JP3344044B2 - Polyglycerin fatty acid ester composition and method for producing oil-in-water emulsion using the same - Google Patents

Polyglycerin fatty acid ester composition and method for producing oil-in-water emulsion using the same

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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は一般に食品、医薬品、化
粧品その他工業用途等の乳化剤として広く利用されてい
るポリグリセリン脂肪酸エステル組成物及びこれを用い
た乳化方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polyglycerol fatty acid ester composition generally used as an emulsifier for foods, pharmaceuticals, cosmetics and other industrial uses, and to an emulsification method using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリグリセリン脂肪酸エステルは、食
品、医薬品、化粧品等に界面活性剤(乳化剤)として使
用されている。ポリグリセリン脂肪酸エステルは、ポリ
グリセリンの重合度とそれに結合する脂肪酸からなるエ
ステル化を制御することにより、界面活性剤の重要な性
質であり、分子内の親水部と親油部との比率を表すHL
Bを変えることが出来るという特徴を有する。
2. Description of the Related Art Polyglycerin fatty acid esters are used as surfactants (emulsifiers) in foods, pharmaceuticals, cosmetics and the like. Polyglycerin fatty acid esters are important properties of surfactants by controlling the degree of polymerization of polyglycerin and the esterification of fatty acids bonded to it, and represent the ratio of the hydrophilic part to the lipophilic part in the molecule. HL
B can be changed.

【0003】ポリグリセリン脂肪酸エステルの製造方法
としては、先ず、グリセリンをアルカリ触媒存在下、2
00℃以上の高温で重縮合後、脱塩、脱色等の精製を行
うことによりポリグリセリンとし、次いでこれをアルカ
リ触媒存在下、種々の脂肪酸または脂肪酸エステルと常
圧または減圧下で反応温度200〜240℃にてエステ
ル化する方法が一般的である。
A method for producing a polyglycerin fatty acid ester is as follows.
After polycondensation at a high temperature of 00 ° C. or more, polyglycerin is obtained by performing purification such as desalting and decolorization, and then, in the presence of an alkali catalyst, is reacted with various fatty acids or fatty acid esters under normal pressure or reduced pressure at a reaction temperature of 200 to The method of esterification at 240 ° C. is common.

【0004】ポリグリセリン脂肪酸エステル合成におけ
るHLBの制御は、反応に供する脂肪酸とポリグリセリ
ンの仕込比率を制御することにより行なわれる。例えば
高HLBのものを得ようとする場合は、一般に平均重合
度6以上のポリグリセリンを用い、且つ反応仕込の脂肪
酸の量をポリグリセリンに対し当モル以下に制御するこ
とにより行なわれる。しかしながら、この反応はエステ
ル化反応なので、最終反応物は種々のエステル化度のも
のを含む平衡的な組成となる。従って親水性のポリグリ
セリン脂肪酸エステルを得ようとする場合、未反応のポ
リグリセリンが残存することが不可避である。
The control of HLB in the synthesis of polyglycerin fatty acid ester is carried out by controlling the ratio of fatty acid and polyglycerin to be used for the reaction. For example, in order to obtain a high HLB, generally, polyglycerin having an average degree of polymerization of 6 or more is used, and the amount of the fatty acid charged in the reaction is controlled to an equimolar or less with respect to the polyglycerin. However, since this reaction is an esterification reaction, the final reactants will be of equilibrium composition, including those with varying degrees of esterification. Therefore, when trying to obtain a hydrophilic polyglycerin fatty acid ester, it is inevitable that unreacted polyglycerin remains.

