WO2016194887A1 - ショ糖脂肪酸エステルの製造方法 - Google Patents

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WO2016194887A1
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fatty acid
sucrose
acid ester
monoester
reaction
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径治 木谷
幸生 秋山
英資 栗原
保徳 塚原
治樹 奥村
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マイクロ波化学株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H13/00—Compounds containing saccharide radicals esterified by carbonic acid or derivatives thereof, or by organic acids, e.g. phosphonic acids
    • C07H13/02—Compounds containing saccharide radicals esterified by carbonic acid or derivatives thereof, or by organic acids, e.g. phosphonic acids by carboxylic acids
    • C07H13/04—Compounds containing saccharide radicals esterified by carbonic acid or derivatives thereof, or by organic acids, e.g. phosphonic acids by carboxylic acids having the esterifying carboxyl radicals attached to acyclic carbon atoms
    • C07H13/06—Fatty acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H1/00—Processes for the preparation of sugar derivatives

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a sucrose fatty acid ester having a high monoester selectivity.
  • sugar fatty acid esters are produced by transesterifying sugar and fatty acid esters (see, for example, Patent Document 1).
  • sugar fatty acid esters diesters (di-forms), triesters (tri-forms) and the like are produced together with monoesters (mono-forms), but sucrose fatty acid esters (sugar esters) and Since monoesters of sugar fatty acid esters such as glucose fatty acid esters have excellent characteristics, there has been a demand for producing sugar fatty acid esters so that the monoester content is increased.
  • monoesters of sucrose fatty acid esters are known to have antibacterial properties and heat stability.
  • monoesters are used in food additives such as emulsifiers, cosmetics, pharmaceuticals, and the like, there has been a demand for producing sucrose fatty acid esters without odor.
  • the present invention has been made in the above situation, and an object thereof is to provide a method for producing a sucrose fatty acid ester having a high monoester ratio and no odor.
  • the inventors of the present invention irradiate microwaves and heat them so that they are lower than the decomposition temperature of sucrose.
  • the inventors have found that sugar fatty acid esters can be produced and have completed the invention.
  • the present invention is as follows. [1] preparing an aqueous solution containing sucrose and a basic catalyst; A step of producing a sucrose fatty acid ester by mixing an aqueous solution obtained in this step, a fatty acid alkali metal salt, and a fatty acid ester and stirring and heating under reduced pressure, The step of producing the sucrose fatty acid ester has a previous step of removing water from the mixture, and a subsequent step of performing transesterification after the step, In the subsequent step, a method for producing a sucrose fatty acid ester, wherein the mixture is heated by irradiation with microwaves so that the mixture is lower than the decomposition temperature of the sucrose.
  • the method further includes the step of producing a fatty acid alkali metal salt by mixing and heating a fatty acid ester and a solution obtained by dissolving an alkali metal salt in a solvent,
  • the sucrose according to any one of [1] to [3], wherein the fatty acid alkali metal salt used in the step of producing the sucrose fatty acid ester is produced in the step of producing the fatty acid alkali metal salt.
  • sucrose fatty acid ester according to any one of [1] to [4], wherein in the subsequent step, the mixture is heated so that the temperature of the mixture is 25 ° C. lower than the decomposition temperature and lower than the decomposition temperature. Manufacturing method.
  • a sucrose fatty acid ester having a high monoester ratio and no odor is obtained by irradiating with microwaves and heating so as to be lower than the decomposition temperature of sucrose Can be manufactured.
  • Table showing results of Examples and Comparative Examples The graph which shows the time change of the mono-body yield of an Example and a comparative example, and a mono-body weight ratio. Table showing results of Examples and Comparative Examples The graph which shows the time change of the mono-body yield of an Example and a comparative example, and a mono-body weight ratio. Table showing results of Examples and Comparative Examples The graph which shows the time change of the mono-body yield of an Example and a comparative example, and a mono-body weight ratio. Table showing results of Examples and Comparative Examples The graph which shows the time change of the mono-body yield of an Example and a comparative example, and a mono-body weight ratio.
  • Table showing results of Examples and Comparative Examples The graph which shows the time change of the mono-body yield of an Example and a comparative example, and a mono-body weight ratio.
  • Table showing results of Examples and Comparative Examples The graph which shows the time change of the mono-body yield of an Example and a comparative example, and a mono-body weight ratio.
  • the aqueous solution obtained in the step, the fatty acid alkali metal salt produced in the step of producing the fatty acid alkali metal salt, and the fatty acid ester are mixed, stirred under reduced pressure and heated to produce sucrose fatty acid ester.
  • a method for producing a sucrose fatty acid ester has a preceding step of removing water from the mixture and a subsequent step of transesterification after the step. In the subsequent process, the mixture is heated so as to be lower than the decomposition temperature of sucrose by irradiation with microwaves.
  • the fatty acid ester used in the step of producing the fatty acid alkali metal salt may be, for example, a fatty acid alkyl ester or a fatty acid polyhydric alcohol ester.
  • the constituent fatty acid of the fatty acid ester is not particularly limited. For example, it may be a short-chain fatty acid having 7 or less carbon atoms, a medium-chain fatty acid having 8 to 10 carbon atoms, or a long-chain fatty acid having 12 or more carbon atoms.
  • the constituent fatty acid may be, for example, a fatty acid having 8 to 24 carbon atoms, a fatty acid having 8 to 22 carbon atoms, a fatty acid having 8 to 20 carbon atoms, The number may be 8 to 18 fatty acids.
  • the fatty acid may be a saturated fatty acid or an unsaturated fatty acid.
  • the constituent fatty acid of the fatty acid ester may be, for example, a fatty acid ester having at least one selected from saturated fatty acids having 8 to 12 carbon atoms and saturated and unsaturated fatty acids having 14 to 24 carbon atoms as constituent fatty acids.
  • the unsaturated fatty acid may be a monounsaturated fatty acid (monoene fatty acid) or a polyunsaturated fatty acid (polyene fatty acid).
  • fatty acids examples include caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, myristoleic acid, palmitic acid, palmitoleic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, eleostearic acid, arachidic acid, and mead acid.
  • the alkyl group in the fatty acid alkyl ester may be, for example, a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
  • Examples of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, cyclopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, and cyclobutyl.
  • As the alkyl group for example, a methyl group or an ethyl group is preferable.
  • the polyhydric alcohol in the fatty acid polyhydric alcohol ester may be divalent to hexavalent, for example.
  • examples of the divalent to hexavalent polyhydric alcohol include glycol (ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, etc.), glycerol (glycerin), pentaerythritol, or sorbitol.
  • the fatty acid ester is not particularly limited.
  • It may be a fatty acid alkyl ester such as ethyl, ethyl caprate, ethyl laurate, ethyl myristate, ethyl palmitate, ethyl palmitate, ethyl stearate, ethyl oleate, or ethyl linoleate, or ethylene glycol fatty acid Ester, propylene glycol fatty acid ester, butylene glycol fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, pentaerythritol fatty acid ester, sorbitol fatty acid ester, etc.
  • Fatty acid may be a poly
  • the amount of fatty acid ester used in the step of producing the fatty acid alkali metal salt is not particularly limited, but the fatty acid ester used for producing the fatty acid alkali metal salt is the same as the fatty acid ester used for producing the sucrose fatty acid ester. In the case where sucrose fatty acid ester is produced using a fatty acid ester that has not been reacted in the production of fatty acid alkali metal salt, the conversion rate in the production reaction of fatty acid alkali metal salt is approximately 100%.
  • generating a fatty-acid alkali metal salt may be the same equivalent or more as desired fatty-acid alkali metal salt.
  • the alkali metal salt is an alkali metal salt such as lithium, sodium, or potassium.
  • the salt may be, for example, a hydroxide, carbonate, bicarbonate, hydride, or alkoxide.
  • the alkali metal salt is not particularly limited, and may be, for example, potassium hydroxide, potassium carbonate, potassium hydrogen carbonate, methoxy potassium (potassium methoxide), sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, or sodium methoxide. . These alkali metal salts may be used alone or in combination.
  • the amount of the alkali metal salt used is preferably an amount that can produce the necessary amount of the fatty acid alkali metal salt in the step of producing the fatty acid ester, for example, even if it is equivalent to the desired fatty acid alkali metal salt. Good.
  • the alkali metal salt it is preferable to use potassium hydroxide or sodium hydroxide.
  • the solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the alkali metal salt.
  • it may be at least one solvent selected from alcohol, ketone, and water.
  • the alcohol is not particularly limited, but may be, for example, an alcohol having 1 to 5 carbon atoms.
  • Examples of the alcohol having 1 to 5 carbon atoms include methanol, ethanol, propanol (1-propanol), isopropanol (2-propanol), n-butanol, isobutanol, sec-butanol, tert-butanol, n-amyl alcohol, Mention may be made of sec-amyl alcohol, 3-pentanol, 2-methyl-1-butanol, isoamyl alcohol, tert-amyl alcohol, 3-methyl-2-butanol, or neopentyl alcohol. These alcohols may be used alone or in combination.
  • Examples of the ketone having 3 to 5 carbon atoms include acetone, methyl ethyl ketone, and diethyl ketone. These ketones may be used alone or in combination.
  • the solvent is preferably methanol or ethanol. This is because it is easy to remove later. Further, it is preferable to use the same solvent as that produced by the reaction between the fatty acid ester and the alkali metal salt. For example, when a fatty acid alkyl ester having a methyl group or an ethyl group is reacted with an alkali metal hydroxide, it is preferable to use methanol or ethanol as a solvent.
  • this solvent does not contribute to the reaction, the amount of use thereof is arbitrary as long as the alkali metal salt is dissolved.
  • stirring may be performed or stirring may not be performed. Further, it may be heated or not heated during the dissolution.
  • the fatty acid ester is preferably dissolved.
  • the fatty acid ester may be melted or dissolved, for example.
  • the fatty acid ester is solid at room temperature, the fatty acid ester previously melted or dissolved in a solvent may be mixed with the alkali metal salt solution, or the solid fatty acid ester is a solution of the alkali metal salt. It may melt after being mixed with.
  • the solid fatty acid ester may be melted by being heated to a melting point or higher, or the solid fatty acid ester is a non-polar solvent such as alcohol, ketone, hexane or heptane.
  • the solid fatty acid ester may be dissolved in an organic solvent.
  • it may be heated or may not be heated.
  • the heating performed when the solid fatty acid ester is melted or dissolved in a solvent may or may not be performed by microwave irradiation.
  • a fatty acid alkali metal salt When a fatty acid ester and a solution in which an alkali metal salt is dissolved in a solvent are mixed and heated, a fatty acid alkali metal salt can be generated.
  • microwaves are preferably used for heating, but this need not be the case. It is preferable to perform refluxing during the heating.
  • the heating temperature is not particularly limited, but is preferably in the range of 30 ° C. to 200 ° C., more preferably 60 ° C. or higher.
  • the heating time is not particularly limited, but is preferably in the range of 5 minutes to 24 hours, more preferably in the range of 20 minutes to 2 hours, and still more preferably in the range of 30 minutes to 1 hour. Moreover, it is suitable to make it react under reduced pressure.
  • the pressure may be reduced or normal pressure.
  • the pressure reduction may be started together with the heating.
  • the pressure is preferably reduced to 1 to 90 kPa by decompression, more preferably 1 to 10 kPa, and further preferably 1 to 4 kPa.
  • Examples of the alkali metal of the fatty acid alkali metal salt produced by the reaction are as described above, and examples of the fatty acid are also as described above.
  • the fatty acid alkali metal salt to be produced for example, potassium caprylate, potassium caprate, potassium laurate, potassium myristate, potassium palmitate, potassium palmitate, potassium stearate, potassium oleate, potassium linoleate
  • the fatty acid alkali metal salt may or may not contain an unreacted fatty acid ester. It is preferable to lower the temperature after the reaction is completed. Although the temperature after the fall is not particularly limited, for example, it is preferably less than 100 ° C. or higher than the melting point of the unreacted fatty acid ester.
  • the basic catalyst is not particularly limited as long as it is a basic catalyst, but may be, for example, an alkali metal salt, an alkaline earth metal salt, or a metal salt.
  • the alkali metal salt is a salt of an alkali metal such as lithium, sodium, or potassium.
  • the alkaline earth metal salt is, for example, a salt of an alkaline earth metal such as beryllium, magnesium, or calcium.
  • the metal salt is a salt of a metal such as manganese, zinc, copper, or nickel.
  • the salt may be, for example, a hydroxide, carbonate, bicarbonate, hydride, or alkoxide, as described above.
  • the alkali metal salt is not particularly limited, and may be, for example, potassium hydroxide, potassium carbonate, potassium hydrogen carbonate, methoxy potassium, sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, or sodium methoxide.
  • the alkaline earth metal salt is not particularly limited, and may be, for example, magnesium hydroxide, magnesium carbonate, magnesium hydrogen carbonate, magnesium methoxide, calcium hydroxide, calcium carbonate, calcium hydrogen carbonate, or calcium methoxide.
  • a metal salt is not specifically limited, For example, manganese hydroxide or zinc hydroxide may be sufficient.
  • These basic catalysts may be used alone or as a mixture of two or more. This basic catalyst is at least partially soluble in water.
  • this basic catalyst can also be called a water-soluble catalyst.
  • a basic catalyst that is completely soluble in water.
  • this basic catalyst is used in esterification of the hydroxyl group of sucrose, it can also be called an esterification catalyst.
  • the basic catalyst is preferably the same alkali metal salt as the alkali metal of the fatty acid alkali metal salt.
  • the alkali metal of the fatty acid alkali metal salt is potassium or sodium
  • the basic catalyst is preferably potassium hydroxide or sodium hydroxide.
  • the amount of water in the step of preparing the aqueous solution containing sucrose and the basic catalyst is not limited, but since it is necessary to remove the water later, it is the minimum amount of water in a range where sucrose can be dissolved. Is preferred.
  • the amount of the basic catalyst is preferably in the range of 0.01 to 20% by weight and more preferably in the range of 0.1 to 5% by weight with respect to sucrose.
  • stirring such as rotary stirring or rocking stirring may be performed. In the process, heating may be performed or may not be performed.
  • the order in which sucrose and a basic catalyst are dissolved in water is not ask
  • Examples of fatty acid esters used in the step of producing sucrose fatty acid esters are as described above.
  • the fatty acid ester may be the same as or different from the fatty acid ester used in the step of producing the fatty acid alkali metal salt.
  • an unreacted fatty acid ester that was not used in the reaction in the step of producing the fatty acid alkali metal salt may be used in the step of producing the sucrose fatty acid ester, or The same fatty acid ester may be newly added.
  • the fatty acid ester may be melted or charged or melted after being charged. May be.
  • the fatty acid ester is melted when the sucrose fatty acid ester is produced. If the fatty acid ester used to produce the sucrose fatty acid ester is the same as the fatty acid ester used to produce the fatty acid alkali metal salt, even if an excess amount of fatty acid ester is used relative to sucrose, When the fatty acid ester is recovered and used, there is an advantage that reusability is good because other types of fatty acid esters are not mixed.
  • This fatty acid alkali metal salt is used as an emulsifier in a mixture of an aqueous solution of sucrose and a fatty acid ester.
  • the illustration of the fatty acid alkali metal salt used in the step of producing the sucrose fatty acid ester is as described above, and these fatty acid alkali metal salts may be used singly or in a plurality of mixtures. May be.
  • the amount of fatty acid alkali metal salt used is not particularly limited. For example, it is preferably 1 to 50% by weight based on the total mixture, and the fatty acid ester used in the production of sucrose fatty acid ester is a fatty acid alkyl ester. In some cases, it is more preferably 10 to 30% by weight.
  • sucrose fatty acid ester In the step of producing sucrose fatty acid ester, an aqueous solution in which sucrose is dissolved in water in the presence of a basic catalyst, the fatty acid alkali metal salt produced in the previous step, and the fatty acid ester are mixed and mixed under reduced pressure.
  • the sucrose fatty acid ester is produced by stirring and heating at As a result of this mixing, the mixing order is not limited as long as the aqueous solution, the fatty acid alkali metal salt, and the fatty acid ester are mixed.
  • the fatty acid ester should just melt
  • the fatty acid ester when the fatty acid ester is solid at room temperature, the fatty acid ester may be melted by heating, for example. In addition, it is suitable for this liquid mixture not to contain the organic solvent.
  • the fatty acid ester mixed with sucrose in this step is preferably in the range of 1 to 20 equivalents per 1 equivalent of sucrose. Thus, the amount of fatty acid ester used is preferably the same or excessive amount as sucrose.
  • the stirring performed in this step may be, for example, rotational stirring, rocking stirring, ultrasonic stirring, or any combination of two or more thereof. The stirring may be performed continuously or intermittently.
  • a mixture obtained by mixing an aqueous solution of sucrose, a fatty acid alkali metal salt, and a fatty acid ester is a fluid having a high viscosity. Therefore, this mixture can also be considered as a highly viscous liquid mixture.
  • the step of producing a sucrose fatty acid ester has a preceding step of removing water from the mixture, and a subsequent step of performing transesterification in a state where water is removed after the preceding step.
