JPS62107773A - 超臨界ガス或いは高圧液化ガスを用いたフイシユミ−ルの製造方法 - Google Patents

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、超臨界ガス或いは高圧液化ガスを抽剤ガスと
して用いて、魚体からその成分である水と油脂を抽出除
去し、抽残相から高品質のフィシュミールを簡単に、し
かも効率良く製造する方法に関する。

「従来の技術」 現在、工業的に行なわれているフィシュミール製造方法
は、まず、原料魚体を蒸気で加熱した後、圧搾し、油脂
と水分とを分離し、残った固形分をロータリードライヤ
ー等で乾燥−粉砕して魚粉を得る。他方、前記魚粉製造
工程で分離した油脂と水分の混合物は、遠心分離機にか
けて油脂を分取する。残ったステイクウォータと呼ばれ
る水分は、水溶性蛋白質等を多量に含有する栄養分の豊
富な液体であるため、これを濃縮したうえ、前記の圧搾
軸に添加して乾燥し、フィシュミールとするか、或いは
別処理して肥料その他に使用されている。

しかし、この従来のフィシュミール製造方法は、蒸煮、
乾燥、濃縮、遠心分離、粉砕と工程数が多いうえ、その
過程で多くのエネルギーと労力を要すること、またその
過程で何度も中間製品が系外に取り出されるので、その
たびに臭気や排水等の公害が発生し易いこと、更にまた
、原料が途中で高温及び空気に晒されるので、製品の品
質と歩留りが低下しやすいこと、等といった欠点があっ
て改善が要請されている。

このため、各方面で研究開発が行なわれているが、いま
だ満足すべき成果が出ていない。しかし最近、超臨界ガ
スを用いた水産物からの油脂の抽出法が学会等で発表さ
れ、注目されている。

その第−例は、昭和５８年度日本水産学会秋季大会に発
表（昭和５８年１０月８日〜１１日）された東京大学農
学部、日本水産株式会社１株式会社岩谷産業、大阪水素
工業株式会社の共同開発に係る「超臨界ガス抽出法の水
産物への適用−■。

超臨界二酸化炭素による魚類油脂の抽出」についてであ
る。

その第二例は、′８５２日本化学会第５０春季大会に発
表された（昭和６０年４月）通産省工業技術院東北工業
技術試験所の開発に係る「超臨界炭酸ガスによるサバか
らの油脂の油出Ｊである。

両者とも、まず原料魚体を凍結乾燥・粉砕したうえ、超
臨界炭酸ガスで魚体から油脂を抽出するものであり、そ
の方法は類似している０両者の技術的特徴は、超臨界ガ
スを用いて油脂を抽出する前処理として、凍結乾燥させ
て原料魚体中の含水量を低く保持している点にある。こ
れは、溶媒である超臨界炭酸ガスが、水と相互溶解度が
小さく、水と油脂を同時に抽出分離する事がその性質ト
極めて困難であるし、水が多量に存在する場合には、油
脂の抽出を妨害する現象を起すので、予め原料中の水分
を抜いておく必要があるためである。

「本発明が解決しようとする問題点」 しかし、混合物質から超臨界ガスによる成分抽出を効果
的に行なうため、予め原料中の水分を抜く乾燥工程を必
要とすることは、単に工程数が増えるというだけでなく
、そのために必要な消費エネルギーが太きく、経済性の
面からも実用的なものではない。特に、凍結乾燥法の場
合には、低温のため製品の品質劣化を起こしにくいとい
う利点はめるが、乾燥に要するエネルギー消費が大きく
、しかもその乾燥速度が極めて遅いため、工業的には適
さないものである。

本発明者等は、上記の難点を解消するため、超臨界ガス
或いは高圧液化ガス抽出法により、魚体から水と油脂の
両方を同時に又は段階的に抽出し、別個に乾燥工程を必
要としない製造方法を実現すべく研究を進めた。

そこで、顕在化した技術的課題は、次のようなことであ
った。

第一に、完全脱脂と含水量低減を超臨界ガス或いは高圧
液化ガスで行なう場合には、蛋白質の高次構造を変化、
させて魚体から水が離れ易い状態にしておくことが必要
であること。

