KR20200083772A - Method for improving efficiency of enzymatic esterification by adjustment of iodine value of triacylglyceride - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method for improving efficiency of enzymatic esterification. More particularly, the present invention relates to a method capable of producing high quality fats and oils while improving overall process efficiency and economic feasibility by using triacylglycerides having an iodine value (IV) within a range of 12 to 18 in performing a reaction of exchanging an acyl group of triacylglycerides with another acyl group using an enzyme, thereby preventing a decrease in enzyme activity as the reaction proceeds.

Description

트리아실글리세리드의 요오드가 조정에 의하여 효소적 에스테르화의 효율을 향상시키는 방법{Method for improving efficiency of enzymatic esterification by adjustment of iodine value of triacylglyceride}Method for improving efficiency of enzymatic esterification by adjustment of iodine value of triacylglyceride}

본 발명은 효소적 에스테르화의 효율을 향상시키는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 효소를 사용하여 트리아실글리세리드의 아실기를 다른 아실기로 교환하는 반응을 수행함에 있어서 요오드가(IV)가 12 내지 18의 범위 이내인 트리아실글리세리드를 사용함으로써, 반응 진행에 따른 효소 활성의 감소를 방지하여 전체 공정 효율 및 경제성을 향상시킴과 동시에 고품질의 유지를 생산할 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for improving the efficiency of enzymatic esterification, and more specifically, the iodine number (IV) is 12 to 12 in performing a reaction for exchanging an acyl group of a triacylglyceride with another acyl group using an enzyme. By using a triacylglyceride within the range of 18, it relates to a method capable of producing a high-quality fat and oil while improving the overall process efficiency and economic efficiency by preventing a decrease in enzymatic activity as the reaction progresses.

트리아실글리세리드 지방 및 오일은 음식산업에서 매우 광범위하게 사용되고 있는 물질로, 그 중에서 1,3-디올레오일-2-팔미토일 글리세리드(1,3-dioleoyl-2-palmitoyl glyceride, OPO)는 모유 지방의 중요한 성분으로 영양학적으로 연구가 많이 진행되었다.Triacylglyceride fats and oils are very widely used in the food industry. Among them, 1,3-dioleoyl-2-palmitoyl glyceride (OPO) is breast milk fat. As an important ingredient in the nutritional research has been conducted a lot.

모유 지방을 주로 구성하는 주요 지방산을 함유하는 지방 조성물은 식물 기원의 오일 및 지방에서 많이 발견되지만, 거의 모든 식물 기원 글리세리드가 2-위치에 포화지방산을 갖지 않는다. 이와 대조적으로, 모유 지방 내에서는 상당한 양의 포화지방산인 팔미트산(palmitic acid)이 글리세리드의 2-위치를 차지한다.Fat compositions containing the main fatty acids that make up the main milk fat are found in a lot of oils and fats of plant origin, but almost all plant origin glycerides do not have saturated fatty acids in the 2-position. In contrast, in breast milk, a significant amount of saturated fatty acid, palmitic acid, occupies the 2-position of glycerides.

최근 유아건강에 대한 사람들의 관심이 높아지면서, 모유와 성분이 유사한 식품에 대한 수요가 증가하고 있다.Recently, as people's interest in infant health has increased, the demand for foods having similar ingredients to breast milk is increasing.

Innis(Adv. Nutr., 2:275-283, 2011)는 유아의 식이와 관련하여 트리아실글리세롤의 구조적 역할에 관련하여 기재하고 있다.Innis (Adv. Nutr., 2:275-283, 2011) describes the structural role of triacylglycerols in relation to infant diet.

하지만, 통상의 분유는 분말우유 및 식물성 기름을 혼합한 형태로서, 분유의 기름성분을 분석하였을 때 2-위치에 팔미트산을 거의 함유하고 있지 않다.However, the conventional powdered milk is a mixture of powdered milk and vegetable oil, and contains little palmitic acid in the 2-position when analyzing the oil component of the powdered milk.

이에 따라, 모유지방과 성분이 유사한, 2-위치에 팔미트산을 함유하고 있는 1,3-디올레오일-2-팔미토일 글리세리드(OPO)를 분유에 첨가하기 위한 고품질의 모유지방 대체지의 적용이 증가하고 있다.Accordingly, the application of high quality breast milk fat substitutes for adding 1,3-dioleoyl-2-palmitoyl glyceride (OPO) containing palmitic acid in the 2-position, which is similar in composition to breast milk fat, to the formula. This is increasing.

