JP2524720B2 - 油脂の脱ガム方法 - Google Patents

油脂の脱ガム方法

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は油脂の脱ガム方法に関するものである。本発
明の脱ガム方法により高品位なレシチン原料を抽出油滓
として得ることができる。
(従来の技術) 脱ガム工程は、油脂原料から溶剤抽出あるいは圧搾等
の手段で採取した油脂(一般に粗油または粗原油と呼ば
れる)中に溶解して存在する燐脂質を主体とする水和性
成分を除去する工程である。油脂に水および/または水
蒸気を加え、撹拌しつつ一定時間保持することによっ
て、油脂中に分散溶解していた水和性成分を水と結合
(水和)させて油脂に不溶とし、遠心分離もしくは濾過
によりこれを油滓として分離除去する。
前記脱ガム工程で分離された残渣は一般に抽出油滓と
呼ばれる、ホスファチジル・コリン、ホスファチジル・
イノシトール、ホスファチジル・エタノールアミン等の
燐脂質成分および分離の際に同伴するトリグリセライド
等を含有する粘ちょうな物質であり、必要に応じ漂白等
の精製処理を施した後乾燥するなどしてレシチンに加工
される。
かかるレシチンは、界面活性作用や抗酸化作用に優れ
ているため、種々の食品に広く利用されている他、潤滑
油、燃料油、織物工業、更には磁気記録媒体の表面処理
剤等として、工業的な用途も広い物質である。また、最
近ではレシチンに血中コレステロール低下作用等の生理
活性があることが見出だされ、健康食品もしくは医薬分
野での用途も注目されている。
食品用レシチンとして用いられる「大豆燐脂質」に関
しては、食品衛生法に基づく「食品、添加物等の規格基
準」があり、淡黄色〜褐色の透明又は半透明の粘ちょう
な液状の物質あるいは白〜淡褐色の粉末又は粒であり、
ベンゼン不溶物(以下「BI」と略称することがある)が
0.3%以下で、かつアセトン可溶物(同「AS」)が40%
以下であることが必要とされている。食品用として多用
されるペースト状レシチンでは、特に淡色で透明度の高
い製品が望まれている。
従来、淡色で透明度の高いペースト状レシチンを得る
ための方法としては、油滓を乾燥した粗製ペースト状レ
シチンを再度溶剤に溶解し、または溶解せずに、濾過、
漂白等の精製処理を行い、事後溶剤を溜去して製品とす
るのが一般的であった。
(発明が解決しようとする問題点) レシチンでは夾雑物をはじめとするベンゼン不溶物
(BI)を可及的に除くことが必要である。
油脂の脱ガム工程で、油脂成分中の水和成分を水和・
不溶化して分離・除去する場合、従来はこれを1段階で
行い、得られた油滓を乾燥して粗製のレシチンを得るこ
とが行われていた。しかし、この従来法では粗製レシチ
ン中にBIが残存する欠点があり、これから品質良好なレ
シチンを得ることは処理も繁雑で困難であった。
すなわち、従来法においても、脱ガム工程に先立ち事
前に油脂中の原料破片等の不溶解物を完全に除去してお
けば、これから得た抽出油滓を原料としてBIの少ないレ
シチンが比較的得やすいと考えられるが、夾雑物等を完
全に除去する程度の精密な濾過を行うには巨大な設備と
大量の濾過助材を必要とし、助剤に吸着して失われる粗
油のロスも大きく、維持管理にも多大な労力・費用を必
要とする欠点がある。
また、油滓を乾燥して得た粗製のペースト状レシチン
を濾過してBIを除去するには、このものが極めて粘ちょ
うで濾過性が悪い物質であるため、濾過装置や助材に付
着したレシチンの除去等、その維持管理にも多大な労力
・費用を必要とする欠点があった。このため粗製ペース
ト状レシチンの精製に際しては、これを予め多量の溶剤
で稀釈して行う方法もあるが、溶剤としてはノルマルヘ
キサン等のように可燃性のものが用いられるので、設備
や環境に特別の配慮が必要となる等、従来技術には経済
的に不利な要因が多数内在していた。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らは、油脂の脱ガム機構について詳細な研究
