JP4758658B2 - 食品品位の潤滑油組成物 - Google Patents

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本発明は、食品品位の潤滑油組成物に関する。詳しくは、食品衛生上安全で、食品加工に用いられる機械や農業機械に好適な食品品位の潤滑油組成物に関する。
従来から農産物、畜産物、水産物等の原材料を食品に加工する場合、種々の食品加工機械が利用されており、例えば、農産物加工では製粉機械、醸造機械、製パン機械、製菓機械などがあり、畜産物加工では牛乳加工機械、乳製品製造機械などがあり、水産物加工では魚肉加工機械などがあり、その他食品添加物、医薬品の製造機械など食品、医薬品製造に際し様々な機械が利用されている。従来これらの加工機械には潤滑油として、鉱物油や流動パラフィンなどの鉱物系油、大豆油、菜種油、綿実油などの植物系油、牛脂、豚脂等の動物系油脂などが用いられている。しかしながら、鉱物系油を使用した場合、機械の運転中に回転部分からの食品への飛散や混入が起こった場合、食品衛生上好ましくなく、液状植物系油や動物系油は食品衛生上は安全であるものの、動物系油は室温で固化するため使用できる条件が限定され、また植物系油はリノ−ル酸などの不飽和度の高い脂肪酸を多く含んでいるので酸化安定性に劣るという欠点を有している。
このような安全性の高い潤滑油として、油脂とポリグリセリンの反応生成物を使用するものが知られている(例えば、特許文献1参照)が、本文献に記載されているポリグリセリンとトリグリセリドの反応生成物は親水性が高く、吸湿性、加水分解性の点で好ましくない。また、ポリグリセリンとラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸などの長鎖飽和脂肪酸の反応生成物は固化するため、前記のように使用用途が限られ、長鎖不飽和脂肪酸を使用したものは酸化安定性が劣り、低温流動性も十分ではなかった。
中鎖飽和脂肪酸もしくは中鎖飽和脂肪酸と長鎖飽和脂肪酸とポリグリセリンのエステル(例えば特許文献2参照)、中鎖脂肪酸とジグリセリンのテトラエステル、トリエステルまたはトリグリセリンのペンタエステル、テトラエステルを基油として、炭素数12〜22の脂肪酸を配合するもの(例えば特許文献3参照)が知られているが、いずれも潤滑性や低温流動性が十分ではなかった。
特開平7−48587 特開平4−314791 特開平7−173480
本発明は、食品衛生上安全で、食品加工に用いられる機械や農業機械に好適な食品品位の潤滑油組成物を提供することを目的としている。
本発明者らは、特定のポリグリセリン脂肪酸エステルを含有することにより、上記目的が達成されることを見出した。すなわち、本発明は、オレイン酸と炭素数6〜12の飽和脂肪酸を合計75質量%以上含有し、オレイン酸/炭素数6〜12の飽和脂肪酸の比が0.14以上3.30未満である混合脂肪酸と、平均重合度が2〜10であるポリグリセリンとのエステルであるポリグリセリン脂肪酸エステルを含有する食品品位の潤滑油組成物により発明を構成している。
請求項1に記載の発明によれば、特定のポリグリセリン脂肪酸エステルを配合することにより、食品衛生上安全で、潤滑性の良い食品品位の潤滑油組成物が提供され、食品加工に用いられる機械や農業機械に好適に使用することができる。
請求項2に記載の発明によれば、耐吸湿性及び耐加水分解性の点で、より優れた効果を発揮する。
本発明のポリグリセリン脂肪酸エステルを構成するポリグリセリンは、ポリグリセリンの平均重合度としては、2〜100のものが知られているが、人体・環境に対する安全性の見地から、平均重合度2〜10のものである
