JPH06311887A

JPH06311887A - 油脂のエステル交換反応方法

Info

Publication number: JPH06311887A
Application number: JP5103172A
Authority: JP
Inventors: Toru Nezu; 亨根津; Toshiyuki Hirokawa; 敏幸廣川; Hirota Shimizu; 洋太清水; Wataru Matsumoto; 渉松本
Original assignee: Asahi Denka Kogyo KK
Current assignee: Adeka Corp
Priority date: 1993-04-28
Filing date: 1993-04-28
Publication date: 1994-11-08

Abstract

(57)【要約】【目的】触媒として使用するリパーゼの寿命を延長で
きる、油脂のエステル交換反応方法の提供。【構成】リパーゼを触媒として使用して油脂のエステ
ル交換反応を行う方法において、原料油脂を、塩基性ア
ミノ酸と接触させた後あるいは塩基性アミノ酸の共存下
で、リパーゼと接触させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リパーゼを触媒として
使用した油脂のエステル交換反応方法、詳しくは、特に
リパーゼの活性低下を抑制できる油脂のエステル交換反
応方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】リパーゼを触媒として使用した油脂のエ
ステル交換反応によって油脂の改質を行う方法が知られ
ている。この方法において、触媒であるリパーゼの寿命
は、該方法の経済性及び生産の安定性に関わる重要な問
題である。上記の油脂の改質方法においてリパーゼの寿
命を延長させるために、原料油脂をアルカリ性物質と接
触させる方法（特開平２−２０３７８９号公報）、ある
いは原料油脂をアルカリ処理した多孔性物質と接触させ
る方法（特開平２−２０３７９０号公報）が提案されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の公報に記載されている方法は、原料油脂中に脂肪酸が
存在する場合、脂肪酸がアルカリ性物質と石ケンを生成
してしまい、その効果が不十分なものとなるため、使用
する原料油脂は十分に精製する必要があること、油脂と
脂肪酸を基質としたエステル交換即ちアシドリシスには
用いることが出来ないこと、及び上記公報に開示されて
いるようにアルカリ性物質を充填したカラムに原料油脂
を通液した場合は、生成した石ケンがカラムを閉塞させ
操作性を著しく悪化させる原因になること等の欠点があ
った。

【０００４】従って、本発明の目的は、上記欠点のな
い、リパーゼの寿命を延長できる油脂のエステル交換反
応方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべくリパーゼの触媒活性の低下を引き起こす要
因について研究した結果、原料油脂の酸化生成物がリパ
ーゼの触媒活性を低下させること、特に不飽和アルデヒ
ドが強いリパーゼ活性の低下作用を有することを知見し
た。

【０００６】そこで、本発明者らは、不飽和アルデヒド
のリパーゼ活性の低下作用からリパーゼを保護する方法
について鋭意検討した結果、原料油脂を塩基性アミノ酸
で処理することが有効であることを知見した。

【０００７】本発明は、上記知見に基づきなされたもの
で、リパーゼを触媒として使用して油脂のエステル交換
反応を行う方法において、原料油脂を、塩基性アミノ酸
と接触させた後あるいは塩基性アミノ酸の共存下で、リ
パーゼと接触させることを特徴とする油脂のエステル交
換反応方法を提供するものである。

【０００８】以下、本発明の油脂のエステル交換反応方
法について詳述する。

【０００９】本発明で用いられる塩基性アミノ酸として
は、例えば、ヒスチジン、リシン、アルギニン、ヒドロ
キシリシン及びこれらを多く含むタンパク質とその分解
物を挙げることができる。

【００１０】また、本発明で用いられるリパーゼとして
は、例えば、リゾプス属、ムコール属、アスペルギルス
属、シュードモナス属、アルカリゲネス属、キャンディ
ダ属等の微生物由来のもの、及び動植物由来のものを挙
げることができる。これらのリパーゼは、ケイソウ土、
シリカ、イオン交換樹脂等の担体に固定化して用いるこ
とが好ましい。該固定化リパーゼは、リパーゼの水溶液
を上記担体と共に攪拌、混合した後、乾燥する等の方法
により簡便に調製することができる。

