(57)【要約】【課題】ホルボールエステル含有量を除去・低減させ、かつ、酸価が低い精製ジャトロファ油の製造方法を提供すること。【解決手段】本発明の精製ジャトロファ油の製造方法は、ジャトロファ油と、該ジャトロファ油の酸価に対し１．０当量以上のアルカリ化合物を含むアルカリ水溶液と、を混合させた混合液を調製する混合液調製工程と、前記混合液を攪拌し、ジャトロファ油から脂肪酸を除去する脱酸工程と、前記混合液から脱酸されたジャトロファ油を分離する分離工程と、を含むことを特徴とする精製ジャトロファ油の製造方法であることを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジャトロファ油と、該ジャトロファ油の酸価に対し１．０当量以上のアルカリ化合物を含むアルカリ水溶液と、を混合させた混合液を調製する混合液調製工程と、
前記混合液を攪拌し、ジャトロファ油から脂肪酸を除去する脱酸工程と、
前記混合液から脱酸されたジャトロファ油を分離する分離工程と、を含むことを特徴とする精製ジャトロファ油の製造方法。
【請求項２】
アルカリ化合物が、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムのいずれかである請求項１に記載の精製ジャトロファ油の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホルボールエステルを含むジャトロファ油を精製する精製ジャトロファ油の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
動植物由来の油脂が、食品油脂からバイオマス燃料に至るまで、幅広く利用される中、原料油脂から遊離脂肪酸を除去し、品質の良好な油脂を精製することが求められている。  特に、トウダイグサ科の植物油脂であるジャトロファ油は、バイオマス燃料に好適な油脂として注目され、品質の良好な精製ジャトロファ油が求められている。
【０００３】
この点に関し、従来の油脂の精製方法としては、油脂にアルカリ水溶液を加え、遊離脂肪酸を脂肪酸の塩として除去する、アルカリ脱酸の方法が知られている。
例えば、米ぬか油のアルカリ精製において、含有される遊離脂肪酸を除去するにあたり、弱アルカリ水溶液を用いて、原料油中のオリザノールを８０重量％以上残存させる方法が開示されており、この方法によると、米ぬか油の脱酸方法において、遊離脂肪酸を必要なレベルまで低下させながら、従来、同時に除去されていたオリザノール等のフェノール性物質を高濃度に残存させることができる（特許文献１参照）。
また、遊離脂肪酸を含む油脂から遊離脂肪酸を除去する工程において、遊離脂肪酸を含む油脂を極性有機溶媒に溶解した溶液に炭酸塩あるいは燐酸塩の水溶液を添加混合し、脂肪酸を含む含水有機剤と油脂とを分離する方法が開示されており、この方法によると、酸価の極めて高い油脂を原料にしたときにおいても、簡便で効率的な遊離脂肪酸含有量（酸価）の少ない油脂を製造することができ、また、簡便な操作で効率よく酸価の少ない油脂を製造することができる（特許文献２参照）。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の方法は、原料に米ぬか油を用いるものであり、ジャトロファ油の精製に用いることの検討はされておらず、したがって、ジャトロファ油の精製に必要な条件等は、何ら開示されていない。
また、特許文献２に記載の方法は、遊離脂肪酸除去工程において、極性有機溶媒を用いており、無機塩基水溶液のみを用いる方法は、開示されておらず、また、ジャトロファ油の精製に必要な条件等は、何ら開示されていない。
ジャトロファ油は、バイオマス燃料を始めとする油脂材料として、有用な原料油脂であるものの、発癌プロモーターとしての性質を有するホルボールエステルを含み、また、遊離脂肪酸の含有量が多いことから、これらの成分を除去・低減することが重要な課題であり、こうした課題を解決する手段としては、未だ提供されていないというのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１１９６８２号公報
【特許文献２】特開平８−８１６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成すること課題とする。即ち、ホルボールエステル含有量を除去・低減させ、かつ、酸価を低減させる精製ジャトロファ油の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決する手段は、以下のとおりである。即ち、
