JPH0248233B2

JPH0248233B2 -

Info

Publication number: JPH0248233B2
Application number: JP59110333A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Hirota; Yukitaka Tanaka; Koichi Urata
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1984-05-30
Filing date: 1984-05-30
Publication date: 1990-10-24
Also published as: JPS60251884A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は、油脂のエステル交換反応に有用なエ
ステル交換活性の高い酵素剤の製造方法に関する
ものである。天然界に潤沢に存在する植物性あるいは動物性
油脂について、これらを改質することにより高付
加価値の油脂製品類を製出する試みが、当業界に
おいて精力的に成されている。例えば、最近、脂質分解酵素（リパーゼ）の特
異的な性質を利用した油脂の高付加価値化のひと
つとして、該酵素による油脂のエステル交換反応
によるチヨコレート用原料油脂であるカカオ代用
脂の製造に関する提案が種々なされている。脂質分解酵素は、油脂の加水分解に対して有効
な触媒作用を有するばかりでなく、条件を選ぶこ
とにより、加水分解の逆反応であるエステル合成
反応をも触媒する作用を示す。該酵素のかかる特
徴を利用することにより、エステル合成反応の一
部であるエステル交換反応を効率よく達成するこ
とができる。しかしながら、油脂のエステル交換反応を効率
よく行うためには、該油脂の活性を如何に発現さ
せるか、あるいは、活性な酵素剤を如何に製造す
るかが酵素利用技術を開発する上で最も重要な課
題である。〔従来の技術〕これらの課題を解決するため、従来より次のよ
うな方法が提案されている。例えば、エステル交
換活性を発現させるため、酵素の活性化剤として
微量の水分を用いる方法（特開昭52−104506号公
報）、２価又は３価の低級アルコール（例えばグ
リセリンのような多価アルコール類）を用いる方
法（特公昭57−6480号公報、特開昭57−78496号
公報）などを挙げることができる。他方、活性な酵素剤を製造する方法としては、
脂質分解酵素水溶液中に担体を分散させることに
より、酵素あるいは酵素含有物を担体に吸着さ
せ、次いで、この担体を乾燥処理することによ
り、一定水分量の酵素剤を調製する方法が提案さ
れている（例えば、特開昭56−127087号公報、同
58−48006号公報など）。〔発明が解決しようとする問題点〕しかしながら、これら公知の方法は、いずれも
が次に示す如くいくつかの欠点を有するため、工
業的な応用を考えた場合、十分満足のできる方法
とは言い難い。これらの欠点を具体的に示すと次
の通りである。先ず、酵素活性化剤として、微量の水分を用い
た油脂のエステル交換反応においては、目的とす
るエステル交換反応以外に、油脂の加水分解が併
発して、エステル交換脂の収率が低下することが
指摘されている〔例えば、Journal of
American Oil Chemist's Society，第60巻，291
頁〜294頁（1983年）など〕。かかる欠点を有する
水に代えて、グリセリンのような低級多価アルコ
ールを用いた場合、本発明者らの検討結果によれ
ば、加水分解反応をある程度抑制する効果は認め
られるが、エステル交換速度が極めて遅く、目的
