JPH0153999B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は食用植物油のような天然油の精製およ
び（または）脱色の改良法に関する。本発明は特
に改良された色、色安定性、臭い、および（また
は）香味を有する脱酸油（refined oils）を得る
ためのトリグリセリド油のアルカリリフアイニン
グの改良法に関する。 通常の抽出または圧搾法により天然源から得ら
れる粗製植物グリセリド油は、通常種々の非グリ
セリド不純物を含んでいる。これらの非グリセリ
ド物質はキサントフイルまたはクロロフイルのよ
うな油源からの粗物質；遊離脂肪酸およびホスフ
アチド、ステロール、アルデヒド、ケトンのよう
なグリセリドの他の誘導体のように処理中グリセ
リド油の分解で得られた生成物；過酸化物；およ
び金属陽イオン、金属錯体、種々のジスルフイ
ド、関連不純物のような種々の他の不純物を含ん
でいる。さらに、多くの植物油はふつう使つた油
種子のおおいの破砕からの天然ろうを含んでい
る。これらの不純物のある種のものは、酸化また
は他の有害な工程から油を保護するのを助ける点
で望ましいが、はるかに多量のこれらの物質は食
用への加工中除く必要がある。上記物質は油の外
観、味、安定性、および他の性質に有害だからで
ある。そこでトリグリセリド油を広範な精製にか
けることが常法となつている。典型的には、この
精製は脱ガム、リフアイニング、漂白、脱臭、所
望により水素化および（または）選ばれた結晶化
（脱ろう）を含む複雑な多工程操作を含んでいた。 従来の先行技術により開発されたトリグリセリ
ド油の一つのリフアイニング技術はアルカリリフ
アイニングである。この技術では、油中に存在す
る遊離脂肪酸量のわずかに過剰量の水酸化ナトリ
ウムまたはある種の他の強アルカリの水溶液で油
を処理し、脱酸油と不純物含有ソーダ油さいを得
る。トリグリセリド油のリフアイニングのため従
来使われてきた代表的アルカリリフアイニング技
術は米国特許第2702813号、 第3629307号、第3943155号、第4150045号、第
4280962号、およびスリバン、ジヤーナル・アグ
リカルチユラル・アンド・オイル・ケミスツ・ソ
サイテー、845A頁（1980年11月）に記載されて
いる。 先行技術のアルカリリフアイニング技術は上記
の種々の他の操作と組合せて使うとき、許容純度
のトリグリセリド油の製造に適当であるが、上記
の基本的アルカリリフアイニング技術を改良する
ための種々の試みの多くは幾分複雑で、その商業
的利用を阻止してきた。米国特許第3629307号の
アルカリリフアイニング操作では、たとえば油を
アルカリで処理して油−水−ソーダ油さい混合物
をつくつた後、混合物をまず３重量％以下の水含
量まで脱水し、ついで加圧遠心機で同時に再水和
し遠心分離して脱酸油を得る必要がある。同様
に、米国特許第4280962号では、リフアイニング
中生成した不溶物から脱酸油を分離できる前に、
アルカリ抽出油を酸水溶液で処理しなければなら
ない。 先行技術はまたスリバンの上記論文に記載の冷
間リフアイニング技術のような通常のアルカリリ
フアイニング操作の一層複雑でない変形を開発し
たが、冷間リフアイニングは実際上不満足なリフ
アイニング損失を生じ、同様にこの操作の商業的
使用を阻止した。 さらに、精製に使う通常の中和および漂白工程
についで、ミンク油をNaBH₄で処理することに
よりミンク油（非トリグリセリド油）の臭いと色
を改良できることも、先行技術で既に知られてい
た。しかし、物質および装置の費用を含め、この
ような余分な工程の使用に伴なう高い費用は、上
記の別のNaBH₄後処理操作をトリグリセリド油
のリフアイニングにおいて使うことを非実用的に
する。 石鹸の色と臭いを改良するために水素化ホウ素
