JP2005527237A - 植物油の物理的精製を行うための前処理方法 - Google Patents
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- C11B3/00—Refining fats or fatty oils
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Abstract
【解決手段】植物性粗原油(1000g)に15mlの水にクエン酸(0.65g)、水酸化ナトリウム(0.2g)及び酵素レシターゼ‐Novo(360単位)を溶解した溶液を添加し、ハイシェアミキサーにより20分間完全に攪拌し、次いで、温度を40℃に維持して60分間攪拌器で攪拌する。油の温度を70℃に上げ遠心分離を行ってガムを除去し、次いで、脱ガム油を4%の活性漂白土と1%の活性炭素と共に700mmHgの減圧状態にして100℃で20分間漂白する。その後、油を0.2℃/分の冷却速度で静かに攪拌しながら18時間かけて18℃まで冷却し、ろ過してワックス除去する。
Description
この方法を営業的に発展性のあるものとするためには、酵素の代替的資源を見出す必要があり、ホスホリパーゼ酵素をもたらす微生物資源に由来するノヴォジーム(M/sNovozymes)を見出した。フザリウム・オキシスポラムから分離するホスホリパーゼA1が植物油の酵素脱ガムに使用されている。(文献2)報告されているこの酵素処理方法は、主として大豆油、菜種油、ひまわり油を初期工程で通常の水脱ガム処理する。次いで、シェアミキサを用いて水脱ガム油に0.1〜0.15%のクエン酸を加えて70〜75℃で混合し、40〜60℃に冷却する。それから0.03〜0.05%の水酸化ナトリウムを加え完全に混合する。次のステップで、油1kg当たり100〜800LEU、好ましくは375単位以上、のレシタ−ゼ‐Novoをシェアミキサーを用いて混合し40℃攪拌しながら5〜6時間保つ。この油を70℃に加熱し遠心分離して酵素的に脱ガムした油を得る。この報告された方法の主たる欠点はクエン酸、水酸化ナトリウム、酵素水溶液を添加する一連の操作の間特定のpHに維持し、反応時間が長いことである。この酵素脱ガム処理は米ぬか油には敷延していない。
J. Am. Oil Chem. Soc., 48, 971, 503 Hvolvy A. Eur. J. Lipid Sci. Technol. 103, 2001, p.333−340 K. Clausen
2. 本発明は、アスペルギリス・オリゼのような微生物資源から分離された酵素(ホスホリパーゼA1)を用いる改良された酵素脱ガム処理方法である。
3. 本発明は先行技術の酵素脱ガム処理方法に比較して脱ガムに要する時間を顕著に短縮する。
4. 本発明はクエン酸、水酸化ナトリウム、酵素溶液を従来報告されている方法のように異なる3ステップで添加する方法に代えて一度に添加する。
5. 本発明は、70℃でクエン酸を添加し、40〜60℃で水酸化ナトリウムを添加し、40℃で酵素溶液を添加するといった一連の操作の必要性のない簡単で経済的に魅力ある方法である。クエン酸、水酸化ナトリウム及び酵素の水溶液が40℃で油に添加されハイシェアミキサーで混合して、反応時間を短縮し、エネルギを節約する。
6. 本発明はクエン酸及び水酸化ナトリウムを添加する必要がなく、必要な場合でも従来方法に比較してより少ない量の添加で済む。
7. 本発明は場合によっては特定のpHに維持する必要がない。
8. 本発明は、従来の酸脱ガム処理のような水洗浄のステップが不要であり、水の流出が発生せず環境にやさしい方法である。従来の脱ガム処理において2〜4%と報告されているのに比べ、米ぬか油の場合は最大で油の1.6%、他の植物油では2〜2.5%の水が酵素脱ガム処理の間に添加されるのみである。
