JP3718113B2 - 油脂組成物の固液分別法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部分グリセリドを含有する油脂組成物から固体状油脂組成物と液体状組成物を分離製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の健康志向から、体重の増加を抑制して肥満を防止することに関心が高まっている。しかし、単に体重増加を抑制するだけでなく、体脂肪、とりわけ内蔵脂肪を減少させることが、心機能の低下、血圧の上昇、動脈硬化の発生等種々の疾患の予防・改善に有効であることが、近年の研究結果から明らかになりつつある。炭素数１２〜２２の飽和又は不飽和アシル基を構成アシル基とするジグリセリドが、脂肪肝の予防・治療剤として有効であることが見出された（特開平４−３００８２８号公報）。
【０００３】
このようなジグリセリド及びモノグリセリド（以下部分グリセリド）は、大豆油、ナタネ油等の油脂とグリセリンとのエステル交換反応又は加水分解して得られたかかる油脂由来の脂肪酸とグリセリンとのエステル化反応等の方法、及び分子蒸留や脱臭等の精製処理により製造されている。
【０００４】
これらの方法で製造された部分グリセリドを含有する油脂組成物は、種々のアシル基鎖長のグリセリン脂肪酸エステルの混合物となっている。ジグリセリドの体脂肪蓄積抑制効果を日常の食生活で得るには、通常食している油脂（トリグリセリド）をジグリセリドに置きかえることが必要であり、これには２つのやり方がある。１つは、調理用油脂（サラダ油）の替わりにジグリセリドをクッキングオイルとして使用することである。もう１つは油脂の替わりにジグリセリドを使用したマヨネーズ、マーガリン、フライ等の加工食品を食することである。
【０００５】
これらの食品には、使用場面、風味食感、保存安定性等の点から融点の異なる油脂が使用されており低融点油脂と高融点油脂を使い分けてきた。
例えば、サラダ油は冷蔵庫内や冬期における低温条件下でも油脂の結晶化はおこらないが、ジグリセリドは構造上融点がトリグリセリドよりも高いので、低温下で結晶化しボトルから取り出せなかったり、外観的に不具合が生じる。また、冷蔵庫で保存を行うことのあるマヨネーズやドレッシングの油材に、ジグリセリドをそのまま使用した場合には、ジグリセリドの結晶化がおこり、乳化物が固化したり乳化破壊によりオイルオフ（油材の分離）が起こってしまう。通常ジグリセリドは、汎用的な動植物油から調製されるが、低融点化を目的に飽和脂肪酸含量が少ないナタネ油等を原料として用いても冷蔵庫（５℃）で結晶化し固化する。ナタネ油の融点は約−５℃であるのに対して、ナタネ油を原料として調製したジグリセリドの融点は約１５℃である。従って、ジグリセリドの高融点部を分別除去し、低融点化することが必要となった。また、ここで分別した高融点部は、高融点が必要な、パン、フライ、チョコレート油等にそのまま使用できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このようなジグリセリドの栄養学研究が、近年になり明らかになったことからジグリセリドの低融点部と高融点部を分別することが必要となった。しかし従来の技術は、溶剤を使用してグリセリド混合物中からジグリセリドを濃縮したり除去したりする例はある（特開昭５２−６５２１２号公報、特開昭６３−１２２７９３号公報、特開平１−１１７８４５号公報、特開平８−３４９９０号公報等）が、高濃度のジグリセリドから高融点ジグリセリドと低融点ジグリセリドに分別した例は殆どない。これは、従来乳化剤メーカーから市販されている高純度ジグリセリドは、ステアリン酸ジグリセリドやオレイン酸ジグリセリドであり融点は、２０℃以上のもので、親油性乳化剤として少量配合して用いられており、２０℃以下の融点のジグリセリドは必要とされていなかったためである。
【０００７】
このように低融点部と高融点部との分別法を考えると、クロマト分離や蒸留法等が考えられるが、低生産性、コスト高、品質劣化等の問題を生じる。
本発明は、これらの問題を解決した分別工程が簡便な部分グリセリドを含有する油脂組成物を固液分別する製造法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
部分グリセリドを固液分別するためには、部分グリセリドを冷却して高融点部を結晶化させる必要がある。しかし、従来よりジグリセリド、モノグリセリドは油脂の結晶化を阻害する不純物的な存在として扱われ（油化学，28, 700-708(1979)、Oil Palm News, 22, 10-18(1977)）、ジグリセリドは結晶化しずらく、特に溶剤を使用しないジグリセリドのドライ分別は困難であると考えられていた。
