JP7463129B2 - Quantitative method for wax esters in fats and oils - Google Patents
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Description
本発明は、油脂中のワックスエステルの定量方法に関する。 The present invention relates to a method for quantifying wax esters in fats and oils.
油脂（特に食用油）の精製工程の１つとして脱ロウ工程が挙げられる。この脱ロウ工程では油脂を冷蔵することにより、ワックスエステルを析出させる。このとき、冷蔵温度などの諸条件によって、析出するワックスエステル量が変わることが知られている。
例えば、日本農林規格によると、サラダ油としては、０℃の温度で５．５時間静置しても清澄であることが条件となる。したがって、サラダ油では、このような冷蔵条件でワックスエステルが析出しないように脱ロウ工程が行われている。また、オリーブ油では、圧搾油とポマス油とを区別するために、ガスクロマトグラフを用いて、油脂中に含まれる様々なワックスエステルの量を定量することも行われている（AOCS Official Method Ch8-02、IOC COI/T.20/Doc. No 28/Rev.2 2017）。
また、油脂中のワックスエステルを定量する方法としては、例えば、非特許文献１には、油脂を８０℃に加熱して、炭素数３２の標準物質を加え、水和シリカゲルカラムを用いて分画し、トリグリセリドよりも極性が低い最初の溶出画分を回収して、溶媒を揮発させ濃縮した後、ｎ－ヘプタンに溶かし、ガスクロマトグラフを用いて、ワックスエステルを定量することが知られている。しかし、油脂と析出溶剤を混合してから冷蔵し、まずワックスエステルを析出させてから、トリグリセリドのみをけん化分解し、ワックスエステルを定量することはこれまで行われていなかった。
One of the refining processes for fats and oils (especially edible oils) is the dewaxing process. In this dewaxing process, the fats and oils are refrigerated to precipitate wax esters. It is known that the amount of wax esters precipitated varies depending on various conditions such as the refrigeration temperature.
For example, according to the Japanese Agricultural Standards, salad oil must be clear even when left to stand for 5.5 hours at 0°C. Therefore, salad oil is subjected to a dewaxing process to prevent wax esters from precipitating under such refrigerated conditions. In addition, in olive oil, the amount of various wax esters contained in the oil is quantified using a gas chromatograph to distinguish pressed oil from pomace oil (AOCS Official Method Ch8-02, IOC COI/T.20/Doc. No 28/Rev.2 2017).
As a method for quantifying wax esters in fats and oils, for example, Non-Patent Document 1 discloses a method for heating fats and oils to 80° C., adding a standard substance having 32 carbon atoms, fractionating the fats and oils using a hydrated silica gel column, recovering the first eluted fraction having a lower polarity than triglycerides, evaporating the solvent and concentrating the fraction, dissolving the fraction in n-heptane, and quantifying the wax esters using a gas chromatograph. However, no method has been performed so far in which fats and oils are mixed with a precipitating solvent and then refrigerated to first precipitate wax esters, and then only triglycerides are saponified and decomposed to quantify the wax esters.
一方、最近では、油脂をそのまま食品にかけて喫食する機会が増えている。このような傾向に従い、消費者の中には、油脂を生鮮食品のように冷蔵庫で保管することが多くみられるようになってきた。油脂は冷蔵庫で長時間保管すると、油脂中のワックスエステルが析出してくる可能性がある。もし、ワックスエステルが析出すると、見た目が悪いだけでなく、油脂が喫食に適さないような誤解を消費者に与える可能性がある。したがって、冷蔵庫で保管されるような油脂については、油脂中に含まれるワックスエステルの量をより厳密にコントロールしなければならないという課題が生じている。しかし、従来技術では、ガスクロマトグラフにおける、ワックスエステルとトリグリセリドのピークが重なり合うことが多く、油脂中に含まれる広範囲のワックスエステルを正確に定量することが難しかった。そこで、新たなワックスエステルの定量方法を開発することが求められていた。 On the other hand, recently, there are more and more opportunities to eat fats and oils directly by sprinkling them on food. Following this trend, many consumers are storing fats and oils in the refrigerator like fresh foods. If fats and oils are stored in the refrigerator for a long time, wax esters in the fats and oils may precipitate. If wax esters precipitate, not only will the fats look bad, but consumers may also mistakenly believe that the fats and oils are not suitable for consumption. Therefore, for fats and oils stored in the refrigerator, the amount of wax esters contained in the fats and oils must be more strictly controlled. However, with conventional technology, the peaks of wax esters and triglycerides often overlap in gas chromatography, making it difficult to accurately quantify the wide range of wax esters contained in fats and oils. Therefore, there was a demand for the development of a new method for quantifying wax esters.