9. 本発明においては、酵素脱ガム処理における損失油の量は従来の燐酸脱ガム処理より少ない。酵素脱ガムにより得られるガムは約1.5%でガムの油含有量は30〜40%であり、従来の脱ガムにおけるガム量が2〜4%、油含有量が50〜60%と比較して少ない。酵素脱ガム処理における油の節約となる。
10.本発明は脱ガム及び漂白におけるニュートラル油の損失を顕著に減少する。
11. 本発明は、リン含有が5ppm以下で極めて品質の良い油を得ることのできる前処理方法である。
12. 本発明は、通常、最初の水脱ガムステップを必要としない。
13. 本発明は、酵素脱ガム処理により副産物としてリゾ・レシチンを産し、従来方法で生産されるレシチンより高値で売れる。
14. 本発明においては、レシチンを選択的に加水分解し、トリアシルグリセロールを加水分解しないホスホリパーゼA1酵素を用いる。
15. 本発明においては、処理の間油の脂肪酸組成に変化がない。
16. 本発明による前処理方式は現存する植物油精製産業において多少の変更を行うことにより容易に採用できる。
リン含有量348ppm、色調43ロヴィボンド単位(1/4’’セル)、酸価15.3の米ぬか粗原油(1000g)を2000mlのビーカーに採取した。15mlの水にクエン酸(0.65g)、水酸化ナトリウム(0.2g)及び酵素レシターゼ‐Novo(360単位)を溶解して、油に添加した。混合物をハイシェアミキサー(8000rpm)により20分間完全に攪拌した。次いで、ビーカーの内容物を丸底フラスコに移し変え、温度を40℃に維持して60分間攪拌器で攪拌した。油の温度を70℃に上げ遠心分離を行った。次いで、脱ガム油を4%の活性漂白土と1%の活性炭素と共に700mmHgの減圧状態にして100℃で20分間漂白した。その後、油を0.2℃/分の冷却速度で静かに攪拌しながら18時間かけて18℃まで冷却し、ろ過してワックス除去した。漂白し脱蝋した脱ガム油(915g、酸価15.9)の残留リンのレベルは1ppm、色調は25ロヴィボンド単位(Y+5R、1’’セル)であった。これを物理的精製に供した。
リン含有量348ppm、色調43ロヴィボンド単位(1/4’’セル)、酸価15.3の米ぬか粗原油(1000g)を2000mlのビーカーに採取した。16mlの水にクエン酸(0.65g)、水酸化ナトリウム(0.2g)及び酵素レシターゼ‐Novo(360単位)を溶解して、油に添加した。混合物を40℃の温度で20分間ハイシェアミキサー(8000rpm)により完全に攪拌した。次いで、油の温度を70℃に上げ遠心分離を行った。次いで、脱ガム油を4%の活性漂白土と1%の活性炭素と共に700mmHgの減圧状態にして100℃で20分間漂白した。その後、油を0.2℃/分の冷却速度で静かに攪拌しながら18時間かけて18℃まで冷却し、ろ過してワックス除去した。漂白し脱蝋した脱ガム油(915g、酸価15.9)の残留リンのレベルは1ppm、色調は25ロヴィボンド単位(Y+5R、1’’セル)であった。これを物理的精製に供した。
リン含有量348ppm、色調43ロヴィボンド単位(1/4’’セル)、酸価15.3の米ぬか粗原油(1000g)を2000mlのビーカーに採取した。15mlの水にクエン酸(0.65g)、水酸化ナトリウム(0.2g)及び酵素レシターゼ‐Novo(360単位)を溶解して、油に添加した。混合物をハイシェアミキサー(8000rpm)により10分間完全に攪拌した。次いで、ビーカーの内容物を丸底フラスコに移し変え、温度を40℃に維持して60分間攪拌器で攪拌した。その後油の温度を70℃に上げ遠心分離を行った。次いで、脱ガム油を4%の活性漂白土と1%の活性炭素と共に700mmHgの減圧状態にして100℃で20分間漂白した。その後、油を0.2℃/分の冷却速度で静かに攪拌しながら18時間かけて18℃まで冷却し、ろ過してワックス除去した。漂白し脱蝋した脱ガム油(916g、酸価16.0)の残留リンのレベルは2ppmであった。これを物理的精製に供した。
