JP2016145337A - 油脂用脱色剤 - Google Patents
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Abstract
Description
また、活性白土ほどの脱色性能は有していないが、本出願人が提案したシリカマグネシア製剤も油脂に対する脱色性能を有している(特許文献2参照)。
ところで、上記のように物理的精製処理がなされた油脂(即ち、精製油脂)は、安価ではあるが、精製が十分に行われておらず、このため、日本国内では更に常法による精製処理が行われる場合がほとんどである。
しかるに、上記のように、一旦精製処理がなされた油脂について再度の精製処理を行う場合には、脱色を行い難いという問題がある。恐らく、油脂中に含まれる色素等が、物理的精製処理で行われる蒸留時に重合して高分子量化してしまうためではないかと考えられている。
このように、物理的精製処理がなされた植物油についての脱色性は、従来まったく知られていないというのが実情である。
本発明の他の目的は、従来、脱色が困難な油脂として知られている米油に対しても優れた脱色性を示す油脂用脱色剤を提供することにある。
(1)交換性Al3+を20.0〜60.0meq/100gの量で含有していること、
(2)交換性Ca2+の交換性Al3+に対する割合が60当量%以下、且つ、交換性Mg2+の交換性Al3+に対する割合が60当量%以下に抑制されていること、
(3)K+を0.30〜6.0meq/100gの量で含んでいること、
(4)物理的精製が行われたRBDパーム油の脱色に使用すること、
或いは
(5)米油の脱色に使用すること、
が望ましい。
さらに、後述する実施例(応用例)で示されているように、本発明の脱色剤は、米油に対しても優れた脱色性を示す。
即ち、本発明の脱色剤である酸処理スメクタイトは、スメクタイトの基本三層構造に由来してAl原子を含んでいるが(後述するAlO6八面体層を形成しているAl原子)、このようなAl原子(以下、非交換性Alと呼ぶことがある)に加えて、スメクタイトの基本三層構造間に、イオン交換性のAl3+が導入されており、その量が増大している。交換性Al3+の増大によるRBDパーム油に対する脱色性の向上は、多くの実験結果において現象として見出されたものであり、その正確な理由は解明されるには至っていないが、本発明者等は、交換性Al3+の増大が固体酸量の増大を招く結果ではないかと推察している。即ち、RBDパーム油に含まれる除去しにくい成分、例えば高分子量成分等が固体酸によって効果的に除去されるのではないかと考えられるわけである。
例えば、Al原子のトータル量は、この脱色剤を徹底的に酸処理して分解し、処理液中に含まれるAl原子の量を原子吸光等により求めることができる。また、交換性Al3+の量は、塩化カリウムを用いて交換性Al3+を選択的に抽出し、この抽出液中に含まれるAl量から求められる。
本発明の油脂用脱色剤は、例えば、ジオクタヘドラル型スメクタイト粘土鉱物を主成分とする粘土を原料とし、これを所定の条件で酸処理し、さらに、カリミョウバンを用いたAl3+の外添処理によって交換性Al3+を導入することによって得ることができる。
SiO2;50〜70質量%
Al2O3;14〜25質量%
Fe2O3;2〜20質量%
MgO;3〜7質量%
CaO;0.1〜3質量%
Na2O;0.1〜3質量%
K2O;0.1〜3質量%
その他の酸化物(TiO2など);1質量%以下
Ig−loss(1050℃);5〜10質量%
即ち、この酸処理を強く行い過ぎると、交換性Al3+の量は増大するとしても、ジオクタヘドラル型スメクタイト粘土鉱物の構造破壊が過度に進行してしまい、この結果、SiO2/Al2O3が前述した範囲を逸脱してしまい、RBDパーム油に対する脱色性能の低下を生じてしまうこととなる。
