JPH0365950B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、リパーゼを用いる油脂類のエステル
交換反応方法に関するものである。詳しくは、リ
パーゼによる油脂類のエステル交換反応を加水分
解反応とエステル合成反応の２段階で行う反応方
法に関するものである。 油脂のエステル交換反応は、加工油脂の製造に
おいて水素添加とともに重要な技術である。 従来のエステル交換反応は、金属ナトリウム等
の無機触媒等の存在下で行われているが、このよ
うな化学的方法は交換する脂肪酸の結合部位に対
する位置選択性が低いという欠点がある。 一方、油脂等の加水分解酵素であるリパーゼ
（EC 3113）は加水分解反応だけでなく、エステ
ル合成反応をも触媒することが知られている
〔M.Iwai，Y.Tsujisaka，J.Fukumoto，J.Gen.
App1.Microbiol.10，13，（1964）参照〕。リパー
ゼを用いる油脂のエステル交換反応は酵素の持つ
基質特異性、及び位置特異性等の高選択性に加え
て常温常圧で反応が進行するなどの利点を有する
ため省エネルギー、省資源の観点からも期待され
るものである。 一般に酵素反応は水溶液中で行うことが常識と
されているが、リパーゼによる油脂のエステル交
換反応の場合、水の比較的多い反応系では加水分
解反応が優先し、好ましい反応生成物を得ること
が困難である。そのため、従来公知のリパーゼに
よる油脂のエステル交換反応は極度に水分を低く
おさえた反応系で行われている。例えば、特開昭
55−71797号公報には反応系に存在する水分が基
質に対して0.18重量％以下の方法が記載されてい
る。また、特開昭52−104506号公報には少量の水
の存在下、或いは基質に対して0.2〜１重量％の
存在下で行う方法が記載されている。 しかしながら、上記の従来公知の方法のように
極度に水分の少ない反応系では酵素が十分に水和
されず、反応するための最適な構造を取れないた
め、酵素は完全に活性化されず、反応速度も非常
に遅い。また、酵素組成物の調製にあたり、酵素
組成物中の過剰な水分の除去のために複雑な乾燥
操作を要する。このため、乾燥による酵素の失活
は免がれず、乾燥時間及び含水率の調節等は極め
て経験的なものであり、安定した反応操作は望め
ない。さらに、酵素組成物の繰り返し使用におい
て、極めて水分の少ない系では酵素組成物中の水
分が徐々に減少することから酵素活性は漸次減衰
する。このため、反応前に極く微量の水分を再添
加する必要があるが、その量を調節することは極
めて困難である。 以上のように、リパーゼによる油脂のエステル
交換反応は無機触媒を用いる化学的な方法よりも
有利な点を持つている反面、多くの問題点を抱え
ており、工業的利用のためにはこれらの問題点を
技術的に解決する必要がある。 本発明の目的は、リパーゼによる油脂類のエス
テル交換反応の工業的利用を達成すべく、反応系
内のリパーゼを充分活性化し、工業化が可能な程
度にまで反応速度を高めるとともに安定な反応を
維持するための反応操作の開発にある。 さらに、本発明の別の目的は、反応系内におけ
るリパーゼの不活性化を防止し、リパーゼの効果
的な再使用を可能にすることにより、該エステル
交換反応工程の経済性を高めることにある。 本発明者らは、かかる目的を達成すべく、リパ
ーゼによる油脂類のエステル交換反応に関し鋭意
研究を重ねた結果、リパーゼの有する機能を最大
限に発揮させることのできる反応操作方法を見い
出すことができた。 リパーゼに関しては、辻阪、岩井らの先駆的研
究〔例えば、(1)J.Gen.Appl.Microbiol.10，13，
（1964）、(2)Biochem.Biophys.Acta.489，415
（1977）、(3)ibid，575，156，（1979）、及び(4)
Agric.Biol.Chem.40，655，（1976）等参照〕によ
り、位置特異性、及び加水分解の逆反応であるエ
