KR100654962B1 - Process for separating sterols from deodorizer sludge - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 스테롤 제조에 사용되는 방해판이 설치된 교반기를 개략적으로 나타낸 도면. 1 schematically shows an agitator with a baffle plate used for preparing sterols;
본 발명은 토코페롤을 제거하고 남은 대두유 탈취 증류분에서 스테롤을 분리정제하는 스테롤의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 스테롤을 고수율이면서 고순도로 분리정제하여 얻을 수 있도록 한 대두유 탈취 증류분을 이용한 스테롤의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for preparing sterols for separating and purifying sterols from soybean oil deodorized distillate remaining after removing tocopherol, and in particular, preparing a sterol using soybean oil deodorized distillate obtained by separating and purifying sterols in high yield and high purity. It is about a method.
일반적으로 식물성 스테롤은 유화 상태를 안정화시키는 능력이 강하기 때문에 화장품이나 잉크 제조시 유화제로 이용되고 있으며, 스티그마 스테롤과 베타-시토스테롤은 의약품 원료로서 중요하게 이용되고 있다. 이러한 스테롤은 다양한 방법으로 얻을 수 있으나, 대두유 제조시 얻어지는 탈취 증류분으로부터도 분리하여 얻을 수 있다. In general, vegetable sterols have a strong ability to stabilize the emulsification state is used as an emulsifier in the manufacture of cosmetics and inks, stigma sterol and beta-sitosterol is important as a pharmaceutical raw material. These sterols can be obtained by various methods, but can also be obtained by separating from the deodorizing distillate obtained in the production of soybean oil.
대두유 탈취 증류분은 콩기름 중의 지방과 기름 성분들을 진공 하에서 수증 기로 불었을 경우 트랩에 모이는 부산물들을 칭하는 것으로서, 대두유 탈취 증류분 중에는 토코페롤 에스테르, 스테롤 에스테르, 글리세리드, 자유지방산, 탄화수소 등이 포함되어 있다. 이러한 대두유 탈취 증류분으로부터 토코페롤과 스테롤을 분리하기 위한 여러 가지 방안들이 제시된바 있다. Soybean oil deodorant distillate refers to the by-products that are collected in the trap when fat and oil components in soybean oil are blown with steam under vacuum, and soybean oil deodorant distillate contains tocopherol esters, sterol esters, glycerides, free fatty acids, hydrocarbons, and the like. Various methods for separating tocopherol and sterol from the soybean oil deodorized distillate have been proposed.
미국특허 제3,153,054호에서는 토코페롤이 알칼리성 pH 조건하에서 매우 취약하기 때문에 액액 추출에 의해 토코페롤과 스테롤을 분리하는 방법이 제시되었다. 즉, 극성용매와 비극성 용매를 적절한 비율로 섞어서 추출용매들을 만든 다음 2회에 걸쳐서 추출과정을 수행하고 추출액을 제3의 용매에 녹여 냉각시키면 스테롤은 고체로, 토코페롤은 액체로 각각 분리되어 얻어지게 된다. In US Pat. No. 3,153,054, a method for separating tocopherol and sterol by liquid solution extraction has been presented because tocopherol is very fragile under alkaline pH conditions. That is, extract solvents are prepared by mixing a polar solvent and a non-polar solvent in an appropriate ratio. Then, the extraction process is performed twice and the extract is dissolved in a third solvent and cooled. The sterol is separated into a solid and the tocopherol is separated into a liquid. do.
한국공개특허 제1992-4554호에서는 대두유 탈취 증류분으로부터 노말헥산과 메탄올의 혼합 용액을 가한 후 냉각시켜 스테롤을 먼저 분리하고 남은 시료를 메틸에스테르화 반응시킨 후 분자증류기를 이용화면서 토코페롤을 농축시키는 방법을 제시하고 있다. In Korean Laid-Open Patent No. 1992-4554, a mixed solution of normal hexane and methanol is added from soybean oil deodorized distillate, followed by cooling to separate sterols, and methyl esterification of the remaining sample, followed by concentrating tocopherols using a molecular distillation unit. Here's how.
또한 미국특허 제3,335,154호에서는 대두유 탈취 증류분으로부터 스테롤과 토코페롤을 함께 분리하기 위해 비누화 반응 및 에스테르화 반응을 시킨 후 아세톤을 첨가하여 스테롤을 분리해내고, 그 후 분자증류에 의해 토코페롤을 분리 농축해내는 방법을 제시하고 있다. In addition, in US Patent No. 3,335,154, in order to separate sterols and tocopherols from soybean oil deodorized distillate, a saponification reaction and an esterification reaction are carried out, and acetone is added to separate sterols, and then the tocopherols are separated and concentrated by molecular distillation. It is showing how to pay.