とする反応率を得る為に１週間近い日数を要する
という欠点が見い出された。油脂の加水分解反応で生成する副生成物は、エ
ステル交換反応で得られる油脂の性質を損い、高
品質あるいは一定品質の油脂製品を得るための大
きな障害となる。更には、目的とする品質を保持
するためには、これら副生成物を除去する必要が
あり、このためには、分離精製などの処理工程が
必要となる。これは、明らかに工程の煩雑化を招
き工業的な実施の妨げとなるばかりか、処理工程
で、油脂の組成変化をひきおこす恐れがある。これらの事から、酵素活性化剤を用いる従来の
方法は、末だ十分な方法とは言えない。最近、酵
素活性化剤のもついくつかの欠点を克服し、加水
分解反応を抑制してエステル交換を効率よく行わ
せる酵素触媒系として、界面活性剤（乳化剤）の
利用（特開昭57−198798号公報）あるいは、高吸
水性樹脂の利用（特開昭58−116689号公報）等が
提案されている。しかし、これらの方法による酵
素触媒系を用いても、前記発明の実施例に開示さ
れている如く加水分解反応の抑制は十分でなく、
更には、エステル交換生成脂中に乳化剤が残存し
たり、高吸水性樹脂中の不純物（例えばモノマー
など）が溶出する恐れがある。従つて、これらの
方法も又、十分なものでない。他方、第２の方法である活性な酵素剤を調製す
る方法においては、酵素活性を発現させる為に、
長時間の乾燥処理が必要であつたり、至適酵素活
性を得るために乾燥速度を厳密に制御する必要が
ある。更には、長時間の乾燥処理中に酵素活性が
失われる恐れがある。このように、本方法も操作
が煩雑であつたり多大の労力を要するなど、工業
的な実施を考えた場合十分な方法とは言い難い。〔問題点を解決するための手段〕かかる実情において、本発明者らは、目的とす
るエステル交換反応のみを効率よく行わしめ、副
反応を極力抑制するという特徴をもつた酵素触媒
について鋭意検討した結果、新規で且つ簡便な酵
素活性化方法による酵素剤の製造方法を見い出し
本発明を完成した。即ち、本発明は、新規で且つ簡便な方法でエス
テル交換活性の高い酵素剤を製造する方法を提供
するものであり、酵素活性化剤、脂質分解酵素及
び担体とから成る混合物に油脂を加えてこれらを
反応させることにより油脂を分解させた後、分解
生成物から油脂分を除去することを特徴とするエ
ステル交換活性の高い酵素剤の製造方法に係るも
のである。本発明で得られる酵素剤を用いた油脂のエステ
ル交換反応では、副反応がおこらず目的とするエ
ステル交換反応が効率よくおこなわれる。本発明は、脂質分解酵素に酵素活性化剤とし
て、例えば、水分あるいは２価又は３価の低級ア
ルコール類を加え、これに、担体及び油脂を加
え、該脂質分解酵素による油脂の分解を行わせる
ことによつて該酵素の活性を発現させることによ
りエステル交換活性の高い酵素剤を製造すること
ができる。本発明を更に詳細に説明すると次の通りであ
る。先ず、油脂、担体、酵素活性化剤（例えば
水、あるいは、２価又は３価の低級アルコール）
及び脂質分解酵素から成る混合物を反応させるこ
とにより、油脂を分解せしめる。次に分解生成物
から、別等により油脂分を除去して、酵素と担
体から成る混合物（酵素剤）を得る。得られた酵素剤は、そのままの形で、あるい
は、必要に応じて、酵素活性を損わない溶剤類
（例えば炭化水素類）で洗浄した後、乾燥処理を
施して、各々エステル交換反応に用いることがで
きる。〔作用〕本発明による酵素剤の製造方法について、詳細
な製造条件等は次の通りである。先ず、使用する
脂質分解酵素については、酵素によるエステル交
換反応で選択性が不良であると、アルカリ金属触
媒等を用いる従来のエステル交換反応に対する格
