JP2005255746A

JP2005255746A - 米糠油脱臭スカム不ケン化物濃縮物製造法

Info

Publication number: JP2005255746A
Application number: JP2004066563A
Authority: JP
Inventors: Takuo Chikuno; 卓夫築野; Koji Kato; 浩司加藤; Takahiko Chikuno; 太賀彦築野; Tetsuya Kariya; 哲也狩谷; Yumi Kanetani; 由美金谷
Original assignee: Tsuno Food Industrial Co Ltd
Current assignee: Tsuno Food Industrial Co Ltd
Priority date: 2004-03-10
Filing date: 2004-03-10
Publication date: 2005-09-22
Anticipated expiration: 2024-03-10
Also published as: JP4913330B2

Abstract

【課題】
米糠油不ケン化物濃縮物の製造法においてステロールの結晶性を抑制し各用途において結晶性のない脂溶性成分の濃縮物の製造方法が必要とされた。
【解決手段】
米糠油脱臭スカムを中和する上で脱酸処理を蒸留法とアルカリの過剰率を抑えること、更に不ケン化物の含量を減じることなく脱色または脱臭またはその両方を施すことによって遊離ステロールの少ない脂肪酸エステル体の多い濃縮物を作ることで結晶性を抑制し、生理作用が同等の不ケン化物濃縮物の製造法が確立された。
【選択図】図１

Description

本発明は米糠からの油を抽出製造し精製する上で実施する脱臭工程で発生する脱臭スカムからステロール及びトリテルペンアルコールの脂肪酸エステルを含有する不ケン化物を濃縮する方法を提供するものである。より具体的には脱臭スカムから脂肪酸を除去し生理作用を有するビタミンＥやステロール及びその脂肪酸エステル体を濃縮する方法に関する。

米糠からの油の抽出・精製において、脱臭工程は必要不可欠である。日本においては７万トンの米糠油が精製され米糠油脱臭スカムが副生成物として多量に発生している。米糠油脱臭スカムはビタミンＥなどを含んでいるが含有量が低いため有効利用されておらず廃棄物扱いとなっている。実際はスクワレン、トコトリエノール、トコフェロール、植物ステロールなどの機能性食品素材として注目されている物質が含有されている。
スクワレンは、一般的には水素添加しスクワランとして、健康食品や化粧品素材に利用されている。従来はサメの肝油から得られるものが中心であったが、近年オリーブ油などからの植物性スクワランが広く利用されるようになってきており、植物性スクワランとしての規格も定められるようになってきた。また、トコトリエノールは、以前は単にビタミンＥ（トコフェロール）の類縁物質と考えられほとんど重要視されていなかった。ところが近年、強力な抗酸化作用や動脈硬化、乳ガンなどへの効果など独自の生理活性を持つことが明らかとなっており、新しいタイプの栄養補助食品素材として注目されてきている。

米糠からの油からこれらの有用性成分を回収濃縮する方法については特開２００２−２３８４５５や特開２００３−０００１４４などで米糠油精製工程中にトコフェロールやトコトリエノール、ステロールを濃縮する方法が記載されている。また特表２００２−５０１９１６には米糠油脱臭スカムから溶剤によってトコトリエノールを抽出・濃縮する方法が提案されている。さらに特開２００２−１９４３８１には米糠油の精製法として低級アルコールを用いてトコトリエノールやステロールを取り出しこれを蒸留濃縮する方法が記載されている。
特開２００２−２３８４５５公報特開２００３−０００１４４公報特表２００２−５０１９１６公報特開２００２−１９４３８１公報

本発明においては従来の米糠油製造法を変更することなく通常の製造法によって得られる脱臭スカムから多量に含まれる脂肪酸を除去することによって生理活性を有するより有用な不ケン化物を濃縮する方法に関するものである。また本発明ではこれらの食品用途に使うことも可能な組成物の製造方法を提供することにある。

また、先行する国内特許については米糠中に含まれる脂溶性成分を濃縮するために従来の米糠油の製造方法を変更し新たな設備が必要であったり米糠油に含有するために機能成分が低濃度であるため使用において利用しにくいものがあった。

米糠油から得られる不ケン化物中に脂溶性生理活性成分の濃縮をするにはステロール類は通常の単体の形態である場合、結晶性が強く濃縮することによって結晶が生じる。使用上ソフトカプセル等に充填する場合、結晶性が強く油に溶解する上での溶解に時間がかかったり、不溶性物質の沈殿が発生したりする問題が残されていた。またこれらのスカム中の不ケン化物を食用油に溶解し使用する上でも結晶性が強く油から沈殿物が生じることが問題点としてあげられる。

特に米糠油の製造工程を変更することなくまた得られた米糠中に含まれる脂溶性生理活性物質を濃縮し使用上結晶性の少ない不ケン化物を得る方法として、米糠油を精製する上で脱臭スカムを用いることが考えられる。

