JPH02255896A - グリセリド油の精製方法 - Google Patents

グリセリド油の精製方法

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JPH02255896A
JPH02255896A JP1159392A JP15939289A JPH02255896A JP H02255896 A JPH02255896 A JP H02255896A JP 1159392 A JP1159392 A JP 1159392A JP 15939289 A JP15939289 A JP 15939289A JP H02255896 A JPH02255896 A JP H02255896A
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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】 本発明はグリセリド油の精製方法に関し、特に脱ガム工
程を含むグリセリド油の精製方法に関する。
特に植物性由来のグリセリド油、例えば大豆油、菜種油
、ヒマワリ油、サフラワー油、綿実油などは食品工業の
貴重な原材料である。未加工の(crude)形態での
これらの油は、通常圧縮及び/又は溶媒抽出によって種
や豆から得られる。
このような未加工のグリセリド油は主にトリグリセリド
成分から成る。しかしながら、これらの油はまたホスフ
ァチド(ガム)、ワックス状物質、部分グリセリド、遊
離脂肪酸、着色物質、及び少ωの金属を含む非トリグリ
ヒリド成分をかなりの吊で含有する。油の目的と(゛る
用途にもよるが、これらの不純物の多くは後の生成物の
く貯蔵)安定性、味、及び色に対して望ましくない影響
を与える。従って、精製すること、即ち未加工のグリセ
リド油からガム及び他の不純物をできるだけ多く取り除
くことが必要とされる。
一般に、グリセリド油の精製の第1の工程は、いわゆる
脱ガム工程、即15ホス゛ノアチドの除去、である。本
明細書においては[脱ガム(degumlling) 
Jとは、最終的に、例えば油のコンディショニングの後
に、ガム及び関連する成分の除去をもたらすような油の
処理の全てを意味する。従来の脱ガム方法においては、
水を未加工のグリセリド油に加えてホスファチドを水和
させ、その後例えば遠心分離によってこれを除去する。
この得られた脱ガムされた油Lt Lばしば/Jお許容
できない程高い濃度の「水和できない(non−hyd
ratable) Jホスファチドを含んティるため、
通常この水添−説ガム(Water−deqummin
gH程の後に酸とアルカリを用いた化学処理が行われ、
残留ホスファチドを除去し遊離の脂肪酸を中和する([
アルカリN製])。
その後、このようにして形成した石鹸材料は遠心分離に
よって中和された油から分離される。得られた油はさら
に漂白及び脱臭処理を用いて精製される。
一般に上述の水添−脱ガム工程の後で残留燐濃度は10
0〜250ppmの水準まで到達する。米国特許発明明
細書簡4.049.686号に記載されている未加工の
又は水添−説ガムされた油を濃縮された酸、特にクエン
酸、で処理するという改良された脱ガム方法によって、
残留vA濃度を20〜50ppmの笥囲内まで下げるこ
とができる。この脱ガム方法を以下では超脱ガム法(s
uper−degumming mejhod)と呼ぶ
−・般に、脱ガムエ稈後の残留ホスファチドの吊が低く
なればなる程、それ以後の精製工程が良好又は容易にな
る。特に、脱ガム後のホスファチド濃度が低いとアルカ
リ精製工程における処理が容易になるか、あるいはアル
カリ精製工程を全く省略してしまう可能性を開くことさ
えある。この場合、油は漂白及び蒸気精製によってさら
に精製されるのみである。アルカリ処理とそれに続く石
鹸材料の除去を含まない一連の処理工程はしばしば[物
理的精製(physical rerining)Jと
よばれ、汚染を防ぐこと、処理の71J単さ、及び収率
