JPH01305096A - 粉末状ショ糖脂肪酸エステルの製造方法 - Google Patents
粉末状ショ糖脂肪酸エステルの製造方法Info
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- JPH01305096A JPH01305096A JP13632988A JP13632988A JPH01305096A JP H01305096 A JPH01305096 A JP H01305096A JP 13632988 A JP13632988 A JP 13632988A JP 13632988 A JP13632988 A JP 13632988A JP H01305096 A JPH01305096 A JP H01305096A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、粉末状ショ糖脂肪酸エステルの工業的な製法
に関する。 さらに詳しくは、本発明は、精製用有機溶媒を使用せず
に粉末状の高品質ショ糖脂肪酸エステルを工業的に生産
する方法に関するものである。
に関する。 さらに詳しくは、本発明は、精製用有機溶媒を使用せず
に粉末状の高品質ショ糖脂肪酸エステルを工業的に生産
する方法に関するものである。
(背景)
現在、界面活性剤として有用なショ糖脂肪酸エステル(
以後((SE)と略す)は、工業的に、ショ糖とC8〜
022の高級脂肪酸メチルエステルとを溶媒(ジメチル
ホルムアミドやジメチルスルホキシドなど)中で適当な
触媒下で反応させるか(溶媒法:特公昭35−1310
2)又は溶媒を用いずに水を使ってショ糖を脂肪酸石鹸
と共に溶融混合物とした後、触媒の存在下に高級脂肪酸
メチルエステルと反応させること(水媒法:特公昭51
−14485号)により得られている。 しかし、これら二種の合成法のいづれによっても、その
反応混合物中には、目的とするSEの他に、未反応の糖
、未反応の脂肪酸メチルエステル、残留触媒、石鹸、遊
離脂肪酸、揮発分等の夾雑物を含んでおり、これらの夾
雑物のうち含量が規定量を越す不純分は、製品と成る以
前に除去されなければならない、特に、上記夾雑物のう
ち。 後者の溶媒法に伴う残留溶媒(揮発分)の除去は、近来
既製が厳しくなって来ている51)だけに極めて重要で
ある。 往)米国FDAの規格によれば、SE中許容される残存
ジメチルスルホキシドは2 ppm以下である(Fed
、 Regist、、51(214)、40180−1
)。 ところで、上記両方法を通じ従来からSHの精製に慣用
されて来た精製手段は溶媒の利用であるが、この溶媒の
利用は、下記の如く工業的に多くの不利益をもたらす。 ■ 爆発、火災の危険性。 ■ 上の■に備えた電気装置の防爆化。 ■ 上の■に備えた製造装置の密閉化。 ■ 上の■に備えた建物全体の耐火構造化。 ■ 上の■、■、■による固定費の上昇。 ■ 溶媒の損耗による原価の上昇。 ■ 製品SE中に残留する残留溶媒による負効果。 ■ 従業員の1!床上への慈影響、ひいてはこれによる
口数の増大と原価の上昇。 このような事情から、SE精製時における精製溶媒の使
用を不必要化する精製技術の開発は、当業界における切
実な要望であった。 (従来技術の問題点) そこで従来から有機溶媒を利用しない精製法が検討され
、例えば代表的なものとして、(1)酸性水溶液による
SEの沈殿方法(英国特許809,815 (1959
)) (2)一般の中性塩水溶液によるSEの沈澱法(特公昭
42−8850) などが知られている。 しかし方法(1)のように1例えば塩酸水溶液を反応混
合物中に加えると、成る程SEは直ちに沈澱するが、未
反応のシ!l糖は容易にグルコースと果糖とに分解、転
化し、たとえ低温(0〜5℃)で行っても分解を避ける
ことができない。このため未反応粘の回収、再利用が困
難となる。 また、方法(2)のように1食塩や芒硝などの中性塩の
水溶液を反応混合物中に加えてもSEは直ちに沈澱する
。この場合、未反応糖の分解は起こらないが、SE中の
有用な成分であるモノエステルが水相側に溶解してしま
うため、大きなロスを生じるのみでなく、特に近来需要
の多い高HLBのSEを得たいとき妨げとなる。 さらにより最近の特開昭51−29417によれば、水
と“精製溶媒″ (反応溶媒と区別するために、特にそ
う呼ぶ)の混合溶液が軽液層(上層)と重液層(下層)
に分相する性質が利用される。即ち、一般に重液層(下
層)には水が多く含まれているので、親水性の未反応糖
、触媒由来の塩などがこの重液層(下層)に溶解してい
る。一方軽液層(上層)は、精製溶媒が多く含まれてい
るので、SE、脂肪酸、未反応脂肪酸メチルエステル等
の極性の小さいものは、この軽液層に溶解してくる。 ところが、ジメチルスルホキシドなど反応溶媒は、下層
の重液層にも溶解するが、都合の悪いことに上層の軽液
層にも溶解するので、この方法だけで反応溶媒を完全分
離するのは不可能である。 従って、微量の反応溶媒を除去するだけの目的で、非常
に多量の精製溶媒が必要となる。 このように、水による粗製SEの精製を工業的に可能な
らしめるためには、溶媒の除去が完全で、しかも糖及び
製品SHのロスを生じない精製方法を開発することが大
前提となる。 次に、水による精製を工業的に可能とするためなお考慮
すべきことは、水を精製溶媒とすることに附随する含水
SEの乾燥手段である。 即ち、ここに乾燥の対象となる含水SEは1通常、水分
80%以上のものは水溶液状態に、また水分80%未満
のものはスラリー(泥漿)状をなしているのが普通であ
る。これらSHの含水物は、−般に40℃近辺から急激
に粘度が上昇し、50℃近辺で最高値となるが、同温度
を50℃を越えると急激に粘度が下がるという極めて特
異な粘性挙動を呈する(出願人会社刊(シュガーエステ
ル物語)108頁)、このほか、単に真空下で加熱して
水分を蒸発させることは、著しい発泡性のため、実質的
に不可能である。そして、もし加熱時の温度が高く、か
つ加熱体との接触時間が長い場合には。 SEが分解を起こし、強度の着色及びカラメル化を引き
起すのみでなく1分解により遊離した脂肪酸により酸価
も上昇してくる(#公開37−9!38B参照)。 特に水分蒸発の終期には、SHの持つ軟化点又は融点の
低さという特性(例えば、シヨ糖モノステアレートの軟
化点は52℃近辺、シ、tI!!ジステアレートの融点
は110℃付近)のため、SE自体が残存している水を
抱水する傾向を持ち、このことが脱水を著しく困難とし
ている。加えて、溶媒と比較して、水の蒸発Hs熱が異
常に高い(500Kcal/Kg−H20以上)こと、
及び蒸発温度の高いこと等も乾燥を困難ならしめる一因
となっている。 それ故、例えば別形式の乾燥法として、泥漿を加熱して
連続的に真空室へ供給、放出させる、所謂フラッシュ式
の乾燥機を用いた場合においても、水の持つ大きな潜熱
のため、充分な脱水、乾燥には種々の困難がつき纏い、
たとえこれらの困難を克服できたとしても、真空下で脱
水、乾燥された後のSEは、溶融状態にあるため、それ
を乾燥機より取出してから融点以下まで冷風等を吹きつ
けて冷却し、固化させ、最後に粉砕機で粉砕するという
多くの工程を必要とし、しかも最終の粉砕工程では粉塵
爆発の懸念が附随する。 従って1以上のような乾燥に伴う諸問題点を解決するこ
とも、本本媒法精製を実現するための重要なステップと
なる。
以後((SE)と略す)は、工業的に、ショ糖とC8〜
022の高級脂肪酸メチルエステルとを溶媒(ジメチル
ホルムアミドやジメチルスルホキシドなど)中で適当な
触媒下で反応させるか(溶媒法:特公昭35−1310
