JP3836162B2 - ショ糖脂肪酸エステルの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
【０００２】
本発明は、ショ糖脂肪酸エステル（以下、ＳＥと略記することがある。）の製造方法に関する。
【０００３】
更に、詳しくは、本発明は溶媒法によって製造された反応液から、ＳＥと未反応のショ糖、溶媒を効率よく分離することでＳＥを製造する方法に関するものである。
【０００４】
【従来の技術】
【０００５】
ＳＥは、ショ糖部分を親水基とし、脂肪酸部分を親油基とする非イオン性界面活性剤であり、乳化剤、分散剤、粘度調整用添加剤、起泡剤、老化防止剤などとして食品、飼料、医薬品、化粧品等に広く用いられている。
【０００６】
ショ糖脂肪酸エステルの製造方法としては、ジメチルスルホキシド（以下、ＤＭＳＯと略記することがある。）等の極性溶媒中で、アルカリ触媒存在下、ショ糖と脂肪酸メチルエステルのような脂肪酸低級アルコールエステルとのエステル交換反応による方法（特公昭３５−１３１０２号公報）等が知られている。
【０００７】
一方、ＳＥを効率よく製造するには、未反応ショ糖及び反応溶媒を回収し、再びＳＥ製造原料として使用することが工業的製造方法及び経済的操業方法として重要である。
【０００８】
上記方法によって得られた反応混合物は、ＳＥの他に溶媒、未反応のショ糖およびアルカリ触媒などを含有しており、ショ糖を回収した場合には、アルカリ触媒などに由来する塩類が混入することがあり、この塩類の混入したショ糖をＳＥ製造原料として用いた場合、エステル交換速度を遅延するなどの課題が残されていた。
【０００９】
また、上記方法の課題を改善する試みとして、特開平４−２４３８９０号公報などには、反応混合物に酸を添加して触媒を失活させた後、溶媒を部分的に蒸留し、次いで含水ケトンを添加し、主としてＳＥ、溶媒及び塩類を液相に、また主として未反応ショ糖を固相として回収する製造方法などが提案されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来紹介された方法には解決すべき課題が残されており、ショ糖脂肪酸エステルの製造方法として十分なものとは言えなかったのである。
【００１２】
例えば、特公昭３５−１３１０２号公報に紹介されている方法には前述のような経済性の面での欠点があった。
【００１３】
また、その改良方法として提案された特開平４−２４３８９０号公報に記載された方法には、反応液からのＤＭＳＯ除去の際に、多量の未反応ショ糖が存在するため、粘度が上昇するなどの取扱上の課題が残されており、更に、回収したショ糖中には０．４〜０．７％程度の塩が含まれているので、回収−再使用を繰り返していると直に塩が蓄積してくるという課題や、糖を回収した後に再びＤＭＳＯを蒸留、回収するという工程なので、結果的に多大なエネルギーを必要とする蒸留を、二度行うなど経済的な課題も残されていた。
【００１４】
又、この特開平４−２４３８９０号公報に記載された方法を実施する際に、液相中のＳＥ含有部分は、溶媒を除去した後、有機溶媒と水を用いて抽出処理を行うが、良好な分液性を得るために、高価な有機酸塩等の塩析剤を使用する必要があり、このことも経済的な課題として残されていたのである。
【００１５】
以上のような状況から、ＳＥ反応液から少ない熱エネルギーで、塩を多く含まずに且つ塩を蓄積させずにショ糖を回収し、回収したショ糖を再びＳＥ製造原料として使用できるような、経済的に有利なショ糖脂肪酸エステルの製造方法の開発が望まれていたのである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明者等は、上述の課題を解決するために鋭意検討した結果、ＳＥ製造反応液からＤＭＳＯを濃縮除去することなく、触媒を失活させた後、アルコールを添加して、塩の混入がほとんど無い未反応のショ糖を結晶固体として回収した後、ろ液からアルコールとＤＭＳＯを回収して粗ＳＥを得、さらにケトンとショ糖水溶液を用いて抽出処理して、精製ＳＥを得ることにより、極めて経済性高くＳＥを製造することに成功し、本発明を完成するに至った。
【００１８】
即ち、第一の本発明は、 アルカリの存在下、ジメチルスルホキシドを反応溶媒として、ショ糖と脂肪酸低級アルコールエステルを反応させてショ糖脂肪酸エステルを製造する方法において、▲１▼ 加熱下、酸で中和した反応液にアルコールを添加・混合して、ショ糖脂肪酸エステルと塩を含む液相と、未反応ショ糖結晶とに分離し、▲２▼ 前記▲１▼の工程で得た液相から、アルコール及びジメチルスルホキシドを除去して、ショ糖脂肪酸エステルを回収し、▲３▼ 前記▲１▼の工程で得た結晶を、次の反応に再使用することを特徴とするショ糖脂肪酸エステルの製造方法である。
【００１９】
また、第二の本発明は、前記第一の▲２▼の工程で得たショ糖脂肪酸エステルにケトンとショ糖水溶液を添加・混合した後、ジメチルスルホキシド、ショ糖及び塩を含有する水相と、ショ糖脂肪酸エステルを含むケトン相とに分離し、ケトン相よりケトンを除去して精製されたショ糖脂肪酸エステルを回収することを特徴とする前記第一に記載のショ糖脂肪酸エステルの製造方法である。
【００２０】
また、第三の本発明は、水相から水を除去したショ糖、ジメチルスルホキシド溶液を次回以降の反応の反応液に混合して用いる前記第一または第二の何れかに記載のショ糖脂肪酸エステルの製造方法である。
【００２１】
また、第四の本発明は、反応液もしくは反応液と前の反応から得たショ糖、ジメチルスルホキシド溶液との混合液１重量部に対し、アルコール０．５〜５重量部を添加・混合することを特徴とする前記第一〜第三の何れか一つに記載のショ糖脂肪酸エステルの製造方法である。
【００２２】
また、第五の本発明は、アルコールがエタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノールから選ばれる前記第一〜第四の何れか一つに記載のショ糖脂肪酸エステルの製造方法である。
【００２３】
また、第六の本発明は、アルコールを添加・混合する温度が２０℃〜９０℃の範囲である前記第一〜第五の何れか一つに記載のショ糖脂肪酸エステルの製造方法である。
【００２４】