OPO는 USU(Unsaturated-Saturated-Unsaturated) 트리글리세리드의 일종으로, Mohamad, et al(Lipase-catalyzed interesterification reactions for human milk fat substitutes production, 2013, 115, 270-285)은 리파제(lipase)를 이용하였을 때 트리아실글리세리드의 1,3-위치를 치환함으로써 1,3-디올레오일-2-팔미토일 글리세리드를 합성하는 연구가 주로 진행되어 왔음을 보여주고 있다. 리파제의 트리아실글리세리드의 1,3-위치 특이적 반응 성질에 의해 트리아실글리세리드 지방의 2-위치에 포화지방산을 포함하는 글리세리드 백본(backbone)의 제공이 1,3-디올레오일-2-팔미토일 글리세리드(OPO)를 합성함에 있어서 중요하다.OPO is a type of Unsaturated-Saturated-Unsaturated (USU) triglyceride, and Mohamad, et al (Lipase-catalyzed interesterification reactions for human milk fat substitutes production, 2013, 115, 270-285) is a tree when lipase is used. It has been shown that studies on the synthesis of 1,3-dioleoyl-2-palmitoyl glycerides by substituting the 1,3-position of acylglycerides have been mainly conducted. Due to the specific reaction properties of the lipase triacylglyceride in the 1,3-position, the provision of a glyceride backbone containing saturated fatty acids at the 2-position of the triacylglyceride fat is 1,3-dioleoyl-2-palmi It is important in the synthesis of soil glycerides (OPO).

이러한 선행기술들은 효소적 에스테르화 반응을 이용하는 것이지만, 반응의 진행에 따라 효소 활성이 감소하고, 그 결과, 전체 공정의 효율이 낮아진다. 따라서, 효소적 에스테르화 반응에 있어서 반응 진행에 따른 효소 활성의 감소를 막고, 기존의 1,3-디올레오일-2-팔미토일 글리세리드(OPO) 생산 방법보다 고효율로 OPO를 제조할 수 있는 방법의 개발이 요청되고 있다.Although these prior art techniques use an enzymatic esterification reaction, the enzyme activity decreases as the reaction progresses, and as a result, the efficiency of the entire process is lowered. Therefore, in the enzymatic esterification reaction, a decrease in enzyme activity due to reaction progress is prevented, and a method capable of producing OPO with higher efficiency than the existing 1,3-dioleoyl-2-palmitoyl glyceride (OPO) production method Development is being requested.

본 발명은, 효소적 에스테르화 반응에 있어서 반응 진행에 따른 효소 활성의 감소를 막고 전체 공정 효율 및 경제성을 향상시킬 수 있는 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.An object of the present invention is to provide a method for preventing a decrease in enzyme activity due to reaction progress in an enzymatic esterification reaction and improving the overall process efficiency and economy.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 효소를 사용하여 트리아실글리세리드의 아실기를 다른 아실기로 교환하는 반응을 수행함에 있어서, 요오드가(IV)가 12 내지 18의 범위 이내인 트리아실글리세리드를 사용하는 것을 특징으로 하는, 효소적 에스테르화 방법이 제공된다.In order to achieve the above technical problem, the present invention uses a triacylglyceride having an iodine number (IV) within a range of 12 to 18 in performing a reaction of exchanging an acyl group of a triacylglyceride with another acyl group using an enzyme. Enzymatic esterification method is provided.

본 발명의 다른 측면에 따르면, (1) 요오드가(IV)가 12 내지 18의 범위 이내인 트리아실글리세리드를 제공하는 단계; (2) 반응 출발물질들로서 상기 (1) 단계에서 얻어진 트리아실글리세리드 및 상기 트리아실글리세리드 내의 아실기와는 상이한 아실기를 갖는 지방산을 포함하는 반응 혼합물을 제공하는 단계; 및 (3) 상기 (2) 단계에서 얻어진 반응 혼합물에 대하여 효소적 에스테르화 반응을 수행하여 상기 트리아실글리세리드의 아실기를 상기 지방산의 아실기로 교환하는 단계를 포함하는, 트리글리세리드의 제조 방법이 제공된다.According to another aspect of the invention, (1) providing an iodine number (IV) of a triacylglyceride having a range of 12 to 18; (2) providing a reaction mixture comprising a triacylglyceride obtained in step (1) and fatty acids having an acyl group different from the acyl group in the triacylglyceride as reaction starting materials; And (3) performing an enzymatic esterification reaction on the reaction mixture obtained in the step (2) to exchange the acyl group of the triacylglyceride with the acyl group of the fatty acid.

