JP2000004805A - 水中油型エマルション型消泡剤の安定化剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期間保存しても水と油の分離が生起せ
ず、しかも粘度の安定性に優れた水中油型エマルション
型消泡剤の安定化剤を提供する。 【解決手段】 実質的にフコース、グルコース、グルク
ロン酸及びラムノースからなり、その構成単糖重量比が
１：(０.５〜４)：(０.５〜２)：（０．５〜２）である
多糖類、及び／又は実質的にフコース、グルコース、グ
ルクロン酸、ラムノース及びマンノースからなり、その
構成単糖重量比が１：（０．５〜４）：（０．５〜
２）：（０．５〜２）：（０．００５〜１）である多糖
類を主成分とする水中油型エマルション型消泡剤の安定
化剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水中油型エマルシ
ョン型消泡剤の安定化剤に関し、さらに詳しくは、水中
油型エマルション型消泡剤にみられる増粘、水と油の分
離を抑制し、長期間安定に貯蔵することができる安定化
剤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】水中油型エマルション型消泡剤は、保存
中に粘度が増したり、また水と油が分離するなどによっ
て取扱いに支障を来すことから安定性の改善が望まれて
いる。この安定化を目的とした一つの改善策として、界
面活性剤が用いられるが、界面活性剤単独では長期保存
した際の分離安定性は必ずしも満足のいくものでなく、
分離が生じてしまう。また、別の改善策として、水溶性
高分子を用い系に適度の粘度を与えて水中にエマルショ
ン化されている油微粒子の上昇あるいは沈降を妨げ、分
離を防止する方法がある。また、水溶性高分子の保水作
用により、水中油型エマルション型消泡剤の水分蒸発に
よるエマルションの乾燥を抑制することができるという
二次的効果が発現する。このような水溶性高分子として
は、アルギン酸ソーダ、ポリアクリル酸等の合成ポリマ
ー、キサンタンガム、ウェランガム等の多糖類、セルロ
ース系等が挙げられる。

【０００３】グアーガム、ローカストビーンガム、カラ
ギーナン、アラビアガム、アルギン酸類、ペクチン、キ
サンタンガム、ＣＭＣ(カルボキシルメチルセルロース)
等多糖類を食品などの乳化安定剤として添加することは
良く知られており、〔「乳化・安定剤総覧」食品科学新
聞社発行１９９６年(ＩＳＳＮ ０９１４−１８２
０）〕、これをエマルション型消泡剤の安定化剤として
使用することが提案されている（特開平８−１５５２１
２号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、汎用の多糖類
を安定化剤として使用した場合には、エマルションの粘
度を高くして油微粒子の浮上、及び水層の沈降は抑えら
れ、水と油の層分離は抑制できるが、逆にエマルション
が経時的に増粘が生じ、粘度安定性が問題となってしま
うという問題がある。

【０００５】本発明は、長期間保存しても水と油の分離
が生じず、しかも粘度の安定性に優れた水中油型エマル
ション型消泡剤の安定化剤を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、水中油型
エマルション型消泡剤の分離、増粘等のエマルションの
安定性を損なう要因を解決し、その改善手段について鋭
意研究を重ねた結果、特定の多糖類がこの目的に適合し
うることを見いだし、この知見に基づいて本発明をなす
に至った。

【０００７】すなわち、本発明は実質的にフコース、グ
ルコース、グルクロン酸及びラムノースからなり、その
構成単糖重量比が１：(０.５〜４)：(０.５〜２)：(０.
５〜２）である多糖類、及び／又は実質的にフコース、
グルコース、グルクロン酸、ラムノース及びマンノース
からなり、その構成単糖重量比が１：（０．５〜４）：
（０．５〜２）：（０．５〜２）：（０．００５〜１）
である多糖類を主成分とする水中油型エマルション型消
泡剤の安定化剤であり、さらにその多糖類が、アルカリ
ゲネス・レイタス属細菌の産生したものである水中油型
エマルション型消泡剤の安定化剤である。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明における多糖類は、実質的
にフコース、グルコース、グルクロン酸及びラムノース
からなり、その構成単糖重量比が１：(０.５〜４)：
（０.５〜２）：(０．５〜２)である多糖類、及び／又
は実質的にフコース、グルコース、グルクロン酸、ラム
ノース及びマンノースからなり、その構成単糖重量比が
１：(０.５〜４）：（０．５〜２）：（０.５〜２）：
(０.００５〜１)である多糖類を主成分とするものであ
る。これらの多糖類は、例えばアルカリゲネス・レイタ
ス属細菌の産生したものであり、具体的には例えばアル
カリゲネス・レイタスＢ−１６株（ＦＥＲＭ ＢＰ−２
０１５号）やアルカリゲネス・レイタスＰ−１株の細菌
（ＦＥＲＭ ＢＰ−４４５９号）を培養することによっ
て得られるものである。