そこで、本発明の課題は、油脂中に含まれる広範囲のワックスエステルを正確に定量することができる、ワックスエステルの定量方法を提供することである。 The objective of the present invention is to provide a method for quantifying wax esters that can accurately quantify a wide range of wax esters contained in fats and oils.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、まず油脂中からワックスエステルを析出させる前処理を行うとともに、前記析出物をガスクロマトグラフまたは液体クロマトグラフによって定量することにより、広範囲のワックスエステルを正確に定量できることを見いだし、本発明を完成させるに至った。すなわち、本発明は下記に関するものである。
〔１〕油脂中に含まれるワックスエステルを析出する工程、及び、前記ワックスエステル析出物をガスクロマトグラフあるいは液体クロマトグラフで定量する工程を含む、油脂中に含まれるワックスエステルの定量方法。
〔２〕前記析出する工程に供される油脂の原料が、大豆、パーム、オリーブ、ナタネ、コーン、綿実、紅花、ヒマワリ、落花生、アマニ、米ぬか、グレープシード及びエゴマからなる群から選ばれる１または２以上の原料であることを特徴とする、〔１〕に記載の定量方法。
〔３〕前記析出する工程が、油脂中に溶剤を加えて冷蔵することにより、ワックスエステルを析出させることを特徴する、〔１〕または〔２〕に記載の定量方法。
〔４〕前記溶剤として、アセトン、ヘキサン、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコールからなる群から選択される１または２以上の溶剤が用いられることを特徴する、〔３〕に記載の定量方法。
〔５〕前記定量する工程において、カラムに供するサンプルを調製する際、析出したワックスエステルをフィルターで分離することにより、ワックスエステルの濃縮物を得て、さらに前記濃縮物に含まれるトリグリセリドを取り除くことを特徴する、〔１〕～〔４〕のいずれか１項に記載の定量方法。
〔６〕前記トリグリセリドを取り除く際に、加水分解及び／又はアルコリシスによる分解を行うことを特徴とする、〔５〕に記載の定量方法。
〔７〕前記定量する工程において、ガスクロマトグラフに用いるカラムとして、６５％ジフェニル／３５％ジメチルポリシロキサンを充填したカラムが用いられることを特徴とする、〔５〕または〔６〕に記載の定量方法。
〔８〕前記定量する工程において、ガスクロマトグラフあるいは液体クロマトグラフの結果のうち、炭素数４０～６０のワックスエステルを定量の対象とすることを特徴とする、〔１〕～〔７〕のいずれか１項に記載の定量方法。
〔９〕さらに、炭素数に応じた各ワックスエステルの量をそれぞれ定量することを特徴とする、〔８〕に記載の定量方法。
〔１０〕〔１〕～〔９〕のいずれか１項に記載の方法の定量方法を用いて、油脂中に含まれるワックスエステルの量を測定し、その結果に基づいて、脱ロウ工程におけるワックスエステルの析出条件を決定する方法。
〔１１〕〔１〕～〔９〕のいずれか１項に記載の方法の定量方法を用いて、油脂中に含まれるワックスエステルの量を測定し、前記ワックスエステルの量が一定量以下であることを確認する、ワックスエステルの量が一定量以下に調整された油脂の製造方法。
〔１２〕炭素数４０～６０のワックスエステルの量が一定量以下に調整された、油脂。
As a result of intensive research aimed at solving the above problems, the present inventors have found that a wide range of wax esters can be accurately quantified by first carrying out a pretreatment to precipitate wax esters from fats and oils, and then quantifying the precipitates by gas chromatography or liquid chromatography, thereby completing the present invention.
[1] A method for quantifying wax esters contained in fats and oils, comprising the steps of precipitating wax esters contained in fats and oils, and quantifying the wax ester precipitate by gas chromatography or liquid chromatography.
[2] The method for quantifying fats and oils described in [1], characterized in that the raw material of the fats and oils subjected to the precipitation step is one or more raw materials selected from the group consisting of soybean, palm, olive, rapeseed, corn, cottonseed, safflower, sunflower, peanut, linseed, rice bran, grape seed and perilla.
[3] The method for quantifying described in [1] or [2], wherein the precipitating step comprises adding a solvent to the oil or fat and refrigerating the mixture to precipitate the wax ester.
[4] The quantitative method according to [3], characterized in that one or more solvents selected from the group consisting of acetone, hexane, methyl ethyl ketone, and isopropyl alcohol are used as the solvent.
[5] The method according to any one of [1] to [4], wherein in the quantitative determination step, when preparing a sample to be subjected to a column, the precipitated wax ester is separated using a filter to obtain a concentrate of the wax ester, and triglycerides contained in the concentrate are further removed.
[6] The quantitative method according to [5], characterized in that when removing the triglyceride, decomposition by hydrolysis and/or alcoholysis is carried out.
[7] The method according to [5] or [6], characterized in that in the quantitative determination step, a column packed with 65% diphenyl/35% dimethylpolysiloxane is used as the column used in the gas chromatograph.
[8] The method according to any one of [1] to [7], wherein in the quantitative determination step, wax esters having 40 to 60 carbon atoms are targeted for quantification in the results of gas chromatography or liquid chromatography.
[9] The method for quantifying the amount of each wax ester according to the number of carbon atoms according to the present invention.
[10] A method for measuring the amount of wax esters contained in fats and oils using the quantitative determination method according to any one of [1] to [9], and determining conditions for precipitating the wax esters in a dewaxing step based on the results.
[11] A method for producing an oil or fat in which the amount of wax esters is adjusted to a certain amount or less, comprising measuring the amount of wax esters contained in the oil or fat using the quantification method according to any one of [1] to [9], and confirming that the amount of the wax esters is a certain amount or less.
[12] An oil or fat in which the amount of wax ester having 40 to 60 carbon atoms is adjusted to a certain amount or less.
本発明の方法によると、短時間で、油脂中の広範囲にわたるワックスエステルを正確に定量することができる。特に、トリグリセリドのピークが重なり合うような、炭素数の大きい（炭素数４０～６０の）ワックスエステルを正確に測定することができる。また、ワックスエステルを正確に定量できる結果、脱ロウ工程の条件を正確に定めることができ、脱ロウ工程によって油脂中に含まれるワックスエステルを十分に取り除くことが可能になる。その結果、出荷後の油脂が消費者の下で冷蔵庫に長期間保管されても、ワックスエステルを析出することのない、優れた油脂製品を提供することができる。 The method of the present invention allows accurate quantification of a wide range of wax esters in fats and oils in a short time. In particular, it allows accurate measurement of wax esters with a large carbon number (40 to 60 carbon atoms) such that triglyceride peaks overlap. In addition, as a result of being able to accurately quantify wax esters, it is possible to accurately determine the conditions for the dewaxing process, and it becomes possible to sufficiently remove the wax esters contained in the fats and oils by the dewaxing process. As a result, it is possible to provide an excellent fat and oil product in which wax esters do not precipitate, even if the fat and oil are stored in a refrigerator for a long period of time after shipment to the consumer.