2)又は溶媒を用いずに水を使ってショ糖を脂肪酸石鹸
と共に溶融混合物とした後、触媒の存在下に高級脂肪酸
メチルエステルと反応させること(水媒法:特公昭51
−14485号)により得られている。 しかし、これら二種の合成法のいづれによっても、その
反応混合物中には、目的とするSEの他に、未反応の糖
、未反応の脂肪酸メチルエステル、残留触媒、石鹸、遊
離脂肪酸、揮発分等の夾雑物を含んでおり、これらの夾
雑物のうち含量が規定量を越す不純分は、製品と成る以
前に除去されなければならない、特に、上記夾雑物のう
ち。 後者の溶媒法に伴う残留溶媒(揮発分)の除去は、近来
既製が厳しくなって来ている51)だけに極めて重要で
ある。 往)米国FDAの規格によれば、SE中許容される残存
ジメチルスルホキシドは2 ppm以下である(Fed
、 Regist、、51(214)、40180−1
)。 ところで、上記両方法を通じ従来からSHの精製に慣用
されて来た精製手段は溶媒の利用であるが、この溶媒の
利用は、下記の如く工業的に多くの不利益をもたらす。 ■ 爆発、火災の危険性。 ■ 上の■に備えた電気装置の防爆化。 ■ 上の■に備えた製造装置の密閉化。 ■ 上の■に備えた建物全体の耐火構造化。 ■ 上の■、■、■による固定費の上昇。 ■ 溶媒の損耗による原価の上昇。 ■ 製品SE中に残留する残留溶媒による負効果。 ■ 従業員の1!床上への慈影響、ひいてはこれによる
口数の増大と原価の上昇。 このような事情から、SE精製時における精製溶媒の使
用を不必要化する精製技術の開発は、当業界における切
実な要望であった。 (従来技術の問題点) そこで従来から有機溶媒を利用しない精製法が検討され
、例えば代表的なものとして、(1)酸性水溶液による
SEの沈殿方法(英国特許809,815 (1959
)) (2)一般の中性塩水溶液によるSEの沈澱法(特公昭
42−8850) などが知られている。 しかし方法(1)のように1例えば塩酸水溶液を反応混
合物中に加えると、成る程SEは直ちに沈澱するが、未
反応のシ!l糖は容易にグルコースと果糖とに分解、転
化し、たとえ低温(0〜5℃)で行っても分解を避ける
ことができない。このため未反応粘の回収、再利用が困
難となる。 また、方法(2)のように1食塩や芒硝などの中性塩の
水溶液を反応混合物中に加えてもSEは直ちに沈澱する
。この場合、未反応糖の分解は起こらないが、SE中の
有用な成分であるモノエステルが水相側に溶解してしま
うため、大きなロスを生じるのみでなく、特に近来需要
の多い高HLBのSEを得たいとき妨げとなる。 さらにより最近の特開昭51−29417によれば、水
と“精製溶媒″ (反応溶媒と区別するために、特にそ
う呼ぶ)の混合溶液が軽液層(上層)と重液層(下層)
に分相する性質が利用される。即ち、一般に重液層(下
層)には水が多く含まれているので、親水性の未反応糖
、触媒由来の塩などがこの重液層(下層)に溶解してい
る。一方軽液層(上層)は、精製溶媒が多く含まれてい
るので、SE、脂肪酸、未反応脂肪酸メチルエステル等
の極性の小さいものは、この軽液層に溶解してくる。 ところが、ジメチルスルホキシドなど反応溶媒は、下層
の重液層にも溶解するが、都合の悪いことに上層の軽液
層にも溶解するので、この方法だけで反応溶媒を完全分
離するのは不可能である。 従って、微量の反応溶媒を除去するだけの目的で、非常
に多量の精製溶媒が必要となる。 このように、水による粗製SEの精製を工業的に可能な
らしめるためには、溶媒の除去が完全で、しかも糖及び
製品SHのロスを生じない精製方法を開発することが大
前提となる。 次に、水による精製を工業的に可能とするためなお考慮
すべきことは、水を精製溶媒とすることに附随する含水
SEの乾燥手段である。 即ち、ここに乾燥の対象となる含水SEは1通常、水分
80%以上のものは水溶液状態に、また水分80%未満
のものはスラリー(泥漿)状をなしているのが普通であ
る。これらSHの含水物は、−般に40℃近辺から急激
に粘度が上昇し、50℃近辺で最高値となるが、同温度
を50℃を越えると急激に粘度が下がるという極めて特
異な粘性挙動を呈する(出願人会社刊(シュガーエステ
ル物語)108頁)、このほか、単に真空下で加熱して
水分を蒸発させることは、著しい発泡性のため、実質的
に不可能である。そして、もし加熱時の温度が高く、か
つ加熱体との接触時間が長い場合には。 SEが分解を起こし、強度の着色及びカラメル化を引き
起すのみでなく1分解により遊離した脂肪酸により酸価
も上昇してくる(#公開37−9!38B参照)。 特に水分蒸発の終期には、SHの持つ軟化点又は融点の
低さという特性(例えば、シヨ糖モノステアレートの軟
化点は52℃近辺、シ、tI!!ジステアレートの融点
は110℃付近)のため、SE自体が残存している水を
抱水する傾向を持ち、このことが脱水を著しく困難とし
ている。加えて、溶媒と比較して、水の蒸発Hs熱が異
常に高い(500Kcal/Kg−H20以上)こと、
及び蒸発温度の高いこと等も乾燥を困難ならしめる一因
となっている。 それ故、例えば別形式の乾燥法として、泥漿を加熱して
連続的に真空室へ供給、放出させる、所謂フラッシュ式
の乾燥機を用いた場合においても、水の持つ大きな潜熱
のため、充分な脱水、乾燥には種々の困難がつき纏い、
たとえこれらの困難を克服できたとしても、真空下で脱
水、乾燥された後のSEは、溶融状態にあるため、それ
を乾燥機より取出してから融点以下まで冷風等を吹きつ
けて冷却し、固化させ、最後に粉砕機で粉砕するという
多くの工程を必要とし、しかも最終の粉砕工程では粉塵
爆発の懸念が附随する。 従って1以上のような乾燥に伴う諸問題点を解決するこ
とも、本本媒法精製を実現するための重要なステップと
なる。
以上の実情に鑑み、本発明は、溶媒法で合成された粗製
SEの精製に際し、精製溶媒を使用しないに拘らず、実
質的にSEの損失がない精製手段及び乾燥過程で品質劣
化を生じる恐れのない乾燥手段を開発することによって
、溶媒の使用に起因する全ての問題を解決するのを目的
とする。 (発明の概念) そこで本発明者は、(イ)水相側に溶解するSE量を最
少限に押えるのみならず、可能ならば該量を零として全
量のSEを沈澱させること、(a)未反応糖の分解を避
けること、及び(ハ)残留する反応溶媒を水相外に溶解
させることにより、SEから分離することの三点の解決
を目標として多くの塩析実験を行なった結果、ショ砧と
中性塩を反応混合物の水溶液中に溶解させたとき、適当
なpH1温度、中性塩及びショ糖の濃度及び水量の組合
せの下で、SEの略々全量が沈澱するのみならず、意外
なことに、水相には未反応の軸以外に反応溶媒が溶解す
るに至るという、都合の良い現象を見出した。従って、
この現象を利用して、沈澱したSEを再度水に溶解後、
中性塩及びショ糖水溶液による沈澱操作を反復すること
により、SEの損失を事実上防止しながら、残留する揮
発分(残留する反応溶媒)を完全に水相中に移行させる
ことができること、及び、更に沈澱したSEに随伴して
いる中性塩及びショ儲は、該沈殿を適当なpHの酸性水
で洗浄することにより実質的に除去されて、精製された
SEが得られること;並びに、上で沈殿したSEのスラ
リーを噴霧乾燥することによって、全く品質の低下なし
に、粉末状のSEを連続的に生産できることが明らかと
なった。 (概要) 本発明は、上記発見に基づくもので、目的物のシW糖脂
肪酸エステルの他、未反応の糖、未反応の脂肪酸メチル
エステル、触媒、石鹸、脂肪酸及び揮発分を含む反応混
合物を、中性領域のpHにして、水、中性塩及びシ1.
