JP2001131197A - Method for producing plant sterol - Google Patents

Method for producing plant sterol

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JP2001131197A
JP2001131197A JP31361999A JP31361999A JP2001131197A JP 2001131197 A JP2001131197 A JP 2001131197A JP 31361999 A JP31361999 A JP 31361999A JP 31361999 A JP31361999 A JP 31361999A JP 2001131197 A JP2001131197 A JP 2001131197A
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Japan
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fatty acid
plant sterol
acid ester
lower alcohol
crude fatty
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Yasuyuki Hattori
泰幸 服部
Jun Kono
潤 河野
Masamitsu Horio
政光 堀尾
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Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a plant sterol having a high purity from a crude fatty acid ester derived from a vegetable oil and fat by a simple treatment. SOLUTION: This method for producing the plant sterol from the crude fatty acid ester derived from the vegetable oil and fat containing the plant sterol comprises a step for holding a mixture of the crude fatty acid ester and a lower alcohol at 1-40 deg.C to precipitate a crystal containing the fatty acid ester, and separating the crystal from the lower alcohol solution containing the plant sterol and/or the fatty acid ester thereof.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、植物油脂由来の粗
脂肪酸エステルからの植物ステロールの製法に関する。
The present invention relates to a method for producing plant sterols from crude fatty acid esters derived from vegetable oils and fats.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】植物ス
テロールは、血中コレステロール低減効果を期待した臨
床投与等に使用されるだけでなく、コレステロール代替
物として医薬品原料、又は乳化剤や乳化安定剤として化
粧品や食品に一般的に利用されている。
BACKGROUND OF THE INVENTION Plant sterols are used not only for clinical administration, etc., which are expected to reduce blood cholesterol, but also as raw materials for pharmaceuticals as cholesterol substitutes, or as emulsifiers and emulsion stabilizers. Commonly used in cosmetics and food.

【0003】植物ステロールの製造法として、大豆油、
ナタネ油、米糠油、パーム油、パーム核油、椰子油等の
植物油中に含まれるステロールを脱臭濃縮物等から抽出
・精製する方法が実用化されている。その抽出法とし
て、油脂類の脱臭留出物に低級アルコールを加えて酸触
媒でエステル化処理した後に、水洗し触媒除去を行い、
新たに低級アルコールとアルカリ触媒を加えてエステル
交換反応を行い、反応終了液を、一夜静置し析出した結
晶を濾過により分離し、少量のヘキサンで洗浄し、更に
再結晶を行う方法が知られている(特公昭52−830
9号)。
[0003] As a method for producing plant sterols, soybean oil,
A method of extracting and purifying sterols contained in vegetable oils such as rapeseed oil, rice bran oil, palm oil, palm kernel oil, and coconut oil from deodorized concentrates has been put to practical use. As an extraction method, a lower alcohol is added to the deodorized distillate of fats and oils, esterification is performed with an acid catalyst, and then the catalyst is removed by washing with water.
A method is known in which a lower alcohol and an alkali catalyst are newly added to carry out a transesterification reaction, the reaction-terminated liquid is allowed to stand overnight, the precipitated crystals are separated by filtration, washed with a small amount of hexane, and then recrystallized. (Japanese Patent Publication No. 52-830)
No. 9).

【0004】この方法では、純度の高いステロールを得
るために再結晶を繰り返すことが必要であり、より簡便
に純度の高い植物ステロールを得ることが困難であっ
た。
In this method, it is necessary to repeat recrystallization in order to obtain a sterol having a high purity, and it has been difficult to obtain a plant sterol having a high purity more easily.