実際に、ドライ分別法を採用するパーム油の分別やサラダ油製造用のウインタリングでは、油脂を冷却するだけで、析出する結晶は強固で、その晶析スラリーは流動性があり、ろ過や遠心分離により容易に固液分離できるのに対して、高濃度のジグリセリドを単に冷却した晶析スラリーは、流動性がなく通常のろ過や遠心分離条件では、固液分離ができず液体部が得られなかった。このように、油脂と部分グリセリドの結晶特性は全く異なり、部分グリセリド含量が高くなるにつれて、分別は困難であったが、驚くべきことに部分グリセリドを５０％以上含む油脂組成物では、乳化剤を添加した場合にのみ、冷却して結晶を析出させることにより、固液分離が可能であることが今や見出された。これにより溶剤を使用する必要もなく、マイルドな条件、少ないエネルギーで、低コストに部分グリセリドを含有する油脂組成物を固液分離できることを見出した。
【０００９】
すなわち、本発明は、モノグリセリド含量が５重量％（以下単に％と記載する）以下の部分グリセリドを５０％以上含有する油脂組成物に、乳化剤を溶解後、冷却速度１〜３℃／時で冷却して結晶を析出させた後に、固液分離する油脂組成物の固液分別法を提供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明で使用する部分グリセリドを含有する油脂組成物は、目的の構成脂肪酸を有する油脂とグリセリンとにアルカリ触媒やリパーゼを作用させてエステル交換反応に付すか、油脂の加水分解で得られた目的の構成脂肪酸又はそのエステルとグリセリンとの混合物にアルカリ触媒やリパーゼを作用させてエステル化反応を行うことにより製造される。油脂としては、大豆油、ナタネ油、ヒマワリ油、サフラワー油、アマニ油、しそ油、パーム油、米油、コーン油等の植物油、牛脂、魚油等の動物油、或いはそれらの混合油、硬化油、分別油、ランダムエステル交換油等が挙げられる。部分グリセリドを構成するアシル基の炭素数は、８〜２４、特に１６〜２２であることが好ましい。また、固液分離して得られる液体状部の融点を下げるためには、パルミチン酸及びステアリン酸由来のアシル基が合計で２０％以下、特に１５％以下であることが好ましい。
【００１１】
部分グリセリドを含有する油脂組成物には、部分グリセリド含量が５０％以上、さらに７０％以上、特に８０％を超えることが好ましい。部分グリセリドがジグリセリドであることが好ましく、モノグリセリド含量は、５％以下、特に２％以下が好ましい。遊離脂肪酸の含有量は、油脂組成物の風味向上の観点から、５％以下特に２％以下であることが好ましい。残余の部分はトリグリセリドであるが、１〜５０％、好ましくは２〜２０％とするのが分別操作上好ましい。
【００１２】
このようにして製造された部分グリセリドを含有する油脂組成物に乳化剤が添加され、必要により加温して溶解される。
本発明で使用する乳化剤としては、ポリオール脂肪酸エステル、ステアリル乳酸塩、クエン酸ステアリル、コール酸（塩）等が挙げられ、ポリオール脂肪酸エステルが特に好ましい。ポリオール脂肪酸エステルとしては、グリセリン脂肪酸モノエステル、グリセリン有機酸脂肪酸エステル（有機酸：酢酸、乳酸、クエン酸、コハク酸、ジアセチル酒石酸等）、ポリグリセリン縮合リシノレイン酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、リン脂質等が挙げられるが、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステルが好ましい。
【００１３】
ポリオール脂肪酸エステルの、アシル基は飽和若しくは不飽和の炭素数１２〜２２、好ましくは１２〜１８でこのうち特に飽和と不飽和の混合アシル基であるのが好ましく、具体的には、炭素数１２〜１８の飽和アシル基と炭素数１８の１不飽和アシル基の混合アシル基が好ましい。
【００１４】
ポリオール脂肪酸エステルのうちでは特にポリグリセリン脂肪酸エステルが好ましいが、更に平均重合度４〜１５、好ましくは８〜１２であって、エステル化度は７０％以上のものが好ましい。
【００１５】
またポリオール脂肪酸エステルは、ＨＬＢ（Griffinの計算式）が７以下で融点２０〜４０℃の範囲にあるものが、部分グリセリドを含有する油脂組成物の分別の簡便さから好ましい。
【００１６】
部分グリセリドを含有する油脂組成物と、乳化剤との混合比率は、部分グリセリドを含有する油脂組成物１００重量部に対して、乳化剤が０．００１〜５重量部、好ましくは０．０５〜０．５重量部、特に０．１〜０．３重量部とするのが分別の確実さの点で好ましい。
【００１７】
部分グリセリドを含有する油脂組成物と乳化剤の混合物は、必要により次いで加温して乳化剤を溶解する。この場合の温度は２０〜８０℃、好ましくは３０〜６０℃にするのがよい。ここで乳化剤、特にポリオール脂肪酸エステルの融点は、分別される部分グリセリドを含有する油脂組成物の融点より３〜２５℃、好ましくは５〜２０℃高いものが好ましい。
