JPH06336492A

JPH06336492A - ショ糖脂肪酸エステルの分別法

Info

Publication number: JPH06336492A
Application number: JP12593893A
Authority: JP
Inventors: Kengo Shibata; 賢吾柴田; Koji Oka; 広史岡; Kiyoshi Aimono; 清四十物
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1993-05-27
Filing date: 1993-05-27
Publication date: 1994-12-06

Abstract

(57)【要約】【構成】〔ＳＭＥ〕、〔ＳＤＥ〕及び〔ＳＰＥ〕（こ
こで、〔ＳＭＥ〕はエステル置換度が１のショ糖脂肪酸
エステル、〔ＳＤＥ〕はエステル置換度が２のショ糖脂
肪酸エステル、〔ＳＰＥ〕はエステル置換度が３以上の
ショ糖脂肪酸エステルを表す）の混合物から成るショ糖
脂肪酸エステルと油脂類とを加熱混合し、得られた加熱
混合物に、水を添加して〔ＳＭＥ〕含有量の高いショ糖
脂肪酸エステルを抽出し、得られた水相と油相とを分離
することにより、〔ＳＭＥ〕含有量の高いショ糖脂肪酸
エステルと、〔ＳＤＥ〕及び〔ＳＰＥ〕含有量の高いシ
ョ糖脂肪酸エステルとを得る。【効果】有機溶媒を使用することなくシンプルな操作
でショ糖脂肪酸エステル反応混合物から、特定組成のシ
ョ糖脂肪酸エステルを得ることが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ショ糖脂肪酸エステル
の分別法に関し、詳しくは特定エステル組成のショ糖脂
肪酸エステルを得るためのショ糖脂肪酸エステルの分別
法に関する。本発明の分別法は、特に、ショ糖脂肪酸エ
ステルが揚げ物（フライ、天ぷら）用の油の添加物に用
いられるなど、特定エステル組成のショ糖脂肪酸エステ
ルを得る場合に好適に用いられる。

【０００２】

【従来の技術】既存の食品用乳化剤はその構造に起因す
る親水性・親油性の限界から、その用途もまた限定され
ていた。ショ糖脂肪酸エステルは、エステル化度を調整
することによって親水性の極めて高いものから親油性の
極めて高いものまで広範囲の性能を与えることが出来る
という特徴を持つため、広範囲な用途開発が可能となっ
た（食品工業、香粧品、医薬品、洗浄剤、防錆、製紙、
建材など）。その中でも、ショ糖脂肪酸エステルの持つ
生化学的特徴（消化性、生分解性、代謝、安全性、抗菌
性、溶血作用など）により食品衛生法で食品添加物の乳
化剤として認可（昭和34年12月28日）されてから食品工
業分野での利用が大幅に拡大してきた。

【０００３】〔ＳＭＥ〕、〔ＳＤＥ〕及び〔ＳＰＥ〕
（ここで、〔ＳＭＥ〕はエステル置換度が１のショ糖脂
肪酸エステルを表し、〔ＳＤＥ〕はエステル置換度が２
のショ糖脂肪酸エステルを表し、〔ＳＰＥ〕はエステル
置換度が３以上のショ糖脂肪酸エステルを表す。）はそ
れぞれ異なった界面活性能を有しており、各分野におけ
る利用に際しては〔ＳＭＥ〕、〔ＳＤＥ〕及び〔ＳＰ
Ｅ〕の特定組成混合物が要求されている。特に〔ＳＤ
Ｅ〕及び〔ＳＰＥ〕の含有量が高い組成のショ糖脂肪酸
エステルを含有した油脂類を揚げ物（天ぷら、フライ
等）に用いた場合、良好な食感、風味を有する揚げ物を
作ることができる。しかしながら、合成反応のみでは、
必ずしも特定の組成のショ糖脂肪酸エステルを得ること
は出来ない。そこで、反応により得られたショ糖脂肪酸
エステルの各組成混合物を分離する工業的に有利な方法
が望まれている。

