JPH0510129B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（技術分野） 本発明は、皮膚等に対する刺激が少なく且つ乳
化作用が強く、しかも保湿性を備えた蛋白質系乳
化剤を効率良く製造する方法に関する。 （背景技術） 一般に、乳化剤は、化粧料や食品等に広く用い
られている。化粧料に用いられる乳化剤として
は、アニオン界面活性剤やノニオン界面活性剤が
あげられる。しかし、アニオン界面活性剤は皮膚
刺激があり、ノニオン界面活性剤も乳化性が充分
でなかつたり、多少の皮膚刺激を有するという難
点がある。さらに、この種の乳化剤は、クリーム
等に対して保水性を付与することができないた
め、グリセリン等の保湿剤を添加しているのが現
状であるが、それによつて乳化安定性や感触が変
わるという問題点がある。 また、食品の乳化剤としては、シユガーエステ
ルや脂肪酸のモノグリセライド等が用いられてい
るが、これらの乳化剤は乳化作用があまり強くな
く、充分な乳化作用を発揮させるためには多量の
乳化剤を使用しなければならないという難点を有
している。したがつて、皮膚に対する刺激が少な
く、乳化作用が強く、保湿性を備えた乳化剤が強
く望まれている。 本発明者らは、本願に先立つて、親水性蛋白質
分解物のカルボキシ末端とアミノ酸アルキルエス
テル−ｐ−トルエンスルフオン酸塩のアミノ基部
分をアミド結合させて蛋白質系乳化剤を製造する
方法を提案している〔昭和58年特許願第201823号
（特開昭60−94124号公報）〕。この蛋白質系乳化剤
は、皮膚に対する刺激が少なく、乳化作用が強
く、しかも保湿性を備えている。 しかし、この方法で用いられるアミノ酸アルキ
ルエステル−ｐ−トルエンスルフオン酸塩は、エ
ンドペプチダーゼの存在下において、親水性蛋白
質と反応するに際して、溶媒である緩衝液−アセ
トン混液に対する溶解性が悪く、特にアルキル基
が長鎖になる程、均一系になり難くなる。したが
つて、蛋白質系乳化剤の反応収率が今一つとなつ
ていた。また、上記反応において、原料として使
用するアミノ酸アルキルエステル−ｐ−トルエン
スルフオン酸塩は、その製造に際し、エステル合
成反応終了後、未反応の不純物を除去するため、
アセトン等の溶媒で、繰り返し再結晶化して精製
される。しかしながら、未反応のアミノ酸、ｐ−
トルエンスルフオン酸等の不純物を充分に除去す
ることは困難であり、それらが不純物として残存
する。このような不純物を含むアミノ酸アルキル
エステル−ｐ−トルエンスルフオン酸塩をグラフ
ト剤として使用すると、目的とする蛋白質系乳化
剤への転化率が低くなるうえ、含有不純物が、得
られる蛋白質系乳化剤に混入するため、蛋白質系
乳化剤を最終工程において熱アセトン等で何回も
繰り返し洗浄しなければならなかつた。 このような問題を解決するため、さらに研究を
重ねた結果、本発明者らは、アミノ酸アルキルエ
ステル−ｐ−トルエンスルフオン酸塩を、アルカ
リ処理または塩析条件下、アルカリ処理して遊離
のアミノ酸アルキルエステルを得、これを蛋白質
のグラフト反応に適用すると、前記アミノ酸やｐ
−トルエンスルフオン酸等の未反応不純物の除去
の問題および反応系における溶解性の問題が改善
され、蛋白質系乳化剤が好収率で得られること、
更にそれを透析することにより、無臭の蛋白質系
乳化剤を得られることを見い出し、本発明を完成
するに到つた。 （発明の目的） 従つて本発明の目的とするところは、皮膚に対
する刺激が少なく且つ乳化作用が強く、しかも保
湿性を備えた蛋白質系乳化剤を効率良く製造する
方法を提供するにある。 他の目的及び効果は以下の説明から明らかにさ
れよう。 （発明の開示） 上述の目的は、アミノ酸と脂肪族アルコールを
