JP4522064B2 - 油脂のドライ分別方法 - Google Patents

Description

本発明は、対称型トリグリセリドを６０重量％以上含有する油脂のドライ分別方法に関するものである。

カカオ脂、シア脂、マンゴー核油、サル脂、イリッペ脂、パーム油などの対称型トリグリセリドを多く含む油脂は、その性質を生かし、チョコレート用油脂やクリーム用油脂として利用されてきた。
これらの油脂は、そのまま使用されることもあるが、高いスナップ性と良好な口どけを有する品質の高いチョコレート用油脂として利用するため、例えばアセトンやヘキサンを用いた溶剤分別によって、対称型トリグリセリドをその結晶画分に濃縮することが従来から行なわれてきた。

しかし、上記のような溶剤分別で得られた結晶画分には対称型トリグリセリドが濃縮されているものの、漂白処理と脱臭処理により溶剤を完全に除去する必要があり、コストが高く、操作が煩雑である問題があった。
そのため、近来は、対称型トリグリセリドを濃縮する分別方法として、より簡易で経済的なドライ分別が試みられている。

このドライ分別とは、一般的には晶析槽内で攪拌しながら分別原料油脂を冷却し、結晶を析出させた後、圧搾及び又はろ過によって結晶画分と液状画分を得る方法であるが、この方法は、対称型トリグリセリドを６０重量％以上含有する油脂に使用すると、微細な結晶が析出し全体が固化するため、結晶画分と液状画分に分離することができなかった。仮に、注意深く非常に長い時間をかけて、ゆっくり結晶化した場合には、結晶画分と液状画分に分離することは可能であるが、効率的ではない上に、結晶化したスラリーの流動性を保つ必要があることから、析出可能結晶量は固体脂含量として３０％程度が上限であり、溶剤分別に比べ結晶画分の収率が低いという欠点があった。また、攪拌下で析出した結晶は、液状画分を抱き込みやすく、結晶画分の純度が低下する傾向があった。

そのため、より高収率で純度の高い結晶画分を得るドライ分別方法として、凝固温度より３〜１０℃高い温度で、シードを添加してある程度結晶化を進めた後、静置下でさらに結晶化を進める方法（例えば特許文献１参照）や、結晶化がはじまる温度帯（例えばパーム油では３５〜２０℃）を０．１〜２℃／分という比較的速い冷却速度で結晶化する方法（例えば特許文献２参照）が提案されている。しかし、このように静置下で分別原料油脂を結晶化する場合、圧搾及び又はろ過可能な粒状の結晶を得るためには、結晶化中に析出した結晶が沈降して不均一な結晶化状態となる場合が多く、また長い結晶化時間を必要とするため、効率的な結晶化方法ではなかった。一方、冷却結晶化を速く進めると、結晶化状態は均一になるが、結晶が細かくなりすぎ、圧搾及び又はろ過可能な粒状の結晶が得られにくいといった欠点があった。

特開昭６０−１０１１９７号公報 特開平２−８０４９５号公報

本発明の目的は、対称型トリグリセリドを６０重量％以上含有する油脂をドライ分別する際に、均一に且つ速やかに、圧搾及び又はろ過に適した粒状結晶を析出させ、高収率で対称型トリグリセリド含量の高い結晶画分を得る、油脂のドライ分別方法を提供することにある。

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、特定の温度条件をとることにより、粒状の安定型結晶を均一に析出させ得ることを知見し、本発明に到達したものである。
即ち、本発明は、上記知見に基づきなされたもので、対称型トリグリセリドを６０重量％以上含有する油脂を、完全に溶解し、これを静置下で−２０℃〜２０℃まで急冷結晶化して不安定型結晶を析出させた後、該油脂の安定型結晶の融点より１〜１５℃低い温度に１２〜９４時間保持し、粒状の安定型結晶を析出させ、結晶画分と液状画分に分離することを特徴とする、対称型トリグリセリドを６０重量％以上含有する油脂のドライ分別方法を提供するものである。