脱臭スカムは様々の脂溶性成分を含有しており酸価が高く脂肪酸を多量に含んでいる。これらの脂肪酸は米糠油の製油工程中に残存するものが濃縮されたものであり食品として用いる場合には除去することが望ましい。食品用途に用いられる上で色の改良や脂肪酸の除去は使用上の問題を解決する上で重要な課題である。

脱臭スカム中のステロールは単体で含まれるものと脂肪酸のエステル体として含まれている。脱酸する上でアルカリを多く使い脂肪酸を除去しようとするとステロールの脂肪酸エステルは加水分解を受けてステロール単体と脂肪酸アルカリ塩に分解する。脂肪酸アルカリ塩を水洗して除去するとステロールの単体が残り不ケン化物中に結晶性の強い成分が多く残される。

かかる実情において、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、通常の製造法を用いて米糠油を製造した後、脱臭工程で得られる脱臭スカムを用いて多量に含まれる脂肪酸を必要最小限のアルカリによって脱酸することで生理活性成分を多量に含み結晶性の少ない米糠に由来する脂溶性の不ケン化物濃縮物を製造することが可能となった。また、これらの不ケン化物含量を減じることなく脱色、脱臭処理を施すことも可能となった。

米糠油を製造する上で生じる脱臭スカムから脂肪酸を脱酸除去し、脱色、脱臭処理を施すことによって生理活性成分を多量に含み結晶性の少ない、米糠に由来する脂溶性の不ケン化物濃縮物を製造する方法が提供された。これらの不ケン化物濃縮物は機能性食品分野において有効成分を分離することなく均一な油状物として利用することが可能となった。

本発明の米糠油の生理作用に有効な不ケン化物濃縮物に用いられる米糠油脱臭スカムは通常の米糠油の製造工程において米糠油の脱臭を行う工程で発生する留出物を言う。通常米糠油は米糠からヘキサン抽出あるいは圧搾抽出することによって米糠粗油が得られる。この米糠粗油を脱ガム、脱蝋、脱酸（蒸留・アルカリ）、脱色、脱臭することによって米糠精製油が得られる。

米糠スカムは他の植物油の脱臭スカムと同様にトコフェロールやトコトリエノールの混合物であるビタミンＥ類、植物ステロールであるステロール類、スクワレン、ジグリセリドと脂肪酸を多く含んでいる。原料の米糠粗油の抽出状況や加工工程の条件にもよるが通常脂肪酸として酸価が４０〜１００位でスカム中に２０％〜５０％の脂肪酸を含有している。ケン化価が８０〜１４０位であり脂肪酸以外のジグセリドやステロールエステルを含んでいる。

ビタミンＥとしてのトコトリエノールはパーム油や米糠油に多く含まれ他の食用油のビタミン類中には認められない。大豆油やナタネ油などにはトコフェロールが含まれ米糠油にも多く含まれる。トコトリエノール、トコフェロールのビタミン類はα、β、γ、δの４種類がありαトコフェロールは人体内で抗酸化作用をになう重要な成分である。最近ではトコトリエノールの抗腫瘍効果や心臓の機能に対する効果が確認され注目されている。

米糠油脱臭スカム中に含まれる植物ステロールにはβシトステロール、スチグマステロール、カンペステロール等がありそれ以外にトリテルペンアルコールとしてシクロアルテノールや２４−メチレンシクロアルテノールなどが含まれている。これらは単体では米糠油に溶解性が悪く多量に含まれると結晶として析出してくる。

米糠油スカムから脂肪酸を除去する方法としては通常アルカリにより脂肪酸を水溶性の石鹸にして脂溶性の成分から分離除去する方法がとられる。これらの過程で脂肪酸を蒸留することによってビタミンＥ類やステロール類と分離することは可能である。ビタミンＥの製造工程においては脂肪酸類をエステル化したりして蒸留によって分離する。一部前処理として脂肪酸を蒸留により除去し脂肪酸の含有量を減らすことによって必要なアルカリを低減することも可能である。

脱臭スカムから脂肪酸類を除くために用いられるアルカリを極力少なくすることによって得られる不ケン化物濃縮物の結晶性は低減する。米糠油スカム中に含まれるステロールは通常５〜２０％であり単体と脂肪酸エステル体で存在する。これを強アルカリで処理するとトコフェロールの分解とステロール脂肪酸エステルの加水分解が起こり結晶性の強いステロールが遊離する。これらを避けるために、脂肪酸を中和し水溶化するだけのアルカリを用いて処理し、これらの不ケン化物含量を減じることなく脱色、脱臭処理を施すことで有効成分の多いかつ結晶しにくい不ケン化物濃縮物を得ることが出来る。