本発明のポリグリセリン脂肪酸エステルを構成する混合脂肪酸は、オレイン酸と炭素数6〜12の飽和脂肪酸を合計75質量%以上含有し、オレイン酸/炭素数6〜12の飽和脂肪酸の比が0.14以上3.30未満であり、好ましくは0.16以上2.00未満、より好ましくは0.17以上1.90未満である混合脂肪酸である。炭素数6〜12の飽和脂肪酸としてはカプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸などが挙げられる。炭素数6〜12の飽和脂肪酸は、1種又は2種以上の混合物で使用できる。該混合脂肪酸は、ミリスチン酸、パルミチン酸、パルミトオレイン酸、ステアリン酸、リノール酸、リノレン酸などを含んでも差し支えないが、不飽和度の高いリノール酸やリノレン酸を多く含むと酸化安定性が悪くなる。工業的には、オレイン酸を70質量%以上含有する炭素数14〜18の混合脂肪酸と、炭素数6〜12の飽和脂肪酸との混合物が好適に使用できる。オレイン酸と炭素数6〜12の飽和脂肪酸が合計75質量%未満の場合低温流動性が劣る。オレイン酸/炭素数6〜12の飽和脂肪酸の比が0.14未満の場合は潤滑性が低下し、3.30以上の場合は酸化安定性と低温流動性が劣る。
本発明のポリグリセリン脂肪酸エステルは、ポリグリセリンの水酸基の70%以上がエステル化されたものが好ましく、より好ましくは80%以上がエステル化されたものであり、90%以上がエステル化されたものが最も好ましい。エステル化率が70%未満の場合は潤滑性と低温流動性が低下するため好ましくない。
本発明のポリグリセリン脂肪酸エステルは、前述のオレイン酸と炭素数6〜12の飽和脂肪酸を合計75質量%以上含有し、オレイン酸/炭素数6〜12の飽和脂肪酸の比が0.14以上3.30未満である混合脂肪酸と、ポリグリセリンを公知の方法でエステル化することにより製造することができる。また、エステル化反応終了後、触媒の中和、ろ過、脱酸、脱色、脱臭、水洗などの公知の技術を用いて精製することもできる。また、トコフェロール、BHT等の抗酸化剤を添加しても良い。
本発明に係る食品品位の潤滑油組成物には、本発明の効果が損なわれない範囲でグリセリン脂肪酸エステル、脂肪酸、流動パラフィン、ポリアルファオレフィン、その他の添加剤などを配合することができる。
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
以下の実施例で使用した市販オレイン酸A(平均分子量276)と市販オレイン酸B(平均分子量276)の脂肪酸組成を表1に示す。
Figure 0004758658
ジグリセリン、トリグリセリン、ヘキサグリセリン、デカグリセリン、カプリル酸は市販のものを用いた。
実施例1
ジグリセリン19.6質量%、カプリル酸(純度99%)40.2質量%と市販オレイン酸A 40.2質量%を240℃で反応し、酸価1、鹸化価258、水酸基価30のジグリセリンの水酸基が90%エステル化され、エステルを構成する脂肪酸中のオレイン酸と炭素数6〜12の飽和脂肪酸を合計90質量%含有し、オレイン酸/炭素数6〜12の飽和脂肪酸=0.80の潤滑油組成物を得た。
実施例2
ジグリセリン16.8質量%、カプリル酸(純度99%)25.0質量%と市販オレイン酸A 58.2質量%を240℃で反応し、酸価1、鹸化価232、水酸基価13のジグリセリンの水酸基が95%エステル化され、エステルを構成する脂肪酸中のオレイン酸と炭素数6〜12の飽和脂肪酸を合計86質量%含有し、オレイン酸/炭素数6〜12の飽和脂肪酸=1.86の潤滑油組成物を得た。
実施例3
トリグリセリン21.0質量%、カプリル酸(純度99%)39.5質量%と市販オレイン酸A 39.5質量%を240℃で反応し、酸価1、鹸化価253、水酸基価14のトリグリセリンの水酸基が95%エステル化され、エステルを構成する脂肪酸中のオレイン酸と炭素数6〜12の飽和脂肪酸を合計90質量%含有し、オレイン酸/炭素数6〜12の飽和脂肪酸=0.80の潤滑油組成物を得た。
実施例4
