JP2002003488A - Method for producing fatty acid concentrate of tocopherol and tocotrienol - Google Patents

Method for producing fatty acid concentrate of tocopherol and tocotrienol

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JP2002003488A
JP2002003488A JP2000183406A JP2000183406A JP2002003488A JP 2002003488 A JP2002003488 A JP 2002003488A JP 2000183406 A JP2000183406 A JP 2000183406A JP 2000183406 A JP2000183406 A JP 2000183406A JP 2002003488 A JP2002003488 A JP 2002003488A
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fatty acid
tocotrienol
tocopherol
distillation
fatty acids
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Shizumasa Kishima
静正 貴島
Tokuo Furuse
徳夫 古瀬
Takashi Sakaguchi
隆 坂口
Toru Iwama
透 岩間
Satoshi Ueishi
聡 上石
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Tama Biochemical Co Ltd
Original Assignee
Tama Biochemical Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for efficiently concentrating and recovering tocopherol and tocotrienol from an oil and fat with 70-95% fatty acid content, especially a palm fatty acid distillate(PFAD). SOLUTION: The tocopherol and tocotrienol and free fatty acids in the oil and fat with 70-95% fatty acid content, especially the PFAD are esterified and subjected to distillation carried out thereafter or during the esterification to remove the unreacted free fatty acids and low-boiling substances. Thereby, a fatty acid concentrate of the tocopherol and tocotrienol is obtained in the residue.

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、脂肪酸含量の高い
油脂、特にパーム油副産物であるパーム油脂肪酸留出物
(PFAD)から、トコフェロール及びトコトリエノールを
精製濃縮する方法に関する。
The present invention relates to a method for purifying and concentrating tocopherol and tocotrienol from fats and oils having a high fatty acid content, particularly palm oil fatty acid distillate (PFAD) which is a by-product of palm oil.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、パーム油脂肪酸留出物(PFAD)か
らトコフェロールとトコトリエノールを濃縮する方法と
して、溶媒抽出、溶媒分別を行った後、イオン交換樹脂
処理や蒸留等が検討されている。しかし、これらの工程
は大量の溶剤を使用し、経済的なものではなかった。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of concentrating tocopherol and tocotrienol from palm oil fatty acid distillate (PFAD), extraction with a solvent, fractionation of the solvent, treatment with an ion exchange resin, distillation and the like have been studied. However, these processes use large amounts of solvents and are not economical.

【0003】また、実際の生産レベルでの精製方法とし
ては、特開 平2-9875号公報に示されるように、遊離脂
肪酸や混在するグリセリドをアルキルエステル化し、そ
のアルキルエステルを蒸留により除去し、その後イオン
交換及び蒸留等の精製を行う方法が知られているが、そ
れらは、大量の溶剤を使用し、しかも遊離脂肪酸をエス
テル化するときに使用する酸触媒の影響により、トコト
リエノールの側鎖へのアルコールの付加反応による変性
が避けられないという欠点がある。トコトリエノールの
変性は、回収率の低下を招くだけでなく、精製物の品質
にも大きな影響を与える。
[0003] Further, as a purification method at an actual production level, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 2-9875, free fatty acids and mixed glycerides are alkyl-esterified, and the alkyl esters are removed by distillation. Then, purification methods such as ion exchange and distillation are known, but they use a large amount of a solvent, and further, due to the effect of an acid catalyst used when esterifying free fatty acids, they are added to the side chain of tocotrienol. However, there is a disadvantage that denaturation due to the addition reaction of alcohol cannot be avoided. The denaturation of tocotrienol not only causes a decrease in the recovery rate, but also greatly affects the quality of the purified product.

【0004】また、前処理としてあらかじめパーム油脂
肪酸留出物(PFAD)中の遊離脂肪酸を蒸留により除去す
る方法も示されているが、トコフェロール及びトコトリ
エノールの含有量が低濃度段階で脱脂肪酸蒸留を行うに
もかかわらず、薄膜流下型や遠心式などの高性能な蒸留
装置を必要とするため、経済的とは言い難い。
[0004] As a pretreatment, a method of previously removing free fatty acids in palm oil fatty acid distillate (PFAD) by distillation has also been disclosed. However, defatty acid distillation is performed at a low concentration stage of tocopherol and tocotrienol. Despite this, a high-performance distillation apparatus such as a thin-film falling type or a centrifugal type is required, which is not economical.

【0005】さらに、大量の溶剤や酸触媒を使用しない
従来の技術として、米国特許明細書第 5,660,691号に示
されるように、トコフェロール及びトコトリエノールを
含む精製原料中の、ステロールのようなトコフェロール
及びトコトリエノールと同じような沸点を持つアルコー
ル類をあらかじめ加熱することにより、脂肪酸とのエス
テルを形成させ高沸点化合物とし、蒸留操作を用いてト
コフェロール及びトコトリエノールを留分として回収す
る方法も提示されている。
Further, as a conventional technique which does not use a large amount of a solvent or an acid catalyst, as shown in US Pat. No. 5,660,691, tocopherol and tocotrienol such as sterol in a purified raw material containing tocopherol and tocotrienol are disclosed. There has also been proposed a method in which an alcohol having a similar boiling point is heated in advance to form an ester with a fatty acid to form a high-boiling compound, and tocopherol and tocotrienol are recovered as a fraction using a distillation operation.

