(57)【要約】本発明は、アルコールを高圧条件下で精製溶媒として用いる、粗米糠ロウの精製のための方法に関する。本発明は、特には、粗米糠ロウを経済的に価値のある高純度ロウ製品とする、効率的かつ経済的な精製のための、前記溶媒としてのエチルアルコールの使用に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
粗米糠ロウを精製するための方法であって、
ａ）前記ロウをエタノールと高圧下で混合して反応混合物を形成する混合工程、
ｂ）前記混合物を高温で所望の時間還流して前記ロウを溶解する還流工程、
ｃ）前記混合物を所望の時間及び温度で静置させる静置工程、
ｄ）未溶解物質を液体画分から分離する分離工程、
ｅ）前記未溶解物質に対して、工程（ａ）から（ｄ）を２回繰り返して、第２液体画分に残留するロウを抽出する繰り返し工程、
ｆ）前記液体画分と前記第２液体画分とを別の容器に収集してプールする収集工程、
ｇ）前記プールされた液体画分を冷却して、前記溶解したロウを結晶化させる冷却工程、
ｈ）前記結晶化したロウを濾過によって除去する除去工程、
ｉ）前記結晶化したロウをエタノールによって洗浄する洗浄工程、
ｊ）前記ロウを真空下で乾燥して最終製品を形成する乾燥工程、
を備える、方法。
【請求項２】
請求項１の方法であって、エタノールの純度が体積比で９５％以上である、方法。
【請求項３】
請求項１の方法であって、前記混合物は、粗ロウを、エタノールに対して約１：４から約１：５の質量比で含む、方法。
【請求項４】
請求項１の方法であって、前記混合物は、窒素又は二酸化炭素によって、約２−３バールに加圧される、方法。
【請求項５】
請求項１の方法であって、前記還流工程は、約１００℃で、少なくとも１時間実行される、方法。
【請求項６】
請求項１の方法であって、前記混合物は、７０から７５℃の間で、約３０分間静置される、方法。
【請求項７】
請求項１の方法であって、前記液体画分を、１０℃まで約１時間冷却し、ロウを結晶化する、方法。
【請求項８】
請求項１の方法であって、前記結晶化したロウは、濾過器によって濾過される、方法。
【請求項９】
請求項１の方法であって、前記最終製品の色は、鮮明な白色から淡黄色である、方法。
【請求項１０】
化粧品、薬品、食品又は艶出し剤に用いられる、請求項１に記載のロウ製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルコールを高圧条件下で精製溶媒として用いる、粗米糠ロウの精製のための方法に関する。本発明は、特には、粗米糠ロウを経済的に価値のある高純度ロウ製品とする、効率的かつ経済的な精製のための、前記溶媒としてのエチルアルコールの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
米は、世界において最も重要な穀物の１つであり、インドは、二番目に大きな米の生産地である。米糠は、精米産業の有益な副生成物である。米糠は、近年、有益な製品として食用米糠油を作るために使われている。糠は、約１２〜２５％の油成分を含んでいる。油以外に、糠は、米糠ロウと呼ばれるロウ状物質も約５％含んでおり、これは、米糠油精製工程の副産物である。粗ロウは、利用価値が幾分低いが、ある程度の高い水準まで精製されていれば、化粧品、艶出し及び食料品の調製に用いられる有益な製品となる。
【０００３】
