JPS6323837A

JPS6323837A - Ｈｌｂの高いポリグリセリン脂肪酸エステルの製造法

Info

Publication number: JPS6323837A
Application number: JP16739386A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Miyamoto; 宮本　敦之
Original assignee: Sakamoto Yakuhin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Sakamoto Yakuhin Kogyo Co Ltd
Priority date: 1986-07-15
Filing date: 1986-07-15
Publication date: 1988-02-01

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】［産業上の利用分野コ本発明は、ＨＬＢの高いポリグリセリン脂肪酸エステル
の製造法に関し、更に詳しくは、ポリグリセリンと脂肪
酸とをエステル化した反応生成物から、溶剤を用いて未
反応のポリグリセリンを除去することにより、極めてＨ
ＬＢの高いポリグリセリン脂肪酸エステルを提供するこ
とにある。

［従来の技術］ポリグリセリン脂肪酸エステルは、沸点が極めて高いた
めに分子蒸留等の蒸留によっても、モノエステル成分を
分離することが難しく、又、分別結晶等の溶剤による分
別方法についても全く知られていない。そのため、ポリ
グリセリンと脂肪酸とをエステル化した反応生成物をそ
のまま、又は必要により中和して、各種の用途に使用し
ていた。

［発明が解決しようとする問題点コ現在、ポリグリセリン脂肪酸エステルは、主に食品用乳
化剤として食品に使用されているほか、化粧品、その他
の工業用用途で、乳化剤、分散剤、可溶化剤等として使
用されている。

ポリグリセリンの重合度、脂肪酸の種類、ポリグリセリ
ンと脂肪酸の反応比率を変えることによって、高ＨＬＢ
から低ＨＬＢまでの各種のポリグリセリン脂肪酸エステ
ルが製造されている。

そのうち、比較的ＨＬＢの高いポリグリセリン脂肪酸エ
ステルは、特に、耐酸性、耐塩性に優れた水中油型乳化
剤として、近年注目されている。

しかしながら、所要ＨＬＢが極めて高い油性物質を水中
油型に乳化する場合等で、従来のポリグリセリン脂肪酸
エステルではＨＬＢがやや低く、良好な乳化製品が得ら
れない場合がある。そのため、より良好な乳化製品を得
るために、より乳化力に優れ、よりＨＬＢの高いポリグ
リセリン脂肪酸エステルが求められている。

［問題を解決するための手段］本発明者は、より乳化力に優れ、よりＨＬＢの高いポリ
グリセリン脂肪酸エステルを得ることを目的として、鋭
意研究を行なった結果、本発明に到達した０本発明は、
ポリ°グリセリン１．０モルに対し、１．０モル以下の
脂肪酸をエステル化して得られる反応生成物から、水溶
性有機溶剤及び水から選ばれた１種又は２種以上と、非
水溶性有機溶剤から選ばれた１種又は２種以上とを併用
して、未反応のポリグリセリンを除去することにより、
極めてＨＬＢの高いポリグリセリン脂肪酸エステルを製
造するものである。

ポリグリセリンは、通常、グリセリンに水酸化ナトリウ
ム等の触媒を添加して窒素等の不活性ガスの気流下で、
１８０℃以上の高温で縮重合反応させて製造される。こ
の他、グリセリンにグリシドールを付加させてポリグリ
セリンを製造することもでき、特にポリグリセリンの製
造法は限定されない。食品用、化粧品等に使用する場合
は活性炭処理、イオン交換樹脂処理等の精製を行なうこ
とが望ましい。

本発明で使用するポリグリセリンは平均重合度が２〜３
０のものが使用できるが、好ましくは６〜１３のものを
使用する。ポリグリセリンの重合度が低いと、ＨＬＢの
高いポリグリセリン脂肪酸エステルが得られない、一方
、ポリグリセリンの重合度が高いと、よりＨＬＢの高い
ポリグリセリン脂肪酸エステルが得られるが、ポリグリ
セリン又はポリグリセリン脂肪酸エステルの精製が困難
になり、色相、臭気等が悪くなる。