即ち、カリミョウバンは、Al原子と共に、カリウムを含む硫酸の複塩であり、水に易溶の弱酸性物質であり、この水溶液に、軽度に酸処理したスメクタイトを撹拌下に懸濁分散させることにより、スメクタイトの基本三層構造の層間にアルミニウム原子が交換性イオンとして導入され、同時にK+も層間に導入されることとなる。また、このカリミョウバンの水溶液は弱酸性であるため、基本三層中のAl原子の過度の溶出を有効に抑制することができ、基本三層の構造破壊を有効に防止することができる。
また、この処理により、層間に含まれるMg2+やCa2+も、Al3+やK+とのイオン交換により少なくとも一部が取り除かれることとなる。
このようなカリミョウバンを用いた処理による交換性Al3+の導入効果は、交換性Al3+量の増大と共に、カリミョウバンのXRD回折図(図1参照)と、比較例1および実施例2で得られた活性白土粉末のXRD回折図(図2参照)とを比較し、Al3+の外添処理後では、カリミョウバンに特有の回折ピークが消失していることから確認することができる。
SiO2;60〜80質量%
Al2O3;8〜13質量%
Fe2O3;1〜10質量%
MgO;1〜5質量%
CaO;0.1〜2質量%
Na2O;0.1〜1質量%
K2O;0.1〜2質量%
その他の酸化物(TiO2など);1質量%以下
Ig−loss(1050℃);4〜8質量%
このような活性白土は、固体酸としての活性を有すると共に、比表面積や細孔容積が大きく、そのため、有機化学反応における脱水、分解、重合、異性化などの触媒或いは触媒担体として用いることもできる。
比表面積は、Micromeritics社製TriStar3000を用いて測定を行い、相対圧が0.05から0.25以下の吸着枝側窒素吸着等温線からBET法で解析した。
細孔容積は、窒素吸着法により測定を行い、吸着枝側窒素吸着等温線から、BJH法により細孔直径1.7〜100nmの細孔容積を求めた。
嵩密度は、JIS.K.6220−1 7.7:2001に準拠して測定を行い、次式により水分換算した嵩密度を求めた。
嵩密度(g/cm3)= G(1−(M/100))
G :嵩密度実測値(g/cm3)
M :試料の110℃乾燥水分(%)
強熱減量、二酸化ケイ素(SiO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)の分析はJIS.M.8853:1998に準拠して測定した。また、Fe2O3、CaO、MgO、K2Oは原子吸光法を用いた。なお、測定試料は110℃乾燥物を基準とした。
Al3+、Mg2+、Ca2+の分析は、1mol/L KCl溶液を用いて得られた浸出液に対し原子吸光法を用いて測定した。また、K+は、1mol/L CH3COONH4溶液を用いて得られた浸出液に対し原子吸光法を用いて測定した。なお、測定試料は110℃乾燥物を基準とした。
各交換性カチオンの割合を、下記計算式から求めた。
交換性Al3+の全Al原子に対する割合(当量%):
(交換性Al3+物質量)÷(全Al2O3物質量)÷2×100
交換性Ca2+の交換性Al3+に対する割合(当量%):
(交換性Ca2+物質量)÷(交換性Al3+物質量)×100
交換性Mg2+の交換性Al3+に対する割合(当量%):
(交換性Mg2+物質量)÷(交換性Al3+物質量)×100
脱色剤の性能試験には、粘土ハンドブック第三版 日本粘土学会編(技報堂出版)p570の図に示す脱色試験機を用いた。脱色試験機には8本の硬質ガラス製大型試験管(容量200ml)が油浴にセットできる。各試験管には、下端が丸くなった波形の攪拌棒を入れ、その下端は試験管の底部に常に接触するようにゴム管で調節する。8本の攪拌棒は中央の親歯車から分かれた子歯車によって回転するので、その回転速度は全く等しく保たれる。中央の親歯車の下には油浴を攪拌する攪拌羽根がついていて、油浴内の温度を均一に保っている。脱色試験は最大8個まで、任意の数で試験できる。各試験管にRBDパーム油を30gずつ採取し、各脱色剤サンプルを0.6gずつ(油に対して2%)加えて脱色試験用の攪拌棒でよく混ぜた。各試験管を110℃に保たれた前記の脱色試験機にセットし、20分間攪拌を行った後脱色試験機から取り出し、油と脱色剤の混合スラリーをろ過することにより各脱色油を得た。各脱色油の白色光線透過率(蒸留水の透過率を100%としたときの相対値)を(株)平間理化研究所製光電比色計2C型で測定した。