ｐ−トルエンスルフオン酸触媒下反応させた後、
アルカリ性媒質で脱塩して得られる下記一般式で
示されるアミノ酸アルキルエステルのアミノ基部
分を、親水性蛋白質分解物のカルボキシル末端に
アミド結合せしめることを特徴とする蛋白質系乳
化剤の製造法、及びこの方法によつて得られた反
応生成物を更に透析することを特徴とする蛋白質
系乳化剤の製造法により達成される。 R₁・OR₂ ……(1) （ただし、式中R₁及びR₂は前記に同じ） 上記一般式(1)に於いてR₁で示されるアミノ酸
残基とは、アミノ酸のカルボキシル基（−
COOH）からOHを除いた部分

【式】を 意味する。 本発明に係る上記一般式(1)にて示されるアミノ
酸エステルとしては、例えばグリシン、アラニ
ン、フエニルアラニン等の疎水性が高く、直鎖状
のアルキル基を有するアミノ酸、バリン、ロイシ
ン、イソロイシン、ノルロイシン、プロリン等の
疎水性は高いが分岐のあるアルキル基を有するア
ミノ酸、リジン、オルニチン、ヒスチジン等の上
記以外のアミノ酸、等のアミノ酸類のカルボキシ
ル基が、ミリスチルアルコール、ペンタデシルア
ルコール、セチルアルコール、２−ヘキシルデカ
ノール、ヘプタデシルアルコール、ステアリルア
ルコール、イソステアリルアルコール、アラキル
アルコール、２−オクチルドデカノール、ベヘニ
ルアルコール等の炭素数14〜22のアルコール等の
アルコール類のアルコキシ基によつて置換された
化合物が好ましいものとして挙げられる。 本発明に用いられるアルカリ性媒質としては、
NaOHまたはKOH水溶液を用いることが好まし
い。アルカリ濃度は、好ましくは0.01N〜5N、
さらに好ましくは0.05N〜2Nである。また、上
記アルカリ処理は塩類との共存下で塩析により行
うことが好ましい。塩析用の塩としては、アルカ
リ金属塩、アンモニウム塩等があり、具体的には
例えば塩化ナトリウム、塩化カリウム、炭酸カリ
ウム、リン酸カリウム、硫酸アンモニウム、硫酸
ナトリウム等があげられるが、塩化ナトリウムお
よび塩化カリウムが好適である。塩析の塩濃度
は、通常0.5％〜25％の範囲であり、好ましくは
１％〜10％である。 上記アミノ酸アルキルエステル−ｐ−トルエン
スルフオン酸塩は固体であるが、このようにして
得られた遊離のアミノ酸アルキルエステルは、油
状または融点の低い固体状態のものであり、後述
する親水性蛋白質との反応の際、反応系溶媒とし
て用いられる緩衝液−アセトン混液等に対し、溶
解性が極めてよく、均一系で反応し得る為、親水
性蛋白質との反応効率が大幅に向上する。 また、本発明に適用される親水性蛋白質として
は、例えばカゼイン、ゼラチン、セリシン、可溶
性コラーゲン、ゼイン、血清アルブミン、ラクト
アルブミン、卵白アルブミン等が挙げられ、これ
らは単独でもしくは併せて用いられる。これらの
蛋白質のうち、セリシン以外の蛋白質は、試薬と
して販売されている。また、セリシンは切り繭か
ら熱水抽出し凍結乾燥することにより得ることが
できる。 また、酵素反応に用いられるエンドペプチダー
ゼは蛋白質をその中央部分より切断する作用を備
えており、これには、セリンプロテアーゼ、チオ
ールプロテアーゼ、カルボキシルプロテアーゼ、
金属プロテアーゼ、その他のエンドペプチダーゼ
が含まれる。これらのうち、チオールプロテアー
ゼを用いることが最も好ましい。このチオールプ
ロテアーゼとして、パパイン、カテプシンＢ、ブ
ロメライン、キモパパイン、カテプシンＬ、酵母
プロテナーゼＢ、カテプシンＳ、TZ−ペプチダ
ーゼ等が挙げられ、これらは単独もしくは併せて
用いられる。 蛋白質系乳化剤は、前述したアミノ酸アルキル
エステルと親水性蛋白質を、上記エンドペプチダ