【0006】しかしながらこの方法では、ステロールや
高級アルコールと脂肪酸をエステル化する際に、トコフ
ェロール及びトコトリエノールもエステル化反応を起こ
し、回収率が低下する。特にパーム油脂肪酸留出物(PF
AD)のような大量の遊離脂肪酸中に、低濃度のトコフェ
ロール及びトコトリエノールを含む原料ではその傾向が
顕著である。コメ油脱臭留出油から精製を行った、Exam
ple 1に示されている結果でも、窒素気流下、200℃で7
時間エステル化反応を行った後、トコフェロール及びト
コトリエノールを蒸留回収した結果であるTable‐1で
は、トコフェロール及びトコトリエノールの留分への回
収率を計算すると、それぞれ81%、67%であり、回
収率が低下している。また、トコフェロール及びトコト
リエノールは脂肪酸と沸点が類似しているため蒸留によ
る分離が難しく、高性能な蒸留装置を用いなければなら
ず、加えて高度な精留操作が必要となる。
However, in this method, when sterols or higher alcohols are esterified with fatty acids, tocopherol and tocotrienol also undergo an esterification reaction, and the recovery rate decreases. In particular, palm oil fatty acid distillate (PF
The tendency is remarkable in raw materials containing low concentrations of tocopherol and tocotrienol in a large amount of free fatty acids such as AD). Exam is refined from rice oil deodorized distillate.
The result shown in ple 1 is 7 at 200 ° C under nitrogen flow.
In Table-1, which is the result of distilling and recovering tocopherol and tocotrienol after performing the esterification reaction for a time, the recovery rates of tocopherol and tocotrienol in the fractions were calculated to be 81% and 67%, respectively. Is declining. Further, since tocopherol and tocotrienol have similar boiling points to fatty acids, separation by distillation is difficult, and a high-performance distillation apparatus must be used. In addition, a sophisticated rectification operation is required.

【0007】すなわち、大量の脂肪酸中から少量のトコ
フェロール及びトコトリエノール類を濃縮回収する場
合、脂肪酸との分離が最も重要であるが、従来の技術で
は、脂肪酸のアルキルエステル化を行う場合は酸触媒の
影響で側鎖への付加反応が起こってしまう。また、蒸留
を用いて脂肪酸を分離、留分にトコフェロール及びトコ
トリエノール類を濃縮回収しようとすると、脂肪酸とト
コフェロール及びトコトリエノール類のエステル化反応
が起こり、回収率が低下する。
That is, when concentrating and recovering a small amount of tocopherol and tocotrienol from a large amount of fatty acid, the separation from the fatty acid is the most important. However, in the conventional technique, when the fatty acid is subjected to alkyl esterification, an acid catalyst is used. This causes an addition reaction to the side chain. In addition, when fatty acids are separated by distillation and tocopherols and tocotrienols are concentrated and recovered in the fraction, an esterification reaction between the fatty acids and tocopherols and tocotrienols occurs, and the recovery rate decreases.

【0008】特にトコフェロール及びトコトリエノール
類が0.01〜2%と低濃度で、脂肪酸を70〜95%と多
量に含む、パーム油脂肪酸留出物(PFAD)を原料とした
場合、反応の進行が早い。各トコフェロール及びトコト
リエノール異性体の脂肪酸とのエステル化反応速度は、
δ->β-,γ->α-トコフェロール/トコトリエノール
である。パーム油中にはγ-トコトリエノールが最も多
く、δ-トコトリエノールも含まれている。このことか
らも特にパーム油脂肪酸留出物(PFAD)を原料とした場
合、回収率の低下をもたらす。
In particular, when a palm oil fatty acid distillate (PFAD) containing a low concentration of tocopherols and tocotrienols of 0.01 to 2% and a large amount of fatty acids of 70 to 95% is used as a raw material, the reaction proceeds. early. The esterification reaction rate of each tocopherol and tocotrienol isomer with fatty acid,
δ-> β-, γ-> α-tocopherol / tocotrienol. Palm oil contains γ-tocotrienol most and δ-tocotrienol. From this, especially when palm oil fatty acid distillate (PFAD) is used as a raw material, the recovery rate is lowered.

