JPH1175834A - 固定化リパーゼの再活性化方法 - Google Patents

固定化リパーゼの再活性化方法

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JPH1175834A
JPH1175834A JP25095997A JP25095997A JPH1175834A JP H1175834 A JPH1175834 A JP H1175834A JP 25095997 A JP25095997 A JP 25095997A JP 25095997 A JP25095997 A JP 25095997A JP H1175834 A JPH1175834 A JP H1175834A
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JP
Japan
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lipase
immobilized lipase
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JP25095997A
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Satoru Kobori
悟 小堀
Hiroshi Arakawa
浩 荒川
Toshiyuki Hirokawa
敏幸 廣川
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Adeka Corp
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Asahi Denka Kogyo KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エステル交換反応に用いた固定化リパーゼの
再活性化、特に副生物が極力生じないように水分含量を
低くした油脂を基質とするエステル交換反応に用いた固
定化リパーゼの再活性化に適用しても、該固定化リパー
ゼの再活性化を効率よく行うことができ、且つ工業的規
模で該再活性化処理が行いやすい、固定化リパーゼの再
活性化方法の提供。 【解決手段】 エステル交換反応に用いて活性が低下し
た固定化リパーゼを、非極性溶剤と極性溶剤とリン脂質
とからなる処理液で処理する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エステル交換反応
に用いて活性が低下した固定化リパーゼの再活性化方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】油脂類のエステル交換は、工業的には水
酸化ナトリウムやソジウムメチラートを用いた化学的エ
ステル交換が広く行われている。しかし、化学的エステ
ル交換では、大量の強アルカリの廃水が生成し、廃水処
理が問題となっている。近年、化学的エステル交換に代
わる技術としてリパーゼを用いたエステル交換技術の研
究が盛んに行われている。リパーゼを用いたエステル交
換では廃水の問題が解消され、反応温度も低くできるこ
とから、環境にやさしい技術といえる。しかし、リパー
ゼを用いたエステル交換は、一部で工業化も試みられて
いるものの、リパーゼのコストが高いことから、実用化
が困難な状況にある。リパーゼコストを下げる試みとし
て、単位酵素あたりの油脂処理量を向上させることが種
々検討されている。また、エステル交換反応に使用して
活性の低下したリパーゼを再生して繰り返し利用しよう
とする提案も数多くなされている。
【0003】例えば、特開昭61−149084号公報
には、リパーゼを水あるいは低級アルコールを用いて湿
潤処理することによりリパーゼを再活性化する方法が記
載されている。また、特開平5−137574号公報に
は、固定化リパーゼを非極性溶剤及び極性溶剤で処理す
ることにより固定化リパーゼを再活性化する方法が記載
されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭61−
149084号公報に記載の方法は、複雑な操作が必要
であるため、手間がかかり、工業的には困難である。ま
た、特開平5−137574号公報に記載の方法は、水
分含量の少ない基質のエステル交換反応に用いた固定化
リパーゼの再活性化に適用すると、再活性化の程度が低
