JPH03262492A

JPH03262492A - モノグリセリドの製造方法

Info

Publication number: JPH03262492A
Application number: JP5471590A
Authority: JP
Inventors: P Macneil Gerald; ゼラルド・ピー・マクニール; Tsuneo Yamane; 恒夫山根; Shoichi Shimizu; 清水　祥一
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-03-06
Filing date: 1990-03-06
Publication date: 1991-11-22
Also published as: EP0445692A3; IE910736A1; EP0445692A2; PT96944A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は油脂とグリセリンから高収率でモノグリセリド
を製造するモノグリセリドの製造法に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕モノグ
リセリドは乳化剤として最も多く用いられているもので
あり、油脂のグリセロリシス反応によるモノグリセリド
の製造法においては高温で反応させる化学合成法によっ
て生しる品質劣化を改善するため、酵素法がある。酵素
法では化学合成法に比べて温和な条件で反応させるため
品質劣化が少ないという利点を有する一方、副反応が多
く起こり、反応生成物中のモノグリセリド含量が低く、
遊離脂肪酸の副生を伴うため、分別舊留などの二次工程
による精製が必要であった。

しかし、油脂の融点が反応浸度より高い場合は、油脂を
溶媒に溶解させて用いる必要があり、また反応生成物中
のモノグリセリド含量は２０〜３０％と依然として低く
、ジグリセリドを４０〜６０％も含む混合物であり、モ
ノグリセリドを高含量に含むものは得られていなかった
。

したがって、本発明の課題は油脂及びグリセリンをリパ
ーゼにより反応させてモノグリセリドを製造するに際し
、他の副生生成物を少量しか含ます高収率でモノグリセ
リドを製造するための新たな方法を提供する点にある。

〔課題を解決するための手段］本発明者らは、上記課題を解決すべくさらに研究ヲ重ね
た結果、リパーゼによる反応を液液エマルジョンで行い
、続いてスラリー状態もしくは固化状態で行なうことに
よって油脂を溶媒に溶解させることなく高収率でモノグ
リセリドを得ることができることを見出し、本発明を完
成するに到った。

以下、本発明についてさらに詳細に説明する。

本発明でいう油脂とは、動物起源、植物起源、微生物起
源のいずれでもよいが、融点が高いために従来の酵素法
では溶媒に溶解させる必要のあったパーム油、パームオ
レイン、パームステアリン、豚脂、牛脂、乳脂、ココナ
ツ油などに対しては特に有効である。反応系中の水分量
はグリセリンに対して０．５〜１０％が望ましい。０．
５％未満では反応速度が遅く、１０％を超えると遊離脂
肪酸の副生を伴なう。

原料とする油脂とグリセリンの比率はモル比で１＝１〜
１：５が望ましい。グリセリンが少ないとモノグリセリ
ドの生成量が少なく、グリセリンが多すぎると未反応の
グリセリンが多くなるため効率が悪い。

触媒となるリパーゼは、油脂の分解率が高く、モノグリ
セリドの生成量が多く他成分特にジグリセリドの生成量
が少ないという本発明の目的にあうものとして、例えば
シュードモナス・フルオレッセンス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏ
ｎａｓ　ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓ）、クロモバクテリウ
ム・ビスコーザム（Ｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｖ
ｉｓｃｏｓｕｍ）、シュードモナス・フラジ（Ｐｓｅｕ
ｄｏｍｏｎａｓｆｒａｇｉ）、シュードモナス・セパシ
ャ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓｃｅｐａｃｉａ）産生のリ
パーゼなどが有効である。リパーゼは遊離のまま使用し
てもよいが、必要に応して固定化して用いてもよい。

モノグリセリドの最大収率を得るための最適温度は、各
油脂により異なるが、いずれの油脂においてもほぼ各油
脂の融点付近の温度範囲内にある。

反応は油脂の融点付近の最適温度で攪拌しながら行なう
が、反応開始時は液液エマルジョン状態であることが必
要であり、このため最適温度が、油脂の融点より低い温
度の場合は強制的に液液エマルジョン状態にするかある
いは加熱する。この様に、加熱した場合は、該加熱温度
条件でしばらく反応させた後、更に最適温度まで温度を
下げなければならない。この後、油脂の融点付近の最適
温度を維持しつつさらに攪拌をしつづけるとモノグリセ
リドの生成に伴って、スラリー状態もしくは固化状態と
なり、攪拌不能となるが反応はなお進行する。

かかる反応によりモノグリセリドを７０％以上含む生成
物を得ることができる。

本発明の方法においては、リパーゼの最適温度が油脂の
融点より低い場合にも油脂を溶媒に溶解することなく酵
素反応させることができ、モノグリセリドを７０％以上
の高収率で生産することができる。