【0005】ポリグリセリンはエーテル結合を分子内に
含む多価アルコールの1種であり、界面活性剤としての
機能をもたない。従って未反応のポリグリセリンを含む
反応生成物は、単位重量当りの界面活性剤としての効果
は低下する。またポリグリセリンは親水性が高く、コサ
ーファクタント、またはハイドロトロープ剤としての機
能を持っているので、これを含有するポリグリセリン脂
肪酸エステルは、水溶性は良好であるが、油溶性に乏し
い。従って、乳化剤として使用する場合は水相に添加し
なければならないという制約があった。
[0005] Polyglycerin is one type of polyhydric alcohol containing an ether bond in the molecule, and has no function as a surfactant. Therefore, the reaction product containing unreacted polyglycerin is less effective as a surfactant per unit weight. Further, polyglycerin has high hydrophilicity and has a function as a cosurfactant or a hydrotrope. Therefore, a polyglycerin fatty acid ester containing the same has good water solubility but poor oil solubility. Therefore, when used as an emulsifier, there is a restriction that it must be added to the aqueous phase.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ポリグリセリン脂肪酸
エステルは、一般的に未反応ポリグリセリンを含む反応
生成物をそのまま使用に供するか、または着色成分や臭
気成分を水蒸気蒸留等で除去する程度で使用に供されて
いる。従って、従来のポリグリセリン脂肪酸エステルで
高HLBと称されているものは、必ず多量の遊離のポリ
グリセリンを含む組成物であった。これら従来の高HL
Bのポリグリセリン脂肪酸エステル製品は、乳化剤を油
性成分に分散可溶化して用いる転相乳化法にとって基本
的な要件である油への均一な溶解分散性が乏しく、油に
添加して撹拌混合するとゲル状の不溶物が発生するた
め、転相乳化法には適さないといわれていた。油への分
散性を上げるためには、ポリグリセリン脂肪酸エステル
合成反応時の脂肪酸の仕込みモル比を高くすれば良い
が、このようにすると親水性の高いポリグリセリン脂肪
酸エステルが得られないため、安定な水中油型乳化物が
出来ない。本発明は親水性が高く、しかも油への分散性
のあるポリグリセリン脂肪酸エステル組成物、及びこれ
を用いて転相乳化法により、安定な水中油型乳化物を得
る方法を提供するものである。
The polyglycerin fatty acid ester is generally used by directly using a reaction product containing unreacted polyglycerin or by removing a coloring component or an odor component by steam distillation or the like. Has been offered to. Therefore, the conventional polyglycerin fatty acid ester called high HLB was always a composition containing a large amount of free polyglycerin. These conventional high HL
The polyglycerin fatty acid ester product of B has poor uniform dissolution and dispersibility in oil, which is a basic requirement for a phase inversion emulsification method in which an emulsifier is dispersed and solubilized in an oily component. It was said that this was not suitable for the phase inversion emulsification method because a gel-like insoluble matter was generated. In order to increase the dispersibility in oil, the molar ratio of the charged fatty acid during the polyglycerin fatty acid ester synthesis reaction may be increased, but in this case, a highly hydrophilic polyglycerin fatty acid ester cannot be obtained, so that the stable No oil-in-water emulsion can be produced. The present invention provides a polyglycerol fatty acid ester composition having high hydrophilicity and dispersibility in oil, and a method for obtaining a stable oil-in-water emulsion by phase inversion emulsification using the composition. .

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、平均重
合度4以上のポリグリセリンが炭素数8〜24の脂肪酸
によりエステルを構成するポリグリセリンの総水酸基の
平均エステル化率が15〜50%となるようにエステル
化されているポリグリセリン脂肪酸エステルから成り、
かつ遊離のポリグリセリンをポリグリセリン脂肪酸エス
テルと遊離のポリグリセリンとの合計に占める遊離のポ
リグリセリンの比率が20重量%以下となるように含有
していてもよいポリグリセリン脂肪酸エステル組成物を
油相に分散溶解させ、これに水相を添加して連続相を油
相から水相へ転相させることにより、安定な水中油型乳
化物を得ることができる。これによりポリグリセリン脂
肪酸エステルを水相に溶解し、これに油相を添加してゆ
く従来の水中油型乳化方法に比較して、より安定な水中
油型乳化物を得ることができる。
According to the present invention, polyglycerol having an average degree of polymerization of 4 or more is a fatty acid having 8 to 24 carbon atoms.
Of the total hydroxyl groups of the polyglycerin
Esters such that the average esterification rate is 15 to 50%
Made of polyglycerin fatty acid ester
And free polyglycerin is converted to polyglycerin fatty acid ester.
Free polyglycerin and free polyglycerin
Containing as the ratio of Li glycerin is 20 wt% or less
By dispersing and dissolving the polyglycerin fatty acid ester composition which may be dispersed in the oil phase, adding an aqueous phase thereto and inverting the continuous phase from the oil phase to the aqueous phase, thereby forming a stable oil-in-water emulsion. Obtainable. Thereby, a more stable oil-in-water emulsion can be obtained as compared with the conventional oil-in-water emulsion method in which the polyglycerin fatty acid ester is dissolved in the aqueous phase and the oil phase is added thereto.

