JPS6281498A - 固定化リパ−ゼを用いるエステル交換方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は固定化リパーゼを用いる脂肪基質の連続操作エ
ステル交換方法に関し、更に詳しくは固定化リパーゼ活
性を長時間維持でき、かつ副反応によるトリグリセリド
ロスを抑制した工業的に利用価値の高い新規な固定化リ
パーゼによる油脂、脂肪酸及び脂肪酸エステルを連続的
にエステル交換する方法に関するものである。

〔従来技術〕

リパーゼによる油脂等のエステル交換法は原理的には比
較的古くから知られている技術である。

しかるに、油脂等に関連する技術の中では重要な位置を
占めており、かつ食品工業分野等に与える影響が大きい
にもかかわらず、工業的利用という観点からすれば十分
に満足できる技術はこれまで確立されていなかった。

また近年従来の固体触媒に代って温和な条件下反応を進
行させることができることからエネルギーコストを低減
できかつ安全性が高いという利点を有している酵素を工
業的に利用する動きが活発化している。リパーゼについ
ても同様の動きがイするが酵素（リパーゼ）の種類によ
って固定化方法及び反応方法等が相異することから現状
では）ｒｒ＋　ｔｒｔＩ！レベルでの検ｉｌｌに留まっ
ており、これまで「業的生産に適用し得る固定化リパー
ゼによる連続操作エステル交換方法については開示され
るに至っていない。

例えば、特開Ｉｆｆ（６０９８９８４号には弱アニオン
交換樹脂に固定化したリパーゼ調製品の製造方法及び該
製造方法によって（１シた調製品を用いた脂肪等のエス
テル交換方法が開示されている。しかるに、該エステル
交換方法は、−１＝、記リパーゼ調製品をエステル交換
に使用ずろことのみを内容とするもので、より具体的な
操作条件等については全く開示していない。

また、特開昭６０−７８５８６号には特定のリパーゼを
触媒として用いて固体脂を含有する脂肪酸グリセリドか
ら成る油脂にエステル交換反応を起こさせて液体油脂を
製造する方法が開示されている。しかるに、該公報にお
いて具体的に開示されているのはハツチ式のエステル交
換法であって、工業的生産において不可欠なカラム等を
用いた連続操作によるエステル交換については全く開示
していない。

そこで本発明者らは上記の如き開示を踏まえ、固定化リ
パーゼによる連続操作エステル交換法について種々研究
を重ねた。その結果、固定化リパーゼの使用初期に大幅
なトリグリセリドロスがある（工業的レベルでは１％の
収率の変動でさえ生産コストに非常に大きな影響を与え
ることは周知のことである）こと、及び工業化という観
点から固定化リパーゼが許容し得る以上に経時的に失活
するという欠点があった。

さらにリパーゼを用いるエステル交換において水の果た
す役割が大きいことは従来からよく知られている（特開
昭５２−１０４５０６号、同５６−　］　２７　ｎ　９
４号、欧州特許公開第００９３６０２　号）が、単に脂
肪等の基質中の水分含有率を調整しただけでは−に記２
つの欠点を同時に解消することができなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そこで本発明の目的は、固定化リパーゼ使用初期に生じ
るトリグリセリドの大幅なロスを解消し、かつ固定化リ
パーゼ活性を長時間維持した工業的に有用な固定化リパ
ーゼによる連続的エステル交換法を提供することにある
。

〔問題を解決するだめの手段〕

本発明者らはこれらの現状に鑑み鋭意研究の結果、エス
テル交換反応開始後一定時間経過後に固定化リパーゼに
供給する基質中の水分濃度を変動させることによって本
発明の目的を達成できることを見出した。

本発明はかかる知見に基づいて完成されたものである。

すなわち本発明は、固定化リパーゼをエステル交換反応
に使用開始してから２４時間経過時を基準として２４時
間以内に供給脂肪基質中の０，０１〜０．１　％の水分
濃度を飽和濃度にまで増大させかつ維持することを特徴
とする固定化リパーゼを用いろ脂肪基質の連続操作エス
テル交換方法に関するものである。

Ｊａ下木本発明更に詳細に説明する。まず、本発明にお
いては、固定化リパーゼを使用する。そのような固定化
リパーゼとしては特に高温耐性を有するりパーゼを種々
の担体例えばイオン交換樹脂等に固定化したものを挙げ
ることができ、より具体的には例えばＮｏｖａ社のＮＯ
Ｖ○　３Ａ固定化リパーゼを挙げることができる。この
ものはムコール・ミーハイ（Ｎｕｃｏｒ　Ｍｉｅｈｅｉ
）　　由来の１，３−特異性を有するリパーゼで、アニ
オン交換樹脂を担体として固定化したものである。

また本発明において用いる脂肪基質としては、１Ｂ一種
の油脂、２種以上の油脂からなる油脂混合物、１種以上
の油脂と１種以上の脂肪酸との混合物、および１種以上
の油脂と１種以上の脂肪酸低級アルコールエステルとの
混合物等を使用することができる。より具体的には、例
えばパーム油とステアリン酸の混合物を挙げることがで
きる。脂肪基質が混合物である場合には、所望の物性と
なるように種々の混合割合とすることができる。尚、本
発明において脂ｎＨ基質は有機溶媒に溶解することなく
無溶媒下エステル交換反応に供される。