対称型トリグリセリドを６０重量％以上含有する油脂をドライ分別する際に、完全に溶解させた該油脂を静置下で急冷結晶化して不安定型結晶を析出させた後、該油脂の安定型結晶の融点より１〜１５℃低い温度に保持することで、圧搾及び又はろ過に適した粒状結晶を均一に且つ速やかに析出させることができ、チョコレート用油脂などに有用な対称型トリグリセリド含量の高い結晶画分を、低コストで効率的に得ることができる。

以下、本発明の油脂のドライ分別方法について詳細に説明する。
ここでいう対称型トリグリセリドとは、トリグリセリドの２位に不飽和脂肪酸が結合し、１、３位に飽和脂肪酸が結合したものである。上記不飽和脂肪酸は、オレイン酸、リノール酸などであり、上記飽和脂肪酸は、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸などである。

本発明のドライ分別の分別原料油脂である「対称型トリグリセリドを６０重量％以上含有する油脂」としては、カカオ脂、サル脂、イリッペ脂、マンゴー核油、コクム脂、シア脂、パーム油、デュパー脂、モーラー脂、フルワラ脂、チャイニーズタローなどの油脂、及びこれらの油脂の分別脂が挙げられ、これらの１種又は２種以上を使用することができる。

本発明のドライ分別方法では、まず上記分別原料油脂を完全に加熱溶解する。具体的には分別原料油脂を好ましくは４０℃以上、さらに好ましくは５０℃以上、最も好ましくは５０〜７０℃で、３０分以上加熱溶解する。この加熱溶解が不十分であると、その後の急冷結晶化で不安定型結晶が析出せず、微細な安定型結晶が析出してしまいやすく、その場合、その後の熟成工程において油脂全体が均一に微細な結晶となり、圧搾及び又はろ過が不可能となるおそれがある。

次に、この加熱溶解した分別原料油脂を、静置下で急冷結晶化して不安定型結晶を析出させるが、急冷結晶化させる前に、該分別原料油脂を４０〜５０℃、特に４０〜４５℃に放冷することが好ましい。
次いで、この放冷した分別原料油脂を、静置状態で急冷し、結晶量が固体脂含量として好ましくは４０〜９０重量％、さらに好ましくは５０〜８５重量％となるように不安定型結晶を析出させる。冷却方法としては、まず、1 ℃／時間〜７０℃／時間、好ましくは１０℃／時間〜５０℃／時間の冷却速度で−２０℃〜２０℃、好ましくは０℃〜１５℃まで急冷し、その後同温度で１０分〜１２時間、好ましくは１０分〜５時間保持すると良い。このときの冷却速度、及び、保持する温度と時間は、結晶量が上記範囲となるように適宜調整すれば良い。ここで、結晶量が固体脂含量として４０重量％未満の場合は、後の熟成工程で粒状結晶を得るまでに長時間を要してしまうおそれがあり、９０重量％超では粒状結晶が微細になりすぎその後の圧搾及び又はろ過が困難になるおそれがある。なお、上記固体脂含量とは、油脂全体に占める固体脂の割合を示したものであり、例えばAOCS Official Methods Cd16b-93に記載の方法に従って求めることができる。

上記不安定型結晶としては、後に述べるα形結晶、又はβプライム形結晶であることが好ましく、α形結晶であることが、後の熟成工程で粒状の安定型結晶の析出が速やかになる点でより好ましい。βプライム形結晶でも熟成工程で粒状の安定型結晶を析出させることが可能であるが、α形結晶に比べ、長い熟成時間を要する。
ここでいう不安定型結晶とは、結晶をＸ線回折したとき、α形、γ形、βプライム形のいずれかとして同定される結晶であり、安定型結晶とは、結晶をＸ線回折したとき、β形として同定される結晶である。具体的には、AOCS Official Methods Cj2-95に記載の方法に従って、短面間隔を測定した場合に、油脂の種類によって若干異なるが、４．１５オングストローム付近に特徴的なピークが得られるものをα形、３．８オングストローム付近と４．２オングストローム付近に特徴的なピークが得られるものをβプライム形、そして４．６オングストローム付近に特徴的なピークが得られるものをβ形として同定することができる。