＜１＞  ジャトロファ油と、該ジャトロファ油の酸価に対し１．０当量以上のアルカリ化合物を含むアルカリ水溶液と、を混合させた混合液を調製する混合液調製工程と、前記混合液を攪拌し、ジャトロファ油中に含まれる脂肪酸を除去する脱酸工程と、前記混合液から脱酸されたジャトロファ油を分離する分離工程と、を含むことを特徴とする精製ジャトロファ油の製造方法である。
＜２＞  アルカリ化合物が、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムのいずれかである前記＜１＞に記載の精製ジャトロファ油の製造方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、前記従来における諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、本発明は、ホルボールエステル含有量を除去・低減させ、かつ、酸価を低減させる精製ジャトロファ油の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の精製ジャトロファ油の製造方法は、混合液調製工程と、脱酸工程と、分離工程とを含み、必要に応じて、その他の工程を含んでなる。
【００１０】
−混合液調製工程−
前記混合液調製工程は、ジャトロファ油と、該ジャトロファ油の酸価に対し１．０当量以上のアルカリ化合物を含むアルカリ溶液と、を混合させた混合液を調製する工程としてなる。
【００１１】
−−ジャトロファ油−−
前記ジャトロファ油は、トウダイグサ科の植物油脂であり、ジャトロファ（和名：ナンヨウアブラギリ）の種子から搾油される。
該ジャトロファ種子は、油成分を多く含み、バイオマス燃料の原料油脂として好適に利用され、また、石鹸、ろうそく、下剤、解熱剤などの原料油脂としても好適に利用することが可能であるが、前記ジャトロファ油は、発癌プロモーターとしての性質を有するホルボールエステル、その他遊離脂肪酸を含み、酸価が大きいという特性を有する。
本発明では、原料油脂としてのジャトロファ油から、前記ホルボールエステル、遊離脂肪酸を除去、低減させることを可能とする。
前記ジャトロファ油としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、インドネシア産のジャトロファの種子から搾油したものなどを用いることができる。
【００１２】
−−アルカリ水溶液−−
前記アルカリ水溶液は、アルカリ化合物を含むこととしてなる。
前記アルカリ化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、及び炭酸塩を用いることができる。
具体的には、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等を挙げることができるが、中でも、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが好ましい。
前記アルカリ水溶液は、１種又は２種以上の前記アルカリ化合物を含むことが好ましい。
【００１３】
前記アルカリ化合物の添加量としては、前記ジャトロファ油の酸価に対し１．０当量以上であり、また、１．２当量〜１．４当量が好ましい。
１．０当量未満であると、十分に酸価の低減が行えず、１．４当量を超えると、油（グリセライド成分）のけん化が進行し、精製ジャトロファ油の収率が低下する。
【００１４】
前記アルカリ水溶液には、水として、通常の水を用いることができるが、精製水が好ましい。
また、前記アルカリ水溶液のｐＨ条件としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ｐＨ１１以上が好ましい。
【００１５】
−−混合液−−
前記混合液としては、前記ジャトロファ油と、前記アルカリ水溶液とを含むものであれば、特に制限はないが、本発明の効果を損なわない限り、その他の成分を添加することができる。
【００１６】
−脱酸工程−
前記脱酸工程は、前記混合液を攪拌し、ジャトロファ油を脱酸する工程としてなる。該脱酸工程において、ジャトロファ油から、ホルボールエステル、遊離脂肪酸が、所望の量となるまで除去・低減される。
前記攪拌の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、公知の攪拌方法のすべてを適用することができる。