また、第七の本発明は、ケトンがメチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトンから選ばれる一種又は二種以上の混合物である前記第一〜第六の何れか一つに記載のショ糖脂肪酸エステルの製造方法である。
【００２５】
更に、第八の本発明は、ショ糖水溶液の濃度が０．１〜１０重量％である前記第一〜第七の何れか一つに記載のショ糖脂肪酸エステルの製造方法である。
【００２６】
本発明を実施するうえで、脂肪酸低級アルコールエステルの種類や構造に格別の制約は無く、市販のものが使用出来るが、製品として所望するＳＥの種類や品質によって、それに応じた脂肪酸低級アルコールエステルを選択するべきであり、通常は、炭素数６〜３０、好ましくは１２〜２２の飽和又は不飽和の脂肪酸と、炭素数１〜６の低級アルコールとのエステルから選択された一種または二種以上の混合物が有利に採用できる。
【００２７】
本発明を実施する上で用いる脂肪酸低級アルコールエステルの量は、ショ糖１モルに対して０．２〜８モルが好ましいが、使用する量がショ糖１モルに対して０．２モル未満の場合には、得られるショ糖脂肪酸エステルのほとんどが親水性の高いモノエステル体に偏ってしまい、所望の品質が得られない場合が多いことや、反応が進行しにくくなるなどの理由から好ましくない。
【００２８】
一方、脂肪酸低級アルコールエステルの量が８モルを越える場合には、高価な原料である脂肪酸低級アルコールエステルが未反応のまま反応後に残存するので不経済であることや、得られるショ糖脂肪酸エステルのほとんどが親油性の高いポリエステル体に偏ってしまい所望の品質が得られないことが多いので好ましくない。
【００２９】
本発明のもうひとつの原料であるショ糖の種類や品質についても特別の制約は無いが、ブドウ糖や果糖などの不純物が少なく、反応に際して比較的安定であるなどの理由から市販のグラニュー糖や白双目糖、中双目糖、氷糖、角糖等が有利に採用できる。
【００３０】
本発明を実施する際には、溶媒としてＤＭＳＯを用いるが、その使用量は、回収するショ糖結晶の純度を高めることと、後の工程で用いるアルコールの使用量を過度に増加させないという意味から、ショ糖と脂肪酸低級アルコールエステルとの合計仕込量に対して、５０〜１５０重量％程度が適切である。
【００３１】
本発明に用いるアルカリ触媒としては、炭酸カリウムなどの炭酸アルカリ金属塩が有利に用いられるが、これは単に扱い易い粉末であるという理由であり、他のアルカリ、例えば、アルカリ金属水酸化物、弱酸のアルカリ金属塩等も用いることができる。
【００３２】
用いるアルカリの量は、反応の進行が円滑であることや、不必要なアルカリを系内に混入させることは好ましくない等の理由から脂肪酸低級アルコールエステルのモル数に対して０．２〜１０モル％程度、重量の比較では０．１〜５重量％程度が好ましい。
【００３３】
本発明に用いる酸は、反応に用いたアルカリ触媒を中和して触媒としての活性を失わせるために用いるものであり、好ましい酸の種類としては、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、コハク酸、クエン酸、安息香酸、乳酸等の各種有機酸が挙げられるが、後工程でショ糖を回収する際に塩が混入するのを防止する意味から、更に好ましいのは１価の有機酸であり、それらの中でも装置材質の腐蝕性が低いことや、水への溶解性が高いこと、食品添加物として安全性が確認されていることなどの理由から、乳酸が特に好ましい。
【００３４】
酸の使用量は、製品や回収物の純度を高めるために未中和のアルカリや過剰な酸を残さないという意味から、用いたアルカリと等モル量程度が最も好ましい。
【００３５】
本発明に用いるアルコールは反応液からショ糖を析出させるために用いるが、未反応のショ糖が容易に析出して効率良く回収できるなどの理由から、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノールなどが好ましく、通常はその添加量として、ショ糖が析出するに必要で且つ十分な程度の量、つまり反応液１重量部に対して０．５〜１０重量部が好ましく採用される。
【００３６】
特に、本発明の好ましい実施態様においては、アルコールは、反応液の量又は前回の反応後に回収されたショ糖及びＤＭＳＯの溶液と反応液との混合物の量に対して０．７〜５重量部の範囲で用いられる。
【００３７】
反応液や前回の反応後に回収されたショ糖及びＤＭＳＯの溶液と反応液との混合物にアルコールを添加する時の温度は、低過ぎるとショ糖がペースト状を呈したり、塩を含んだまま析出してくることがあるので、好ましくは２０〜９０℃、更に好ましくは４０〜８０℃である。
【００３８】
このように、高い温度でアルコールを添加することによって、析出するショ糖に含まれる不純物を著しく減少させることが可能になり、この効果はショ糖の回収を繰り返すことができる回数を飛躍的に増大させ、本発明の効果の大きな特徴を構成している。
【００３９】
また、ショ糖を析出させる工程では、単にアルコールを添加して冷却するだけでも有利に本発明を実施することができるが、種結晶としてショ糖の粉末を少量加えることにより、ショ糖の結晶化を一層安定的に行うこともできる。
【００４０】
本発明を実施する際の固液分離、すなわち未反応のショ糖結晶を含む固相とＳＥを含む液相の分離方法には特別な制約が無いので、ろ過や遠心分離などの、それ自体は公知の各種分離の中から任意の方法を選択することができる。
【００４１】
本発明の固液分離操作により回収した固相は、従来の方法に比べて純度が高く、無機塩の残存量も少ないショ糖結晶であるから、本発明の好ましい実施態様においてＳＥ製造原料としてそのまま再使用することが可能である。
【００４２】
一方、液相はアルコールおよびＤＭＳＯを溶媒とするＳＥ含有溶液であるから、まず低沸点側のアルコールを液相中のアルコール含有量として１０重量％以下、好ましくは３重量％以下まで濃縮して回収し、次にＤＭＳＯ回収工程に移行させる。
【００４３】
アルコールの回収は、常圧もしくは軽い減圧下で行うことができるが、続いて行うＤＭＳＯの回収は、加熱を軽微にすることが好ましいので、アルコールの回収の場合よりもやや強い減圧下で回収操作を行なうことが好ましい。
【００４４】
