JP2849592B2 - 非還元糖の脂肪酸エステルの製造方法 - Google Patents
非還元糖の脂肪酸エステルの製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、非還元性糖及び１種または２種の脂肪酸エ
ステルの、エステル交換触媒を介在させた１種またはそ
れ以上の脂肪酸の非還元砂糖とのエステル交換による製
造方法に関する。 非還元糖の脂肪酸エステル、特にこの形態の糖から得
られるモノエステル及びダイエステルは表面活性剤とし
て特に有効でありかつそれらの組成のためにすぐれた特
殊な利点を有している。例えば、このような表面活性剤
は無害、無臭かつ無味であり、それらは皮膚にひりひり
する刺激を与えずにかつ例えば人間及び動物の消化管内
で加水分解して正常な食物生成物を与える。ほとんどの
表面活性剤と異なり、この種の糖及び脂肪酸を基とする
エステルは好気性及び嫌気性のいずれの状態においても
生物学的退化性であり、かつほとんどの他のイオン化し
ない表面活性剤とは異なり固形でありかつ従つて粉化し
易いまたは吹付け乾燥できる製品として容易に使用でき
る。そのうえ、この種の糖の脂肪酸エステルは食料品、
化粧品、調合薬の調製及び農業生産物用の添加剤として
用いることができる。 上記の利点をもつにも拘らず、非還元糖の脂肪酸エス
テルは、その調製に際して不利点をもつので、大規模に
は決して用いられなかつた。この種の糖エステルの調製
のために提案された方法について以下に簡単に述べる
が、それは技術的または経済的な不利点があるので、他
の既知の表面活性剤について競争に匹敵し得る価格の製
品を得るために大工業的大規模に用いることは容易には
できない。 非還元糖の脂肪酸エステルの調製の最も「古典的」方
法は、例えばJ.Amer,Oil Chem.Soc.の1957年、第34巻、
185〜188ページに報告された、糖、及び脂肪酸メチルエ
ステルがともに溶解するジメチルフオルマシド及びジメ
チルズルフオキサイドのような溶剤中でメチルエステル
によるしよ糖のエステル交換を含む。このエステル交換
反応は触媒として炭酸カルシウムを介在させ90℃の温度
でかつ可成り低い圧力の下で実施された。しかし、使用
された溶剤はその毒性のためにできる限り完全に除去し
なければならず、これは可成りの問題を付随する。 糖及び脂肪酸エステルの両方に対する上記の溶剤の使
用に伴う問題点の解決が、J.Amer,Oil Chem.Soc.第44
巻、307〜309ページ（1976年）に、プロピレングリコー
ル中でのしよ糖及び脂肪酸エステルの微量乳化システム
による調製方法が提案されている。この場合、一般に脂
肪酸の塩である乳化剤の存在の下で、糖及び脂肪酸メチ
ルエステルがプロピレングリコール中に溶解され、その
のちこの溶剤が可成り低い圧力の下で除去される。しか
し、この方法において問題となることは、所望の粒子サ
イズをもつ良好な乳剤試薬を得ること、及びそれに加え
て、プロピレングリコールの除去を実験室内で行なうこ
とである。プロピレングリコールエステルはまた、この
方法における副産物として得られる。 溶剤として水が用いられる溶剤エステル交換方法の最
近の方法が英国特許第1,332,190号に記載されている。
この方法においては、糖は脂肪酸石けん、脂肪酸エステ
ル、及びエステル交換触媒を存在させた水中に完全に溶
解され、そののちこの混合物が減圧状態でかつ高い温度
の下で脱水され、それによつて均質な溶融物が得られ
る。この方法にも問題があり、それは減圧下で水を含む
製品の加熱に関することで、圧力は脂肪酸エステルの加
水分解を防ぐために温度の関数として慎重に調整しなけ
ればならないことである。上記の理由から、この方法は
工業的規模において使用することは不当に複雑である。 さらにJ.Amer,Oil Chem.Soc.の第47巻、1970年、56〜
60ページに、溶剤を用いないエステル交換方法が記載さ
れている。この方法において、しよ糖が溶解状態で用い
