a drum screen 6, a screw press type dehydrator 7, an inclined screen 10, a centrifuge 11, and a filtration filter 12 as means for separating the heated mixture into solid and liquid. The solid-liquid separation means may be either a drum screen or a screw press type dehydrator depending on the type of food to be processed, and the order of use may be reversed. In addition to these, a suitable type of solid-liquid separation means such as a filter press may be used. As the drum screen and the inclined screen, for example, those commercially available from Toyo Screen Industry may be used.

加熱した混合物は固液分離用スクリーンの上で水を用いて洗浄される。スクリーン上に残った固体は容器15に回収される。ベルトプレス装置等を用いて固体の水分をより完全に除去してもよい。   The heated mixture is washed with water on a solid-liquid separation screen. The solid remaining on the screen is collected in the container 15. You may remove a solid water | moisture content more completely using a belt press apparatus etc.

固液分離工程は複数回行なってもよい。その際には、容器に回収した固体を再度ドラムスクリーンを通過させて水洗および脱水を行なう。ドラムスクリーンやスクリュープレス脱水機などを複数設ける多段階の固液分離機構としてもよい。   You may perform a solid-liquid separation process in multiple times. At that time, the solid collected in the container is again passed through the drum screen and washed and dehydrated. A multi-stage solid-liquid separation mechanism provided with a plurality of drum screens, screw press dehydrators and the like may be used.

処理前の食品等に含まれていた重金属類はほぼ完全に水溶液に移動し、固体残渣には残存しない。従って、処理に食品添加物として認定された有機酸を使用する場合は、固体残渣はそのまま食品素材として再利用することができる。他方、処理に塩酸を使用する場合は、水酸化ナトリウムを加えて中和した後、固体残渣を食品素材として再利用することができる。   The heavy metals contained in the untreated food and the like almost completely move to the aqueous solution and do not remain in the solid residue. Therefore, when an organic acid certified as a food additive is used for processing, the solid residue can be reused as a food material as it is. On the other hand, when hydrochloric acid is used for the treatment, the solid residue can be reused as a food material after neutralization by adding sodium hydroxide.

本明細書でいう食品素材とは、その成分が将来人体に摂取される可能性がある固体及び液体を含めて広くいう。すなわち、加工食品の原料、家畜用の飼料、農産物用の肥料等はその成分が将来人体に摂取される可能性が高く、本発明でいう食品素材に含まれる。   The food material referred to in this specification broadly includes solids and liquids whose components may be ingested by the human body in the future. That is, raw materials for processed foods, livestock feed, fertilizers for agricultural products and the like are highly likely to be ingested by the human body in the future, and are included in the food material referred to in the present invention.

固体と分離した液体を処理して食品素材として再利用する場合は、本発明の装置は以下に説明する構成を更に有してよい。   In the case where the liquid separated from the solid is processed and reused as a food material, the apparatus of the present invention may further have a configuration described below.

図1の装置は分離した液体を中和する手段として中和槽8、アルカリ水溶液タンク9を有している。スクリーンを通過した水溶液は中和槽8に収集される。この水溶液には添加した酸、処理前の食品等から抽出された重金属類、香気成分や旨味成分等が含まれている。この抽出液は、必要に応じて、アルカリを加えてpH3.0〜5.5に中和する。pHを3.0以上になるように中和を行なわないと重金属類の除去効率が低下する場合がある。また、pHを5.5以上に中和した場合は、沈殿が発生しカドミウムのほとんどは沈殿物に含まれる。   The apparatus of FIG. 1 has a neutralization tank 8 and an alkaline aqueous solution tank 9 as means for neutralizing the separated liquid. The aqueous solution that has passed through the screen is collected in the neutralization tank 8. This aqueous solution contains added acid, heavy metals extracted from untreated food, etc., aroma components and umami components. The extract is neutralized to pH 3.0 to 5.5 by adding an alkali as necessary. If neutralization is not performed so that the pH is 3.0 or more, the removal efficiency of heavy metals may be lowered. Further, when the pH is neutralized to 5.5 or more, precipitation occurs and most of the cadmium is contained in the precipitate.