ＤＭＳＯの回収は、濃縮後の液中のＳＥ含有量を１重量部としたときのＤＭＳＯ含有量が０．１〜３．０重量部になる程度を目安にすることによって、ＳＥの歩留を下げない比較的穏やかな条件で実施することができる。
【００４５】
このようにして得られたＳＥは、用途によってはそのまま用いることも可能であるが、該ＳＥ中にはＤＭＳＯが多く含まれているので、必要に応じて更に精製操作を加えて純度の高い精製ＳＥとすることもできる。
【００４６】
ＳＥの精製操作として好ましい本発明の実施態様は、ＤＭＳＯ回収後に得られるＳＥにショ糖水溶液とケトンとを加え、一回または複数回の液−液抽出操作を行うことにより実施されるが、この操作はケトン層を洗浄する意味で行うものであり、ショ糖水溶液を採用することによって液の乳化を防止し、液−液分離界面を速く且つ明瞭にするという効果があって、その結果、最終的に得られるＳＥの純度を高める効果を生じ、これも本発明の効果の大きな特徴になっている。
【００４７】
本発明の好ましい実施態様において用いるケトンとしては、水との分離が比較的良好なことやＳＥをよく溶解し、不純物である塩やショ糖をあまり溶解しない性質を有することなどから、メチルエチルケトン（以下、ＭＥＫと略記することがある。）、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどが有利に採用できるが、これらの中でもＭＥＫが最も前記の諸性質をバランス良く備え、且つ扱い易いので好ましい。
【００４８】
また、本発明の好ましい実施態様において用いるショ糖水溶液はケトン相と水相との分離性を改善し、その結果得られるＳＥの純度を高める効果があるが、その濃度は水との分離性等から、０．１〜１０％が好ましく、１〜８％が更に好ましい。
【００４９】
液−液抽出操作を実施する際の温度は、使用するケトン等の沸点を考慮すると７０℃以下が採用しやすく、液相間の分離性等を考慮すると常温以上が採用しやすいが、更に好ましいのは４０℃以上での操作である。
【００５０】
また、液−液抽出に用いるケトンとショ糖水溶液の量は、ＳＥの回収率や液相間の分離性等から、ＳＥと等量〜２０倍容量程度が好ましい。
【００５１】
以上のように、本発明の好ましい実施態様である液−液抽出後に得られるケトン相は、相中に含まれるものがＳＥ以外は殆ど溶媒のみであり、溶媒を通常の濃縮や蒸留、水蒸気を吹き込んでの蒸留などの操作で除去し、乾燥することによって純度の高いＳＥを得ることができる。
【００５２】
また、前記液−液抽出によって得られる水相には未反応成分のショ糖や抽出の際に用いたショ糖水溶液に由来するショ糖が含まれているので、公知の濃縮操作を適用し、水相中にＤＭＳＯが残るように水を除去して、ＤＭＳＯ−ショ糖溶液とし、次の反応で得られた反応液に混合すれば、更に効率よくＤＭＳＯ及びショ糖を回収することができ、一層経済的に有利な工程を実現することができる。
【００５３】
【実施例】
【００５４】
以下に例を掲げて本発明の内容を更に具体的に説明するが、例中の％は特に断らない限り重量％を表わすものとする。
【００５５】
また、本発明の技術的範囲は以下の例に制限されるものではない。
【００５６】
図１は、本発明の工程の一例を示す簡単なフロー図であり、実施例−１及び実施例−２の工程の概略が示されている。
【００５７】
【実施例−１】
（未使用ショ糖使用例）
【００５８】
３００ｍｌの還流装置つきガラス製反応容器に３７．４ｇのショ糖、６．０５ｇのパルミチン酸メチルエステル、１．５０ｇのステアリン酸メチルエステル、並びに１０５ｍｌのジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）を入れて９０℃に加熱し、さらに反応系を減圧にして、ＤＭＳＯが約５ｍｌ留去されるまで系内の乾燥を行った。
【００５９】
次に、０．１ｇのＫ2ＣＯ3を加え、２０ｍｍＨｇの減圧下、９０℃でＤＭＳＯを還流させ、メタノールを留去させながら、３時間反応を進行させた。
【００６０】
３時間後、０．２５ｇの乳酸を、０．２５ｇの水を用いて加え、反応を停止させた後、７０℃まで降温し、イソブタノール３００ｍｌをゆっくり加えてショ糖の結晶生成を確認した後、０℃まで冷却し、３０分間ゆるやかに撹拌した。
【００６１】
次に、生成したショ糖の結晶をろ過し、さらにこれを１０％含水イソブタノールで洗浄し、１８ｇのショ糖結晶を回収したが、このショ糖の純度は９８．５％で塩の残存はＮＭＲでの測定で観測されず、次回以降の反応に繰り返し用いるに十分な品質を備えたものであった。
【００６２】
ショ糖結晶を除去したろ液、及び結晶の洗浄に用いた溶媒を混合し、減圧濃縮を行い、本発明の粗ショ糖脂肪酸エステルを得た。
【００６３】
得られた粗ショ糖脂肪酸エステルの重量は３０ｇであった。
【００６４】
【実施例−２】
（ショ糖脂肪酸エステルの精製）
【００６５】
実施例−１で得られた粗ショ糖脂肪酸エステルにメチルエチルケトン（ＭＥＫ）１５０ｍｌ及び水１５０ｍｌを加え、溶媒抽出を行い、次に、その有機溶媒相を、温度５０℃にて３％ショ糖水溶液８０ｍｌで、５回洗浄した後、減圧濃縮し、乾固させた後、１００ｍｌの水に溶解させた。
【００６６】
更に、該溶解液に水蒸気を吹き込み、残存する溶媒を除去し、凍結乾燥して１２．０ｇの精製ショ糖脂肪酸エステルを得た。
【００６７】
また、得られた水相から、アスピレーターで減圧しながら６０℃で水を蒸発させ、次回以降使用するための濃縮物を得た。
【００６８】
この濃縮物中には、ショ糖約２０ｇとＤＭＳＯ１０ｍｌが含有されていた。
【００６９】
【参考例−１】
【００７０】
実施例−２のショ糖水溶液に代えて水を用い、同様に操作した結果、洗浄後の液が溶媒層と水とに分離せず、乳化液になってしまい、精製ショ糖脂肪酸エステルは得られなかった。
【００７１】
【実施例−３】
（回収ショ糖の使用例）
【００７２】
３００ｍｌの還流装置つきガラス製反応容器に実施例−１で得られた１８ｇの回収ショ糖と、１９．４ｇの中双目糖、６．０５ｇのパルミチン酸メチルエステル、１．５０ｇのステアリン酸メチルエステル、並びに１０５ｍｌのＤＭＳＯを入れて９０℃に加熱し、さらに反応系を減圧にして、ＤＭＳＯが約５ｍｌ留去されるまで系内の乾燥を行った。
【００７３】
次に、０．１ｇのＫ2ＣＯ3を加え、２０ｍｍＨｇの減圧下、９０℃でＤＭＳＯを還流させ、メタノールを留去させながら、３時間反応を進行させた。
