(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体状の油脂原料を親水性有機溶媒にそのまま浸漬する、又は、粉砕して親水性有機溶媒中でスラリーとする前処理工程と、
浸漬又はスラリーとされた油脂原料を圧搾して搾油する搾油工程と、
搾油された油脂と前記親水性有機溶媒とを分離する分液工程と、
前記分液工程の後、分離した前記搾油油脂を親水性有機溶媒により抽出洗浄し、さらに、水により抽出洗浄する抽出洗浄工程と、
前記抽出洗浄工程の後、洗浄した前記搾油油脂を、セルロースを添加又はセルロースカラムを通過させることにより脱水する脱水工程を備えていることを特徴とする精製食用油脂の製造方法。
【請求項２】
前記前処理工程において、親水性有機溶媒を少なくとも１回交換し、前記油脂原料の洗浄を行うことを特徴とする請求項１に記載の精製食用油脂の製造方法。
【請求項３】
前記親水性有機溶媒が、メタノール、エタノール、アセトニトリル及びアセトンのうちのいずれか又は２種以上の混合溶媒であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の精製食用油脂の製造方法。
【請求項４】
前記親水性有機溶媒が、含水溶媒であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の精製食用油脂の製造方法。
【請求項５】
前記分液工程において、水、又は、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム等の炭酸塩、リン酸水素二ナトリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸二水素アンモニウム、リン酸三ナトリウム、リン酸三カリウム等のリン酸塩のいずれか１種又は複数の塩類溶液を添加することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の精製食用油脂の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食用油脂原料から簡便かつ効率的に高精製度の食用油脂を得るための精製食用油脂の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の食生活の変化により食用油脂の消費が増大している。それに伴い、食用油脂中に含まれる有害物質や機能未知成分、油脂製造中に生じる副生物等が健康に及ぼす影響が懸念されている。
【０００３】
従来の食用油脂製造では、石油製品であるヘキサンを用いて油脂を抽出した後、加熱してヘキサンを除去する工程、高温の水蒸気を導入して異臭や揮発性物質を除去する工程、水洗後に高温で水分を除去する工程等、加熱操作を伴う各工程を経ていた。この加熱操作が、脂肪酸の酸化や変質の原因となっており、最近では、加熱により生じるトランス脂肪酸や抽出溶媒のヘキサンの健康への影響が問題となっている。
このため、加熱工程を極力少なくしたり、精製度の高い油脂を製造したりする技術が開発されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、抽出物の安定性に優れ、着色の少ない植物抽出物を得る方法として、水や多価アルコール等の溶媒中でマイクロ波照射により抽出する方法が記載されている。
また、特許文献２には、水溶液中、３０〜５５．５℃で超音波を使用して、植物油脂原料中の油脂成分を放出させて、遠心機で分離する方法が記載されている。
さらに、特許文献３には、遊離脂肪酸を油脂とともに極性有機溶剤で溶解した後、所定の塩の水溶液を添加し、脂肪酸を含む含水有機溶剤相と油脂とを分離する方法が開示されている。
【０００５】
また、特許文献４には、バイオディーゼル油の製造において、油脂中の遊離脂肪酸を脂肪酸エステルに変換させた後、モレキュラーシーブを用いて水分を除去する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−８９７８６号公報
【特許文献２】特表２００９−５１９３５７号
【特許文献３】特開平８−８１６９２号公報
【特許文献４】特開２００８−１８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載されているようなマイクロ波照射による抽出法は、新たな設備の増設や溶媒の留去及び処理にコストを要する。特許文献２記載された方法も、同様の課題を有するものである。
一方、特許文献３に記載された方法では、有機溶剤で油脂を溶解して所定の水溶液と混合する工程において、エマルジョン化が起きやすく、油脂の分離が困難となる。