第二に、魚体の含水率が高いと、抽剤の油脂に対する溶
解力が大きくても抽出が阻害されること、即ち、通常、
油脂と水は難溶性で、しかも油脂の溶解力の大きい抽剤
ガスは水に対しては溶解力が小さいため、両者を同時に
抽出することが出来ず、しかも、水が多量にある場合に
は水が油脂と抽剤ガスの接触を妨げ、油脂の抽出も困難
としている。

本発明者等は、研究の結果、超臨界ガス或は高圧液化ガ
スによる抽出に際し、第三成分を加えることにより、上
記二点の技術的課題を克服し、脱脂と脱水を同時に或い
は段階的に行い得ることを見出し、この知見に基づいて
、工業化に適したフィシュミール製造方法を開発した。

この新しく開発されたフィシュミール製造方法における
目的は、第１に、フィシュミールを従来に比較して低エ
ネルギーで、歩留り良く、効率的に製造出来るようにす
ること、第２の目的は、この製造方法で出来たフィシュ
ミールが高品質であること、第３の目的は、面木処理が
不要なうえ、悪臭、排水の処理が簡単で公害問題が起り
にくいこと１等といった工業化に適した特徴を有する製
造方法を提供せんとするにある。

ｒ問題を解決する手段」 本発明は、上記問題点を解決するため、次のような手段
を採用したフィシュミールの製造方法である。

即ち、本発明は、超臨界ガス或いは高圧液化ガスを用い
て、魚体から水と油脂の両方を同時に又は段階的に抽出
除去する方法で、次の二つの特徴を技術要素として付加
させることにより、はじめて実現したフィシュミールの
製造方法である。

その第一は、魚体に有機溶媒を混合したことである。

蛋白変性を起こす有機溶媒は、一般的に水と親和性を有
する。この性質が、本来水と親和性の小さい抽剤ガスに
、水に対する溶解能を付与し、魚体からの水の抽出を可
能とした。しかも、当該有機溶媒は、抽剤ガスが油脂に
対する溶解力も維持あるいは増加せしめる作用を有する
ことを見出した。

また、第二に、混合原料を抽剤ガスと接触させる際の条
件を特定したことである。

本発明は、この二つの技術要素の付加によって、従来、
困難とされてきた前記技術課題を全て解消したものでる
。そこで５本発明の必須な問題解決の手段について詳述
する。

まず、第一工程として、生の魚体に、有機溶媒を混合す
る。当該有機溶媒は、水と超臨界ガス或いは高圧液化ガ
スとの両者に親和性を有し、有機溶媒−水一抽剤ガス三
成分系において所定の条件下で均一相を形成する性状を
有し、しかも蛋白変性させる性状をも有する、そういっ
た有機溶媒でなければならない。

本発明に使用できる有機溶媒を具体的に挙げると、エタ
ノール、メタノール、イソプロピルアルコール、アセト
ン又はｔ−ブチルアルコールである。

また、本発明に使用出来る抽剤ガスは、炭酸ガス、笑気
ガス、フレオン１３等常温付近に臨界点を有する単−物
質若しくはそれらの混合物又はそれらと親木性ガス（ア
ンモニア等）との混合物である。

尚、生の魚体に有機溶媒を混合する際、生の魚体を細断
または桔潰してスラリー状にし、魚体から水の分離を促
すとともに、抽剤ガスが原料に接触し易い状態にして、
抽出効率を高めるようにしても良いことは勿論である。

次に第二工程として、魚体と上記特定の有機溶媒が混合
されて出来た混合原料を下記（イ）又は（ロ）の条件の
下で、抽剤ガスを接触させ、混合原料から水、油脂、有
機溶媒を同時に或は段階的に抽出することによって、魚
体からその成分である水と油脂を除去することになる。

