(57)【要約】【解決手段】飽和脂肪酸及びポリグリセリン脂肪酸エステル混合物に、溶解度パラメータ１０〜１５の溶剤を添加し、析出したポリグリセリン脂肪酸エステルを分離することを特徴とするポリグリセリン脂肪酸エステルの回収法。【効果】本発明によれば、脂肪酸類の自然分別に使用したポリグリセリン脂肪酸エステルが容易に回収、再利用できるとともに、飽和脂肪酸の単離精製も可能となる。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
飽和脂肪酸及びポリグリセリン脂肪酸エステル混合物に、溶解度パラメータ１０〜１５の溶剤を添加し、析出したポリグリセリン脂肪酸エステルを分離することを特徴とするポリグリセリン脂肪酸エステルの回収法。
【請求項２】
溶剤の添加量が、当該混合物に対し１．５〜１０重量倍である請求項１記載の回収法。
【請求項３】
原料脂肪酸類にポリグリセリン脂肪酸エステルを添加混合し、冷却することにより結晶を析出させ、液体部と結晶部とを分別する原料脂肪酸類中の飽和脂肪酸と不飽和脂肪酸の製造法であって、当該分別した飽和脂肪酸部に溶解度パラメータ１０〜１５の溶剤を添加し、析出したポリグリセリン脂肪酸エステルを分離、回収し、再使用することを特徴とする飽和脂肪酸と不飽和脂肪酸の製造法。
【請求項４】
溶剤の添加量が、当該飽和脂肪酸部に対し１．５〜１０重量倍である請求項３記載の製造法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、脂肪酸混合物から飽和脂肪酸と不飽和脂肪酸とを自然分別法により効率良く分離する方法、及び当該自然分別に使用したポリグリセリン脂肪酸エステルの簡便かつ効率的な回収法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
脂肪酸類は、モノグリセリド、ジグリセリド等の食品の中間原料や、その他各種の工業製品の添加剤、中間原料として広く利用されている。かかる脂肪酸類は、一般に、菜種油、大豆油等の植物油や牛脂等の動物油を高圧法や酵素分解法により加水分解することにより製造されている。
【０００３】
ところが、上記のように動植物油を単に加水分解して製造された脂肪酸類は、そのままの脂肪酸組成では産業上の素原料として必ずしも好適なものではない。すなわち、利用の目的によって、不飽和脂肪酸と飽和脂肪酸に分別することが必要となる。
【０００４】
そこで、所望の脂肪酸を得るために、脂肪酸組成の調整が必要となる。一般に、脂肪酸類の分別には、溶剤分別法、湿潤剤分別法が採用されているが、これらの方法は分離効率（収率）は高いものの、設備投資、溶剤や湿潤剤水溶液の回収等のランニングコストがかかるという問題を有している。これに対し、溶剤を使用しない自然分別法（無溶剤法）は、安価な分別法であり、問題点とされていた濾過速度の低下等についても、ポリグリセリン脂肪酸エステル等の添加剤を使用することにより解決が図られている（特開平１１−１０６７８２号）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ポリグリセリン脂肪酸エステルの添加により生じた結晶部である飽和脂肪酸部には、添加したポリグリセリン脂肪酸エステルが混入しており、このままでは飽和脂肪酸部の用途は制限されてしまうという問題があった。また、結果的に不飽和脂肪酸部の製造単価も高額になるという問題もあった。一方で、自然分別法であっても、使用する添加剤のコストは少なからず最終製品の製造コストに影響を及ぼした。従って、飽和脂肪酸部からポリグリセリン脂肪酸エステルを効率良く回収、再利用し、同時に不純物の少ない不飽和脂肪酸と飽和脂肪酸の両者を製造する方法の開発が望まれていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明者は、脂肪酸類のポリグリセリン脂肪酸エステルを用いた自然分別により得られた結晶部である飽和脂肪酸とポリグリセリン脂肪酸エステルの混合物からポリグリセリン脂肪酸エステルを効率良く回収すべく種々検討してきたところ、当該混合物に一定の溶解度パラメータを有する溶剤を添加すれば、ポリグリセリン脂肪酸エステルのみが析出し、これを分離すればポリグリセリン脂肪酸エステルが効率良く回収できることを見出した。また、この回収法を利用すれば脂肪酸類から不純物の少ない飽和脂肪酸と不飽和脂肪酸の両者が効率良く分別して製造できることも見出した。
【０００７】