られ、そのためこの方法は170〜190℃の温度で実施され
た。しかし、しばらく経つと、糖は黒色タール状のかた
まりに品質が劣化するので、脂肪酸エステルとの反応は
必然的に極めて迅速に行なわなければならない。一般
に、この反応は20分以内に終了され、かつしばしばわず
か２分後に終了しなければならない。この反応は、溶解
状態の糖の中に脂肪酸エステルを溶解化しかつエステル
交換に接触作用を及ぼすために用いられるアルキル金属
を含まない無水の石けんの存在中で実施されなければな
らない。アルコラート、アルカリ及び普通の石けんは、
それらが存在すると糖の分解が極めて早くなつて混合物
の黒色化を起こすという事実から全く不適当である。糖
の品質劣化を防ぐためにこの反応は極めて速やかに完了
しなければならないのでこの反応を制御することに関す
る問題から、この反応は実験室規模でのみ実施が可能で
あつて、工業的規模での適用には期待が持てない。 さらに、英国特許第1.399,053号によれば、大気圧の
下でかつ溶剤を用いずに温度110〜140℃において塩基性
エステル交換触媒の存在の下で、少くともトリグリセリ
ドと固形粒状しよ糖の反応によつて表面活性剤を調製す
る方法が知られている。この方法では、重量で約１％の
水が存在すると糖のかたまりの形成によつて反応の進行
を遅らせかつ石けんの形成を加速させるという事実か
ら、反応の開始時の諸材料中には水の量をできる限り少
くしなければならない。一好適実施例によれば、英国特
許第1,399,053号に記載の方法においては、反応の初動
時間と反応時間はともに、反応混合物に乳化剤を、好適
には重量で５〜10％の量で、添加することによつて可成
り短縮される。しかし、さらに、表面活性物質を含むこ
の方法の粗製最終製品であるダイグリセリドまたはモノ
グリセリドは好適である。しかし、その反応は極めて緩
慢でほぼ８時間またはそれ以上もかかる。 最後に、英国特許出願第2,065,634号には、糖エステ
ルを含む表面活性物質の調製方法が記載され、この方法
においては、固形の粒状しよ糖、少くとも８個の炭素原
子を含む脂肪酸の少くともトリグリセリド、及び塩基性
エステル交換触媒が、大気圧の下において温度110〜140
℃で反応させる方法が記載されている。しかし、反応開
始時の混合物は、重量で少くとも10％の脂肪酸を含まな
ければならず、スタータ材料中の最適石けん濃度は重量
で25〜30％である。さらに、この石けんは少くとも50％
の量までのカリウム石けんから構成されるであろう。ゆ
えに、この方法は、例えば最終製品が可成りの量の石け
ん、特にカリウム石けんによつて汚染されるので欠点を
もつ。 以上の説明を要約すれば、反応が効果的な方法で遂行
されるような形式で非還元糖及び脂肪酸エステルを得る
際の問題点について上述した従来技術における解決方法
は実効がないということができる。 ゆえに、多量にかつできる限り少ない汚染状態の製品
を得るために、短時間で非還元糖と脂肪酸エステルを互
いに反応させる方法が求められている。 上記目的は、もし反応成分がまずそれ自身公知の、高
い温度及び圧力で作用するウオーム軸型反応装置を通つ
て給送され、前記ウオーム軸型反応装置から得られたか
たまりが減圧及び高温状態の下でさらに反応されるなら
ば達成できる。 本発明による方法により、試薬の混合物は、一方にお
いて、高温度と高圧力状態でウオーム軸型反応装置また
は押出し装置を通して連続的に給送され、そののち、他
方において、押出し装置から送出される材料が、反応容
器内に収集された後に高温度においてかつ減圧状態で溶
解物として自発的にかつ迅速に反応する。 本発明による方法の利点は、従来から知られている方
法に優る利点、すなわち準連続的方法、短い反応時間及
び分解反応の少ない発生度という技術的事項を「簡単
に」実施きることである。 図面を参照して、以下に本発明を説明する。 第１図は、本発明による方法に用いられるウオーム軸
型反応装置または押出し装置の図解的縦断面図である。
ウオーム軸型反応装置のハウジングはウオーム軸の外周