つぎに本発明の実施例をあげて詳しく説明する。

なお、以下の実施例で用いた油脂のグリセロリシス法及
び油脂組成、水分量の測定法は次の通りである（以下実
施方法をいう。）蒸留水をグリセリンに対する水分量が３％になるよう２
．７ｇのグリセリン（和光純薬■製）に溶解し、リパー
ゼを約７０００ユニット加えた。グリセリンと油脂のモ
ル比が２：１になるよう１３ｇの油脂をとかし、反応温
度にした後、グリセリンと酵素の混合物に加えた。反応
は水浴中で定温に保ちなから８００ｒｐｍで攪拌して行
なった。リパーゼの活性は、与えられた反応条件下で１
分間に遊離脂肪酸ｌｕｎ＋ｏｌを遊離させる酵素量を１
ユニツトと定義した（Ｊ、Ｊｐｎ、Ｏｉｌ　Ｃｈｅｍ、
Ｓｏｃ、、νｏ１．３６．　Ｎｏ、９．６３８−６４２
（１９８７））。反応生成物中の油脂のＭｉ或はイアト
ロスキャン法（Ｊ、Ｊｐｎ、ＯｉＩ　Ｃｈｅｍ、Ｓｏｃ
、、νｏ１．３５．　Ｎｏ、８゜６２５−６３１　（１
９８６））により分析した。また水分量はＫａｒｌ−Ｆ
ｉｓｃｈｅｒ滴定法（Ｊ、Ｊｐｎ、ＯｉＩ　Ｃｈｅｍ、
Ｓｏｃ、νｏ１．３５、Ｎα８．６２５−６３１　（１
９８６））により測定した。

実施例１　反応温度の影響油脂として牛脂（融点４５〜４８°Ｃ；日本油脂製）、
リパーゼとしてシュードモナス・フルオレンセンス（Ｐ
ｓｅｕｄｏｔａｏｎａｓ　ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓ）産
生リパーゼ（天野製薬味製）を用いて反応温度を５０″
Ｃにしてその他は実施手法と同様にして反応させ、反応
生成物の組成を経時的に分析したところ、第１図ａに示
すような結果となり、８時間後の分析値はトリグリセリ
ド２２％、ジグリセリド４６％、モノグリセリド３１％
、遊離脂肪酸４％であった。この反応を４０°Ｃで強制
攪拌しながら液液エマルジョン状態で行なったところ、
第１図すに示すように４時間後に固化状態となり、８時
間後の分析値はトリグリセリド１０％、ジグリセリド２
２％、モノグリセリド６５％、遊離脂肪酸４％であった
。この結果から、反応温度を融点以下にすることによっ
てモノグリセリドの生成量が約２倍に向上したことがわ
かる。

また、反応開始時には５０°Ｃで反応させ、平衡に達し
た後に４０″Ｃまで温度を下げた場合の分析値を第１図
Ｃに示した。この結果は、第１図ａ、ｂの結果とよく一
致している。

次に反応温度を４０″Ｃから５０°Ｃまで段階的に変え
て反応時間２０時間後のモノグリセリドの含量をさらに
検討した結果を第１図ｄに示した。第１図ｅは反応温度
と時間との関係を示した。この結果から、反応温度を融
点以下にした場合にモノグリセリド生成量が急激に増加
していることがわかる。

また、この反応条件下では４２°Ｃが牛脂に対する最適
温度といえるので、以後牛脂については４２°Ｃで反応
を行なった。

実施例２　水分量の影響グリセリンに配合する水分量を対グリセリン含量で０−
１２％に変え、その他はすべて実施例１と同様に温度４
２°Ｃで強制攪拌しつつ反応させた時の生成物のモノグ
リセリド含量を経時的に測定した結果を第２図に示した
。第２図すより、水分量が８〜１２％になるとモノグリ
セリド含量が約３０％に達した時点で、反応速度が遅く
なることがわかる。

また第２図ａより、水分量が０％の時はモノグリセリド
含量が低いことがわかる。上記条件で反応させた時の初
速度、反応終了時の遊離脂肪酸、モノグリセリド含量を
第１表に示した。この結果から、水分量が低い時（０，
６〜３．７％）は初速度への影響が大きく、水分量の増
加に伴って遊離脂肪酸の副生が増し、モノグリセリドの
生成量が少なくなることがわかる。また油脂をパーム油
に代えてその他は全く同様にして反応させた結果を第３
図に示した。パーム油の場合は比較的水分含量の低い方
がモノグリセリド生成量は多く、グリセリンに対して０
．５〜３％が適していると考えられる。