リン含有量348ppm、色調43ロヴィボンド単位(1/4’’セル)、酸価15.3の米ぬか粗原油(1000g)を2000mlのビーカーに採取した。16mlの水にクエン酸(0.32g)、水酸化ナトリウム(0.1g)及び酵素レシターゼ‐Novo(360単位)を溶解して、油に添加した。混合物をハイシェアミキサー(8000rpm)により20分間完全に攪拌した。次いで、ビーカーの内容物を丸底フラスコに移し変え、温度を35℃に維持して60分間攪拌器で攪拌した。その後油の温度を70℃に上げ遠心分離を行った。次いで、脱ガム油を4%の活性漂白土と0.5%の活性炭素と共に700mmHgの減圧状態にして100℃で20分間漂白した。その後、油を0.2℃/分の冷却速度で静かに攪拌しながら18時間かけて18℃まで冷却し、ろ過してワックス除去した。漂白し脱蝋した脱ガム油(915g、酸価15.9)の残留リンのレベルは2ppm、色調は25ロヴィボンド単位(Y+5R、1’’セル)であった。これを物理的精製に供した。
リン含有量348ppm、色調43ロヴィボンド単位(1/4’’セル)、酸価15.3の米ぬか粗原油(1000g)を2000mlのビーカーに採取した。16mlの水に400単位の酵素レシターゼ‐Novoを溶解して、油に添加した。混合物をハイシェアミキサー(8000rpm)により20分間完全に攪拌した。次いで、ビーカーの内容物を丸底フラスコに移し変え、温度を45℃に維持して60分間攪拌器で攪拌した。油の温度を70℃に上げ遠心分離を行った。次いで、脱ガム油を4%の活性漂白土と1%の活性炭素と共に700mmHgの減圧状態にして100℃で20分間漂白した。その後、油を0.2℃/分の冷却速度で静かに攪拌しながら18時間かけて18℃まで冷却し、ろ過してワックス除去した。漂白し脱蝋した脱ガム油(912g、酸価16.1)の残留リンのレベルは2ppm、色調は25ロヴィボンド単位(Y+5R、1’’セル)であった。これを物理的精製に供した。
リン含有量528ppm、色調45ロヴィボンド単位(1/4’’セル)、酸価34.6の米ぬか粗原油(1000g)を2000mlのビーカーに採取した。15mlの水にクエン酸(0.65g)、水酸化ナトリウム(0.2g)及び酵素レシターゼ‐Novo(360単位)を溶解して、油に添加した。混合物をハイシェアミキサー(8000rpm)により10分間完全に攪拌した。次いで、ビーカーの内容物を丸底フラスコに移し変え、温度を40℃に維持して60分間攪拌器で攪拌した。その後油の温度を70℃に上げ遠心分離を行った。次いで、脱ガム油を4%の活性漂白土と1%の活性炭素と共に700mmHgの減圧状態にして100℃で20分間漂白した。その後、油を0.2℃/分の冷却速度で静かに攪拌しながら18時間かけて18℃まで冷却し、ろ過してワックス除去した。漂白し脱蝋した脱ガム油(911g、色調26ロヴィボンド単位(1’’セル)酸価35.4)の残留リンのレベルは2ppmであった。これを物理的精製に供した。
リン含有量528ppm、色調45ロヴィボンド単位(1/4’’セル)、酸価34.6の米ぬか粗原油(1000g)を2000mlのビーカーに採取した。15mlの水に400単位の酵素レシターゼ‐Novoを溶解して、油に添加した。混合物をハイシェアミキサー(8000rpm)により10分間完全に攪拌した。次いで、ビーカーの内容物を丸底フラスコに移し変え、温度を40℃に維持して110分間攪拌器で攪拌した。油の温度を70℃に上げ遠心分離を行った。次いで、脱ガム油を2%の活性漂白土と1%の活性炭素と共に700mmHgの減圧状態にして100℃で20分間漂白した。その後、油を0.2℃/分の冷却速度で静かに攪拌しながら18時間かけて18℃まで冷却し、ろ過してワックス除去した。漂白し脱蝋した脱ガム油(915g、色調29ロヴィボンド単位(1’’セル)酸価35.3)の残留リンのレベルは3ppmであった。これを物理的精製に供した。