を行った。その結果、油脂中の水和性成分を水和、不溶
化させるために加える水および/または水蒸気の量およ
び/または処理温度を変えることによって、不溶化して
析出する水和性成分の内容物組成に大きな差異が生ずる
ことを見出した。本発明者らの研究によれば、油脂中に
含まれる水和性成分は水和のし易さから3つのグループ
に大別できることが解明された。
例えば、大豆粗油を温度80℃で脱ガム処理した試験で
は、加水量が粗油中の燐脂質含量(社団法人日本油化学
協会制定、基準油脂分析試験法2.2.81−71「燐脂質(比
色法)」により測定した値、以下同様)の10〜60%程度
では濁りやおり(澱)の原因となるレシチンに不溶性の
水和性成分が析出され、このとき燐脂質の1〜60%も析
出される。同50〜100%ではレシチン画分の大部分が析
出され、更に加水量を増すと同100〜200%を越えるころ
から、糖類、糖脂質または配糖体と見られるアンスロン
試薬陽性の糖類含有物質(本発明では、これを「低水和
性糖類含有物質」という)が析出してくることを見出し
た。
なお、脱ガム処理温度をかえることにより、上記の加
水量も変化し、一般に脱ガム処理温度を高くすれば、粗
油に対する水の溶解度が増大し、上記各段階、とくに第
1段階の成分抽出に必要な加水量は増加する。
そして、更に詳細に検討した結果、前記3段階の加水
のうち、第1段の加水時に析出する水和性成分と第2段
の加水時において析出せず、第3段の加水時に析出する
糖類含有物質、すなわち低水和性糖類含有物質とがペー
スト状のレシチンやベンゼンに不溶であり、これらがレ
シチン製品のBIを増加させ透明度を低下させる主原因と
なることが解明された。従来、糖類含有物質の水和性は
強いものと考えられていたが、上記のように、油脂中に
おいては、その水和性は燐脂質の水和性よりも、むしろ
低いことが新たに知見された。
本発明は上記の知見をもとに完成したものであり、油
脂に水および/または水蒸気を添加、撹拌して該油脂に
含まれる水和性成分を不溶化し、析出した水和性成分を
油滓として分離除去する油脂の脱ガム方法において、水
和性成分を不溶化し、これを分離除去する操作を2段階
に分けて行い、その第1段階の不溶化・分離除去操作に
おいて夾雑物を除去し、その第2段階において残余の燐
脂質の大部分を不溶化、分離するとともに、かつ油脂中
の低水和性糖類含有物質を実質的に脱ガム油中に残余さ
せることを要旨とする油脂の脱ガム方法である。
以下、本発明につき具体的に説明する。
まず、本発明で用いる油脂(粗油)とは、大豆、なた
ね、とうもろこし、ひまわり、べにばな、落花生、綿実
等の主として植物性油脂原料から、圧搾、抽出もしくは
圧抽等の適宜の方法で取得したものである。
第1段階の脱ガム工程で原料破片等の夾雑物を除去す
るが、このためには油脂中に含まれる燐脂質の1〜60%
が不溶化する程度の水および/または水蒸気を加えれば
よい。このために必要な水および/または水蒸気の適量
は油脂中の燐脂質含量や処理温度により左右されるが、
一般に油脂の0.2〜1.3重量%、含有する燐脂質の10〜10
0重量%程度が適当である。一般に処理温度が高温にな
ると、脱ガム処理に必要な加水量、特に第1段階の加水
量は増加する。第1段階脱ガムでの燐脂質の除去率を前
記1〜60%に決めた理由は、前記の下限以下では濁りや
澱の原因となる水和性成分(夾雑物)の除去が十分でな
く、次の第2段階でこれらの残部がペースト状レシチン
製品の透明度を損なって品質を劣化させるためである。
また、第1段階の脱ガム工程で若干の燐脂質が夾雑物と
ともに析出され、油滓とともに除去されるが、前記上限
以上の加水量では本来レシチンとなるべき成分までが第
1段階の処理で多量に分離されてレシチンの歩留が著し
く低下するので適当でない。本脱ガム工程で不溶化し、
析出した水和性成分は遠心分離等の適宜の手段で分離さ