i糖を加えることにより生じる沈澱物を酸性の水で洗浄
し、中和後、噴霧乾後、噴霧乾燥することを特徴とする
粉末状ショ糖脂肪酸エステルの製造方法を要旨とする。 以下。 発明に関連する種々の事項につき分脱する。 (溶媒法によるSEの合成) 溶媒法によるSHの合成においては、通常、ショ糖と脂
肪酸メチルエステルとの混合物を、これらの合計量に対
し数倍量の反応溶媒、例えばジメチルスルホキシドに添
加、溶解させ、炭酸カリウム(K2 COs )等のア
ルカリ性触媒の存在下、真空20〜30Torr近辺で
数時間80〜90℃に保持することにより、容易に90
%以上の反応率(脂肪酸メチルエステル基準)にてSE
反応混合物が生成する。 次に、SE反応混合物中のアルカリ性触媒の活性を消失
させるため、乳酸、酢酸等の有機酸又は塩酸、硫酸等の
鉱酸を当量だけSE反応組成物に添加する。この中和に
より、触媒は、乳酸カリウム等のカリウム塩に変化する
。 最後に、反応溶媒、例えばジメチルスルホキシドを真空
下に留去すると、大略、下記組成範囲の組成物(中和及
び7A留後の反応混合物)となる。 ショ糖脂肪酸エステル =15〜92%未反応糖
=1.0〜80%未反応脂肪酸メチル
エステル=0.5〜lO%炭酸カリウム由来の中性塩
= 0.05〜7%石醗 =1.
0〜10%脂肪酸 =0.5〜lO
%揮発分(残留する反応溶媒)=5.0〜30%このと
き、SEのエステル分布は、モノエステル10〜75%
(ジエステル以上が90〜25x)である。 そして、脂肪酸メチルエステル、石鍮及び脂肪酸の夫々
に主として含まれる脂肪酸根は、飽和であって、共通の
CI6〜C22の炭素数を持つ。 (加水) 次に、上の反応混合物に対して水を、 水:反応混合物=5:1〜40:1(重量比)・・(1
)式の割合になるように、更に望ましくは。 水:反応混合物= 20 : 1(重量比)・・・・・
・−(2)式の割合に加えると共に、 pHを8.2〜
8.2.望ましくはpH7,5とする。 この場合、水の添加割合が上の範囲から外れ。 例えば、水と反応混合物との量比が5未満となった場合
は、得られた水溶液の粘度が大となり、実質的に以後の
操作が困難となる。また、逆に、水と反応混合物との量
比が40超過となる程に過剰の水を加えた場合は、粘度
が小となって以後の操作が容易となり、かつ、目的とす
る反応溶媒の除去も好適に行われるが、反面、未反応糖
等の回収に際して水分の除去に多大のエネルギーコスト
を必要とすることになって、経済性が失われることにな
る。 さらに、水溶液のpHは、目的とするSEの分解を避け
るため、 pH6,2〜8,2の間に調整されるのが好
ましい、 pH8,2以上の水素イオン濃度下では、ア
ルカリによる定量的なSEの分解が起こる心配があり、
またpH8,2以下の弱酸性域でも、例えば30℃以上
の高温にさらされると、酸分解の恐れがある。 (塩析) 以上の如< pH;II!!整されたSE反応混合物の
水溶液を、なるべく50〜80℃に保って、更に中性塩
及びショ糖を加える。この場合、加えるべき中性塩は、
先ず下式(3)を満たしているのが好ましい。 =0.015〜0.12 (重量比)・・・・・・・・
(3)ここで、 合計基量=加えるべき中性塩量+触媒から形成される基
量・・・・・・・・・・・・・・(4)合計糖量=加え
るべきシヨ糖量+当初からの未反応糖量 ・・・・・・
・・・・・・・・(5)次に、加えるべきショ糖の量は
、下式(6)により定められるのがよい。 = 0.025〜0.20 (重量比)・・・・・・・
・・・(6)さらに、上記の両式に加え、合計基量と合
計軸量のff1fit比率もまた、下式(7)を満足し
ているのが好ましい。 本発明者らは、上記式(3) 、 (8)及び(7)を
王者共に満たすように中性塩及びショ糖を加えて得たS
Hの沈澱を含む水溶液を、50〜80℃まで加熱昇温さ
せると、たとえSE反応混合物中に含まれる揮発分(残
留する反応溶媒)の組成が5.0〜30.0%と大幅に
振れようとも、略々近似的に全量のSEが沈澱すること
を見出した。この現象は特異な現象であると共に、発明
目的上1重要な価値を有するものである。 添付のttS1図は、この現象をより詳しく示す三元グ
ラフである。この図において、 水相側に溶解しているSHの重量=Y [gl、沈澱し
ているSHの重量=X [gl 全S E (X+Y)[glに対して、水相側に溶解し
ているSEの重量割合=φ[%] とすれば、φは下式(8)で定義される。 ここで、以下の条件: 温度=80℃、pH−7,5゜ 水:反応混合物=7.4 : 1 (重量比)脂肪酸残
基=ステアリン酸 反応混合物の組成 ショ糖脂肪酸エステル =23% 未反応糖 ;35% 未反応脂肪酸メチルエステル=2% 触媒由来の塩 = 1% 石鹸 23% 脂肪酸 = 1% 揮発分(残留する反応溶媒)=29% SE中のエステル分布:モノエステルエフ3%ジエステ
ル以上=27% において、φの値がどのように変化するかが三角座標で
示される。 ここに、合計塩は式(4)により、合計糖は式(5)に
より夫々で定義された量であって、水量十合計基量十合
計粕量=100% として表示しである。 本第1図の斜線の部分は1本発明者らが発見した式(3
)1式(8)、及び式(7)を同時に満たす領域である
。 この斜線の部分に入るような中性塩及びショ糖の溶解量
を決めることによって、実質的にφ=O即ち、近似的に
全量のSEを沈澱化することができ、沈殿したSEの濾
取又は遠心分離により、水相側に溶解している揮発分(
残留している反応混合物)と完全に分離(即ち、夾雑す
る揮発分を完全に除去)することができる。 (洗浄) 以上の塩析操作の後、pH−3,0〜5.5.温度10
〜40℃程度に調整、調温された酸性水を用いて、前述
の分離されたSEのケーキを洗浄する。これに使用され
る酸は、例えば11!酸、硫酸等の鉱酸及び酢酸、乳酸
等の有機酸が適当であるが、側段例示のもののみに限る
訳ではない。 このような条件の下で洗浄することにより、ケーキ側か
ら水相側へ再溶解するSEの量を極減させながら希望す
る不純物を、水相側に移行させることができる。 以上の洗浄操作に当たり、酸性水の温度が40°C以上
となると、操作が長時間、例えば数ケ月にも及んだとき
、SEの酸分解が懸念されるだけでなく、粘度が上昇し
て操作が困難となる。他方、10℃以下の低温の保持に
は、経済性を軽視した冷凍機の設備が必要となる。従っ
て、普通は10〜40℃、殊に常温付近での操業が好ま
しい。 なお、この酸性水によるSEケーキの洗浄に際しては1
本ケーキ中に含まれている揮発分(反応溶媒)や、未反
応糖、加えられた中性塩及び触媒の中和により副生じた
塩の囲者を、可能な限りSEケーキから除く必要がある
ので、SEケーキは、該酸性水中で、可能な限り小さい
