JP2020174594A - 植物油けん化物組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
また、畜産動物の中でもウシ、ヤギ、ヒツジのような反芻動物では、脂肪の多給は第1胃(ルーメン)に悪影響を及ぼし、第1胃内での消化率を低下させると共に食欲減退を招くという問題がある。そのため、第1胃で溶解または消化せず第4胃やそれ以降の小腸内で消化されるようにしたいわゆるバイパス油脂が必要とされており、そのようなバイパス油脂の1つとして脂肪酸カルシウムが知られている。従って、畜産用飼料に脂肪酸カルシウムを添加することは有用である。
また、パーム系脂肪酸カルシウムを与えると乳牛の乳量・乳脂肪生産量が上昇することが報告されており(非特許文献1)、これはパルミチン酸を多く含むためと考えられる。 飼料に添加する脂質は、給餌作業や他飼料との混合作業等の観点から、顆粒状あるいは粒子状の形態が望ましい。
特許文献2には、不飽和脂肪酸を含有する脂肪酸カルシウム塩に抗酸化性を有するカラメルを添加する例が挙げられているが、そのようなカラメルをある濃度以上添加すると得られる脂肪酸金属塩の付着性が増してしまい、顆粒状あるいは粒子状にするべく粉砕した際、粉砕機に付着し歩留まりが悪くなるという問題がある。
また、特許文献2に記載の飽和脂肪酸含量の高い、常温で固体脂であるパーム油を配合した脂肪酸カルシウムは、粉砕時に粒子が細かくなり過ぎ、飛散して作業環境を悪化させるという問題がある。
またさらに、本発明者らは、原料混合物中の油脂由来の総脂肪酸と水酸化カルシウムのモル比のわずかな相違により、得られた反応物のカルシウム化が不十分なため粉砕ができなかったり、あるいは粉砕する際の粒子の飛散状況が異なることに着目し、得られた飼料用植物油けん化物組成物の組成を様々な角度から検討したところ、前記組成物質量に対する未反応オレイン酸質量の割合(オレイン酸残存率)が一定範囲である場合に、粉砕を良好に行うことができ、また粉砕する際の粒子の飛散が少ないことも見いだした。これは油脂とカルシウムとの反応の程度のわずかな差異により、粉砕時の脂肪酸カルシウム部と残存脂肪酸部の割合が異なるため、粉砕物の性状・硬さが異なり、その結果、粉砕時の粉塵数あるいは粉砕粒子の大きさが異なったためと考えられる。
<1>(a)パルミチン酸を30質量%以上含む脂肪酸組成を有する原料油脂、
(b)水酸化カルシウム、
(c)水、
(d)その他任意の成分、及び
(e)リパーゼ、
を含む原料混合物の反応により得られる飼料用植物油けん化物組成物であって、(b)水酸化カルシウムのモル数bに対する、(a)パルミチン酸を30質量%以上含む脂肪酸組成を有する原料油脂由来の脂肪酸合計モル数aの比a/bが2.03〜2.40である、飼料用植物油けん化物組成物。
<2>前記(a)〜(d)の合計質量に対する、(a)パルミチン酸を30質量%以上含む脂肪酸組成を有する原料油脂の含有率が65〜85質量%である、<1>に記載の飼料用植物油けん化物組成物。
<3>前記(a)〜(d)の合計質量に対する、(c)水の含有率が2〜15質量%である、<1>または<2>に記載の飼料用植物油けん化物組成物。
<4>(a)パルミチン酸を30質量%以上含む脂肪酸組成を有する原料油脂100gに対し、(e)リパーゼの添加量が20〜10,000Uである、<1>〜<3>のいずれかに記載の飼料用植物油けん化物組成物。
<5>(a)パルミチン酸を30質量%以上含む脂肪酸組成を有する原料油脂、
(b)水酸化カルシウム、
(c)水、
(d)その他任意の成分、及び
(e)リパーゼ、
を含む原料混合物の反応により得られる飼料用植物油けん化物組成物であって、
前記組成物の全質量に対する、未反応のオレイン酸質量の割合が0.7〜9.5質量%の範囲にある、飼料用植物油けん化物組成物。
<6>(a)パルミチン酸を30質量%以上含む脂肪酸組成を有する原料油脂、
(b)水酸化カルシウム、
(c)水、
(d)その他任意の成分、及び
(e)リパーゼ、
を含み、かつ(b)水酸化カルシウムのモル数bに対する、(a)パルミチン酸を30質量%以上含む脂肪酸組成を有する原料油脂由来の脂肪酸合計モル数aの比a/bが2.03〜2.40である、飼料用植物油けん化物組成物製造用原料混合物。
<7>(a)パルミチン酸を30質量%以上含む脂肪酸組成を有する原料油脂、