また、上記特許文献１〜３に記載された方法はいずれも、抽出法による搾油法であり圧搾法による搾油法ではない。
【０００８】
また、特許文献４に記載された方法では、油脂中の水分を除く際に用いられたモレキュラーシーブは水分を吸着しており、このような水分を多く含む無機物質を廃棄物として処理しなければならないという課題が生じてくる。
【０００９】
したがって、精製食用油脂の製造においては、従来の製造施設をできるだけ利用して、簡便で製造工程数を少なくすることができ、かつ、廃棄物が少なく、高精製度の食用油脂を効率的に得られる方法が望まれる。
【００１０】
本発明は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、圧搾法による搾油効率を高めることができ、また、加熱処理工程を要することなく、高精製度の食用油脂を簡便かつ効率的に得ることができる精製食用油脂の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る精製食用油脂の製造方法は、固体状の油脂原料を親水性有機溶媒にそのまま浸漬する、又は、粉砕して親水性有機溶媒中でスラリーとする前処理工程と、浸漬又はスラリーとされた油脂原料を圧搾して搾油する搾油工程と、搾油された油脂と前記親水性有機溶媒とを分離する分液工程と、前記分液工程の後、分離した前記搾油油脂を親水性有機溶媒により抽出洗浄し、さらに、水により抽出洗浄する抽出洗浄工程と、前記抽出洗浄工程の後、洗浄した前記搾油油脂を、セルロースを添加又はセルロースカラムを通過させることにより脱水する脱水工程を備えていることを特徴とする。
このように、親水性有機溶媒を用いて、油脂原料を浸漬又はスラリーとしてから搾油することにより、精製工程の簡略化又は省略することができ、簡便かつ効率的に搾油中の色素成分や各種夾雑物を効果的に低減させることができる。
【００１２】
また本発明に係る精製食用油脂の製造方法は、前記分液工程の後、分離した前記搾油油脂を親水性有機溶媒により抽出洗浄し、さらに、水により抽出洗浄する抽出洗浄工程を備えている。
このような抽出洗浄は、前記搾油油脂のさらなる精製を行う上で好適な方法である。
【００１３】
更に本発明に係る精製食用油脂の製造方法は、前記抽出洗浄工程の後、洗浄した前記搾油油脂を、セルロースを添加又はセルロースカラムを通過させることにより脱水する脱水工程を備えている。
このように、セルロースを用いて脱水することにより、油脂中の脱水を効果的に行うことができるとともに、夾雑物のより一層の低減化を図ることができる。
【００１４】
ここで、前記前処理工程においては、親水性有機溶媒を少なくとも１回交換し、前記油
脂原料の洗浄を行うことが好ましい。
このような前処理工程における洗浄処理により、油脂原料中の夾雑物の除去効果を高め
ることができる。
【００１５】
上記製造方法において用いられる親水性有機溶媒は、油脂との分液の観点から、メタノール、エタノール、アセトニトリル及びアセトンのうちのいずれか又は２種以上の混合溶媒が好適に用いられる。
また、前記親水性有機溶媒が、含水溶媒であることが好ましい。また前記分液工程において、水、又は、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム等の炭酸塩、リン酸水素二ナトリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸二水素アンモニウム、リン酸三ナトリウム、リン酸三カリウム等のリン酸塩のいずれか１種又は複数の塩類溶液を添加することが望ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る製造方法によれば、圧搾法による搾油効率を高めることができ、搾油油脂に含まれる色素や異臭、夾雑物量をより簡便かつ効率的に低減させることができる。
また、本発明によれば、加熱処理工程を要することなく、精製度の高い食用油脂を得ることができるため、脂質の酸化やトランス脂肪酸の少ない食用油脂の提供が可能となる。
さらに、搾油粕や製造工程において使用された溶媒等を再利用することができるため、廃棄物が少なく、資源の有効活用が図られ、食用油脂の製造原価の低廉化につながるという利点も有している。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例の実験３における高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）検出パターンを示したものであり、（ａ）はキャノーラ油（標品）、（ｂ）はナタネ種子粒を直接搾油したもの、（ｃ）は粉砕ナタネ種子を直接搾油したもの、（ｄ）はナタネ種子粒をエタノール浸漬処理してから搾油したもの、（ｅ）はナタネ種子粒をエタノール浸漬処理し、超音波処理してから搾油したもの、（ｆ）は粉砕ナタネ種子をエタノール浸漬処理してから搾油したものである。