デカグリセリン29.5質量%、カプリル酸(純度99%)56.4質量%と市販オレイン酸A 14.1質量%を240℃で反応し、酸価1、鹸化価270、水酸基価15のデカグリセリンの水酸基が95%エステル化され、エステルを構成する脂肪酸中のオレイン酸と炭素数6〜12の飽和脂肪酸を合計96質量%含有し、オレイン酸/炭素数6〜12の飽和脂肪酸=0.20の潤滑油組成物を得た。
実施例5
デカグリセリン26.0質量%、カプリル酸(純度99%)37.0質量%と市販オレイン酸A 37.0質量%を240℃で反応し、酸価1、鹸化価236、水酸基価13のデカグリセリンの水酸基が95%エステル化され、エステルを構成する脂肪酸中のオレイン酸と炭素数6〜12の飽和脂肪酸を合計90質量%含有し、オレイン酸/炭素数6〜12の飽和脂肪酸=0.80の潤滑油組成物を得た。
実施例6
デカグリセリン26.0質量%、カプロン酸(純度99%)20.0質量%、ラウリン酸(純度99%)17.0質量%と市販オレイン酸A 37.0質量%を240℃で反応し、酸価1、鹸化価236、水酸基価13のデカグリセリンの水酸基が95%エステル化され、エステルを構成する脂肪酸中のオレイン酸と炭素数6〜12の飽和脂肪酸を合計90質量%含有し、オレイン酸/炭素数6〜12の飽和脂肪酸=0.80の潤滑油組成物を得た。
実施例7
ヘキサグリセリン20.7質量%、カプリル酸(純度99%)15.8質量%と市販オレイン酸A 63.5質量%を240℃で反応し、酸価1、鹸化価204、水酸基価11のヘキサグリセリンの水酸基が95%エステル化され、エステルを構成する脂肪酸中のオレイン酸と炭素数6〜12の飽和脂肪酸を合計84質量%含有し、オレイン酸/炭素数6〜12の飽和脂肪酸=3.22の潤滑油組成物を得た。
実施例8
デカグリセリン29.8質量%、カプリル酸(純度99%)58.3質量%と市販オレイン酸A 11.9質量%を240℃で反応し、酸価1、鹸化価273、水酸基価15のデカグリセリンの水酸基が95%エステル化され、エステルを構成する脂肪酸中のオレイン酸と炭素数6〜12の飽和脂肪酸を合計97質量%含有し、オレイン酸/炭素数6〜12の飽和脂肪酸=0.16の潤滑油組成物を得た。
実施例9
デカグリセリン34.6質量%、カプリル酸(純度99%)52.3質量%と市販オレイン酸A 13.1質量%を240℃で反応し、酸価1、鹸化価249、水酸基価84のデカグリセリンの水酸基が75%エステル化され、エステルを構成する脂肪酸中のオレイン酸と炭素数6〜12の飽和脂肪酸を合計96質量%含有し、オレイン酸/炭素数6〜12の飽和脂肪酸=0.20の潤滑油組成物を得た。
実施例10
ヘキサグリセリン21.3質量%、カプリル酸(純度99%)19.7質量%と市販オレイン酸B 59.0質量%を240℃で反応し、酸価1、鹸化価210、水酸基価12のヘキサグリセリンの水酸基が95%エステル化され、エステルを構成する脂肪酸中のオレイン酸と炭素数6〜12の飽和脂肪酸を合計78質量%含有し、オレイン酸/炭素数6〜12の飽和脂肪酸=2.10の潤滑油組成物を得た。
比較例1
トリグリセリン26.0質量%とカプリル酸(純度99%)74.0質量%を240℃で反応し、酸価1、鹸化価318、水酸基価18のトリグリセリンの水酸基が95%エステル化された潤滑油組成物を得た。
比較例2
トリグリセリン15.5質量%と市販オレイン酸A 84.5質量%を240℃で反応し、酸価1、鹸化価182、水酸基価10のトリグリセリンの水酸基が95%エステル化され、エステルを構成する脂肪酸中のオレイン酸含有率80質量%の潤滑油組成物を得た。
比較例3
デカグリセリン21.6質量%、カプリル酸(純度99%)11.8質量%と市販オレイン酸A 66.6質量%を240℃で反応し、酸価1、鹸化価193、水酸基価11のデカグリセリンの水酸基が95%エステル化され、エステルを構成する脂肪酸中のオレイン酸と炭素数6〜12の飽和脂肪酸を合計83質量%含有し、オレイン酸/炭素数6〜12の飽和脂肪酸=4.52の潤滑油組成物を得た。
比較例4