【0005】本発明の課題は、植物油脂由来の粗脂肪酸
エステルから簡便な処理で純度の高い植物ステロールを
製造する方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a method for producing high-purity plant sterols from crude fatty acid esters derived from vegetable oils and fats by a simple treatment.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、植物ステロー
ルを含む植物油脂由来の粗脂肪酸エステルから植物ステ
ロールを製造する方法であって、粗脂肪酸エステルと低
級アルコールとの混合物を1〜40℃に保持し、脂肪酸エ
ステルを含有する結晶を析出させて、その結晶と、植物
ステロール及び/又はその脂肪酸エステルを含む低級ア
ルコール溶液とを分離する工程を含む植物ステロールの
製法である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for producing a plant sterol from a crude fatty acid ester derived from vegetable fats and oils containing a plant sterol, wherein a mixture of the crude fatty acid ester and a lower alcohol is heated to 1 to 40 ° C. A method for producing a plant sterol, comprising a step of holding and precipitating a crystal containing a fatty acid ester to separate the crystal from a plant sterol and / or a lower alcohol solution containing the fatty acid ester.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明において植物ステロールと
は植物油脂中に含まれるステロール類を指し、シトステ
ロール、スチグマステロール、カンペステロール、ブラ
シカステロール等がこれに該当し、総称してフィトステ
ロールと呼ばれているものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, plant sterols refer to sterols contained in vegetable oils and fats, such as sitosterol, stigmasterol, campesterol, brassicasterol, etc., which are collectively called phytosterols. Is what it is.

【0008】ここで用いられる植物油脂としては、大豆
油、ナタネ油、米糠油、パーム油、パーム核油、椰子油
等の1種又は2種以上の混合物が挙げられ、中でもパー
ム核油、椰子油、パーム油が好ましい。
[0008] The vegetable oils and fats used herein include one or a mixture of two or more of soybean oil, rapeseed oil, rice bran oil, palm oil, palm kernel oil, coconut oil and the like. Oil and palm oil are preferred.

【0009】本発明における植物油脂由来の粗脂肪酸エ
ステルとは、主に高級脂肪酸と低級アルコールとのエス
テル、特に炭素数6〜28の脂肪酸と低級アルコールとの
エステルを含んだ種々の化合物の混合物が好適に用いら
れる。その組成は、原料である植物油脂の違いにより変
動があり特定できないが、モノグリセライド、ジグリセ
ライド、トリグリセライド、グリセリン等を含む場合も
ある。即ち、脂肪酸エステル及び植物ステロールを含む
限り特に限定されない。例えば、上記のような植物油脂
の脱臭留出物をエステル化し、その後必要とあれば低級
アルコールでエステル交換反応を行って得られる粗脂肪
酸エステル、あるいは更にその脂肪酸エステルを特開平
8−500598号公報に記載の技術に従って蒸留し、
エステル交換反応でできた脂肪酸エステルの一部を留出
させ、植物ステロール濃度を高めた原料も使用すること
ができる。
The crude fatty acid ester derived from vegetable oils in the present invention is mainly a mixture of various compounds including an ester of a higher fatty acid and a lower alcohol, particularly an ester of a fatty acid having 6 to 28 carbon atoms and a lower alcohol. It is preferably used. The composition varies depending on the difference between the vegetable oils and fats as raw materials and cannot be specified. However, the composition may contain monoglyceride, diglyceride, triglyceride, glycerin and the like. That is, it is not particularly limited as long as it contains a fatty acid ester and a plant sterol. For example, a crude fatty acid ester obtained by esterifying the above-mentioned deodorized distillate of vegetable oils and fats and then performing a transesterification reaction with a lower alcohol, if necessary, or a fatty acid ester thereof is disclosed in JP-A-8-500988. Distillation according to the technique described in
A raw material in which a part of the fatty acid ester formed by the transesterification reaction is distilled off to increase the plant sterol concentration can be used.

【0010】あるいは、上記のような植物油脂をエステ
ル化し、引き続いて低級アルコールでエステル交換反応
を行い、得られた脂肪酸エステルを蒸留し、低留分を除
去することで植物ステロール濃度を高めることが可能で
あり、このように濃縮された原料も使用し得る。この濃
縮物中には植物ステロール及び脂肪酸エステル以外に先
のエステル交換反応では反応しなかった未反応のモノグ
リセライド、ジグリセライド、トリグリセライドが含ま
れるが、これらを更にエステル交換反応した粗脂肪酸エ
ステルも使用可能である。
[0010] Alternatively, it is possible to increase the concentration of plant sterols by esterifying the above vegetable oils and fats, followed by a transesterification reaction with a lower alcohol, and distilling the obtained fatty acid ester to remove a low fraction. It is possible, and raw materials thus concentrated may also be used. This concentrate contains unreacted monoglycerides, diglycerides, and triglycerides that have not reacted in the previous transesterification reaction, in addition to the plant sterols and fatty acid esters, but crude fatty acid esters obtained by further transesterification of these may also be used. is there.

