JP3002922B2 - 高モノエステル含有ショ糖高級脂肪酸エステルの製造方法 - Google Patents

高モノエステル含有ショ糖高級脂肪酸エステルの製造方法

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JP3002922B2 JP4059357A JP5935792A JP3002922B2 JP 3002922 B2 JP3002922 B2 JP 3002922B2 JP 4059357 A JP4059357 A JP 4059357A JP 5935792 A JP5935792 A JP 5935792A JP 3002922 B2 JP3002922 B2 JP 3002922B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、可溶化剤として有用な
高モノエステル含有ショ糖高級脂肪酸エステルの製造方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】ショ糖高級脂肪酸エステルは、安全性が
高く、また、そのエステル化度により親水性の高いもの
から、親油性の高いものまで、幅広いHLB値を持つ、
優れた食品用乳化剤として広く知られている。
【0003】特にモノエステル、ジエステルを主成分と
する高HLB値のショ糖高級脂肪酸エステルは水中油型
乳化用乳化剤として効果が高く、また、モノエステルは
可溶化能に優れていることが知られるが、通常市販され
ているショ糖高級脂肪酸エステルのモノエステル含有率
は約80%以下である。
【0004】これは、ショ糖高級脂肪酸エステルの製造
方法として実用化されているものは、脂肪酸の低級アル
コールエステルとショ糖のエステル交換反応(例えば米
国特許明細書第2893990号参照)、脂肪酸ハライ
ドや酸無水物によるショ糖のアシル化又はリパーゼ等の
酵素を利用したエステル化反応等であるが、ショ糖のも
つ8個の水酸基のうち、3個の水酸基が反応性の高い一
級であるため、前述のいずれの方法によっても、モノエ
ステルを選択的に合成することは困難であること、ま
た、原料のショ糖の仕込み比率を脂肪酸に対し大過剰に
用いても、ジエステルやトリエステルの生成を防ぐこと
はできないためである。
【0005】そこで、ショ糖高級脂肪酸エステルのモノ
エステルを、ジエステルやトリエステル等の混ざった混
合物より分離する方法がいくつか提案されている。例え
ば、ハロゲン化炭化水素やメタノールを溶媒としたカラ
ムクロマトグラフィーや薄層クロマトグラフィーを用い
る方法、およびジメチルホルムアミド、n−ヘキサン、
ハロゲン化炭化水素、メタノール、水等を溶媒とした抽
出法(例えば特公昭40−24606号公報参照)等で
ある。
【0006】しかし、クロマトグラフィーを用いる方法
は、多量の溶媒を必要とし、しかも1回の操作で処理で
きる量に限度があるという欠点があり、また抽出法にお
いてもn−ヘキサンやハロゲン化炭化水素、メタノール
は安全性の面で問題があり、更に、メタノールを溶媒に
した場合、操作中のメタノリシスによるショ糖高級脂肪
酸エステルの分解が避けられないとされていた。
【0007】
【発明の解決しようとする課題】本発明は、上述のよう
な従来法の欠点を解消し、モノエステル、ジエステル、
トリエステル等の混合物であるショ糖高級脂肪酸エステ
ル類から、安全かつ操作性のよい抽出法により、可溶化
剤として有用な、モノエステル含有率が95%以上とい
う高モノエステル含有ショ糖高級脂肪酸エステルを安定
して製造する方法を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明では、抽出溶媒と
して、特定の比誘電率を有する溶媒を使用することによ
り、上記課題を効果的に解決することを見出した。本発
明の方法は、ショ糖高級脂肪酸エステル類を、溶媒中に
加熱溶解し、冷却後、上澄み液を分離し、溶液から溶媒
を除去するという方法において、前記溶媒として、25
℃の比誘電率が30〜32である含水エタノールを使用
し、かつ、前記溶媒の使用量を、重量比率で、ショ糖高
級脂肪酸エステル類の10倍量以下としたことに特徴を
有する。
【0009】本発明では、溶媒として、経口的に安全な
含水エタノールを使用して、所望の効果を達成するもの
であるが、含水エタノールは、25℃の比誘電率が30
〜32に調整されることが必要である。比誘電率が30
未満では、モノエステルの十分な抽出分離ができず、ま