ステル合成反応の触媒として使用できることが実
証されている。その中で、エステル合成作用にお
けるグリセロールの位置特異性は加水分解におけ
る位置特異性と一致しており、グリセロールと脂
肪酸からのリパーゼによるグリセリド合成では反
応系中の水分含量が最終の合成率を支配している
ことを実験的に立証している。 本発明者らは、これらの事実をもとに反応工業
的に油脂類のエステル交換反応の解析を行つた結
果、油脂類のエステル交換反応速度ｒが基本的に
次式で表されることを見い出した。 ｒ＝ｋ〔DG〕〔FA〕 ここで、ｋは総括反応速度定数、〔DG〕はジ
グリセリド濃度、〔FA〕は脂肪酸濃度である。ま
た、ｋは反応系内の水分に大きく依存する。 油脂のエステル交換反応速度に関しては、従
来、反応速度論的な研究報告は殆どなされていな
い。 本発明者らは、油脂類のエステル交換反応速度
に関する基礎的な研究・検討を、単純化された系
つまりトリラウリンとカプリン酸からなる系で行
つた。経時的な組成変化に対応する可能なすべて
の反応経路に基づく反応速度式によるコンピユー
ターを用いた解析の結果、トリグリセリドと脂肪
酸が直接脂肪酸基を交換し、新たなトリグリセリ
ドを生成する反応は生起し得ないと結論された。
一方、ジグリセリドと脂肪酸のエステル化によつ
て新たなトリグリセリドが生成する反応経路の仮
定、所謂ジグリセリドをエステル交換反応の中間
体とした仮定では実験値と計算値が非常によく一
致し、上記の基本的な反応速度式を導くことがで
きた。 さらにまた、リパーゼによる脂肪酸とアルコー
ルのエステル化反応についても詳細な検討を重ね
た結果、このエステル化反応は極めて速やかに進
行するが、一旦生成したエステルは、ほとんど加
水分解されないということを見い出した。 本発明のリパーゼによる油脂類のエステル交換
反応方法は、ジグリセリドが油脂類のエステル交
換反応における中間体であるという知見に基づ
き、従来、油脂類のエステル交換反応において好
ましくない副産物とされるジグリセリドを積極的
に反応に取り入れ、且つ人為的に反応平衡を制御
することを基本とするものである。 本発明のリパーゼによる油脂類のエステル交換
反応方法は、油脂類のエステル交換反応を２段の
反応で行うと共に、反応系にアルコールを添加す
ることを特徴とするものであり、第１段反応はリ
パーゼによる油脂類の加水分解反応を主とするも
のであり、第２段反応はリパーゼによるグリセリ
ドのエステル合成反応を主とするものである。
尚、上記した２段の反応は連続した操作で行うこ
とができる。また、反応収率を高めるため、多段
槽型操作を採用することもできる。 本発明において用いられるアルコールは、炭素
原子数４〜18の脂肪族アルコールが好ましく、中
でも特に好ましいのは、ブチルアルコール、ヘキ
シルアルコール、オクチルアルコール、デシルア
ルコール等である。 本発明においてアルコールは、第１段反応段階
のみ或いは第２段反応段階のみに添加されてもよ
いが、第１段反応段階及び第２段反応段階の双方
に添加されるのが好ましい。 第１段反応、即ち、加水分解反応を主とする反
応段階においては、アルコールは、反応当初から
添加されるのがよく、かかるアルコールの添加に
より、加水分解により生じた遊離脂肪酸がアルコ
ールエステルとなり、生成したアルコールエステ
ルはほとんど加水分解されないので、グリセリド
の加水分解は、大幅に促進される。 第１段反応におて添加されるアルコールの量
は、加水分解によつて生じる遊離脂肪酸と等モル
又はそれ以下がよく、好ましくは生成が想定され
る遊離脂肪量の50〜90モル％である。 また、第２段反応、即ち、エステル合成反応を
主とする反応段階においては、脂肪酸を添加して
ジグリセリドを主体とする部分グリセリドとエス
テル化し、トリグリセリドを生成させ、目的とす
るトリグリセリド組成を得た後にアルコールを添
加し、残存する遊離脂肪酸の大半をアルコールエ
ステルに変換する。 この際、第２段反応において添加されるアルコ