【0009】さらにトコフェロール及びトコトリエノー
ル類と脂肪酸との沸点が近いため、高性能な蒸留装置を
用いても、完全に分離することは難しい。このように、
従来の技術では、大量の脂肪酸中に少量のトコフェロー
ル及びトコトリエノール類含む原料から、トコフェロー
ル及びトコトリエノール類を有効に濃縮回収方法は見つ
かっていない。
Further, since the boiling points of tocopherol and tocotrienols and fatty acids are close to each other, it is difficult to completely separate them even with a high-performance distillation apparatus. in this way,
In the prior art, a method for effectively concentrating and recovering tocopherol and tocotrienol from a raw material containing a small amount of tocopherol and tocotrienol in a large amount of fatty acid has not been found.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】高品質なトコフェロー
ル及びトコトリエノールを有効に濃縮回収する方法の開
発を課題とする。
An object of the present invention is to develop a method for effectively concentrating and recovering high-quality tocopherol and tocotrienol.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するために鋭意検討した。具体的には(1)大量
の溶剤を使用しない(2)トコトリエノールの変性を引
き起こすような強い酸触媒を使用しない。(3)トコフ
ェロール及びトコトリエノールの含有量が低い段階にお
いて、精製コストの上昇を引き起こすような、高精度な
装置を使用しない。(4)著しい回収率の低下を伴わな
い。(5)引き続き行なわれる後の精製工程にとって好
ましい精製濃縮物を得る。
Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to solve the above problems. Specifically, (1) a large amount of a solvent is not used, and (2) a strong acid catalyst that causes denaturation of tocotrienol is not used. (3) In the stage where the content of tocopherol and tocotrienol is low, a high-precision device that causes an increase in purification cost is not used. (4) There is no significant decrease in the recovery rate. (5) Obtain a purified concentrate that is preferred for subsequent purification steps.

【0012】これらの5項目を満足する方法について研
究を重ねてきた結果、本発明者は濃縮回収を行う目的物
質であるトコフェロール及びトコトリエノール類を、原
料中に多量に存在する脂肪酸とエステル化反応をさせ、
脂肪酸と蒸留分離が容易な不揮発性物質であるトコフェ
ロール及びトコトリエノール類の脂肪酸エステルとし、
蒸留により、反応に使用されなかった大多数の遊離脂肪
酸を留分として分離して、不揮発性物質であるトコフェ
ロール及びトコトリエノール類の脂肪酸エステルを、残
渣に濃縮回収することで、目的が達成できることを見出
し、本発明を完成した。
As a result of repeated studies on methods satisfying these five items, the present inventor has conducted an esterification reaction of tocopherol and tocotrienols, which are the substances to be concentrated and recovered, with a fatty acid present in a large amount in the raw material. Let
Fatty acid and fatty acid esters of tocopherols and tocotrienols, which are non-volatile substances that are easily separated by distillation,
Through distillation, the majority of free fatty acids not used in the reaction were separated as fractions, and the objective was achieved by concentrating and recovering tocopherols and tocotrienols, which are non-volatile substances, to residues. Thus, the present invention has been completed.

【0013】すなわち、本発明は、(1) 脂肪酸含量
70〜95%の油脂を用いて、その中に含まれるトコフ
ェロール及びトコトリエノールを、遊離脂肪酸とエステ
ル化反応をさせた後又はエステル化反応させながら、未
反応の遊離脂肪酸及び低沸点物を蒸留により除去し、残
渣にトコフェロール及びトコトリエノール脂肪酸エステ
ル濃縮物の製造方法、(2) 脂肪酸含量70〜95%
の油脂が、パーム油脂肪酸留出物(PFAD)であることを
特徴とする(1)記載の製造方法、(3) トコフェロ
ール及びトコトリエノールの含量が0.01〜2%であ
ることを特徴とする(1)又は(2)記載の製造方法、
(4) 反応温度が180〜270℃であることを特徴
とする(1)、(2)又は(3)のいずれかに記載の製
造方法、(5) 脂肪酸とトコフェロール及びトコトリ
エノールの含量との重量比が35〜950であることを
特徴とする(1)、(2)、(3)又は(4)のいずれ
かに記載の製造方法に関する。
That is, the present invention relates to (1) using an oil or fat having a fatty acid content of 70 to 95%, and subjecting the tocopherol and tocotrienol contained therein to an esterification reaction with a free fatty acid or after the esterification reaction. A method for producing tocopherol and tocotrienol fatty acid ester concentrates in the residue by removing unreacted free fatty acids and low-boiling substances by distillation, (2) fatty acid content of 70 to 95%
Wherein the fat or oil is a palm oil fatty acid distillate (PFAD), and (3) the content of tocopherol and tocotrienol is 0.01 to 2%. (1) or the production method according to (2),
(4) The method according to any one of (1), (2) and (3), wherein the reaction temperature is 180 to 270 ° C., (5) Weight of fatty acid and the contents of tocopherol and tocotrienol. The production method according to any one of (1), (2), (3) and (4), wherein the ratio is 35 to 950.

【0014】トコフェロールはTocopherol is

【化1】及びEmbedded image and

【表1】に示される構造を有し、天然には4種の同族体
が存在する。また、トコトリエノールは
It has the structure shown in Table 1 and naturally has four homologs. Also, tocotrienol is

【化2】及びEmbedded image and

【表2】に示される構造を有し、天然には4種の同族体
が存在する。
It has the structure shown in Table 2 and naturally has four homologs.

