JPH01252246A - 抱気性油脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は新規な油脂組成物に関し、更に詳しくは、示差
走査熱量Ｈ（ＤＳＣ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　Ｓｃ
ａｎｎｉｎｇＣａｌｏｒｉｍｅｔｏｒｙ）による吸熱分
析において、唯１個の油脂の吸熱ピークを示し、かつ抱
気性を有する油脂組成物に関するものである。

「従来技術と問題点」 抱気性を有するマーガリン、ショートニングは、ボテー
ター、コンビネータ−等により冷却捏和したものをダン
ボール箱等の容器包材に充填収容した後、融点より３〜
８℃低い温度で１０〜６０時間静置する所謂テンパリン
グ工程を経るのが一般的である。

しかし、かかるテンパリングは比較的高温で結晶の少な
い状態に静置するため、所謂オイルオフの原因となり易
く、またマーガリンの場合は特に衛生上の問題からも好
ましいものとは言えない。

更に１０〜６０時間もの長時間を要し、生産効率面から
も問題が多い。これらの問題点を解消せんとして、例え
ば米国特許３，４６９，９９６にはマイクロ波加熱処理
するクイック・テンパリングが提唱されているが、マイ
クロ波にはムラがあり、照射装置等の工夫を施すことな
しには実用化番ご難があり、また大容量の電力を消費す
るという問題を包含してＣ）る。

「問題点を解決するための手段」 本発明者らは、かかる実情に鑑み、これらの問題点を克
服するべく鋭意研究の結果、ＤＳＣの吸熱分析において
、熱処理（テンパリング）′＆度を境として油脂の融解
帯の中に転移ピークを有さす、しかも、損気性を有する
油脂組成物を提供するに至った。

即ち、本発明は示差走査熱量計による吸熱分析（昇温測
定）において、ＭＰ−２０℃〜ＭＰ＋１５℃の範囲にあ
る油脂の融解帯の中に転移ピークを有しない唯１個の油
脂の融解ピークを示し、且つ損気性を備えたことを特徴
とする損気性油脂組成物を内容とするものである。

本発明者らは油脂組成物の損気性について種々研究を進
め、油脂結晶の作成法をコントロールすることにより、
ＤＳＣで１つのピークしか示さず、かつ損気性を有する
油脂を作成するに至った。

従来より、油脂の物性を熱的に測定する方法としてＤＳ
Ｃが用いられている。ＤＳＣとは、物質（試料）及び基
準物質（例えばＡｌ２Ｏ２）を調節された速度で加熱又
は冷却する環境の中で等しい温度条件に置いたとき、２
つの試料の間の温度差を０に保つに必要なエネルギーを
時間又は温度に対して記録するものである（「熱分析」
、神戸博太部著、講談社）。マーガリン、ショートニン
グの様な加工油脂では、トリグリセライド組成が非常　
　　　−に複雑であり、吸発熱測定を定量的に取り扱う
のには困難といわれている。しかし、油脂そのものを巨
視的にみて、単一相とみなして考えるならば、結晶化の
差異がピークとして現れるはずであり、実際にマーガリ
ンを吸熱測定してみると第１図の様なパターンを示す。

本ザンプルは実際に熱処理（テンパリング）されたザン
プルであるが、熱処理を実施したものと、そうでないも
のとでは、ＤＳＣの吸熱分析を行うと、ピーク発現に差
異が生しるのは明白な事実であり、吸熱パターン中にテ
ンバリング温度で発熱ピーク（転移ピーク）を示し、油
脂の融解帯がその温度を境として分割されたかのごとく
パターンを示す。この様なパターンはテンパリングを実
施しない油脂製品には、見られない。

ここで言う融解帯とは融解熱のピークを示すものであり
、本発明で取扱う油脂組成物を一６０℃〜＋６０℃の範
囲に於いて測定するならば、様々な融解帯が存在する。

例えば、０℃近辺に現れる大きな吸熱ピークは氷の融解
ピークであることは周知のことである。また、氷の融解
ピークに続いて現れる融解帯は、トリグリセライド分子
により形成された油脂結晶の転移、融解ピークである。

