JP2001131198A - 植物ステロールの製法 - Google Patents
植物ステロールの製法Info
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Abstract
的かつ収率よく高純度の植物ステロールを得る方法の提
供。 【解決手段】 低級アルコールと水の混合溶媒中にて粗
植物ステロール中に含まれる脂肪酸エステルをアルカリ
で処理する鹸化方法、並びにこの鹸化方法後に、反応液
を冷却して植物ステロールの結晶を析出させ、得られた
結晶を分離する植物ステロールの製法。
Description
植物ステロール中に含まれる脂肪酸エステルを効率良く
鹸化する方法、ひいてはその鹸化後の液を用いて高純度
の植物ステロールを製造する方法に関する。
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
粧品や食品に利用されている。
油、パーム油、パーム核油、椰子油等の植物油脂中に含
まれ、油脂精製時に発生する脱臭濃縮物等から抽出・精
製して製造する方法が実用化されている。一般的な抽出
法は、特公昭52−8309号に記載されており、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、その後一夜静置し、析出した結晶を濾過により
分離し、ヘキサン洗浄・乾燥により、植物ステロールを
得る方法であり、得られた植物ステロールの純度は82%
と記載されている。しかし、精製植物ステロールとして
は純度が低くこのままでは医薬用、食品添加物としては
使用できない。
エステル化あるいはエステル交換反応に用いた場合、植
物ステロール中には炭素数6〜28の脂肪酸のメチルエス
テルが不純物として含まれてくる。この脂肪酸メチルエ
ステルを除くことができれば、高純度の植物ステロール
が得られることになる。
理が挙げられる。この方法は、脂肪酸エステルをアルカ
リにより石鹸とし、冷却によりステロールの結晶を析出
させ、この結晶を分離し、結晶に対して再結晶・乾燥を
行い、高純度の植物ステロールを得る方法である。この
方法では、鹸化反応をいかに効率的に行うかが重要とな
るが、従来の方法では鹸化速度が遅く実用的ではなかっ
た。そのため、工程的には多くなるが、再結晶を繰り返
すことによる精製が一般的に用いられてきた。この方法
の問題点は、多工程を経ることで植物ステロールの回収
ロスが生じ、収率面で経済的でない点にある。
テロールから、実用的かつ収率よく高純度の植物ステロ
ールを得る方法を提供することにある。
ルと水の混合溶媒中にて粗植物ステロール中に含まれる
脂肪酸エステルをアルカリで処理する鹸化方法、並びに
この鹸化方法後に、反応液を冷却して植物ステロールの
結晶を析出させ、得られた結晶を分離する植物ステロー
ルの製法である。
は、植物油脂中に含まれるステロール類を指し、β−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挙げられる。また粗植物ス
テロールとは、不純物として少なくとも脂肪酸エステル
を含有する植物ステロールである。植物ステロールの原
料となる植物油脂は、特に限定されないが、大豆油、ナ
タネ油、パーム核油、椰子油、パーム油等が好ましい。
に高級脂肪酸と低級アルコールとのエステルであるが、
好ましくは炭素数6〜28の脂肪酸と炭素数1〜4の低級
アルコールとのエステルである。脂肪酸は直鎖又は分岐
鎖、あるいは飽和又は不飽和脂肪酸の1種又は2種以上
の混合物のいずれも用いることができる。
例としては、メタノール、エタノール、イソプロパノー
ル、n−プロパノール及び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又はエタノ
ール或いはそれらの混合物が好ましい。
テルの含量は特に制限はないが、ステロール抽出の効率
化の点から50重量%以下が好ましく、30重量%以下が更
に好ましい。
酸に基づく酸価(AV)が検出される。この酸価はステ
ロールの高濃度化のためには、10以下が好ましく、5以
下がより好ましい。更に、粗植物ステロール中の植物ス
テロールの含量は50重量%以上が好ましく、70重量%以
上が更に好ましい。
に含まれる脂肪酸エステルを、低級アルコールと水の混
合溶媒中で、アルカリで処理して鹸化する。ここで使用
されるアルカリは水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、
ナトリウムメチラート等が好ましい。アルカリの使用量
は、粗植物ステロール中に含まれる脂肪酸エステルの含
有量から計算される当量以上が、反応を完結させるため
には必要である。しかし、過剰にアルカリ量を増やすこ
とは経済性の面から好ましくなく、また、アルカリ量を
大幅に増やしても、水添加がない場合は実用的な反応速
度が得られないので、アルカリ量は、粗植物ステロール
中に含まれる脂肪酸エステルに対して、50当量以下が好
ましく、20当量以下が更に好ましい。