  • the preceding step it is preferable that sufficient stirring is performed in order to remove water in a state where the dispersoid which is an aqueous solution of sucrose is uniformly dispersed.
  • the subsequent step it is preferable that sufficient stirring is performed from the viewpoint of promoting transesterification between sucrose and a fatty acid ester.
  • the heating in the previous step in the step of producing the sucrose fatty acid ester may or may not be performed by irradiation with microwaves.
  • the heating of the latter process in the process of producing the sucrose fatty acid ester is performed by irradiating with microwaves.
  • the frequency of the microwave is not particularly limited.
  • the frequency may be 2.45 GHz, 5.8 GHz, 24 GHz, 915 MHz, or other 300 MHz to 300 GHz. A frequency within the range may be used.
  • the microwave of a single frequency may be irradiated and the microwave of a several frequency may be irradiated.
  • microwaves having a plurality of frequencies may be irradiated at the same time, or may be irradiated at different times.
  • microwaves with multiple frequencies are irradiated at different times, for example, microwaves with frequencies that are easily absorbed by the raw material are irradiated at the start of the reaction, and the product is absorbed at the time when the reaction proceeds.
  • Microwaves with a frequency that can be easily applied may be irradiated.
  • microwaves having a plurality of frequencies may be irradiated at the same position or may be irradiated at different positions.
  • microwaves of a plurality of frequencies are respectively irradiated at different positions, for example, at a position on the upstream side of the flow type reactor, that is, at a position where the ratio of the raw material is higher than that of the product
  • Microwaves may be irradiated, and microwaves having a frequency that is easily absorbed by the product may be irradiated at a position downstream of the reactor, that is, at a position where the ratio of the product is higher than that of the raw material.
  • the microwave irradiation may be performed continuously, or may be performed intermittently between irradiation and pause.
  • Irradiation with microwaves raises the temperature of the object to be irradiated, but the intensity of microwave irradiation may be adjusted so that the temperature remains constant. Well, or the intensity of microwave irradiation may be changed in small increments.
  • the temperature of the mixture to be irradiated with the microwave may be measured using a known thermometer such as a thermocouple thermometer or an infrared optical fiber thermometer. The measured temperature may be used to control the output (intensity) of the microwave.
  • the microwave irradiation may be performed in a single mode or in a multimode.
  • the catalyst which has a microwave absorptivity may be injected
  • the produced sucrose fatty acid ester is used for foods and pharmaceuticals and the catalyst needs to be completely removed after the reaction, it is preferable not to use the catalyst.
  • the temperature of the first step is preferably lower than the reaction temperature of the second step, that is, the step of transesterification. If the temperature in the previous step is the same as or higher than the reaction temperature in the subsequent transesterification step, the transesterification starts in the previous step, resulting in a low yield of sucrose fatty acid ester in the subsequent step. Because it becomes. On the other hand, if the temperature of the preceding step is too low, water cannot be removed, and the reaction in the subsequent step is hindered. Therefore, it is preferable that the temperature of the mixture in the preceding step is higher than room temperature and lower than the reaction temperature in the subsequent step.
  • the previous step it is preferably heated in the range of 40 ° C. to 80 ° C., more preferably in the range of 50 ° C. to 80 ° C.
  • the time of the preceding step is preferably in the range of 5 minutes to 24 hours, more preferably in the range of 20 minutes to 2 hours, and in the range of 30 minutes to 1 hour. Is more preferred.
  • the removal of water is preferably performed until the amount of remaining water is 0.1 to 2% by weight based on the entire mixture.
  • the mixture is heated so that it is lower than the decomposition temperature of sucrose.
  • the sucrose decomposition temperature is a temperature at which sucrose decomposition begins.
  • the decomposition temperature at which sucrose odors when heated for a short time begins around 135 ° C.
  • the heating is performed in a range lower than the decomposition temperature of sucrose by 25 ° C. to a range lower than the decomposition temperature of sucrose, and a temperature lower by 10 ° C. than the decomposition temperature of sucrose.
  • the mixture is preferably heated to a range of 100 ° C. to 135 ° C., more preferably 110 ° C. to 133 ° C., and a range of 110 ° C. to 130 ° C. More preferably it is heated.
  • the mixture may be heated to 120 ° C. or higher.
  • heating by microwaves may be performed so that the measurement temperature of the mixture becomes “decomposition temperature of sucrose ⁇ (° C.)”.
  • ⁇ is a positive real number. Note that ⁇ is preferably a small value, but the value of ⁇ may be selected in accordance with the responsiveness of feedback of temperature control using microwaves. Specifically, the value of ⁇ may be decreased when the responsiveness is high, and the value of ⁇ may be increased when the responsiveness is low.
  • the reaction time (heating time) in the subsequent step is preferably 5 minutes to 6 hours. In addition, the minimum of the reaction time may be 30 minutes or more, for example, and may be 1 hour or more. Further, the upper limit of the reaction time may be, for example, 6 hours or less, 5 hours or less, 4 hours or less, 3.5 hours or less, 3 It may be less than time.
  • the time of the subsequent step is about the time when the yield of the monoester reaches a peak.
  • the temperature may be constant or may vary. In the latter case, for example, the mixture may be heated so as to increase the temperature in the subsequent step of performing the transesterification.
  • the temperature increase may be performed, for example, by a linear temperature change, may be performed by a step-like temperature change, or may be another temperature increase.
  • the temperature increases monotonously in the subsequent stage, but as the entire period of the subsequent stage It is sufficient that the temperature rises, and there may be a period during which the temperature falls microscopically. This is because, for example, such a situation can occur when the microwave is intermittently irradiated.
  • the temperature changes in the subsequent steps it is important that the temperature does not exceed the decomposition temperature of sucrose.
  • the produced sucrose fatty acid ester it is suitable that there is much content rate of a monoester.
  • the weight ratio of the monoester is preferably larger than the weight ratio of the sucrose fatty acid ester in which two or more hydroxyl groups of sucrose are esterified with the fatty acid ester.
  • the weight ratio of the monoester is preferably 60% by weight or more, more preferably 70% by weight or more, and 80% by weight or more. More preferably it is.
  • Monoesters of sucrose fatty acid esters are known to have antibacterial properties, and those with a higher monoester content are more soluble in water, so sucrose fatty acid esters are used, for example, in foods and beverages. This is because, in some cases, a high monoester content is required.
  • high-purity monoesters may be required for uses such as pharmaceuticals. In such cases, it is better to purify high-purity monoesters from those with a high monoester content.
  • the proportion of monoester is high.
  • the heating time is preferably 3 hours or less. More preferably, it is 2.5 hours or less.
  • the heating time is preferably 4 hours or less, and 3.5 hours or less. Is more preferred.
  • generated sucrose fatty acid ester is high. In the present invention, such high monoester selectivity and high yield could be achieved by microwave heating.
  • the pre-stage and post-stage pressures are preferably 1 to 90 kPa, and more preferably 1 to 10 kPa.
  • the pressure may be the same in the preceding process and the subsequent process, or may vary. In the latter case, for example, the pressure in the subsequent process may be higher than the pressure in the previous process.
  • the degree of decompression may be within a range in which the raw material (for example, fatty acid ester or the like) does not vaporize.
  • sucrose fatty acid ester is produced by transesterification in the step of producing sucrose fatty acid ester.
  • the sucrose fatty acid ester is not particularly limited.
  • the mixture may be cooled after transesterification. This is to prevent the monoester from becoming a diester.
  • a normal method can be used as a method for extracting the produced sucrose fatty acid ester.
  • an organic solvent for example, methyl ethyl ketone, water-insoluble alcohol, etc.
  • the organic solvent includes unreacted fatty acid ester and sucrose fatty acid ester.
  • the water contains unreacted sucrose and fatty acid alkali metal salts.
  • the sucrose fatty acid ester can be extracted by crystallizing and extracting the sucrose fatty acid ester from the organic solvent.
  • sucrose fatty acid ester As described above, according to the method for producing a sucrose fatty acid ester according to the present invention, in the subsequent step in the step of producing the sucrose fatty acid ester, by heating the mixture to be lower than the decomposition temperature of sucrose, A sucrose fatty acid ester having no odor can be produced. Further, by heating with microwaves, it becomes possible to obtain a sucrose fatty acid ester having a high monoester selectivity and high yield in a short time. In addition, since no harmful organic solvent is used in the step of producing a sucrose fatty acid ester, a sucrose fatty acid ester suitable for foods, pharmaceuticals, and cosmetics can be produced.
  • the method for producing a sucrose fatty acid ester includes a step of producing a fatty acid alkali metal salt is described, but this need not be the case.
  • the fatty acid alkali metal salt may be used in the step of producing a sucrose fatty acid ester.
  • the fatty acid alkali metal salt may be produced by a method different from the above description.
  • Example 1 Method for producing sucrose palmitate [Example 1] A three-necked flask was charged with 98 g of methyl palmitate heated to 60 ° C. and melted and a solution of 3.8 g of potassium hydroxide dissolved in 30 ml of methanol. After placing the three-necked flask in a microwave reactor ( ⁇ Reactor EX, manufactured by Shikoku Keikaku Kogyo Co., Ltd.) equipped with a stirrer and a thermometer, the microwave was irradiated with 2.45 GHz microwave and heated to 100 ° C. while stirring. Reflux was performed for a minute. Thereafter, the temperature was maintained at 100 ° C.
  • ⁇ Reactor EX manufactured by Shikoku Keikaku Kogyo Co., Ltd.
  • Example 2 Sucrose palmitate was produced in the same manner as in Example 1 except that the time for transesterification was changed from 1 hour to 2 hours. Also in this case, there was no coloring or odor from the start of the reaction to the end of the reaction. The results are as shown in FIG.
  • Example 3 Sucrose palmitate was produced in the same manner as in Example 1 except that the time for transesterification was changed from 1 hour to 3 hours. Also in this case, there was no coloring or odor from the start of the reaction to the end of the reaction. The results are as shown in FIG.
  • Example 4 Sucrose palmitate was produced in the same manner as in Example 2 except that the temperature during the transesterification reaction was changed from 120 ° C to 110 ° C. Also in this case, there was no coloring or odor from the start of the reaction to the end of the reaction. The results are as shown in FIG.
  • Example 5 Sucrose palmitate was produced in the same manner as in Example 4 except that the transesterification time was changed from 2 hours to 4 hours. Also in this case, there was no coloring or odor from the start of the reaction to the end of the reaction. The results are as shown in FIG.
  • Example 6 Sucrose palmitate was produced in the same manner as in Example 2 except that the temperature during the transesterification reaction was changed from 120 ° C to 100 ° C. Also in this case, there was no coloring or odor from the start of the reaction to the end of the reaction. The results are as shown in FIG.
  • Example 7 The temperature of the transesterification reaction was 110 ° C. for the first half hour and 120 ° C. for the first half hour, and the transesterification reaction was carried out for a total of 2 hours. Generated. In addition, the temperature increase from 110 ° C. to 120 ° C. was performed immediately, and the degree of vacuum was maintained at that time. Also in this case, there was no coloring or odor from the start of the reaction to the end of the reaction. The results are as shown in FIG.
  • Example 1 Sucrose palmitate was produced in the same manner as in Example 2, except that heating by microwave irradiation was changed to heating by an oil bath (conventional heating). In this case, the reaction solution colored brownish brown during the transesterification reaction and had a burnt sucrose smell. The results are as shown in FIG. Even when the temperature during the transesterification reaction was changed from 120 ° C. to 110 ° C., the reaction solution was colored brown as in Comparative Example 1.
  • FIG. 2 is a graph showing the change over time in the monoester yield and the weight ratio of the monoester in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 2 to 4.
  • a monoester is produced, a diester is produced from the monoester, and a triester is produced from the diester.
  • the yield of the monoester gradually increases with the passage of time and starts to decrease from the middle.
  • the diester etc. are produced
  • the time change of the yield of the monoester in microwave heating is shortened by less than 1/2 with respect to the time change of the yield of monoester in the conventional heating (CH).
  • the weight ratio (83%) of the monoester of Comparative Example 3 is smaller than the weight ratio (85%) of the monoester of Example 1.
  • the yield of the monoester is more in the time direction than the proportion of the monoester. It can be seen that is shortened shorter. Due to the existence of such differences, microwave heating can simultaneously achieve a high yield of monoester and a high selectivity in a short reaction time range (for example, a reaction time within 4 hours). become.
  • Example 7 it can be seen that a higher yield of monoester and a higher selectivity of monoester can be achieved by increasing the reaction temperature stepwise during the transesterification reaction. Therefore, it is considered that a higher yield of monoester and a higher selectivity of monoester can be compatible by heating the mixture so that the temperature of the mixture is increased during the transesterification reaction.
  • the time for the transesterification reaction (that is, the heating time in the subsequent step) may be the time for which the yield of the monoester reaches a peak.
  • the time when the yield of the monoester reaches a peak should theoretically be one point in time, but in reality it is difficult to specify the point. Therefore, the time when the yield of the monoester reaches a peak may be considered as a period having a width.
  • the time for the transesterification reaction in which the monoester yield peaks in microwave heating at 120 ° C. (Examples 1 to 3) may be considered to be in the range of 1.5 hours to 2.5 hours. Good.
  • reaction temperature the higher the yield of the monoester can be realized in the range below the decomposition temperature of sucrose. Therefore, it can be seen that the reaction is preferably performed at a reaction temperature closer to the decomposition temperature of sucrose.
  • the content was cooled to 80 degreeC.
  • the content is a mixture of 88.3 g methyl stearate and 21.9 g potassium stearate.
  • An aqueous solution in which 12 g of sucrose and 0.5 g of potassium hydroxide were dissolved in 8 g of water was charged into the three-necked flask. While stirring the mixture in the three-necked flask, the pressure was reduced while stirring, and the pressure was reduced to 4 kPa to evaporate water.
  • Example 9 Sucrose stearate was produced in the same manner as in Example 8 except that the time for the transesterification reaction was changed from 1 hour to 2 hours. Also in this case, there was no odor from the start of the reaction to the end of the reaction. The results are as shown in FIG.
  • Example 10 Sucrose stearate was produced in the same manner as in Example 8 except that the time for the transesterification reaction was changed from 1 hour to 3 hours. Also in this case, there was no odor from the start of the reaction to the end of the reaction. The results are as shown in FIG.
  • Example 11 Sucrose stearate was produced in the same manner as in Example 8 except that the time for transesterification was changed from 1 hour to 4 hours. Also in this case, there was no odor from the start of the reaction to the end of the reaction. The results are as shown in FIG.
  • Example 12 Sucrose stearate was produced in the same manner as in Example 8 except that the temperature during the transesterification reaction was changed from 130 ° C to 120 ° C. Also in this case, there was no odor from the start of the reaction to the end of the reaction. The results are as shown in FIG.
  • Example 13 Sucrose stearate was produced in the same manner as in Example 12 except that the time for the transesterification reaction was changed from 1 hour to 2 hours. Also in this case, there was no odor from the start of the reaction to the end of the reaction. The results are as shown in FIG.
  • Example 14 Sucrose stearate was produced in the same manner as in Example 12 except that the time for transesterification was changed from 1 hour to 3 hours. Also in this case, there was no odor from the start of the reaction to the end of the reaction. The results are as shown in FIG.
  • Example 15 Sucrose stearate was produced in the same manner as in Example 12 except that the time for transesterification was changed from 1 hour to 4 hours. Also in this case, there was no odor from the start of the reaction to the end of the reaction. The results are as shown in FIG.
  • FIG. 4 is a graph showing the change over time in the yield of monoester and the weight ratio of monoester in Examples 8 to 15 and Comparative Examples 6 to 9.
  • the reaction proceeds such that a monoester is first produced, a diester is produced from the monoester, and a triester is produced from the diester.
  • the change in the yield of 11 the yield of the monoester gradually increases with the passage of time and starts to decrease from the middle.
  • the diester etc. are produced
  • the time for the transesterification reaction (that is, the heating time in the subsequent step) may be the time for which the yield of the monoester reaches a peak.
  • the time when the yield of the monoester reaches a peak should theoretically be one point in time, but in reality it is difficult to specify the point. Therefore, the time when the yield of the monoester reaches a peak may be considered as a period having a width.
  • the time for the transesterification reaction at which the monoester yield peaks in microwave heating at 130 ° C. (Examples 8 to 11) may be considered to be in the range of 2.5 to 3.5 hours. Good.
  • Example 16 Method for producing sucrose caprylate [Example 16] A three-necked flask was charged with 57.5 g of methyl caprylate heated to 60 ° C. and melted and a solution of 3.8 g of potassium hydroxide dissolved in 30 ml of methanol. After placing the three-necked flask in a microwave reactor ( ⁇ Reactor EX, manufactured by Shikoku Keikaku Kogyo Co., Ltd.) equipped with a stirrer and a thermometer, the microwave was irradiated with 2.45 GHz microwave and heated to 100 ° C. while stirring. Reflux was performed for a minute. Thereafter, the temperature was maintained at 100 ° C.
  • ⁇ Reactor EX manufactured by Shikoku Keikaku Kogyo Co., Ltd.
  • the content was cooled to 80 degreeC.
  • the content is a mixture of 46.8 g methyl caprylate and 12.3 g potassium caprylate.
