JPH08218088A - 固体天然物から脂肪及び/又は油を抽出する方法 - Google Patents

固体天然物から脂肪及び/又は油を抽出する方法

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JPH08218088A
JPH08218088A JP32734295A JP32734295A JPH08218088A JP H08218088 A JPH08218088 A JP H08218088A JP 32734295 A JP32734295 A JP 32734295A JP 32734295 A JP32734295 A JP 32734295A JP H08218088 A JPH08218088 A JP H08218088A
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ハイドラス ユルゲン
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フーバー ゲオルク
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フォルブレヒト ハインツ−リューディガー
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮ガスを用いて固体天然物から脂肪及び/
又は油を抽出する新規の方法を提供する。 【解決手段】 プロパンと最大50重量%の二酸化炭素
との混合物を用いて、温度96℃未満及び圧力73バー
ル未満で抽出を実施する、その際、両者に純粋なガスが
それぞれ臨界以下の状態で存在することよりなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プロパンと二酸化
炭素の両圧縮ガスからなる混合物を用いた、植物性、動
物性又は微生物性の固体天然物から脂肪及び/又油を選
択的に抽出する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】天然物から油及び脂肪を得るための抽出
方法において、原則的に通常の条件下では液状又は気体
状の溶剤が使用される。通常、大工業規模ではしばしば
ヘキサン又は軽ベンジン(石油エーテル)で抽出が行わ
れているが、該工程の選択性は多くの場合優れていな
い。それというのも引続き抽出物に多工程の精製を行わ
なければならないからである。更に、液状の溶剤を抽出
物からも抽出残留物からも除去しなければならず、この
ことにより処理温度を部分的に高めなければならない。
特に、このように、脱油又は脱脂した抽出残留物を食料
品工業用の出発材料として使用する場合、溶剤を十分に
除去すると、敏感な製品は該除去により熱的な損失を被
る限り技術的な問題を生じかねない。食品中の溶剤残留
物の問題に関連して、ますます批判的になる消費者の態
度及び同時に厳しくなる法規及び法令によって現代の食
品技術の処理改良が要求される。
【0003】残留物の状態に関しては、圧縮ガスを溶剤
として使用する抽出に決定的な利点がある、それという
のも元来の食品中の溶剤残留物の問題(抽出残留物及び
/又は抽出物)をそのままにしておいてよいからであ
る。現行のヨーロッパの規程に制限されない料品工業に
認められたガス、ブタン、二酸化炭素、プロパン及び一
酸化二窒素の中で、特に二酸化炭素及びプロパンが脱油
及び脱脂のための溶剤として記載されている。確かに慎
重な処理条件で二酸化炭素は非常に高い抽出選択性を示
すが、しかしながら臨界超過状態(温度31℃以上、圧
力73バール以上)で満足な溶解能力を示すに過ぎな
い。特に、脂肪及び油においては、処理時間を技術的に
許容し得る限度内に維持するために、通常500バール
より高い処理圧が必要である(Stahl,E., Quirin, K.-
W., Gerard, D., Verdichtete Gase zur Extraktion un
d Raffination, Springer Verlag, Berlin, 1988)。経
済面においては、臨界超過二酸化炭素の種々の潜在的な
使用可能性があるにもかかわらず、臨界超過二酸化炭素
の使用下での、脱脂及び脱油処理はあまり優れていない