た比誘電率が32を越える場合には、モノエステル含有
率が95%以上というような高モノエステル含有ショ糖
高級脂肪酸エステルを得ることが困難となる。
【0010】また、ショ糖高級脂肪酸エステル類の種類
は特に限定されないが、可溶化剤として適当な製品を得
るためには、脂肪酸残基の炭素数が8〜22であるショ
糖高級脂肪酸エステル類を使用するのが好ましい。な
お、脂肪酸残基の炭素数が8未満では、可溶化力が弱い
製品しか得られず、また脂肪酸残基の炭素数が22を越
えると、水溶性が低下するため、可溶化剤として適当な
製品を得ることができない。ただし、脂肪酸残基は、直
鎖であっても、分岐していてもよく、また飽和であって
も不飽和であってもよい。
【0011】次に、ショ糖高級脂肪酸エステル類に対す
る溶媒の使用量は、重量比率で、10倍量以下であるの
が好ましい。この量が10倍量を越える場合は、モノエ
ステル含有率を90%以上に高めることが困難であり、
また溶媒の除去の面でも不利となる。
【0012】なお、本発明において原料となるショ糖高
級脂肪酸エステル類は、どのような方法によって製造さ
れたものであってもよく、例えば前述の如く、脂肪酸の
低級アルコールエステルとショ糖のエステル交換反応、
脂肪酸ハライドや酸無水物によるショ糖のアシル化や酵
素によるエステル化反応等によって製造されたものがい
ずれも使用できる。
【0013】
【作用】本発明では、ショ糖高級脂肪酸エステルのモノ
エステルとジエステル、トリエステル等との抽出溶媒に
対する溶解度の差を利用するものであるが、ショ糖高級
脂肪酸エステルは分子中に親水性基と親油性基を持つ両
親媒性物質であるため、特定の範囲の極性を有する溶媒
を抽出溶媒として選択使用することにより、所望の効果
を得たものである。抽出溶媒の極性を単純に増加させれ
ば、モノエステル含有率を増加できるというものではな
く、例えば、比誘電率が50を越えるような高い極性を
持つ溶媒を抽出に使用した場合には、抽出物のモノエス
テル含有率が低下するが、これは溶媒の極性が高すぎて
モノエステルの溶解度が低下するためと思われる。
【0014】
【実施例】次に、実施例に従って、本発明の方法を更に
詳しく説明するが、実施例において使用したショ糖高級
脂肪酸エステル類は下記の方法で製造した。
【0015】ショ糖高級脂肪酸エステルの製造例 ショ糖ステアリン酸エステルの製造 ショ糖1kg(2.93モル)を4リットルのジメチルホル
ムアミドに90℃で溶解した。炭酸カリウム10g、ス
テアリン酸メチル600g(2モル)を加え、70〜9
0mmHgの減圧下で、90℃、3時間反応させた。酢酸8
mlを加えた後、減圧下で、溶媒を除去した。残渣をメチ
ルエチルケトン5リットルに溶解させた後、水で3回洗
浄した。メチルエチルケトンを減圧下で、除去した後、
アセトンで再結晶して、ショ糖ステアリン酸エステル9
50gを得た。
【0016】 ショ糖パルミチン酸エステルの製造 のステアリン酸メチルの代わりにパルミチン酸メチル
540g(2モル)を使用した以外は、と同様の方法
を実施して、ショ糖パルミチン酸エステル910gを得
た。
【0017】 ショ糖ラウリン酸エステルの製造 のステアリン酸メチルの代わりにラウリン酸メチル4
30g(2モル)を使用した以外は、と同様の方法を
実施してショ糖ラウリン酸エステル810gを得た。
〜で得たショ糖高級脂肪酸エステルのエステル組成を
表1に示す。
【0018】
【表1】
【0019】実施例 製造例〜で製造したショ糖高級脂肪酸エステルを使
用して、下記の通り高モノエステル含有ショ糖高級脂肪
酸エステルを製造した。 A.製造例で得たショ糖ステアリン酸エステル100
gを、10%含水エタノール(比誘電率30、25℃)
500gに加熱溶解した。この溶液を氷冷した後、デカ
ンテーションで上層の液体部分を分離した。溶液より減
圧下に溶媒を除去してショ糖ステアリン酸エステルのモ
ノエステル20gを得た。 B.製造例で得たショ糖パルミチン酸エステル100
gを、15%含水エタノール(比誘電率32、25℃)
1000gに加熱溶解した。この溶液を氷冷した後、デ
カンテーションで上層の液体部分を分離した。溶液より
減圧下に溶媒を除去してショ糖パルミチン酸エステルの
モノエステル55gを得た。
【0020】比較例 A.製造例で得たショ糖ステアリン酸エステル100
gを、エタノール(比誘電率24.3、25℃)500g
に加熱溶解した。この溶液を氷冷したが、沈殿は析出し