ールの量は、トリグリセリド生成後残存する遊離
脂肪酸と等モル又はそれ以下でよく、好ましく
は、該遊離脂肪酸量の50〜90モル％である。 このように遊離脂肪酸をアルコールエステルに
変換すると、反応後のトリグリセリドの回収が非
常に容易になるというメリツトがある。 本発明のリパーゼによる油脂類のエステル交換
反応方法において用いられるリパーゼは、その安
定化、分散性の改良のため、珪藻土、活性炭、せ
つこう、ゼオライト、セハロース等の担体を共存
させるのが望ましく、特に、担体として、多孔質
固体及びキトサン又はその誘導体からなる担体を
用い該担体に固定化した担体固定化リパーゼを用
いるのが好ましい。 上記担体を構成する上記多孔質固体としては、
フロリジル、ケイソウ土、セライト、シリカゲ
ル、白土、コーンコブ、及びオガクズからなる群
より選ばれた一種あるいは二種以上のものが好ま
しく用いられる。 また、上記担体を構成する上記のキトサン又は
キトサン誘導体としては、キトサン、Ｎ−アシル
キトサン、Ｎ−混合アシルキトサン、Ｎ，Ｏ−ア
シルキトサン、Ｎ−アリリデンキトサン、Ｎ−ア
ルキリデンキトサン、キトサン塩及びこれらの部
分反応物からなる群より選ばれた一種あるいは二
種以上からなる化合物が好ましく用いられる。こ
れらの部分反応物とは、キトサンの官能基、つま
りアミノ基あるいは水酸基の一部が反応してでき
た化合物をいう。キトサン誘導体としては、さら
に、キチンの均一反応系に於ける脱アセチル化物
であつて、脱アセチル化率が40〜60％のものも有
効に使用し得る。 また本発明で用いる固定化リパーゼにおける担
体は更に高吸水性樹脂を含むことができ、この高
吸水性樹脂としては、吸水性ポリウレタン樹脂、
ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリアク
リル酸系樹脂、澱粉−アクリル酸グラフト重合物
（澱粉にアクリル酸をグラフト重合させ、中和し、
少量の架橋剤で架橋したもの）、澱粉−アクリロ
ニトリルグラフト重合物（第二セリウム塩放射線
により澱粉にアクリロニトリルにをグラフト重合
させ、加水分解し、精製、乾燥したもの）、澱粉
をモノクロル酢酸でカルボキシメチル化し、ホル
マリンで架橋したもの、あるいはセルロース−ア
クリロニトリルグラフト重合物、セルロースをモ
ノクロル酢酸でカルボキシメチル化し、ホルマリ
ンで架橋したもの、あるいは、ビニルアルコール
とアクリル酸共重合物あるいは酢酸ビニルとメタ
クリル酸メチルの共重合物を加水分解して自己架
橋させたもの、ジアルデヒドあるいは放射線によ
り分子間架橋したポリビニルアルコール、架橋ポ
リエチレンオキサイド等が挙げられる。これらの
高吸水性樹脂は単独に用いられてもよいし、二種
以上併用してもよい。これらの高吸水性樹脂のな
かで澱粉−アクリル酸グラフト重合物及びビニル
アルコールとアクリル酸共重合物あるいは酢酸ビ
ニルとメタクリル酸メチルの共重合物を加水分解
して自己架橋させたものが好ましく使用し得る。
前者としては、三洋化成工業株式会社製のサンウ
エツトIM−300、後者としては、住友化学工業株
式会社製のスミカゲルＳ−50が市販品として入手
できる。 多孔質固体とキトサン誘導体の使用割合（重量
比）は、多孔質固体１部に対して、キトサン誘導
体が0.05部から１部が望ましく、より望ましは、
0.1から0.5部である。高吸水性樹脂を用いる場合
は、多孔質固体１部に対して、高吸水性樹脂0.05
部から１部が望ましく、より望ましくは、0.1部
から0.5部である。 本発明で用いる固定化リパーゼは、キトサン誘
導体のゲルを形成し、このゲルに多孔質固体を分
散させた後、この分散体を乾燥させて担体を得、
該担体にリパーゼを保持させることを特徴とする
本発明の固定化酵素の製造方法により製造され
る。 担体に酵素（リパーゼ）を保持させるには、特
に上記分散体を乾燥、粉砕して担体を得、これ
に、酵素水溶液あるいは酵素のバツフアー溶液を
混合させることにより効果的に酵素を固定化でき
る。また、該乾燥、粉砕物と酵素粉末をよく混合
したのち、水あるいはバツフアー溶液を充分添加
混合することにより効果的に固定化できる。キト
サン誘導体からなるゲルに多孔質固体を分散後、
乾燥する方法としては、アセトン中に該分散体を
添加撹拌する方法、あるいは、薄膜状にして風乾
する方法、あるいは、スプレードライによる方
法、凍結乾燥による方法等々が挙げられる。 また、キトサン誘導体及び多孔質固体からなる
分散体の乾燥物に高吸水性樹脂を添加混合した
後、上記と同様方法で酵素（リパーゼ）を吸着さ
せることによつても本発明で用いる固定化リパー
ゼを製造することができる。 このようにして製造された固定化リパーゼの構
造は、多孔質固体表面をキトサン誘導体からなる
ゲルが被覆し、さらに、該キトサン誘導体ゲルに
酵素（リパーゼ）が吸着あるいは包括あるいはイ
オン結合等の仕方で固定化されていると想定され
る。また、高吸水性樹脂が含まれている系では、
多孔質固体表面をキトサン誘導体及び高吸水性樹
脂からなるゲルが被覆し、さらに、該ゲルに酵素
が吸着あるいは包括あるいはイオン結合等の仕方
で固定化されている構造をとつていると思われ
る。本発明で用いる上記固定化リパーゼは、この
ような構造のゆえに、固定化リパーゼの表面積が
大きく、高活性の固定化リパーゼとなる。また、
多孔質固体の粒径を選定することにより、分離、
回収の容易な固定化リパーゼになしうる。また、
上記固定化リパーゼの表面部分及び細孔内部はキ
トサン誘導体ゲルあるいはキトサン誘導体と高吸
水性樹脂ゲルからなつており、反応の場である固
定化リパーゼ表面及び内部の水分含量を自由にコ
ントロールすることが出来るという特徴を有す
る。つまり上記固定化リパーゼでは、酵素活性出
現に必要充分な水も勿論のこと反応に必要充分な
水をも保持出来るという特徴を有する。 油脂類の加水分解反応の場合、通常、系は基質
と水からなる不均一な基質反応系であるが、この
ような反応系ではしばしば界面にエマルジヨンが
生成し、分解生成物の分離が困難となり、作業性
が困難となるばかりか、製品の回収率の低下をき
たし、工程コストをより高いものにしてしまう。
然し、上記固定化リパーゼを用いる本発明の第１
段反応の油脂類の加水分解反応の場合、固定化リ
パーゼ内部に加水分解反応に必要充分な水分を保
持させることができるから、遊離の水が実質的に
含まれない系で本発明の反応を行うことができ、
エマルジヨンの発生が殆どなく、分解生成物の分
離が容易となり、製品の回収率も高くなる。ま
た、酵素によるエステル化反応及びエステル基交
換反応の場合、非水系になる場合が多いが、非水
系の場合には、酵素活性の見かけの低減がしばし
ば反応の場の水分の減少による酵素の一時的活性
停止により、必ずしも本質的な酵素の失活と対応
しない。然し、上記固定化リパーゼを用いる本発
明の第２段反応のエステル化反応の場合は、固定
化リパーゼ内部に酵素活性出現に必要充分な水分
を補充することが容易にできるので、安定的な酵
素活性の出現維持ができるという特徴を有する。 本発明における第１段反応の加水分解反応の場
合、上記固定化リパーゼの使用量は、基質（原料
油脂類）に対して３〜40％使用することが望まし
く、より望ましくは６〜20％である。また酵素量
は、基質に対して５〜2000U／ｇが望ましく、よ
り望ましくは、50〜500U／ｇである。第２段反
応のエステル化反応の場合、上記固定化リパーゼ
の使用量は、基質に対して、0.5〜10％が望まし
く、より望ましくは、1.0〜5.0％である。また酵
素量は、基質に対して20〜10000U／ｇが望まし
く、より望ましくは、100〜1000U／ｇである。
但し、酵素の活性単位（Ｕ）は、オリーブ油乳化
液５mlと0.1Mリン酸塩緩衝液４mlに酵素を加え、
37℃で30min反応したときに、0.05N水酸化ナト
リウム水溶液0.06mlに相当する脂肪酸を生成する
毎に１活性単位（Ｕ）とした。以下に示す実施例
中の酵素の活性単位も同様である。 本発明のリパーゼによる油脂類のエステル交換
反応方法で用いる基質となる油脂類としては一般
の植物性、動物性の油脂もしくは加工油脂あるい
は、これらの混合油脂があげられ、例えば、大豆
油、綿実油、ナタネ油、オリーブ油、コーン油、
ヤシ油、サフラワー油、牛脂、ラード、魚油等で
ある。さらにカカオバター代用脂の原料となる特
定組成のグリセリド、すなわち、１，３−ジステ
アロ−２−オレオグリセリド、１−パルミト−２
−オレオ−３−ステアログリセリド、１，３−パ
ルミト−２−オレオグリセリドをエステル交換反
応の目的物とする場合には、グリセリドの２位に
オレイン酸を多量に含有する油脂、例えばオリー
ブ油、椿油、山茶花油、パーム脂、サル脂、イリ
ツペ脂、コクム脂、シア脂、マウア脂、フルワラ
脂、ボルネオタロー脂又はこれらの分別油脂を挙
げることができる。 本発明の方法は、第１段反応即ち加水分解反応
を主とする反応段階においては比較的多量の水分
を添加した系で反応を行うことが望ましい。即
ち、水分は油脂類１重量部に対し0.01重量部以
上、好ましくは0.02重量部以上添加するのが良
く、該範囲内の量の水分の添加により、通常の酵
素反応が進行する温度である20〜50℃で混合撹拌
することにより１〜４時間で反応は平衡に達し、
ジグリセリド含量が全グリセリドに対し15〜70重
量％の反応生成物が得られる。最適な量の水分は
油脂類１重量部に対し0.02〜0.10重量部であり、
該範囲内の量の水分を添加した系を用いることに
より、ジグリセリド含量が全グリセリドに対し20
〜60重量％の反応生成物が得られる。 次に、第２段反応即ちエステル合成反応を主と
する反応段階では、エステル交換を目的とする脂
肪酸を第１段反応の反応生成物に添加し、20〜50
℃の温度を保ちながら混合撹拌する。脂肪酸の添
加により系の反応は急速に加水分解反応からエス
テル合成反応にシフトし、第１段反応で生成した
ジグリセリドはエステル合成反応によりエステル
化され、目的とするトリグリセリドが得られる。 本発明の方法で用いるリパーゼとしては、リゾ
プス系、アスペルギルス系、カンデイダ系、ムコ
ール系、すい臓リパーゼ等が利用でき、これらの
多くは市販されている。これらのリパーゼの中で
も特にトリグリセリドの１，３−位置特異性を有
するリパーゼが好ましく、これに該当するリパー
ゼとして、リゾプスデレマー（Rhizopus
delemar）、リゾプスヤポニカス（Rhizopus
japonicus）、ムコールヤポニカス（Mucor
japonicus）等を挙げることができる。 本発明のさらに好ましい方法は、選択的なエス
テル交換反応を達成するために、上記第１段反応
即ち加水分解反応段階で生成するジグリセリド中
に占める１，２（２，３）−ジグリセリドの割合が
70重量％以上、より好ましくは90重量％以上とな
るように加水分解反応を行うものである。ジグリ
セリドはしばしばアシル基転移反応がおこり得る
不安定な構造を有するため、加水分解反応温度を
40℃以下とすることが望ましく、反応時間も反応
温度を40℃とした場合10時間以内とすることが望
ましい。 本発明のさらに好ましい方法は、上記第２段反
応即ちエステル合成反応段階において反応系内の
水分を除去することを特徴とするものである。エ
ステル合成反応段階においては、脂肪酸を添加す
ることにより反応平衡のシフトがおこるが、さら
に反応系内の水分を除去することによりエステル
合成反応速度は加速され、加水分解反応速度は
徐々に減速される。 エステル合成反応段階における反応系内の水分
の除去は、乾燥した不活性ガスを反応系内に通気
し、さらに反応系外に排気することにより、反応
系内の水分を効果的に同拌除去することができ
る。該不活性ガスとしては、窒素ガス、アルゴン
ガス、ヘリウムガス等の爆発性がなく油脂類に対
し反応性の無いものであれば良い。反応系内への