【０００９】アルカリゲネスレータス属細菌の培養方法
は特に限定するものではなく、通常の微生物の培養法に
て実施可能であり、例えば炭素源としてフラクトース、
グルコース等の単糖類、スクロースのような二糖類、で
ん粉、コーンスターチのような天然ポリマー、オリーブ
油等の油類を加え、無機体窒素源として尿素、塩安、硝
安、硫安等を、有機窒素源としてトリプトン、酵母エキ
ス、肉エキス、ペプトン麦芽エキス等を、その他リン酸
カリウム、硫酸マグネシウム、食塩等の無機塩類を加え
た培地を用い、ｐＨが４〜１０、温度１５〜４０℃で行
われ、通常は通気撹拌培養で行われる（特開平２−２９
１２９２号公報、特開平４−２００３８９号公報）。

【００１０】アルカリゲネスレータス属細菌が産生した
多糖類の分離方法は特に限定するものではないが、例え
ば、培養後、培養液に約２倍量のエタノールを加え、放
置して析出した沈殿物を濾別し、エタノールおよび蒸留
水にて洗浄後、凍結乾燥等により水分除去して得られ
る。しかし、本発明では、分離精製操作を施すことなく
培養物をそのまま使用することも可能である。

【００１１】多糖類の構成単糖類の比を求める方法は、
高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）やガスクロマ
トグラフィーにて求められる。

【００１２】水中油型エマルション型消泡剤の代表的な
例は、油成分として長鎖アルコールと脂肪酸エステルと
からなり、これを水中にエマルション化したものが一般
的である。長鎖アルコールの例としては、ラウリルアル
コール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ス
テアリルアルコール、エイコシルアルコール、ベヘニル
アルコール、あるいはポリエチレンと濃硫酸とからモノ
アルキル硫酸を得、次いでこれを加水分解した後、蒸留
分離して得られるチーグラー合成によるアルコールなど
があり、脂肪酸エステルの例としてはラウリン酸、ミリ
スチン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸、リグノセリン
酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸などの単一脂
肪酸、さらに牛脂油、トウモロコシ油、大豆油、パーム
油、オリーブ油など天然油脂由来の混合脂肪酸とメタノ
ール、イソプロパノール、ｎ−ブチルアルコール、ｎ−
オクチルアルコール、２−エチルヘキシルアルコール、
ラウリルアルコール、セチルアルコール、エチレングリ
コール、プロピレングリコール、グリセリン、エリスリ
トール、ペンタエリスリトールなどのアルコールとから
の脂肪酸エステルがある。本発明は水中油型エマルショ
ン型消泡剤を構成するこれら長鎖アルコールや脂肪酸エ
ステルの成分を規定するものではなく、このような水に
溶解しない油成分を水中にエマルション化してなる消泡
剤一般を包括するものである。

【００１３】水中油型エマルションの製造は、本発明に
おいては特に限定するものではないが、代表的には油成
分を水中に加え、乳化剤を加え、これを乳化装置を用い
て激しく撹拌しエマルションとする。