本発明に用いられる「油脂」は特に限定されないが、食用油脂であることが好ましく、例えば、植物性油脂や動物性油脂が挙げられる。特に、植物性油脂が好ましい。
また、前記植物性油脂としては、ナタネ油、大豆油、オリーブ油、コーン油、パーム油、やし油、米油、ごま油、綿実油、ひまわり油、紅花油、アマニ油、シソ油、オリーブ油、落花生油、ブドウ種子油、マカデミアナッツ油、ヘーゼルナッツ油、カボチャ種子油、クルミ油、椿油、茶実油、エゴマ油、ボラージ油、米糠油、小麦胚芽油、及び中鎖脂肪酸油（ＭＣＴ）、並びにそれら単独の油又は複数混合油のエステル交換油、及びそれら単独の油又は複数混合油の分別油等の加工油等が挙げられる。さらに、本発明に使用する油脂は、上記の油脂を１種または２種以上使用してもよい。このような油脂の原料としては、大豆、パーム、オリーブ、ナタネ、コーン、綿実、紅花、ヒマワリ、落花生、アマニ、米ぬか、グレープシード及びエゴマからなる群から選ばれる１または２以上の原料を用いることが特に好ましい。なお、後述する実施例において、脱色油、脱ロウ油を用いて実施しているが、原油、脱臭油、精製油のいずれにおいても、脱色油、脱ロウ油と同様に、本発明が実施できることを確認している。
The "oil and fat" used in the present invention is not particularly limited, but is preferably an edible oil and fat, such as vegetable oil and fat, and animal oil and fat. In particular, vegetable oil and fat is preferred.
Examples of the vegetable oils include rapeseed oil, soybean oil, olive oil, corn oil, palm oil, coconut oil, rice oil, sesame oil, cottonseed oil, sunflower oil, safflower oil, linseed oil, perilla oil, olive oil, peanut oil, grape seed oil, macadamia nut oil, hazelnut oil, pumpkin seed oil, walnut oil, camellia oil, tea seed oil, perilla oil, borage oil, rice bran oil, wheat germ oil, and medium chain fatty acid oil (MCT), as well as processed oils such as transesterified oils of these oils or mixed oils, and fractionated oils of these oils or mixed oils. Furthermore, the oils and fats used in the present invention may be one or more of the above oils and fats. As the raw material for such oils and fats, it is particularly preferable to use one or more raw materials selected from the group consisting of soybeans, palm, olive, rapeseed, corn, cottonseed, safflower, sunflower, peanut, linseed, rice bran, grape seed, and perilla. In the examples described below, bleached oil and dewaxed oil are used, but it has been confirmed that the present invention can be implemented with any of crude oil, deodorized oil, and refined oil, just as with bleached oil and dewaxed oil.
＜油脂中のワックスエステルの定量方法＞
本発明の油脂中のワックスエステルの定量方法は、油脂中に含まれるワックスエステルを析出する工程と、前記ワックスエステル析出物をガスクロマトグラフまたは液体クロマトグラフで定量する工程とを含む。
<Method for quantifying wax esters in fats and oils>
The method for quantifying wax esters in fats and oils of the present invention includes a step of precipitating wax esters contained in fats and oils, and a step of quantifying the wax ester precipitate by gas chromatography or liquid chromatography.
本発明の前半の工程である「油脂中に含まれるワックスエステルを析出する工程」とは、油脂中のワックスエステルを析出させることができる条件を含む工程であれば特に制限されないが、例えば、溶剤分別法、ウィンタリング(冷蔵)法などが挙げられる。
油脂中に含まれるワックスエステルを十分に析出させるためには、油脂と析出溶剤を混合してから冷蔵することが好ましい。このような析出溶剤としては、油脂の種類により適するものは異なるが、アセトン、ヘキサン、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコールからなる群から選ばれる１または２以上を用いることができる。特に、アセトン、ヘキサンまたはこれらの混合物を用いることが好ましい。析出溶剤を用いる量は、油脂１００質量部に対して、１１０～２００質量部が好ましく、１２０～１８０質量部がより好ましく、１２０～１５０質量部がさらに好ましい。
また、油脂の種類により、冷蔵条件は異なるが、ワックスエステルを十分に析出させるためには、例えば、－２０℃で１０時間以上、保管することが好ましい。－２０℃で２０時間以上、保管することがより好ましい。
The "step of precipitating wax esters contained in fats and oils", which is the first half of the step of the present invention, is not particularly limited as long as it is a step including conditions that can precipitate wax esters in fats and oils, and examples thereof include a solvent fractionation method and a wintering (refrigeration) method.
In order to sufficiently precipitate the wax ester contained in the fats and oils, it is preferable to mix the fats and oils with a precipitating solvent and then refrigerate. The precipitating solvent varies depending on the type of fats and oils, but one or more selected from the group consisting of acetone, hexane, methyl ethyl ketone, and isopropyl alcohol can be used. In particular, it is preferable to use acetone, hexane, or a mixture thereof. The amount of the precipitating solvent used is preferably 110 to 200 parts by mass, more preferably 120 to 180 parts by mass, and even more preferably 120 to 150 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the fats and oils.
Although the refrigeration conditions vary depending on the type of fat or oil, in order to sufficiently precipitate the wax ester, for example, storage at −20° C. for 10 hours or more is preferable, and storage at −20° C. for 20 hours or more is more preferable.