(b)水酸化カルシウム、
(c)水、
(d)その他任意の成分、及び
(e)リパーゼ、
を含み、かつ(b)水酸化カルシウムのモル数bに対する、(a)パルミチン酸を30質量%以上含む脂肪酸組成を有する原料油脂由来の脂肪酸合計モル数aの比a/bが2.03〜2.40である原料混合物を、30〜80℃の温度で反応させることを特徴とする、飼料用植物油けん化物組成物の製造方法。
(a)パルミチン酸を30質量%以上含む脂肪酸組成を有する原料油脂、
(b)水酸化カルシウム、
(c)水、
(d)その他任意の成分、及び
(e)リパーゼ、
を含む原料混合物の反応により得られる飼料用植物油けん化物組成物であって、(b)水酸化カルシウムのモル数bに対する、(a)パルミチン酸を30質量%以上含む脂肪酸組成を有する原料油脂由来の脂肪酸合計モル数aの比a/bが2.03〜2.40である、飼料用植物油けん化物組成物。
飼料用植物油けん化物組成物の原料や他の添加剤は、一般に使用されているものであれば特に制限はない。
パーム系油脂とは、パームの実由来の油脂であり、パーム核油は含まれない。パーム系油脂には、パーム系油脂の分別油脂、エステル交換油脂、及びこれらの混合物が含まれる。具体的には、パーム系油脂は、パーム、パームミッドフラクション、パームステアリン、パームオレイン、パームダブルオレインなどが挙げられる。
パーム系油脂を用いる場合には、(a)パルミチン酸を30質量%以上含む脂肪酸組成となるように油脂を選択する。乳量および乳脂肪生産量上昇の観点から、パーム系油脂を、油脂全質量に対し少なくとも80質量%用いることが好ましく、より好ましくは90質量%以上であり、さらに好ましくは95質量%以上である。
パーム系油脂以外の油脂としてはいずれの油脂を用いてもよいが、飛散防止の観点から液状油脂を使用するのが好ましい。液状油脂は、室温付近において液体である油脂である。液状油脂の例としては、菜種油、大豆油、コーン油、ヒマワリ油、米油、サフラワー油、綿実油、オリーブ油、亜麻仁油、エゴマ油などが挙げられる。
本明細書において「(b)水酸化カルシウムのモル数b」は、上述の水酸化カルシウムのモル数を意味する。
本発明の飼料用植物油けん化物組成物は、(b)水酸化カルシウムのモル数bに対する、(a)パルミチン酸を30質量%以上含む脂肪酸組成を有する原料油脂由来の脂肪酸合計モル数aの比a/bが2.03〜2.40である。かかる範囲において、反応率が良好であり、かつ原料混合物を反応して生成した混合物の固化物を粉砕したときの粉塵数を日本産業衛生学会において定められている吸入性粉塵の許容濃度(2,000cpm以下)を満たすものとすることができる。好ましくはa/bは2.03〜2.35である。反応率を高く維持できるという観点から、a/bは2.03〜2.15であることがより好ましく、2.04〜2.10であることがよりさらに好ましい。
ケン化工程は、リパーゼによる反応が進行する温度、例えば、30〜80℃で行うことができる。好ましくは30〜60℃、より好ましくは45〜60℃に加温しながら均一に混合、攪拌して反応させる。
本明細書において(e)「リパーゼ」とは、動物、植物、微生物起源、いずれのリパーゼも使用することができ、限定されないが、アルカリ性において油脂分解力が強く、耐熱性が高いものが好ましい。
前記飼料用植物油けん化物組成物は、粉砕することができ、また粉砕時に粉塵の飛散を2,000cpm以下に抑制することができる。
(d)成分の含量は、飼料用植物油けん化物組成物の合計質量に対し、0.5〜10質量%であることが好ましく、より好ましくは1〜9質量%である。
(a)パルミチン酸を30質量%以上含む脂肪酸組成を有する原料油脂、
(b)水酸化カルシウム、
(c)水、
(d)その他任意の成分、及び
(e)リパーゼ、
を含む原料混合物の反応により得られる飼料用植物油けん化物組成物であって、
前記組成物の全質量に対する、未反応のオレイン酸質量の割合が0.7〜9.5質量%の範囲にある、飼料用植物油けん化物組成物。
「未反応の脂肪酸質量」とは、原料油脂由来の総脂肪酸のうち、けん化処理によって水酸化カルシウムと反応して脂肪酸カルシウムを形成することなく、遊離脂肪酸または脂肪酸グリセリドの形態で存在する脂肪酸の総質量を意味する。本明細書中において、便宜上、前記未反応の脂肪酸(の合計)質量をNRFAと呼ぶことがある。前記NRFAの中でも、特定の脂肪酸を特に区別して表す場合、本明細書中の便宜上、「未反応のオレイン酸」、「未反応のパルミチン酸」のような呼称をする場合がある。
