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技術 燻液の液性安定化方法

出願人 黒沢渉二谷口清峰
発明者 黒沢渉二谷口清峰
出願日 2000年7月7日 (19年11ヶ月経過) 出願番号 2000-206286
公開日 2002年1月23日 (18年5ヶ月経過) 公開番号 2002-020762
状態 特許登録済
技術分野 タール、ピッチの処理
主要キーワード 粗木酢液 分離物質 森林浴 キレート力 経時的劣化 植物成長促進剤 劣化防止効果 竹酢液
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重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2002年1月23日)のものです。
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課題

極めて簡潔な処理により燻液液性安定化を長期にわたって図ることを可能とすること。

解決手段

燻液100重量部に対し、金属イオン封鎖剤を0.015重量部以上混合することにより、燻液中金属イオン水溶性金属錯塩に変えて無害化して燻液の液性安定化を図る。

概要

背景

燻液としては、木材を乾留して採取した木酢液竹材を乾留して採取した竹酢液が代表的なものであるが、木酢液を例にした場合、農業食品加工貯蔵分野において、植物成長促進剤土壌改良補助剤害虫忌避剤消臭剤燻蒸液等として古くから広く用いられてきている。木酢液及び竹酢液は、木材、竹材のセルローズリグリン熱分解されて生成した有機酸類アルコール類アルデヒト類、フェノール類等の200種類以上の有機物質を含んでおり、活性の高いものも数多く存在するため、その液性は極めて不安定であり、経時的な変化を起こしやすく、初期の液性を長期間にわたって維持することが困難である問題点があった。例えば、酸素による酸化、光による黒色化、分離物質の沈降等、製品化阻害する不安定要因は多い。そこで、液性の安定化を図ることが燻液の有効利用を促進する上で重要であることから、そのための提案も従来からなされている。

木酢液の安定化方法の従来例として、特開平7−90279号公報にて液性安定化方法が提案されている。この方法では米と大豆原料として数回の加熱処理を施す特殊アルカリ醸造法によって抽出された無糖質のアルカリ酵素成分を混合することにより、木酢液中の有機物酸化重合反応又は光による重合反応を停止させ、保存中に酸素と接触し又は光を受けても液性変化即ち溶解タール析出せず、木酢液の液性をアルカリ酵素成分を混合した時点の状態に保持することを内容としている。

概要

極めて簡潔な処理により燻液の液性安定化を長期にわたって図ることを可能とすること。

燻液100重量部に対し、金属イオン封鎖剤を0.015重量部以上混合することにより、燻液中金属イオン水溶性金属錯塩に変えて無害化して燻液の液性安定化を図る。

目的

しかし、本発明者らが上記した特開平7−90279号公報の開示技術を種々の木酢液や竹酢液に試みたところ、劣化防止効果に甚だばらつきがあることが分かった。即ち、ある種の蒸留した木酢液には効果が認められたが、それは例外的で、大部分の燻液は時間経過と共に劣化が認められた。これは後述するように、燻液中には必然的に微量の金属イオンが溶存しており、これが木酢液中の有機成分の酸化反応重合反応を促進する触媒効果を発揮するためであると考えられる。そのため上記した従来技術の無糖質のアルカリ酵素成分の混合のみでは液性の安定化は不十分であると言える。本発明は、このような従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、極めて簡潔な処理により燻液の液性安定化を長期にわたって図ることを可能とすることを課題とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

燻液100重量部に対し、金属イオン封鎖剤を0.015重量部以上混合することを特徴とする燻液の液性安定化方法。

請求項2

さらに、香料又は香料を包接したサイクロデキストリンを添加して燻液の芳香化を図り、その芳香を長期にわたって保持することを特徴とする請求項1記載の液性安定化方法。

請求項3

燻液が木酢液又は竹酢液であり、金属イオン封鎖剤が下記の(1)〜 (8)のいずれかである請求項1又は2記載の液性安定化方法。(1)エチレンジアミン四酢酸及びそのナトリウム塩カリウム塩アミン塩、鉄ナトリウム塩、鉄アンモニウム塩、カルシウムナトリウム塩、マグネシウムナトリウム塩、マンガンナトリウム塩、亜鉛ナトリウム塩、銅ナトリウム塩(2)ヒドロキシエチルエチレンジアミン二酢酸ナトリウム塩(3)1、3プロパンジアミン四酢酸(4)ジエチレントリアミン五酢酸及びそのナトリウム塩、鉄アンモニウム塩(5)トリエチレンテトラミン酢酸六ナトリウム塩(6)ニトリロ三酢酸三ナトリウム塩(7)ヒドロキシエチルイミノ二酢酸(8)グルコン酸ナトリウム

