JPS6327497A

JPS6327497A - 未反応シヨ糖の回収方法

Info

Publication number: JPS6327497A
Application number: JP17055086A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kinami; 木南　謙一; Teruyuki Namijiri; 南後　輝幸; Hiroko Watanabe; 裕子渡辺
Original assignee: Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd
Current assignee: DKS Co Ltd
Priority date: 1986-07-18
Filing date: 1986-07-18
Publication date: 1988-02-05

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】本発明は未反応ショ糖の回収方法に関する。更に詳しく
は、ジメチルスルホキシド（以下ＤＭＳＯと略す）を反
応溶媒とし、アルカリ触媒の存在化、ショ糖と脂肪酸エ
ステルとのエステル化反応後のショ糖脂肪酸エステル（
以下ＳＥと略す）の反応液より、未反応として、残存す
るショ糖の回収方法に関する。

ＳＥの製造方法は数多く提案されているが１食品添加物
の製造を目的に工業化されている方法としては、Ｄｌ’
ＩＳＯあるいはジメチルホルムアミドを反応溶媒として
製造する溶媒法と、脂肪酸石船を用いて、ショ糖と脂肪
酸エステルを混合し、ミクロエマルジョン化した後ち製
造するミクロエマルジョン法との工法である。９ＳＥはショ糖に結合する脂肪酸基の種類や数を変えるこ
とにより、界面活性能の異なる種類のＳＥが得られる。

特に脂肪＆＃基の数の異なるＳＥを製造するには、反応
原料として用いるショ糖と脂肪酸エステルとの反応モル
比率を任意に調整して製造する。

ＳＥのエステル化分布は、モノエステルからオクタエス
テルまで幅広く分布し１通常反応によって得られる生成
物は、それらエステルの混合物である。

ＳＥの界面活性能を判断する場合、通常モノエステル含
量を判断基準としたＩＬＢ値の測定により行なう。

更にＩＬＢ値により、高）ＩＬＢ　、中ＨＬＢ及び低Ｈ
ＬＢの３タイプのＳＥに分類することが一般的に行なわ
れている。

これらの異なるタイプのＳＥを製造するには、前述した
様にショ糖と脂肪酸エステルとの反応モル比率を任意に
調整して製造することにより可能である。

例えば高ＨＬＢタイプのＳＥを製造するには、ショ糖と
脂肪酸エステルとの反応モル比率でショ糖を過剰に加え
て製造する。

また、低ＨＬＢタイプのＳＥの製造では逆に脂肪酸エス
テルを過剰に加えて製造する０反応においてエステル化
反応率が最も良いのは中ＨＬＢタイプのＳＥの製造であ
り、それはショ糖と脂肪准エステルとの反応モル比率が
ほぼ等量で製造されるためである。

エステル化反応率が低いということは、実際の工業化に
おいては直接製造コストに影響するため、製品価格の高
騰に結びつくものである。

高）ＩＬＢ及び低）ＩＬＢタイプのＳＥの製造において
、エステル化反応率を上げることは技術的に多大な困難
を生じることから、製造コストを低減化させる手段とし
ては、それぞれ過剰に加えるために残存するショ糖と脂
肪酸エステルを回収し、リサイクルして使用することが
最も効果的であり、かつ有効的と考えられる。

ショ糖と脂肪酸エステルの回収技術のうち、脂肪酸エス
テルに関しては、特開昭８１−１５８９３号公報にて提
案されているような、いわゆる分子蒸留により回収して
リサイクル化する方法があり、このは方法は一部実用化
されている。

高ＨＬＢタイプのＳＥの製造方法において、ＳＥの食品
添加物の製造を目的とした製造法については、前述の溶
媒法とミクロエマルジョン法の工法があり、このうち、
高）ＩＬＢタイプのＳＥの製造には、ショ糖の回収を考
慮した場合、溶媒法が適している。

すなわち、ミクロエマルジョン法の反応温度と比較し、
溶媒法では１００℃以下の温度で反応が容易に進行する
ことから、反応後に残存するショ糖は熱変化を受は難く
比較的安定に存在するからである。

突って本発明者らは、本発明の目的であるショ糖の回収
技術に関して、溶媒法で、しかもジメチルホルムアミド
に比べ毒性の少ないＤＭＳＯを反応溶媒として使用した
場合の、シダ糖の回収を前提に検討を行なった。

ショ糖の回収方法としぞは文献、特許等により若干紹介
されており、それらを整理すると、固−液抽出法と液−
液抽出法に分類区別できる。

そのうち、液−液抽出法では、ＳＥを抽出する溶媒と、
ショ糖を抽出する溶媒を選定して処理し、ＳＥの抽出溶
媒には、ブチルアルコール、イソブチルアルコール、エ
チルアルコール、インプロピルアルコール等のアルコー
ル類が用いられ、シーｌ糖の抽出溶媒には基本的に水が
用いられている。