の点から非常に望ましい。
従来的に脱ガムされた油は視覚的に非常に澄んでいるよ
うに見えても、f、お特定の比率で残留の不溶性粒子、
例えば能事な遠心分離によっては除去することができな
い水和されたホスファチド、が存在しており、このよう
な粒子は直接的ミクロ濾過(1ierofiltrat
ion)によってか、あるいは説ガムされた油を粒子の
凝集化を促進する条件及び/又は粒子を含有する不溶性
ガムをさらに形成させる条件[例えば、適当な保持時間
(hold−11Dtime) 、適当な温度でアルカ
リ、酸、加水分解されたホスファチド、水、及びそれら
の混合物などの凝集化促進剤を加える]、にさらした後
適当な分離技術によって除去することができることが判
明した。残留ホスファチドの場合、残留燐濃度の15p
t)m未満又はさらに10又は5pu未満でさえ到達可
能である。ある技術的規模(scale)に用いるのに
適した、不溶性ホスファチドをこの比率で分離するのに
非常に便利な方法は、適する孔の大きさと気孔率を有す
るミクロフィルターを通しての濾過であることが判明し
た。
従って、本発明の最も広い一面において、グリセリド油
の脱ガム工程を含むグリセリド油の精製方法であって、
前記脱ガム工程の後で、不溶性で本来遠心分離できない
粒子を脱ガムされた油から分離する分離工程を行うこと
を特徴とする方法が捏供される。
本発明の精製方法において本質的なことは、グリセリド
油が初めに肌ガム化されるということである。これはホ
スファチドの水和化を含む従来の脱ガム方法によって行
うことができ、残留燐m度を油の重量に基づいて5〜2
50ppHlの範囲内まで低下させるのに適する。
本発明に45いては、「脱ガム」という用詔は、水を油
に単独で又は、酸及び/又はアルカリのような化学薬品
の添加の侵又は前に、脱ガムの目的のみであるいは他の
目的もかねて加えて、特にホスファチドのような非グリ
セリド成分の少なくとも一部を水和によって前記油中で
不溶にし、その後遠心分離又は濾過によって不溶性水和
物質を残留の燐が5〜250ppmの範囲になるまで分
離することを含むグリセリド油の処理方法の全てを意味
する。適する脱ガム方法は例えば英国特許発明明細内筒
1.565.569号、米国特許発明明細書簡4、24
0.972号、米国特許発明用1III書第4.276
、227号、欧州特許公開公報第0.195.991号
に記載されている。
最も簡単な形態においで、脱ガム工程は宋加1]のグリ
セリド油への比較的少間、特に油の巾ωに基づいて0.
2〜5%、好ましくはQ、5〜3%、の水の添加とそれ
に続く遠心分離によるスラッジを含有するホスファチド
の分離を含む。このいわゆる水添−説ガム法は当業界で
公知であり、多くの教Fl害中に適切な処理条件に関J
る記載を見い出すことができる。
米国特許発明明細書簡4.049.686号に記載され
ているような、有効量の濃縮された酸又は酸無水物を未
加工の又は所望により水添−叫ガムされた油中に分散さ
せ、その後適当faの水を酸処理された油中に分散させ
ることを含む超脱ガム方法を用いるのが好ましい。水性
スラッジは、油、酸、及び水の混合物を40℃より低い
温度で少なくとも5分間保持した後で分離する。
残留vA濃度を20〜50ppm+の範囲にするために
、未加工の油を濃縮されたクエン酸溶液を用いて70〜
90℃で10〜20分間処理するのが好ましい。その模
で、油の重量に基づいて0.2〜5%、好ましくは0.
5〜3%の水を添加する。水の添加の前又は後に、混合
物を40℃より低い温度、好ましくは25℃より低い温
度まで冷却する。水和可能なホスファチドの最適な水和
化を可能にするため、油、酸、及び水の混合物をこの温
度で好ましくは1時間より長く、より好ましくは2〜4
時間保持する。
水和できないホスファチドの濃度によるが、米国特許発
明明細棗第4,162,260号に記載されている発明
による追加の水和可能なホスファチドをさらに加えるこ
とが有利なこともある。また米国特許発明明細書簡4.
