JP2521504B2

JP2521504B2 - 酵素の造粒法

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Publication number: JP2521504B2
Application number: JP62500536A
Authority: JP
Inventors: 均飯島
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1985-12-27
Filing date: 1986-12-26
Publication date: 1996-08-07
Anticipated expiration: 2011-08-07
Also published as: EP0256127A1; WO1987004184A1; EP0256127A4; US4940665A; DE3689727T2; EP0256127B1; DE3689727D1

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は工業用酵素原末の造粒法に関する。

更に詳しく言えば、本発明は造粒時の酵素失活率が低
く、所望の粒径範囲を有する球形の粒剤を、機械的なト
ラブルを生ぜず、高収率で得ることができ、かつ造粒品
は適当な強度を有し、発塵性が少なく、また保存安定性
に優れ、しかも使用時には迅速に水に溶解する等、優れ
た特徴と有する酵素原末の造粒法に関する。

背景技術医薬品、飲食品、繊維、皮革、洗剤その他各種の分野
で用いられる工業用酵素は大別すると動植物より抽出分
離して得られるものと、微生物の醗酵生産物として得ら
れるものがあり、一般に前者は供給源に限りがあるため
経済的に利用可能なものには制限があるのに対し、後者
は供給源は言わば無限であり比較的経済的に得られるた
め汎く用いられている。

動植物由来のものでも微生物由来のものでもいずれに
しても通常は分離精製して得られた酵素粉末をそのまま
の状態で用いる場合は少なく、多くのものは酵素単独或
いは増量剤や安定剤等他の物質と共に造粒して実用に供
されている。

造粒品としては、一般に0.5〜1.5mm程度のものが求め
られているが、その要件には他の分野におけるものと同
様に粒度、形状及び成分含有量が均一で、流動性が良
く、しかも機械的強度が優れ、貯蔵や運搬時等に割れた
り、一部が欠けたりしない強固なものでなければならな
い。これら一般的な要件の他、酵素の造粒品においては
更に以下に述べるような要件も充たさなければならな
い。

即ち、酵素類、特にプロテアーゼ（蛋白質分解酵素）
等はその粉塵を作業者や使用者がその眼、鼻、皮膚など
に接触したり吸入したりすると人によってはアレルギー
反応を起す可能性が指摘されており、そのため貯蔵、運
搬、使用等の時にできる限り粉塵の発生を防止しなけれ
ばならない。

機械的強度と発塵性は必ずしも同一の概念ではなく、
例えば比較的壊れ難い強固なものであっても、微細な粉
を発生するものもあれば、逆に壊れ易くても細かい粒と
なるだけで微細な粉状とはならないものもある。

一般に、酵素粒剤の発塵性の測定には、いわゆるエル
トリエーション法が用いられており、この方法によって
測定された発塵量が150GU/60g以下である粒剤が望まし
いとされている（Ton den Ouden,Tenside Detergents,1
4（1977）4,P209−210）。

一方、酵素造粒品は使用に際してはほとんどの場合、
温水又は冷水に溶解して用いられ、特に工業用酵素の主
要な需要分野である洗浄用においては、全体の洗濯時間
との関係で数分以内に素早く水中に分散、溶解し、酵素
を溶出するものでなければならない。従って、機械的強
度が大きくても水溶解性が悪くては製品としては使いも
のにならない。また、酵素製品は保存安定性の悪いもの
では長時間の貯蔵の間に湿分を吸収し、膨潤、変形等の
形状変化や崩壊、互着等による流動性の喪失、活性低下
その他の変質などを生じ商品価値を失う。そのため、上
記のごとき水に対する溶解性が良い反面、湿分の吸収が
少なく耐湿性の良いものでなければならない。

更に、酵素の造粒においては独特の重要な問題点があ
る。すなわち、酵素は一般的に熱や水分により失活し易
く、造粒時に加えられる熱や水分によりその本来の活性
が損なわれるケースが多い。

従って、酵素の造粒法としては、酵素が失活し難いよ
うな条件で、即ち失活を生じない程度の低い温度ででき
るだけ水分の少ない条件で造粒が達成できることが重要
である。

この他、当然のことながら、造粒操作時の作業性、例
えば造粒に要する時間の長短、造粒機の器壁への原材料
の付着等の機械的トラブルの有無等やバインダー等の材
料の使用量、造粒収率（適格品の収得率）、等のいわば
経済的な要件も解決すべき重要な因子である。

かくのごとく、酵素の造粒においては非常に多くの要
件、しかも或る意味では互いに相克する要件を同時に満
足しなければ実用上充分なものとは言い難い。

酵素の造粒法については従来より種々の方法が提案さ
れているが、そのほとんどは水又はバインダー物質を溶
解した水溶液をバインダーとするものである。即ち、工
業用酵素、特に、微生物を培養して得られる各種の酵素
は通常若干の不純物を含んでおり、これらは水の介在に
よって強い粘着性を発揮するため、造粒時に水を添加す
ることによりバインダーとしての機能を発現する。しか
し、一般に不純物の組成によって粘着力（バインダー性
能）が異なるため一定の条件で造粒することが難しく、
酵素の製造ロットごとに造粒条件に検討しなければなら
ず、従って、造粒工程を自動化運転する場合造粒品の製
品物性にばらつきが発生し、その制御が難しい。更に重
大な問題は酵素を水の共存下に造粒した場合には、造粒
後に加熱等により乾燥して水を除く必要があるが、酵素
は本来水の存在下では比較的不安定で失活し易いものが
多く、水の共存自体に問題があると共に、更に造粒品を
乾燥のため加熱することは熱に対しても比較的不安定な
ものが多い酵素の失活を大きくすることになり、造粒工
程での酵素活性の損失は多かれ少なかれ避け難い。

