JP5736706B2

JP5736706B2 - 可塑性油脂用改質剤

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Publication number: JP5736706B2
Application number: JP2010217082A
Authority: JP
Inventors: 緑藤田; 村山　誠之; 誠之村山
Original assignee: Kaneka Corp
Current assignee: Kaneka Corp
Priority date: 2010-09-28
Filing date: 2010-09-28
Publication date: 2015-06-17
Anticipated expiration: 2030-09-28
Also published as: JP2012070655A

Description

本発明は、パーム油を主原料とするマーガリンやショートニングといった可塑性油脂に用いる可塑性油脂用改質剤に関する。

従来、可塑性油脂の原料には、良好な物性や機能が得られるという理由から、硬化魚油や植物油などを水素添加した油脂が使用されてきた。しかし、近年、水素添加油脂中に含まれるトランス脂肪酸が人の心疾患の原因になるとのことで、使用が制限されてきており、パーム油などへの置き換えが勧められている。

パーム油をマーガリンやショートニングといった可塑性油脂の主原料として配合した場合、貯蔵や流通の間に、粗大結晶ができる、硬さが硬くなる、といった変化が起こりやすいことなどが知られている。そこで、パ−ム油のトリグリセリド構造をエステル交換によって、改質することが行われている。

例えば、特許文献１には、パーム油やパームステアリンと、ラウリン酸を含む油脂を特定量の脂肪酸比率に混合し、エステル交換することで、経時的な品質変化を抑制できる油脂組成物が開示されている。また、特許文献２には、パーム系油脂と不飽和脂肪酸を多く含む植物液体油をエステル交換し、ジパルミトイルモノオレオイルグリセリドの構成比率がＰＰＯ／ＰＯＰ≧０．５（Ｐ：パルミチン酸、Ｏ：オレイン酸）にすることで、結晶の粗大化が解消され、経日変化の少ない可塑性油脂が得られる油脂組成物が開示されている。これらの改質方法は、パーム油中のトリグリセリドＰＯＰを他成分に変えるものであり、経日変化の抑制について一定の効果はあるが、十分ではない。さらに、融点が高い３飽和脂肪酸トリグリセリドも同時に生成することで、口溶けの悪化などの欠点もあった。

また、特許文献３では、ラウリン酸を含む油脂と、特定量のラウリン酸とＣ１６以上の飽和脂肪酸を含む油脂をエステル交換することで得られる硬質脂肪について開示されている。この硬質脂肪を使用した可塑性油脂は、良好な口溶けと保形性を有すると記載されている。しかし、可塑性油脂として利用するためには、液状油脂を大量に使用しなければならず、経日変化の抑制効果についても十分ではない。

また、トリグリセリドを構成する脂肪酸種や結合位置を特定した油脂組成物を用い、パーム油を配合した可塑性油脂やチョコレ−トを品質改良する方法が開示されている。例えば、特許文献４には、パーム油のように結晶化が遅く、低トランス脂肪酸である油脂に対して、ＸＸＭ型トリグリセリド（Ｘ：Ｃ＞１５の飽和鎖、Ｍ：Ｃ＜１５の飽和鎖）を少量組み込ませることで、結晶化の速度を顕著に増加させる油脂組成物が開示されている。特許文献５には、２位にＣ１２以下の飽和脂肪酸（Ｘ）が結合し、１，３位にＣ１６以上の飽和脂肪酸（Ｓ）が結合する１，３（Ｓ）−ジ（Ｓ）−２−モノ（Ｘ）型トリグリセリド（ＳＸＳ）が、チョコレートのブルームを抑制する例が開示されている。これらの方法は、可塑性油脂のブツの抑制やチョコレートのブルーム抑制に関しては有効であるが、経日変化の抑制への効果は低い。

