JP2002522627A - 脂肪物質の精製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 脂肪物質の精製方法。方法は遊離脂肪酸を脂肪物質から選択的および定量的に分離するためにアルコールまたはポリオールによる抽出と９〜１１の調整ｐＨでアルカリによる中和を組合せることにある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は脂肪物質の大部分の遊離脂肪酸を選択的に除去する脂肪物質、特に油
の精製に関する。

【０００２】 脂肪物質の処理では、遊離脂肪酸の除去は主要な工程であり、その目的は酸化
に対する良好な安定性およびすぐれた官能性を有する製品を得ることである。本
明細書では脂肪物質は便宜上「油」と呼ぶことにする。アルカリ精製方法、ミセ
ル精製方法、蒸気蒸留方法、液体／液体抽出方法および膜またはクロマトグラフ
分離方法は公知である。これらの公知方法のうち、アルカリ精製方法と蒸気蒸留
方法のみが工業規模で使用される。

【０００３】 アルカリ精製には鹸化による中性油の損失、中性油の石鹸の吸蔵、活性フェノ
ール化合物の除去および石鹸を処理する必要性という不利がある。例として、ポ
リオールを含有するアルカリ水溶液により粗製油を中和し、ついで精製油を形成
石鹸から分離することによる不純物として脂肪酸を含有する油の精製方法は、例
えば、フランス特許出願第２３２１５３７号明細書から既知である。

【０００４】 蒸気蒸留は高温、高真空下で行なうので、揮発性栄養素、例えばトコフェロー
ルの損失、望ましくない化学変化、例えばトランス脂肪酸の形成、色調の変化お
よび重合化を生ずる。

【０００５】 本発明の目的は上記不利を示さずに選択的かつ定量的に脂肪酸を除去する工業
的に適用できる方法を供することである。

【０００６】 本発明方法は遊離脂肪酸をアルコールまたはポリオールを含有する水性媒体で
、脂肪物質の溶融点より高い温度で調整中和して除去することを特徴とし、この
方法では塩基を反応媒体に徐々に添加してｐＨを９〜１１に維持し、それにより
脂質相と、この脂質相と不混和性のアルコールまたはポリオールを含有する水性
相関に遊離脂肪酸を分配し、そこで石鹸が形成し、石鹸は徐々に水性相に溶解し
、ｐＨが安定化するまで平衡のシフトおよび脂質相の徐々の脱酸化を生じ、２相
を分離しそして脱酸化脂質相を集め、これからアルコールまたはポリオールを除
去する。

【０００７】 本方法の第１態様によれば、遊離脂肪酸を含有する脂肪の調整中和は、ｐＨ電
極、攪拌機およびアルカリ水溶液供給ビューレットを備えたｐＨ−スタットを装
着した反応器で行なう。ｐＨ−スタットはｐＨ電極に連結して設定ｐＨ値、例え
ば９．５に達するのに必要なアルカリ溶液を供する。

【０００８】 反応はアルコールの存在下で、脂肪物質の溶融点より高くかつ水性アルコール
混合物の共沸点より低い温度、好ましくは室温で、均質媒体でゆっくり攪拌しな
がら行なう。選択攪拌条件は、脂質相と水性アルコール相が中和している間分離
したままであるようなものであり、これにより石鹸の存在による安定なエマルジ
ョンの形成を回避できる。ｐＨ電極は水性アルコール相とのみ接触する。この態
様では、中和は中和するために選択したｐＨ、装置の特徴および初めの脂肪の性
質により６〜２０時間継続する。脂肪：アルコール使用容量比は１：０．５〜１
：２．５である。 アルコールとしてＣ₁〜Ｃ₃アルコール、好ましくはエタノール、または２−プ
ロパノールを使用できる。

【０００９】 工業規模で一層容易に適用できる好ましい態様では、本発明方法はアルコール
またはポリオールの存在下で、４０〜８０℃の温度およびｐＨ９〜１１で、簡単
な方法でｐＨ−スタットを使用せずに、不均質媒体で烈しく攪拌しながら行なう
ことができる。中和に必要なアルカリ量は、例えば、比色滴定法により測定した
遊離脂肪酸存在量に対しアルカリ過剰とならないように計算する。中和は約６０
分で行なうことができる。ポリオールとして、グリセロール、プロピレングリコ
ール、エチレングリコールまたはポリアルキレングリコール、特にポリエチレン
グリコールは使用でき、プロピレングリコールまたはポリエチレングリコールは
好ましく、無水または水で稀釈して使用する。ポリオール：脂肪重量比は好まし
くは０．５：１０〜１：１でよい。