化学的には、米糠ロウは、長鎖脂肪酸（Ｃ−２２からＣ−２６）及び長鎖脂肪族アルコール（Ｃ２６からＣ３０）の飽和モノエステルで作られる混成の生成物である。精製又は純化後、ロウは比較的均質な混合物となり、約７８℃から８２℃の間の融点、約７０から１２０ユニットの間の鹸化価、約４から２０ユニットの間のヨウ素価等の物理的特性を有する。この精製された米糠ロウは、その後、革磨き、クレヨン、キャンドル、靴クリーム、紙のコーティング、カーボン紙、潤滑剤等の多くの産業用用途を有する。他の主要な用途は、チョコレートのコーティング、野菜のコーティング、及び果物の保存のためのロウエマルジョン等の食品産業におけるものである。米糠ロウは、さらに、タブレット、軟膏、座薬等の医薬品、及び、保湿ローション、リップスティック、スキンクリーム等の化粧品に用いられる。
【０００４】
先行技術における一つの方法では、米糠ロウは、可能な最大限の油圧プレスにより米糠ロウから残留油を除去する工程によって、続く水とイソブタノール又はイソプロパノールのような溶媒中でそれを抽出する工程によって、純化され又は精製される。これらの抽出は、イソブタノールの再生利用にコストがかかり、又はイソプロパノールが高価であり、プロセスの効率が制限されている。加えて、精製に関するいくつかの工程が、本方法を複雑にしている。また、イソプロパノールやイソブタノール抽出後に、ロウを漂白する必要もある。粗米糠ワックスには、油の他に約１０〜２０％の樹脂性物質が含まれているため、これを除去することにより、精製された最終製品の価値と適用性が大幅に向上する。開示された本発明は、より少ない量の溶媒を使用して、最小限の抽出工程で粗米糠ワックスを高純度ワックスに精製する新規な方法を説明している。
【０００５】
発明の詳細な説明
米糠ロウは、米糠油精製工程の副生成物である。前記米糠油は、約５％のロウを含む。このロウを精製するために、油及び樹脂性物質をロウから除去する必要がある。文献に報告されている方法では、ロウが溶剤を用いて精製されている。本明細書では、溶媒としてエタノールを用いた、米糠ロウの精製の新規かつ経済的な方法が開示されている。これにより、ＦＤＡによる特定の標準に適合する特性を有する米糠ロウを精製することが可能となる。エタノールは、文献に開示されているＩＰＡ、アセトン等の他の溶媒と比較して、経済的な溶媒である。
【０００６】
本発明の一実施形態では、米糠油精製工程の副生成物として得られる粗米糠ロウを無水エチルアルコールに溶解する。第一の工程では、約５部のエタノールを１部のロウと高圧反応器内で混合し、反応混合物を形成する。前記高圧反応器を、次に窒素又は二酸化炭素で約２−３バールまで加圧し、前記混合物を、その圧力下で約９０から１１０℃の間の温度で約１時間還流し、樹脂性不純物を未溶解の状態のままロウ状の部分を溶解し、次に混合物を約３０分間７０から７５℃で静置し、樹脂性物質を反応器の底部に沈降させる。あるいは、前記高圧反応器を、次に窒素又は二酸化炭素で約２バールまで加圧し、前記混合物を、その圧力下で約７０から７５℃の間の温度で、約１時間還流し、樹脂性不純物を未溶解の状態のままロウ状の部分を溶解し、次に混合物を、約３０分間静置し、樹脂性物質を反応器の底部に沈降させる。次に、沈降した樹脂性物質を、底部バルブから除去し、溶解したロウ及び油を含む上部の液体画分を、別の容器に収集する。得られた樹脂性物質を、更にエタノール還流にかけ、第２のサイクルの間に残留するロウを回収する。平均して、粗米糠ロウは、最大で４０％の油を含み、これは、本明細書に開示された工程の副生成物として得られる。第２の工程の、更に残留する樹脂性物質は、その中に粗ロウ状物質も含む可能性があり、これは必要に応じて更に還流される。次に、前記液体画分をプールし、室温で冷却し、次に約１０℃で１時間処理し、油及び他の不純物からロウを結晶化し、真空濾過によって分離する。前記結晶化したロウを、約１：１（ｗ／ｖ）のエタノールで一度再び洗浄し、真空下で乾燥し、最終ロウ製品（精製された米糠ロウ）を形成する。前記最終ロウの色は、鮮明な白色から淡黄色である。
【０００７】