尚、上記抽剤ガスに接触させる際の条件は次の通りであ
る。

（イ）油脂及び水分の完全除去を目的とした場合は。

有機溶媒−水一抽剤ガス三成分系が均一相を形成する領
域において抽出する。

（ロ）油脂のみを完全に除去し、水分も相当量除去する
場合は。

有機溶媒−水一抽剤ガス三成分系が二相を形成する領域
でも可能で、このときの有機溶媒の添加量は抽残相の最
終含水率が油脂の完全抽出をさまたげない範囲になるよ
う規定される。

次にこの条件の意味について、更に詳細に説明する。

有機溶媒の混合条件は前述したように次の２つのケース
に分類される。

（イ）油脂及び水分の完全除去を目的とする場合。

あらかじめ、原料魚体に有機溶媒を加え、適当な温度、
圧力の条件下で抽剤ガスを魔通させるが、この条件は有
機溶媒−木一抽剤ガスが均一相を形成する条件、即ち、
図１の相平衡図において、抽剤ガス純物質を示す頂点か
ら、溶解度曲線への接線と水−有機溶媒二成分系の辺の
交点で与えられる有機溶媒二成分系の範囲で行なう。

この時には、抽出相中の水分と有機溶媒の比率は、原料
魚体内の水分と有機溶媒の混合比率と同じであって、つ
いには水分及び油脂の完全除去が行なわれる。

（ロ）油脂のみの完全除去を目的とするが、水分も相当
量除去される場合。

この場合、二相領域の条件下でも操作が可能であるが、
完全脱脂を行なうためには、原料中の水に対する有機溶
媒の最小添加量が存在することになる。即ち、有機溶媒
−水一抽剤ガス三成分系が二相を形成する領域では、通
常、有機溶媒は抽出相中に濃縮され、その結果、抽残相
中の有機溶媒Ｃ度が減少し、ついには、抽剤ガス中への
水の溶解力の付与能力が消失する。もし、この時点で、
抽残相中に油脂の抽出を妨げる程の多量の水が含まれて
いる場合には、脱脂の速度も極端に遅くなり、事実上抽
出は不可能となる。

例えば、有機溶媒として、エタノールを用いた場合、エ
タノールと水の混合比率が７＝３の条件で炭酸ガスで抽
出すると、水を多量に残したまま、炭酸ガスによる水の
抽出が困難となり、結果として抽残物中の油脂の除去も
妨害され、抽残物は魚体原料とほぼ同じ状態となる。

つまり、抽出される木の量は最初に加えたエタノールの
贋に依存するのであって、最初に添加するエタノールの
量と原料中の水分の比率を８：２と多くすれば、残存す
る水の量を少なくすることができ、油脂もほぼ完全に抽
出できるのである。

このことは、実施例３に示す通りである。

即ち、この加えるべき有機溶媒量の最小限度は残存した
水が油脂の抽出を阻害しない範囲である。

また、抽剤ガスによる抽出に際しての操作条件について
述べると、一般に、超臨界状態或いは高圧液化状態での
物質の溶解度は溶質の種類によって温度及び圧力の依存
性が異なることから、温度や圧力などの操作条件を変え
ることによって水分及び油脂を同時に或いは段階的に抽
出することが可能となる。

例えば、抽出操作の条件によっては、水分及び油脂を同
時に抽出することも可能であるし、抽出操作の条件の調
整により抽出前半時に、水−有機溶媒のみを超臨界ガス
或いは高圧液化ガスに溶解させて抽出を完了させ、その
後に、操作条件を変化させて油脂外のみを超臨界ガス或
いは高圧液化ガスに溶解させ、抽出を行なうことも可能
である。更には抽出の前半を２段階に分け、最初に低圧
、或いは減圧下で水及び有機溶媒を通気ガス中に蒸発除
去し、更に必要に応じて有機溶媒を加えた後前記の操作
を行ない、有機溶媒及び抽剤ガスの使用ｉを低減させる
ことも可能である。

尚、第２図は、本発明によるフィシュミールの製造工程
及び魚油製造工程のフローシートの一例を示した概念図
である。これを筒中に説明すると、まず、原料となる鮮
魚をチョッパー等によりスラリー状にし、混合槽で一定
量の有機溶媒と充分混合する。このスラリー状の混合物
を抽出セル内に導入する。所定の温度、圧力の超臨界ガ
ス或いは高圧液化ガスを流通し、有機溶媒、水、油脂を
溶解した抽出相は減圧後気液セパレータに導入される。