新潟県胎内市産のジオクタヘドラル型スメクタイト粘土鉱物を主成分とする粘土を原料として用い、この原料を粗砕、混練し5mm径に造粒した。得られた造粒物の水分は37%であった。
この造粒物1500gを処理槽に充填し、そこに35質量%硫酸水溶液2000mlを循環させ酸処理を行った。この時の処理温度は90℃、処理時間は12時間であった。酸処理終了後、酸処理物に洗浄水を循環して水洗を行った後110℃で乾燥、粉砕、分級して活性白土粉末を得た。
得られた活性白土粉末について各種物性測定を行い、その結果を表1に示した。
比較例1における水洗終了後の酸処理物(乾燥前の含水物)を原料として用いた。この酸処理物100gに2.3質量%のカリミョウバン水溶液58gを加え、室温下で4時間処理を行った。処理終了後、処理物をデカンテーション法により水洗を行った後、110℃で乾燥、粉砕、分級して活性白土粉末を得た。
得られた活性白土粉末について各種物性測定を行い、その結果を表1に示した。
実施例1において2.3質量%のカリミョウバン水溶液58gに変えて、3.7%のカリミョウバン水溶液106gを使用した他は、実施例1と同様にして行い活性白土粉末を得た。
得られた活性白土粉末について各種物性測定を行い、その結果を表1に示した。
(5)米油の脱色試験法
試験官に採取する油を脱酸米油とし、各脱色剤サンプルを油に対して0.6gずつ(油に対して2%)または0.9gずつ(油に対して3%)に変更した以外は(4)脱色試験法に記載の方法で白色光線透過率を測定した。また、脱酸米油から調整した脱色油のクロロフィル残存量を、日本分光社製V−630spectrophotometerを用い、日本油化学会が制定する基準油脂分析試験法 参2.9−1996に準拠して定量した。この値が小さくなるほどクロロフィル類が効果的に除去されていることを意味する。結果を表2に示した。
Claims (6)
- BET比表面積が150m2/g以上の範囲にある酸処理スメクタイトからなり、Si成分とAl成分との酸化物換算での物質量比(SiO2/Al2O3)が8.0〜18.0の範囲にあり、交換性Al3+の全Al原子に対する割合が4.0×10−2〜8.0×10−2当量%の範囲にあることを特徴とする、油脂用脱色剤。
- 交換性Al3+を20.0〜60.0meq/100gの量で含有している、請求項1に記載の油脂用脱色剤。
- 交換性Ca2+の交換性Al3+に対する割合が60当量%以下、且つ、交換性Mg2+の交換性Al3+に対する割合が60当量%以下に抑制されている、請求項1または2に記載の油脂用脱色剤。
- K+を0.30〜6.0meq/100gの量で含んでいる、請求項3に記載の油脂用脱色剤。
- RBDパーム油の脱色剤として使用する請求項1〜4の何れかに記載の油脂用脱色剤。
- 米油の脱色剤として使用する請求項1〜4の何れかに記載の油脂用脱色剤。
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JPH04183794A (ja) * | 1990-11-19 | 1992-06-30 | Fuji Oil Co Ltd | 精製パーム油の製造方法 |
JPH11500352A (ja) * | 1995-02-18 | 1999-01-12 | ジュート−ヒェミー アクチェンゲゼルシャフト | 油及び/又は脂肪処理用吸着剤 |
JPH11179202A (ja) * | 1997-12-25 | 1999-07-06 | Mizusawa Ind Chem Ltd | 芳香族炭化水素処理用活性白土 |
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2016
- 2016-01-20 JP JP2016008725A patent/JP6608293B2/ja active Active
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