JPH04234985A - 無粉塵酵素粉末を製造する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明の請求項１〜５の発明は無
粉塵酵素粉末を製造する方法に係り、粉塵抑制物質を少
量の揮発性有機溶媒に溶解若しくは分散させる等により
酵素原末と混和した後、常法によって真空乾燥する無粉
塵酵素粉末の簡易な製造法に関する。本発明方法の製品
は酵素活性が極めて安定であり、水に対する溶解作業性
も良好であって、食品製造用、飼料添加用、医薬用等に
広く利用される。

【０００２】

【従来の技術】従来の微粉状の酵素剤は使用に先立つて
溶解する際、水に対するなじみが悪く、又取扱い作業に
おいてもそれから発生する粉塵が環境を著しく悪化させ
、特に高活性のセルラーゼ、プロテアーゼ、リパーゼ等
の粉塵は作業員の皮膚や粘膜組織への影響が強くあらわ
れることがあり、接触の機会を可及的に避けるための対
策が望まれている。この様な酵素に対して一般的に講じ
られる方法は、酵素を液状とすることであつて、既に数
多くの酵素剤に実用されている。しかし液状酵素は一般
的に粉末酵素と比べて長期にわたり酵素活性を安定的に
保持することが困難であるため、安定剤や保存料を使用
するのが普通であるが、これは食品衛生法に抵触するお
それがある場合があるだけでなく、製品の風味や溶解性
その他重量増加等各種の欠点があつて、特に不安定な酵
素では製造コストが高いだけでなく、厳しい保存条件が
要求される等の制約がある。また、酵素の液状化が容易
でない場合の粉塵防止対策としては次の諸方法が一般に
利用されている。 （イ）　　濃縮酵素液＋粉塵抑制剤→噴霧乾燥又は凍結
乾燥→粉末状酵素剤 （ロ）　　酵素粉末＋粉塵抑制剤→造粒乾燥→か粒状酵
素剤（ハ）　　酵素粉末＋造粒核物質＋溶融コーティン
グ材→噴霧・溶解（非乾燥）・造粒→か粒状酵素　　（
特開昭６３−３２４８５号公報参照） しかし上記の（イ）と（ロ）は、特殊の製造装置が必要
であり製造中に酵素に与える剪断圧力や加熱の影響によ
ってかなりの活性損失がある上、工程が複雑で乾燥経費
と調製時間が多くかかり、経済的に問題がある。又（ハ
）は造粒核物質や溶融物質を多量に添加するため、高力
価の酵素製剤を調製するのが困難であり、設備や技術面
でも問題が多い。

【０００３】

【本発明が解決しようとする課題】本発明者らは、酵素
剤の無粉塵化に際し圧力や熱を加えることなく任意の力
価に調製することを目的として、各種製法について考察
を加えながら鋭意検討していた処、意外にも極めて単純
で合理的な方法に到達した。即ち界面活性剤や油脂等の
粉塵抑制機能を有する物質を添加する手段として、酵素
原末を一旦水に溶解することなく、可及的少量の揮発性
有機溶媒に溶解若しくは分散して酵素原末と混和すると
、容易に均一に浸透し、再乾燥に要する蒸発潜熱が少な
いので、以降は常法の真空乾燥によって団粒化のない無
粉塵原末を、短時間で経済的に製造出来ることを知見し
、その好適条件を追究して本発明を完成した。

【０００４】

【問題点を解決するための手段】本発明は無粉塵酵素粉
末を製造する方法に関し、請求項１〜５からなり、請求
項１は粉塵が発生しやすい粉末酵素剤（以下酵素原末と
云う）に粉塵抑制物質を添加して無粉塵酵素粉末を製造
する方法に係り、請求項２は粉塵抑制物質が界面活性剤
、油脂等とデキストリン、マルトース、乳糖等の賦形剤
の１種若しくは２種以上の組合わせであることを特徴と
する請求項１の無粉塵酵素粉末を製造する方法に係り、
請求項３は粉塵抑制物質の添加量が酵素原末１（乾燥重
量）部に対して、０．００５乃至０．１（重量）部であ
ることを特徴とする請求項１の無粉塵酵素粉末を製造す
る方法に係り、請求項４は粉塵抑制物質の添加方法が酵
素原末全体に浸透可能な最少量の揮発性の有機溶媒に溶
解若しくは分散させて酵素原末と混和した後、常法によ
り真空乾燥することを特徴とする請求項１の無粉塵酵素
粉末を製造する方法に係り、請求項５は揮発性有機溶媒
がエタノール、メタノール、イソプロパノール、アセト
ン等の一般的に酵素の精製に使用されるものであること
を特徴とする請求項１の無粉塵酵素粉末を製造する方法
に係り、夫々酵素の失活を伴うことなしに、無粉塵酵素
粉末を製造することを目的としたものである。