前記水酸化カルシウムとの反応によって生じた脂肪酸カルシウム中の、脂肪酸部分に相当する総質量を、本明細書中の便宜上、RFAと呼ぶ場合がある。
飼料用植物油けん化物組成物質量に対する未反応のオレイン酸質量の割合は、好ましくは0.7〜9.0質量%であり、より好ましくは0.7〜5.0質量%であり、さらに好ましくは0.7〜3.0質量%である。
(a)パルミチン酸を30質量%以上含む脂肪酸組成を有する原料油脂、
(b)水酸化カルシウム、
(c)水、
(d)その他任意の成分、及び
(e)リパーゼ、
を含み、かつ(b)水酸化カルシウムのモル数bに対する、(a)パルミチン酸を30質量%以上含む脂肪酸組成を有する原料油脂由来の脂肪酸合計モル数aの比a/bが2.03〜2.40である、飼料用植物油けん化物組成物製造用原料混合物。
前記混合物を用いて飼料用植物油けん化物組成物を製造すると、得られた混合物を粉砕することができ、また粉砕時に粉塵の飛散を2,000cpm以下に抑制することができる。
(a)パルミチン酸を30質量%以上含む脂肪酸組成を有する原料油脂、
(b)水酸化カルシウム、
(c)水、
(d)その他任意の成分、及び
(e)リパーゼ、
を含み、かつ(b)水酸化カルシウムのモル数bに対する、(a)パルミチン酸を30質量%以上含む脂肪酸組成を有する原料油脂由来の脂肪酸合計モル数aの比a/bが2.03〜2.40である原料混合物を、30〜80℃の温度で反応させる。
リパーゼによる反応温度の好ましい態様については上で述べたとおりである。
必要に応じ、得られた脂肪酸カルシウム塩を含む組成物を24〜48時間室温で静置し、粉砕して、顆粒状あるいは粒子状の組成物を得る。
<混合工程>
パームステアリン78.1質量部に、消石灰(水酸化カルシウム)10.2質量部を加え、混合槽内で混合攪拌した。
上記混合物に、アルファルファミール0.9質量部、糖蜜0.9質量部、水9.8質量部を配合した。
上記混合物に対し、リパーゼ(アマノAK、20,000U/g)0.015質量部(300U)を加えて、液温を60℃に加温、さらに30分間攪拌し反応させた。
<静置工程>
上記混合工程で得られた混合物を、縦8cm、横22cm、高さ8cmの容器に流し込み、30℃で41時間静置して反応を進行させた。
<粉砕工程>
上記混合物を容器から取り出し、ハンドミキサーを用い、細かく粉砕した。
油脂、水酸化カルシウム、水等の量を表1に記載のとおり変えた以外は、実施例1と同様にして粒状物を作製した。
比較例3および5の反応物は、ハンドミキサーでは粉砕ができなかった。
固化した混合物の粉砕時の粉塵の飛散を以下のように測定し、粒子の飛散評価を行った。
固化した混合物の粉砕機で処理したもの500gを45Lの袋に詰め、激しく振とうしたあと、粉塵計(柴田化学;LD−5R)にて粒子数を測定した。
○・・・ 2,000cpm未満
×・・・ 2,000cpm以上
反応物(植物油けん化物組成物)中の未反応オレイン酸残存率(質量%)及び脂肪酸の反応率((a)パルミチン酸を30質量%以上含む脂肪酸組成を有する原料油脂由来の総脂肪酸質量に対する、水酸化カルシウムと反応して生成した脂肪酸カルシウム中の脂肪酸部分に相当する質量の割合)を以下のように決定した。
なお、本明細書においてGCによる各脂肪酸のピーク面積比は、各脂肪酸の質量比を表すものとして計算した。
・装置:GC−2010(島津製作所者製)
カラム:TC−70 内径0.25mm×30m,膜厚 0.25μm
注入量:1.0μL
・試料気化室(スプリット)
注入モード:スプリット
気化室温度:230℃
キャリアガス:ヘリウム
制御モード:圧力
圧力:100.0KPa
全流量:222.1 mL/min
カラム流量:1.09mL/min
スプリット比:−1.0
オーブン温度:80℃(3min)→12℃/min→165℃→3℃/min→195℃(10min)
・TFA
=植物油けん化物組成物中の原料油脂含量(質量%)×原料油脂中の脂肪酸含量(質量%)×100
・NRFA
・RFA=TFA−NRFA
・未反応のオレイン酸残存率
上の式において略号等は以下を意味する。
TFA:植物油けん化物組成物質量に対する、(a)パルミチン酸を30質量%以上含む脂肪酸組成を有する原料油脂由来の総脂肪酸質量%