본 발명에 따르면, 효소를 사용하여 트리아실글리세리드의 아실기를 다른 아실기로 교환하는 반응을 수행함에 있어서 반응 진행에 따라 효소 활성이 감소하는 것을 우수하게 막을 수 있고, 그 결과 전체 공정 효율 및 경제성을 향상시킬 수 있으며, C52 중성지질 함량이 많고 2-위치에 팔미트산을 함유하는 글리세리드 비율이 높은 고품질의 유지 제품을 제조할 수 있다. 또한 본 발명의 구체예에 따르면, 효소적 에스테르화 반응을 통하여 트리팔미토일글리세리드로부터 디올레오일 모노팔미토일 글리세리드를 고효율로 또한 경제적으로 제조할 수 있다.According to the present invention, when performing the reaction of exchanging an acyl group of a triacylglyceride with another acyl group using an enzyme, it is possible to excellently prevent the enzyme activity from decreasing as the reaction proceeds, thereby improving the overall process efficiency and economy High-quality fat and oil products with high C52 neutral lipid content and high glyceride ratio containing palmitic acid in the 2-position can be prepared. In addition, according to an embodiment of the present invention, dioleoyl monopalmitoyl glyceride can be efficiently and economically produced from tripalmitoyl glyceride through an enzymatic esterification reaction.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에서 효소적 에스테르화 반응의 출발물질로서 사용되는 트리아실글리세리드는 식용 유지일 수 있다.The triacylglyceride used as a starting material for the enzymatic esterification reaction in the present invention may be edible oil.

상기 식용 유지로는, 액체 또는 고체의 식물성 유지 또는 동물성 유지, 상기 유지의 경화유 또는 에스테르 교환유, 상기 유지를 분별하여 얻을 수 있는 액체유, 고체지방 등 식용에 적합한 것이면 모두 사용 가능하다.The edible oil and fat can be used as long as it is suitable for edible use, such as liquid or solid vegetable oil or animal oil, hardened oil or transesterified oil of the oil or fat, liquid oil obtained by fractionating the oil or fat, and solid fat.

상기 식물성 유지의 구체적인 예로는 옥수수기름, 유채기름, 콩기름, 면실유, 팜유, 야자유, 미강유, 참기름, 카카오지방, 올리브유 및 이들의 조합으로부터 선택되는 것을 들 수 있고, 상기 동물성 유지의 구체적인 예로는 어유, 돈지, 우지(소기름), 닭의 지방 및 이들의 조합으로부터 선택되는 것을 들 수 있다. 이들 식용 유지는 단독으로 또는 둘 이상을 조합하여 사용할 수 있다.Specific examples of the vegetable oil and oil include those selected from corn oil, rapeseed oil, soybean oil, cottonseed oil, palm oil, palm oil, rice bran oil, sesame oil, cacao fat, olive oil, and combinations thereof, and specific examples of the animal fat and oil include fish oil, And pork fat, beef fat, chicken fat, and combinations thereof. These edible oils and fats may be used alone or in combination of two or more.

일 구체예에서, 상기 트리아실글리세리드는 식물성 유지 중 팜유의 분별을 시행한 팜 분별유일 수 있다.In one embodiment, the triacylglyceride may be palm fractionation oil that has been subjected to fractionation of palm oil during vegetable maintenance.

일 구체예에서, 상기 트리아실글리세리드에 존재하는 아실기는 독립적으로 4~24개의 탄소 원자, 보다 구체적으로는 12~22개의 탄소 원자, 보다 더 구체적으로는 14~20개의 탄소 원자를 가지는 포화 또는 불포화의 직쇄상의 지방족 아실기로부터 선택될 수 있다. 예컨대, 상기 트리아실글리세리드에 존재하는 아실기는 독립적으로 팔미토일기, 스테아로일기, 올레오일기 및 리놀레오일기로부터 선택될 수 있고, 바람직하게는 팔미토일기일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.In one embodiment, the acyl group present in the triacylglyceride is independently saturated or unsaturated having 4 to 24 carbon atoms, more specifically 12 to 22 carbon atoms, and more specifically 14 to 20 carbon atoms. It may be selected from a linear aliphatic acyl group. For example, the acyl group present in the triacylglyceride may be independently selected from palmitoyl group, stearoyl group, oleoyl group, and linoleoyl group, preferably palmitoyl group, but is not limited thereto.