粒子径になるまで細断されているのが望ましい、この目
的は、例えば、分散混合機(例えば特殊機器工業輛製(
ホモミキサー))、ホモジナイザー又はコロイドミル(
例えば商品名(マイコロイダー))等の細分化装置によ
り効率的に達成でき、揮発分(反応溶媒)、未反応糖、
触媒由来の塩及び中性塩の囲者は、全量沈澱SEのケー
キから酸性水相中に移行する。 但し、実質的に少量であるとは言いながら、この際一部
のSEが酸性水相に溶出するのは避けられない、この酸
性水への溶解傾向は、モノエステル含分の多いSE程強
いので、ジエステルやトリエステル分を相対的に増加さ
せることによって事実上抑制できる。 以上の酸性水によるSEケーキの洗浄は、洗浄の回数増
加と、洗浄水量の増加によって一層完全となり、かくし
て事実上純粋に近い精製SEを得ることができる。 (泥漿濃度) このようにして精製された含水状態のSEは泥漿状(ス
ラリー)であるが、このままでは、pHが酸性側に偏っ
ているので、pHを中性付近になるように調整したスラ
リーは、未反応の糖、触媒起源の塩、揮発分並びに塩析
に際して添加されたショ糖及び中性塩を含まないが、S
E、未反応の脂肪酸メチルエステル、石船及び脂肪酸の
囲者を含み、固形分1〜50%、水分99〜50%の範
囲にあることが多い。 本スラリー中の固形分の量は、後述の乾燥のため、大略
40%以下であるのが好ましいが、固形分の量比が過小
であることは、乾燥のエネルギーコストの面から望まし
くなく、通常、4%以上の値であるのが経済的である。 (噴霧乾燥) 本発明では、SE泥漿の乾燥に際し、特に噴霧乾燥法を
利用する。この乾燥手段の有用性は1本発明者は、多く
の実験事実から見出した固形分40〜86%のSE泥漿
の脱水乾燥に最適の方法である。因に、既述の如く、所
gl?溝型の攪拌型乾燥機で代表される通常の真空乾燥
機を用いた場合も。 また、泥漿を連続的に供給して加熱して真空室に放出さ
せる。所謂フラッシュ式の乾燥機を用いた場合も、SE
の持つ粘度特性や低融点という性質のため、被処理SH
の酸価の上昇、着色、カラメル化などの品質低下現象を
回避することができず、さらに後者の場合には、なお粉
m爆発の危険性も無視できない。 しかるに、発明者が見出した噴霧乾燥手段を採用するこ
とにより、既往乾燥手段の欠点を一挙に解決することが
できる。 本発明における乾燥工程では、泥漿状態の含水ショ糖脂
肪酸エステルを、ポンプを介して噴霧乾燥塔へ連続的に
供給し、ノズルによる噴霧又は回転円盤(ディスク)の
遠心力により微細な霧状微粒子に分割して乾燥気流と接
触させる。これにより水の蒸発面積が著しく大きくなり
、このため極めて短時間内(噴霧してから数秒以内)に
脱水。 乾燥を完了し得る。なお霧化手段としては、含水ショ糖
脂肪酸エステルの粘度が大であるため、回転円盤の利用
が望ましい。 (噴霧乾燥条件) ショ糖脂肪酸エステルの溶液又は泥漿の供給温度は40
〜80℃の間で任意に変更できるが、品質面の考慮から
望ましくは40〜60℃の範囲内の温度を選ぶ。 上記溶液又は泥漿を回転円盤により霧化させる場合1例
えば円盤の直径が5〜10c+mφのときは、15.0
00〜24,000rpg+の回転数が適当である。 塔内へ送風される空気は、溶液又は泥漿中の水分を蒸発
させるに必要な熱量以上を保有すべきであり、従って空
気温度が低い場合は、より多量の空気量が必要である。 この際の空気温度は10〜100℃の広範囲であってよ
いが、対象ショ糖脂肪酸エステルの乾燥効率と熱分解防
止とを考慮して、60〜80℃の間の温度を選ぶのが有
利である。 送風空気中の湿度も前記の空気温度と共に乾燥効率に関
係する0作業上好適な絶対湿度は、大略、 絶対湿度= o、ooa〜0.05 Kg°水kg・
乾燥空気 の範囲であるが、特に、 絶対湿度= 0.01〜0.04Kg°水kg・乾燥空
気 の範囲にあるのが経済的である。 噴霧乾燥塔へ送る泥漿中の固形分濃度が40%を超える
と、粘度が著しく増大する結果、噴霧されたスラリーの
粒子径は相対的に大きくなり、その分、水の乾燥が遅く
なり、結果として乾燥塔の内壁に付着し易くなる。故に
、スラリー中の固形分濃度を40%以下に調整するのが
よい、スラリーの固形分濃度が40%以下であれば、噴
霧された液滴の直径が40%超過の場合より小となり、
乾燥され易くなるから、乾燥塔の内壁に付着する懸念も
なくなる。尤も、スラリーの固形分濃度が、例えば3%
未満のように小さくなると、乾燥は容易となるが、所要
エネルギーの面から不経済である。 従って、噴霧乾燥塔へのスラリー供給濃度としては、4
%〜40%の範囲が適している。 噴霧乾燥塔の所要容積、所要塔経、所要高さなどの諸条
件は、以上の噴霧条件を前提に設計される。塔の設計及
び作業条件が適当であれば、水分5%以下の粉末化され
た乾燥ショ糖脂肪酸エステルが、噴霧乾燥塔の下部より
連続的に排出される。得られた製品は、熱履歴が短いた
め1品質的に極めて優れ、かつ乾燥作業用の人員を殆ど
必要としない。
SEの精製に際し、精製溶媒を使用しないに拘らず、実
質的にSEの損失がない精製手段及び乾燥過程で品質劣
化を生じる恐れのない乾燥手段を開発することによって
、溶媒の使用に起因する全ての問題を解決するのを目的
とする。 (発明の概念) そこで本発明者は、(イ)水相側に溶解するSE量を最
少限に押えるのみならず、可能ならば該量を零として全
量のSEを沈澱させること、(a)未反応糖の分解を避
けること、及び(ハ)残留する反応溶媒を水相外に溶解
させることにより、SEから分離することの三点の解決
を目標として多くの塩析実験を行なった結果、ショ砧と
中性塩を反応混合物の水溶液中に溶解させたとき、適当
なpH1温度、中性塩及びショ糖の濃度及び水量の組合
せの下で、SEの略々全量が沈澱するのみならず、意外
なことに、水相には未反応の軸以外に反応溶媒が溶解す
るに至るという、都合の良い現象を見出した。従って、
この現象を利用して、沈澱したSEを再度水に溶解後、
中性塩及びショ糖水溶液による沈澱操作を反復すること
により、SEの損失を事実上防止しながら、残留する揮
発分(残留する反応溶媒)を完全に水相中に移行させる
ことができること、及び、更に沈澱したSEに随伴して
いる中性塩及びショ儲は、該沈殿を適当なpHの酸性水
で洗浄することにより実質的に除去されて、精製された
SEが得られること;並びに、上で沈殿したSEのスラ
リーを噴霧乾燥することによって、全く品質の低下なし
に、粉末状のSEを連続的に生産できることが明らかと
なった。 (概要) 本発明は、上記発見に基づくもので、目的物のシW糖脂
肪酸エステルの他、未反応の糖、未反応の脂肪酸メチル
エステル、触媒、石鹸、脂肪酸及び揮発分を含む反応混
合物を、中性領域のpHにして、水、中性塩及びシ1.
