JPS6157228A - 蛋白質系乳化剤の製造法 - Google Patents

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】 （技術分野） 本発明は、皮膚等に対する刺激が少なく且つ乳化作用が
強く、しかも保湿性を備えた無臭の蛋白質系乳化剤の製
造方法に関する。

（背景技術） 一般に、乳化剤は、化粧料や食品等に広く用いられてい
る。化粧料に用いられる乳化剤としては、アニオン界面
活性剤やノニオン界面活性剤があげられる。しかし、ア
ニオン界面活性剤は皮膚刺激があり、ノニオン界面活性
剤も乳化性が充分でなかったり、多少の皮膚刺激を有す
るという難点がある。さらに、この種の乳化剤は、クリ
ーム等に対して保水性を付与することができないため、
グリセリン等の保湿剤を添加しているのが現状であるが
、それによって乳化安定性や感触が変わるという問題点
がある。

また、食品の乳化剤としては、シェーガーエステルや脂
肪酸のモノグリセライド等が用いられているが、これら
の乳化剤は乳化作用があまり強くないために充分な乳化
作用を発揮させるためには多電の乳化剤を使用しなけれ
ばならないという難点を有している。したがって、皮膚
に対する刺激が少なく、乳化作用が強く、保湿性を備え
、しかも、無臭の乳化剤が強く望まれている。

（技術的課￥！ｉ） 本発明者等は、かかる現状に鑑み、鋭意研究を続けた結
果、アミノぼアルキルエステルと親水性蛋白質分解物と
をエンドペプチダーゼの存在下で反応させた後、透析を
行うことによって無臭の蛋白質系乳化剤が得られること
を見い出し、本発明を完成したものである。

（発明の目的） 本発明の目的は、皮膚に対する刺激が少なく且つ乳化作
用が強く、しかも保湿性を備えた無臭の蛋白質系乳化剤
の製造方法を提供するにある。

他の目的及び効果は以下の説明から明らか、にされよう
。

（発明の開示） 上述の目的は、親水性蛋白質分解物のカルボキシル末端
に下記一般式で示されるアミノ酸エステルのアミノ基部
分をアミド結合せしめた後、得られた反応生成物を透析
することを特徴とする蛋白質系乳化剤の製造方法により
達成される。

Ｒ１・ＯＲ２・・・　ｆｉ＋ （ただし、式中Ｒ１及びＲ２は前記に同じ）上記一般式
ｉｌ＋に於いてＲ１で示されるアミノ酸本発明に係る上
記一般式（１）にて示されるアミノ酸エステルとしては
、例えばグリシン、アラニン。

フェニルアラニン等の疎水性が高く、直鎖状のアルキル
基を有するアミノ酸、バリン、ロイシンイソロイシン、
ノルロイシン、プロリン等の疎水性は高いが分岐のある
アルキル基を有するアミノ酸、リジン、オルニチン、ヒ
スチジン等の上記以外のアミノ酸等のアミノ酸類のカル
ボキシル基が、ヘキサノール、オクタツール、デカノー
ル、ドデカノール等の炭素９１４未満のアルコール、ミ
リスチルアルコール、ペンタデシルアルコール、セチル
アルコール、２−へキシルデカノール、ヘプタデシルア
ルコール、ステアリルアルコール、インステアリルアル
コール、オレイルアルコール。

アラキルアルコール、２−オクチルドデカノール。

ベヘニルアルコール等の炭素数１４〜２２のアルコール
等のアルコール類のアルコキシ基によって置換された化
合物が好ましいものとして挙げられる。

また、本発明に適用される親水性蛋白質としては、例え
ばカゼイン、ゼラチン、セリシン、可溶性コラーゲン、
ゼイン、血清アルブミン、ラクトアルブミン、卵白アル
ブミン等が挙げられ、これらは単独でもしくは併せて用
いられる。これらの蛋白質のうち、セリシン以外の蛋白
質は、試薬として販売されている。また、セリシンは切
り繭から熱水抽出し凍結乾燥することにより得ることが
できる。

また、酵素反応に用いられるエンドペプチダーゼは蛋白
質をその中央部分より切断する作用を備えてあり、これ
には、セリンプロテアーゼ、チオールプロテアーゼ、カ
ルボキシルプロテアーゼ。

