JPH0211593A - 粉末状高hlbショ糖脂肪酸エステルの製造方法 - Google Patents

粉末状高hlbショ糖脂肪酸エステルの製造方法

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JPH0211593A
JPH0211593A JP63162267A JP16226788A JPH0211593A JP H0211593 A JPH0211593 A JP H0211593A JP 63162267 A JP63162267 A JP 63162267A JP 16226788 A JP16226788 A JP 16226788A JP H0211593 A JPH0211593 A JP H0211593A
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fatty acid
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修策 松本
Yoshio Hatakawa
畑川 由夫
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、粉末状高1(LB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1本発明は、精製用有機溶媒を使用せず
に粉末状の高HLBシ!糖脂肪酸エステルを工業的に生
産すると共に1反応混合物中の未反応糖その他の糖を回
収する方法に関するものである。
【従来の技術】
(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l
以後(SE)と略す)は、工業的に。 ショ糖と08〜022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
35〜13102)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SH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1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
規制が厳しくなって来ている51)だけに極めてi要で
ある。 注)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2PP■以下である(F@d、
 Regist、、51(214)、40160−1)
。 さらにSHの工業的生産上の別の重要問題点として、未
反応糖の回収という問題がある。即ち。 周知のように、SE合成時のシ、aの反応率は低く1例
えばジメチルホルムアミド法の場合でも50%を出ない
から(出願人会社発行(シュガーエステル物:1(19
84)> 35頁参照)、未反応ショ糖の回収なしに木
工業は成り立たない。 そこで従来から、粗SEからの残留反応溶媒の除去及び
未反応糖の回収という二元的目的で多量の有機溶媒(例
えばブタノール、トルエン、メチルエチルケトン、酢酸
メチル等:特公昭42−11588同48−10448
等参照)が慣用されてきたが、かかる溶媒の多用は、S
Eの工業的な生産に対し、以下のような著しい不利益を
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。 ■ 従業員の健康上への悪影響、ひいてはその予防のた
めのシフト数の増加に伴う固定費の上昇。 このような事情から、SE精製及び糖回収時における*
機溶媒の使用を不必要化する技術の開発は、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
SH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SH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、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、このため未反応糖の回収、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、#に近来需要
の多い高いHLB@1”を持つSEを得たいとき妨げと
なる。 本親木性−親油性バランス、略1〜20の範囲の値を採
る。この値が大きい程親水性が強い。 さらにより最近の特開昭51−29417によれば、水
と“精製溶a′″ (反応溶媒と区別するために、特に
モう呼ぶ)の混合溶液が軽液層(上層)と重液N(下層
)に分相する性質が利用される。即ち、一般に重液層(
下Fa)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
SH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SE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(1掲9108
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1強度の着
色及びカラメル化を引き起すのみ↑なく、分解により遊
離した脂肪酸により酸価も上昇してくる(特公昭37−
9966参照)。 特に水分蒸発の終期には、SEの持つ軟化点又は融点の
低さという特性(例えば、ショ糖ジステアレートの軟化
点は52℃近辺、ショ糖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、水の蒸発潜熱が異常に高い(
500kca l/kg−H,0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1例えば別形式の乾燥法として、スラリー
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、Ek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、木水媒法精製を実現するための重要なステップと
なる。 (発明の理念) このように、水による粗SHの精製及び未反応糖の回収
を工業的に可使ならしめるためには1反応溶媒及び精製
溶媒の除去が完全で、しかも糖及び製品SE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。けだし
この理念に基づく反応混合物の精製では、水に対するS
Eと未反応ショ糖の溶解度差を利用することが基本とな
るから、水側に多量の未反応糖が移行するのは避けられ
ず、この溶解糖の精製及び回収なしには、木工業は経済
的にも社会的にも存立できない、従って、精製時水側へ
移行した糖を如何に効果的に回収することも発明の重要