また、特許文献６には、（ａ）ジ飽和中鎖脂肪酸モノ長鎖脂肪酸トリグリセリドと（ｂ）１，３−ジ飽和長鎖脂肪酸−２−モノ不飽和長鎖脂肪酸トリグリセリドとの分子間化合物であって、Ｘ線回折による長面間隔が６５Å以上である分子間化合物が開示されている。この分子間化合物は、カカオバターを多く配合したチョコレートのなめらかなテクスチャーを保つことができ、ブルームが発生するのを抑制できると記載されている。また、この分子間化合物は、可塑性油脂の経日的な硬さ変化を抑制するのにも有効であると記載されている。当該文献には、可塑性油脂の具体的な使用法は開示されていない。しかし、Ｘ線回折による長面間隔が６５Å以上である分子間化合物が得られるとされる、ジ飽和中鎖脂肪酸モノ長鎖脂肪酸トリグリセリドを高濃度に含む組成物を得ることは容易でない。その上、ジ飽和中鎖脂肪酸モノ長鎖脂肪酸トリグリセリドを、１，３−ジ飽和長鎖脂肪酸−２−モノ不飽和長鎖脂肪酸トリグリセリドに対し、当モル含有することは、可塑性油脂を必要以上に軟化させたり、融点を低下させたりする。従って、この分子間化合物をマーガリンやショートニングの主原料として用いることは、好ましくない。

特開２０００−２１２５９０号公報特開平１０−１８３１６５号公報特許第４４２６６４３号公報国際公開第９８／１９５５４号パンフレット特開平４−７５５９３号公報国際公開第２００６／１２１１８２号パンフレット

本発明の目的は、パーム由来油を用いた可塑性油脂の硬さ変化の抑制効果や、粗大結晶の生成といった物性変化の抑制効果を有する可塑性油脂を提供すること、及び該可塑性油脂を得るための可塑性油脂用改質剤を提供することである。

本発明者らは上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、構成脂肪酸全体中Ｃ１２の飽和脂肪酸及びＣ１４〜Ｃ２２の飽和脂肪酸を特定量含有し、Ｃ１２の飽和脂肪酸含量／（Ｃ８及びＣ１０の飽和脂肪酸含量の合計）（重量比）が一定範囲である油脂組成物を特定量添加して得られた可塑性油脂は、物性変化が抑制され、さらに硬さが変化しにくくなることを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明の第一は、パーム由来油を主原料として５０〜９５重量％含有する可塑性油脂に用いる改質剤であって、構成脂肪酸全体中、Ｃ１２の飽和脂肪酸含量が０．１〜２５重量％未満且つＣ１４〜Ｃ２２の飽和脂肪酸含量が５０〜７０重量％で、Ｃ１２の飽和脂肪酸含量／（Ｃ８及びＣ１０の飽和脂肪酸含量の合計量）（重量比）が０．０２５〜２．５であるエステル交換油脂組成物を、可塑性油脂用改質剤全体中６０〜１００重量％含有する可塑性油脂用改質剤（但し、ホイップクリーム用油脂組成物を除く。）に関する。本発明の第二は、上記記載の可塑性油脂用改質剤を可塑性油脂全体中で５〜１０重量％含有し、パーム由来油を可塑性油脂全体中５０〜９５重量％含有してなる可塑性油脂に関する。

本発明に従えば、パーム由来油を用いた可塑性油脂の硬さ変化の抑制効果や、粗大結晶の生成といった物性変化の抑制効果を有する可塑性油脂を提供すること、及び該可塑性油脂を得るための可塑性油脂用改質剤を提供することができる。

以下、本発明につき、さらに詳細に説明する。本発明の可塑性油脂用改質剤は、Ｃ１２の飽和脂肪酸含量が特定量であり、Ｃ１４〜Ｃ２２の飽和脂肪酸含量が特定量であり、Ｃ１２の飽和脂肪酸含量／（Ｃ８及びＣ１０の飽和脂肪酸含量の合計量）（重量比）が特定範囲であるエステル交換油脂組成物を主として含有する。そして、本発明の可塑性油脂は、該可塑性油脂用改質剤を特定量含有し、パーム由来油を特定量含有する。なお、以下の記載では、本発明の可塑性油脂用改質剤を、単に「改質剤」と記載することもある。