  • An aqueous solution in which 12 g of sucrose and 0.5 g of potassium hydroxide were dissolved in 8 g of water was charged into the three-necked flask. While stirring the mixture in the three-necked flask at 80 ° C., the pressure was reduced and the pressure was reduced to 10 kPa to evaporate water.
  • sucrose caprylate was obtained from the reaction product using acetone.
  • the yield of sucrose caprylate and the proportion of monoester were analyzed by high performance liquid chromatography and gas chromatography. The result is as shown in FIG.
  • Sucrose caprylate was produced in the same manner as in Example 16 except that the time for transesterification was changed from 1 hour to 2 hours, 3 hours, 4 hours, and 6 hours. Also in this case, there was no odor from the start of the reaction to the end of the reaction. The results are as shown in FIG.
  • Sucrose caprylate was produced in the same manner as in Examples 16 to 20, except that the temperature during the transesterification reaction was changed from 130 ° C to 120 ° C. Also in this case, there was no odor from the start of the reaction to the end of the reaction. The results are as shown in FIG.
  • Sucrose caprylate was produced in the same manner as in Examples 16 to 20, except that the temperature during the transesterification reaction was changed from 130 ° C to 110 ° C. Also in this case, there was no odor from the start of the reaction to the end of the reaction. The results are as shown in FIG.
  • Sucrose caprylate was produced in the same manner as in Examples 26 to 30 except that heating by microwave irradiation was changed to heating by an oil bath (conventional heating). In this case, there was no odor from the start of the reaction to the end of the reaction. The results are as shown in FIG.
  • Sucrose caprylate was produced in the same manner as in Comparative Examples 11 to 15 except that the temperature during the transesterification reaction was changed from 110 ° C. to 100 ° C. Also in this case, there was no odor from the start of the reaction to the end of the reaction. The results are as shown in FIG.
  • FIG. 6 is a graph showing the change over time in the yield of monoester and the weight ratio of monoester in Examples 16 to 30 and Comparative Examples 11 to 20.
  • sucrose caprylic acid ester first, a monoester is produced, a diester is produced from the monoester, and a triester is produced from the diester.
  • the change in the yield of 30 the yield of the monoester gradually increases with the passage of time and starts to decrease from the middle.
  • the diester etc. are produced
  • the time for the transesterification reaction (that is, the heating time in the subsequent step) may be the time for which the yield of the monoester reaches a peak.
  • the time when the yield of the monoester reaches a peak should theoretically be one point in time, but in reality it is difficult to specify the point. Therefore, the time when the yield of the monoester reaches a peak may be considered as a period having a width.
  • the time for the transesterification reaction in which the yield of monoester reaches a peak in microwave heating at 130 ° C. may be considered to be in the range of 1.5 hours to 2.5 hours.
  • Examples 16 to 20 and Examples 21 to 25 it can be seen that in the range below the decomposition temperature of sucrose, a higher yield of monoester can be realized at a higher reaction temperature. . Therefore, it is considered that the reaction is preferably performed at a reaction temperature closer to the decomposition temperature of sucrose. Further, in this example, when the heating time in the subsequent step is 6 hours or less, a monoester weight ratio of 70% by weight or more can be realized. In particular, when the heating time in the subsequent step is 4 hours or less, a weight ratio of the monoester of 80% by weight or more can be realized.
  • the content was cooled to 80 degreeC.
  • the contents are a mixture of 63.4 g of methyl laurate and 16.1 g of potassium laurate.
  • An aqueous solution in which 12 g of sucrose and 0.5 g of potassium hydroxide were dissolved in 8 g of water was charged into the three-necked flask. While stirring the mixture in the three-necked flask, the pressure was reduced while stirring, and the pressure was reduced to 4 kPa to evaporate water.
  • Examples 32 to 35 Sucrose laurate was produced in the same manner as in Example 31, except that the time for the transesterification reaction was changed from 1 hour to 2 hours, 3 hours, 4 hours, and 6 hours. Also in this case, there was no odor from the start of the reaction to the end of the reaction. The result is as shown in FIG.
  • Examples 36 to 40 Sucrose laurate was produced in the same manner as in Examples 31 to 35 except that the temperature during the transesterification reaction was changed from 130 ° C to 120 ° C. Also in this case, there was no odor from the start of the reaction to the end of the reaction. The result is as shown in FIG.
  • Example 41 to 45 Sucrose laurate was produced in the same manner as in Examples 31 to 35 except that the temperature during the transesterification reaction was changed from 130 ° C to 110 ° C. Also in this case, there was no odor from the start of the reaction to the end of the reaction. The result is as shown in FIG.
  • FIG. 8 is a graph showing the change over time in the yield of monoesters and the weight ratio of monoesters in Examples 31 to 45 and Comparative Examples 21 to 30.
  • a monoester is produced, a diester is produced from the monoester, and a triester is produced from the diester.
  • the change in the yield of 45 the yield of the monoester gradually increases with the passage of time and starts to decrease from the middle.
  • the diester etc. are produced
  • the time change of the monoester ratio in the microwave heating is not shortened to 1/12 with respect to the time change of the monoester ratio in the conventional heating.
  • the weight ratio (91.9%) of the monoester of Comparative Example 25 is smaller than the weight ratio (97.4%) of the monoester of Example 31.
  • the yield of the monoester is more in the time direction than the proportion of the monoester. It can be seen that is shortened shorter. Due to the existence of such differences, microwave heating can simultaneously achieve a high yield of monoester and high selectivity in a short reaction time range (for example, a reaction time range of 6 hours or less). become.
  • the time for the transesterification reaction may be the time for which the yield of the monoester reaches a peak.
  • the time when the yield of the monoester reaches a peak should theoretically be one point in time, but in reality it is difficult to specify the point. Therefore, the time when the yield of the monoester reaches a peak may be considered as a period having a width.
  • the time for the transesterification reaction in which the yield of monoester reaches a peak in microwave heating at 130 ° C. may be considered to be in the range of 1.5 hours to 2.5 hours.
  • Examples 31 to 35 and Examples 36 to 40 it can be seen that a higher yield of monoester can be realized at a higher reaction temperature within a range below the decomposition temperature of sucrose. . Therefore, it is considered that the reaction is preferably performed at a reaction temperature closer to the decomposition temperature of sucrose. Further, in this example, when the heating time in the subsequent step is 6 hours or less, it is possible to realize a monoester weight ratio of 65% by weight or more. In particular, when the heating time in the subsequent step is 4 hours or less, a weight ratio of the monoester of 75% by weight or more can be realized.
  • Example 46 Method for producing sucrose oleate [Example 46] A three-necked flask was charged with 107.8 g of methyl oleate heated to 60 ° C. and melted, and a solution of 3.8 g of potassium hydroxide dissolved in 30 ml of methanol. The three-necked flask was placed in a microwave reactor ( ⁇ Reactor EX, manufactured by Shikoku Keiki Kogyo Co., Ltd.) equipped with a stirrer and a thermometer, and then irradiated with 2.45 GHz microwave, heated to 100 ° C. while stirring, Reflux was performed for a minute. Thereafter, the pressure was maintained at 100 ° C.
  • ⁇ Reactor EX manufactured by Shikoku Keiki Kogyo Co., Ltd.
  • Example 47 Sucrose oleate was produced in the same manner as in Example 46 except that the time for the transesterification reaction was changed from 1 hour to 2 hours, 3 hours, 4 hours, and 6 hours. Also in this case, there was no odor from the start of the reaction to the end of the reaction. The result is as shown in FIG.
  • Example 51 to 55 Sucrose oleate was produced in the same manner as in Examples 46 to 50 except that the temperature during the transesterification reaction was changed from 130 ° C to 120 ° C. Also in this case, there was no odor from the start of the reaction to the end of the reaction. The result is as shown in FIG.
  • Example 56 to 60 Sucrose oleate was produced in the same manner as in Examples 46 to 50 except that the temperature during the transesterification reaction was changed from 130 ° C to 110 ° C. Also in this case, there was no odor from the start of the reaction to the end of the reaction. The result is as shown in FIG.
  • FIG. 10 is a graph showing the change over time in the yield of monoester and the proportion by weight of monoester in Examples 46 to 60 and Comparative Examples 31 to 40.
  • sucrose oleate first, a monoester is produced, a diester is produced from the monoester, and a triester is produced from the diester.
  • the change in yield of 50 the yield of monoester gradually increases with the passage of time and starts to decrease from the middle.
  • the diester etc. are produced
  • the time change of the conventional heating at 110 ° C. (Comparative Examples 31 to 35) is different from the time change of the conventional heating in Comparative Examples 1 to 30, and the monoester yield in the initial stage of heating is different.
  • the degree of increase is large, and the degree of decrease in the proportion of monoester is also large.
  • the yield of the monoester reached the upper limit in about 3 hours, and the upper limit is lower than the upper limit of the yield of the monoester in microwave heating. Yes.
  • the yield of the monoester in the conventional heating is about half of the yield of the monoester in the microwave heating.
  • the time change of the monoester ratio in the microwave heating generally has a larger value than the time change of the monoester ratio in the conventional heating of Comparative Examples 31 to 35 as a whole. Therefore, microwave heating can achieve a higher monoester yield and higher selectivity than conventional heating at 110 ° C.
  • the time change of the monoester ratio in the microwave heating is not shortened to 1/6 with respect to the time change of the monoester ratio in the conventional heating.
  • the weight ratio (88.4%) of the monoester of Comparative Example 40 is smaller than the weight ratio (91.8%) of the monoester of Example 47.
  • the yield of the monoester is more in the time direction than the proportion of the monoester. It can be seen that is shortened shorter.
  • the time for the transesterification reaction (that is, the heating time in the subsequent step) may be the time for which the yield of the monoester reaches a peak.
  • the time when the yield of the monoester reaches a peak should theoretically be one point in time, but in reality it is difficult to specify the point. Therefore, the time when the yield of the monoester reaches a peak may be considered as a period having a width.
  • the time for the transesterification reaction in which the yield of the monoester reaches a peak in microwave heating at 130 ° C. may be considered to be in the range of 3.5 hours to 5 hours.
  • Examples 46 to 50 and Examples 51 to 55 it can be seen that in the range below the decomposition temperature of sucrose, a higher yield of monoester can be realized at a higher reaction temperature. . Therefore, it is considered that the reaction is preferably performed at a reaction temperature closer to the decomposition temperature of sucrose. Further, in this example, when the heating time in the subsequent step is 6 hours or less, a weight ratio of monoester of 60% by weight or more can be realized. In particular, when the heating time in the subsequent step is 4 hours or less, a weight ratio of monoester of 70% by weight or more can be realized.
  • the contents are a mixture of 87.1 g of methyl linoleate and 21.6 g of potassium linoleate.
  • An aqueous solution in which 12 g of sucrose and 0.5 g of potassium hydroxide were dissolved in 8 g of water was charged into the three-necked flask. While stirring the mixture in the three-necked flask, the pressure was reduced while stirring, and the pressure was reduced to 4 kPa to evaporate water.
  • sucrose linoleic acid ester was obtained from the reaction product using acetone. The yield of sucrose linoleic acid ester and the proportion of monoester were analyzed by high performance liquid chromatography and gas chromatography. The result is as shown in FIG.
  • Example 62 to 65 Sucrose linoleic acid ester was produced in the same manner as in Example 61 except that the time for transesterification was changed from 1 hour to 2 hours, 3 hours, 4 hours, and 6 hours. Also in this case, there was no odor from the start of the reaction to the end of the reaction. The result is as shown in FIG.
  • Example 66 to 70 Sucrose linoleic acid esters were produced in the same manner as in Examples 61 to 65 except that the temperature during the transesterification reaction was changed from 130 ° C to 120 ° C. Also in this case, there was no odor from the start of the reaction to the end of the reaction. The result is as shown in FIG.
  • Example 71 to 75 Sucrose linoleic acid esters were produced in the same manner as in Examples 61 to 65 except that the temperature during the transesterification reaction was changed from 130 ° C to 110 ° C. Also in this case, there was no odor from the start of the reaction to the end of the reaction. The result is as shown in FIG.
  • Sucrose linoleic acid esters were produced in the same manner as in Examples 71 to 75 except that heating by microwave irradiation was changed to heating by an oil bath (conventional heating). In this case, there was no odor from the start of the reaction to the end of the reaction. The result is as shown in FIG.
  • microwave heating can achieve a yield of about 1.8 times that of conventional heating. Yes. In microwave heating, such a high yield can be realized without causing odor.
  • conventional heating since the time change of the yield of the monoester is gradual or the upper limit is low, a high yield of the monoester cannot be realized, but in Examples 61 to 65 and the like, compared to the comparative example Thus, a higher yield can be realized. Particularly in Examples 63 and 64, a high yield and a high weight ratio of the monoester can be realized in a short time.
  • FIG. 12 is a graph showing the change over time in the yield of monoester and the weight ratio of monoester in Examples 61 to 75 and Comparative Examples 41 to 50.
  • sucrose linoleic acid ester first, a monoester is produced, a diester is produced from the monoester, and a triester is produced from the diester.
  • the change in the yield of 65 the yield of the monoester gradually increases with the passage of time and starts to decrease from the middle.
  • the diester etc. are produced
  • the time change of the conventional heating at 110 ° C. (Comparative Examples 41 to 45) is different from the time change of the conventional heating in Comparative Examples 1 to 30, and the monoester yield in the initial stage of heating is different.
  • the degree of increase is large, and the degree of decrease in the proportion of monoester is also large.
  • the monoester yield reached the upper limit in about 2 hours, and the upper limit was lower than the upper limit of the monoester yield in microwave heating. Yes.
  • the yield of the monoester in the conventional heating is about half (about 0.57) of the yield of the monoester in the microwave heating.
  • the time change of the monoester ratio in the microwave heating generally has a larger value than the time change of the monoester ratio in the conventional heating of Comparative Examples 41 to 45. Therefore, microwave heating can achieve a higher monoester yield and higher selectivity than conventional heating at 110 ° C.
  • the time change of the monoester ratio in the microwave heating is not shortened to 1/6 with respect to the time change of the monoester ratio in the conventional heating.
  • the weight ratio (89.8%) of the monoester of Comparative Example 50 is smaller than the weight ratio (90.0%) of the monoester of Example 62.
  • the yield of the monoester is more in the time direction than the proportion of the monoester. It can be seen that is shortened shorter.
  • the time for the transesterification reaction may be the time for which the yield of the monoester reaches a peak.
  • the time when the yield of the monoester reaches a peak should theoretically be one point in time, but in reality it is difficult to specify the point. Therefore, the time when the yield of the monoester reaches a peak may be considered as a period having a width.
  • the time for the transesterification reaction in which the yield of the monoester reaches a peak in microwave heating at 130 ° C. (Examples 61 to 65) may be considered to be in the range of 3.5 hours to 5 hours.
  • Examples 61 to 65 and Examples 66 to 70 it is inferred that higher yields of monoesters can be realized at higher reaction temperatures in the range below the decomposition temperature of sucrose. it can. Therefore, it is considered that the reaction is preferably performed at a reaction temperature closer to the decomposition temperature of sucrose.
  • the heating time in the subsequent step is 6 hours or less, a weight ratio of monoester of 60% by weight or more can be realized.
  • a weight ratio of monoester of 70% by weight or more can be realized.
  • the constituent fatty acids of the fatty acid ester are palmitic acid (16 carbon atoms; saturated fatty acid), stearic acid (18 carbon atoms; saturated fatty acid), caprylic acid (8 carbon atoms; saturated fatty acid), lauric acid (carbon).
  • the number 12 saturated fatty acid
  • oleic acid carbon number 18: monovalent unsaturated fatty acid
  • linoleic acid carbon number 18: polyvalent unsaturated fatty acid
  • sucrose fatty acid esters using fatty acid esters having a fatty acid having 8 to 24 carbon atoms as a constituent fatty acid. Further, it can be inferred that the same effect can be obtained regardless of whether the constituent fatty acid of the fatty acid ester used in the production of the sucrose fatty acid ester is a saturated fatty acid other than the above or an unsaturated fatty acid other than the above. Furthermore, it can be inferred that the same effect can be obtained regardless of the number of unsaturated bonds in the unsaturated fatty acid.
  • the sucrose fatty acid ester obtained by the method for producing a sucrose fatty acid ester according to the present invention can be used, for example, in the fields of food, cosmetics, pharmaceuticals and the like.