【0015】[0015]

【化1】 Embedded image

【0016】[0016]

【表1】 [Table 1]

【0017】[0017]

【化2】 Embedded image

【0018】[0018]

【表2】 [Table 2]

【0019】トコフェロール類はその優れた生理活性や
抗酸化力により、医薬品や健康食品あるいは化粧品など
で、幅広く用いられている。主な生理活性は抗不妊活性
・抗筋萎縮活性・抗溶血活性・老化防止などであり、特
に生体内での抗酸化力によって、活性酸素が引き起こす
疾病類の予防が主用途である。トコフェロール類の抗酸
化力は生体内だけに止まらず、易酸化性の食品類などの
酸化防止剤としても幅広く用いられている。
Tocopherols are widely used in medicines, health foods, cosmetics, etc. due to their excellent physiological activity and antioxidant power. The main physiological activities are anti-fertility activity, anti-muscular atrophy activity, anti-hemolytic activity, aging prevention, etc., and the main use is to prevent diseases caused by active oxygen due to antioxidant power in vivo. The antioxidant power of tocopherols is not limited to living organisms, and is widely used as an antioxidant for easily oxidizable foods.

【0020】また、トコトリエノールは最近の研究で、
血清中のコレステロール低下作用(J.Biol.Chem.,261,p
10544,1986年)による心臓疾病の予防効果や、発癌抑制
作用(Chem.Pharm.Bull.,37,p1369,1989年)、免疫腑活
作用(特開平11-49767)が見いだされており、近年、そ
の有用性が認識されている。トコフェロールは大豆や菜
種など、多くの植物油脂中に含まれており、これらの精
製工程から排出される脱臭留出油からトコフェロール精
製物が製造されている。
In a recent study, tocotrienol was
Serum cholesterol lowering effect (J. Biol. Chem., 261, p.
10544, 1986), a heart disease preventive effect, a carcinogenesis inhibitory effect (Chem. Pharm. Bull., 37, p1369, 1989), and an immunostimulatory effect (JP-A-11-49767). , Its usefulness has been recognized. Tocopherol is contained in many vegetable oils such as soybeans and rapeseed, and purified tocopherol is produced from deodorized distillate discharged from these purification steps.

【0021】一方、パーム油は、トコフェロールとトコ
トリエノールの両者を含んでいる。粗パーム油では600
〜1000ppmを含んでおり、その構成比率はトコトリエノ
ールが70〜80%を占める(化学工業資料vol.17,No.6
p225)。 粗コメ油では約800ppmを含んでいて、トコト
リエノールはその内の約50%である。
On the other hand, palm oil contains both tocopherol and tocotrienol. 600 for crude palm oil
Tocotrienol occupies 70-80% in the composition ratio (Chemical Industrial Data vol.17, No.6
p225). Crude rice oil contains about 800 ppm, of which tocotrienol is about 50%.

【0022】パーム油脂肪酸留出物(PFAD)はパーム油
の精製工程より排出されるパーム油副産物で、トコフェ
ロール及びトコトリエノール類の合計で0.01〜2%
を一般的に含有している。パーム油の精製法は、基本工
程として脱ガム工程、脱酸工程、脱色工程、脱臭工程か
ら成り立っており、遊離脂肪酸の除去方法により、物理
的精製法と化学的精製法に分けられる。
Palm oil fatty acid distillate (PFAD) is a by-product of palm oil discharged from a palm oil refining process, and is a total of 0.01 to 2% of tocopherol and tocotrienols.
Is generally contained. The palm oil refining method comprises a degumming step, a deacidifying step, a decolorizing step, and a deodorizing step as basic steps, and is classified into a physical refining method and a chemical refining method according to the method of removing free fatty acids.

【0023】物理的精製法は脱臭工程において脱臭と同
時に遊離脂肪酸を除去することを特徴としており、近年
では物理的精製法が主流となっている。物理的精製法で
の脱臭は水蒸気蒸留で行われ、得られるパーム油脂肪酸
留出物(PFAD)は主成分が脂肪酸で70〜95%の遊離脂肪
酸を含有しており、淡色で、脂肪酸の純度も高いことか
ら、飼料や洗剤の原料などの用途がある。
The physical purification method is characterized in that free fatty acids are removed at the same time as deodorization in the deodorization step. In recent years, the physical purification method has become mainstream. The deodorization by the physical refining method is carried out by steam distillation, and the obtained palm oil fatty acid distillate (PFAD) is mainly fatty acid and contains 70-95% of free fatty acids, and is light-colored and fatty acid purity Because of its high cost, it is used for feed and detergent raw materials.

【0024】即ち、本発明は、パーム油脂肪酸留出物
(PFAD)を5mmHg〜760 mmHgの圧力下、脂肪酸の留出
を伴わない範囲で、およそ150℃〜300℃、好ましくは18
0℃〜270℃で加熱し、トコフェロール及びトコトリエノ
ール類を脂肪酸とエステル化する。このとき、不活性ガ
ス気流下で反応を行うなど、トコフェロール及びトコト
リエノール類の劣化を防止する手段を併用することが望
ましい。特に不活性ガス気流下で反応を行うことは、エ
ステル化反応において発生する水分を反応系外に排出す
る効果もあるため、反応の進行に有利である。
That is, the present invention relates to a method for producing palm oil fatty acid distillate (PFAD) under a pressure of 5 mmHg to 760 mmHg within a range not involving fatty acid distillation at a temperature of about 150 ° C. to 300 ° C., preferably 18 ° C.
Heat at 0 ° C. to 270 ° C. to esterify tocopherols and tocotrienols with fatty acids. At this time, it is desirable to use a means for preventing the degradation of tocopherol and tocotrienol, such as performing the reaction under an inert gas stream. In particular, conducting the reaction in an inert gas stream is advantageous for the progress of the reaction because it has an effect of discharging water generated in the esterification reaction to the outside of the reaction system.

