JP4887553B2 - 食用油脂の分別法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食用油脂の分別法に関し、更に詳しくは、例えば、製菓製パン業界で使用される油脂加工食品の原料である天然の油脂類等のように、組成の異なる複数の油脂成分を含む原料油脂中の油脂成分を分別する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製菓製パン業界で使用されるマーガリン、ショートニング等の油脂加工食品の原料である油脂類は、乳脂、牛脂、豚脂、魚油等の動物油やパーム油、パーム核油、ヤシ油、菜種油、とうもろこし油、大豆油等の植物油等に代表される天然の原料を使用している。これら原料油脂は、その産地や季節によって脂肪酸組成等の油脂組成が異なる。このように原料の油脂組成が異なると、それから製造される油脂加工食品の製品物性や品質も変化してしまい、製菓製パンを行う際に一定の製品を作ることが出来なくなり、大きな問題となる。そこで、通常は、原料油脂を一定のレベルまで水素添加処理することで硬化したり、原料油脂中の一定の成分を分別したりすることで、原料油脂の油脂組成がある程度ばらついていても、一定の物性、品質の油脂加工食品を製造できるように工夫されている。
【０００３】
油脂の分別法としては、溶剤を使用する溶剤分別法、界面活性剤を使用する方法などが従来から行われてきている。溶剤分別法は、一般にアルコール、アセトン、ヘキサンなどの溶剤に油脂を溶解させ、温度の違いによる油脂成分の溶解度の差を利用して分別を行う方法であるが、この方法では溶剤を用いるために処理容量が大きくなり、また溶剤の取り扱いに注意が必要であり工業化が困難となる。また、界面活性剤を用いる方法でも、排水処理の問題あるいは日本における食品衛生法上の制約があり、やはり工業化には問題があるのが現状である。一方、溶剤や界面活性剤などを一切用いない無溶剤分別法も古くから検討されており、これは組成の異なる油脂成分ごとの結晶の融点の違いを利用して温度により一定の油脂成分を晶析させ、晶析した固体脂と液体油とを分離するものであるが、油脂を冷却した後、結晶化が終了するまで長時間静置することが必要で、その為、分別に多大な時間を要することが問題である。
【０００４】
更に、上記のような従来から行われている溶剤分別法、界面活性剤を使用する方法および無溶剤分別法は、いずれの方法を用いても晶析を行う工程はバッチ式で行わざるを得ず、工業的には効率の悪いものであり、連続的に効率良く分別処理が行える方法の開発が待ち望まれていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、油脂の分別方法は様々な手段が講じられているにもかかわらず、工業的に処理するためには多くの問題が残されているのが現状である。そこで、本発明の目的は、従来では長時間を要していた油脂の分別を効率良く行う方法、更に詳しくは、晶析の際の晶析速度を速めることで、連続的に短時間に油脂の分別を効率良く行うことが出来る方法を提供せんとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記のように、油脂の分別法においては、油脂の結晶化、即ち融解または溶解した油脂の晶析に多大な時間がかかることが最も大きな問題である。そこで、本発明者らは、油脂の晶析速度を速める為の方策を鋭意研究の結果、晶析の際に加圧することで油脂の晶析開始温度が上昇し、晶析時間が短縮されるという物理現象を利用することで、分別時間が短縮されるのではないかと考え検討を重ねた結果、晶析の際に冷却すると共に加圧を行うことで大幅に晶析時間が短縮され、連続的に油脂の分別が行える事を知見し、本発明を完結するに至った。即ち、請求項１に係る食用油脂の分別法は、組成の異なる複数の油脂成分を含む原料油脂を加熱融解し、融解した原料油脂に１０ＭＰａ以上の圧力での加圧および冷却を同時に行うことで一部の油脂成分の油脂結晶を晶析させた後、晶析した固体脂と液体油とを分離することを特徴とする無溶剤分別法である。また請求項２に係る食用油脂の無溶剤分別法は、請求項１に係る無溶剤分別法において、融解した原料油脂に連続的に加圧および冷却を行うとともに、晶析した固体脂と液体油とを連続的に分離する方法である。また、請求項３に係る食用油脂の無溶剤分別法は、請求項１または２に記載の食用油脂の無溶剤分別法において、前記原料油脂が、牛脂、豚脂、乳脂、魚油及び肝油から選ばれる動物油、菜種油、とうもろこし油、大豆油、綿実油、パーム油、パーム核油、ヤシ油から選ばれる植物油、およびそれらの硬化油、エステル交換油の少なくとも１種である方法である。上記のような本発明による食用油脂の無溶剤分別法は、加熱融解した原料油脂を冷却すると共に加圧することで、ごく短時間で晶析を終了させ、このことにより連続的に効率良く固体脂と液体油との分離を行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の詳細な実施形態を記述する。
本発明で用いられる原料油脂は、通常の油脂加工食品に用いられる食用油脂であれば特に限定されず、牛脂、豚脂、乳脂、魚油、肝油などの動物油、菜種油、とうもろこし油、大豆油、綿実油、パーム油、パーム核油、ヤシ油などの植物油、およびそれらの硬化油、エステル交換油等などの一般に使用されている食用油脂の単独および混合油が使用できる。これらの原料油脂は、常法に従って脱酸、脱色、脱臭等を行って精製した上で分別処理を行う。