辺と精密に適合されかつ複数個の、個別に作用できる加
熱ジヤケツト（V1〜V6）及び冷却ジヤケツト（K1及び
K2）それぞれを別個に具備する。さらに、ウオーム軸は
冷却装置（K3）を具備することが好ましい。ハウジング
の全長にわたつて、熱電対T1〜T6を取付けるための穴が
穿孔されている。さらに、ウオーム軸は殻体形状の混合
ヘツドをその製品排出側に設けることができる。しか
し、この殻体形状部は、本発明による方法では任意の形
式の混合ヘツドを使用できるので、必ずしもそれに限定
するものではない。 加圧状態で移送を行なう、本発明による方法で用いら
れるウオーム軸型反応装置または押出し装置において、
試薬の完全な混合が実施され、この過程において良好な
温度制御及び良好な熱伝導が簡単な方法で達成される。
驚異的に、ウオーム軸型反応装置内で混合が行なわれる
がその様態は、混合物のかたまりが反応容器に移送され
たのちにかたまり状態で、反応が高い温度及び減圧状態
で適正に速やかに進行する。 本発明による方法において用いられるウオーム軸型反
応装置の実施例は極めて広い制限内で変更できるが、一
般にウオーム軸型反応装置は、圧縮比が1.5〜３、及び
ウオームの長さ／直径比が10〜20のサイズをもつものを
用いることが好適である。圧縮比の計算には第２図を参
照されたい（図において圧縮比＝h1/h2である。 ウオーム軸型反応装置において用いられる温度は該装
置から得られた物質が実質的に完全な溶解物であるよう
に定められることが好適である。前記温度は、100〜225
℃であり、好ましくは140℃〜200℃で、170〜180℃が最
適である。またウオーム軸型反応装置の圧力比率に対応
する高い圧力は、２〜50barで、好ましくは２〜25barで
ある。 さらに、互いに反対方向に回転する２つのウオーム軸
を具備し、従つて極めて大きい混合作用を提供するウオ
ーム軸型反応装置が用いられる。 本発明による方法は、スタータ材料の１つとして脂肪
酸メチルエステルを用いて行なうことが好適である。こ
の方法において、糖及び脂肪酸エステルは極めて純粋な
形態で得られる。また、別の利点は、この反応で形成さ
れたアルコール、すなわちメチルアルコールは反応混合
物からの除去性に関しては最も好都合なアルコールであ
る。特に、アルコールを除去した結果として、平衡反応
が糖エステル側に起こる。しかし、脂肪酸メチルエステ
ルに加えて、脂肪酸エチルエステルなども使用できる。 本発明による方法に用いて好適な脂肪酸エステルは、
一般に脂肪酸部分に８〜22個の炭素原子を含む。この脂
肪酸は分枝されるかもしくは分枝されない、及び飽和ま
たは不飽和であつてもよい。さらに、混合された脂肪酸
エステルまたは脂肪も使用できる。 非還元糖として、任意の品質及び粒度のしよ糖及びソ
ルビツトのような市販の固形の糖も使用てきる。しか
し、粗い粒体のものは1mm以下の粒度に減少される。 前記ウオーム軸型反応装置から得られた材料のかたま
りが急速な反応を引き起こすに足りる圧力は、１〜750m
barで、好ましくは５〜350mbarであり、また試剤である
エステルおよび非還元糖の溶解温度を下まる高温度は、
120〜185℃で好ましくは130〜170℃である。 以下に示す実施例及びそれに相当する実例それぞれを
参照して以下に本発明を詳細に説明し、かつ本発明によ
る方法について得られた結果を第４図に示すが、本発明
はその実施例について報告されたパラメータに制限する
ものではない。 実例 重量比それぞれ10％のステアリン酸ナトリウム、2.5
％の炭酸カルシウム、25％のパルミチン酸メチル及び6
2.5％の結晶糖（平均粒度0.75mmのしよ糖）の混合物を
押出すために単式スクリユー型押出し装置が用いられ
た。この単式押出し装置は（第１図参照）、５つの加熱
ジヤケツト（V1〜V5でそれぞれ5,5,0.2,1.4及び2.1kWの
能力をもつ）、押出し装置の取入れ開口部に近く配置さ
れた２つの冷却コイル（K1及びK2）、スクリユー冷却装