【００７４】
３時間後、０．２５ｇの乳酸を、０．２５ｇの水を用いて加え、反応を停止させた後、７０℃まで降温し、実施例−２で得られた濃縮物を混合した後、イソブタノール３３０ｍｌをゆっくり加えてショ糖の結晶生成を確認して、０℃まで冷却し、３０分間ゆるやかに撹拌した。
【００７５】
次に、生成したショ糖の結晶をろ過し、さらにこれを１０％含水イソブタノールで洗浄し、３７ｇのショ糖結晶を回収したが、このショ糖の純度は９８．４％であり、次回の反応に用いるに十分な純度を備えたものであった。
【００７６】
ショ糖結晶を除去したろ液、及び結晶の洗浄に用いた溶媒を混合し、減圧濃縮を行い、本発明の粗ショ糖脂肪酸エステルを得た。
【００７７】
得られた粗ショ糖脂肪酸エステルの重量は３１．５ｇであった。
【００７８】
【実施例−４】
（ショ糖脂肪酸エステルの精製）
【００７９】
実施例−３で得られた粗ショ糖脂肪酸エステルにメチルエチルケトン（ＭＥＫ）１５０ｍｌ及び水１５０ｍｌを加え、溶媒抽出を行い、次に、その有機溶媒相を、温度４０℃にて１％ショ糖水溶液８０ｍｌで、５回洗浄した後、減圧濃縮し、乾固させた後、１００ｍｌの水に溶解させた。
【００８０】
更に、該溶解液に水蒸気を吹き込み、残存する溶媒を除去し、凍結乾燥して１２．３ｇの精製ショ糖脂肪酸エステルを得た。
【００８１】
また、得られた水相から、アスピレーターで減圧しながら６０℃で水を蒸発させ、次回以降使用するための濃縮物を得た。
【００８２】
この濃縮物中には、ショ糖約１３ｇとＤＭＳＯ１０ｍｌが含有されていた。
【００８３】
【実施例−５】
（回収ショ糖の使用例）
【００８４】
３００ｍｌの還流装置つきガラス製反応容器に実施例−３で得られた３７ｇの回収ショ糖、６．０５ｇのパルミチン酸メチルエステル、１．５０ｇのステアリン酸メチルエステル、並びに１０５ｍｌのＤＭＳＯを入れて９０℃に加熱し、さらに反応系を減圧にして、ＤＭＳＯが約５ｍｌ留去されるまで系内の乾燥を行った。
【００８５】
次に、０．１ｇのＫ2ＣＯ3を加え、２０ｍｍＨｇの減圧下、９０℃でＤＭＳＯを還流させ、メタノールを留去させながら、３時間反応を進行させた。
【００８６】
３時間後、０．２５ｇの乳酸を、０．２５ｇの水を用いて加え、反応を停止させた後、６０℃まで降温し、実施例−４で得られた濃縮物を混合した後、イソブタノール３３０ｍｌをゆっくり加えてショ糖の結晶生成を確認して、０℃まで冷却し、３０分間ゆるやかに撹拌した。
【００８７】
次に、生成したショ糖の結晶をろ過し、さらにこれを１０％含水イソブタノールで洗浄し、３０ｇのショ糖結晶を回収したが、このショ糖の純度は９８．７％であり、次回の反応に用いるに十分な純度を備えたものであった。
【００８８】
ショ糖結晶を除去したろ液、及び結晶の洗浄に用いた溶媒を混合し、減圧濃縮を行い、本発明の粗ショ糖脂肪酸エステルを得た。
【００８９】
得られた粗ショ糖脂肪酸エステルの重量は３０．３ｇであった。
【００９０】
【実施例−６】
（ショ糖脂肪酸エステルの精製）
【００９１】
実施例−５で得られた粗ショ糖脂肪酸エステルにジエチルケトン１５０ｍｌ及び水１５０ｍｌを加え、溶媒抽出を行い、次に、その有機溶媒相を、温度３５℃にて２％ショ糖水溶液８０ｍｌで、５回洗浄した後、減圧濃縮し、乾固させた後、１００ｍｌの水に溶解させた。
【００９２】
更に、該溶解液に水蒸気を吹き込み、残存する溶媒を除去し、凍結乾燥して１１．９ｇの精製ショ糖脂肪酸エステルを得た。
【００９３】
また、得られた水相から、アスピレーターで減圧しながら６０℃で水を蒸発させ、次回以降使用するための濃縮物を得た。
【００９４】
この濃縮物中には、ショ糖約１７ｇとＤＭＳＯ９ｍｌが含有されていた。
【００９５】
【実施例−７】
（未使用ショ糖使用例）
【００９６】
用いたアルコールをイソブタノールからイソプロパノールに代えた他は実施例−１と同様にして操作した結果、１６．９ｇの回収ショ糖結晶と３０ｇの粗ショ糖脂肪酸エステルを得た。
【００９７】
【試験例−１】
【００９８】
実施例−２で得られた精製ショ糖脂肪酸エステルを用い、常法に従って微生物の最少発育阻止濃度を測定した結果、バチルス・ステアロサーモフィルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ）の場合には約６０ｐｐｍであり、良好な静菌効果を有することが明らかになった。
【００９９】
【発明の効果】
【０１００】
本発明を実施することにより、回収したショ糖は結晶の形で且つ純度の高いものが得られるので、ショ糖を回収して繰り返し使用しても反応を遅延させることが無く、またケトンとショ糖水溶液を用いての抽出操作を併用することによって、液−液間の界面が素早くしかも明確に分離でき、ショ糖脂肪酸エステルの純度及び回収率、ショ糖の純度及び回収率を共に高めることが可能になった。
【０１０１】
また、ＳＥ反応液から少ない熱エネルギーで、塩を多く含まずに且つ塩を蓄積させずにショ糖を回収し、回収したショ糖を再びＳＥ製造原料として使用でき、従って、経済的に有利に、ショ糖脂肪酸エステルを製造することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の工程の一例を示す簡単なフロー図である。
【産業上の利用分野】
【０００２】
本発明は、ショ糖脂肪酸エステル（以下、ＳＥと略記することがある。）の製造方法に関する。
【０００３】
更に、詳しくは、本発明は溶媒法によって製造された反応液から、ＳＥと未反応のショ糖、溶媒を効率よく分離することでＳＥを製造する方法に関するものである。
【０００４】
【従来の技術】
【０００５】
ＳＥは、ショ糖部分を親水基とし、脂肪酸部分を親油基とする非イオン性界面活性剤であり、乳化剤、分散剤、粘度調整用添加剤、起泡剤、老化防止剤などとして食品、飼料、医薬品、化粧品等に広く用いられている。
【０００６】
ショ糖脂肪酸エステルの製造方法としては、ジメチルスルホキシド（以下、ＤＭＳＯと略記することがある。）等の極性溶媒中で、アルカリ触媒存在下、ショ糖と脂肪酸メチルエステルのような脂肪酸低級アルコールエステルとのエステル交換反応による方法（特公昭３５−１３１０２号公報）等が知られている。
【０００７】