【0008】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おけるポリグリセリン脂肪酸エステル組成物を構成する
ポリグリセリンとしては平均重合度4以上のものを用い
る。特に食品用途については安全性、毒性等の確認がな
されている平均重合度4〜12のものが好ましい。一
方、ポリグリセリンと反応させる脂肪酸としては炭素数
8〜24の直鎖または分岐状の飽和または不飽和脂肪酸
が好適である。これら脂肪酸は目的に応じて1種類、ま
たは2種類以上の組合せで用いることが出来る。この様
な脂肪酸の例としては、ラウリン酸、ミリスチン酸、パ
ルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リシノール
酸、イソステアリン酸、2−エチルヘキサン酸等が挙げ
られる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. As the polyglycerin constituting the polyglycerin fatty acid ester composition of the present invention, those having an average degree of polymerization of 4 or more are used. In particular, for use in foods, those having an average degree of polymerization of 4 to 12, for which safety and toxicity have been confirmed, are preferred. On the other hand, as the fatty acid to be reacted with polyglycerin, a linear or branched saturated or unsaturated fatty acid having 8 to 24 carbon atoms is suitable. These fatty acids can be used alone or in combination of two or more depending on the purpose. Examples of such fatty acids include lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, ricinoleic acid, isostearic acid, 2-ethylhexanoic acid, and the like.

【0009】ポリグリセリン脂肪酸エステルのエステル
化の程度は、ポリグリセリン1分子当りの平均総水酸基
数に対する平均エステル結合数の百分率(平均エステル
化率)で表される。ここでいう平均総水酸基数はポリグ
リセリンの水酸基価から求められる平均重合度がnの場
合、(n+2)で表される。
The degree of esterification of the polyglycerin fatty acid ester is expressed as a percentage (average esterification rate) of the average number of ester bonds to the average total number of hydroxyl groups per polyglycerin molecule. Here, the average total number of hydroxyl groups is represented by (n + 2) when the average degree of polymerization obtained from the hydroxyl value of polyglycerin is n.

【0010】本発明におけるポリグリセリン脂肪酸エス
テルの平均エステル化率は15〜50%、好ましくは1
5〜30%である。平均エステル化率が15%以下で
は、ポリグリセリン脂肪酸エステルのHLBが高すぎる
ため、油溶性が低下し、油相への良好な分散溶解性が得
られない。逆に50%を越えると、油溶性は向上する
が、HLBが低下するため、安定な水中油型乳化物が得
られない。
In the present invention, the average esterification rate of the polyglycerol fatty acid ester is 15 to 50%, preferably 1 to 50%.
5 to 30%. When the average esterification rate is 15% or less, the HLB of the polyglycerol fatty acid ester is too high, so that the oil solubility is reduced and good dispersion solubility in the oil phase cannot be obtained. Conversely, if it exceeds 50%, the oil solubility is improved, but the HLB is reduced, so that a stable oil-in-water emulsion cannot be obtained.

【0011】また本発明におけるポリグリセリン脂肪酸
エステル組成物に含まれる遊離のポリグリセリン含量は
ポリグリセリン脂肪酸エステルと遊離のポリグリセリン
との合計に対し20重量%以下、好ましくは10重量%
以下である。遊離ポリグリセリン量が20重量%を越え
ると、油相に添加したときにゲル状沈澱が生成し、油相
への均一な分散溶解状態が得られず、転相乳化が出来な
い。
The free polyglycerin content contained in the polyglycerin fatty acid ester composition of the present invention is not more than 20% by weight, preferably 10% by weight, based on the total of the polyglycerin fatty acid ester and the free polyglycerin.
It is as follows. If the amount of free polyglycerin exceeds 20% by weight, a gel precipitate is formed when added to the oil phase, and a uniform dispersion and dissolution state in the oil phase cannot be obtained, and phase inversion emulsification cannot be performed.

【0012】本発明に係るポリグリセリン脂肪酸エステ
ル組成物は、ポリグリセリンに脂肪酸又は脂肪酸エステ
ルを反応させ、次いで反応生成物から未反応のポリグリ
セリンを除去することにより製造することができる。通
常はグリセリンをアルカリ触媒存在下、200℃以上の
高温で重縮合した後、脱塩、脱色等の精製を行なうこと
によりポリグリセリンとする。次いで、これにアルカリ
触媒存在下、種々の脂肪酸または脂肪酸エステルもしく
は油脂を温度200〜240℃程度でエステル化または
エステル交換反応させる。この場合、ポリグリセリンに
対する脂肪酸の反応仕込モル比は通常、5以下であれば
よいが、ポリグリセリンの平均重合度が6以下の場合
は、脂肪酸の仕込モル比を低くするのが好ましい。仕込
モル比が5を越えると、生成するポリグリセリン脂肪酸
エステルの平均置換率が50モル%を越え易く、高HL
Bのものが得難い。また反応生成物中には触媒、原料脂
肪酸に由来する少量の脂肪酸塩等の不純物が存在する
が、ポリグリセリンとポリグリセリン脂肪酸エステルが
本発明の組成を満たしていれば、特に精製することなく
本発明の目的に使用できる。
The polyglycerin fatty acid ester composition according to the present invention can be produced by reacting polyglycerin with a fatty acid or a fatty acid ester, and then removing unreacted polyglycerin from the reaction product. Usually, glycerin is subjected to polycondensation at a high temperature of 200 ° C. or higher in the presence of an alkali catalyst, followed by purification such as desalting and decoloring to obtain polyglycerin. Next, various fatty acids or fatty acid esters or fats and oils are esterified or transesterified at a temperature of about 200 to 240 ° C. in the presence of an alkali catalyst. In this case, the reaction molar ratio of the fatty acid to polyglycerin may be usually 5 or less, but when the average degree of polymerization of polyglycerin is 6 or less, it is preferable to lower the molar ratio of the fatty acid to be charged. When the charged molar ratio exceeds 5, the average substitution ratio of the resulting polyglycerol fatty acid ester easily exceeds 50 mol%, and the high HL
B is difficult to obtain. Further, the reaction product contains impurities such as a catalyst and a small amount of a fatty acid salt derived from the raw material fatty acid. If polyglycerin and the polyglycerol fatty acid ester satisfy the composition of the present invention, the reaction product is purified without particular purification. Can be used for the purpose of the invention.