別な優位性が認められないので、実用的には何ら
かの選択性、例えばグリセリドに結合する位置の
選択性とか脂肪酸の種類に対する選択性などを有
するものがよい。具体的には、位置選択性に優れ
た該酵素（リパーゼ）として、例えば、リゾプス
系、アスペルギルス系、キヤンデイダ系、ムコー
ル系のリパーゼ、すい臓リパーゼ等がある。これ
らリパーゼの多くは市販品として容易に入手でき
る。グリセリドの１，３位の脂肪酸基を特異的に
エステル交換させる場合には、該目的に合致した
特性を有するリパーゼとして、例えば、リゾプス
デレマー（Rhizopusdelemar）、リゾプスヤポニ
カス（Rhizopusjaponicus）、ムコールヤポニカ
ス（Mucorjaponicus）等のリパーゼを用いれば
よい。次に、酵素活性化剤としては、水あるいは２価
又は３価の低級アルコールが好適であり、これら
の中でも特に水、あるいは、グリセリンが特に有
効である。担体は、公知のものの中から選ぶことができる
が、セライト、ケイソウ土、カオリナイト、パー
ライト、シリカゲル、ガラス繊維、活性炭、セル
ロースパウダー、炭酸カルシウムなど、本発明の
酵素剤製造系に不溶のもので酵素活性に悪影響を
与えないものであれば使用できる。担体の形態
は、粉状、顆粒状、繊維状など、種々の形態で使
用できる。本発明で用いる油脂としては、一般的な植物
性、動物性の油脂もしくは加工油脂、あるいは、
これらの混合油脂が挙げられる。具体例として
は、大豆油、綿実油、ナタネ油、オリーブ油、コ
ーン油、ヤシ油、サフラワー油、牛脂、ラード、
魚油等が挙げられる。更に本発明で得られる酵素
剤を用いたエステル交換反応でカカオバター代用
脂を目的物とする場合には、グリセリドの２位に
オレイン酸を多量に含有する油脂、例えば、パー
ム油、オリーブ油、ツバキ油、サザンカ油、サル
脂、イリツペ脂、コクム脂、シア脂、モーラ脂、
フルワラ脂、ボルネオタロー脂又はこれらの分別
油脂を用いることができる。本発明の酵素剤を製造するための具体的な条件
等は以下の通りである。油脂100重量部に対して、
市販の脂質分解酵素0.01〜10重量部、水分又は２
価あるいは３価の低級アルコール0.1〜20重量部、
担体１〜50重量部を各々加え、20〜80℃で１〜24
時間かきまぜることにより、油脂の分解を行な
う。この場合、添加順序については特に制限はな
い。油脂の分解温度は、前記した温度の範囲で行
われるが、酵素の作用に適した温度を選んで行う
のが望ましい。次に、油脂の分解生成物から、別等により油
脂分を除去することにより、目的とするエステル
交換活性の高い酵素剤が得られる。このようにし
て得られた酵素剤は、そのまま油脂類のエステル
交換反応に供することができる。ここで、必要に
応じて、酵素の活性を損わない不活性有機溶剤、
例えば、石油ベンジン、２−ヘキサン、石油エー
テル等の炭化水素類で酵素剤を洗浄後、更に乾燥
処理を施して酵素剤を得ることもできる。得られ
た酵素剤は、油脂のエステル交換反応に供するこ
とができる。〔発明の効果〕本発明による活性の高い酵素剤を製造する方法
は、前記した如く、従来公知の方法に比べ、長時
間の乾燥処理や乾燥速度の厳密な制御が不要であ
り、工業的利用が容易な方法である。更に次に示
す実施例から明らかなように、本発明方法で得ら
れる酵素剤を用いた油脂のエステル交換では、副
反応である加水分解が抑制され、エステル交換の
みが効率よくおこることから、エステル交換活性
の高い酵素剤を得る方法として、本発明方法が優
れたものである事が明らかである。〔実施例〕以下、実施例及び比較例をもつて本発明を更に
説明する。実施例１パーム油軟質部50ｇ、セライト５ｇ、イオン交
