JPH01197596A

JPH01197596A - 脂肪酸とトリグリセリドの分離方法

Info

Publication number: JPH01197596A
Application number: JP2328088A
Authority: JP
Inventors: Haruhiko Maki; 春彦牧; Hideki Fukuda; 秀樹福田
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1988-02-01
Filing date: 1988-02-01
Publication date: 1989-08-09
Anticipated expiration: 2009-11-16
Also published as: JPH0692595B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はトリグリセリドとともに脂肪酸を含有する、例
えば油脂の加水分解反応液、油脂のエステル交換反応液
等から、トリグリセリドと脂肪酸を分離、回収する方法
に関するものである。

［従来技術］一般に油脂工業において、原料油脂中に不純物として含
まれる少債の脂肪酸を分離除去すること、あるいは油脂
の加水分解反応やエステル交換反応において反応液中に
含まれるトリグリセリドと脂肪酸を効率よく分離するこ
とは工業上不可欠である。そのために従来は、主に晶析
法、蒸留法、あるいはアルカリを作用させる方法等が用
いられて来た。しかし、晶析法では、トリグリセリドと
脂肪酸を効率的に分離することは困難であり、しかも工
業的規模では大型の冷凍機を要するため経済的に不利で
ある。一方、蒸留法では、高温高圧を必要とするため、
大きなエネルギーを要し、しかも処理するトリグリセリ
ドや脂肪酸が熱変成或いは熱分解を起こすといった欠点
を有している。又、アルカリを用いる方法では分離効率
が不十分で、しかも脂肪酸を分離後に脱アルカリするプ
ロセスが必要である等の欠点を有している。従って、ト
リグリセリドと脂肪酸を効率よくしかも経済的に分離で
きる技術の開発が望まれていた。

［発明の構成］本発明者らは、脂肪酸とトリグリセリドを精密且つ安価
に分離する方法について種々研究を重ねた結果、擬似移
動床を用いれば、イオン交換樹脂を吸着剤として、有機
酸の有機溶媒溶液を脱離液として用いることにより、ト
リグリセリドと脂肪酸の連続分離が可能であることを見
出し、本発明を完成するに至った。

本発明で言う「脂肪酸」とは、カプリン酸、ウンデカン
酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、アラキン酸、ステアリ
ン酸、パルミチン酸等の飽和詣肪酸、アラキドン酸、エ
イコサペンタエン酸、ミリストレイン酸、ペトロセリン
酸、エライジン酸、リノール酸、リルン酸、γ−リルン
酸、ドコサヘキサエン酸、オレイン酸、パルミトレイン
酸等の不飽和脂肪酸を全て含むものである。

又、本発明で言う「トリグリセリド」とは、上記の脂肪
酸をエステルとして持つトリグリセリド、ジグリセリド
、モノグリセリドを全て含むものである。

即ち、本発明は、内部に吸着剤が収容されており、かつ
前端と後端とが液体通路で結合されて無端状になってい
て液体が一方向に循環している充填床に、原料液である
脂肪酸とトリグリセリドの含有液および脱離液である有
機酸の有機溶媒溶液を導入し、同時に充填床からトリグ
リセリド精製液および脂肪酸精製液を抜出すことからな
り、充填床には、（１）原料液である脂肪酸とトリグリ
セリドの含有液導入口、（２）トリグリセリド精製液抜
出し口、（３）脱離液である有機酸の有機溶媒溶液導入
口および（４）脂肪酸精製液抜出し口が流体の流れに添
ってこの順序で配置され、かつこれらを床内の流体の流
れの方向にそれらの位置を間欠的に逐次移動させること
によりなる擬似移動床を用いることを特徴とする脂肪酸
とトリグリセリドの分離油脂の分離方法を提供するもの
である。

いわゆる、疑似移動床、すなわち固体吸着剤が収容され
ており、かつ前端と後端の間が流体通路で結合されてい
て、床内を流体が循環し得るようになっている充填床に
、床内の流体の流れに添って脱離液流体導入口、吸着質
流体抜出し口、原料流体導入口、非吸着質流体抜出し口
を設け、各導入口および抜出し口からそれぞれの流体を
連続的に導入又は抜出し、一定時間毎に各導入口および
抜出し口を順次下流のそれと切り替えることにより、原
料流体を固体吸着剤に相対的に吸着されやすい成分（吸
着質成分）および相対的に吸着されがたい成分（非吸着
成分）に分離する技術は公知であり（特公昭４２−１５
６８１号公報参照）、このような技術を利用した例とし
ては、果糖の製造法（特開昭５３−８８３３５号公報参
照）やマルトースの分離法（特開昭６０−６７０００号
公報参照）等があげられる。