584.141号に記載されているような加水分解され
たホスファチドを添加することも有利かもしれない。そ
の後、ホスファチド含有スラッジを油から遠心分離器を
用いて分離する。
遠心分離工程の直前に混合物を50・〜80℃の温度ま
で加熱するのが好ましい。
脱ガム工程(スラッジ分離工程を含む)に続いて、脱ガ
ムされた油をさらに処理して、用いられる分離技術及び
分離条件にもよるが、約0.05〜10ミクロンより小
さい臨界分離直径(CロロcatSeparation
 dialfieter)を右−する非常に小さい粒子
として存在している残留割合の不溶性ホスファチドを除
去1−る。
特に、このような分離に適しかつ好ましい方法は、適当
な孔の大きざを有するミクロフィルタを通しての脱ガム
された油の濾過であることが判明した。
従って、本発明の特別な面にJ3いて、グリセリド油の
脱ガム工程を含むグリセリド油の精製方法であって、前
記脱ガム工程の後で残留燐濃度を油のΦ1に基づいて1
5ppmより低下させるのに適した平均の孔の大ぎさを
有するミクロフィルターを通して脱ガムされた油を濾過
する工程を行うことを特徴と1“る方法が捉供される。
本発明に基づいて残留する燐を15ppmより低い濃度
まで減少させるために、フィルターの平均の孔の大きさ
は約5ミクロン未満でなければならない、、O,Sミク
ロン未満の孔の大きさ、最も好ましくは0.1〜0,3
ミクロンの範囲内の孔の大きざを有するミクロフィルタ
ーを用いることによって、ざらに残留する燐を、10p
gm未満あるいは5 DFIII未満までさえ、好まし
く減少させることができる。
脱ガムされた油を、油中に溶解しない粒状物質(ガム)
の形成が開始されるような条件及び/又は不溶性粒子の
凝集が促進されるような条例、例えば保持時間、温度を
下げて粒状物質の形成を開始させ及び/又は不溶性粒子
の凝集を促進させる薬剤、例えばアルカリ[灰汁(ly
e) 、苛性ソーダ(caustic 5oda) 、
珪酸ナトリウム、炭酸カルシウムなど]、酸(燐酸、ク
エン酸、酒石酸など)、水和可能ホスファチド(米国特
許発明明細書箱4,162,260号)、加水分解され
たホスファチド(米国特許発明明細書箱4.584.1
41号)のようなものを加えるというような条件にさら
すことによって、凝集を開始させ及び/又は増加させる
ことができる。添加されるアルカリの適当な量は、脱ガ
ムされた油中に存在する遊離の脂肪酸の約0゜01〜1
00%に等しいMである。好ましくは添加されるアルカ
リの伍は、脱ガムされた油中に存在するMllliの脂
肪酸の約0.05〜50%に等しい吊である。同様な凝
集時間でのこれらの薬剤の添加によって、所望により、
より高い凝集温度又は特定の凝集温度を選択することが
でさかつ凝集時間を短縮することかできる。
所望により分離工程は、取り除かれるべぎ不溶性粒子用
の吸収剤又は吸着剤の添加を含んでもよい。吸着剤の例
には、漂白土(bleaching earth)、活
性炭含有材料、アーボセル(Arboce ! ) <
σ録商標)のようなセルロース材料がある。吸収剤の例
には、微孔性シリカ及びトリシル(Trtsyl)  
(登録商標)のようなアルミナシリカがある。
ミクロ濾過工程の代りに又はミクロ濾過工程に追加して
行われる凝集工程に非常に好ましい条件の下で、第2の
遠心分離工程又は油から不溶性粒状物質を除去するのに
適した他の分離方法を用いることもできる。
凝集時間が著しく短縮されるので、超脱ガム法を用いる
のが好ましく、より高い凝集温度を用いることができる
。凝集工程は超脱ガム処理で用いたのと同じ温度で行う
