JP2009084503A - 油脂の精製方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 多量の排水が生じないようにして、ガム質を確実に凝集できるようにし、ガム質の除去効率を向上させることができるようにするとともに、油脂中に残存する水分をできるだけ少なくして品質の向上を図る。
【解決手段】 リン脂質を主成分とするガム質を含む未精製油からガム質を除く油脂の精製方法において、未精製油に、水を１０重量％以下、望ましくは、０．１〜５．０重量％、より望ましくは、０．２５〜１．０重量％添加するとともに、炭酸カルシウムの粉末を１〜２０重量％、望ましくは、５〜１５重量％、より望ましくは、１０±２重量％添加し、撹拌した後に、静置し、それから凝集物を濾過により分離する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、リン脂質が主成分のガム質を含む未精製油からガム質を除く油脂の精製方法に関する。

従来から、油脂として例えば植物油においては、エゴマ，亜麻，ナタネ，大豆，ゴマ等の植物種子から採取するものが知られている。この植物油は、例えば、植物種子を、８０〜１５０℃に加熱処理した後、圧搾若しくは溶剤抽出により粗油（未精製油）を得、この未精製油はリン脂質を主成分とするガム質を含むことから、これを精製してガム質を除いて油脂を製造している。
この種の油脂の精製方法としては、例えば、上記の植物種子を、加熱処理して、圧搾した未精製油に、温水を１〜３倍量加えて撹拌し、その後、静置して、上澄みを取って精製油とし、残りのリン脂質を主成分とするガム質を水とともに排水して廃棄する方法がある。また、例えば、上記の植物種子を、加熱処理して、圧搾した未精製油に、水蒸気を吹き込んだり熱水を加えて撹拌し、その後、濾過や遠心分離により精製油を抽出する方法もある（例えば、非特許文献１等参照）。

「最新食品加工講座 食用油脂とその加工」（平成４年７月２０日第３刷 株式会社建帛社発行）

ところで、このような油脂の精製方法にあっては、水を比較的多く使用するものでは、リン脂質を主成分とするガム質を水とともに排水して廃棄するので、排水にリン脂質が流出して環境に負荷を与えるという問題があった。また、ガム質が水によって粘性を帯びることから、凝集が必ずしも十分ではなく、静置では沈降しにくく、また、濾過や遠心分離による方法をとっても除去効率が悪く、それだけ、精製油の回収率を低下させ、また、油中に水分が残りやすくなるという問題があった。油中の水分含有率が増すと油脂の劣化の原因になる。

本発明はこのような問題点に鑑みて為されたもので、多量の排水が生じないようにして、ガム質を確実に凝集できるようにし、ガム質の除去効率を向上させることができるようにするとともに、油脂中に残存する水分をできるだけ少なくして品質の向上を図った油脂の精製方法を提供することを目的とする。

このような課題を解決するための本発明の油脂の精製方法は、リン脂質を主成分とするガム質を含む未精製油からガム質を除く油脂の精製方法において、
上記未精製油に、水を１０重量％以下添加するとともに、炭酸カルシウムの粉末を１〜２０重量％添加し、撹拌した後に、静置し、それから凝集物を分離する構成としている。
水の添加量が多いほど、ガム質の残存率が増加するが、１０重量％を超えると、油脂中に残存する水分量が多くなる。炭酸カルシウムの粉末の添加量が１重量％に満たないと凝集が不十分になり、２０重量％を超えると、精製油の回収率が低下する。

これにより、水及び炭酸カルシウムを添加して撹拌すると、水及び炭酸カルシウムが未精製油内に分散し、静置により、水はリン脂質を主成分とするガム質に包まれて乳化ミセルとなるとともに、炭酸カルシウムの固形粒子がこの乳化ミセルを吸着して沈降するようになり、そのため、ガム質の凝集が確実に行なわれる。この凝集物は、例えば、濾過により容易に分離することができる。分離においては、ガム質が確実に凝集しているので、容易に分離でき、精製油の回収効率が極めてよくなる。この場合、水の添加量が１０重量％以下と少ないので、多量の排水を生じさせることがなく、また、水と炭酸カルシウムにより、ガム質を確実に凝集させることができるので、油脂中に残存する水分をできるだけ少なくすることができ、それだけ、品質の向上が図られる。