一般に、油脂結晶は多形を持つと言われており（多形現
象）、熱処理の条件によって様々な多形を有する結晶と
なっている。そのため、油脂の融解帯も様々なピークと
なって現れる。一方、本発明で取扱う加工油脂製品では
、その物性を自由にコントロールする視点から、原料油
を数種組合せる場合がある。この場合、原料油として液
状油（中性油）を使用し、かつ使用料が多量の場合、液
状油も混合された油脂組成物を一６０℃まで冷却した後
、ＤＳＣにて吸熱分析（加熱・溶解）すると、氷の融解
ピークの発現よりも前に液状油の融解帯が発現する場合
もある。本発明においては、この様な液状油及び氷の融
解帯は対象とならない。

従って、油脂物性を大きく左右する液状油以外の油脂結
晶の融解帯の範囲はＭＰ−２０℃〜ＭＰ＋１５℃である
。更に、ＭＰを起点として考えるならば、下限のＭＰ−
２０℃以上の油脂結晶の挙動が損気性という機能を左右
するのに大きく寄与しており、また上限のＭＰ＋１５℃
は油脂結晶の完全なる溶解を示している。

一方、本発明の油脂組成物を製造するに当たっては従来
方法とは全く異なる冷却方法を採用しており、最大のポ
イントは完全に溶解された油脂組成物を掻き取り式チュ
ーブラー冷却機（Ａｌユニット）等で冷却する際、Ａｌ
ユニットの冷却効率を高めるため、結晶が析出しない温
度まで予め温１周することである。つまり、この温８周
された最終温度が融解ピークの発現温度である。この温
度は、ＤＳＣの発熱分析（冷却）において容易に求めら
れ、ＤＳＣの冷却速度を変えることにより、その温度は
変化するものの、本発明の目的とする損気性油脂組成物
を得るにはＭＰ−１０°ｃ−ＭＰ−１５℃の範囲が最も
望ましい。更に、この温度は、Ａ１ユニットの入口温度
であり、ＡＩユニットで冷却されると、この温度を境と
して多くの結晶が析出する。従って、上記方法にて製造
された油脂組成物をＤＳＣにて吸熱分析した場合、ＭＰ
−１０’Ｃ−ＭＰ−１５℃より、損気性を有する油脂組
成物の融解帯が発現する。

更に、本発明におけるポイントはテンバリング温度にお
ける転移ピークの発現であって、転移ピークより低い温
度域でのピーク数は、その物質固有の特性を示すもので
あって、本発明には何ら関係はない。

本発明の油脂組成物は、油脂又は油中水型エマルジョン
（以下、油脂類という）を加熱、）容解後、ボテーター
、コンビネータ−等の掻き取り式チューブラー冷却機（
ＡＩユニット）において、入口温度を前記油脂類の融点
−１０〜−１５℃で、且つ曇点以上の温度にコントロー
ルして平均冷却速度１５℃／分以上に冷却し、次いで同
じく掻き取り弐チューブラー冷却機（Ａ２ユニット）に
おいて、その出口温度をＡ１ユニットの出口温度±５℃
にコントロールして捏和することによって得ることがで
きる。

本発明に用いられる油脂は、特に制限されず、従来マー
ガリンやショートニングに用いられる動植物硬化油、分
別油、ラムニス油、動植物油等が好適に用いられる。こ
れらの油脂は、ホイップ温度においてＳＦＣが１５〜３
０％になる様に硬化、分別したり配合される。

乳化剤については特に制限されず、通常使用されるグリ
セリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、レ
シチン、プロピレングリコール脂肪酸エステル、シュガ
ーエステル等が単独又は混合して用いられる。添加量は
０．０５〜５％と通常の範囲で良い。

エマルジョンの場合は安定な油中水型エマルジョンが出
来れば良く、油分／水分は２／８（重量比）前後まで許
されるが、クリーミング価１５０％以上で良好なりリー
ム状態を得るには油分／水分は６／４以上、望ましくは
７／３以上である。

