JPH0641199A

JPH0641199A - ツェインの精製方法

Info

Publication number: JPH0641199A
Application number: JP19222592A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Kanamori; 一男金森; Akihiro Shishikura; 昭弘宍倉; Katsuhisa Yamaguchi; 勝久山口; Shigeru Matsui; 茂松井
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1992-07-20
Filing date: 1992-07-20
Publication date: 1994-02-15

Abstract

(57)【要約】【目的】高品質のツェインを低コストで得ることがで
きる、新規なツェインの精製方法を提供する。【構成】ツェインの含水低級アルコール溶液に高圧ガ
スを溶解させ、貧溶媒化させることによりツェインの濃
縮液を相分離した後、ツェインを回収することを特徴と
するツェインの精製方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ツェインの精製方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ツェインは、とうもろこし蛋白質の主要
成分の一つであり、アルコールに可溶である。また、接
着力及びフィルムや繊維の形成能を有し、耐水性、耐酸
性、耐熱性、電気絶縁性等の性能を有する被膜をつくる
ことができる。

【０００３】このような性質からツェインは、製紙加工
用塗布剤、木材製品の表面塗装剤、合板等の接着剤、防
湿剤、食品、錠剤等のコーティング剤として利用されて
いる。

【０００４】上記の特性を有し、各種用途に用いられる
ツェインの精製方法として、特開昭６１−１６７７００
号公報には、コーングルテンミールなどのツェイン含有
物質を、エタノール濃度７０〜９０％（ｖ／ｖ）の含水
エタノール、イソプロパノール濃度約９０％（ｖ／ｖ）
の含水イソプロパノールなどの含水低級アルコールで抽
出処理した後、得られたツェインの含水低級アルコール
溶液から溶剤を留去することにより残渣としてツェイン
を得る方法が開示されている。

【０００５】また同特許公報には、上記と同様の方法で
得られたツェインの含水低級アルコール溶液を水または
ＫＣｌ、ＮａＣｌ、ＣａＳＯ₄などの塩類の水溶液中に
投入してツェインを沈殿させる方法も開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来方法のうち、ツェインの含水低級アルコール溶液から
溶剤を留去して、残渣としてツェインを得る方法は、着
色し、また特有の臭いをもつツェインを生じ、さらにツ
ェインの性質評価の主要基準であるエタノール溶解性も
低いという欠点や、ツェインが残渣として得られるた
め、不純物や夾雑物が含有されやすいという欠点があ
る。

【０００７】またツェインの含水低級アルコール溶液を
水または塩類水溶液中に投入してツェインを沈殿させる
方法は、ツェインを分離後の濾液が低級アルコールとと
もに多量（約９０〜９８％）の水を含むため、蒸留によ
り低級アルコールを回収するのが困難であり、仮にこれ
を行なおうとすると、別途に蒸留設備を必要とし、さら
にこの蒸留設備の運転のための人員、エネルギーを必要
とし、到底工業的にひき合うものではない。またツェイ
ンの沈殿媒体として、塩類の水溶液を用いた場合には、
多量の塩類を消費するためにコスト高になるという欠点
がある。

【０００８】従って本発明の目的は、高品質のツェイン
を低コストで得ることができる、新規なツェインの精製
方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のツェインの精製方法は、ツェインの含水低級アルコ
ール溶液に高圧ガスを溶解させ、貧溶媒化させることに
よりツェインの濃縮液を相分離した後、ツェインを回収
することを特徴とする。

【００１０】以下、本発明を詳説する。

【００１１】本発明において用いられるツェインの含水
低級アルコール溶液とは、含水低級アルコール中にツェ
インが溶解乃至分散している溶液を指称し、その調製方
法は問わないが、ツェイン含有物質を含水低級アルコー
ルで抽出処理することにより調製したものが好ましい。
そこでツェイン含有物質の含水低級アルコール抽出処理
によるツェインの含水低級アルコール溶液の調製法につ
いて以下に詳説する。

【００１２】ツェイン含有物質としては、とうもろこし
を用いるのが好ましく、特にとうもろこしに所定の処理
を施して得られたコーングルテンミールを用いるのが好
ましい。ツェイン含有物質は、その抽出効率を上げるた
めに粉砕されたものが好ましく、特に６０〜１００メッ
シュの粒径を有するのが好ましい。