次に、不安定型結晶を析出させた分別原料油脂は、熟成工程に供される。この熟成工程では、分別原料油脂の安定型結晶の融点より１〜１５℃、好ましくは１〜９℃、さらに好ましくは２〜６℃低い温度で、好ましくは１２〜９４時間、さらに好ましくは２０〜８０時間保持し、粒状の安定型結晶を析出させる。
上記の分別原料油脂の安定型結晶の融点より１〜１５℃低い温度に保持し、粒状の安定型結晶を析出させるとは、具体的には、例えば安定型結晶の融点が３４℃である分別原料油脂であれば、１９〜３３℃、好ましくは２５〜３３℃、さらに好ましくは２８〜３２℃に保持することを意味する。この熟成工程により、不安定型結晶の一部又は大部分が溶解した後、結晶が安定形である粒状の安定型結晶が析出する。なお、粒状の安定型結晶とは、５０μｍから２ｍｍ程度の球状の凝集晶である。また、安定型結晶の融点とは、結晶をＸ線回折したときにβ形として同定される結晶の融点である。本発明において、分別原料油脂の安定型結晶の融点は、内径１ｍｍ、外径２ｍｍのキャピラリーに完全溶解した分別原料油脂をサンプリングし、０℃で２４時間以上冷却固化した試料を、２６℃で１週間安定化処理する以外は、基準油脂分析試験法2.2.4.2-1996に従って上昇融点を測定することにより求めることができる。

上記の不安定型結晶を析出させた温度から、分別原料油脂の安定型結晶の融点より１〜１５℃低い温度にするときの昇温のスピードは、好ましくは１℃／時間〜７０℃／時間、さらに好ましくは３℃／時間〜６０℃／時間である。
また、上記熟成工程後の好ましい結晶量は、目的によって異なるが、固体脂含量として３０〜５０重量％、さらに好ましくは３５〜５０重量％であることが、その後の圧搾及び又はろ過工程で簡単に結晶画分と液状画分を分別することができる点で好ましい。
なお、上記熟成工程は、攪拌をせず、可能な限り流動しない状態で粒状結晶を析出させるのが好ましい。特に静置状態とするのがよい。但し、ある程度、粒状結晶が析出した後であれば、一時的に流動させてもよく、例えば、粒状結晶が析出し、かつ流動性を保った状態で別の容器に移し、さらに結晶化を継続させるような操作を行ってもよい。

次に、圧搾及び又はろ過により結晶画分と液状画分に分離する。この分離方法としては、フィルタープレスなどの圧搾ろ過の方法を用いるのが好ましい。また、分離方法は、通常のドライ分別などで行われている方法を適用できるが、結晶画分の量が多いため、スラリーが流動性を示さない場合があり、分離を行なうろ過機に挿入するときに、予め混合し、流動状にしてから、分離を行ったほうがよい場合もある。
なお、このようにして得られた本発明の結晶画分や液状画分をさらに分別することも勿論可能である。

本発明の分別方法により得られた結晶画分の対称型トリグリセリドの含有量は、好ましくは７５〜９９重量％、さらに好ましくは８０〜９５重量％、最も好ましくは８５〜９５重量％である。
また、本発明の分別方法により得られた液状画分の対称型トリグリセリドの含有量は、好ましくは１０〜８５重量％、さらに好ましくは１０〜８０重量％、最も好ましくは１０〜７５重量％である。

本発明の分別方法により得られた結晶画分の用途としては、チョコレートの硬さ調整、ホワイトチョコレート用油脂、マーガリン・ショートニングの原料油脂などが挙げられる。なお、液状画分についても、チョコレートの硬さ調整やマーガリン・ショートニングの原料油脂、アイスクリームやアイスコーティング用油脂、ホイップクリームなどのＯ／Ｗ型乳化油脂の原料油などに使用することが可能である。