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Abstract

【課題】モノエステルの選択率の高いショ糖脂肪酸エステルの製造方法を提供する。 【解決手段】ショ糖脂肪酸エステルの製造方法は、ショ糖と塩基性触媒とを含む水溶液を調製する工程と、その工程で得られた水溶液と、脂肪酸アルカリ金属塩と、融解している脂肪酸エステルとを混合して減圧下で撹拌して加熱することによってショ糖脂肪酸エステルを生成する工程と、を備え、ショ糖脂肪酸エステルを生成する工程は、混合物から水を除去する前段の工程と、その工程の後にエステル交換を行う後段の工程とを有しており、後段の工程では、マイクロ波を照射することによって、混合物がショ糖の分解温度未満となるように加熱する。

Description

ショ糖脂肪酸エステルの製造方法
　本発明は、モノエステルの選択率の高いショ糖脂肪酸エステルの製造方法に関する。
　従来、糖と脂肪酸エステルとをエステル交換することにより、糖脂肪酸エステルを製造することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
特開昭６３－１１９４９３号公報
　そのような糖脂肪酸エステルの製造においては、モノエステル（モノ体）と共に、ジエステル（ジ体）、トリエステル（トリ体）なども製造されることになるが、ショ糖脂肪酸エステル（シュガーエステル）やグルコース脂肪酸エステルなどの糖脂肪酸エステルのモノエステルは優れた特性を有しているため、モノエステルの含有量が多くなるように糖脂肪酸エステルを製造したいという要望があった。なお、例えば、ショ糖脂肪酸エステルのモノエステルは、抗菌性や熱安定性を有していることが知られている。
　また、そのようなモノエステルは、乳化剤等の食品添加物や、化粧品、または医薬品等に用いられるため、着臭のないショ糖脂肪酸エステルを製造したいという要望もあった。
　本発明は、上記状況においてなされたものであり、モノエステルの割合が高く、着臭のないショ糖脂肪酸エステルの製造方法を提供することを目的とする。
　本発明者らは、上述の課題に対して鋭意研究の末、マイクロ波を照射し、ショ糖の分解温度未満となるように加熱することによって、モノエステルの割合が高く、着臭のないショ糖脂肪酸エステルを製造できることを見いだし、発明を完成するに至った。
　すなわち、本発明は下記の通りである。
［１］　ショ糖と塩基性触媒とを含む水溶液を調製する工程と、
当該工程で得られた水溶液と、脂肪酸アルカリ金属塩と、脂肪酸エステルとを混合して減圧下で撹拌して加熱することによってショ糖脂肪酸エステルを生成する工程と、を備え、
前記ショ糖脂肪酸エステルを生成する工程は、混合物から水を除去する前段の工程と、当該工程の後にエステル交換を行う後段の工程とを有しており、
前記後段の工程では、マイクロ波を照射することによって、混合物が前記ショ糖の分解温度未満となるように加熱する、ショ糖脂肪酸エステルの製造方法。
［２］　製造対象が、モノエステルの重量割合が６０重量％以上であるショ糖脂肪酸エステルである、［１］記載のショ糖脂肪酸エステルの製造方法。
［３］　前記脂肪酸エステルは、炭素数が８から２４の飽和及び不飽和脂肪酸から選ばれる少なくとも１種を構成脂肪酸とする脂肪酸エステルである、［１］または［２］ショ糖脂肪酸エステルの製造方法。
［４］　脂肪酸エステルと、アルカリ金属塩を溶媒に溶解させた溶液とを混合して加熱することによって脂肪酸アルカリ金属塩を生成する工程をさらに備え、
前記ショ糖脂肪酸エステルを生成する工程で使用される脂肪酸アルカリ金属塩は、前記脂肪酸アルカリ金属塩を生成する工程で生成されたものである、［１］から［３］のいずれか記載のショ糖脂肪酸エステルの製造方法。
［５］　前記後段の工程では、混合物の温度が前記分解温度より２５℃低い温度以上、前記分解温度未満となるように加熱する、［１］から［４］のいずれか記載のショ糖脂肪酸エステルの製造方法。
［６］　前記後段の工程において、混合物が昇温するように加熱する、［１］から［５］のいずれか記載のショ糖脂肪酸エステルの製造方法。
［７］　前記後段の工程における加熱時間は、６時間以下である、［１］から［６］のいずれか記載のショ糖脂肪酸エステルの製造方法。
　本発明によるショ糖脂肪酸エステルの製造方法によれば、マイクロ波を照射し、ショ糖の分解温度未満となるように加熱することによって、モノエステルの割合が高く、着臭のないショ糖脂肪酸エステルを製造することができる。
実施例、比較例の結果を示す表 実施例、比較例のモノ体収率、モノ体重量割合の時間変化を示すグラフ 実施例、比較例の結果を示す表 実施例、比較例のモノ体収率、モノ体重量割合の時間変化を示すグラフ 実施例、比較例の結果を示す表 実施例、比較例のモノ体収率、モノ体重量割合の時間変化を示すグラフ 実施例、比較例の結果を示す表 実施例、比較例のモノ体収率、モノ体重量割合の時間変化を示すグラフ 実施例、比較例の結果を示す表 実施例、比較例のモノ体収率、モノ体重量割合の時間変化を示すグラフ 実施例、比較例の結果を示す表 実施例、比較例のモノ体収率、モノ体重量割合の時間変化を示すグラフ
　脂肪酸エステルと、アルカリ金属塩を溶媒に溶解させた溶液とを混合して加熱することによって脂肪酸アルカリ金属塩を生成する工程と、ショ糖と塩基性触媒とを含む水溶液を調製する工程と、その工程で得られた水溶液と、脂肪酸アルカリ金属塩を生成する工程で生成された脂肪酸アルカリ金属塩と、脂肪酸エステルとを混合して減圧下で撹拌して加熱することによってショ糖脂肪酸エステルを生成する工程と、を備えるショ糖脂肪酸エステルの製造方法について説明する。そのショ糖脂肪酸エステルを生成する工程は、混合物から水を除去する前段の工程と、当該工程の後にエステル交換を行う後段の工程とを有している。また、その後段の工程では、マイクロ波を照射することによって、混合物がショ糖の分解温度未満となるように加熱する。
　脂肪酸アルカリ金属塩を生成する工程で用いる脂肪酸エステルは、例えば、脂肪酸アルキルエステルであってもよく、または、脂肪酸多価アルコールエステルであってもよい。その脂肪酸エステルの構成脂肪酸は特に限定されないが、例えば、炭素数が７以下の短鎖脂肪酸、炭素数が８～１０の中鎖脂肪酸、炭素数が１２以上の長鎖脂肪酸であってもよい。その構成脂肪酸は、例えば、炭素数が８から２４の脂肪酸であってもよく、炭素数が８から２２の脂肪酸であってもよく、炭素数が８から２０の脂肪酸であってもよく、炭素数が８から１８の脂肪酸であってもよい。また、脂肪酸は、飽和脂肪酸であってもよく、不飽和脂肪酸であってもよい。脂肪酸エステルの構成脂肪酸は、例えば、炭素数が８から１２の飽和脂肪酸、並びに炭素数１４から２４の飽和及び不飽和脂肪酸から選ばれる少なくとも１種を構成脂肪酸とする脂肪酸エステルであってもよい。また、不飽和脂肪酸は、一価不飽和脂肪酸（モノエン脂肪酸）であってもよく、多価不飽和脂肪酸（ポリエン脂肪酸）であってもよい。脂肪酸としては、例えば、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ミリストレイン酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エレオステアリン酸、アラキジン酸、ミード酸、アラキドン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、ネルボン酸、またはエルカ酸などを挙げることができる。
　脂肪酸アルキルエステルにおけるアルキル基は、例えば、炭素数１～５の直鎖または分岐のアルキル基であってもよい。炭素数１～５のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｔ－ブチル基、シクロブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、またはシクロペンチル基を挙げることができる。アルキル基としては、例えば、メチル基、またはエチル基が好適である。
　脂肪酸多価アルコールエステルにおける多価アルコールは、例えば、２価～６価のものであってもよい。２価～６価の多価アルコールとしては、例えば、グリコール（エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール等）、グリセロール（グリセリン）、ペンタエリトリトール、またはソルビトールを挙げることができる。
　したがって、脂肪酸エステルは特に限定されないが、例えば、カプリル酸メチル、カプリン酸メチル、ラウリン酸メチル、ミリスチン酸メチル、パルミチン酸メチル、パルミトレイン酸メチル、ステアリン酸メチル、オレイン酸メチル、リノール酸メチル、カプリル酸エチル、カプリン酸エチル、ラウリン酸エチル、ミリスチン酸エチル、パルミチン酸エチル、パルミトレイン酸エチル、ステアリン酸エチル、オレイン酸エチル、もしくはリノール酸エチル等の脂肪酸アルキルエステルであってもよく、または、エチレングリコール脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ブチレングリコール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ペンタエリトリトール脂肪酸エステル、もしくはソルビトール脂肪酸エステル等の脂肪酸多価アルコールエステルであってもよい。これらの脂肪酸エステルは、単独で用いてもよく、または複数を混合して用いてもよいが、１種類のショ糖脂肪酸エステルを製造する観点からは、単独で用いることが好適である。
　なお、脂肪酸アルカリ金属塩を生成する工程における脂肪酸エステルの使用量は特に限定されないが、脂肪酸アルカリ金属塩の生成に用いられる脂肪酸エステルが、ショ糖脂肪酸エステルの生成に用いられる脂肪酸エステルと同じであり、脂肪酸アルカリ金属塩の生成において未反応であった脂肪酸エステルを用いてショ糖脂肪酸エステルの生成を行う場合には、脂肪酸アルカリ金属塩の生成反応における転換率は略１００％であるため、所望の脂肪酸アルカリ金属塩の生成に必要な脂肪酸エステルの量と、ショ糖脂肪酸エステルの生成に必要な脂肪酸エステルの量とを足した量、またはそれ以上にしてもよい。一方、後から脂肪酸エステルを追加する場合には、脂肪酸アルカリ金属塩を生成する工程における脂肪酸エステルの使用量は、所望の脂肪酸アルカリ金属塩と同当量またはそれ以上であってもよい。
　アルカリ金属塩は、リチウム、ナトリウム、またはカリウムなどのアルカリ金属の塩である。塩は、例えば、水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩、水素化物、またはアルコキシドであってもよい。アルカリ金属塩は特に限定されないが、例えば、水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、メトキシカリウム（カリウムメトキシド）、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、またはナトリウムメトキシドであってもよい。これらのアルカリ金属塩は、単独で用いてもよく、または複数を混合して用いてもよい。このアルカリ金属塩の使用量は、脂肪酸エステルを生成する工程における脂肪酸アルカリ金属塩の必要量を生成できる量とすることが好適であり、例えば、所望の脂肪酸アルカリ金属塩と同当量であってもよい。アルカリ金属塩としては、水酸化カリウムや水酸化ナトリウムを使用することが好適である。
　溶媒は、アルカリ金属塩を溶解できるものであれば特に限定されないが、例えば、アルコール、ケトン、水から選ばれる少なくとも１種の溶媒であってもよい。アルコールは特に限定されないが、例えば、炭素数１～５のアルコールであってもよい。炭素数１～５のアルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール（１－プロパノール）、イソプロパノール（２－プロパノール）、ｎ－ブタノール、イソブタノール、ｓｅｃ－ブタノール、ｔｅｒｔ－ブタノール、ｎ－アミルアルコール、ｓｅｃ－アミルアルコール、３－ペンタノール、２－メチル－１－ブタノール、イソアミルアルコール、ｔｅｒｔ－アミルアルコール、３－メチル－２－ブタノール、またはネオペンチルアルコールを挙げることができる。これらのアルコールは、単独で用いてもよく、または複数を混合して用いてもよい。炭素数３～５のケトンとしては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、またはジエチルケトンを挙げることができる。これらのケトンは、単独で用いてもよく、または複数を混合して用いてもよい。その溶媒は、メタノールまたはエタノールが好適である。後から除去することが容易だからである。また、脂肪酸エステルと、アルカリ金属塩との反応によって生成されるものと同じ溶媒を用いることが好適である。例えば、メチル基またはエチル基を有する脂肪酸アルキルエステルと、アルカリ金属の水酸化物とを反応させる場合には、メタノールまたはエタノールを溶媒として用いることが好適である。また、この溶媒は反応に寄与しないため、その使用量はアルカリ金属塩が溶解する範囲において任意である。
　アルカリ金属塩を溶媒に溶解させる際に、撹拌を行ってもよく、または撹拌を行わなくてもよい。また、その溶解の際に、加熱してもよく、または加熱しなくてもよい。
　脂肪酸エステルと、アルカリ金属塩の溶液とを混合した混合液において、脂肪酸エステルは、溶けていることが好適である。その混合液において、脂肪酸エステルは、例えば、融解していてもよく、または溶解していてもよい。なお、脂肪酸エステルが常温で固体である場合には、あらかじめ融解もしくは溶媒に溶解された脂肪酸エステルが、アルカリ金属塩の溶液と混合されてもよく、または、固体の脂肪酸エステルがアルカリ金属塩の溶液と混合された後に溶けてもよい。前者の場合には、例えば、固体の脂肪酸エステルが融点以上に加熱されることによって融解されていてもよく、または、固体の脂肪酸エステルが、アルコール、ケトン、ヘキサンやヘプタン等の無極性溶媒などの有機溶媒に溶解されていてもよい。固体の脂肪酸エステルを有機溶媒に溶解させる際に、加熱してもよく、または加熱しなくてもよい。また、固体の脂肪酸エステルを融解させたり、溶媒に溶解させたりする際に行われる加熱は、マイクロ波の照射によって行ってもよく、または、そうでなくてもよい。
　脂肪酸エステルと、アルカリ金属塩を溶媒に溶解させた溶液とを混合して加熱すると、脂肪酸アルカリ金属塩を生成できる。なお、加熱は、マイクロ波を用いることが好適であるが、そうでなくてもよい。その加熱時には還流を行うことが好適である。加熱の温度は特に限定されないが、３０℃～２００℃の範囲が好適であり、６０℃以上がさらに好適である。また、加熱の時間は特に限定されないが、５分から２４時間の範囲が好適であり、２０分から２時間の範囲がより好適であり、３０分から１時間の範囲がさらに好適である。また、減圧下で反応させることが好適である。加熱の開始時には減圧していてもよく、または常圧であってもよい。加熱の開始時には常圧である場合には、加熱と共に減圧を開始してもよい。減圧によって、１～９０ｋＰａに減圧することが好適であり、１～１０ｋＰａに減圧することがより好適であり、１～４ｋＰａに減圧することがさらに好適である。その反応によって生成される脂肪酸アルカリ金属塩のアルカリ金属の例示は上述の通りであり、脂肪酸の例示も上述の通りである。したがって、生成される脂肪酸アルカリ金属塩としては、例えば、カプリル酸カリウム、カプリン酸カリウム、ラウリン酸カリウム、ミリスチン酸カリウム、パルミチン酸カリウム、パルミトレイン酸カリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カリウム、リノール酸カリウム、カプリル酸ナトリウム、カプリン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、ミリスチン酸ナトリウム、パルミチン酸ナトリウム、パルミトレイン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、またはリノール酸ナトリウムを挙げることができる。この工程で生成された脂肪酸アルカリ金属塩は溶媒に溶けないため、溶媒を除去することによって、脂肪酸アルカリ金属塩を得ることができる。溶媒は、例えば、加熱や減圧を継続することによって除去できる。その脂肪酸アルカリ金属塩に、未反応の脂肪酸エステルが含まれていてもよく、または、そうでなくてもよい。なお、反応終了後、温度を下げることが好適である。その低下後の温度は特に限定されないが、例えば、１００℃未満、未反応の脂肪酸エステルの融点以上であることが好適である。
　塩基性触媒は、塩基性を有する触媒であれば特に限定されないが、例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、または、金属塩であってもよい。アルカリ金属塩は、例えば、リチウム、ナトリウム、またはカリウムなどのアルカリ金属の塩である。アルカリ土類金属塩は、例えば、ベリリウム、マグネシウム、またはカルシウムなどのアルカリ土類金属の塩である。金属塩は、例えば、マンガン、亜鉛、銅、またはニッケルなどの金属の塩である。塩は、上述のように、例えば、水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩、水素化物、またはアルコキシドであってもよい。アルカリ金属塩は特に限定されないが、例えば、水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、メトキシカリウム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、またはナトリウムメトキシドであってもよい。アルカリ土類金属塩は特に限定されないが、例えば、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、炭酸水素マグネシウム、マグネシウムメトキシド、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸水素カルシウム、またはカルシウムメトキシドであってもよい。また、金属塩は特に限定されないが、例えば、水酸化マンガン、または水酸化亜鉛であってもよい。これらの塩基性触媒は、単独で用いてもよく、または複数を混合して用いてもよい。この塩基性触媒は、少なくとも一部が水に溶解するものである。したがって、この塩基性触媒を、水溶性触媒と呼ぶこともできる。なお、塩基性触媒としては、水に完全に溶解するものを用いることが好適である。また、この塩基性触媒は、ショ糖のヒドロキシル基のエステル化において用いられるため、エステル化触媒と呼ぶこともできる。塩基性触媒は、脂肪酸アルカリ金属塩のアルカリ金属と同じアルカリ金属の塩であることが好適である。例えば、脂肪酸アルカリ金属塩のアルカリ金属がカリウム、またはナトリウムである場合には、塩基性触媒は、水酸化カリウム、または水酸化ナトリウムであることが好適である。
