JP2555423B2 - 食用油脂に水素添加する方法 - Google Patents
食用油脂に水素添加する方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、マーガリン、ショートニング等の油脂食品
の原材料として利用される食品油脂の水素添加方法に関
する。
の原材料として利用される食品油脂の水素添加方法に関
する。
技術的背景 液状の油脂をマーガリン、ショートニング等の原料油
脂として用いる場合、そのまま使用すると最終製品の保
型性を維持し得ないため、一般的には油脂を構成する脂
肪酸の二重結合部分に水素添加（以下水添という）し、
硬化油として使用している。従来、上記水添方法は反応
槽に油脂と触媒を入れ、120〜200℃程度の温度に保ち、
それに適当な圧力の水素ガスを供給して行つていた。
脂として用いる場合、そのまま使用すると最終製品の保
型性を維持し得ないため、一般的には油脂を構成する脂
肪酸の二重結合部分に水素添加（以下水添という）し、
硬化油として使用している。従来、上記水添方法は反応
槽に油脂と触媒を入れ、120〜200℃程度の温度に保ち、
それに適当な圧力の水素ガスを供給して行つていた。
近年、水素貯蔵合金が開発され、形状記憶合金と共に
その応用が注目されてきている。水素貯蔵合金は、現
在、自動車、ヒートポンプ及び室内の冷暖房等の分野で
利用されているが、水素貯蔵合金には例えばLaNi5、Mg2
Ni等多くの種類があつて、合金の水素ガス貯蔵量、排出
圧力および排出温度等の機能は、その構成金属によつて
異なるため、その利用に当つては合金の選択が重要とな
る。
その応用が注目されてきている。水素貯蔵合金は、現
在、自動車、ヒートポンプ及び室内の冷暖房等の分野で
利用されているが、水素貯蔵合金には例えばLaNi5、Mg2
Ni等多くの種類があつて、合金の水素ガス貯蔵量、排出
圧力および排出温度等の機能は、その構成金属によつて
異なるため、その利用に当つては合金の選択が重要とな
る。
ところで、最近の水素貯蔵合金を用いた水添反応の例
としてオレフィンの水素化、一酸化炭素の水素化及びア
ムモニア合成法〔水素貯蔵合金データブツク、（1987）
与野書房〕並びにオレイン酸メチルの常圧水素化分解に
よるC18アルコールの製造法〔日本化学会（第54回春季
年会1987）〕が報告されている。
としてオレフィンの水素化、一酸化炭素の水素化及びア
ムモニア合成法〔水素貯蔵合金データブツク、（1987）
与野書房〕並びにオレイン酸メチルの常圧水素化分解に
よるC18アルコールの製造法〔日本化学会（第54回春季
年会1987）〕が報告されている。
しかし、油脂の水添に水素貯蔵合金を利用する技術に
ついては、従来全くおこなわれておらず、報告もみられ
ない。
ついては、従来全くおこなわれておらず、報告もみられ
ない。
発明が解決しようとする課題 本発明は、食用油脂の水添反応に特定の水素貯蔵合金
を利用して従来の水添触媒を全く用いる必要がないか、
もしくは極めて少量の使用量で済み、また大量の水素を
低圧で利用して高い水添率で、かつ安全に油脂の水添を
行なう方法を提供することを課題とする。
を利用して従来の水添触媒を全く用いる必要がないか、
もしくは極めて少量の使用量で済み、また大量の水素を
低圧で利用して高い水添率で、かつ安全に油脂の水添を
行なう方法を提供することを課題とする。
以下本発明を詳しく説明する。
課題を解決するための手段 本発明で用いられる水素貯蔵合金は、カルシウム及び
ニッケルを必須元素とした六方晶のCaCu5型の結晶構造
を有する化合物を主相とする。詳しくは、水素貯蔵合金
の中に含まれる前記CaCu5型の結晶相が、50重量％以上
含まれ、残部は主相以外の金属間化合物、不純物、添加
元素などが第２相もしくは混合相として存在する。
ニッケルを必須元素とした六方晶のCaCu5型の結晶構造
を有する化合物を主相とする。詳しくは、水素貯蔵合金
の中に含まれる前記CaCu5型の結晶相が、50重量％以上
含まれ、残部は主相以外の金属間化合物、不純物、添加
元素などが第２相もしくは混合相として存在する。
さらに、具体的には、本発明で用いられる水素貯蔵合
金は、大気圧を示す分解平衡圧力の温度が100℃以上200
℃以下の範囲で水素を放出する合金であり、該合金の金
属水素化物を使用し水添反応温度120〜200℃に保持され
た食用油脂の水添を行なうものである。一方、大気圧を
示す分解平衡圧力の温度が200℃以上の水素貯蔵合金
は、水添反応温度120〜200℃の範囲での水素放出量が極
めて少ないため、反応に要する時間が著しく長くなる
か、あるいは水添率が小さいなどの欠点を有する。
金は、大気圧を示す分解平衡圧力の温度が100℃以上200
℃以下の範囲で水素を放出する合金であり、該合金の金
属水素化物を使用し水添反応温度120〜200℃に保持され
た食用油脂の水添を行なうものである。一方、大気圧を
示す分解平衡圧力の温度が200℃以上の水素貯蔵合金