영국특허 제774,855호에서는 대두유 탈취 증류분에 가성소다를 넣어 검화시킨 다음 산처리하고, 이후 수상을 제거하여 유상혼합물을 분리해내고, 얻어진 유상 혼합물을 메탄올 등의 저급 1가 알콜, 지방산 알콜과 염산 등의 촉매와 혼합하여 반응시킴으로서 유리 지방산 성분을 에스테르화시키고, 이후 재결정 등의 방법으로 스테롤을 분리하는 방법을 제시하고 있다. In British Patent No. 774,855, caustic soda is added to a soybean oil deodorized distillate, followed by acid treatment, followed by removal of an aqueous phase to separate an oily mixture, and the resulting oily mixture is lower monohydric alcohols such as methanol, fatty alcohols and hydrochloric acid. A method of esterifying the free fatty acid component by reacting by mixing with a catalyst such as, and then separating the sterol by a method such as recrystallization is proposed.
그러나, 전술한 방법을 사용하여 대두유 탈취 증류분으로부터 스테롤을 분리정제하여 제조하는 기술들은 그 회수율과 순도가 매우 낮다는 문제점을 가지고 있다. 특히 미국특허 제3,335,154호와 영국특허 제774,855호에서 제시하고 있는 기술들은 스테롤이 지방산 에스테르와의 반응에 의해 스테롤 에스테르로 전환되어 유실되어 수율이 떨어지는 문제점이 있다. However, the techniques of separating and purifying sterols from soybean oil deodorized distillate using the aforementioned method have a problem in that the recovery and purity are very low. In particular, the techniques disclosed in US Pat. No. 3,335,154 and UK Pat. No. 774,855 have a problem that the sterol is converted to the sterol ester by a reaction with a fatty acid ester and is lost, resulting in a poor yield.
이에 본 발명은 토코페롤을 분리하고 남은 대두유 탈취 증류분을 원료로 하여 스테롤을 고순도이면서 고수율로 얻을 수 있는 대두유 탈취 증류분을 이용한 스테롤의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for preparing sterol using soybean oil deodorized distillate which can obtain sterol in high purity and high yield using soybean oil deodorized distillate remaining after separating tocopherol.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은The present invention to achieve the above object
토코페롤을 제거하고 남은 대두유 탈취 증류분에 수산화나트륨 용액을 첨가하여 검화시키는 검화단계와; 검화된 반응물에 황산용액을 투입하여 중화시킨 다음 수층을 제거하여 유층 분리해내고, 분리된 유층을 3∼4회 정제수로 세척한 다음 비수용성 유기용매를 감압 증류하여 제거한 다음 여과하는 중화단계와; 중화단계에서 얻어진 여과물에 메탄올을 첨가하여 스테롤을 결정으로 석출시킨 후 여과 및 건조시키는 재결정단계;를 포함하는 대두유 탈취 증류분을 이용한 스테롤의 제조방법에 있어서, Saponification step of removing tocopherol and adding sodium hydroxide solution to the remaining soybean oil deodorized distillate; Neutralizing by adding sulfuric acid solution to the saponified reactant, neutralizing and removing the aqueous layer to separate the oil layer, washing the separated oil layer with purified water three to four times, and then distilling off and removing the non-aqueous organic solvent under reduced pressure; In the method for producing a sterol using a soybean oil deodorized distillate, comprising; recrystallization step of adding methanol to precipitate the sterol as a crystal and then filtered and dried to the filtrate obtained in the neutralization step,
상기 검화는 토코페롤을 제거하고 남은 대두유 탈취 증류분 100중량부에 대하여 비수용성 유기용매 80∼120중량부를 넣고 교반하면서 85∼95℃로 승온시키고, 여기에 25%(w/w) 수산화나트륨 용액 150∼300중량부를 천천히 첨가한 다음 2∼4시간 동안 반응시키는 것을 특징으로 하는 대두유 탈취 증류분을 이용한 스테롤의 제조방법을 제공한다. The saponification was added to 80 to 120 parts by weight of a non-aqueous organic solvent with respect to 100 parts by weight of the remaining soybean oil deodorant distillate after removing the tocopherol and heated to 85 to 95 ℃ while stirring, here 25% (w / w) sodium hydroxide solution 150 Provided is a method for preparing sterol using soybean oil deodorized distillate, which is added slowly to 300 parts by weight and then reacted for 2 to 4 hours.