金属プロテアーゼ、その（ｌのエンドペプチダーゼが含
まれる。これらのうち、チオールプロテアーゼを用いる
ことが最も好ましい。このチオールプロテアーゼとして
、パパイン、カテプシンＢ、プロメライン、キモパパイ
ン、カテズシンＬ、酵母プロテナーゼＢ、カテブシンＳ
、ＴＺ−ペプチダーゼが挙げられ、これらは単独でもし
くは併せて用いられる。

蛋白質系乳化剤は、上記に示すアミノ酸エステルと親水
性蛋白質をエンドペプチダーゼの存在下で反応させるこ
とによって得られる。

かくして０られたｄ）素反応生成物は、エンドペプチダ
ーゼ活性を酸性条件で失活後透析する。透析に際しては
、ホロファイバー型限外濾過膜、特に円形ハウジングに
収納されたホロファイバー型限外濾過膜によって行うと
好適な結果が得られる。

ホロファイバー型の限外濾過膜の材質としては、酢酸セ
ルロース、セルロース、ホリアクリロニトリル、エチレ
ンビニルアルコール、ポリビニルアルコール、クプロフ
ァン膜（西独Ｅｎｋａ社製）等が使用され、好ましくは
セルロース、ポリアクリロニトリル、タブロファン膜が
選択される。

前記、ホロファイバー型の限外濾過膜で透析及び濃縮す
る際、ホロファイバー型の限外濾過は牟曇好ましくは２
５℃〜５０°Ｃ１更に好ましく°は３５℃〜４５℃に保
温するのが好ましい。

（発明の効果） このホロファイバー型の限外−過装置で、透析。

濃縮を行うことにより、脱臭が完全に行われ、尚且つ非
常に短時間に脱塩、濃縮が実施できる。

更に、後の操作の乾燥工稈も、前記１縮工程で水分含量
が少なくなった為、経済的且つ短時掘に処理することが
でき、目的とする無臭の蛋白質系乳化剤が短時間且つ経
済的に、そして大量に得られる。

この蛋白質系乳化剤は、親水基部分が本質的に強い親水
性をもつ蛋白質からなり、疎水基部分が疎水性のアミノ
酸エステルからなっていて、典型的な界面活性剤構造と
なっている、（親水基部分の後端に疎水基部分の前端が
結合して詔り、中間部分等１こ余分な疎水基部分が結合
していない）ため、強力な乳化力を有する。しかもこの
乳化作用は、魚白貢部分の高分子構造に基づき殆ど温度
による影情を受けないため、この乳化剤では、特に低温
における乳化作用の低下現象が生じない。そして、上記
親水糸部分は分子量が比較的大きい（分子量約５００以
上、通、常は数千）ため、乳化剤全体の分子量が大きく
なっており、皮膚等に対する刺激を殆ど与えない。その
うえ、特にこの乳化剤は、親水基部分が本質的に保湿力
を有する蛍白質からなっているため、充分な保湿性を備
えている。したがっ°Ｃ１これを化粧料、特にクリーム
に用いると、これまでのような多価アルコール等の保湿
剤を用いることなく、充分な保水性を付与しつるように
なる３゜ また、本発明方法で？ひられる蛋白質系乳化剤は、無臭
であるため無賦書でも異和感なく使用可能であるととも
に、賦香に際しても本来の香料の持つ勾いを損うことな
く賦香が可能となった。

このように、上記蛋白質系乳化剤は、皮膚等に対する刺
綜が少なく、かつ乳化作用が強くしかも保湿性を備えて
いるため、例えば化粧料に用いた場合には、優れた効果
が得られるようになる。また、これを食品の乳化剤とし
て利用する場合には、その強力な乳化作用により乳化剤
の使用虫を低減させつるようになる。しかも、この乳化
剤は、その構成部分の殆どが天然物由来物であるため、
繰り返し摂取しても何ら問題を生じない。

更に、無臭の蛋白質系乳化剤である為、食品においても
重要な味覚や臭覚に異和感を与えることなく摂取される
。

以下実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。

実施例　ｌ 遊離のアミノ酸アルキルエステルを下記のようにして製
造し、つぎにこれを酵素反応に供した。

（アミノ酸アルキルエステルの合成） アミノ酸としてロイシンを０．０５　ｍａｔ採取すると
ともに、Ｐ−１ルエンスルフォン酸−水和物を０．０５
５ｍｏ／採取し、ざらにアルコールとしてミリスチルア
ルコールを０．０７５　ｍｏｌを採取し、これに溶剤と
してのベンゼンを加えて充分攪拌混合し、ベンゼンの還
流温度で加熱還流させエステル化反応を進めた。この場
合、そのエステル化反応の通合に伴って生じた水がベン
ゼンと共に沸状態で出てくるので、それを反応系外に除
きながら約５−１０時開で反応を完了させた。