【0011】一般に、これらの原料中には炭素数6〜28
の脂肪酸と低級アルコールとのエステルが20重量%以上
含まれる場合が多く、本発明でも、その様な濃度の脂肪
酸エステルを用いることが好ましい。
Generally, these raw materials contain 6 to 28 carbon atoms.
In many cases, an ester of a fatty acid and a lower alcohol is contained in an amount of 20% by weight or more. In the present invention, it is preferable to use a fatty acid ester having such a concentration.

【0012】本発明において、脂肪酸としては、直鎖又
は分岐鎖の、あるいは飽和又は不飽和の1種又は2種以
上の混合物のいずれも利用できる。また低級アルコール
としては、炭素数1〜4のアルコール、具体的にはメタ
ノール、エタノール、イソプロパノール、n−プロパノ
ール、直鎖又は分岐鎖のブタノール等が挙げられ、これ
らの1種又は2種以上の混合物を用いることができる。
これらの中でメタノール、エタノールあるいはそれらの
混合物が好ましく、メタノールを含有するものが特に好
ましい。
In the present invention, any one of a straight-chain or branched-chain, saturated or unsaturated, or a mixture of two or more fatty acids can be used as the fatty acid. Examples of the lower alcohol include alcohols having 1 to 4 carbon atoms, specifically, methanol, ethanol, isopropanol, n-propanol, linear or branched butanol, and a mixture of one or more of these. Can be used.
Of these, methanol, ethanol or a mixture thereof is preferred, and those containing methanol are particularly preferred.

【0013】また、本発明で用いられる粗脂肪酸エステ
ル中の植物ステロールの含有量は特に限定されないが、
1重量%以上が好ましく(低級アルコールを除いた混合
物に対して)、本発明の効果を奏するには、3〜40重量
%がより好ましい。
The content of the plant sterol in the crude fatty acid ester used in the present invention is not particularly limited.
It is preferably at least 1% by weight (based on the mixture excluding the lower alcohol), and more preferably 3 to 40% by weight in order to achieve the effects of the present invention.

【0014】こうして得られた粗脂肪酸エステルに対
し、低級アルコール量が好ましくは2重量%以上、更に
好ましくは20〜300重量%となるように、粗脂肪酸エス
テルと低級アルコールの混合物を調整する。その場合、
低級アルコールを新たに添加しても良いし、あるいは、
前工程のエステル化工程又はエステル交換工程で残存す
る低級アルコールが、粗脂肪酸エステルに対し、所望量
反応系中に既に残存していれば、低級アルコールを更に
追加する必要はない。要は、低級アルコールが存在する
ことが求められ、その手段は問わない。
The mixture of the crude fatty acid ester and the lower alcohol is adjusted so that the lower alcohol content is preferably 2% by weight or more, more preferably 20 to 300% by weight, based on the thus obtained crude fatty acid ester. In that case,
Lower alcohol may be newly added, or
If the lower alcohol remaining in the esterification step or transesterification step in the previous step is already left in the reaction system in a desired amount with respect to the crude fatty acid ester, it is not necessary to further add the lower alcohol. In short, the existence of a lower alcohol is required, and any means can be used.

【0015】本発明では上記のように調整された、粗脂
肪酸エステル及び低級アルコールを含有する混合物を1
〜40℃に保持し、結晶を析出させる。ここで析出する結
晶は、炭素数6〜28の脂肪酸と低級アルコールとのエス
テルを主成分とするもので、この結晶物の中には植物ス
テロールはほとんど含まれない。つまり、植物ステロー
ルは液成分として存在しているのである。
In the present invention, the mixture containing the crude fatty acid ester and the lower alcohol prepared as described above
Hold at 4040 ° C. to precipitate crystals. The crystals precipitated here are mainly composed of an ester of a fatty acid having 6 to 28 carbon atoms and a lower alcohol, and this crystal contains almost no plant sterol. That is, plant sterol exists as a liquid component.