【００１４】本発明の水中油型エマルションにおいて、
エマルション製造に用いられる乳化剤は、特に限定され
るものではないが、通常非イオン性あるいはアニオンの
界面活性剤が使用される。非イオン性界面活性剤として
は、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリ
オキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマ
ー、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポ
リオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリエチ
レングリコール脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリ
ド、ソルビタン脂肪酸モノエステル、プロピレングリコ
ール脂肪酸エステル等が挙げられ、アニオン性界面活性
剤としては、脂肪酸セッケン、アルキルエーテルカルボ
ン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフ
タレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸エステ
ル塩、Ｎ−アシルメチルタウリン、高級アルコール硫酸
エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルホスホ
ン酸エステル塩、脂肪酸モノグリセリド硫酸エステル等
が挙げられる。これら界面活性剤は、主として該エマル
ションの安定性の見地から選択され、２種以上を組み合
わせて用いることもできる。

【００１５】非イオン性界面活性剤及び／又はアニオン
性界面活性剤の量は、油成分が、水中でエマルションと
して安定に存在するに足りればよく、一般的には、エマ
ルション中０．１〜５重量％である。

【００１６】本発明のエマルション型消泡剤の安定化剤
は、エマルションの水相に均一に溶解していればよく、
そのエマルションへの添加時期は、乳化装置を用いてエ
マルション化する前の水に加えられるのが好ましいが、
エマルションを製造した後に加え、これを軽く撹拌し全
体を均一にしても目的は達せられる。

【００１７】安定化剤は、これを水中に溶解してからエ
マルションに加えるのがよい。エマルション中での安定
化剤の濃度は任意に選ばれるが、通常安定化剤の活性成
分である多糖類を０．０１〜５重量％、好ましくは０．
０５〜１．０重量％である。０．０１重量％より少ない
とエマルションの安定化目的が達せられないことがあ
り、また５重量％より多く添加すると、添加の割には安
定化の効果が高くならず無駄になるばかりでなく、ゲル
状になることもあり好ましくないことがある。

【００１８】

【実施例】以下、実施例によって本発明を詳細に説明す
る。

【００１９】〔多糖類の調製〕 多糖類−１：培地として、スクロース〔関東化学(株)製
・試薬〕１５ｇ、リン酸二水素カリウム〔関東化学(株)
製・特級試薬〕６．８ｇ、リン酸水素二カリウム〔関東
化学(株)製・特級試薬〕８.８ｇ、尿素〔関東化学(株)
製・特級試薬〕０.５ｇ、硫酸マグネシウム７水和物
〔関東化学(株)製・特級試薬〕０．２ｇ、塩化ナトリウ
ム〔関東化学(株)製・特級試薬〕０．１ｇ、肉エキス
（有機窒素源）〔ディフィコ（Ｄｉｆｉｃｏ）社製〕
０．５ｇを、イオン交換水１Ｌに溶解した培養液（ｐＨ
＝７．２）を用いた。

【００２０】５００ｍＬの三角フラスコに、上記培養液
１５０ｍＬを入れ、滅菌処理した後アルカリゲネス・レ
ータスＢ−１６菌株（ＦＥＲＭ ＢＰ−２０１５号）を
接種した。ロータリーシェイカーを用い３０℃、１８０
ｒｐｍで６日間培養した。この培養物に、２倍量のエタ
ノールを加え静置し、沈澱物を分離した。この沈澱物を
分離した後イオン交換水１００ｍＬを添加し、７０℃に
加温して沈澱物を溶解せしめ、次いで５倍量のエタノー
ルを添加して再び沈澱物を得るという溶解−沈澱の操作
を５回繰り返して沈澱物を分離した。

【００２１】次いでこの沈澱物を、０．０２％水酸化ナ
トリウム溶液８０００ｍＬに希釈再溶解し、アニオン性
ハイポーラス型イオン交換樹脂〔三菱化学(株)製、「ダ
イヤイオンＨＰＡ−７５（ＯＨ−）」（商品名）〕１０
００ｍＬのカラムを通し低分子成分を除去した。この通
過液を、希塩酸にて中和し、５倍量のエタノールを添加
し、再び沈澱物を得た。この沈殿物を常温減圧乾燥して
多糖類−１を得た。