アルコールと水の混合溶媒中の水と低級アルコールの混
合比率は、水が低級アルコールに対して4重量%以上と
なることが好ましく、更に好ましくは8重量%以上、特
に好ましくは12重量%以上である。水の比率が多くなれ
ば、脂肪酸エステル除去率は増加傾向を示すが、後工程
での結晶析出性や設備の効率の面から、低級アルコール
に対して100重量%以下が好ましい。
る濃度は特に限定されないが、溶媒への溶解性の面から
10重量%以下が好ましい。
されず、10〜100℃で0.1〜10時間行うことが好ましい。
反応はバッチ式の反応装置を用いるのが好ましく、反応
中は溶媒成分の還流が行われる方が反応温度の面で有利
である。
を冷却することにより植物ステロールの結晶を析出させ
る。この結晶を分離し、必要に応じて再結晶を行い、必
要があれば乾燥を行い、高純度の植物ステロールを得る
ことができる。
℃で静置することにより結晶を析出させるのが好まし
い。結晶の分離は、例えば、濾過、遠心分離、デカンテ
ーション等の方法で行う。ここで、分離された結晶中に
は鹸化反応で生成したアルカリ石鹸はほとんど含まれな
い。なぜなら、アルカリ石鹸の大部分は溶媒中に溶けた
状態で存在するためである。また再結晶は、メタノール
等の公知の溶媒を用いて行うことができる。必要があれ
ば、その後乾燥を行うが、100℃前後の温度で乾燥する
ことが好ましい。乾燥方法は特に限定されず、熱風等に
より行う。
加物にも使用可能な高純度の植物ステロールとなる。
純度とはβ−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の4種の合計を指
す)、炭素数6〜28の脂肪酸のメチルエステル体含
量:10.5%、その他:5.2%(いずれもカラムとして、U
LTRA No.1(ヒューレットパッカード社製)を用いたガ
スクロマトグラフィーの分析値)の組成を有し、酸価
(AV)=3.1、鹸化価(SV)=18.9のパーム核油由
来の粗植物ステロールを原料として用いた。
タノール200g及び水20gを、水酸化カリウム0.5g(鹸
化価から求めた脂肪酸メチルエステルと当量の水酸化カ
リウム量は0.039gであり、ここで用いた水酸化カリウ
ム量は脂肪酸メチルエステルに対し13倍当量となる)と
共に1Lのガラス製フラスコに仕込み、メタノール還流
下で4時間反応を行った。反応終了液をガスクロマトグ
ラフィーで分析し、炭素数6〜28の脂肪酸のメチルエ
ステル体含量を求めた。結果を表1に示す。
分析を行った。結果を表1に示す。
分析を行った。結果を表1に示す。
酸化カリウム量を2倍の1.0gとする以外は実施例1に
従って反応/分析を行った。結果を表1に示す。
分析を行った。結果を表1に示す。
った。結果を表1に示す。
較例では、アルカリを大過剰用いているにもかかわら
ず、反応4時間後のメチルエステル含量は高い、それに
対し、水を添加した実施例では、反応4時間後のメチル
エステル含量は著しく減少していることがわかる。
ノール200g及び水20gを、水酸化カリウム0.1g(ここ
で用いた水酸化カリウム量は脂肪酸メチルエステルに対
し2.6倍当量となる)と共に1Lのガラス製フラスコに
仕込み、エタノール還流下で4時間反応を行った。反応
終了液をガスクロマトグラフィーで分析し、炭素数6〜
28の脂肪酸のメチルエステル体含量を求めた。結果を
表2に示す。
った。結果を表2に示す。
出させ、減圧濾過器にて結晶を分離した。得られた結晶
を60℃のメタノール200gに溶解し、その液を5℃まで
冷却・再結晶を行い、減圧濾過器で結晶を分離し、110
℃、12時間空気中で乾燥した。乾燥後の結晶は植物ステ
ロール純度:95.8%であり、脂肪酸のメチルエステルは
ガスクロマトグラフィーで検出されなかった。また、鹸
化工程も含めた植物ステロールの回収率は86.8%であっ
た。
アルコールの混合溶媒により鹸化反応が促進され、実用
的な速度で反応を終結させることができる。また、本発
明の植物ステロールの製法を用いれば、植物ステロール
中の脂肪酸エステルを検出限界以下にまで減らすことが
でき、実用的に粗植物ステロールから高純度の植物ステ
ロールを収率よく得ることができる。
Claims (5)
- 【請求項1】 低級アルコールと水の混合溶媒中にて粗
植物ステロール中に含まれる脂肪酸エステルをアルカリ
で処理する鹸化方法。 - 【請求項2】 粗植物ステロールの酸価が10以下である
請求項1記載の鹸化方法。 - 【請求項3】 混合溶媒中の水の含量が低級アルコール
に対し4重量%以上である請求項1又は2記載の鹸化方
法。 - 【請求項4】 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である請求項1〜3の何
れかに記載の鹸化方法。 - 【請求項5】 請求項1〜4の何れかに記載の鹸化方法
後に、反応液を冷却して植物ステロールの結晶を析出さ
せ、得られた結晶を分離する植物ステロールの製法。
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