アルカリ水溶液タンク9は所定の濃度に調節されたアルカリ水溶液を含んでいる。アルカリ水溶液はサイホン及びバルブ、又は定量供給ポンプ等の機構により、アルカリ水溶液タンク9から中和槽8に所定量供給される。抽出処理に塩酸を使用した場合は、中和用アルカリとして水酸化ナトリウムを用いることが好ましい。   The alkaline aqueous solution tank 9 contains an alkaline aqueous solution adjusted to a predetermined concentration. A predetermined amount of the alkaline aqueous solution is supplied from the alkaline aqueous solution tank 9 to the neutralization tank 8 by a mechanism such as a siphon and a valve or a quantitative supply pump. When hydrochloric acid is used for the extraction treatment, sodium hydroxide is preferably used as the neutralizing alkali.

図1の装置は中和した抽出液をキレート樹脂に接触させる手段としてキレート樹脂カラム13を有している。中和槽で中和された抽出液は、キレート樹脂カラムに導入される前に精製して微細な固体を更に除去してよい。   The apparatus shown in FIG. 1 has a chelate resin column 13 as means for bringing the neutralized extract into contact with the chelate resin. The extract neutralized in the neutralization tank may be purified before being introduced into the chelate resin column to further remove fine solids.

キレート樹脂としてはイミノジ酢酸基あるいはイミノジプロピオン酸基を有する樹脂であってカルボキシル基において重金属類イオンとキレート結合することができるものであれば特に限定されない。例えば、多孔性の架橋ポリスチレン基体、スチレン・ジビニルベンゼン共重合体やカルバミン酸系樹脂等にイミノジ酢酸基やイミノジプロピオン酸基を結合させた樹脂のようなキレート樹脂が好ましい。   The chelate resin is not particularly limited as long as it is a resin having an iminodiacetic acid group or an iminodipropionic acid group and can be chelate-bonded to heavy metal ions at the carboxyl group. For example, a chelating resin such as a resin obtained by binding an iminodiacetic acid group or an iminodipropionic acid group to a porous crosslinked polystyrene substrate, a styrene / divinylbenzene copolymer, a carbamic acid resin, or the like is preferable.

イミノジ酢酸基を有するキレート樹脂の具体例としては、三菱化学株式会社製「ダイヤイオンCR11」、ローム&ハース社製「アンバーライトIRC748」、ミヨシ油脂株式会社製「エポラスMX-10」、ピュロライト・インターナショナル株式会社製「ピュロライトS930」、イミノジプロピオン酸基を有するキレート樹脂の具体例としては、株式会社モリテックス製「エポラスMX-8,8C」、その他住化ケムテックス株式会社製「スミキレート」、旭硝子エンジニアリング株式会社製「アクリーンZ」、ユニチカテキスタイル株式会社製「ユニセレックUR-10S」、浦野株式会社製「ピュロライト、レバチット」が挙げられる。   Specific examples of the chelating resin having an iminodiacetic acid group include “Diaion CR11” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, “Amberlite IRC748” manufactured by Rohm & Haas, “Eporus MX-10” manufactured by Miyoshi Oil & Fats Co., Ltd., and Purolite International. Specific examples of “Purolite S930” manufactured by Co., Ltd. and chelating resins having iminodipropionic acid groups include “Eporus MX-8,8C” manufactured by Moritex Co., Ltd., “Sumichel” manufactured by Sumika Chemtex Co., Ltd., Asahi Glass Engineering Co., Ltd. Examples include “Aclean Z” manufactured by company, “Uniselec UR-10S” manufactured by Unitika Category, and “Purolite, Levacit” manufactured by Urano.

このようなキレート樹脂は金属イオン捕捉能という点においては、重金属類イオン>アルカリ土類金属イオン>アルカリ金属イオンであり、重金属類イオンに対して高い選択性を有している。これにより、抽出液中に有機酸や塩化ナトリウム由来のイオンが含まれていても重金属類イオンを選択的に捕捉でき、有害な重金属類が除去された抽出液を得ることが可能となる。   Such chelate resins are heavy metal ions> alkaline earth metal ions> alkali metal ions in terms of metal ion scavenging ability, and have high selectivity for heavy metal ions. Thereby, even if an organic acid or ions derived from sodium chloride are contained in the extract, heavy metal ions can be selectively captured, and an extract from which harmful heavy metals are removed can be obtained.