本発明におけるエステル交換反応は約６０〜８０℃、特
に約７０℃近辺の温度で、かつ連続操作により実施され
る。このような高温度にすることによって、反応速度が
高まり生産性が向上することから工業上有利であるばか
りか、ｌ−、記温度範囲では室温付近では固体である油
脂等も液状として連続操作に容易に供することができる
。また連続操作によるエステル交換反応は、例えば固定
化リパーゼを充填したカラム等の当業者に公知の方法を
採用して実施することができる。

本発明において固定化リパーゼをエステル交換反応に使
用開始してから２４時間経過時をＪｉｔ準として２４時
間以内に供給脂肪Ｊ、を質中の水分濃度を変動させる。

すなわち使用開始当初は水分濃度０．０１〜０．１　％
の実質的に乾忰状態の脂肪基質を供給原料として用い、
次いで上記期間内に脂肪基質中の水分濃度を飽和濃度に
まで増大させ、その後固定化リパーゼの使用を終了する
まで飽和濃度を維持する。水分濃度の変動は短時間に行
ってもよく、２４時間に渡って徐々に行ってもよい。よ
り具体的には使用開始当初は常法により乾燥して０、旧
〜０．１　　％、好ましくは０．０１〜０．０５％の水
分濃度とした脂肪基質を使用し、上記所定時間内に供給
脂肪基質を飽和量の水を含む脂肪基質に１００％切り替
えるか、あるいは上記実質的に乾燥状態の脂肪基質に飽
和量の水を含む脂肪基質を混合しかつ後者の比率を増や
していく等の方法によって変動させることができる。尚
、飽和量の水を含む基質は、脂肪基質に飽和量以上の水
を添加し、かつエステル交換反応温度以上の温度、通常
約３〜１．０℃高いい温度に加熱し、脂肪基質と水を十
分混和し、次いでエステル交換温度（反応温度）で静置
あるいは遠心分離等することによって得ることができる
。尚脂肪基質中の水分含有率はカールフィッシャー法等
によって容易に測定できる。

本発明において脂肪基質の水分濃度を、固定化リパーゼ
をエステル交換反応に使用開始してから２４時間経過前
に飽和濃度にすると副反応によるトリグリセリドロスが
著しくなり歩留りを低下させることとなる。他方、使用
開始から２４時間経過時を基準として２４時間経過後に
水分濃度を飽和濃度とするとリパーゼの失活が生じその
結果耐用期間が短くなる。従っていずれの場合も工業」
二好ましくない。すなわち−１１℃時間内に脂肪基質の
水分濃度を飽和濃度とすることによってトリグリセリド
ロスを的確に抑制できしかも固定化リパーゼの活性を長
時間保持できるのである。

以上本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。

実施例１ パーム油からアセトン分別によって得た中融貞両分と等
しい重量のステアリン酸とを混合し、ｉ号られた混合物
を加温融解して、６８℃の液状混合物を得た。該液状混
合物の水分含有率は０．０２％であった。次いでノボ社
リパーゼ３Ａ４．５ｇを充填した内径１．０ｃｍ０カラ
ムに、内温を６８℃に保らなから上記液状混合物を毎時
１０ｇの流速で供給した。使用開始後２４時間経過時を
境に上記液状混合物に代えて上記液状混合物に水を飽和
させた混合物を毎時１０ｇの流速で供給した。尚、水を
飽和させた混合物は７３℃において過剰の水と上記液状
混合物とを十分に混合し、６８℃に静置して上澄の油相
を採取することによって調製した。

カラムからの流出液を経時的にサンプリングして得られ
たエステル交換物の酸価及び脂肪酸組成を分析し、それ
に基づいてトリグリセリドロス（％）及びエステル交換
率（％）をそれぞれ算出した。

実施例２ 水を飽和させた液状混合物の供給を、使用開始後２４時
間経過時に代えて４８時間経過時とした以外は実施例１
と同様にしてエステル交換を実施した。

仕較例１ 水を飽和させた液状混合物を使用開始時から使用した以
外は実施例１と同様にエステル交換を実施した。

比較例２ 水を飽和させていない液状混合物を供給し続けたこと以
りｌは実施例１と同様にしてエステル交換を実施した。

比較例３ 水を飽和させた液状混合物の供給を、使用開始後２４時
間経過時に代えて２０時間経過時とした以外は実施例１
と同様にエステル交換を実施した。

比較例４ 水を飽和させた液状混合物の供給を、使用開始後２４時
間経過時に代えて５６時間経過時とした以外は実施例１
と同様にエステル交換を実施した。

くエステル交換率の算出〉 エステル交換率は供給原料組成について知られているエ
ステル交換反応の平衡状態におけるエステル交換率を１
００％として流出液の脂肪酸組成分析値から求めた。

〔発明の効果〕

本発明の方法は、固定化リパーゼをエステル交換反応に
使用する際、使用開始直後に生ずる著しいトリグリセリ
ドロスを抑制し、かつ固定化リパーゼの活性を長時間維
持することができるという優れた特徴を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

図１はトリグリセリドロスの経時変化、図２はエステル
交換率の経時変化を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定化リパーゼをエステル交換反応に使用開始し
   てから２４時間経過時を基準として２４時間以内に供給
   脂肪基質中の０．０１〜０．１％の水分濃度を飽和濃度
   にまで増大させかつ維持することを特徴とする固定化リ
   パーゼを用いる脂肪基質の連続操作エステル交換方法。
2. （２）エステル交換反応を６０℃〜８０℃の温度範囲で
   実施する特許請求の範囲第（１）項記載の方法。
3. （３）エステル交換反応を無溶媒下で実施する特許請求
   の範囲第（１）項又は第（２）項に記載の方法。