【0013】一般に上記の反応で得られる反応生成物
は、HLBが高いほど未反応ポリグリセリン含量が多
い。従って遊離のポリグリセリン含量を20重量%以下
にするためには、反応生成物から液液抽出、吸着分離等
によりポリグリセリンを除去する。なお、必要ならばポ
リグリセリンを別途添加することもある。液液抽出は、
イソブチルアルコール、メチルエチルケトン、酢酸エチ
ルなどの非水溶性有機溶剤と水を用いて行なわれる。ポ
リグリセリン脂肪酸エステルは有期溶媒相に選択的に分
配され、ポリグリセリンは水相に選択的に分配されるの
で、有機溶媒相から未反応ポリグリセリン含量の低減し
たポリグリセリン脂肪酸エステルを回収することが出来
る。但し、抽出段数は1段では不十分なことが多く、通
常は多段抽出を行なう。
In general, the higher the HLB of the reaction product obtained by the above reaction, the higher the unreacted polyglycerin content. Therefore, in order to reduce the free polyglycerin content to 20% by weight or less, polyglycerin is removed from the reaction product by liquid-liquid extraction, adsorption separation, or the like. If necessary, polyglycerin may be separately added. Liquid-liquid extraction
The reaction is performed using a water-insoluble organic solvent such as isobutyl alcohol, methyl ethyl ketone, and ethyl acetate, and water. Since the polyglycerin fatty acid ester is selectively distributed to the temporary solvent phase and the polyglycerin is selectively distributed to the aqueous phase, it is possible to recover the unreacted polyglycerin fatty acid ester having a reduced unreacted polyglycerin content from the organic solvent phase. I can do it. However, the number of extraction stages is often insufficient with one stage, and multistage extraction is usually performed.

【0014】吸着分離は、含水有機溶剤に溶解したエス
テル化反応物を吸着剤に接触させてポリグリセリン脂肪
酸エステルを選択的に吸着させて、未反応ポリグリセリ
ンから分離した後、吸着しているポリグリセリン脂肪酸
エステルを吸着剤から溶離剤で溶離させ、回収する方法
である。吸着剤としては、オクタデシル化シリカゲル
(ODS)を代表とするアルキルシリル化シリカゲルの
様な無機吸着剤、スチレン−ジビニルベンゼン共重合
体、ポリメタクリル酸エステルなどの合成吸着剤が用い
られる。また有機溶剤としては、アセトン、メタノー
ル、エタノール、イソプロパノール、メチルエチルケト
ン、アセトニトリルなど水と任意の割合で混合するもの
が用いられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以
上を混合して用いることも出来る。但し、得られたポリ
グリセリン脂肪酸エステル組成物を食品用途に使用する
場合は、安全性の面で、メタノール、エタノール等の低
級アルコールを用いるのが好ましい。また、この方法で
は遊離のポリグリセリンが非常に少ないポリグリセリン
脂肪酸エステルが得られることが多いので、所望により
ポリグリセリンを添加して組成を所定の範囲に調整す
る。
In the adsorption separation, an esterification reactant dissolved in a water-containing organic solvent is brought into contact with an adsorbent to selectively adsorb the polyglycerol fatty acid ester, and is separated from unreacted polyglycerin. This is a method in which glycerin fatty acid ester is eluted from an adsorbent with an eluent and recovered. As the adsorbent, an inorganic adsorbent such as an alkylsilylated silica gel represented by octadecylated silica gel (ODS), a synthetic adsorbent such as a styrene-divinylbenzene copolymer and a polymethacrylic acid ester are used. As the organic solvent, a solvent such as acetone, methanol, ethanol, isopropanol, methyl ethyl ketone, and acetonitrile, which is mixed with water at an arbitrary ratio is used. These may be used alone or as a mixture of two or more. However, when the obtained polyglycerin fatty acid ester composition is used for food, it is preferable to use a lower alcohol such as methanol or ethanol from the viewpoint of safety. Further, in this method, a polyglycerol fatty acid ester containing very little free polyglycerin is often obtained, so that the composition is adjusted to a predetermined range by adding polyglycerin, if desired.