　なお、ショ糖と塩基性触媒とを含む水溶液を調製する工程における水の量は問わないが、後から水を除去する必要があるため、ショ糖が溶ける範囲の最低限の水の量であることが好適である。また、塩基性触媒の量は、ショ糖に対して、０．０１～２０重量％の範囲であることが好適であり、０．１～５重量％の範囲であることがより好適である。また、その工程において、ショ糖や塩基性触媒を水に溶解させるため、例えば、回転撹拌や揺動撹拌等の撹拌を行ってもよい。また、その工程において、加熱してもよく、または加熱しなくてもよい。また、ショ糖及び塩基性触媒を水に溶解させる順序は問わない。
　ショ糖脂肪酸エステルを生成する工程で使用される脂肪酸エステルの例示は、上述の通りである。なお、その脂肪酸エステルは、脂肪酸アルカリ金属塩を生成する工程で用いられる脂肪酸エステルと同じであってもよく、または異なっていてもよい。前者の場合には、前述のように、脂肪酸アルカリ金属塩を生成する工程の反応で用いられなかった未反応の脂肪酸エステルが、ショ糖脂肪酸エステルを生成する工程で使用されてもよく、または、同じ脂肪酸エステルが新たに投入されてもよい。脂肪酸エステルが新たに投入される場合であって、投入対象の脂肪酸エステルが常温では固体である場合には、その脂肪酸エステルは融解されてから投入されてもよく、または、投入されてから融解されてもよい。いずれにしても、ショ糖脂肪酸エステルの生成時には、脂肪酸エステルは融解していることが好適である。ショ糖脂肪酸エステルの生成に用いられる脂肪酸エステルが、脂肪酸アルカリ金属塩の生成に用いられる脂肪酸エステルと同じである場合には、ショ糖に対して、過剰量の脂肪酸エステルを用いたとしても、その脂肪酸エステルを回収して用いる際に、他の種類の脂肪酸エステルが混入しないため、再利用性がよいというメリットがある。この脂肪酸アルカリ金属塩は、ショ糖の水溶液と脂肪酸エステルとの混合物において、乳化剤として用いられる。
　また、ショ糖脂肪酸エステルを生成する工程で使用される脂肪酸アルカリ金属塩の例示は、上述の通りであり、それらの脂肪酸アルカリ金属塩は、単独で用いられてもよく、または複数の混合で用いられてもよい。脂肪酸アルカリ金属塩の使用量は特に限定されないが、例えば、全混合物に対して、１～５０重量％であることが好適であり、ショ糖脂肪酸エステルの生成で用いられる脂肪酸エステルが脂肪酸アルキルエステルである場合には、１０～３０重量％であることがより好適である。
　ショ糖脂肪酸エステルを生成する工程では、ショ糖を塩基性触媒の存在下で水に溶解させた水溶液と、前段の工程で生成された脂肪酸アルカリ金属塩と、脂肪酸エステルとを混合して減圧下で撹拌して加熱することによってショ糖脂肪酸エステルを生成する。この混合は、結果として、その水溶液と、脂肪酸アルカリ金属塩と、脂肪酸エステルとが混合されるのであれば、混合の順序は問わない。なお、脂肪酸エステルは、結果として、混合後に融解していればよい。したがって、脂肪酸エステルは、混合時に融解していてもよく、または、混合時には融解しておらず、混合後に融解してもよい。前者の場合であって、脂肪酸エステルが常温で固体である場合には、例えば、加熱することによって脂肪酸エステルを融解させてもよい。なお、この混合液には、有機溶媒が入っていないことが好適である。また、この工程でショ糖と混合される脂肪酸エステルは、ショ糖１当量に対して、１～２０当量の範囲であることが好適である。このように、脂肪酸エステルの使用量は、ショ糖と同当量または過剰量であることが好適である。この工程で行われる撹拌は、例えば、回転撹拌、揺動撹拌、超音波撹拌であってもよく、または、それらの任意の２以上の組み合わせであってもよい。その撹拌は、連続して行われてもよく、または間欠で行われてもよい。なお、ショ糖の水溶液と脂肪酸アルカリ金属塩と脂肪酸エステルとを混合した混合物は、粘度の高い流動体である。したがって、この混合物は、粘度の高い混合液であると考えることもできる。
　ショ糖脂肪酸エステルを生成する工程は、混合物から水を除去する前段の工程と、この前段の工程の後に、水の除去された状態においてエステル交換を行う後段の工程とを有している。前段の工程では、ショ糖の水溶液である分散質が均一に分散している状態で水を除去するために、十分な撹拌が行われることが好適である。後段の工程でも、ショ糖と脂肪酸エステルとのエステル交換を促進する観点から、十分な撹拌が行われることが好適である。
　ショ糖脂肪酸エステルを生成する工程における前段の工程の加熱は、マイクロ波を照射することによって行われてもよく、またはそうでなくてもよい。ショ糖脂肪酸エステルを生成する工程における後段の工程の加熱は、マイクロ波を照射することによって行われる。マイクロ波の周波数は特に限定されないが、例えば、２．４５ＧＨｚであってもよく、５．８ＧＨｚであってもよく、２４ＧＨｚであってもよく、９１５ＭＨｚであってもよく、その他の３００ＭＨｚから３００ＧＨｚの範囲内の周波数であってもよい。また、単一の周波数のマイクロ波が照射されてもよく、複数の周波数のマイクロ波が照射されてもよい。後者の場合には、例えば、複数の周波数のマイクロ波が同時に照射されてもよく、または異なる時期に照射されてもよい。異なる時期に複数の周波数のマイクロ波がそれぞれ照射される場合には、例えば、反応の開始時点において、原料に吸収されやすい周波数のマイクロ波が照射され、反応の進んだ時点において、生成物に吸収されやすい周波数のマイクロ波が照射されてもよい。また、例えば、複数の周波数のマイクロ波は、同じ位置で照射されてもよく、または異なる位置で照射されてもよい。異なる位置で複数の周波数のマイクロ波がそれぞれ照射される場合には、例えば、フロー式のリアクターの上流側の位置、すなわち生成物よりも原料の割合の多い位置において、原料に吸収されやすい周波数のマイクロ波が照射され、そのリアクターの下流側の位置、すなわち原料よりも生成物の割合の多い位置において、生成物に吸収されやすい周波数のマイクロ波が照射されてもよい。また、マイクロ波の照射は、連続で行ってもよく、または照射と休止を繰り返す間欠で行ってもよい。マイクロ波を照射すると、照射対象の温度が上昇するが、その温度が一定になるようにマイクロ波照射の強度を調整してもよく、マイクロ波照射の強度を一定にして温度は変動させてもよく、または、小刻みにマイクロ波照射の強度を変更してもよい。マイクロ波の照射対象である混合物の温度は、例えば、熱電対方式の温度計や、赤外線光ファイバー方式の温度計などの既知の温度計を用いて測定されてもよい。その測定された温度は、マイクロ波の出力（強度）の制御に用いられてもよい。マイクロ波の照射は、シングルモードで行われてもよく、またはマルチモードで行われてもよい。なお、マイクロ波の照射対象である混合物にマイクロ波吸収性を有する触媒を投入してもよく、そうでなくてもよい。製造されるショ糖脂肪酸エステルが食品や医薬品の用途であり、その触媒を反応後に完全に除去する必要がある場合には、触媒を用いないことが好適である。
　前段の工程すなわち混合物から水を除去する工程の温度は、後段の工程すなわちエステル交換を行う工程の反応温度よりも低いことが好適である。前段の工程における温度が後段のエステル交換を行う工程の反応温度と同じかまたは高い場合には、この前段の工程においてエステル交換が始まってしまい、後段の工程におけるショ糖脂肪酸エステルの収率が低くなるからである。一方、その前段の工程の温度が低すぎると水が除去しきらず、後段の工程における反応が阻害されることになる。したがって、前段の工程の混合物の温度は、常温より高く、後段の工程の反応温度よりも低いことが好ましい。例えば、前段の工程において、４０℃～８０℃の範囲に加熱されることが好ましく、５０℃～８０℃の範囲に加熱されることがより好ましい。また、前段の工程の時間は、５分～２４時間の範囲であることが好適であり、２０分～２時間の範囲であることがより好適であり、３０分～１時間の範囲であることがさらに好適である。水の除去は、残存している水の量が、混合物全体に対して、０．１～２重量％となるまで行うことが好適である。
　後段の工程において、混合物がショ糖の分解温度未満となるように加熱されるものとする。ショ糖の分解温度以上に加熱すると着臭（いわゆるカラメル臭）が生じることになり、ショ糖脂肪酸エステルの品質が悪化するからである。なお、ショ糖の分解温度とは、ショ糖の分解が始まる温度である。ショ糖の短時間の加熱での着臭を生じる分解温度は、１３５℃付近から始まる。後段の工程においては、例えば、ショ糖の分解温度よりも２５℃低い温度から、ショ糖の分解温度未満の範囲に加熱されることが好適であり、ショ糖の分解温度よりも１０℃低い温度から、ショ糖の分解温度未満の範囲に加熱されることがより好適である。後段の工程における反応温度がショ糖の分解温度に近い方が、より高いモノエステルの収率をより短時間で実現できるからである。後段の工程において、混合物が１００℃～１３５℃の範囲に加熱されることが好適であり、１１０℃～１３３℃の範囲に加熱されることがより好適であり、１１０℃～１３０℃の範囲に加熱されることがさらに好適である。また、後段の工程において、混合物が１２０℃以上に加熱されてもよい。後段の工程において、混合物の測定温度が、「ショ糖の分解温度－α（℃）」となるようにマイクロ波による加熱を行ってもよい。αは、正の実数である。なお、αは、小さい値であることが好適であるが、マイクロ波による温度制御のフィードバックの応答性に応じて、そのαの値を選択してもよい。具体的には、応答性が高い場合にはαの値を小さくし、応答性が低い場合にはαの値を大きくしてもよい。後段の工程の反応時間（加熱時間）は、５分～６時間であることが好適である。なお、その反応時間の下限は、例えば、３０分以上であってもよく、１時間以上であってもよい。また、その反応時間の上限は、例えば、６時間以下であってもよく、５時間以下であってもよく、４時間以下であってもよく、３．５時間以下であってもよく、３時間以下であってもよい。後段の工程の時間が長くなれば、モノエステルの選択率が低下する観点からは、後段の工程の時間は短いほど好適である。一方、モノエステルの高収率を実現する観点からは、後段の工程の時間は、モノエステルの収率がピークとなる時間程度であることが好適である。温度は、一定であってもよく、または変化してもよい。後者の場合には、エステル交換を行う後段の工程において、例えば、混合物が昇温するように加熱されてもよい。その昇温は、例えば、線形的な温度変化によって行われてもよく、階段状の温度変化によって行われてもよく、または、その他の昇温であってもよい。なお、その後段の工程において混合物の温度が昇温するように加熱される場合には、その後段の期間において、温度が単調増加となることが好適であるが、その後段の工程の期間全体として温度が上昇していればよく、微視的には降温する期間が存在してもよい。例えば、マイクロ波を間欠で照射している場合には、そのようなことも起こりうるからである。また、後段の工程において温度が変化する場合であっても、その温度がショ糖の分解温度以上にならないことが重要である。なお、生成されたショ糖脂肪酸エステルにおいて、モノエステルの含有率が多いことが好適である。例えば、生成されたショ糖脂肪酸エステルにおいて、モノエステルの重量割合は、ショ糖の２以上のヒドロキシル基が脂肪酸エステルによってエステル化されたショ糖脂肪酸エステルの重量割合よりも大きいことが好適である。また、例えば、生成されたショ糖脂肪酸エステルにおいて、モノエステルの重量割合が、６０重量％以上であることが好適であり、７０重量％以上であることがより好適であり、８０重量％以上であることがさらに好適である。ショ糖脂肪酸エステルのモノエステルには抗菌性のあることが知られており、また、モノエステルの含有量の多い方が水に溶けやすいため、ショ糖脂肪酸エステルを、例えば食品や飲料等に用いる場合には、モノエステルの含有量の多いことが求められるからである。また、医薬品等の用途には高純度のモノエステルが求められることがあるが、そのような場合に、モノエステルの含有量の多いものから高純度のモノエステルを精製する方がよりよいため、生成されたショ糖脂肪酸エステルにおいてモノエステルの割合の高いことが好適である。後述する実施例で説明するように、例えば、ショ糖パルミチン酸エステルを製造する際の後段の工程における反応温度が１２０℃である場合には、加熱時間が３時間以下であることが好適であり、２．５時間以下であることがより好適である。また、例えば、ショ糖ステアリン酸エステルを製造する際の後段の工程における反応温度が１３０℃である場合には、加熱時間が４時間以下であることが好適であり、３．５時間以下であることがより好適である。また、生成されたショ糖脂肪酸エステルのモノエステルの収率の高いことが好適である。本発明では、そのようなモノエステルの高い選択率と、高い収率とをマイクロ波による加熱によって実現することができた。
　前段及び後段の圧力は、１～９０ｋＰａであることが好適であり、１～１０ｋＰａであることがより好適である。その圧力は、前段の工程と、後段の工程とで同じであってもよく、または変化してもよい。後者の場合には、例えば、後段の工程における圧力が、前段の工程における圧力よりも高くてもよい。なお、減圧の程度は、原料（例えば、脂肪酸エステル等）が気化しない範囲としてもよい。
　ショ糖脂肪酸エステルを生成する工程においてエステル交換が行われることにより、ショ糖脂肪酸エステルが生成される。ショ糖脂肪酸エステルは特に限定されないが、例えば、ショ糖カプリル酸エステル、ショ糖カプリン酸エステル、ショ糖ラウリン酸エステル、ショ糖ミリスチン酸エステル、ショ糖ミリストレイン酸エステル、ショ糖パルミチン酸エステル、ショ糖パルミトレイン酸エステル、ショ糖ステアリン酸エステル、ショ糖オレイン酸エステル、ショ糖リノール酸エステル、ショ糖リノレン酸エステル、ショ糖エレオステアリン酸エステル、ショ糖アラキジン酸エステル、ショ糖ミード酸エステル、ショ糖アラキドン酸エステル、ショ糖ベヘン酸エステル、ショ糖リグノセリン酸エステル、ショ糖ネルボン酸エステル、またはショ糖エルカ酸エステルなどであってもよい。ショ糖脂肪酸エステルを生成する後段の工程において、エステル交換を行った後に混合物を冷却してもよい。モノエステルがジエステルとなることを防止するためである。
　なお、生成されたショ糖脂肪酸エステルを抽出する方法としては、通常の方法を用いることができる。例えば、ショ糖脂肪酸エステルを生成する工程における生成物に水と有機溶媒（例えば、メチルエチルケトンや非水溶性のアルコール等）を加えて撹拌すると、水の層と有機溶媒の層との２層に分かれる。有機溶媒には、未反応の脂肪酸エステルやショ糖脂肪酸エステルが含まれる。また、水には、未反応のショ糖や脂肪酸アルカリ金属塩が含まれる。その有機溶媒からショ糖脂肪酸エステルを結晶化させて抽出することなどによって、ショ糖脂肪酸エステルを抽出することができる。
　以上のように、本発明によるショ糖脂肪酸エステルの製造方法によれば、ショ糖脂肪酸エステルを生成する工程における後段の工程において、混合物をショ糖の分解温度未満となるように加熱することによって、着臭のないショ糖脂肪酸エステルを製造することができる。また、マイクロ波によって加熱することにより、モノエステルの選択率と収率の高いショ糖脂肪酸エステルを短時間で得ることができるようになる。また、ショ糖脂肪酸エステルを生成する工程において、有害な有機溶媒を使用しないため、食品や医薬品、化粧品の用途に好適なショ糖脂肪酸エステルを製造することができる。
　なお、上記説明では、ショ糖脂肪酸エステルの製造方法が、脂肪酸アルカリ金属塩を生成する工程を備えている場合について説明したが、そうでなくてもよい。あらかじめ脂肪酸アルカリ金属塩が用意されている場合には、その脂肪酸アルカリ金属塩を、ショ糖脂肪酸エステルを生成する工程において用いてもよい。また、その脂肪酸アルカリ金属塩は、上記説明とは異なる方法によって生成されたものであってもよい。
　［実施例、比較例］
　以下、本発明を実施例に基づいて詳しく説明するが、これらの実施例は例示的なものであり、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
１．ショ糖パルミチン酸エステルの製造方法
　［実施例１］
　三口フラスコに６０℃まで加熱し融解させたパルミチン酸メチル９８ｇと、水酸化カリウム３．８ｇをメタノール３０ｍｌに溶解させた溶液とを投入した。三口フラスコを撹拌機及び温度計を備え付けたマイクロ波リアクター（μＲｅａｃｔｏｒＥＸ、四国計測工業株式会社製）内に設置した後、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を照射し、撹拌しながら１００℃まで加熱し、１０分間還流を行った。その後４ｋＰａまで減圧しながら１００℃を維持し、パルミチン酸カリウムを生成させた。また、この状態を維持して十分にメタノールを除去した後に、内容物を６０℃まで冷却した。内容物は、パルミチン酸メチル８０ｇ、パルミチン酸カリウム２０ｇの混合物である。ショ糖１２ｇ及び水酸化カリウム０．５ｇを、水１２ｇに溶解させた水溶液をこの三口フラスコに投入した。三口フラスコ内の混合物を６０℃に保った状態で撹拌しながら圧力を下げていき、４ｋＰａまで減圧した。この状態を３０分間維持して水を蒸発させた。その後、撹拌及び減圧度を維持したままマイクロ波を照射して１２０℃まで昇温させ、１時間エステル交換反応を行い、ショ糖パルミチン酸エステルを生成させた。なお、反応開始から反応終了まで着色や着臭はなかった。したがって、ショ糖の分解開始温度未満で反応を行うことができたことになる。反応終了後、アセトンを用いて反応物からショ糖パルミチン酸エステルを得た。高速液体クロマトグラフ及びガスクロマトグラフにてショ糖パルミチン酸エステルの収率、及びモノエステルの割合を分析した。その結果は、図１に示す通りである。
　［実施例２］
　エステル交換反応の時間を１時間から２時間に変更した以外は、実施例１と同様にしてショ糖パルミチン酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着色や着臭はなかった。結果は、図１に示す通りである。
　［実施例３］