水を使用せずに、ワックス状物質をバインダーとした
非水系での酵素の造粒法も提案されているが、従来公知
の方法では造粒に際して芯物質あるいは繊維状物質等の
第三物質を必要としたり、複雑な装置を用意せねばなら
ぬこと等の問題がある。

例えば日本国特公昭46−4259号公報の方法は、ノニオ
ン界面活性剤のごとき粘着性のワックス状物質を用い、
転動造粒しているが、この方法では芯物質が必要である
ため、粒剤中の酵素含有率を高くできず、また生産性も
悪い。

日本国特公昭52−47033号公報は、酵素と結合剤とし
てのワックスを含む液体を遠心力で分散させ、分散滴を
冷却して造粒する方法を開示しているが、全粒剤成分に
対してワックスを50重量％以上使用せねばならないた
め、酵素濃度を高くすることができず、また装置が大型
且つ複雑になり、経済性に欠ける。

日本国特公昭58−26315号公報は、２〜40重量％のセ
ルロース繊維を添加し、50〜70重量％のワックス状物質
および／または水を造粒剤とする酵素の造粒法に関する
が、ワックス状物質を単独の造粒剤とする具体例とし
て、水不溶性のエトキシ脂肪アルコールを使用したアル
カラーゼの造粒が開示されている。この方法では、平均
繊維長50〜160μ、平均繊維幅20〜30μのセルロース繊
維の使用が必須であり、セルロースを添加することによ
って造粒器内壁への除去し得ない層の堆積が防止され、
造粒の制御が容易に行えるとされているが、実際上は繊
維が存在するためかワックス状物質を比較的多量に用い
る必要があり、また造粒に長時間を要し、更には得られ
る粒剤の表面は凹凸が多く、粒剤間の摩擦により発塵の
招き易いという欠点がある。

この他、前述のごとく酵素の造粒では造粒時の失活の
問題の他に造粒工程の作業性、得られた造粒品の形状、
流動性、粘度、形状及び成分含有量の均一性、発塵性、
硬度、保存安定性及び使用時の水に対する溶解性、バイ
ンダー等の添加物による酵素特性に対する悪影響の回避
等も重要な課題であり、勿論、経済性もまた重要な課題
の１つであることは言うまでもない。従来公知の方法に
は前記のごとく部分的には優れた性能、改良点を有する
ものはあるものの、上記課題を全て満足するものは見当
らず、多かれ少なかれなんらかの問題点を抱えているの
が現状である。

発明の開示本発明は酵素粉末或いは酵素と増量剤、安定剤、着色
剤等の添加物からなる粉末（酵素原末と称する）を造粒
するに際し、造粒時の失活を出来るだけ抑え、所望の粒
系範囲を有する球形の粒剤を機械トラブルを生ずること
なく高収率で得ることができ、かつ得られた造粒品は適
当な強度を有し、また保存安定性に優れ、しかも発塵性
が少なく且つ使用時に水に対して素早く溶解する等優れ
た特徴を有する酵素原末の造粒法を提供せんとするもの
である。

本発明者等は、上記目的を達成することのできる酵素
の造粒法につき、鋭意研究を重ねた結果、特定のワック
スを、限られた範囲内の量で使用して非水系で撹拌造粒
したときには、繊維状物質を添加しなくとも造粒時に装
置内壁への堆積層の形成は全くみられず、短時間で、ほ
ぼ球形の均一な粒剤が高収率で製造でき、かつ得られた
粒剤は適当な強度を有し、保存安定性は良好であり、発
塵性は極めて小さく、また使用時には迅速に溶解するこ
とを見出し、本発明を完成した。

即ち、本発明は酵素原末にワックスを加えて撹拌造粒
により酵素原末を造粒する方法であって、実質的に乾燥
状態の酵素原末にワックスとして融点40〜100℃のポリ
エチレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプ
ロピレンブロックポリマーの少なくとも一種を酵素原末
に10〜35重量％添加し、添加生成物を前記添加ワックス
の融点以上の温度で撹拌造粒することを特徴とする酵素
原末の造粒法に関する。

発明を実施するための最良の形態以下本発明の方法について更に詳しく説明する。

本発明の造粒法の対象となる酵素は医薬、食品、繊
維、皮革、洗剤その他の工業用分野で一般に用いられる
酵素であれば特に制限はないが、特に本発明の造粒法は
洗剤用酵素に最適である。対象となる酵素の代表的なも
のとしては、例えばプロテアーゼ、リパーゼ、アミラー
ゼ、セルラーゼ、ペクチナーゼ等があげられるが、これ
らは単独でも又二種以上の混合物であってもよい。