換水0.5ｇ及び0.1ｇの市販リパーゼ（生化学工業
社製、リゾプス・デレマーのリパーゼ）を、40℃
で12時間密閉容器中でかきまぜ酵素反応（加水分
解）を行つた。反応終了後、不溶性物質（セライ
ト及びリパーゼの混合物）を別により分取し、
更にｎ−ヘキサン５mlで３回洗浄し完全に油脂分
を除いた。次いで、減圧下20〜30℃にて１時間乾
燥することにより酵素剤を得た。前記で得た酵素剤2.6ｇ（リパーゼ0.05ｇ、セ
ライト2.55ｇからなる）、パーム油中融点部（沃
素価（IV）＝34，ジグリセリド含量２％）10ｇ、
ステアリン酸10ｇ及びｎ−ヘキサン40mlを、40℃
で３日間密閉容器中でかきまぜ酵素反応（エステ
ル交換反応）を行つた。反応終了後、生成油中の
ステアリン酸の含量から求めたエステル交換反応
率及びカラムクロマトグラフイーによるジグリセ
リド（DG）含量を各々求め、結果を第１表に示
した。実施例２実施例１の方法で得た酵素剤１ｇ、パーム油中
融点（IV＝34，ジグリセリド含量２％）10ｇ、
ステアリン酸10ｇ、イオン交換水0.015ｇ及びｎ
−ヘキサン40mlを、40℃で２日間密閉容器中でか
きまぜ酵素反応（エステル交換反応）を行つた。
反応終了後、実施例１と同様にして、反応率及び
ジグリセリド含量を求め、第１表にその結果を示
した。比較例１実施例１において、パーム油軟質部に代えて２
−ヘキサン40ml、イオン交換水0.09ｇを用いたほ
かは実施例１と同じ方法及び反応条件（温度、時
間）で処理して酵素剤を得た。得られた酵素剤は
単離せず、この酵素剤調製系に、パーム油中融点
部（IV＝34，ジグリセリド含量２％）10ｇ及び
ステアリン酸10ｇを各々加え、40℃で４日間密閉
容器中で酵素反応（エステル交換反応）を行つ
た。実施例１と同様にして、反応終了後、反応率及
びジグリセリド含量を求め、第１表にその結果を
示した。比較例２ 20mgの市販リパーゼ（実施例１で用いたもの）、
パーム油中融点部（IV＝34，ジグリセリド含量
２％）10ｇ、ステアリン酸10ｇ、イオン交換水
0.018ｇ及び２−ヘキサン40mlを、40℃で３日間
密閉容器中でかきまぜ酵素反応（エステル交換）
を行つた。反応終了後、実施例１と同様にして、
反応率及びジグリセリド含量を求め第１表にその
結果を示した。

【表】実施例３パーム油軟質部50ｇ、セライト５ｇ、グリセリ
ン0.5ｇ及び市販リパーゼ（生化学工業社製、リ
ゾプス・デレマーのリパーゼ）0.1ｇを、40℃で
12時間密閉容器中でかきまぜ酵素反応（加水分
解）を行つた。反応終了後、不溶性物質（セライトとリパーゼ
の混合物）を別により分取し、更にｎ−ヘキサ
ン５mlで３回洗浄し、完全に油脂分を除いた。次
いで、減圧下に20〜30℃にて１時間乾燥すること
により酵素剤を製造した。得られた酵素剤2.6ｇ、パーム油中融点部（IV
＝34，ジグリセリド含量２％）10ｇ、ステアリン
酸10ｇ及びｎ−ヘキサン40mlを、40℃で３日間密
閉容器中でかきまぜ、酵素反応（エステル交換反
応）を行つた。反応終了後、生成油中のステアリン酸の含量か
ら求めたエステル交換反応率は95％、生成油中の
ジグリセリド含量は3.0％であつた。

Claims

【特許請求の範囲】１酵素活性化剤、脂質分解酵素及び担体から成
る混合物に油脂を加えてこれらを反応させること
により油脂を分解させた後、分解生成物から油脂
分を除去することを特徴とするエステル交換活性
の高い酵素剤の製造方法。２酵素活性化剤が、水である特許請求の範囲第
１項記載の酵素剤の製造方法。３酵素活性化剤が、２価又は３価の低級アルコ
ールである特許請求の範囲第１項記載の酵素剤の
製造方法。