【0025】反応の進行を促進するため、トコトリエノ
ールを変性させる心配のない、酸性硫酸アンモニウムや
チタン酸イソプロピルなどの穏やかな触媒を使用しても
かまわないし、遊離脂肪酸を添加しても良い。このエス
テル化反応により、トコフェロール及びトコトリエノー
ル類は不揮発性の脂肪酸エステルとなり、蒸留操作にお
いて未反応の遊離脂肪酸及びその他の低沸点化合物との
分離が容易となる。
In order to accelerate the progress of the reaction, a mild catalyst such as ammonium acid sulfate or isopropyl titanate may be used without fear of denaturing tocotrienol, or a free fatty acid may be added. By this esterification reaction, tocopherols and tocotrienols become non-volatile fatty acid esters, and are easily separated from unreacted free fatty acids and other low-boiling compounds in the distillation operation.

【0026】続いて、得られたトコフェロール及びトコ
トリエノール類脂肪酸エステルを含む反応物を、およそ
0.01mmHg〜20 mmHgの圧力下、150℃〜300℃で、単蒸留
または水蒸気蒸留等の簡単な蒸留を行い、未反応の遊離
脂肪酸及びその他の低沸点化合物を留去することで、ト
コフェロール及びトコトリエノールの脂肪酸エステル及
びその他の不揮発性成分を残渣に残すことができる。
Subsequently, the reactant containing the obtained tocopherol and tocotrienol fatty acid ester is roughly
By performing simple distillation such as simple distillation or steam distillation at a pressure of 0.01 mmHg to 20 mmHg at 150 ° C to 300 ° C to distill off unreacted free fatty acids and other low boiling compounds, tocopherol and tocotrienol Fatty acid esters and other non-volatile components can be left in the residue.

【0027】残渣として得られたトコフェロール及びト
コトリエノール類脂肪酸エステル濃縮物は、トコフェロ
ール及びトコトリエノール類の含有量を遊離体換算で7
〜10倍まで濃縮することができ、トコフェロール及びト
コトリエノール類のロスはほとんどない。
The tocopherol and tocotrienol fatty acid ester concentrate obtained as a residue has a content of tocopherol and tocotrienol of 7
It can be concentrated up to 倍 10-fold with little loss of tocopherols and tocotrienols.

【0028】また、トコフェロール及びトコトリエノー
ルの脂肪酸エステルを残渣に残すもう一つの方法とし
て、パーム油脂肪酸留出物(PFAD)を0.01mmHg〜20 mm
Hgの圧力下で、およそ150℃〜300℃、好ましくは180℃
〜270℃で加熱し、トコフェロール及びトコトリエノー
ル類のほとんどすべてを脂肪酸とエステル化すると同時
に蒸留を行うことで、未反応の遊離脂肪酸及び低沸点化
合物を留去する。
As another method of leaving fatty acid esters of tocopherol and tocotrienol in the residue, palm oil fatty acid distillate (PFAD) is used in an amount of 0.01 mmHg to 20 mm.
Under pressure of Hg, approximately 150-300 ° C, preferably 180 ° C
Unheated free fatty acids and low-boiling compounds are distilled off by heating at -270 ° C. to esterify almost all of the tocopherols and tocotrienols with fatty acids and at the same time perform distillation.

【0029】このとき、真空度及び温度を調節して、ト
コフェロール及びトコトリエノール類の留出を避ける。
また、不活性ガス気流下で反応を行うなど、トコフェロ
ール及びトコトリエノール類の劣化を防止する手段を併
用することが望ましい。反応の進行を促進するため、ト
コトリエノールを変性させる心配のない穏やかな触媒を
使用してもかまわないし、遊離脂肪酸を添加しても良
い。この方法を用いても、前項に記載した方法と同様の
トコフェロール及びトコトリエノールの脂肪酸エステル
濃縮物を残渣に残すことができる。以上の工程をフロー
で表すと、次のようになる。
At this time, the degree of vacuum and the temperature are adjusted to avoid distilling out tocopherol and tocotrienols.
It is also desirable to use a means for preventing the degradation of tocopherol and tocotrienol, such as performing the reaction under an inert gas stream. In order to accelerate the progress of the reaction, a mild catalyst which does not have to worry about denaturing tocotrienol may be used, or a free fatty acid may be added. Even if this method is used, the same fatty acid ester concentrate of tocopherol and tocotrienol as the method described in the preceding section can be left in the residue. The above steps are represented by the following flow.