i糖を加えることにより生じる沈澱物を酸性の水で洗浄
し、中和後、噴霧乾後、噴霧乾燥することを特徴とする
粉末状ショ糖脂肪酸エステルの製造方法を要旨とする。 以下。 発明に関連する種々の事項につき分脱する。 (溶媒法によるSEの合成) 溶媒法によるSHの合成においては、通常、ショ糖と脂
肪酸メチルエステルとの混合物を、これらの合計量に対
し数倍量の反応溶媒、例えばジメチルスルホキシドに添
加、溶解させ、炭酸カリウム(K2 COs )等のア
ルカリ性触媒の存在下、真空20〜30Torr近辺で
数時間80〜90℃に保持することにより、容易に90
%以上の反応率(脂肪酸メチルエステル基準)にてSE
反応混合物が生成する。 次に、SE反応混合物中のアルカリ性触媒の活性を消失
させるため、乳酸、酢酸等の有機酸又は塩酸、硫酸等の
鉱酸を当量だけSE反応組成物に添加する。この中和に
より、触媒は、乳酸カリウム等のカリウム塩に変化する
。 最後に、反応溶媒、例えばジメチルスルホキシドを真空
下に留去すると、大略、下記組成範囲の組成物(中和及
び7A留後の反応混合物)となる。 ショ糖脂肪酸エステル =15〜92%未反応糖
=1.0〜80%未反応脂肪酸メチル
エステル=0.5〜lO%炭酸カリウム由来の中性塩
= 0.05〜7%石醗 =1.
0〜10%脂肪酸 =0.5〜lO
%揮発分(残留する反応溶媒)=5.0〜30%このと
き、SEのエステル分布は、モノエステル10〜75%
(ジエステル以上が90〜25x)である。 そして、脂肪酸メチルエステル、石鍮及び脂肪酸の夫々
に主として含まれる脂肪酸根は、飽和であって、共通の
CI6〜C22の炭素数を持つ。 (加水) 次に、上の反応混合物に対して水を、 水:反応混合物=5:1〜40:1(重量比)・・(1
)式の割合になるように、更に望ましくは。 水:反応混合物= 20 : 1(重量比)・・・・・
・−(2)式の割合に加えると共に、 pHを8.2〜
8.2.望ましくはpH7,5とする。 この場合、水の添加割合が上の範囲から外れ。 例えば、水と反応混合物との量比が5未満となった場合
は、得られた水溶液の粘度が大となり、実質的に以後の
操作が困難となる。また、逆に、水と反応混合物との量
比が40超過となる程に過剰の水を加えた場合は、粘度
が小となって以後の操作が容易となり、かつ、目的とす
る反応溶媒の除去も好適に行われるが、反面、未反応糖
等の回収に際して水分の除去に多大のエネルギーコスト
を必要とすることになって、経済性が失われることにな
る。 さらに、水溶液のpHは、目的とするSEの分解を避け
るため、 pH6,2〜8,2の間に調整されるのが好
ましい、 pH8,2以上の水素イオン濃度下では、ア
ルカリによる定量的なSEの分解が起こる心配があり、
またpH8,2以下の弱酸性域でも、例えば30℃以上
の高温にさらされると、酸分解の恐れがある。 (塩析) 以上の如< pH;II!!整されたSE反応混合物の
水溶液を、なるべく50〜80℃に保って、更に中性塩
及びショ糖を加える。この場合、加えるべき中性塩は、
先ず下式(3)を満たしているのが好ましい。 =0.015〜0.12 (重量比)・・・・・・・・
(3)ここで、 合計基量=加えるべき中性塩量+触媒から形成される基
量・・・・・・・・・・・・・・(4)合計糖量=加え
るべきシヨ糖量+当初からの未反応糖量 ・・・・・・
・・・・・・・・(5)次に、加えるべきショ糖の量は
、下式(6)により定められるのがよい。 = 0.025〜0.20 (重量比)・・・・・・・
・・・(6)さらに、上記の両式に加え、合計基量と合
計軸量のff1fit比率もまた、下式(7)を満足し
ているのが好ましい。 本発明者らは、上記式(3) 、 (8)及び(7)を
王者共に満たすように中性塩及びショ糖を加えて得たS
Hの沈澱を含む水溶液を、50〜80℃まで加熱昇温さ
せると、たとえSE反応混合物中に含まれる揮発分(残
留する反応溶媒)の組成が5.0〜30.0%と大幅に
振れようとも、略々近似的に全量のSEが沈澱すること
を見出した。この現象は特異な現象であると共に、発明
目的上1重要な価値を有するものである。 添付のttS1図は、この現象をより詳しく示す三元グ
ラフである。この図において、 水相側に溶解しているSHの重量=Y [gl、沈澱し
ているSHの重量=X [gl 全S E (X+Y)[glに対して、水相側に溶解し
ているSEの重量割合=φ[%] とすれば、φは下式(8)で定義される。 ここで、以下の条件: 温度=80℃、pH−7,5゜ 水:反応混合物=7.4 : 1 (重量比)脂肪酸残
基=ステアリン酸 反応混合物の組成 ショ糖脂肪酸エステル =23% 未反応糖 ;35% 未反応脂肪酸メチルエステル=2% 触媒由来の塩 = 1% 石鹸 23% 脂肪酸 = 1% 揮発分(残留する反応溶媒)=29% SE中のエステル分布:モノエステルエフ3%ジエステ
ル以上=27% において、φの値がどのように変化するかが三角座標で
示される。 ここに、合計塩は式(4)により、合計糖は式(5)に
より夫々で定義された量であって、水量十合計基量十合
計粕量=100% として表示しである。 本第1図の斜線の部分は1本発明者らが発見した式(3
)1式(8)、及び式(7)を同時に満たす領域である
。 この斜線の部分に入るような中性塩及びショ糖の溶解量
を決めることによって、実質的にφ=O即ち、近似的に
全量のSEを沈澱化することができ、沈殿したSEの濾
取又は遠心分離により、水相側に溶解している揮発分(
残留している反応混合物)と完全に分離(即ち、夾雑す
る揮発分を完全に除去)することができる。 (洗浄) 以上の塩析操作の後、pH−3,0〜5.5.温度10
〜40℃程度に調整、調温された酸性水を用いて、前述
の分離されたSEのケーキを洗浄する。これに使用され
る酸は、例えば11!酸、硫酸等の鉱酸及び酢酸、乳酸
等の有機酸が適当であるが、側段例示のもののみに限る