置（K3）、及び殻体形状の混合ヘツドをもつスクリユー
（L/D＝16）を具備する。この押出し装置の他の特性
は、 スクリユーの全長:0.86m、 殻体形態の混合ヘツドの長さ:0.25m、 スクリユーのピツチ:45mm 圧縮比:2、 である。 加熱ジヤケツトV4及びV5を230℃に調節し、ジヤケツ
トV3を最大能力（0.2kW）に、及びジヤケツトV2を最大
能力（5kW）の10％に調節することによつて、13.2kg/hr
の入力で第３図に示す温度形態が得られた。スクリユー
は水65/hrの量を用いて全長にわたつて冷却され、か
つ押出し装置のハウジングはそれぞれ水190/hrの量を
用いて冷却コイルK1及びK2で冷却された。 押出し装置を上記のように設定することによつて、実
質的に結晶を含まずかつ温度が172〜177℃の押出し製品
が得られた。押し出し装置に連結されかつ二重壁及び揺
動装置を持ちかつ最大20の能力を有する反応容器が20
分間に合計4.4kgの押し出し製品を満たした。押し出し
装置内では或る範囲内でのみ（10％未満）反応が実施さ
れる。次に、反応は温度150℃（反応容器の二重壁内の
蒸気によって）で、及び100mbarの圧力の下で継続され
た。減圧により反応速度は著しく増加されかつ活発な揺
動によって、これらの環境下で起こる泡形成現象を消滅
することができた。わずか90分後には泡の形成はもはや
検出できずかつメチルパルミチンの94％は反応されてし
まつた（第４図参照）。 比較例１ 上記反応容器内の場合と同様な状態、すなわち温度15
0℃及び圧力100mbarの下で、重量比でそれぞれ10％のス
テアリン酸ナトリウム、2.5％の炭酸カルシウム、25％
のメチルパルミチン、及び62.5％のカストル糖（平均粒
度0.035mmのしよ糖）から成る混合物5kgを用いて反応が
実施され、従つて予備押出し工程を用いずに実施され
た。80分の昇温時間の後、ただしこの時間の間で40分後
に凝縮防止のために100mbarの減圧が加えられ、150℃の
反応温度に達した。約20分後、泡の形成が起こり、これ
はこの形式の反応の特徴である。上記の泡形成は150分
後に停止した。260分の反応時間の後には、当初に存在
したメチルパルミチンの94％は転換された（第４図参
照）。 比較例２ 比較例１におけるものと同一の混合物を用いて比較例
にて使用された状態の下で反応が実施され、ただしこの
場合はカストル糖の結晶糖（平均粒度0.75mmのしよ糖）
が用いられた。この混合物は150℃で10分間加熱され、
この工程の間で、凝縮防止のために、45分後に100mbar
の減圧が作用された。60分後、150℃にて泡が形成さ
れ、270分の反応時間後には、実質的に泡は消滅した。2
70時間の前記反応時間後に、当初に存在したメチルパル
ミチンの80％の量が変換された（第４図参照）。
ステルの、エステル交換触媒を介在させた１種またはそ
れ以上の脂肪酸の非還元砂糖とのエステル交換による製
造方法に関する。 非還元糖の脂肪酸エステル、特にこの形態の糖から得
られるモノエステル及びダイエステルは表面活性剤とし
て特に有効でありかつそれらの組成のためにすぐれた特
殊な利点を有している。例えば、このような表面活性剤
は無害、無臭かつ無味であり、それらは皮膚にひりひり
する刺激を与えずにかつ例えば人間及び動物の消化管内
で加水分解して正常な食物生成物を与える。ほとんどの
表面活性剤と異なり、この種の糖及び脂肪酸を基とする
エステルは好気性及び嫌気性のいずれの状態においても
生物学的退化性であり、かつほとんどの他のイオン化し
ない表面活性剤とは異なり固形でありかつ従つて粉化し
易いまたは吹付け乾燥できる製品として容易に使用でき
る。そのうえ、この種の糖の脂肪酸エステルは食料品、
化粧品、調合薬の調製及び農業生産物用の添加剤として
用いることができる。 上記の利点をもつにも拘らず、非還元糖の脂肪酸エス
テルは、その調製に際して不利点をもつので、大規模に
は決して用いられなかつた。この種の糖エステルの調製
のために提案された方法について以下に簡単に述べる
