JP2968893B2 - 油脂の精製方法 - Google Patents
油脂の精製方法Info
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ら高度に精製された精製油を効率良く得る方法に関し、
詳細には、例えばえごま油等の植物油脂から遊離の脂肪
酸、色素成分、臭気成分、エステル類、りん脂質等の不
純物を効率良く抽出分離して精製された油脂を得る方法
に関するものである。
こし等の植物油脂は、食用油をはじめとする植物油脂製
品の原料や医薬品の原料として利用されている。例えば
えごま油はα−リノレン酸で構成されるトリグリセリド
を主成分とするものであり、これを加水分解することに
よって得られるα−リノレン酸は生体の細胞膜構造や機
能調節に有効であるとの報告(油化学,40(10),
942−950,1991)もあり、薬理作用が注目さ
れている。またえごま精製油は食用油として使用されて
いる。
「食品の製造工程図全集」(1983.5.10,食品
技術士センター編,P74〜85)等に記載されてお
り、代表的な精製工程を例示する図4に示す通りであ
る。即ち油脂分を含む植物種子からの採油工程には、圧
搾工程、溶媒抽出工程等を含めた繁雑な多段の処理が採
用されている。含油量が多い場合は、圧搾工程と溶媒抽
出工程が併用される。また、圧搾や溶媒抽出によって得
られる原油は、そのままで食用に供することはできず、
更に精製工程が必要となる。
の通りである。まず圧搾工程では、原料中の異物を除去
するための精選を行い、破砕、圧延を行った後、加熱
(蒸煮)して油脂細胞のガム質やりん脂質を不活性化
し、タンパク質を凝固させる。次いでエキスペラー等に
より圧搾して液状物(原油)を回収すると共に、残りの
固形物は抽出工程でヘキサン等によって抽出した後抽出
溶媒を留去し、圧搾油と共に原油として使用される。
物を除去すると共にガム質を除去するため、りん脂質の
水和または無機酸や加熱処理による凝集を行なってから
沈降分離もしくは遠心分離等を行う脱ガム工程を経た
後、遊離脂肪酸をアルカリで中和し、加熱、ブレークし
て分離する脱酸工程、更にはアルカリ精製油中の石鹸分
を除去するための湯洗、活性白土等を用いた脱色工程を
経由し、更に脱ろう、脱臭、仕上げ濾過を順次行なって
精製油を得ている。
雑であって油脂分のロスも多く、また、抽出工程で加え
たヘキサン等は原油中に残存しない様に完全に取り除く
必要があり極めて効率の悪い方法であった。
平1−95196号公報には超臨界流体を用いた植物種
子抽出法が提案されているが、前者では、不純物を除去
するために超臨界二酸化炭素で抽出した油状成分を吸着
剤に通す工程が必要であり、しかも精製油を得るには前
述の脱酸工程や湯洗工程が不可欠となる。他方、後者の
方法では植物種子を機械抽出した残物から油状成分を超
臨界流体により回収することを目的としたものであり、
油脂の精製についてはなんら考慮されていない。
物油を超臨界流体で向流抽出する方法が開示されている
が、この発明ではモノ−、ジ−及びトリグリセリド類を
含む混合物からモノー及びジーグリセリド類を回収する
ことを目的とするものであり、天然油脂の精製に適用で
きるものではない。
情に着目してなされたものであって、その目的は油脂分
を含む植物種子から植物油脂を得るに際し、特に圧搾・
抽出等の後の精製法として採用されている従来の脱ガ
ム、脱酸、脱臭、脱ろうからなる工程を簡略化し、高品
質の精製油を簡単な工程で効率良く製造することのでき
る方法を確立しようとするものである。
のできた本発明に係る精製方法とは、植物油脂を、超臨
界状態または高圧状態の二酸化炭素と多段の抽出塔にお
いて接触させることにより、高度に精製する方法であっ
て、 (1)上記植物油脂は、加温し昇圧して抽出塔へ供給する
と共に、塔底部から供給される二酸化炭素と対向流で接
触させ、 (2)該抽出塔へ供給される二酸化炭素量(S)と植物油
脂量(F)との比(S/F)を65以上とし、 (3)抽出塔頂部からは、二酸化炭素と共に抽出された不
純物を抜き出して凝縮し、液状物を該抽出塔の頂部へ返
還するところに要旨を有するものである。
高圧状態の流体は、密度が液体に近く且つ拡散し易いた