な命題である。
【発明が解決しようとする課題】
よって本発明が解決しようとする課題は、精製用溶媒を
使用しないで、工業的に、精製された粉末状高)ILB
−3Eを取得するための技術及びこれに付帯して反応混
合物中の未反応糖を効率的に回収する手段を開発するこ
とによって1反応溶媒及び精製溶媒の使用に起因する一
切の問題点を解決することである。 (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、可能ならば該敬を零として全
量のSEを沈澱させること、(α)未反応糖の分解を避
けること、(ハ)残留する反応溶媒を水相側へ溶解させ
ることにより、SEから分離すること、(=)沈澱した
SEを精製された状態で粉末化すること、(本)上の沈
澱を分離した濾液(又は上澄み)中の未反応糖を効率的
に回収することの互恵の解決を目標として多くの塩析実
験を行なった結果、シ璽糖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、1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、1を外なことに、水相には未
反応の糖以外に触媒由来の塩が溶解するに至るという、
都合の良い現象を見出した。そして、ここに沈澱したS
Eを再度水に溶解後、中性塩及びショ糖水溶液による再
沈澱操作を反復しても、SEは水相中に移行することな
く沈′−、殿状態を保つこと、及びこの沈澱を適当なp
Hを持つ酸性の水を加え、FIl拌することによって、
沈澱中の高HLB画分が酸性水相中に移行し、残余の沈
澱中には低HLB画分が残留する事実が分った。 因に、ここに水相中へ移行した高HLB−3Hの回収は
、従来技術では不可能であったが、発明者は、研究の結
果、かかる回収が限外濾過膜及び逆浸透膜の利用により
水溶液の形で工業的に可能となり、最後にこの水溶液を
噴霧乾燥することによって1品質の低下なしに粉末化で
きることを見出した。 かくして、SE反応混合物中から、有機溶媒を全く使用
せずに、 (1)不純物を除去すること。 (2)未反応糖を回収すること。 (3)高HLBの粉末状SEを得ること、ひいてはSE
を用途に合わせて分別することが工業的に可能となった
。 (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、石鍮、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、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
、洗液を限外濾過後、噴霧乾燥すると共に、上記法な物
を除去した残液を逆浸透膜と接触させてショ糖を回収す
ることを特徴とする粉末状FJ1)(I、Bショ糖脂肪
酸エステルの製造方法を要旨とする。 (発明の骨格) 従って、本発明は以ドの諸工程から成り立つ。 (1)粗製のSE反応混合物からの不純物の除去工程(
塩析工程)。 (TI )未反応のショ糖を回収するIl:8(逆浸透
工程)。 (m)不純SE沈澱を洗浄する工程(分別工程)。 (ff)高HLB−3Eの回収1:程(限外鑓過工fi
り。 (V)回収された高Hl、B−3Hの脱水工程(噴霧乾
燥工程)。 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1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1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 (:03 )等の
アルカリ性触媒の存在下、真空20〜30Torr近辺
で数時間80〜80℃に保持することにより、容易に9
0%以上の反応率(脂肪酸メチルエステル基準)にてS
E反応混命物が生成する。 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反応混合物に添加する。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1反応溶媒1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、下記組成範囲の混合物(中和及
び草留後の反応混合物)となる。 シ璽糖脂肪酸エステル   =15〜95%未反応a 
’        =t、o〜80%未反応脂肪酸メチ
ルエステルメチ、5〜lO%炭酸カリウム由来の中性塩
 = 0.05〜7%石鹸           =1
.0〜lO%脂肪酸          fO05〜1
0%揮発分(残留する反応溶媒)=3.0〜30%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80〜25%)である、そして、
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:l〜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x 20 : l(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1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K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SH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、 PH6.2以上の水素イオン濃度下では、
アルカリによる定量的なSHの分解が起こる心配があり
、またPH6.2以下の弱酸性城でも1例えば80℃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< pHm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!
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kIiit=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、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)・・・・・・・・
・・(8)さらに、上記の両式に加え1合計基量と合計
粕騒の重着比率もまた、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) 、 (6)及び(7)を
三者共に満たすように中性塩及びショ糖を加えて得たS
Eの沈澱を含む水溶液を、50〜80℃まで加熱昇温さ
せると、添加された中性塩が乳酸塩、酢酸塩1食塩又は