本発明の可塑性油脂用改質剤中のエステル交換油脂組成物におけるＣ１２の飽和脂肪酸含量は、構成脂肪酸全体中０．１〜２５重量％未満であることが好ましく、０．１〜２０重量％以下がより好ましい。０．１重量％より少ないと、ラウリン酸（Ｃ１２）、その誘導体及びＣ１２を主たる構成脂肪酸とするトリグリセリドを利用することによる、コスト削減の効果は小さくなる場合がある。２５重量％以上であると、可塑性油脂の硬さが硬くなり、作業しづらいといった製造面での問題が生じる場合がある。

本発明の可塑性油脂用改質剤中のエステル交換油脂組成物におけるＣ１４〜Ｃ２２の飽和脂肪酸含量、構成脂肪酸全体中５０〜７０重量％であることが好ましい。５０重量％より少ないと、中鎖の飽和脂肪酸からなる油脂の含有量が多くなり、可塑性油脂の硬さ変化や粗大結晶といった物性変化の抑制効果が得られない場合がある。７０重量％より多いと、長鎖の飽和脂肪酸からなる油脂の含有量が多くなるため、可塑性油脂の硬さが硬くなる場合がある。

また、本発明の可塑性油脂用改質剤中のエステル交換油脂組成物の構成脂肪酸全体において、Ｃ１２の飽和脂肪酸含量／（Ｃ８及びＣ１０の飽和脂肪酸含量の合計量）（重量比）は、０．０２５〜２．５が好ましく、０．１〜１．０がより好ましい。０．０２５より小さいと、ラウリン酸（Ｃ１２）、その誘導体及びＣ１２を主たる構成脂肪酸とするトリグリセリドを利用することによる、コスト削減の効果は小さくなる場合がある。２．５より大きいと、可塑性油脂の硬さが硬くなり、作業しづらいといった製造面での問題が生じる場合がある。

本発明の可塑性油脂用改質剤全体中には、前記エステル交換油脂組成物を６０〜１００重量％含有することが好ましく、９０〜１００重量％含有することよりが好ましい。可塑性油脂を作製する際の配合調整のし易さからは、含有量が多い程良く、１００重量％が最も好ましい。

可塑性油脂用改質剤中には、前記エステル交換油脂組成物以外には、例えば各種動植物油脂、これらの各種動植物油脂を水素添加、分別並びにエステル交換から選択される少なくとも１つの処理を施した加工油脂、脂肪酸、モノグリセリド、ジグリセリド、食品用乳化剤などを含むことができる。

なお、本発明において、油脂組成物中の脂肪酸組成の測定は、ＦＩＤ恒温ガスクロマトグラフ法に従って行えばよい。ＦＩＤ恒温ガスクロマトグラフ法とは、社団法人日本油化学協会編「基準油脂分析法」（発行年：１９９６年）の２．４．２．１脂肪酸組成に記載された方法であるように行えばよい。

本発明の可塑性油脂用改質剤を用いて可塑性油脂を作製する際、該改質剤の使用量は、可塑性油脂に硬さ変化や粗大結晶の生成といった物性変化の抑制効果や含気性を付与する観点から、可塑性油脂全体中５〜１０重量％になるよう調整することが好ましい。可塑性油脂全体中の改質剤の含量が５重量％未満であると、可塑性油脂の硬さ変化や粗大結晶といった物性変化の抑制効果が十分ではない場合がある。また可塑性油脂全体中の改質剤の含量が１０重量％を超えると可塑性油脂を必要以上に軟化させる場合があり、またコストも高くつく。

本発明のパーム由来油とは、パームから搾取した油脂そのままや改質や分別した油脂であれば特に限定はなく、パーム精製油、未精製のクルード油、それらの硬化油、一回以上の分別によって得られたパームオレインをはじめとする分画油などが例示される。本発明の可塑性油脂全体中、パーム由来油を５０〜９５重量％含有することが好ましい。５０重量％より少ないと、パーム由来油を主体とする可塑性油脂ではなくなる場合がある。９５重量％より多いと、可塑性油脂の硬さ変化や粗大結晶といった物性変化が抑制されない場合がある。