液−液抽出法の場合、　ＳＥ中の特にモノエステルが親
木性を有していることから、水層へ移行しやすく、従っ
てエステル分布の安定性に問題が生じ、またＳＥの収量
にも影響することは、明らかである。

これらの問題点を改善するため、水に食塩を加えて飽和
食塩水とし、モノエステルの移行を抑制する方法が提案
されているが、回収したショ糖には食塩が共存するため
それらを分離することは技術上不可能であり、事実上、
ショ糖の回収は出来ない。

一方、固−液抽出法では、ＳＥを溶解しショ糖を溶解し
ない溶媒を用いてショ糖を析出させ回収する方法であり
、液−液抽出法での問題点は発生しにくい。

しかし溶媒として、キシレン、ベンゼン、トルエン等の
毒性の強い溶媒を使用することから食品添加物の製造と
しては好ましくなく、それらの溶媒に代り、毒性の少な
い溶媒用いて、しかも回収率を損なうことなくショ糖を
回収する方法が要望されている。

本発明者らは、それらの条件を満たす溶媒について種々
検討した結果、比較的安全な低毒性の溶媒として、メチ
ルエチルケトン（以下、ＭＥＫと略す）が固−液抽出法
におけるショ糖の回収に有効であることを見出し、本発
明を完成するに至ったものである。即ち、本発明は、ジメチルスルホキシドを反応溶媒として使用し、ショ糖
脂肪酸エステルを製造した後の反応液に含まれる未反応
ショ糖の回収方法として、当該反応液を減圧蒸留により
、反応液の固型分含有量を５０〜９５重量％に調整し、
メチルエチルケトンを邑該調整液量に対して２〜９倍量
加えて加熱混合せしめ、析出するショ糖を、濾過または
遠心分離により回収することを特徴とする未反応ショ糖
の回収方法を提供するものである。

ＤＭＳＯを反応溶媒としたＳＥの製造方法では、通常反
応原料であるショ糖、脂肪酸エステル及びアルカリ触媒
等の固型分量に対し、均一に溶解させ反応を進行させる
ためにＤ）ＩｓＯを２倍から３倍量程度加えて反応させ
る。

エステル化反応で発生する低沸点化物は、ショ糖が過剰
系の反応では選択的にモノエステルの多いエステル化分
布のＳＥになることから量的には僅かであり、従ってエ
ステル化反応後の反応液の固型分含量は、反応前の量と
、はぼ同じと判断して良い。

具体的な反応前の成分比は全体を１００１とした場合、
　ＤＭＳＯが約７０１．固型分が約３０％であり、反応
後もほぼ同比率の成分比となる。

反応後の反応液に直接＞ＩＥＫを加えた結果、ショ糖を
析出させるにはかなり多量のＭＥＫが必要であり、また
ショ糖の回収率は極端に低下することが判明した。

本発明者らはこの問題点について検討を加えた結果１反
応液の固型分含量をある一定の範囲内に調整することに
より、その改良点を見出した。具体的には、反応液を減
圧蒸留して固型分量を５０〜９５％程度、好ましくは８
０〜９０％に２１ｇ１整することにより行なう。

それ以上ＤＭＳＯを除去すると固型物の流動性が低下す
るため、操作性の点で問題を生じるので好ましくない。

この様に調整された反応液量に対し、　ＭＥＫを２〜９
倍、好ましくは３〜６倍量加えて５０〜８０℃、好まし
くは５５〜６５℃で加熱混合する。

にＥＫの添加量が、あまりにも少ないと反応液と混合し
にくくなり、ショ糖の回収率が極端に低下する現象が生
じる。

加熱混合時間は通常３０分〜１時間程度で充分である。

加熱混合後、液温を５０〜８０℃、好ましくは５５〜６
５℃にコントロールしながら直接口過あるいは、遠心分
離により、ショ糖を回収する。ただし口過による回収の
場合、口過効率を上げるために、加熱混合時間出したシ
ョ糖を沈澱させた方が良く、通常３０分〜１時間程度静
置した後、回収する。

