JPS6332485A - 安定な酵素顆粒の製造法 - 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】 〔利用分野〕 本発明は安定な酵素顆粒の製造法に関する。更に詳細に
は塩類及び／又は糖類を核として無溶媒下で熔融した低
融点物質を粘着剤として酵素を被覆して固定化し、更に
高融点物質でコーティングする事によって酵素を製造工
程、経時変化、配合剤の影響から保護し、且つ酵素に安
定性を付与する酵素顆粒の製造法に関する。当該製品は
洗剤、浴剤等に使用され、食肉軟化剤、鮮度保持剤、炊
飯用酵素剤、飼料添加用酵素剤にも利用される。

〔従来技術〕

顆粒を製する方法には大別して湿式法と乾式法があり、
特殊な方法として噴霧造粒法が知られている。しかし酵
素の造粒法としては粉塵の発生防止、工程に於ける酵素
失活の防止、装置の経済性等を考慮して湿式法が多用さ
れている。

湿式法においては従来より様々な改良がなされている。

即ち均一な酵素顆粒を製造する為に、低融点物質を核と
して顆粒を製する方法（特開昭５８−２１４３３３）　
、核にバインダーとなる物質と酵素を溶解した液を噴君
する方法（特開昭６０−３７９８３、特開昭６０−３７
９８４　’）等である。しかしながらこれらの改良法に
おいても核になる物質の融点を考慮した温度制御の問題
点や顆粒相互の融着による団粒化現象を引き起こしたり
、また乾燥工程やさらには酵素を外的条件から保護して
安定な顆粒とするために通常行われているコーティング
工程等を別に行うなど、工程も複雑で消費時間が多くか
かり、装置も限定されたものとなるという欠点を依然と
して有している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

核を用いて粒度の均一な顆粒を製し、乾燥工程を除き、
酵素の安定化のためのコーティング工程を同時に行うこ
とによって酵素顆粒の製造工程を著しく短縮せしめ、収
率を向上させ、且つ粉塵の少ない安定な酵素顆粒の製造
法を提供する事を目的とするものである。

〔問題点を解決する手段〕

酵素顆粒に於ける酵素の活性低下は個剤工程の加圧、加
熱等による場合と市場に供されてからの配合成分や特定
条件での経時変化によってもたらされる。従って酵素顆
粒の製造法に於いて酵素変性の少ない造粒法や経時変化
、外的要因にたいして影響を受けにくい顆粒形態に研究
が主としてなされてきた。即ち顆粒を製する際には製造
工程中での酵素変性が少ない方法を選択して造粒工程−
乾燥工程−コーティング工程を通じて製造する方法が一
般的である事、また外的要因を受けにくくする為にはコ
ーティング剤やマスキング剤を被覆する事、さらには被
覆効果を上げ且つ経済的な被覆剤量とする為には酵素を
粒形とするほうが有利である事等である０本発明は従来
の造粒法を検討した結果、酵素は剪断圧力に弱くて温度
や湿度の影響を受けやすい為、圧縮成型、押し出し造粒
、粉砕型の造粒法よりも一定の粒度を持つ核を用いる混
合流動・転勤型の造粒法が工程失活も少なく且つ造粒収
率も高い方法であるのでこれを参考にしてさらに鋭意研
究をおこなった。そしてバインダーとなる物質を溶剤で
溶解して噴霧する代わりに各種の比較的低い融点を有す
る物質を溶剤を用いずに特定の添加方法で使用すると、
当該物質が結合剤としてのみならずコーティング剤・マ
スキング剤としても効果を示し、造粒工程のみで乾燥工
程とコーティング工程を除（事ができ、工程時間を著し
く短縮させた安定な酵素顆粒を製することを初めて見い
出し本発明を完成した。即ち本発明は塩類及び／又は糖
類を核として熔融した低融点物質及び酵素を被覆した後
に、高融点物質を添加することを特徴とする安定な酵素
顆粒の製造法である。