本発明の可塑性油脂用改質剤を製造する方法を以下に例示する。ラウリン酸（Ｃ１２）、その誘導体及びラウリン酸を主たる構成脂肪酸とするトリグリセリドの中から選ばれる少なくとも１種からなる成分（１）と、カプリル酸（Ｃ８）及び／又はカプリン酸（Ｃ１０）、その誘導体及びカプリル酸、カプリン酸を主たる構成脂肪酸とするトリグリセリドの中から選ばれる少なくとも１種からなる成分（２）と、パルミチン酸（Ｃ１６）及び／又はステアリン酸（Ｃ１８）、その誘導体及びパルミチン酸及び／又はステアリン酸を主たる構成脂肪酸とするトリグリセリドの中から選ばれる少なくとも１種から成る成分（３）とを、エステル交換することで可塑性油脂用改質剤に用いる油脂組成物を得ることができる。但し、前記成分（１）、（２）、（３）の少なくとも１つはトリグリセリドであることが重要である。

成分（１）のラウリン酸を主たる構成脂肪酸とするトリグリセリドとしては、例えばパーム核硬化油、ヤシ硬化油などが挙げられる。

成分（２）のカプリル酸、カプリン酸を主たる構成脂肪酸とするトリグリセリドとしては、中鎖脂肪酸トリグリセリドであり、例えば理研ビタミン社製「アクターＭシリーズ」やダニスコ社製の中鎖脂肪酸トリグリセリドなどが挙げられる。

成分（３）のパルミチン酸及び／又はステアリン酸を主たる構成脂肪酸とするトリグリセリドとしては、例えば菜種極度硬化油、ハイエルシン菜種極度硬化油、パームステアリン極度硬化油などが挙げられる。

前記エステル交換は常法に従えばよく、触媒は化学触媒を用いても、酵素触媒を用いてもよい。化学触媒として、ナトリウムメチラートやカセインソーダが挙げられる。酵素触媒とは、微生物由来の酵素であるリパーゼのことである。本発明で用いるリパーゼは、位置特異性を有するものでも、位置特異性を有しないものでもよい。本発明で用いるリパーゼとしては、アルカリゲネス属、ムコール属、ペニシリウム属、キャリンダ属等から得られるリパーゼが挙げられる。リパーゼを用いたエステル交換反応は、カラムの連続反応、バッチ反応のどちらでもよい。

前記エステル交換反応において、エステル交換油脂組成物の構成脂肪酸全体において、Ｃ１２の飽和脂肪酸含量／（Ｃ８及びＣ１０の飽和脂肪酸含量の合計量）（重量比）を所望の範囲にするためには、エステル交換時の原料油脂の使用比率を調整することが好ましい。また前記エステル交換によって得られた油脂組成物を、蒸留及び／又は分別することでもＣ１２の飽和脂肪酸含量／（Ｃ８及びＣ１０の飽和脂肪酸含量の合計量）（重量比）を所望の範囲にすることができる。

前記蒸留の方法としては、短工程薄膜蒸留や分子蒸留が挙げられる。また、前記分別の方法としては、特に限定されず、有機溶剤を用いて分別する方法及び溶剤を用いないで分別する方法の何れも用いることができる。

以下に実施例を示し、本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、実施例において「部」や「％」は重量基準である。

＜ペネトレーション値（以下、ペネ値）の測定＞
ペネ値とは、測定温度における稠度を針入度で表したもので、実施例・比較例で得られたショートニングを作製後、直ちに２０℃に保管し、保管後１日目と４５日目のペネ値をＪＩＳＫ２２２０−１９９３の稠度試験法に準拠し、デジタル式オートペネトロメーター（三田村理研工業製）及びＪＩＳ標準品（質量１０２．５ｇ）のペネトロメーター・コーンを用いて測定した。

＜ショートニングの硬さ変化と硬さの評価＞
ショートニングの硬さ変化は、保管後１日目と４５日目のペネ値の差を用いて、以下の基準で評価した。○：保管中のペネ値変化が１０未満、△：保管中のペネ値変化が１０〜３０、×：保管中のペネ値変化が３０超える。
またショートニングの硬さは、ペネ値を用いて以下の基準で評価した。○：ペネ値が１１５超える、△：ペネ値が１００〜１１５、×：ペネ値が１００未満。