一方、ＳＥを効率よく製造するには、未反応ショ糖及び反応溶媒を回収し、再びＳＥ製造原料として使用することが工業的製造方法及び経済的操業方法として重要である。
【０００８】
上記方法によって得られた反応混合物は、ＳＥの他に溶媒、未反応のショ糖およびアルカリ触媒などを含有しており、ショ糖を回収した場合には、アルカリ触媒などに由来する塩類が混入することがあり、この塩類の混入したショ糖をＳＥ製造原料として用いた場合、エステル交換速度を遅延するなどの課題が残されていた。
【０００９】
また、上記方法の課題を改善する試みとして、特開平４−２４３８９０号公報などには、反応混合物に酸を添加して触媒を失活させた後、溶媒を部分的に蒸留し、次いで含水ケトンを添加し、主としてＳＥ、溶媒及び塩類を液相に、また主として未反応ショ糖を固相として回収する製造方法などが提案されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来紹介された方法には解決すべき課題が残されており、ショ糖脂肪酸エステルの製造方法として十分なものとは言えなかったのである。
【００１２】
例えば、特公昭３５−１３１０２号公報に紹介されている方法には前述のような経済性の面での欠点があった。
【００１３】
また、その改良方法として提案された特開平４−２４３８９０号公報に記載された方法には、反応液からのＤＭＳＯ除去の際に、多量の未反応ショ糖が存在するため、粘度が上昇するなどの取扱上の課題が残されており、更に、回収したショ糖中には０．４〜０．７％程度の塩が含まれているので、回収−再使用を繰り返していると直に塩が蓄積してくるという課題や、糖を回収した後に再びＤＭＳＯを蒸留、回収するという工程なので、結果的に多大なエネルギーを必要とする蒸留を、二度行うなど経済的な課題も残されていた。
【００１４】
又、この特開平４−２４３８９０号公報に記載された方法を実施する際に、液相中のＳＥ含有部分は、溶媒を除去した後、有機溶媒と水を用いて抽出処理を行うが、良好な分液性を得るために、高価な有機酸塩等の塩析剤を使用する必要があり、このことも経済的な課題として残されていたのである。
【００１５】
以上のような状況から、ＳＥ反応液から少ない熱エネルギーで、塩を多く含まずに且つ塩を蓄積させずにショ糖を回収し、回収したショ糖を再びＳＥ製造原料として使用できるような、経済的に有利なショ糖脂肪酸エステルの製造方法の開発が望まれていたのである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明者等は、上述の課題を解決するために鋭意検討した結果、ＳＥ製造反応液からＤＭＳＯを濃縮除去することなく、触媒を失活させた後、アルコールを添加して、塩の混入がほとんど無い未反応のショ糖を結晶固体として回収した後、ろ液からアルコールとＤＭＳＯを回収して粗ＳＥを得、さらにケトンとショ糖水溶液を用いて抽出処理して、精製ＳＥを得ることにより、極めて経済性高くＳＥを製造することに成功し、本発明を完成するに至った。
【００１８】
即ち、第一の本発明は、 アルカリの存在下、ジメチルスルホキシドを反応溶媒として、ショ糖と脂肪酸低級アルコールエステルを反応させてショ糖脂肪酸エステルを製造する方法において、▲１▼ 加熱下、酸で中和した反応液にアルコールを添加・混合して、ショ糖脂肪酸エステルと塩を含む液相と、未反応ショ糖結晶とに分離し、▲２▼ 前記▲１▼の工程で得た液相から、アルコール及びジメチルスルホキシドを除去して、ショ糖脂肪酸エステルを回収し、▲３▼ 前記▲１▼の工程で得た結晶を、次の反応に再使用することを特徴とするショ糖脂肪酸エステルの製造方法である。
【００１９】
また、第二の本発明は、前記第一の▲２▼の工程で得たショ糖脂肪酸エステルにケトンとショ糖水溶液を添加・混合した後、ジメチルスルホキシド、ショ糖及び塩を含有する水相と、ショ糖脂肪酸エステルを含むケトン相とに分離し、ケトン相よりケトンを除去して精製されたショ糖脂肪酸エステルを回収することを特徴とする前記第一に記載のショ糖脂肪酸エステルの製造方法である。
【００２０】
また、第三の本発明は、水相から水を除去したショ糖、ジメチルスルホキシド溶液を次回以降の反応の反応液に混合して用いる前記第一または第二の何れかに記載のショ糖脂肪酸エステルの製造方法である。
【００２１】
また、第四の本発明は、反応液もしくは反応液と前の反応から得たショ糖、ジメチルスルホキシド溶液との混合液１重量部に対し、アルコール０．５〜５重量部を添加・混合することを特徴とする前記第一〜第三の何れか一つに記載のショ糖脂肪酸エステルの製造方法である。
【００２２】
また、第五の本発明は、アルコールがエタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノールから選ばれる前記第一〜第四の何れか一つに記載のショ糖脂肪酸エステルの製造方法である。
【００２３】
また、第六の本発明は、アルコールを添加・混合する温度が２０℃〜９０℃の範囲である前記第一〜第五の何れか一つに記載のショ糖脂肪酸エステルの製造方法である。
【００２４】
また、第七の本発明は、ケトンがメチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトンから選ばれる一種又は二種以上の混合物である前記第一〜第六の何れか一つに記載のショ糖脂肪酸エステルの製造方法である。
【００２５】
更に、第八の本発明は、ショ糖水溶液の濃度が０．１〜１０重量％である前記第一〜第七の何れか一つに記載のショ糖脂肪酸エステルの製造方法である。
【００２６】
本発明を実施するうえで、脂肪酸低級アルコールエステルの種類や構造に格別の制約は無く、市販のものが使用出来るが、製品として所望するＳＥの種類や品質によって、それに応じた脂肪酸低級アルコールエステルを選択するべきであり、通常は、炭素数６〜３０、好ましくは１２〜２２の飽和又は不飽和の脂肪酸と、炭素数１〜６の低級アルコールとのエステルから選択された一種または二種以上の混合物が有利に採用できる。
【００２７】
本発明を実施する上で用いる脂肪酸低級アルコールエステルの量は、ショ糖１モルに対して０．２〜８モルが好ましいが、使用する量がショ糖１モルに対して０．２モル未満の場合には、得られるショ糖脂肪酸エステルのほとんどが親水性の高いモノエステル体に偏ってしまい、所望の品質が得られない場合が多いことや、反応が進行しにくくなるなどの理由から好ましくない。
