JP2562374B2 - 乾燥油の脱ろう方法 - Google Patents

乾燥油の脱ろう方法

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    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/147Microfiltration
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11BPRODUCING, e.g. BY PRESSING RAW MATERIALS OR BY EXTRACTION FROM WASTE MATERIALS, REFINING OR PRESERVING FATS, FATTY SUBSTANCES, e.g. LANOLIN, FATTY OILS OR WAXES; ESSENTIAL OILS; PERFUMES
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は油の脱ろう方法に関し、特に油を予備冷却
し、そして冷却により固体ろうを形成した後に、その固
体ろうをミクロ濾過(microfiltration)により除去す
る、脱そう方法に関する。
植物又は動物組織から抽出した油は人間が消費するの
に適した油にするためには除去すべきである多くの不純
物を含んでいる。不純物の1つのタイプは脂肪アルコー
ルと脂肪酸との高融点エステルであり、油に低溶解性で
あるろう類から成る。これらのろうは低温度において油
を濁らせる。粗油中のろうの量は数百ppmから数千ppmま
で異なる。油の低温安定性が改良されるように、このろ
う含量を約10ppm以下のレベルまで減少させなければな
らない。
油を脱ろうする方法は、油を注意深く冷却し、次にろ
うを結晶化し、その後に遠心分離又は濾過により結晶ろ
うを分離することから成る。
ジー・ハラルドソン(G.Halaldsson)はジャーナル・
オブ・アメリカン・オーガニック・ケミカル・ソサイエ
ティー(JAOCS)、第60巻、第203A-208A頁中の「デガミ
ミング・デワキシング・アンド・リファイニング(Degu
mming,dewaxing and refining)」と題された刊行物
に、脱ろうする油を4−6重量%の水と混合し、遠心分
離により容易に分離される石鹸水相を形成させるいくつ
かの脱ろう方法を記載している。
ケイ・エイチ・ブルナー(K.H.Brunner)は、ウエス
トファリア・ブロシュア(Westfalia brochure)中の
「ニュー・プロセス・ディベロップメンツ・イン・ザ・
フィールド・オブ・エディブル・オイル・リファイニン
グ・ウイス・セントリフューガル・セパレータース(Ne
w Process Developments in the Field of Edible oil
Refining with Centrifugal Separators)と題された刊
行物に、苛性アルカリ精製後に起きる脱ろう方法を開示
している。油を一定量の水と混合させて、結晶化後の、
相の最適な分離を得る。結晶化は約5℃で起こり、保持
時間は6−8時間である。結晶化ろうを遠心濾過による
除去する。
ジー・リバロラ(G.Rivarola)等は、JAOCS、第62
巻、第1508-1513頁の「クリスタリゼーション・オブ・
ワクセズ・ドウーリング・サンフラワーシード・オイル
・リファイニング(Crystalization of Waxes During S
unflowerseed Oil Refining)」と題された刊行物に、
結晶化ろうの分離が改良されるような特定の脱ろう条件
を開示している。この最適な結晶化条件は、低冷却速度
及び油と冷却液媒体との低温度差から成る。水性相での
ろう分離を改良するために脱ろうする油に水を添加する
ことを勧めている。
西独特許発明明細書第3,312,573号には、ろうの結晶
化の後に、0.05乃至5μmの孔直径を有するミクロフィ
ルターを用いてミクロ濾過することによって結晶ろうを
除去する方法が開示されている。精製される油は、2.4
