JPS6261590A - 油脂の酵素処理方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は油脂を少なくとも２種の酵素で処理する方法
に関するものである。

〔従来の技術〕

部分グリセリドに特異的に作用する酵素の存在、及び、
その精製方法が知られている〔例えば、Ｓ。

Ｏｋ４１ｍｕｒａ等、　Ｊ、Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｌｙ
、　ｌｉ、２０５　（１９８０）　）が、該特異性酵素
を利用する用途として従来着目されているのは、該特異
性がない他の酵素（むしろトリグリセリドをよく加水分
解する酵素）と併用してグリセリド油脂を速やかに完全
に加水分解することにあり、他の有効な用途は未だ見い
出されていない。

一方、リパーゼを用いて油脂をエステル交換する方法が
知られておりグリセリドの１−１３−位等を選択的にエ
ステル交換するのに有用であるが、部分グリセリドを生
成しやすい難点があり、特にジグリセリド成分が含まれ
ていると、トリグリセリドと共融混合物をつくり、固体
脂指数の低下、融点降下、分別精度の低下、結晶転移（
α型−β゛梨型−型）の遅延等をもたらすので、ハード
バターを得ようとする場合品質上問題である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記いずれの脂質分解酵素も、トリグリセリドを最終製
品として得ようとする場合、共にその収串間上に留意す
べきである。酵素によるエステル交換反応の場合は、系
中の水分を可及的取り去ることにより、トリグリセリド
の収量を多くしジグリセリドの生成乃至残存を抑制する
方法が既に提案されているが、部分グリセリド特異性酵
素を作用させる系では遊離脂肪酸の生成は不可避的であ
り、系中の水分の除去には限界がある。加えて、該生成
した脂肪酸を除去する為に、最も通常の脱酸方法である
アルカリ脱酸を採用するとトリグリセリドの歩留りをさ
らに低下させるのが通常である。

しかしながら、本発明者は、先に、トリグリセリドの分
解を抑制しつつ、部分グリセリド特異性酵素で処理すれ
ば、生成する脂肪酸はこれを除去する必要な（、次のエ
ステル交換反応に有効に利用できることを着想し、この
発明を完成するに到った。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕この発明は、
グリセリド油脂に少量の水の存在下で部分グリセリド特
異性酵素を作用させた後、反応物から酵素及び水性画分
を除去し、次に要すれば脂肪酸、脂肪酸エステル、又は
他のグリセリド油脂を加えて、１−９３−位特異性酵素
を作用させた後グリセリド油脂を分取することを骨子と
する油脂の酵素処理方法である。

即ち、１−９３−位特異性酵素を作用させる前に、部分
グリセリド特異性酵素を作用させることにより、部分グ
リセリド特異性酵素の作用により生じた反応物から脂肪
酸を除去（脱酸）することなく、脂肪酸をエステル交換
反応におけるグリセリドへの脂肪酸導入源として用いる
ことができ、且つ、エステル交換反応原料油脂のジグリ
セリド含量が低下しているので、結果として得られるエ
ステル交換反応油のジグリセリド含量も低くすることが
できるのである。

部分グリセリド特異性酵素を作用させる原料グリセリド
油脂は、通常グリセ９１９２％以上のジグリセリドを含
有する油脂を用いるが、ジグリセリド含量の少ない油脂
は元々トリグリセリドに悪影響を与えることが少ないの
□でこの部分グリセリド特異性酵素を作用させる効果は
少ない、原料油脂の起源は限定されないが、目的油脂が
ハードバターである場合、オリーブ油、オレイックサフ
ラワー油、ツバキ油、パーム油、菜種油（Ｚｅｒｏ　Ｂ
ｒｕｃｉｃタイプ）、シア脂、サル脂、マンゴ−脂、コ
ーカム、ポルネオタロー、及びマラバル脂等、又はこれ
らを分画等の加工をした油脂が例示され、２−位に結合
する脂肪酸がオレイン酸に富む油脂が概ね７０％以上の
ものがよい、特に部分グリセリド特異性酵素を作用させ
るグリセリド油脂が、１−９３−位特異性酵素を作用さ
せて得たエステル交換油脂の液体側画分を含有する場合
、エステル交換反応の過程で生成するジグリセリド成分
はこの両分に濃縮されるので特に有用である。

部分グリセリド特異性酵素の存在及び精製方法は、前記
のように公知であるが、動植物性起源、微生物起源の別
なく使用することができる。但し、本発明者の知見では
、酵素の使用量はその力価が高すぎないようにした方が
、選択性はより優れている。即ち、酵素の力価は、１分
間に１μＨのｐ−ニトロフェノ°−ルを遊離せしめる酵
素の量を１単位として、基質１ｇに対して５単位以下が
好ましく、特に好ましくは、０．Ｏ１〜０．１単位／ｇ
基質である。