アルカリ金属を使うことも、米国特許第3542823
号に提案されている。そこに記載のように、洗浄
装置を出た直後に鹸化石鹸仕込物を少なくとも
9.5のPHで水素化ホウ素アルカリ金属で、処理す
ることにより、水素化ホウ素アルカリ金属処理を
行なうのが好ましい。しかし、この操作はすでに
複雑なトリグリセリド油精製法にさらに高価な工
程を加える必要があるから、トリグリセリド油の
精製にこのような処理を使うことは望ましくな
い。 したがつて、本発明の目的は複雑なリフアイニ
ング操作または望ましくない余分の工程の必要を
回避するトリグリセリド油のような天然油の改良
精製法を提供することにある。 本発明の特別の目的は天然油の色、色安定性、
臭いおよび（または）香味を改良し、および全精
製操作の生産効率を改良する改良されたアルカリ
リフアイニング操作を提供するにある 上記および他の目的の遂行において、たとえば
トリグリセリド油のような天然油のアルカリリフ
アイニングの改良法が本発明に従い提供され、リ
フアイニング工程の効率は水素化ホウ素アルカリ
金属の存在下に油をアルカリで抽出することによ
り改良される。トリグリセリド油の品質に望む改
良を与えるのに十分な量で、水素化ホウ素アルカ
リ金属をアルカリ抽出処理中一般に使用する。典
型的には、水素化ホウ素アルカリ金属約50〜約
2000ppm（油の重量基準で）が大部分の目的には
十分である。 脱ガム前処理工程および漂白工程と組合せて、
本発明のアルカリリフアイニング処理を使うこと
により、すぐれた色と純度の油を得ることができ
る。必要により、漂白処理についで、脱臭処理お
よび当該技術で通常の種々の他の処理工程を行な
うことができる。好ましい具体例では、本発明は
精製油を脱ガムして脱ガム油をつくり、水素化ホ
ウ素アルカリ金属の存在下に脱ガム油をアルカリ
で抽出して脱酸油とソーダ油さいをつくり、脱酸
油を漂白し、必要により油の脱臭、脱ろう、水素
化および（または）結晶化する工程からなるトリ
グリセリド油のような天然油の精製法も提供す
る。 本発明の使用により、費用のかかる余分の工程
および付随する資本の投資支出を必要とすること
なく、比較的簡単な操作によつて、すぐれた純度
と色の油を容易に得ることができる。黄色値10以
下、赤色値１以下を特徴とするロビボンド色を示
し、温和な味、認知される臭いの無い、著しく減
少した過酸化物含量の植物トリグリセリド油を、
本発明の改良法を使うことにより容易に得ること
ができる。さらに、本発明の水素化ホウ素アルカ
リ金属／アルカリ抽出にかけた油は増加した熱安
定性を示すことも見出された。さらに、本発明の
アルカリリフアイニング操作により達成される増
加した精製の結果として、ある種の油では必要な
漂白土量を減少しおよび（または）脱臭に要する
時間を短縮することが可能であり、それによつて
精製効率の著しい増加を生じる。 本発明の他の目的、利点、特徴および好ましい
操作方式は、好ましい具体例の次の詳細な記載か
ら当業者には明らかとなろう。 本発明の改良法はトリグリセリド油のような当
業者に熟知のどの天然油でも成功して利用でき
る。トリグリセリド油のうち、食用植物油が特に
本発明に従い処理でき、その例は大豆油、とうも
ろこし油、綿実油、落花生油、ごま油、なたね
油、カノラ油を含む。当業者が熟知のように、上
記油はサラダ油、クツキング油、マーガリン成
分、および種々の他の食品用の成分としてしばし
ば使われ、したがつて色、香味、臭い、純度に関
し厳重な要求に合格する必要がある。食用植物油
の工業規格は、精製した油がロビボンド色系で評
価するとき10以下の黄色値と1.0以下の赤色値を
特徴とする色を示すことを一般に要求する。さら
に、食用植物油はまた望ましくは温和な味、認知
できる臭いの無いこと、標準Ａ・Ｏ・Ｃ・Ｓ試験
Cd8−53により測定し０の過酸化物値を持つ必要