次に、本発明の後半の工程である、「前記ワックスエステル析出物をガスクロマトグラフあるいは液体クロマトグラフで定量する工程」について説明する。
上記工程においては、まず油脂中に析出したワックスエステルをろ過し、ワックスエステルの濃縮物を得るため、フィルターによる分離を行う。前記フィルターとしては、例えば、ガラスフィルター、メンブレンフィルター、ナイロンメッシュなど様々な種類のものを用いることができる。その中でも特に、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）メンブレンフィルターが好ましい。
また、このようなろ過作業は短時間で行うことが好ましく、例えば、５分以内で行うことが好ましく、４分以内で行うことがより好ましく、３分以内で行うことがさらに好ましい。
なお、ろ過の際、湿度や気温によって、結露が生じるため、ろ過がうまく行われないことがある。そのような場合は、冷却しながらろ過を行うことが好ましい。ここで、「冷却しながら」とは、０℃以下で行うことをいい、特に、－１０℃以下で行うことが好ましい。なお、ろ過時に冷却しない場合は、前述のように短時間で行うことが好ましい。
その後、ワックスエステルの濃縮物を前記フィルターから回収することが好ましい。このような回収方法としては、通常行われている方法を採用することができ、特に制限されないが、例えば、有機溶媒を用いて溶解・濃縮すること等が挙げられる。前記回収方法としては、例えば、前記フィルターに有機溶媒を入れて超音波処理し、前記フィルターに付着しているワックスエステルをいったん有機溶媒に溶かし、その後、エバポレーター等を用いて、前記有機溶媒を蒸留して取り除き、有機溶媒に溶けていたワックスエステルを濃縮すること等が挙げられる。
Next, the latter step of the present invention, "the step of quantifying the wax ester precipitate by gas chromatography or liquid chromatography", will be described.
In the above process, the wax ester precipitated in the oil or fat is first filtered, and then separated using a filter to obtain a concentrate of the wax ester. As the filter, various types of filters can be used, such as a glass filter, a membrane filter, and a nylon mesh. Among them, a polytetrafluoroethylene (PTFE) membrane filter is particularly preferred.
Moreover, it is preferable that such a filtration operation is carried out within a short period of time, for example, within 5 minutes, more preferably within 4 minutes, and even more preferably within 3 minutes.
During filtration, condensation may occur depending on the humidity and temperature, which may hinder successful filtration. In such cases, it is preferable to perform filtration while cooling. Here, "while cooling" refers to performing filtration at 0°C or lower, and it is particularly preferable to perform filtration at -10°C or lower. If filtration is not cooled, it is preferable to perform the filtration in a short period of time as described above.
Thereafter, it is preferable to recover the wax ester concentrate from the filter. As such a recovery method, a commonly used method can be adopted, and is not particularly limited, but for example, dissolving and concentrating using an organic solvent can be used. As the recovery method, for example, an organic solvent is put into the filter and ultrasonicated, the wax ester adhering to the filter is dissolved in the organic solvent, and then the organic solvent is removed by distillation using an evaporator or the like, and the wax ester dissolved in the organic solvent is concentrated.
また、上述したワックスエステルの濃縮物に含まれるトリグリセリドを除く処理を行うと、ワックスエステルの定量性を高めることができるので好ましい。
そこで、トリグリセリドを取り除く処理として、加水分解及び／又はアルコリシスによるトリグリセリドの分解操作を行う。前記分解操作としては、アルカリ性の水溶液、あるいはアルカリ性のアルコール溶液を用いることができ、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルコール溶液を用いることが好ましい。アルコールとしては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等を用いることができ、適宜、少量の水を含むこともできる。分解温度は、３０～１２０℃が好ましく、４０～５０℃がより好ましい。ワックスエステルの定量性を高めるには、この加水分解及び又はアルコリシスによって、トリグリセリドのみが分解され、ワックスエステルは分解されないような分解条件を設定することが好ましい。このような分解条件としては、例えば、ワックスエステルの融点以下の温度で処理することが挙げられる。
Furthermore, it is preferable to carry out a process for removing triglycerides contained in the above-mentioned wax ester concentrate, since this can improve the quantitative accuracy of the wax ester.
Therefore, as a treatment for removing triglycerides, a decomposition operation of triglycerides by hydrolysis and/or alcoholysis is carried out. For the decomposition operation, an alkaline aqueous solution or an alkaline alcohol solution can be used, and for example, an alcohol solution of sodium hydroxide, potassium hydroxide, or the like is preferably used. As the alcohol, methanol, ethanol, propanol, butanol, or the like can be used, and a small amount of water can be appropriately contained. The decomposition temperature is preferably 30 to 120°C, more preferably 40 to 50°C. In order to improve the quantitative determination of wax esters, it is preferable to set decomposition conditions such that only triglycerides are decomposed by this hydrolysis and/or alcoholysis, and wax esters are not decomposed. For example, such decomposition conditions include treatment at a temperature below the melting point of wax esters.