【００１７】
−分離工程−
前記分離工程は、前記混合液から脱酸されたジャトロファ油を分離する工程としてなる。
前記分離の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、遠心分離による分離の方法が挙げられる。
前記遠心分離を行うと、脱酸されたジャトロファ油は上層に、ホルボールエステルと遊離脂肪酸の塩は下層に、層分離され、脱酸されたジャトロファ油を分離することができる。
【００１８】
−その他の工程−
前記その他の工程としては、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はなく、目的に応じて、適宜選択することができる。
【００１９】
−精製ジャトロファ油−
本発明の精製ジャトロファ油の製造方法により製造される精製ジャトロファ油としては、原料油脂としての前記ジャトロファ油に含まれるホルボールエステルの含有量が、８０％以上低減されていることが好ましく、８５％以上低減されていることがより好ましい。８０％以上低減されていると、品質のよい精製ジャトロファ油を提供することができる。
また、前記精製ジャトロファ油としては、酸価が２．０ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ以下であることが好ましく、０．５ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ以下がより好ましい。２．０ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ以下であると、品質のよい精製ジャトロファ油を提供することができる。
なお、酸価とは、試料１ｇあたり、中和に要した水酸化カリウムの質量（ｍｇ）で表される酸性物質の濃度であって、油脂の場合、脂肪酸の濃度を意味する。酸価が１ｍｇ−ＫＯＨ／ｇとは、脂肪酸濃度０．４６質量％（パルミチン酸換算）に相当する。酸価はＡＶ（Ａｃｉｄ  Ｖａｌｕｅ）と呼ばれる場合もある。
【００２０】
前記精製ジャトロファ油におけるホルボールエステルの含有量を測定する方法としては、特に制限はなく、例えば、Industrial  Crops  and  Products  12  （2000）  111−118）に記載の方法が挙げられる。
具体的には、以下の方法が挙げられる。
まず、ＴＰＡ（１２−Ｏ−ｔｅｔｒａｄｅｃａｎｏｙｌ  ｐｈｏｒｂｏｌ−１３−ａｃｅｔａｔｅ）をメタノールに溶解させた標準溶液を調製し、検量線を作成する。次いで、精製ジャトロファ油をメタノール溶媒に溶解させた溶液を攪拌した後、遠心分離し、その上澄みを分析試料とする。この分析試料におけるホルボールエステルを高速液体クロマトグラフィー法により検出し、前記検量線を用いて、精製ジャトロファ油におけるホルボールエステルの含有量を測定することができる。
【００２１】
また、前記酸価を測定する方法としては、特に制限はなく、油脂基準分析試験法２．３．１−１９９６（酸価）に規定の方法が挙げられる。
具体的には、以下の方法が挙げられる。
即ち、精製されたジャトロファ油２０ｇに、約１００ｍＬのエタノールを加えた後、０．１ｍｏｌ／Ｌ水酸化カリウム標準液を用いて電位差滴定を行い、終点を求め、下記数式に基づいて酸価を算出した。
【数１】
2010209177.tif 000002
ただし、上記数式において、Ａは、０．１ｍｏｌ／Ｌ水酸化カリウム標準液の使用量（ｍＬ）を示し、Ｆは、０．１ｍｏｌ／Ｌ水酸化カリウム標準液のファクターを示し、Ｂは、用いた精製ジャトロファ油の使用量（ｇ）を示す。
【実施例】
【００２２】
以下、本発明を実施例と比較例に基づき、より具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【００２３】
（実施例１）
３００ｍＬビーカーに、インドネシア産のジャトロファ油（酸価；２１．５ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ、ホルボールエステル含有量；５，０００ｐｐｍ）１００質量部と、アルカリ化合物として水酸化ナトリウム２質量部（ジャトロファ油の酸価に対して１．３当量）を含むアルカリ水溶液１０質量部を加え、これらの混合溶液を調製した（混合溶液調製工程）。
この混合溶液を８５℃の温度条件下で、２０分間攪拌し、ジャトロファ油を脱酸させた（脱酸工程）。