【００２２】本多糖類−１を、２Ｎ硫酸中、１００℃で
２時間加水分解してから高速液体クロマトグラフィー
(ＨＰＬＣ)にて分析を行った。ＨＰＬＣ装置は、Ｗａｔ
ｅｒｓ社製を使用し、カラムとしてＳＨ−１０１１〔Ｓ
ｈｏｄｅｘ社製〕２本とＳＣＲ１０１〔島津製作所製〕
１本を直列に接続し、カラム温度を５０℃に設定した。
移動相として、０．０１Ｎ硫酸を用い、流速０．５ｍＬ
／分で流して測定した。その結果多糖類−１の構成単糖
重量比はフコース：グルコース：グルクロン酸：ラムノ
ースが（１．０）：（１．６）：（０．５）：（１．
０）であることが分かった。

【００２３】多糖類−２：多糖類−１と同様にしてアル
カリゲネス・レータスＰ−１株(ＦＥＲＭ ＢＰ−４４５
９号）を接種して多糖類を得た。ＨＰＬＣ分析より求め
た構成単糖重量比は、フコース：グルコース：グルクロ
ン酸：ラムノースが、(１.０)：(１.８)：（０．８）：
（１．０）であった。

【００２４】多糖類−３〜８：有機窒素源としてイース
トエキストラクト、バリン、グリシン、シトルリン、ア
ルギニン、グルタミン酸をそれぞれ用いた以外は多糖類
−１の製造に用いたのと同じ培地組成を用いた。アルカ
リゲネス・レータスＢ−１６菌株を接種し、ロータリー
シェイカーを用い３０℃、１８０ｒｐｍで６日間培養し
た。この培養物に、２倍量のエタノールを加え静置し、
沈澱物を分離した。この沈澱物を分離した後イオン交換
水１００ｍＬを添加し、７０℃に加温して沈澱物を溶解
せしめ、次いで５倍量のエタノールを添加して再び沈澱
物を得るという溶解−沈澱の操作を５回繰り返して沈澱
物を分離した。この沈殿物を常温減圧乾燥して多糖類−
３〜８を得た。

【００２５】これらの多糖類をそれぞれ２Ｎ硫酸中、１
００℃で２時間加水分解した後中和し、加水分解物約１
ｍｇを、エタンチオール：トリフロロ酢酸(２：１容量
比)約２０μＬに溶解し、トリメチルシリルエーテル化
剤〔島津製作所製「ＯＴ−３」(商品名)〕０．１ｍＬを
加え、５０℃にて３０分間静置した。遠心分離を行い上
澄みを分取し、ガスクロマトグラフィー分析に供した。
ガスクロマトグラフィーはＧＣ−９〔島津製作所製〕を
使用し、カラムはＣＢＰＩ−２５Ｍ−０２５〔島津製作
所製〕を用い、２００℃から２５０℃に０．５℃／分の
条件で昇温した。検出は、水素炎検出器を用いた。多糖
類−３〜８の構成単糖重量比は、表１に示した通りであ
った。

【００２６】

【表１】

【００２７】〔水中油型エマルションタイプ消泡剤の調
製〕 消泡剤−１；チーグラー合成による炭素数１８成分４３
重量％、炭素数２０成分１１重量％、炭素数２２成分４
４重量％からなるアルコール〔コンディア・ヴィスタ
(Ｃｏｎｄｉａ Ｖｉｓｔａ社製〕１５重量部、メチルス
テアレート〔花王(株)製「エキセパールＭＳ」（商品
名）〕５重量部を、界面活性剤・オキシエチレンポリオ
キシプロピレンブロックポリマー〔旭電化工業(株)製
「プルロニックＬ−６１」（商品名）〕１重量部ととも
に所定量の多糖類を含んだ水溶液７９重量部に入れ、８
０℃にて乳化装置を用いて激しく撹拌し、水中油型エマ
ルションタイプ消泡剤を調製した。

【００２８】消泡剤−２；アルコール成分としてチーグ
ラー合成による炭素数１８成分５重量％、炭素数２０成
分１７重量％、炭素数２２成分７６重量％からなるアル
コール〔コンディア・ヴィスタ社製〕１５重量部を用い
た以外は、消泡剤−１と同様にして、水中油型エマルシ
ョンタイプ消泡剤を調製した。