いという欠点を有するものである。
【0005】従って、本発明の目的は、エステル交換反
応に用いた固定化リパーゼの再活性化、特に副生物が極
力生じないように水分含量を低くした油脂を基質とする
エステル交換反応に用いた固定化リパーゼの再活性化に
適用しても、該固定化リパーゼの再活性化を効率よく行
うことができ、且つ工業的規模で該再活性化処理が行い
やすい、固定化リパーゼの再活性化方法を提供すること
にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、エステル交換
反応に用いて活性が低下した固定化リパーゼを、非極性
溶剤と極性溶剤とリン脂質とからなる処理液で処理する
ことを特徴とする固定化リパーゼの再活性化方法を提供
することにより、上記目的を達成したものである。
【0007】
【発明の実施の形態】以下に本発明の固定化リパーゼの
再活性化方法について詳述する。本発明におけるエステ
ル交換反応とは、油脂と油脂とのエステル交換反応、油
脂と脂肪酸とのエステル交換反応、及び油脂と脂肪酸エ
ステルとのエステル交換反応が挙げられる。斯るエステ
ル交換反応に用いられる油脂としては、大豆油、なたね
油、米油、コーン油、綿実油、パーム油、パーム核油、
ヤシ油、カカオ脂、サル脂、魚油、ラード、牛脂、乳脂
等の動植物油脂及びこれらの分別油、硬化油やトリラウ
リン、トリオレイン、トリパルミチン等の合成油脂等が
ある。脂肪酸としては、ステアリン酸、パルミチン酸、
ラウリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、オレイン酸、リ
ノール酸、リノレン酸等がある。脂肪酸エステルとして
は、ステアリン酸、パルミチン酸、オレイン酸、リノー
ル酸等の脂肪酸と、メタノール、エタノール、ブタノー
ルやプロパノールとを反応させることにより得られも
の、例えばステアリン酸エチル、パルミチン酸メチル、
オレイン酸ブチル、リノール酸プロピル等がある。
【0008】本発明の再活性化の対象とされる固定化リ
パーゼに用いられるリパーゼとしては、特に制限はな
く、植物種子、ブタ膵臓、微生物、カビ、酵母等に由来
するものが挙げられ、また位置特異性リパーゼでも位置
特異性のないリパーゼのどちらでもよい。また、該リパ
ーゼを固定化する固定化担体としては、イオン交換樹
脂、セラミック、ケイソウ土、セライト、キチン、キト
サン、活性炭、シリカゲル等が挙げられる。
【0009】本発明で用いられる処理液に含有される非
極性溶剤としては、石油エーテル、ジエチルエーテル、
ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、イソオクタン、酢酸エ
チル等の中から1種または2種以上を用いることがで
き、その中ではヘキサンが好ましい。また、上記処理液
に含有される極性溶剤としては、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、ブタノール、アセトン、メチルエチ
ルケトン等の中から1種または2種以上を用いることが
でき、その中ではエタノール及び/またはアセトンが好
ましい。また、上記処理液に含有されるリン脂質として
は、卵黄レシチン及び/または大豆レシチン等が挙げら
れるが、コスト及び効果を考慮すると大豆レシチンが好
ましい。
【0010】本発明で用いられる処理液中の上記非極性
溶剤と上記極性溶剤と上記リン脂質との比率は、非極性
溶剤100重量部に対して、極性溶剤が好ましくは0.
1〜20重量部、より好ましくは0.2〜15重量部、
特に好ましくは0.2〜7重量部であり、リン脂質が好
ましくは0.5〜10重量部、より好ましくは2〜10
重量部、特に好ましくは2〜6重量部である。極性溶剤
が0.1重量部より少ないとリン脂質がうまく分散しな
いことがあり、20重量部より多いとリパーゼの再活性
化を阻害することがある。また、リン脂質が0.5重量
部より少ないとリパーゼの再活性化を十分に行えないこ
とがあり、10重量部より多いとリン脂質がうまく分散
しないことがある。なお、大豆レシチンには一般に30
〜50重量%の大豆油が含まれており、リン脂質として
大豆レシチンを使用する場合は、大豆油を除いた重量が
リン脂質の重量に相当する。
【0011】特に、極性溶剤としてエタノールを用いる
場合は、非極性溶剤100重量部に対して、エタノール
を好ましくは0.1〜10重量部、より好ましくは0.