キレート樹脂カラム13を通過したカラム通過液は容器14に収集される。カラム通過液は人体に有害な成分を含有せず、そのまま食品素材エキスとして利用することができる。   The liquid passing through the chelate resin column 13 is collected in the container 14. The liquid passing through the column does not contain a component harmful to the human body and can be used as it is as a food material extract.

食品素材エキスとは液状の上記食品素材をいう。但し、食品素材エキスを濃縮又は乾燥させた半固体及び固体も食品素材として本発明の範囲に含まれている。濃縮方法や乾燥方法には、例えば、エバポレータ及びグローバル濃縮機を用いた減圧濃縮法、凍結乾燥法及び噴霧乾燥法等がある。   The food material extract refers to the liquid food material. However, semisolids and solids obtained by concentrating or drying food material extracts are also included in the scope of the present invention as food materials. Examples of the concentration method and the drying method include a vacuum concentration method using an evaporator and a global concentrator, a freeze drying method, a spray drying method, and the like.

尚、本明細書では、食品等の処理に特定して説明したが、有機性汚泥類、土壌、底泥、家畜糞尿、魚介類及び動植物等も本発明の装置を用いて同様に処理することができる。   In the present specification, the treatment of food and the like has been specifically described, but organic sludge, soil, bottom mud, livestock excrement, fish and shellfish, animals and plants are treated in the same manner using the apparatus of the present invention. Can do.

以下の実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。   The following examples further illustrate the present invention, but the present invention is not limited thereto.

図1に示した構成の装置を組み立てた。キレート樹脂は三菱化学株式会社製「ピュロライト・インターナショナル株式会社製「ピュロライトS930」を用いた。   An apparatus having the configuration shown in FIG. 1 was assembled. As the chelating resin, “Purolite S930” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation “Purolite International Co., Ltd.” was used.

酸水溶液タンクに35%(W/V)の塩酸を充填し、塩酸の流出量を35リットル/時に調節した。アルカリ水溶液タンクに48%の水酸化ナトリウム水溶液を充填し、水酸化ナトリウム水溶液の流出量を35リットル/時に調節した。   The acid aqueous solution tank was filled with 35% (W / V) hydrochloric acid, and the flow rate of hydrochloric acid was adjusted to 35 liters / hour. The alkaline aqueous solution tank was filled with 48% sodium hydroxide aqueous solution, and the outflow amount of the sodium hydroxide aqueous solution was adjusted to 35 liters / hour.

連続式加熱装置の温度を85℃に調節し、連続式加熱装置内の長さ及び流速を考慮して原料の加熱時間が10分となるように、定量供給ポンプの送り量を調節した。スクリーンの洗浄水はドラムスクリーン用に約6〜10リットル/分となるように上水ラインの流量を調節した。   The temperature of the continuous heating device was adjusted to 85 ° C., and the feed rate of the metering feed pump was adjusted so that the heating time of the raw material was 10 minutes in consideration of the length and flow rate in the continuous heating device. The flow rate of the clean water line was adjusted so that the washing water for the screen was about 6 to 10 liters / minute for the drum screen.

釧路産のホタテ貝のウロを準備した。ホタテ貝のウロは対乾物重量で約100〜120ppmのカドミウムを含有している。このホタテ貝のウロ500kgをホッパーに投入し、装置の運転を開始した。   We prepared scallops from Kushiro. The scallop shell contains about 100-120 ppm of cadmium by weight of dry matter. 500 kg of this scallop shell was put into a hopper, and the operation of the apparatus was started.