重量%の水含量を有する。
本発明者等は、脱ろうする油を脱水し、比較的大きな
ろう結晶を生成する特定の結晶条件下におき、次にその
ろう結晶を、非常に高濾過速度を生じるミクロ濾過によ
り分離することにより上記の従来技術による脱ろう方法
が改良されることを見出した。得られた脱ろう油は低温
試験(0℃で24又は48時間)で、より良い特性を示す。
本発明の方法は、 i) 水含量が0.5重量%未満になるまで油を乾燥する
工程、 ii) 油の最終温度が2−10℃の範囲になるまで、時間
当たり15℃未満の冷却速度で、乾燥油と冷却液媒体との
温度差が15℃未満の温度で冷却する工程、 iii) ミクロ濾過により、形成された固体ろうを除去
する工程 を含む。
油を水含量が0.10量%未満まで乾燥するのが好まし
い。油がろう結晶形成の核生成種を含有しない温度−そ
の温度は脱ろうする油のタイプ及び等級により異なるが
−までの油を加熱する前に、加熱中又は加熱後に油を乾
燥させ得る。
冷却速度は時間当たり10℃以下であるのが好ましく、
冷却速度が時間当たり5−8℃の範囲であるのがより好
ましい。油と冷却液媒体との温度差は10℃以下であるの
が好ましく、5−10℃の範囲であるのがより好ましい。
油の最終温度は5−8℃の範囲であるのが最も好まし
い。
核生成の機構は2工程、すなわち、ろう結晶種が生成
される核生成工程及びろう結晶成長工程に分けられる。
その誘導力は過飽和であり、油中でのろうの溶解度温度
未満に油を冷却した後に結晶生成が始まる。結晶生成速
度は過飽和により決定され、一方、結晶の大きさは核生
成速度により制御される。換言すれば、ろう結晶種の数
がろう結晶の大きさを決定する。比較的低冷却速度及び
脱ろうする油と冷却液媒体との比較的小温度差が、より
容易に除去できる比較的大きいろう結晶を生成させる条
件である。
予備乾燥した油をこれらの結晶条件下に置くことによ
って非常に高い濾過速度でミクロ濾過することにより除
去できるろう結晶が生成されたこと及びその生成物が改
良された低温試験特性を示すことは驚くべきことであ
る。
さらに、結晶生成後、油は熟成期間をおかずに直接ミ
クロ濾過され得る。本発明の脱ろう方法に適した油はひ
まわり油、トウモロコシ油、ナタネ油、綿実油、オリー
ブ油、ヤシ油、ココナツ油、大豆油等である。
本発明の脱ろう方法を2種のミクロフィルターを用い
た実施例により例示する。
第1のミクロフィルターは約0.2m2の濾過面積を有す
るミク濾過モジュールである。このモジュールは、旭化
成インターナショナル(株)で製造され、ミクロザ(Mi
croza)TP-113の商標名で販売されている。このモジュ
ールは、0.2μmの呼称孔直径を有する、対称の合成ポ
リマー膜で作られた約100の中空の繊維の容器を含むハ
ウジングから成る。そのモジュールの滞留液量は約0.37
lである。
第2のタイプのミクロフィルターはロエフラー・フィ
ルター・テクニック・ジーエムビーエイチ[(Loeffler
Filter Technik GmbH)西独]で製造された焼結金属フ
ィルターである。このフィルターは約0.18m2の濾過面積
及び0.5μmの呼称孔直径を有する焼結ステンレス鋼フ
ィルターキヤンドルを含むステンレス鋼ハウジングから
成る。このフィルターの滞留液量は約4.9lである。
実施例1 約500ppmのろうを含有する従来の中和され漂白された
ひまわり油を水含量を好ましくは0.05重量%未満まで乾
燥し、約80℃に加熱し、ろう結晶が少しも溶解している
ことを確かめた。その後、その油を2つの異なる冷却条
件、すなわち、迅速冷却及び本発明の方法で用いる遅速
冷却にかける。
迅速冷却は、時間当たり約120℃の冷却速度、脱ろう
する油と冷却液媒体との初期温度差が約110℃である1
つの冷却工程において行われる。
本発明の方法で用いる遅速冷却は、油中に存在するろ
うの溶解度温度(約45℃)まで油を迅速に冷却する第1
冷却工程及び、時間当たり6℃の冷却速度、油と冷却液
媒体との最大温度差が80℃である第2冷却工程から成
る。油の最終温度は8℃であった。
油/結晶ろうのスラリーは特別な熟成期間なしですぐ