がある。 上記のように、本発明の水素化ホウ素アルカリ
金属処理は、トリグリセリドまたは他の天然油の
アルカリリフアイニング中行なうのが好ましい。
水素化ホウ素アルカリ金属処理を全油精製工程の
他の点で実施できるが、非アルカリ性環境での水
素化ホウ素アルカリ金属の低い安定性は水素化ホ
ウ素アルカリ金属処理をアルカリリフアイニング
工程中実施すること、または別の後処理工程とし
て実施することを要求する。この後者の型の処理
操作は本発明の範囲内であり、たとえば悪くなつ
た脱酸植物油の精製で使うのが望ましいが、アル
カリリフアイニング工程中水素化ホウ素アルカリ
金属処理を使うと、次の処理中油における過酸化
物の畜積を減少することが予想外にも見出され
た。さらに、アルカリリフアイニング工程中水素
化ホウ素アルカリ金属処理を使うと、全精製工程
に対しさらに費用のかかる精製工程を追加するこ
とが避けられ、さらに水素化ホウ素アルカリ金属
の活性を増す望ましいアルカリ性環境を与える。
したがつて、水素化ホウ素アルカリ金属処理をア
ルカリリフアイニングと同時に実施するのが好ま
しい。 本発明の改良したアルカリリフアイニング操作
において使われるトリグリセリド油または他の天
然油は粗製油または前処理油、すなわち脱ガム油
からなることができる。当業者が熟知の種々の脱
ガム操作によつて、油の脱ガムを遂行できる。脱
ガム工程は主として抽出ミルで実施され、そこで
アルカリリフアイニングを実施できまたは実施で
きない。はるかに少ない程度であるが、脱ガムを
別の位置でリフアイナーにより行なうことができ
る。一般に、植物油中に含まれる粘質生成物不純
物を約１〜約３重量％の水で高温で水和すること
により脱ガムを遂行する。典型的には、脱ガムの
効率を改良するために、たとえば酢酸、無水酢
酸、またはリン酸のような脱ガム剤の少量を脱ガ
ム工程中使用する。便宜上、水和水の添加前に粗
製植物油に単に脱ガム剤を添加することにより、
脱ガム剤を最も容易に使用する。その後得られた
混合物を連続遠心機に導入し、加熱し連続的に循
環させ、粘質生成物を完全に水和し、沈殿する水
和粘質生成物を含む水相を油から分離する。 アルカリリフアイニング工程を通常の操作に従
い実施するが、ただしアルカリによる油の抽出を
水素化ホウ素アルカリ金属の存在で行なう。米国
特許第2702813号、第3629307号、第3943155号、
第4150045号、第4280962号、およびスリバン、ジ
ヤーナル・アグリカルチユラル・アンド・オイ
ル・ケミスツ・ソサイテー、845A頁（1980年11
月）に記載の種々の操作を含め、当業者が熟知の
種々のアルカリリフアイニング操作のどれも、本
発明の水素化ホウ素アルカリ金属処理と組合せて
使用できる。この工程の特別の操作法はリフアイ
ニングしようとする油の特定の型および油をリフ
アイニングする設備と装置に従いふつう変化す
る。一般に、たとえば水酸化ナトリウムに限定さ
れないが水酸化ナトリウムのような適当なアルカ
リの水溶液と５℃程度の低さから約100℃程度の
高さの範囲の温度で数秒ないし数時間の間油とを
接触させることによつて、油をリフアイニングす
る。リフアイニング操作中使うアルカリ量は好ま
しくは油中の遊離脂肪酸の中和に理論上要求され
る（化学量論量）ものよりわずかに過剰の量で添
加され、アルカリの0.01〜0.5％過剰、好ましく
は0.01〜0.3％過剰が好ましい。 種々の操作によつて水素化ホウ素アルカリ金属
を系に添加できる。典型的には、油にアルカリ溶
液の添加と共に水素化ホウ素アルカリ金属を添加
する。この具体例では、水素化ホウ素アルカリ金
属を粉末形で使用でき、またはアルカリ性水素化
ホウ素アルカリ金属水溶液の形で使用できる。こ
の型の水素化ホウ素アルカリ金属溶液は、たとえ
ばSWSの登録商品名でモルトン−チオコール・