　エステル交換反応の時間を１時間から３時間に変更した以外は、実施例１と同様にしてショ糖パルミチン酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着色や着臭はなかった。結果は、図１に示す通りである。
　［実施例４］
　エステル交換反応時の温度を１２０℃から１１０℃に変更した以外は、実施例２と同様にしてショ糖パルミチン酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着色や着臭はなかった。結果は、図１に示す通りである。
　［実施例５］
　エステル交換反応の時間を２時間から４時間に変更した以外は、実施例４と同様にしてショ糖パルミチン酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着色や着臭はなかった。結果は、図１に示す通りである。
　［実施例６］
　エステル交換反応時の温度を１２０℃から１００℃に変更した以外は、実施例２と同様にしてショ糖パルミチン酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着色や着臭はなかった。結果は、図１に示す通りである。
　［実施例７］
　エステル交換反応の温度を前半の１時間は１１０℃にし、後半の１時間は１２０℃にして合計２時間のエステル交換反応を行った以外は、実施例１と同様にしてショ糖パルミチン酸エステルの生成を行った。なお、１１０℃から１２０℃までの昇温は即座に行い、その際にも減圧度を維持した。この場合にも、反応開始から反応終了まで着色や着臭はなかった。結果は、図１に示す通りである。
　［比較例１］
　マイクロ波の照射による加熱を、オイルバスによる加熱（従来加熱）に変更した以外は、実施例２と同様にしてショ糖パルミチン酸エステルの生成を行った。この場合には、エステル交換反応時に反応液が茶褐色に着色し、ショ糖の焦げた臭いがした。結果は、図１に示す通りである。
　なお、エステル交換反応時の温度を１２０℃から１１０℃に変更した場合にも、比較例１と同様に、反応液が茶褐色に着色した。
　［比較例２］
　エステル交換反応時の温度を１２０℃から１００℃に変更し、そのエステル交換反応の時間を２時間から１時間に変更した以外は、比較例１と同様にしてショ糖パルミチン酸エステルの生成を行った。この場合には、反応開始から反応終了まで着色や着臭はなかった。結果は、図１に示す通りである。
　［比較例３］
　エステル交換反応の時間を１時間から２時間に変更した以外は、比較例２と同様にしてショ糖パルミチン酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着色や着臭はなかった。結果は、図１に示す通りである。
　［比較例４］
　エステル交換反応の時間を１時間から４時間に変更した以外は、比較例２と同様にしてショ糖パルミチン酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着色や着臭はなかった。結果は、図１に示す通りである。
　従来加熱において、着色や着臭が発生しないようにするためには、温度を下げなくてはならないことになる。また、従来加熱において温度を下げてショ糖脂肪酸エステルの生成を行った場合には、比較例２～４の結果から分かるように、モノエステルの収率が高くなると、モノエステルの重量割合が低くなり、モノエステルの重量割合が高くなると、モノエステルの収率が下がることになる。一方、マイクロ波加熱を行った実施例１～７の場合には、比較例２～４と比較して、モノエステルの高い収率と、高い重量割合とを両立することができている。特に、７０重量％以上のモノエステルの重量割合でありながらも、収率が、比較例２～４の１．５倍以上となっている。また、実施例２では、そのようなモノエステルの高収率、高重量割合を、短時間で実現することができている。
　図２は、実施例１～３と、比較例２～４とのモノエステルの収率と、モノエステルの重量割合との時間変化を示すグラフである。ショ糖脂肪酸エステルの生成においては、まず、モノエステルが生成され、そのモノエステルからジエステルが生成され、そのジエステルからトリエステルが生成されるというように反応が進んでいくため、実施例１～３の収率の変化で示されるように、モノエステルの収率は、時間の経過に応じて徐々に高くなり、途中から低下に転じることになる。また、モノエステルの割合は、時間の経過に応じてジエステル等が生成されるため、１００％から徐々に低下していくことになる。
　図２において、マイクロ波加熱（ＭＷ）におけるモノエステルの収率の時間変化は、従来加熱（ＣＨ）におけるモノエステルの収率の時間変化に対して、時間が１／２より小さく短縮されていることが分かる。なぜなら、従来加熱の４時間までの収率の変化が単調増加であると仮定すると、例えば、従来加熱の２時間の収率に対応するマイクロ波加熱の時間は１時間より短く、従来加熱の４時間の収率に対応するマイクロ波加熱の時間も２時間より短いからである。一方、マイクロ波加熱におけるモノエステルの割合の時間変化は、従来加熱におけるモノエステルの割合の時間変化に対して、時間が１／２まで短縮されていないことが分かる。なぜなら、比較例３のモノエステルの重量割合（８３％）は、実施例１のモノエステルの重量割合（８５％）よりも小さいからである。このように、ショ糖の複数のヒドロキシル基を順番にエステル化していく反応において、従来加熱をマイクロ波加熱に変更した場合に、モノエステルの収率の方が、モノエステルの割合よりも時間方向がより短く短縮されていることが分かる。そのような差が存在することによって、マイクロ波加熱では、反応時間の短い範囲（例えば、反応時間が４時間以内の範囲など）において、モノエステルの高収率と高選択率とを同時に実現できることになる。
　また、実施例７で示されるように、エステル交換反応時において反応温度を段階的に高くすることによって、モノエステルのより高い収率と、モノエステルのより高い選択率とを両立できることが分かる。したがって、エステル交換反応時に、混合物が昇温するように加熱することにより、モノエステルのより高い収率と、モノエステルのより高い選択率とを両立できると考えられる。
　なお、図２を参照すれば、１２０℃のマイクロ波加熱（実施例１～３）におけるモノエステルの収率は、２時間付近の加熱時間でピークとなっていることが分かる。したがって、エステル交換反応の時間（すなわち、後段の工程における加熱時間）を、モノエステルの収率がピークとなる時間としてもよい。ここで、モノエステルの収率がピークとなる時間は、理論的には１個の時点となるはずであるが、現実にはその時点を特定することは困難である。したがって、モノエステルの収率がピークとなる時間は、幅を持った期間であると考えてもよい。例えば、１２０℃のマイクロ波加熱（実施例１～３）におけるモノエステルの収率がピークとなるエステル交換反応の時間は、１．５時間から２．５時間までの範囲であると考えてもよい。
　また、実施例２、４、６の結果を比較することにより、ショ糖の分解温度未満の範囲においては、反応温度のより高いほうが、モノエステルのより高い収率を実現できることがわかる。したがって、ショ糖の分解温度により近い反応温度で反応させることが好適であることが分かる。
２．ショ糖ステアリン酸エステルの製造方法
　［実施例８］
　三口フラスコに６０℃まで加熱し融解させたステアリン酸メチル１０８．６ｇと、水酸化カリウム３．８ｇをメタノール３０ｍｌに溶解させた溶液とを投入した。三口フラスコを撹拌機及び温度計を備え付けたマイクロ波リアクター（μＲｅａｃｔｏｒＥＸ、四国計測工業株式会社製）内に設置した後、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を照射し、撹拌しながら１００℃まで加熱し、１０分間還流を行った。その後４ｋＰａまで減圧しながら１００℃を維持し、ステアリン酸カリウムを生成させた。また、この状態を維持して十分にメタノールを除去した後に、内容物を８０℃まで冷却した。内容物は、ステアリン酸メチル８８．３ｇ、ステアリン酸カリウム２１．９ｇの混合物である。ショ糖１２ｇ及び水酸化カリウム０．５ｇを、水８ｇに溶解させた水溶液をこの三口フラスコに投入した。三口フラスコ内の混合物を８０℃に保った状態で撹拌しながら圧力を下げていき、４ｋＰａまで減圧して水を蒸発させた。その後、撹拌及び減圧度を維持したままマイクロ波を照射して１３０℃まで昇温させ、１時間エステル交換反応を行い、ショ糖ステアリン酸エステルを生成させた。なお、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。したがって、ショ糖の分解開始温度未満で反応を行うことができたことになる。反応終了後、アセトンを用いて反応物からショ糖ステアリン酸エステルを得た。高速液体クロマトグラフ及びガスクロマトグラフにてショ糖ステアリン酸エステルの収率、及びモノエステルの割合を分析した。その結果は、図３に示す通りである。
　［実施例９］
　エステル交換反応の時間を１時間から２時間に変更した以外は、実施例８と同様にしてショ糖ステアリン酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。結果は、図３に示す通りである。
　［実施例１０］
　エステル交換反応の時間を１時間から３時間に変更した以外は、実施例８と同様にしてショ糖ステアリン酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。結果は、図３に示す通りである。
　［実施例１１］
　エステル交換反応の時間を１時間から４時間に変更した以外は、実施例８と同様にしてショ糖ステアリン酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。結果は、図３に示す通りである。
　［実施例１２］
　エステル交換反応時の温度を１３０℃から１２０℃に変更した以外は、実施例８と同様にしてショ糖ステアリン酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。結果は、図３に示す通りである。
　［実施例１３］
　エステル交換反応の時間を１時間から２時間に変更した以外は、実施例１２と同様にしてショ糖ステアリン酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。結果は、図３に示す通りである。
　［実施例１４］
　エステル交換反応の時間を１時間から３時間に変更した以外は、実施例１２と同様にしてショ糖ステアリン酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。結果は、図３に示す通りである。
　［実施例１５］
　エステル交換反応の時間を１時間から４時間に変更した以外は、実施例１２と同様にしてショ糖ステアリン酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。結果は、図３に示す通りである。
　［比較例５］
　マイクロ波の照射による加熱を、オイルバスによる加熱（従来加熱）に変更し、エステル交換反応時の温度を１３０℃から１１０℃に変更した以外は、実施例１１と同様にしてショ糖ステアリン酸エステルの生成を行った。この場合には、エステル交換反応時に反応液においてショ糖の焦げた臭いがした。結果は、図３に示す通りである。
　なお、オイルバスによる加熱において、エステル交換反応時の温度を１３０℃にした場合、また１２０℃にした場合には、反応液が黒く焦げ、ショ糖の焦げた臭いがした。したがって、従来加熱において１１０℃以上に加熱する場合には、着臭のないショ糖ステアリン酸エステルを製造することは困難である。
　［比較例６］
　エステル交換反応時の温度を１１０℃から１００℃に変更し、そのエステル交換反応の時間を４時間から１時間に変更した以外は、比較例５と同様にしてショ糖ステアリン酸エステルの生成を行った。この場合には、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。結果は、図３に示す通りである。
　［比較例７］
　エステル交換反応の時間を１時間から２時間に変更した以外は、比較例６と同様にしてショ糖ステアリン酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。結果は、図３に示す通りである。
　［比較例８］
　エステル交換反応の時間を１時間から３時間に変更した以外は、比較例６と同様にしてショ糖ステアリン酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。結果は、図３に示す通りである。
　［比較例９］
　エステル交換反応の時間を１時間から４時間に変更した以外は、比較例６と同様にしてショ糖ステアリン酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。結果は、図３に示す通りである。
　［比較例１０］
　エステル交換反応の時間を１時間から６時間に変更した以外は、比較例６と同様にしてショ糖ステアリン酸エステルの生成を行った。この場合には、エステル交換反応時に反応液においてショ糖の焦げた臭いがした。結果は、図３に示す通りである。
　従来加熱において、着臭が発生しないようにするためには、温度を下げなくてはならないことになる。また、従来加熱において温度を下げてショ糖ステアリン酸エステルの生成を行った場合には、比較例６～１０の結果から分かるように、モノエステルの収率が高くなると、モノエステルの重量割合が低くなり、モノエステルの重量割合が高くなると、モノエステルの収率が下がることになる。一方、マイクロ波加熱を行った実施例８～１５の場合には、比較例６～９と比較して、モノエステルの高い収率と、高い重量割合とを両立することができている。例えば、モノエステルの重量割合が同程度の実施例１０と比較例１０とのモノエステルの収率を比較すれば、マイクロ波加熱では従来加熱よりも１．７倍程度の収率を実現できている。また、マイクロ波加熱では、そのような高収率を、着臭を生じることなく実現できている。また、従来加熱では、モノエステルの収率の時間変化が緩やかであり、また、長時間の加熱を行うと着臭が生じるため（例えば、比較例１０参照）、結果として、モノエステルの高い収率を実現することはできないが、実施例１０，１１，１５等では、比較例に対して、より高い収率を実現できている。特に実施例１０では、モノエステルの高収率、高重量割合を、短時間で実現することができている。
　図４は、実施例８～１５と、比較例６～９とのモノエステルの収率と、モノエステルの重量割合との時間変化を示すグラフである。ショ糖ステアリン酸エステルの生成においては、まず、モノエステルが生成され、そのモノエステルからジエステルが生成され、そのジエステルからトリエステルが生成されるというように反応が進んでいくため、実施例８～１１の収率の変化で示されるように、モノエステルの収率は、時間の経過に応じて徐々に高くなり、途中から低下に転じることになる。また、モノエステルの割合は、時間の経過に応じてジエステル等が生成されるため、１００％から徐々に低下していくことになる。
　図４において、例えば、１３０℃のマイクロ波加熱（実施例８～１１）と、１００℃の従来加熱（比較例６～９）とを比較すると、マイクロ波加熱におけるモノエステルの収率の時間変化は、従来加熱におけるモノエステルの収率の時間変化に対して、時間が１／４より小さく短縮されていることが分かる。なぜなら、従来加熱の４時間までの収率の変化が単調増加であると仮定すると、従来加熱の４時間の収率に対応するマイクロ波加熱の時間は１時間より短いからである。一方、マイクロ波加熱におけるモノエステルの割合の時間変化は、従来加熱におけるモノエステルの割合の時間変化に対して、時間が１／４まで短縮されていないことが分かる。なぜなら、比較例９のモノエステルの重量割合（８８．９％）は、実施例８のモノエステルの重量割合（９０．７％）よりも小さいからである。このように、ショ糖の複数のヒドロキシル基を順番にエステル化していく反応において、従来加熱をマイクロ波加熱に変更した場合に、モノエステルの収率の方が、モノエステルの割合よりも時間方向がより短く短縮されていることが分かる。そのような差が存在することによって、マイクロ波加熱では、反応時間の短い範囲（例えば、反応時間が４時間以内の範囲など）において、モノエステルの高収率と高選択率とを同時に実現できることになる。
　なお、図４を参照すれば、１３０℃のマイクロ波加熱（実施例８～１１）におけるモノエステルの収率は、３時間付近の加熱時間でピークとなっていることが分かる。したがって、エステル交換反応の時間（すなわち、後段の工程における加熱時間）を、モノエステルの収率がピークとなる時間としてもよい。ここで、モノエステルの収率がピークとなる時間は、理論的には１個の時点となるはずであるが、現実にはその時点を特定することは困難である。したがって、モノエステルの収率がピークとなる時間は、幅を持った期間であると考えてもよい。例えば、１３０℃のマイクロ波加熱（実施例８～１１）におけるモノエステルの収率がピークとなるエステル交換反応の時間は、２．５時間から３．５時間までの範囲であると考えてもよい。
　また、実施例８～１１と実施例１２～１５とを比較することにより、ショ糖の分解温度未満の範囲においては、反応温度のより高いほうが、モノエステルのより高い収率を実現できることがわかる。したがって、ショ糖の分解温度により近い反応温度で反応させることが好適であることが分かる。
３．ショ糖カプリル酸エステルの製造方法
　［実施例１６］
　三口フラスコに６０℃まで加熱し融解させたカプリル酸メチル５７．５ｇと、水酸化カリウム３．８ｇをメタノール３０ｍｌに溶解させた溶液とを投入した。三口フラスコを撹拌機及び温度計を備え付けたマイクロ波リアクター（μＲｅａｃｔｏｒＥＸ、四国計測工業株式会社製）内に設置した後、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を照射し、撹拌しながら１００℃まで加熱し、１０分間還流を行った。その後１０ｋＰａまで減圧しながら１００℃を維持し、カプリル酸カリウムを生成させた。また、この状態を維持して十分にメタノールを除去した後に、内容物を８０℃まで冷却した。内容物は、カプリル酸メチル４６．８ｇ、カプリル酸カリウム１２．３ｇの混合物である。ショ糖１２ｇ及び水酸化カリウム０．５ｇを、水８ｇに溶解させた水溶液をこの三口フラスコに投入した。三口フラスコ内の混合物を８０℃に保った状態で撹拌しながら圧力を下げていき、１０ｋＰａまで減圧して水を蒸発させた。その後、撹拌及び減圧度を維持したままマイクロ波を照射して１３０℃まで昇温させ、１時間エステル交換反応を行い、ショ糖カプリル酸エステルを生成させた。なお、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。したがって、ショ糖の分解開始温度未満で反応を行うことができたことになる。反応終了後、アセトンを用いて反応物からショ糖カプリル酸エステルを得た。高速液体クロマトグラフ及びガスクロマトグラフにてショ糖カプリル酸エステルの収率、及びモノエステルの割合を分析した。その結果は、図５に示す通りである。