이하 본 발명을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
스테롤을 제조하기 위하여 본 발명에서 사용된 대두유 탈취 증류분은 일반적으로 시판되고 있는 것으로 토코페롤을 제거하고 남은 슬러지 상태의 것을 사용하였는데, 이렇게 시판되고 있는 토코페롤이 제거된 슬러지 상태의 대두유 탈취 증류분은 통상적으로 스테롤이 25∼30% 정도 함유되어 있다. Soybean oil deodorized distillate used in the present invention for preparing sterols was generally commercially available and used as the sludge remaining after removing the tocopherol, so commercially available soybean oil deodorized distillate in the sludge state from which tocopherol was removed. The sterol is contained in about 25 to 30%.
토코페롤을 제거하고 남은 대두유 탈취 증류분을 원료로 하여 스테롤을 제조하기 위하여 먼저 원료에 수산화나트륨 용액을 첨가하여 검화하는 검화단계를 거치게 되는데, 검화작업은 대두유 탈취 증류분 원료에 함유된 에스테르 상태의 스테롤에스테르를 알코올 상태인 스테롤로 전환하는 작업이다. In order to prepare sterols from the remaining soybean oil deodorized distillate after removing tocopherol, a saponification step is first performed by adding sodium hydroxide solution to the raw material, and the saponification operation is an ester sterol in the soybean oil deodorized distillate raw material. This is the conversion of esters to alcohol sterols.
일반적으로 대두유 탈취 증류분을 사용하여 실시하는 검화는 물을 매개로 하거나 수용성 유기용매를 매개로 실시하게 된다. 그러나, 대두유 탈취 증류분에서 토코페롤을 제거하고 남은 스테롤 에스테르 잔류분은 슬러지 상으로서 기름성분을 다량 함유하고 있고, 점성도 높으므로 물을 매개로 하거나 수용성 유기용매를 매개로 해서는 검화 반응을 완전하게 수행하기 어려우며, 따라서 수율이 매우 저조하고 순도 또한 매우 낮다는 단점이 있다. In general, saponification using soybean oil deodorized distillate is conducted through water or through a water-soluble organic solvent. However, the remaining sterol ester residue after removing tocopherol from soybean oil deodorized distillate contains a large amount of oil as a sludge phase and is highly viscous, so that the saponification reaction can be carried out completely by water or through a water-soluble organic solvent. It is difficult, and therefore has a disadvantage in that the yield is very low and the purity is also very low.
이를 해소하기 위하여 본 발명에서는 스테롤 에스테르를 완전히 용해시킬 수 있는 비수용성 유기용매를 매개로 하여 검화반응을 수행하였다. 즉, 본 발명에 따른 검화는 토코페롤을 제거하고 남은 슬러지 상태의 대두유 탈취 증류분에 비수용성 유기용매를 넣고 교반하여 비수용성 유기용매에 스테롤 에스테르가 완전히 용해되도록 한 상태에서 수산화나트륨 용액을 첨가하는 것으로 이루어진다. 좀더 구체적으로 상기 검화는 토코페롤을 제거하고 남은 대두유 탈취 증류분 100중량부에 대하여 비수용성 유기용매 80∼120 중량부를 넣고 교반하면서 85∼95℃로 승온시키고, 여기에 25%(w/w) 수산화나트륨 용액 150∼300 중량부를 천천히 첨가한 다음 2∼4시간 동안 반응시키는 것으로 이루어진다. In order to solve this problem, in the present invention, the saponification reaction was performed through a non-aqueous organic solvent capable of completely dissolving the sterol ester. That is, the saponification according to the present invention is to add a sodium hydroxide solution in a state in which a sterol ester is completely dissolved in a non-aqueous organic solvent by adding a non-aqueous organic solvent to the soybean oil deodorized distillate remaining in the sludge after removing the tocopherol. Is done. More specifically, the saponification is added to 80 to 120 parts by weight of a non-aqueous organic solvent with respect to 100 parts by weight of the remaining soybean oil deodorized distillate after removing tocopherol and heated to 85 to 95 ℃ while stirring, 25% (w / w) hydroxide It consists of slowly adding 150-300 parts by weight of sodium solution and then reacting for 2-4 hours.