が、それは技術的または経済的な不利点があるので、他
の既知の表面活性剤について競争に匹敵し得る価格の製
品を得るために大工業的大規模に用いることは容易には
できない。 非還元糖の脂肪酸エステルの調製の最も「古典的」方
法は、例えばJ.Amer,Oil Chem.Soc.の1957年、第34巻、
185〜188ページに報告された、糖、及び脂肪酸メチルエ
ステルがともに溶解するジメチルフオルマシド及びジメ
チルズルフオキサイドのような溶剤中でメチルエステル
によるしよ糖のエステル交換を含む。このエステル交換
反応は触媒として炭酸カルシウムを介在させ90℃の温度
でかつ可成り低い圧力の下で実施された。しかし、使用
された溶剤はその毒性のためにできる限り完全に除去し
なければならず、これは可成りの問題を付随する。 糖及び脂肪酸エステルの両方に対する上記の溶剤の使
用に伴う問題点の解決が、J.Amer,Oil Chem.Soc.第44
巻、307〜309ページ（1976年）に、プロピレングリコー
ル中でのしよ糖及び脂肪酸エステルの微量乳化システム
による調製方法が提案されている。この場合、一般に脂
肪酸の塩である乳化剤の存在の下で、糖及び脂肪酸メチ
ルエステルがプロピレングリコール中に溶解され、その
のちこの溶剤が可成り低い圧力の下で除去される。しか
し、この方法において問題となることは、所望の粒子サ
イズをもつ良好な乳剤試薬を得ること、及びそれに加え
て、プロピレングリコールの除去を実験室内で行なうこ
とである。プロピレングリコールエステルはまた、この
方法における副産物として得られる。 溶剤として水が用いられる溶剤エステル交換方法の最
近の方法が英国特許第1,332,190号に記載されている。
この方法においては、糖は脂肪酸石けん、脂肪酸エステ
ル、及びエステル交換触媒を存在させた水中に完全に溶
解され、そののちこの混合物が減圧状態でかつ高い温度
の下で脱水され、それによつて均質な溶融物が得られ
る。この方法にも問題があり、それは減圧下で水を含む
製品の加熱に関することで、圧力は脂肪酸エステルの加
水分解を防ぐために温度の関数として慎重に調整しなけ
ればならないことである。上記の理由から、この方法は
工業的規模において使用することは不当に複雑である。 さらにJ.Amer,Oil Chem.Soc.の第47巻、1970年、56〜
60ページに、溶剤を用いないエステル交換方法が記載さ
れている。この方法において、しよ糖が溶解状態で用い
られ、そのためこの方法は170〜190℃の温度で実施され
た。しかし、しばらく経つと、糖は黒色タール状のかた
まりに品質が劣化するので、脂肪酸エステルとの反応は
必然的に極めて迅速に行なわなければならない。一般
に、この反応は20分以内に終了され、かつしばしばわず
か２分後に終了しなければならない。この反応は、溶解
状態の糖の中に脂肪酸エステルを溶解化しかつエステル
交換に接触作用を及ぼすために用いられるアルキル金属
を含まない無水の石けんの存在中で実施されなければな
らない。アルコラート、アルカリ及び普通の石けんは、
それらが存在すると糖の分解が極めて早くなつて混合物
の黒色化を起こすという事実から全く不適当である。糖
の品質劣化を防ぐためにこの反応は極めて速やかに完了
しなければならないのでこの反応を制御することに関す
る問題から、この反応は実験室規模でのみ実施が可能で
あつて、工業的規模での適用には期待が持てない。 さらに、英国特許第1.399,053号によれば、大気圧の
下でかつ溶剤を用いずに温度110〜140℃において塩基性
エステル交換触媒の存在の下で、少くともトリグリセリ
ドと固形粒状しよ糖の反応によつて表面活性剤を調製す
る方法が知られている。この方法では、重量で約１％の
水が存在すると糖のかたまりの形成によつて反応の進行
を遅らせかつ石けんの形成を加速させるという事実か
ら、反応の開始時の諸材料中には水の量をできる限り少
くしなければならない。一好適実施例によれば、英国特
