JPS62201591A

JPS62201591A - 油脂のグリセロリシス法

Info

Publication number: JPS62201591A
Application number: JP4348686A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Shimizu; 清水　祥一; Tsuneo Yamane; 恒夫山根
Original assignee: Riken Vitamin Co Ltd
Current assignee: Riken Vitamin Co Ltd
Priority date: 1986-02-28
Filing date: 1986-02-28
Publication date: 1987-09-05
Also published as: JPH0412710B2

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】〔産業上の利用分野）本発明は油脂を原料とし、リパーゼを触媒に用いグリセ
ロリシス反応を利用する事によりモノおよびジグリセラ
イドを製造する方法に関する。

さらに詳しくは特定リパーゼを用い特定水分量で反応す
ることにより遊離脂肪酸が副生ぜずかつ速やかにモノお
よびジグリセライドが得られ、工業的に製造可能ならし
めるモノおよびジグリセライドの￥Ａ造方法に関する。

〔従来の技術および問題点〕

モノおよびジグリセライドは安全性が高い、優れた性能
を有する界面活性剤として食品、医薬化粧品、飼料ある
いは合成樹脂などの分野において賞用されている。

このモノおよびジグリセライドの製造方法には反応型式
上、数種類のものがある。すなわち、油脂の部分加水分
解による方法、脂肪酸とグリセリンとのエステル化反応
による方法、油脂のグリセロリシス反応による方法であ
り、さらに脂肪酸のグリシドールへの付加反応などの特
殊な方法もある。

これらの方法はそれぞれ特長があり、型式選択時の判断
基準となるが、モノおよびグリセライドの工業的製法と
して最も重要であるのは油脂のグリセロリシス反応であ
る。すなわち、グリセロリシス反応によれば、脂肪酸源
として油脂をそのまま利用でき、反応による水の生成が
無いため反応工程の連続化が可能でおる。このためモノ
およびジグリセライドの工業的製造は実質的に油脂のグ
リセロリシス反応で行われていると言って差支えない。

（発明が解決しようとする問題点）しかるにこの工業的製造における油脂のグリセロリシス
反応は、油脂およびグリセリンに触媒として金属、金属
酸化物、金属塩化物、金属水酸化物あるいは金属水酸化
物塩等を加え、２２０〜２５０°Ｃの高温で行われるの
が一般でおる。

このため高温による油脂およびグリセリンの劣化が不可
避でおったり、エネルギーコストが高いなどの難点をか
かえていた。

なお、油脂のグリセロリシスを低温で行うため金属アル
コラードを触媒とする方法などがあるが失活、アルコー
ルの副生などのため工業的製法としての実用性に乏しい
。

一方、油脂のグリセロリシス反応をリパーゼ触媒で行う
方法もある。これらの反応は低温で遂行され、油脂およ
びグリセリンの熱的劣化が無い点、優れた方法であると
言える。しかしながらこれらリパーゼを触媒とする反応
によれば、好ましくない遊離脂肪酸の副生を伴い、生成
したモノおよびジグリセライドの用途は限定されたもの
となるか、あるいは次の工程での精製操作が必要となる
。遊離脂肪酸の副生はリパーゼを活性化するために用い
られる水による油脂の加水分解反応に基づくものと思わ
れる。従って水の非存在下にリパーゼ触媒による油脂の
グリセロリシス反応を行う方法が考案されているが、反
応速度などの点から工業的な製法としてはがならずしも
充分ではなかった。

〔問題を解決するための手段〕

かかる情況に鑑み、本発明者らは鋭意研究の結果、油脂
のグリセロリシス反応によるモノおよびジグリセライド
の￥Ａ造において、特定のリパーゼを触媒として用い反
応系の水分量を特定範囲内に調整して反応を行う事によ
り、実用的速度で反応が進行し、かつ遊離脂肪酸の副生
を伴なわずに目的のモノおよびジグリセライドが得られ
る事を見出し本発明を完成するに至った。

以下に本発明の方法について詳しく述べる。

本発明の方法における油脂のグリセロリシス反応とは、
油脂にグリセリンを加えたのち脂肪酸残基の転移を起こ
させるものである。適用できる油脂は限定されず、微生
物産生の油脂でもよいが通常一般的な動植物起源の食用
油脂を用いる。例えば、オリーブ油、大豆油、菜種油、
サフラワー油、綿実油、パーム油、ヤシ油、コーン油、
豚脂、牛脂、魚油などを挙げることができる。ざらにこ
れらの分別油脂、加工油脂あるいは硬化油脂も利用でき
る。油脂の融点が反応温度より高い場合は、油脂は溶媒
に溶解させて用いる必要があるが、本発明の方法におい
て利用できる溶媒はノルマルヘキサン、ノルマルヘプタ
ン、オクタン、石油エーテル、ジエチルエーテル、アセ
トンなどがリパーゼに対する阻害が少ないので好適であ
る。