本発明の造粒方法は、まず粒径の均一な核に熔融造粒を
行うのであるがこれに使用する熔融物質としては〔油脂
、ワックス、ポリマー、界面活性剤、可塑剤、種々のア
ルコールエステル類が繁用されるアルコールエステル類
の例としてはポリエチレングリコール、ポリオキシエチ
レンソルビタン脂肪酸エステル（例えばモノラウレート
、モノパルミテート、モノステアレート、モノオレート
）ポリオキシ脂肪酸エステル（例えばステアレート、ラ
ウレート）、ポリオキシエチレン高級アルコールエステ
ル（例エバラウリルアルコール、セチルアルコール、オ
レイルアルコール）、ポリオキシエチレンアルキルアリ
ルエーテル（例エバノニルフェノール、オクチルフェノ
ール）、ポリオキシエチレンラノリン誘導体、例えばポ
リオキシエチレンヒマシ油誘導体、ポリオキシエチレン
オレイルアミド等が上げられる。これらの熔融物は熔融
液化して粘着剤とするが、損失熱エネルギーや酵素の安
定性を考慮すると融点は８０℃以下である。

そして作業性を加味すると、より好ましくは６０°Ｃ以
下である。又、後に述べる高融点物質の種類や添加量に
よって変化するが、製品の保存安定性を考慮すると２０
℃以上が好ましい。

造粒には一般的な混合、攪拌、流動転勤法の機械が使用
でき、高速の機械では低融点物質の粘度及び回転数を適
宜に選択して顆粒の摩損を防止する。

使用される酵素としてはプロテアーゼ、リパーゼ、アミ
ラーゼ、セルラーゼ等であり、これらを単独又は複数組
合せて使用でき、複合酵素であっても良くその起源、純
度は問わない。

酵素の添加は通常低融点物質の添加時と同時或いはその
後になされるが熔融した低融点物質中にその重量の最大
６０％迄で、酵素及び／又はその賦形剤を添加して使用
すると低融点物質の温度低下速度が遅くなり、核への酵
素付着が良好となる。

これは液相中への固体の混入により液相が不連続となり
断熱性を持つ為と考えられる。

熔融し酵素と共存する低融点物質の熱エネルギーが造粒
中に核、機械、空気中に伝導等で徐々に放散され、低融
点物質の固化をもたらし、核に酵素を付着せしめて出精
可能となるが、造粒後の室温条件に於いて酵素顆粒が融
着して団粒化現象を生じたり、変形を生ずる事が多い。

従って通常は比較的高い融点を有する物質を更に融解し
て添加する事によって、製造された顆粒をコーティング
した後、冷風を加えて固化し、出精を容易にして且つ小
粒後の性状を安定化させる。しかし高融点物質を融解し
且つコーティングの後に冷却することは熱エネルギーの
損失でもあり、酵素の失活をもたらす原因ともなる。そ
れ故に高融点物質を熔解せずに微粉末のまま添加するこ
とによって顆粒の収率を確保しつつ顆粒の表面を迅速に
硬化せしめ出精を容易に行う事が可能となったのである
。

この場合の高融点物質の粒径は１０〜１００μで使用出
来るが小さいほうがより好ましい。高融点物質は低融点
物質の上に重層して融点を引き上げ顆粒の硬化を速め更
に酵素顆粒のコーティング効果、マスキング効果を高め
る効果を有する。高融点物質に一般的に使用される賦形
剤の微粉末を混合又は重複して使用することも可能であ
る。高融点物質は通常は室温状態で使用可能であるが、
冷却して添加することもできる。

造粒に使用する低融点物質及び高融点物質は酵素が通常
水溶液で使用される事が多いので好ましくは水溶性であ
るが製剤上で持続性や時限性を必要とする時は水不溶性
及び疎水性の物質を適宜組み合わせて使用する。

このようにして得られた酵素顆粒は硬度も増大し、造粒
機内での摩損も著しく減少し、収率が上がり、酵素粉塵
の生成も少ない等の特徴を合わせ持っている。

この安定な酵素顆粒は洗剤、浴用剤、食肉軟化剤、鮮度
保持剤、炊飯用剤、飼料添加剤等に使用でき、その製造
法は食品工業、医薬品工業に於ける顆粒の製造に利用で
きる。

以下実施例により本発明をより具体的に説明するが本発
明はこれらに限定されるものではない。

実施例（１ル −デイゲミキサーＭＧＴ−７０型（竪型）「松阪技研■
製」に核となる塩化ナトリウム結晶（粒度分布　２０メ
ツシュ残留分　１．０％、２０〜２４メツシユ　６０．
９％、２４〜２８メツシユ　３５．３％、２８メツシュ
通過　２．８％）　１０ｋｇを投入し、８０℃に熔融し
たポリオキシエチレンオクチルフェニールエーテル１．
５ｋｇを混和した後、セルラーゼ＾Ｐ３　（天野製薬株
式会社製）　０．８　ｋｇを加え更にポリエチレングリ
コール６０００の粉末０．５　ｋｇを加えて出精した。

