JP2718650B2

JP2718650B2 - 高度不飽和脂肪酸アルコールエステルの製造方法

Info

Publication number: JP2718650B2
Application number: JP7209456A
Authority: JP
Inventors: 雅生中楯; 剛渡辺; 宏樹栗山
Original assignee: タマ生化学株式会社
Priority date: 1995-08-17
Filing date: 1995-08-17
Publication date: 1998-02-25
Anticipated expiration: 2015-08-17
Also published as: JPH0951797A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、脂肪酸のアルコー
ルエステルを加水分解して高度不飽和脂肪酸アルコール
エステルを製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、エイコサペンタエン酸（以下「Ｅ
ＰＡ」という）やドコサヘキサエン酸（以下「ＤＨＡ」
という）を主体として高度不飽和脂肪酸アルコールエス
テルを濃縮する方法に関しては、蒸留法、銀錯体法が知
られている（特開昭57-187397号公報、特開平4-41457号
公報、特開平4-103558号公報、特開平4-159398号公報、
特開平4-218596号公報）。しかし、蒸留法では、高度不
飽和脂肪酸アルコールエステルを回収するために高真空
及び高温にすることが必要であり、その結果、高温によ
る重合物の増加、二重結合の異性化が生ずるという問題
点がある。また、銀錯体法では、銀化合物を脂肪酸アル
コールエステルに対し、モル比５：１〜１：１と大量に
使用しなければならず、工業的な製造法とは言いがた
い。さらに、高度不飽和脂肪酸アルコールエステルの銀
錯体から高度不飽和脂肪酸アルコールエステルを解離回
収する時、大量の水又は解離剤を使用するため、水の濃
縮、解離剤と銀の分離等、銀化合物回収の点で問題があ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、脂肪酸の変
性を起こすことなく効率的かつ選択的に多量の高度不飽
和脂肪酸を含有するアルコールエステルを製造する方法
を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題に
基づいて鋭意研究を行った結果、微生物由来のリパーゼ
及び界面活性化剤を添加して処理することにより、効率
良く高度不飽和脂肪酸アルコールエステルを製造するこ
とに成功し、本発明を完成するに至った。すなわち、本
発明は、高度不飽和脂肪酸を含む脂肪酸のアルコールエ
ステル混合物から水の存在下で高度不飽和脂肪酸のアル
コールエステルを分離精製する方法において、該混合物
に微生物由来のリパーゼ及び界面活性化剤を添加して処
理することを特徴とする高度不飽和脂肪酸アルコールエ
ステルの製造方法である。ここで、界面活性化剤として
は、エーテル型、エステル型又はアミノ酸誘導体のもの
が挙げられる。また、微生物由来のリパーゼとしては、
キャンディダ属、リゾプス属、ムコール属又はアルカリ
ゲネス属に属する微生物由来のものが挙げられる。

【０００５】以下、本発明を詳細に説明する。本発明
は、高度不飽和脂肪酸含有アルコールエステルを微生物
由来のリパーゼ及び界面活性化剤の添加により効率かつ
選択的に加水分解し、高度不飽和脂肪酸高含量アルコー
ルエステルを得ることを意図するものである。本発明に
おいて高度不飽和脂肪酸とは、１分子当たり20個以上の
炭素原子を有し、３個以上の二重結合を有する脂肪酸
（以下「ＰＵＦＡ」という）をいう。

【０００６】本発明において、原料となるＰＵＦＡ含有
アルコールエステルは、ＰＵＦＡグリセリド、特にＰＵ
ＦＡを高割合（例えば15％以上）に含有した油脂をアル
コールエステル化したものが好ましい。ＰＵＦＡを高割
合に含有する油脂としては、サバ油、イワシ油、マグロ
油等の魚油を用いることができる。そして、例えば水酸
化カリウムエタノール溶液又は硫酸エタノール溶液を魚
油に添加してグリセリンを水洗、除去した後、原料であ
る脂肪酸アルコールエステル（脂肪酸エチルエステル）
を得る。

【０００７】次に、上記原料にリパーゼ及び界面活性化
剤を添加して処理する。本発明におけるリパーゼの加水
分解法は、化学的手段によらず温和な条件、例えば、30
〜75℃、ｐＨ4.0〜9.0 の条件で行うことができる。本
発明において使用するリパーゼとしては市販のもの（例
えば商品名リパーゼＱＬ；名糖産業社製）を用いること
ができ、例えばキャンディダ属、リゾプス属、ムコール
属又はアルカリゲネス属に属する微生物由来のリパーゼ
が挙げられる。本発明では、特にアルカリゲネス属に属
する微生物由来のリパーゼが効率良く使用できる点で好
ましい。加水分解反応を進行させるためのリパーゼの添
加量は、油脂加水分解活性を表すＵ（ユニット）で示し
た場合、脂肪酸アルコールエステル１ｇに対し１Ｕ〜7,
500 Ｕが好ましい。