【0016】本発明においては、保持する結晶化温度は
非常に重要である。50℃以下で炭素数6〜28の脂肪酸と
低級アルコールとのエステルは結晶析出を始めるが、結
晶析出温度が高い場合は析出量が十分でなく、植物ステ
ロールの純度向上の寄与が小さくなり、結晶を分離した
液に対し、次に行われる晶析後の植物ステロールの純度
が低くなる。一方、あまり冷却温度を下げすぎると析出
した結晶中に植物ステロールが混入し植物ステロールの
回収率が低下する。従って、結晶化温度は1〜40℃、好
ましくは3〜20℃に制御される。また1〜40℃に保持す
る時間は0.1〜2時間が好ましい。
In the present invention, the retained crystallization temperature is very important. Esters of fatty acids having 6 to 28 carbon atoms and lower alcohols start crystal precipitation at 50 ° C or lower, but when the crystal precipitation temperature is high, the amount of precipitation is not sufficient, and the contribution of improving the purity of plant sterols is reduced, and , The purity of the plant sterol after the subsequent crystallization is reduced. On the other hand, if the cooling temperature is too low, plant sterols are mixed into the precipitated crystals, and the recovery of plant sterols decreases. Therefore, the crystallization temperature is controlled at 1 to 40 ° C, preferably 3 to 20 ° C. The time for maintaining the temperature at 1 to 40 ° C is preferably 0.1 to 2 hours.

【0017】本発明では更に、析出した結晶を、濾過、
遠心分離、デカンテーション等の公知の手法で系中から
分離することで、残った液に対し行われる晶析処理後に
おける植物ステロールの純度を大幅に改善することがで
きる。つまり、析出した結晶を分離した後の液に対し
て、既知の溶剤精製法すなわち晶析法が適用される。こ
の時の溶剤は特に限定されない。例えば、メタノール、
メチルエチルケトン、エタノール等が使用可能である
が、メタノールが特に好ましい。
In the present invention, the precipitated crystals are further filtered,
By separating from the system by a known method such as centrifugation or decantation, the purity of the plant sterol after the crystallization treatment performed on the remaining liquid can be significantly improved. That is, a known solvent purification method, that is, a crystallization method, is applied to the liquid after separating the precipitated crystals. The solvent at this time is not particularly limited. For example, methanol,
Methyl ethyl ketone, ethanol and the like can be used, but methanol is particularly preferred.

【0018】[0018]

【実施例】例中の%は、特記しない限り重量%である。EXAMPLES The percentages in the examples are percentages by weight unless otherwise specified.

【0019】実施例1 パーム核油由来の脂肪酸メチルエステル5,000gを蒸留
し、留出分4,900g及び残分100gを得た。この残分に、
メタノール100g、水酸化カリウム1.0gを加え、メタノ
ール還流下で2時間エステル交換反応を行った。得られ
た粗脂肪酸メチルエステルは炭素数6〜28の脂肪酸のメ
チルエステルを68%、植物ステロールを5.7%(いずれ
もメタノールを除いた油分に対しての割合)含んでい
た。また、未反応のメタノールは、油分である粗脂肪酸
メチルエステルに対し90%残存していた。
Example 1 5,000 g of a fatty acid methyl ester derived from palm kernel oil was distilled to obtain 4,900 g of a distillate and 100 g of a residue. In this residue,
100 g of methanol and 1.0 g of potassium hydroxide were added, and transesterification was performed for 2 hours under reflux of methanol. The obtained crude fatty acid methyl ester contained 68% of a methyl ester of a fatty acid having 6 to 28 carbon atoms and 5.7% of plant sterol (all in proportion to the oil content excluding methanol). Unreacted methanol remained 90% of the crude fatty acid methyl ester as an oil component.

