JP2009108145A

JP2009108145A - 脱酸油脂の製造方法またはそれによって得られる精製油脂

Info

Publication number: JP2009108145A
Application number: JP2007279717A
Authority: JP
Inventors: Yohei Fujita; 洋平藤田
Original assignee: Kaneka Corp
Current assignee: Kaneka Corp
Priority date: 2007-10-27
Filing date: 2007-10-27
Publication date: 2009-05-21

Abstract

【課題】本発明は、γ−オリザノール、ステロール類、トコフェロール類の残存量が多く、品質の良好な脱酸油脂の製造方法を提供すること、更にはそれによって得られる精製油脂を提供することを目的とする。
【解決手段】原料油脂に対しアルカリ水溶液を添加した系に、少なくとも油滓中の水の残存率が油滓中の水以外の成分の残存率より小さくなる脱水工程を施すことを特徴とする、脱酸油脂の製造方法、更には、これにより得られる精製油脂を提供した。
【選択図】なし

Description

本発明は、アルカリ脱酸を行った反応相に脱水工程を施すことを特徴とする脱酸油脂の製造方法またはそれによって得られる精製油脂に関する。

油脂の精製では、原料となる穀物や種子などから圧搾およびヘキサン抽出により分離した搾油原料油脂に対して脱ガム、脱ロウ、脱酸、脱色、脱臭工程を施すことが一般的である（但し、一部順序が変更されることがある）。通常、脱ガム工程とは、水または水蒸気、酸などを添加して搾油原料油脂中のガム質を水和分離させる操作である。脱ロウ工程とは、油脂を緩やかに冷却撹拌して、例えば脱ガム油脂中のロウ分や高融点油脂を濾過分離させる操作である。脱酸工程とは、アルカリ水溶液を添加して脱ガムまたは脱ロウ油脂中の遊離脂肪酸をケン化し、生じた油滓を除去する操作である。脱色工程とは、活性白土や活性炭を添加して脱酸油脂中の色素成分およびその他の微量な夾雑物を吸着除去させる操作である。脱臭工程とは、減圧条件下で高温に処することで脱色油脂中の臭気成分および微量の遊離脂肪酸を留去させる操作である。

γ−オリザノールは、薬理作用として成長促進や性腺刺激など、外用剤として抗酸化や防カビ、紫外線吸収などの機能が報告されており、化粧品や医薬品素材として広く利用されている。また、ステロール類は生体膜の重要な構成成分であり、中でも植物性のステロールは血中コレステロールの調整などの機能を持つことで注目されている。また、トコフェロール類（トコトリエノール含む）は、生体および油脂の抗酸化物質として重要な成分である。

オリザノールは搾油原料油脂中に１．５〜２．９％含まれると報告されているが、従来の精製方法、特に、苛性ソーダを用いて遊離脂肪酸を除去するアルカリ脱酸においては、その大部分が除去されてしまい、また、ステロール類やトコフェロール類も一部損失を受ける。

そこで、オリザノールを高度に残存させる脱酸方法として、水蒸気により物理的に遊離脂肪酸を除去する蒸留脱酸が挙げられる。例えば、特許文献１では、蒸留脱酸をアルカリ脱酸の代わりに用いる、または脱酸工程を行わずに脱臭工程にて蒸留脱酸を行うことにより脱酸、脱臭を同時に行う方法を挙げているが、前者では新たに大規模な設備が必要であり、また、高温処理する工程の追加が必要になると考えられ、また、後者では遊離脂肪酸を十分に除去し良好な品質を得るためには高温または長時間の処理が必要になると考えられ、両者共にステロール類およびトコフェロール類の損失や油脂の劣化、色調変化、生産効率の点で問題となると考えられる。また、ステロール類およびトコフェロール類に関する記述はない。更に、蒸留脱酸で得られたオリザノール高含有の米油は風味が強く、場合によっては消費者にくどい印象を与えることも考えうる。また特許文献２は、特許文献１の後者の欠点を改善するものであるが、酸価２０以下という低酸価の原料油脂に限定されており、一般的に酸価２０以上となる米油では実施が難しく、特許文献１と同様にステロール類およびトコフェロール類に関する記述はない。

また、特許文献３では、弱アルカリによる脱酸処理法でオリザノールおよびトコフェロール類を多く残存させる方法があるが、弱アルカリによる脱酸は脱色力が弱く、良好な色調の精製油を得るためには脱色工程で使用する活性白土の増量が避けられず、それに伴い生産コストの増大やトコフェロール類など有効成分の損失を受ける。また、ステロール類に関する記述はない。