【0030】すなわち、本発明の目的として、パーム油
脂肪酸留出物(PFAD)中のトコフェロール及びトコトリ
エノールを脂肪酸とのエステル化を行い余剰の脂肪酸を
蒸留するか、またはエステル化反応を進行させつつ蒸留
を行うことにより、大部分の遊離脂肪酸及び低沸点化合
物を除去することによって、トコフェロール及びトコト
リエノール脂肪酸エステルのほとんどを残渣に残すこと
ができる。
That is, for the purpose of the present invention, tocopherol and tocotrienol in palm oil fatty acid distillate (PFAD) are esterified with fatty acids to distill excess fatty acids, or to distill while proceeding the esterification reaction. By removing most of the free fatty acids and low-boiling compounds, most of the tocopherol and tocotrienol fatty acid esters can be left in the residue.

【0031】大量の溶媒を使用することや、目的物質の
変性を引き起こすことなく、また高性能な蒸留装置を必
要とすることがない。しかもその残渣は、トコフェロー
ル及びトコトリエノールの脂肪酸エステル、炭化水素、
ステロール脂肪酸エステル、グリセリド、が主成分とな
り、後の精製工程が非常に有利な単純な組成となる。
There is no need to use a large amount of solvent, to cause denaturation of the target substance, and to require a high-performance distillation apparatus. Moreover, the residues are fatty acid esters of tocopherol and tocotrienol, hydrocarbons,
The sterol fatty acid ester and glyceride are the main components, resulting in a simple composition in which the subsequent purification step is very advantageous.

【0032】残渣として得られた濃縮物は、必要に応じ
て水蒸気蒸留やアルカリ脱酸などの工程を経て遊離脂肪
酸を除去し、エステル交換反応などでトコフェロール及
びトコトリエノール脂肪酸エステルをもとの遊離体とし
た後、従来の方法であるイオン交換樹脂処理、分子蒸
留、等に代表される、種々の精製工程を行うことで、高
純度な精製物を経済的に生産することができる。
The concentrate obtained as a residue is subjected to steps such as steam distillation and alkali deacidification to remove free fatty acids, if necessary, and is subjected to transesterification or the like to remove the tocopherol and tocotrienol fatty acid ester from the original free form. After that, various purification steps, such as ion exchange resin treatment and molecular distillation, which are conventional methods, are performed, whereby a highly purified product can be economically produced.

【0033】従来の技術では、特に、大量の遊離脂肪酸
中に低濃度のトコフェロール及びトコトリエノールを含
む、パーム油脂肪酸留出物(PFAD)のような原料から
は、トコトリエノールの側鎖へのアルコールの付加反応
を引き起こさずに、工業的に濃縮回収することが困難で
あったが、本発明によれば、パーム油脂肪酸留出物(PF
AD)から、目的物の変性を伴わず、安価に濃縮精製する
ことができる。
In the prior art, the addition of alcohols to the side chains of tocotrienol, especially from feedstocks such as palm oil fatty acid distillate (PFAD) containing low levels of tocopherol and tocotrienol in large amounts of free fatty acids Although it was difficult to concentrate and recover industrially without causing a reaction, according to the present invention, palm oil fatty acid distillate (PF
AD) can be concentrated and purified at low cost without denaturation of the target product.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】続いて本発明を具体的に説明する
ため、以下に実施例および比較例を挙げるが本発明はこ
れらに限定されないことは言うまでもない。 [実施例1]1L四つ首フラスコに、パーム油脂肪酸留出
物(PFAD、脂肪酸83.3%、トコフェロール濃度0.07%、
トコトリエノール濃度0.22%)768.4gを仕込み、窒素気
流下、220℃で2時間30分エステル化反応を行った。この
とき、トコフェロール及びトコトリエノールのエステル
化反応率は72%であった。同じフラスコ内で、エステル
化反応物を5mmHgの減圧下、190〜230℃で脱脂肪酸蒸留
し、留分655.2g、残渣107.0gを得た(表3)。残渣のト
コフェロール及びトコトリエノールは、95.5%(*1)
が脂肪酸エステルであった。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will now be described in more detail with reference to the following Examples and Comparative Examples, but it goes without saying that the present invention is not limited thereto. [Example 1] In a 1 L four-necked flask, palm oil fatty acid distillate (PFAD, fatty acid 83.3%, tocopherol concentration 0.07%,
768.4 g of tocotrienol concentration (0.22%) was charged, and an esterification reaction was carried out at 220 ° C. for 2 hours and 30 minutes under a nitrogen stream. At this time, the esterification reaction rate of tocopherol and tocotrienol was 72%. In the same flask, the esterification reaction product was subjected to defatty acid distillation at 190 to 230 ° C. under a reduced pressure of 5 mmHg to obtain 655.2 g of a fraction and 107.0 g of a residue (Table 3). 95.5% (* 1) of residual tocopherol and tocotrienol
Was a fatty acid ester.