【００１１】また、本発明で用いられる原料油脂として
は、例えば、パーム油、大豆油、ナタネ油、コーン油、
ヒマワリ油、サフラワー油、綿実油、サル脂、シア脂、
マンゴー核油、ヤシ油、パーム核油、魚油、豚脂、牛脂
等の動植物油脂及びその硬化油、分別油等から選ばれる
一種又は二種以上の混合物を挙げることができる。ま
た、これらの油脂と、ステアリン酸、パルミチン酸、オ
レイン酸等の炭素数が６〜２４の脂肪酸又はその低級ア
ルコールエステルとの混合物を用いることもできる。

【００１２】而して、本発明の油脂のエステル交換反応
方法を実施するに際しては、先ず、上記原料油脂を、通
常の方法で脱水した後、上記塩基性アミノ酸と接触させ
る。原料油脂を塩基性アミノ酸と接触させる方法として
は、２０〜９０℃、好ましくは３０〜７０℃で原料油脂
に塩基性アミノ酸を０．０１〜１０％添加し、５分〜２
４時間攪拌後濾過する方法、塩基性アミノ酸をケイソウ
土、シリカ、アルミナ、活性炭等の担体に吸着したもの
をカラムに充填し、該カラムに原料油脂を２０〜９０
℃、好ましくは３０〜７０℃で通液する方法等を挙げる
ことができる。また、接触させる環境としては、非極性
溶媒中あるいは油脂中等の非水系で行うことが望まし
い。また、接触させる温度は、２０℃未満では効果が小
さく、また９０℃超では油脂の酸化が促進されるため、
上記の通り２０〜９０℃が好ましい。

【００１３】次いで、上記塩基性アミノ酸と接触させた
原料油脂に上記リパーゼを添加、攪拌し濾過する方法、
又は上記固定化リパーゼを充填したカラムに上記塩基性
アミノ酸と接触させた原料油脂を通液する方法等によ
り、上記原料油脂を上記リパーゼと接触させ、エステル
交換反応を行う。この際、上記塩基性アミノ酸と接触さ
せた原料油脂をヘキサン、エーテル等の非極性溶媒に溶
解した後、上記方法により上記リパーゼと接触させるこ
ともできる。

【００１４】尚、塩基性アミノ酸を担体に吸着したもの
を充填したカラムに原料油脂を通液し、次いで固定化リ
パーゼを充填したカラムに塩基性アミノ酸と接触させた
原料油脂を通液する方法を採用する場合は、塩基性アミ
ノ酸を担体に吸着したものを充填したカラムと固定化リ
パーゼを充填したカラムとを直列に繋いで原料油脂を一
方のカラムから他方のカラムに連続して通液することが
好ましく、その際の原料油脂の通液速度は、充填した固
定化リパーゼの活性に大きく依存するが、概ね０．５〜
１０ｇ油脂／ｈｒ／ｇ−固定化リパーゼである。

【００１５】また、本発明の油脂のエステル交換反応方
法は、上記原料油脂を、通常の方法で脱水した後、上記
塩基性アミノ酸の共存下で上記リパーゼと接触させ、エ
ステル交換反応を行うことによっても実施される。

【００１６】原料油脂をリパーゼと接触させる際に塩基
性アミノ酸を共存させる方法としては、リパーゼを固定
化する際に塩基性アミノ酸を共存させる方法、固定化リ
パーゼに塩基性アミノ酸を噴霧吸着させる方法等を挙げ
ることができる。この場合、塩基性アミノ酸の使用量
は、リパーゼに対して５〜２００重量％が好ましい。

【００１７】また、原料油脂を塩基性アミノ酸の共存下
でリパーゼと接触させる際の環境としては非極性溶媒中
あるいは油脂中等の非水系で行うことが望ましい。ま
た、接触させる温度は、２０℃未満では効果が小さく、
また９０℃超では油脂の酸化が促進されるため、２０〜
９０℃が好ましく、特に、熱による酵素の活性低下を抑
制し且つ十分な反応速度を得るためには３０〜７０℃が
好ましい温度範囲である。