乳化剤、香料等を添加した油脂又は油中水型エマルジョ
ン、即ち油脂類を６０〜７０℃に加熱溶解する。必要に
応じて抗酸化剤、防腐剤等の添加物が更に添加される。

次に、ボテーター、コンビネータ−等掻き取り式チュー
ブラー冷却機（以下、Ａ１ユニットという）で冷却する
前に、該油脂類のＭＰ−１０〜−１５℃の範囲で且つ曇
点以上に熱交換器（ＡＯユニット）で温調する。温調は
、プレート式でもＡユニットに入るまでは実質的に液体
でなければ後のＡ１ユニットでの冷却効果が無くなるた
め、結晶が析出しない程度の温度で行う必要がある。尚
、温調はＡ１ユニットでの冷却効果を良くするための手
段であるから、Ａ１ユニットや冷凍機能力が十分であれ
ば省略しても差し支えない。

次に、油脂類をＡ１ユニットに入れ、平均冷却速度１５
℃／分以上、好ましくは２０℃／分以上で油脂類の５Ｆ
０３０〜６０％に相当する温度にまで冷却する。Ａ１ユ
ニット中での正確な冷却速度を把握することは至難であ
るが、本発明では□つクイ （入口温度−出口温度）／滞留時間を平均冷却速度とす
る。平均冷却速度２０℃／分〜４０℃／分で結晶粒は１
〜２μｍ程度となる。小さな結晶粒を得るにはＡ１ユニ
ットの所要の伝熱面積、冷媒温度を確保するだけでなく
、ＡＩユニットのクリアランスを小さくし、シリンダー
内の実質容積を小さくし、滞留時間を短くして冷却速度
を上げることが望ましい。クリアランスは装置のスケー
ル、加工精度、強度、材質等の装置加工技術面の制約が
あり、通常用いられているスケール（シリンダー直径８
０〜１７０ｍ／ｍ、長さ５００〜１５００ｍ／ｍ）であ
れば実質的に１１以下にすることは困難である。また余
りクリアランスを小さくすると、内圧が高くなり機械メ
インテナンス上得策でない。従ってＡ１ユニットのクリ
アランスは１〜５１程度が好適である。

冷却温度は油脂類の５ＦＣ３０〜６０％に相当する温度
である。５ＦＣ３０％に満たない高い温度では冷却速度
が遅くなり、続＜Ａ２ユニットで結晶粒が大きくなる。

一方、６０％を越える低温）□ にすると、内圧が高くなり、安全上、メインテナンス上
問題があり好ましくない。

次に、ＡＩユニットと同様の掻き取り式チューブラー冷
却機（Ａ２ユニット）で捏和する。ピンマシンで捏和し
た場合に、粗大結晶粒が生成する理由については定かで
ないが、ＳＦＣの量、即ち温度と回転数、即ち攪拌効果
とが大きく影響するものと推定される。

そこで、ＡＩユニットを通過した油脂類は結晶化熱、摩
擦熱等の発熱を吸収し得る温度コントロール可能な捏和
機を選択するのが望ましい。かかる捏和機としてはＡ１
ユニットと同様の機構（偏心も含む）を有するものが好
適である。

また、Ａ２ユニットを通過させる間に結晶析出を完了し
、過冷却状態を脱する必要がある。このためにはＢユニ
ット並の滞留時間が要求されるが、Ａ２ユニットを何基
も並設するのは装置加工面、運転管理上から得策でなく
、Ａ２ユニットのクリアランスを大きくし、滞留時間を
長くする方法が有利である。必要滞留時間は油脂類の配
合組成、冷却温度等により変化し、−慨には規定し難い
が、約０．５分ないしはそれ以上が望ましい。過冷却の
度合は正確に把握し難いが、Ａ２ユニットを通した後の
油脂類の状態で判断することができる。即ち、排出され
た油脂類の硬さが急激に増す（一般に、パシまる゛と言
われる）現象や油脂類の品温が結晶化熱により上昇した
りする現象が無ければ、過冷却状態を脱し平衡状態にな
ったと判断して良い。Ａ２ユニットの回転数は過冷却か
ら平衡状態になるまでの時間及び前記した如く結晶粒の
サイズにも影響を与える。また単結晶の安定性にも影響
を与える可能性がある。かかる観点からＡ２ユニットの
回転数は高い方が好ましいが、余り高くするとモーター
の馬力、摩擦熱の増大を引き起こし、装置面からは望ま
しくない。従って、周速度が好ましくは１．２５ｍ／秒
以上で、更に好ましくは１．２５ｍ／秒から３．５ｍ／
秒の範囲である。また、Ａ２ユニットを通過する間、一
定の温度を維持することは困難であるが、ＡＩユニット
出口温度±５℃１好ましくは±２℃の範囲で十分抱気性
を有す１す る油脂組成物を得ることができる。