【００１３】上記ツェイン含有物質の抽出に用いる含水
低級アルコールとしては、含水メタノール［ＭｅＯＨ／
Ｈ₂Ｏ＝５０〜９０／５０〜１０（ｖ／ｖ）］、含水エ
タノール［ＥｔＯＨ／Ｈ₂Ｏ＝６０〜９５／４０〜５
（ｖ／ｖ）］、含水イソプロパノール［ｉ−ＰｒＯＨ／
Ｈ₂Ｏ＝３０〜８０／７０〜２０（ｖ／ｖ）］などが用
いられる。含水低級アルコールの量は、低級アルコール
の種類などにもよるが、ツェイン含有物質に対して３〜
１５倍量（重量）とするのが好ましい。この抽出はバッ
チ式、半連続式、連続式などのいずれの方式でも行なう
ことができる。抽出過程においてｐＨを６〜１０に維持
するのが好ましい。その理由は、ｐＨが６未満であると
ツェインの溶解度が低下し、一方ｐＨが１０を超える
と、ツェインが変性しやすくなるのに対し、ｐＨが６〜
１０であると高抽出率、抽出時間の短縮化が可能となる
からである。また抽出温度は臨界的でないが、１５〜６
０℃が好ましく、特に操作の点で２０〜５０℃であるの
が好ましい。抽出後のツェインの含水低級アルコール溶
液の回収は、遠心分離、濾過、加圧濾過、減圧濾過など
の公知の手段で不純物を除去することにより行なわれ
る。回収された含水低級アルコール中のツェイン濃度は
１〜３０重量％に調整されるのが好ましい。その理由
は、１重量％未満では、後続の高圧ガスを用いる処理に
おいて著るしく高い圧力を必要とし、一方３０重量％を
超えると、溶液粘度が高くなり、その後の処理効率が低
下するだけでなく、不純物の巻き込み量が増加するから
である。従って、抽出後の溶液のツェイン濃度が上記範
囲にない場合には、濃縮または希釈により上記範囲内に
調整するのが好ましい。

【００１４】本発明のツェインの精製方法においては、
上記ツェインの含水低級アルコール溶液に高圧ガスを溶
解させ、貧溶媒化させることによりツェインの濃縮液を
相分離した後、ツェインを回収する。貧溶媒化剤である
高圧ガスとしては炭酸ガス、エチレン、プロピレンなど
の不飽和低級炭化水素、Ｎ₂Ｏ（笑気ガス）、フルオロ
メタンなどの弗素化低級炭化水素などが挙げられるが、
特に炭酸ガスを用いるのが好ましい。その理由は、炭酸
ガスは、ｎ−ヘキサン程度の溶媒力を有し、貧溶媒化剤
として特に好適であること、安全性に優れていること、
安価であることなどにある。従って以下、炭酸ガスを高
圧ガスとして用いる場合のツェインの精製方法について
その好ましい条件を詳説する。

【００１５】（ｉ）ツェインの含水低級アルコール溶液前述の理由により溶質であるツェインの含水低級アルコ
ール溶液中の濃度は１〜３０重量％であるのが好まし
い。また水分濃度は３０重量％以下、特に５〜３０重量
％であるのが好ましい。その理由は３０重量％を超える
と、炭酸ガスの溶解による貧溶媒化によってツェインの
濃縮液が相分離する前に水相が分離し、その後の操作が
複雑になるからである。

【００１６】（ii）ツェインの含水低級アルコール溶液
への炭酸ガスの溶解およびツェインの濃縮液の相分離ツェインの含水低級アルコール溶液を晶析槽に仕込み、
同溶液の温度を１０〜６０℃に設定した後、晶析槽に
（好ましくはその底部から）炭酸ガスを導入し、所定の
圧力（例えば５〜９０ｋｇ／ｃｍ²Ｇ）に達するまで炭
酸ガスを溶解させる。溶解に際して、場合により機械的
撹拌を行なってもよい。含水低級アルコール溶液中に炭
酸ガスが溶解することにより貧溶媒化が起り、晶析槽に
おいてツェインの濃縮液が液滴として相分離する。