ことが判明した。
【0004】二酸化炭素に対して、圧縮プロパンはすで
に非常に低い処理圧(50バール未満)で親油性物質に
対して非常に良好な溶解能力を示す。該利点は、すでに
比較的以前から脂肪及び油のガス抽出に関して、例えば
米国特許第2254245号、同第2560935号、
同第2548434号、同第2682551号及び同第
4331695号明細書に記載されている。しかしなが
ら、圧縮プロパンの抽出溶剤としての深刻な欠点は、一
般に二酸化炭素に比べてプロパンの低い選択性にある。
このことは特に望ましくない随伴物質、例えば染料及び
ホスホノリピドの共抽出を示す。確かにプロセスパラメ
ータを適当に選択することによりプロパン抽出の選択性
を高めることができるが、(ドイツ国特許第43263
99号明細書参照)しかしながらこれでは種々の使用に
優れていないので、従って抽出した脂肪及び油を更に仕
上げ加工ないしは精製しなければならない。
【0005】ドイツ国特許特許第3429416号明細
書によれば、油含植物性物質から油を抽出する方法で、
臨界超過二酸化炭素の植物油に対する僅かな溶解能力
を、臨界以下のストリッピング剤、例えばプロパン又は
ブタンを抽出工程に供給することにより改良することが
試みられた。該方法の変法で、確かに油に対する溶解能
力は単純な二酸化炭素抽出に比べて明らかに改良された
が、必要とされる処理圧を二酸化炭素を臨界超過状態に
維持するために常になお80〜300バールにしなけれ
ばならない。更に抽出目的を達成するために必要な比ガ
ス流量が殊の外高いので、長時間、すなわち不経済な抽
出時間を甘受しなければならない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、固体天然物から脂肪及び/又は油を選択的に抽出す
る方法で公知方法の欠点を克服し、圧縮ガスの使用下
で、脂肪及び/又は油を得るための改良された選択性を
有する経済的な方法を完成させることであった。更に、
良好な製品の品質を考慮した一般的に慎重な処理条件及
び特に低い処理圧並びに好都合な比ガス流量が達成され
るべきであった。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題は、脂肪及び/
又は油の抽出をプロパンと最大50重量%の二酸化炭素
とからなる混合物を用いて、温度96℃未満及び圧力7
3バール未満で実施する、その際、両方の純粋なガスは
臨界以下の状態にあることにより解決される。驚異的に
も、該状態条件下で、該ガス混合物は一方では油及び脂
肪に対して非常に高い溶解能力(純粋な圧縮プロパンに
匹敵する)を有し、他方では、しかしながら臨界超過二
酸化炭素の溶解選択性を有することが判明した。その
際、好ましい処理圧を純粋なプロパンを用いた抽出と同
様に維持することができる。従来の方法とは異なり本発
明による方法では、常に50重量%以下で選択される圧
縮二酸化炭素の割合を選択性モジュレーターと見做すこ
とができ、このことにより驚異的にも高い選択性増大が
達成される。
【0008】本発明による方法は、臨界超過二酸化炭素
(高い抽出選択性)と圧縮プロパン(低い処理圧での高
い溶解能力)のガス抽出の決定的な利点を合わせ持ち、
しかも欠点を有しない。
【0009】すでに記載したように、天然物から脂肪及
び油を抽出する際に、処理方法の選択性に従って、公知
の方法では良好な製品品質を得るためにしばしば連続す
る処理工程で分離しなければならなかった若干の望まし
くない随伴物質も一緒に抽出される。天然物中の典型的
な脂肪随伴物質は、例えばホスホノリピド(レシチ
ン)、染料又はワックスである。本発明による方法で
は、今や二酸化炭素を圧縮プロパンに添加することによ
り、該物質の望ましくない共抽出を抑制することがで
き、その際、実質的に出発物質の組成及び製品の達成す
べき品質が二酸化炭素の割合の高を決定する。
【0010】二酸化炭素の割合は20〜40重量%が有
利であり、この場合、処理圧は25〜40バールであ
り、抽出温度は50℃未満を選択する。例えば大豆フレ
ークの脱油では、すでに二酸化炭素10重量%の割合
で、抽出した大豆油中ホスホノリピドの減少を確認する
ことができる。二酸化炭素含有率が約40重量%以上の