分離された液相は必要に応じて遠心分離機等により魚油
と水−有機溶媒に分離し、更に水と有機溶媒は蒸留等の
手段により分離される。この工程により、常温下で、空
気との接触なしに。

高品質なフィシュミールと魚油が得られる。尚。

有機溶媒と超臨界ガス或いは高圧液化ガスは循環再利用
することが出来る。

「実施例」 以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。

尚、実施例に用いた装置図を第３図に示す。

〈実施例１〉 鮮イワシを、チョッパーでスラリー状にした原料（水分
６５．３ｗｔ％、油分Ｌ６．８ｗｔ％）１０．５ｇに、
５０．３ｇのエタ／−ルを入れて十分混合し、２５０ｍ
Ｊｌｊの抽出セルに仕込んだ。

そして、４０℃、１００気圧の超臨界炭酸ガスで抽出し
たところ、約５６．１ｇのエタノールと水と若干の魚油
の混合物を得た。

その後、圧力を３００気圧に昇圧したところ、約１．５
ｇの魚油が得られた。

また、抽出セル内の抽残物として、ホワイトミール状の
魚粉的１．８ｇが得られた。

当該抽残魚粉の組成は次表のとおりである。

〈実施例２〉 凍結融解したイワシをチョッパーでスラリー状にした原
料（水分４９．８ｗｔ％、油分２４．３ｗＬ％）１８．
８ｇｃ、アセト７１０１．２ｇをいれて十分混合し、２
５０ｍＭの抽出セルに仕込んだ。

４０’０．１５０気圧の超臨界炭酸ガスで、水と油脂を
抽出したところ、５６ｇのホワイ）ミール状魚粉を抽残
物として得、抽出物としては約１１１．５ｇの７セトン
ー水−魚油混合物が得られた。

このアセトン−水−魚油混合物（約１１１．５ｇ）の全
μを、ロータリーエバポレータにより濃縮して約４．３
ｇの魚油が得られた。

この際、抽残魚粉として得られたフィシュミールの組成
分析値はｒ表のとおりであった。

〈実施例３） 詐イワシを、チヨー２パーでスラリー状にし、原料３６
．４ｇ（水分５３．３ｗｔ％、油分１１゜８ｗｔ％）を
、１０８．０ｇのエタノールと十分混合し、２５０ｍＭ
の抽出セルに仕込んだ。

そして４０℃、１５０気圧の超臨界炭酸ガスで抽出した
ところ、１６　、９ｇのホワイトミール状魚粉が抽残側
に、約１１７．４ｇのエタノール−木−魚油混合物が抽
出側に分離された。

この１１７．４ｇの抽出物をロータリーエ／−ポレータ
により濃縮すると、約３．９ｇの魚油が分離して得られ
た。抽残魚粉の分析値は下表の通りである。

〈実施例４〉 鮮イワシをチョッパーでスラリー状にした原料１５．５
ｇ（水分５８．４ｗｔ％、油分２３．３ｗｔ％）に、８
４．５ｇのメタノールを入れて十分混合し、２５０ｍＪ
１の抽出セルに仕込んだ。

４０℃、１５０気圧の超臨界炭酸ガスで抽出したところ
、２．５ｇのホワイトミール状魚粉が抽残側に、約８９
．２ｇのメタノール−水−魚油混合物が抽出側に分離さ
れた。

この８９．２ｇの抽出物をロータリーエバポレータで濃
縮すると、約３．２ｇの魚油が分離して得られた。こう
して得られた抽残魚粉の分析値は下表のとおりである。

「発明の効果」 本発明は、組上のように、水及び油の分離を相平衡を利
用して、超臨界ガス相或いは高圧液化ガス相に不溶な水
溶性蛋白質をも含めた有用成分を、そのまま抽残物であ
るフイシュミール中に濃縮できるので、９：８！養価の
高い高品質な製品を歩留り良く、容易に製造することが
出来る。