【図２】実施例の実験４におけるＨＰＬＣ検出パターンを示したものであり、（ａ）はキャノーラ油（標品）、（ｂ）は抽出洗浄前の搾油ナタネ油、（ｃ）は抽出洗浄後のナタネ油、（ｄ）は脱水処理後の精製ナタネ油である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明について、詳細に説明する。
本発明に係る精製食用油脂の製造方法は、少なくとも、固体状の油脂原料の親水性有機溶媒による前処理工程、搾油工程及び分液工程を経るものであり、必要に応じて適宜、他の工程を組み合わせてもよい。以下、各工程を説明する。
【００１９】
ここで、本発明でいう食用油脂とは、油脂原料が固体状のものであり、植物油脂が一般的であるが、特に限定されるものではない。例えば、ナタネ油、大豆油、ベニバナ油、コーン油、ゴマ油、綿実油、オリーブ油、ヤシ油、パーム油、ヒマワリ油、コメ油、グレープシードオイル等が挙げられる。
【００２０】
前記前処理工程においては、油脂原料を親水性有機溶媒により浸漬又はスラリーとする。
具体的には、油脂原料に対して１０質量％以上、好ましくは、５０〜２００質量％の親水性有機溶媒を加えてそのまま浸漬させる。あるいはまた、予め粉砕した油脂原料を親水性有機溶媒と混合してスラリーとする。親水性有機溶媒に浸漬させた油脂原料を、ミキサー又は石臼等を用いて粉砕し、スラリーとしてもよい。
このように、親水性有機溶媒により油脂原料を浸漬又はスラリーとしてから搾油することにより、種子原料の組織が軟らかくなり、圧搾しやすくなるとともに、搾油中の夾雑物を親水性有機溶媒で抽出し、低減化させることができるため、簡便かつ効率的な精製が可能となる。
【００２１】
前記前処理工程において、固体状の油脂原料をそのまま浸漬するか、粉砕してスラリーとするかは、該油脂原料のサイズや硬さ等に応じて適宜選択することができ、圧搾しやすい状態とすることができればいずれでもよい。
通常、粉砕する方が、操作工程が増えるものの、搾油効率が高くなる傾向にある。
【００２２】
前記前処理工程を経た油脂原料は、そのまま直接圧搾しても、搾油中の夾雑物量の低減化及び搾油効率の向上の効果が得られるが、前記前処理工程においては、親水性有機溶媒を少なくとも１回交換して洗浄することが好ましい。
スラリーとした場合には、具体的には、スラリーを静置して、分離した親水性有機溶媒層を除去し、新たな親水性有機溶媒を加えて再び撹拌混合し、これを１回又は複数回繰り返し、油脂原料の粉砕片を洗浄する。このスラリーの溶媒交換は、バッチ方式又はカラム方式のいずれの方法で行ってもよい。
このように複数回のスラリー洗浄を行うことにより、油脂原料に含まれる夾雑物が親水性有機溶媒に効果的に抽出され、除去効果が高まるため、後の分液工程後に、さらなる精製処理を行わなくても、高品質の食用油脂を得ることができる。
【００２３】
前記親水性有機溶媒としては、メタノール、エタノール、アセトニトリル、アセトンを用いることができる。搾油効率の観点からはメタノールが効果的であるが、食用油脂の製造においては、エタノールが好ましい。なお、アセトンは、油脂と分離しにくい場合には、含水で使用するか、又は、搾油後に加水して油脂と分離させる。
これらの溶媒は、色素や異臭のみならず、遊離脂肪酸やサポニン等の夾雑物を溶解させることができ、有機溶媒であっても搾油油脂と均一に溶け合うことはなく、静置しておくと分離する。
したがって、親水性有機溶媒を用いれば、色素や異臭成分量を低減させることができるのみならず、同時に遊離脂肪酸量も効果的に低減させることができる。
また、溶媒への抽出物の選択性を持たせるために、前記親水性有機溶媒を含水溶媒（高濃度水溶液）として用いることもできるが、この場合、搾油効率は若干劣る。なお、親水性有機溶媒の比重が搾油油脂の比重よりも小さくなるように留意する必要がある。
【００２４】
次の搾油工程においては、浸漬又はスラリーとされた油脂原料を圧搾して搾油する。
具体的には、前記油脂原料を搾油機の圧搾部に投入する。その際、過剰の溶媒は、圧搾前に予め分離回収しておいてもよい。