芒硝のいずれであっても、略々近似的に全量のSEが沈
澱することを見出した。この現象はこれまで知られてい
なかった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。そ
【、てこの事実を巧妙に利
用することによって。 ■ 未反応糖を含む全ショ糖(合計糖)■ 揮発分 ■ 触媒由来の塩 ■ 添加された中性塩 の四渚は水相に移行し、沈澱したSHのケーキ(即ち、
泥漿状スラリー)と分離できるようになるのである。 添付の第1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SEの重fit=Y [g]沈澱
しているSHの重量=X [g] 全S E (X+Y)[glに対して、水相側に溶解し
ているSHの重量割合=4)[%] 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箇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、糖脂肪酸エステル   子29% 未反応糖         =35% 35%未肪酸メチルエステル=2% 触媒由来の塩       = 1% 石鹸           冨3% 脂肪酸          = 1% 揮発分(残留する反応溶媒)=28% SE巾のエステル分*:モノエステル=73%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1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+合
計糖量=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
)、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#0即ち、近似的に
全量のSEを沈澱化することができ、沈澱したSEの濾
取又は遠心分離により、水相側に溶解しているシヨ糖、
揮発分、中性塩等を除去することができる。 (逆浸透) 次に、以上の塩析[程により、SE合成反応混合物中か
ら水相中へ分離された未反応の及び添加されたショ糖を
、触媒(K2(:03)からの副生塩、添加された中性
塩、揮発分その他の不純物から分離1回収する必要があ
る。 しかるに発明者らは、この目的に逆浸透法の利用が特に
有効であることを見出した。 ここに逆浸透膜の分画分子量として130〜200の範
囲のものを選ぶと、未反応側(分子J1342)や、偶
々前段の塩析処理等で水相側へ流亡した極く少量のSE
(分子量600以上)は、共に問題なく濾別されるべき
ことが予想される。 一方、股の分画分子量が!30〜200より小さいと、
触媒からの副生塩、例えば、乳酸カリウム(分子Mk1
28)や、添加された中性塩や揮発分1例えばジメチル
スルホキシド(分子量7日)は1問題なく、逆浸透膜の
微細孔を通過するであろう、この推定に基づき多くの実
験を重ねた結果、前段の塩析処理を経たショ糖、触媒か
らの副生塩、塩析時添加された中性塩及び揮発分並びに
1時として/fiPi〜微量のSEを含む水溶液は、温
度40−80℃で、分画分子AI: 150〜200近
辺の逆浸透膜に対し、駆動源として限外i!!過時より
大きな圧力を打手されつつ接触せしめられたとき、触媒
からの副生塩、加えられた中性塩及び揮発分の三者は、
水と共に逆浸透膜の微細孔を容易に通過することが分っ
た。この逆浸透操作によって、不純なシ、糖水溶液(場
合により少量のSEを含む)は、水、触媒からの副生塩
及び塩析に際し加えられた中性塩及び揮発分等の低分子
量の物質から分離され、濃縮された粗糖水溶液の形とな
る。そしてこてに得られた粗糖水溶液を再び新鮮な水に
溶解させ。 再度(又は再三)同様の逆浸透処理に付すことにより、
より純度の高いシ、糖水溶液が得られる。 以上において、逆浸透膜へ供給する被処理水溶液の温度
は良好な結果を期待するため重要であって、若し本温度
が40℃以下に低下すると、処理能力が著しく低下する
ので、実用的には40℃以上の温度を選ぶのがよい、但
し80℃を超えると、逆浸透膜の#熱性の問題があるの
で、該上限温度以下の温度で処理するのが賢明である。 なお、J二記水溶液のpHも実際、ヒ重要であって、p
H8・2〜B・2の領域内がショ糖の品質に影響する恐
れが小さい点で好ましい。 (逆浸透膜) 工業的な逆浸透膜は、近年進歩したものが各社から多数
上書されている。これら市販中の膜の中、耐久性、耐熱
性、耐酸、耐アルカリ性、耐菌性及び耐圧性に優れたも
のの例として、架橋ポリアミド系の逆浸透膜がある。そ
してこの種の膜の例として、例えば、東しエンジニアリ
ング■販売に係る逆浸透膜、商品名(St+−200)
等は、前述の分画分子Ik200近辺の値を持ち1本発
明目的によく合致する。 大体1分画分子量が200近辺の逆浸透膜の場合、供給
される水溶液中の溶質濃度は、上限値として20%、望
ましくは、溶質濃度の上限値として15%程度に押える
ことによって、工業的な処理能力を発揮させることがで
きる。 濃潰が20%を越える溶質濃度の場合、逆浸透膜の微細
孔内を水、触媒からの副生塩及び揮発分が1通過し難く
なり、その分、駆動圧を高めることを余儀なくされるか
ら、結果的に膜面積を広くとらざるを得ず、かつまた、
大動力を必要とすることになるので甚だ不経済である。 これに対し。 8〜15%程度の溶質濃度であれば、工業的なショ糖の
分離は充分に可能である0例えば、下表−1の組成の水
溶液の場合、ショ糖の分離速度はpH7,5,1!度5
0℃、駆動圧58.0kg/cゴGのとき、!ユニー7
ト当たり有効面#1i8rn’の前記逆浸透膜に達し、
他社の類似膜においても概ね同様の結果が得られた。そ
してどの場合においても、溶存したSEをショ糖と共に
収率よく回収できた。 以上の逆浸透処理において、反復逆浸透膜処理により触
媒からの副生塩、添加中性塩及び揮発分の王者を充分に
除去されたシ:1糖含宥水溶液には、大兄15〜20%
程度の糖濃度を保たせることができる。m度20%以上
の糖水溶液を得るのは、技術的に困難となる以外に、経
済性も低下してくる。従って、上記以上の糖濃度が望ま
れるならば、通常の濃縮装置、例えば、多重真空効用缶
等を用いて希望の濃度、例えば50%以上にまで濃縮す
ることができる。 (以下余白) (洗浄) 前記塩析工程に於て、中性塩及びシ!糖の添加により反
応混合物水溶液中から略々近似的に全量沈澱せしめられ
たSEは、含水状態、即ち、泥漿(スラリー)状のもの
である。このものは、比較的少量ではあるが、なお揮発
分、塩類、ショ糖などの夾雑物を含む0発明者はこの不
純泥漿の精製法につき鋭意研究した結果、これを醜性の
水で洗浄することによって良好な結果が得られることを
見出した。 即ち、上記不純SEスラリーを、 pH−3−0〜5.