次いで、混合溶液を遠心分離装置（ＬＣ−１２１、トミー工業社製）を用い、３，０００ｒｐｍの回転速度で２０分間、遠心分離させ、脱酸されたジャトロファ油を混合溶液から分離して（分離工程）、実施例１における精製ジャトロファ油を製造した。
【００２４】
（実施例２）
実施例１において、水酸化ナトリウム２質量部に代えて、水酸化カリウム２．７質量部（ジャトロファ油の酸価に対して１．３当量）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２における精製ジャトロファ油を製造した。
【００２５】
（比較例１）
実施例１において、水酸化ナトリウムの添加量を、ジャトロファ油の酸価に対して１．３当量から０．７５当量に変えたこと以外は、実施例１と同様にして、比較例１における精製ジャトロファ油を製造した。
【００２６】
（測定方法）
以下の測定方法により、実施例１、２及び比較例１の精製ジャトロファ油における、ホルボールエステル含有量と、酸価とを測定した。
【００２７】
−ホルボールエステル含有量の測定方法−
実施例１、２及び比較例１における精製ジャトロファ油におけるホルボールエステルの含有量を次のように測定した。
まず、ＴＰＡをメタノールに溶解し、所定の濃度となるように標準溶液を調製し、検量線を作成した。次いで、精製ジャトロファ油１ｇをメタノール溶媒２５ｍＬに溶解させた溶液を調製し、５分間攪拌した後、遠心分離装置（ＬＣ−１２１、トミー工業社製）により遠心分離し、その上澄みを分析試料とした。この分析試料におけるホルボールエステルを、以下の条件の高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）法により検出し、前記検量線を用いて、精製ジャトロファ油ホルボールエステルの含有量を測定した。なお、原料油脂としてのジャトロファ油についても、同様の測定を行った（対照試料）。結果を下記表１に示す。
・ＨＰＬＣ分析条件
使用カラム：Ｌｉｃｈｒｏｓｐｈｅｒ１００  ＲＰ−１８ｅ
(４．０ｍｍ．Ｉ．Ｄ．×１２５ｍｍ×５μｍ：Ｍｅｒｃｋ社製)
移動相    ：アセトニトリル：水＝８／２（Ｖ／Ｖ）
流量      ：１．０ｍＬ／ｍｉｎ
カラム温度：２５℃
検出波長  ：２８０ｎｍ
注入量    ：２０μＬ
【００２８】
−ホルボールエステルの低減率算出方法−
上記ホルボールエステル含有量の測定結果に基づき、実施例１、２及び比較例１の精製ジャトロファ油におけるホルボールエステルの低減率を、下記数式により算出した。結果を下記表１に示す。
【００２９】
【数２】
2010209177.tif 000003
ただし、上記数式において、Ａは、精製される前のホルボールエステル含有量を示し、Ｂは、精製された後のホルボールエステル含有量を示す。
【００３０】
−低減率の評価−
上記数式で算出された結果に基づき、下記の基準で低減率の評価を行った。結果を下記表１に示す。
○：８０％以上
×：８０％未満
【００３１】
−酸価の測定方法−
実施例１、２及び比較例１の精製されたジャトロファ油における酸価を次のように測定した。
精製されたジャトロファ油２０ｇに、約１００ｍＬのエタノールを加えた後、０．１ｍｏｌ／Ｌ水酸化カリウム標準液を用いて電位差滴定を行い、終点を求め、下記数式に基づいて酸価を算出した。なお、原料油脂としてのジャトロファ油についても、同様の測定を行った（対照試料）。結果を下記表１に示す。
【００３２】
【数３】
2010209177.tif 000004
ただし、上記数式において、Ａは、０．１ｍｏｌ／Ｌ水酸化カリウム標準液の使用量（ｍＬ）を示し、Ｆは、０．１ｍｏｌ／Ｌ水酸化カリウム標準液のファクターを示し、Ｂは、用いた精製ジャトロファ油の使用量（ｇ）を示す。
【００３３】
上記数式で算出された結果に基づき、下記の基準で酸価の評価を行った。結果を下記表１に示す。
○：２．０ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ以下
×：２．０ｍｇ−ＫＯＨ／ｇより大きい
【００３４】
【表１】
2010209177.tif 000005
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の精製ジャトロファ油の製造方法により製造される精製ジャトロファ油は、ホルボールエステルが含有量が低く、酸価も抑えられているため、精製油脂を原料とする様々な油脂製品に好適に利用することができるため、本発明の精製ジャトロファ油の製造方法は、ジャトロファ油を精製する製造プロセスとして、広く利用することができる。