【０００８】
分別の具体的方法としては、加圧と冷却が同時に行えるならばどのような方法を用いても良いが、無溶剤分別法の場合には、例えば、まず６０℃程度で融解された原料油脂を圧力容器に連続的に供給して加圧と冷却を行うことで晶析を終了し、クッションタンクで一旦保持した後、円筒形の真空ドラム濾過装置を用いて油脂結晶と液体油脂を連続的に分別することが出来る。この晶析の際に使用する圧力容器は、加圧と温度調整および撹拌が同時に行えるようになっているもので、容器内の内容物を加圧出来、ゆっくりと撹拌を行いながら容器壁面部から内容物の冷却が行えるようになっている。加圧方式はオリフィスなどの絞り弁を出口に設けて圧力を調整しても良いし、ギアポンプ、ピストンポンプなどのポンプを２台用いて流量を調整することにより２台のポンプ間で圧力を発生させるなど、考えられるいずれの方式で行っても良い。加圧圧力、加圧時間、冷却温度は用いる食用油脂の原料組成や分別される結晶の融点、組成などにより最適値が異なるので一概に規定できないが、通常、加圧圧力は１０〜１５０ＭＰａが好ましく、加圧時間は１分以上が好ましいが、冷却温度は分別される油脂成分の結晶の融点および処理する加圧圧力などにより異なる。上記加圧圧力が１０ＭＰａ未満であると、油脂の晶析促進効果が不十分である場合が多い。また、圧力が１５０ＭＰａを越える高圧で処理をしても差し支えないが、更なる晶析促進効果の向上は無く、必要以上の高圧での加圧は経済的にも、安全性の面からも好ましくない。加圧時間は加圧圧力、温度、油脂組成等との兼ね合いで決まるが、１分未満であると結晶化が不十分な場合が多い。また、冷却温度については、加圧することにより、常圧で結晶化が開始する温度より高い温度で処理することが出来る為に強い冷却は特に必要無くなる。通常は品温が２０℃以下になるような冷却を行うと結晶量が多くなり過ぎ分別が困難となる。なお、種晶となる結晶を晶析前に添加するように工夫することも出来、そうすることにより更に晶析を促進することも出来る。また、圧力晶析処理を行った後、必要に応じて更に冷却ユニットにて結晶を成長させても良い。圧力晶析の際の撹拌は、冷却が全体に均一になされるようになる範囲であれば出来るだけゆっくりと撹拌するほうが、結晶が粗大となり分離が容易となる為により望ましい。
【０００９】
分離装置は連続的に処理できるものであればどのようなものでも良く、例示した真空円筒ドラム濾過装置以外に、遠心分離装置、フィルタープレス等を組み合わせて連続的に行っても差し支えない。
【００１０】
また、上記のような本発明による油脂の分別方法は、融解または溶解した原料油脂を冷却すると共に加圧することで、ごく短時間で晶析を終了させて連続的に効率良く分別を行うことができることから、界面活性剤を添加する方法を用いれば固液の分離がより容易となり、分別品の純度および歩留まりを向上させることが出来る。さらに、ヘキサン、アセトンなどの通常の溶剤分別に用いられる溶剤を用いれば、晶析がさらに促進され分別がより容易になるので、本方法を溶剤分別に適用することも出来る。
【００１１】
【実施例】
以下に実施例、比較例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら制限を受けるものではない。尚、実施例、比較例中における「部」は全て「重量部」を示す。
【００１２】
（実施例１）
図１に示す連続分別工程を用いて原料油脂の無溶剤分別を行った。図中、符号１は原料タンク、３、５、６、８は掻き取り式熱交換ユニット（Ａ１ユニット〜Ａ４ユニット）、４はピストンポンプ、７はギアポンプ、９はクッションタンク、１０は真空円筒ドラム濾過装置、１１は真空円筒ドラム濾過装置１０の掻き取りナイフ、１２は固体脂回収タンク、１３は液体油回収タンクであり、また符号２で示すものは各タンクやユニットなどを連結する配管である。
脱酸脱色したパーム油を原料タンク１に仕込み、６０℃にて加温融解し、図１に示す工程フローに従って、熱交換ユニット３、５、６、８（Ａ１ユニット〜Ａ４ユニット）中で４０℃まで冷却を行うとともに、２台のポンプ４、７の流量を調整することで両ポンプ間で冷却中の油脂を５０ＭＰａに加圧し、減圧した後の油脂をクッションタンク９内で３５℃で約１０分間保持した。その後、真空円筒ドラム濾過装置１０で連続的に固体脂と液体油とに分離し、それぞれの回収タンク１２および１３に回収した。この間の所要時間は約２５分であった。
【００１３】
（比較例１）
図１に示す連続分別工程を用い、脱酸脱色したパーム油を原料タンク１に仕込み、６０℃にて加温融解し、図１に示す工程フローに従って、熱交換ユニット（Ａ１ユニット〜Ａ４ユニット）中で特に加圧せずに４０℃まで冷却を行った後、クッションタンク９内で３５℃で約１０分間保持したが、液が若干白濁するのみで、結晶の析出が不充分な為、固体脂を分離することが出来なかった。
【００１４】
（比較例２）
脱酸脱色したパーム油を原料タンクに仕込み６０℃にて加温融解したのち、３５℃までゆっくりと撹拌を加えながら冷却し、４８時間熟成した後、真空円筒ドラム濾過装置で液体油と固体脂を分離した。この間の所要時間は約５０時間であった。
【００１５】
原料油脂として用いたパーム油および実施例１、比較例２で得られた液体油と固体脂の特徴を表１にまとめた。また、実施例１、比較例２で得られた液体油の固体脂含量（ＳＦＣ）、ガスクロマトグラフィーによる脂肪酸組成を表２，３に示す。
【００１６】
【表１】