【００２８】
一方、脂肪酸低級アルコールエステルの量が８モルを越える場合には、高価な原料である脂肪酸低級アルコールエステルが未反応のまま反応後に残存するので不経済であることや、得られるショ糖脂肪酸エステルのほとんどが親油性の高いポリエステル体に偏ってしまい所望の品質が得られないことが多いので好ましくない。
【００２９】
本発明のもうひとつの原料であるショ糖の種類や品質についても特別の制約は無いが、ブドウ糖や果糖などの不純物が少なく、反応に際して比較的安定であるなどの理由から市販のグラニュー糖や白双目糖、中双目糖、氷糖、角糖等が有利に採用できる。
【００３０】
本発明を実施する際には、溶媒としてＤＭＳＯを用いるが、その使用量は、回収するショ糖結晶の純度を高めることと、後の工程で用いるアルコールの使用量を過度に増加させないという意味から、ショ糖と脂肪酸低級アルコールエステルとの合計仕込量に対して、５０〜１５０重量％程度が適切である。
【００３１】
本発明に用いるアルカリ触媒としては、炭酸カリウムなどの炭酸アルカリ金属塩が有利に用いられるが、これは単に扱い易い粉末であるという理由であり、他のアルカリ、例えば、アルカリ金属水酸化物、弱酸のアルカリ金属塩等も用いることができる。
【００３２】
用いるアルカリの量は、反応の進行が円滑であることや、不必要なアルカリを系内に混入させることは好ましくない等の理由から脂肪酸低級アルコールエステルのモル数に対して０．２〜１０モル％程度、重量の比較では０．１〜５重量％程度が好ましい。
【００３３】
本発明に用いる酸は、反応に用いたアルカリ触媒を中和して触媒としての活性を失わせるために用いるものであり、好ましい酸の種類としては、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、コハク酸、クエン酸、安息香酸、乳酸等の各種有機酸が挙げられるが、後工程でショ糖を回収する際に塩が混入するのを防止する意味から、更に好ましいのは１価の有機酸であり、それらの中でも装置材質の腐蝕性が低いことや、水への溶解性が高いこと、食品添加物として安全性が確認されていることなどの理由から、乳酸が特に好ましい。
【００３４】
酸の使用量は、製品や回収物の純度を高めるために未中和のアルカリや過剰な酸を残さないという意味から、用いたアルカリと等モル量程度が最も好ましい。
【００３５】
本発明に用いるアルコールは反応液からショ糖を析出させるために用いるが、未反応のショ糖が容易に析出して効率良く回収できるなどの理由から、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノールなどが好ましく、通常はその添加量として、ショ糖が析出するに必要で且つ十分な程度の量、つまり反応液１重量部に対して０．５〜１０重量部が好ましく採用される。
【００３６】
特に、本発明の好ましい実施態様においては、アルコールは、反応液の量又は前回の反応後に回収されたショ糖及びＤＭＳＯの溶液と反応液との混合物の量に対して０．７〜５重量部の範囲で用いられる。
【００３７】
反応液や前回の反応後に回収されたショ糖及びＤＭＳＯの溶液と反応液との混合物にアルコールを添加する時の温度は、低過ぎるとショ糖がペースト状を呈したり、塩を含んだまま析出してくることがあるので、好ましくは２０〜９０℃、更に好ましくは４０〜８０℃である。
【００３８】
このように、高い温度でアルコールを添加することによって、析出するショ糖に含まれる不純物を著しく減少させることが可能になり、この効果はショ糖の回収を繰り返すことができる回数を飛躍的に増大させ、本発明の効果の大きな特徴を構成している。
【００３９】
また、ショ糖を析出させる工程では、単にアルコールを添加して冷却するだけでも有利に本発明を実施することができるが、種結晶としてショ糖の粉末を少量加えることにより、ショ糖の結晶化を一層安定的に行うこともできる。
【００４０】
本発明を実施する際の固液分離、すなわち未反応のショ糖結晶を含む固相とＳＥを含む液相の分離方法には特別な制約が無いので、ろ過や遠心分離などの、それ自体は公知の各種分離の中から任意の方法を選択することができる。
【００４１】
本発明の固液分離操作により回収した固相は、従来の方法に比べて純度が高く、無機塩の残存量も少ないショ糖結晶であるから、本発明の好ましい実施態様においてＳＥ製造原料としてそのまま再使用することが可能である。
【００４２】
一方、液相はアルコールおよびＤＭＳＯを溶媒とするＳＥ含有溶液であるから、まず低沸点側のアルコールを液相中のアルコール含有量として１０重量％以下、好ましくは３重量％以下まで濃縮して回収し、次にＤＭＳＯ回収工程に移行させる。
【００４３】
アルコールの回収は、常圧もしくは軽い減圧下で行うことができるが、続いて行うＤＭＳＯの回収は、加熱を軽微にすることが好ましいので、アルコールの回収の場合よりもやや強い減圧下で回収操作を行なうことが好ましい。
【００４４】
ＤＭＳＯの回収は、濃縮後の液中のＳＥ含有量を１重量部としたときのＤＭＳＯ含有量が０．１〜３．０重量部になる程度を目安にすることによって、ＳＥの歩留を下げない比較的穏やかな条件で実施することができる。
【００４５】
このようにして得られたＳＥは、用途によってはそのまま用いることも可能であるが、該ＳＥ中にはＤＭＳＯが多く含まれているので、必要に応じて更に精製操作を加えて純度の高い精製ＳＥとすることもできる。
【００４６】
ＳＥの精製操作として好ましい本発明の実施態様は、ＤＭＳＯ回収後に得られるＳＥにショ糖水溶液とケトンとを加え、一回または複数回の液−液抽出操作を行うことにより実施されるが、この操作はケトン層を洗浄する意味で行うものであり、ショ糖水溶液を採用することによって液の乳化を防止し、液−液分離界面を速く且つ明瞭にするという効果があって、その結果、最終的に得られるＳＥの純度を高める効果を生じ、これも本発明の効果の大きな特徴になっている。
【００４７】