なかった。 B.製造例で得たショ糖ステアリン酸エステル100
gを、5%エタノール(比誘電率27、25℃)500
gに加熱溶解した。この溶液を氷冷したが、沈殿は析出
しなかった。 C.製造例で得たショ糖パルミチン酸エステル100
gを、15%含水エタノール(比誘電率32、25℃)
1500gに加熱溶解した。この溶液を氷冷した後、デ
カンテーションで上層の液体部分を分離した。溶液より
減圧下に溶媒を除去してショ糖パルミチン酸エステル5
8gを得た。 D.製造例で得たショ糖ラウリン酸エステル100g
を、45%含水エタノール(比誘電率51、25℃)5
00gに加熱溶解した。この溶液を氷冷した後、デカン
テーションで上層の液体部分を分離した。溶液より減圧
下に溶媒を除去してショ糖ラウリン酸エステル20gを
得た。 E.製造例で得たショ糖ステアリン酸エステル100
gを、酢酸エチル(比誘電率6、25℃)500gに加
熱溶解した。この溶液を氷冷したが、沈殿は析出しなか
った。 F.製造例で得たショ糖ステアリン酸エステル100
gを、メチルエチルケトン(比誘電率19、25℃)5
00gに加熱溶解した。この溶液を氷冷したが、沈殿は
析出しなかった。 G.製造例で得たショ糖ステアリン酸エステル100
gを、イソブタノール(比誘電率18、25℃)500
gに加熱溶解した。この溶液を氷冷したが、沈殿は析出
しなかった。 H.製造例で得たショ糖ステアリン酸エステル100
gを、水50%とジメチルスルホキシド50%からなる
混合溶媒(比誘電率64、25℃)500gに加熱溶解
した。この溶液を氷冷した後、デカンテーションで上層
の液体部分を分離した。溶液より減圧下に溶媒を除去し
てショ糖ステアリン酸エステル15gを得た。 I.製造例で得たショ糖ラウリン酸エステル100g
を、40%含水エタノール(比誘電率46、25℃)5
00gに加熱溶解した。この溶液を氷冷した後、デカン
テーションで上層の液体部分を分離した。溶液より減圧
下に溶媒を除去してショ糖ラウリン酸エステルのモノエ
ステル38gを得た。 実施例及び比較例で得た製品のエステル組成及び収率等
を表2に示す。
【0021】
【表2】
【0022】次に、本発明に従った実施例で得た製品の
オレンジOTに対する可溶化能を測定した(測定は色素
可溶化法によった)。その結果を表3に示す。なお、比
較のために、実施例で原料に使用したショ糖ステアリン
酸エステル(モノエステル含有率63.8%)及び比較例
Dで得たショ糖ラウリン酸エステル(モノエステル含有
率85.0%)、並びに医薬品添加物の可溶化剤として広
く利用されているポリオキシエチレン硬化ヒマシ油60
及びポリソルベート80について、同様の測定をした結
果を、表3に示す。
【0023】
【表3】
【0024】表3の結果から、本発明で得られる高モノ
エステル含有ショ糖高級脂肪酸エステルは、可溶化能に
非常に優れることが分かる。
【0025】
【発明の効果】本発明の方法では、扱いやすい溶媒を使
用して、90%以上という高濃度でモノエステルを含有
するショ糖高級脂肪酸エステルを操作性よく、安定して
製造できる。また、本発明の製品は、可溶化能に優れる
ものであり、広範な用途に使用できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特公 昭38−6165(JP,B1) 化学大辞典編集委員会編「化学大辞典 2(縮刷版第30刷)」(昭62−2− 15)、共立出版、第875−876頁「極性溶 媒」の項 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07H 13/06

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ショ糖高級脂肪酸エステル類を、溶媒中
    に加熱溶解し、冷却後、上澄み液を分離し、溶液から溶
    媒を除去するものであって、前記溶媒が、25℃の比誘
    電率が30〜32である含水エタノールであり、かつ、
    前記溶媒の使用量が、重量比率で、ショ糖高級脂肪酸エ
    ステル類の10倍量以下であることを特徴とする高モノ
    エステル含有ショ糖高級脂肪酸エステルの製造方法。
  2. 【請求項2】 ショ糖高級脂肪酸エステル類の脂肪酸残
    基の炭素数が8〜22であることを特徴とする請求項1
    の方法。
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