許第1,399,053号に記載の方法においては、反応の初動
時間と反応時間はともに、反応混合物に乳化剤を、好適
には重量で５〜10％の量で、添加することによつて可成
り短縮される。しかし、さらに、表面活性物質を含むこ
の方法の粗製最終製品であるダイグリセリドまたはモノ
グリセリドは好適である。しかし、その反応は極めて緩
慢でほぼ８時間またはそれ以上もかかる。 最後に、英国特許出願第2,065,634号には、糖エステ
ルを含む表面活性物質の調製方法が記載され、この方法
においては、固形の粒状しよ糖、少くとも８個の炭素原
子を含む脂肪酸の少くともトリグリセリド、及び塩基性
エステル交換触媒が、大気圧の下において温度110〜140
℃で反応させる方法が記載されている。しかし、反応開
始時の混合物は、重量で少くとも10％の脂肪酸を含まな
ければならず、スタータ材料中の最適石けん濃度は重量
で25〜30％である。さらに、この石けんは少くとも50％
の量までのカリウム石けんから構成されるであろう。ゆ
えに、この方法は、例えば最終製品が可成りの量の石け
ん、特にカリウム石けんによつて汚染されるので欠点を
もつ。 以上の説明を要約すれば、反応が効果的な方法で遂行
されるような形式で非還元糖及び脂肪酸エステルを得る
際の問題点について上述した従来技術における解決方法
は実効がないということができる。 ゆえに、多量にかつできる限り少ない汚染状態の製品
を得るために、短時間で非還元糖と脂肪酸エステルを互
いに反応させる方法が求められている。 上記目的は、もし反応成分がまずそれ自身公知の、高
い温度及び圧力で作用するウオーム軸型反応装置を通つ
て給送され、前記ウオーム軸型反応装置から得られたか
たまりが減圧及び高温状態の下でさらに反応されるなら
ば達成できる。 本発明による方法により、試薬の混合物は、一方にお
いて、高温度と高圧力状態でウオーム軸型反応装置また
は押出し装置を通して連続的に給送され、そののち、他
方において、押出し装置から送出される材料が、反応容
器内に収集された後に高温度においてかつ減圧状態で溶
解物として自発的にかつ迅速に反応する。 本発明による方法の利点は、従来から知られている方
法に優る利点、すなわち準連続的方法、短い反応時間及
び分解反応の少ない発生度という技術的事項を「簡単
に」実施きることである。 図面を参照して、以下に本発明を説明する。 第１図は、本発明による方法に用いられるウオーム軸
型反応装置または押出し装置の図解的縦断面図である。
ウオーム軸型反応装置のハウジングはウオーム軸の外周
辺と精密に適合されかつ複数個の、個別に作用できる加
熱ジヤケツト（V1〜V6）及び冷却ジヤケツト（K1及び
K2）それぞれを別個に具備する。さらに、ウオーム軸は
冷却装置（K3）を具備することが好ましい。ハウジング
の全長にわたつて、熱電対T1〜T6を取付けるための穴が
穿孔されている。さらに、ウオーム軸は殻体形状の混合
ヘツドをその製品排出側に設けることができる。しか
し、この殻体形状部は、本発明による方法では任意の形
式の混合ヘツドを使用できるので、必ずしもそれに限定
するものではない。 加圧状態で移送を行なう、本発明による方法で用いら
れるウオーム軸型反応装置または押出し装置において、
試薬の完全な混合が実施され、この過程において良好な
温度制御及び良好な熱伝導が簡単な方法で達成される。
驚異的に、ウオーム軸型反応装置内で混合が行なわれる
がその様態は、混合物のかたまりが反応容器に移送され
たのちにかたまり状態で、反応が高い温度及び減圧状態
で適正に速やかに進行する。 本発明による方法において用いられるウオーム軸型反
応装置の実施例は極めて広い制限内で変更できるが、一
般にウオーム軸型反応装置は、圧縮比が1.5〜３、及び
ウオームの長さ／直径比が10〜20のサイズをもつものを
用いることが好適である。圧縮比の計算には第２図を参
照されたい（図において圧縮比＝h1/h2である。 ウオーム軸型反応装置において用いられる温度は該装
置から得られた物質が実質的に完全な溶解物であるよう