本発明で使用する脂肪酸とは、可食用油脂に由来する飽
和又は不飽和の直鎖脂肪酸、飽和又は不飽和の分岐脂肪
酸、飽和又は不飽和のヒドロキシ脂肪酸等の脂肪酸であ
り、目的により１種又は２種以上を適過使用する。

本発明のＨＬＢの高いポリグリセリン脂肪酸エステルを
製造する上においては、ポリグリセリン１．０モルに対
し、１．０モル以下、好ましくは０．１〜０．８モルの
脂肪酸をエステル化する。

ポリグリセリン１．０モルに対し、１．０モル以下の脂
肪酸をエステル化することにより、未反応のポリグリセ
リンが残存するが、反応生成物中のエステル成分の主成
分はモノエステルとなり、ＨＬＢの高いポリグリセリン
脂肪酸エステルが得られる。ポリグリセリンに対する脂
肪酸の割合が多いと、ＨＬＢの高いポリグリセリン脂肪
酸エステルが得られない。

ポリグリセリンと脂肪酸とのエステル化は、通常、窒素
等の不活性ガスの気流下で、１８０℃以上の温度で、必
要により水酸化ナトリウム等の触媒を添加して行われる
が、溶媒中でエステル化させる方法や、酵素、特にエス
テラーゼを用いて比較的低温でエステル化させる方法、
及び、油脂、脂肪酸メチル又は脂肪酸エチル等の脂肪酸
エステルとエステル交換させる方法等如何なる方法でポ
リグリセリン脂肪酸エステルを合成しても良い。

本発明では、ポリグリセリンと脂肪酸とをエステル化し
た反応生成物から未反応のポリグリセリンを除去する際
に、水溶性有機溶剤及び水から選ばれた１種又は２種以
上と、非水溶性有機溶剤から選ばれた１種又は２種以上
とを併用する。水溶性有機溶剤のみ又は非水溶性有機溶
剤のみを使用しても、未反応のポリグリセリンを除去す
ることはできない。

本発明で使用する水溶性有機溶剤とは、メチルアルコー
ル、エチルアルコール、ｎ−プロビルアルコール、イソ
プロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｔ−ブチ
ルアルコール等のアルコール類、ジメチルスルホキサイ
ド、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、ピリジン
、メチルセロソルブ・エチルセロソルブ、テトラヒドロ
フラン等の水溶性有機溶剤であり、特に、水溶性有機溶
剤の種類は限定されない、水溶性有８！！！溶剤は１種
又は２種以上を用いるが、必要により、水を併用しても
よい。

本発明で使用する非水溶性有機溶剤とは、ベンゼン、ト
ルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、ヘキサン、ヘプ
タン等の脂肪族炭化水素、ジエチルエーテル等のエーテ
ル類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等
のケトン類、酢酸エチル、カプリル酸メチル、ラウリン
酸メチル、酢酸アミル等のエステル類、クロロホルム、
四塩化炭素、クロルベンゼン等の脂肪族又は芳香族のハ
ロゲン化物等であり、非水溶性有８１溶剤の種類は限定
されない、好ましくは、ベンゼン、トルエン、キシレン
等の芳香族炭化水素から選ばれた１種又は２種以上を使
用する。

水溶性有機溶剤と非水溶性有機溶剤との割合は、使用す
る溶剤の種類により異なるが、好ましくは、水溶性有機
溶剤１容量部に対し１〜１０容１部の非水溶性有機溶剤
を使用する。ポリグリセリン脂肪酸エステルは、親水基
であるポリグリセリンを親油基である脂肪酸でエステル
化したものであるから、ポリグリセリンよりも極性はや
や低い。本発明は、未反応のポリグリセリンを含むポリ
グリセリン脂肪酸エステルを極性溶剤である水溶性有機
溶剤に溶解し、これに非極性溶剤である非水溶性有機溶
剤を加えることにより、極性の高いポリグリセリンの溶
解性が低下し、分ｉＦ１することを利用したものである
。従って、水溶性有機溶剤に対する非水溶性有機溶剤の
割合が少ないと、ポリグリセリンを含む溶媒層とポリグ
リセリン脂肪酸エステルを含む溶媒層の分離が生じない
。一方、非水溶性有機溶剤の割合が多くなると、ポリグ
リセリンを含む溶媒層にポリグリセリン脂肪酸エステル
の一部が溶は込むため、収率が低下する。