しかしながら、擬似移動床を用いてトリグリセリドと脂
肪酸を精密に分離する方法に関する応用例は未だ全く報
告されておらず、適用が困難とされていた。

以下、本発明についてさらに詳細に説明する。

本発明においてイオン交換樹脂としては、ＯＨ基を交換
基として持ち、スチレンとジビニルベンゼンの共重合体
を骨格とする塩基性イオン交換樹脂が適している。本発
明で用いられる塩基性樹脂としては、例えばローム・ア
ンド・ハース製アンバーライ）ＩＲＡ９３、住友化学工
業株式会社製デュオライトＡ３７７等の弱塩基性イオン
交換樹脂と、ローム・アンド・ハース製アンバーライト
Ｉ　ＲＡ４００、住友化学工業株式会社製デュオライト
Ａ１６１等の強塩基性イオン交換樹脂が挙げられるが、
これらに限定されない。又、イオン交換樹脂の粒径は特
に限定されないが、床内の偏流を防止するためには３０
０〜６００μｍのものが望ましい。更にイオン交換樹脂
の細孔径についても５０〜１５０人のものが選択性の点
で望ましいが、特にこれに限定されない。

一方、通液時の温度は高いほど高い分離能が得られるが
、油脂の安定性の而から１０〜６０℃が望ましい。

本発明で脱離剤として用いる有機溶媒に溶解させる有機
酸としては、蟻酸、酢酸、酪酸等の炭素数の少ない有機
酸が挙げられるが、これらに限定されない。又、これら
の有機酸を溶解する溶媒としては、極性溶媒および極性
溶媒と非極性溶媒の混合溶媒が使用できる。極性溶媒と
しては、メタノール、エタノール、プロパツール、イソ
プロパツール、ブタノール等のアルコール類、アセトン
、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、等のケトン類
、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル
類、並びに塩化メチレン、クロロホルム、ＤＭＦ、ＤＭ
ＳＯ等の物質が、非極性溶媒としては、ｎ−ヘキサン、
ｎ−へブタン、ｎ−オクタン、１ｓｏ−オクタン、ｎ−
デカン等の飽和脂肪族炭化水素、シクロヘキサン、デカ
リン等の環状脂肪族炭化水素、ベンゼン、ｐ−キシレン
等の芳香族炭化水素が挙げられるが、これらに限定され
ない。

有機酸の有機溶媒に対する濃度は特に限定されないが、
濃度が高すぎると脂肪酸の吸着力が低下するために多量
の吸着剤が必要になる。一方、濃度が低すぎると、脱離
剤の使用量が増大する。従って、Ｏ，０ＯＩＮ〜０．２
Ｎ、好ましくは０．０１Ｎ〜０．ＩＮとするのが望まし
い。原料であるトリグリセリドと脂肪酸は上記の有機溶
媒もしくは有機酸の有機溶媒溶液に溶解させて供給する
ことが出来るがこれは不可欠ではない。

以下、図面に基づいて、本発明の方法をより詳細に説明
する。

第１図は本発明で使用する擬似移動床の一例の模式図で
ある。第１図においては、擬似移動床の主要部である充
填床の内部は１６個の単位充填床に区分されているが、
その数は、トリグリセリドと脂肪酸の組成、濃度および
装置の大きさ等の要因に従って適切に決定できる。第１
図において、各単位充填床には、イオン交換樹脂が充填
されており、各単位充填床間には空間部が設けられてい
る。各空間部には充填床へのトリグリセリドと脂肪酸の
混合液の導入口および脱離液である有機酸の有機溶媒溶
液の導入口ならびに充填床からのトリグリセリド精製液
抜出し口および脂肪酸精製液抜出し口の４種類が開口し
ている（ただし、第１図ではその大部分は省略されてい
る。）。この空間部の設置は不可欠ではないが、充填床
に導入されるトリグリセリドと脂肪酸の混合液および脱
離液をこの空間部に導入すると、床内を流下循環してい
る流体中に速やかに拡散混合させることができるので好
ましい。