일 구체예에서, 상기 트리아실글리세리드에 존재하는 아실기 중 적어도 하나는 팔미토일기이고, 바람직하게는 두 개, 보다 바람직하게는 세 개 모두 팔미토일기이다. 즉, 가장 바람직한 구체예에서, 출발물질인 트리아실글리세리드는 트리팔미토일글리세리드(PPP)이다.In one embodiment, at least one of the acyl groups present in the triacylglyceride is a palmitoyl group, preferably two, more preferably all three are palmitoyl groups. That is, in the most preferred embodiment, the starting material triacylglyceride is tripalmitoylglyceride (PPP).

본 발명에서 효소적 에스테르화 반응의 다른 출발물질로서 사용되는 지방산은 상기 트리아실글리세리드 내의 아실기와는 상이한 아실기를 갖는다.The fatty acid used as another starting material for the enzymatic esterification reaction in the present invention has an acyl group different from the acyl group in the triacylglyceride.

일 구체예에서, 상기 지방산으로는 4~24개의 탄소 원자, 보다 구체적으로는 12~22개의 탄소 원자, 보다 더 구체적으로는 14~20개의 탄소 원자를 가지는 포화 또는 불포화의 직쇄상의 지방산으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 지방산은 팔미틱산, 스테아릭산, 올레익산, 리놀레익산 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있고, 바람직하게는 올레익산일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.In one embodiment, the fatty acid is selected from saturated or unsaturated linear fatty acids having 4 to 24 carbon atoms, more specifically 12 to 22 carbon atoms, and more specifically 14 to 20 carbon atoms. One or more can be used. More specifically, the fatty acid may be selected from the group consisting of palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid and combinations thereof, preferably oleic acid, but is not limited thereto.

출발물질인 트리아실글리세리드 대 지방산의 혼합비는 중량비로 1:1 내지 1:7일 수 있고, 보다 구체적으로는 1:1 내지 1:5일 수 있으며, 보다 더 구체적으로는 1:1 내지 1:3일 수 있다.The mixing ratio of the starting material triacylglyceride to fatty acid may be 1:1 to 1:7 by weight, more specifically 1:1 to 1:5, and more specifically 1:1 to 1: It can be 3.

본 발명에서는, 효소적 에스테르화 반응의 진행에 따라 효소 활성이 감소하는 것을 막고, 동시에 C52 중성지질 함량이 많고 2-위치에 팔미트산을 함유하는 글리세리드 비율이 높은 트리글리세리드를 제조하기 위하여, 반응의 출발물질 중 하나로서 요오드가(IV)가 12 내지 18의 범위인 트리아실글리세리드가 사용된다. 요오드가가 12 보다 낮거나 18 보다 높으면 효소 활성이 더욱 빠르게 감소하기 때문에 효소를 오래 사용할 수 없으며, C52 중성지질 합성률이 낮아진다.In the present invention, in order to prevent the enzyme activity from decreasing as the enzymatic esterification reaction proceeds, and at the same time to produce a triglyceride having a high C52 neutral lipid content and a high glyceride ratio containing palmitic acid in the 2-position, As one of the starting materials, triacylglycerides having an iodine number (IV) in the range of 12 to 18 are used. When the iodine value is lower than 12 or higher than 18, the enzyme activity decreases more rapidly, so the enzyme cannot be used for a long time and the C52 neutral lipid synthesis rate is lowered.

보다 구체적으로, 상기 트리아실글리세리드의 요오드가는 14 내지 18일 수 있고, 보다 더 구체적으로는 16 내지 18일 수 있다.More specifically, the iodine value of the triacylglyceride may be 14 to 18, and more specifically, it may be 16 to 18.