（実施例１）可塑性油脂用改質剤の作製
パーム核硬化油（構成脂肪酸全体中、ラウリン酸：４５．０重量％、ミリスチン酸：１６．０重量％、カプリル酸：３．５重量％、カプリン酸：３．０重量％、パルミチン酸：９．５重量％、ステアリン酸：２２．５重量％）１５重量部に対して、ＭＣＴ（中鎖脂肪酸トリグリセリド、理研ビタミン社製「アクターＭ２」、構成脂肪酸全体中のカプリル酸：９９．８重量％（実測値））５５重量部、菜種極度硬化油３０重量部（構成脂肪酸全体中、ステアリン酸９２重量％、パルミチン酸５重量％、アラキジン酸２重量％、ベヘン酸１重量％以下）を混合し、真空下９０℃で３０分間ランダムエステル交換反応を行い、水を加えて反応停止した後、水洗した。次に、活性白土３重量部を加え、減圧下で攪拌して２０分後に全量濾過して得られたエステル交換油脂を、２１０℃、０．３Ｐａで薄膜蒸留して、構成脂肪酸全体における組成がＣ８：３２．０重量％、Ｃ１０：０．５重量％、Ｃ１２：７．４重量％、Ｃ１４以上の飽和脂肪酸：５９．５重量％となるエステル交換油脂組成物を得、他の成分は加えずに可塑性油脂用改質剤とした。

（実施例２）可塑性油脂用改質剤の作製
パーム核硬化油３０重量部に対して、ＭＣＴ４０重量部、菜種極度硬化油３０重量部を混合した以外は、実施例１と同様にしてエステル交換油脂組成物を得た。その後、薄膜蒸留（２２０℃、０．３Ｐａ）して、構成脂肪酸全体における組成がＣ８：２３．４重量％、Ｃ１０：０．８重量％、Ｃ１２：１３．４重量％、Ｃ１４以上の飽和脂肪酸：６１．７重量％となる油脂組成物を得、他の成分は加えずに可塑性油脂用改質剤とした。

（実施例３）可塑性油脂用改質剤の作製
パーム核硬化油４５重量部に対して、ＭＣＴ２５重量部、菜種極度硬化油３０重量部を混合した以外は、実施例１と同様にしてエステル交換油脂組成物を得、他の成分は加えずに可塑性油脂用改質剤とした。得られたエステル交換油脂組成物の構成脂肪酸全体における組成は、Ｃ８：２１．９重量％、Ｃ１０：１．４重量％、Ｃ１２：２０．５重量％、Ｃ１４以上の飽和脂肪酸：５５．６重量％であった。

（実施例４）可塑性油脂用改質剤の作製
パーム核硬化油６０重量部に対して、ＭＣＴ１０重量部、菜種極度硬化油３０重量部を混合した以外は、実施例１と同様にしてエステル交換油脂組成物を得、他の成分は加えずに可塑性油脂用改質剤とした。得られたエステル交換油脂組成物の構成脂肪酸全体における組成は、Ｃ８：９．８重量％、Ｃ１０：１．８重量％、Ｃ１２：２６．５重量％、Ｃ１４以上の飽和脂肪酸：６１．２重量％であった。

（比較例１）可塑性油脂用改質剤の作製
ＭＣＴ７０重量部、菜種極度硬化油３０重量部を混合した以外は、実施例１と同様にしてエステル交換油脂組成物を得た。その後、薄膜蒸留（２１０℃、０．３Ｐａ）して、構成脂肪酸全体における組成がＣ８：３８．７重量％、Ｃ１４以上の飽和脂肪酸：６０．７重量％となる油脂組成物を得、他の成分は加えずに可塑性油脂用改質剤とした。

（比較例２）可塑性油脂用改質剤の作製
パーム核硬化油７０重量部、菜種極度硬化油３０重量部を混合した以外は、実施例１と同様にしてエステル交換油脂組成物を得、他の成分は加えずに可塑性油脂用改質剤とした。得られたエステル交換油脂組成物の構成脂肪酸全体における組成は、Ｃ８：２．１重量％、Ｃ１０：２．１重量％、Ｃ１２：３０．３重量％、Ｃ１４以上の飽和脂肪酸：６４．７重量％であった。