回収した固体残渣は、脱水して、乾燥させ、秤量した。乾燥した固体残渣のカドミウム含有量をICP法によって測定した(対乾物重量)。液体回収容器に収集したカラム通過液のカドミウム含有量をICP法によって測定した(対乾物重量)。これらの結果を表1に示す。   The collected solid residue was dehydrated, dried and weighed. The cadmium content of the dried solid residue was measured by ICP method (vs dry matter weight). The cadmium content of the column passage liquid collected in the liquid recovery container was measured by ICP method (vs dry matter weight). These results are shown in Table 1.

本発明の装置で脱重金属処理を行った固体残渣及びカラム通過液には、カドミウムがほとんど含まれていなかった。また、この通過液の成分を分析した結果、旨味の主役であるイノシン酸、グルタミン酸が多く含まれ、また旨味の脇役であるタウリン、グリシン、アラニンも多く含まれていることが確認された。   The solid residue and column passage liquid that had been subjected to demetalization treatment with the apparatus of the present invention contained almost no cadmium. Moreover, as a result of analyzing the components of the flow-through liquid, it was confirmed that a large amount of inosinic acid and glutamic acid, which are the main roles of umami, and taurine, glycine and alanine, which are the supporting roles of umami, were also included.

和歌山県産のイカのゴロを準備した。イカのゴロは対乾物重量で約100〜130ppmのカドミウムを含有している。ホタテ貝のウロの代わりに、脱脂処理した上記イカのゴロ500kgを用いること以外は実施例1と同様にして、固体残渣及びカラム通過液を得た。次いで、固体残渣を乾燥及び秤量し、固体残渣及びカラム通過液のカドミウム含有量を測定した。これらの結果を表1に示す。また、この通過液の成分を分析した結果、旨味の主役であるイノシン酸、グルタミン酸が多く含まれ、また旨味の脇役であるタウリン、グリシン、アラニンも多く含まれていることが確認された。   Prepared squid goro from Wakayama Prefecture. Squid goro contains about 100-130 ppm cadmium by weight of dry matter. A solid residue and a column passage liquid were obtained in the same manner as in Example 1 except that 500 kg of the squid goro was used instead of scallop shell. Next, the solid residue was dried and weighed, and the cadmium content of the solid residue and the column passing solution was measured. These results are shown in Table 1. Moreover, as a result of analyzing the components of the flow-through liquid, it was confirmed that a large amount of inosinic acid and glutamic acid, which are the main roles of umami, and taurine, glycine and alanine, which are the supporting roles of umami, were also included.

実施例1で使用した装置の酸水溶液タンクに20%(W/V)のクエン酸水溶液を充填し、クエン酸水溶液の流出量を50〜100リットル/時に調節した。アルカリ水溶液タンクに48%の水酸化ナトリウム水溶液を充填し、流出量を20〜40リットル/時に調節した。   The acid aqueous solution tank of the apparatus used in Example 1 was filled with 20% (W / V) citric acid aqueous solution, and the outflow amount of the citric acid aqueous solution was adjusted to 50 to 100 liters / hour. The alkaline aqueous solution tank was filled with 48% aqueous sodium hydroxide solution, and the outflow rate was adjusted to 20 to 40 liters / hour.

実施例1と同じ釧路産のホタテ貝のウロ1000kgをホッパーに投入し、同様に装置を運転して、固体残渣及びカラム通過液を得た。次いで、固体残渣を乾燥及び秤量し、固体残渣及びカラム通過液のカドミウム含有量を測定した。これらの結果を表1に示す。   1000 kg of scallop shells from Kushiro, the same as in Example 1, were charged into the hopper, and the apparatus was operated in the same manner to obtain a solid residue and a column passing solution. Next, the solid residue was dried and weighed, and the cadmium content of the solid residue and the column passing solution was measured. These results are shown in Table 1.

実施例1で使用した装置の酸水溶液タンクに50%(W/V)の梅エキス水溶液を充填し、梅エキス水溶液の流出量を100〜200リットル/時に調節した。アルカリ水溶液タンクに48%の水酸化ナトリウム水溶液を充填し、流出量を20〜40リットル/時に調節した。   The acid aqueous solution tank of the apparatus used in Example 1 was filled with 50% (W / V) plum extract aqueous solution, and the outflow amount of the plum extract aqueous solution was adjusted to 100 to 200 liters / hour. The alkaline aqueous solution tank was filled with 48% aqueous sodium hydroxide solution, and the outflow rate was adjusted to 20 to 40 liters / hour.