め、抽出溶剤として優れた特性を発揮する。しかもこれ
らの流体は、温度や圧力条件を変化させることによって
溶質と簡単に分離することができ、溶質中へ残存するこ
とがなく、人体への影響も通常の有機溶媒などに比較し
て格段に少ない。本発明では、こうした超臨界状態もし
くは高圧状態の流体の特性を利用して油脂の精製を行な
うものであり、以下の説明では、代表例としてえごま種
子の圧搾油を原料として使用し、流体として超臨界状態
の二酸化炭素を用いて精製する場合を主体にして説明す
る。
出等によって粗製油として得られ、この工程で固形物や
タンパク質等は比較的容易に分離されるが、遊離脂肪酸
や臭気成分、りん脂質等は十分に除去されず、粗製油中
に相当量混入してくる。このうち特に遊離の脂肪酸は油
脂の品質に大きな影響を及ぼすので、精製油の品質を表
わす指標の一つに酸価が規定されている。このため従来
法では、前記図4にも示した様に、圧搾・抽出ののち更
に脱ガム、脱酸、湯洗、脱ロウ、脱臭等を含めた煩雑な
精製工程を経て精製油を得ている。
湯洗、脱ロウ、脱臭等からなる一連の精製工程を簡略化
し、超臨界状態もしくは高圧状態の流体を用いた多段抽
出によって、高度に精製された精製油を効率よく得るこ
とのできる方法と提供するものであり、具体的には、圧
搾・抽出等によって得た原油を、多段の抽出塔で超臨界
状態または高圧状態の流体と接触させることにより精製
油を得るものである。ここで多段の抽出塔とは、塔内に
ラシヒリングやグッドロールカラムパッキン等の充填物
を充填しおよび/または分散板や多孔板等を備えたもの
であり、原油と超臨界状態または高圧状態の流体が対向
流で十分に接触できるものである。
変わらないが、両者を該多段抽出塔内において対向流で
接触させると、充填物および/または分散板や多孔板に
よって原油と溶剤との接触効率が高められると共に多段
の精留効果が発揮され、原油中に含まれる各成分の流体
に対する選択溶解性の差がより顕著に現れ、これによ
り、重質成分は塔底側へ濃縮されると共に、軽質成分は
塔頂側へ濃縮されて回収される。
料として多段抽出塔に通し、超臨界状態の二酸化炭素と
対向流で接触させた場合、遊離の脂肪酸や臭気成分等は
塔頂側へ分離され、α−リノレン酸で構成されるトリグ
リセリドをはじめとする油脂分は塔底より精製された状
態で回収される。即ち、上記多段抽出塔を用いた超臨界
もしくは高圧流体による向流抽出処理により、原油の脱
酸、脱臭、脱りんなどが行われ高純度の精製油を回収す
ることができる。この場合、精製対象となる植物油脂の
種類あるいは抽出流体の種類によっては、目的物を抽出
塔の頂部あるいは底部から抜き出すことができ、あるい
は抽出塔の任意の高さ位置から目的物純度の最も高いも
のを選択的に抜き出すことも可能である。
出流体の種類によっても変わるので一律に決めることは
できないが、二酸化炭素を抽出流体として使用する本発
明における好ましい条件は、抽出温度:40〜60℃、
圧力:100〜800Kg/cm2、抽出流体の使用量は原
料に対して重量比で65〜100倍程度が適当である。
装置の好ましい例を示すものであり、粗製の植物油脂
は、ヒーター1で適当な温度に調整した後、高圧ポンプ
2aにより操作圧力にまで昇圧して多段抽出精製塔3の
上部へ送給し、CO2 ボンベ4から熱交換器5および高
圧ポンプ2bを通して該抽出精製塔3底部へ送給されて
くる超臨界状態のCO2 と対向流で接触させることによ
り多段抽出を行ない、その底部からは順次精製油脂を抜
き出す。
と共に抽出された不純物を抜き出し、熱交換器5を経て
凝縮器6aへ送って液状物は抽出精製塔3の頂部へ返還
すると共に、気相は、上記抽出精製塔3の圧力調整を兼
ねた背圧弁7を通して放圧してから抽出流体回収塔8へ
送り、その底部からは抽出された不純物を液状物として
抜き出して熱交換器5を経て凝縮器6bへ送り、液状物
は系外へ抜き出すと共に、ガス成分は回収塔8の底部へ
返還する。
は、熱交換器5を通して凝縮器6cへ送り、混入した液
状物を凝縮させて回収塔8の頂部へ返還すると共に、ガ
ス成分(CO2 )は熱交換器5および高圧ポンプ2bを
通して前記抽出塔3の底部へ循環する。