特許文献４では、色調の改善のため蒸留脱酸前に残留ガム質を酸処理し、蒸留脱酸後にアルカリ脱酸を行う方法があるが、やはり新たな設備が必要となる上、工程が追加されることで手間が掛かり生産効率に劣る。

特許文献５では、アルカリを徐々に添加してｐＨ９〜１１に維持することでオリザノールの損失を防ぐ方法があるが、ｐＨを維持するためにアルカリを徐々に添加することや中和反応を約６０ｍｉｎ行うことで時間がかかる問題が生じ、操作も煩雑となる。また、ステロール類に関する記述もない。
特開平６−３４０８８９号公報特開平７−２１６３８１号公報特開２０００−１１９６８２号公報特開２００２−２３８４５５号公報特表２００２−５２２６２７号公報

オリザノールなどのフェルラ酸エステル類、およびステロール類やトコフェロール類は、アルカリ脱酸処理を施すと一部または大部分が除去されてしまい、効率よく残存させることができなかった。また、蒸留脱酸を行うことも考えられるが、これには沸点が高く蒸発が困難な遊離脂肪酸を除去可能とする大規模な設備が新たに必要であったり、品質の低下を招いたり、いずれかの成分のみにしか効果がないなどの欠点があった。本発明は、油脂の脱酸方法に関して、上記の様な大規模な設備を必要とすることなく、γ−オリザノール、ステロール類、トコフェロール類の残存量が多く、品質の良好な脱酸油脂の製造方法を提供すること、更にはそれによって得られる精製油脂を提供することを目的とする。

本発明者らは上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、アルカリ脱酸を行った反応相に脱水工程を施すことで、γ−オリザノール、ステロール類、トコフェロール類を高濃度に残存させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明の第一は、原料油脂に対しアルカリ水溶液を添加した後であって、油滓を除去する前に、脱水工程を行うことを特徴とする、脱酸油脂の製造方法、或いは、原料油脂に対しアルカリ水溶液を添加した系に、少なくとも油滓中の水の残存率が油滓中の水以外の成分の残存率より小さくなる脱水工程を施すことを特徴とする、脱酸油脂の製造方法に関する。

好ましい実施態様は、脱水工程後の水分量を１０００ｐｐｍ以下とすることを特徴とする前記脱酸油脂の製造方法である。

より好ましくは、前記脱水工程が減圧処理により水分を蒸発させる工程であることを特徴とする、前記脱酸油脂の製造方法である。

更に好ましくは、原料油脂の酸価に対しアルカリ過剰率が１．０〜１．３となる量のアルカリ水溶液を添加することを特徴とする、前記脱酸油脂の製造方法である。

更に好ましくは、原料油脂の酸価をＡ、重量をＸ（ｇ）としたとき、下記式１で表される範囲の水分の重量Ｗ（ｇ）となるアルカリ水溶液を添加することを特徴とする、前記脱酸油脂の製造方法である。

０．００１５ＡＸ＜Ｗ＜０．００７ＡＸ（式１）
更に好ましくは、脱酸前の原料油脂中のγ−オリザノールの含有割合に対する脱酸油脂中のγ−オリザノールの含有割合の比が０．９以上であることを特徴とする、前記脱酸油脂の製造方法である。

更に好ましくは、脱酸前の原料油脂中のステロール類の含有割合に対する脱酸油脂中のステロール類の含有割合の比が０．９以上であることを特徴とする、前記脱酸油脂の製造方法である。

更に好ましくは、脱酸前の原料油脂中のトコフェロール類の含有割合に対する脱酸油脂中のトコフェロール類の含有割合の比が０．９以上であることを特徴とする、前記脱酸油脂の製造方法である。

更に好ましくは、脱酸前の原料油脂が、米糠由来の油脂であることを特徴とする前記脱酸油脂の製造方法である。

更に好ましくは、前記脱水工程を施した後に、固形分を除去して液状分を取得することを特徴とする、前記脱酸油脂の製造方法である。

最も好ましくは、前記脱酸油脂の製造方法を実施した後に、真空度５ｔｏｒｒ以下、２００〜２５０℃に処することを特徴とする、精製油脂の製造方法である。

本発明の第二は、前記脱酸油脂の製造方法、あるいは前記精製油脂の製造方法を利用して得られたことを特徴とする精製油脂に関する。

本発明の第三は、前記精製油脂を使用して作製したことを特徴とする油脂加工食品に関する。

γ−オリザノールまたはステロール類またはトコフェロール類を豊富に含有する精製油脂が得られる。また、本発明者の検討によると、γ−オリザノールなどの特定の成分を多量に含む油脂が高粘度を有することが確認されており、食品によっては粘度の高い油脂が要求されることから、この様な用途に好適に使用することが可能である。