コポレーシヨンから商業上容易に入手できる。水
素化ホウ素アルカリ金属水溶液を使う場合は、水
素化ホウ素アルカリ金属溶液中に存在するアルカ
リに対し補正するよう、油と混合するアルカリ量
を調節することが勿論必要である。 別の具体例では、アルカリを２部分に分割で
き、第１の一層多い部分を油と混合する。粉末形
のまたは水素化ホウ素アルカリ金属水溶液形の水
素化ホウ素アルカリ金属をアルカリの残部と混合
し、この混合物をその後アルカリ不足の油−アル
カリ混合物に加える。 当業者が熟知のように、リフアイニング中のア
ルカリと油の反応は油中に存在する遊離脂肪酸を
中和し、精製し、油の香味、臭い、色を改善す
る。このアルカリの作用は本発明の水素化ホウ素
アルカリ金属処理により増強される。特定の理論
または説明により拘束されることを望まないが、
水素化ホウ素アルカリ金属はアルカリによる減少
に抵抗する油中の種々の不純物を減少し、それに
より脱酸油の色、色安定性、臭いおよび（また
は）香味を改善すると考えられる。このような不
純物はたとえばアルカリによる功撃に抵抗する油
中に存在する種々のアルデヒド、ケトン、金属陽
イオン、金属錯体、ジスルフイド、および関連す
る不純物からなる。これらの種々の不純物の減少
は脱酸油の品質を改良するだけでなく、次の処理
中過酸化物および他の分解生成物の畜積を遅らせ
ることがわかつた。 水素化ホウ素アルカリ金属はたとえば水素化ホ
ウ素リチウム、水素化ホウ素カリウム、または水
素化ホウ素ナトリウムであることができる。水素
化ホウ素アルカリ金属のうち、ナトリウム誘導体
は商業上容易に入手できる。水素化ホウ素アルカ
リ金属を固体形で、または上記のように水溶液と
して、本発明のリフアイニング工程に添加でき
る。所望により、水素化ホウ素アルカリ金属を他
の水素化ホウ素物から反応系内で形成することも
できる。 精製した油の品質に所望の改良を与えるのに十
分な量で、水素化ホウ素アルカリ金属をアルカリ
リフアイニング工程中一般に使用する。この目的
に要求される正確な量はリフアイニングされる特
定の植物油および改良を必要とする油の特性、た
とえば色、香味、臭い、味などにより変化する。
典型的には、油の重量基準で約50〜約2000ppmの
水素化ホウ素アルカリ金属が大部分の目的に十分
であり、好ましい量は約250〜約1000ppmの範囲
であり、最も好ましくは約250〜約500ppmであ
る。食用植物トリグリセリド油の処理において
は、水素化ホウ素アルカリ金属使用量は、常温で
５ 1/4インチセルを使いロビボンド色調計で測定
し10以下の黄色値と１以下の赤色値を特徴とする
ロビボンド色を有し、温和な味、認知できる臭い
の無いこと、AOCS標準分析法Cd−８−53によ
り測定し0.0の過酸化物値を有する精製した油を
生じるのに十分な量であるのが特に好ましい。本
発明の目的に対しては、これらの特性は精製した
油、すらわち脱ガムし、リフアイニングし、漂白
し、必要により脱臭しおよび（または）脱ろうな
どをした後の油に基づくものである。 本発明の改良したアルカリリフアイニング操作
の組合せたアルカリ−水素化ホウ素アルカリ金属
処理の完結についで、たとえば遠心分離のような
通常の分離操作により、リフアイニングし精製し
た油を生成するソーダ油さいから分離する。通常
の方法に従つて、脱酸油をその後典型的には水洗
して石鹸の残存痕跡を除き、ついで乾燥して存在
できる溶解水または乳化水を除く。 しばしば、リフアイニング工程後油中に残存す
る顔料、たとえばとりわけ種々のカロチノイドお
よびクロロフイルを除去するために、許容される
色を有する精製した油の製造は漂白工程の使用を
必要とする。典型的には、減圧下約50〜約120℃
の範囲の適度な温度で漂白粘土の存在で、漂白工
程を実施する。漂白後、ついで油を過し漂白粘