実施例1と同じ釧路産のホタテ貝のウロ500kgをホッパーに投入し、同様に装置を運転して、固体残渣及びカラム通過液を得た。次いで、固体残渣を乾燥及び秤量し、固体残渣及びカラム通過液のカドミウム含有量を測定した。これらの結果を表1に示す。   500 kg of scallop shells from Kushiro, the same as in Example 1, were charged into the hopper, and the apparatus was operated in the same manner to obtain a solid residue and a column passing solution. Next, the solid residue was dried and weighed, and the cadmium content of the solid residue and the column passing solution was measured. These results are shown in Table 1.

[表1]

Figure 2007135491
[Table 1]
Figure 2007135491

本発明の一実施態様である食品素材製造装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the foodstuff raw material manufacturing apparatus which is one embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…ホッパー、
2…定量供給機、
3…カッティングポンプ、
4…酸水溶液タンク、
5…連続式加熱装置、
6…ドラムスクリーン、
7…スクリュープレス式脱水機、
8…中和槽、
9…アルカリ水溶液タンク、
10…傾斜スクリーン、
11…遠心分離機、
12…ろ過フィルター、
13…キレート樹脂カラム、

1 ... Hopper,
2 ... Quantity feeder,
3. Cutting pump,
4 ... acid aqueous solution tank,
5 ... Continuous heating device,
6 ... drum screen,
7 ... Screw press dehydrator,
8 ... neutralization tank,
9 ... Alkaline aqueous solution tank,
10 ... inclined screen,
11 ... centrifuge,
12 ... filtration filter,
13 ... Chelate resin column,

Claims (7)

有害な重金属類を含む材料を有機酸水溶液又は塩酸と接触させる手段;
得られる混合物を加熱する手段;及び
加熱した混合物を固体と液体とに分離する手段;
を有する、有害な重金属類を含む材料から重金属類を除去する装置。
Means for contacting a material containing harmful heavy metals with an organic acid aqueous solution or hydrochloric acid;
Means for heating the resulting mixture; and means for separating the heated mixture into a solid and a liquid;
An apparatus for removing heavy metals from a material containing harmful heavy metals.
有害な重金属類を含む食品又は食品加工副産物を有機酸水溶液又は塩酸と接触させる手段;
得られる混合物を加熱する手段;及び
加熱した混合物を固体と液体とに分離する手段;
を有する、重金属類が除去された食品素材製造装置。
Means for contacting foods or food processing by-products containing harmful heavy metals with aqueous organic acid or hydrochloric acid;
Means for heating the resulting mixture; and means for separating the heated mixture into a solid and a liquid;
A food material manufacturing apparatus from which heavy metals are removed.
分離した液体から重金属類を除去する手段;
を更に有する、請求項1又は2記載の装置。
Means for removing heavy metals from the separated liquid;
The apparatus according to claim 1, further comprising:
前記重金属類を除去する手段が、
分離した液体をキレート樹脂に接触させる手段;
である、請求項3記載の装置。
Means for removing the heavy metals,
Means for contacting the separated liquid with the chelating resin;
The apparatus of claim 3, wherein
前記重金属類を除去する手段が、
分離した液体を中和する手段;及び
中和した液体をキレート樹脂に接触させる手段;
である、請求項3記載の装置。
Means for removing the heavy metals,
Means for neutralizing the separated liquid; and means for contacting the neutralized liquid with the chelating resin;
The apparatus of claim 3, wherein
前記重金属類がカドミウム、亜鉛、銅、鉛又は水銀である請求項1〜5のいずれか記載の食品素材製造装置。   The food material manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the heavy metal is cadmium, zinc, copper, lead or mercury. 前記食品又は食品加工副産物がホタテ貝のウロ又はイカのゴロである請求項2〜6のいずれか記載の食品素材製造装置。
The food material manufacturing apparatus according to any one of claims 2 to 6, wherein the food or food processing by-product is scallop shell or squid shell.
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