リン含有量528ppm、色調45ロヴィボンド単位(1/4’’セル)、酸価34.6の米ぬか粗原油(1000g)を2000mlのビーカーに採取した。16mlの水に400単位の酵素レシターゼ‐Novoを溶解して、油に添加した。混合物をハイシェアミキサー(8000rpm)により10分間完全に攪拌した。次いで、ビーカーの内容物を丸底フラスコに移し変え、温度を40℃に維持して60分間攪拌器で攪拌した。その後油の温度を70℃に上げ遠心分離を行った。次いで、脱ガム油を4%の活性漂白土と0.5%の活性炭素と共に700mmHgの減圧状態にして100℃で20分間漂白した。その後、油を0.2℃/分の冷却速度で静かに攪拌しながら18時間かけて18℃まで冷却し、ろ過してワックス除去した。漂白し脱蝋した脱ガム油(912g)の残留リンのレベルは3ppm、色調は26ロヴィボンド単位(Y+5R、1’’セル)であった。これを物理的精製に供した。
リン含有量528ppm、色調45ロヴィボンド単位(1/4’’セル)、酸価34.6の米ぬか粗原油(1000g)を2000mlのビーカーに採取した。16mlの水に360単位の酵素レシターゼ‐Novoを溶解して、油に添加した。混合物をハイシェアミキサー(8000rpm)により10分間完全に攪拌した。次いで、ビーカーの内容物を丸底フラスコに移し変え、温度を40℃に維持して1時間攪拌器で攪拌した。その後油の温度を70℃に上げ遠心分離を行った。次いで、脱ガム油を4%の活性漂白土と1%の活性炭素と共に700mmHgの減圧状態にして100℃で20分間漂白した。その後、油を0.5℃/分の冷却速度で静かに攪拌しながら18時間かけて18℃まで冷却し、ろ過してワックス除去した。漂白し脱蝋した脱ガム油(909g、酸価35.4)の残留リンのレベルは3ppm、色調は25ロヴィボンド単位(Y+5R、1’’セル)であった。これを物理的精製に供した。
リン含有量528ppm、色調45ロヴィボンド単位(1/4’’セル)、酸価34.6の米ぬか粗原油(1000g)を2000mlのビーカーに採取した。16mlの水に360単位の酵素レシターゼ‐Novoを溶解して、油に添加した。混合物をハイシェアミキサー(8000rpm)により10分間完全に攪拌した。次いで、ビーカーの内容物を丸底フラスコに移し変え、温度を40℃に維持して60分間攪拌器で攪拌した。その後油の温度を70℃に上げ遠心分離を行った。次いで、脱ガム油を3%の活性漂白土と1%の活性炭素と共に700mmHgの減圧状態にして100℃で20分間漂白した。その後、油を0.2℃/分の冷却速度で静かに攪拌しながら18時間かけて18℃まで冷却し、ろ過してワックス除去した。漂白し脱蝋した脱ガム油(914g、酸価35.3)の残留リンのレベルは3ppm、色調は25ロヴィボンド単位(Y+5R、1’’セル)であった。これを物理的精製に供した。