【0035】得られた残渣は酸価、ケン化価、不ケン化
物(表4)が示すように、ほとんどが脂肪酸エステルな
どの脂肪酸関連物質と不ケン化物で、その不ケン化物中
には27.9%のトコフェロール及びトコトリエノールを含
有し、さらに炭化水素とステロールを加えた合計は71.5
%(*2)であった(表5)。 *1残査のトコフェロール及びトコトリエノールの含有量0.50+1.52=2.02% 2.02%の内訳 トコフェロール及びトコトリエノールの遊離体0.09% トコフェロール及びトコトリエノールの脂肪酸エステル1.93% 1.93÷2.02×100=95.5% *2 27.9+28.0+15.6=71.5%
As shown by the acid value, saponification value and unsaponifiable substance (Table 4), the obtained residue is mostly fatty acid-related substances such as fatty acid esters and unsaponifiable substances. % Tocopherol and tocotrienol, plus hydrocarbons and sterols, for a total of 71.5
% (* 2) (Table 5). * 1 Content of residual tocopherol and tocotrienol 0.50 + 1.52 = 2.02% Breakdown of 2.02% 0.09% Free form of tocopherol and tocotrienol 0.09% Fatty acid ester of tocopherol and tocotrienol 1.93% 1.93 ÷ 2.02 × 100 = 95.5% * 2 27.9 + 28 0.0 + 15.6 = 71.5%

【0036】[0036]

【表3】 [Table 3]

【0037】[0037]

【表4】 [Table 4]

【0038】[0038]

【表5】 [Table 5]

【0039】[実施例2]1L四つ首フラスコに、実施例
1と同じPFAD 631.6gを仕込み、4mmHgの減圧下、加熱を
行った。190℃でエステル化反応による水の発生のため
減圧度が低下し、圧力は10mmHg付近で推移した。さらに
加熱を行い、220℃で遊離脂肪酸及びその他の低沸点物
の留出が始まり、240℃で蒸留を終了した。蒸留終了時
の圧力は5mmHgであった。エステル化・蒸留には4時間を
要し、留分542.4g、残渣83.4gを得た(表6)。残渣の
トコフェロール及びトコトリエノールは95.7%(*3)
が脂肪酸エステルであった。
Example 2 A 1 L four-necked flask was charged with 631.6 g of the same PFAD as in Example 1, and heated under a reduced pressure of 4 mmHg. At 190 ° C., the degree of decompression decreased due to the generation of water by the esterification reaction, and the pressure changed around 10 mmHg. Further heating was carried out, distillation of free fatty acids and other low-boiling substances started at 220 ° C, and distillation was completed at 240 ° C. The pressure at the end of the distillation was 5 mmHg. Esterification / distillation took 4 hours to obtain 542.4 g of a fraction and 83.4 g of a residue (Table 6). 95.7% of residual tocopherol and tocotrienol (* 3)
Was a fatty acid ester.

【0040】得られた残査は酸価、ケン化価、不ケン化
物(表7)が示すように、ほとんどが脂肪酸エステルな
どの脂肪酸関連物質と不ケン化物で、その不ケン化物中
には、25.6%のトコフェロール及びトコトリエノールを
含有し、さらに炭化水素とステロールを加えた合計は、
67.1%(*4)であった(表8)。 *3 0.49+1.60=2.09% 2.09%の内訳 遊離
体0.09% 脂肪酸エステル2.00% 2.00÷2.09×
100=95.7 *4 25.6+27.2+14.3=67.1%
As shown by the acid value, saponification value and unsaponifiable matter (Table 7), the obtained residue is mostly fatty acid-related substances such as fatty acid esters and unsaponifiable substances. , Containing 25.6% tocopherol and tocotrienol, plus hydrocarbons and sterols,
It was 67.1% (* 4) (Table 8). * 3 0.49 + 1.60 = 2.09% Breakdown of 2.09% Free form 0.09% Fatty acid ester 2.00% 2.00 ÷ 2.09 ×
100 = 95.7 * 4 25.6 + 27.2 + 14.3 = 67.1%

【0041】[0041]

【表6】 [Table 6]

【0042】[0042]

【表7】 [Table 7]

【0043】[0043]

【表8】 [Table 8]

【0044】[0044]

【発明の効果】脂肪酸含量の高い油脂、特にパーム油脂
肪酸留出物(PFAD)から、トコフェロール及びトコトリ
エノールを効率良く経済的に精製することができ、しか
も変性物の発生がない。
According to the present invention, tocopherol and tocotrienol can be efficiently and economically purified from fats and oils having a high fatty acid content, in particular, palm oil fatty acid distillate (PFAD), and there is no generation of modified products.

