JP5416519B2 - 精製油脂の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、精製された油脂の製造方法に関する。

油脂は身体の栄養素やエネルギーの補給源（第１次機能）として欠かせないものであるが、加えて、味や香りなど嗜好性を満足させる、いわゆる感覚機能（第２次機能）を提供するものとして重要である。さらに、ジアシルグリセロールを高濃度に含む油脂は体脂肪燃焼作用等の生理作用（第３次機能）を有しており、健康を指向する消費者により広く使用されている。

油脂の中には、脂肪酸、モノアシルグリセロール、有臭成分等の不純物が含まれており、油脂を食用油として使用するためにはこれらを除去する事による風味改善が必要である。そのため、高温減圧下で水蒸気と接触させる、いわゆる脱臭操作が一般的に行われている（特許文献１）。

特公平３−７２４０号公報

近年、消費者の食用油脂への品質向上への要望が大きく、また風味に敏感な消費者の増加も著しい。このため、従来よりもさらに風味の良好な油脂が望まれている。
しかしながら、従来の風味改善技術において油脂の純度を高めようとしても、酸価の残留やモノアシルグリセロール含有量の低減が困難であり、エグ味が発生するという問題が見出された。ことに、ジアシルグリセロール含有量の高い油脂においては、かかる傾向が顕著であった。
従って、本発明の課題は、酸価が小さく、モノアシルグリセロール含量が低く、風味の良好な油脂を製造する方法を提供することにある。

本発明者は、油脂の精製操作について種々検討してきたところ、油脂に水蒸気又は不活性ガスを接触させる処理を行った後に、当該油脂を薄膜蒸発処理することで、酸価やモノアシルグリセロール含量が低減し、さらに風味が良好な油脂が得られることを見出した。
すなわち本発明は、油脂に水蒸気又は不活性ガスを接触させる処理を行った後に、当該油脂を薄膜蒸発処理する、精製油脂の製造法を提供するものである。

本発明によれば、酸価が小さく、モノアシルグリセロール含量が低く、風味の良好な精製油脂が得られる。

本発明の製造方法に供する油脂とは、トリアシルグリセロール及び／又はジアシルグリセロールを含むものをいう。油脂としては、植物性、動物性油脂のいずれでもよい。具体的な原料としては、菜種油、ひまわり油、とうもろこし油、大豆油、米油、紅花油、綿実油、牛脂、あまに油、魚油等を挙げることができる。

トリアシルグリセロールに比べ、ジアシルグリセロールは精製工程において脂肪酸やモノアシルグリセロールを生成しやすい傾向がある。したがって、本発明の製造方法には、ジアシルグリセロールを含有する油脂を適用するのがより好ましい。ジアシルグリセロールの含有量は５０質量％以上が好ましく、６０質量％以上がより好ましく、８０質量％以上がさらに好ましい。上限は特に規定されないが、９９質量％以下が好ましく、９８質量％以下がより好ましく、９５質量％以下が更に好ましい。

ジアシルグリセロールを含有する油脂は、油脂由来の脂肪酸とグリセリンとのエステル化反応、油脂とグリセリンとのエステル交換反応等により得ることができる。これらの反応は１，３−位選択的リパーゼ等を用いて酵素的に温和な条件で反応を行うのが風味等の点で優れており好ましい。

油脂は、本発明の製造工程の前又は後に、通常油脂に対して用いられる精製工程を行ってもよい。具体的には、トップカット蒸留工程、酸処理工程、脱色工程、水洗工程等を挙げることができる。
トップカット蒸留工程は、油脂を蒸留することにより、油脂から脂肪酸等の軽質の副生物を除去する工程をいう。
酸処理工程は、油脂にクエン酸等のキレート剤を添加、混合し、さらに減圧脱水することにより、不純物を除去する工程をいう。
脱色工程とは、油脂に吸着剤等を接触させ、色相、風味をさらに良好とする工程である。
水洗工程は、油脂に水を接触させ、油水分離を行う操作を行う工程をいう。水洗により水溶性の不純物を除去することができる。水洗工程は複数回（例えば３回）繰り返すことが好ましい。