【０００４】これに関し、従来から合成により得られた
ショ糖脂肪酸エステルから〔ＳＭＥ〕、〔ＳＤＥ〕及び
〔ＳＰＥ〕の特定組成物を分別する方法が研究されてお
り、いくつかの方法が提案されている。例えば、特定の
溶剤に溶解して晶析操作を行うことにより特定組成物を
分離する方法（例えば、特開昭40−6853号公報、特開昭
38−6165号公報）、あるいは反応物から特定の溶剤を用
いて抽出温度、溶剤の種類により組成をコントロールし
抽出する方法（例えば、特開昭49−102609号公報、特開
昭40−6852号公報）などが知られている。また特開昭61
−148190号公報や特開平３−184988号公報には、溶剤を
用いてクロマトグラフィーで展開することにより〔ＳＭ
Ｅ〕を分画し、合成吸着剤で回収する方法などが開示さ
れている。しかしながら、これらの方法は、いずれも溶
剤を使用するために溶剤の除去及び回収設備が必要とな
り設備コストがかさむうえ操作も煩雑であり、さらに食
品工業での利用に際しては、安全上好ましくない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、有機
溶剤を使用することなく経済的に且つ簡易なプロセスに
て〔ＳＭＥ〕含有量の高いショ糖脂肪酸エステルと、
〔ＳＤＥ〕及び〔ＳＰＥ〕含有量の高いショ糖脂肪酸エ
ステルとを分別する方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、特定組成
のショ糖脂肪酸エステルを得るためのショ糖脂肪酸エス
テル混合物の分別法に関し鋭意研究を行った。その結
果、〔ＳＭＥ〕、〔ＳＤＥ〕及び〔ＳＰＥ〕の水及び油
脂に対する溶解度の差から、〔ＳＭＥ〕含有量の高いシ
ョ糖脂肪酸エステルと、〔ＳＤＥ〕及び〔ＳＰＥ〕含有
量の高いショ糖脂肪酸エステルとを分別することが出来
ることを見出し、本発明を完成するに到った。

【０００７】即ち、本発明は、以下の工程１〜３から成
ることを特徴とするショ糖脂肪酸エステルの分別法を提
供するものである。（工程１）〔ＳＭＥ〕、〔ＳＤＥ〕及び〔ＳＰＥ〕の混
合物から成るショ糖脂肪酸エステルと油脂類とを加熱混
合する工程。（工程２）工程１で得られた加熱混合物に、水を添加し
て〔ＳＭＥ〕含有量の高いショ糖脂肪酸エステルを抽出
する工程。（工程３）工程２で得られた水相と油相とを分離するこ
とにより、〔ＳＭＥ〕含有量の高いショ糖脂肪酸エステ
ル(1) と、〔ＳＤＥ〕及び〔ＳＰＥ〕含有量の高いショ
糖脂肪酸エステル(2) とを得る工程。

【０００８】以下に、本発明を詳細に説明する。本発明
に係わるショ糖脂肪酸エステルの混合物は、一般に、シ
ョ糖と脂肪酸とを高温下であるいは触媒として酸性化合
物を用いて反応させる直接エステル化法、ジメチルホル
ムアミドやピリジンを溶媒としたショ糖と脂肪酸低級ア
ルキルエステルとの溶媒反応法、プロピレングリコール
やグリセリンなどの溶剤に溶解したショ糖脂肪酸エステ
ル溶液と脂肪酸低級アルキルエステルの混合物を加熱攪
拌するミクロエマルジョン法等により合成される。この
ときに得られるショ糖脂肪酸エステルは、〔ＳＭＥ〕、
〔ＳＤＥ〕及び〔ＳＰＥ〕から成る混合物である。ま
た、エステルの脂肪酸成分としては、通例、炭素数10〜
18の飽和あるいは不飽和の脂肪酸、例えば、ラウリン
酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸などの
飽和脂肪酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸など
の不飽和脂肪酸などが挙げられる。脂肪酸低級アルキル
エステルとショ糖との反応によりショ糖脂肪酸エステル
が得られる反応式を以下に示す。