なお酵素原末は前述のように酵素粉末のみでもよい
が、酵素粒剤の比活性を一定に保つための希釈剤として
増量剤あるいは充填剤等の添加剤が所望により用いられ
る。

酵素原末中に前記の添加剤が含まれた場合、酵素の力
価が影響するので一義的には定められないが、造粒物中
に均質に酵素が含まれ、しかも造粒物が酵素活性を充分
に保持するには、少なくとも５％の酵素が酵素原末中に
含有される必要がある。

硫酸塩：硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸カルシウム、硫
酸マグネシウム、硫酸亜鉛、硫酸第１鉄、チオ硫酸ナト
リウム、硫酸アルミニウム；塩酸塩、臭化物：塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩
化マグネシウム、臭化カリウム；炭酸塩：炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウ
ム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム；リン酸塩：リン酸ナトリウム、リン酸水素ナトリウム、リン酸２
水素ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸水素カリウ
ム、リン酸２水素カリウム、ピロリン酸ナトリウム；ケイ酸塩：ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、ケイ酸カ
リウム、ケイ酸カルシウム；ホウ酸（塩）：ホウ砂、ホウ酸カリウム、ホウ酸。

これらの増量剤あるいは充填剤は粒径が100μｍ以
下、好ましくは20μｍ以下のものが単独あるいは二種以
上を混合して使用される。

その他、造粒または酵素剤の分野で公知の着色剤、安
定剤等も適宜使用することができる。

本発明の造粒法ではバインダーの選択が１つの鍵であ
り、融点40℃〜100℃のポリエチレングリコール（ポリ
オキシエチレン）またはポリオキシエチレンポリオキシ
プロピレンブロックポリマーの使用が前記要件を全てみ
たす上で不可欠である。即ち、単にワックス状物質をバ
インダーとして使用し、非水系で造粒するということで
は種々の物質が考えられるが、上記以外のバインダーで
はいずれも一長一短があり、所期の目的は達成できな
い。例えば、やし油モノエタノールアミド、ポリオキシ
エチレン脂肪酸エステル、ポリオキシンエチレンアルキ
ルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエ
ーテル、グリセリン脂肪酸エステル等のワックス状物質
は、いずれも主として水に対する溶解性の点で充分な性
能を有する造粒品が得られず使用できない。又、ソルビ
タン脂肪酸エステル、シュガーワックス等のワックス状
物質は、主として吸湿性が高く得られた造粒品の保存安
定性に問題を生じる。

更に、同じ程度の融点を有するポリエチレングリコー
ル（PEG）であっても平均分子量が3000乃至10000の範囲
外のもの、例えば分子量が3000より小さいものでは融点
が低く、造粒は可能であるものの造粒収率が良好とは言
えず、造粒品の保存安定性も悪い。一方、分子量が1000
0を越えるものでは溶融物の粘度が高すぎて造粒性が悪
く、粘度を低下するために高温を維持する必要上、造粒
時の酵素の失活が問題となり、また造粒収率も低く、形
状も悪い。従って、実用的に好ましいものとしては融点
40〜100℃であって平均分子量が3000〜10000の範囲のも
のが適当であり、更に好ましい範囲を示せば、融点45〜
70、平均分子量が4000〜8000のものが好適である。

また、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロ
ックポリマーについても上記とほぼ同様の理由で、平均
分子量は7000〜24000のものが適当で、特に8000〜15000
のものが好ましい。融点が低いものでは造粒は可能であ
るものの造粒収率が良好とはいえず、造粒品の保存安定
性も悪い。一方、融点が高いものでは造粒法が悪く、造
粒中の酵素の失活が問題となり、造粒収率も低く、また
造粒品の形状も悪い。

尚、ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレンポ
リオキシプロピレンブロックポリマーは単独で用いても
二以上のものを混合して用いてもいずれでも良い。混合
して用いる場合は混合物の融点が上記特定した範囲であ
ることが必要である。

これらワックス状物質（以下、単にワックスと称す
る）の添加量は酵素原末（全造粒成分）に対して10〜35
重量％の範囲が適当であり、10％に達しない場合には細
粒のみが生じ、造粒が困難であり、一方、35％を越える
と短時間で急激な造粒が起こり、造粒の制御が困難にな
るとともに、造粒収率が極度に低下する等のため好まし
くない。

造粒時においてワックスは溶融状態でなければならな
いので、造粒機をあらかじめワックスの融点以上の温度
に加熱しておく。ただ、造粒時の温度については余り高
くなると失活の原因となるため可能な限り低く抑えるこ
とが好ましく、一般にワックスの融点より５℃〜20℃高
い範囲に保つことが必要である。そして、好ましくは融
点＋７℃〜12℃で、とくに実際上は融点＋10℃前後が最
適である。