そして、必要に応じ、上記水を０．１〜５．０重量％添加する構成としている。望ましくは、０．２５〜１．０重量％添加する構成としている。望ましくは、１．０重量％未満である。ガム質を確実に凝集させることができるとともに、油脂中に残存する水分をより一層少なくすることができ、それだけ、品質の向上が図られる。

また、必要に応じ、上記炭酸カルシウムの粉末を５〜１５重量％添加する構成としている。望ましくは、１０±２重量％である。この範囲で、ガム質の適正な凝集を行なうことができる。

更に、必要に応じ、上記撹拌時の未精製油に、超音波振動を付与する構成としている。これにより、水分子を細かくして分散させることができ、そのため、ガム質の捕捉効率が増加させられ、凝集効率を向上させることができる。

更にまた、必要に応じ、上記炭酸カルシウムの粉末を、貝殻を焼成し、若しくは、焼成をしないで、破砕した粉末で構成している。貝殻を焼成する場合は、１００〜１５００℃の範囲で焼成し、粉砕する。ホタテ，カキ，アサリ，シジミ，ハマグリ等の廃棄貝殻の有効利用を行なうことができる。

また、必要に応じ、上記未精製油は、エゴマ，亜麻，ナタネ，大豆，ゴマの少なくとも何れかの植物種子を圧搾して得られた植物油の粗油である構成としている。所謂「地あぶら」といわれる食用油、バイオディーゼル燃料などにおいて、極めて簡易な方法でその品質向上を図ることを実現できる。

本発明の油脂の精製方法によれば、未精製油を、水の添加量を極めて少なくして処理できるので、多量の排水を生じさせることがなく、それだけ、環境への負荷を低減することができる。また、水と炭酸カルシウムにより、ガム質を確実に凝集させることができるので、容易に分離でき、精製油の回収効率が極めてよくなる。油脂中に残存する水分をできるだけ少なくすることができ、それだけ、油脂の品質の向上を図ることができる。また、濾過等の簡易な方法で製油することができるので、製油のコストダウンを図ることができる。

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態に係る油脂の精製方法について詳細に説明する。
図１に示す油脂の精製工程図を用いて説明すると、本発明の実施の形態に係る油脂の精製方法は、リン脂質を主成分とするガム質を含む未精製油からガム質を除く方法であり、未精製油は、エゴマ，亜麻，ナタネ，大豆，ゴマの少なくとも何れかの植物種子を圧搾して得られた植物油の粗油である構成としている。特に、未精製油は、脂肪酸組成比で、多価不飽和脂肪酸（ＰＵＦＡ）を３０％以上含む。この未精製油は、植物種子を８０〜１５０℃に加熱し（Ｓ１）、圧搾若しくは溶剤抽出（Ｓ２）により得られる。

本発明の実施の形態に係る油脂の精製方法は、上記の未精製油に、水を添加するとともに、炭酸カルシウムの粉末を添加する。水は、未精製油に対し１０重量％以下、望ましくは、０．１〜５．０重量％、より望ましくは、０．２５〜１．０重量％添加する。１．０重量％未満が良い。また、炭酸カルシウムの粉末は、１〜２０重量％、望ましくは、５〜１５重量％、より望ましくは、１０±２重量％である。この範囲で、ガム質の適正な凝集を行なうことができる。炭酸カルシウムの粉末は、ホタテ，カキ，アサリ，シジミ，ハマグリ等の廃棄貝殻を焼成し、若しくは、焼成をしないで、破砕した粉末で構成することができる。貝殻を焼成する場合は、１００〜１５００℃の範囲で焼成し、粉砕する。