油脂中に析出したワックスエステルに含まれているトリグリセリドは、例えば、上記の加水分解及び／又はアルコリシスによって分解され、加水分解により遊離脂肪酸、脂肪酸石鹸、グリセリンが生成し、アルコリシスにより脂肪酸アルキルエステル、脂肪酸石鹸、グリセリンが生成する。また、分解後は、グリセリン、アルカリ、脂肪酸石鹸等を水洗等で除去することが好ましい。分解後は、ワックスエステルと、遊離脂肪酸及び／又は脂肪酸アルキルエステルの混合物となる。前記ワックスエステルの濃縮物又は混合物は、ガスクロマトグラフまたは液体クロマトグラフにかけられ、定量されることになる。
ガスクロマトグラフは、従前公知のものを用いればよく、特に制限なく使用することができる。また、測定用キャピラリーカラムの充填剤の種類は特に制限されないが、ジメチルポリシロキサンやジフェニルジメチルポリシロキサンなどが好ましい。測定用キャピラリーカラムの充填剤の種類は特に制限されないが、ジメチルポリシロキサンやジフェニルジメチルポリシロキサンなどが好ましく、６５％ジフェニル／３５％ジメチルポリシロキサンがより好ましい。ここで、６５％ジフェニル／３５％ジメチルポリシロキサンが充填されたカラムが好ましい理由は、独特な極性を有しており、極めて近い炭素数のワックスエステルやトリグリセリドの分離が良いからである。具体的には、Rtx（登録商標）-65TGカラムなどを用いることができる。ガスクロマトグラフは、ワックスエステルの全炭素数の順番にしたがって、ワックスエステルを分離する（図１参照）。例えば、炭素数４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２のところにピークが見られた場合、この区間の該当ピークのすべて（面積）をカウントし、標準物質のピークと比較することで、油脂中に含まれるワックスエステルの量を算出することができる。但し、同じ炭素数の炭素原子を含んでいるワックスエステルは種類が異なっても分離することができない可能性には留意すべきである。
また、液体クロマトグラフも、従前公知のものを用いればよく、特に制限なく使用することができる。そして、測定用カラムの固定相の種類は特に制限されないが、シリカゲルなどの順相カラムやＣ１８などの逆相カラムが好ましい。液体クロマトグラフ条件は、油脂の分析に用いられているものを特に制限なく採用することができる。
The triglycerides contained in the wax esters precipitated in the fats and oils are decomposed, for example, by the above-mentioned hydrolysis and/or alcoholysis, producing free fatty acids, fatty acid soaps, and glycerin by hydrolysis, and fatty acid alkyl esters, fatty acid soaps, and glycerin by alcoholysis. After the decomposition, it is preferable to remove glycerin, alkali, fatty acid soaps, etc. by washing with water. After the decomposition, a mixture of wax esters and free fatty acids and/or fatty acid alkyl esters is obtained. The wax ester concentrate or mixture is subjected to gas chromatography or liquid chromatography and quantified.
The gas chromatograph may be any known one, and may be used without any particular limitation. The type of packing material for the measurement capillary column is not particularly limited, but dimethylpolysiloxane, diphenyldimethylpolysiloxane, etc. are preferred. The type of packing material for the measurement capillary column is not particularly limited, but dimethylpolysiloxane, diphenyldimethylpolysiloxane, etc. are preferred, and 65% diphenyl/35% dimethylpolysiloxane is more preferred. The reason why a column packed with 65% diphenyl/35% dimethylpolysiloxane is preferred here is that it has a unique polarity and is good at separating wax esters and triglycerides with very close carbon numbers. Specifically, an Rtx (registered trademark)-65TG column, etc. may be used. The gas chromatograph separates wax esters in the order of the total carbon numbers of the wax esters (see FIG. 1). For example, when peaks are observed at carbon numbers 40, 42, 44, 46, 48, 50, and 52, the amount of wax ester contained in the oil or fat can be calculated by counting all of the peaks (areas) in this range and comparing them with the peaks of standard substances. However, it should be noted that wax esters containing the same number of carbon atoms may not be able to be separated even if they are different types.
The liquid chromatograph may be any known type, and may be used without any particular limitation. The type of stationary phase of the measurement column is not particularly limited, but a normal phase column such as silica gel or a reverse phase column such as C18 is preferred. The liquid chromatograph conditions may be those used in the analysis of fats and oils, without any particular limitation.
本発明の特徴は、油脂中に含まれる広範囲のワックスエステルを定量することができることである。好ましくは、広範囲に含まれる多種のワックスエステルをそれぞれ分離して、別々に定量することができることである。
前記「ワックスエステル」としては、例えば、炭素数１２以上の長鎖脂肪酸と、同じく炭素数８以上の脂肪族アルコールがエステル結合した、長い鎖状の分子構造を持つものとして定義することができる。従来の方法では、炭素数３６～４８までのワックスエステルしか定量できなかったが、本発明では、それよりも大きい、炭素数４０～６０までの広範囲のワックスエステルを定量することが可能になった。これは、本発明によって、トリグリセリドのピークとワックスエステルのピークとを分離することができるようになったからである。このように、従来では定量が困難なワックスエステルまで定量できるようになったので、これまでの定量方法よりも、油脂中のワックスエステルの量を正確に定量できるようになったといえる。また、これまで測定対象とすることができなかった範囲まで測定対象を拡大できることができるようになったことにより、それぞれの油脂にどのような種類のワックスエステルが含まれているかも正確に特定できるようになった。
また、ワックスエステルはピークごとに測定することができるので、炭素数に応じた各ワックスエステルの量を、これまでよりも幅広く別々に分けて定量できるようになった。
なお、ガスクロマトグラフに用いる標準物質としては、例えば、ドコサン酸ドコシル（炭素数４４）が用いられる。この標準物質により、測定ピークの位置が特定され、どのピークがどの炭素数のピークに対応しているのかが読み取れる。
A feature of the present invention is that it is possible to quantify a wide range of wax esters contained in fats and oils, and preferably to separate and separately quantify a wide range of wax esters contained in the fats and oils.
The "wax ester" can be defined as a long chain molecular structure in which, for example, a long-chain fatty acid having 12 or more carbon atoms and an aliphatic alcohol having 8 or more carbon atoms are ester-bonded. In the conventional method, only wax esters having 36 to 48 carbon atoms could be quantified, but in the present invention, it is possible to quantify a wide range of wax esters having a larger number of carbon atoms, that is, 40 to 60 carbon atoms. This is because the present invention makes it possible to separate the peak of triglyceride from the peak of wax ester. In this way, it can be said that the amount of wax esters in fats and oils can be quantified more accurately than with the conventional quantification method, since it is now possible to quantify even wax esters that were difficult to quantify in the past. In addition, since it is now possible to expand the range of measurement targets to a range that could not be measured before, it is now possible to accurately identify what type of wax esters are contained in each fat and oil.
