JP2722599B2 - 油脂の改質方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、酵素剤の存在下で油脂を改質する方法に関
する。

［従来の技術及びその問題点］ 油脂分解酵素であるリパーゼを担体に吸着保持させた
酵素剤を用いて、油脂を改質する方法が知られている。
この反応に触媒として使用するリパーゼはタンパク質か
らできており、活性の安定性に問題があり改質油脂の経
済的な安定な工業生産には不向きであった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の課題は、上記の問題点に鑑み、簡単な手段で
エステル交換反応の際の酵素の寿命を確実に高めること
ができる油脂の改質方法を提供することにある。

［問題を解決するための手段］ 前記の課題は、特許請求の範囲（１）記載の油脂の改
質方法のように、リパーゼを担体に吸着保持させた酵素
剤を使用して、植物油及び／または動物油からなる原料
油に酵素剤を接触させエステル交換反応を行う油脂の改
質において、アルカリ性物質を添加して改質を行うこと
により達成される。

本発明において、酵素剤を構成するリパーゼはヒマの
種子、ナタネの種子などの植物種子、カビ、酵母、細菌
などに由来するものが挙げられるが、加水分解活性の高
い市販の凍結乾燥品が好適に使用できる。

酵素剤を構成する担体としては、セライト、獣骨、ケ
イソウ土、カオリナイト、ゼオライト、炭酸カルシウム
等の無機質担体の他、弱酸性もしくは強酸性の陽イオン
交換樹脂、弱塩基性もしくは強塩基性陰イオン交換樹
脂、合成吸着剤のような有機質担体があり、特に好まし
いのは弱酸性陽イオン交換樹脂である。

酵素剤の調製は常法に従って担体100重量部を２〜200
重量部の酵素溶液に浸漬し、０、01〜100Torrの減圧下
で１〜24時間乾燥することにより行う。酵素であるリパ
ーゼと活性発現因子であるレシチンの量は担体の単位重
量部当りそれぞれ０、001〜０、１と０、001〜０、１の
範囲になるようにするのが適当である。

原料油としては、胡麻油、菜種油、綿実油、大豆油、
椿油、オリーブ油、ヒマシ油、ヤシ油、パーム油等の植
物油、イワシ油、ニシン油、サンマ油、サメ油、鯨油等
の海産動物油、牛脂、豚油等の陸産動物油、あるいはこ
れらの２種以上の混合油が乾性油ないし不乾性油の別な
く使用できる。

油脂の改質は、油脂に酵素剤を接触させ、エステル交
換反応を行うことによって達成される。すなわち、反応
温度は20〜80℃、反応時間（カムラでの反応の場合は滞
留時間）は０、１〜30時間の範囲が適当であり、バッチ
反応で改質を行うこともできるが、酵素剤をカラムに充
填し連続的に原料油を供給して改質を行うのがより好ま
しい。

エステル交換反応時に水が存在するとトリグリセリド
の収率低下や反応速度が小さくなる等の問題点を生じる
ため原料油及び反応基質は予め減圧乾燥器などで脱水
し、反応系中の水分含量を200ppm以下、特に100ppm以下
とするのが好ましい。脱水処理のために、脱水剤を原料
油に加えておくことが推奨される。

また、これらの反応は窒素ガス等の不活性ガス雰囲気
中あるいは減圧下で行うこともできる。

アルカリ性物質としては、水酸化ナトリウム、水酸化
カリウム、水酸化カルシウム等の水酸化イオンを持つ化
合物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、脂肪酸のナトリ
ウムもしくはカリウム塩などのように水溶液にした時、
pHが７より大きくなるような物質、石灰、アルカリセメ
ント等のように水と接触させたとき、その溶液のpHが７
より大きくなるような物質等が挙げられる。また、これ
らを組み合わせて使用してもかまわない。

これらアルカリ性物質の添加方法としては、上記アル
カリ性物質を水溶液、アルコール溶液等の溶液状にして
改質する油脂に添加する方法、アルカリ性物質を直接、
あるいは一度、溶液にしたアルカリ性物質を再び担体上
で固体状にしたものを改質する油脂に添加する方法等が
ある。この際、前記のように改質する油脂に水が存在す
るとトリグリセリドの収率低下や反応速度の低下を起こ
すため、水の混入には注意をする必要がある。すなわ
ち、アルカリ性物質を水溶液にして添加する場合は添加
した後に前記のような手段で脱水処理を行うことが望ま
しい。その他の添加方法においても水が混入することが
考えられれば予めアルカリ性物質を脱水するか、アルカ
リ性物質を水溶液にして添加した場合同様に、添加後に
脱水処理を行うことが望ましい。添加の際に使用した水
以外の溶媒は適当な方法で改質する油脂から除いてもか
まわない。