土およびそれに吸着された顔料生成物を除去す
る。 必要により、さらに油の品質を改良するため
に、当業者が熟知の常法によつて油を脱臭工程、
防寒工程（winterizing process）、脱ろう工程な
どにかけることができる。若干の油はポリ不飽和
物を減らすために水素化も必要とし得る。しか
し、これらの種々の追加処理は当業者によく知ら
れており、詳細な議論を必要としない。 本発明を本発明の例とみなさるべき次の実施例
に関しさらに例示する。しかし、本発明は特別の
実施例に限定されないことを理解すべきである。 実施例 １ 脱ガム大豆油を本発明に従いアルカリリフアイ
ニングした。本実施例の実験において、NaBH₄
約12重量％と水酸化ナトリウム40重量％からなる
水素化ホウ素ナトリウム水溶液（モルトン−チオ
コール・コポレーシヨンから入手できるSWS登
録商標）の形で利用したNaBH₄250〜770ppmの
存在で、および乾燥粉末の形で利用した
NaBH₄1000ppmの存在でリフアイニングを実施
した。対照として、同一操作により、ただしリフ
アイニング中NaBH₄を使わないで、実験を実施
した。 これらの各実験では、油500gをまず10℃に冷
し、市販ブレンダーでかくはんしながら油に水酸
化ナトリウム溶液を添加することによりリフアイ
ニングを実施した。各試験をその後54.4℃
（130゜F）以下に保つた温度で２回４分間ずつかき
まぜた。使用する場合は、最初の４分かくはん
後、第２の４分かくはん前に、NaBH₄を試料に
添加した。NaBH₄粉末を使う実験においては、
アルカリの一部分を残し、NaBH₄と混合するこ
とによりNaBH₄添加用に使つた。使つた全
NaOHは油の遊離脂肪酸濃度に対しわずかに過
剰のNaOH（0.2％過剰）を与えるのに十分な量で
あつた。 第２の４分かくはん時間の後りに、各試料を一
夜放置し、ついでケイソウ土を通し過した。つ
いで全試料をモレキユラーシーブと共に２時間か
きまぜて残存水を除いた。ついで得られた各試料
の過酸化物値（Ａ・Ｏ・Ｃ・Ｓ 法Cd8−53）、
遊離酸、FFA（Ａ・Ｏ・Ｃ・Ｓ 標準法Ca5a40，
Ca9a52，Ｂ・３）臭い、色（常温で５ 1/4イン
チセルでロビボンド色調計を使うロビボンド系）、
熱安定性を評価した。熱安定性試験は油を空気中
で205℃で２時間加熱する促進熱エージング法か
らなり、ついで色、過酸化物値、FFAを分析し
た。 上記の脱酸大豆油の各々300g試料を１重量％
の標準漂白粘土（フイルトロール105）と110℃で
５mmHg減圧下に１時間かきまぜることにより漂
白した。得られた漂白試料をついで40℃に冷し、
ホワツトマンNo4紙およびケイソウ土を通し
過し、その後上記のように過酸化物、色、熱安定
性の分析を行なつた。 この実験結果を1a〜1b表に示す。表からわか
るように、本発明に従いアルカリリフアイニング
した植物油は、先行技術に従いリフアイニングし
た植物油に比較し、改良された熱安定性、色、お
よび減少した過酸化物蓄積を有している。

【表】

【表】 実施例 ２ 本実施例は部分脱ガムした粗製大豆油のアルカ
リリフアイニング中の種々のNaBH₄処理水準の
効果および次の種々の漂白粘土水準での漂白の効
果を示す。部分脱ガム油1000g試料を、SWS（モ
ルトン−チオコール・コポレーシヨン）の
NaBH₄水溶液の必要量をアルカリ性リフアイニ
ング溶液に添加することにより、油の重量基準で
NaBH₄0、250、500ppmで処理した。全NaOH
添加は遊離脂肪酸濃度基準でNaOH0.05％過剰を
達成するのに十分であつた。温度を54.4℃
（130゜F）以下に保ちながら、市販ブレンダーで迅
速にかきまぜ５分リフアイニングを実施した。つ
いで各リフアイニングした試料を一夜沈降させ、
ついでホワツトマンNo4紙で過し、温脱イオ