は、水添反応温度120〜200℃の範囲での水素放出量が極
めて少ないため、反応に要する時間が著しく長くなる
か、あるいは水添率が小さいなどの欠点を有する。
しかし、大気圧を示す分解平衡圧力の温度が100℃以
下の水素貯蔵合金は、室温もしくは多少の加熱により容
易に吸蔵した水素をガスとして放出するし、真空排気の
操作により多量の水素がガスとして放出してしまう。し
たがつて、100℃以下の温度で、大気圧の水素平衡圧力
を示す合金の金属水素化合物は、実際の水添反応で消費
される有効水素量が少なくなる傾向を示す。また、粉末
の取扱中に容易に水素が放出されるため、多量の金属水
素化物を使用する際には、危険であり注意を要する。ま
た、油脂の酸化防止の目的で実施される反応槽内の排
気、脱水操作は、油脂と水素貯蔵合金が同系内に存在す
る場合に不可能であり、油脂および合金の充填槽を別に
して実施する必要があるなど、取扱い、操業面での欠点
を有し、好ましくは、大気圧を示す分解平衡圧力の温度
が100〜200℃であるような合金が望ましい。
下の水素貯蔵合金は、室温もしくは多少の加熱により容
易に吸蔵した水素をガスとして放出するし、真空排気の
操作により多量の水素がガスとして放出してしまう。し
たがつて、100℃以下の温度で、大気圧の水素平衡圧力
を示す合金の金属水素化合物は、実際の水添反応で消費
される有効水素量が少なくなる傾向を示す。また、粉末
の取扱中に容易に水素が放出されるため、多量の金属水
素化物を使用する際には、危険であり注意を要する。ま
た、油脂の酸化防止の目的で実施される反応槽内の排
気、脱水操作は、油脂と水素貯蔵合金が同系内に存在す
る場合に不可能であり、油脂および合金の充填槽を別に
して実施する必要があるなど、取扱い、操業面での欠点
を有し、好ましくは、大気圧を示す分解平衡圧力の温度
が100〜200℃であるような合金が望ましい。
また、本発明で用いられる水素貯蔵合金は、平均粉末
粒径が0.5〜100μｍ、該粉末から放出される水素で水添
を実施する。平均粉末粒径が0.5μｍ以下のものは、工
業的に生産するのが困難であり、またコスト高になる欠
点を有するほかに、操業上で油脂と粉末を分離する工程
が複雑となる問題もある。粉末粒径が100μｍ以上の場
合は、油脂と粉末の均一なる混合攪拌が困難であり、そ
の結果粉末の触媒能が低くなるため水添反応時間が長く
なる欠点を有する。
粒径が0.5〜100μｍ、該粉末から放出される水素で水添
を実施する。平均粉末粒径が0.5μｍ以下のものは、工
業的に生産するのが困難であり、またコスト高になる欠
点を有するほかに、操業上で油脂と粉末を分離する工程
が複雑となる問題もある。粉末粒径が100μｍ以上の場
合は、油脂と粉末の均一なる混合攪拌が困難であり、そ
の結果粉末の触媒能が低くなるため水添反応時間が長く
なる欠点を有する。
本発明においては、油脂（一般には食用油脂）と上記
水素貯蔵合金を反応槽に入れ、脱気後撹拌をしながら該
油脂を120〜200℃程度の温度に10〜360分保持するか、
ジャケット式により水素貯蔵合金を冷却し得るようにし
た棚段式カラムに水素貯蔵合金を封入し、120〜200℃程
度に保持された油脂を10〜360分循環させることにより
水添反応を行う。
水素貯蔵合金を反応槽に入れ、脱気後撹拌をしながら該
油脂を120〜200℃程度の温度に10〜360分保持するか、
ジャケット式により水素貯蔵合金を冷却し得るようにし
た棚段式カラムに水素貯蔵合金を封入し、120〜200℃程
度に保持された油脂を10〜360分循環させることにより
水添反応を行う。
反応終了後、水素ガス及び硬化油を回収し、水素貯蔵
合金を冷却した後、これに水素を再循環して、次回の水
添反応に繰り返し使用する。なお、上記水添加反応に際
し必要に応じて水添触媒を少量（〜0.5重量％）を添加
しても良い。
合金を冷却した後、これに水素を再循環して、次回の水
添反応に繰り返し使用する。なお、上記水添加反応に際
し必要に応じて水添触媒を少量（〜0.5重量％）を添加
しても良い。
また、本発明は油脂に対する水素貯蔵合金の割合を５
〜70重量％で水素添加を実施する。水素貯蔵合金の割合
が５％以下の場合は、水添反応に寄与する有効水素量が
不足し、均一な効率的な反応が進まない欠点を有する。
割合が70％以上の場合は、１回の水添加反応操作に対し
て得られる硬化油の量が少なく、操業上の効率が低いこ
と、油脂と粉末の混合液の濃度が高くかつ比重が大とな
るため、混合液の撹拌および輸送などの装置面が複雑と
なる欠点を有する。
〜70重量％で水素添加を実施する。水素貯蔵合金の割合
が５％以下の場合は、水添反応に寄与する有効水素量が
不足し、均一な効率的な反応が進まない欠点を有する。
割合が70％以上の場合は、１回の水添加反応操作に対し
て得られる硬化油の量が少なく、操業上の効率が低いこ
と、油脂と粉末の混合液の濃度が高くかつ比重が大とな
るため、混合液の撹拌および輸送などの装置面が複雑と
なる欠点を有する。
なお、本発明は実験装置の耐圧の関係上比較的低圧の