　［実施例１７～２０］
　エステル交換反応の時間を１時間から２時間、３時間、４時間、６時間のそれぞれに変更した以外は、実施例１６と同様にしてショ糖カプリル酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。結果は、図５に示す通りである。
　［実施例２１～２５］
　エステル交換反応時の温度を１３０℃から１２０℃に変更した以外は、実施例１６～２０と同様にしてショ糖カプリル酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。結果は、図５に示す通りである。
　［実施例２６～３０］
　エステル交換反応時の温度を１３０℃から１１０℃に変更した以外は、実施例１６～２０と同様にしてショ糖カプリル酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。結果は、図５に示す通りである。
　［比較例１１～１５］
　マイクロ波の照射による加熱を、オイルバスによる加熱（従来加熱）に変更した以外は、実施例２６～３０と同様にしてショ糖カプリル酸エステルの生成を行った。この場合には、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。結果は、図５に示す通りである。
　なお、オイルバスによる加熱において、エステル交換反応時の温度を１３０℃にした場合には、反応液が黒く焦げ、ショ糖の焦げた臭いがした。また、オイルバスによる加熱において、エステル交換反応時の温度を１２０℃にした場合には、２時間の加熱で反応液が黒く焦げ、ショ糖の焦げた臭いがした。したがって、従来加熱において１２０℃以上に加熱する場合には、着臭のないショ糖カプリル酸エステルを製造することは困難である。
　［比較例１６～２０］
　エステル交換反応時の温度を１１０℃から１００℃に変更した以外は、比較例１１～１５と同様にしてショ糖カプリル酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。結果は、図５に示す通りである。
　従来加熱において、着臭が発生しないようにするためには、温度を下げなくてはならないことになる。また、従来加熱において温度を下げてショ糖カプリル酸エステルの生成を行った場合には、比較例１１～２０の結果から分かるように、モノエステルの収率が高くなると、モノエステルの重量割合が低くなり、モノエステルの重量割合が高くなると、モノエステルの収率が下がることになる。一方、マイクロ波加熱を行った実施例１６～３０の場合には、比較例１１～２０と比較して、モノエステルの高い収率と、高い重量割合とを両立することができている。例えば、実施例１６～３０のすべてについて、マイクロ波加熱では従来加熱よりも高い収率を実現できているのに対して、従来加熱では、モノエステルの収率の時間変化が緩やかであるため、結果として、モノエステルの高い収率を実現することはできていない。また、マイクロ波加熱において、そのような高収率を、着臭を生じることなく実現できている。また、実施例１７，２２では、モノエステルの高収率、高重量割合を、短時間で実現することができている。
　図６は、実施例１６～３０と、比較例１１～２０とのモノエステルの収率と、モノエステルの重量割合との時間変化を示すグラフである。ショ糖カプリル酸エステルの生成においては、まず、モノエステルが生成され、そのモノエステルからジエステルが生成され、そのジエステルからトリエステルが生成されるというように反応が進んでいくため、実施例１６～３０の収率の変化で示されるように、モノエステルの収率は、時間の経過に応じて徐々に高くなり、途中から低下に転じることになる。また、モノエステルの割合は、時間の経過に応じてジエステル等が生成されるため、１００％から徐々に低下していくことになる。
　図６において、例えば、１３０℃のマイクロ波加熱（実施例１６～２０）と、１１０℃の従来加熱（比較例１１～１５）とを比較すると、マイクロ波加熱におけるモノエステルの収率の時間変化は、従来加熱におけるモノエステルの収率の時間変化に対して、時間が１／８より小さく短縮されていることが分かる。なぜなら、マイクロ波加熱の１時間までの収率の変化、及び従来加熱の４時間までの収率の変化の両方が単調増加であると仮定すると、従来加熱の４時間の収率に対応するマイクロ波加熱の時間は０．５時間より短いからである。一方、マイクロ波加熱におけるモノエステルの割合の時間変化は、従来加熱におけるモノエステルの割合の時間変化に対して、時間が１／８まで短縮されていないことが分かる。なぜなら、比較例１５のモノエステルの重量割合（９２．５％）は、実施例１６のモノエステルの重量割合（９９．９％）よりも小さいからである。このように、ショ糖の複数のヒドロキシル基を順番にエステル化していく反応において、従来加熱をマイクロ波加熱に変更した場合に、モノエステルの収率の方が、モノエステルの割合よりも時間方向がより短く短縮されていることが分かる。そのような差が存在することによって、マイクロ波加熱では、反応時間の短い範囲（例えば、反応時間が６時間以内の範囲など）において、モノエステルの高収率と高選択率とを同時に実現できることになる。
　なお、図６を参照すれば、１３０℃のマイクロ波加熱（実施例１６～２０）におけるモノエステルの収率は、２時間付近の加熱時間でピークとなっていることが分かる。したがって、エステル交換反応の時間（すなわち、後段の工程における加熱時間）を、モノエステルの収率がピークとなる時間としてもよい。ここで、モノエステルの収率がピークとなる時間は、理論的には１個の時点となるはずであるが、現実にはその時点を特定することは困難である。したがって、モノエステルの収率がピークとなる時間は、幅を持った期間であると考えてもよい。例えば、１３０℃のマイクロ波加熱におけるモノエステルの収率がピークとなるエステル交換反応の時間は、１．５時間から２．５時間までの範囲であると考えてもよい。
　また、実施例１６～２０と実施例２１～２５とを比較することにより、ショ糖の分解温度未満の範囲においては、反応温度のより高いほうが、モノエステルのより高い収率を実現できることがわかる。したがって、ショ糖の分解温度により近い反応温度で反応させることが好適であると考えられる。また、本実施例では、後段の工程の加熱時間が６時間以下である場合に、７０重量％以上のモノエステルの重量割合を実現できる。特に、後段の工程の加熱時間が４時間以下である場合には、８０重量％以上のモノエステルの重量割合を実現できる。
４．ショ糖ラウリン酸エステルの製造方法
　［実施例３１］
　三口フラスコに６０℃まで加熱し融解させたラウリン酸メチル７７．９ｇと、水酸化カリウム３．８ｇをメタノール３０ｍｌに溶解させた溶液とを投入した。三口フラスコを撹拌機及び温度計を備え付けたマイクロ波リアクター（μＲｅａｃｔｏｒＥＸ、四国計測工業株式会社製）内に設置した後、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を照射し、撹拌しながら１００℃まで加熱し、１０分間還流を行った。その後４ｋＰａまで減圧しながら１００℃を維持し、ラウリン酸カリウムを生成させた。また、この状態を維持して十分にメタノールを除去した後に、内容物を８０℃まで冷却した。内容物は、ラウリン酸メチル６３．４ｇ、ラウリン酸カリウム１６．１ｇの混合物である。ショ糖１２ｇ及び水酸化カリウム０．５ｇを、水８ｇに溶解させた水溶液をこの三口フラスコに投入した。三口フラスコ内の混合物を８０℃に保った状態で撹拌しながら圧力を下げていき、４ｋＰａまで減圧して水を蒸発させた。その後、撹拌及び減圧度を維持したままマイクロ波を照射して１３０℃まで昇温させ、１時間エステル交換反応を行い、ショ糖ラウリン酸エステルを生成させた。なお、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。したがって、ショ糖の分解開始温度未満で反応を行うことができたことになる。反応終了後、アセトンを用いて反応物からショ糖ラウリン酸エステルを得た。高速液体クロマトグラフ及びガスクロマトグラフにてショ糖ラウリン酸エステルの収率、及びモノエステルの割合を分析した。その結果は、図７に示す通りである。
　［実施例３２～３５］
　エステル交換反応の時間を１時間から２時間、３時間、４時間、６時間のそれぞれに変更した以外は、実施例３１と同様にしてショ糖ラウリン酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。結果は、図７に示す通りである。
　［実施例３６～４０］
　エステル交換反応時の温度を１３０℃から１２０℃に変更した以外は、実施例３１～３５と同様にしてショ糖ラウリン酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。結果は、図７に示す通りである。
　［実施例４１～４５］
　エステル交換反応時の温度を１３０℃から１１０℃に変更した以外は、実施例３１～３５と同様にしてショ糖ラウリン酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。結果は、図７に示す通りである。
　［比較例２１～２５］
　マイクロ波の照射による加熱を、オイルバスによる加熱（従来加熱）に変更した以外は、実施例４１～４５と同様にしてショ糖ラウリン酸エステルの生成を行った。この場合には、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。結果は、図７に示す通りである。
　なお、オイルバスによる加熱において、エステル交換反応時の温度を１３０℃にした場合には、反応液が黒く焦げ、ショ糖の焦げた臭いがした。また、オイルバスによる加熱において、エステル交換反応時の温度を１２０℃にした場合には、１時間の加熱で反応液にショ糖の焦げた臭いがした。したがって、従来加熱において１２０℃以上に加熱する場合には、着臭のないショ糖ラウリン酸エステルを製造することは困難である。
　［比較例２６～３０］
　エステル交換反応時の温度を１１０℃から１００℃に変更した以外は、比較例２１～２５と同様にしてショ糖ラウリン酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。結果は、図７に示す通りである。
　従来加熱において、着臭が発生しないようにするためには、温度を下げなくてはならないことになる。また、従来加熱において温度を下げてショ糖ラウリン酸エステルの生成を行った場合には、比較例２１～３０の結果から分かるように、モノエステルの収率が高くなると、モノエステルの重量割合が低くなり、モノエステルの重量割合が高くなると、モノエステルの収率が下がることになる。一方、マイクロ波加熱を行った実施例３１～４５の場合には、比較例２１～３０と比較して、モノエステルの高い収率と、高い重量割合とを両立することができている。例えば、実施例３１～４５のすべてについて、マイクロ波加熱では従来加熱よりも高い収率を実現できているのに対して、従来加熱では、モノエステルの収率の時間変化が緩やかであるため、結果として、モノエステルの高い収率を実現することはできていない。また、マイクロ波加熱において、そのような高収率を、着臭を生じることなく実現できている。また、実施例３２，３８では、モノエステルの高収率、高重量割合を、短時間で実現することができている。
　図８は、実施例３１～４５と、比較例２１～３０とのモノエステルの収率と、モノエステルの重量割合との時間変化を示すグラフである。ショ糖ラウリン酸エステルの生成においては、まず、モノエステルが生成され、そのモノエステルからジエステルが生成され、そのジエステルからトリエステルが生成されるというように反応が進んでいくため、実施例３１～４５の収率の変化で示されるように、モノエステルの収率は、時間の経過に応じて徐々に高くなり、途中から低下に転じることになる。また、モノエステルの割合は、時間の経過に応じてジエステル等が生成されるため、１００％から徐々に低下していくことになる。
　図８において、例えば、１３０℃のマイクロ波加熱（実施例３１～３５）と、１１０℃の従来加熱（比較例２１～２５）とを比較すると、マイクロ波加熱におけるモノエステルの収率の時間変化は、従来加熱におけるモノエステルの収率の時間変化に対して、時間が１／１２程度に短縮されていることが分かる。なぜなら、マイクロ波加熱の１時間までの収率の変化、及び従来加熱の６時間までの収率の変化の両方が単調増加であると仮定すると、従来加熱の６時間の収率に対応するマイクロ波加熱の時間は０．５時間程度となるからである。一方、マイクロ波加熱におけるモノエステルの割合の時間変化は、従来加熱におけるモノエステルの割合の時間変化に対して、時間が１／１２まで短縮されていないことが分かる。なぜなら、比較例２５のモノエステルの重量割合（９１．９％）は、実施例３１のモノエステルの重量割合（９７．４％）よりも小さいからである。このように、ショ糖の複数のヒドロキシル基を順番にエステル化していく反応において、従来加熱をマイクロ波加熱に変更した場合に、モノエステルの収率の方が、モノエステルの割合よりも時間方向がより短く短縮されていることが分かる。そのような差が存在することによって、マイクロ波加熱では、反応時間の短い範囲（例えば、反応時間が６時間以内の範囲など）において、モノエステルの高収率と高選択率とを同時に実現できることになる。
　なお、図８を参照すれば、１３０℃のマイクロ波加熱（実施例３１～３５）におけるモノエステルの収率は、２時間付近の加熱時間でピークとなっていることが分かる。したがって、エステル交換反応の時間（すなわち、後段の工程における加熱時間）を、モノエステルの収率がピークとなる時間としてもよい。ここで、モノエステルの収率がピークとなる時間は、理論的には１個の時点となるはずであるが、現実にはその時点を特定することは困難である。したがって、モノエステルの収率がピークとなる時間は、幅を持った期間であると考えてもよい。例えば、１３０℃のマイクロ波加熱におけるモノエステルの収率がピークとなるエステル交換反応の時間は、１．５時間から２．５時間までの範囲であると考えてもよい。
　また、実施例３１～３５と実施例３６～４０とを比較することにより、ショ糖の分解温度未満の範囲においては、反応温度のより高いほうが、モノエステルのより高い収率を実現できることがわかる。したがって、ショ糖の分解温度により近い反応温度で反応させることが好適であると考えられる。また、本実施例では、後段の工程の加熱時間が６時間以下である場合に、６５重量％以上のモノエステルの重量割合を実現できる。特に、後段の工程の加熱時間が４時間以下である場合には、７５重量％以上のモノエステルの重量割合を実現できる。
５．ショ糖オレイン酸エステルの製造方法
　［実施例４６］
　三口フラスコに６０℃まで加熱し融解させたオレイン酸メチル１０７．８ｇと、水酸化カリウム３．８ｇをメタノール３０ｍｌに溶解させた溶液とを投入した。三口フラスコを撹拌機及び温度計を備え付けたマイクロ波リアクター（μＲｅａｃｔｏｒＥＸ、四国計測工業株式会社製）内に設置した後、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を照射し、撹拌しながら１００℃まで加熱し、１０分間還流を行った。その後４ｋＰａまで減圧しながら１００℃を維持し、オレイン酸カリウムを生成させた。また、この状態を維持して十分にメタノールを除去した後に、内容物を８０℃まで冷却した。内容物は、オレイン酸メチル８７．７ｇ、オレイン酸カリウム２１．７ｇの混合物である。ショ糖１２ｇ及び水酸化カリウム０．５ｇを、水８ｇに溶解させた水溶液をこの三口フラスコに投入した。三口フラスコ内の混合物を８０℃に保った状態で撹拌しながら圧力を下げていき、４ｋＰａまで減圧して水を蒸発させた。その後、撹拌及び減圧度を維持したままマイクロ波を照射して１３０℃まで昇温させ、１時間エステル交換反応を行い、ショ糖オレイン酸エステルを生成させた。なお、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。したがって、ショ糖の分解開始温度未満で反応を行うことができたことになる。反応終了後、アセトンを用いて反応物からショ糖オレイン酸エステルを得た。高速液体クロマトグラフ及びガスクロマトグラフにてショ糖オレイン酸エステルの収率、及びモノエステルの割合を分析した。その結果は、図９に示す通りである。
　［実施例４７～５０］
　エステル交換反応の時間を１時間から２時間、３時間、４時間、６時間のそれぞれに変更した以外は、実施例４６と同様にしてショ糖オレイン酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。結果は、図９に示す通りである。
　［実施例５１～５５］
　エステル交換反応時の温度を１３０℃から１２０℃に変更した以外は、実施例４６～５０と同様にしてショ糖オレイン酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。結果は、図９に示す通りである。
　［実施例５６～６０］
　エステル交換反応時の温度を１３０℃から１１０℃に変更した以外は、実施例４６～５０と同様にしてショ糖オレイン酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。結果は、図９に示す通りである。
　［比較例３１～３５］
　マイクロ波の照射による加熱を、オイルバスによる加熱（従来加熱）に変更した以外は、実施例５６～６０と同様にしてショ糖オレイン酸エステルの生成を行った。この場合には、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。結果は、図９に示す通りである。
　なお、オイルバスによる加熱において、エステル交換反応時の温度を１３０℃にした場合には、反応液が黒く焦げ、ショ糖の焦げた臭いがした。また、オイルバスによる加熱において、エステル交換反応時の温度を１２０℃にした場合には、１．５時間の加熱で反応液にショ糖の焦げた臭いがした。したがって、従来加熱において１２０℃以上に加熱する場合には、着臭のないショ糖オレイン酸エステルを製造することは困難である。