他の造粒成分とともに添加されたワックスは、充分に
撹拌混合されつつ、その間に所定の温度にて造粒が達成
される。

ワックスは溶融状態で添加しても、又、固体状態で添
加してもよく、いずれの添加方法でも同様の造粒結果が
得られるが、あらかじめワックスを加熱し、溶融状態で
スプレーして添加する方法は、造粒時間を短縮し、生産
性を上げることができる。

本発明の造粒は撹拌造粒法によることが必須の要件で
あり、他の造粒法では所望の要件をみたす造粒はできな
い。

即ち、バインダーとして用いるワックスが溶融する温
度以上の温度に保持した造粒機中に酵素原末（酵素の
み、又は酵素に他の添加剤を加えたもの）、ワックス粉
末を添加し撹拌することにより行われる。

造粒すべき酵素原末中の水分については多過ぎると造
粒時の失活の原因となるため多くとも15重量％以上とな
ることは避けなければならず、実用的には10重量％以
下、好ましくは８重量％以下としなければならない。

造粒後は造粒物を冷却、必要に応じて離形剤を若干添
加して回収し、更にオーバーコートし製品とする。

造粒品のオーバーコートは、撹拌造粒機あるいはその
他の回転式の機械で造粒品を転動回転運動させながら、
溶融状態にあるワックス状物質のバインダーを添加し、
同時に又はその後で、他の表面被覆物質、例えば着色
剤、安定化剤、賦香剤、消臭剤、帯電防止剤等を添加す
ることにより行う。又、上記バインダーは粉状の固体状
態で添加し、回転運動させながら加熱し、溶融してもよ
い。

オーバーコートに使用するワックス状物質は、すでに
造粒に使用するバインダーに関して述べたのと同様の理
由から厳格に選択されなければならない。

本発明の造粒におけるオーバーコート用バインダーと
しては融点が35℃以上かつ造粒に使用したバインダーの
軟化点以下であるような単独のポリエチレングリコール
又はその二種以上の混合物、および又は単独のポリオキ
シエチレンポリオキシンプロピレンブロックポリマー又
はその二種以上の混合物が使用される。即ち、それらは
単独で用いてもよく、両者の一種以上を混合して用いて
もよい。

上記以外のバインダーでは、造粒用バインダーに関す
る記載の中で既に述べたごとく、所期の目的を達成する
ことができない。

更に、上記オーバーコート用バインダーと同じ種類の
ものでも融点が35℃未満のものでは保存安定性が悪く、
融点が造粒に使用したバインダーの軟化点以上のもので
は粒剤の内容物が表面に溶出してしまい、得られた製品
は実用に耐えないものとなる。

上記オーバーコート用バインダーの使用量は、造粒品
表面に仕上り状況や他の表面被覆剤の組成、使用量によ
り適宜変え得るが、通造、造粒品に対して６〜８重量％
である。

白色着色剤としては、例えば１〜100μｍの酸化チタ
ン、タルクおよび又はゼオライト等の吸湿性の少ない無
機物が好ましく、着色剤の使用量は適宜変え得るが、通
常造粒品に対して13〜17重量％である。

また、必要に応じて、賦香剤、消香剤、帯電防止剤等
の他の被覆物質を添加することができる。

更に、発塵性を更に低く抑えたり、あるいは保存安定
性を更に向上させる必要がある場合には、上記バインダ
ーを使用して再度オーバーコートすることも可能であ
る。

以下に本発明の方法についつ代表的な例を示し更に具
体的に説明するが、これらは単なる例示であり本発明は
これらのみに限定されないことは言うまでもない。

ただし、酵素活性測定及び造粒評価試験は以下の方法
に準じて行った。

１）プロテアーゼ活性測定：日本国特公昭60−55118号
公報に記載の方法。

２）アミラーゼ活性測定:JIS K7001−1972 工業用アミ
ラーゼの液化力試験法。

３）セルラーゼ活性測定：小崎道雄監修、酵素利用ハン
ドブック（地人書館）P298に記載の方法。

４）リパーゼ活性測定：上記酵素利用ハンドブックP230
に記載の方法。

５）ペクチナーゼ活性測定：上記酵素利用ハンドブック
P338に記載の方法。

６）造粒失活率：投入した酵素原末の活性値（Ａ）と、
回収された造粒品の酵素活性値（Ｂ）を上記方法に従っ
て測定し、を造粒失活率とした。

７）嵩密度:JIS Ｋ−3362に準拠した方法。

８）白色度：ハンター白色度測定法。

９）水に対する溶解性:10℃、100の水に被検体1gを加
え、３分間撹拌後、溶液を採り、酵素活性を上記方法に
従って測定した。

を溶出率とした。

10）保存安定性：被検体を40℃、湿度60％の条件下に２
週間開放系で保持した後、その酵素活性を上記方法に従
って測定した。保持前後の酵素活性値の比をとり、その
百分率を活性残存率とした。同時に、形状の変化、互着
の有無等を観察した。