【０００５】本発明に於いて好適な粉塵抑制物質として
は、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エス
テル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、大豆レシ
チン、卵レシチン、酵素処理レシチン、大豆油、コーン
油、綿実油、ヒマシ油、流動パラフィン、ポリエチレン
グリコール等が挙げられ、その１種若しくは２種以上を
組合せて使用する。又これらの添加量は、酵素原末１　
（乾燥重量）　部に対し、粉塵抑制物質０．００５乃至
０．１（重量）部とする。 本発明に使用される揮発性有機溶媒は、一般に酵素の精
製に使用されるエタノール、メタノール、イソプロパノ
ール、アセトン等であり、その添加量は酵素原末１（乾
燥重量）部に対し、０．１乃至０．７（容量）部、好ま
しくは０．３（容量）部で、溶媒が酵素原末の全体に浸
透するに足る最少量で充分である。又、揮発性有機溶媒
の添加に加水の必要がないことと相まつて、乾燥コスト
の低減及び酵素の失活防止の要因となる。本発明に使用
される酵素剤は、キシラナーゼ、セルラーゼ、プロテア
ーゼ、β−ガラクトシダーゼ、ペクチナーゼ、リパーゼ
、アミラーゼ等であり、これらを単独又は複数組合せて
も使用出来る。一般的には酵素剤の粉塵が作業環境に特
に悪く影響を及ぼす酵素や、物性や、安定性の点で液状
化が著しく困難な酵素の場合にも有効である。又酵素原
末の起源、純度は問わない。尚本発明は倍散剤としてデ
キストリン、ラクトース、ガラクトース等本発明法で使
用する揮発性有機溶媒に不溶であり、しかも通常のもの
であれば添加して差し支えない。酵素原末と粉塵抑制物
質との混和は、先づ粉塵抑制物質を約９５％のエタノー
ルで溶解（若しくは分散）させた後、酵素原末に添加し
て混合する。請求項４の発明は常法により真空乾燥する
ことを含むものであるが、この真空乾燥は通常用いられ
る条件でよい。例えば、真空乾燥装置は溝型真空乾燥機
又は電気定温真空乾燥器でよく、温度は５乃至３０℃が
よく、真空度は１０−３乃至１０−１ｍｍＨｇ、時間は
５乃至２４時間が、それぞれ適宜使用される。以下、試
験例及び実施例によって本発明をさらに詳細に説明する
。しかし本発明はこの説明内容に限定されるものではな
い。

【０００６】

【実施例】○試験例１ キシラナーゼ原末（新日本化学工業製の６０ｍｅｓｈ　
ｐａｓｓ原末）１００ｇと、第１表に示す各種の添加物
（粉塵抑制物質）２ｇ（２種併用の時は１ｇずつの等量
）を溶解（若しくは分散）した９５％エタノール３０ｍ
ｌを混和し、定温真空乾燥器（佐竹電気機械工業製）を
使用して温度３０℃、真空度１０−１ｍｍＨｇで１８時
間乾燥して酵素粉末を調製した。その結果は第１表に示
すようにグリセリン脂肪酸エステル、ヒマシ油、ポリエ
チレングリコール（分子量：４００）の各添加物を使用
したものは９５％エタノールに溶解し、ソルビタン脂肪
酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、大
豆レシチン及び卵レシチンは良い分散性を示した。又単
独では９５％エタノールに対し溶解も分散もせず、分離
状態を示す油脂類でも大豆レシチンの様な物質と混合す
ることによって、それと同様な分散性が付与された。又
９５％エタノール混和真空乾燥後の活性収率は９８乃至
１００％であり、酵素粉末の粉塵防止効果が明らかであ
つた。

【表１】

【０００７】○試験例２ キシラナーゼ原末（新日本化学工業製の６０ｍｅｓｈ　
ｐａｓｓ原末）１００ｇと第２表に示す各所定量の大豆
レシチン及び大豆油を分散させた９５％エタノール３０
ｍｌを混和し、定温真空乾燥器（佐竹電気機械工業製）
を使用して温度１０℃、真空度１０−１ｍｍＨｇで１８
時間乾燥して酵素粉末を調製した。その結果は第２表に
示すように真空乾燥の活性収率は９８乃至１００％であ
り、水に対する酵素粉末の溶解性が改善され、添加物の
量が５％以下では溶状の悪化は認められず、１％以上の
添加で粉塵防止効果が明らかであつた。