2〜5重量部、特に好ましくは0.2〜2重量部用いる
とよい。エタノールが0.1重量部よりも少ないとリン
脂質がうまく分散しないことがあり、10重量部よりも
多いとリパーゼの再活性化を阻害することがある。ま
た、極性溶剤としてアセトンを用いる場合は、非極性溶
剤100重量部に対して、アセトンを好ましくは1〜2
0重量部、より好ましくは3〜15重量部、特に好まし
くは3〜7重量部用いるとよい。アセトンが1重量部よ
りも少ないとリン脂質がうまく分散しないことがあり、
20重量部よりも多いとリパーゼの再活性化を阻害する
ことがある。
【0012】固定化リパーゼを上記処理液で処理する方
法としては、固定化リパーゼに上記処理液を混合・攪拌
後、ろ過して残査を乾燥させるバッチ法と、固定化リパ
ーゼを充填したカラムに上記処理液を通し、固定化リパ
ーゼを乾燥させるカラム法が挙げられ、いずれの方法で
も良い。バッチ法の場合、処理液と固定化リパーゼの比
率は、処理液中の非極性溶剤100重量部に対して、固
定化リパーゼ100重量部以下が良く、処理効率を考慮
すると固定化リパーゼ20〜100重量部が好ましい。
カラム法の場合ではカラムの形状、処理液の配合、流速
等によって固定化リパーゼと処理液の比率は変化する
が、非極性溶剤100重量部に対して固定化リパーゼ1
〜50重量部が好ましい。再活性化に使用した処理液
は、繰り返し使用することもできる。
【0013】
【実施例】以下、実施例を比較例と共に挙げて、本発明
を更に詳しく説明するが、本発明は、これらの実施例に
制限されるものではない。
【0014】実施例1 ノボノルディスク社製の固定化リパーゼ(リポザイムI
M)20gを空カラムに充填して30℃に保温し、これ
に綿実油(水分量100ppm)を20g/hの流速で
通液してエステル交換反応を行った。反応30日目のリ
パーゼ活性を調べたところ、初期活性の18%に低下し
ていた。このリパーゼ活性の低下した固定化リパーゼを
抜き出し、その内の5gに、ヘキサン5g、エタノール
0.02g及び大豆油を40%含有している大豆ペース
トレシチン0.4g(リン脂質として0.24g)から
なる処理液を加え、室温で1 日間、再活性化処理を行っ
たところ、リパーゼ活性は初期活性の61%まで回復し
た。なお、リパーゼ活性の測定は、トリミリスチン10
重量部とトリオレイン90重量部を混合し、固定化リパ
ーゼを対油1重量%添加して、反応温度55℃、振とう
数120ストローク/min、振幅2.5cm、反応時
間1時間でエステル交換反応を行い、トリミリスチンの
減少速度からリパーゼ活性を求める方法により行った。
以降、単にリパーゼ活性と記した場合は本方法によるも
のとする。
【0015】比較例1 実施例1のエステル交換反応30日目の固定化リパーゼ
5gに、実施例1の処理液から大豆ペーストレシチンを
除いた配合の処理液、すなわちヘキサン5g及びエタノ
ール0.02gからなる処理液を加えた他は、実施例1
と同様の方法で再活性化処理した。処理された固定化リ
パーゼは、リパーゼ活性が初期活性の29%までしか回
復しなかった。
【0016】比較例2 実施例1のエステル交換反応30日目の固定化リパーゼ
5gに、実施例1の処理液からエタノールを除いた配合
の処理液、すなわちヘキサン5g及び大豆油を40%含
有している大豆ペーストレシチン0.4g(リン脂質と
して0.24g)からなる処理液を加えた他は、実施例
1と同様の方法で再活性化処理した。処理された固定化
リパーゼは、リパーゼ活性が初期活性の24%までしか
回復しなかった。
【0017】実施例2 名糖産業(株)製の固定化リパーゼ(リパーゼPLC)
3kgを空カラムに充填して55℃に保温し、これにパ
ーム油(水分量80ppm)を750g/hの流速で通
液してエステル交換反応を行った。反応12日目のリパ
ーゼ活性を調べたところ、初期活性の7%に低下してい
た。このリパーゼ活性の低下した固定化リパーゼを抜き
出して3等分し、それぞれを空カラムに再充填した。そ
のうちの1つにヘキサン100重量部、アセトン5重量
部及び大豆油を40%含有している大豆ペーストレシチ
ン1重量部(リン脂質として0.6重量部)からなる処
理液を250g/hの流速で合計5kgを通液した。通
液後、カラムから固定化リパーゼを抜き出し、室温で乾
燥してからリパーゼ活性を測定したところ、リパーゼ活
性は初期活性の45%まで回復した。
【0018】比較例3 実施例2のエステル交換反応12日目の固定化リパーゼ
を再充填したカラムの1つに、実施例2の処理液から大
豆ペーストレシチンを除いた配合の処理液、すなわちヘ
キサン100重量部及びアセトン5重量部からなる処理
液を通液した他は、実施例2と同様の方法で再活性化処
理した。処理された固定化リパーゼは、リパーゼ活性が
初期活性の11%までしか回復しなかった。
【0019】比較例4 実施例2のエステル交換反応12日目の固定化リパーゼ
を再充填したカラムの1つに、実施例2の処理液からア
セトンを除いた配合の処理液、すなわちヘキサン100
重量部及び大豆油を40%含有している大豆ペーストレ
シチン1重量部(リン脂質として0.6重量部)からな
る処理液を通液した他は、実施例2と同様の方法で再活
性化処理した。処理された固定化リパーゼは、リパーゼ
活性が初期活性の12%までしか回復しなかった。
【0020】実施例3 ナタネ部分水添油(融点36℃)100重量部と大豆油
100重量部の混合油(水分量110ppm)700k
gにノボノルディスク社製の固定化リパーゼ(ノボザイ
ム435)35kgを添加し、反応温度50℃、攪拌羽
根の回転数12rpmにより48時間、エステル交換反
応を行った。反応後、反応液をろ過し、固定化リパーゼ
を分別し、この固定化リパーゼを使用して同様の反応を
さらに2回繰り返した。反応後の固定化リパーゼのリパ
ーゼ活性を調べたところ、初期活性の40%に低下して
いた。このリパーゼ活性の低下した固定化リパーゼ10
kgをヘキサン100重量部、アセトン5重量部及び大
豆油を40%含有している大豆ペーストレシチン15重
量部(リン脂質として9重量部)からなる処理液10k
gに加え、処理温度40℃、攪拌羽根の回転数8rpm
により16時間、再活性化処理を行ったところ、リパー
ゼ活性は初期活性の89%まで回復した。
【0021】比較例5 実施例3のエステル交換反応後の固定化リパーゼを、実
施例3の処理液から大豆ペーストレシチンを除いた配合
の処理液、すなわちヘキサン100重量部及びアセトン
5重量部からなる処理液に加えた他は、実施例3と同様
の方法で再活性化処理した。処理された固定化リパーゼ
は、リパーゼ活性が初期活性の54%までしか回復しな
かった。
【0022】比較例6 実施例3のエステル交換反応後の固定化リパーゼを、実
施例3の処理液からアセトンを除いた配合の処理液、す
なわちヘキサン100重量部及び大豆油を40%含有し
ている大豆ペーストレシチン15重量部(リン脂質とし
て9重量部)からなる処理液に加えた他は、実施例3と
同様の方法で再活性化処理した。処理された固定化リパ
ーゼは、リパーゼ活性が初期活性の57%までしか回復
しなかった。
【0023】
【発明の効果】本発明の固定化リパーゼの再活性化方法
によれば、エステル交換反応に用いた固定化リパーゼの
再活性化、特に副生物が極力生じないように水分含量を
低くした油脂を基質とするエステル交換反応に用いた固
定化リパーゼの再活性化に適用しても、該固定化リパー
ゼの再活性化を効率よく行うことができ、且つ工業的規
模で該再活性化処理が行いやすい。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エステル交換反応に用いて活性が低下し
    た固定化リパーゼを、非極性溶剤と極性溶剤とリン脂質
    とからなる処理液で処理することを特徴とする固定化リ
    パーゼの再活性化方法。
  2. 【請求項2】 上記処理液が、非極性溶剤100重量部
    に対して、極性溶剤0.1〜20重量部及びリン脂質
    0.5〜10重量部を含有するものである請求項1記載
    の固定化リパーゼの再活性化方法。
JP25095997A 1997-09-16 1997-09-16 固定化リパーゼの再活性化方法 Pending JPH1175834A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7001749B2 (en) 2002-09-06 2006-02-21 Kao Corporation Regenerating method of immobilized enzyme
JP2013039109A (ja) * 2011-08-19 2013-02-28 Nisshin Oillio Group Ltd リパーゼ活性の回復方法

Cited By (3)

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