ン蒸留水で３回洗つた。この処理についで、実施
例１に記載のように色、遊離脂肪酸（FFA）、過
酸化物を評価した。 リフアイニング後、各油試料300gを0.5〜３％
の漂白粘土（フイルトロール105）と100〜110℃
で１時間５mmHg減圧下でかくはんすることによ
り漂白した。この試料をその後40℃に冷し、ケイ
ソウ土およびホワツトマンNo4紙を通して過
した。この点で、実施例１のように色、過酸化物
値、遊離脂肪酸濃度をふたたび評価した。 ついで熱安定性を評価するために、実施例１の
促進熱エージング試験を各試料につき実施し、
FFA％、過酸化物、色の分析を行なつた。 これらの実験結果を第2aおよび第2b表に示す。
この表のデータからわかるように、本発明に従い
リフアイニングした大豆油は常法によりリフアイ
ニングした油に比較し、増加した熱安定性を示
す。

【表】

【表】

【表】 本発明を好ましい具体化と共に記載したが、当
業者に明らかなように変更と変形を使用できるこ
とを理解すべきである。このような変更と変形は
本発明の特許請求の範囲内とみなされる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ トリグリセリド油とアルカリ溶液を反応させ
   ることによりトリグリセリド油をアルカリリフア
   イニングして脱酸油とソーダ油さいを製造する方
   法において、 該油の純度および（または）色を改善するのに
   十分な量の水素化ホウ素アルカリ金属の存在下に
   上記アルカリリフアイニング工程を実施すること
   を特徴とする改良法。 ２ 油の重量基準で約50〜約2000ppmの量で水素
   化ホウ素アルカリ金属をアルカリリフアイニング
   工程中存在させる特許請求の範囲第１項に記載の
   トリグリセリド油のアルカリリフアイニングの改
   良法。 ３ 油の重量基準で約250〜約1000ppmの量で水
   素化ホウ素アルカリ金属をアルカリリフアイニン
   グ工程中存在させる特許請求の範囲第２項に記載
   のトリグリセリド油のアルカリリフアイニングの
   改良法。 ４ トリグリセリド油が食用植物油である特許請
   求の範囲第３項に記載のトリグリセリド油のアル
   カリリフアイニングの改良法。 ５ 水素化ホウ素アルカリ金属を固体粉末の形で
   アルカリリフアイニング工程に添加する特許請求
   の範囲第２項に記載のトリグリセリド油のアルカ
   リリフアイニングの改良法。 ６ 水素化ホウ素アルカリ金属をアルカリ性水素
   化ホウ素アルカリ金属水溶液の形でアルカリリフ
   アイニング工程に添加する特許請求の範囲第２項
   に記載のトリグリセリド油のアルカリリフアイニ
   ングの改良法。 ７(a) 精製トリグリセリド油を脱ガムして脱ガム
   油をつくり、 (b) 油の重量基準で約50〜約2000ppmの水素化ホ
   ウ素アルカリ金属を含むアルカリ溶液で工程(a)
   の脱ガム油をリフアイニングして脱酸油とソー
   ダ油さいをつくり、ついで (c) 工程(b)の脱酸油を漂白して精製／脱色油をつ
   くる工程からなるトリグリセリド油の精製およ
   び脱色法。 ８ トリグリセリド油が食用植物油である特許請
   求の範囲第７項に記載のトリグリセリド油の精製
   および脱色法。 ９ ロビボンド色系基準で、10以下の範囲の黄色
   値および１以下の範囲の赤色値を特徴とする色を
   有する精製した油を生じるのに十分な量で水素化
   ホウ素アルカリ金属を使用する特許請求の範囲第
   ８項に記載のトリグリセリド油の精製および脱色
   法。 １０ 水素化ホウ素アルカリ金属が油の重量基準
   で約250〜約1000ppmからなる特許請求の範囲第
   ９項に記載のトリグリセリド油の精製および脱色
   法。