【0020】このメタノールを含む反応液を10℃で0.5
時間保持し結晶を析出させ、結晶を濾過(濾過温度10
℃)により分離除去した。この時除去された結晶の量
は、110℃、12時間乾燥後で3.0gであり、その中に炭素
数6〜28の脂肪酸のメチルエステルが95%含まれてお
り、植物ステロールはほとんど含まれていなかった。
The reaction solution containing methanol is heated at 10 ° C. for 0.5
Hold for a time to precipitate crystals, and filter the crystals (filtration temperature 10
° C). The amount of crystals removed at this time was 3.0 g after drying at 110 ° C. for 12 hours, containing 95% of a methyl ester of a fatty acid having 6 to 28 carbon atoms, and almost containing plant sterols. I didn't.

【0021】濾過で得られた濾液に対し塩酸水溶液をp
Hが5〜7になるように添加し中和を行った。その後、
液を5℃に保持し再度結晶を析出させた。その結晶に対
し、メタノールを100g添加し、5℃にて再結晶を行
い、結晶を110℃、12時間空気中で乾燥した。得られた
乾燥物は1.84gであり、ガスクロマトグラフィー(カラ
ム:ヒューレット パッカード社製ULTRA1)によ
る植物ステロールの純度は82%であった(原料に対する
植物ステロールの回収率27%)。
An aqueous hydrochloric acid solution is added to the filtrate obtained by filtration.
H was added so that it might be set to 5-7, and neutralization was performed. afterwards,
The solution was kept at 5 ° C. to precipitate crystals again. 100 g of methanol was added to the crystals, recrystallization was performed at 5 ° C., and the crystals were dried in air at 110 ° C. for 12 hours. The obtained dried product was 1.84 g, and the purity of the plant sterol by gas chromatography (column: ULTRA1 manufactured by Hewlett-Packard Co.) was 82% (27% recovery of the plant sterol based on the raw material).

【0022】比較例1 実施例1のエステル交換後のメタノールを含む粗脂肪酸
メチルエステルに対し、実施例1のように10℃で結晶析
出・濾過を行わず、そのまま塩酸水溶液を用いてpHが
5〜7になるように中和を行った。その後、液を5℃に
保持し結晶を析出させた。その結晶に対し、メタノール
を100g添加し5℃にて再結晶を行い、結晶を110℃、12
時間空気中で乾燥した。得られた乾燥物は3.48gであ
り、ガスクロマトグラフィーによる植物ステロールの純
度は43%であった(原料に対する植物ステロールの回収
率27%)。
Comparative Example 1 The crude fatty acid methyl ester containing methanol after transesterification in Example 1 was not subjected to crystallization and filtration at 10 ° C. as in Example 1, but the pH was directly adjusted to 5 using an aqueous hydrochloric acid solution. Neutralization was performed so as to be ~ 7. Thereafter, the liquid was kept at 5 ° C. to precipitate crystals. 100 g of methanol was added to the crystal and recrystallized at 5 ° C.
Dried in air for hours. The obtained dried product was 3.48 g, and the purity of the plant sterol by gas chromatography was 43% (the recovery of the plant sterol relative to the raw material was 27%).

【0023】比較例2 実施例1のエステル交換後のメタノールを含む反応液を
45℃で0.5時間保持し結晶を析出させ、結晶を濾過(濾
過温度45℃)により分離除去した。この時除去した結晶
の量は、110℃、12時間乾燥後で0.1gであり、その中に
炭素数6〜28の脂肪酸のメチルエステルが99%含まれて
おり、植物ステロールはほとんど含まれていなかった。
Comparative Example 2 The reaction solution containing methanol after transesterification of Example 1 was used.
The crystals were kept at 45 ° C. for 0.5 hour to precipitate crystals, and the crystals were separated and removed by filtration (filtration temperature: 45 ° C.). The amount of crystals removed at this time is 0.1 g after drying at 110 ° C. for 12 hours, which contains 99% of methyl esters of fatty acids having 6 to 28 carbon atoms and contains almost no plant sterols. Did not.