【００２９】消泡剤−３；アルコール成分としてチーグ
ラー合成による炭素数２０成分５０重量％、炭素数２２
成分２９重量％、炭素数２４成分１４重量％、炭素数２
６成分５重量％からなるアルコール〔コンディア・ヴィ
スタ社製〕１５重量部を用いた以外は、消泡剤−１と同
様にして、水中油型エマルションタイプ消泡剤を調製し
た。

【００３０】消泡剤−４；脂肪酸成分としてグリセリン
モノステアレート〔日本油脂(株)製「モノグリ」（商品
名）〕５重量部を用いた以外は、消泡剤−１と同様にし
て、水中油型エマルションタイプ消泡剤を調製した。

【００３１】消泡剤−５；界面活性剤としてポリオキシ
エチレンラウリルエーテル〔日本油脂(株)製「ノニオン
Ｋ−２２０」（商品名）〕１重量部を用いた以外は、消
泡剤−１と同様にして、水中油型エマルションタイプ消
泡剤を調製した。

【００３２】消泡剤−６；界面活性剤としてジオクチル
スルホサクシネート〔旭電化工業（株）製「アデカコー
ルＥＣ−８６００」（商品名）〕１重量部を用いた以外
は、消泡剤−１と同様にして、水中油型エマルションタ
イプ消泡剤を調製した。

【００３３】〔消泡剤への多糖類の添加〕多糖類−１〜
８、又、比較のためにキサンタンガム、ウエランガムの
それぞれを必要量（表２参照）を少量の水に溶解してお
き、これを水中油型エマルションタイプ消泡剤の調製後
に加え、よく混合した。

【００３４】〔消泡剤の粘度安定性試験〕水中油型エマ
ルションタイプ消泡剤を５℃，２５℃，４０℃の恒温器
内にそれぞれ静置し、経時的に６０日間の粘度を測定し
た。粘度測定には東京計器(株)製のＢＨ型粘度計を用
い、回転数２０ｒｐｍ、Ｎｏ．３ローター、測定時間１
分間の条件で温度２５℃にて測定した。

【００３５】〔消泡剤の分離安定性試験〕水中油型エマ
ルションタイプ消泡剤を１００ｍＬ共栓付メスシリンダ
ーに１００ｍＬ取り、密封状態とし、５℃，２５℃，４
０℃の恒温器内に静置し、経時的に６０日間の分離の程
度を調べた。

【００３６】各消泡剤の粘度安定性試験、及び分離安定
性試験の結果を表２にまとめた。この結果より、本発明
の消泡剤は、比較例の消泡剤に比べ粘度安定性及び分離
安定性に優れていることがわかる。

【００３７】

【表２】

【００３８】

【発明の効果】本発明における多糖類を水中油型エマル
ション型消泡剤の安定化剤として用いることにより、該
消泡剤の経時的な粘度安定性が増し、さらに消泡剤を構
成する水と油の分離安定性が向上する。然して水中油型
エマルション型消泡剤の長期安定保存が可能となり、該
消泡剤が適用される各種工程の安定操業に大きく寄与す
ることができる。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4B035 LC05 LE01 LG01 LG04 LG05 LG19 LG20 LG54 LK06 LK13 LK17 LP01 LP22 LP24 LP41 LP43 LT06 LT20 4B041 LC07 LD10 LE01 LE10 LH16 LK06 LK42 LP07 LP15 LP16

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 実質的にフコース、グルコース、グルク
   ロン酸及びラムノースからなり、その構成単糖重量比が
   １：(０.５〜４)：(０.５〜２)：（０．５〜２）である
   多糖類、及び／又は実質的にフコース、グルコース、グ
   ルクロン酸、ラムノース及びマンノースからなり、その
   構成単糖重量比が１：（０．５〜４）：（０．５〜
   ２）：（０．５〜２）：（０．００５〜１）である多糖
   類を主成分とする水中油型エマルション型消泡剤の安定
   化剤。
2. 【請求項２】 多糖類が、アルカリゲネス・レイタス属
   細菌の産生したものである請求項１記載の水中油型エマ
   ルション型消泡剤の安定化剤。