In addition, because wax esters can be measured peak by peak, it is now possible to quantify the amount of each wax ester according to its carbon number more broadly and separately than ever before.
As a standard substance used in gas chromatography, for example, docosyl docosanoate (having 44 carbon atoms) is used. This standard substance identifies the positions of the measurement peaks, and it is possible to determine which peaks correspond to which peaks with which carbon numbers.
＜脱ロウ工程におけるワックスエステルの析出条件を決定する方法＞
油脂の製造工程のうち、精製工程では、原油中に含まれている、ガム質、遊離脂肪酸、色素、臭気成分等が除去される。また、通常の精製工程は、脱ガム工程、脱酸工程、脱色工程、脱臭工程の順に行われる。そして、ワックスエステルが多いと予想される油脂の場合には、脱色工程と脱臭工程の間に、脱ロウ工程を設けることがある。
本発明のワックスエステル量が一定量以下に調整された油脂を製造する方法においては、いったん、油脂中のワックスエステル量を前記＜油脂中のワックスエステルの定量方法＞に従って定量し、その定量結果に基づいて、脱ロウ工程の条件を決めることができる。例えば、定量結果、原油中または脱ロウ工程前後の油脂中に通常よりも多くのワックスエステルが含まれている場合は、より厳しい冷蔵条件（例えば、より低温及び／又はより長時間処理）でワックスエステルの除去が必要であると判断することができる。
したがって、前記＜油脂中のワックスエステルの定量方法＞に記載の方法に従い、ワックスエステルの量を定量する工程を含み、脱ロウ工程の冷蔵条件を、定量されたワックスエステル量に基づいて決定する、ワックスエステル量が一定量以下に調整された油脂を製造する方法も本発明の範囲に含まれる。
<Method for determining conditions for precipitating wax ester in dewaxing process>
In the refining process of the oil and fat manufacturing process, gums, free fatty acids, coloring matter, odorous components, etc. contained in crude oil are removed. In addition, the refining process is usually carried out in the order of degumming, deacidification, bleaching, and deodorization. In the case of oil and fat that is expected to contain a large amount of wax esters, a dewaxing process may be provided between the bleaching and deodorization processes.
In the method of the present invention for producing fats and oils in which the amount of wax esters is adjusted to a certain amount or less, the amount of wax esters in fats and oils is first quantified according to the above-mentioned <Method for Quantifying Wax Esters in Fat and Oil>, and the conditions for the dewaxing step can be determined based on the quantification result. For example, if the quantification result shows that the crude oil or the fats and oils before and after the dewaxing step contain more wax esters than usual, it can be determined that the wax esters need to be removed under stricter refrigeration conditions (e.g., lower temperature and/or longer treatment).
Therefore, the scope of the present invention also includes a method for producing fats and oils in which the amount of wax esters is adjusted to a certain amount or less, which includes a step of quantifying the amount of wax esters according to the method described in the above-mentioned <Method for quantifying wax esters in fats and oils> and determines the refrigeration conditions in the dewaxing step based on the quantified amount of wax esters.
例えば、＜油脂中のワックスエステルの定量方法＞を用いて測定した、原油中のワックスエステル量が多い場合は、新しい油脂に適用する脱ロウ工程の冷蔵条件をさらに厳しく（例えば、より低温及び／又はより長時間処理）することによって、析出するワックスエステル量を増加させ、油脂中からより多くのワックスエステルを取り除くことができる。他方、前記油脂中のワックスエステル量が少ない（あるいは存在しない）場合は、コスト抑制の観点から、例えば、脱ロウ工程の冷蔵温度を上げる可能性も検討できる。このように、油脂中に含まれるワックスエステルの量を正確に把握することで、脱ロウ工程における冷蔵温度等の条件を適正に調整し、より品質の高い油脂を製造することができるようになる。 For example, if the amount of wax esters in crude oil measured using the <Method for Quantifying Wax Esters in Fats and Oils> is high, the amount of wax esters precipitated can be increased and more wax esters can be removed from the fats and oils by making the refrigeration conditions in the dewaxing process for new fats and oils stricter (e.g., lower temperature and/or longer treatment time). On the other hand, if the amount of wax esters in the fats and oils is low (or nonexistent), the possibility of increasing the refrigeration temperature in the dewaxing process, for example, can be considered from the perspective of cost reduction. In this way, by accurately determining the amount of wax esters contained in fats and oils, it becomes possible to appropriately adjust the conditions in the dewaxing process, such as the refrigeration temperature, and produce fats and oils of higher quality.
＜ワックスエステル量が一定量以下に調整された油脂を製造する方法＞
上記のように、脱ロウ工程における冷蔵条件を調整すれば、ワックスエステル量が一定量以下に調整された油脂を継続的に製造することも可能になる。また、複数の油脂をブレンドする場合、予めワックスエステルの量を定量しておけば、油脂中のワックスエステル量が多いロットと少ないロットとを組み合わせて、一定のワックスエステル量以下に抑えることも可能である。同様に、ワックスエステル量が異なる油脂の製品タンクを複数有している場合、予めワックスエステルの量を定量しておけば、ブレンド油のワックスエステル量を予測することができ、ブレンド油製品に含まれるワックスエステル量を一定量以下に抑えることができる。したがって、上記＜油脂中のワックスエステルの定量方法＞を用いて、ワックスエステル量が一定量以下に調整された油脂を製造する方法も本発明の範囲に含まれる。例えば、本発明により、これまで測定することができなかった、炭素数４０～６０のワックスエステルの量が一定量以下に正確に調整された油脂を提供することができる。
<Method for producing fats and oils having a wax ester content adjusted to a certain level or less>
As described above, by adjusting the refrigeration conditions in the dewaxing process, it is possible to continuously produce fats and oils in which the amount of wax esters is adjusted to a certain amount or less. In addition, when blending multiple fats and oils, if the amount of wax esters is quantified in advance, it is possible to combine a lot with a large amount of wax esters in the fats and oils and a lot with a small amount of wax esters in the fats and oils, and suppress the wax ester amount to a certain amount or less. Similarly, when there are multiple product tanks for fats and oils with different amounts of wax esters, if the amount of wax esters is quantified in advance, the amount of wax esters in the blended oil can be predicted, and the amount of wax esters contained in the blended oil product can be suppressed to a certain amount or less. Therefore, a method for producing fats and oils in which the amount of wax esters is adjusted to a certain amount or less using the above <method for quantifying wax esters in fats and oils> is also included in the scope of the present invention. For example, the present invention can provide fats and oils in which the amount of wax esters with 40 to 60 carbon atoms is accurately adjusted to a certain amount or less, which could not be measured before.