技術分野

(3)本発明の利用形態によっては、燻液臭を隠蔽芳香化することも可能であり、その芳香を長期にわたって保持することもでき、各種芳香剤入浴剤などに用いることもできる。

背景技術

0001

本発明は、木酢液竹酢液等の燻液の液性安定化方法、特に、燻液の経時的な変化を抑制し、所望の液性を長期間維持することができる燻液の安定化方法に関するものである。

0002

燻液としては、木材を乾留して採取した木酢液、竹材を乾留して採取した竹酢液が代表的なものであるが、木酢液を例にした場合、農業食品加工貯蔵分野において、植物成長促進剤土壌改良補助剤害虫忌避剤消臭剤燻蒸液等として古くから広く用いられてきている。木酢液及び竹酢液は、木材、竹材のセルローズリグリン熱分解されて生成した有機酸類アルコール類アルデヒト類、フェノール類等の200種類以上の有機物質を含んでおり、活性の高いものも数多く存在するため、その液性は極めて不安定であり、経時的な変化を起こしやすく、初期の液性を長期間にわたって維持することが困難である問題点があった。例えば、酸素による酸化、光による黒色化、分離物質の沈降等、製品化阻害する不安定要因は多い。そこで、液性の安定化を図ることが燻液の有効利用を促進する上で重要であることから、そのための提案も従来からなされている。

発明が解決しようとする課題

0003

木酢液の安定化方法の従来例として、特開平7−90279号公報にて液性安定化方法が提案されている。この方法では米と大豆原料として数回の加熱処理を施す特殊アルカリ醸造法によって抽出された無糖質のアルカリ酵素成分を混合することにより、木酢液中の有機物酸化重合反応又は光による重合反応を停止させ、保存中に酸素と接触し又は光を受けても液性変化即ち溶解タール析出せず、木酢液の液性をアルカリ酵素成分を混合した時点の状態に保持することを内容としている。

課題を解決するための手段

0004

しかし、本発明者らが上記した特開平7−90279号公報の開示技術を種々の木酢液や竹酢液に試みたところ、劣化防止効果に甚だばらつきがあることが分かった。即ち、ある種の蒸留した木酢液には効果が認められたが、それは例外的で、大部分の燻液は時間経過と共に劣化が認められた。これは後述するように、燻液中には必然的に微量の金属イオン溶存しており、これが木酢液中の有機成分の酸化反応重合反応を促進する触媒効果を発揮するためであると考えられる。そのため上記した従来技術の無糖質のアルカリ酵素成分の混合のみでは液性の安定化は不十分であると言える。本発明は、このような従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、極めて簡潔な処理により燻液の液性安定化を長期にわたって図ることを可能とすることを課題とする。

発明を実施するための最良の形態

0005

上記課題を解決するための本発明の要旨は次の通りである。
(1)燻液100重量部に対し、金属イオン封鎖剤を0.015重量部以上混合することを特徴とする燻液の液性安定化方法。
(2)さらに、香料又は香料を包接したサイクロデキストリンを添加して燻液の芳香化を図り、その芳香を長期にわたって保持することを特徴とする(1)記載の液性安定化方法。
(3)燻液が木酢液又は竹酢液であり、金属イオン封鎖剤が下記の (1)〜 (8)のいずれかである(1)又は(2)記載の液性安定化方法。
(1)エチレンジアミン四酢酸及びそのナトリウム塩カリウム塩アミン塩、鉄ナトリウム塩、鉄アンモニウム塩、カルシウムナトリウム塩、マグネシウムナトリウム塩、マンガンナトリウム塩、亜鉛ナトリウム塩、銅ナトリウム塩
(2)ヒドロキシエチルエチレンジアミン二酢酸ナトリウム
(3)1、3プロパンジアミン四酢酸
(4)ジエチレントリアミン五酢酸及びそのナトリウム塩、鉄アンモニウム塩
(5)トリエチレンテトラミン酢酸六ナトリウム塩
(6)ニトリロ三酢酸三ナトリウム塩
(7)ヒドロキシエチルイミノ二酢酸
(8)グルコン酸ナトリウム