【０００９】

【化１】

【００１０】ここで、RCO は炭素数10〜18の飽和あるい
は不飽和の脂肪酸残基であり、R'は炭素数１〜５の低級
アルキル基である。通常、上記の反応により以下のよう
な組成物が得られる。〔ＳＭＥ〕＝20〜70重量％〔ＳＤＥ〕＝〜40重量％〔ＳＰＥ〕＝〜30重量％以下、本発明における各工程を詳細に説明する。

【００１１】（工程１）本工程はショ糖脂肪酸エステル
の混合物と油脂類とを加熱混合する工程であるが、本工
程に用いられる油脂類としては、例えばコーン油、菜種
油、大豆油、綿実油、米油、サフラワー油、ひまわり
油、ハイオレイックサフラワー油、ハイオレイックひま
わり油、胡麻油、オリーブ油などの液状油脂、及びラー
ド、ショートニングなどの固体油脂が挙げられる。

【００１２】ショ糖脂肪酸エステルと油脂類との加熱混
合温度は、好ましくは40℃〜 200℃、さらに好ましくは
60℃〜170 ℃である。加熱混合温度が 200℃を越えると
ショ糖脂肪酸エステルがカラメル反応と思われる熱分解
を起こし、色相及び匂いの劣化につながり、40℃未満で
あるとショ糖脂肪酸エステルの油脂類への溶解度が小さ
いため充分に溶解させることができない。

【００１３】混合割合は、ショ糖脂肪酸エステルと油脂
類との混合物中のショ糖脂肪酸エステルの濃度が 0.1〜
50重量％、好ましくは0.15〜10重量％となる割合が適当
である。加熱混合装置としては、通常の攪拌槽もしくは
溶解促進効果のある超音波照射装置などが好ましく用い
られる。

【００１４】〔ＳＤＥ〕及び〔ＳＰＥ〕は〔ＳＭＥ〕よ
りも油脂類に対する溶解性が高く、〔ＳＭＥ〕よりも優
先的に油脂類に溶解する。従って、本工程で得られる加
熱混合物は油脂類にショ糖脂肪酸エステルの一部が溶解
している状態、もしくは完全に溶解している状態であ
る。この際に加熱混合物中の未溶解物は分離しても構わ
ない。

【００１５】（工程２）本工程は工程１で得られた加熱
混合物に水を添加して〔ＳＭＥ〕含有量の高いショ糖脂
肪酸エステルを抽出する工程であるが、〔ＳＭＥ〕抽出
のために添加する水は加熱混合物に対して0.1 〜3.0 重
量％が好ましく、特に好ましくは 0.5〜1.0重量％であ
る。水の量が0.1 重量％未満では〔ＳＭＥ〕の抽出効率
が悪く、一方 3.0重量％より多く水を添加しても〔ＳＭ
Ｅ〕抽出効果はほとんど同じである。抽出装置は特に限
定されず、通常の攪拌槽、ミキサーセトラー、スプレー
塔、及び遠心抽出器などが用いられる。抽出操作は、好
ましくは15〜50℃の抽出温度で行われる。抽出温度によ
り水相へ分配される〔ＳＭＥ〕、〔ＳＤＥ〕及び〔ＳＰ
Ｅ〕の比率は異なっており、15℃より低い温度もしくは
50℃より高い温度であると、油脂類に溶解しているショ
糖脂肪酸エステルから水への〔ＳＭＥ〕の分離効率が悪
くなる。