NRFA:植物油けん化物組成物質量に対する、原料油脂由来の総脂肪酸質量から、水酸化カルシウムと反応して脂肪酸カルシウムを形成することなく、遊離脂肪酸または脂肪酸グリセリド等の形態で存在する未反応の脂肪酸の総質量%
RFA:植物油けん化物組成物質量に対する、水酸化カルシウムと反応して生成した脂肪酸カルシウム中の脂肪酸に相当する質量%。TFAからNRFAを差し引くことで算出できる。
未反応のオレイン酸残存率:植物油けん化物組成物質量に対する、未反応のオレイン酸の質量%
原料油脂中の脂肪酸含量:原料油脂の総質量に対する、油脂由来の脂肪酸の質量含量(質量%)。ここでは95.4質量%として計算した。
抽出液中のカプリル酸質量;抽出液中に添加したカプリル酸の質量。ここでは、0.179gとして計算した。
カプリル酸面積%:前記抽出液のメチルエステル化処理物の、GC分析におけるピーク合計面積に対するカプリル酸ピーク面積の割合
オレイン酸面積%:前記抽出液のメチルエステル化処理物の、GC分析におけるピーク合計面積に対するオレイン酸ピーク面積の割合
・反応率=RFA/TFA×100(質量%)
一方、原料油脂由来の総脂肪酸合計モル数に対する水酸化カルシウムのモル数の比を2.03より少なく用いた場合、あるいは、オレイン酸残存率が0.7質量%未満の場合には、粉塵数が極めて多くなり、許容濃度をはるかに超えてしまった(比較例1、2及び4)。一方、原料油脂由来の総脂肪酸合計モル数に対する水酸化カルシウムのモル数の比を2.40より大きな比で用いた場合、あるいは、オレイン酸残存率が9.5質量%を超える場合には、粒子同士が凝集し団子状態となり粉砕できなかった(比較例3及び5)。
Claims (7)
- (a)パルミチン酸を30質量%以上含む脂肪酸組成を有する原料油脂、
(b)水酸化カルシウム、
(c)水、
(d)その他任意の成分、及び
(e)リパーゼ、
を含む原料混合物の反応により得られる飼料用植物油けん化物組成物であって、(b)水酸化カルシウムのモル数bに対する、(a)パルミチン酸を30質量%以上含む脂肪酸組成を有する原料油脂由来の脂肪酸合計モル数aの比a/bが2.03〜2.40である、飼料用植物油けん化物組成物。 - 前記(a)〜(d)の合計質量に対する、(a)パルミチン酸を30質量%以上含む脂肪酸組成を有する原料油脂の含有率が65〜85質量%である、請求項1に記載の飼料用植物油けん化物組成物。
- 前記(a)〜(d)の合計質量に対する、(c)水の含有率が2〜15質量%である、請求項1または2に記載の飼料用植物油けん化物組成物。
- (a)パルミチン酸を30質量%以上含む脂肪酸組成を有する原料油脂100gに対し、(e)リパーゼの添加量が20〜10,000Uである、請求項1〜3のいずれかに記載の飼料用植物油けん化物組成物。
- (a)パルミチン酸を30質量%以上含む脂肪酸組成を有する原料油脂、
(b)水酸化カルシウム、
(c)水、
(d)その他任意の成分、及び
(e)リパーゼ、
を含む原料混合物の反応により得られる飼料用植物油けん化物組成物であって、
(a)パルミチン酸を30質量%以上含む脂肪酸組成を有する原料油脂由来の総脂肪酸質量に対する未反応オレイン酸質量の割合が0.7〜9.5質量%の範囲にある、飼料用植物油けん化物組成物。 - (a)パルミチン酸を30質量%以上含む脂肪酸組成を有する原料油脂、
(b)水酸化カルシウム、
(c)水、
(d)その他任意の成分、及び
(e)リパーゼ、
を含み、かつ(b)水酸化カルシウムのモル数bに対する、(a)パルミチン酸を30質量%以上含む脂肪酸組成を有する原料油脂由来の脂肪酸合計モル数aの比a/bが2.03〜2.40である、飼料用植物油けん化物組成物製造用原料混合物。 - (a)パルミチン酸を30質量%以上含む脂肪酸組成を有する原料油脂、
(b)水酸化カルシウム、
(c)水、
(d)その他任意の成分、及び
(e)リパーゼ、
を含み、かつ(b)水酸化カルシウムのモル数bに対する、(a)パルミチン酸を30質量%以上含む脂肪酸組成を有する原料油脂由来の脂肪酸合計モル数aの比a/bが2.03〜2.40である原料混合物を、30〜80℃の温度で反応させることを特徴とする、飼料用植物油けん化物組成物の製造方法。
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