（実施例５〜８）ショートニング（可塑性油脂）の作製
実施例１〜４で得た可塑性油脂用改質剤５重量部とパーム油９５重量部とを融解混合し、急冷捏和機（パワーポイント・インターナショナル社製「マーガリン・スプレッドプロセッサー」、Ａユニット：１本、Ｂユニット：１本）を用いて、冷媒温度：−１０℃、流量：１０Ｌ／ｈの条件で急冷練り合わせを行い、ショートニングを作製した。捏和時の各ショートニングの出口温度は５〜６℃で、Ｂユニットの出口温度は１４〜１７℃であった。Ａ冷却ユニットの滞留時間は、１５０ｓｅｃで、Ｂユニットの滞留時間は８０ｓｅｃであった。滞留時間の算出は、各ユニットの容量（Ｌ）／時間あたり流量（Ｌ／ｓｅｃ）により求めた。得られたショートニングについて経日的にペネ値（硬さ）を測定し、それらの結果を表１にまとめた。

（比較例３）ショートニング（可塑性油脂）の作製
可塑性油脂用改質剤を添加せず、パーム油１００％のショートニングを実施例５〜８と同様にして作製した。得られたショートニングについて経日的にペネ値（硬さ）を測定し、それらの結果を表１にまとめた。

（比較例４）ショートニング（可塑性油脂）の作製
比較例１で得た可塑性油脂用改質剤５重量部とパーム油９５重量部とを融解混合し、実施例５〜８と同様にしてショートニングを作製した。得られたショートニングについて経日的にペネ値（硬さ）を測定し、それらの結果を表１にまとめた。

（比較例５）ショートニング（可塑性油脂）の作製
比較例２で得た可塑性油脂用改質剤５重量部とパーム油９５重量部とを融解混合し、実施例５〜８と同様にしてショートニングを作製した。得られたショートニングについて経日的にペネ値（硬さ）を測定し、それらの結果を表１にまとめた。

表１に示したように、Ｃ１２の飽和脂肪酸含量が０．１〜２５重量％未満で、Ｃ１４〜Ｃ２２の飽和脂肪酸含量が５０〜７０重量％で、Ｃ１２の飽和脂肪酸含量／（Ｃ８及びＣ１０の飽和脂肪酸含量の合計）（重量比）が０．０２５〜２．５である改質剤を添加した実施例５〜８では、硬さの経日変化も小さく、硬さも柔らかかった。特に、Ｃ１２の飽和脂肪酸含量が２０％以下で、その傾向が顕著であった。これは、比較例４のＣ１２の飽和脂肪酸を含まない改質剤と比べて、硬さが柔らかく、その経日変化は同程度であった。一方、改質剤を添加せず、パーム油のみで作製した比較例３のショートニングは、硬さが硬く、その経日変化も大きかった。また、Ｃ８とＣ１０の飽和脂肪酸含量が少なく、Ｃ１２の飽和脂肪酸含量が２５重量％以上である比較例５では、硬さの経日変化は小さかったが、硬さが硬かった。

Claims

パーム由来油を主原料として５０〜９５重量％含有する可塑性油脂に用いる改質剤であって、構成脂肪酸全体中、Ｃ１２の飽和脂肪酸含量が０．１〜２５重量％未満且つＣ１４〜Ｃ２２の飽和脂肪酸含量が５０〜７０重量％で、Ｃ１２の飽和脂肪酸含量／（Ｃ８及びＣ１０の飽和脂肪酸含量の合計量）（重量比）が０．０２５〜２．５であるエステル交換油脂組成物を、可塑性油脂用改質剤全体中６０〜１００重量％含有する可塑性油脂用改質剤（但し、ホイップクリーム用油脂組成物を除く。）。
請求項１に記載の可塑性油脂用改質剤を可塑性油脂全体中で５〜１０重量％含有し、パーム由来油を可塑性油脂全体中５０〜９５重量％含有してなる可塑性油脂。