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these.
[実施例１～３]：ワックスエステルの定量方法
試料１～３（実施例１～３）とワックスエステル析出用の溶剤（アセトンを１５質量％含有するｎ－ヘキサン）とを１：１．３の割合で混合し、ビンの中に入れた。次に、この混合試料を冷蔵庫（－２０℃）に入れて、１６時間以上保管した。そして、同混合試料を冷蔵庫から取り出し、ＰＴＦＥメンブレンフィルターで吸引ろ過した。また、冷ヘキサンでビンの内部やファンネルの内部を洗浄し、これも併せて吸引ろ過し、ワックスエステルを集めた。なお、常温（２５℃）でろ過を行ったため、前記ろ過作業は２～３分以内に完了するようにした。次に、前記ワックスエステルが付着しているＰＴＦＥメンブレンフィルターをヘキサンに入れて超音波処理し、ヘキサン溶液を得た。次に、フィルターを取り出して、ヘキサン溶液をエバポレーターで蒸留して、ワックスエステルを濃縮した。前記ワックスエステル濃縮物を試験管に移し、窒素を吹き付け、ヘキサンを完全に除去した。これに、１質量％ナトリウムメチラート溶液を２ｍｌ添加し、４０℃で３０分間加熱し、トリグリセリドをメチルエステル化した。次いで、これにクロロホルム１ｍｌ、蒸留水４ｍｌ加えて、上下層に分けて、下層部分をバイアルに移して、ガスクロマトグラフ（Agilent社製）に供した。標準物質にドコサン酸ドコシルを用いて、外部標準法でワックスエステルの量を定量した。なお、上記ガスクロマトグラフに用いたカラムは、Rtx（登録商標）-65TG（φ0.25×0.1μm×15m）であり、昇温条件は320℃～355℃（3℃/min）である。
[Examples 1 to 3]: Method for quantifying wax ester Samples 1 to 3 (Examples 1 to 3) and a solvent for precipitating wax ester (n-hexane containing 15% by mass of acetone) were mixed in a ratio of 1:1.3 and placed in a bottle. Next, this mixed sample was placed in a refrigerator (-20°C) and stored for 16 hours or more. Then, the mixed sample was taken out of the refrigerator and suction filtered with a PTFE membrane filter. In addition, the inside of the bottle and the inside of the funnel were washed with cold hexane, and this was also suction filtered to collect the wax ester. Since the filtration was performed at room temperature (25°C), the filtration work was completed within 2 to 3 minutes. Next, the PTFE membrane filter to which the wax ester was attached was placed in hexane and ultrasonically treated to obtain a hexane solution. Next, the filter was taken out, and the hexane solution was distilled with an evaporator to concentrate the wax ester. The wax ester concentrate was transferred to a test tube, and nitrogen was blown into it to completely remove the hexane. 2 ml of 1% by mass sodium methylate solution was added to the mixture, and the mixture was heated at 40°C for 30 minutes to methylate the triglycerides. Next, 1 ml of chloroform and 4 ml of distilled water were added to the mixture, and the mixture was separated into upper and lower layers. The lower layer was transferred to a vial and subjected to a gas chromatograph (manufactured by Agilent). The amount of wax ester was quantified by the external standard method using docosanoic acid docosyl as a standard substance. The column used in the gas chromatograph was Rtx (registered trademark)-65TG (φ0.25×0.1 μm×15 m), and the temperature rise condition was 320°C to 355°C (3°C/min).
上記試料１（実施例１）としては、脱色工程を経たハイオレイックナタネ油、又は脱色工程及び脱ロウ工程を経たハイオレイックナタネ油（いずれも日清オイリオグループ株式会社製）を用いた（実施例１）。なお、図中では、「ＨＯＬＬキャノーラ」と表示する。
上記試料２（実施例２）としては、脱色工程を経たコーン油、又は脱色工程および／脱ロウ工程を経たコーン油（いずれも日清オイリオグループ株式会社製）を用いた（実施例２）。なお、図中では、「コーン」と表示する。
上記試料３（実施例３）としては、脱色工程を経たハイオレイックサフラワー油、又は脱色工程及び脱ロウ工程を経たハイオレイックサフラワー油（いずれも日清オイリオグループ株式会社製）を用いた（実施例３）。なお、図中では、「ハイオレサフ」と表示する。
以上、実施例１～３のワックスエステルの定量方法を実施した結果を、図１～５に示した。図中、「ＣＮ」は炭素数を示し、「ｐＡ」はピコアンペアを示す。また、含量の単位は、「μｇ／ｇ」である。
As the above sample 1 (Example 1), high oleic rapeseed oil that had been subjected to a bleaching process, or high oleic rapeseed oil that had been subjected to a bleaching process and a dewaxing process (both manufactured by Nisshin Oillio Group, Ltd.) was used (Example 1). Note that in the figure, this is indicated as "HOLL canola."