ーゼの存在下で反応させることによつて得られ
る。 かくして得られた酵素反応生成物は、エンドペ
プチダーゼ活性を酸性条件で失活後透析する。透
析に際しては、ホロフアイバー型限外濾過膜、特
に円形ハウジングに収納されたホロフアイバー型
限外濾過膜によつて行うと好適な結果が得られ
る。ホロフアイバー型の限外濾過膜の材質として
は、酢酸セルロース、セルロース、ポリアクリロ
ニトリル、エチレンビニルアルコール、ポリビニ
ルアルコール、クプロフアン膜（西独Enka社製）
等が使用され、好ましくはセルロース、ポリアク
リロニトリル、クプロフアン膜が選択される。 前記、ホロフアイバー型の限外濾過膜で透析及
び濃縮する際、酵素反応生成物は、好ましくは25
℃〜50℃、更に好ましくは35℃〜45℃に保温する
のが好ましい。 このホロフアイバー型の限外濾過装置で、透
析、濃縮を行うことにより、脱臭が完全に行わ
れ、尚且つ非常に短時間に脱塩、濃縮が実施でき
る。 更に、後の操作の乾燥工程も、前記濃縮工程で
水分含量が少なくなつた為、経済的且つ短時間に
処理することができ、目的とする無臭の蛋白質系
乳化剤が短時間且つ経済的に、そして大量に得ら
れる。 （発明の効果） 本発明は、アミノ酸アルキルエステル−ｐ−ト
ルエンスルフオン酸塩を一旦脱塩している為、目
的生産物を高収率で得ることができる。またこの
蛋白質系乳化剤は、親水基部分が本質的に強い親
水性をもつ蛋白質からなり、疎水基部分が疎水性
のアミノ酸アルキルエステルからなつていて、典
型的な界面活性剤構造となつている（親水基部分
の後端に疎水基部分の前端が結合しており、中間
部分等に余分な疎水基部分が結合していない）た
め、強力な乳化力を有する。しかもこの乳化作用
は、蛋白質部分の高分子構造に基づき殆ど温度に
よる影響を受けないため、この乳化剤では、特に
低温における乳化作用の低下現象が生じない。そ
して、上記親水基部分は分子量が比較的大きい
（分子量約500以上、通常は数千）ため、乳化剤全
体の分子量が大きくなつており、皮膚等に対する
刺激を殆ど与えない。そのうえ、特にこの乳化剤
は、親水基部分が本質的に保湿力を有する蛋白質
からなつているため、充分な保湿性を備えてい
る。したがつて、これを化粧料、特にクリームに
用いると、これまでのような多価アルコール等の
保湿剤を用いることなく、充分な保水性を付与し
うるようになる。 また、本発明方法によつて、透析された蛋白質
系乳化剤は、無臭であるため無賦香でも異和感な
く使用可能であるとともに、賦香に際しても本来
の香料の持つ匂いを損うことなく賦香が可能とな
つた。 このように、上記蛋白質系乳化剤は、皮膚等に
対する刺激が少なく、かつ乳化作用が強くしかも
保湿性を備えているため、例えば化粧料に用いた
場合には、優れた効果が得られるようになる。ま
た、これを食品の乳化剤として利用する場合に
は、その強力な乳化作用により乳化剤の使用量を
低減させうるようになる。しかも、この乳化剤
は、その構成部分の殆どが天然物由来物であるた
め、繰り返し摂取しても何ら問題を生じない。 更に、無臭の蛋白質系乳化剤は、食品において
も重要な味覚や臭覚に異和感を与えることなく摂
取される。 以下実施例を挙げて本発明を具体的に説明す
る。 実施例 １ アミノ酸アルキルエステルを下記のようにして
製造し、つぎにこれを酵素反応に供した。 （アミノ酸アルキルエステルの合成） アミノ酸としてロイシンを0.05mol採取すると
ともに、ｐ−トルエンスルフオン酸・１水和物を
0.055mol採取し、さらにアルコールとしてミリ
スチルアルコールを0.075mol採取し、これに溶
剤としてのベンゼンを加えて充分攪拌混合し、ベ
ンゼンの還流温度で加熱還流させエステル化反応