以上の結果から、水分量０．５〜１０％、望ましくは１
〜８％がモノグリセリドを高収率で生産する条件である
といえる。以下の実施例では水分量を３％にした。

第１表水分量の影響（本頁以下余白）＊初速度はグリコリシス反応の開始直後から数時間の間
の速度を示す。

実施例３　リパーゼの影響市販リパーゼとして１．クロモバクテリウム・ビスコー
ザム（Ｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ　ｖｉｓｃｏｓ
ｕｍ）産生リパーゼ（東洋醸造■製）、シュードモナス
・フルオレツセンス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　ｆｌｕ
ｏｒｅｓｃｅｎｓ）産生リパーゼ（天野製薬■製）、ム
コール・ミーヘイ（Ｍｕｃｏｒ　ｍ１ｅｈｅｉ）産生リ
パーゼ（ノボ・インダストリー・ジャパン社製）、５Ｐ
３９８　（ノボ・インダストリー・ジャパン社製）、リ
ポザイム（Ｌｉｐｏｚｙｍｅ　；　Ｍｕｃｏｒｍｉｅｈ
ｅｉ産生リパーゼの固定化酵素；ノボ・インダストリー
・ジャパン社製）、リゾプス・ジャボニカス（Ｒｈｉｚ
ｏ−ｐｕｓ　ｊａｐｏｎｉｃｕｓ）産生リパーゼ（大阪
細菌研究所）を用い、その他は実施例２と同様（温度４
２°Ｃ）にして反応を行ない、平衡状態での反応生成物
の組成分析した結果を第２表に示した。

この結果から、トリグリセリド残存量が少なくジグリセ
リド、遊離脂肪酸の副生が少なくモノグリセリドを高収
率で生産するリパーゼには、クロモバクテリウム・ビス
コーザム産生リパーゼとシュードモナス・フルオレッセ
ンス産生リパーゼがより適していると考えられる。

なお、以下の実施例ではシュードモナス・フルオレッセ
ンス産生リパーゼ（粗酵素）を用いた。

（本頁以下余白）実施例４　グリセリン濃度の影響牛脂とグリセリンのモル比を１：０．５〜１：２．５に
し、その他はすべて実施例１と同様にして最初４２°Ｃ
で強制攪拌しつつ反応させ、反応生成物のモノグリセリ
ド量を経時的に分析した結果を第４図に示した。この結
果から、１：１〜１：２．５のモル比にするとモノグリ
セリドの生成量が大きいことがわかる。この結果は、グ
リセロリシス反応が量論的にモル比で油脂：グリセリン
＝１＝２で反応することとよく一致している。

実施例５　油脂の影響油脂として、牛脂の代わりに乳脂（森永乳業製）、パー
ム油（不二製油製）、パームオレイン（不二製油製）、
パームステアリン（不二製油製）、肝脂（日本油脂製）
、ココナツ油（味の素製）、菜種油（味の素製）を用い
、反応温度は各々の油脂により変えて、その他は全て実
施例１と同様にして、反応を行ない、各々の最適温度に
おいて最初液液エマルジョン状態で、続いてスラリー状
態（もしくは固化状態）で反応を行いモノグリセリドの
最大生成量を比較した結果を第３表に示した。

乳脂、パーム油、パームオレイン、パームステアリン、
肝脂、ココナツ油のいずれも７０〜８０％の高収率のモ
ノグリセリドを得ることができた。

また菜種油では反応時間が他の油脂に比べて５倍も要し
ているが、これは、菜種油の融点が他の油脂の融点より
もかなり低いためと考えられる。

またパーム油について牛脂と比較した経時変化を第５図
に示したが牛脂同様の結果が得られた。

以上の結果から、比較的安価で工業的に広く用いられて
いるパーム油、特にパームステアリンが最もモノグリセ
リドの生成量が高く、本発明の方法が有用であることが
示唆される。

（本頁以下余白）尚、以上の実施例で言及した図中ＭＣ，はモノグリセリ
ド、ＤＣはジグリセリド、ＴＧはトリグリセリド、ＦＦ
Ａは遊離脂肪酸の略である。特に示さない限り、油脂は
牛脂をリパーゼはシュードモナス・フルオレッセンス産
生リパーゼ（粗酵素）を用い、水分量はグリセリンに対
し３％、グリセリン対油脂のモル比は２：１、反応温度
は最適温度（第３表参照）で行なったものとする。また
威分名を示していないものはすべてモノグリセリド含量
を示す。

〔発明の効果〕

本発明の方法によれば、トリグリセリドの分解率を上げ
、ジグリセリドや遊離脂肪酸の副生が少なく、乳化剤と
して優れたモノグリセリドを安価な原料から高収率で品
質の劣化なく生産することができ、工業的製法として優
れた方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは反応温度の影響を表す図、
第２図ａ、ｂは水分量の影響を表す図、第３図はパーム
油を用いた場合の水分量の影響を表す図、第４図は油脂
とグリセリンとの比率の影響を表す図、第５図はパーム
油と牛脂におけるモノグリセリドの生成を比較した図で
ある。第１図反応温度の影響（０）

Claims

【特許請求の範囲】１、油脂及びグリセリンをリパーゼにより反応せしめモ
ノグリセリドを製造するに際し、リパーゼによる反応を
、液液エマルジョン状態で行ない、続いてスラリー状態
又は固化状態で行なうことを特徴とするモノグリセリド
の製造方法。２、リパーゼによる反応系に於いてグリセリンに対する
水分含量が０．５〜１０重量％である請求項１記載の方
法。