【００１０】 ポリオールを使用する利点は通例のプラントで作業することができ、溶媒回収
装置による爆発に耐えるプラントを建設する必要がないことである。

【００１１】 本方法の変法とは無関係に、アルカリとしてＫＯＨまたはＮａＯＨ水溶液を１
〜４０重量％の濃度で使用することができる。

【００１２】 本発明方法の明確な利点は、通例の精製方法と違って中和に対し過剰のアルカ
リを添加する必要のないことである。弱酸性フェノール物質はこうして保全され
、トリアシルグリセロールのアルカリ加水分解は回避される。

【００１３】 さらに、脂肪中の脂肪酸存在量、または中和する脂肪重量を正確に知る必要は
ない。

【００１４】

【実施例】

下記例は本発明を説明する。これらの例で、部および割合は特記しない限り重
量による。 例１〜３ １００ｇの濾過したコーヒー油、すなわち通例方法でガム除去およびワックス
除去したコーヒー油は、アンカー型攪拌機を供され、ガラス反応器、２０ｍｌガ
ラスシリンダーおよびアルカリ溶液供給ピペットと組合せたビューレット（Ｍｅ
ｔｒｏｈｍ，Ｈｅｒｉｓａｕ，ＣＨ）を供されたｐＨ−スタット（Ｍｅｔｒｏｈ
ｍ ６２０（商標），Ｉｍｐｕｌｓｏｍａｔ ６１４（商標），Ｄｏｓｉｍａｔ
６４５（商標））に連結したＩｎｌａｂ ４２０（商標）ｐＨ電極を有する、
４００ｍｌビーカーに導入する。コーヒー油は４．８５％の遊離脂肪酸を含有し
、これはメタノール／ヘキサン非水性媒体で、ｐＨ指示薬としてフェノールフタ
レインを使用するＫＯＨのエタノール性溶液による比色滴定により測定した（Ｉ
ＵＰＡＣ ２．２０１方法）。 １００ｍｌの９４％水性エタノール（Ｆｌｕｋａ，Ｂｕｃｈｓ，ＣＨ）を反応
混合物に添加し、混合物は室温で７０ｒｐｍで温和に攪拌した。温和な攪拌によ
り均質媒体となり、相の混合およびエマルジョンの形成を回避できる。ｐＨ値は
次にｐＨ−スタットにより設定する。ｐＨ電極およびアルカリ溶液供給ピペット
は、これらが完全に水性アルコール相に存在するように配置する。８５％のＫＯ
Ｈ水溶液の供給系にスイッチを入れ、反応中自動的に調整する。アルカリ消費が
もはやなくなると、系は手で停止する。次に２相は沈澱分離し、脂肪相は５０ｍ
ｌの水性エタノールと共に温和に攪拌して洗浄する。次に水性相は除去する。脂
肪相は真空乾燥し（８０℃／２５ミリバール）、中性脂質の損失は分画重量法（
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｗｅｉｇｈｉｎｇ）により測定する。脱酸油は８０
°／１５分、１％の吸着剤（Ｔｒｉｓｙｌ ３００（商標））により処理して残
留石鹸を除去し、次に８０℃／２５ミリバールで１５分真空乾燥する。濾過後、
残留遊離脂肪酸量は最後に電位差滴定法により測定する（ＩＵＰＡＣ ２．２０
１方法）。 比較として（比較例１）、上記コーヒー油の通例の中和を次のように行なう。
１００ｇのガム除去およびワックス除去したコーヒー油は７０〜８０℃で、攪拌
機を具備した４００ｍｌガラスビーカーで処理する。フェノールフタレインによ
る比色滴定により測定した遊離脂肪酸含量と当量プラス２〜5％過剰の３０％Ｋ
ＯＨ水溶液量を２分にわたってそこに添加する。次に混合物は７０〜８０℃で５
分攪拌し、６０℃で１０分３０００ｒｐｍで遠心分離する。脂肪相は分離し、中
性油の損失は分画重量法により測定する。次に脱酸油は８０℃で１５分間１％の
吸着剤（Ｔｒｉｓｙｌ（商標））で処理して残留石鹸をそこから除去し、最後に
油は８０℃／２５ミリバールで１５分真空乾燥する。濾過後、残留遊離脂肪酸量
を電位差滴定法により測定する（ＩＵＰＡＣ ２．２０１方法）。 中和条件および得た結果は表１に示す。 残留遊離脂肪酸の比較しうる除去に対し、本発明方法を通例の中和と比較して
使用する場合、遊離脂肪の損失は＞３の率で低減することが認められる。