以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

脱臭スカムは下記の分析値のものを用いた。
酸価：67.5 ケン化価：120.9 不ケン化物 37.5 (%) トコフェロール、トコトリエノール：3.6 (%) スクワレン：5.0 (%) ステロール：9.7 (%)
各処理工程については図１に示す装置を用いた。以下の説明には図１の記号を使用する。
脱臭スカム 50kg、水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウム水溶液（脱臭スカムのケン化価1.0倍量のKOH, NaOHを含む） 100L、溶剤（ヘキサン：エタノール 3：7） 300Lを反応タンクAに入れ、55℃に加熱、撹拌し、中和する。中和後撹拌をとめ、タンク内液が2層に分離するまで静置し、下層（石鹸層）を反応タンクBに送液する。
反応タンクＢの石鹸層に溶剤を４２Ｌいれて撹拌し、石鹸層中に残っている不ケン化物を再抽出する。撹拌をとめ、タンク内液が2層に分離するまで静置し、下層（石鹸層）を反応タンクＣに送液し、上層は反応タンクAに送液する。反応タンクCの石鹸層を反応タンクにBに移し、再度同様に抽出する。計3回再抽出を繰り返し、上層はすべて反応タンクAに送液する。最後に石鹸層は反応タンクCに送液しておく。
中和後の上層と再抽出時の上層を合わせた分が反応タンクAに入っている。このタンクAに水を２５L入れて撹拌し、残っている石鹸分やアルカリ分を洗浄する。撹拌をとめ、タンク内液が2層に分離するまで静置し、下層（水層）を反応タンクＣに送液する。これを下層のpHが中性になるまで繰り返す。上層の溶媒を留去して得られた不ケン化物濃縮物に2.0%の活性白土を添加し、低温で脱色する。活性白土を除去後、150℃〜200℃、1〜3mmHgの条件で2時間脱臭処理を行うことで得られた不ケン化物を濃縮物Ａとする。濃縮物Ａの分析値は酸価：0.8、スクワレン：5.8%、フィトステロール：10.1%、トリテルペンアルコール：5.2%、トコフェロール：3.7%、トコトリエノール：3.0%であった。

上記濃縮物Ａのフィトステロールおよびトリテルペンアルコールの脂肪酸エステル含量は10.0%であった。
（比較例１）

脱臭スカム 50kg、水酸化カリウム水溶液（脱臭スカムのケン化価10倍量のKOHを含む） 100L、溶剤（ヘキサン：エタノール 3：7） 300Lを反応タンクAに入れ、70℃に加熱、撹拌し、中和する。中和後撹拌をとめ、タンク内液が2層に分離するまで静置し、下層（石鹸層）を反応タンクBに送液する。
反応タンクＢの石鹸層に溶剤を４２Ｌいれて撹拌し、石鹸層中に残っている不ケン化物を再抽出する。撹拌をとめ、タンク内液が2層に分離するまで静置し、下層（石鹸層）を反応タンクＣに送液し、上層は反応タンクAに送液する。反応タンクCの石鹸層を反応タンクにBに移し、再度同様に抽出する。計3回再抽出を繰り返し、上層はすべて反応タンクAに送液する。最後に石鹸層は反応タンクCに送液しておく。
中和後の上層と再抽出時の上層を合わせた分が反応タンクAに入っている。このタンクAに水を２５L入れて撹拌し、残っている石鹸分やアルカリ分を洗浄する。撹拌をとめ、タンク内液が2層に分離するまで静置し、下層（水層）を反応タンクＣに送液する。これを下層のpHが中性になるまで繰り返す。上層の溶媒を留去して得られた不ケン化物を濃縮物Ｂとする。濃縮物Ｂの分析値は酸価：0.5、スクワレン：6.1%、フィトステロール：10.8%、トリテルペンアルコール：5.7 %、トコフェロール：2.3%、トコトリエノール：2.0%であった。

上記濃縮物Ｂのステロールとトリテルペンアルコールの脂肪酸エステル含量は3.8%であった。

得られた濃縮物ＡとＢの保存安定性を比較するとＡは長期間放置しても結晶が出ることはなかったがＢは室温下で結晶を析出した。さらに米糠油に２０％配合するとＡでは沈殿物が生じることはなかったがＢでは結晶性のものが析出した。

本発明を実施する上で用いる製造用のプラントのフローシートを示す。

符号の説明

実施例、比較例の各処理工程については図１に示す装置を用いた。実施例及び比較例の説明には図１の記号を使用する。

Claims

米糠油脱臭スカムを脱酸してなるステロール及びトリテルペンアルコールの脂肪酸エステルを含有することを特徴とする不ケン化物濃縮物の製造方法。
ステロール及びトリテルペンアルコールの脂肪酸エステル体含有量が３％以上７０％以下である請求項１に記載の不ケン化物濃縮物の製造方法。
請求項１及び２においてアルカリ脱酸を実施する前に脂肪酸の蒸留留去を実施する工程を含む請求項１，２に記載の不ケン化物濃縮物の製造方法。
請求項１~３において、不ケン化物の含量を減じることなく脱色または脱臭またはその両方を施すことによって得られる不ケン化物濃縮物の製造方法。