場合では、燐総含有率5ppm未満を有する、十分に粘
質物が除去された大豆油を得ることができる。付加的に
抽出の選択性増大は、非常に良好な光学的利点を得られ
た油の明らかにより鮮明な色で確認することができる。
抽出に必要なガス量は比較的広範囲で変更することがで
き、実質的にガス組成の出発材料及び目指された抽出目
的に依存する。典型的な抽出量は、抽出する油又は脂肪
1gに対して抽出混合物1〜10gである。
【0011】該方法は敏感な天然物の抽出に非常に適し
ている、それというもの非常に製品を考慮した処理条件
下で実施することができるからである。本質的に該方法
に関して、常に抽出温度96℃未満(プロパンの臨界温
度)及び抽出圧73バール未満(二酸化炭素の臨界圧)
で実施することは事実である。該条件下では両方の純粋
なガスは臨界以下である(プロパン:Tc=96℃、P
c=42バール;二酸化炭素:Tc=31℃、Pc=7
3バール)。特に温度に敏感な天然物の抽出では、特殊
な内容物、例えば高温で不飽和の脂肪酸又はプロテイン
の熱的な損失を避けるために60℃未満の処理温度を選
択するのが有利である。一般的に該方法により設定され
た抽出温度で、ガス混合物を液状に維持するのに必要な
抽出圧を考慮するだけでよい。しかしながら該圧力は二
酸化炭素の臨界圧である73バールを超過してはならな
い。
【0012】抽出した脂肪及び/又は油は、抽出後温度
を上昇させる及び/又は圧力を低下させることにより抽
出混合物から分離する、それというのもこのように変更
された状態条件下では、ガス混合物の溶解能力が著しく
強度に低下するからである。その際、温度上昇及び/又
は圧力低下の程度は、それぞれの抽出に用いられるガス
混合物の選択された組成に強く依存する。
【0013】処理技術には、抽出物を分離する2つの手
段が有利である。
【0014】(i)圧力及び/又は温度を、抽出分離器
内でガス混合物が完全にガス相に移行されるまで低下又
は上昇させる。ガス相内での抽出物の溶解度が低いこと
に帰因して、抽出物を結果として気体状のガス混合物か
ら分離しなければならない。有利な処理形式では、抽出
物の熱的負担を最小限にするために分離温度を60℃未
満に維持しなければならない。一方、分離器内の圧力は
抽出混合物の組成に依存して8〜30バールにする。
【0015】(ii)特に抽出混合物中の二酸化炭素の
割合が低い場合には、臨界状態付近でのプロパンの逆溶
解能力を利用することができる、即ち抽出混合物を気体
状態に移行するのではなく、抽出の際に液体状態から出
発して、抽出物分離の際に臨界状態付近に移行する、そ
の際、同様に脂肪及び油に対する溶解能力がごく強度に
低下しかねない。しかしながら、第一の手段とは異なり
第2の手段はそれほど温度に慎重でなくてよく、従って
有利な変法によれば、20重量%未満の二酸化炭素含有
率で90〜100℃の範囲の分離温度、即ちプロパンの
臨界温度(Tc=96℃)付近で、42〜80バールの
分離圧で処理しなければならない。
【0016】該方法の有利な実施態様では、抽出ガス混
合物は抽出分離器内で抽出物を分離した後に直接抽出装
置内で回収され、再度抽出状態に調整し、次いで新たに
抽出を行う(循環工程)。低い抽出圧及び好都合な溶剤
の必要量により、本発明による方法で脂肪及び油の選択
的なガス抽出を従来よりも明らかに改良された経済性を
もって実施することができる。
【0017】ごく一般的に本発明は種々の敏感な天然物
の加工に有利に使用することができる。その際、油及び
脂肪を得るために栽培及び育成された植物性、微生物性
及び動物性原料のすべての固体の出発物質が該当する。
【0018】植物性の出発物質の領域からの例は、種、
例えば大豆又は菜種及び植物胚芽、例えば小麦胚芽であ
る。微生物性の出発物質としては、例えば所望の脂質成
分を高い割合で含有する乾燥した発酵残渣を挙げること
ができる。動物性原料の製品としては、例えば、羊毛油
(ラノリン)を非常に良好な品質で得ることができる羊
毛があげられる。
【0019】
【実施例】次に本発明を以下の実施例により詳細に説明
する。その際、特に目的とされる選択特性の制御を詳説
する。
【0020】実施例の1から6に、該方法の植物性出発
物質の大豆での使用を記載する。