本発明の別の実施形態では、粗米糠の還流工程で溶媒として用いられるエタノールは、無水エタノール又は少なくとも体積比で９５％の純度であるエタノールである。エタノール中の水の存在は、エタノール中のロウの溶解の低下をもたらすため、エタノールの純度の低下は、精製されたロウの最終収率の低下をもたらす。
【０００８】
本発明のさらに別の実施形態では、前記ロウとエタノールとの混合物の還流工程は、溶媒の減少を防止するため、少なくとも１時間、温度約１００℃で、効率的な凝縮器で実行する。
【０００９】
本発明のさらに別の実施形態では、最終製品は、任意選択で過酸化水素又は亜塩素酸ナトリウム等の酸化剤を用いて脱色される。
【００１０】
本発明のさらなる実施形態では、前記精製ロウは、その融解温度、テクスチャー、色等のロウのユニークな特性を必要とする医薬品、艶出し剤又は化粧品の調製に使用される。
【００１１】
開示された工程の利点
開示された工程は単純であり、それゆえに大容量の適用のためのスケールアップが可能である。
【００１２】
回収のために用いられる工程は、エタノール中のロウをより効率的に選択的に抽出する高圧及び温度条件下で行われる。
【００１３】
以前の工程でのエタノールの使用は、１：１８であり、これが約１：１１に低減されるため、開示された工程は、以前の工程と比較して実質的により経済的である。
【００１４】
エタノールは、単蒸留の後の工程で、再生利用される。
【００１５】
実施例
以下に提供される実施例は、当業者によって理解され得るバリエーションに応じ、いずれの制限もなしに、本発明のより広い有用性をもたらす。様々な実験結果の非限定的な概要が実施例で提供され、これは、本明細書に開示されている工程の有利で新規な側面を実証している。
【００１６】
実施例１
約１００ｇの粗米糠ロウを、約５００ｍＬのエタノール（体積比で純度９９．９％）と共に高圧反応器内に入れ、反応混合物を形成した。前記高圧反応器を、窒素で約２−３バールまで加圧し、前記反応混合物を約１００℃で約１時間攪拌した。抽出後反応混合物を約７４℃で約３０分間静置し、樹脂性物質を反応器の底部に沈降させた。次に、沈降した樹脂性物質を底部バルブから除去し、主にロウ及び油を含む上部の液体画分を別の容器に収集した。樹脂性物質を５００ｍＬで再び上記の還流工程にかけ、残留する未溶解ロウを除去した。２つの抽出工程の後、油及びロウを含む液体画分を収集した。次に、前記液体画分プールを、室温で冷却し、次に１０℃で１時間冷却し、油及び他の不純物からロウを結晶化し、真空濾過によって分離した。前記結晶化したロウを、約１００ｍＬのエタノールで、一度再び洗浄し、真空下で乾燥し、最終ロウ製品（精製された米糠ロウ）を形成した。これらの工程により、約１５．２ユニットの酸価、約７０．４ユニットの鹸化価、及び約２０ユニットのヨウ素価を有し、白色から淡黄色の着色を有する、約４５ｇの高純度最終ロウ製品を得た。さらには約３０ｇの油及び約２４ｇの固形樹脂性物質を副生成物として回収した。
【００１７】
実施例２
約１００ｇの粗米糠ロウを、約４００ｍＬのエタノール（体積比で純度９９．９％）と共に高圧反応器内に入れ、反応混合物を形成した。前記高圧反応器を、窒素で約２−３バールまで加圧し、前記反応混合物を約１００℃で、約１時間攪拌した。抽出後、反応混合物を、約７４℃で約３０分間静置させて、樹脂性物質を反応器の底部に沈降させた。次に、沈降した樹脂性物質を底部バルブから除去し、主にロウ及び油を含む上部の液体画分を別の容器に収集した。樹脂性物質を、４００ｍＬで再び上記の還流工程にかけ、残留する未溶解ロウを除去した。２つの抽出工程の後、油及びロウを含む液体画分を、収集し、プールした。次に、前記液体画分プールを、室温で冷却し、次に１０℃で約１時間冷却し、油及び他の不純物からロウを結晶化し、真空濾過によって分離した。前記結晶化したロウを、約１００ｍＬのエタノールで一度再び洗浄し、真空下で乾燥し、最終ロウ製品（精製された米糠ロウ）を形成した。これらの工程により約１２．５９ユニットの酸化価、約７８．５２ユニットの鹸化価、及び約２１．４８ユニットのヨウ素価を有し、白色から淡黄色の着色を有する、約３９．７ｇの高純度最終ロウ製品を得た。さらには、副生成物として約３０．６ｇの油及び約２７．７ｇの固形樹脂性物質を回収した。