れる。
以上第1段階の脱ガム処理を経た油脂は、更に第2段
階の脱ガム工程へと導かれる。
第2段階の脱ガム工程は油脂に更に水および/または
水蒸気を追加添加するか、および/または油脂の温度を
低下させる等により油脂中に残存する燐脂質の大部分を
不溶化させる。この際、前記低水和性糖類含有物質の不
溶化がおきない条件を選択することが重要である。油脂
中の低水和性糖類含有物質まで不溶化すると、燐脂質と
ともに低水和性糖類含有物質が析出されてしまい、これ
がレシチンに不溶であるためペースト状レシチン製品の
透明度を損なう結果となり好ましくない。
なお、糖含有物質であっても、ホスファチジルイノシ
トールの如き糖類含有燐脂質は燐脂質として第2段階の
脱ガム工程で析出されるが、これはペースト状レシチン
製品の透明度を損なうことはない。
第2段階における水和性成分の不溶化を水の追加添加
で行う場合には、水の添加量は油脂の0.05〜0.8重量%
程度が適当である。
また、これを温度のコントロールによって達成しよう
とする場合には、対油比0.2〜1.3重量%の加水を行って
処理した第1段階の脱ガム油の温度を10〜60℃程度低下
させるのがよい。
もとより、本発明にかかる方法の第2段階において、
上記温度コントロールと水分調整は、その双方を行って
もよく、また一方のみを行ってもよいのは前記したとお
りである。
析出した不溶物は再び遠心分離等により油脂から油滓
として分離される。
この第2段階の脱ガム工程で得られた油滓がレシチン
成分を主体とするものである。
このようにして得られた油滓は、漂白等の精製処理を
経、または経ずして乾燥する。本発明の方法で得たレシ
チン製品は透明度の極めて優れた、品質良好なものであ
る。
なお、脱ガム処理は第1、第2段階とも加えた水を油
脂と良く接触させるため撹拌しつつ行うことがのぞまし
く、その際の条件はいずれも20〜100℃で5〜30分程度
が適当である。この処理には、バッチ式および連続式の
いずれもが適用可能である。
なお、本発明法により処理し、粗製レシチン原料等の
油滓を除去して得た脱ガム油は、従来技術による脱ガム
油に比べ燐脂質の残存量が若干多くなる傾向があるが、
脱ガム工程に続いて行われる通常の脱酸工程において燐
脂質がほぼ完全に除去されるので、製品油脂の品質に悪
影響を及ぼすことも皆無である。
(作用) 本願発明では工程を2段階に分けて脱ガムを行い、第
1段階の不溶化・分離除去操作で夾雑物を除去するため
の最適条件を設定し、第2段階で残余の燐脂質の不溶化
して分離し、かつ低水和性糖類含有物質を脱ガム油中に
残存させるので、抽出油滓として分離された燐脂質は夾
雑物や低水和性糖類含有物質を実質的に含有せず、高品
位なレシチン原料を得ることができる。
(実施例) 実施例1 燐脂質1.33%、水分0.33%の大豆粗油1000gに60℃に
おいて水5g(対粗脂比0.5%)を加え、TKホモミキサー
で6000rpm10分間撹拌した。これを1800Gで10分間遠心分
離したところ、部分脱ガム油990.3g及び油滓14.2gを得
た(第1段階工程)。部分脱ガム油中の燐脂質は0.67
%、水分は0.29%であった。ついで、得られた部分脱ガ
ム油のうち900gを用い、これに水2.7g(0.3%)を加え
て60℃で同様に撹拌、分離を行い、脱ガム893.6g及び油
滓8.9を得た(第2段階工程)。この第2段階の脱ガム
工程で得られた油滓をロータリーエバポレーターで乾燥
したところ透明なレシチン6.3gを得た。このレシチン中
のベンゼン不溶物は0.04%であった。
比較例1 実施例1と同じ大豆粗油1000gに70℃において水20g
(対粗油比2.0%)を加え、かい形羽根付撹拌機により3
0分間、250rpmで撹拌を行い、1800Gで10分間遠心分離
し、脱ガム油984.1gと油滓30.1gを得た。この油滓をロ
ータリーエバポレーターで乾燥したところレシチン17.8