本発明の好ましい実施態様において用いるケトンとしては、水との分離が比較的良好なことやＳＥをよく溶解し、不純物である塩やショ糖をあまり溶解しない性質を有することなどから、メチルエチルケトン（以下、ＭＥＫと略記することがある。）、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどが有利に採用できるが、これらの中でもＭＥＫが最も前記の諸性質をバランス良く備え、且つ扱い易いので好ましい。
【００４８】
また、本発明の好ましい実施態様において用いるショ糖水溶液はケトン相と水相との分離性を改善し、その結果得られるＳＥの純度を高める効果があるが、その濃度は水との分離性等から、０．１〜１０％が好ましく、１〜８％が更に好ましい。
【００４９】
液−液抽出操作を実施する際の温度は、使用するケトン等の沸点を考慮すると７０℃以下が採用しやすく、液相間の分離性等を考慮すると常温以上が採用しやすいが、更に好ましいのは４０℃以上での操作である。
【００５０】
また、液−液抽出に用いるケトンとショ糖水溶液の量は、ＳＥの回収率や液相間の分離性等から、ＳＥと等量〜２０倍容量程度が好ましい。
【００５１】
以上のように、本発明の好ましい実施態様である液−液抽出後に得られるケトン相は、相中に含まれるものがＳＥ以外は殆ど溶媒のみであり、溶媒を通常の濃縮や蒸留、水蒸気を吹き込んでの蒸留などの操作で除去し、乾燥することによって純度の高いＳＥを得ることができる。
【００５２】
また、前記液−液抽出によって得られる水相には未反応成分のショ糖や抽出の際に用いたショ糖水溶液に由来するショ糖が含まれているので、公知の濃縮操作を適用し、水相中にＤＭＳＯが残るように水を除去して、ＤＭＳＯ−ショ糖溶液とし、次の反応で得られた反応液に混合すれば、更に効率よくＤＭＳＯ及びショ糖を回収することができ、一層経済的に有利な工程を実現することができる。
【００５３】
【実施例】
【００５４】
以下に例を掲げて本発明の内容を更に具体的に説明するが、例中の％は特に断らない限り重量％を表わすものとする。
【００５５】
また、本発明の技術的範囲は以下の例に制限されるものではない。
【００５６】
図１は、本発明の工程の一例を示す簡単なフロー図であり、実施例−１及び実施例−２の工程の概略が示されている。
【００５７】
【実施例−１】
（未使用ショ糖使用例）
【００５８】
３００ｍｌの還流装置つきガラス製反応容器に３７．４ｇのショ糖、６．０５ｇのパルミチン酸メチルエステル、１．５０ｇのステアリン酸メチルエステル、並びに１０５ｍｌのジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）を入れて９０℃に加熱し、さらに反応系を減圧にして、ＤＭＳＯが約５ｍｌ留去されるまで系内の乾燥を行った。
【００５９】
次に、０．１ｇのＫ2ＣＯ3を加え、２０ｍｍＨｇの減圧下、９０℃でＤＭＳＯを還流させ、メタノールを留去させながら、３時間反応を進行させた。
【００６０】
３時間後、０．２５ｇの乳酸を、０．２５ｇの水を用いて加え、反応を停止させた後、７０℃まで降温し、イソブタノール３００ｍｌをゆっくり加えてショ糖の結晶生成を確認した後、０℃まで冷却し、３０分間ゆるやかに撹拌した。
【００６１】
次に、生成したショ糖の結晶をろ過し、さらにこれを１０％含水イソブタノールで洗浄し、１８ｇのショ糖結晶を回収したが、このショ糖の純度は９８．５％で塩の残存はＮＭＲでの測定で観測されず、次回以降の反応に繰り返し用いるに十分な品質を備えたものであった。
【００６２】
ショ糖結晶を除去したろ液、及び結晶の洗浄に用いた溶媒を混合し、減圧濃縮を行い、本発明の粗ショ糖脂肪酸エステルを得た。
【００６３】
得られた粗ショ糖脂肪酸エステルの重量は３０ｇであった。
【００６４】
【実施例−２】
（ショ糖脂肪酸エステルの精製）
【００６５】
実施例−１で得られた粗ショ糖脂肪酸エステルにメチルエチルケトン（ＭＥＫ）１５０ｍｌ及び水１５０ｍｌを加え、溶媒抽出を行い、次に、その有機溶媒相を、温度５０℃にて３％ショ糖水溶液８０ｍｌで、５回洗浄した後、減圧濃縮し、乾固させた後、１００ｍｌの水に溶解させた。
【００６６】
更に、該溶解液に水蒸気を吹き込み、残存する溶媒を除去し、凍結乾燥して１２．０ｇの精製ショ糖脂肪酸エステルを得た。
【００６７】
また、得られた水相から、アスピレーターで減圧しながら６０℃で水を蒸発させ、次回以降使用するための濃縮物を得た。
【００６８】
この濃縮物中には、ショ糖約２０ｇとＤＭＳＯ１０ｍｌが含有されていた。
【００６９】
【参考例−１】
【００７０】
実施例−２のショ糖水溶液に代えて水を用い、同様に操作した結果、洗浄後の液が溶媒層と水とに分離せず、乳化液になってしまい、精製ショ糖脂肪酸エステルは得られなかった。
【００７１】
【実施例−３】
（回収ショ糖の使用例）
【００７２】
３００ｍｌの還流装置つきガラス製反応容器に実施例−１で得られた１８ｇの回収ショ糖と、１９．４ｇの中双目糖、６．０５ｇのパルミチン酸メチルエステル、１．５０ｇのステアリン酸メチルエステル、並びに１０５ｍｌのＤＭＳＯを入れて９０℃に加熱し、さらに反応系を減圧にして、ＤＭＳＯが約５ｍｌ留去されるまで系内の乾燥を行った。
【００７３】
次に、０．１ｇのＫ2ＣＯ3を加え、２０ｍｍＨｇの減圧下、９０℃でＤＭＳＯを還流させ、メタノールを留去させながら、３時間反応を進行させた。
【００７４】
３時間後、０．２５ｇの乳酸を、０．２５ｇの水を用いて加え、反応を停止させた後、７０℃まで降温し、実施例−２で得られた濃縮物を混合した後、イソブタノール３３０ｍｌをゆっくり加えてショ糖の結晶生成を確認して、０℃まで冷却し、３０分間ゆるやかに撹拌した。
【００７５】
次に、生成したショ糖の結晶をろ過し、さらにこれを１０％含水イソブタノールで洗浄し、３７ｇのショ糖結晶を回収したが、このショ糖の純度は９８．４％であり、次回の反応に用いるに十分な純度を備えたものであった。
【００７６】
ショ糖結晶を除去したろ液、及び結晶の洗浄に用いた溶媒を混合し、減圧濃縮を行い、本発明の粗ショ糖脂肪酸エステルを得た。
【００７７】
得られた粗ショ糖脂肪酸エステルの重量は３１．５ｇであった。
【００７８】
【実施例−４】
（ショ糖脂肪酸エステルの精製）
【００７９】
実施例−３で得られた粗ショ糖脂肪酸エステルにメチルエチルケトン（ＭＥＫ）１５０ｍｌ及び水１５０ｍｌを加え、溶媒抽出を行い、次に、その有機溶媒相を、温度４０℃にて１％ショ糖水溶液８０ｍｌで、５回洗浄した後、減圧濃縮し、乾固させた後、１００ｍｌの水に溶解させた。