이때 비수용성 유기용매로는 스테롤 에스테르의 용해가 우수하면서도 물과 용이하게 분리될 수 있는 유기용매에서 선택된 것을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 톨루엔 또는 벤젠에서 선택된 것을 사용하는 것이 좋다. 비수용성 유기용매는 대두유 탈취 증류분에 함유된 스테롤 에스테르가 완전히 용해될 수 있는 충분한 량을 넣으면 되는데, 바람직하게는 대두유 탈취 증류분 100중량부에 대하여 80중량부 이상 첨가하는 것이 좋고, 보다 바람직하게는 대두유 탈취 증류분 100중량부에 대하여 80∼120중량부 첨가하는 것이 좋다. 이때 비수용성 유기용매의 첨가량이 80중량부 미만일 경우 비누화반응이 유도되는 문제점이 있으며, 그 첨가량이 120중량부를 초과할 경우 반응효율이 떨어져 수율이나 순도가 저하될 수 있다는 문제점이 있다. At this time, the non-aqueous organic solvent may be selected from an organic solvent which is excellent in dissolving the sterol ester but can be easily separated from water, preferably selected from toluene or benzene. The water-insoluble organic solvent may be added in an amount sufficient to completely dissolve the sterol ester contained in the soybean oil deodorized distillate, preferably 80 parts by weight or more based on 100 parts by weight of the soybean oil deodorized distillate, more preferably 80 to 120 parts by weight of soybean oil deodorized distillate is preferably added. At this time, when the amount of the non-aqueous organic solvent is less than 80 parts by weight, there is a problem that a saponification reaction is induced. When the amount is more than 120 parts by weight, there is a problem that the reaction efficiency is lowered and the yield or purity may be lowered.
이와 같이 비수용성 유기용매에 스테롤이 완전히 용해되도록 한 상태에서 수 산화나트륨을 천천히 첨가하여 검화시키면 유중수형 상태에서 반응이 일어남에 따라 반응이 원활하게 이루어져 수율이 높아지게 된다. 반응이 더욱 원활하게 이루어지도록 하기 위해서는 상기 수산화나트륨 용액을 20∼40분에 걸쳐 점액 첨가하는 것이 바람직하다. 이때, 수산화나트륨 용액의 점액 첨가시간이 20분 미만일 경우 반응이 충분히 일어나지 않으며, 투입시간 단축으로 인한 반응물의 비누화 반응도 발생할 수 있으며 또한 수율이 떨어지는 문제점이 있으며, 수산화나트륨 용액의 점액 첨가시간이 40분을 초과할 경우 생산성이 떨어지는 문제점이 있으므로 수산화나트륨 용액은 상기 범위 내에서 점액 첨가하는 것이 좋다. As described above, when sodium hydroxide is slowly added and saponified in a state in which sterol is completely dissolved in the non-aqueous organic solvent, the reaction proceeds smoothly as the reaction occurs in the water-in-oil type, and the yield is increased. In order to make the reaction more smoothly, it is preferable to add mucus to the sodium hydroxide solution over 20 to 40 minutes. At this time, when the mucus addition time of the sodium hydroxide solution is less than 20 minutes, the reaction does not occur sufficiently, the saponification reaction of the reactants may also occur due to the shortening of the input time, and there is a problem that the yield drops, and the mucus addition time of the sodium hydroxide solution is 40 minutes. If it exceeds, there is a problem that the productivity is lowered, the sodium hydroxide solution is preferably added to the mucus within the above range.
여기서, 수산화나트륨 용액은 그 농도를 한정할 필요는 없으며, 그 사용량 역시 충분한 반응이 이루어지도록 과량 사용하면 되는데, 본 발명에서는 25%(w/w) 수산화나트륨 용액을 150∼300 중량부 첨가하였다. Here, the sodium hydroxide solution does not need to limit its concentration, and the amount of the sodium hydroxide solution may be used in an excessive amount so that a sufficient reaction is achieved. In the present invention, 150 to 300 parts by weight of 25% (w / w) sodium hydroxide solution was added.
수산화나트륨 용액을 점액 첨가하여 유중수형 상태에서 반응이 일어나도록 하는 과정에서 층분리가 일어날 수 있는데 이를 억제하여 반응이 잘 이루어지도록 하기 위하여 교반속도는 200∼300rpm으로 하는 것이 바람직하다. 이러한 교반속도는 접촉 면적을 높여 주여 반응효율이 높아지도록 하여 주며, 그에 따라 수율이 높아지도록 한다. 이때, 교반속도가 200rpm 미만일 경우 반응수율 및 순도가 저하되는 문제점이 있으며, 교반속도가 300rpm을 초과할 경우 더 이상 증진된 수율증가 효과를 얻을 수 없으므로 교반속도는 상기 범위 내에서 하는 것이 바람직하다. In the process of allowing the reaction to occur in the water-in-oil state by adding the sodium hydroxide solution to the mucus, it is preferable that the stirring speed is 200 to 300 rpm in order to suppress the reaction well. This stirring speed increases the contact area to increase the reaction efficiency, thereby increasing the yield. At this time, when the stirring speed is less than 200rpm there is a problem that the reaction yield and purity is lowered, and when the stirring speed exceeds 300rpm no further improved yield increase effect can be obtained, the stirring speed is preferably within the above range.