以下、本発明につき、さらに詳細に説明する。本発明の脱酸油脂の製造方法は、原料油脂に対しアルカリ水溶液を添加した後であって、油滓を除去する前に、脱水工程を行うことを特徴としている。或いは、原料油脂に対しアルカリ水溶液を添加した系に、少なくとも油滓中の水の残存率が油滓中の水以外の成分の残存率より小さくなる脱水工程を施すことを特徴としている。

ここでアルカリ水溶液を添加する原料油脂は、一般に食用に用いられるものであればその種類は何ら限定されるものではないが、例えば米油、コーン油、ナタネ油などが挙げられ、中でも、特にγ−オリザノールの含有量が多い点で米油が好ましい。

また、本発明で使用するアルカリは、苛性ソーダ、苛性カリなど、遊離脂肪酸を中和するものであれば良く、その種類は何ら限定されるものではないが、脱酸効率や脱色効果などの点から、強アルカリ性のものが望ましい。

一方、本発明の脱酸油脂の製造方法においては、脱水工程により反応後の系の水分を極力除去させること、特に１０００ｐｐｍ以下にまで減少させることが好ましい。すなわち、発明者の推測によれば、アルカリ水溶液を添加し原料油脂中の遊離脂肪酸と反応させた後の系に脱水工程を施すことで、油滓は石鹸等の固形分と親油性成分に分離される。これにより、アルカリ水溶液の添加により水相へと移行し油滓に取り込まれていたγ−オリザノール等の有効成分が再び油相へと溶解していくと考えられる。

また、脱水を行う方法としては、簡便かつ脱水効果の高い減圧処理により水分を蒸発させることが好ましい。

次に、アルカリ過剰率について説明する。本発明におけるアルカリ過剰率とは、添加するアルカリ水溶液中のアルカリのモル数ａと価数ｖの積に対する、遊離脂肪酸のモル数ｆの比であり、下記式２で表される。即ち、アルカリ過剰率が１であるとき遊離脂肪酸とアルカリの数が等しくなり、１以上になるとアルカリ過剰となる。

アルカリ過剰率＝ａｖ／ｆ（式２）
本発明においては、アルカリ過剰率は、小さくなると遊離脂肪酸の除去が不十分となり、大きくなるとトリグリセリドの分解などが起こるため、１．０〜１．３の範囲に調整する必要があり、特に１．１〜１．２の範囲に調整されていることが好ましい。

また、アルカリ水溶液により添加される水分量が少なすぎると遊離脂肪酸の除去が不十分となり、多くなると脱水の負担が大きくなるため、原料油脂の酸価をＡ、重量をＸ（ｇ）としたとき、下記式１で表される範囲の重量Ｗ（ｇ）の水分を含むアルカリ水溶液を添加することが好ましい。

０．００１５ＡＸ＜Ｗ＜０．００７ＡＸ（式１）
また、ここで、本発明の脱酸油脂の製造方法は上述の条件を満たしていれば可能であるが、通常は、原料油脂に対して、アルカリ水溶液を添加した後に、油滓を除去して液状分を取得することが好ましい。

尚、ここで取得した液状分（脱酸油脂）は、必要により脱色工程や脱臭工程を実施して精製油脂とすることができる。

上述した通り、本発明の脱酸油脂の製造方法によれば、大規模な設備を必要とせず、品質が良好で、γ−オリザノールまたはステロール類またはトコフェロール類を豊富に含有する精製油脂を得ることが可能である。

特に、脱酸前の原料油脂中のγ−オリザノールの含有割合に対する、脱酸後の油脂中のγ−オリザノールの含有割合の比を０．９以上とする様に、γ−オリザノールを高残存率で保持した上で、脱酸を完了することが可能である。また、これにより、γ−オリザノールの含有割合が１％以上となる精製油脂を簡便な方法で得ることが可能である。

また、脱酸前の原料油脂中のステロール類の含有割合に対する、脱酸後の油脂中のステロール類の含有割合の比を０．９以上とする様に、ステロール類を高残存率で保持した上で、脱酸を完了することが可能である。また、これにより、ステロール類の含有割合が５００ｍｇ／油脂１００ｇ以上となる精製油脂を簡便な方法で得ることが可能である。