のが最も好ましい。
粒子の形成及び粒子の凝集の開始剤及び/又は促進剤と
して酸を用いることは、石鹸の形成を効果的に防ぐ。
不溶性の粒子又は凝集体は、ミクロ濾過、濾過、遠心分
離、沈降、及びデカンテーションによって除去すること
ができる。粒子の除去後、例えば15ppm未満、好ま
しくは10ppm未満あるいはさらに5又は2 +)[
)111未満の残留燐濃度を有する油のwJ製は、精製
後の油の所望の仕様を達成するのに適した精製方法によ
って続けられる。このような、なおいっそうの精製方法
には、アルカリ精製、漂白、及び脱臭が含まれる。特に
、本発明による精製方法は物理的精製であるのが好まし
く、この場合精製方法は、脱ガム■稈、残留燐濃度を1
5ppm未満まで低下させる工程、漂白脱臭■稈を含む
が、アルカリ精製工程は含まない。漂白工程を省略する
ことが可能でさえある。
本発明の方法によって達成された10ppm未満あるい
はさらに5ρpφ未満という非常にイバい残留燐濃度は
、漂白工程における漂白剤の消費に右利な効果を与え、
これによりR製1稈の経済性と漂白剤の過剰な消費に付
随する環境問題の減少に人さく貢献する。
本発明を以下の実施例によってさらに説明づる。
害−庵一然−ユ 未加工のトウ[ロコシの肝油(maizegerm o
il)を以下の手順を用いて脱ガムした。
(1)前記未加工の油を0,07%のり1ン酸モノ水和
物(50%溶液として)と85℃で混合する。
(2) 20分後1.6%の水を加える。
(3) 25℃まで混合物を冷却して3時間水和させる
(4)遠心分離によってスラッジを油から65℃で分離
する。
その侵、1.20〜0,22ミクロンの範囲の孔の大き
さを有する五つのミリボワ(Hilipore)  (
登録商標)フィルターを用いて、得られた脱ガムされた
油をミクロa過した。得られた結果を以下に示す。
残留燐濃度(ppm) 脱ガム後、濾過していないもの         21
.61.20ミクロンのフィルターで濾過      
 15.20680ミクロンのフィルターで濾過   
    16.60.65ミクロンのフィルターで濾過
       14.30.45ミクロンのフィルター
で濾過       8.90.22ミクロンのフィル
ターで濾過       6.1実施例2 未加工の菜種油を以下の手順で脱ガムした。
(1)前記未加工の油を2%の加水分解されたlノシヂ
ン及び0.12%のクエン酸モノ水和物(50%溶液と
して)と65℃で混合する。
(2) 20分後1.7%の水を加える。
(3) 40℃まで混合物を冷却して3時間水和させる
(4)遠心分離によってスラッジを油から65℃で分離
する。
その後、1゜20〜0.22ミクロンの範囲の孔の大き
ざを右する五つのミリボヮ(登録商標)フィルターを用
いて、(Jられた脱ガムされた油をミクロ濾過した。5
回の試験の平均の結果を以下に示す。
脱ガム債、濾過していないもの 1.20ミクロンのフィルターで濾過 0.80ミクロンのフィルターで濾過 0.65ミクロンのフィルターで濾過 0.45ミクロンのフィルターで濾過 0.22ミクロンのフィルターで減退 比較のために、同様な濾過試験を脱ガムされていない菜
種油と脱ガムされているが十分に乾燥された菜種油(即
ち、残留ボスノアチドを水和していない形態でのみ含む
もの)について行った。結果を以下に示す。
残留ff4濃度(ppm) 濾過せず                410  
     181.20ミクロンのフィルターで濾過 
   430       180.65ミクロンのフ
ィルターで濾過    410       170.