아울러 상기와 같이 가성소다 수용액을 투입하여 검화시키는 과정에서 도 1에 도시된 바와 같이 교반기(100)는 내부에 방해판(110)이 설치된 것을 사용하는 것이 좋다. 여기서 방해판(110)은 반응효율을 높이기 위하여 교반가능한 반응기에 통상적으로 설치하고 있는 것으로서, 본 발명에서도 이를 활용하여 좀 더 반응효율이 높아지도록 하였다. 이와 같이 방해판(110)이 설치된 교반기(100)를 사용하게 되면, 상기 방해판(110)에 의해 반응용액이 난류를 형성하여 물질전달이 용이하게 이루질 수 있어 반응효율이 높아지게 된다. In addition, as shown in FIG. 1 in the process of adding the caustic soda aqueous solution as described above, as shown in FIG. 1, it is preferable to use a
위와 같이 실시하여 검화가 완료되면 검화된 반응물에 황산용액을 투입하여 중화시킨 다음 수층을 제거하여 유층분리해내고, 분리된 유층을 3∼4회 정제수로 세척한 다음 비수용성 유기용매를 감압 증류하여 제거한 다음 여과하는 중화단계를 거치게 된다. When the saponification is completed as described above, neutralize by adding sulfuric acid solution to the saponified reactant, remove the aqueous layer to separate the oil layer, wash the separated oil layer with purified water three to four times, and then remove the water-insoluble organic solvent by distillation under reduced pressure. The filter is then neutralized.
이때, 중화에 사용되는 황산의 농도는 한정할 필요는 없으나, 보다 효율적으로 중화반응이 일어나도록 하기 위하여 본 발명에서는 상기 검화에서 생성된 반응생성물을 70∼90℃에서 300∼400rpm으로 교반하면서 50%(w/w) 황산용액 100∼200중량부를 20∼40분간 점액 첨가한 다음 10∼30분간 반응시켰다. 즉, 황산의 점액첨가와 교반을 통해 효율적인 중화반응이 일어나도록 하여 스테롤의 제조수율이 높아지도록 하였다. At this time, the concentration of sulfuric acid used for neutralization need not be limited, but in order for the neutralization reaction to occur more efficiently in the present invention, the reaction product produced in the saponification is 50% while stirring at 300-400 rpm at 70-90 ℃ (w / w) 100 to 200 parts by weight of sulfuric acid solution was added mucus for 20 to 40 minutes and then reacted for 10 to 30 minutes. In other words, by the addition of sulfuric acid and agitation, the efficient neutralization reaction occurs to increase the production yield of sterols.
중화단계 후에는 중화단계에서 얻어진 여과물에 메탄올을 첨가하여 스테롤을 결정으로 석출시킨 후 여과 및 건조시키는 재결정단계를 거치게 된다. 메탄올 등의 저급알코올을 사용하는 스테롤의 재결정 방법은 대두유 탈취 증류분에서 스테롤을 정제할 때 일반적으로 수행하는 것이다. 본 발명에서는 중화단계에서 얻어진 잔유 지방질 성분의 제거와 색상 개선을 위하여 상기 중화단계에서 얻어진 여과물 100중량부에 대하여 메탄올 300∼400중량부를 넣고 65∼80℃로 승온시켜 30분간 반응시킨 후 실온으로 냉각시켜 24시간 동안 교반한 다음 생성된 고체생성물을 여과 후 건조하였다. After the neutralization step, methanol is added to the filtrate obtained in the neutralization step to precipitate sterols as crystals, followed by a recrystallization step of filtration and drying. Recrystallization of sterols using lower alcohols such as methanol is generally carried out when the sterols are purified in soybean oil deodorized distillate. In the present invention, 300 to 400 parts by weight of methanol is added to 100 parts by weight of the filtrate obtained in the neutralization step to remove the residual fat component obtained in the neutralization step, and the temperature is increased to 65 to 80 ° C. After cooling and stirring for 24 hours, the resulting solid product was filtered and dried.
상기와 같은 단계를 거치면 스테롤에스테르를 함유하는 토코페롤이 제거된 대두유 탈취 증류분으로부터 스테롤을 고수율 및 고순도로 제조할 수 있다. 특히 본 발명에 따라 제조된 스테롤의 수율은 70% 이상이며, 순도는 90%이상이다. Through the above steps, sterols can be prepared in high yield and high purity from soybean oil deodorized distillate from which tocopherol containing sterol ester is removed. In particular, the yield of the sterol prepared according to the invention is 70% or more, the purity is 90% or more.