を進めた。この場合、そのエステル化反応の進行
に伴つて生じた水がベンゼンと共沸状態で出てく
るので、それを反応系外に除きながら約５〜10時
間で反応を完了させた。 室温冷却後、その反応溶液を0.3NNaOHを含
む３％NaCl溶液で３度洗浄し、脱塩を行つた。 その後ベンゼン層を採取し、中性になるまで充
分３％塩水で洗浄した。軽く水洗後、ベンゼン層
を採取し、無水硫酸ナトリウムにて一晩乾燥し
た。乾燥後ベンゼン層を濾取し、このベンゼン溶
液をエバポレーターで溶媒除去し、精製された遊
離のロイシンミリスチルエステルの油状物質を得
た。 （酵素反応） 1M濃度の炭酸緩衝液（PH9.0）480mlに親水性
蛋白質であるゼラチン120ｇを溶解し、これに120
mlのアセトンを添加し、37℃の温水バスに浸漬
し、充分に攪拌して均一化した。つぎに、これに
前記の様にして得られたロイシンミリスチルエス
テル39.3ｇ（ゼラチン1000ｇに対して1molにな
る量）を添加して充分に攪拌し均一化した。この
場合、ロイシンミリスチルエステルのようなアミ
ノ酸アルキルエステルは、ゼラチンのような親水
性蛋白質1000ｇに対して1molの割合になるよう
に添加することが反応効率上好ましい。ついで、
これに、Ｌ−システイン塩酸塩（和光純薬製）
1.05ｇを加え、さらに、エンドペプチダーゼであ
るパパイン（シグマ社製）60mgを添加して攪拌し
ながら15分間反応させた。そして、2N塩酸を用
いて全体のPHを２にして反応をとめた。反応溶液
として、約1.5となつた。 （精製） 上記反応溶液を約40℃に保温し、ホロフアイバ
ー型限外濾過装置（クプロフアン膜、フアイバー
内径200μ、膜厚11μ、有効膜面積1.5m²）に約10
ml／minの流速で送液し、外液は約40℃の温水を
約１／minの流速で送液した。透析後、同じホ
ロフアイバー型限外濾過装置の内圧を約２Kg／cm²
にし、前記と同条件下で透析溶液を濃縮し、最終
的に約700ml得た。 この濃縮液を噴霧乾燥装置で乾燥させ、無臭の
蛋白質系乳化剤として約85ｇを得た。 実施例 ２ アミノ酸アルキルエステルを下記のようにして
製造し、つぎにこれを酵素反応に供する。 （アミノ酸アルキルエステルの合成） アミノ酸としてグリシンを0.05mol採取すると
ともに、ｐ−トルエンスルフオン酸・１水和物を
0.055mol採取し、さらにアルコールとしてステ
アリルアルコールを0.075mol採取し、これに溶
剤としてのベンゼンを加えて充分攪拌混合し、ベ
ンゼンの還流温度で加熱還流させてエステル化反
応を進めた。この場合、そのエステル化反応の進
行に伴つて生じた水がベンゼンと共沸状態で出て
くるので、それを反応系外に除きながら約７時間
で反応を完了させた。 つぎに、反応溶液を室温に冷却後、
0.5NNaOHを含む３％NaCl溶液300mlを加え、
塩析条件下、アルカリ処理を行つて脱塩した。ア
ルカリ処理は３度繰り返した。その後、ベンゼン
層を採取し、充分３％食塩水で洗浄した。その後
の工程は、実施例１同様に処理し、精製された遊
離のグリシンステアリルエステルの油状物質を得
た。 （酵素反応） ゼラチン120ｇに代えてゼイン70ｇを用い、こ
れを1Mの炭酸緩衝液480mlに溶解した。ついで、
これに120mlのアセトンを加え、35℃の温水バス
に浸漬して攪拌均一化したのち、前もつて50℃で
溶融させておいたグリシン−ステアリルエステル
19.0ｇを添加（ゼイン1000ｇに対し1molになる
量）し、攪拌均一化した。ついで、これに、Ｌ−
システイン塩酸塩（和光純薬製）1.05ｇを加え、
さらに、エンドペプチダーゼであるパパイン（シ
グマ社製）45mgを添加して攪拌しながら15分間反