「作用・効果」 本発明は、従来のテンパリング操作を全く必要とせず、
損気性に富んだ油脂組成物を提供する。

かくして、テンパリングに起因するオイルオフや衛生上
の問題もなく、生産効率も飛躍的に向上させることがで
きる。また、本発明の油脂組成物は損気性を要求されな
い用途にも広く用いられ得ることは勿論である。

「実施例」 以下、本発明を実施例、比較例に基づいて更に詳細に説
明するが、本発明は、これらにより制限されるものでは
ない。尚、ＤＳＣとしては理学電機（株）製、熱分析装
置ＴＡＳ−１００示差走査熱量計８２３０Ｂを用いた。

対照例 ＭＰ３７．２℃の硬化魚油２０部（重量部、以下同し）
、ＭＰ４０．７℃の硬化魚油６０部、ナタネ油２０部に
グリセリン脂肪酸エステル０．１％（重量％、以下同し
）、ソルビタン脂肪酸エステル０゜２％を添加溶解した
混合油脂（ＭＰ＝４０．２℃）８３．５％と水相１６５
％を混合して油中木型エマルジョンを得、通常の冷却条
件にて捏和しマーガリンを得た。その後、ＭＰ−５℃（
約３５℃）の温度に４８時間放置し、熱処理（テンパリ
ング）を行った。

上記の如くして得られたマーガリンをＤＳＣ用試料セル
に９．１　ｍｇ秤量し、ＤＳＣ測定試料室（＝５０℃）
内で１０分間保持した後、４℃／分の速度で昇温測定（
吸熱測定）した。得られたチャートを第１回（Ａ）、（
Ｂ）に示した。第１図（Ｂ）は第１圓（Ａ）の部分拡大
図である（以下、同し）。尚、ＤＳＣ測定感度は２ｍｃ
ａｌ／Ｓであった。

第１図（Ａ）、（Ｂ）より明らかな如く、ＤＳＣ吸熱ピ
ークの開始温度は２６℃で、テンパリング温度（約３５
℃）においで、転移ピークが認められる。また該油脂組
成物は５０℃で完全に熔解している。

実施例１ Ｍ　Ｐ　２９．８℃の硬化魚油６０部、Ｍ　Ｐ　３７．
２℃の硬化魚油２０部、ナタネ油２０部にソルビタンモ
ノステアレート０．１％、ソルビタンモノオレート０．
２％、レシチン０．１％を添加溶解した混合油脂（ＭＰ
＝３２．１℃）７０重量％と水相３０重量％を混合して
油中水型エマルジョンを得、下記の条件にて損気性油脂
組成物を得た。

ＡＯユニット 出口温度　　：１９℃ Ａ１ユニット 滞留時間　　：２４秒 クリアランス＝２１１ 冷却速度　　：２４．８℃／分 出口温度　　：９．１℃ Ａ２ユニット 出口温度　　：８．５℃ 周速度　　　：２．５ｍ／秒 滞留時間　　：３分 クリアランス：ｌＱｍｍ 得られた組成物をＤＳＣ測定用試料セルに２１゜２■秤
量し、−５０℃より６０℃まで４℃／分の速度で昇温さ
せ、吸熱測定を行った。測定感度は５ｍｃａｌ／Ｓとし
た。得られたチャートを第２図（Ａ）、（Ｂ）に示す。