본 발명에서 효소적 에스테르화 반응의 반응 온도는 사용되는 효소의 종류에 따라 정해질 수 있으며, 구체적으로, 40℃ 이상, 45℃ 이상, 50℃ 이상, 55℃ 이상 또는 60℃ 이상일 수 있고, 또한 85℃ 이하, 80℃ 이하, 75℃ 이하, 70℃ 이하 또는 65℃ 이하일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 반응의 효과와 공정의 효율을 최적화하기 위해서 반응 온도는 바람직하게는 40℃ 내지 60℃ 또는 40℃ 내지 50℃ 일 수 있으며, 반응 온도가 이와 같이 비교적 저온일 때 본 발명의 범위 내의 요오드가를 가지는 트리아실글리세리드의 효과가 더욱 현저하게 나타날 수 있다.In the present invention, the reaction temperature of the enzymatic esterification reaction may be determined according to the type of enzyme used, specifically, 40°C or higher, 45°C or higher, 50°C or higher, 55°C or higher, or 60°C or higher, and 85°C or less, 80°C or less, 75°C or less, 70°C or less, or 65°C or less, but is not limited thereto. In order to optimize the effect of the reaction and the efficiency of the process, the reaction temperature may preferably be 40°C to 60°C or 40°C to 50°C, and when the reaction temperature is relatively low as described above, it has an iodine number within the scope of the present invention. The effect of triacylglycerides may be more pronounced.

반응 혼합물에 포함되는 출발 물질 중 트리아실글리세리드의 요오드가를 조정하는 방법에는 특별한 제한이 없으며, 목적하는 효과를 달성할 수 있는 범위 내에서 통상 알려진 방법을 적절하게 사용할 수 있다. 일 구체예에서, 트리아실글리세리드의 요오드가는 원료 유지의 분별 온도 및 조건, 예를 들어 분별시 교반 속도, 분별 방식 및 분별 시간 등에 의해 조정될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 통상의 기술자는 공지된 방법에 의해 원료 유지의 분별 온도 및 조건을 변경하여 트리아실글리세리드의 요오드가를 원하는 범위 내로 조정할 수 있다. 상기 원료 유지는 예를 들어 팜유일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.There is no particular limitation on the method for adjusting the iodine value of the triacylglyceride among the starting materials included in the reaction mixture, and methods known in the art can be appropriately used within a range capable of achieving the desired effect. In one embodiment, the iodine value of the triacylglyceride may be adjusted by the fractionation temperature and conditions of the raw material maintenance, for example, agitation speed at fractionation, fractionation method and fractionation time, but is not limited thereto. The skilled person can adjust the iodine value of the triacylglyceride to a desired range by changing the fractionation temperature and conditions of the raw material oil by a known method. The raw material oil may be, for example, palm oil, but is not limited thereto.

일 구체예에서, 상기 반응 혼합물에는 알코올, 더욱 구체적으로는 에탄올이 포함될 수 있으며, 알코올의 함량은 약 5%(w/w) 이하, 약 3%(w/w) 이하 또는 약 2%(w/w) 이하일 수 있고, 바람직하게는 약 2%(w/w)일 수 있다. 이와 같이 반응 혼합물에 알코올을 첨가하는 경우, 효소의 반응 시간이 단축됨으로써 유속 및 기질 처리 속도가 증가될 수 있고, 생성물 내 C52 중성지질 및 2-위치의 팔미트산 함량이 증가될 수 있으며, 효소의 반감기 증가에 따른 효소 수명 연장 등의 효과를 나타낼 수 있다In one embodiment, the reaction mixture may include alcohol, more specifically, ethanol, and the content of alcohol is about 5% (w/w) or less, about 3% (w/w) or less, or about 2% (w) /w) or less, and preferably about 2% (w/w). When alcohol is added to the reaction mixture as described above, the reaction time of the enzyme is shortened to increase the flow rate and substrate treatment rate, and the C52 neutral lipid and 2-position palmitic acid content in the product may be increased, and the enzyme It can have the effect of extending the life of the enzyme with increasing the half-life of

본 발명에서 효소적 에스테르화 반응의 효소로는 공지의 효소들을 특별한 제한 없이 사용할 수 있다. 구체적으로는, 칸디다 안탁티카(Candida Antarctica B), 써모마이세스 라누기노서스(Thermomyces lanuginose), 리조퍼스 미에이(Rhizomucour miehei), 리조퍼스 델레마(Rhizopus delemar), 뮤코 미에이(Mucormiehei), 알칼리제네스(Alcaligenes sp .), 아스퍼질러스 니거(Aspergillus niger), 칸디다 실린드라세스(Candida cylindraces), 부콜데리아 세파시아(Burkholderia cepacia), 칸디둠(Geotricum candidum) 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택된 미생물 유래의 에스테르화 효소가 사용 가능하나, 이에 제한되지는 않는다.As the enzyme of the enzymatic esterification reaction in the present invention, known enzymes can be used without particular limitation. Specifically, Candida Antarctica B , Thermomyces Thermomyces lanuginose ), Rhizomucour miehei , Rhizopus delemar , Mucormiehei , Alcaligenes sp . , Aspergillus niger , Candida cylindraces , Candida cylindraces ), Burkholderia cepacia , Geotricum candidum ) and combinations thereof, esterifying enzymes derived from microorganisms selected from the group may be used, but are not limited thereto.