操業を考慮し検討を加えたものだが、水素圧が10kg/cm2
以上の圧力下でも適用可能であることは、この業界でも
認められている。また、水素貯蔵合金は、耐食性、熱伝
導性等の向上を意図し表面改質されたメッキ粉末、表面
処理粉末なども本発明に使用可能である。
操業を考慮し検討を加えたものだが、水素圧が10kg/cm2
以上の圧力下でも適用可能であることは、この業界でも
認められている。また、水素貯蔵合金は、耐食性、熱伝
導性等の向上を意図し表面改質されたメッキ粉末、表面
処理粉末なども本発明に使用可能である。
これら水素貯蔵合金は合金100g当り水素（H2）を１〜
4g吸蔵でき、その排出水素も圧力が低く純度の非常に高
い発生期水素であるので、原料油脂に対して水素（H2）
が0.001〜1.0重量％添加される程度の水素貯蔵合金を用
いると良い。
4g吸蔵でき、その排出水素も圧力が低く純度の非常に高
い発生期水素であるので、原料油脂に対して水素（H2）
が0.001〜1.0重量％添加される程度の水素貯蔵合金を用
いると良い。
発明の効果 以上述べたように、本発明により特定の水素貯蔵合金
を用いて油脂の水添を行うと、従来のニツケル等の触媒
は全く用いる必要がないか、もしくは極めて少量で効率
的にマーガリンやショートニング等の原料油脂に適した
硬化油を、得ることができる。また、水素貯蔵合金は従
来の工業用の水素貯蔵装置に比べて大量の水素ガスを貯
蔵でき、しかも上述のように低圧で使用できるので作業
上の安全性に優れている。さらに、さきに述べたような
上昇流棚段式カラムを用いる場合には、油脂と水素貯蔵
合金の濾過に対する負荷を大幅に軽減できるという操作
上の利点もある。
を用いて油脂の水添を行うと、従来のニツケル等の触媒
は全く用いる必要がないか、もしくは極めて少量で効率
的にマーガリンやショートニング等の原料油脂に適した
硬化油を、得ることができる。また、水素貯蔵合金は従
来の工業用の水素貯蔵装置に比べて大量の水素ガスを貯
蔵でき、しかも上述のように低圧で使用できるので作業
上の安全性に優れている。さらに、さきに述べたような
上昇流棚段式カラムを用いる場合には、油脂と水素貯蔵
合金の濾過に対する負荷を大幅に軽減できるという操作
上の利点もある。
以下に実施例を示して本発明を具体的に説明する。
実施例１ 容量が１デッドエンド式の反応槽に大豆白紋油300g
を入れ、105℃に加熱後、約５分間排気、脱水処理を行
い、その後室温まで冷却した。該油に、予め水素を貯蔵
させた水素貯蔵合金（表１本発明１〜３）もしくは、水
素を吸蔵していない粉末（表１の対照１及び２）100gを
混入して120rpmで撹拌して混合液とした。対照１及び２
は、40℃以下の液温で通常の高純度水素ガス（純度99.9
988％）をボンベから水素圧力9kg/cm2で約３時間放置し
混合液中の粉末に水素を吸蔵させ金属水素化物の粉末と
した後使用した。
を入れ、105℃に加熱後、約５分間排気、脱水処理を行
い、その後室温まで冷却した。該油に、予め水素を貯蔵
させた水素貯蔵合金（表１本発明１〜３）もしくは、水
素を吸蔵していない粉末（表１の対照１及び２）100gを
混入して120rpmで撹拌して混合液とした。対照１及び２
は、40℃以下の液温で通常の高純度水素ガス（純度99.9
988％）をボンベから水素圧力9kg/cm2で約３時間放置し
混合液中の粉末に水素を吸蔵させ金属水素化物の粉末と
した後使用した。
混合液の合金割合は、すべて26.5％である。なお、水
添反応条件は反応時間が120分、水素雰囲気圧力が3kg/c
m2で一定とし、反応温度のみ変化させている。
添反応条件は反応時間が120分、水素雰囲気圧力が3kg/c
m2で一定とし、反応温度のみ変化させている。
その後、速やかに混合液中の水素貯蔵合金粉末と大豆
白紋油を濾過、分離した。水添された大豆白紋油を常法
に従い脱気後、活性白土を添加、フィルタープレスによ
り精製油とした。この方法により水添度11.0〜17.5％の
大豆硬化油が約282gが得られた。
白紋油を濾過、分離した。水添された大豆白紋油を常法
に従い脱気後、活性白土を添加、フィルタープレスによ
り精製油とした。この方法により水添度11.0〜17.5％の
大豆硬化油が約282gが得られた。
なお、表１中の水添度は次の式から算出された。
また、実施例の水素貯蔵合金は、全て六方晶のCaCu5
型の金属水素化物を50％以上含んだ合金である。この合
金種類と水添度の結果を表１に示す。
型の金属水素化物を50％以上含んだ合金である。この合
金種類と水添度の結果を表１に示す。
表１より、本発明の方法によりいずれの場合もカルシ
ウム及びニッケルを含む六方晶のCaCu5型合金を用いれ
ば水添硬化油の製造が容易であることが判る。
ウム及びニッケルを含む六方晶のCaCu5型合金を用いれ