゛　　室温冷却後、その反応溶液を０．３ＮＮａＯＨを
含む３％ＮａＣｌ溶液で３度洗浄した。その後ベンゼン
層を採取し、中性になるまで充分３％塩水で洗浄した。

軽く水洗後、ベンゼン層を採取し、無水硫酸ナトリウム
にて一晩乾燥した。乾燥後ベンゼン層を濾取し、このベ
ンゼン溶液をエバポレーターで溶媒除去し、精製された
遊離のロイシンミリスチルエステルの油状物質を得た。

（酵素反応） １ｙ濃度の炭酸ｍ両液（ｐＨ９，０）４８０＋ｄに親水
性蛋白質であるゼラチン１２０ｙを溶解し、これに１２
０−のアセトンを添加し、３７℃の温水バスに浸漬し、
充分に攪拌して均一化した。つぎに、これに前記の様に
して得られたロイシン（リスチルエステル３９．３５’
（ゼラチンＬＯＯＯＰに対して１ｍｏ／になる量）を添
加して充分に攪拌し均一化した。この場合、ロイシンミ
リスチルエステルのようなアミノ酸アルキルエステルは
、ゼラチンのような親水性１ｕ白質１００（ｌに対して
１　ｍｏｌの割合になるように添加することが反応効率
上好ましい。ついで、これに、Ｌ−システィン塩酸塩（
和光紬薬製）ＬＯ５ｙを加え、さらに、エンドペプチダ
ーゼであるパパイン（シグマ社製）６１１Ｆを添加して
攪拌しながら１５分間反応させた。そして、２Ｎ塩酸を
用いて全体のｐＨを２にして反応をとめた。反応溶液と
して、約１．５！となった。その反応溶液を約４０℃に
保温し、ホロファイバー型限外−過装置（クプロファン
膜。

ファイバー内径２００μ、膜厚／　１／ｌＡ、有効膜面
積／、　！；　ｍ”）に約１０−／−の流速で送液し、
外液は約４０℃の温水を約１１！／Ｉｎの流速で送液し
た。

透析後、同じホロファイバー型限外−過装置の内圧を約
２にｙ／ｃｄにし、前記と同条件下で透析溶液を濃縮し
、最終的に約７００ｄ得た。

この濃縮液を噴誹乾燥装置で乾燥させ、無臭の蛋白賞系
乳化剤として約８５２を得た。

実施例　２ 遊靜のアミノ酸アルキルエステルを下記のようにして製
造し、つぎにこれを酵素反応に供する。

（遊離のアミノ酸アルキルエステルの合成）アミノ酸と
してグリ、シンを０．０５　ｍｏ／採取するとともに、
Ｐ−トルエンスルフォン酸−水和物を０．０５５　ｗｔ
採取し、さらにアルコールとし°ζステアリルアルコー
ルを０．０７５　ｍｏｌを採取し、これに溶剤としての
ベンゼンを加えて充分攪拌混合し、ベンゼンの還流温度
で加熱還流させてエステル化反応を進ｚ６た。この場合
、そのエステル化反応の進行に伴って生じた水がベンゼ
ンと共沸状態で出てくるので、それを反応系外に除きな
がら約７゛時聞で反応を完了させた。つぎに、反応溶液
を室温に冷却後、０．５　ＮＮ　ａＯＨを含む３％Ｎａ
Ｃ１溶液３００ｄを加え、塩析条件下、アルカリ処理を
行った。アルカリ処理は３度くり返Ｌ　ｆ、、。その麦
ベンゼン層を採取し、充分３％食塩水で洗浄した。