【０００８】本発明において使用する界面活性化剤とし
ては、エーテル型、エステル型、アミノ酸誘導体等の界
面活性化剤が挙げられる。エーテル型の界面活性化剤と
しては、例えばポリオキシエチレンラウリルエーテル、
ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレ
ンオクチルフェニルエーテル等が挙げられ、エステル型
の界面活性化剤としては、例えばポリオキシエチレンソ
ルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタ
ンモノオレート等が挙げられ、アミノ酸誘導体の界面活
性化剤としては、例えばポリオキシエチレングリセリル
ピログルタミン酸イソステアリン酸ジエステル等が挙げ
られる。本発明では、特にリパーゼによる加水分解の進
行を制限させることができ、ＰＵＦＡアルコールエステ
ルを除く脂肪酸アルコールエステルに対する特異性が高
い点でポリオキシエチレンラウリルエーテルが好まし
い。すなわち、ポリオキシエチレンラウリルエーテルの
添加により、ＰＵＦＡアルコールエステルは加水分解さ
れず、低級及び中級脂肪酸アルコールエステルが加水分
解される。

【０００９】この加水分解反応を進行させるための界面
活性化剤の添加量は、脂肪酸アルコールエステルに対
し、重量比0.05％〜20％が好ましく、２％〜10％がより
好ましい。水の添加量は、脂肪酸アルコールエステルに
対し、重量比（水：脂肪酸アルコールエステル比）でそ
れぞれ１：0.5 〜１：10が好ましく、１：１〜１：３が
より好ましい。

【００１０】水のｐＨは4.0 〜9.0 の範囲が好ましく、
このｐＨを調節するために、リン酸緩衝液、クエン酸緩
衝液等を用いるか、アルカリ性水溶液を用いたｐＨコン
トロールを行うとさらに効果的である。また加水分解活
性を高めるためには、ナトリウム塩、カリウム塩、マグ
ネシウム塩、カルシウム塩、マンガン塩などの添加も効
果的で、カルシウム塩がさらに効果が高い。

【００１１】この加水分解反応を行うには、反応器に水
を入れ、前記リパーゼ、金属塩を添加溶解し、これに界
面活性化剤を溶解した脂肪酸アルコールエステルを混合
する。反応は、静置でも進行するが、窒素などの不活性
化ガスによる攪拌、さらには、機械的攪拌の導入によ
り、より効率的に反応を進行させることができる。この
ときの反応温度は30℃〜75℃であるが、35℃〜45℃に保
持することが好ましい。

【００１２】この加水分解反応は、リパーゼをイオン交
換樹脂、活性炭、多孔性樹脂、ハイドロキシアパタイト
に吸着させ、これを充填したカラムを用いて連続的に行
うこともできる。そして、回分式で加水分解反応を行っ
た場合の反応時間は、３〜20時間である。ＰＵＦＡアル
コールエステルを含有する生成物は、非極性溶媒、例え
ばイソオクタン、オクタン、ペンタン、ヘキサンなどの
炭化水素系溶媒で分離、濃縮される。この濃縮物を水酸
化ナトリウム又は水酸化カリウムを含むアルカリ水溶液
で処理することにより分解された脂肪酸は除去され、Ｐ
ＵＦＡ高含有アルコールエステルを製造することができ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明をさら
に具体的に説明する。但し、本発明はこれら実施例に限
定されない。〔実施例１〕100gの魚油に１％水酸化カリウムエタノー
ル溶液130mlを加え、グリセリンを除去後、水洗し、脂
肪酸エチルエステルを得た。この脂肪酸エチルエステル
にポリオキシエチレンラウリルエーテルを５g添加溶解
した溶液を、蒸留水200mlに塩化カルシウム６g及びアル
カリゲネス属に属する微生物由来のリパーゼ（リパーゼ
ＱＬ；名糖産業社製）100,000 U を溶解した水溶液と混
合し、40℃で10時間反応させて加水分解を行った。

【００１４】その結果、ＥＰＡ 40.0 ％、ＤＨＡ 10 ％
の脂肪酸エチルエステルを50g得た。次に、得られた脂
肪酸エチルエステルを尿素付加法及び多孔性樹脂を用い
たクロマトグラフィーを行った。その結果、ＥＰＡ 93.
0 ％、ＤＨＡ 2.0％のＰＵＦＡエチルエステルを５g 得
た。

【００１５】〔比較例１〕実施例１と同様にして脂肪酸
エチルエステルを得た。この脂肪酸エチルエステルにア
ルカリゲネス属に属する微生物由来のリパーゼ（リパー
ゼＱＬ；名糖産業社製）100,000 U 及び塩化カルシウム
６gを200mlの蒸留水に加え、40℃で10時間反応させて加
水分解を行った。

【００１６】その結果、ＥＰＡ 30.0 ％、ＤＨＡ 10.0
％の脂肪酸エチルエステルを50g得た。実施例１の結果
と比較して、比較例１の結果は脂肪酸エチルエステルの
回収量は同じであったが、ＥＰＡ含量は10％程低くなっ
た。すなわち、実施例１では、界面活性化剤の併用によ
り酵素のＰＵＦＡエチルエステルへの反応性が低くな
り、ＰＵＦＡエチルエステルが高率的に残存した。