【００１７】しかし、ツェインの含水低級アルコール溶
液への炭酸ガスの溶解およびツェインの濃縮液の相分離
は、それぞれポンプ輸送されたツェインの含水低級アル
コール溶液と炭酸ガスとをミキシングライン等の混合領
域に導き、上記所定圧力下に両者を強制的に混合した
後、分離槽に導き、同分離槽でツェインの濃縮液を沈殿
させることによって行なうのが、連続処理が可能とな
り、生産効率を高めることができるので、より好まし
い。

【００１８】(iii）ツェインの濃縮液の回収晶析槽でツェインの濃縮液を相分離させた場合には、同
一圧力条件下で静置後、晶析槽底部からツェインの濃縮
液を抜き出す。また、分離槽でツェインの濃縮液を相分
離させた場合には、同様に同一圧力条件下で静置後、分
離槽の底部からツェインの濃縮液を抜き出す。晶析槽ま
たは分離槽から抜き出されたツェインの濃縮液は脱圧さ
れ、無色透明の粘稠な溶液として回収される。

【００１９】一方、ツェインの濃縮液を分離した後の含
水低級アルコールは、抽出に用いた新規含水低級アルコ
ールとその組成が近似しているので、水分濃度の再調整
などの簡易な処理を施すことにより、ツェイン抽出工程
にリサイクルすることが可能である。このことは、ツェ
インの含水低級アルコール溶液を水または塩類の水溶液
に投入してツェインを沈殿させる従来方法が、溶剤のリ
サイクルが不可能であることを考慮すると、優れた技術
的効果ということができる。但し、含水低級アルコール
を３回程度リサイクルすると、リサイクル溶剤中に不純
物が多くなるので、蒸留、吸着剤処理などにより、溶剤
を再生するのが好ましい。

【００２０】（iv）ツェインの濃縮液からの精製ツェイ
ンの製造上記のように回収されたツェインの濃縮液を、スプレー
ドライヤーや熱風を用いて５０〜１２０℃程度で乾燥す
ることにより粉末状の精製ツェインを得ることができ
る。また回収されたツェインの濃縮液を５〜２０倍量
（ｖ／ｖ）程度の水中に徐々に投入することによってツ
ェインを沈殿させ、その後乾燥することによって精製ツ
ェインを得ても良い。

【００２１】このようにして得られた精製ツェインは、
後述の実施例によっても示されるように、エタノール溶
解性に優れ、また色調も白色で臭いもないことから、こ
れに限定されるものではないが、食品、錠剤などのコー
ティング剤として特に好ましく使用される。

【００２２】

【実施例】以下実施例により本発明を更に説明する。実施例−１コーングルテンミール１００ｇに含水エタノール［Ｅｔ
ＯＨ／Ｈ₂Ｏ＝９０／１０（ｖ／ｖ）］５００ｇを加
え、４０℃で１時間抽出を行ない、ツェインの含水エタ
ノール溶液を得た。この抽出処理の間、溶液のｐＨを１
Ｎ水酸化ナトリウム溶液で７．０に維持した。抽出終了
後、不溶分をブフナーロートで吸引しながら濾過し、溶
液を回収した。回収された含水エタノール溶液は、４４
０．２ｇであり、溶質として蛋白質純度８９．３％のツ
ェインを５．４ｗｔ％溶解していた。

【００２３】このツェインの含水エタノール溶液を晶析
槽に仕込み、温度３０℃、圧力５５ｋｇ／ｃｍ²Ｇの条
件下で炭酸ガスを溶解し、貧溶媒化させることにより、
ツェインの濃縮液滴を析出させた。２時間静置した後、
同一条件下で下相のツェイン濃縮液相を系外へ抜き出
し、脱圧することによりツェインの濃縮液を回収し、さ
らにこの濃縮液を真空乾燥し、ツェインの粉末を得た。
このツェイン粉末の蛋白質純度は９６．８％であり、濃
縮液からのツェイン回収率は９２．４ｗｔ％で、１９．
４ｇの白色粉末を回収することができた。