本発明の製造方法では、まず、油脂に水蒸気又は不活性ガスを接触させる工程（以下、第１スチーミング処理ともいう）を行う。不活性ガスとしては、窒素、ヘリウム、アルゴン等が挙げられるが、窒素が好ましい。接触させるガスは、より良好な風味を得られるという点から、水蒸気が好ましい。
油脂に水蒸気又は不活性ガスを接触させる方法は特に限定されず、バッチ式、半連続式、連続式等で行ってもよい。処理すべき油脂の量が少量の場合はバッチ式を用い、多量になると半連続式、連続式を用いることが好ましい。
半連続式装置としては、例えば数段のトレイを備えた脱臭塔からなるガードラー式脱臭装置等が挙げられる。本装置は、上部から脱臭すべき油脂を供給し、トレイ上で油脂と水蒸気又は不活性ガスの接触を適当な時間行った後、油脂を下段のトレイへ下降させ、間欠的に次々と下降しながら移動することにより処理を行うものである。
連続式装置としては、薄膜状の油脂と水蒸気を接触させることが可能な、構造物が充填された薄膜脱臭装置等が挙げられる。

水蒸気又は不活性ガスを接触させる際の油脂の温度は、２００〜２８０℃が好ましい。この温度は、処理の効率、及び風味の観点より、２３０〜２８０℃が好ましく、２３５〜２７５℃がより好ましい。
接触時間は１〜１５分が好ましく、１〜１０分がより好ましく、２〜１０分がさらに好ましい。
圧力は０．０２〜２ｋＰａが好ましく、０．０５〜１ｋＰａがより好ましく、０．１〜０．８ｋＰａがさらに好ましい。
接触させる水蒸気又は不活性ガスの量は、油脂に対して０．１〜１０質量％が好ましく、０．２〜５質量％がより好ましく、０．２〜２質量％がさらに好ましい。

本発明においては、次に、前記油脂を薄膜蒸発処理する。
薄膜蒸発処理とは、蒸留原料を薄膜状にして加熱し、油脂から軽質留分を蒸発させ、処理を行った油脂を残留分として得る処理である。当該処理は薄膜式蒸発装置を用いて行われる。薄膜式蒸発装置としては、薄膜を形成する方法によって、遠心式薄膜蒸留装置、流下膜式蒸留装置、ワイプトフィルム蒸発装置（Ｗｉｐｅｄ ｆｉｌｍ ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ）等が挙げられる。
この中でも、局部的な過熱を防ぎ油脂の熱劣化等をさけるために、ワイプトフィルム蒸発装置を用いることが好ましい。ワイプトフィルム蒸発装置とは、筒状の蒸発面の内側に蒸留原料を薄膜状に流し、ワイパーで薄膜攪拌を行い、外部から加熱し、留分を蒸発させる装置である。ワイプトフィルム蒸発装置は、内部凝縮器にて留分の凝縮を行う形式のものが、排気抵抗を下げ真空装置のコストを下げられる点、蒸発能力が大きい点から好ましい。ワイプトフィルム蒸発装置としては、ＵＩＣ ＧｍｂＨ社製「短行程蒸留（Ｓｈｏｒｔ ｐａｔｈ ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ）装置」、神鋼パンテック社製「ワイプレン」、日立製作所製「コントロ」などが挙げられる。

薄膜蒸発処理の条件は、圧力は２〜３００Ｐａであることが好ましく、さらに３〜２００Ｐａが好ましく、特に３〜１００Ｐａが、とりわけ３〜９０Ｐａが、設備コストや運転コストを小さくする点、蒸留能力を上げる点、蒸留温度を最適に選定できる点、酸価が小さく、モノアシルグリセロール含量が低く、風味を良好とする点から好ましい。
温度は１８０〜２８０℃が好ましく、さらに１９０〜２６０℃が好ましく、特に１９５〜２５０℃、とりわけ２１０〜２４５℃であることが、酸価が小さく、モノアシルグリセロール含量が小さく、風味を良好とする点から好ましい。
滞留時間は０．０５〜１０分が好ましく、さらに０．０８〜５分が好ましく、特に０．１〜１分であることが、酸価が小さく、モノアシルグリセロール含量が低く、風味を良好とする点から好ましい。
装置内における油脂の膜厚は薄いほど処理効率が向上し好ましいが、特に限定されるものではなく、市販されている薄膜式蒸発装置で得られる程度で十分であり、１０ｍｍ以下が好ましく、２ｍｍ以下がさらに好ましい。