溶媒とともに圧搾部に充填することにより、隙間をできるだけ少なく、精密充填することが可能となり、圧搾のための圧力が無駄なく均一に作用し、溶媒を用いることなく直接搾油する場合に比べて、搾油効率を５０％以上向上させることができる。また、油脂原料中に親水性有機溶媒が浸透しているため、該油脂原料の組織内の油分が溶出しやすくなり、搾油粕中に残留する油分を少なくすることができる。
さらに、本発明においては、圧搾時の加温処理を行う必要がなく、油分の熱による変質を生じることがない。なお、求められる油の品質によっては、搾油効率をより高めるために、使用する溶媒の沸点以下の温度であれば加温してもよい。
【００２５】
次に、分液工程においては、前記搾油工程において得られた搾油油脂と前記親水性有機溶媒とを分離する。
搾油された油脂は、タンクに入れて静置しておくと、親水性有機溶媒層と搾油油脂層に分離する。分離を促進させるために、水、又は、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム等の炭酸塩、リン酸水素二ナトリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸二水素アンモニウム、リン酸三ナトリウム、リン酸三カリウム等のリン酸塩のいずれか１種又は複数の塩類溶液を添加したり、遠心力を利用して分離したりしてもよい。ただし、親水性有機溶媒層の比重が搾油油脂の比重よりも小さくなるように留意する必要がある。
このようにすることにより、搾油油脂と、有害物質等の夾雑物を含む親水性有機溶媒層とを分液することができ、食用油脂を精製することができる。
【００２６】
前記分液工程の後、親水性有機溶媒と分離された搾油油脂をさらに精製する場合には、親水性有機溶媒により抽出洗浄し、さらに、水により抽出洗浄する抽出洗浄工程を経ることが好ましい。
このような段階的な抽出洗浄により、搾油油脂をエマルジョン化させることなく、該搾油油脂中の夾雑物を親水性有機溶媒及び水にさらに効果的に抽出させ、精製することができる。
【００２７】
この抽出洗浄工程は、バッチ方式での抽出分液により行うことができる。この場合、親水性有機溶媒又は水による抽出洗浄は、複数回繰り返し行うことにより、より効果的に精製することができる。
【００２８】
また、前記抽出洗浄工程は、前記搾油油脂を入れた容器の底部から親水性有機溶媒の液滴を送入し、該液滴での連続抽出を行う液滴抽出により行うこともできる。
具体的には、搾油油脂を充填したタンクの底部に、微細な穴の開いたパイプ又はガラスフィルター等の液滴送入装置を設けて、親水性有機溶媒を液滴として送入する。送入された親水性有機溶媒は、搾油油脂よりも比重が小さいため、タンク内の搾油油脂中を上昇する。その間に、搾油油脂に含まれている有害物質等の夾雑物は、親水性有機溶媒の液滴に抽出される。連続的に上昇する液滴は、タンク上部からオーバーフローさせて分離する。このような液滴抽出の処理時間は、分離された溶媒中に含まれる有害物質濃度をモニターすることにより、適宜決定される。
その後、油脂よりも比重が大きい、水（又は塩を含む水溶液）を用いて、搾油油脂の上方から水を油面に滴下して、搾油油脂中を液滴が下降することにより、親水性有機溶媒及び水溶性夾雑物の抽出を行うことができる。
【００２９】
前記抽出洗浄工程において用いられる親水性有機溶媒には、前記前処理工程において用いたものと同様のものを用いることができる。また、水による抽出洗浄においては、抽出効率を高めるために、必要に応じて、水に代えて、前記分液工程と同様の塩類水溶液を用いてもよい。
前記分液工程及び抽出洗浄工程において分離された親水性有機溶媒は、蒸留して回収し、再利用することができる。また、蒸留残渣には、脂溶性ビタミンやサポニン等が含まれており、創薬原料や機能性食品原料としての利用も期待される。
【００３０】
上記のような水により抽出洗浄された油脂は、精製度が高いものの、水分を取り込むことにより濁りが生じる場合がある。このような場合には、抽出洗浄の後、脱水工程を経ることが好ましい。
具体的には、脱水剤として粉末状又はシート状のセルロースを用い、これを油脂に投入する、又は、カラムに充填した前記セルロースに油脂を通過させることにより脱水する。
このような脱水処理によれば、水分と同時に水溶性夾雑物もセルロースにより吸着除去することができる。なお、処理後のセルロースはそのまま燃料に用いることができるため、従来のモレキュラーシーブを用いた場合のような廃棄物の問題を生じることはない。
なお、前記セルロースは、セルロースそのものに限られず、セルロースを含有する材料であってもよい。この場合、脱水効率の観点から、セルロースの含量は５０％以上であることが好ましく、より好ましくは８０％以上である。