5に調整された酸性水で洗浄することによって、不純物
が溶去される。ここに使用される酸は1例えば塩酸、硫
酸等の鉱酸及び酢酸、乳酸等の有機酸が適当であるが、
可食性の酸であれば、側段例示のもののみに限る訳では
ない、なお、酸性水の温度は、 10〜40℃が適当で
ある。 このような条件の下で洗浄することにより。 ケーキ側から除去を希望する不純物(揮発分1合計糖、
添加中性塩及び触媒由来の塩等)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℃以とと
なると、操作が長時間1例えば数ケ月にも及んだとき、
SHの酸分解が懸念されるだけでなく、粘度が1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、
木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
塩の四者を成るだけSEケーキから除く必要があるので
、SEケーキは。 包摂する不純物の粒子を遊離させるため、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1例えば1分散翼合Ia(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四者は、°全縫沈
澱SEのケーキから酸性水相中に移行する。 このとき沈澱物から、高いHLBのSEが酸性の水側へ
溶は始めるという注目すべき現象が起こる。この高HL
B−3Hの水に対する溶解傾向は、系の温度、pH等の
要因によって変化するが。 例えば常温でPHが3.5程度の場合、添付第2図の通
りである。 ここで、高いHLBのSEは高い水溶性を持っているの
で、仮にこれを(水溶性SE)と名付け、符合として“
Y”を与える。Yは高いHLBを持ち、従って高い水溶
性を示す、このため、酸性の水溶液中でも沈澱せず、該
溶液内に普通に溶解する。 こにに反し、低いHLBのSEは低い水溶性を持つので
、一般に一定の酸性度では沈澱する傾向がある。そこで
仮にこれを(沈澱性SIJと名付け、符合として“X″
を与える。又は低いHLBを持ち、従って酸性水溶液中
から沈殿し易い。 上記第2図はモノエステル、ジエステル及びトリエステ
ル王者の合計を100%で表わした三角座標である。同
図に於て1M点は1元のサンプルSHの組成を表す、X
点は、低いHI、HのSEで沈澱性SEの組成を表す、
Y点は、高HLBのSEで、水溶性SEの組成を表す、
添字1,2.3はエステル分布の異なるSEを表す。 例えば、同図に於て、 M2なるエステル分布(モノエ
ステル=73%、ジエステル=22%、トリエステル=
5%)を持つSEサンプルにSEW度として3%になる
ようにpH3,5の水溶液を加えれば。 該SEは沈澱性5E(X2)なるエステル分布(モノエ
ステル=68%、ジエステル=25%、トリエステル冨
7%)と、水溶性5E(Yz)なるエステル分布(モノ
エステル=84%、ジエステル=13%、トリエステル
=3%)に分割されることが示される。 分割されるx2とYzの重量は、三角座標の性質から。 1M2  =WX2  +  WYz・・・・・・”・
(a)WYz−Y2M2=wx2・x2M?・・・・・
・・・(b)(但り、 Yz)b(f、 M2点トYz
点間の距離、x2に2は、X2点トM2点間の距fi、
WllI2は)bcr+ffi量、 WX2はx2の重
量、賛Y2はY26重量、但し重量は乾燥物としての偵
) なる(a)、(b)両式を解くことによって、WX2及
びWYzが求められる。 このように、相対的にモノエステル含量の高いSE(即
ち、HLBの高いSE)は、酸性水の方に溶解し易く、
相対的にモノエステルの低いSE(即ち、HLBの低い
SE)は、沈澱側に存在し易いという性質を巧妙に利用
することによって。 SEを高HI、Hのものと低HLHのものとに定量的に
分割できる。なお、−船釣にSE中のモノエステル含有
率が高い程、水へ溶解するS E (Y)の量が増加し
、その逆の場合は水へ溶解する5E(Y)の量が減少す
るという傾向も併せて発見した。そして任意の組成のS
Eがどれ程酸性中に溶解するかは1図1で与えられるφ
のデータを式%式%) (a)及び(b)に代入してwx及び讐Yの値を解くこ
とによって、定敬的に求めることができる。 かくして1本洗浄工程で得られた酸性水溶液は、相対的
に多量の高HLB−5Eを含むので。 低HLBのSEを主体とする沈[SEと濾過又は遠心し
て分離する。得られた濾液(又は上澄み)は、高HLB
のSEの他に、より少量の残存揮発分(ジメチルスルホ
キシド等)、塩、ショ糖等を含んでいるので更に精製さ