前記のスチーミング処理と薄膜蒸発処理とを行うことにより、得られる油脂の酸価及びモノアシルグリセロール含量を低くすることができるとともに、エグ味を顕著に改善することができる。ここで「エグ味」とは、口中の後味に残る収斂感を伴う風味をいう。なお、薄膜蒸発処理により、風味の重さの評価がやや低下するが、十分に消費者に受け入れられる範囲である。ここで「風味の重さ」とは、ねっとりと絡みつくような口中感覚をいう。

本発明においては、薄膜蒸発処理を行った後に、再度水蒸気又は不活性ガスを接触させる処理（第２スチーミング処理ともいう）を行うことが好ましい。

第２スチーミング処理の条件は、第１スチーミングの条件よりマイルドな条件とすることが好ましい。具体的には、第１スチーミングの条件よりも低い温度で行うことが好ましく、１０℃以上低い温度がより好ましく、２０℃以上低い温度がさらに好ましい。処理温度は１２０〜２２０℃が好ましく、１４０〜２００℃がより好ましく、１６０〜１８０℃がさらに好ましい。接触時間は１〜６０分が好ましく、１〜４０分がより好ましく、２〜３０分がさらに好ましい。圧力は０．０２〜２ｋＰａが好ましく、０．０５〜１ｋＰａがより好ましく、０．１〜０．８ｋＰａがさらに好ましい。接触させる水蒸気又は不活性ガスの量は、油脂に対して０．１〜１０質量％が好ましく、０．５〜６質量％がより好ましい。

第２スチーミング処理により、得られる精製油脂の風味の重さを改善でき、エグ味もさらに良好にすることができる。

本発明方法により処理された油脂、ことにジアシルグリセロール高含有油脂は、酸価及びモノアシルグリセロール含量が低下し、エグ味と重さが改善されており、消費者への受け入れ性の高い油脂である。
精製油脂の酸価は好ましくは０．０５以下であり、より好ましくは０．０４以下であり、さらに好ましくは０．０２以下である。モノアシルグリセロール含量は好ましくは０．５質量％以下であり、より好ましくは０．４質量％以下であり、さらに好ましくは０．３質量％以下である。

〔分析方法〕
〔酸価〕
Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｏｉｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｓ．Ｓｏｃｉｅｔｙ Ｏｆｆｉｃｉａｌ Ｍｅｔｈｏｄ Ｃａ ５ａ−４０により測定した。単位は「ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ」であるが、本明細書では記載を省略した。

〔モノアシルグリセロール、ジアシルグリセロール含量〕
ガラス製サンプル瓶に、サンプル約１０ｍｇとトリメチルシリル化剤（「シリル化剤ＴＨ」、関東化学製）０．５ｍＬを加え、密栓し、７０℃で１５分間加熱した。これに水１．５ｍＬとヘキサン１．５ｍＬを加え、振とうした。静置後、上層をガスクロマトグラフィー（ＧＬＣ）に供して、分析を行なった。

〔風味〕
風味（重さ、エグ味）の評価は、５人のパネルにより、各人１〜２ｇを生食し、下記に示す基準にて官能評価することにより行い、その平均値を四捨五入して示した。なお、３以上が消費者への受け入れ性がよいものと判断される。
〔風味の評価基準〕
５：非常に良好
４：良好
３：やや良好
２：不良
１：非常に不良

〔原料油脂の調製〕
大豆油脂肪酸：菜種油脂肪酸＝７：３（質量比）の混合脂肪酸１００質量部とグリセリン１５質量部とを混合し、酵素によりエステル化反応を行った。得られたエステル化物から、蒸留により脂肪酸とモノアシルグリセロールを除去し、酸処理（１０％クエン酸水溶液を２％添加）、水洗（蒸留水３回）を行って、ジアシルグリセロール含有油脂（ジアシルグリセロール９１％）を得た。