0006

以下、本発明を完成するに至った経緯とその実施の形態を説明する。本発明者らは、燻液の液性安定化の目的で、特に木酢液、竹酢液の経時的劣化の原因について種々研究・実験を重ねた結果、これら木酢液等には必ず微量の鉄イオン銅イオン等の金属イオンが液中に存在し、これが触媒作用を発揮して、酸化を促進し、液中の有機成分を劣化させて、燻液の防虫、消臭等の燻液の効果を発揮する酸性を失わせ、液の濁り特有の燻液臭が悪臭に変化するなど、急速に劣化させることを見出した。木酢液、竹酢液等の燻液は、pHが3程度の酸性であって、その製造工程において、乾留ガスの冷却捕集設備や、液化して捕集した木酢液等の移送及び貯槽設備から、金属を溶かし出し、液中に微量の鉄、銅イオンを溶存させる。しかも、これらの設備の材質が金属の場合は勿論、土管でも構成素材に含まれている微量の金属を溶出し、また、プラスチック製のパイプ容器でも触媒充填剤、安定剤などに含まれている金属を溶かし出し、結果的に燻液中に微量ではあるが、鉄イオン、銅イオンを溶存させることとなる。

0007

そこで、燻液中に劣化の原因となる金属イオンが存在していても、該金属イオンの触媒作用を発揮させないように無害化するための手段についてさらに研究した結果、ある種の金属イオン封鎖剤を適量用いれば極めて有効であることを知見し、本発明を完成したのである。すなわち、燻液100重量部に対し、金属イオン封鎖剤(Sequestering agent又はChelating agent )を0.015重量部以上添加混合することによって、燻液中の金属イオン、特に、鉄イオンと銅イオンを水溶性の安定した金属錯塩に変化させることにより無害化し、よって燻液の酸性を維持し、長期間にわたって透明感を保ち、かつ、特有の燻液臭を長期間保持することができると共に、燻液臭を隠蔽して芳香化した場合にその芳香を長期にわたって保持することが可能となった。

0008

燻液100重量部に対し、金属イオン封鎖剤が0.015重量部未満であると、燻液中に極微量の金属イオンが存在する場合であっても、金属イオン封鎖剤の量が少なすぎてその機能を発揮させないおそれがあるので、下限を0.015重量部とした。なお、上限については特に規定しないが、本発明者らの実験によれば、燻液100重量部に対し、大体5.0重量部以上では、その効果が飽和すると共に場合によっては金属イオン封鎖剤の不溶解物が生じてこれが沈殿する現象を起こすおそれがあることから、上限は5.0重量部とすることが好ましい。しかし、金属イオンが燻液中に比較的多めに含まれているような時には、金属イオン封鎖剤を比例的に多めに含有させてもよく、この場合には5.0重量部以上含有させることもあり得る。

0009

金属イオン封鎖剤としては、金属イオン封鎖剤として広く知られている、キレート力の強い下記の (1)〜 (8)のいずれを使用することが望ましい。
(1)エチレンジアミン四酢酸及びそのナトリウム塩、カリウム塩、アミン塩、鉄ナトリウム塩、鉄アンモニウム塩、カルシウムナトリウム塩、マグネシウムナトリウム塩、マンガンナトリウム塩、亜鉛ナトリウム塩、銅ナトリウム塩
(2)ヒドロキシエチルエチレンジアミン二酢酸ナトリウム塩
(3)1、3プロパンジアミン四酢酸
(4)ジエチレントリアミン五酢酸及びそのナトリウム塩、鉄アンモニウム塩
(5)トリエチレンテトラミン六酢酸六ナトリウム塩
(6)ニトリロ三酢酸三ナトリウム塩
(7)ヒドロキシエチルイミノ二酢酸
(8)グルコン酸ナトリウム塩