れる必要がある。 (限外濾過) そこで本発明者らは、上の高HLB−5E含有不純濾液
中より夾雑する少量の揮発分(ジメチルスルホキシド)
、塩、ショ糖を除去する3手段につき鋭意検討を加えた
結果、限外濾過膜の利用がこの目的に有効であることを
知った。 SEが、水溶液中で一定の条件下で相互に合一して高分
子量のミセル構造の集合体を作ることは、公知(前掲書
102頁参照)である。 ところで、SEの種類であるが、ショ糖の分子の3個の
第一級水酸基の酸素原子のいづれかに。 夫々1〜3個の脂肪酸残基が結合したものを夫々モノエ
ステル、ジエステル及びトリエステルと称している。そ
して周知の如く、モノエステルは、親水性がジエステル
やトリエステルに比較して大きい代りに、水中における
ミセル形成の度合いが小さいので、比較的低分子量の(
分子の直径の小ざい)SEミセル集合体を形成する。逆
に、ジエステルやトリエステルは、親木性が比較的小さ
い代りにミセル形成能が極めて大きいので、水中では、
極めて大きな分子量の(#ち、分子径の大きい)SEミ
セル集合体を形成する。市販のSEでは、モノエステル
単品として製造されることは稀であって1通常はモノエ
ステルの含量が1例えば70%、50%、30%φ・番
といった混合組成物として製造されている。 本発明者らは1例えば、モノエステルの含量が70%と
多いSEは、モノエステル含酸が50%と少ないSHに
比べて、より低分子量のSE集合体を作るので、その分
、集合体の微視的径が小さいこと、従って、一定の孔径
を有する限外濾過膜に対してモノエステル含有量50%
のSEよりも通過し易く、このため、未反応の糖や触媒
からの副生塩(触媒を酸で中和して塩としたもの)、揮
発分等と一緒に膜を通過してしまい易いという望ましく
ない傾向を有することを知った。そこで本発明者らは、
これに対する対策として、モノエステル含量の高い不純
SEから未反応の糖、触媒由来の塩、揮発分等を除去し
たい場合は1分画分子量の小さい(即ち、孔径の小さい
)濾過膜を選定するのがよいこと、及び逆にモノエステ
ル含量の低いSHの場合には、分画分子量の大きい(即
ち、孔径の大きレリ濾過膜を選定するのが処理速度を早
めるため好都合であることを見出した。 なお1発明者らは、反応混合物に含まれている物質のう
ち、未反応の脂肪酸メチルエステル、石鹸及び脂肪酸の
三者は、SEのミセル構造集合体中に内包された状態で
存在するため、SEとそれらの王者を濾過手段により分
離するのは事実」;不可能であることも、多くの実験結
果から確認した。 そして多くの実験から、結論として言えることは、圧力
を駆動源として限外濾過膜(適当な分画分子量を持つ)
を水と共に通過できる不純物質は、未反応の糖を含むシ
ョ糖、触媒由来の塩、添加された中性塩類、及び揮発分
(ジメチルスルホキシドやジメチルホルムアミド等、S
E合成に際し溶媒として用いられた。極性が強く、水溶
性が大で、かつショ糖と親和性の大きい物質)の西署で
あり、一方、高分子量のミセル集合体中に取り込まれて
濾過膜を通過できない物質は、SE、未反応の脂肪酸メ
チルエステル、石鹸及び遊離脂肪酸等である。 本工程は、これらの事実を巧妙く利用すると共に、適当
な分画分子量を持つ限外濾過膜の選定によって、未反応
の糖、触媒由来の塩及び揮発分の王者をSE、未反応の
脂肪酸メチルエステル、石階及び脂肪酸の西署から分離
、除去しようとするものである。 (濾過対象物質の分子量) 適当な分画分子量を持つ限外濾過膜を選定するだめには
、対象物質の大略の分子量を知っておく必要がある6発
明と関連するこれら単一物質の分子量は以下の通りであ
る。 ○ショ糖=342 0未反応の脂肪酸メチルエステル ステアリン酸メチルエステル=290 0触媒(K2 COs )の中和により発生する塩乳酸
を使う場合→乳酸カリウム=128酢酸を使う場合→酢
酸カリウム=98 0揮発分 ジメチルスルホキシド=78 ジメチルホルムアミド=73 QSE(ミセル集合体を作らない単量体として) ショ糖モノステアレート=800 シ冨糖ジステアレート =858 ショ糖トリステアレート= 1101 0石鹸 ステアリン酸ナトリウム=298 ステアリン酸カリウム =314 ○脂肪酸 ステアリン酸±276 0水=18 ところで、SEのミセル構造の集合体の見掛は分子量(
以下(SEミセル集合体の分子量)と称す)については
、以下のように仮定する。 実際の水溶液中のSEは、水中にてミセル集合体を形成
しているから、例えば、SEのミセル会台数が104の
場合、該ミセル集合体の分子量は。 モノエステル100%として。 ◇モノエステル単量体の分子量(Boo)X 10=e
、oo。 ジエステル100%として。 ◇ジエステル単量体の分子1i(850)XIO−6.