【表２】

【０００８】○試験例３ キシラナーゼ原末（新日本化学工業製の６０ｍｅｓｈ　
ｐａｓｓ原末）１００ｇと第３表に示す各所定量のグリ
セリン脂肪酸エステル若しくはヒマシ油を溶解させた９
５％エタノール３０ｍｌとを混和し、定温真空乾燥器（
佐竹電気機械工業製）を使用して温度１０℃、真空度１
０−１ｍｍＨｇで１８時間乾燥して酵素粉末を調製した
。その結果は第３表に示すように９５％エタノール混和
真空乾燥後の活性収率は９８乃至１００％であり、水に
対する溶解性が改善され良好な溶状を示し、１％以上の
添加で粉塵防止効果が明らかであつた。

【表３】

【０００９】○試験例４ セルラーゼ原末（新日本化学工業製の６０ｍｅｓｈ　ｐ
ａｓｓ原末）１００ｇと大豆レシチン２．０ｇを分散さ
せた９５％エタノール、メタノール、イソプロパノール
若しくはアセトンの各３０ｍｌとを混和し、定温真空乾
燥器（佐竹電気機械工業製）を使用して温度１０℃、真
空度１０−１ｍｍＨｇで１８時間乾燥して酵素粉末を調
製した。その結果は第４表に示すように９５％の各種有
機溶媒混和真空乾燥後の収率は９９乃至１００％であり
、水に対する溶解性が改善され良好な溶状を示し、粉塵
防止効果が明らかであつた。

【表４】

【００１０】

【実施例】　トリコデルマ・ＳＰを起源とするキシラナ
ーゼ、アスペルギルス・ＳＰを起源とするプロテアーゼ
及びβ−ガラクトシダーゼ、アスペルギルス・ニガーを
起源とするペクチナーゼ及びリパーゼ、リゾープス・Ｓ
Ｐを起源とするアミラーゼの各原末（いずれも新日本化
学工業製の６０ｍｅｓｈ　ｐａｓｓ原末）１．０ｋｇと
大豆レシチン及びヒマシ油（日局）の等量混合物１０ｇ
を分散させた９５％エタノール３００ｍｌとを混和し、
定温真空乾燥器（佐竹電気機械工業製）を使用して温度
３０℃、真空度１０−１ｍｍＨｇで１８時間乾燥して酵
素粉末を調製した。その結果は第５表に示すように真空
乾燥粉末の活性収率は９８乃至１００％であり、水に対
する溶解性が改善され、良好な溶状を示し、粉塵防止性
が明らかであつた。

【表５】 以下、本発明に使用した各剤の測定方法を記述する。 キシラナーゼ測定法 　　　　キシランを基質としてｐＨ５．０，４０℃で酵
素を作用させ、生成する還元糖をソモギー・ネルソン法
で比色定量する。 セルラーゼ測定法 　　　　ＣＭＣ（Ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌ　Ｃｅｌ
ｌｕｌｏｓｅ）を基質としてｐＨ４．０，４０℃で酵素
を作用させ、生成する還元糖をソモギー・ネルソン法で
比色定量する。 プロテアーゼ測定法 　　　　ミルクカゼインを基質としてｐＨ６．０，３０
℃で酵素を作用させ、生成するＴＣＡ可溶性物質をフォ
ーリン試薬で発色させ比色定量する。 β−ガラクトシダーゼ測定法 　　　　ＯＮＰＧ（２−Ｎｉｔｒｏｐｈｅｎｙ１−β−
Ｄ−ｇａｌａｃｔｏｐｙｒａｎｏｓｉｄｅ）を基質とし
てｐｈ４．５，３０℃で酵素を作用させ、分解によって
生じる０−ニトロフェノールを比色定量する。 ペクチナーゼ測定法 　　　　リンゴペクチンを基質としてｐＨ４．５，４０
℃で酵素を作用させ、ペクチン分子内のエステル結合が
分解して生じるカルボキシル基をアルカリ滴定で定量す
る。 リパーゼ測定法 　　　　オリーブ油を基質としてｐＨ６．０，３７℃で
酵素を作用させ、生成する脂肪酸をアルカリ滴定で定量
する。 アミラーゼ測定法 　　　　可溶性デンプンを基質としてｐＨ４．５，４０
℃で酵素を作用させ、生成する還元糖をフェーリング・
レーマン・ショール法で定量する。