11）発塵性:Ton den Ouden;Tenside Detergents,14（19
77）4,P209−210に記載の方法（エルトリエーション
法）。

実施例１プロテアーゼ粉末（API−21,80nkatal/mg）340g、無
水硫酸ナトリウム1230g,酸化チタン80g,ポリエチレング
リコール（商品名PEG5000,平均分子量5000,融点約58
℃）350gをジャケット付撹拌造粒機に充填し、主軸回転
数250rpm、チョッパー回転数3000rpmで２分間撹拌混合
した後、ジャケットに70℃の温水を流して加温しつつ、
上記撹拌条件で造粒した。

31分で造粒を完了し、微粉シリカ15gを添加後撹拌し
て排出し、流動冷却後回収した。回収量は1995gであ
り、回収率99.0％で、造粒機の機壁への付着はほとんど
見られなかった。

造粒品の粒度分布は14メッシュオン3.9％、14〜42メ
ッシュ95％、42メッシュパス1.1％であり、造粒適格品
（14〜42メッシュ）の収率（造粒収率）は、94.1％と高
かった。造粒品は光学顕微鏡による観察の結果、おおむ
ね球形、表面平滑で、静圧及び衝撃強度の測定結果も充
分な強度を示した。造粒失活率は1.3％であり、造粒操
作によりほとんど失活はなかった。

篩分後の造粒適格品を以下のごとくオーバーコートし
た。即ち、造粒品1890gを前記撹拌造粒機に再充填し、
品温45℃とした後、溶融状態にしたポリエチレングリコ
ール（商品名PEG1540,平均分子量1500、融点約43℃）を
造粒品に対して７重量％（132g）添加し、主軸回転数15
0rpm（チョッパー使用せず）で２分間撹拌混合後、造粒
品に対して15重量％（283g）の酸化チタンを添加し、上
記撹拌条件で更に５分間混合し、排出した。

オーバーコート後の製品は、回収量2305g（100％）、
失活率は０％であり、1.09の嵩密度を有し、ハンマー白
色度80％で充分な白色を呈し（実用上必要とされる白色
度は75％以上）、光学顕微鏡による観察の結果、球形、
表面平滑で、静圧及び衝撃強度の測定結果も充分な強度
を示した。又、水溶解性試験では、99％の溶解率を得、
優れた水溶解性を示した。２週間の保存安定性試験で
は、活性残存率61％で、充分な安定性があった。更にエ
ルトリエーション法による発塵性は60GU/60gで、取扱い
安全性において要求される基準（150GU/60g）を充分に
満足した。

以上の様に、本実施例で得られた製品は酵素粒剤の具
備すべき要件を全て満足した極めてすぐれたものである
ことが認められた。

実施例２プロテアーゼ粉末（API−21,80nkat/mg）340g、アミ
ラーゼ原末（クライスターゼM20,220000L_J/g,大和化成
製）25g、無水硫酸ナトリウム1155g,酸化チタン80g,実
施例１と同じポリエチレングリコール400g、を前記撹拌
造粒機に充填し、実施例１と同様の方法で造粒を行い、
30分で完了した。

回収量は2003gであり、回収率99.4％で、機壁への付
着はほとんどみられなかった。

造粒品の粒度分布は、14メッシュオン3.1％、14〜42
メッシュ94.2％、42メッシュパス2.7％であり、造粒収
率は93.6％であった。造粒品は、光学顕微鏡による観察
の結果、おおむね球形、表面平滑で、静圧及び衝撃強度
も充分であった。

プロテアーゼおよびアミラーゼの造粒失活率は1.3％
および1.6％であり、造粒操作による失活はほとんどみ
られなかった。

篩分後の造粒適格品1880gを用い、実施例１で用いた
ポリエチレングリコールの量を113gに変えた以外は、実
施例１と同様にしてオーバーコートを行った。

オーバーコート後の製品は1.08の嵩密度を有し、ハン
ター白色度82％であり、光学顕微鏡による観察では球
形、表面平滑であった。又、溶解率は99％で、優れた水
溶解性を示した。保存安定性試験では、活性残存率は65
％で、充分な保存安定性を示し、更にエルトリエーショ
ン法による発塵性は40GU/60gで本実施例で得られた製品
は、すぐれた酵素粒剤であった。

実施例３ポリエチレングリコールの代りに、ポリエチレングリ
コールポリプロピレングリコールブロックポリマー（商
品名エバン7 85,融点約60℃、第一工業製薬株式会社
製）を用いる以外は実施例１と同様にして造粒を行い、
32分間で完了した。

回収量は1996gであり、回収率99.1％で、機壁への付
着はほとんどなかった。造粒品の粒径分布は14メッシュ
オン4.5％、14〜42メッシュ93.7％、42メッシュパス1.8
％であり、造粒収率は92.8％であった。造粒品は光学顕
微鏡による観察の結果、おおむね球形、表面平滑で、静
圧及び衝撃強度は充分であった。造粒失活率は1.8％で
あり、造粒操作による失活はほとんどなかった。

篩分後の造粒適格品1860gを用い、実施例１の記載と
同様にしてオーバーコートを行った。

オーバーコート後の製品は1.09の嵩密度を有し、ハン
ター白色度80％であり、光学顕微鏡による観察では球
形、表面平滑であった。又、溶解率は98％で、優れた水
溶解性を示した。保存安定性試験では、活性残存率は61
％で、充分な保存安定性を示し、更にエルトリエーショ
ン法による発塵性は55GU/60gであった。