ば水添硬化油の製造が容易であることが判る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 均 東京都江東区東雲１丁目９番31号 三菱 製鋼株式会社技術開発センター内 (72)発明者 日向野 栄 東京都江東区東雲１丁目９番31号 三菱 製鋼株式会社技術開発センター内 (56)参考文献 特開 昭63−65952（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−113484（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−47197（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−268799（ＪＰ，Ａ) 特公 昭26−3319（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (4)
- 【請求項１】食品油脂に水素を添加するに際し、カルシ
ウム及びニッケルを必須元素とした六方晶のCaCu5型の
結晶構造を有する化合物を主相とする水素貯蔵合金から
放出される水素で水素添加することを特徴とする食品油
脂に水素添加する方法。 - 【請求項２】食品油脂の温度を120〜200℃の温度範囲に
保ち、水素貯蔵合金の大気圧を示す分解平衡圧の温度が
100℃以上200℃以下である水素貯蔵合金から放出される
水素で、水素添加を行なう請求項（１）に記載の水素添
加方法。 - 【請求項３】平均粉末粒径が0.5〜100μｍである水素貯
蔵合金から放出される水素で水素添加を行なう請求項
（１）または（２）に記載の水素添加方法。 - 【請求項４】油脂に対する水素貯蔵合金の割合を５〜70
重量％の範囲とする請求項（１）〜（３）のいずれかに
記載の水素添加方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63228343A JP2555423B2 (ja) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | 食用油脂に水素添加する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63228343A JP2555423B2 (ja) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | 食用油脂に水素添加する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0277496A JPH0277496A (ja) | 1990-03-16 |
| JP2555423B2 true JP2555423B2 (ja) | 1996-11-20 |
Family
ID=16874976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63228343A Expired - Fee Related JP2555423B2 (ja) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | 食用油脂に水素添加する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2555423B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2598696B2 (ja) * | 1989-03-31 | 1997-04-09 | 雪印乳業株式会社 | 油脂類の低温水素添加方法 |
| JP2005221216A (ja) * | 2004-02-09 | 2005-08-18 | Ogata:Kk | 水素還元殺菌防腐、保湿、消臭機能付冷蔵庫 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5148479B2 (ja) * | 1974-02-18 | 1976-12-21 | ||
| CA1304069C (en) * | 1986-08-25 | 1992-06-23 | Johannes C. Oudejans | Hydrogenation catalyst |
| JPS63268799A (ja) * | 1987-04-27 | 1988-11-07 | Snow Brand Milk Prod Co Ltd | 油脂の水素添加方法 |
| JP2603111B2 (ja) * | 1988-08-10 | 1997-04-23 | 雪印乳業株式会社 | エライジン酸含量の少ない水素添加食用油の製造方法 |
-
1988
- 1988-09-14 JP JP63228343A patent/JP2555423B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0277496A (ja) | 1990-03-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |