[发明专利]加氢油脂的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抑制了反式异构体（反式酸）生成的加氢油脂的制造方法及其制造装置。

背景技术

通常，在将油脂用于人造奶油、起酥油时，需要在原料的一部分或大部分中使用固体脂肪。作为固体脂肪，除了棕榈油、牛油、猪油等天然固体油脂以外，还常用通过向液体油脂中加氢（以下，有时简称为氢化）而使其固体化状的所谓的硬化油、酯交换油。

此外，反式酸被盛传对健康有问题，已有消费者对其使用敬而远之的倾向。

除了人造奶油、起酥油，有时例如还对煎炸油等进行氢化以提高其氧化稳定性，因此担心该加氢反应也生成反式酸，消费者对这种油脂的使用也有敬而远之的倾向，尤其在标出反式酸的含量的国外，该倾向更加显著。

在以往的氢化工序中，向装于耐压容器的原料油脂加入0.05~0.5重量%的镍催化剂，将上层部的空气置换成氢，加热至120℃左右则，其后因加氢的反应热，含催化剂的油脂温度上升至150~200℃左右，继续反应。

在这种加氢反应的发热反应中，只要不是特别地进行冷却操作，每使碘价降低1个单位，温度就上升1.6~1.7℃。此外，若要使1吨油脂的碘价降低1个单位，则大约需要1m³的氢。在氢化工序中，用所吸收的氢量判断是否变成了所需的硬度，从而停止反应，除去催化剂，根据需要进行脱臭等操作，制成产品，将其用于工业用或用于人造奶油、起酥油的原料或煎炸油等食品。

并且，在将相同的油脂氢化至相同的碘价时，选择性氢化的情况下一般熔点变低。此外，关于对双键进行氢加成的速度之比，具有两个以上的双键的所谓的多烯酸与具有1个的单烯酸的反应速度之差大的情况称作“选择性”氢化反应，将该差小的情况称作“非选择性”氢化反应。“选择性”或“非选择性”的差别是相对的，通常，在任何氢化反应中均发生反式化，但是非选择性地进行氢化时生成的反式酸少。

此外，在实际的食用油的利用氢化的硬化油的制造中，大多使用被称作高压釜的耐压容器来批量式地制造，耐压容器的容量为5~20吨且气密性和保温性均高，在氢压为常压~0.5MPa左右下进行反应。

作为反式脂肪酸含量低的加氢油脂的制造方法，已知使用以氧化钛为载体的镍催化剂而进行制作的方法（专利文献1）。

此外，已知将压力提高至相当于150psig（重量磅/平方英寸）（=1.03MPa）以上、使温度为120~240℃左右的方法（专利文献2）。此外，已知使用镍催化剂在80~130℃的反应温度下进行的方法（专利文献3）。

此外，还公开有对于公知的镍催化剂通过选择使用活性高且具有规定特性的镍催化剂而在20℃以上且小于80℃下进行加氢反应的硬化油脂的制造方法（专利文献4）。在该引用文献中，还公开了低温加氢反应中使用乳化剂而在油脂的熔点以下的温度下进行加氢的方法。

应予说明，若以白金等稀有金属为催化剂而在高压下进行反应，则成本变高，实用性低。近年来，现状是硬化油的制造正在减少，催化剂的供给量也在减少。

专利文献

专利文献1：日本特开昭53-090189号公报

专利文献2：日本特表平07-509746号公报

专利文献3：日本特开2006-320275号公报

专利文献4：日本特开2010-001366号公报

发明内容

然而，在专利文献1~3所述的方法中，加氢反应在80℃以上的高温下进行，在该情况下加氢反应容易变成选择性反应，因此难以充分或可靠地进行反式化的降低。

此外，在专利文献4所述的加氢油脂的制造方法中，仅仅是使用了具有特定活性的镍催化剂，因此无法充分地控制加氢反应的速度，有可能在加氢反应中供给导致异构化的过量热量。此外，若使用乳化剂，则对象油种将局限于大豆类和菜籽油之类的中性油，难以获得充分的效果。

如此地，以油脂中的人造奶油，起酥油等作为原料，可提高固体油脂、氧化稳定性的加氢技术还未被充分改良成没有缺点的技术。

即，油脂的加氢技术具有使不稳定的油脂双键部分地减少而改良其可塑性和提高氧化稳定性这样大的优点，而且，由于可进行规定范围的熔点调整，因此在人造奶油、起酥油的制造中是不可缺少的技术。但是由于要经过伴随有反式脂肪酸的增加的工序，因此加氢油脂的使用处于被消费者敬而远之的倾向。

只要克服上述反式脂肪酸变高这样的缺点，加氢油脂的制造就可通过不改变天然油脂所具有的特异性甘油三酯结构的脂肪酸结合位置地使构成其的脂肪酸的双键减少，从而能使油脂的熔点、硬度任意变化，可获得酯交换油所没有的物性，因此，属于优点大且极其有效的技术。