第１図では空間部１９にトリグリセリドと脂肪酸の混合
液が導入され、空間部１１に脱離液として有機酸の有機
溶媒溶液が導入されている。また、空間部１５から脂肪
酸精製液が抜出され、空間部２３からトリグリセリド精
製液が抜出されている。

従って、充填床は、４個の単位充填床１０９〜ｌ１２か
らなる吸着帯域、４個の単位充填床１１３〜１１６から
なる一次精製帯域、４ｇの単位充填床１０１〜１０４か
らなる脱離帯域および４個の単位充填床１０５〜１０８
からなる二次精製帯域の４種の帯域よりなっている。各
帯域の作用は、脂肪酸を吸着質成分とし、トリグリセリ
ドを非吸着質成分とした場合の公知の擬似移動床のそれ
に等しい。

充填床内の液中には、トリグリセリドおよび脂肪酸の濃
度分布が形成されており、この濃度分布はその形状を保
持しつつ下流方向に移動する。この移動に追随するよう
に充填床へのトリグリセリドと脂肪酸の混合液あるいは
有機溶媒の導入口並びに充填床からのトリグリセリド精
製液および脂肪酸精製液の抜出し口が順次下方のそれに
切り替えられる。切替えは４種類の開口について同時に
行っても良く、また各開口毎に時間的にずらして行って
もよい。同一の開口からの液の導入または抜出しを継続
する時間は、単位充填床の大きさ、床内を流下する流速
等により異なるが、通常、数分ないし数十分である。こ
の切替えにより、上述の４種の帯域は逐次その充填床に
占める位置を移動する。しかし、各帯域の長さは常にほ
ぼ一定であり、その大きさおよび相対的位置を保持した
まま充填床を循環する。

イオン交換樹脂を吸着剤とする擬似移動床におけるトリ
グリセリドと脂肪酸の分離の程度は、種々の要因により
影響されるが、特に大きな要因は床内の液の流下速度、
同一の開口からの液の導入または抜出しを継続する時間
である。このことは、液の導入口および抜出し口の下流
の開口への切替えは、見方を替えれば導入口および抜出
し口の位置を一定にしてイオン交換樹脂を上流方向に移
動させることに等しいものであり、床内の各成分の濃度
分布は、この上流方向に移動する液との相互作用により
形成されることからも推測される。また、この移動速度
は各単位充填床の長さＣＱ＞を同一の開口から液の導入
または抜出しを継続する時間（Ｔ）で除したもの（１２
／Ｔ）に相当する。周知のように２成分以上の成分を擬
似移動床により分離するには、非吸着質成分の充填床内
の移動速度Ｖ。

を吸着帯域においてはｖ　＋　＞　Ｑ　／　Ｔ、１次精
製帯域においてはｖ、＜Ｑ／Ｔ、脱離帯域においてはｖ
、＞（１／Ｔ１２次精製帯域においてはｖ＋＞Ｑ／Ｔと
し、吸着質成分の充填床内の移動速度Ｖ、を吸着帯域に
おいてはＶｔ　＜　Ｑ／　Ｔ　、　　１次精製帯域にお
いてはＶ。

＜Ｑ／Ｔ、脱離帯域においてはｖｖ　＞　（２／　Ｔ　
、　２次精製帯域においてはｖ！〈Ｉ２／Ｔ１とすれば
よい。従って、液の流下速度および同一の開口から液の
導入又は抜出しを継続する時間は、これらの関係から必
然的に定められる。一方、非吸着質成分の移動速度Ｖｌ
および吸着質成分の充填床内の移動速度ｖｔは、充填床
内の液流速により決定されるが、これらは回分式の充填
床を用いて容易に実測できるのはいうまでもない。

次に、実施例を用いて本発明を具体的に説明するが、本
発明はこれらに限定されない。

実施例１　′ 内径１　ｃｍ、長さ２０ｃｍのカラム１６本からなる擬
似移動床を用いてオリーブオイルとオレイン酸の分離を
行った。原料液中のオリーブオイルとオレイン酸の濃度
は共に２０９／Ｑであり、酢酸のエタノール溶液（濃度
：０．１規定）に溶解した。