油脂組成物のクリーミング価は２５０％／１５分で、ク
リーム状態は良好であった。尚、クリーミング価は油脂
（マーガリンの場合は水分も含む）単位重量当たりの空
気のｍβ×１００で示した。

第２図（Ａ）、（Ｂ）から明らかな如く、該油脂組成物
のＤＳＣ吸熱ピークの開始温度は１９℃１また４５℃で
完全に溶解し、溶解するまでに１つの融解帯しか示さな
かった。

比較例１ 実施例１と同一の油脂組成物を下記条件にて製造し、そ
の後、該油脂のＭＰより３℃低い温度にて熱処理（テン
パリング）し、損気性油脂組成物を得た。

ＡＯユニット 出口温度　　＝４０℃ Ａ１ユニット 滞留時間　　：３５秒 クリアランス：５１ 冷却速度　　：４２．９℃／分 出口温度　　＝１５℃ Ａ２ユニット 出口温度　　：１５℃ 周速度　　　：２．５ｍ／秒 滞留時間　　２３分 クリアランス＝１０龍 得られた組成物をＤＳＣ測定用試料セルに２２゜４ｍｇ
秤量し４℃／分の速度で昇温させ、吸熱測定を行った。

測定感度は５ｍｃａｌ／Ｓとした。得られたチャートを
第３図（Ａ）、（Ｂ）に示す。

得られた油脂組成物のクリーミング価は２３０％／分で
あったが、ＤＳＣの吸熱ピークの中にテンパリング温度
（約２９℃）における転移ピークを示した。また該油脂
組成物は４５℃で完全に溶解している。

実施例２ ＭＰ２９．８℃の硬化魚油５０部、Ｍ　Ｐ　３５．９℃
のラムニス油３０部、コーン油２０部にソルビタンモノ
ステアレート０．１％、ソルビタンモノオレート０．２
％、レシチン０．１％を添加溶解した混合油脂（ＭＰ＝
２９．４℃）７０重量％と水相３０重量％を混合して油
中水型エマルジョンを得、下記の条件にて損気性油脂組
成物を得た。

ＡＯユニット 出口温度　　：１６℃ Ａ１ユニット 滞留時間　　：２５秒 クリアランス：２１１＋１ 冷却速度　　：２４℃／分 出口温度　　：６℃ Ａ２ユニット 出口温度　　：６℃ 周速度　　　：２．５ｍ／秒 滞留時間　　：３分 クリアランス：ｌＱｍｍ 得られた組成物をＤＳＣ測定用試料セルに１７゜２■秤
量し、４℃／分の速度で昇温させ吸熱測定を行った。測
定感度は５ｍｃａｌ／Ｓとした。得られたチャートを第
４図（Ａ）、（Ｂ）に示す。

油脂組成物のクリーミング価は２３０％／１５分で、ク
リーム状態は良好であった。第３図（Ａ）、（Ｂ）に示
す如く、該油脂組成物のＤＳＣ吸熱ピークの開始温度は
１６．５℃で、また４０℃で完全に溶解し、溶解するま
でに１つの融解帯しか示さなかった。

比較例２ 実施例２と同一の油脂組成物を下記条件にて製造し、そ
の後、該油脂のＭＰより４℃低い温度にて熱処理（テン
パリング）し、損気性油脂組成物を得た。

ＡＯユニット 出口温度　　＝３０℃ Ａ１ユニット 滞留時間　　：４０秒 クリアランス：２菖ｌ 冷却速度　　：ｔａ、Ｓ℃／分 出口温度　　：　２１　℃ Ａ２ユニット 出口温度　　：２１℃ 周速度　　　＝２．５印／秒 滞留時間　　＝３分 クリアランス：ｌＱｍｍ 得られた組成物をＤＳＣ測定用試料セルに２０゜３ｍｇ
秤量し、４℃／分の速度で昇温させ、吸熱測定を行った
。測定感度は５ｍｃａｌ／Ｓとした。得られたチャート
を第５図（Ａ）、（Ｂ）に示す。得られた油脂組成物の
クリーミング価は２１０％／分であったが、ＤＳＣの吸
熱ピークの中にテンパリング温度（約２５℃）における
転移ピークを示した。また該油脂組成物は４０℃で完全
に溶解している。