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例により何ら制限されるものではない。

〔実施例１〕
マレーシア産のカカオ脂（対称型トリグリセリド８７重量％含有。安定型結晶の融点３４℃）２ｋｇを３０×４０×５ｃｍのアルミ製トレイに入れた。このトレイを空気恒温槽に入れ、上記カカオ脂を５０℃で２時間かけて完全に溶解した後、４０℃まで放冷した。次いで、１１℃／１時間の冷却速度で５℃まで冷却し、５℃に１５分間保持し結晶化を行なった。結晶化後の固体脂含量は７８重量％であり、結晶形はα形とβプライム形の混在であった。続いて５℃／時間の昇温速度で３０℃まで昇温した後、３０℃で３６時間保持し、熟成を行なった。熟成後の固体脂含量は３９重量％であり、結晶形はβ形であった。得られた粒状結晶は、オーガーフィーダーでフィルタープレスに挿入し、０．２ＭＰａから２ＭＰａまで、１０分間で０．１ＭＰａずつ加圧し、さらに２ＭＰａで３０分保持して圧搾ろ過し、カカオ脂の結晶画分を得た。この結晶画分は、対称型トリグリセリドを８９重量％含有していた。なお、この結晶画分の収率は５９重量％であった。

〔比較例１〕
実施例１で用いたカカオ脂２ｋｇを３０×４０×５ｃｍのアルミ製トレイに入れた。このトレイを空気恒温槽に入れ、上記カカオ脂を５０℃で２時間かけて完全に溶解した後、１１℃／１時間の冷却速度で３０℃まで冷却し、３０℃に６０時間保持したが、トレイ底部に僅かに結晶が沈殿したのみであり、圧搾ろ過可能な結晶画分は得られなかった。

〔実施例２〕
脱酸脱色したサル脂（対称型トリグリセリド７１重量％含有。安定型結晶の融点３５℃）２００ｇを１２×１８×５ｃｍのステンレス製トレイに入れた。このトレイを空気恒温槽に入れ、上記サル脂を５０℃で２時間かけて完全に溶解した後、４０℃まで放冷した。次いで、５０℃／時間の冷却速度で５℃まで冷却し、５℃に１時間保持して結晶化を行なった。結晶化後の固体脂含量は８３重量％であり、結晶形はα形であった。続いて５℃／時間の昇温速度で３１℃まで昇温した後、３１℃で７２時間保持し、熟成を行なった。熟成後の固体脂含量は４６重量％であり、結晶形はβ形であった。得られた粒状結晶は、フィルタープレスに挿入し、０．２ＭＰａから１ＭＰａまで、２０分間で０．１ＭＰａずつ加圧し、さらに１Ｍａで３０分保持して圧搾ろ過し、サル脂の結晶画分を得た。この結晶画分は、対称型トリグリセリドを８８重量％含有していた。なお、この結晶画分の収率は６３重量％であった。

〔比較例２〕
実施例２で用いたサル脂２００ｇを１２×１８×５ｃｍのステンレス製トレイに入れた。このトレイを空気恒温槽に入れ、上記サル脂を５０℃で２時間かけて完全に溶解した後、１１℃／１時間の冷却速度で３１℃まで冷却し、３１℃に６８時間保持した。結晶は底部に沈殿し、液状画分の分離が見られた。これらを実施例２と同様に圧搾ろ過し、サル脂の結晶画分を得た。この結晶画分は、対称型トリグリセリドを８８重量％含有していたが、この結晶画分の収率は５８重量％であった。

〔比較例３〕
比較例２における結晶化温度を３１℃から２９℃に変更した以外は、比較例２と同様にして、結晶化を行なったが、結晶は均一に固化していたものの、結晶は粒状ではなく、微細結晶であり、圧搾ろ過は不可能であった。

以上の実施例と比較例からわかるように、本発明の実施例１及び実施例２の分別方法では、圧搾ろ過に適した粒状の結晶が得られ、結晶画分の収率も高いのに対し、冷却工程のみで、熟成を行なわない比較例１〜３の分別方法では、結晶を得ることが不可能であったり（比較例１）、結晶画分の収率が悪かったり（比較例２）、結晶画分が粒状にならず、圧搾ろ過が不可能となってしまう（比較例３）。

Claims (1)

1. 対称型トリグリセリドを６０重量％以上含有する油脂を、完全に溶解し、これを静置下で−２０℃〜２０℃まで急冷結晶化して不安定型結晶を析出させた後、該油脂の安定型結晶の融点より１〜１５℃低い温度に１２〜９４時間保持し、粒状の安定型結晶を析出させ、結晶画分と液状画分に分離することを特徴とする、対称型トリグリセリドを６０重量％以上含有する油脂のドライ分別方法。