0010

本発明に係る安定化方法にて液性を安定化させた燻液、例えば木酢液及び竹酢液は、酸性、透明度及び特有の燻液臭を長期間にわたって維持し得ることから、通常の木酢液及び竹酢液としての従来からの用途、例えば、食品加工、防虫剤防臭剤防腐剤、植物成長促進剤、土壌改良補助剤等の用途に加えて、その特有の燻液臭を隠蔽した芳香剤として用いることもできる。

0011

木酢液及び竹酢液の芳香化を図る場合には、燻液臭を隠蔽しかつ燻液に芳香を付与することが重要である。芳香を付与するものとしては、現在広く用いられているハーブ系ラベンダー系もしくは森林浴系の各種芳香物質を適当な量を燻液中に均一に分散させればよい。均一に分散させるために、界面活性剤を添加することもできる。また、上記した芳香物質を添加する場合には、これをサイクロデキストリン(以下CDとする)の如き物質混練もしくは攪拌混合して包接させてから添加する。規定量の金属イオン封鎖剤及びCDを添加すると、燻液臭は隠蔽され、代わりに芳香物質の香りが生じて、これが長期間にわたって持続する。このCD包接物質の添加量は、燻液100重量部に対して、0.1〜3.0重量部の範囲が好ましい。

0012

(実施例1)pH3、比重1.03、鉄イオン濃度(鉄イオン試験紙で測定)5ppm の木酢液100重量部に、金属イオン封鎖剤としてエチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩を0〜5.50重量部の範囲で変化させて添加した試験液を、密栓付きガラス瓶200mlに入れて充分に振盪し、1時間静置した後、色と透明度を観察した。以後、毎日1回、10分間、栓を明けて瓶内の空気を入れ替えた後、同様に充分に振盪し、1時間静置した後、色と透明度を観察した。観察結果を表1に示す。

0013

0014

エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩が無添加のNo.1−1は、2週間後には濁りが生じて褐色不透明となり、4週間後には黒色不透明となった。一方、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩を0.01重量部添加したNo.1−2は、4週間後には濁りが生じて褐色不透明となり、6週間後には黒色不透明となった。エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩を0.15重量部添加したNo.1−3及び5.00重量部添加したNo.1−4は、6週間放置しても変化がなく褐色透明であった。なお、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩を5.5重量部添加したNo.1−5は、6週間放置しても褐色透明であったが、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩の不溶解物と思われる沈殿が認められた。

0015

(実施例2)pH3、比重1.03、鉄イオン濃度(鉄イオン試験紙で測定)5ppm の竹酢液100重量部に、金属イオン封鎖剤としてジエチレントリアミン五酢酸を0〜5.50重量部の範囲で変化させて添加した試験液を、密栓付きガラス瓶200mlに入れて充分に振盪し、1時間静置した後、色と透明度を観察した。以後、毎日1回、10分間、栓を明けて瓶内の空気を入れ替えた後、同様に充分に振盪し、1時間静置した後、色と透明度を観察した。観察結果を表2に示す。

0016

0017

ジエチレントリアミン五酢酸が無添加のNo.2−1は、2週間後には濁りが生じて褐色不透明となり、4週間後には黒色不透明となった。一方、ジエチレントリアミン五酢酸を0.01重量部添加したNo.2−2は、4週間後には濁りが生じて褐色不透明となり、6週間後には黒色不透明となった。ジエチレントリアミン五酢酸を0.15重量部添加したNo.2−3及び5.00重量部添加したNo.2−4は、6週間放置しても変化がなく褐色透明であった。なお、ジエチレントリアミン五酢酸を5.5重量部添加したNo.2−5は、6週間放置しても褐色透明であったが、ジエチレントリアミン五酢酸の不溶解物と思われる沈殿が認められた。