【００１８】また、エステル交換反応は、上記塩基性ア
ミノ酸を含む固定化リパーゼを上記原料油脂に添加、攪
拌し濾過する方法、又は上記塩基性アミノ酸を含む固定
化リパーゼを充填したカラムに上記原料油脂を通液する
方法等により行われる。また、この際、上記原料油脂を
ヘキサン、エーテル等の非極性溶媒に溶解した後、上記
方法により上記エステル交換反応を行うこともできる。
また、塩基性アミノ酸を含む固定化リパーゼを充填した
カラムに原料油脂を通液する上記の方法の場合、原料油
脂の通液速度は、充填した固定化リパーゼの活性に大き
く依存するが、概ね０．５〜１０ｇ油脂／ｈｒ／ｇ−固
定化リパーゼである。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。

【００２０】実施例１リパーゼとしては、アルカリゲネス属由来のリパーゼＰ
Ｌ（名糖産業（株）製）の５％水溶液２０ｇを、セライ
ト５３５（マンビル社製）５０ｇに吸収、乾燥して得た
固定化リパーゼを用いた。原料油脂としては、ハイオレ
イックひまわり油、ステアリン酸及びヘキサンの１：
１：５混合物をモレキュラーシーブ３Ａで脱水した後、
エタノールを対油０．２％添加したものを用いた。塩基
性アミノ酸としては、リシン（和光純薬製）の２０％水
溶液２０ｇをセライト５３５２０ｇに吸収、乾燥した
ものを用いた。

【００２１】上記固定化リパーゼ４ｇ及び上記塩基性ア
ミノ酸（セライトに吸着したリシン）２ｇを各々カラム
に充填し、定量ポンプで上記原料油脂を塩基性アミノ酸
充填カラムに通液（温度：４５℃、通液速度：２８ml／
min ）し、次いで固定化リパーゼ充填カラムに通液して
エステル交換反応を行った。反応生成物についてＨＰＬ
Ｃでオレオイルジステアリン含量を測定し、下記〔数
１〕に示す式で反応率を求めた。

【００２２】

【数１】

【００２３】また、この反応率と通液速度（ｇ−原料油
脂／ｈｒ／ｇ−固定化リパーゼ）から下記〔数２〕に示
す式でエステル交換活性を求めた。

【００２４】

【数２】

【００２５】反応開始時に反応率が９０％になるよう通
液速度量を調節し、以降一定の流量でエステル交換活性
が初期活性の半分になるまでの日数（半減期）を求め
た。その結果を下記〔表１〕に示す。

【００２６】実施例２塩基性アミノ酸としてアルギニンを用いた他は実施例１
と同様に行った。その結果を下記〔表１〕に示す。

【００２７】実施例３リパーゼとしては、リゾプスデレマー由来のリパーゼ
（リパーゼＤ：天野製薬製）を用いた。上記リパーゼの
１０％水溶液２０ｇ及びリシンの５％水溶液１０ｇを、
セライト５３５５０ｇに吸収、乾燥させて、塩基性ア
ミノ酸共存固定化リパーゼを調製した。原料油脂として
パームオレイン（ＩＶ＝６５）を用い、定量ポンプで該
原料油脂を上記塩基性アミノ酸共存固定化リパーゼ４ｇ
を充填したカラムに通液（温度：４５℃、通液速度：２
０ml／hr）した。反応率は下記〔数３〕に示す式で計算
し、以下実施例１と同様にエステル交換活性を計算し、
エステル交換活性が初期活性の半分になるまでの日数
（半減期）を求めた。その結果を下記〔表１〕に示す。

【００２８】

【数３】

【００２９】比較例１塩基性アミノ酸を充填したカラムを用いない他は実施例
１と同様に行った。その結果を下記〔表１〕に示す。

【００３０】比較例２リシンをリパーゼの固定化時に添加しない他は実施例３
と同様に行った。その結果を下記〔表１〕に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】上記〔表１〕に示す結果から、塩基性アミ
ノ酸で原料油脂を処理した本発明の場合は、半減期が延
長（リパーゼの寿命が延長）することがわかる。

【００３３】

【発明の効果】本発明の油脂のエステル交換反応方法に
よれば、触媒として使用するリパーゼの寿命を延長でき
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松本渉東京都荒川区東尾久７丁目２番35号旭電化工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リパーゼを触媒として使用して油脂のエ
ステル交換反応を行う方法において、原料油脂を、塩基
性アミノ酸と接触させた後あるいは塩基性アミノ酸の共
存下で、リパーゼと接触させることを特徴とする油脂の
エステル交換反応方法。