に定められることが好適である。前記温度は、100〜225
℃であり、好ましくは140℃〜200℃で、170〜180℃が最
適である。またウオーム軸型反応装置の圧力比率に対応
する高い圧力は、２〜50barで、好ましくは２〜25barで
ある。 さらに、互いに反対方向に回転する２つのウオーム軸
を具備し、従つて極めて大きい混合作用を提供するウオ
ーム軸型反応装置が用いられる。 本発明による方法は、スタータ材料の１つとして脂肪
酸メチルエステルを用いて行なうことが好適である。こ
の方法において、糖及び脂肪酸エステルは極めて純粋な
形態で得られる。また、別の利点は、この反応で形成さ
れたアルコール、すなわちメチルアルコールは反応混合
物からの除去性に関しては最も好都合なアルコールであ
る。特に、アルコールを除去した結果として、平衡反応
が糖エステル側に起こる。しかし、脂肪酸メチルエステ
ルに加えて、脂肪酸エチルエステルなども使用できる。 本発明による方法に用いて好適な脂肪酸エステルは、
一般に脂肪酸部分に８〜22個の炭素原子を含む。この脂
肪酸は分枝されるかもしくは分枝されない、及び飽和ま
たは不飽和であつてもよい。さらに、混合された脂肪酸
エステルまたは脂肪も使用できる。 非還元糖として、任意の品質及び粒度のしよ糖及びソ
ルビツトのような市販の固形の糖も使用てきる。しか
し、粗い粒体のものは1mm以下の粒度に減少される。 前記ウオーム軸型反応装置から得られた材料のかたま
りが急速な反応を引き起こすに足りる圧力は、１〜750m
barで、好ましくは５〜350mbarであり、また試剤である
エステルおよび非還元糖の溶解温度を下まる高温度は、
120〜185℃で好ましくは130〜170℃である。 以下に示す実施例及びそれに相当する実例それぞれを
参照して以下に本発明を詳細に説明し、かつ本発明によ
る方法について得られた結果を第４図に示すが、本発明
はその実施例について報告されたパラメータに制限する
ものではない。 実例 重量比それぞれ10％のステアリン酸ナトリウム、2.5
％の炭酸カルシウム、25％のパルミチン酸メチル及び6
2.5％の結晶糖（平均粒度0.75mmのしよ糖）の混合物を
押出すために単式スクリユー型押出し装置が用いられ
た。この単式押出し装置は（第１図参照）、５つの加熱
ジヤケツト（V1〜V5でそれぞれ5,5,0.2,1.4及び2.1kWの
能力をもつ）、押出し装置の取入れ開口部に近く配置さ
れた２つの冷却コイル（K1及びK2）、スクリユー冷却装
置（K3）、及び殻体形状の混合ヘツドをもつスクリユー
（L/D＝16）を具備する。この押出し装置の他の特性
は、 スクリユーの全長:0.86m、 殻体形態の混合ヘツドの長さ:0.25m、 スクリユーのピツチ:45mm 圧縮比:2、 である。 加熱ジヤケツトV4及びV5を230℃に調節し、ジヤケツ
トV3を最大能力（0.2kW）に、及びジヤケツトV2を最大
能力（5kW）の10％に調節することによつて、13.2kg/hr
の入力で第３図に示す温度形態が得られた。スクリユー
は水65/hrの量を用いて全長にわたつて冷却され、か
つ押出し装置のハウジングはそれぞれ水190/hrの量を
用いて冷却コイルK1及びK2で冷却された。 押出し装置を上記のように設定することによつて、実
質的に結晶を含まずかつ温度が172〜177℃の押出し製品
が得られた。押し出し装置に連結されかつ二重壁及び揺
動装置を持ちかつ最大20の能力を有する反応容器が20
分間に合計4.4kgの押し出し製品を満たした。押し出し
装置内では或る範囲内でのみ（10％未満）反応が実施さ
れる。次に、反応は温度150℃（反応容器の二重壁内の
蒸気によって）で、及び100mbarの圧力の下で継続され
た。減圧により反応速度は著しく増加されかつ活発な揺
動によって、これらの環境下で起こる泡形成現象を消滅
することができた。わずか90分後には泡の形成はもはや
検出できずかつメチルパルミチンの94％は反応されてし
まつた（第４図参照）。 比較例１ 上記反応容器内の場合と同様な状態、すなわち温度15