原料とする油脂とグリセリンの仕込比率は限定されない
が好適には重量比で１＝２ないし、１：５程度である。

グリセリンの量が少ないとモノおよびジグリセライドの
生成量が少なくまたグリセリンの量が多すぎると実質的
に無作用のグリセリンが増加し効率的ではない。

本発明の方法においては使用するリパーゼの種類が限定
される。すなわち特定の水分量でグリセロリシス反応が
進行し、かつ遊離脂肪酸の生成しないもの例えばシ：ｌ
−トモナス　フルオレッセンス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａ
ｓ　ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓ）、クロモバクテリウム　
ビスコーザム（Ｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ　ｖｉｓｃｏｓｕｍ
）　、アルスロバクタ−ウレアファシェンス（Ａｒｔｈ
ｒＯｂａＣｔｅｒｕｒｅａｆａｃ　１ｅｎｓ）、あるい
はりゾープス　デレマー（Ｒｈｉｚｏｐｕｓ　ｄｅｌｅ
ｍｅｒ）産生のリパーゼなどが用いられ、これらを用い
た場合においてのみ油脂とグリセリンのグリセロリシス
により目的に叶ったモノおよびジグリセライドを得る事
ができる。該リパーゼは遊離のまま使用してもよいが回
収再使用あるいは連続使用を目的として固定化して用い
る事もできる。

固定化の方法は一般に３種に分類され、担体等への吸着
、担体等への化学結合およびゲルなどへの包接がおるが
いずれによっても良い。

本発明の方法ではざらに反応系中の水分量が限定される
。すなわち水の配合量は反応原料とするグリセリンの量
に対し０．３〜５％であり好適には０．５〜３％である
。０．３％未満では遊離脂肪酸の副生はないが、反応速
度が遅く、実用的ではない。また５％を超過すると反応
は速いが遊離脂肪酸を副生ずるようになり不適当である
。

使用する水は蒸溜水、イオン交換水、水道水などを用い
る事ができ限定されない。副生脂肪酸が無く反応液のｐ
Ｈ低下が無いため特に緩衝液を用いる必要は無い。しか
し酵素活性を促進するためのコファクター例えばＣａイ
オンの添加を必要に応じ行う。反応に用いる容器などの
装置において特に限定はないが撹拌はグリセリン主成分
である反応液の高粘度に対し充分強力でおる必要がある
。多段プロペラ撹拌による方式などが好適である。

本発明の方法における反応温度は該リパーゼの活性化お
よび失活特性が２５〜７０’Ｑの範囲が適当である。

グリセロリシス反応終結時点すなわち反応が平衝に到達
したときの油分組成は酵素濃度、反応温度によらずほぼ
一定である。この油分を目的のモノおよびジグリセライ
ドとするが、もとより反応の中途の油分を目的のモノお
よびジグリセライドとすることもできる。

収得された油分は、そのまま利用することもできるが、
ざらに珪藻土あるいは活性白土などで処理したのち濾過
し、蛋白質、水分を除く精製工程を経たのち利用するこ
ともできる。

〔実施例〕

以下に本発明を実施例および比較例によってさらに説明
するが、本発明はその要旨を越えない限り、これらに限
定されるものでない。

（実施例−１）シュードモナス　フルオレッセンス産生リパーゼ４ｇを
イオン交換水９０ｇに溶解し、これをグリセリン３Ｋｆ
ｌに加えた。これにコーン油１　Ｋ９を加えて、ジャケ
ット付き反応器に仕込んだ。

撹拌下に６０℃で４時間反応させた後、クロロホルム５
ρで油分を抽出し、クロロホルムを減圧留去して目的物
を得た。イアトロスキャンによる組成分析値はトリグリ
セリド３４％、ジグリセリド４１％、モノグリセリド２
５％、グリセリンＯ％、遊離脂肪酸Ｏ％であった。

イアトスキュン分析方法は次の通り行った。

クロマロッドを３％ホウ酸溶液に５分間浸漬し、乾燥さ
せイアトロスキャンＴ　Ｉ−（−１０［ヤトロン■社製
］で焼いた後サンプルをスポットした。展開溶媒はベン
ゼン：クロロホルム：酢１１１ｔ　（７０：　３０　：
　２ｖ／ｖ／ｖ）を用いた。展開後乾燥し、ＦＩＤによ
りインチグレーターのピーク面積比に基づいて重量組成
（％）を求めた。

（実施例−２）シュードモナス　フルオレッセンス産生リパーゼ２ｇを
イオン交換水８ｇに溶解し、これをグリセリン２０００
ｇに加えた。これに菜種油５０′ｏｇヲ加え、４０’Ｃ
１２４時間反応させ実施例−１と同一条件下で目的物を
得る。分析値はトリグセリド５８％、ジグリセリド２７
％、モノグリセリド１５％、グリセリンＯ％、遊離脂肪
酸Ｏ％であった。