As the above sample 2 (Example 2), corn oil subjected to a bleaching process or corn oil subjected to a bleaching process and/or a dewaxing process (both manufactured by Nisshin Oillio Group, Ltd.) was used (Example 2). Note that in the figure, this is indicated as "corn".
As the above sample 3 (Example 3), high oleic safflower oil that had been subjected to a decolorization process or high oleic safflower oil that had been subjected to a decolorization process and a dewaxing process (both manufactured by Nisshin Oillio Group, Ltd.) was used (Example 3). Note that in the figure, it is indicated as "Hi-Oleic Saf."
The results of carrying out the above-mentioned quantitative determination methods for wax esters in Examples 1 to 3 are shown in Figures 1 to 5. In the figures, "CN" indicates the carbon number, and "pA" indicates picoamperes. The unit of content is "μg/g."
図１から明らかであるように、ワックスエステル（図中、単にワックスともいう）に由来するピークとトリグリセリド（ＴＡＧ）に由来するピークが分離できているので、炭素数の大きいワックスエステルの量を、これまでよりも正確に定量できるようになった。
また、図２～４から明らかであるように、実施例１～３のワックスエステルの定量方法によって、炭素数４０～６０までのワックスエステルが正確に定量できた。従来は、炭素数４８までしか定量できなかったので、炭素数６０まで定量できるようになったことによって、より幅広く、ワックスエステルの種類と量を正確に定量できるようになった。
As is clear from FIG. 1, the peaks derived from wax esters (also simply referred to as wax in the figure) and the peaks derived from triglycerides (TAGs) can be separated, so that the amount of wax esters with a large carbon number can be quantified more accurately than ever before.
2 to 4, the wax ester quantification methods of Examples 1 to 3 allowed accurate quantification of wax esters having carbon numbers of 40 to 60. Conventionally, only 48 carbon atoms could be quantified, but the ability to quantify up to 60 carbon atoms has made it possible to accurately quantify the types and amounts of wax esters over a wider range.
詳細には、実施例１のハイオレイックナタネ油では、通常用いている脱ロウ工程の条件では、一部のワックスエステルが十分に析出せず、脱ロウ工程後の脱ロウ油においても、１０分の１程度、ワックスエステルが残留していることがわかった。他方、実施例２のコーン油、実施例３のハイオレイックサフラワー油では、ぞれぞれの脱ロウ工程の条件で、十分にワックスエステルが析出されており、脱ロウ工程後の脱ロウ油において、ワックスエステルが全く残留していないことがわかった。このように、ワックスエステルの量が正確に測定できるようになったので、脱ロウ工程におけるワックスエステルの析出条件（例：冷蔵条件）を正確に決定することができるようになった。 In detail, it was found that in the high oleic rapeseed oil of Example 1, some wax esters were not sufficiently precipitated under the normally used dewaxing process conditions, and about one-tenth of the wax esters remained in the dewaxed oil after the dewaxing process. On the other hand, in the corn oil of Example 2 and the high oleic safflower oil of Example 3, the wax esters were sufficiently precipitated under the respective dewaxing process conditions, and no wax esters remained in the dewaxed oil after the dewaxing process. In this way, since the amount of wax esters can be accurately measured, it has become possible to accurately determine the conditions for precipitation of wax esters in the dewaxing process (e.g., refrigeration conditions).
さらに、図５から明らかであるように、実施例１～３の油脂にどのような種類のワックスエステルがどのくらい多く含まれているのかも正確に把握することができるようになった（図中「ＣＮ」は炭素数を示す）。例えば、実施例１のハイオレイックナタネ油では、炭素数４６付近のワックスエステルが多く含まれていることがわかった。また、実施例２のコーン油では、炭素数５６付近のワックスエステルが多く含まれていることがわかった。実施例３のハイオレイックサフラワー油では、炭素数４８付近のワックスエステルが多く含まれていることがわかった。特に、従来の定量方法では、炭素数４８以上のワックスエステルは正確に測定することができなかったので、実施例２のコーン油において、図５に示したような、炭素数５６付近にピークがあることは本発明によって初めて明らかにされたことである。このように、ワックスエステルの量が正確に測定できるようになったので、ワックスエステルの量が一定量以下に調整された油脂を製造することができるようになった。 Furthermore, as is clear from FIG. 5, it has become possible to accurately grasp what types and amounts of wax esters are contained in the fats and oils of Examples 1 to 3 (in the figure, "CN" indicates the carbon number). For example, it was found that the high oleic rapeseed oil of Example 1 contains a large amount of wax esters with a carbon number of about 46. It was also found that the corn oil of Example 2 contains a large amount of wax esters with a carbon number of about 56. It was found that the high oleic safflower oil of Example 3 contains a large amount of wax esters with a carbon number of about 48. In particular, since the conventional quantitative method was unable to accurately measure wax esters with a carbon number of 48 or more, it was revealed for the first time by the present invention that the corn oil of Example 2 has a peak near the carbon number of 56 as shown in FIG. 5. In this way, since it has become possible to accurately measure the amount of wax esters, it has become possible to produce fats and oils in which the amount of wax esters is adjusted to a certain amount or less.
Claims (9)
前記定量する工程において、カラムに供するサンプルを調製する際、析出したワックスエステルをフィルターで分離することにより、ワックスエステルの濃縮物を得て、さらに前記濃縮物に含まれるトリグリセリドを取り除くことを特徴とする、
油脂中に含まれるワックスエステルの定量方法。 The method includes a step of precipitating wax esters contained in fats and oils, and a step of quantifying the wax ester precipitate by gas chromatography or liquid chromatography,
In the quantitative determination step, when preparing a sample to be subjected to a column, the precipitated wax ester is separated with a filter to obtain a concentrate of the wax ester, and triglycerides contained in the concentrate are further removed.
A method for quantifying wax esters contained in fats and oils.
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