訳ではない。 このような条件の下で洗浄することにより、ケーキ側か
ら水相側へ再溶解するSEの量を極減させながら希望す
る不純物を、水相側に移行させることができる。 以上の洗浄操作に当たり、酸性水の温度が40°C以上
となると、操作が長時間、例えば数ケ月にも及んだとき
、SEの酸分解が懸念されるだけでなく、粘度が上昇し
て操作が困難となる。他方、10℃以下の低温の保持に
は、経済性を軽視した冷凍機の設備が必要となる。従っ
て、普通は10〜40℃、殊に常温付近での操業が好ま
しい。 なお、この酸性水によるSEケーキの洗浄に際しては1
本ケーキ中に含まれている揮発分(反応溶媒)や、未反
応糖、加えられた中性塩及び触媒の中和により副生じた
塩の囲者を、可能な限りSEケーキから除く必要がある
ので、SEケーキは、該酸性水中で、可能な限り小さい
粒子径になるまで細断されているのが望ましい、この目
的は、例えば、分散混合機(例えば特殊機器工業輛製(
ホモミキサー))、ホモジナイザー又はコロイドミル(
例えば商品名(マイコロイダー))等の細分化装置によ
り効率的に達成でき、揮発分(反応溶媒)、未反応糖、
触媒由来の塩及び中性塩の囲者は、全量沈澱SEのケー
キから酸性水相中に移行する。 但し、実質的に少量であるとは言いながら、この際一部
のSEが酸性水相に溶出するのは避けられない、この酸
性水への溶解傾向は、モノエステル含分の多いSE程強
いので、ジエステルやトリエステル分を相対的に増加さ
せることによって事実上抑制できる。 以上の酸性水によるSEケーキの洗浄は、洗浄の回数増
加と、洗浄水量の増加によって一層完全となり、かくし
て事実上純粋に近い精製SEを得ることができる。 (泥漿濃度) このようにして精製された含水状態のSEは泥漿状(ス
ラリー)であるが、このままでは、pHが酸性側に偏っ
ているので、pHを中性付近になるように調整したスラ
リーは、未反応の糖、触媒起源の塩、揮発分並びに塩析
に際して添加されたショ糖及び中性塩を含まないが、S
E、未反応の脂肪酸メチルエステル、石船及び脂肪酸の
囲者を含み、固形分1〜50%、水分99〜50%の範
囲にあることが多い。 本スラリー中の固形分の量は、後述の乾燥のため、大略
40%以下であるのが好ましいが、固形分の量比が過小
であることは、乾燥のエネルギーコストの面から望まし
くなく、通常、4%以上の値であるのが経済的である。 (噴霧乾燥) 本発明では、SE泥漿の乾燥に際し、特に噴霧乾燥法を
利用する。この乾燥手段の有用性は1本発明者は、多く
の実験事実から見出した固形分40〜86%のSE泥漿
の脱水乾燥に最適の方法である。因に、既述の如く、所
gl?溝型の攪拌型乾燥機で代表される通常の真空乾燥
機を用いた場合も。 また、泥漿を連続的に供給して加熱して真空室に放出さ
せる。所謂フラッシュ式の乾燥機を用いた場合も、SE
の持つ粘度特性や低融点という性質のため、被処理SH
の酸価の上昇、着色、カラメル化などの品質低下現象を
回避することができず、さらに後者の場合には、なお粉
m爆発の危険性も無視できない。 しかるに、発明者が見出した噴霧乾燥手段を採用するこ
とにより、既往乾燥手段の欠点を一挙に解決することが
できる。 本発明における乾燥工程では、泥漿状態の含水ショ糖脂
肪酸エステルを、ポンプを介して噴霧乾燥塔へ連続的に
供給し、ノズルによる噴霧又は回転円盤(ディスク)の
遠心力により微細な霧状微粒子に分割して乾燥気流と接
触させる。これにより水の蒸発面積が著しく大きくなり
、このため極めて短時間内(噴霧してから数秒以内)に
脱水。 乾燥を完了し得る。なお霧化手段としては、含水ショ糖
脂肪酸エステルの粘度が大であるため、回転円盤の利用
が望ましい。 (噴霧乾燥条件) ショ糖脂肪酸エステルの溶液又は泥漿の供給温度は40
〜80℃の間で任意に変更できるが、品質面の考慮から
望ましくは40〜60℃の範囲内の温度を選ぶ。 上記溶液又は泥漿を回転円盤により霧化させる場合1例
えば円盤の直径が5〜10c+mφのときは、15.0
00〜24,000rpg+の回転数が適当である。 塔内へ送風される空気は、溶液又は泥漿中の水分を蒸発
させるに必要な熱量以上を保有すべきであり、従って空
気温度が低い場合は、より多量の空気量が必要である。 この際の空気温度は10〜100℃の広範囲であってよ
いが、対象ショ糖脂肪酸エステルの乾燥効率と熱分解防
止とを考慮して、60〜80℃の間の温度を選ぶのが有
利である。 送風空気中の湿度も前記の空気温度と共に乾燥効率に関
係する0作業上好適な絶対湿度は、大略、 絶対湿度= o、ooa〜0.05 Kg°水kg・
乾燥空気 の範囲であるが、特に、 絶対湿度= 0.01〜0.04Kg°水kg・乾燥空
気 の範囲にあるのが経済的である。 噴霧乾燥塔へ送る泥漿中の固形分濃度が40%を超える
と、粘度が著しく増大する結果、噴霧されたスラリーの
粒子径は相対的に大きくなり、その分、水の乾燥が遅く
なり、結果として乾燥塔の内壁に付着し易くなる。故に
、スラリー中の固形分濃度を40%以下に調整するのが
よい、スラリーの固形分濃度が40%以下であれば、噴
霧された液滴の直径が40%超過の場合より小となり、
乾燥され易くなるから、乾燥塔の内壁に付着する懸念も
なくなる。尤も、スラリーの固形分濃度が、例えば3%
未満のように小さくなると、乾燥は容易となるが、所要
エネルギーの面から不経済である。 従って、噴霧乾燥塔へのスラリー供給濃度としては、4
%〜40%の範囲が適している。 噴霧乾燥塔の所要容積、所要塔経、所要高さなどの諸条
件は、以上の噴霧条件を前提に設計される。塔の設計及
び作業条件が適当であれば、水分5%以下の粉末化され
た乾燥ショ糖脂肪酸エステルが、噴霧乾燥塔の下部より
連続的に排出される。得られた製品は、熱履歴が短いた
め1品質的に極めて優れ、かつ乾燥作業用の人員を殆ど
必要としない。
未反応の糖、未反応の脂肪酸メチルエステル。