実施例３ ＭＰ３７．９℃の硬化魚油３０部、Ｍ　Ｐ　４８．７℃
の硬化牛脂５部、ナタネ油６５部に飽和モノグリセリド
０．５％、ソルビタンモノオレート０．３％を添加溶解
した混合油脂（ＭＰ＝３１．Ｏｏｃ）７５重量％と水相
２５重量％を混合して油中木型エマルジョンを得、下記
の条件にて損気性油脂組成物を得た。

ＡＯユニット 出口温度　　＝１６℃ ＡＩユニット 滞留時間　　；２４秒 クリアランス＝２鳳ｌ 冷却速度　　：２０℃／分 出口温度　　二８℃ Ａ２ユニット 出口温度　　：８℃ 周速度　　　：３ｍ／秒 滞留時間　　２２分１５秒 クリアランス：１０１１ 得られた組成物をＤＳＣ測定用試料セルに２１゜２■秤
量し、４℃／分の速度で昇温させ吸熱測定を行った。測
定感度は５ｍｃａｌ／Ｓとした。得られたチャートを第
６図（Ａ）、（Ｂ）に示す。

油脂組成物のクリーミング価は２６５％／１５分で、ク
リーム状態は良好であった。該油脂組成　　　　′物の
ＤＳＣ吸熱ピークの開始温度ば１６．５℃で、４５℃で
完全に溶解し、溶解するまでに１つの融解帯しか示さな
かった。

比較例３ 実施例３と同一の油脂組成物を下記条件にて製造し、そ
の後、該油脂のＭＰより５℃低い温度で熱処理（テンバ
リング）し、損気性油脂組成物を得た。

ＡＯユニット 出口温度　　＝３５℃ Ａ１ユニット 滞留時間　　：５２秒 クリアランス：１２．５ｍ 冷却速度　　４１２．７℃／分 出口温度　　：２４℃ Ａ２ユニット 出口温度　　：１６℃ 周速度　　　：２．５ｍ／秒 滞留時間　　：３分 クリアランス：１０曹ｌ 得られた組成物をＤＳＣ測定用試料セルに２０ｍｇ秤量
し、４℃／分の速度で昇温させ、吸熱測定を行った。測
定感度は５ｍｃａｌ／Ｓとした。得られたチャートを第
７図（Ａ）、（Ｂ）に示す。得られた油脂組成物のクリ
ーミング価は１９０％／分であったが、ＤＳＣの吸熱ピ
ークの中にテンパリング温度（約２６℃）における転移
ピークを示した。該油脂７組成物は４５℃で完全に溶解
している。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、（Ｂ）乃至第７図（Ａ）、（Ｂ）は、い
ずれもＤＳＣチャートであり、（Ｂ）はそれぞれ（Ａ）
の部分拡大チャートである。 １゛￥Ｊｏ＋ 蔓覆６一 ■Ｆ剋＝ ■珈− ｉ゛覆６９ ｊ番ＹＥ／＝Ｓ→ ■下へ− ■看ａ− ′ｍ′η０− Ｗ′￥ｌｌｌ１→ ｂ゛狭ど＝ −ｉ４で八− 酋゛ｖｎ　− Ｖ１ηα÷

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、示差走査熱量計（ＤＳＣ）による吸熱分析（昇温測
   定）において、ＭＰ−２０℃〜ＭＰ＋１５℃の範囲にあ
   る油脂の融解帯の中に転移ピークを有しない唯１個の油
   脂の融解ピークを示し、且つ抱気性を備えたことを特徴
   とする抱気性油脂組成物。 ２、油脂の融解ピークの発現温度が該油脂のＭＰ−１０
   ℃〜ＭＰ−１５℃の範囲にある請求項１記載の組成物。