22ミクロンのフィルターで濾過    420   
    17これらの比較より、本発明によるミクロ濾
過工程が、例えばホスファチドのような残留粒子を含有
する脱ガムされた油に対してのみ好適に用いられるのは
明らかである。水を再び添加することによって、始めの
五つのミクロ濾過証験で示されているようなミクロ濾過
によって除去可能な不溶性粒子を再形成させることがで
きた。
実施し 未加工の菜種油を実施例2で用いた超脱ガム法に従って
脱ガムした。得られた超脱ガムされた菜種油は12pp
mの燐を含んでいた。
超脱ガムされた菜種油のす′ンブルに異なる凝集処理を
施した。その保持時間と保持温度を第1表に示す。凝集
処理の後、3.0.1.2、及び0.45ミクロンの孔
の大きさを有するミクロ−ノイルターを用いて、各々の
ザンブルをミクロ濾過した。ミクロ濾過された超脱ガム
された油の残留燐濃度を第1表に示す。
第1表 25          <2           
  <2o57 この表は、不溶性の粒子が約1.5時間の保持時開以内
に比較的低い保持温度で、3ミクロンより大きい凝集体
サイズまで凝集したことを示1ノでいる。約3ミクロン
の粒子の大きさは、遠心分離による凝集体の除去を可能
にする。
実施例。4 従来的に水添−説ガムした更油(bean oil)(
燐濃度1401)pH)を環ti&温度で2週間保存し
た後(ミクロ)濾過した。
水添−説ガムして冷却した後に濾過して得られた残留燐
濃度と、2週間環境温度で保持した後に濾過して得られ
た残留燐a度を第■表に示J。
第■表は、環境温度で比較的長く保持すると水和した遠
心分離できない粒子が、1,2ミクロンJ、り大きい凝
集サイズを右する安定な凝集体を形成することを示して
いる。これらの凝集体はミクtコ濾過を用いて油から除
去できる。
第■表 フィルターの孔の     濾  過 大きざ(ミクロン)  直後  2週間後8.0   
        122      1193.0  
         136      1261.2 
          122      250.45
          128      24実施例5 未加]:の更油を実施例2の手順に従って超脱ガムjノ
た。超脱ガム1ノた更油は12ppmの燐濃度を有して
いた。
iIl脱ガムした油のサンプルに対し−C種々の凝集処
理を施し、その後10分間1.00Orpm [17ミ
クロンの臨界遠心分離直径(critical cOn
trifugation−al diametOr)に
相当]と4,000 ru(4,3ミクロンの臨界遠心
分離直径に相当)とで遠心分離した。
その結果を第■表にまとめた。
第■表 25℃での凝集時間 遠心分離後の残留燐濃度(ppm
)く 分 )            1.OOOrp
m     4.OOOrpm5、9        
3.4 4、5        5.4 3.1        2.3 2.2 第■表は延長された凝集時間とより速い遠心分離速度の
組み合わせを用いることにより残留燐濃度を下げられる
ことを示している。
実施例6 未加工のヒマワリ油を以下の手順によって超脱ガムし脱
ワツクス(dewax) Llk。
(1)未加二Fの1−マワリ油を1%の加水分解された
レシチン及び0.08%のクエン酸モノ水和物り50%
溶液として)と65℃で混合づる。
(2)、10分後約18℃まで冷却し1.75%の水を
添加する。
(3)3時間水和と結晶化を行わせる。
(4)遠心分離器を用いて28℃で油からスラッジを分
離する。
続いて、超脱ガムされ脱ワツクスされたヒマワリ油を2
5℃で30分の凝集時間の後、0.2ミクロンの孔の大
きさを有するミク【]フィルター[ミクロザフィルター
(Hicroza filter) 、アサヒ(Asa
h i ) 製]でミクロ濾過した。残留燐濃度は約2
 ppmまで低下した(8始時の燐濃度は60ppm 
)。
得られた濾液(permeate)に対して直ちに脱臭
工程(240℃で2時間)を施したが漂白処理は仝て省
略した。
この精製されたヒマワリ油の感覚特性及び保存特性を、
同じ[]ツ1へから得られたヒマワリ油を従来法に従っ
てアルカリ精製したもの及び物理的精製したものと比較
した。
結果を第1V表にまとめて示す。
第1V表 特性    アルカリ精製   物理的精製   本発
明遊離脂肪11(%)    0.01       
0.01     0.02燐濃度(ppH)    
     <1               <1 
           <1Fei度(叩1111  
  0.03       0.02     0.0
8味覚指数3週間  G、35.86.3味覚指数6週
間  6.2       5.8     5.6味
覚指数9週間  6.2       6.0    
 5.7実施例7 未加工の菜秤油を実施例2の手順に従つr:超脱ガムし
た。続いて、水酸化ナトリウムを油中に存在する遊離脂
肪酸(Ha)の約15%又は25%に等しい潰で添加し
た(各々0.19%と0.32%のffaに対応)。水
酸化thツリウム超脱ガムされた菜種油と激しく撹拌し
た。
3〜4時間の保持時間の侵、油のザンブルを8.1.2
、及び0.4ミクロンの孔の大きさを有づるフィルター
を用いて各々濾過した。
この独立した実験の結果を第7表にまとめた。
第7表 5AOO11205]を用いて通常の背圧で処理速度を
変えながら分111ffl程を行った。得られた実験結
果を■表に示す。
第■表 アルカリ添加   濾過せず  8μm   1.2μ
rrt   O,4μmアルカリを添加せず 7〜9 
4.3〜6.03.5〜5.5 2.1・〜3.3アル
カリを添加: 15%fraに等しいIn82.72.10.425%
ffa ニ等しイfit   10   5.2   
 3.9実施例8 未加工の菜種油を実施例2で開示した手順と類似の超脱
ガム手順を用いて超脱ガムした。アルカリを選択的に添
加し環境温度(30℃より低い)で3〜4時間保持した
後、連続式試験用清澄器(elarifier) [ウ
エストファリア(Westrul ia )1.9 0.83    <0.1   0.210.i/7.