作用させる時間は１０分〜２４時間で通常充分だが、酵
素量が多くて、長時間作用させると、トリグリセリドの
分解もおこりやす（なることがあるので通常４時間以内
に留めるのがよい。作用温度は通常２０〜８５℃の範囲
にあり、使用する酵素に応じて適宜定めるとよい。

部分グリセリド特異性酵素を作用させる系中には少量の
水の存在が必要であり、基質グリセリド油脂に対して、
通常０．２％以上好ましくは１％以上、最適には５〜１
５％程度の水分があるようにする。水分が少ないと部分
グリセリド特異性酵素が殆ど作用せず、あまり多くする
ことによる効果は少ない。

該反応物からは酵素及び水性画分を除去し、これによっ
て、反応物の一部を構成するグリセロールが除かれるが
、遊離脂肪酸は殆ど除かれない。

要すればさらに水洗、脱水することによりグリセロール
はより完全に除去される。系中にグリセロールが残存す
ると、水と同様に、次のエステル交換反応で部分グリセ
リドを増大させる要因になる。

次に要すれば脂肪酸、脂肪酸エステル、又は他のグリセ
リド油脂等の脂肪酸導入源を加えて、１−１３−位特異
性酵素を作用させてエステル交換反応を行うが、加える
脂肪酸が多量であると通常溶剤の使用が必要になるので
、脂肪酸よりは脂肪酸のアルコールエステル又は及びグ
リセリド油脂である方が望ましい。尤も、この発明では
、エステル交換反応における溶剤の使用を除外するもの
ではない。導入する脂肪酸の種類は、目的物がハードバ
ターである場合、通常パルミチン酸またはステアリン酸
を主にするものがよい、導入脂肪酸が、脂肪酸のアルコ
ールエステルである場合、アルコールは、炭素数１〜４
の低級１価アルコールが望ましい。

エステル交換反応系における水分は、当初から若しくは
反応途中で乾燥して、系中水分（酵素、溶媒に由来する
水を含む）が基質に対して０．１８％以下となるように
するのが部分グリセリドの生成を抑制するのに好ましく
、部分グリセリド特異性酵素による処理と相俟って、よ
り低いジグリセリド含量の反応油を得ることができる。

上記のような低水分系または乾燥系において優れたエス
テル交換活性を示す酵素剤としては、酵素を一旦水系下
で担体に分散、吸着、乃至結合せしめ、これを緩慢に乾
燥して得たもので、他に特に処理していないものでも菌
体に結合した酵素のように弱い活性ながら使用すること
ができるものもある。尤も、上記の系においてエステル
交換活性があり、目的とする選択性を示すものは、酵素
の種類及び調整法は何ら限定されない。

エステル交換の選択性は、グリセリドの１−．３−位を
エステル交換するが２−位は殆どエステル交換しない性
質を有するものであり、このような選択性を示す酵素は
、動植物性起源、微生物起源の別なく使用することがで
きる。エステル交換反応は概ね２０〜７５℃の範囲で行
われる。

エステル交換反応物からはグリセリド油脂を分取する。

グリセリド油脂から脂肪酸または脂肪酸と脂肪酸の低級
アルコールエステルを分離するに、蒸溜、吸着、及びア
ルカリ脱酸の方法を用いることができる。

分取したグリセリド油脂は、そのまま、または分別によ
り高融点部若しくは及び低融点部を除去して目的油脂を
得る。低融点部を除去する場合は、前記のように、この
部分にジグリセリドが比較的多いので再度部分グリセリ
ド特異性酵素で処理し、エステル交換反応原料の一部ま
たは全部として循環使用することができる。

グリセリド油脂から分離した遊離脂肪酸またはその低級
アルコールエステルを水素添加し、或いはエステル化処
理等をして、これもエステル交換反応の原料の一部とし
て循環使用することができる。

〔効果〕

この発明における主要な効果は上記のように、特異性酵
素の処理により生じる遊離脂肪酸をエステル交換反応の
原料として使用することができ、従って通常であれば生
じる脱酸損失を低下せしめることができることであり、
第二に、目的油脂中のジグリセリド含量を低下させるこ
とができること、或いは、一定水準の品質のハードバタ
ーを得るために制約を受けるジグリセリド生成量が緩和
できる等、反応促進に寄与できることである。