580トリ工ステル100%として。 ◇トリエステルノ分子量(1,118)XIO−11,
180実際のSEは、モノエステル、ジエステル及びト
リエステルの混合物であるから、SEのミセル集合体の
分子量としては、その平均分子駿を定義するのがよい。 (限外濾過膜の分画分子量) 発明目的に適った膜の選定は1次のようにして行なう。 先ず1分画分子量が200の濾過膜では、水膜へ水溶液
状態の反応混合物を与圧しながら供給して、未反応糖と
触媒(K2O(h)から生じた塩及び揮発分の除去を狙
っても、その限外濾過膜で1分離され得るのは、限外濾
過膜の分画分子9200よりも低い分子量を持つ水、触
媒(K2O(h)から生じた塩及び揮発分のみである0
分画分子量200より大きい分子量342のショ糖は、
全く限外濾過膜を透過しないから、未反応糖はSEより
分離、除去できない。 次に1分画分子量がs、oooの限外濾過膜の場合は、
シミ糖、触媒からの塩及び揮発分は、夫々の分子量が5
,000より小さいので、限外濾過膜の微孔を容易に通
過できる。SEは、前述の通すミセル集合体を構成し、
ミセル会合殻を例えば10個と仮定すると、そのSEミ
セル集合体の分子量はs、ooo以上と推定されるから
、a過膜の分画分子量が5,000より大きいと該ミセ
ル集合体が微孔を通過できないものと推定されるが、こ
の推定は実験的に確認された。 別に1分画分子量t、oooの濾過膜の場合についても
検討したが、結果は予想の通りであった。 このように、限外濾過膜の分画分子量を適当に選定する
ことによって、不純SEからの未反応糖を含む不純物の
除去が可能となる。 (限外濾過膜の具備すべき条件) SE反応混合物に含まれる未反応糖と、触媒(K2 C
03)から副生じた塩と、揮発分との王者をSE、石鹸
、未反応の脂肪酸メチルエステル及び脂肪酸の囲者より
分離しようとする場合、限外濾過膜の具備すべき条件は
、該膜が適当な分画分子量を有する場合。 ■ 物理的な外力に対し、抵抗力があること。 ■ 耐熱性を有し、微生物によって分解されないこと。 ■ 適当な分画分子量を持ち、処理能力の太きいこと。 (4)#用年数が長いこと。 (A)経済的な価格提供が入手できること。 等である。 近年の限外濾過膜の製造にお1する技術の進歩には著し
いものがあるから、市販のものでも上の条件を満たして
いるものが見出される。 (限外濾過条件) 前段で得られた水溶性の(Y)を含む水・溶液は、本限
外濾過に先立ちアルカリを加えて中和し、液性をpHL
2〜8.2、望ましくはpH7,5付近に調整しておく
、中和液のPHが8.2を超えるとSEの分解が進み、
またpH6.2未満ではS−Eのミセル集合体が形成さ
れ難くなるため、限外濾過膜からSEが流れ出したり、
細孔をつめたりして望ましくない。 it!tl&時の水溶液の温度は、脂肪酸メチルエステ
ルの種類とは無関係に80℃以丁の温度が好ましく、同
温度を超えるとSEが分解する懸念がある0発明者らは
、該温度が特に40〜80’Cの温度範囲内に在るとき
、最大の濾過速度が得られることを見出した。即ち、濾
過温度を40〜60℃、好ましくは約50℃にmfMす
ると、後述の理由で、未反応糖を含むシヨ糖、触媒(K
t COz )からの塩及び添加中性塩並びに揮発分(
ジメチルスルホキシドやジメチルホルムアミド)の三者
は、水と共に最も効率良く濾過膜を通過する。この理由
としては40〜80℃に於てSEのミセル集合体の分子
が巨大化する結果、ミセル集合体の総数が減少し、未反
応糖等の元来ミセル集合体の形成に関与しない物質がS
Hの抵抗を受は難くなり、その分、未反応糖等が通過し
易くなることに因るものと推測される。 公知の如<、SE水溶液は一般に40〜6G”Oの間で
最大の粘度を示す(上掲書103頁)が、これは、その
温度範囲内で最大の分子量を持ち得ることを示唆するも
のであり、この事実からも、 40〜60℃の範囲で未
反応糖等が最大の通過速度を示す理由を説明できる。 かくして、40〜80℃に維持されたSEを含む反応混
合物水溶液を、ポンプにより1〜20 Kglc■2G
まで加圧して駆動源としての圧力をかけ、pH6.2〜
8.2の水素イオン濃度領域で限外濾過膜に接触させる
。ここに濾過膜として、セルロース系のものは物理的に
弱いだけでなく、かつ微生物にも侵され易いので、実用
上余り望ましくない。 実用的に好適であるのは、支持層で補強されたポリスル
ホン製もしくはポリ弗化ビニリデン製の膜である。これ
ら両種の濾過膜は現在市販されており、耐熱性、耐酸性
、耐アルカリ性に優れ、物理的外力にも強く、しかも微
生物が膜面で増殖することもない。 前述の通り、i!!過膜の分画分子量の決定に際しては
、SHの洩れなしに未反応糖等の分離が効率よく行なわ
れ、かつ濾過速度も大である範囲のものを選定すること
が重要である0発明者らは、検討の結果、SEの洩れが
無く、未反応糖、副生塩及び揮発分の分離性が損なわれ
ず、しかも濾過速度が大であるという希望条件を満たす
膜の分画分子量として、t、ooo〜100.000の
範囲内のものが好適であること、及び、とりわけSHの
洩れなく、しかも工業的な規模での処理に適したものと
して、分画分子量s、oooの濾過膜が最も好ましいこ
とを発見した。 s、ooo超過の分画分子量のもので
は、僅かではあるがSEの洩れが発生し、逆に5.00
0未満の分画分子量の膜では、濾過速度が減少する。し
かしいづれの場合でも、工業的に採算に乗らない程の不
利益をもたらすものではない。 現在市販の濾過膜のうちで1発明目的に適うものとして
は1例えば東しエンジニアリングーの販売に係る限界濾
過膜のうち、商品名(TERP−E−5)(ポリ弗化ビ
ニリデン系) 、  (TERP−HF−10)(ポリ
スルホン系)及び(TERP−HF−1oo > (ポ
リスルホン系)等がある。 以上の限外濾過処理により、塩析沈澱の酸洗液中から揮
発分、シヨ糖分、塩類等の夾雑物を除去された高純度の
高HLB−5E (Y)が普通5〜15%の水溶液の形
で回収される。この高HLB−3E(Y)のモノエステ
ル含量は1例えば添付第2図の例では、当初73%のモ
ノエステル含量を持っていた粗製SEが、酸洗によりモ
ノエステル含量84%の高HLB−3Eとモノエステル
含だ68%の低HLB−3Eとに分別される。このよう
な高1(LB−3Eは、゛従来では工業的な生産が不億