920  0.78  0.4 1.0/2.2/13
1.4  0,80  0.3 0.910.2/6.
565℃。
注力 後で行われた実験■及び■における開始時の残留
燐濃度の上昇は清澄器の汚れによるものである。
第■表は、ホスファチドのような残留の不溶性の初めは
遠心分離できない粒子が、本発明による分離工程と選択
的なアルカリの添加を用い“C1比較的高い処理量で遠
心分離によって効果的に除去できることを小している。
実 施 例」 未加工の菜種油を実施例8の実験■に開示されたものと
類似の手順を用いて超脱ガムした。不溶性のこの時点で
凝集している粒子をミクロ濾過[ジコール(アサヒ製ミ
クロザ濾過モジュール、フィルター表面積0.2Trt
)を用いて除去した。
結果を第V1表に示す。
油の特性 残留リン濃度(ppm) [「a(%) Ca/)+g(ppm) Fe (ppm) Na (ppm) 第■表 ミク[]濾過前   ミクロ濾過後 16、4       2.0 0、92       0.76 5.3/1.5     0.510.21.30.2 610       0、9

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)グリセリド油の脱ガム工程を含むグリセリド油の
    精製方法であって、前記脱ガム工程の後で、不溶性で遠
    心分離できない粒子を前記脱ガムされた油から除去する
    分離工程を行うことを特徴とする方法。
  2. (2)粒子をミクロ濾過によつて除去する請求項1に記
    載の方法。
  3. (3)脱ガム工程の後で、脱ガムされた油を不溶性粒子
    の凝集が生じるような期間と温度で保持する工程を行う
    請求項1又は2に記載の方法。
  4. (4)粒子を90℃より低い油温、好ましくは65℃よ
    り低い油温、で凝集させる請求項3に記載の方法。
  5. (5)精製されるべきグリセリド油にグリセリド油の超
    脱ガム工程を施す請求項3又は4に記載の方法。
  6. (6)不溶性の粒子を環境温度と40℃の間の温度で約
    0.5〜5時間凝集させる請求項4又は5に記載の方法
  7. (7)不溶性粒子の形成及び/又は不溶性粒子の凝集用
    の促進剤を油に添加する請求項1乃至6のいずれか1項
    に記載の方法。
  8. (8)促進剤がアルカリ、酸、水和可能なホスファチド
    、加水分解されたホスファチド及びこれらの混合物を含
    む請求項7に記載の方法。
  9. (9)促進剤がアルカリであり、脱ガムされた油中に存
    在する遊離脂肪酸の約0.01〜100%に等しい量で
    添加する請求項7又は8に記載の方法。
  10. (10)分離工程が、取り除かれるべき不溶性粒子用の
    吸着剤及び/又は吸収剤の添加を含む請求項1乃至9の
    いずれか1項に記載の方法。
  11. (11)粒子を濾過、ミクロ濾過、遠心分離、沈降、及
    び/又はデカンテーシヨンによって除去する請求項3乃
    至10のいずれか1項に記載の方法。
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