본 발명에 따르면 효소적 에스테르화 반응이 진행되는 동안 효소 활성이 감소하는 것을 효과적으로 막을 수 있어, 효소의 교체 없이도 많은 양의 출발물질을 연속적으로 처리할 수 있다. 일 구체예에서는, 효소 1 중량부당 반응 혼합물 100 중량부 내지 3000 중량부, 또는 100 중량부 내지 2000 중량부, 또는 100 중량부 내지 1000 중량부를 효소의 교체 없이 연속처리할 수 있으나, 효소의 활성이 유지되는 한 그 이상의 양도 계속하여 처리될 수 있다. 예컨대, 효소 활성이 적절하다면, 효소 1 중량부당 반응 혼합물을 500 중량부 이상, 1000 중량부 이상, 2000 중량부 이상 또는 3000 중량부 이상 효소의 교체 없이 연속처리할 수 있으며, 그 상한에는 특별한 제한이 없고, 심지어, 10000 중량부 또는 그 이상까지도 처리가 가능하다. 바람직한 일 구체예에 따르면, 효소 1 중량부당 반응 혼합물 처리량은 1000 중량부 내지 3000 중량부일 수 있다.According to the present invention, it is possible to effectively prevent the enzyme activity from being reduced during the enzymatic esterification reaction, so that a large amount of starting material can be continuously processed without replacing the enzyme. In one embodiment, 100 parts by weight to 3000 parts by weight of the reaction mixture per 1 part by weight of the enzyme, or 100 parts by weight to 2000 parts by weight, or 100 parts by weight to 1000 parts by weight of the enzyme may be continuously treated without replacement of enzyme, but the activity of the enzyme As long as it is maintained, further amounts can continue to be processed. For example, if the enzyme activity is appropriate, the reaction mixture per 1 part by weight of the enzyme may be continuously treated without replacing the enzyme by 500 parts by weight or more, 1000 parts by weight or more, 2000 parts by weight or more, or 3000 parts by weight or more, and the upper limit has no particular limitation. None, and even 10000 parts by weight or more can be processed. According to a preferred embodiment, the reaction mixture throughput per 1 part by weight of enzyme may be 1000 parts by weight to 3000 parts by weight.

본 발명의 다른 측면에 따르면, (1) 요오드가(IV)가 12 내지 18의 범위 이내인 트리아실글리세리드를 제공하는 단계; (2) 반응 출발물질들로서 상기 (1) 단계에서 얻어진 트리아실글리세리드 및 상기 트리아실글리세리드 내의 아실기와는 상이한 아실기를 갖는 지방산을 포함하는 반응 혼합물을 제공하는 단계; 및 (3) 상기 (2) 단계에서 얻어진 반응 혼합물에 대하여 효소적 에스테르화 반응을 수행하여 상기 트리아실글리세리드의 아실기를 상기 지방산의 아실기로 교환하는 단계를 포함하는, 트리글리세리드의 제조 방법이 제공된다.According to another aspect of the invention, (1) providing an iodine number (IV) of a triacylglyceride having a range of 12 to 18; (2) providing a reaction mixture comprising a triacylglyceride obtained in step (1) and fatty acids having an acyl group different from the acyl group in the triacylglyceride as reaction starting materials; And (3) performing an enzymatic esterification reaction on the reaction mixture obtained in the step (2) to exchange the acyl group of the triacylglyceride with the acyl group of the fatty acid.

상기 제조방법에 있어서, 반응 출발물질들로서 트리아실글리세리드 및 지방산, 트리아실글리세리드의 요오드가, 반응 온도 및 효소적 에스테르화 반응에 대해서는 앞서 설명한 바와 같다.In the above production method, triacylglyceride and fatty acid as reaction starting materials, iodine of triacylglyceride, reaction temperature and enzymatic esterification reaction are as described above.

