JP2722600B2 - 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。

油脂の改質に多孔性物質の一種であるモレキユラーシ
ーブを使用する事例は知られている。しかしながら、こ
れはモレキユラーシーブが優れた脱水能力を持つことを
利用し、油脂の改質のように水を制限した条件で行う必
要のある反応系の脱水を目的としてモレキユラーシーブ
を使用したものであって、多孔性物質の一つであるモレ
キユラーシーブの添加による酵素の延命効果についての
言及はない。

［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。

［課題を解決するための手段］ 前記の課題は、特許請求の範囲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、水と接触させた時その溶液のpHが７より大きくな
るような多孔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、ナタネナ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を好適に使用できる。

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。担体には酵素で
あるリパーゼと活性発現因子であるレシチンを担体の単
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種以上の混合油であって水素添加、分別等の加
工の有無、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（カラム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。

多孔性物質としては、モレキユラーシーブ、セライ
ト、活性炭、セメント、獣骨、ケイソウ土、白土、合成
吸着剤、イオン交換樹脂等が挙げられる。これら多孔性
物質は水に接触させた時に溶液のpHが７より大きくなる
ようにするために予めアルカリ性物質で処理する。すな
わち、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カル
シウム、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等の陽に水と接触させたとき
pHが７より大きくなるような物質をそのまま、あるい
は、溶液状にして多孔性物質と混合して、水に接触させ
た時に溶液のpHが７より大きくなるような多孔性物質を
調製することができる。また、前述のようにエステル交
換反応は水の存在を嫌うため、脱水を行うことが望まし
い。アルカリ性物質を溶かした水以外の溶媒を減圧処理
等で除去してもかまわない。

さらに、モレキユラーシーブ3A、4A（ユニオン昭和社
製）、アルカリセメント等のように前述のアルカリ性物
質での処理を行わなくとも水と接触させたときpHが７よ
り大きくなるような物質はそのまま使用できる。

これら多孔性物質は単位重量当りの表面積が大きいた
め油脂に添加した場合、油脂との接触面積が大きいため
効率よく油脂の処理が行える。

多孔性物質の添加方法としては、改質する油脂に直接
添加する方法、あるいは連続法で改質を行う場合酵素剤
を充填したカラムが使われることがあるが、酵素剤を充
填してあるカラムに改質する油脂が達する前に、多孔性
物質の充填してあるカラムを通液するような方法が採れ
る。また、酵素剤と混合して改質を行うカラムに充填す
ることもできる。

多孔性物質の添加量は0.0001〜10％添加することがで
きるが、前述の連続法の場合はこれに限定されない。油
脂との接触時間は0.1hr以上が望ましい。

［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、多孔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多孔性物質非添加時
の1.4〜4.4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２〜３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、80℃、20Torrで20分間減圧
脱水を行い、水分含量200ppm以下とした。これに、多孔
性物質としてセライト１重量部に1N 水酸化ナトリウム
水溶液を0.5重量部添加し、40℃、10Torr以下で２〜３
時間乾燥したものを10％添加し、60℃、24hの前処理を
行った。対照としては多孔性物質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、セライト
で処理した油を通液したもので33hr、無処理の油を通液
したもので1.8hrであった。なお、ここで使用した多孔
性物質は多孔性物質1gを水2mlと接触させたときpHが12.
5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、実施例１のごとくに減圧脱水処理を行った。これ
を前処理として表１に示す多孔性物質１重量部に0.5重
量部の1N水酸化カリウムを添加し、40℃、10Torr以下で
３〜４時間乾燥したものを100gを充填したカラムに通し
た後、上記酵素剤3gを充填したカラムに３、3g〜hrの流
量で通液した。装置全体を60℃に保温し、油脂が吸水し
ないように注意しながら反応を行い、この時の活性半減
期を測定した。また表１に示す物質を1gを取り、2mlの
水を添加し、pHを測定した。結果を表１に示した。

実施例３ 実施例２と同様な方法で、多孔性物質としてアルカリ
処理（水酸化カリウム処理）を施していない多孔性物質
を使用して実験を行った。この結果を表２に示した。

アルカリ処理を施さなくても水と接触させた時のpHが
７より大きな値を示す多孔性物質は酵素寿命を延ばす作
用のあることが分かる。

［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
素剤に多孔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 (1)

(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
   酵素剤を接触させてエステル交換反応を行う油脂の改質
   において、水と接触させた時その溶液のpHが７より大き
   くなるような多孔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。