【００１８】
ポリオール脂肪酸エステルが溶解した部分グリセリドを含有する油脂組成物は、次いで結晶が析出しない温度範囲、例えば１５〜８０℃、好ましくは２０〜６０℃の温度で、１分間以上、好ましくは３〜３０分間混合した後に、冷却速度１〜３℃／時で冷却し、ポリオール脂肪酸エステルに基づく結晶調整作用で高融点部（固体状油脂組成物）に高融点ジグリセリド含有部分を析出させその結晶を成長させる。
所望の高融点部分が充分析出する温度まで到達して後、１０〜６００分間、好ましくは３０〜３００分間熟成させる。その後加圧ろ過、真空ろ過、遠心分離、膜処理等の方法で高融点部及び低融点部分を分別する。ろ過方式の方が液体状油脂組成物の収率が高いため好ましい。
このように、本発明の部分グリセリドを含有する油脂組成物は有機溶剤を使わずに、固液分別されることが好ましい。
【００１９】
【実施例】
実施例１
原料油２５００ｇに非選択的リパーゼ（「リパーゼＯＦ」：名糖産業（株）製）１．３ｇと水２５００ｇを４つ口フラスコ内で窒素雰囲気下攪拌しながら４０℃で６時間加水分解した後、遠心分離により油相を分離した。該油相反応生成物２０００ｇ、グリセリン３３０ｇ及び１、３選択的固定化リパーゼ（「Lipozyme IM」；ノボ・ノルディスクバイオインダストリー社製）２００ｇを混合し、４０℃、４ｈＰａの条件下５時間エステル化反応を行った。得られた反応生成物を、分子蒸留処理と脱臭処理を行ない表１の組成の部分グリセリド含有油脂組成物１３６０ｇを得た。次いでこの部分グリセリド含有油脂組成物１００ｇにポリオール脂肪酸エステル０．２ｇを添加し又は添加しないで、４０℃まで加熱（本発明品４は、６０℃まで加熱）し全体を均一な液体状とした後、２℃／時の冷却速度で１０rpmの攪拌速度で５℃まで冷却した後２時間静置した。
得られた晶析スラリーを吸引ろ過法で固体状油脂組成物と液体状油脂組成物に分別した。液体状油脂組成物の組成を表２に示す。
【００２０】
【表１】

【００２１】
【表２】

【００２２】
（注）ポリオール脂肪酸エステル
・ＴＨＬ１５ デカグリセリン混合脂肪酸エステル 坂本薬品（株）製
ＨＬＢ ３ 融点 ３１℃
・合成品 デカグリセリンパルミチン酸（４０％）オレイン酸（６０％）エステル
ＨＬＢ ３ 融点 ２９℃
・Ｎｏ．７００Ｐ−２ カプリル酸モノグリセリド 太陽化学（株）製
ＨＬＢ ７．２ 融点 １５℃
・Ｎｏ．６１ＮＮ ソルビタンステアリン酸エステル 太陽化学（株）製
ＨＬＢ ６．２ 融点 ５６℃
【００２３】
表２の本発明１〜５はいずれも液体状油脂組成物は５℃で１日静置させておいても結晶の析出は認められなかった。比較例では、晶析スラリーがゲル化し液体状が得られなかったため、表１の部分グリセリド含有油脂組成物をそれぞれ５℃で保存したところ、ヒマワリ油、大豆油由来の油脂組成物はともに５℃で結晶が析出し、ゲル化した。特に、大豆油を使った場合は、サラダ油用ボトル内で固化して、ボトルから取り出せなかった。
【００２４】
比較例
表１のヒマワリ油由来の部分グリセリド含有組成物２９重量部に、原料油であるヒマワリ油を８１重量部を添加して、ジグリセリド２５％を含有する油脂組成物を調製した。この油脂組成物１００ｇに上記ポリオール脂肪酸エステル合成品０．２ｇを添加して４０℃まで加熱し全体を均一な状態とした後、２℃／時間の冷却速度で１０rpmの攪拌速度で冷却していった。この油脂組成物はトリグリセリドが約７４％含有していることから、融点が低いため−４℃まで結晶が析出しないため、−１０℃まで冷却した後２時間静置した。この晶析スラリーはゲル化してしまい、結晶が微細でろ過できなかった。
【００２５】
【発明の効果】
部分グリセリドを含有する油脂組成物が固体状油脂組成物と液体状油脂組成物とに容易に分別される。

Claims (6)

1. モノグリセリド含量が５重量％以下の部分グリセリドを５０重量％以上含有する油脂組成物に、乳化剤を溶解後、冷却速度１〜３℃／時で冷却して結晶を析出させた後に、固液分離する油脂組成物の固液分別法。
2. 該油脂組成物の全アシル基のうち、パルミチン酸及びステアリン酸由来のアシル基が、合計で２０重量％以下である請求項１記載の油脂組成物の固液分別法。
3. 乳化剤が、ポリオール脂肪酸エステルである請求項１又は２記載の油脂組成物の固液分別法。
4. ポリオール脂肪酸エステルのＨＬＢが７以下で、融点が２０〜４０℃である請求項３記載の油脂組成物の固液分別法。
5. ポリオール脂肪酸エステルが、ポリグリセリン脂肪酸エステルである請求項３又は４記載の油脂組成物の固液分別法。
6. 析出結晶を分別除去し、液体状油脂組成物を収得する請求項１〜５のいずれか１項記載の油脂組成物の固液分別法。