ポリグリセリンと脂肪酸とをエステル化した反応生成物
に対し、水溶性及び非水溶性有機溶剤は０．５〜２０＠
量、好ましくは、１．５〜１０倍量使用する。反応生成
物に対する溶剤の割合が少ないと、分液操作が困難にな
る。一方、多量の溶剤を使用すると生産性が低下する。

ポリグリセリンと脂肪酸とをエステル化した反応生成物
と溶剤とを混合する方法としては、反応生成物を水溶性
有機溶剤の全量又は一部に溶解後、非水溶性有機溶剤と
水溶性有機溶剤の残部を混合する方法、反応生成物を非
水溶性有機溶剤の全量又は一部に分散溶解後、水溶性有
機溶剤と非水溶性有機溶剤の残部を混合する方法、水溶
性有機溶剤の全量又は一部と非水溶性有機溶剤の全量又
は一部の混合溶剤に反応生成物を溶解後、残部の水溶性
及び非水溶性有機溶剤を混合する方法等があるが、如何
なる方法を用いても本発明の目的を達成できる。

ポリグリセリンと脂肪酸とをエステル化した反応生成物
を、水溶性及び非水溶性有機溶剤に分散溶解することに
より、ポリグリセリンを含む溶媒層と、ポリグリセリン
脂肪酸エステルを含む溶媒層に分離する。ポリグリセリ
ンを含む溶媒Ｉ？ｊを分液除去し、ポリグリセリン脂肪
酸エステルを含む溶媒層から常圧又は減圧下に溶剤を留
去することにより、ＨＬＢの高いポリグリセリン脂肪酸
エステルが得られる。使用する目的によっては、水蒸気
蒸留等を行ない、残存する有機溶剤を完全に除くことが
望ましい。

又、分液除去したポリグリセリンを含む溶媒層は、必要
により溶剤を留去し、脂肪酸とのエステル化の原料とし
て再使用することができる。

［発明の効果］本発明により得られるポリグリセリン脂肪酸エステルは
、従来のポリグリセリン脂肪酸エステルに比べ、乳化法
で測定したＨＬＢの値が２〜３程度高まっており、動植
物油脂や流動パラフィン等に対して優れた水中油型乳化
力を有し、又、これまで乳化が難しいとされていたトコ
フェロールや極めて所要ＨＬＢの高い油性ｖ１５質を水
中油型に安定に乳化、又は可溶化することができる。

［実施例］以下、実施例に従い本発明を更に詳細に説明する。

実施例１ポリグリセリン（平均重合度　ｌＯ１水酸基価８９０）
５モル（３７９０ｇ）と、ステアリン酸０．７５モル（
２１３ｇ）及び水酸化ナトリウム０．１ｇを、２３０〜
２４０℃で３時間、窒素ガス気流下にて、反応させて、
淡黄色半固体３９００ｇを得た。この反応生成物３９０
０ｇを５％含水エチルアルコール３Ｋｇに溶解した後、
ベンゼン１５Ｋｇを加えてよく混合し、常温で１時間静
置した。下層を分液除去し、上層を減圧濃縮して、淡黄
色固体状のポリグリセリン脂肪酸エステル（Ａ）５８５
ｇを得た。