【００１７】〔実施例２〕100gの魚油に１％水酸化カリ
ウムエタノール溶液130mlを加え、グリセリン除去後、
水洗し、脂肪酸エチルエステルを得た。この脂肪酸エチ
ルエステルに尿素付加を行い、ＥＰＡ 40.0 ％、ＤＨＡ
10.0 ％の脂肪酸エチルエステルを30g得た。この脂肪
酸エチルエステルに、ポリオキシエチレンラウリルエー
テル３g、アルカリゲネス属リパーゼ（リパーゼＱＬ；
名糖産業社製）18,000 U及び塩化カルシウム4.5gを溶解
した200mlの蒸留水を混合し、40℃で16時間反応させて
加水分解を行った。その結果、ＥＰＡ 60.0 ％、ＤＨＡ
25.0 ％の脂肪酸エチルエステルを12g得た。

【００１８】〔比較例２〕実施例２と同様にして脂肪酸
エチルエステルを得た。この脂肪酸エチルエステルに尿
素付加を行い、ＥＰＡ 40.0 ％、ＤＨＡ 20.0 ％の脂肪
酸エチルエステルを30g得た。この脂肪酸エチルエステ
ルに、アルカリゲネス属リパーゼ（リパーゼＱＬ；名糖
産業社製）18,000 U及び塩化カルシウム4.5gを溶解した
200mlの蒸留水を混合し、40℃で16時間反応させて加水
分解を行った。

【００１９】その結果、ＥＰＡ 48.0 ％、ＤＨＡ 25.0
％の脂肪酸エチルエステルを13g得た。実施例２の結果
と比較して、比較例２の結果は、界面活性化剤無添加で
は低級脂肪酸エチルエステルとともにＥＰＡエチルエス
テルが分解され、ＥＰＡエチルエステルの回収率が低く
なった。

【００２０】〔実施例３〕100gの魚油に１％水酸化カリ
ウムエタノール溶液130mlを加え、グリセリンを除去
後、水洗し、脂肪酸エチルエステルを得た。この脂肪酸
エチルエステルにポリオキシエチレンセチルエーテルを
５g添加溶解した溶液を、蒸留水200mlに塩化カルシウム
６g及びアルカリゲネス属に属する微生物由来のリパー
ゼ（リパーゼＱＬ；名糖産業社製）100,000 U を溶解し
た水溶液と混合し、40℃で10時間反応させて加水分解を
行った。その結果、ＥＰＡ 37.0 ％、ＤＨＡ 10.0 ％の
脂肪酸エチルエステルを50g得た。

【００２１】〔実施例４〕100gの魚油に１％水酸化カリ
ウムエタノール溶液130mlを加え、グリセリンを除去
後、水洗し、脂肪酸エチルエステルを得た。この脂肪酸
エチルエステルにポリオキシエチレンオレイルエーテル
を５g添加溶解した溶液を、蒸留水200mlに塩化カルシウ
ム６g及びアルカリゲネス属に属する微生物由来のリパ
ーゼ（リパーゼＱＬ；名糖産業社製）100,000 U を溶解
した水溶液と混合し、40℃で10時間反応させて加水分解
を行った。その結果、ＥＰＡ 38.5 ％、ＤＨＡ 10.0 ％
の脂肪酸エチルエステルを47g得た。

【００２２】〔実施例５〕100gの魚油に１％水酸化カリ
ウムエタノール溶液130mlを加え、グリセリンを除去
後、水洗し、脂肪酸エチルエステルを得た。この脂肪酸
エチルエステルにポリオキシエチレンソルビタンモノラ
ウレートを10g添加溶解した溶液を、蒸留水200mlに塩化
カルシウム６g及びアルカリゲネス属に属する微生物由
来のリパーゼ（リパーゼＱＬ；名糖産業社製）100,000
U を溶解した水溶液と混合し、40℃で14時間反応させて
加水分解を行った。その結果、ＥＰＡ 36.5 ％、ＤＨＡ
9.0％の脂肪酸エチルエステルを50g得た。

【００２３】

【発明の効果】本発明により、高含量のＰＵＦＡアルコ
ールエステルが得られる。本発明の方法によれば、ＰＵ
ＦＡのアルコールエステルを効率的かつ選択的に製造す
ることができる。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】高度不飽和脂肪酸を含む脂肪酸のアルコ
ールエステル混合物から水の存在下で高度不飽和脂肪酸
のアルコールエステルを分離精製する方法において、該
混合物に微生物由来のリパーゼ及び界面活性化剤を添加
して処理することを特徴とする高度不飽和脂肪酸アルコ
ールエステルの製造方法。
【請求項２】界面活性化剤がエーテル型、エステル型
又はアミノ酸誘導体のものである請求項１記載の高度不
飽和脂肪酸アルコールエステルの製造方法。
【請求項３】エーテル型の界面活性化剤がポリオキシ
エチレンラウリルエーテルである請求項２記載の高度不
飽和脂肪酸アルコールエステルの製造方法。
【請求項４】微生物由来のリパーゼが、キャンディダ
属、リゾプス属、ムコール属又はアルカリゲネス属に属
する微生物由来のものである請求項１記載の高度不飽和
脂肪酸アルコールエステルの製造方法。