触媒1石鍮、脂肪酸及び揮発分(残留する反応溶媒)を
含むショ糖脂肪酸エステル生成反応混合物に酸を加えて
中性領域のpHに調整後、水、中性塩及びショ糖を加え
て適当な温度下に塩析すると、ショ糖脂肪酸エステル、
未反応の脂肪酸メチルエステル、石鹸及び脂肪酸が沈殿
すると共に、揮発分(残留する反応溶媒)が水相側に移
行するので、全く有機溶媒を使用せずに残留揮発分を除
去することができる。特に、式(3)、式(8)、及び
式(7)の条件を満足させるように操作することによっ
て、SEの損失が実質的に絶無の状態で残留溶媒を除去
することができる。 次いt、この沈殿を酸性の水で洗浄することにより、本
沈殿中に夾雑する揮発分や、未反応糖、加えられた中性
塩及び触媒の中和により副生じた塩等の不純物が除去さ
れ、精製されたSEのスラリーとなる。そしてこの精製
スラリーを噴霧乾燥することにより、水分5%以下の粉
末状SEが連続的に生産される。
含むショ糖脂肪酸エステル生成反応混合物に酸を加えて
中性領域のpHに調整後、水、中性塩及びショ糖を加え
て適当な温度下に塩析すると、ショ糖脂肪酸エステル、
未反応の脂肪酸メチルエステル、石鹸及び脂肪酸が沈殿
すると共に、揮発分(残留する反応溶媒)が水相側に移
行するので、全く有機溶媒を使用せずに残留揮発分を除
去することができる。特に、式(3)、式(8)、及び
式(7)の条件を満足させるように操作することによっ
て、SEの損失が実質的に絶無の状態で残留溶媒を除去
することができる。 次いt、この沈殿を酸性の水で洗浄することにより、本
沈殿中に夾雑する揮発分や、未反応糖、加えられた中性
塩及び触媒の中和により副生じた塩等の不純物が除去さ
れ、精製されたSEのスラリーとなる。そしてこの精製
スラリーを噴霧乾燥することにより、水分5%以下の粉
末状SEが連続的に生産される。
以下、実施例及び比較例に発明実施の態様及び効果を説
明するが、例示は勿論説明のためのものであって、発明
思想の限定又は制限を意図したものではない。 火凰社ニュ 下表−1の組成で表される溶媒法SE反応混合物から反
応溶媒を留去した残液を乳酸で中和後。 乾燥させた乾物100gに水2,000gを加えて溶解
させた。 この水溶液に、ショ糖82.5g及び50%乳酸カリウ
ム97.8gを加えて、75℃まで加熱、昇温させ、沈
澱したケーキを濾別し、固形分53%のケーキを得た。 なお、濾液中にSEは実質的に含まれていなかった。 (以下余白) 表−1 本エステル分布:モノエステル70%、ジエステル以上
は30%。 上のケーキに、常温塩酸水(pH3,5) 2.QOO
gを加えたところ、直ちにSEが白色沈殿として析出し
た。 次いで、この沈殿を含む酸性の水溶液(pH3,5)を
ホモミキサー(特殊機器工業■製)で、充分攪拌した後
、沈澱を吐取した。この沈殿に、再び塩酸水を加えて再
洗外する操作を二回行った後、苛性ソーダでpH7,5
に調整して得た精製ケーキは。 1i150.8.で、25%の固形分を含有し、その乾
燥物は、下表−2の組成を持っていた。なお洗液(i!
!液)中には少量ながらSEが含まれていた。 表−2 このスラリーを、50℃に保ったまま、パイロット噴霧
乾燥塔へ供給し、噴霧乾燥した。乾燥条件は、 噴霧乾燥塔の直径:2.0−φ 直筒部の長さ+ 1.5m 回転円盤(ディスク)径: 10cmφ円盤回転数:2
4,00Orp園 入ロ空気温度二60℃、 であった・ 噴霧乾燥塔の下部から得られた粉末状SEは、水分1.
81%、嵩比i0.41で、過熱による着色も無く、流
動性のよいものであった。 乾燥は安定して!続でき、当初心配された、粉末が噴霧
乾燥塔の内部壁に付着する等のトラブルはみられなかっ
た。 なお、SE中のモノエステル量は乾燥前後を通じ68%
と全く変化がなく2かつ、酸価にも変化がなかった。 衷凰菫二ヱ 実施例−1で得られた、25%固形分の沈澱ケーキ(ス
ラリー)を、50℃の温度に保ちながら、入口空気温度
を40℃、スラリーの供給速度を0.5kg/時に変え
た点を除き、回倒と同様に噴霧乾燥した。 得られたSE粒粉末、水分1.82%、嵩比重Q 、
42で、流動性がよく、過熱による着色は皆無であった
。なお、SE中のモノエステル量は、68%と乾燥前後
を通じ変化なく、かつ酸価についても同様であった。 さらに、噴霧乾燥塔の内壁部へのSE粒粉末付着も観察
されなかった。
明するが、例示は勿論説明のためのものであって、発明
思想の限定又は制限を意図したものではない。 火凰社ニュ 下表−1の組成で表される溶媒法SE反応混合物から反
応溶媒を留去した残液を乳酸で中和後。 乾燥させた乾物100gに水2,000gを加えて溶解
させた。 この水溶液に、ショ糖82.5g及び50%乳酸カリウ
ム97.8gを加えて、75℃まで加熱、昇温させ、沈
澱したケーキを濾別し、固形分53%のケーキを得た。 なお、濾液中にSEは実質的に含まれていなかった。 (以下余白) 表−1 本エステル分布:モノエステル70%、ジエステル以上
は30%。 上のケーキに、常温塩酸水(pH3,5) 2.QOO
gを加えたところ、直ちにSEが白色沈殿として析出し
た。 次いで、この沈殿を含む酸性の水溶液(pH3,5)を
ホモミキサー(特殊機器工業■製)で、充分攪拌した後
、沈澱を吐取した。この沈殿に、再び塩酸水を加えて再
洗外する操作を二回行った後、苛性ソーダでpH7,5
に調整して得た精製ケーキは。 1i150.8.で、25%の固形分を含有し、その乾
燥物は、下表−2の組成を持っていた。なお洗液(i!
!液)中には少量ながらSEが含まれていた。 表−2 このスラリーを、50℃に保ったまま、パイロット噴霧
乾燥塔へ供給し、噴霧乾燥した。乾燥条件は、 噴霧乾燥塔の直径:2.0−φ 直筒部の長さ+ 1.5m 回転円盤(ディスク)径: 10cmφ円盤回転数:2
4,00Orp園 入ロ空気温度二60℃、 であった・ 噴霧乾燥塔の下部から得られた粉末状SEは、水分1.