【００１６】（工程３）本工程は工程２で得られた水相
と油相とを分離することにより、〔ＳＭＥ〕含有量の高
いショ糖脂肪酸エステルと、〔ＳＤＥ〕及び〔ＳＰＥ〕
含有量の高いショ糖脂肪酸エステルとを得る工程である
が、水相と油相との分離には、分離膜、遠心分離機など
が用いられる。また、遠心分離に関しては、遠心力500
Ｇ以上が好ましい。それ未満の遠心力では〔ＳＭＥ〕が
抽出溶解している水相の、油相からの分離が不十分とな
る。この分離により、〔ＳＭＥ〕含有量の高いショ糖脂
肪酸エステルを含有する水と、〔ＳＤＥ〕及び〔ＳＰ
Ｅ〕含有量の高いショ糖脂肪酸エステルを溶解含有する
油脂類が得られる。通常、〔ＳＭＥ〕含有量の高いショ
糖脂肪酸エステルとは、工程１の加熱混合に用いられる
ショ糖脂肪酸エステル混合物の組成により異なるが、
〔ＳＭＥ〕含有量が10〜50重量％のものであり、〔ＳＤ
Ｅ〕及び〔ＳＰＥ〕含有量が高いショ糖脂肪酸エステル
とは〔ＳＤＥ〕及び〔ＳＰＥ〕の合計含有量が70重量％
以上、好ましくは90重量％以上、更に好ましくは95重量
％以上のものである。

【００１７】本工程で得られた〔ＳＤＥ〕及び〔ＳＰ
Ｅ〕含有量の高いショ糖脂肪酸エステルを含有した油脂
類は、揚げ物用の油として好適に用いられる。また〔Ｓ
ＭＥ〕含有量の高いショ糖脂肪酸エステルは食品用の乳
化剤等に好適に用いられる。

【００１８】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。

【００１９】実施例１〜５第一工業製薬株式会社製のショ糖脂肪酸エステル（構成
脂肪酸の重量比はオレイン酸／パルミチン酸＝７／３、
重量組成は〔ＳＭＥ〕／〔ＳＤＥ〕／〔ＳＰＥ〕＝40.6
5 ／36.50 ／22.85 ）1.08ｇを、500 mlのガラス製フラ
スコに仕込んだコーン油314.07ｇ中に添加した。温度80
℃のオイルバス中でマグネチックスターラーを用いて攪
拌しながら、株式会社日本精機製作所製の超音波ホモジ
ナイザー（ＵＳ−150 型、発振周波数20KHz ±２KHz)を
用いて超音波照射を行い、ショ糖脂肪酸エステルの溶解
を促した。 6.5時間経過後、一部をサンプリングし、濾
過したところ、コーン油に溶解しているショ糖脂肪酸エ
ステルの溶解濃度は0.145重量％、溶解しているショ糖
脂肪酸エステル中の重量組成が〔ＳＭＥ〕／〔ＳＤＥ〕
／〔ＳＰＥ〕＝13.83 ／57.70 ／28.47 となった。20℃
に降温し、未濾過のままショ糖脂肪酸エステルとコーン
油との加熱混合物にイオン交換水を加熱混合物の重量に
対し 0.2重量％（実施例１）、 0.5重量％（実施例
２）、 1.0重量％（実施例３）、 2.0重量％（実施例
４）、 3.0重量％（実施例５）それぞれ添加した。水相
とコーン油相を佐久間製作所（株）製の遠心分離機（TY
PE M−160)を用いて回転数5000rpm(3333Ｇ）、分離時間
30分の条件で分離した。イオン交換水 0.2重量％の添加
によりコーン油に溶解しているショ糖脂肪酸エステル濃
度は0.076 重量％、コーン油に溶解しているショ糖脂肪
酸エステル中の〔ＳＭＥ〕濃度は9.64重量％となった。
イオン交換水0.5 重量％添加の場合は、コーン油に溶解
しているショ糖脂肪酸エステル濃度0.075 重量％、コー
ン油に溶解しているショ糖脂肪酸エステル中の〔ＳＭ
Ｅ〕濃度5.46重量％、イオン交換水 1.0重量％添加の場
合は、コーン油に溶解しているショ糖脂肪酸エステル濃
度0.076 重量％、コーン油に溶解しているショ糖脂肪酸
エステル中の〔ＳＭＥ〕濃度は4.71重量％となった。ま
た、イオン交換水2.0 重量％添加の場合は、コーン油中
に溶解しているショ糖脂肪酸エステル濃度0.074 重量
％、コーン油に溶解しているショ糖脂肪酸エステル中の
〔ＳＭＥ〕濃度4.30重量％となり、イオン交換水 3.0重
量％添加の場合は、コーン油に溶解しているショ糖脂肪
酸エステル濃度0.074 重量％、コーン油に溶解している
ショ糖脂肪酸エステル中の〔ＳＭＥ〕濃度4.23重量％と
なった。表１に条件及び結果を示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】実施例６〜８実施例１〜５と同一の方法にて得られた、ショ糖脂肪酸
エステルとコーン油との加熱混合物（ショ糖脂肪酸エス
テルの溶解量が0.145 重量％、溶解しているショ糖脂肪
酸エステル中の重量組成が〔ＳＭＥ〕／〔ＳＤＥ〕／
〔ＳＰＥ〕＝13.83 ／57.70 ／28.47)を40℃に降温し、
未濾過のままイオン交換水を加熱混合物に対し 0.2重量
％（実施例６）、1.0 重量％（実施例７）、3.0重量％
（実施例８)それぞれ添加した。この水油混合物を実施
例１と同一の遠心分離機で水相と油相に分離したとこ
ろ、イオン交換水0.2 重量％の添加の場合、油相に溶解
しているショ糖脂肪酸エステル濃度は0.076 重量％、油
相に溶解しているショ糖脂肪酸エステル中の〔ＳＭＥ〕
濃度は 11.22重量％となった。イオン交換水 1.0重量％
の添加の場合は油相に溶解しているショ糖脂肪酸エステ
ル濃度は0.081 重量％、油相に溶解しているショ糖脂肪
酸エステル中の〔ＳＭＥ〕濃度は5.99重量％となった。
イオン交換水 3.0重量％の添加の場合は油相に溶解して
いるショ糖脂肪酸エステル濃度は0.082 重量％、油相に
溶解しているショ糖脂肪酸エステル中の〔ＳＭＥ〕濃度
は5.58重量％となった。表２に条件及び結果を示す。