【００２４】実施例−２コーングルテンミール１００ｇに含水エタノール［Ｅｔ
ＯＨ／Ｈ₂Ｏ＝８０／２０（ｖ／ｖ）］５００ｇを加
え、６０℃で０．５時間抽出した後に濾過してツェイン
の含水エタノール溶液を回収した。抽出操作の間、溶液
のｐＨは８．１〜８．４に保った。このツェインの含水
エタノール溶液を１０ｍｌ／ｍｉｎで連続的に送液しな
がら、３０℃、６１ｋｇ／ｃｍ²Ｇの条件で炭酸ガスと
ミキシングラインで混合した後、分離槽に導き、ツェイ
ンの濃縮液を相分離した。析出したツェインの濃縮液相
は分離槽で滞留時間２５分間静置することによって沈殿
分離されれ、濃縮液として連続的に回収された。さらに
真空乾燥することによって、２０．６ｇの粉末を得た。
この粉末は蛋白質純度９２．７％の白色粉末であった。

【００２５】実施例−３コーングルテンミール１００ｇに含水エタノール［Ｅｔ
ＯＨ／Ｈ₂Ｏ＝９０／１０（ｖ／ｖ）］５００ｇを加
え、６０℃で１．５時間抽出した後に濾過してツェイン
の含水エタノール溶液を回収した。抽出操作の間、溶液
のｐＨを６．７〜７．１の範囲で維持した。この溶液を
実施例−２と同様のやり方で４０℃、５８ｋｇ／ｃｍ²
Ｇの条件で炭酸ガスと混合し、ツェインの濃縮液を分離
した。その後、実施例−２と同様の処理により１９．３
ｇのツェイン粉末を得た。得られた粉末は蛋白質純度が
９７．９％であり、白色であった。

【００２６】比較例−１コーングルテンミール１００ｇに含水エタノール［Ｅｔ
ＯＨ／Ｈ₂Ｏ＝９０／１０（ｖ／ｖ）］５００ｇを加
え、６０℃、ｐＨ９．１で２時間抽出し、遠心分離によ
り不純物を除去した。この溶液を濃縮・乾燥することに
より蛋白質純度８７．４％の黄色のツェイン粉末を２
３．２ｇ得た。

【００２７】比較例−２比較例−１と同様にツェインの含水エタノール溶液を調
製し（ｐＨ８．６〜８．８）、この溶液を溶質濃度が２
０ｗｔ％になるまでエバポレーター（６０℃）で濃縮し
た後、この濃縮液を１０倍量（ｗ／ｗ）の５％ＮａＣｌ
水溶液中へ滴下してツェインを沈殿させ、遠心分離によ
り回収し、真空乾燥して粉末とした。ツェイン粉末は蛋
白質純度７５．８％であり、１７．４ｇ回収された。

【００２８】試験例実施例１〜３で得られたツェインと比較例１〜２で得ら
れたツェインについて、食品、錠剤などのコーティング
剤として用いる場合の重要な要件であるエタノール溶解
性および色調、臭いを評価した。なお、エタノール溶解
性は、１００ｇのＥｔＯＨ／Ｈ₂Ｏ混液（９０／１０
（ｖ／ｖ））に５ｇのツェインを室温にて分散・溶解
し、２４時間放置後の状態を観察することにより評価し
た。また色調は目視により、臭いは鼻で嗅ぐことにより
評価した。エタノール溶解性および色調、臭いの評価結
果を表１に示した。なお同表には、各実施例および比較
例における収率、蛋白質純度も併記した。

【００２９】

【表１】表１より、実施例１〜３で得られたツェインは、蛋白質
純度が高く、エタノール溶解性および色調、臭いのいず
れも優れていた。これに対して比較例１で得られたツェ
インは蛋白質純度が低く、黄色で臭いがあり、また比較
例２で得られたツェインはエタノール溶解性に劣り、ま
た色調も淡黄色であった。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、蛋白質純度、エタノー
ル溶解性および色調、臭いの点で優れ、これに限定され
るものではないが、食品、錠剤などのコーティング剤と
して特に好適なツェインを収率良く得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松井茂東京都千代田区丸の内三丁目１番１号出光石油化学株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ツェインの含水低級アルコール溶液に高
圧ガスを溶解させ、貧溶媒化させることによりツェイン
の濃縮液を相分離した後、ツェインを回収することを特
徴とするツェインの精製方法。
【請求項２】ツェインの含水低級アルコール溶液が、
ツェイン含有物質を含水低級アルコールで抽出処理する
ことにより得られたものである、請求項１に記載の方
法。
【請求項３】ツェイン含有物質がコーングルテンミー
ルである、請求項２に記載の方法。