そして、例えば、図２に示すように、撹拌機１を用いて、撹拌する（Ｓ３）。撹拌機１は、未精製油が入れられる容器２と、モータ３で回転させられる撹拌羽４と、容器２に付設され撹拌時の未精製油に超音波振動を付与する発振子５とを備えている。６はモータ３及び発振子５のコントローラ、７は容器２の底部に設けた開閉可能な排出管である。この撹拌機１により未精製油を撹拌すると、水及び炭酸カルシウムが未精製油内に分散する。この場合、超音波振動が付与されているので、水分子を細かくして分散させることができ、そのため、その後の、ガム質の捕捉効率が増加させられる。

その後、撹拌機１のモータ３及び発振子５を停止し、静止する（Ｓ４）。これにより、図３に示すように、水はリン脂質を主成分とするガム質に包まれて乳化ミセルとなるとともに、炭酸カルシウムの固形粒子がこの乳化ミセルを吸着して沈降するようになり、そのため、ガム質の凝集が確実に行なわれる。

それから、図２に示すように、容器２の排出管７を開にし、濾過機１０に未精製油を移して濾過する（Ｓ５）。濾過機１０は、例えば、排出管１１を有した容器１２に濾過用の和紙等の濾紙１３を収納したもので構成される。これにより、ガム質の凝集物は、濾紙１３に捕捉されて除去され、濾された精製油が、排出管１１から取り出される。この場合、水の添加量が極めて少ないので、多量の排水を生じさせることがない。また、排出管から取り出された精製油においては、水と炭酸カルシウムにより、ガム質が確実に凝集させられて除去されるので、油脂中に残存する水分が極めて少なくなっており、それだけ、品質が良いものとなる。

次に、図４に示す実施例について示す。実施例（試料Ｎｏ．３〜８）は、エゴマ油であり、以下のように精製した。エゴマの未精製油は、エゴマ種子を１２０〜１３０℃で焙煎処理した後、プレス式搾油機で圧搾し、フィルタ（Ｎｏ．２）で吸引濾過して種子かすやゴミを除去したものを用いた。この未精製油８ｇに対して、水を０．２５〜５．０重量％の範囲で添加し、夫々に、炭酸カルシウムを１０重量％添加し、３０分ミキサーにて撹拌後、和紙にて自然濾過した。このようにして得られた精製油において、水分量とリン脂質量とを測定し、未処理のもの（試料Ｎｏ．１）と比較した。水を添加しないものを、比較例（試料Ｎｏ．２）とした。結果を、図４及び図５に示す。

この結果から、比較例の水を添加せずに炭酸カルシウムの添加のみのもの（試料Ｎｏ．２）では、リン脂質の除去がほとんど行なわれないが、水と炭酸カルシウムの両方を添加したものでは、リン脂質の除去率が大幅に向上した。また、水の添加量を増すと、リン脂質の除去率は上がるが、反面、水分含有率が高くなるので、適正値に設定することが望ましい。従って、炭酸カルシウム１０重量％の条件では、水が０．２５〜１重量％の混合が現実的と考えられる。

次に、実験例について示す。
［実験例１］
図６に示すように、実施例として、炭酸カルシウム１０重量％及び水１重量％を添加したものに対し、加水のみしたもの、炭酸カルシウムのみ添加したもの、炭酸カルシウム以外の各種添加物を添加したもののリン脂質の低減効果を比較した。精製は上記と同様に行なった。結果を図６に示す。水のみを１０重量％添加する条件では、リン脂質の除去率は向上するが、従来例で指摘したとおり、ガム質が水によって粘性を帯びることから、凝集が必ずしも十分ではなく、静置では沈降しにくく、精製油としての回収率が低下する。また、水分含有率も増加する。
また、活性炭を１０重量％添加する条件でも、リン脂質の除去率は向上するが、油中の色素成分やビタミンなども同時に除去され好ましくない。
更に、その他の添加物のみでは、いずれも、除去効率に劣る。