〔実施例〕

以下この発明を実施例で説明する。

実施例１ 部分グリセリド特異性酵素として、ペニシリウム属の閑
から得られた天野製薬■製の酵素（商品名「リパーゼ　
Ｇ」）　（酵素ＩＩｍｇ当たりの前記力価４．２１））
を使用し、１−２３−位特異性酵素として、市販リゾー
プス・デレマーのリパーゼ１部とＩＩＩ土２部を混合し
、冷水適当量を撒布・攪拌しながら粒状となし、これを
１５℃の減圧下に緩慢に乾燥した水分１．５％の珪藻土
酵素を使用して、以下の酵素処理を行った。

即ち、ジグリセリド含量５．７％、酸価（ＡＶ　０．２
５）のパーム中融点画分を基質とし、この基質に対して
０．０１％の部分グリセリド特異性酵素と１０％の水を
加え常温で、１時間酵素反応を行わせた後、酵素及び水
分を除去したところ、収量は９９．５％で、ジグリセリ
ド含量１．２％、酸価１Ｏ０５であった。（尚、参考の
ため上記と同様に部分グリセリドを選択的に加水分解し
た油脂を、別途常法によりアルカリ脱酸したところ収量
９２％であった。）これにステアリン酸エチルを等量混
合し、水分０．０１％に乾燥したものを基質とし、１−
１３−位特異性酵素を１０％加えてエステル交換を行い
、反応率９０％になった時点で、グリセリド油脂を分取
（ジグリセリド含量２．５％）し、常法により高融点部
を除去してハードバターを得た（ジグリセリド含量１．
３％、Ｊｅｎｓｅｎ法によるクーリングカーブのＴ　ｗ
ａｘは２９．５℃）。これを使用してチッコレートを試
作したが作業性、耐熱性共に優れたものであった。

比較として部分グリセリド特異性酵素を作用させないパ
ーム中融点画分をステアリン酸エチルと混合する池は同
様にエステル交換してハードバターを得る例も実施した
が、得られたハードバターのジグリセリド含量は４．２
％、Ｔ　ｗａｘは２７．５℃であった。

実施例２ 初発時には、精製ハイオレイックサフラワー油３０部と
ステアリン酸エチル７０部を減圧加熱乾燥し、前記１−
９３−位特異性酵素を充填したカラムを通過（系中水分
０．０１％）させ、通過物を、２２０℃３ｎＨｇで単蒸
溜し、次いで２３０℃３　ｍ　Ｈｇで水蒸気蒸溜して各
段階で溜去された画分の比が概ね９５：５とし、後者の
画分は少量（次の硬化後の量が７０部になる量）のオレ
イン酸及び過剰のエタノールを加え硫酸触媒を用いてエ
ステル化することにより酸価３に低下させてから前者の
画分と併せ、水素添加により極度硬化し、これ（酸価は
１０）をエステル交換の反応原料として循環使用すると
ともに、蒸溜で残ったグリセリド油脂を溶剤で分別を行
って固体側をハードバターとして得、液体側画分にはハ
イオレイックサフラワー油を加えて３０部とし、これも
エステル交換反応のグリセリド油脂原料として循環使用
する反応系において、部分グリセリドを選択的に加水分
解する処理を行った。即ち、エステル交換反応物から回
収したグリセリド油脂の液体側画分に、部分グリセリド
特異性酵素を作用させ、酵素及び水性画分を分離したも
のにハイオレイックサフラワー油を加えた。

上記循環において、部分グリセリド特異性酵素の基質の
酸価は０．３１、ジグリセリド含量は６．２％であり、
該酵素を作用させた後の酸価は９．３、ジグリセリドは
１．８％であった。

実施例３ カラム通過時の系中水分を０．０４％とし、エステル交
換反応物の、単蒸溜及び水蒸気蒸溜の各段階で溜去され
た画分の比が概ね９０　：　１０にする他は実施例２と
同様の連続反応を行った。エステル交換の反応性は、実
施例２に対して１２０％になったが、実施例２で部分グ
リセリド特異性酵素を作用させない場合に比べて、製品
品質上の遜色は無かった。

実施例４ シア脂低融点画分（ジグリセリド含量６．５％）および
パルミチン酸メチルを、パーム中融点両分及びステアリ
ン酸エチルの代わりに使用する他は実施例１を反復した
。得られたハードバター中のジグリセリド含量は１．６
％であった。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）グリセリド油脂に少量の水の存在下で部分グリセ
   リド特異性酵素を作用させた後、反応物から酵素及び水
   性画分を分離し、次に要すれば脂肪酸、脂肪酸エステル
   、又は他のグリセリド油脂を加えて、１−、３−位特異
   性酵素を作用させた後グリセリド油脂を分取することを
   特徴とする、油脂の酵素処理方法。
2. （２）部分グリセリド特異性酵素を作用させるグリセリ
   ド油脂が、１−、３−位特異性酵素を作用させて得たエ
   ステル交換油脂の液体側画分を含有する特許請求の範囲
   第（１）項記載の処理方法。