이하 본 발명을 하기 실시예에 의거하여 보다 상세하게 설명하기로 하나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, which are presented to aid the understanding of the present invention and the present invention is not limited thereto.
<실시예 1><Example 1>
방해판이 설치된 교반기에 스테롤 함량이 27%인 토코페롤이 제거된 대두유 탈취 증류분 200g과 톨루엔 200g을 투입한 후 300rpm으로 교반하면서 90℃까지 가열한 다음 25%(w/w) NaOH 용액 200g를 30분간에 걸쳐 점액 첨가한 후 2.5시간동안 반응시키고, Into a stirrer equipped with a baffle plate, 200 g of tocopherol-free deodorized distillate with 27% sterol content and 200 g of toluene were added and heated to 90 ° C. while stirring at 300 rpm. Then, 200 g of a 25% (w / w) NaOH solution for 30 minutes After the addition of the mucus over the reaction for 2.5 hours,
상기 반응생성물을 80℃에서 300rpm으로 교반하면서 50%(w/w) 황산용액 150g을 20분간에 걸쳐 점액 첨가한 다음 15분간 교반하고 정치한 후 수층을 제거하여 유층을 얻고, 유층은 3회에 걸쳐 물로 세척한 다음 110℃에서 감압증류하여 톨루엔을 제거한 후 여과하고, While stirring the reaction product at 80 ° C. at 300 rpm, 150 g of 50% (w / w) sulfuric acid solution was added to the solution over 20 minutes, followed by stirring for 15 minutes, and after standing and removing the aqueous layer to obtain an oil layer. Washed with water over and distilled under reduced pressure at 110 ℃ to remove toluene and filtered,
상기 여과물에 메탄올 300g을 혼합하여 반응기 속에 투입한 다음 65℃까지 가열하여 30분동안 반응시킨 후 실온으로 냉각시켜 24시간 동안 교반하고, 교반과 정에서 생성된 고체 생성물을 여과한 후 메탄올 200g으로 세척해주고, 고체생성물을 감압 증류하여 메탄올을 완전히 제거하여 스테롤을 제조하였다. 제조된 스테롤의 수율과 순도를 하기 표 1에 나타내었다. 300 g of methanol was added to the filtrate, and the mixture was added to a reactor, heated to 65 ° C, and reacted for 30 minutes, cooled to room temperature, stirred for 24 hours, and the solid product produced by stirring was filtered and then 200 g of methanol. After washing, the solid product was distilled under reduced pressure to completely remove methanol to prepare a sterol. The yield and purity of the prepared sterols are shown in Table 1 below.
<실시예 2><Example 2>
톨루엔을 160g 첨가한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 스테롤을 제조하였다. 제조된 스테롤의 수율과 순도는 하기 표 1에 나타내었다. A sterol was prepared in the same manner as in Example 1, except that 160 g of toluene was added. The yield and purity of the prepared sterols are shown in Table 1 below.
<실시예 3><Example 3>
톨루엔을 240g 첨가한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 스테롤을 제조하였다. 제조된 스테롤의 수율과 순도는 하기 표 1에 나타내었다. A sterol was prepared in the same manner as in Example 1, except that 240 g of toluene was added. The yield and purity of the prepared sterols are shown in Table 1 below.
<비교예 1>Comparative Example 1
톨루엔을 100g 첨가한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 스테롤을 제조하였다. 제조된 스테롤의 수율과 순도는 하기 표 1에 나타내었다. A sterol was prepared in the same manner as in Example 1, except that 100 g of toluene was added. The yield and purity of the prepared sterols are shown in Table 1 below.
<비교예 2>Comparative Example 2
톨루엔을 300g 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 스테롤을 제조하였다. 제조된 스테롤의 수율과 순도는 하기 표 1에 나타내었다. A sterol was prepared in the same manner as in Example 1 except that 300 g of toluene was added. The yield and purity of the prepared sterols are shown in Table 1 below.
<비교예 3>Comparative Example 3
톨루엔 대신 대두유 탈취 증류분 200g에 수용성 유기용매인 메탄올 200g을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 스테롤을 제조하였다. 제조된 스테롤의 수율과 순도는 하기 표 1에 나타내었다. Sterol was prepared in the same manner as in Example 1, except that 200 g of a water-soluble organic solvent methanol was added to 200 g of soybean oil deodorized distillate instead of toluene. The yield and purity of the prepared sterols are shown in Table 1 below.