回収物には、ショ糖の他、数％のＤＭＳＯと極微量のＭ
ＥＫを含むが、そのまま反応にリサイクル使用しても同
等反応に影響を与えることはない。

以上の操作に従って、シー１糖を回収すると、反応液中
に含有する未反応のショ糖は９５％以上の回収率で得ら
れる。

また、ＭＥＫに溶解しているＳＥの含有率、あるいはエ
ステル分布を調べても、回収前のものに比較して、同等
変化しないことも確認された。

本発明によれば、エステル化反応後の反応液中に残存す
る未反応ショ糖の含有量の多少による技術　　−上の問
題は全くない。

また、本発明方法によれば、ＤＭＳＯを反応溶媒として
製造するＳＥの脂肪酸基の種類による制限はなく、いか
なる種類のＳＥの製造によっても、本発明方法により、
反応後に残存する未反応ショ糖の回収は可能である。

以下に本発明を実施例・製造例により具体的に説明する
。

製造例攪拌機、温度計および減圧装置を備えた３Ｌフラスコに
、［１Ｍ５Ｏを１５００ｇを仕込み９０℃まで昇温させ
た。昇温後、シヨＪＩ！！４４４．６ｇ（１，３００ｍ
ｏｌ）と次醜カリウム４．５ｇ（０，０３３ｍｏｌ）を
添加し約１５分間で溶解させた０次いで系内を常圧に戻
し、ステアリン酸メチル１５５．１ｇ（０，５２０ｍｏ
ｌ）を加えて、再び系内を３０Ｔｏｒｒまで減圧にして
、反応開始とした。

液温９０℃、圧力３０Ｔｏ　ｒ　ｒをコントロールしな
がら、３ｈｒ工ステル化反応した。

反応後、系内を常圧に戻し、約６０まで液温を下げ、乳
Ｍ３．ｏｇを添加して３０分間中和した。

この様にして製造された反応液の一部を採取して、固形
分量を測定した結果、２８．２％であり、ＤＭＳＯ量は
７１．８％であった。

さらに、反応液の固型分中に含まれる未反応のショ糖量
を薄層クロマトグラフィーにより求めた結果、４２．７
％含有していることが確認された。

また、その固形分中には、ショ糖ステアリン酸エステル
を主体とした物質が５７．３％含有されており　［ショ
糖ステアリン酸エステルは５４．１％］、そのショ糖ス
テアリン酸エステルのエステル化分布を液体クロマトグ
ラフィーにより測定した結果、ショ糖モノステアリン酸
エステルが７２゜３％、ショ糖ジステアリン酸エステル
が２５１％およびショ糖トリステアリン酸エステル２．
７％のエステル化分布であり、モノエステル含有量の多
いショ糖脂肪酸エステルであった。

実施例製造例で製造された反応液を１０００ｇを用い。

減圧用２Ｌナスフラスコに入れ油温９０℃、圧力１ＯＴ
Ｏｒｒ以下でロータリーエバポレーターを使用してＤＭ
ＳＯを除去し、固型分を８５．４％に調整した。

調整した反応液を２００ｇ　（固型分１７０．８ｇ、未
反応シヨ糖７２．９ｇ、シヨ糖ステアリン酸エステル９
ｚ、４ｇ）採取し、ＭＥＫを６００ｇ　［反応液量に対
して３倍量］を加え、６０℃で３０分間混合した。

混合後、攪拌を止めると、析出したショ糖が沈°鍛した
。

３０分間、そのままの状態で静置させた後、濾紙［比較
的組織が粗いものを使用］を用いて濾別した結果、回収
物８１．５ｇと濾過液７０８．３ｇを得た。

この回収物を液体クロマトグラフィーにより定性および
定量した。その結果、純度１００％のショ糖で７１．５
ｇ回収されていることが確認され、回収率は９８．１％
であった。

また、濾過液に存在するショ糖ステアリン酸エステルの
含有量をｇＪ層クロマトグラフィーで調べた結果、９１
．９ｇ有り、回収物への移行は殆どないことが確認され
た。

さらに、このショ糖ステアリン酸エステルのエステル化
分布を液体クロマトグラフィーにより定量した結果、シ
ョ糖モノステアリン酸エステルが７２．１％、ショ糖ジ
ステアリン酸エステルが２４．９％、ショ糖トリステア
リン酸エステルが３゜０％であり、実施例１のショ糖の
回収前の反応液のエステル化分布と比較しても、全く安
定な状態であることも確認された。

Claims

【特許請求の範囲】

ジメチルスルホキシドを反応溶媒として使用し、ショ糖
脂肪酸エステルを製造した後の反応液に含まれる未反応
ショ糖の回収方法として、当該反応液を減圧蒸留により
、反応液の固型分含有量を５０〜９５重量％に調整し、
メチルエチルケトンを当該調整液量に対して２〜９倍量
加えて加熱混合せしめ、析出するショ糖を、濾過または
遠心分離により回収することを特徴とする未反応ショ糖
の回収方法。