0℃及び圧力100mbarの下で、重量比でそれぞれ10％のス
テアリン酸ナトリウム、2.5％の炭酸カルシウム、25％
のメチルパルミチン、及び62.5％のカストル糖（平均粒
度0.035mmのしよ糖）から成る混合物5kgを用いて反応が
実施され、従つて予備押出し工程を用いずに実施され
た。80分の昇温時間の後、ただしこの時間の間で40分後
に凝縮防止のために100mbarの減圧が加えられ、150℃の
反応温度に達した。約20分後、泡の形成が起こり、これ
はこの形式の反応の特徴である。上記の泡形成は150分
後に停止した。260分の反応時間の後には、当初に存在
したメチルパルミチンの94％は転換された（第４図参
照）。 比較例２ 比較例１におけるものと同一の混合物を用いて比較例
にて使用された状態の下で反応が実施され、ただしこの
場合はカストル糖の結晶糖（平均粒度0.75mmのしよ糖）
が用いられた。この混合物は150℃で10分間加熱され、
この工程の間で、凝縮防止のために、45分後に100mbar
の減圧が作用された。60分後、150℃にて泡が形成さ
れ、270分の反応時間後には、実質的に泡は消滅した。2
70時間の前記反応時間後に、当初に存在したメチルパル
ミチンの80％の量が変換された（第４図参照）。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明によるウオーム軸型反応装置または押
出し装置の図解的縦断面図、第２図は、ウオーム軸型反
応装置の圧縮比の計算のための図解的部分縦断面図、第
３図は、本発明による方法の一実例における温度形態、
第４図は、本発明による方法の諸実例における成果を示
すグラフである。 K1,K2……冷却ジヤケツト T1〜T6……熱電対 V1〜V5……加熱ジヤケツト
出し装置の図解的縦断面図、第２図は、ウオーム軸型反
応装置の圧縮比の計算のための図解的部分縦断面図、第
３図は、本発明による方法の一実例における温度形態、
第４図は、本発明による方法の諸実例における成果を示
すグラフである。 K1,K2……冷却ジヤケツト T1〜T6……熱電対 V1〜V5……加熱ジヤケツト
フロントページの続き
(72)発明者 ゲラルドス マリア ビアネン
オランダ王国，4702 エツクスダブリユ
ローゼンダール，ランゲベルト 25番
地
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．エステル交換触媒の存在下で、少なくとも１種以上
の脂肪酸エステルと非還元糖とをエステル交換により、
非還元糖と少なくとも１種以上の脂肪酸とのエステルの
製造方法であって、該製造方法における反応装置は、ウ
オーム軸型反応装置からなる押し出し装置と反応容器か
らなり、原料である反応成分が先ず押し出し装置におい
て温度100乃至225℃と圧力２乃至50barであるように押
し出し装置に給送され、次に前記押し出し装置から得ら
れた反応生成物を連続して反応容器に供給し、反応容器
において圧力１乃至750mbarで且つ温度120乃至185℃で
反応仕上げすることを特徴とする前記エステルの製造方
法。
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|---|---|---|---|
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| NL8500191A NL8500191A (nl) | 1985-01-24 | 1985-01-24 | Werkwijze voor het bereiden van esters van een niet-reducerende suiker en een of meer vetzuren. |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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