製を効率良く実施することができるので好ましい。但し
図1は本発明を実施するための好ましい装置の一例とし
て示しただけのものであり、適当に変更を加えたり必要
により任意の付属設備を設けて実施することも勿論可能
である。
素を用いて精製する場合について説明したが、大豆、菜
種、アマニ、とうもろこし等の他の植物油脂を原料とし
て使用する場合にも、上記とほぼ同様に実施することが
できる。また抽出流体としては、精製後の油脂分からの
分離容易性、取扱い性、無害性、コスト等を総合して二
酸化炭素が最も一般的であるが、この他プロパン、エタ
ン、エチレンおよびそれらの混合物等の超臨界もしくは
高圧流体を使用することもできる。
説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限
を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範
囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であ
り、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
た。即ち、太田油脂社製のえごま油をヒーター1によっ
て加温しつつ高圧ポンプ2aによって多段抽出精製塔3
(充填物:グッドロールカラムパッキン)の上部へ送給
すると共に、塔底部から供給される高圧CO2 と対向流
で接触させ、多段抽出による精製を行なった。但し、操
作条件は温度:310〜333K、圧力:10〜20M
Paとした。そして該多段抽出時の溶剤比S/F比(二
酸化炭素の質量流量を原料供給質量流量で除した値)を
種々変えたときの精製油の品質を評価した。
して示したものであり、この表からも明らかである様
に、けん化価とよう素価については精製の前後で殆ど変
わらないが、酸価については、本発明による精製によっ
て大幅に低減しており、遊離酸の除去が効率よく行なわ
れていることが分かる。
/F比と、精製油の品質を表わす代表的な指標とされる
酸価の関係を示したものであり、本発明法によれば粗製
油の多段抽出精製時のS/F比を調節(65以上、より
好ましくは100程度)することにより、粗製油の酸価
を大幅に低減させることができ、遊離酸を効率よく除去
できることが分かる。またこの方法によって得た精製油
は臭気も少なく、高度の精製状態で回収し得ることが確
認された。
比を種々変えた場合の、えごま油中のトリグリセリド以
外の成分の除去率を示したものであり、この結果からも
明らかである様に、トリグリセリド以外の成分の除去率
を高めるには、操作圧力を高めて二酸化炭素の密度を大
きくすると共に、多段抽出精製時の溶剤比を65以上、
より好ましくは70以上に設定することが望ましい。
物油脂から工業的規模で効率良く且つ簡略な工程で、特
に遊離酸成分の少ない高品質の精製油を得ることができ
ることになった。
る。
油の酸化の関係を示すグラフである。
比と、えごま油中のトリグリセリド以外の成分の除去率
の関係を示すグラフである。
ロー図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 植物油脂を、超臨界状態または高圧状態
の二酸化炭素と多段の抽出塔において接触させることに
より、高度に精製する方法であって、 (1)上記植物油脂は、加温し昇圧して抽出塔へ供給する
と共に、塔底部から供 給される二酸化炭素と対向流で接
触させ、 (2)該抽出塔へ供給される二酸化炭素量(S)と植物油
脂量(F)との比( S/F)を65以上とし、 (3)抽出塔頂部からは、二酸化炭素と共に抽出された不
純物を抜き出して凝縮 し、液状物を該抽出塔の頂部へ返
還すること を特徴とする油脂の精製方法。
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-
1992
- 1992-10-26 JP JP28796692A patent/JP2968893B2/ja not_active Expired - Lifetime
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