実施例（２） レーデイゲミキサーＭＧＴ−７０型（竪型）「松阪技研
部製」に核となる塩化ナトリウム結晶（粒度分布は実施
例（１）に同じ）　１０ｋｇを投入し、８０℃に熔融し
たポリエチレングリコール４０００とポリオキシエチレ
ンオクチルフェニールエーテルの等置部合物０．８ｋｇ
を混和した後、セルラーゼＡＰ３　（天野製薬株式会社
製）　１．２　ｋｇを加え、更にポリエチレングリコー
ル４０００　０．５　ｋｇを加えて混合し、出精時に硫
酸マグネシウムの粉末１．２に＋ｒを散布した。

実施例（３） コーヒーミルＣＭ６０１型「日立熱器具■製」に核とな
る塩化ナトリウム結晶（粒度分布　２０メツシュ残留分
　１．６％、２０〜２４メツシユ　６２．３％、２４〜
２８メツシユ　３３．７％、２８メツシュ通過　２．４
％）７０ｇを入れ、熔融したポリエチレングリコール４
０００を８ｇ及びセルラーゼＡＰ３　（天野製薬株式会
社製）８ｇの混合物を加えて混合し、更にセルラ−ゼＡ
Ｐ３　（天野製薬株式会社製）８ｇを加えて混合して、
次いでポリエチレングリコール６０００の粉末５ｇを加
えて出粒した。

実施例（４） ハイスピードミキサー「深江工業ｎ製」の試験機に核と
なる塩化ナトリウム結晶〔粒度分布は実施例（１）に同
じ１３ｋｇ、熔融したポリオキシエチレンラウリルエー
テル　０．２ｋｇを加え９００　ｒｐｍで２０秒間回転
し、ビオヂアスターゼ（天野製薬株式会社製）　０．４
　ｋｇを加えた後、ポリエチレングリコール６０００の
粉末０．２ｋｇを加え６００　ｒｐｍで１分間回転した
後、出粒した。

実施例（５） ハイスピードミキサー「深江工業＠製」の試験機に核と
なる塩化ナトリウム結晶〔粒度分布は実施例（１）に同
じ）２ｋｇを加温して加え、熔融したポリオキシエチレ
ングリコール４０００　０．１８ｋｇを加え６００　ｒ
ｐｍで１０秒間混合し、セルラーゼＡＰ３　（天野製薬
株式会社製）　０．３５ｋｇを加えた後、２０Ｏｒｐｍ
で３０秒間回転した後、小粒時にポリエチレングリコー
ル６０００と硫酸ナトリウム粉末を等置部合した粉末０
．１に＋ｒを加え１０秒後に出粒した。

実施例（６） ハイスピードミキサーＦＳ　３０００　ｒ深江工業側製
」の試験機に核となる塩化ナトリウム結晶〔粒度分布は
実施例（１）に同じ）　１００　ｋｇを加え、熔融した
ポリエチレングリコール４０００及びポリオキシエチレ
ンモノステアレートの等量混合物　８　ｋｇを加え２０
秒間混合し、酵素模擬粉末（デキストリン、乳糖、澱粉
の混合物）　２０ｋｇを加えた後さらに２０秒間回転し
た後、小粒時にポリエチレングリコール６０００と硫酸
ナトリウムを等置部合した粉末６　ｋｇを加えて出粒し
た。

実施例（７） ハイスピードミキサーＦＳ　３０００　ｒ深江工業■製
」の試験機に核となる塩化ナトリウム結晶〔粒度分布は
実施例（１）に同じ）　１００　ｋｇを加え、熔融した
ポリエチレングリコール４０００及びポリオキシエチレ
ンモノステアレートの等量混合物　８　ｋｇを加工２０
秒間混合し、酵素模擬粉末（デキストリン、乳糖、澱粉
の混合物）　２０ｋｇを加えた後さらに２０秒間回転し
た後、小粒時にポリエチレングリコール６０００と硫酸
ナトリウムを等置部合した粉末６　ｋｇを加えて出粒し
た。