通気は反応器内の液相部へのバブリングの他、気
相部への吹き込みによる方法を用いることができ
る。 不活性ガスの通気による水分同拌除去におい
て、排気される混合ガスは冷媒により水の凝固点
以下に冷却された凝縮器を通過させることにより
混合ガスに含まれる水蒸気は氷となりトラツプさ
れ、不活性ガスと水蒸気は完全に分離される。分
離された不活性ガスはさらに反応系内に還流する
ことにより再利用することができる。 本発明の方法の第２段反応（エステル合成反
応）段階における脂肪酸の添加量は油脂類１重量
部に対し0.4〜2.0重量部とすることが好ましい。
該脂肪酸としては炭素数２〜22の直鎖の飽和又は
不飽和の脂肪酸が利用でき、例えばパルミチン
酸、ステアリン酸オレイン酸等を利用することが
できる。また、上記脂肪酸は所定の量の全部を一
度に添加する他に、反応の進行に伴つて徐々に添
加する方法も用いることができる。添加脂肪酸の
中で例えば融点の高いステアリン酸、パルミチン
酸等を用いる場合、反応温度で不均一となること
があるが、そのような場合はリパーゼに対して不
活性な有機溶媒に脂肪酸を溶解し均一系として反
応を行うことができる。この種の有機溶媒として
は、ｎ−ヘキサン、工業用ヘキサン、石油エーテ
ル等があり、脂肪酸１重量部に対し１〜10重量部
用いることができる。 本発明における反応温度は、第１段反応（加水
分解反応）段階、第２段反応（エステル合成反
応）段階ともに通常の酵素反応と同様に20〜70℃
で行うことができる。但し、第１段反応段階で
は、生成したジグリセリドのアシル基転移反応が
反応温度に依存するため、50℃以上で行うことは
適当ではなく、40℃以下で行うことが望ましい。 本発明の方法は、前述のように、油脂類のエス
テル交換反応を加水分解反応とエステル合成反応
の２段反応として構成しているため、微量の水分
を用いる反応系と比較し効率的な反応を行え、従
つて、従来、加水分解により生成する部分グリセ
リドを低くおさえるために反応速度を犠性にしな
ければならなかつた１段の反応と比較すると飛躍
的な反応速度の向上と同時に最終生成物中のジグ
リセリド、モノグリセリド等の部分グリセリド含
有量を低減させることができ、画期的な反応操作
方法である。反応速度を大きくすることは反応器
の運転時間を短縮し効率的で生産性の高いプロセ
スを可能にするのみならず、酵素或いは酵素含有
組成物の反応器内での滞留時間を短縮できるため
反応器内で受ける撹拌に伴う応力や表面の物理的
変化等が原因となる酵素の失活或いは酵素含有組
成物の形状変化をより少なくすることができる利
点をも有する。また、本発明の方法では、従来の
酵素含有組成物の調製における乾燥操作に見られ
るような煩雑な手間が不用となるとともに無理な
乾燥による酵素の失活は完全に回避できること、
さらに、極く微量の水分を用いる従来の方法では
加水分解をおさえるため厳重な初発水分の調節が
必須であつたが、本発明の方法では基質となる油
脂類に対し３〜10重量％の範囲の水分量であれば
第２段反応のエステル合成反応段階での水分除去
操作により容易に水分を除去できるため、非常に
操作性の効果的である。 また、本発明の方法では、酵素（リパーゼ）の
繰り返し使用に際しても厳重な水分の制御を必要
とせず、２回目以降の反応においても反応系内に
水を添加することにより酵素は再び活性化され、
常に高い酵素活性を維持できるため、安定した反
応操作が可能である。しかも、本発明の方法によ
れば、５回或いはそれ以上の酵素の再使用が可能
であり、工程の経済性を飛躍的に向上させること
ができる。 さらに、本発明の方法では、前述の如く、反応
系にアルコールを添加することにより遊離脂肪酸
がアルコールエステルに変換され、該アルコール
エステルは殆ど加水分解されないので、グリセリ
ドの加水分解が大幅に促進され、又反応後のトリ
グリセリドの回収が容易になるという利点を有す
る。 さらにまた、前述の如く、リパーゼとしての担