【００１７】
【表２】

【００１８】
【表３】

【００１９】
これらの結果から、実施例１で行われた本発明の無溶剤連続分別方法は、比較例２で行われた従来の無溶剤分別方法と同様に液体油と固体脂を分別する事が出来、しかも処理時間は大幅に短縮され、連続的に効率良く分別が行えることが分かった。また、加圧処理しない場合には、連続的に無溶剤分別を行うことが困難であることも分かった。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によると、油脂加工食品の原料である天然油脂など組成の異なる複数の油脂成分を含有する油脂の分別において、晶析の際に加圧を行うことで晶析時間が大幅に短縮され、連続的に分別処理することが可能となり、油脂の分別を工業的に連続的かつ効率良く行うことが出来る。また、本発明による無溶剤連続分別方法によれば、溶剤や界面活性剤等を用いることなく、食用油脂の分別を工業的に連続的かつ効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る油脂の無溶剤連続分別工程の一例を示す工程説明図である。
【符号の説明】
１：原料タンク、２：配管、３：掻き取り式熱交換ユニット（Ａ１ユニット）、４：ピストンポンプ、５：掻き取り式熱交換ユニット（Ａ２ユニット）、６：掻き取り式熱交換ユニット（Ａ３ユニット）、７：ギアポンプ、８：掻き取り式熱交換ユニット（Ａ４ユニット）、９：クッションタンク、１０：真空円筒ドラム濾過装置、１１：掻き取りナイフ、１２：固体脂回収タンク、１３：液体油回収タンク。

Claims (3)

1. 組成の異なる複数の油脂成分を含む原料油脂を加熱融解し、融解した原料油脂に１０ＭＰａ以上の圧力での加圧および冷却を同時に行うことで一部の油脂成分の結晶を晶析させた後、晶析した固体脂と液体油とを分離することを特徴とする食用油脂の無溶剤分別法。
2. 原料油脂の加圧および冷却を連続的に行うとともに、晶析した固体脂を連続的に分離する請求項１に記載の食用油脂の無溶剤分別法。
3. 前記原料油脂が、牛脂、豚脂、乳脂、魚油及び肝油から選ばれる動物油、菜種油、とうもろこし油、大豆油、綿実油、パーム油、パーム核油、ヤシ油から選ばれる植物油、およびそれらの硬化油、エステル交換油からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１または２に記載の食用油脂の無溶剤分別法。

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