【0015】このような抽出又は吸着分離により未反応
ポリグリセリン含量を20重量%以下にしたポリグリセ
リン脂肪酸エステル組成物は、親水性であり、かつ油に
容易に分散溶解する特徴を有する。水中油型乳化物の調
製に際し、乳化剤を油相に添加することは、乳化の安定
や乳化剤の使用量削減にとって有効である。本発明に係
るポリグリセリン脂肪酸エステル組成物を用いると、予
め油中水型乳化状態とし、その後水相を更に添加するこ
とにより水中油型乳化物を得る、いわゆる転相乳化方法
が可能である。この方法によれば、微細な液滴が形成さ
れ、安定な乳化状態が得られる。また遊離のポリグリセ
リン含量が少ないため、融点が室温以上の脂肪酸を用い
るとべたつきのない性状の製品となり、操作性に優れ
る。
The polyglycerin fatty acid ester composition whose unreacted polyglycerin content is reduced to 20% by weight or less by such extraction or adsorptive separation is characterized by being hydrophilic and being easily dispersed and dissolved in oil. Addition of an emulsifier to an oil phase during preparation of an oil-in-water emulsion is effective for stabilizing emulsification and reducing the amount of emulsifier used. When the polyglycerol fatty acid ester composition according to the present invention is used, a so-called phase-inversion emulsification method in which an oil-in-water emulsion is obtained by previously setting a water-in-oil emulsion state and then further adding an aqueous phase is possible. According to this method, fine droplets are formed, and a stable emulsified state is obtained. Further, since the content of free polyglycerin is small, the use of a fatty acid having a melting point of room temperature or higher results in a product with no stickiness and excellent operability.

【0016】[0016]

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に詳述する
が、本発明はその要旨を超えない限りこれらの実施例に
よって限定されるものではない。 ポリグリセリンの定量:遊離のポリグリセリンの定量
は、下記条件での高速液体クロマトグラフィーにより行
なった。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which should not be construed as limiting the scope of the invention. Quantification of polyglycerin: Quantification of free polyglycerin was performed by high performance liquid chromatography under the following conditions.

【0017】[0017]

【表1】 《高速液体クロマトグラフィー分析条件》 装置 島津 LC−10ADシステム カラム 逆相カラム YMC−AM(6.0mmφ
×150mm) GPCカラム Asahipak GS310H(6.
0mmφ×300mm)2本 カラム温度 40℃ 移動相 メタノール/水=30/70 検出器 示差屈折計(島津 RID−6A) サンプル THF/メタノール=6/4溶液に溶解。
注入量=50μl
Table 1 << Conditions for high-performance liquid chromatography analysis >> Apparatus Shimadzu LC-10AD system Column Reversed phase column YMC-AM (6.0 mmφ)
× 150 mm) GPC column Asahipak GS310H (6.
0 mmφ × 300 mm) 2 Column temperature 40 ° C. Mobile phase Methanol / water = 30/70 Detector Differential refractometer (Shimadzu RID-6A) Sample THF / methanol = 6/4 dissolved in solution.
Injection volume = 50 μl

【0018】逆相系充填剤カラムとゲルパーミエーショ
ン(GPC)カラムを直列に接続し、逆相系充填剤カラ
ムにサンプルを注入する。ポリグリセリン脂肪酸エステ
ルは選択的に逆相系カラムに吸着されるが、ポリグリセ
リンは吸着されずに溶出してくる。溶出してきたポリグ
リセリンと低分子不純物をGPCカラムに導入して分離
する。定量は検出器に示差屈折計を用い、予め作成した
ポリグリセリンの絶対検量線により行う。これによりエ
ステル化反応生成物中の未反応ポリグリセリン含量を容
易に定量することができる。
A reversed-phase packing column and a gel permeation (GPC) column are connected in series, and a sample is injected into the reversed-phase packing column. Polyglycerin fatty acid esters are selectively adsorbed to the reversed-phase column, but polyglycerin is eluted without being adsorbed. The eluted polyglycerin and low molecular impurities are introduced into a GPC column and separated. The quantification is performed using a differential refractometer as a detector and an absolute calibration curve of polyglycerin prepared in advance. Thereby, the content of unreacted polyglycerin in the esterification reaction product can be easily determined.