トリグリセリン25.0質量%、カプリル酸(純度99%)67.5質量%と市販オレイン酸A 7.5質量%を240℃で反応し、酸価1、鹸化価305、水酸基価17のトリグリセリンの水酸基が95%エステル化され、エステルを構成する脂肪酸中のオレイン酸と炭素数6〜12の飽和脂肪酸を合計98質量%含有し、オレイン酸/炭素数6〜12の飽和脂肪酸=0.09の潤滑油組成物を得た。
比較例5
トリグリセリン28.2質量%、カプリル酸(純度99%)35.9質量%と市販オレイン酸A 35.9質量%を240℃で反応し、酸価1、鹸化価229、水酸基価124のトリグリセリンの水酸基が65%エステル化され、エステルを構成する脂肪酸中のオレイン酸と炭素数6〜12の飽和脂肪酸を合計90質量%含有し、オレイン酸/炭素数6〜12の飽和脂肪酸=0.80
比較例6
トリグリセリン20.1質量%、カプリル酸(純度99%)32.0質量%と表2に記載の混合脂肪酸(平均分子量274)47.9質量%を240℃で反応し、酸価1、鹸化価240、水酸基価13のトリグリセリンの水酸基が95%エステル化され、エステルを構成する脂肪酸中のオレイン酸と炭素数6〜12の飽和脂肪酸を合計70質量%含有し、オレイン酸/炭素数6〜12の飽和脂肪酸=0.75の潤滑油組成物を得た。
Figure 0004758658
比較例7
ヘキサグリセリン21.2質量%、カプリル酸(純度99%)13.4質量%と表3に記載の混合脂肪酸(平均分子量275)65.4質量%を240℃で反応し、酸価1、鹸化価197、水酸基価23のトリグリセリンの水酸基が90%エステル化され、エステルを構成する脂肪酸中のオレイン酸と炭素数6〜12の飽和脂肪酸を合計75質量%含有し、オレイン酸/炭素数6〜12の飽和脂肪酸=3.42の潤滑油組成物を得た。
Figure 0004758658
比較例8
比較例1に記載の潤滑油組成物と比較例2記載の潤滑油組成物を重量比で1:1で混合した。
比較例9
市販オレイン酸Aのトリグリセリド
比較例10
カプリル酸60質量%とカプリン酸40質量%の混合脂肪酸のトリグリセリド
比較例11
グリセリン14.6質量%、カプリル酸(純度99%)42.7質量%と市販オレイン酸A 42.7質量%を240℃で反応し、酸価1、鹸化価275、水酸基価15のトリグリセリンの水酸基が95%エステル化され、エステルを構成する脂肪酸中のオレイン酸と炭素数6〜12の飽和脂肪酸を合計90質量%含有し、オレイン酸/炭素数6〜12の飽和脂肪酸=0.80の潤滑油組成物を得た。
「評価方法」
〈低温流動性〉
JIS K2269(原油および石油製品の流動点並びに石油製品曇り点試験方法)に準拠し、流動点を測定した。流動点が−35℃未満を〇、−20〜−35℃を△、−20℃以上を×とした。
〈耐荷重能試験〉
耐荷重能試験はJIS K2519(潤滑油−耐荷重能試験方法)曾田式四球法に定められた試験方法に準拠し、回転数は200rpmで試験を行った。
耐荷重能が0.7Mpa以上を〇、0.6〜0.7Mpaを△、0.6未満を×とした。
Figure 0004758658
本発明は、潤滑性に優れ低温流動性の高いポリグリセリン脂肪酸エステルを含有する食品品位の潤滑油組成物を提供するものである。この潤滑油組成物は、食品衛生上安全で、食品加工に用いられる機械や農業機械に好適な潤滑油として有効に利用することができる。

Claims (2)

  1. ポリグリセリン脂肪酸エステルを含有する食品品位の潤滑油組成物において、ポリグリセリン脂肪酸エステルが、オレイン酸と炭素数6〜12の飽和脂肪酸を合計75質量%以上含有し、オレイン酸/炭素数6〜12の飽和脂肪酸の比が0.14以上3.30未満である混合脂肪酸と、平均重合度が2〜10であるポリグリセリンとのエステルであることを特徴とする食品品位の潤滑油組成物。
  2. ポリグリセリンの水酸基が70%以上エステル化されていることを特徴とする請求項1記載の食品品位の潤滑油組成物。
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