【0024】濾過で得られた濾液に対し塩酸水溶液をp
Hが5〜7になるように添加し中和を行った。その後、
液を5℃に保持し再度結晶を析出させた。その結晶に対
し、メタノールを100g添加し5℃にて再結晶を行い、
結晶を110℃、12時間空気中で乾燥した。得られた乾燥
物は3.47gであり、ガスクロマトグラフィーによる植物
ステロールの純度は44%であった(原料に対する植物ス
テロールの回収率27%)。
An aqueous hydrochloric acid solution is added to the filtrate obtained by filtration.
H was added so that it might be set to 5-7, and neutralization was performed. afterwards,
The solution was kept at 5 ° C. to precipitate crystals again. 100 g of methanol was added to the crystal and recrystallized at 5 ° C.
The crystals were dried in air at 110 ° C. for 12 hours. The obtained dried product was 3.47 g, and the purity of the plant sterol by gas chromatography was 44% (the recovery of the plant sterol relative to the raw material was 27%).

【0025】実施例と比較例とからわかるように、本発
明の製法を用いれば、回収率を変えることなく、純度の
高い植物ステロールが得られる。
As can be seen from the examples and comparative examples, high purity phytosterols can be obtained by using the production method of the present invention without changing the recovery rate.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明の方法によれば、粗脂肪酸エステ
ルから高選択的に脂肪酸エステルの結晶を析出させて、
植物ステロール含有液と分離除去することができ、晶析
後の収率に悪影響を与えず、純度を飛躍的に向上させた
植物ステロールを得ることができる。
According to the method of the present invention, crystals of fatty acid esters are precipitated from crude fatty acid esters with high selectivity,
The plant sterol can be separated and removed from the plant sterol-containing liquid, and a plant sterol with significantly improved purity can be obtained without adversely affecting the yield after crystallization.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀尾 政光 和歌山県和歌山市湊1334 花王株式会社研 究所内 Fターム(参考) 4C091 AA01 BB06 CC01 DD01 EE04 FF01 GG01 HH01 JJ03 KK01 LL01 MM03 MM04 NN01 PA02 PA05 PB05 QQ01  ──────────────────────────────────────────────────の Continuing from the front page (72) Inventor Masamitsu Horio 1334 Minato, Wakayama, Wakayama Pref.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 植物ステロールを含む植物油脂由来の粗
脂肪酸エステルから植物ステロールを製造する方法であ
って、粗脂肪酸エステルと低級アルコールとの混合物を
1〜40℃に保持し、脂肪酸エステルを含有する結晶を析
出させて、その結晶と、植物ステロール及び/又はその
脂肪酸エステルを含む低級アルコール溶液とを分離する
工程を含む植物ステロールの製法。
1. A method for producing a plant sterol from a crude fatty acid ester derived from vegetable fats and oils containing a plant sterol, comprising maintaining a mixture of the crude fatty acid ester and a lower alcohol at 1 to 40 ° C. and containing the fatty acid ester. A method for producing a plant sterol, comprising a step of precipitating a crystal and separating the crystal from a lower alcohol solution containing a plant sterol and / or a fatty acid ester thereof.
【請求項2】 粗脂肪酸エステル中の植物ステロールの
含有量が1重量%以上である請求項1記載の製法。
2. The method according to claim 1, wherein the content of the plant sterol in the crude fatty acid ester is 1% by weight or more.
【請求項3】 粗脂肪酸エステルが、炭素数6〜28の脂
肪酸と低級アルコールとのエステルを20重量%以上含む
請求項1又は2記載の製法。
3. The method according to claim 1, wherein the crude fatty acid ester contains at least 20% by weight of an ester of a fatty acid having 6 to 28 carbon atoms and a lower alcohol.
【請求項4】 低級アルコールの含有量が、粗脂肪酸エ
ステルに対し2重量%以上である請求項1〜3の何れか
一項に記載の製法。
4. The method according to claim 1, wherein the content of the lower alcohol is 2% by weight or more based on the crude fatty acid ester.
【請求項5】 植物油脂がパーム核油、椰子油又はパー
ム油である請求項1〜4の何れか一項に記載の製法。
5. The method according to claim 1, wherein the vegetable oil is palm kernel oil, coconut oil or palm oil.
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JP2004175805A (en) * 2002-11-27 2004-06-24 Malaysian Palm Oil Board Method for extracting and isolating minor component from vegetable oil

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