その後の工程は、実施例１と同わ°ρに処理し、精製さ
れた遊離のグリシンステアリルエステルの油状物質を得
た。

（酵素反応） ゼラチン１２０ｙに代えてゼイン７（ｌを用い、これる
ＩＭの炭酸緩衝液４８０　ｍｌに溶解した。ついで、こ
れに１２０−のアセトンを加え、３５℃の温水バスに浸
漬してｂ２拌均−化したのち、前もって５０℃で溶融さ
せておいたグリシン−ステアリルエステル１９．０ｙを
添加（ゼイン１０００　Ｐに対し１　ｍｏｌになるｆｆ
１）　Ｌ、’２拌均−化した。ついで、これに、Ｌ−シ
スティン塩酸塩（和光紬薬製）１．０４Ｍ’を加え、°
さらに、エンドペプチダーゼであるパパイン（シグマ社
製）４５ｍ／を添加して攪拌しながら１５分間反応させ
た。そして、２Ｎ塩酸を用いて全体のｐＨを２にして反
応をとめた。反応溶液として約１．５１！となンその反
応溶液を約４０℃に保温し、ホロファイバー型限外濾過
装置セ、七少ロース膜、ファイバー内径２００μ。

膜厚／へμ、有効膜面積り、４　ｒｓ”）に約ＩＱｍ／
／＊の流速で送液し、外液は約４０℃の温水を約ＩＩ！
／　ｌｌ１１露の流速で送液した。透析後、同じホロフ
ァイバー型限外濾過ＭＳの内圧を約２にｑ　／　ｃｒｄ
にし、前記と同条件下で透析溶液を濃縮し、最終的に約
６００−得た。

この濃縮液を噴震乾燥装置で乾燥させ、無臭の蛋白質系
乳化剤として約６３ｙを得た。

実施例１及び２において、ホロファイバー型限外濾過装
惹による透析プロセスでの透析効率を卓上用デジタル導
電率計（ｔＥ気化学計器ｆｉ３ＡＯ−６型）で溶液の導
電率から検討比較した結果を第１表に示す。

第１表 外液の水道水の導電率とほぼ同値を示し、期待される透
析効率が得られた。

（脱臭効果評価） 脱臭効果は、限外−過処理前の反応溶液を対照として臭
いを臭覚により判定した。１０名の専門員によって行な
い、下記評価基準を以って評価した０ １　臭いなし ２　かすかに臭い有り ３　強い臭い有り その結果、実施例１及び２の脱臭効果評価は次表の通り
であった。

同表から本発明に係る、ホロファイバー型の限外濾過膜
によって、はっきりと脱臭効果が認められｌこ。

以上の僅に本発明のホロファイバー型の限外濾過膜で透
析、濃縮による脱臭方法により、皮膚等に対する刺激が
少なく、かつ乳化作用が強く、しかも保湿性を備えた蛋
白質乳化剤が全く脱臭された状態でｆ５られ、しかも、
短時間かつ経済的に、そして大量に得られる様になった
。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）親水性蛋白質分解物のカルボキシル末端に下記一
   般式で示されるアミノ酸エステルのアミノ基部分をアミ
   ド結合せしめた後、得られた反応生成物を透析すること
   を特徴とする蛋白質系乳化剤の製造方法。 Ｒ＿１・ＯＲ＿２ 〔ただし、式中Ｒ＿１はアミノ酸残基、Ｒ＿２は飽和炭
   化水素基又は不飽和炭化水素基を表 わす。〕
2. （２）アミノ酸アルキルエステルが下記式で示されるも
   のである特許請求の範囲第（１）項に記載の蛋白質系乳
   化剤の製造方法。 Ｒ＿３・ＯＲ＿４ 〔ただし、式中Ｒ＿３はグリシン、アラニン又はロイシ
   ンの残基、Ｒ＿４は１２を上まわる炭素数のアルキル基
   を表わす。〕
3. （３）親水性蛋白質分解物が、カゼイン、ゼラチン、セ
   リシン、可溶性コラーゲン、ゼイン、血清アルブミン、
   ラクトアルブミン又は卵白アルブミンである特許請求の
   範囲第（１）項又は第（２）項に記載の蛋白質系乳化剤
   の製造方法。
4. （４）透析が、ホロファイバー型限外濾過膜を使用して
   行われるものである特許請求の範囲第（１）項乃至第（
   ３）項の何れかに記載の蛋白質系乳化剤の製造方法。
5. （５）透析が、反応生成物中のエンドペプチダーゼ活性
   を酸性条件で失活後２５℃〜５０℃の保温下円形ハウジ
   ングに収納されたホロファイバー型限外濾過膜を使用し
   て行われるものである特許請求の範囲第（１）項乃至第
   （４）項の何れかに記載の蛋白質系乳化剤の製造方法。