応させた。そして、2N塩酸を用いて全体のPHを
２にして反応をとめた。反応溶液として約1.5
となつた。 （精製） 上記反応溶液を約40℃に保温し、ホロフアイバ
ー型限外濾過装置（セルロース膜、フアイバー内
径200μ、膜厚11μ、有効膜面積2.4m²）に約10ml／
minの流速で送液し、外液は約40℃の温水を約１
／minの流速で送液した。透析後、同じホロフ
アイバー型限外濾過装置の内圧を約２Kg／cm²に
し、前記と同条件下で透析溶液を濃縮し、最終的
に約600ml得た。 この濃縮液を噴霧乾燥装置で乾燥させ、無臭の
蛋白質系乳化剤として約63ｇを得た。 実施例１及び２において、ホロフアイバー型限
外濾過装置による透析プロセスでの透析効率を卓
上用デジタル導電率計（電気化学計器(株)A0−６
型）で溶液の導電率から検討比較した結果を第１
表に示す。

【表】 第１表に示す様に１回の透析だけでも、ほとん
ど外液の水道水の導電率とほぼ同値を示し、期待
される透析効率が得られた。 （脱臭効果評価） 脱臭効果は、限外濾過処理前の反応溶液を対照
として臭いを臭覚により判定した。10名の専門員
によつて行ない、下記評価基準を以つて評価し
た。 １ 強い臭い有り ２ かすかに臭い有り ３ 臭いなし その結果、実施例１及び２の脱臭効果評価は次
表の通りであつた。

【表】 同表から、ホロフアイバー型の限外濾過膜によ
つて、はつきりと脱臭効果が認められた。 以上の様に本発明によつて、皮膚等に対する刺
激が少なく、かつ乳化作用が強く、しかも保湿性
を備えた蛋白質系乳化剤が効率良く得られ、更に
ホロフアイバー型の限外濾過膜を用いた透析、濃
縮により、該蛋白質系乳化剤を完全に脱臭するこ
とができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アミノ酸と脂肪族アルコールをｐ−トルエン
   スルフオン酸触媒下反応させた後、アルカリ性媒
   質で脱塩して得られる下記一般式で示されるアミ
   ノ酸アルキルエステルのアミノ基部分を、親水性
   蛋白質分解物のカルボキシル末端にアミド結合せ
   しめることを特徴とする蛋白質系乳化剤の製造
   法。 R₁・OR₂ 〔ただし、式中R₁はアミノ酸残基、R₂は炭素
   数14から22のアルキル基を表わす。〕 ２ アミノ酸と脂肪族アルコールをｐ−トルエン
   スルフオン酸触媒下反応させた後、アルカリ性媒
   質で脱塩して得られる下記一般式で示されるアミ
   ノ酸アルキルエステルのアミノ基部分を、親水性
   蛋白質分解物のカルボキシル末端にアミド結合せ
   しめた後、得られた反応生成物を透析することを
   特徴とする蛋白質系乳化剤の製造法。 R₃・OR₄ 〔ただし、式中R₃はアミノ酸残基、R₄は炭素
   数14から22のアルキル基を表わす。 ３ アミノ酸が、グリシン、アラニン、又はロイ
   シンである特許請求の範囲第２項に記載の蛋白質
   系乳化剤の製造法。 ４ 親水性蛋白質分解物が、カゼイン、ゼラチ
   ン、セリシン、可溶性コラーゲン、ゼイン、血清
   アルブミン、ラクトアルブミン又は卵白アルブミ
   ンである特許請求の範囲第２項又は第３項に記載
   の蛋白質系乳化剤の製造法。 ５ 透析が、ホロフアイバー型限外濾過膜を使用
   して行われるものである特許請求の範囲第２項乃
   至第４項の何れかに記載の蛋白質系乳化剤の製造
   法。 ６ 透析が、反応生成物中のエンドペプチダーゼ
   活性を酸性条件で失活後25℃〜50℃の保温下円形
   ハウジングに収納されたホロフアイバー型限外濾
   過膜を使用して行われるものである特許請求の範
   囲第２項乃至第５項の何れかに記載の蛋白質系乳
   化剤の製造法。