gを得た。このレシチンのベンゼン不溶物は0.68%であ
った。
実施例2 燐脂質1.51%、水分0.02%の大豆粗油1000gに80℃に
おいて水9g(対粗油比0.9%)を加え、かい形羽根付撹
拌機により30分間、250rpm撹拌行い、80℃を保ったまま
1800Gで5分間遠心分離して第1段階の脱ガム工程を行
い、部分脱ガム油998.6g及び油滓6.3gを得た。部分脱ガ
ム油中の燐脂質は1.21%、水分は0.61%であった。得ら
れた部分脱ガム油のうち900gを冷水で冷却しながら同様
に撹拌し、品温が30℃になってから冷却をやめ、30℃を
保ちながら上記撹拌機で30分撹拌した後、1800Gで5分
間遠心分離して第2段階の脱ガム工程を行い、脱ガム油
889.2gと油滓20.4gを得た。この第2段階の脱ガム工程
で得られた油滓をロータリーエバポレーターで乾燥した
ところレシチン13.2gを得た。このレシチンは透明でベ
ンゼン不溶物が0.03%であった。
比較例2 実施例2と同じ大豆粗油1000gに80℃において水20g
(対粗油比2.0%)を加え、かい形羽根付撹拌機により3
0分間、250rpmで撹拌を行い、1800Gで10分間遠心分離
し、脱ガム油981.8gと油滓31.7gを得た。この油滓をロ
ータリーエバポレーターで乾燥したところレシチン19.4
gを得た。このレシチンのベンゼン不溶物は0.34%であ
った。
実施例3 燐脂質1.47%、水分0.04%の大豆粗油を脱ガムプラン
トでフィード量11t/hr、加水量0.85%、品温75℃で平均
滞留時間30分で第1段階脱ガムを行った。得られた部分
脱ガム油の水分は0.55%、燐脂質は1.09%であった。こ
の部分脱ガム油をフィード量11t/hr、加水量0.25%、品
温75℃、平均滞留時間30分で第2段階脱ガムを行った。
油滓の発生量は170kg/hrであった。この油滓をルーワ式
薄層蒸発装置で乾燥したところ透明なレシチンが得られ
た。このレシチンはベンゼン不溶物0.016%、アセトン
可溶物33.0%、酸価24.0と大変良好なものであった。
比較例3 実施例3と同じ大豆粗油を同プラントでフィード量11
t/hr,加水量1.4%,品温度80℃,平均滞留時間30分で脱
ガムを行った。油滓の発生量は310Kg/hrであった。この
油滓をルーワ式薄層蒸発装置で乾燥しレシチンを得た。
このものはベンゼン不溶物1.13%、アセトン可溶物35.4
%、酸価26.1であった。
(本発明の効果) 本発明の方法により、夾雑物を実質的に含有しない、
高品位なレシチン原料を得ることができる。
本発明の方法によれば、粗油から事前に夾雑物を除去
するための巨大な設備等を必ずしも必要としない。
また、本発明の方法によって得た原料は高品位である
から、レシチン精製過程の設備や処理工程を簡素化する
ことができ、従来の複雑な処理工程を省略できるため経
済的である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】油脂に水および/または水蒸気を添加して
    油脂中の水和性成分を不溶化し、これを油滓として分離
    除去する油脂の脱ガム方法において、不溶化・分離除去
    操作を2段階で行い、その第1段階の不溶化・分離除去
    操作において水および/または水蒸気を加えて対油脂比
    0.2〜1.3重量%に水分を調整し油脂中燐脂質の1〜60%
    を不溶化することにより夾雑物を除去し、その第2段階
    において脱ガム油の温度を10〜60℃低下させ、あるいは
    水および/または水蒸気を添加して対油脂比0.05〜0.8
    重量%に水分を調整して残余の燐脂質の大部分を不溶化
    して分離するとともに、低水和性糖類含有物質を実質的
    に脱ガム油中に残存させることを特徴とする油脂の脱ガ
    ム方法。
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