また、脱酸前の原料油脂中のトコフェロール類の含有割合に対する、脱酸後の油脂中のトコフェロール類の含有割合の比を０．９以上とする様に、トコフェロール類を高残存率で保持した上で、脱酸を完了することが可能である。また、これにより、トコフェロール類の含有割合が５０ｍｇ／油脂１００ｇ以上となる精製油脂を簡便な方法で得ることが可能である。

また、γ−オリザノールの含有割合が１．５％以上でかつ、ステロール類の含有割合が１５００ｍｇ／１００ｇ以上でかつ、トコフェロール類の含有割合が１２０ｍｇ／油脂１００ｇ以上である精製米油を容易に製造することが可能である。

尚、上述の脱酸油脂の製造方法を実施した後に、真空度５ｔｏｒｒ以下、２００〜２５０℃に処することが好ましい。これは通常、脱臭工程により達成される処置であるため、脱臭工程を兼ねて実施することが効率の面から好ましい。これにより幾分かの脱酸が生じることから、脱酸の工程における脱酸を、脱臭工程で十分に酸価を下げられるレベルにとどめておき（アルカリ過剰率１．０〜１．３、特に１．０〜１．１）、その分、γ−オリザノールまたはトコフェロール類を効率良く残す条件とすることも可能である。

本発明の油脂の製造方法により得られた精製油脂は、例えば、マーガリン、クリーム、マヨネーズ、ドレッシング等の各種油脂加工食品の用途に用いることが出来る。

また、本発明に従えば、脱酸時にアルカリを過剰に添加しても脱酸油のオリザノール含量に影響が少なくなることから操作における管理が容易となり、更に、脱水により水分を失ったフーツはその大部分が石鹸分だけとなるため、脂肪酸への再生処理など、利用のための処理負担を低減させる効果も期待できる。

以下に実施例を示し、本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、実施例において「部」や「％」は重量基準である。

また、実施例において、γ−オリザノールおよびトコフェロール類の定量、酸価の測定は、以下の方法で行った。

１．γ−オリザノールの定量
油脂を２〜５ｇ秤量し、ｎ−ヘキサンで１００ｍｌとする。この内の２ｍｌを採り、ｎ−ヘキサンで１００ｍｌに希釈したものについて、吸光光度計で３１５ｎｍの吸光度を測定する。油脂重量をＸ（ｇ）、吸光度をＡとすると、γ−オリザノール含有量Ｇ（％）は、下記式３で求められる。

Ｇ＝（Ａ×５０００）／（Ｘ×３５９）（式３）
２．ステロール類の定量
油脂より抽出した不鹸化物を一定量のイソプロパノールに溶解し、コレステロールEテストワコー（和光純薬工業（株））を用いて分光法により総ステロール量を定量した。その際、γ−オリザノールを含むものについては、γ−オリザノールにより検出される値を差し引いて補正を行った。

３．トコフェロール類の定量
高速液体クロマトグラフィーを用い、標準溶液のピーク面積により作成した検量線をもとに算出した。

４．酸価
基準油脂分析試験法２００３年版の方法に従って滴定により求めた。但し、米油およびコーン油はγ−オリザノールを含むため、ブロモチモールブルー指示薬を用いた。

（実施例１）
脱ガム、脱ロウ処理した原料米油（酸価２２、オリザノール含有割合１．９％、ステロール類含有割合１５９８ｍｇ／１００ｇトコフェロール類含有割合１５３ｍｇ／１００ｇ）２０００ｇを８０℃に昇温後、アルカリ過剰率１．３、水分重量２１５ｇとなる苛性ソーダ水溶液を添加し、８０℃で２０ｍｉｎ反応させた。これを８０℃、真空度１０Ｔｏｒｒで減圧脱水工程を施し、遠心分離により石鹸分を除去した後、水洗して脱酸米油（酸価０．５７、オリザノール含有割合１．９％、ステロール類含有割合１６８５ｍｇ／１００ｇ、トコフェロール類含有割合１４９ｍｇ／１００ｇ）を得た。この脱酸米油を２％活性白土で８０℃、２０ｍｉｎ、真空度５ｔｏｒｒで脱色後、２５０℃、９０ｍｉｎ、真空度１ｔｏｒｒ、吹き込み蒸気量３％で脱臭した精製米油は、酸価０．１０、オリザノール含有割合１．９％、ステロール類含有割合１５６２ｍｇ／１００ｇ、トコフェロール類含有割合１３１ｍｇ／１００ｇであった。