【0019】平均エステル化率;ポリグリセリン脂肪酸
エステルの平均エステル化率は、ポリグリセリンの平均
重合度をnとすれば、その1分子当りの平均総水酸基数
は(n+2)となるので、これに対するエステル結合数
の百分率として以下の式で定義される。
Average esterification rate: The average esterification rate of polyglycerol fatty acid ester is as follows, where n is the average degree of polymerization of polyglycerin, and the average total number of hydroxyl groups per molecule is (n + 2). It is defined by the following formula as a percentage of the number of ester bonds.

【0020】[0020]

【数1】 FA :試料をケン化、回収した脂肪酸量(g) MFA :脂肪酸の分子量 POGE :試料をケン化、回収したポリグリセリン量
(g) MPOG :ポリグリセリンの分子量(MPOG =74n
+18) n :ポリグリセリンの平均重合度
(Equation 1) FA: Samples saponification, recovered fatty acid weight (g) M FA: Molecular weight of the fatty acid POG E: Samples saponification, recovered polyglycerol weight (g) M POG: molecular weight of the polyglycerol (M POG = 74n
+18) n: average degree of polymerization of polyglycerin

【0021】ポリグリセリン脂肪酸エステルのエステル
化率は、上の式に基づき、ポリグリセリン脂肪酸エステ
ル組成物をケン化して得られる脂肪酸及びポリグリセリ
ンの量から求められる。試料が未反応ポリグリセリンを
含む場合は予め、試料中の未反応ポリグリセリン含量を
定量し、この分を差し引く必要がある。
The esterification rate of the polyglycerin fatty acid ester is determined from the amounts of fatty acids and polyglycerin obtained by saponifying the polyglycerin fatty acid ester composition based on the above formula. If the sample contains unreacted polyglycerin, the content of unreacted polyglycerin in the sample needs to be determined in advance, and this amount needs to be subtracted.

【0022】HLB;HLBはグリフィン式により算出
した。なお下記式で親水部分とは、ポリグリセリン脂肪
酸エステル分子全体から脂肪酸の炭化水素鎖を除いた部
分をいう。
HLB: HLB was calculated by the Griffin equation. In the following formula, the hydrophilic portion refers to a portion obtained by removing the fatty acid hydrocarbon chain from the whole polyglycerin fatty acid ester molecule.

【0023】[0023]

【数2】 (Equation 2)

【0024】実施例1 ポリグリセリン(平均重合度11)825g(1モ
ル)、ステアリン酸275.6g(1モル)、及び水酸
化ナトリウム0.03gを反応容器に仕込み、窒素気流
下、220℃で3時間反応させ、淡黄色半固体を約10
83g得た。得られた製品の未反応ポリグリセリン含量
を前述の高速液体クロマトにより定量したところ、4
2.5重量%であった。この反応生成物から下記条件に
て未反応ポリグリセリンを分離除去し、淡黄色固体62
0gを得た。
Example 1 A reaction vessel was charged with 825 g (1 mol) of polyglycerin (average degree of polymerization 11), 275.6 g (1 mol) of stearic acid, and 0.03 g of sodium hydroxide, and heated at 220 ° C. under a nitrogen stream. After reacting for 3 hours, the pale yellow semi-solid
83 g were obtained. The unreacted polyglycerin content of the obtained product was determined by high performance liquid chromatography as described above.
2.5% by weight. Unreacted polyglycerin was separated and removed from the reaction product under the following conditions, and a pale yellow solid 62
0 g was obtained.

【0025】《分離条件》合成吸着剤ダイヤイオン登録
商標HP−2MG(三菱化成(株)社製品)1リットル
を湿式法で充填したガラスカラムに、30容量%エタノ
ール水溶液50mlに反応生成物25gを溶解した溶液
を供給する。次いで同溶媒をSV2で送液し、反応生成
物中の未反応ポリグリセリンを溶出させる。更に100
%エタノールを送液し、吸着したポリグリセリン脂肪酸
エステルを溶離させてエタノール溶液として回収する。
この溶液を減圧下で濃縮してポリグリセリン脂肪酸エス
テルを取得する。得られたポリグリセリン脂肪酸エステ
ルの分析値は以下の通りであった。
<< Separation Conditions >> A synthetic adsorbent Diaion® HP-2MG (manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd.) was charged into a glass column filled with 1 liter by a wet method, and 25 g of a reaction product was added to 50 ml of a 30% by volume aqueous ethanol solution. Supply the dissolved solution. Next, the same solvent is sent by SV2 to elute unreacted polyglycerin in the reaction product. 100 more
% Ethanol is sent, and the adsorbed polyglycerol fatty acid ester is eluted and collected as an ethanol solution.
This solution is concentrated under reduced pressure to obtain a polyglycerin fatty acid ester. The analysis values of the obtained polyglycerin fatty acid ester were as follows.