実施例４ポリエチレングリコールの代りにポリエチレングリコ
ールポリプロピレングリコールブロックポリマー（エパ
ン7 85）を用いる以外は実施例２と同様にして造粒を行
い30分で完了した。

回収量は2001gであり、99.3％の回収率で、機壁への
付着はほとんど見られなかった。造粒品の粒度分布は、
14メッシュオン4.2％、14〜42メッシュ93.8％、42メッ
シュパス2.0％であり、造粒収率は93.1％であった。造
粒品は、光学顕微鏡による観察の結果、おおむね球形表
面平滑で、静圧及び衝撃強度は充分であった。プロテア
ーゼ及びアミラーゼの造粒失活率は1.9％及び2.0％であ
り、造粒操作によりほとんど失活はなかった。

篩分後の造粒適格品1870gを用い実施例１で用いたポ
リエチレングリコールを商品名PEG2000（分子量1900〜2
000）のポリエチレングリコール150gと変えた以外は実
施例１と同様にしてオーバーコートを行った。

オーバーコート後の製品は1.08の嵩密度を有し、ハン
ター白色度81％であり、光学顕微鏡による観察では球
形、表面平滑であった。又、溶解率は98％で、優れた水
溶解性を示した。保存安定性試験では、活性残存率は62
％で、充分な保存安定性を示し、更にエルトリエーショ
ン法による発塵性は63GU/60gであった。

実施例５、６、７、８実施例１で使用したプロテアーゼの代りに他の種類の
酵素を使用し、更にバインダーの種類と重量、コート材
とその重量を置き代えて同様な方法で造粒した。その条
件及び結果を第１表にまとめた。

この結果からもわかる様に、いずれの場合も造粒に要
した時間は短く、高い回収率を示した。そして、高収率
での適格品の取得による良好な造粒収率であり、造粒失
活率も低値であった。

又、光学顕微鏡による観察の結果、全ての系で表面平
滑でおおむね球形、静圧及び衝撃強度は充分であった。

造粒適格品を用い、上記コート材を使用してオーバー
コートを行い得られた製品の試験結果を第２表にまとめ
た。

全系ハンター白色度が80％以上であり、溶解率も97％
以上あり、優れた水溶解性を示した。

保存安定性試験では、実施例７の系で58％とやや低い
値を示したが、他の系は60％を越え安定であることを示
した。

比較例１プロテアーゼ粉末（API−21,80nkatal/mg）360g,無水
硫酸ナトリウム910g,酸化チタン60g,セルロース（商品
名KCフロックＷ−100,山陽国策パルプ株式会社製）200
g、タルク500gを前記の撹拌造粒機に充填し、３分間混
合した。造粒温度35℃とした以外は実施例１と同じ条件
で撹拌しながら、バインダーの水300gを10分間にわたり
二流体スプレーを用いて添加し、更に粒子の成長を観察
しながら、徐々にバインダーの水を添加し、造粒時間39
分で造粒を終了した。水の添加量は合計360gであった。
造粒品を排出し、入口ガス温80℃で15分間流動乾燥後回
収した。回収量は2195g（回収率93％）であり、実施例
１に比して造粒機の機壁への付着は多かった。

造粒品の粒度分布は、14メッシュオン15.0％、14〜42
メッシュ80.1％、42メッシュパス4.9％であり、造粒収
率は74.5％であり、実施例１と比較し劣った。造粒品
は、光学顕微鏡による観察では形状が比較的不均一で球
形のものに卵形のものが混在し、表面は凹凸がみられ
た。造粒失活率は3.7％で、実施例１に比して失活率は
大きかった。

篩分後の造粒適格品1000gを実施例１と同様にしてオ
ーバーコートを行った。

オーバーコート後の製品は1.04の嵩密度を有し、ハン
ター白色度79％であり、光学顕微鏡による観察の結果、
球形、表面平滑であった。溶解率は90％で、実施例１よ
り低値であった。保存安定性は活性残存率60％であっ
た。更にエルトリエーション法による発塵性は、140GU/
60gであり、実施例１に比べると高い値を示した。

比較例２セルロースを添加することなく、無水硫酸ナトリウム
1110g、バインダーの水160gを添加する以外は比較例１
と同様にして造粒を行った。

回収量は1865gであり、79％の回収率で、造粒機の機
壁への付着が極めて多かった。又、造粒品の粒度分布
は、14メッシュオン66.6％、14〜42メッシュ30.7％、42
メッシュパス2.7％で、粒径の大なる造粒不適格品が過
半を占めた。造粒適格品の造粒収率は24.3％であった。
造粒品は光学顕微鏡による観察では形状が比較的不均一
で球形のものと卵形のものが混在し、表面は凹凸がみら
れた。