【００３１】
上記のようにして得られる精製食用油脂中の夾雑物の含有量の測定方法は、特に限定されるものではないが、例えば、精製油脂にメタノールを添加して撹拌した後、遠心分離し、その上澄みを分析試料として、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）にて検出ピーク数と各ピーク高さを比較することにより精製度を比較することができる。
【００３２】
なお、本発明に係る製造方法のような精製プロセスは、食用油脂の中でも、特に、ゴマ油やオリーブ油のように、搾油後さらに精製を行わない高価な油の製造に好適に適用することができる。これにより、搾油効率を向上させることができ、また、加温処理を要しないため、油の変質防止を図ることができる点でも有利である。
【実施例】
【００３３】
以下、本発明を実施例に基づき、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。
（実験１）親水性有機溶媒の種類による搾油量の違い
ナタネ種子をミキサーで粉砕し、１５ｇを小型搾油機（ＣＨＳ−０１；創作機械工房）に充填し、下記表１に示す各種親水性有機溶媒１０ｍｌを加えて浸漬し、搾油した。
搾油液を４０００ｒｐｍ、１０分間遠心し、溶媒と油脂に分離させて、油脂の体積を測定し、これを搾油量とした。
表１に、各種親水性有機溶媒を用いた場合の搾油量をまとめて示す。
なお、アセトンの場合、油脂が溶解して分離しなかったため、搾油後、３０％加水して油脂を遊離させた。
【００３４】
【表１】
0006013746.tif 000002
【００３５】
表１に示した結果から、粉砕したナタネ種子を親水性有機溶媒によりスラリー化させることにより、種子の組織が軟らかくなり、未処理の場合に比べて３倍近くまで搾油効率を増大させることができることが認められた。
【００３６】
（実験２）油脂含量の少ない油脂原料からの搾油
大豆をコーヒーミルで粉砕し、１５ｇにエタノール１５ｍｌを加えて浸漬してスラリーとし、下記表２に示す各条件にて加温した後、実験１と同様にして搾油した。
搾油液を４０００ｒｐｍ、１０分間遠心し、溶媒と油脂に分離させて、油脂の重量を測定し、これを搾油量とした。
表２に、各種加温条件における搾油量をまとめて示す。
【００３７】
【表２】
0006013746.tif 000003
【００３８】
大豆は、油脂含量が少なく、搾油が難しいため、一般にはヘキサン抽出で製造される。上記実験２においては、スラリー化しない場合（無処理）は全く搾油することができなかったが、スラリー化することにより、少量であるものの、搾油可能となることが認められた。また、加温の影響は認められなかった。
【００３９】
（実験３）前処理による精製度の違い
ナタネ種子粒又は粉砕ナタネ種子を直接搾油した場合とエタノールに浸漬処理（前処理）して搾油した場合の搾油油脂の精製度を比較した。搾油は実験１に準じた方法で行った。なお、ナタネ種子粒のエタノール浸漬処理に関しては、さらに超音波処理を行ったものも評価した。
精製度の比較は、各搾油油脂に同量のメタノールを添加混合し、メタノール可溶成分についてのＨＰＬＣ検出パターンを、市販キャノーラ油（標品）と比較することにより行った。
図１に、測定した各ＨＰＬＣパターンを示す。
【００４０】
図１に示した各ＨＰＬＣパターンから、ナタネ種子のエタノール浸漬処理により夾雑物のピークが小さくなり、精製工程を経なくても、市販キャノーラ油（標品）に近い精製度が得られることが認められた。
【００４１】
（実験４）抽出精製による精製度の違い
圧搾法により得られた搾油ナタネ油を、同量のエタノールで３回抽出し、次いで、蒸留水で３回抽出して精製したところ、濁りが生じた。
精製した油脂中に、セルロース粉末を１／５０（ｗ／ｖ）量を加えて１時間放置したところ、水分等による濁りが消え、清澄で透明な油脂が得られた。
各段階における油脂を同量のメタノールと混合し、メタノール可溶成分についてのＨＰＬＣ検出パターンを市販キャノーラ油（標品）との比較により、精製度を比較した。
図２に、測定した各ＨＰＬＣパターンを示す。
【００４２】
図２に示した各ＨＰＬＣパターンから、エタノール及び蒸留水による抽出精製を行うことにより（ｃ）、市販キャノーラ油（標品）（ａ）よりも精製度が高い精製ナタネ油が得られることが認められた。さらに、セルロースによる脱水（ｄ）も有効に機能し、より夾雑物量が低減されることが認められた。
【図１】
0006013746.tif 000004
【図２】
0006013746.tif 000005