吸着剤としてはＯＨ型のイオン交換樹脂（ローム・アン
ド・ハース製ＩＲＡ９３）を用い、脱離、液としては酢
酸のエタノール溶液（ａ度＝０．１規定）を使用した。

原料液供給速度は０，９５ｉＱ／分、脱離液供給速度は
５．６５ｖ１２／分、さらにオリーブオイル精製液の抜
出しは１．８８ｆｆＣ／分、脂肪酸精製液の抜出しは４
．７１ｙ１２／分の流量で行い、原料液および脱離液供
給口ならびにオリーブオイル精製液およびオレイン酸精
製液抜出し口の移動は４分毎に行った。

第２図にオリーブオイル精製液中に含まれるオリーブオ
イル並びにオレイン酸の濃度の時間的変化を示す。第２
図に示されるように、オリーブオイル精製液中にはオレ
イン酸は実質的に全く含まれず、約６０分で定常状態と
なり、定常状態では原料液中に含まれるオリーブオイル
の９７％が回収された。

実施例２内径１　ｃｍ、長さ２０ｃｍのカラム１６本からなる擬
似移動床を用いてオリーブオイルとオレイン酸の分離を
行った。原料液中のオリーブオイルとオレイン酸の濃度
はそれぞれ１０９／（ｌと２０９／＋２であり、酢酸の
エタノール／ヘキサン溶液（濃度二０．１規定、エタノ
ール：ヘキサン＝７：３）に溶解した。吸着剤としては
ＯＨ型のイオン交換樹脂（ローム・アンド・ハース製Ｉ
ＲＡ９３）を用い、脱離液としては酢酸のエタノール・
ヘキサン溶液（ａ度二〇、ｌ規定、エタノール：ヘキサ
ン−７＝３）を使用した。原料液供給速度は０．９５ｕ
ｆ２／分、脱離液供給速度は４．７１ｍＱ１分、さらに
オリーブオイル精製液の抜出しは２．８３ｘＱ１分、脂
肪酸精製液の抜出しは２．８３ｆｆ１２／分の流量で行
い、原料液および脱離液供給口ならびにオリーブオイル
精製液およびオレイン酸精製液抜出し口の移動は５分毎
に行った。

その結果、溶出液中の各成分の濃度は約６０分で定常と
なり、オリーブオイル精製液中にはオレイン酸は全く含
まれず、定常状態では原料液中に含まれるオリーブオイ
ルの９７％が回収された。

［発明の効果］本発明によれば、低温低圧の温和な条件化で、トリグリ
セリドと脂肪酸を精密に分離することができる。又、本
発明の方法は連続操作であるので、自動化を容易に行う
ことが可能であり、さらに擬似移動床の利点として吸着
剤および脱離液である有機溶媒の量を節約できることが
本発明の効果として挙げられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の分離方法に用いる疑似移動床の模式
図、および第２図は、実施例１におけるオリーブオイル精製液に含
まれるオリーブオイルおよびオレイン酸の濃度の時間的
変化を示す図である。特許出願人鐘淵化学工業株式会社代　埋入　弁理士　青　山　葆　ほか１名第１図

Claims

【特許請求の範囲】１、内部に吸着剤が収容されており、かつ前端と後端と
が液体通路で結合されて無端状となっていて液体が一方
向に循環している充填床に、原料液である脂肪酸とトリ
グリセリドの含有液および脱離剤である有機酸の有機溶
媒溶液を導入し、同時に充填床からトリグリセリドおよ
び脂肪酸精製液を抜出すことからなり、充填床には、（
１）原料液である脂肪酸とトリグリセリドの含有液導入
口、（２）トリグリセリド精製液抜出し口、（３）脱離
液である有機酸の有機溶媒溶液導入口および（４）脂肪
酸精製液抜出し口が流体の流れの方向に添ってこの順序
で配置され、かつこれらを床内の流体の流れの方向にそ
れらの位置を間欠的に逐次移動させることよりなる擬似
移動床を用いることを特徴とする脂肪酸とトリグリセリ
ドの分離方法。２、吸着剤としてＯＨ型の多孔型弱塩基性イオン交換樹
脂に用いる特許請求の範囲第１項記載の方法。