セルロースを添加せず、水をバインダーとして用いる
本法においては、機壁付着が極めて多く、更に粒径が大
きく、造粒収率が極めて低いなど不利益な面が多かっ
た。

比較例３プロテアーゼ粉末（API−21,80nkatal/mg）370g,無水
硫酸ナトリウム860g,酸化チタン60g,セルロース（商品
名KCフロックＷ−100,山陽国策パルプ株式会社製）200
g、ポリエチレングリコール（PEG5000）510gをを使用
し、実施例１と同様にして造粒を行ったが、造粒完了ま
で65分を要した。更に実施例１と同様に造粒品を排出
し、回収した。回収量は1830g、回収率91％であり、実
施例１に比較すると機壁への付着がやや多かった。

造粒品の粒度分布は14メッシュオン6.9％、14〜42メ
ッシュ83.6％、42メッシュパス9.5％で、造粒収率は75.
9％で実施例１に比してかなり悪かった。造粒品は光学
顕微鏡による観察で、形状が比較的不均一で球形のもの
に卵形のものが混在し、表面は凹凸がみられた。静圧及
び衝撃強度の測定結果は充分な強度を示した。造粒失活
率は1.5％であり、造粒操作による失活はほとんどなか
った。

篩分後の造粒適格品1450gを実施例１と同様にしてオ
ーバーコートし、製品を得た。

オーバーコート後の製品は、1.05の嵩密度を有し、ハ
ンター白色度81％で、光学顕微鏡による観察の結果で
は、球形のものに卵形のものが混在し、表面平滑であっ
た。又、溶出率は98％で、優れた水溶解性を示し、保存
安定性試験における活性残存率は60％で充分な安定性を
示した。ただし、発塵性は136GU/60gで、実施例１より
悪かった。

比較例４プロテアーゼ粉末360g,無水硫酸ナトリウム1160g,酸
化チタン80g、やし油モノエタノールアミド400gを前記
の撹拌造粒機に充填し、温水温度77℃以外は実施例１に
準じで造粒を行った。造粒時間は53分を要した。

回収量は1955gであり、回収率97.0％で、機壁への付
着は少なかった。造粒品の粒度分布は14メッシュオン1
6.2％、14〜42メッシュ82.8％、42メッシュパス1.0％で
あり、造粒収率は80.3％であった。

実施例１に比して、造粒収率は低下し、満足出来ない
ものであった。

造粒品は、光学顕微鏡による観察では球状、表面平滑
で、静圧強度は充分であった。造粒失活率は1.9％で、
造粒操作により失活はほとんどなかった。

篩分後の造粒適格品1000gを用いて実施例１と同様に
オーバーコートを行った。

オーバーコート後の造粒製品は、1.09の嵩密度を有
し、光学顕微鏡による観察で、おおむね球状、表面平滑
であった。又、保存安定性試験では活性残存率は61％、
エルトリエーション法により発塵性は90GU/60gであり、
実用上充分な低発塵性を示したが、溶解率はわずかに45
％であった。

本比較例で得られた製品は、実施例１に比し、造粒収
率の低下、溶解率の低下の点で劣ったものであり、特に
水溶解性の点で実用の供に耐ええないものであった。

比較例５ポリエチレングリコールの代りに、ポリエチレングリ
コールポリプロピレングリコールブロックポリマー（エ
パン465,第一工業製薬株式会社製，融点35℃）を用いる
以外は実施例１と同様にして造粒を行った。

回収量は1993gであり、98.9％の回収率で、造粒機の
機壁への付着はほとんどなかった。造粒品の粒度分布は
14メッシュオン5.1％、14〜42メッシュ84.0％、42メッ
シュパス10.9％で、造粒適格品の造粒収率は83.1％とな
り、実施例１に比べ約10％低かった。

造粒品は、光学顕微鏡による観察の結果、おおむね球
形、表面平滑で、静圧及び衝撃強度は充分であった。造
粒失活率は1.8％であり造粒操作による失活はほとんど
なかった。

篩分後の造粒適格品1650gを、PEG1000（分子量1000,
融点40℃）をコートワックスとして用い温度40℃にて実
施例１に準じてオーバーコートした。

オーバーコート後の造粒製品は、酵素原末中の着色成
分が表面に浸出し、製品として使用に耐える充分な白色
とならなかった（ハンター白色度69％）。又、この造粒
製品は保存安定性試験で一部互着を生じ、更に残存活性
率は27.0％でかなりの失活がみられた。

比較例６ポリエチレングリコール（商品名PEG5000）の代りに
ポリエチレングリコール（商品名PEG2000,分子量2000,
融点約49℃）を用いる以外は実施例１と同様にして造粒
を行った。

造粒後の回収量は1992gであり、98.9％の回収率で、
造粒機の機壁への付着はほとんどなかった。造粒品の粒
度分布は14メッシュオン6.0％、14〜42メッシュ82.3
％、42メッシュパス11.7％であった。造粒収率は81.4％
になり、実施例１より約10％低かった。造粒品は光学顕
微鏡による観察の結果、おおむね球状、表面平滑で静圧
及び衝撃強度は充分であった。