0018

(実施例3)pH3、比重1.03、鉄イオン濃度(鉄イオン試験紙で測定)5ppm の木酢液100重量部に、金属イオン封鎖剤としてエチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩を0〜5.50重量部の範囲で変化させて添加した試験液を、密栓付きガラス瓶200mlに入れて充分に振盪し、1時間静置した後、臭いを嗅いだ。以後、毎日1回、定時に臭いを嗅ぎ、その後10分間、栓を明けて瓶内の空気を入れ替えた後、同様に充分に振盪した後、静置した。臭いを嗅いだ結果を表3に示す。

0019

0020

エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩が無添加のNo.3−1は、2週間後には腐敗臭がした。一方、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩を0.01重量部添加したNo.3−2は、4週間は燻液臭であったが、6週間後には腐敗臭となった。エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩を0.15重量部添加したNo.3−3及び5.00重量部添加したNo.3−4は、6週間放置しても変化がなく燻液臭であった。なお、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩を5.5重量部添加したNo.3−5は、6週間放置後でも燻液臭であったが、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩の不溶解物と思われる沈殿が認められた。

0021

(実施例4)pH3、比重1.03、鉄イオン試験紙で測定した鉄イオン濃度5ppm の木酢液100重量部に、ヒノキチオールを0.10重量部、非イオン界面活性剤5.00重量部に金属イオン封鎖剤としてジエチレントリアミン五酢酸を0〜5.50重量部の範囲で変化させて添加した試験液を、密栓付きガラス瓶200mlに入れて充分に振盪し、1時間静置した後、臭いを嗅いだ。以後、毎日1回、定時に臭いを嗅ぎ、その後10分間、栓を明けて瓶内の空気を入れ替えた後、同様に充分に振盪した後、静置した。臭いを嗅いだ結果を表4に示す。

0022

0023

ジエチレントリアミン五酢酸が無添加のNo.4−1は、2週間後には腐敗臭がした。一方、ジエチレントリアミン五酢酸を0.01重量部添加したNo.4−2は、4週間は森林浴臭であったが、6週間後には腐敗臭となった。ジエチレントリアミン五酢酸を0.15重量部添加したNo.4−3及び5.00重量部添加したNo.4−4は、6週間放置しても変化がなく森林浴臭であった。なお、ジエチレントリアミン五酢酸を5.5重量部添加したNo.4−5は、6週間放置後でも森林浴臭であったが、ジエチレントリアミン五酢酸の不溶解物と思われる沈殿が認められた。

0024

(実施例5)pH3、比重1.03、鉄イオン濃度(鉄イオン試験紙で測定)5ppm の木酢液100重量部に、サイクロデキストリン(CD)包接ヒバ油を0.50重量部に金属イオン封鎖剤としてエチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩を0〜5.50重量部の範囲で変化させて添加した試験液を、密栓付きガラス瓶200mlに入れて充分に振盪し、1時間静置した後、臭いを嗅いだ。以後、毎日1回、定時に臭いを嗅ぎ、その後10分間、栓を明けて瓶内の空気を入れ替えた後、同様に充分に振盪した後、静置した。臭いを嗅いだ結果を表5に示す。

0025

0026

エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩が無添加のNo.5−1は、2週間後には腐敗臭がした。一方、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩を0.01重量部添加したNo.5−2は、4週間は森林浴臭であったが、6週間後には腐敗臭となった。エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩を0.15重量部添加したNo.5−3及び5.00重量部添加したNo.5−4は、6週間放置しても変化がなく森林浴臭であった。なお、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩を5.5重量部添加したNo.5−5は、6週間放置後でも森林浴臭であったが、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩の不溶解物と思われる沈殿が認められた。

0027

以上説明した本発明に係る燻液の安定化方法によれば、次のような効果が期待できる。
(1)粗木酢液のような不安定な状態の燻液であっても、経時変化を停止もしくは抑制して、長期間にわたってその液性を持続させることができるため、燻液を使って製品化を図る上で非常に有効である。
(2)木酢液や竹酢液に本発明を適用する場合に、その特有の褐色透明度及び燻液臭を長期に保つと共に、沈殿物を生じさせることもない。

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