상기 표 1에서 보는 바와 같이 본 발명의 바람직한 범위 내에서 비수용성 유기용매인 톨루엔을 매개로 하여 검화반응을 실시한 실시예 1 내지 3의 경우 수용성 유기용매인 메탄올을 사용한 비교예 3에 비하여 스테롤의 수율과 순도가 매우 뛰어남을 알 수 있다. 비교예 1의 경우 반응 중 고체비누의 생성으로 교반이 어려워져 반응 진행이 불가능해졌고, 비교예 2의 경우 스테롤의 순도와 수율이 우수한 것으로 나타났으나 톨루엔이 과량 들어가면서도 그에 상응되는 증진된 효과를 얻을 수 없고, 제조단가의 상승을 초래하는 단점이 있다. As shown in Table 1, in Examples 1 to 3 where the saponification reaction was carried out using a non-aqueous organic solvent, toluene within the preferred range of the present invention, the yield of sterol compared to Comparative Example 3 using methanol as a water-soluble organic solvent. And the purity is very excellent. In the case of Comparative Example 1, the reaction was impossible to proceed due to the formation of solid soap during the reaction, and in Comparative Example 2, the purity and yield of sterols were excellent, but excessive toluene was added and the corresponding enhanced effect was obtained. There is a disadvantage in that it cannot be obtained, leading to an increase in manufacturing cost.
<실시예 4><Example 4>
NaOH 용액의 첨가량을 150g 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 스테롤을 제조하였다. 제조된 스테롤의 수율과 순도는 하기 표 2에 나타내었다. A sterol was prepared in the same manner as in Example 1 except that 150 g of the NaOH solution was added. The yield and purity of the prepared sterols are shown in Table 2 below.
<실시예 5>Example 5
NaOH 용액의 첨가량을 300g 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 스테롤을 제조하였다. 제조된 스테롤의 수율과 순도는 하기 표 2에 나타내었다. A sterol was prepared in the same manner as in Example 1, except that 300 g of the NaOH solution was added. The yield and purity of the prepared sterols are shown in Table 2 below.
<비교예 4><Comparative Example 4>
NaOH 용액의 첨가량을 100g 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 스테롤을 제조하였다. 제조된 스테롤의 수율과 순도는 하기 표 2에 나타내었다. A sterol was prepared in the same manner as in Example 1 except that 100 g of the NaOH solution was added. The yield and purity of the prepared sterols are shown in Table 2 below.
<비교예 5>Comparative Example 5
NaOH 용액의 첨가량을 400g 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 스테롤을 제조하였다. 제조된 스테롤의 수율과 순도는 하기 표 2에 나타내었다. A sterol was prepared in the same manner as in Example 1, except that 400 g of the NaOH solution was added. The yield and purity of the prepared sterols are shown in Table 2 below.
수산화나트륨 용액의 첨가량이 본 발명의 바람직한 범위내로 첨가된 실시예 4와 5의 경우 범위를 벗어난 비교예 4에 비하여 스테롤의 수율과 순도가 우수함을 확인할 수 있다. 비교예 5의 경우 반응 중 고체비누의 생성으로 교반이 어려워져 반응 진행이 불가능해졌다.In the case of Examples 4 and 5 in which the amount of the sodium hydroxide solution was added within the preferred range of the present invention, it can be confirmed that the yield and purity of sterols are superior to those of Comparative Example 4, which is out of range. In Comparative Example 5, the stirring was difficult due to the generation of solid soap during the reaction, making it impossible to proceed with the reaction.
<실시예 6><Example 6>
NaOH 용액의 첨가시 교반속도를 200rpm으로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 스테롤을 제조하였다. 제조된 스테롤의 수율과 순도는 하기 표 3에 나타내었다. A sterol was prepared in the same manner as in Example 1 except that the stirring speed was 200 rpm when the NaOH solution was added. The yield and purity of the prepared sterols are shown in Table 3 below.
<비교예 6>Comparative Example 6
NaOH 용액의 첨가시 교반속도를 150rpm으로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 스테롤을 제조하였다. 제조된 스테롤의 수율과 순도는 하기 표 3에 나타내었다. A sterol was prepared in the same manner as in Example 1 except that the stirring speed of the NaOH solution was 150 rpm. The yield and purity of the prepared sterols are shown in Table 3 below.
<비교예 7>Comparative Example 7
NaOH 용액의 첨가시 교반속도를 350rpm으로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 스테롤을 제조하였다. 제조된 스테롤의 수율과 순도는 하기 표 3에 나타내었다. A sterol was prepared in the same manner as in Example 1, except that the stirring speed of the NaOH solution was 350 rpm. The yield and purity of the prepared sterols are shown in Table 3 below.