【0026】[0026]

【表2】 《分析値》 未反応ポリグリセリン= 0.2%
以下 平均エステル化率 =21.1% 計算HLB =11.9
[Table 2] << Analysis value >> Unreacted polyglycerin = 0.2%
Below Average esterification rate = 21.1% Calculated HLB = 11.9

【0027】このポリグリセリン脂肪酸エステルに反応
に供したのと同じポリグリセリンを混合し、表−1に示
すポリグリセリン含有量のポリグリセリン脂肪酸エステ
ル組成物を調製した。この組成物をナタネ油に対し3%
添加してナタネ油への溶解性を調べた。結果を表−1に
示す。
The same polyglycerin as used for the reaction was mixed with this polyglycerin fatty acid ester to prepare a polyglycerin fatty acid ester composition having a polyglycerin content shown in Table 1. 3% of this composition based on rapeseed oil
It was added and its solubility in rapeseed oil was examined. The results are shown in Table 1.

【0028】[0028]

【表3】 [Table 3]

【0029】得られたポリグリセリン脂肪酸エステル
は、親水性(計算HLB=11.9)であるにも関わら
ず油に溶解分散可能であるが、未反応ポリグリセリン含
量が20%を越えるとナタネ油への溶解性が低下し、油
に対し均一な溶解分散が得られなくなることが分かっ
た。
Although the obtained polyglycerin fatty acid ester is hydrophilic (calculated HLB = 11.9), it can be dissolved and dispersed in oil, but if the unreacted polyglycerin content exceeds 20%, rapeseed oil It was found that the solubility in oil decreased, and uniform dissolution and dispersion in oil could not be obtained.

【0030】実施例2 実施例1で得たポリグリセリン脂肪酸エステルを油相に
溶解させたものに水相を添加して、転相乳化法により水
中油型乳化物を得た。比較のため、ポリグリセリン脂肪
酸エステルを水相に溶解させたものに油相を添加する通
常の方法により、同じ組成の水中油型乳化物を調製し
た。双方の水中油化乳化物の乳化安定性について比較を
行った。
Example 2 An aqueous phase was added to a solution of the polyglycerin fatty acid ester obtained in Example 1 in an oil phase, and an oil-in-water emulsion was obtained by a phase inversion emulsification method. For comparison, an oil-in-water emulsion having the same composition was prepared by an ordinary method of adding an oil phase to a solution in which a polyglycerin fatty acid ester was dissolved in an aqueous phase. A comparison was made of the emulsion stability of both oil-in-water emulsions.

【0031】乳化の配合の処方は以下の通りとした。The formulation of the emulsification was as follows.

【表4】 ポリグリセリン脂肪酸エステル 1.0g 食塩 5.0g 酢酸 0.2g 水 75.0g ナタネ油 18.8gTable 4 Polyglycerin fatty acid ester 1.0 g Salt 5.0 g Acetic acid 0.2 g Water 75.0 g Rapeseed oil 18.8 g

【0032】転相乳化法;ポリグリセリン脂肪酸エステ
ルをナタネ油に70℃で分散溶解させた後、3000r
pmで攪拌しながら70℃の水10gをゆっくりと添加
した。次いで食塩及び酢酸を含む残りの水相を添加し、
計10分間攪拌した。得られた乳化物は速やかに室温ま
で冷却し、30℃での保存試験に供した。
Phase inversion emulsification method: polyglycerin fatty acid ester was dispersed and dissolved in rapeseed oil at 70 ° C.
While stirring at pm, 10 g of 70 ° C. water was slowly added. Then the remaining aqueous phase containing salt and acetic acid was added,
Stir for a total of 10 minutes. The obtained emulsion was immediately cooled to room temperature and subjected to a storage test at 30 ° C.

【0033】通常乳化法;ポリグリセリン脂肪酸エステ
ル、食塩、酢酸を70℃にて水に分散溶解させた後、3
000rpmで攪拌しながら70℃のナタネ油をゆっく
りと添加し、計10分間攪拌した。得られた乳化物は速
やかに室温まで冷却し、30℃での保存試験に供した。
乳化物の安定性は、下記の式で定義される離水率で評価
した。結果を表−2に示す。離水率は小さいほど乳化が
安定なことを表す。
Normal emulsification method: polyglycerin fatty acid ester, salt and acetic acid are dispersed and dissolved in water at 70 ° C.
Rapeseed oil at 70 ° C. was slowly added while stirring at 000 rpm, and the mixture was stirred for a total of 10 minutes. The obtained emulsion was immediately cooled to room temperature and subjected to a storage test at 30 ° C.
The stability of the emulsion was evaluated based on the water separation defined by the following equation. Table 2 shows the results. The smaller the water separation rate, the more stable the emulsification.