実施例（８） ハイスピードミキサー「深江工業側製」の試験機に核と
なる精製白糖ＥΔ（含糖■製）２ｋｇ、熔融したポリオ
キシエチレンラウリルエーテル０．２　ｋｇを加え　４
００　ｒｐｍで２０秒間回転し、ビオヂアスターゼ１０
００　　（、天野製薬株式会社製）　０．４　ｋｇを加
えた後、ポリエチレングリコール６０００の粉末０．２
ｋｇを加え６００　ｒｐｍで１分間回転した後、出粒し
た。

比較例（１１ ポリエチレングリコール４０００とポリオキシエチレン
フェニールエーテルとの等量混合物にエタノールを加え
て結合剤とし、これをセルラーゼＡＰ３（天野製薬株式
会社製）と１：３の比率で練合して径１ｆｌのスクリー
ンより押し出して棒状顆粒として乾燥した。

比較例（２） ハイスピードミキサーＦＳ　３０００　ｒ深江工業■製
」の試験機に核となる塩化ナトリウム結晶〔粒度分布は
実施例（１）に同じ）　１００　ｋｇを加え、熔融した
ポリエチレングリコール４０００及びポリオキシエチレ
ンモノステアレートの等量混合物　８　ｋｇを加え２０
秒間混合し、酵素模擬粉末（デキストリン、乳糖、澱粉
の混合物）　２０ｋｇを加えた後さらに２０秒間回転し
た後、ポリエチレングリコール６０００をエタノールで
熔解後噴霧してコーティングを行い乾燥して出粒した。

市販のＬＡＳ系洗系中剤中施例（１）、（２）、及び（
４）で得られた酵素顆粒を１〜５％配合して４０°Ｃ１
５０日間後の活性残存率を測定し、本発明より製した顆
粒と従来法で製した顆粒の洗剤中での安定性の比較を表
１に示す。

（以下余白） 表　　１ １．２５％カルボキシメチルセルロースを基質としてｐ
Ｈ９，０で酵素を作用させ、生成する還元糖をＤＮＳ　
　（３，５−ジニトロサリチル酸〉法にて比色定量する
。

プロテアーゼの測定法 ミルクカゼインを基質としてｐＨ８，０で酵素を作用さ
せ、生成するアミノ酸をフォーリン法で発色して定量す
る。

本発明より製した顆粒の工程収率、粒度分布、水溶解性
及び粉塵性の比較を表２に示す。

（以下余白） 表　　２ 収率の測定 投入量に対する顆粒の収量をパーセントで示す。

粒度分布の測定 日本薬局方　顆粒剤の項の粒度の試験に従いパーセント
で示す。

水溶性の測定 顆粒１ｇに１０−の水を加え、５分間毎に強＜３０秒間
振り混ぜる時３０分以内に熔解した場合を「易」と示す
。

粉塵性の測定 顆粒２０ｇを１１のシリンダーに上面より加え１０秒後
にシリンダー内に粉塵を認めない時をｒ。

と示す。

実施例（１１、（３）、（６）、（８）及び比較例（２
）の造粒時間の比較を表３に示す。

表　　３ 以上のように本発明による方法は通常の転勤造粒に比較
して著しく短時間の工程で実施が可能である。

（以下余白） （発明の効果） 本発明の酵素顆粒の製造法に於ける酵素の工程中での活
性低下は酵素の種類にかかわらず非常に僅かであり回収
率は約９５％と高い。又、工程の簡略化に伴って造粒時
間は１バッチ５分以内と高速化される。しかも製造され
た顆粒は粒度が均一で速やかな崩壊性、良好な水溶性が
付与され、核に被覆された酵素は外部環境にたいして長
期間安定である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　塩類及び／又は糖類を核として、熔融した低融点物
   質及び酵素を被覆した後に、高融点物質を添加する事を
   特徴とする安定な酵素顆粒の製造法。 ２　低融点物質が８０℃までの融点を持つ油脂、ワック
   ス、ポリマー、界面活性剤、可塑剤及び適当な賦形剤の
   内の１種若しくは２種以上を組み合わせて使用する特許
   請求の範囲第１項の安定な酵素顆粒の製造法。 ３　高融点物質が５０℃以上の融点を持つ油脂、ワック
   ス、ポリマー、界面活性剤、可塑剤及び適当な賦形剤の
   内の１種若しくは２種以上を組み合わせて使用する特許
   請求の範囲第１項の安定な酵素顆粒の製造法。 ４　酵素がプロテアーゼ、リパーゼ、アミラーゼ、セル
   ラーゼの内の１種若しくは２種以上を組み合わせてなる
   特許請求の範囲第１項の安定な酵素顆粒の製造法。