상기 표 3에서 보는 바와 같이 교반속도가 본 발명의 범위내에 있는 실시예 6의 경우 교반속도가 낮은 비교예 6에 비하여 순도가 높음을 알 수 있다. 비교예 7의 경우 수율과 순도가 높게 나왔는데, 이는 교반속도가 300rpm인 실시예 1과 비교하였을 때 더 이상 증진된 효과를 얻을 수 없음을 보여주고 있다. As shown in Table 3, in the case of Example 6 in which the stirring speed is within the scope of the present invention, it can be seen that the purity is higher than that of Comparative Example 6, which has a low stirring speed. In the case of Comparative Example 7, the yield and purity were high, which shows that the enhanced effect is no longer obtained when compared with Example 1 having a stirring speed of 300 rpm.
<실시예 7><Example 7>
NaOH 용액의 첨가시 20분간에 걸쳐 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 스테롤을 제조하였다. 제조된 스테롤의 수율과 순도는 하기 표 4에 나타내었다. A sterol was prepared in the same manner as in Example 1 except that the NaOH solution was added over 20 minutes. The yield and purity of the prepared sterols are shown in Table 4 below.
<실시예 8><Example 8>
NaOH 용액의 첨가시 40분간에 걸쳐 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 스테롤을 제조하였다. 제조된 스테롤의 수율과 순도는 하기 표 4에 나타내었다. A sterol was prepared in the same manner as in Example 1 except that the NaOH solution was added over 40 minutes. The yield and purity of the prepared sterols are shown in Table 4 below.
<비교예 8><Comparative Example 8>
NaOH 용액의 첨가시 10분간에 걸쳐 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 스테롤을 제조하였다. 제조된 스테롤의 수율과 순도는 하기 표 4에 나타내었다. A sterol was prepared in the same manner as in Example 1 except that the NaOH solution was added over 10 minutes. The yield and purity of the prepared sterols are shown in Table 4 below.
<비교예 9>Comparative Example 9
NaOH 용액의 첨가시 50분간에 걸쳐 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 스테롤을 제조하였다. 제조된 스테롤의 수율과 순도는 하기 표 4에 나타내었다. A sterol was prepared in the same manner as in Example 1 except that the NaOH solution was added over 50 minutes. The yield and purity of the prepared sterols are shown in Table 4 below.
상기 표 4에서 보는 바와 같이 수산화나트륨의 첨가시간을 본 발명의 바람직한 범위내에서 실시한 실시예 7과 실시예 8의 경우 우수한 수율과 순도로 스테롤을 얻을 수 있음을 확인할 수 있다. 특히 첨가시간이 짧은 비교예 8의 경우 비누화반응이 진행되었으며, 첨가시간이 긴 비교예 9의 경우에는 더 이상 증진된 효율을 얻을 수 없음을 알 수 있다. As shown in Table 4, it can be seen that in Example 7 and Example 8, in which the addition time of sodium hydroxide was carried out within the preferred range of the present invention, sterol can be obtained in excellent yield and purity. Particularly, in the case of Comparative Example 8 having a short addition time, the saponification reaction proceeded, and in the case of Comparative Example 9 having a long addition time, it can be seen that no further improved efficiency can be obtained.
상기에서 설명한 바와 같이 본 발명은 토코페롤을 제거하고 남은 대두유 탈취 증류분을 원료로 하고, 여기에 비수용성 유기용매를 첨가한 상태에서 검화시킴으로서 비수용성 유기용매에 스테롤 에스테르 잔류분이 완전히 용해된 상태에서 검화되어 반응수율을 높일 수 있으며, 특히 검화시 반응기 내에 방해판을 설치한 상태에서 수산화나트륨용액을 200∼300rpm으로 교반하면서 20∼40분간에 걸쳐 점액 첨가하여 반응시킴으로서 반응수율과 순도가 극대화된 스테롤을 제조할 수 있는 대두유 탈취 증류분을 이용한 스테롤의 제조방법을 제공하는 유용한 효과가 있다.As described above, the present invention uses soybean oil deodorized distillate remaining after removing tocopherol as a raw material, and saponification in the state in which the sterol ester residue is completely dissolved in the non-aqueous organic solvent by saponifying in the state where the non-aqueous organic solvent is added thereto. The reaction yield can be increased. Especially, sterol which maximizes the reaction yield and purity by reacting by adding mucus over 20-40 minutes while stirring sodium hydroxide solution at 200-300rpm with the blockage plate installed in the reactor during saponification. There is a useful effect of providing a method for preparing sterol using soybean oil deodorized distillate that can be prepared.
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