【００８０】
更に、該溶解液に水蒸気を吹き込み、残存する溶媒を除去し、凍結乾燥して１２．３ｇの精製ショ糖脂肪酸エステルを得た。
【００８１】
また、得られた水相から、アスピレーターで減圧しながら６０℃で水を蒸発させ、次回以降使用するための濃縮物を得た。
【００８２】
この濃縮物中には、ショ糖約１３ｇとＤＭＳＯ１０ｍｌが含有されていた。
【００８３】
【実施例−５】
（回収ショ糖の使用例）
【００８４】
３００ｍｌの還流装置つきガラス製反応容器に実施例−３で得られた３７ｇの回収ショ糖、６．０５ｇのパルミチン酸メチルエステル、１．５０ｇのステアリン酸メチルエステル、並びに１０５ｍｌのＤＭＳＯを入れて９０℃に加熱し、さらに反応系を減圧にして、ＤＭＳＯが約５ｍｌ留去されるまで系内の乾燥を行った。
【００８５】
次に、０．１ｇのＫ2ＣＯ3を加え、２０ｍｍＨｇの減圧下、９０℃でＤＭＳＯを還流させ、メタノールを留去させながら、３時間反応を進行させた。
【００８６】
３時間後、０．２５ｇの乳酸を、０．２５ｇの水を用いて加え、反応を停止させた後、６０℃まで降温し、実施例−４で得られた濃縮物を混合した後、イソブタノール３３０ｍｌをゆっくり加えてショ糖の結晶生成を確認して、０℃まで冷却し、３０分間ゆるやかに撹拌した。
【００８７】
次に、生成したショ糖の結晶をろ過し、さらにこれを１０％含水イソブタノールで洗浄し、３０ｇのショ糖結晶を回収したが、このショ糖の純度は９８．７％であり、次回の反応に用いるに十分な純度を備えたものであった。
【００８８】
ショ糖結晶を除去したろ液、及び結晶の洗浄に用いた溶媒を混合し、減圧濃縮を行い、本発明の粗ショ糖脂肪酸エステルを得た。
【００８９】
得られた粗ショ糖脂肪酸エステルの重量は３０．３ｇであった。
【００９０】
【実施例−６】
（ショ糖脂肪酸エステルの精製）
【００９１】
実施例−５で得られた粗ショ糖脂肪酸エステルにジエチルケトン１５０ｍｌ及び水１５０ｍｌを加え、溶媒抽出を行い、次に、その有機溶媒相を、温度３５℃にて２％ショ糖水溶液８０ｍｌで、５回洗浄した後、減圧濃縮し、乾固させた後、１００ｍｌの水に溶解させた。
【００９２】
更に、該溶解液に水蒸気を吹き込み、残存する溶媒を除去し、凍結乾燥して１１．９ｇの精製ショ糖脂肪酸エステルを得た。
【００９３】
また、得られた水相から、アスピレーターで減圧しながら６０℃で水を蒸発させ、次回以降使用するための濃縮物を得た。
【００９４】
この濃縮物中には、ショ糖約１７ｇとＤＭＳＯ９ｍｌが含有されていた。
【００９５】
【実施例−７】
（未使用ショ糖使用例）
【００９６】
用いたアルコールをイソブタノールからイソプロパノールに代えた他は実施例−１と同様にして操作した結果、１６．９ｇの回収ショ糖結晶と３０ｇの粗ショ糖脂肪酸エステルを得た。
【００９７】
【試験例−１】
【００９８】
実施例−２で得られた精製ショ糖脂肪酸エステルを用い、常法に従って微生物の最少発育阻止濃度を測定した結果、バチルス・ステアロサーモフィルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ）の場合には約６０ｐｐｍであり、良好な静菌効果を有することが明らかになった。
【００９９】
【発明の効果】
【０１００】
本発明を実施することにより、回収したショ糖は結晶の形で且つ純度の高いものが得られるので、ショ糖を回収して繰り返し使用しても反応を遅延させることが無く、またケトンとショ糖水溶液を用いての抽出操作を併用することによって、液−液間の界面が素早くしかも明確に分離でき、ショ糖脂肪酸エステルの純度及び回収率、ショ糖の純度及び回収率を共に高めることが可能になった。
【０１０１】
また、ＳＥ反応液から少ない熱エネルギーで、塩を多く含まずに且つ塩を蓄積させずにショ糖を回収し、回収したショ糖を再びＳＥ製造原料として使用でき、従って、経済的に有利に、ショ糖脂肪酸エステルを製造することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の工程の一例を示す簡単なフロー図である。
Claims (6)
- アルカリの存在下、ジメチルスルホキシドを反応溶媒として、ショ糖と脂肪酸低級アルコールエステルを反応させてショ糖脂肪酸エステルを製造する方法において、
Ａ ２０℃〜９０℃の温度範囲における加熱下、酸で中和した反応液にアルコールを添加・混合して、ショ糖脂肪酸エステルと塩を含む液相と、未反応ショ糖結晶とに分離し、
Ｂ 前記Ａの工程で得た液相から、アルコール及びジメチルスルホキシドを除去して、ショ糖脂肪酸エステルを回収し、
Ｃ 前記Ｂの工程で得たショ糖脂肪酸エステルにケトンとショ糖水溶液を添加・混合した後、ジメチルスルホキシド、ショ糖及び塩を含有する水相と、ショ糖脂肪酸エステルを含むケトン相とに分離し、ケトン相よりケトンを除去して精製されたショ糖脂肪酸エステルを回収し、
Ｄ 前記Ａの工程で得た結晶を、次の反応に再使用することを特徴とするショ糖脂肪酸エステルの製造方法。 - 水相から水を除去したショ糖、ジメチルスルホキシド溶液を次回以降の反応の反応液に混合して用いる請求項１に記載のショ糖脂肪酸エステルの製造方法。
- 反応液もしくは反応液と前の反応から得たショ糖、ジメチルスルホキシド溶液との混合液１重量部に対し、アルコール０．５〜５重量部を添加・混合することを特徴とする請求項１または２に記載のショ糖脂肪酸エステルの製造方法。
- アルコールがエタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノールから選ばれる請求項１〜３の何れか一つに記載のショ糖脂肪酸エステルの製造方法。
- ケトンがメチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトンから選ばれる一種又は二種以上の混合物である請求項１〜４の何れか一つに記載のショ糖脂肪酸エステルの製造方法。
- ショ糖水溶液の濃度が０．１〜１０重量％である請求項１〜５の何れか一つに記載のショ糖脂肪酸エステルの製造方法。
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