すなわち、本発明は、飽和脂肪酸及びポリグリセリン脂肪酸エステル混合物に、溶解度パラメータ１０〜１５の溶剤を添加し、析出したポリグリセリン脂肪酸エステルを分離することを特徴とするポリグリセリン脂肪酸エステルの回収法を提供するものである。
【０００８】
また、本発明は、原料脂肪酸類にポリグリセリン脂肪酸エステルを添加混合し、冷却することにより結晶を析出させ、液体部と結晶部とを分別する原料脂肪酸類中の飽和脂肪酸と不飽和脂肪酸の製造法であって、当該分別した飽和脂肪酸部に溶解度パラメータ１０〜１５の溶剤を添加し、析出したポリグリセリン脂肪酸エステルを分離、回収、再使用することを特徴とする飽和脂肪酸と不飽和脂肪酸の製造法を提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明において、「自然分別法」とは、処理対象の原料脂肪酸類を、分相する量の水を含まず、かつ溶剤を使用せず、必要に応じ撹拌しながら冷却し、析出した固体成分を濾過、遠心分離、沈降分離等することにより固−液分離を行う方法をいう。
【００１０】
本発明は、上記の如く、原料脂肪酸類に添加剤としてポリグリセリン脂肪酸エステルを添加混合して、冷却して結晶を析出させ、液体部と結晶部とを分別することにより、飽和脂肪酸と不飽和脂肪酸を自然分別法により製造する方法の改良である。ここで液体部が不飽和脂肪酸であり、結晶部が飽和脂肪酸であるが、飽和脂肪酸結晶にはポリグリセリン脂肪酸エステルが混入しており、本発明では当該飽和脂肪酸とポリグリセリン脂肪酸エステルの混合物からポリグリセリン脂肪酸エステルを回収し、飽和脂肪酸を単離することができる。
【００１１】
本発明において、飽和脂肪酸と不飽和脂肪酸の分別の対象となる原料脂肪酸類は、菜種油、大豆油、ヒマワリ油、パーム油等の植物油や牛脂等の動物油の、水蒸気分解法での加水分解、リパーゼを触媒とする加水分解等により製造される。本発明の方法は、原料脂肪酸類中の脂肪酸の量が５０質量％以上、特に８５質量％以上であるような場合により有効であり、部分グリセリドが存在していてもよい。また、この原料脂肪酸類としては、脂肪酸組成中のパルミチン酸、ステアリン酸等の飽和脂肪酸（Ｃ１２〜Ｃ２２）の比率が、５〜７０質量％、特に１０〜３０質量％のものが好ましい。
【００１２】
本発明で用いられるポリグリセリン脂肪酸エステルの由来は特に限定されず、動植物油等を原料とした天然物由来のポリグリセリンと脂肪酸とのエステル化反応により得られたもの、及びグリシドール、エピクロルヒドリン等を重合して得られる合成系ポリグリセリンと脂肪酸とのエステル化反応により得られたものなどのいずれでもよい。ポリグリセリン脂肪酸エステルにおけるポリグリセリンの平均重合度は、濾過容易な結晶状態を得る点から５以上、特に８〜３０が好ましい。また、ポリグリセリンと反応させる脂肪酸は、ポリグリセリン脂肪酸エステルの透明融点調整の点から、炭素数１０〜２２、特に炭素数１２〜１８の飽和又は不飽和の脂肪酸から構成されることが好ましい。当該脂肪酸は、単一脂肪酸構成されてもよいが、混合脂肪酸で構成されている場合が特に濾過容易な結晶状態を得る点から好ましい。ポリグリセリンと脂肪酸とのエステル化反応は、これらの混合物に水酸化ナトリウム等のアルカリ触媒を添加し、窒素等の不活性ガス気流下、２００〜２６０℃で直接エステル化させる方法、酵素を使用する方法等のいずれの方法によってもよい。
【００１３】
上記ポリグリセリン脂肪酸エステルは、２種以上を併用してもよく、またその添加量は、原料脂肪酸類に対して０．００１〜５質量％、特に０．０５〜１質量％程度が好ましい。
【００１４】
本発明では、原料脂肪酸類に前記ポリグリセリン脂肪酸エステルを添加混合し、冷却して結晶を析出させ、液体部と結晶部とを分別する。ここでポリグリセリン脂肪酸エステルは、原料脂肪酸類に完全に溶解できるように、７０℃以上で混合溶解することが好ましい。この混合溶解の後における冷却時間及び冷却温度は、原料の量、冷却能力などによって異なり、原料脂肪酸類の組成により適宜選択すればよい。例えば、大豆脂肪酸の場合、０℃まで、１〜３０時間、好ましくは３〜２０時間程度必要である。冷却は、回分式処理でも連続式でもよい。また、結晶分離法としては、濾過方式、遠心分離方式、沈降分離方式等が適用でき、回分式処理でも連続式処理でもよい。
【００１５】