【0021】高圧抽出装置内で4リットルの容量の抽出
オートクレーブにそれぞれフレークした大豆1.7kg
(油含有率21.0%)を装入し、それぞれ40℃の抽
出温度で、第1表に記載の条件下で抽出した。それぞれ
記載された比ガス流量で適当な抽出収率が得られた。ガ
スクロマトグラフィー分析をX線蛍光分析法で行った。
【0022】
【表1】
【0023】例7から11に、PUFAの純粋な油(P
UFA=ポリ不飽和脂肪酸)を得るために乾燥させた発
酵残渣から油を抽出する際の方法を記載する。
【0024】出発材料は、ペレット化(ペレットの大き
さ約2mm)した乾燥発酵残渣(含水率5%未満)であ
った。総油含有率は抽出開始時に46重量%であった。
出発材料をそれぞれ0.5kgの量で約1リットルのオ
ートクレーブ容量の高圧抽出装置中に装入した。抽出温
度はそれぞれ40℃であった。
【0025】
【表2】
【0026】例12及び13に、羊毛から羊毛油を抽出
する際の方法(出発材料は動物性原料)の利点を記載す
る。
【0027】それぞれ高圧抽出装置の4リットルのオー
トクレーブ中に生羊毛1kg(羊毛油のノルマ11.5
重量%、CH2Cl2として抽出可能な割合)を装入し、
それぞれ40℃で第3表に記載の条件下で抽出し、記載
の結果が得られた。
【0028】
【表3】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲオルク フーバー ドイツ連邦共和国 アルテンマルクト ト ラウンヴェーク 24 (72)発明者 ヤン クリィ ドイツ連邦共和国 ガルヒング レルヒェ ンシュトラーセ 14 (72)発明者 ハインツ−リューディガー フォルブレヒ ト ドイツ連邦共和国 アルテンマルクト グ レーフィン−アデルハイト−シュトラーセ 8

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮ガスを用いて固体天然物から脂肪及
    び/又は油を抽出する方法において、上記抽出を、プロ
    パンと最大50重量%の二酸化炭素との混合物を用い
    て、温度96℃未満及び圧力73バール未満で実施す
    る、その際、両者に純粋なガスがそれぞれ臨界以下の状
    態で存在することを特徴とする、固体天然物から脂肪及
    び/又は油を抽出する方法。
  2. 【請求項2】 ガス混合物中の二酸化炭素の割合が20
    〜40重量%である、請求項1項記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記抽出温度が50℃未満で、抽出圧が
    25〜45バールである、請求項1又は2項記載の方
    法。
  4. 【請求項4】 抽出する脂肪及び/又は油1g当り、プ
    ロパン/二酸化炭素混合物1〜10gを使用する、請求
    項1から3までのいずれか1項記載の方法。
  5. 【請求項5】 脂肪及び/又は油を、温度上昇及び/又
    は圧力低下によりガス混合物から分離する、請求項1か
    ら4までのいずれか1項記載の方法。
  6. 【請求項6】 分離温度が60℃未満及び分離圧力が8
    〜30バールである、請求項5項記載の方法。
  7. 【請求項7】 温度に敏感な天然物を使用する際の処理
    温度が60℃未満である、請求項1から6までのいずれ
    か1項記載の方法。
  8. 【請求項8】 二酸化炭素含有率20%未満で、分離温
    度を90〜100℃及び分離圧を42〜80バールに調
    整する、請求項5項記載の方法。
  9. 【請求項9】 大豆、菜種、植物胚芽、発酵残渣又は羊
    毛を抽出する請求項1から8までのいずれか1項記載の
    方法。
JP32734295A 1994-12-17 1995-12-15 固体天然物から脂肪及び/又は油を抽出する方法 Pending JPH08218088A (ja)

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FI (1) FI956044A0 (ja)
NO (1) NO955076D0 (ja)

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