【００１５】 例４〜９ ガム除去およびワックス除去した米糠油を通例方法で、例１〜３と同様の条件
下で処理する。こうして、９．１４％の遊離脂肪酸および１．５７％のオリザノ
ールを含有する１００ｇの油をビーカーに導入し、室温で７５ｒｐｍで温和に攪
拌しながら１５０ｍｌの水性エタノールと接触させる。ｐＨはｐＨスタットによ
り異る設定値に設定し、アルカリ水溶液の供給系に上記のようにスイッチを入れ
る。中和反応が終ると、遊離脂肪酸およびオリザノール含量は電位差滴定法によ
り測定する。 比較として（比較例２）、米糠油の通例の中和を上記比較例１のように行なう
。 中和条件および得た結果は表２に示す。 残留遊離脂肪酸の比較できる除去に対し、本発明方法を通例の中和と比較使用
する場合、中性脂質およびオリザノールの損失は大幅に減少することが認められ
る。

【００１６】 例１０〜１２ １０〜１１： 次の組成を有する遊離脂肪酸５１．８２％を含有するパーム脂肪から成る合成
混合物を処理する。 カプリル酸 Ｃ_8:0 ９．２７％ カプリン酸 Ｃ_10:0 １４．８３％ ラウリン酸 Ｃ_12:0 ９．２７％ オレイン酸 Ｃ_18:1 ６６．６２％ 。 中和は不均質媒体で、９４％エタノールまたはプロピレングリコールの存在下
で、簡単な方法で、ｐＨスタットを使用せずに烈しく攪拌しながら行なう。反応
を調整するために、アルカリ過剰量ではなく、中和に必要なアルカリ量を比色滴
定法（ＩＵＰＡＣ ２．２０１方法）により測定した遊離脂肪酸存在量に対し計
算する（ＩＵＰＡＣ ２．２０１方法）。 １００ｇの脂肪をアンカー型攪拌機を装着した４００ｍｌビーカーに導入し、
溶媒をそこに添加し、混合物は１２５ｒｐｍで攪拌する。ｐＨメーター６３２（
メトローム）に連結したＩｎｌａｂ ４２４型ｐＨ測定電極（メトラー）を混合
物中に入れる。次に混合物は油浴により加熱する。混合物の温度が６０°〜６５
℃に達すると、１０％ＮａＯＨ水溶液を滴下漏斗によりそこに滴下する。ｐＨは
約３の初めの値から１０の値に達するまで徐々に増加し、その後アルカリの添加
は停止する。混合物はさらに３０分攪拌し、その間ｐＨは数滴のアルカリ添加に
より１０に保持される。アルカリ使用量は０．２２７モル、すなわち１０１．３
％に相当する。その後攪拌を停止し、混合物は２時間静置する。中和脂肪から成
る軽質相は５０ｍｌの水で洗浄し、７０℃／３０ミリバールで真空乾燥し、秤量
し、分析する。 石鹸から成る重質相、溶媒および水は分離し、酸で処理して脂肪酸を回収する
。３１．６ｇの８５％リン酸水溶液によりｐＨ２．５に酸性化する。２時間の沈
降後２相が形成する。 −脂肪酸を含有する上部相は７０℃／３０ミリバールで乾燥し、約９０％の脂
肪酸を含有する５３．１ｇの画分を得る。 −底部相は部分結晶化リン酸ナトリウムを溶媒および水の混合物のサスペンジ
ョンで含有する。真空蒸留およびリン酸ナトリウムの濾過により水の除去後、溶
媒は次の操作に対し再使用できる。 １３： 部分ガム除去した米糠油は上記例１０〜１２と同様に水で処理する。中和に使
用するアルカリ量は０．０３モル、すなわち９３．４％である。 中和条件および１００ｇの油を処理して得た結果は表３に示す。 例１０〜１２では、残留脂肪酸含量は０．１％以下である。例１０〜１２では
、プロピレングリコールの使用は＞５％の中性脂質の損失を生じない。例１２で
は、米糠油を処理する場合、オリザノールの損失は約９．１％である。