本発明は、油脂分の完全な除去が容易であり、従来法で
は不可能とされていた赤身魚からの高級飼料である。ホ
ワイトミールの製造も可能である。

更に、有機溶媒をエタノール等に選定することにより、
食用向はフィシュミールの製造方法としても利用できる
。

本発明は、全工程中、魚体が空気と接する部分がなく、
魚体が高温にさらされる部分がない。

従って油脂の醸化、分解、重合等の変性や蛋白質の熱分
解などによる品質の低下をほぼ完全に防げる。

本発明は、魚体処理を抽出工程のみで行えるので、悪臭
処理の集中的管理が可能となり公害発生を最小限に出来
る。また水は相平衡を利用して分離されるので、面木処
理が不要となるうえ、水への溶解物質を極力少なく出来
、排水による公害の発生がない。

また更に１本発明は、有機溶媒による原料魚体の殺菌が
蛋白変性と同時に行なわれるため、原料の長期保存が可
能であり、現在供給が不安定な多獲性赤身魚を安価で且
つ安定に確保することが可能となる。その結果、プロセ
スの稼動率が上昇し、製品価格に及ぼす原料コスト及び
イニシャルコストが大幅に低減出来る。

しかも、副産物として得られる油脂の品質の大幅な向上
が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、有機溶媒−水一抽剤ガスの相平衡図で、第２
図は本発明によるフィシュミールの製造工程及び魚油製
造工程のフローシートの一例を示した概念図であり、第
３図は実施例に用いた装置図である。 第１図 有機溶媒 ０．５

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）生の魚体に、水と超臨界ガス或いは高圧液化ガス
   （以下抽剤ガスと称す）との両方に親和性を有し、有機
   溶媒−水−抽剤ガスの三成分系において所定の条件下で
   均一相を形成する性状を有し、かつ蛋白変性させる性状
   を有する、有機溶媒を混合して混合原料となし、 この混合原料に、下記（イ）又は（ロ）の条件下で、前
   記抽剤ガスを接触させ、有機溶媒、水、油脂を同時に或
   いは段階的に抽出することによって、魚体からその成分
   である水と油脂を除去するようにしたことを特徴とする
   超臨界ガス或いは高圧液化ガスを用いたフィシュミール
   の製造方法。 （イ）油脂及び水分の完全除去を目的とした場合は、 有機溶媒−水−抽剤ガスの三成分系が均一相を形成する
   領域において抽出する。 （ロ）油脂のみを完全に除去し、水分も相当量除去する
   場合は、 有機溶媒−水−抽剤ガスの三成分系が二相を形成する領
   域でも可能で、このときの有機溶媒の添加量は、抽残相
   の最終含水率が油脂の完全抽出をさまたげない範囲にな
   るよう規定される。
2. （２）有機溶媒を混合する際、必要に応じて生の魚体を
   細断または擂潰してスラリー状にしたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の超臨界ガス或いは高圧液化
   ガスを用いたフィシュミールの製造方法。
3. （３）抽剤ガスによる抽出に際し、温度や圧力などの操
   作条件を変えることによって、水分及び油脂を同時に、
   或いは段階的に抽出することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項又は第２項記載の超臨界ガス或いは高圧液化ガ
   スを用いたフィシュミールの製造方法。
4. （４）抽剤ガスとして、炭酸ガス、笑気ガス、フレオン
   １３等の常温付近に臨界点を有する単一物質若しくはそ
   れらの混合物又はそれらと親水性ガス（アンモニア等）
   との混合物を含む特許請求の範囲第１項、第２項又は第
   ３項記載の超臨界ガス或いは高圧液化ガスを用いたフィ
   シュミールの製造方法。
5. （５）有機溶媒として、エタノール、メタノール、イソ
   プロピルアルコール、アセトン又はｔ−ブチルアルコー
   ルを含む特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項記載
   の超臨界ガス或いは高圧液化ガスを用いたフィシュミー
   ルの製造方法。