リン含有量260ppm、色調40ロヴィボンド単位(1/4’’セル)、酸価14.5の米ぬか粗原油(1000g)を2000mlのビーカーに採取した。16mlの水に320単位の酵素レシターゼ‐Novoを溶解して、油に添加した。混合物をハイシェアミキサー(8000rpm)により10分間完全に攪拌した。次いで、ビーカーの内容物を丸底フラスコに移し変え、温度を40℃に維持して1時間攪拌器で攪拌した。その後油の温度を70℃に上げ遠心分離を行った。次いで、脱ガム油を4%の活性漂白土と1%の活性炭素と共に700mmHgの減圧状態にして100℃で20分間漂白した。その後、油を0.5℃/分の冷却速度で静かに攪拌しながら18時間かけて18℃まで冷却し、ろ過してワックス除去した。漂白し脱蝋した脱ガム油(916g、酸価15.1)の残留リンのレベルは1ppm、色調は25ロヴィボンド単位(Y+5R、1’’セル)であった。これを物理的精製に供した。
リン含有量120ppm、色調38ロヴィボンド単位(1/4’’セル)、酸価14.2の水脱ガム米ぬか油(1000g)を2000mlのビーカーに採取した。15mlの水に200単位の酵素レシターゼ‐Novoを溶解して、油に添加した。混合物を40℃の温度に維持しハイシェアミキサー(8000rpm)により20分間完全に攪拌した。次いで、油の温度を70℃に上げ遠心分離を行った。次いで、脱ガム油を4%の活性漂白土と1%の活性炭素と共に700mmHgの減圧状態にして100℃で20分間漂白した。その後、油を0.5℃/分の冷却速度で静かに攪拌しながら18時間かけて18℃まで冷却し、ろ過してワックス除去した。漂白し脱蝋した脱ガム油(914g、酸価14.7)の残留リンのレベルは1ppm、色調は23ロヴィボンド単位(Y+5R、1’’セル)であった。これを物理的精製に供した。
リン含有量350ppm、酸価3.6の大豆粗原油(1000g)を2000mlのビーカーに採取した。25mlの水にクエン酸(0.65g)、水酸化ナトリウム(0.2g)及び520単位の酵素レシターゼ‐Novoを溶解して、油に添加した。混合物をハイシェアミキサー(8000rpm)により20分間完全に攪拌した。次いで、ビーカーの内容物を丸底フラスコに移し変え、温度を40℃に維持して100分間攪拌器で攪拌した。その後油の温度を70℃に上げ遠心分離を行った。次いで、脱ガム油を2%の活性漂白土と0.5%の活性炭素と共に700mmHgの減圧状態にして100℃で20分間漂白した後ろ過した。漂白した脱ガム油(934g)の残留リンのレベルは3ppmで、更に物理的精製方法により精製される。
リン含有量200ppm、酸価3.2の大豆粗原油(1000g)を2000mlのビーカーに採取した。25mlの水に320単位の酵素レシターゼ‐Novoを溶解して、油に添加した。混合物をハイシェアミキサー(8000rpm)により20分間完全に攪拌した。次いで、ビーカーの内容物を丸底フラスコに移し変え、温度を40℃に維持して100分間攪拌器で攪拌した。その後油の温度を70℃に上げ遠心分離を行った。次いで、脱ガム油を2%の活性漂白土と0.5%の活性炭素と共に700mmHgの減圧状態にして100℃で20分間漂白し、ろ過した。漂白した脱ガム油(936g)の残留リンのレベルは1ppmで、更に物理的精製方法により精製される。
リン含有量300ppm、酸価2.2のひまわり粗原油(1000g)を2000mlのビーカーに採取した。15mlの水に200単位の酵素レシターゼ‐Novoを溶解して、油に添加した。混合物をハイシェアミキサー(8000rpm)により20分間完全に攪拌した。次いで、ビーカーの内容物を丸底フラスコに移し変え、温度を40℃に維持して100分間攪拌器で攪拌した。その後油の温度を80℃に上げ遠心分離を行った。次いで、脱ガム油を2%の活性漂白土と共に700mmHgの減圧状態にして100℃で20分間漂白し、ろ過した。漂白した脱ガム油(936g)の残留リンのレベルは1ppmであった。これは更に物理的精製方法により精製される。