　［比較例３６～４０］
　エステル交換反応時の温度を１１０℃から１００℃に変更した以外は、比較例３１～３５と同様にしてショ糖オレイン酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。結果は、図９に示す通りである。
　従来加熱において、着臭が発生しないようにするためには、温度を下げなくてはならないことになる。また、従来加熱において温度を下げてショ糖オレイン酸エステルの生成を行った場合には、比較例３１～４０の結果から分かるように、モノエステルの収率が高くなると、モノエステルの重量割合が低くなり、モノエステルの重量割合が高くなると、モノエステルの収率が下がることになる。一方、マイクロ波加熱を行った実施例４６～６０の場合には、比較例３１～４０と比較して、モノエステルの高い収率と、高い重量割合とを両立することができている。例えば、モノエステルの重量割合が同じである実施例４７と比較例３９とのモノエステルの収率を比較すれば、マイクロ波加熱では従来加熱よりも２．１倍程度の収率を実現できている。また、マイクロ波加熱において、そのような高収率を、着臭を生じることなく実現できている。また、従来加熱では、モノエステルの収率の時間変化が緩やかであるか上限が低いため、モノエステルの高い収率を実現することはできないが、実施例４６～５０等では、比較例に対して、より高い収率を実現できている。特に実施例４８，４９では、モノエステルの高収率、高重量割合を、短時間で実現することができている。
　図１０は、実施例４６～６０と、比較例３１～４０とのモノエステルの収率と、モノエステルの重量割合との時間変化を示すグラフである。ショ糖オレイン酸エステルの生成においては、まず、モノエステルが生成され、そのモノエステルからジエステルが生成され、そのジエステルからトリエステルが生成されるというように反応が進んでいくため、実施例４６～５０の収率の変化で示されるように、モノエステルの収率は、時間の経過に応じて徐々に高くなり、途中から低下に転じることになる。また、モノエステルの割合は、時間の経過に応じてジエステル等が生成されるため、１００％から徐々に低下していくことになる。
　図１０において、１１０℃の従来加熱（比較例３１～３５）の時間変化は、比較例１～３０の従来加熱の時間変化と傾向が異なっており、加熱の初期段階におけるモノエステルの収率の増加の程度が大きく、モノエステルの割合の減少の程度も大きくなっている。しかしながら、比較例３１～３５の従来加熱では、モノエステルの収率が３時間程度で上限に達しており、その上限値は、マイクロ波加熱におけるモノエステルの収率の上限値よりも低くなっている。例えば、実施例４９と比較例３３とを比較すると、従来加熱におけるモノエステルの収率は、マイクロ波加熱におけるモノエステルの収率の半分程度である。また、マイクロ波加熱におけるモノエステルの割合の時間変化は、比較例３１～３５の従来加熱におけるモノエステルの割合の時間変化よりも、全体として概ね大きい値を有している。したがって、マイクロ波加熱では、１１０℃の従来加熱よりも、モノエステルの高収率と高選択率とを実現できうることになる。
　また、図１０において、例えば、１３０℃のマイクロ波加熱（実施例４６～５０）と、１００℃の従来加熱（比較例３６～４０）とを比較すると、マイクロ波加熱におけるモノエステルの収率の時間変化は、従来加熱におけるモノエステルの収率の時間変化に対して、時間が１／６より小さく短縮されていることが分かる。なぜなら、マイクロ波加熱の１時間までの収率の変化、及び従来加熱の６時間までの収率の変化が単調増加であると仮定すると、従来加熱の６時間の収率に対応するマイクロ波加熱の時間は１時間より短いからである。一方、マイクロ波加熱におけるモノエステルの割合の時間変化は、従来加熱におけるモノエステルの割合の時間変化に対して、時間が１／６まで短縮されていないことが分かる。なぜなら、比較例４０のモノエステルの重量割合（８８．４％）は、実施例４７のモノエステルの重量割合（９１．８％）よりも小さいからである。このように、ショ糖の複数のヒドロキシル基を順番にエステル化していく反応において、従来加熱をマイクロ波加熱に変更した場合に、モノエステルの収率の方が、モノエステルの割合よりも時間方向がより短く短縮されていることが分かる。そのような差が存在することによって、マイクロ波加熱では、反応時間の短い範囲（例えば、反応時間が６時間以内の範囲、特に４時間以内の範囲など）において、モノエステルの高収率と高選択率とを同時に実現できることになる。
　なお、図１０を参照すれば、１３０℃のマイクロ波加熱（実施例４６～５０）におけるモノエステルの収率は、４時間付近の加熱時間でピークとなっていることが分かる。したがって、エステル交換反応の時間（すなわち、後段の工程における加熱時間）を、モノエステルの収率がピークとなる時間としてもよい。ここで、モノエステルの収率がピークとなる時間は、理論的には１個の時点となるはずであるが、現実にはその時点を特定することは困難である。したがって、モノエステルの収率がピークとなる時間は、幅を持った期間であると考えてもよい。例えば、１３０℃のマイクロ波加熱（実施例４６～５０）におけるモノエステルの収率がピークとなるエステル交換反応の時間は、３．５時間から５時間までの範囲であると考えてもよい。
　また、実施例４６～５０と実施例５１～５５とを比較することにより、ショ糖の分解温度未満の範囲においては、反応温度のより高いほうが、モノエステルのより高い収率を実現できることがわかる。したがって、ショ糖の分解温度により近い反応温度で反応させることが好適であると考えられる。また、本実施例では、後段の工程の加熱時間が６時間以下である場合に、６０重量％以上のモノエステルの重量割合を実現できる。特に、後段の工程の加熱時間が４時間以下である場合には、７０重量％以上のモノエステルの重量割合を実現できる。
６．ショ糖リノール酸エステルの製造方法
　［実施例６１］
　三口フラスコに６０℃まで加熱し融解させたリノール酸メチル１０７．１ｇと、水酸化カリウム３．８ｇをメタノール３０ｍｌに溶解させた溶液とを投入した。三口フラスコを撹拌機及び温度計を備え付けたマイクロ波リアクター（μＲｅａｃｔｏｒＥＸ、四国計測工業株式会社製）内に設置した後、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を照射し、撹拌しながら１００℃まで加熱し、１０分間還流を行った。その後４ｋＰａまで減圧しながら１００℃を維持し、リノール酸カリウムを生成させた。また、この状態を維持して十分にメタノールを除去した後に、内容物を８０℃まで冷却した。内容物は、リノール酸メチル８７．１ｇ、リノール酸カリウム２１．６ｇの混合物である。ショ糖１２ｇ及び水酸化カリウム０．５ｇを、水８ｇに溶解させた水溶液をこの三口フラスコに投入した。三口フラスコ内の混合物を８０℃に保った状態で撹拌しながら圧力を下げていき、４ｋＰａまで減圧して水を蒸発させた。その後、撹拌及び減圧度を維持したままマイクロ波を照射して１３０℃まで昇温させ、１時間エステル交換反応を行い、ショ糖リノール酸エステルを生成させた。なお、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。したがって、ショ糖の分解開始温度未満で反応を行うことができたことになる。反応終了後、アセトンを用いて反応物からショ糖リノール酸エステルを得た。高速液体クロマトグラフ及びガスクロマトグラフにてショ糖リノール酸エステルの収率、及びモノエステルの割合を分析した。その結果は、図１１に示す通りである。
　［実施例６２～６５］
　エステル交換反応の時間を１時間から２時間、３時間、４時間、６時間のそれぞれに変更した以外は、実施例６１と同様にしてショ糖リノール酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。結果は、図１１に示す通りである。
　［実施例６６～７０］
　エステル交換反応時の温度を１３０℃から１２０℃に変更した以外は、実施例６１～６５と同様にしてショ糖リノール酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。結果は、図１１に示す通りである。
　［実施例７１～７５］
　エステル交換反応時の温度を１３０℃から１１０℃に変更した以外は、実施例６１～６５と同様にしてショ糖リノール酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。結果は、図１１に示す通りである。
　［比較例４１～４５］
　マイクロ波の照射による加熱を、オイルバスによる加熱（従来加熱）に変更した以外は、実施例７１～７５と同様にしてショ糖リノール酸エステルの生成を行った。この場合には、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。結果は、図１１に示す通りである。
　なお、オイルバスによる加熱において、エステル交換反応時の温度を１３０℃にした場合には、反応液が黒く焦げ、ショ糖の焦げた臭いがした。また、オイルバスによる加熱において、エステル交換反応時の温度を１２０℃にした場合には、１．５時間の加熱で反応液にショ糖の焦げた臭いがした。したがって、従来加熱において１２０℃以上に加熱する場合には、着臭のないショ糖リノール酸エステルを製造することは困難である。
　［比較例４６～５０］
　エステル交換反応時の温度を１１０℃から１００℃に変更した以外は、比較例４１～４５と同様にしてショ糖リノール酸エステルの生成を行った。この場合にも、反応開始から反応終了まで着臭はなかった。結果は、図１１に示す通りである。
　従来加熱において、着臭が発生しないようにするためには、温度を下げなくてはならないことになる。また、従来加熱において温度を下げてショ糖リノール酸エステルの生成を行った場合には、比較例４１～５０の結果から分かるように、モノエステルの収率が高くなると、モノエステルの重量割合が低くなり、モノエステルの重量割合が高くなると、モノエステルの収率が下がることになる。一方、マイクロ波加熱を行った実施例６１～７５の場合には、比較例４１～５０と比較して、モノエステルの高い収率と、高い重量割合とを両立することができている。例えば、モノエステルの重量割合が同じである実施例６２と比較例４９とのモノエステルの収率を比較すれば、マイクロ波加熱では従来加熱よりも１．８倍程度の収率を実現できている。また、マイクロ波加熱において、そのような高収率を、着臭を生じることなく実現できている。また、従来加熱では、モノエステルの収率の時間変化が緩やかであるか上限が低いため、モノエステルの高い収率を実現することはできないが、実施例６１～６５等では、比較例に対して、より高い収率を実現できている。特に実施例６３，６４では、モノエステルの高収率、高重量割合を、短時間で実現することができている。
　図１２は、実施例６１～７５と、比較例４１～５０とのモノエステルの収率と、モノエステルの重量割合との時間変化を示すグラフである。ショ糖リノール酸エステルの生成においては、まず、モノエステルが生成され、そのモノエステルからジエステルが生成され、そのジエステルからトリエステルが生成されるというように反応が進んでいくため、実施例６１～６５の収率の変化で示されるように、モノエステルの収率は、時間の経過に応じて徐々に高くなり、途中から低下に転じることになる。また、モノエステルの割合は、時間の経過に応じてジエステル等が生成されるため、１００％から徐々に低下していくことになる。
　図１２において、１１０℃の従来加熱（比較例４１～４５）の時間変化は、比較例１～３０の従来加熱の時間変化と傾向が異なっており、加熱の初期段階におけるモノエステルの収率の増加の程度が大きく、モノエステルの割合の減少の程度も大きくなっている。しかしながら、比較例４１～４５の従来加熱では、モノエステルの収率が２時間程度で上限に達しており、その上限値は、マイクロ波加熱におけるモノエステルの収率の上限値よりも低くなっている。例えば、実施例６４と比較例４２とを比較すると、従来加熱におけるモノエステルの収率は、マイクロ波加熱におけるモノエステルの収率の半分程度（約０．５７）である。また、マイクロ波加熱におけるモノエステルの割合の時間変化は、比較例４１～４５の従来加熱におけるモノエステルの割合の時間変化よりも、全体として概ね大きい値を有している。したがって、マイクロ波加熱では、１１０℃の従来加熱よりも、モノエステルの高収率と高選択率とを実現できうることになる。
　また、図１２において、例えば、１３０℃のマイクロ波加熱（実施例６１～６５）と、１００℃の従来加熱（比較例４６～５０）とを比較すると、マイクロ波加熱におけるモノエステルの収率の時間変化は、従来加熱におけるモノエステルの収率の時間変化に対して、時間が１／６より小さく短縮されていることが分かる。なぜなら、マイクロ波加熱の１時間までの収率の変化、及び従来加熱の６時間までの収率の変化が単調増加であると仮定すると、従来加熱の６時間の収率に対応するマイクロ波加熱の時間は１時間より短いからである。一方、マイクロ波加熱におけるモノエステルの割合の時間変化は、従来加熱におけるモノエステルの割合の時間変化に対して、時間が１／６まで短縮されていないことが分かる。なぜなら、比較例５０のモノエステルの重量割合（８９．８％）は、実施例６２のモノエステルの重量割合（９０．０％）よりも小さいからである。このように、ショ糖の複数のヒドロキシル基を順番にエステル化していく反応において、従来加熱をマイクロ波加熱に変更した場合に、モノエステルの収率の方が、モノエステルの割合よりも時間方向がより短く短縮されていることが分かる。そのような差が存在することによって、マイクロ波加熱では、反応時間の短い範囲（例えば、反応時間が６時間以内の範囲、特に４時間以内の範囲など）において、モノエステルの高収率と高選択率とを同時に実現できることになる。
　なお、図１２を参照すれば、１３０℃のマイクロ波加熱（実施例６１～６５）におけるモノエステルの収率は、４時間付近の加熱時間でピークとなっていることが分かる。したがって、エステル交換反応の時間（すなわち、後段の工程における加熱時間）を、モノエステルの収率がピークとなる時間としてもよい。ここで、モノエステルの収率がピークとなる時間は、理論的には１個の時点となるはずであるが、現実にはその時点を特定することは困難である。したがって、モノエステルの収率がピークとなる時間は、幅を持った期間であると考えてもよい。例えば、１３０℃のマイクロ波加熱（実施例６１～６５）におけるモノエステルの収率がピークとなるエステル交換反応の時間は、３．５時間から５時間までの範囲であると考えてもよい。
　また、実施例６１～６５と実施例６６～７０とを比較することにより、ショ糖の分解温度未満の範囲においては、反応温度のより高いほうが、モノエステルのより高い収率を実現できると推察できる。したがって、ショ糖の分解温度により近い反応温度で反応させることが好適であると考えられる。また、本実施例では、後段の工程の加熱時間が６時間以下である場合に、６０重量％以上のモノエステルの重量割合を実現できる。特に、後段の工程の加熱時間が４時間以下である場合には、７０重量％以上のモノエステルの重量割合を実現できる。
　上記各実施例では、脂肪酸エステルの構成脂肪酸が、パルミチン酸（炭素数１６；飽和脂肪酸）、ステアリン酸（炭素数１８；飽和脂肪酸）、カプリル酸（炭素数８；飽和脂肪酸）、ラウリン酸（炭素数１２；飽和脂肪酸）、オレイン酸（炭素数１８；一価の不飽和脂肪酸）、リノール酸（炭素数１８；多価の不飽和脂肪酸）である場合に、マイクロ波を照射することによって、モノエステルの割合が高く、着臭のないショ糖脂肪酸エステルの製造を高収率で実現できることについて説明した。したがって、炭素数が８～２４の脂肪酸を構成脂肪酸とする脂肪酸エステルを用いたショ糖脂肪酸エステルの製造においても、同様の効果が得られると推察できる。また、ショ糖脂肪酸エステルの製造において用いられる脂肪酸エステルの構成脂肪酸が上記以外の飽和脂肪酸であっても、上記以外の不飽和脂肪酸であっても、同様の効果が得られると推察できる。さらに、その不飽和脂肪酸における不飽和結合の数に関わらず、同様の効果が得られると推察できる。
　なお、本発明は、以上の実施例に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
　本発明によるショ糖脂肪酸エステルの製造方法によって得られたショ糖脂肪酸エステルは、例えば、食品、化粧品、医薬品等の分野において利用することができる。

Claims (7)

  1. ショ糖と塩基性触媒とを含む水溶液を調製する工程と、
    当該工程で得られた水溶液と、脂肪酸アルカリ金属塩と、脂肪酸エステルとを混合して減圧下で撹拌して加熱することによってショ糖脂肪酸エステルを生成する工程と、を備え、
    前記ショ糖脂肪酸エステルを生成する工程は、混合物から水を除去する前段の工程と、当該工程の後にエステル交換を行う後段の工程とを有しており、
    前記後段の工程では、マイクロ波を照射することによって、混合物が前記ショ糖の分解温度未満となるように加熱する、ショ糖脂肪酸エステルの製造方法。
  2. 製造対象が、モノエステルの重量割合が６０重量％以上であるショ糖脂肪酸エステルである、請求項１記載のショ糖脂肪酸エステルの製造方法。
  3. 前記脂肪酸エステルは、炭素数が８から２４の飽和及び不飽和脂肪酸から選ばれる少なくとも１種を構成脂肪酸とする脂肪酸エステルである、請求項１または請求項２記載のショ糖脂肪酸エステルの製造方法。
  4. 脂肪酸エステルと、アルカリ金属塩を溶媒に溶解させた溶液とを混合して加熱することによって脂肪酸アルカリ金属塩を生成する工程をさらに備え、
    前記ショ糖脂肪酸エステルを生成する工程で使用される脂肪酸アルカリ金属塩は、前記脂肪酸アルカリ金属塩を生成する工程で生成されたものである、請求項１から請求項３のいずれか記載のショ糖脂肪酸エステルの製造方法。
  5. 前記後段の工程では、混合物の温度が前記分解温度より２５℃低い温度以上、前記分解温度未満となるように加熱する、請求項１から請求項４のいずれか記載のショ糖脂肪酸エステルの製造方法。
  6. 前記後段の工程において、混合物が昇温するように加熱する、請求項１から請求項５のいずれか記載のショ糖脂肪酸エステルの製造方法。
  7. 前記後段の工程における加熱時間は、６時間以下である、請求項１から請求項６のいずれか記載のショ糖脂肪酸エステルの製造方法。
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