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成13年6月1日(2001.6.1)[Submission date] June 1, 2001 (2001.6.1)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0003[Correction target item name] 0003

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0003】また、実際の生産レベルでの精製方法とし
ては、特開 平2-9875号公報に示されるように、遊離脂
肪酸や混在するグリセリドをアルキルエステル化し、そ
のアルキルエステルを蒸留により除去し、その後イオン
交換及び蒸留等の精製を行う方法が知られているが、そ
れらは、大量の溶剤を使用し、しかも遊離脂肪酸をエス
テル化するときに使用する酸触媒の影響により、トコト
リエノールの変性がある程度避けられないという欠点が
ある。トコトリエノールの変性は、回収率の低下を招く
だけでなく、精製物の品質にも大きな影響を与える。
[0003] Further, as a purification method at an actual production level, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 2-9875, free fatty acids and mixed glycerides are alkyl-esterified, and the alkyl esters are removed by distillation. Although then a method of performing ion exchange and distillation purification are known, they are under the influence of an acid catalyst to be used when using a large amount of solvent, addition esterifying the free fatty acids, Tokoto
There is a disadvantage that modification of lienol is inevitable to some extent . The denaturation of tocotrienol not only causes a decrease in the recovery rate, but also greatly affects the quality of the purified product.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0007[Correction target item name] 0007

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0007】すなわち、大量の脂肪酸中から少量のトコ
フェロール及びトコトリエノール類を濃縮回収する場
合、脂肪酸との分離が最も重要であるが、従来の技術で
は、脂肪酸のアルキルエステル化を行う場合は酸触媒の
影響でトコトリエノールの変性が起こる。また、蒸留を
用いて脂肪酸を分離、留分にトコフェロール及びトコト
リエノール類を濃縮回収しようとすると、脂肪酸とトコ
フェロール及びトコトリエノール類のエステル化反応が
起こり、回収率が低下する。
That is, when concentrating and recovering a small amount of tocopherol and tocotrienol from a large amount of fatty acid, separation from the fatty acid is the most important. However, in the prior art, when the fatty acid is subjected to alkyl esterification, an acid catalyst is used. The effect causes denaturation of tocotrienol. In addition, when fatty acids are separated by distillation and tocopherols and tocotrienols are concentrated and recovered in the fraction, an esterification reaction between the fatty acids and tocopherols and tocotrienols occurs, and the recovery rate decreases.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0033[Correction target item name] 0033

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0033】従来の技術では、特に、大量の遊離脂肪酸
中に低濃度のトコフェロール及びトコトリエノールを含
む、パーム油脂肪酸留出物(PFAD)のような原料から
は、トコトリエノールの変性を引き起こさずに、工業的
に濃縮回収することが困難であったが、本発明によれ
ば、パーム油脂肪酸留出物(PFAD)から、目的物の変性
を伴わず、安価に濃縮精製することができる。
In the prior art, particularly from raw materials such as palm oil fatty acid distillate (PFAD), which contain low levels of tocopherol and tocotrienol in large amounts of free fatty acids, the modification of the tocotrienol without causing denaturation of the tocotrienol According to the present invention, it is possible to concentrate and purify from palm oil fatty acid distillate (PFAD) at low cost without denaturing the target product.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上石 聡 山梨県中巨摩郡田富町東花輪609−1 ラ イトピア花輪206号 Fターム(参考) 4C062 FF16 FF25  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Satoshi Ueishi 60-1 Higashi-Hanawa, Tatomi-cho, Nakakoma-gun, Yamanashi Prefecture Lighttopia Hanawa 206 F-term (reference) 4C062 FF16 FF25

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 脂肪酸含量70〜95%の油脂を用い
て、その中に含まれるトコフェロール及びトコトリエノ
ールを、遊離脂肪酸とエステル化反応をさせた後又はエ
ステル化反応させながら、未反応の遊離脂肪酸及び低沸
点物を蒸留により除去し、残渣にトコフェロール及びト
コトリエノール脂肪酸エステル濃縮物の製造方法。
Claims 1. Using an oil or fat having a fatty acid content of 70 to 95%, tocopherol and tocotrienol contained therein are subjected to an esterification reaction with a free fatty acid or while the esterification reaction is being carried out, while the unreacted free fatty acid and A method for producing a tocopherol and tocotrienol fatty acid ester concentrate in a residue by removing low-boiling substances by distillation.
【請求項2】 脂肪酸含量70〜95%の油脂が、パー
ム油脂肪酸留出物(PFAD)であることを特徴とする請求
項1記載の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the fat having a fatty acid content of 70 to 95% is a palm oil fatty acid distillate (PFAD).
【請求項3】 トコフェロール及びトコトリエノールの
含量が0.01〜2%であることを特徴とする請求項1
又は2記載の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the content of tocopherol and tocotrienol is 0.01 to 2%.
Or the production method according to 2.
【請求項4】 反応温度が180〜270℃であること
を特徴とする請求項1、2又は3のいずれかに記載の製
造方法。
4. The production method according to claim 1, wherein the reaction temperature is from 180 to 270 ° C.
【請求項5】 脂肪酸とトコフェロール及びトコトリエ
ノールの含量との重量比が35〜950であることを特
徴とする請求項1、2、3又は4のいずれかに記載の製
造方法。
5. The method according to claim 1, wherein the weight ratio of the fatty acid to the contents of tocopherol and tocotrienol is 35 to 950.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007176801A (en) * 2005-12-27 2007-07-12 Lion Corp Method for producing composition comprising tocotrienols
US9963438B2 (en) 2015-05-18 2018-05-08 Tohoku University Method for the production of vitamin E with a high purity, vitamin E produced by said method, and a composition comprising said vitamin E

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