体固定化リパーゼを用いることにより、上述の効
果を一層向上させることができ、このことは以下
に示す実施例において明らかにされるであろう。 以下に実施例により、本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明は、これらの実施例に限定さ
れるものではない。 実施例 １ 第１図にフローシートで示した装置を用いて次
のようにして油脂のエステル交換反応を行つた。 パーム軟部油38ｇを、リゾプスデレマー由来の
リパーゼ（98000U／ｇ）103mgを水2.0ｇに溶解
しこれを担体に2.0ｇに吸着させて調製した固定
化リパーゼ、ｎ−ヘキサン120ｇ及びブチルアル
コール2.5ｇとともに40℃で２時間閉鎖反応器Ａ
内で撹拌機1aにより撹拌し、第１段反応（加水
分解反応）を行つた。反応後、少量の反応混合物
を分取し後述の分析を行い第１表に示した。 尚、ここで用いた担体は、以下のようにして作
成したものである。 キトサン（共和油脂工業(株)製、商品名フローナ
ツクＮ）８ｇを10％酢酸水溶液60ｇ中に添加混合
し、キトサン酢酸塩ゲルを形成し、さらに、該ゲ
ルに水440ｇ及びセライト32ｇを添加して均一混
合物とした後、これをアセトン2000ｇ中に滴下混
合して、不溶物を遠心分離により回収し、さら
に、該不溶物をアセトン1000ｇ中に添加混合した
後、濾別し、風乾後、真空下で脱アセトン乾燥
し、キトサン酢酸塩−セライトからなる担体を得
た。 次に、第１段反応後、撹拌を一時停止し、ステ
アリン酸（日本油脂製、NAA−180）20ｇを添
加し撹拌を再開するとともに、反応器Ａ内の液相
部１に、不活性ガスである窒素を窒素リザーバー
ＤからポンプＣにより乾燥剤充填層Ｂを通して乾
燥させた乾燥窒素を吹き込み、気液平衡関係が成
立する気相部２の水蒸気を含んだ同伴不活性ガス
を反応系外に排気することにより、反応系内の水
分含量を徐々に低下させた（第２段反応のエステ
ル合成反応）。この第２段反応の際の不活性ガス
の平均滞留時間は３秒程度とした。ｎ−ヘキサン
と水蒸気を含んだ同伴不活性ガスは、ドライアイ
スで−20℃程度に冷却された表面凝縮器Ｆを通る
ことでｎ−ヘキサンは液化し、水蒸気は氷とな
り、気−液−固の３相に分離され、液化したｎ−
ヘキサンは反応器Ａに還流した。この第２段反応
は12時間行つた。 各段の反応終了後、少量の生成物を分取しジエ
イ．ブラム（J.Blum）らの方法〔Lipid，５，
601，（1970）参照〕に従つて、ヘキサメチルジシ
ラザン（HMDS）、トリメチルクロロシラン
（TMOS）（和光純薬製）を用いてトリメチルシ
リル化し、昇温ガスクロマトグラフイーにより分
析した。その結果を下記の第１表に示した。 第１表に示した如く、第１段反応では全グリセ
リド中に占めるジグリセリドは43.3重量％、また
全グリセリド中に占めるモノグリセリドは7.6重
量％生成した。 一方、加水分解により遊離した脂肪酸は70％程
度がアルコールエステルとなつていた。脂肪酸添
加後、第２段反応ではジグリセリド、モノグリセ
リドはエステル化反応により徐々に減少し第２段
反応終了時点つまり12時間後には11.3重量％まで
減少した。次に系に残存する遊離脂肪酸をエステ
ル化するためにさらにｎ−ブチルアルコールを
2.0ｇ添加し、40℃で５時間、遊離脂肪酸のエス
テル化反応を行つた。この処理により最終生成物
の酸価は20.6となつた。この最終生成物よりトリ
グリセリド部分を回収するためには、脱酸及び蒸
留プロセスによればよく、非常に容易で回収率も
高い。

【表】

【表】 実施例 ２ アルコールとしてｎ−デシルアルコールを用い
た以外は全く実施例１と同様の方法で反応を行つ
た。アルコールの添加量は第１段反応段階では
5.3ｇとし40℃で４時間加水分解反応を行つた。
第２段反応段階ではステアリン酸20ｇを系に添加
するとともに、系内の脱水を開始し８時間撹拌し
てエステル化反応を行つた。全グリセリド中に占