【００１８】
実施例３
約１００ｇの脱油した米糠ロウを、約５００ｍＬのエタノール（体積比で純度９９．９％）と共に高圧反応器内に入れ、反応混合物を形成した。前記高圧反応器は、窒素で約２−３バールまで加圧され、前記反応混合物を約１００℃で約１時間攪拌して、ロウ部分を溶解し、次にそれを約７４℃で約３０分間静置し、反応器の底部に樹脂性物質を沈降させた。次に、沈降した樹脂性物質を底部バルブから除去し、主にロウ及び油を含む上部の液体画分を別の容器に収集した。樹脂性物質を５００ｍＬで再び上記の還流工程にかけ、残留する未溶解ロウを除去した。油及びロウを含む液体画分は、２つの抽出工程の後収集した。次に、前記液体画分プールを室温で冷却し、次に１０℃で１時間冷却し、油及び他の不純物からロウを結晶化し、真空濾過によって分離した。前記結晶化したロウを、約１００ｍＬのエタノールで一度再び洗浄し、真空下で乾燥し、最終ロウ製品（精製された米糠ロウ）を形成した。これらの工程により、約１２．９ユニットの酸価、約８７．３ユニットの鹸化価、及び約１１．２５ユニットのヨウ素価を有し、白色から淡黄色の着色を有する、約３４ｇの高純度最終ロウ製品を得た。さらには副生成物として、約５ｇの油及び約６０ｇの固形樹脂性物質を回収した。
【００１９】
実施例４
約１００ｇの粗米糠ロウを、約５００ｍＬのエタノール（体積比で純度９９．９％）と共に、高圧反応器内に入れ、反応混合物を形成した。前記高圧反応器は、二酸化炭素で、約２−３バールまで加圧され、前記反応混合物を約１００°Ｃで約１時間攪拌して、ロウ部分を溶解し、次にそれを約７４℃で約３０分間静置し、樹脂性物質を反応器の底部に沈降させた。次に、沈降した樹脂性物質を底部バルブから除去し、主にロウ及び油を含む上部の液体画分を、別の容器に収集した。樹脂性物質を、５００ｍＬで再び上記の還流工程にかけ、残留する未溶解のロウを除去した。２つの抽出工程の後、油及びロウを含む液体画分を収集した。次に、前記液体画分プールを室温で冷却し、次に１０℃で１時間冷却し、油及び他の不純物からロウを結晶化し、真空濾過によって分離した。前記結晶化したロウを、約１００ｍＬのエタノールで一度再び洗浄し、真空下で乾燥し、最終ロウ製品（精製された米糠ロウ）を形成した。これらの工程により、約１２．３２ユニットの酸価、約７１．２ユニットの鹸化価、及び約２１．１３ユニットのヨウ素価を有し、白色から淡黄色の着色を有する、約４２．６ｇの高純度最終ロウ製品を得た。さらには約３１．２ｇの油及び約２３ｇの固形樹脂性物質を副生成物として回収した。
【００２０】
本発明を、実施例に挙げられた実施形態を参照して、特に示し、説明してきたが、上記で開示されたいくつかの特徴及び機能、並びに他の特徴及び機能、又はそれらの代替物は、望ましくは多くの異なるシステム又はアプリケーションに組み合わせることができる。また、当業者は、現在予期されず、予測されない様々な代替、修正、変更、又は改良を、ここに加えることができ、これらもまた、以下の特許請求の範囲に含まれることが意図されている。本発明を、特定の好ましい実施形態を参照して説明してきたが、本発明は、これらの実施形態に限定されることを意図するものではなく、むしろ、当業者は、本発明の思想の範囲内であり、特許請求の範囲内である変更及び修正がなされてもよいことを認識するであろう。
【国際調査報告】
2021503535.tif 000002
2021503535.tif 000003