造粒失活率は1.9％であり、造粒操作により失活はほ
とんどみられなかった。

篩分後の造粒適格品1640gを比較例１と同様にしてオ
ーバーコートした。

オーバーコート後の造粒製品は、酵素粉末中の着色成
分が表面に侵出し、製品として使用に耐える充分な白色
とならなかった（ハンター白色度69％）。

又、この造粒製品は、保存安定性試験で残存活性率58
％であった。

比較例７ポリエチレングリコールの代りにフラクトース（融点
105℃）を用い、加熱温度を120℃とする以外は実施例１
と同様にして造粒を行った。

造粒終了後の回収量は1995gで、99.0％の回収率であ
り、造粒機の機壁への付着はほとんどなかった。造粒品
の粒度分布は14メッシュオン20.2％、14〜42メッシュ7
1.1％、42メッシュパス8.7％であり互着が発生し、14メ
ッシュオンの不適格品が増加した。造粒適格品の造粒収
率は70.4％となり、著しく低下した。造粒失活率は14.7
％であり、造粒操作により大幅な失活が見られた。

比較例８ PEG5000に代えてPEG12000（分子量12000,融点約63.0
℃）を用い、加熱温度を90℃とする以外は実施例１と同
様にして造粒を行った。

造粒終了後の回収量は1994gであり、99.0％の回収率
で、機壁への付着はほとんどみられなかった。造粒品の
粒度分布は14メッシュオン21.1％、14〜42メッシュ73.5
％、42メッシュパス5.4％であり、互着が発生したこと
により14メッシュオンの不適格品の増加がみられた。造
粒収率は72.8％となり著しく低下した。造粒失活率は1
5.1％であり、造粒操作により大幅な失活がみられた。

比較例９無水硫酸ナトリウム1420g、PEG5000 160gとする以外
は実施例１と同様にて造粒を行った。120分間造粒を続
けたが、粒剤化しなかった。

造粒後の粒度分布は全量42メッシュパスとなり、適格
品を得ることは出来なかった。

分子量3000〜10000のPEGについて同様の造粒試験を行
ったが、いずれの場合も造粒し得なかった。

比較例10 無水硫酸ナトリウム820g、PEG5000 760gとする以外は
実施例１と同様にして造粒を行った。

品温が59℃に達した２分間で急激に造粒し、ほとんど
制御不能であった。

回収率は90％と、壁付着が発生し、造粒品の粒度分布
は14メッシュオン70.7％、14〜42メッシュ29.1％、42メ
ッシュパス0.2％であり、著しく14メッシュオンに粒形
が集中した。

分子量3000〜10000の範囲のPEGを使用し、添加量38％
で同様の試験を行ったが、いずれの場合も造粒を制御す
ることは不可能であった。

産業上の利用可能性本発明の酵素造粒法によれば、以下のような効果が得
られる。

１）バインダー力を発揮するのが特定のワックスである
ため造粒条件が安定し、酵素原末の性状によって造粒条
件をかえる必要が少なく、製品物性のばらつきが少な
い。

２）水を添加しないため、酵素の失活が少なく、酵素活
性収率が向上した。

３）酵素原末の性状が異なってもほぼ同一の造粒条件で
或る程度造粒できるので、生産性が著しく向上する。

４）水系で造粒すると酵素原末由来のバインダー性能が
強過ぎる場合に、造粒装置内壁への付着が多く、造粒機
の洗浄回数が多かったが、本法の採用によって繊維を添
加せずとも付着はほとんどなくなった。

５）繊維を使用する場合に比べて、ワックスの使用量は
少なくてすみ、また造粒時間も半分に短縮されると共
に、粒剤の収率は高く、その形状はほぼ表面が平滑で均
一であるため、見ばえもよく、また粒剤間の摩擦による
発塵も極めて少ない。

６）低吸湿性であり、保存安定性がよい上、水に対する
溶解性にすぐれているので、使用時にはただちに効力を
発揮する。

７）酵素の種類が二種以上例えばプロテアーゼとアミラ
ーゼの混合物であっても、水通と異なり保存時には相互
作用がなく、失活の心配がない。

以上により本発明の酵素の造粒法は医薬品、飲食品、
繊維、皮革、洗剤等の各種の分野に広く実用化されう
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ１２Ｎ 9/50 Ａ６１Ｋ 37/54

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】酵素原末にワックスを加えて撹拌造粒する
ことにより、酵素原末を造粒する方法であって、実質的に乾燥状態の酵素原末にワックスとして融点40〜
100℃のポリエチレングリコール、ポリオキシエチレン
ポリオキシプロピレンブロックポリマーの少なくとも一
種を、酵素原末に対して10〜35重量％添加し、前記添加
ワックスの融点以上の温度で撹拌造粒することを特徴と
する酵素原末の造粒法。
【請求項２】ポリエチレングリコールは平均分子量が30
00〜10000であることを特徴とする請求の範囲第１項記
載の酵素原末の造粒法。
【請求項３】ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン
ブロックポリマーは平均分子量が7000〜24000であるこ
とを特徴する請求の範囲第１項記載の酵素原末の造粒
法。
【請求項４】ワックスの融点より５℃〜20℃高い温度で
撹拌造粒することを特徴とする請求の範囲第１項記載の
酵素原末の造粒法。