81%、嵩比i0.41で、過熱による着色も無く、流
動性のよいものであった。 乾燥は安定して!続でき、当初心配された、粉末が噴霧
乾燥塔の内部壁に付着する等のトラブルはみられなかっ
た。 なお、SE中のモノエステル量は乾燥前後を通じ68%
と全く変化がなく2かつ、酸価にも変化がなかった。 衷凰菫二ヱ 実施例−1で得られた、25%固形分の沈澱ケーキ(ス
ラリー)を、50℃の温度に保ちながら、入口空気温度
を40℃、スラリーの供給速度を0.5kg/時に変え
た点を除き、回倒と同様に噴霧乾燥した。 得られたSE粒粉末、水分1.82%、嵩比重Q 、
42で、流動性がよく、過熱による着色は皆無であった
。なお、SE中のモノエステル量は、68%と乾燥前後
を通じ変化なく、かつ酸価についても同様であった。 さらに、噴霧乾燥塔の内壁部へのSE粒粉末付着も観察
されなかった。
以上説明した通り、本発明は、精製用有機溶媒を使用せ
ずに粗製のショ糖脂肪酸エステル反応混合物から粉末状
の精製ショ糖脂肪酸エステルを工業的に生産するための
一連の技術を開発したことにより、以下のような多大の
効果を奏する。 (1)安価な水のみを用いてSEの精製が可能となるこ
と。 (2)SEの乾燥を、常圧下に短時間内に行うことがで
きるため、製品の熱劣化がないこと。 (3)溶剤の爆発、火災の心配がなく、従って、防爆仕
様の高価な電気装置も不要となること。 (4)精製用溶媒が製品に混入する懸念がないこと。 (5) NA場の衛生環境カフ向上すること。 (6)低費用で工業化できること。
ずに粗製のショ糖脂肪酸エステル反応混合物から粉末状
の精製ショ糖脂肪酸エステルを工業的に生産するための
一連の技術を開発したことにより、以下のような多大の
効果を奏する。 (1)安価な水のみを用いてSEの精製が可能となるこ
と。 (2)SEの乾燥を、常圧下に短時間内に行うことがで
きるため、製品の熱劣化がないこと。 (3)溶剤の爆発、火災の心配がなく、従って、防爆仕
様の高価な電気装置も不要となること。 (4)精製用溶媒が製品に混入する懸念がないこと。 (5) NA場の衛生環境カフ向上すること。 (6)低費用で工業化できること。
第1図は、水1合計側及び合計塩各最の変化と、水相中
に溶存するシ!朝脂肪酸エステル量との関係を示す三角
グラフである。 特許出願人 第−工業製薬株式会社 蛸1 図 一合計塩C’l。) 7に今合計jA◆令計機=100
に溶存するシ!朝脂肪酸エステル量との関係を示す三角
グラフである。 特許出願人 第−工業製薬株式会社 蛸1 図 一合計塩C’l。) 7に今合計jA◆令計機=100
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 目的物のショ糖脂肪酸エステルの他、未反応の糖、
未反応の脂肪酸メチルエステル、触媒、石鹸、脂肪酸及
び揮発分を含む反応混合物を、中性領域のpHに調整し
て水、中性塩及びショ糖を加えることにより生じる沈澱
物を酸性の水で洗浄し、中和後、噴霧乾燥することを特
徴とする粉末状ショ糖脂肪酸エステルの製造方法。 2 反応混合物の組成が、 未反応のショ糖=1.0〜80.0% 未反応の脂肪酸メチルエステル=0.5〜10.0% 触媒=0.05〜7.0% 石鹸=1.0〜10.0% 脂肪酸=0.5〜10.0% 揮発分(残留する反応溶媒)=3.0〜50.0% である請求項1記載の方法。 3 反応混合物が、pH6.2〜8.2に調整される請
求項1記載の方法。 4 pH調整後の反応混合物が、50〜80℃に加熱さ
れる請求項1から3のいずれかに記載の方法。 5 反応混合物に加えられる水と反応混合物の重量比が
、水:反応混合物=5:1〜40:1である請求項1記
載の方法。 6 下記の関係式に従って、中性塩及びショ糖が反応混
合物に添加される請求項1又は3記載の方法。 合計塩量/(水量+合計塩量+合計糖量)=0.015
〜0.12 かつ、 合計糖量/(水量+合計塩量+合計糖量)=0.025
〜0.20 かつ、 合計塩量/合計糖量=0.4〜0.8 ここで、 合計塩量=加えられるべき中性塩量+触媒の中和によっ
て生成する塩量 合計糖量=加えられるべきショ糖量+当初からの未反応
糖量 7 反応混合物のpHの調整に使用される酸が、乳酸、
酢酸、塩酸及び硫酸からなる群から選ばれた酸のいずれ
かである請求項1又は3記載の方法。 8 反応混合物中の脂肪酸メチルエステル、石鹸及び脂
肪酸の夫々に主として含まれる脂肪酸根が、炭素数が1
6〜22の共通飽和脂肪酸根を持つ請求項1又は2記載
の方法。 9 反応混合物中の揮発分(残留する反応溶媒)の成分
が、ジメチルスルホキシド又はジメチルホルムアミドで
ある請求項1又は2記載の方法。 10 反応混合物に加えられる中性塩が、食塩、芒硝、
乳酸カリウム及び酢酸カリウムからなる群から選ばれた
塩のいずれかである請求項1又は6記載の方法。 11 ショ糖脂肪酸エステルのエステル分布が、モノエ
ステル含分として、10〜75%(ジエステル以上が8
0〜25%)である請求項1、2又は6記載の方法。 12 酸性の水のpH値が、3.0〜5.5である請求
項1記載の方法。 13 酸性の水の温度が、10〜40℃である請求項1
又は12記載の方法。 14 噴霧乾燥される沈殿のスラリー(泥漿)が、固形
分=4〜40%、水分:96〜60%のものである請求
項1記載の方法。 15 噴霧乾燥時の送風空気の湿度と温度が、 絶対湿度=0.008〜0.05[(kg・水)/(k
g・乾燥空気)] 温度=10.0〜100.0℃ の範囲内に在る請求項1記載の方法。 16 製品の粉末状ショ糖脂肪酸エステルの組成が、下
記範囲内に在る請求項1記載の製法。 水分=0.5〜5.0% 未反応脂肪酸メチルエステル=0.5〜10.0% 石鹸=0.5〜60.0% 脂肪酸=0.5〜10.0% ショ糖脂肪酸エステル=98.0〜15.0%
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| JP63136329A JPH0667951B2 (ja) | 1988-06-01 | 1988-06-01 | 粉末状ショ糖脂肪酸エステルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63136329A JPH0667951B2 (ja) | 1988-06-01 | 1988-06-01 | 粉末状ショ糖脂肪酸エステルの製造方法 |
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|---|---|
| JPH01305096A true JPH01305096A (ja) | 1989-12-08 |
| JPH0667951B2 JPH0667951B2 (ja) | 1994-08-31 |
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| JP63136329A Expired - Fee Related JPH0667951B2 (ja) | 1988-06-01 | 1988-06-01 | 粉末状ショ糖脂肪酸エステルの製造方法 |
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Cited By (1)
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1988
- 1988-06-01 JP JP63136329A patent/JPH0667951B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN109942643B (zh) * | 2019-03-14 | 2022-06-28 | 柳州职业技术学院 | 一种蔗糖脂肪酸酯的提纯分离方法 |
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| JPH0667951B2 (ja) | 1994-08-31 |
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