（実施例−３）実施例−２と同様にシュードモナス　フルオレッセンス
産生リパーゼ２ｇをイオン交換水４５９に溶解し、これ
をグリセリンｉ　ｏｏｏ　ｇに加えた。

これに菜種油５００ｇを加え、４０℃、４時間反応させ
実施例−１と同一条件下で目的物の分析値はトリグセリ
ド１６％、ジグリセリド６６％、モノグリセリド１８％
、グリセリンＯ％、遊離脂肪酸Ｏ％であった。

（比較例１．２）実施例−１と同じリパーゼすなわちシュードモナス　フ
ルオレッセンス産生リパーゼ４ｇをイオン交換水７．５
９’？）るいは１８０ｇに溶解した。

それぞれグリセリン３Ｋｇに加えて次いでそれぞれにコ
ーン油Ｉ　Ｋｌを加え以下実施例−１と同様に反応、抽
出および分析した。得られた油分の組成はイオン交換水
７．５９　（グリセリンに対し０．２５ｉ１％）の場合
トリグリセリド９５％、ジグリセリド３％、モノグリセ
リド２％、グリセリンＯ％、遊離脂肪ＭＯ％で実質上反
応は進まなかった。またイオン交換水１８０ｇ（グリセ
リンに対し６重信％）の場合、組成はトリグリセリド２
９％、ジグリセリド４８％、モノグリセリド１９％、グ
リセリンＯ％、遊離脂肪酸３％で、反応は速いが望まし
くない遊離脂肪酸の副生を伴なった。

（比較例３．４）リゾープス拳ジャバニカス（Ｒｈ１ｚｏｐｕｓｊａｐａ
ｎｉｃｕｓ）産生リパーゼを用いて実施例−１と同様に
行ったところイオン交換水９０ｇ（グリセリンに対し３
％）ではほとんど反応が進まず収１ｑ油分の組成はトリ
グリセリド９３％、ジグリセリド６％、モノグリセリド
１％、グリセリンＯ％、遊離脂肪酸Ｏ％となった。また
イオン交換水１５０ｇ（グリセリンに対し５％）では、
収得油分組成、トリグリセリド６２％、ジグリセリド２
８％、モノグリセリド４％、グリセリンＯ％、遊離脂肪
酸６％を与えた。反応がやや進むものの望ましくない遊
離脂肪酸の副生が促進された。

（実施例４〜７）本発明の方法で用いるリパーゼを触媒とじ種々の油脂を
グリセロリシス反応に委ねモノおよびジグリセライドを
収得した。操作方法は実施例−１に準じたが、詳細と結
果を表−１に示す。

本発明の方法により多様なモノおよびジグリセライドが
得られた。

表−２に示す通り、本発明の特許請求の範囲のリパーゼ
が、シュードモナス　フルオレッセンス、クロモバクテ
リウム　ごスコーザム、アルスロバクタ−ウレアファシ
ェンスあるいはりゾープス　デレマー産生などのもので
は遊離脂肪酸の生成が少なく、モノおよびジグリセリド
の生成率が大でおるがそれ以外のリパーゼではグリセロ
リシス反応が進まず、目的のモノおよびジグリセリドが
生成しないか、又は遊離脂肪酸が副生ずる。又、特許請
求の範囲のリパーゼを使用しても、反応系の水分量がグ
リセリンに対し０．３〜５％以外の範囲、即ち０．３％
未満では遊離脂肪酸の副生はないものの反応速度が遅く
実用的でなく、５％以上使用すると遊離脂肪酸が副生じ
不適当となる。

よって発明は、工業的なモノおよびジグリセリドの製法
としてより理想的な方法であり他製造法に比べ、より進
歩性ある方法と言える。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）油脂のグリセロリシス反応において、系中の水分
量を調整し、触媒としてリパーゼを用いて反応させるこ
とを特徴とするモノおよびジグリセライドの製造方法。
（２）系中の水分量がグリセリンに対し０．３〜５重量
％である特許請求の範囲第１項記載のモノおよびジグリ
セライドの製造方法。
（３）調整された水分量でグリセロリシス反応が進行し
、かつ遊離脂肪酸の生成しないリパーゼがシュードモナ
ス　フルオレッセンス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　ｆｌ
ｕｏｒｅｓｃｅｎｓ）、クロモバクテリウム　ビスコー
ザム（Ｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ　ｖｉｓｃｏｓ
ｕｍ）、アルスロバクター　ウレアファシエンス（Ａｒ
ｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ　ｕｒｅａｆａｃｉｅｎｓ）ある
いはリゾ−プス　デレマー（Ｒｈｉｚｏｐｕｓ　ｄｅｌ
ｅｍｅｒ）産生などからなる特許請求の範囲第１項記載
のモノおよびジグリセライドの製造方法。