【００１１】

【発明の効果】本発明の請求項１は、液状化が容易でな
く、粉塵が発生しやすい粉末酵素剤の粉塵防止対策とし
て、粉塵抑制物質を添加して無粉塵酵素粉末を製造する
方法に係り、本方法により粉塵の発生を抑止できる。請
求項２は粉塵抑制物質が界面活性剤、油脂等とデキスト
リン、マルトース、乳糖等の賦形剤の１種若しくは２種
以上の組合わせであることを特徴とする請求項１の無粉
塵酵素粉末を製造する方法に係り、粉塵抑制物質を前記
のように特定して請求項１の発明効果を有利にできる。 請求項３は粉塵抑制物質の添加量が酵素原末１（乾燥重
量）部に対して、０．００５乃至０．１（重量）部であ
ることを特徴とする請求項１の無粉塵酵素粉末を製造す
る方法に係り、粉塵抑制物質の添加量の酵素原末に対す
る添加量を前記のとおりに特定して、請求項１の発明効
果をさらに有利にできる。請求項４は粉塵抑制物質の添
加方法が、酵素原末全体に浸透可能な最少量の揮発性の
有機溶媒に溶解若しくは分散させて酵素原末と混和した
後、常法により真空乾燥することを特徴とする請求項１
の無粉塵酵素粉末を製造する方法に係り、前記の粉塵抑
制物質の最小限の分散、混和、添加により請求項１の発
明効果をさらに一層有利にできる。請求項５は揮発性有
機溶媒がエタノール、メタノール、イソプロパノール、
アセトン等の一般的に酵素の精製に使用されるものであ
ることを特徴とする請求項１の無粉塵酵素粉末を製造す
る方法に係り、請求項１の発明の実施を更に容易にする
。本発明の請求項１〜５を総括して検討するに、揮発性
有機溶媒に溶解若しくは分散させて酵素原末と混和した
後、常法による真空乾燥で有機溶媒のみを除去するとい
った簡単な方法で、酵素の失活要因となる加圧や加熱及
び加水をすることなく、迅速かつ経済的に無粉塵酵素粉
末を製造することを可能にできた。本発明方法により得
られた無粉塵酵素粉末は、粉塵防止処理を施す前の酵素
原末及び倍散剤に団粒が存在していなければ、乾燥品は
もはや団粒化することはない。又この方法は酵素活性の
損失が殆どなく、しかも製造された無粉塵酵素粉末は団
粒化が発生しないため、酵素粉末の水に対する溶解作業
が容易となり、さらに長期保存の場合でも品質が安定で
あり、産業上極めて有利な効果が得られる。又活性損失
も殆ど認められないため高収率が得られ、長期間の保存
にも十分耐え、水に対する溶解性も良好に維持され、粉
塵の発生がない等の特徴をあわせもつている。この無粉
塵酵素粉末は食品製造用、飼料添加用、医薬用等に使用
でき、その製造法は食品産業、医薬品工業に於ける無粉
塵製剤の製造に利用できる。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　粉塵が発生しやすい酵素原末に粉塵抑
   制物質を添加して無粉塵酵素粉末を製造する方法。
2. 【請求項２】　　粉塵抑制物質が界面活性剤、油脂等と
   デキストリン、マルトース、乳糖等の賦形剤の１種若し
   くは２種以上の組合わせであることを特徴とする請求項
   １の無粉塵酵素粉末を製造する方法。
3. 【請求項３】　　粉塵抑制物質の添加量が酵素原末１（
   乾燥重量）部に対して、０．００５乃至０．１（重量）
   部であることを特徴とする請求項１の無粉塵酵素粉末を
   製造する方法。
4. 【請求項４】　　粉塵抑制物質の添加方法が、酵素原末
   全体に浸透可能な最少量の揮発性の有機溶媒に溶解若し
   くは分散させて酵素原末と混和した後、常法により真空
   乾燥することを特徴とする請求項１の無粉塵酵素粉末を
   製造する方法。
5. 【請求項５】　　揮発性有機溶媒がエタノール、メタノ
   ール、イソプロパノール、アセトン等の一般的に酵素の
   精製に使用されるものであることを特徴とする請求項１
   の無粉塵酵素粉末を製造する方法。