（比較例１）
脱ガム、脱ロウ処理した原料米油（酸価２２、オリザノール含有割合１．９％、ステロール類含有割合１５９８ｍｇ／１００ｇトコフェロール類含有割合１５３ｍｇ／１００ｇ）２０００ｇを８０℃に昇温後、アルカリ過剰率１．３、水分重量２１５ｇとなる苛性ソーダ水溶液を添加し、８０℃で２０ｍｉｎ反応させた。これを脱水工程を施さずに遠心分離によりアルカリ油滓を除去した後、水洗して脱酸米油（酸価０．１８、オリザノール含有割合０．９％、ステロール類含有割合１３１９ｍｇ／１００ｇ、トコフェロール類含有割合１０７ｍｇ／１００ｇ）を得た。この脱酸米油を２％活性白土で８０℃、２０ｍｉｎ、５ｔｏｒｒで脱色後、２５０℃、９０ｍｉｎ、真空度１ｔｏｒｒ、吹き込み蒸気量３％で脱臭した精製米油は、酸価０．０８、オリザノール含有割合０．８％、ステロール類含有割合１１８４ｍｇ／１００ｇ、トコフェロール類含有割合９６ｍｇ／１００ｇであった。

Claims

原料油脂に対しアルカリ水溶液を添加した後であって、油滓を除去する前に、脱水工程を行うことを特徴とする、脱酸油脂の製造方法。
原料油脂に対しアルカリ水溶液を添加した系に、少なくとも油滓中の水の残存率が油滓中の水以外の成分の残存率より小さくなる脱水工程を施すことを特徴とする、脱酸油脂の製造方法。
前記脱水工程後の水分量が１０００ｐｐｍ以下であることを特徴とする、請求項１または２のいずれか一項に記載の脱酸油脂の製造方法。
前記脱水工程が減圧処理により水分を蒸発させる工程であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の脱酸油脂の製造方法。
原料油脂の酸価に対しアルカリ過剰率が１．０〜１．３となる量のアルカリ水溶液を添加することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の脱酸油脂の製造方法。
原料油脂の酸価をＡ、重量をＸ（ｇ）としたとき、下記式１で表される範囲の水分の重量Ｗ（ｇ）となるアルカリ水溶液を添加することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の脱酸油脂の製造方法。
０．００１５ＡＸ＜Ｗ＜０．００７ＡＸ（式１）
脱酸前の原料油脂中のγ−オリザノールの含有割合に対する脱酸油脂中のγ−オリザノールの含有割合の比が０．９以上であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の脱酸油脂の製造方法。
脱酸前の原料油脂中のステロール類の含有割合に対する脱酸油脂中のステロール類の含有割合の比が０．９以上であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の脱酸油脂の製造方法。
脱酸前の原料油脂中のトコフェロール類の含有割合に対する脱酸油脂中のトコフェロール類の含有割合の比が０．９以上であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の脱酸油脂の製造方法。
脱酸前の原料油脂が、米糠由来の油脂であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の脱酸油脂の製造方法。
前記脱水工程を施した後に、固形分を除去して液状分を取得することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の脱酸油脂の製造方法。
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の脱酸油脂の製造方法を実施した後に、真空度５ｔｏｒｒ以下、２００〜２５０℃に処することを特徴とする、精製油脂の製造方法。
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の脱酸油脂の製造方法、あるいは請求項１２に記載の精製油脂の製造方法を利用して得られたことを特徴とする精製油脂。
精製油脂中のγ−オリザノールの含有割合が、１％以上であることを特徴とする請求項１３に記載の精製油脂。
精製油脂中のステロール類の含有割合が、５００ｍｇ／１００ｇ以上であることを特徴とする請求項１３または１４のいずれか一項に記載の精製油脂。
精製油脂中のトコフェロール類の含有割合が、５０ｍｇ／１００ｇ以上であることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の精製油脂。
前記精製油脂が米糠由来の油であることを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の精製油脂。
精製油脂中のγ−オリザノールの含有割合が１．５％以上、ステロール類の含有割合が１５００ｍｇ／１００ｇ以上、トコフェロール類の含有割合が１２０ｍｇ／１００ｇ以上である精製米油。
前記請求項１３〜１８のいずれか一項に記載の精製油脂を使用して作製したことを特徴とする油脂加工食品。