【0034】[0034]

【数3】 (Equation 3)

【0035】[0035]

【表5】 [Table 5]

【0036】通常法による乳化物は短時間で大量の水相
分離がみられるが、転相法によるものは水相分離の程度
が少ない。
In the emulsion obtained by the ordinary method, a large amount of aqueous phase separation is observed in a short time, but in the case of the phase inversion method, the degree of aqueous phase separation is small.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明に係るポリグリセリン脂肪酸エス
テル組成物は、従来の高HLBのポリグリセリン脂肪酸
エステルとは異なり、べたつきが著しく改善される。ま
た転相乳化法で水中油型エマルジョンを製造する場合、
ポリグリセリン脂肪酸エステルの油性成分への溶解分散
性が改善され、良好な乳化が可能となる。
The polyglycerin fatty acid ester composition according to the present invention has a markedly improved tackiness, unlike the conventional high HLB polyglycerin fatty acid ester. When producing an oil-in-water emulsion by the phase inversion emulsification method,
The dispersibility of the polyglycerin fatty acid ester in the oil component is improved, and good emulsification becomes possible.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−37710(JP,A) 特開 平4−208248(JP,A) 特開 昭59−62340(JP,A) 特開 平2−138107(JP,A) 特開 平7−145104(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 71/02 - 71/03 A61K 7/00 - 7/50 C07C 69/67 - 69/72 A23L 1/035 WPI(DIALOG)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-61-37710 (JP, A) JP-A-4-208248 (JP, A) JP-A-59-62340 (JP, A) JP-A-2- 138107 (JP, A) JP-A-7-145104 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C08L 71/02-71/03 A61K 7 /00-7/50 C07C 69/67-69/72 A23L 1/035 WPI (DIALOG)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 平均重合度4以上のポリグリセリンが、
炭素数8〜24の脂肪酸により、エステルを構成するポ
リグリセリンの総水酸基の平均エステル化率が15〜5
0%となるようにエステル化されているポリグリセリン
脂肪酸エステルから成り、かつ遊離のポリグリセリン
を、ポリグリセリン脂肪酸エステルと遊離のポリグリセ
リンとの合計に占める遊離のポリグリセリンの比率が
0重量%以下となるように含有していてもよいことを特
徴とするポリグリセリン脂肪酸エステル組成物。
1. Polyglycerin having an average degree of polymerization of 4 or more ,
A fatty acid having 8 to 24 carbon atoms forms an ester by
The average esterification rate of the total hydroxyl groups of glycerin is 15 to 5
Polyglycerin esterified to 0%
Free polyglycerin consisting of fatty acid esters
Of polyglycerol fatty acid ester and free polyglycerol
The ratio of free polyglycerin to the total with phosphorus is 2
A polyglycerin fatty acid ester composition, which may be contained so as to be 0% by weight or less.
【請求項2】 遊離のポリグリセリンを、ポリグリセリ
ン脂肪酸エステルと遊離のポリグリセリンとの合計に占
める遊離のポリグリセリンの比率が10重量%以下とな
るように含有していてもよいことを特徴とする請求項1
記載のポリグリセリン脂肪酸エステル組成物。
2. The method of claim 1, wherein the free polyglycerol is polyglycerol.
Occupied by the sum of fatty acid esters and free polyglycerin
Of free polyglycerol to be less than 10% by weight.
2. The composition according to claim 1, wherein the composition is contained in such a manner that
The polyglycerin fatty acid ester composition as described in the above.
【請求項3】 ポリグリセリン脂肪酸エステルが、エス3. The polyglycerin fatty acid ester is
テルを構成するポリグリセリンの総水酸基の平均エステAverage Esters of Total Hydroxyl Groups of Polyglycerol Constituting Ter
ル化率が15〜30%となるようにエステル化されていEsterified so that the degree of esterification is 15 to 30%.
るものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の3. The method according to claim 1, wherein
ポリグリセリン脂肪酸エステル組成物。Polyglycerin fatty acid ester composition.
【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかに記載の組
成物を分散溶解させた油相に、水相を添加することによ
り、連続相を油相から水相へ転相させることを特徴とす
る水中油型乳化物の製造方法。
4. A continuous phase is converted from an oil phase to an aqueous phase by adding an aqueous phase to an oil phase in which the composition according to claim 1 is dispersed and dissolved. A method for producing an oil-in-water emulsion.
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