実施例２ポリグリセリン（平均重合度　１０、水酸基価８９０）
２．５モル（１８９５ｇ）と、バルミチン酸０．６５モ
ル（１６６ｇ）を、２３０〜２４０℃で５時間、窒素ガ
ス気流下にて、反応させて、淡黄色半固体２０００ｇを
得た。メチルアルコールＩＫｇとトルエン３Ｋｇを混合
し、これに反応生成物２０００ｇを溶解した。４０℃で
１時間静置後、下層を分液除去し、上層を減圧濃縮して
、淡黄色固体状のポリグリセリン脂肪酸エステル（Ｂ）
５００ｇを得た。

実施例３ポリグリセリン（平均重合度　１０、水酸基価８９０）
５モル（３７９０ｇ）と、オレイン酸０．７５モル（２
１２ｇ）及び水酸化ナトリウム０．１ｇを、２３０〜２
４０℃で３時間、窒素ガス気流下にて、反応させて、淡
黄色液体３９００ｇを得た。この反応生成物３９００ｇ
をトルエン１５Ｋｇに溶解した後、５％含水エチルアル
コール３．５Ｋｇを加えてよく混合し、４０℃で１時間
静置した。下層を分液除去し、上層を減圧濃縮して、淡
黄色液状のポリグリセリン脂肪酸エステル（Ｃ）５８０
ｇを得た。

実施例４ポリグリセリン（平均重合度　１２、水酸基価８７０）
２．５モル（２２６５ｇ）と、ラウリン酸０．６モル（
１００ｇ）を、１８０〜１９０℃で２時間、窒素ガス′
Ｘ流下にて、反応させて、淡黄色液体２３００ｇを得た
。この反応生成物２３００ｇｔｔ１０％含水ｔ−ブチル
アルコール１．６Ｋｇに溶解した後、キシレン４．５Ｋ
ｇを加えてよく混合し、常温で１時間静置した。下層を
分液除去し、上層を減圧濃縮した後、減圧下に水蒸気蒸
留を行って残存する溶剤を完全に除去し、淡黄色液状の
ポリグリセリン脂肪酸エステル（Ｄ）４６２ｇを得た。

比較例１ポリグリセリン（平均重合度　１０、水酸基価８９０）
１．０モル（７５８ｇ’）とステアリン酸１．１モル（
３１２ｇ）及び水酸化ナトリウム１ｇを、２３０〜２４
０℃で４時間、窒素ガス気流下にて、反応させて、淡黄
色固体状のポリグリセリン脂肪酸エステル（Ｅ）１０２
５ｇを得た。

実施例１〜４及び比較例１で得たポリグリセリン脂肪酸
エステルＡ−Ｅについて、ソルビタンモノステアレート
（ＨＬＢ４．７）　、ポリオキシエチレン（２０）ソル
ビタンモノステアレート（ＨＬＢ１４．９）をＨＬＢの
標準物質として、軽質流動パラフィンと水を用いて、乳
化法によりＨＬＢを求めた結果を第１表に示す。

又、実施例１〜４及び比較例１で得たポリグリセリン脂
肪酸エステルＡ〜Ｅそれぞれ４ｇを７５％水飴１６０ｇ
と水２２６ｇに溶解し、ミキサーで混合しながら、トコ
フェロール８０％及び大豆油２０％を含む油相を加えた
。７日間常温で静置し、トコフェロールに対する乳化、
可溶化能を調べた結果についても、第１表に示す。

以下余白

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ポリグリセリン１．０モルに対し１．０モル以下
の脂肪酸をエステル化した反応生成物から、溶剤を用い
て未反応のポリグリセリンを分液除去した後、必要によ
り、溶剤を留去することを特徴とするＨＬＢの高いポリ
グリセリン脂肪酸エステルの製造法。
（２）ポリグリセリンの平均重合度が２〜３０である特
許請求の範囲第１項記載のＨＬＢの高いポリグリセリン
脂肪酸エステルの製造法。
（３）溶剤として、水溶性有機溶剤及び水から選ばれた
１種又は２種以上と、非水溶性有機溶剤から選ばれた１
種又は２種以上を併用することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のＨＬＢの高いポリグリセリン脂肪酸エ
ステルの製造法。