実施例１
ジアシルグリセロール含有油脂を、温度２７０℃、圧力０．３ｋＰａ、時間５分、水蒸気／原料比＝０．６％の条件で第１スチーミング処理に供した。なお、第１スチーミング処理は、以下の実施例及び比較例において、構造物を充填した連続式薄膜脱臭装置を用いた。
その後、ワイプトフィルム蒸発装置（神鋼パンテック社 ２−０３型、内径５ｃｍ、伝熱面積０．０３ｍ²、膜厚１ｍｍ）を用いて、加熱ヒーター温度２００℃、圧力４０Ｐａ、接触時間０．３分の操作条件で軽沸分を除去し、精製油脂を得た。

実施例２
実施例１と同様にして、但し、ワイプトフィルム蒸発装置の加熱ヒーター温度２４０℃として精製油脂を得た。

実施例３
ジアシルグリセロール含有油脂を、温度２７０℃、圧力０．３ｋＰａ、時間５分、水蒸気／原料比＝０．６％の条件で第１スチーミング処理に供した。
その後、ワイプトフィルム蒸発装置（神鋼パンテック社 ２−０３型、内径５ｃｍ、伝熱面積０．０３ｍ²）を用いて、加熱ヒーター温度２４０℃、圧力４０Ｐａ、接触時間０．３分の操作条件で軽沸分を除去した。
さらにその後、バッチ式脱臭装置を用い、温度１８０℃、圧力０．４ｋＰａ、時間３０分、水蒸気／原料比＝１．５％の条件で第２スチーミング処理に供し、精製油脂を得た。

比較例１
ジアシルグリセロール含有油脂を、温度２７０℃、圧力０．３ｋＰａ、時間５分、水蒸気／原料比＝０．６％の条件で第１スチーミング処理に供した。

比較例２
ジアシルグリセロール含有油脂を、温度２７０℃、圧力０．３ｋＰａ、時間５分、水蒸気／原料比＝０．６％の条件で第１スチーミング処理に供した。
その後、温度２００℃、圧力４００Ｐａ、時間６０分の条件でバッチ式単蒸留を行い、軽沸分を除去した。

比較例３
ジアシルグリセロール含有油脂を、温度２７０℃、圧力０．３ｋＰａ、時間５分、水蒸気／原料比＝０．６％の条件で第１スチーミング処理に供した。
その後、バッチ式脱臭装置を用い、温度１８０℃、圧力０．４ｋＰａ、時間３０分、水蒸気／原料比＝１．５％の条件で第２スチーミング処理に供した。

結果を表１に示した。
第１スチーミング処理のみ（比較例１）では、酸価、モノアシルグリセロールが大きく、エグ味があったが、第１スチーミング処理後に、薄膜蒸発処理で軽沸分を除去する（実施例１，２）ことで、良好な品質のものを得ることができた。
さらに、薄膜蒸発処理で軽沸分を除去した後に再度スチーミング処理をすること（実施例３）でさらに良好な品質のものを得ることができた。
一方、第１スチーミング処理を行った油脂に対し、蒸留処理を単蒸留にて行ったもの（比較例２）や、第１スチーミング処理を行った後に、薄膜蒸発処理を行わずに第２スチーミング処理を行っても（比較例３）、良好な品質のものを得ることができなかった。

Claims (4)

1. ジアシルグリセロールを８０質量％以上含有する油脂に水蒸気又は不活性ガスを接触させる処理を行った後に、当該油脂を薄膜蒸発処理し、次いで薄膜蒸発処理を行った油脂に再度水蒸気又は不活性ガスを接触させる処理を行う、精製油脂の製造方法。
2. 再度水蒸気又は不活性ガスを接触させる処理の温度が、先の水蒸気又は不活性ガスを接触させる処理の温度よりも１０℃以上低い温度で行う、請求項１記載の精製油脂の製造方法。
3. 再度水蒸気又は不活性ガスを接触させる処理の温度が１２０〜２２０℃である、請求項１又は２記載の精製油脂の製造方法。
4. 精製油脂中の酸価が０．０５以下であり、且つモノアシルグリセロールの含有量が０．３質量％以下である、請求項１〜３のいずれか１項記載の精製油脂の製造方法。