視されていたものである。 (真空乾燥) 以上の高HLB−3Hの水溶液は1通常の真空濃縮によ
り25%程度の濃度にまでWllされることができるが
、溶液の状態では取扱及び流通に不便である。 しかるに1本発明者は、多数の実験の結果から、上記高
HLB−5E水溶液の脱水のため、噴霧乾燥手段の利用
が最適であることを見出した。 因に、既述の如く、所謂n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、SHの持つ粘度特性や
低融点という性質のため、彼処FISEの酸価の上昇、
J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J!1爆発の危険性も無
視できない。 しかるに1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苧に解決することが
できる0本発明における乾燥:[程では、水溶液状態の
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gL
<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
しく大さくなり、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、糖脂肪酸エステルの粘
度が大であるため1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水溶液の供給温度は40〜80
℃の間で任意に変更できるが1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。 上記溶液又は水溶液を回転円盤により霧化させる場合、
例えば円盤の直径が5〜10c@φのときは、 15,
000〜24.00Orpm ノ回転数が適当である。 塔内へ送風される空気は、溶液又は水溶液中の水分を蒸
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作業り好適な絶対湿度は、大略。 の範囲にあるのが経済的である。 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1以上の噴霧条件を前提に設計される。格の設計及
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+a歴が短い
ため、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。 【作用】 未反応の糖、未反応の脂肪酸メチルエステル。 触媒1石鹸、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p)I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
、石齢及び脂肪酸が沈澱すると共に、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1式
(3)1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、SH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、更に水相を逆
浸透処理に付すことにより、未反応糖及び添加糖を高純
度の糖液として回収することができる。 次いで、この沈澱を酸性の水で洗い、洗液な限外1i!
遇することによって、該洗液中に移行した沈ミ殿中の夾
雑揮発分や、シ!1糖、加えられた中性塩及び触媒の中
和により副生した塩等の不純物が除去された高純度の高
HLB−5Hの水溶液が得られる0Ml後に、この水溶
液を噴霧乾燥することにより、高品質の高HLB−3E
が、流動性の良い粉末として連続的に生産される、かく
して全く精製用溶媒を使用せずに高いHLB値を持つ粉
末状SEの工業的生産が可能となる。 (以下余白)
【″X施例】
以下、実施例により発明実施の態様を具体的に説明する
が、各例示は当然説明用のものであって1発明の技術的
範囲とは直接関係のないものである。 実施例−1 下表−2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100kgに水1,000kgを加えて
溶解させた。 表−2 本エステル分布:モノエステル70%、ジエステル以上
30%。 零本ジメチルスルホキシド この水溶液に、シヨ糖82.5kg及び50%乳酸カリ
ウム97.111kgを加えて、75℃まで加熱、昇温
させ。 沈澱したケーキを濾別後、真空下80℃で乾燥し、固形
物の組成を調べたところ、下表−3の通りであった。な
おケーキ中の水分は45%であった。 表−3 とによって得られた濾液の組成は下表−4の通りであっ
た。 表−4 また、ケーキより濾別された1、180 kgの濾過液
中のSEiを、ゲル濾過クロマトグラフィー(GPC)
法(上掲書83頁記載)で測定したところ。 SEの存在は全く認られなかった他、反応溶媒のジメチ
ルスルホキシドの75%が除去されていた。 表−3のケーキ(重量80kg)をPH3,5の常温酢
酸水40Gkgに溶解させ、ホモミキサーで1o分間攪
拌、細分化した後、−a遇する操作を四回繰返すここの
濾液(1425kg)をpH7,5に調整し、東しエン
ジニアリング@製限外濾過膜tTERP−E−5)(分
画分子@s、ooo)を装置した膜面mBrrfのスパ
イラル型(4”X1m)円筒形加圧濾過ユニー/ )へ
以下の条件で送液した。 温膚冨50.5℃〜53.0’O。 濾過膜の排出速度=4.1〜5.7(kg/分)。 濾過膜の循環速度−ta、s〜17.3 (kg/分)
。 約310分後、濃縮された溶液に水1,800kgを加
え、攪拌後、再び同一条件で限外濾過膜に送液した。 この操作を4回繰返した結果、濃縮された液の組成(ド
ライ状)は下表−5の通りとなった。 なお、この水溶液の固形分濃度は11.5%であった。 本単位:pp層。 この水溶液を真空下で加熱濃縮して、固形分濃度を24
%まで上げた後、以下の条件下で噴霧乾燥を行った。 噴霧乾燥塔の直径:26O鵬φ 直情部の長さ=1.5m 回転円I!l(ディスク)径:!Oc厘φ円盤回転数:
24,000 rp厘 入口空気温度: 51’O。 g スラリー供給速度゛1・1 時間 噴霧乾燥塔の下部から得られた粉末状SEは。 水分2.1θ%、嵩比重0.41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1.5時間安定して!!続でき、得られた粉末の
組成は下表−6の通りであった。 表−6 *SE中のモノエステル=83.1% ジエステル以))=16.9% このように、当初の反応混合物中のエステル分布くおい
て、モノエステル含量70.0%(ジエステル以上30
%)のSEが、モノエステル含i83.2%に上昇し、
その分高いHLB値を示すSEとなった。 次に、前記塩析濾液1,180kg  (ショ糖及び乳
酸カリウムの添加によりSEを沈澱として分離した後の
、シヨ糖、塩及び揮発分を含む水溶液)に水を加え、下
表−7の組成の液を調製した。 1分 逆浸透膜廻りの循環速度= 19.2〜20.95L/
分供給時間=約55σ分 膜を透過しなかっ1−濃m液は、夫々当初優に対し、シ
ョ糖として略々全量、触媒からの副生塩を46.0%、
揮発分を52.0%含んでいた。 一方、膜を透過した触媒からの副生塩及び揮発分を含む
水溶液は、下表−8<*過液の櫃)記載の通り、殆ど糖
を含まず、触媒からの副生塩及び加えられた中性塩を夫
々当初琶の54.0%、揮発分を48.0%含んでいた
。 (以下余白) この水溶液(p)17.4)を50.0〜52.5℃に
加熱し。 ポンプ圧力58.2Kg/cm″aで逆浸透膜(商品名
(SU−200)前出)(直径4インチ×長さ1メート
ル、濾過面1k8rr+′)に下記の条件下に供給した
。 膜を透過する水溶液の排出速度=3.9〜2.2旦表−
8 実mニヱ 前掲実施例−11表−8記載の濃縮液1,048kg(
溶ffa度12.5%)に、新タニ水1.’JQQkg
 @追)mし、鎖側と同一の条件で逆浸透膜に供給して
ショ糖を分離し、下表−9の結果を得た。 表−9 1)触媒由来 2)ジメチルスルホキシド(反応溶媒)(以下余白) り触媒由来 2)ジメチルスルホキシド(反応溶媒)実施例−3 前記実施例−21表−9記載の濃縮液1,015.2k
g(溶質濃度10.6%)に、新たに水2,200kg
を追加し、回倒と同一の条件で逆浸透膜に給液してショ
糖を分離した。結果は下表−1Oの通りであった。 表−10 1)触媒由来 2)ジメチルスルホキシド(反応溶媒)
【発明の効果】
以E説明した通り、木発明は、溶媒法ショ糖脂肪酸エス
テル反応混合物から精製用溶媒を使用しないで、工業的
に、精製された高HLBの粉末状ショ糖Jffl肪酸エ
ステルの製造を可能ならしめると共に1反応混合物中の
未反応側を回収する手段を提供し得たことによって、以
下のような多大の効果を奏する。 (1)安価な木のみを用いてショ糖脂肪酸エステルのM
8ilが可能となること。 (2)ショ糖脂肪酸エステルの乾燥を、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。 (0反応溶媒及び精製用溶媒が製品に混入する懸念がな
いこと。 (5)職場の衛生環境が向上すること。 (6)低費用で工業化できること。
【図面の簡単な説明】
tIS1図は、水1合計糖及び合計塩各量の変化と、水
相中に溶存するSE、硫との関係を示す三元グラフ。 第2図は。 SHのエステル、iu*と酸性水 への溶解度の関係を示す三元グラフである。 第 図

Claims (1)

  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
    、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、洗液を限外濾過後、噴霧乾燥す
    ると共に、上記沈殿物を除去した残液を逆浸透膜と接触
    させてショ糖を回収することを特徴とする粉末状高HL
    B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=3.0〜30.0% 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pH調
    製後の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)=0.4〜0.6 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1
    〜25%)である請求項1又は2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 限外濾過膜が、ポリスルホン系又はポリ弗化ビニ
    リデン系の樹脂からなる請求項1記載の方法。 15 限外濾過膜の分画分子量が、1,000〜100
    ,000である請求項14記載の方法。 16 限外濾過時の駆動源としての圧力が、1.0〜2
    0.0kg/cmGである請求項1記載の方法。 17 限外濾過時の反応混合物水溶液のpHが、6.2
    〜8.2である請求項1記載の方法。 18 限外濾過時の反応混合物水溶液の温度が、40〜
    60℃である請求項1又は17記載の方法。 19 逆浸透膜の分画分子量が、150〜200である
    請求項1記載の方法。 20 逆浸透膜への供給液の温度が、40〜60℃であ
    る請求項1記載の方法。 21 逆浸透膜へ供給液のpHが、6.2〜8.2であ
    る請求項1記載の方法。 22 逆浸透膜が、架橋ポリアミド系プラスチックスよ
    りなる請求項1及び19〜21のいずれかに記載の方法
    。 23 逆浸透膜への供給液のショ糖濃度が10〜20%
    である請求項1及び19〜21のいずれかに記載の方法
    。 24 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。 25 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/kg・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。 26 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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