【００１７】 例１４〜１６ １４： 例１０におけるように、１００ｇのガム除去およびワックス除去したきび油に
より方法を行なうことにより、２相の沈降は２時間後完了する。中和に必要なア
ルカリ使用量は比色滴定により測定し、０．０４７モル、すなわち１０１％に相
当する。操作条件および得た結果は表４に示す。 １５： 例１０におけるように、ヨーロッパ特許出願第９７２０２２８９号（ＥＰ−Ａ
０８９３０６４）明細書記載の方法により製造し、最後の中和工程処理を行な
わない１００ｇのエステル交換脂肪により方法を行ない、この脂肪は約５０〜５
５％の遊離脂肪酸を含有する。酸滴定方法による遊離脂肪酸含量の正確な測定は
脂肪酸の平均分子量が未知であったので行なうことが出来なかった。しかし分析
により中和する酸当量数を測定することはできる。中和に丁度必要なアルカリ使
用量は比色滴定により測定し、０．２２５モル、すなわち１０２．８％に相当す
る。操作条件および得た結果は表４に示す。 １６： 溶媒としてイソプロピルアルコール、２−ＰｒＯＨにより例１０の方法を使用
し、１５％のオレイン酸を含有する１００ｇのヒマワリ油を中和する。中和に丁
度必要なアルカリ量は０．０５３８モル、すなわち１０１．１％に相当する。操
作条件および得た結果は表４に示す。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年８月１２日（２０００．８．１２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項６

【補正方法】変更

【補正内容】

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 遊離脂肪酸を選択的に除いて、脂肪物質特に油を精製する方
   法において、遊離脂肪酸は、アルコールまたはポリオールを含有する水性媒体に
   て、脂肪物質の溶融点より高い温度で調整中和により除去し、塩基は反応媒体に
   徐々に添加して、ｐＨを９−１１に維持し、その結果脂質相と、脂質相に非混和
   性のアルコールあるいはポリオールを含有する水性相との間に遊離脂肪酸を分配
   させ、水性相に連続的に溶解する石鹸が形成され、ｐＨが安定化するまで脂質相
   の平衡のシフトおよびゆっくりした脱酸化を生じ、この２相を分離し、脱酸化脂
   質相を集め、そこからアルコールまたはポリオールを除去することを特徴とする
   、上記脂肪物質の精製方法。
2. 【請求項２】 遊離脂肪酸を含有する脂肪の調整中和は、ｐＨ電極、攪拌機
   およびアルカリ水溶液を供給するビューレットを備えたｐＨ−スタットを装着し
   た反応器において、均質媒体中で行ない、そのｐＨスタットはｐＨ電極に連結し
   て９〜１１の設定ｐＨ値に達するまで必要なアルカリ溶液を供する、請求項１記
   載の方法。
3. 【請求項３】 反応はアルコールの存在下で、ゆっくり攪拌しながら均質媒
   体で、脂肪物質の溶融点より高くかつ水性アルコール混合物の共沸点より低い温
   度で行ない、選択攪拌条件は脂質相と水性アルコール相が中和している間分離し
   たままのようなものであることであり、これにより石鹸の存在による安定なエマ
   ルジョンの形成を回避でき、かつｐＨ電極は水性アルコール相とのみ接触する、
   請求項２記載の方法。
4. 【請求項４】 中和は、中和に対し選択したｐＨにより、装置の特徴により
   、および初めの脂肪の性質により６〜２０時間継続し、そして使用した脂肪：ア
   ルコール容量比は１：０．５〜１：２．５である、請求項３記載の方法。
5. 【請求項５】 Ｃ₁〜Ｃ₃アルコール、特にエタノールまたは２−プロパノー
   ルをアルコールとして使用する、請求項１記載の方法。
6. 【請求項６】 方法は不均質媒体で、烈しく攪拌しながら、４０〜８０℃の
   温度でアルコールまたはポリオールの存在下で、ｐＨスタットを使用せずに９〜
   １１のｐＨで行ない、そして中和に必要なアルカリ量はアルカリ過剰でなく、例
   えば比色滴定により測定した遊離脂肪酸存在量に対し計算する、請求項１記載の
   方法。
7. 【請求項７】 中和は約６０分で行なう、請求項６記載の方法。
8. 【請求項８】 ポリオールとして、無水または水で稀釈したプロピレングリ
   コールまたはポリエチレングリコールを使用し、そしてポリオール：脂肪重量比
   は０．５：１０〜1：１である、請求項１記載の方法。
9. 【請求項９】 ガム除去およびワックス除去コーヒー油、キビ油または米糠
   油を処理する、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
10. 【請求項１０】 合成混合物またはエステル交換脂肪を処理する、請求項１
    から８のいずれか１項に記載の方法。