めるジグリセリド濃度が10％程度まで下がつた時
点でさらにｎ−デシルアルコールを5.0ｇ添加し、
遊離脂肪酸をエステル化した。実施例１と同様に
して行つた分析の結果を下記の第２表に示した。

【表】 実施例 ３ 第１段反応でアルコールを添加しない以外は実
施例１の第１段反応及び第２段反応と同様の方法
で反応を行うことによつて調製した反応生成物
に、ｎ−ブチルアルコール4.5ｇを添加し、系内
を第１図に示したシステム（装置）により脱水を
行いながら４時間撹拌を行い遊離脂肪酸のエステ
ル化を行つた。この場合の分析の結果を下記の第
３表に示した。

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に好適な装置のフローシ
ートである。 Ａ……反応器、Ｂ……乾燥剤充填層、Ｃ……ポ
ンプ、Ｄ……窒素リザーバー、Ｅ……窒素ボン
ベ、Ｆ……凝縮器、１ａ……撹拌機、１……液相
部、２……気相部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 油脂類の加水分解反応を主とする第１段反応
   と、エステル合成反応を主とする第２段反応の連
   続する２段の反応により構成されるリパーゼによ
   る油脂類のエステル交換反応方法であつて、第１
   段反応段階及び／又は第２段反応段階においてア
   ルコールを添加することを特徴とするリパーゼに
   よる油脂類のエステル交換反応方法。 ２ リパーゼを、多孔質固体及びキトサン誘導体
   からなる担体に固定して用いることを特徴とす
   る、特許請求の範囲第１項記載のリパーゼによる
   油脂類のエステル交換反応方法。 ３ リパーゼが１，３−位置特異性を有するリパ
   ーゼである、特許請求の範囲第１又は第２項記載
   のリパーゼによる油脂類のエステル交換反応方
   法。 ４ 第１段反応が全グリセリド中15〜70重量％の
   ジグリセリドの得られる反応である、特許請求の
   範囲第１〜３項何れかに記載のリパーゼによる油
   脂類のエステル交換反応方法。 ５ 第１段反応が全グリセリド中20〜60重量％の
   ジグリセリドの得られる反応である、特許請求の
   範囲第１〜４項何れかに記載のリパーゼによる油
   脂類のエステル交換反応方法。 ６ 第１段反応によつて得られるジグリセリドが
   全ジグリセリド中70重量％以上の１，２（２，３）
   −ジグリセリドを含有するジグリセリドである、
   特許請求の範囲第１〜５項何れかに記載のリパー
   ゼによる油脂類のエステル交換反応方法。 ７ 第１段反応によつて得られるジグリセリドが
   全ジグリセリド中90重量％以上の１，２（２，３）
   −ジグリセリドを含有するジグリセリドである、
   特許請求の範囲第１〜６項何れかに記載のリパー
   ゼによる油脂類のエステル交換反応方法。 ８ 第２段反応が脂肪酸を添加してエステル合成
   反応を行う反応である、特許請求の範囲１〜７項
   何れかに記載のリパーゼによる油脂類のエステル
   交換反応方法。 ９ 脂肪酸の添加量が油脂類１重量部に対し0.4
   〜2.0重量部である、特許請求の範囲１〜８項何
   れかに記載のリパーゼによる油脂類のエステル交
   換反応方法。 １０ 第２段反応において、反応系内の水分除去
   を行う、特許請求の範囲第１〜９項何れかに記載
   のリパーゼによる油脂類のエステル交換反応方
   法。 １１ 乾燥した不活性ガスを継続的或いは断続的
   に反応系内に通気し、さらに反応系外に排気して
   反応系内の水分を同拌除去することにより、水分
   除去を行う、特許請求の範囲第１〜１０項何れか
   に記載のリパーゼによる油脂類のエステル交換反
   応方法。 １２ 反応系外に排気されたガスを凝縮器を通過
   させて水分を分離除去し、反応系内に還流させ
   る、特許請求の範囲第１〜１１項何れかに記載の
   リパーゼによる油脂類のエステル交換反応方法。