【００２２】

【表２】

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば一切の有機溶媒を使用す
ることなくシンプルな操作でショ糖脂肪酸エステル反応
混合物から、特定組成のショ糖脂肪酸エステルを得るこ
とが可能である。また、溶剤を使用する必要が無いこと
により次の(1) 〜(3) に示すような効果を奏する。 (1) 溶剤への引火・爆発などの危険性がない。 (2) 有機溶媒が製品中に混入する懸念が無い。 (3) 溶剤蒸気を吸入することが無く、現場環境が向上す
る。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年６月２３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】

【表１】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】

【表２】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】以下の工程１〜３から成ることを特徴と
するショ糖脂肪酸エステルの分別法。（工程１）〔ＳＭＥ〕、〔ＳＤＥ〕及び〔ＳＰＥ〕（こ
こで、〔ＳＭＥ〕はエステル置換度が１のショ糖脂肪酸
エステルを表し、〔ＳＤＥ〕はエステル置換度が２のシ
ョ糖脂肪酸エステルを表し、〔ＳＰＥ〕はエステル置換
度が３以上のショ糖脂肪酸エステルを表す。）の混合物
から成るショ糖脂肪酸エステルと油脂類とを加熱混合す
る工程。（工程２）工程１で得られた加熱混合物に、水を添加し
て〔ＳＭＥ〕含有量の高いショ糖脂肪酸エステルを抽出
する工程。（工程３）工程２で得られた水相と油相とを分離するこ
とにより、〔ＳＭＥ〕含有量の高いショ糖脂肪酸エステ
ル(1) と、〔ＳＤＥ〕及び〔ＳＰＥ〕含有量の高いショ
糖脂肪酸エステル(2) とを得る工程。
【請求項２】ショ糖脂肪酸エステル(2) 中の〔ＳＤ
Ｅ〕及び〔ＳＰＥ〕の合計含有量が90重量％以上である
請求項１記載のショ糖脂肪酸エステルの分別法。