2014 Fiscal Year Annual Research Report
油糧バイオマスから健康機能物質とバイオ燃料の同時製造を実現する新反応・分離技術
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24246127
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
米本 年邦 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40125688)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北川 尚美 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00261503)
中島 一紀 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50540358)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | プロセスシステム設計 / 反応・分離技術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、油糧バイオマスに含まれる抗酸化活性の高いビタミンE類や血中コレステロール濃度を下げる植物ステロールなどの脂溶性健康機能物質を選択的に回収すると同時に、高品質脂肪酸エステル（バイオディーゼル燃料）を製造する独創的な反応・分離技術を確立することを目指す。
本年度は、実際にビタミンE類（トコフェロールとトコトリエノール）、植物ステロール、スクアレンなどの脂溶性健康機能物質を含む米ぬか由来脱臭留出物を原料として、本反応・分離技術を用いた機能物質回収と脂肪酸エステル製造の実験を行った。実原料を用いた場合、ビタミンE類の吸着工程において、原料を過剰に供給すると原料中に僅かに含まれる脂肪酸が樹脂に吸着したビタミンE類と再交換を生じてビタミンE類を溶離させ、回収率を著しく低下させるという現象に気づいた。そこで、この脂肪酸とビタミンE類の競争的な吸着メカニズムの解明に取り組み、その結果、吸着工程での原料供給量の制御によってビタミンE類吸着量を最大化できることを見出した。
また、ビタミンE類の吸着工程において、並行して進行するエステル交換反応による油脂の脂肪酸エステルへの転換率を100％とする操作条件を明らかにした。そして、流出液の脂肪酸エステル純度が増大した結果として、原料油中では溶解していた植物ステロールの溶解度が大きく低下し、流出液温度が処理温度である50℃から室温まで下がると、植物ステロールが析出して簡単に回収できることを新たに見出した。
以上より、本研究で構築したイオン交換樹脂を触媒・吸着剤とする反応・分離技術によって、実原料である米ぬか脱臭留出物から、トコフェロールとトコトリエノール、植物ステロール、脂肪酸エステルを同時製造できる条件を確立することができた。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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