連続的に油脂を改質する場合、カラムに酵素剤を充填
して油脂を通液し、反応を行うことがあるが、改質する
油脂が酵素剤を充填したカラムに達する以前に、アルカ
リ性物質を改質する油脂にフィードする、アルカリ性物
質を充填したカラムに改質する油脂を通液させる、ま
た、酵素剤を充填してあるカラム内の酵素剤の上流部分
にアルカリ性物質を添加する、酵素剤と混合してカラム
に充填する等の添加方法も可能である。さらに、これら
様々な添加方法を組み合わせてもかまわない。

アルカリ性物質の添加量としては改質を行う油脂に対
して0.0001〜10％添加することができるが個体状のアル
カリ性物質を使用する場合はアルカリ性物質の徐放性が
期待できるのでこの場合はこれに限定されない。

［作用］ 酵素剤によるトリグリセリドのエステル交換反応に際
し、アルカリ性物質を反応に使用することにより、次式
で定義される酵素剤の比活性の半減期がアルカリ性物質
非添加時の1.3〜5.3倍に増大する。

Δ指標TG（％）＝反応前後のトリグリセリドの変化率
が最大のトリグリセリドを指標TGとした時の当該トリグ
リセリドの含有率の差 これにより、簡単な手段でエステル交換反応の際の酵
素の寿命を確実に高めることができ、安定なエステル交
換反応の工業化プロセスを造ることができる。

［実施例］ 以下、本発明を実施例により具体的に説明する。

実施例１ 酵素として精製されたリゾパス・ジャバニカス（Rhiz
opus javanicus）由来のリパーゼの凍結乾燥標品（天野
製薬製、加水分解活性240U/mg）を使用した。これを水
に溶かし、リパーゼ溶液（50mg/ml）とし、さらに活性
発現剤であるレシチンを（25mg/ml）になるように添加
した。この溶液2mlにセライト535（マンビル社製）2gを
添加し、40℃、10Torr以下で３〜４時間乾燥し、酵素剤
を調製した。

改質する油脂としては、なたね油：粗パームオレイン
＝50:50（重量比）を用い、これに水酸化カリウムの水
溶液（100mg/ml）を油脂1kgに対して5ml添加し、充分撹
拌した後に80℃、20Torrで20分間減圧脱水を行い、水分
含量200ppm以下とした。対照としては水酸化カリウムを
添加しない油脂を同様の操作で脱水したものを使用し
た。

前記酵素剤をカラムに2g充填し、前記混合油脂を2g/h
rの流量で通液し、油脂が吸水しないように注意しなが
ら反応を50℃で行ったところ、活性半減期は、水酸化カ
リウムで処理した油を通液したもので96hr、無処理の油
を通液したもので18hrであった。

実施例２ 酵素としてリゾパス・デレマー（Rhizopus delemar）
由来のリパーゼの凍結乾燥標品（天野製薬製、加水分解
活性3000U/mg）を使用した。これを水に溶かし、リパー
ゼ溶液（13.3mg/ml）とし、さらに活性発現剤であるレ
シチンを（4mg/ml）になるように添加した。この溶液4m
lにイオン交換樹脂WK−13（三菱化成製）4gをと添加
し、40℃、10Torr以下で３〜４時間乾燥し、酵素剤を調
製した。

なたね油：粗パームオレイン＝50:50（重量比）を使
用して、これに水酸化カリウムのエタノール溶液（100m
g/ml）、水酸化ナトリウム水溶液（71mg/ml）、炭酸カ
リウム水溶液（123mg/ml）をそれぞれ油脂1kgに対して1
ml、オレイン酸カリウム、石灰を油脂1kgに対してそれ
ぞれ570mg、10gを添加して実施例と同様な処理を行い、
改質を行う油脂とした。

前記酵素剤をカラムに3g充填し、油脂が吸水しないよ
うに注意しながら前記混合油脂を3.3g/hrの流量で通液
し、反応を60℃で行ったところ、活性半減期は表１のご
とくであった。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、酵素剤を使用
して行う油脂の改質において、反応する油脂もしくは酵
素剤にアルカリ性物質を添加して改質を行うという簡単
な手段により、エステル交換反応の際の酵素の寿命を確
実に高めることができ、油脂の改質を効率よく行うこと
ができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蔵重 淳 神奈川県川崎市川崎区鈴木町１―１ 味 の素株式会社中央研究所内 審査官 村上 騎見高 (56)参考文献 特開 平１−215294（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】リパーゼを担体に吸着保持させた酵素剤を
   使用して、植物油及び／または動物油からなる原料油に
   酵素剤を接触させエステル交換反応を行う油脂の改質に
   おいて、アルカリ性物質を添加して改質を行うことを特
   徴とする油脂の改質方法。
2. 【請求項２】アルカリ性物質が水と接触させたとき、そ
   の溶液のpHが７より大きくなるような物質であることを
   特徴とする特許請求の範囲（１）記載の油脂の改質方
   法。