にミクロ濾過することにより得られた。油の粘度が非常
に高く適当な取扱いができないときは、スラリーの温度
を迅速に高くする−一般的には30℃未満、好ましくは15
-24℃−ことによってスラリーの粘度を低くし、ろう結
晶の溶解を最少にする。このことは低温試験によって確
認される。
ミクロ濾過の最初の数分間、その流量(frux)は、フ
ィルターモデュラスを満たすことによって影響されるの
で、数分後、最大流量値に達し、これを初期流量とす
る。
ミクロ濾過中にろう結晶がミクロフィルターに蓄積さ
れ、これにより流量速度の減少が生じる。流量値は第1
表の通りであった。
ミクロ濾過の後に得られた脱ろう油の試料の低温試験
を行った。試料を100mlのデュラン−スコット(DURAN-S
CHOTT)GL45瓶中に満たし、融解氷/水の中に24又は48
時間入れた。
遅速冷却にかけたその油の試料は低温試験後輝いてい
たが一方、迅速冷却にかけた油の試料は濁っていた。
実施例2 本実施例ではミクロ濾過中の水含量の流量速度への影響
を示す。
実施例1に記載した、中和され漂白されたひまわり油
を種々の水含量、0.50、0.25及び0.07重量%までそれぞ
れ乾燥し、その後、本発明において用いられる遅速冷却
を行い、ミクロザTP-113ミクロフィルターを用いて膜内
外圧が2.04Kg/cm2(2バール)でミクロ濾過を行った。
その結果を第2表に示す。この結果はミクロ濾過30分
後の初期流量速度及び油中の水含量の増加に伴う流量速
度の減少を示している。
0.25及び0.07重量%の水含量を有する脱ろう油は両方
とも低温試験に合格した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヤコブス・コルネリス・シーゲルス オランダ国、エヌエル‐2912・ティージ ー・ニューウェルケルク・エイ/ディ ー・イーゼル、フィンセストラート 17 (56)参考文献 特開 昭61−69892(JP,A) 特開 昭56−151797(JP,A) 特開 昭58−179297(JP,A) 特開 昭60−32897(JP,A) 特開 昭60−262894(JP,A)

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】i) 水含量が0.5重量%未満になるまで
    油を乾燥する工程、 ii) 油の最終温度が2−10℃の範囲になるまで、時間
    当たり15℃未満の冷却速度で、乾燥油と冷却液媒体との
    温度差が15℃未満の温度で冷却する工程、 iii) ミクロ濾過(microfiltration)により、形成さ
    れた固体ろうを除去する工程 を含む油の脱ろう方法。
  2. 【請求項2】乾燥油の水含量が0.30重量%未満である、
    請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】乾燥油の水含量が0.1重量%未満である、
    請求項1又は2に記載の方法。
  4. 【請求項4】油が実質的に液体の、又は溶解された形態
    である温度まで油を加熱する間又は加熱した後に油を乾
    燥する、請求項1乃至3のいずれか1請求項に記載の方
    法。
  5. 【請求項5】油が実質的に液体の、又は溶解された形態
    である温度まで油を加熱する前に油を乾燥する、請求項
    1乃至3のいずれか1請求項に記載の方法。
  6. 【請求項6】冷却速度が時間当たり10℃以下である、請
    求項1乃至5のいずれか1請求項に記載の方法。
  7. 【請求項7】油と冷却液媒体との温度差が10℃以下であ
    る、請求項1乃至6のいずれか1請求項に記載の方法。
  8. 【請求項8】油の最終温度が5−8℃の範囲内である、
    請求項1乃至7のいずれか1請求項に記載の方法。
  9. 【請求項9】油の最終温度に達した後に、冷却油を熟成
    せずに直接ミクロ濾過する、請求項1乃至8のいずれか
    1請求項に記載の方法。
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