［実験例２］
図７に示すように、炭酸カルシウムの添加量と、精製油の回収率との関係について実験した。この結果から、炭酸カルシウムの添加量が２０重量％を超えると、回収率が低下することが分かる。添加量が少ないと、本発明の効果が減少するので、従って、５〜１５重量％程度の添加が望ましい。

［実験例３］
図８に示すように、実施例について、超音波振動の付与の影響について実験した。超音波振動を付与して処理した方が、リン脂質の除去効率が向上していることが分かる。また、比較例として、炭酸カルシウムのみを添加した例（５重量％，１０重量％）も示したが、炭酸カルシウムのみの添加は、添加量にかかわらず、リン脂質の低減に寄与しないことが分かる。

［実験例４］
図９に示すように、実施例について、リン脂質の濃度差における性能について、実験した。炭酸カルシウムのみ添加したものを比較例とした。超音波振動の付与の影響について実験した。実施例においては、いずれも良好な結果を示した。

尚、上記の実施の形態において、凝集物の分離は、濾紙を用いた濾過によったが必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、プレス濾過機を用いるようにしてもよく適宜変更して差支えない。また、遠心分離等別な手段で分離を行なっても良いことは勿論である。

本発明は、エゴマ，亜麻，ナタネ，大豆，ゴマ等を圧搾して得られた所謂「地あぶら」といわれる食用油、あるいは、これらを原料とするバイオディーゼル燃料などにおいて、極めて簡易な方法でその品質向上を図ることを実現できる。また、分離して得られたガム質は、Ｃａ及びリン脂質を主成分とするので、機能性素材として、例えば、肥料や土壌改良剤として用い、あるいは、家畜用の飼料資材としての利用が期待できる。

本発明の実施の形態に係る油脂の精製方法を示す工程図である。 本発明の実施の形態に係る油脂の精製方法に用いる撹拌機及び濾過機を示す図である。 本発明の実施の形態に係る油脂の精製方法においてその作用を示す図である。 本発明の実施例についてのリン脂質の除去性能を比較例とともに示す表図である。 本発明の実施例についてのリン脂質の除去性能を比較例とともに示すグラフ図である。 実験例に係り、実施例と他の添加物によるリン脂質の除去性能を比較したグラフ図である。 実験例に係り、炭酸カルシウムの添加量と精製油の回収量との関係を示すグラフ図である。 実験例に係り、超音波振動の付与とリン脂質の除去効率との関係を示すグラフ図である。 実験例に係り、実施例においてリン脂質の濃度の違いに対するリン脂質の除去性能について比較例とともに示すグラフ図である。

符号の説明

１ 撹拌機
２ 容器
３ モータ
４ 撹拌羽
５ 発振子
６ コントローラ
７ 排出管
１０ 濾過機
１１ 排出管
１２ 容器
１３ 濾紙

Claims (7)

1. リン脂質を主成分とするガム質を含む未精製油からガム質を除く油脂の精製方法において、
   上記未精製油に、水を１０重量％以下添加するとともに、炭酸カルシウムの粉末を１〜２０重量％添加し、撹拌した後に、静置し、それから凝集物を分離することを特徴とする油脂の精製方法。
2. 上記水を０．１〜５．０重量％添加することを特徴とする請求項１記載の油脂の精製方法。
3. 上記水を０．２５〜１．０重量％添加することを特徴とする請求項２記載の油脂の精製方法。
4. 上記炭酸カルシウムの粉末を５〜１５重量％添加することを特徴とする請求項１乃至３何れかに記載の油脂の精製方法。
5. 上記撹拌時の未精製油に、超音波振動を付与することを特徴とする請求項１乃至４何れかに記載の油脂の精製方法。
6. 上記炭酸カルシウムの粉末を、貝殻を焼成し、若しくは、焼成をしないで、破砕した粉末で構成したことを特徴とする請求項１乃至５何れかに記載の油脂の精製方法。
7. 上記未精製油は、エゴマ，亜麻，ナタネ，大豆，ゴマの少なくとも何れかの植物種子を圧搾して得られた植物油の粗油であることを特徴とする請求項１乃至６何れかに記載の油脂の精製方法。