得られた結晶、すなわち飽和脂肪酸及びポリグリセリン脂肪酸エステルに添加される溶剤は、溶解度パラメータ１０〜１５の範囲内、好ましくは１０〜１３の範囲内のものである。溶解度パラメータが１０未満の溶剤では、均一溶解となり、１５を超える溶剤では原料脂肪酸の析出現象が起こり、ポリグリセリン脂肪酸エステルだけを選択的に析出させることができない。ここで、溶解度パラメータとは、溶剤の極性を示す値であり、Ｃ．Ｍ．ハンセン（Ｃ．Ｍ．Ｈａｎｓｅｎ）、Ｊ．ペイントテク（Ｊ．Ｐａｉｎｔ　Ｔｅｃｈ．３９，１０４（１９６７））により示されているものである。ただし、ｎ成分よりなる混合物の場合は下記式により算出できる（式中、φｉは成分ｉの容積分率であり、δｉは成分ｉの溶解度パラメータである。）。
【００１６】
【式１】
2004018441.tif 000002
【００１７】
このような溶解度パラメータを有する溶剤としては、水、メタノール、エタノール、酢酸、アセトン、酢酸エチル、トルエン、ヘキサン等の単成分またはそれら２つ以上の混合物が挙げられる。アセトン−水混合溶剤のような混合溶剤の場合、その混合比を適宜調整することにより溶解度パラメータを調整することが可能である。これらのうち、アセトン−水、メタノール、酢酸等が好ましい。
【００１８】
かかる溶剤の添加量は、飽和脂肪酸とポリグリセリンの混合物（すなわち前記飽和脂肪酸部結晶）に対し、１．５〜１０重量倍、特に２〜８重量倍が好ましい。
【００１９】
溶剤添加の温度は、原料飽和脂肪酸により適宜選択すれば良いが、０℃〜８０℃が好ましい。例えば、大豆脂肪酸ならば、５〜４０℃が好ましい。
【００２０】
溶剤を添加すると飽和脂肪酸のみが溶解し、ポリグリセリン脂肪酸エステルが選択的に析出するので、これを濾過、遠心分離、沈降分離などにより回収すればよい。回収したポリグリセリン脂肪酸エステルは、再度原料脂肪酸類の添加剤として利用することができる。また、溶液部の飽和脂肪酸は、蒸留法などにより溶剤を留去することにより容易に回収することができる。
【００２１】
【実施例】
以下の実施例において、飽和脂肪酸比率は、ガスクロマトグラフィーにより測定した。
【００２２】
〔原料脂肪酸の調製〕
表１に示す油脂を常法により加水分解し、原料脂肪酸を調製した。使用した油脂の飽和脂肪酸比率（質量％）を表１に示す。飽和脂肪酸比率は、脂肪酸組成ガスクロマトグラフィーにて測定し、計算した。
【００２３】
【表１】
2004018441.tif 000003
【００２４】
〔脂肪酸の分別〕
得られた脂肪酸５ｋｇに表２に示すポリグリセリン脂肪酸エステル（ＰＧＥ）を加え、８０℃で均一に溶解する。次いで、５０ｒｐｍで撹拌しつつ３℃／ｈｒで冷却し、−３℃〜３０℃で１時間撹拌保持する。次いで、ナイロン製濾布ＮＹ１２６０ＮＬＫ（三菱化工機（株）（濾過面積３９ｃｍ２）を用い０．０３ＭＰａで加圧濾過して液体部（不飽和脂肪酸）と固体部（結晶部；飽和脂肪酸）に分別した。
【００２５】
得られた結晶部全量を溶解し、表３に示す溶剤を原料脂肪酸に対して表４に示す倍量加え攪拌した。その結果を表４に示す。次いで、析出が確認できたものについて遠心分離機を用いてポリグリセリン脂肪酸エステルと溶液部に分離した。遠心分離条件は、３０００ｒｐｍで１０分間行なった。（約４００Ｇ）回収したポリグリセリン脂肪酸エステルはエバポレーターで溶剤トッピングを行った。回収率は、分別時の添加量に対して、回収したポリグリセリン脂肪酸エステル量の割合で求めた。また、得られた溶液部は、エバポレーターにより飽和脂肪酸を回収した。次いで表１に示す原料１ｋｇに回収したポリグリセリン脂肪酸エステルを表４に示す量添加し、８０℃で均一に溶解する。上記と同様な方法にて、脂肪酸の分別を行った。その結果を表５に示す。
【００２６】
【表２】
2004018441.tif 000004
【００２７】
【表３】
2004018441.tif 000005
【００２８】
【表４】
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【００２９】
【表５】
2004018441.tif 000007
【００３０】
表４から明らかなように、溶解度パラメータが１０〜１５の範囲内にある溶剤を用いた場合に、ポリグリセリン脂肪酸エステルが選択的に析出し、容易に回収、再利用できることがわかる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、脂肪酸類の自然分別に使用したポリグリセリン脂肪酸エステルが容易に回収、再利用できるとともに、飽和脂肪酸の単離精製も可能となる。