リン含有量18ppm、酸価4.2のパーム粗原油(1000g)を2000mlのビーカーに採取した。3mlの水に200単位の酵素レシターゼ‐Novoを溶解して、油に添加した。混合物をハイシェアミキサー(8000rpm)により20分間完全に攪拌した。次いで、ビーカーの内容物を丸底フラスコに移し変え、温度を40℃に維持して100分間攪拌器で攪拌した。その後油の温度を70℃に上げ遠心分離を行った。次いで、脱ガム油を2%の活性漂白土と0.5%の活性炭素と共に700mmHgの減圧状態にして100℃で20分間漂白し、ろ過した。漂白した脱ガム油(936g)の残留リンのレベルは1ppmで、更に物理的精製方法により精製される。
Claims (15)
- 米ぬか油、大豆油、ひまわり油及びやし油からなる群から選択された植物油の物理的精製の前処理方法において、ホスホリパーゼA1の酵素溶液を用いて前記植物油を酵素脱ガム処理し、ガムを分離し、得られた脱ガム植物油を漂白し、物理的精製に供される脱ガム植物油を得ることを特徴とする前処理方法。
- 前記植物油はクエン酸及び水酸化ナトリウムを添加せずに脱ガム処理されることを特徴とする請求項1記載の前処理方法。
- 前記酵素脱ガム処理において、クエン酸及び水酸化ナトリウムは、混合物のpHを維持するために、酵素と共に一度に植物油に添加されることを特徴とする請求項1記載の前処理方法。
- 前記植物油は米ぬか油であり、脱ガム処理された米ぬか油は漂白の後に脱蝋されることを特徴とする請求項1記載の前処理方法。
- 前記酵素ホスホリパーゼA1は麹菌(Aspergillus oryzae)のような微生物資源から分離されることを特徴とする請求項1記載の前処理方法。
- 前記酵素は油1kg当たり200〜520単位の活性度範囲の溶液の形で添加されることを特徴とする請求項1記載の前処理方法。
- 前記漂白は2〜4%の漂白土と0〜1%の活性炭素を用いて行われることを特徴とする請求項1記載の前処理方法。
- 前記クエン酸の量は油の0〜0.065%であり、前記水酸化ナトリウムの量は油の0〜0.02%であることを特徴とする請求項3記載の前処理方法。
- 前記酵素脱ガム処理は20〜120分の範囲の時間で、35〜40℃の温度で行われ、その後酵素処理された油を70〜80℃の範囲に加熱することを特徴とする請求項1記載の前処理方法。
- 酵素処理の後におけるガムの除去は連続遠心分離により行うことを特徴とする請求項1記載の前処理方法。
- 前記漂白された脱ガム油は12〜18時間の範囲で静かに攪拌しながら1分間0.2〜0.5℃の割合で18〜20℃の範囲に冷却され、物理的精製に供される残留リンが5ppm以下の油を得ることを特徴とする請求項1記載の前処理方法。
- 脱ガム処理した後の水洗浄ステップは不要とされることを特徴とする請求項1記載の前処理方法。
- 前記脱ガム処理において、油の種類によって0.3〜2.5%の水を添加することを特徴とする請求項1記載の前処理方法。
- 麹菌からなる微生物資源から得られるホスホリパーゼA1を油1kg当たり200〜520単位の活性範囲の溶液とし、クエン酸(油の0〜0.065%)及び水酸化ナトリウム(油の0〜0.02%)と共に添加する植物油の脱ガム処理で、特定のpHに維持または維持することなく、35〜45℃の温度で20〜120分の反応時間で処理し、その油を70〜80℃に加熱して連続遠心分離によりガムを除去し、酵素脱ガム油を2〜4%の漂白土と0〜1%の活性炭素を用いて漂白し、漂白した脱ガム油を、70℃から1分間0.2〜0.5℃の割合で18〜20℃まで12〜18時間静かに攪拌しながら冷却して、物理的精製に共するための残留リンが5ppm以下の油を得ることを特徴とする請求項1記載の前処理方法。
- 前記酵素脱ガム処理における油の損失は減少し、ガムの油含有量は30〜40%であることを特徴とする請求項1記載の前処理方法。
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