일 구체예에서, 상기 제조방법에 따라 제조되는 트리글리세리드는 디올레오일 모노팔미토일 글리세리드일 수 있으며, 보다 구체적으로는 1,3-디올레오일-2-팔미토일 글리세리드(OPO)일 수 있다.In one embodiment, the triglyceride prepared according to the above manufacturing method may be dioleoyl monopalmitoyl glyceride, and more specifically, 1,3-dioleoyl-2-palmitoyl glyceride (OPO).

이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 제공된 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, this is provided to aid the understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

[[ 실시예Example ]]

출발물질로서 트리팔미토일글리세리드(PPP, 슈퍼스테아린) 대 올레익산(OA)의 1:2 중량비 혼합물에 2%의 에탄올을 첨가하여 반응 혼합물을 준비한 후, 균질화기(Homogenizer)로 균질화하였다. 트리팔미토일글리세리드의 요오드가(IV)는 실험군에 따라 각각 10, 14, 16, 18 또는 22인 것을 사용하였다.As a starting material, a reaction mixture was prepared by adding 2% ethanol to a 1:2 weight ratio mixture of tripalmitoylglyceride (PPP, superstearin) to oleic acid (OA), and then homogenized with a homogenizer. The iodine number (IV) of tripalmitoyl glyceride was 10, 14, 16, 18 or 22, respectively, depending on the experimental group.

균질화된 반응 혼합물을, 정량 펌프를 사용하여 효소(Novozym 40086)가 컬럼에 패킹된 연속식 반응기 내에 일정 유속(SV=0.5, 72 ml/h)으로 연속적으로 투입하면서 효소적 에스테르화 반응을 수행하였다. 반응 온도는 실험군에 따라 각각 40℃, 50℃ 또는 60℃로 유지하였다. 반응후 생성물은 반응기를 빠져 나와 제품 탱크에 모였다.The homogenized reaction mixture was subjected to an enzymatic esterification reaction by continuously introducing a constant flow rate (SV=0.5, 72 ml/h) into a continuous reactor in which the enzyme (Novozym 40086) was packed in a column using a metering pump. . The reaction temperature was maintained at 40°C, 50°C or 60°C, respectively, depending on the experimental group. After the reaction, the product exited the reactor and collected in the product tank.

반응 개시 후 5 일마다 반응 혼합물 상층 샘플을 1ml씩 취하여 분석하였다. 분석 방법은 다음과 같다.Every 5 days after the start of the reaction, 1 ml of the upper sample of the reaction mixture was taken and analyzed. The analysis method is as follows.

1) 중성지질 1) Neutral lipid 탄소수Carbon number 분석 analysis

가스 크로마토그래피를 이용하여 중성지질을 탄소수 별로 분리하고, C52(총 탄소수가 52(예: C18-C16-C18, C16-C18-C18 등)인 중성지질, 예컨대, SPS, SSP, OPO, OOP, LPL, LLP, OPL 등)의 농도(%)를 분석하였다. 각각 40℃, 50℃ 및 60℃의 반응 온도에서 반응시킨 샘플들의 트리팔미토일글리세리드 요오드가 및 시간에 따른 중성지질 탄소수 분석 결과를 하기 표 1 내지 3에 나타내었다.Neutral lipids are separated by carbon number using gas chromatography, and neutral lipids having C52 (total number of carbons (eg, C18-C16-C18, C16-C18-C18, etc.)), such as SPS, SSP, OPO, OOP, The concentration (%) of LPL, LLP, OPL, etc.) was analyzed. The results of tripalmitoylglyceride iodine value and neutral lipid carbon number analysis over time of samples reacted at reaction temperatures of 40°C, 50°C and 60°C are shown in Tables 1 to 3 below.

2) 글리세리드의 2-위치의 지방산 조성 분석2) Fatty acid composition analysis of 2-position of glyceride

가스 크로마토그래피를 이용하여 글리세리드의 2-위치에 팔미트산이 위치한 종류의 중성지질(예를 들어 PPP, PPO, OPO 등)의 비율을 확인하였다. 40℃, 50℃ 및 60℃의 반응 온도에서 반응시킨 샘플들의 트리팔미토일글리세리드 요오드가 및 시간에 따른 지방산 조성 분석 결과를 하기 표 4 내지 6에 각각 나타내었다.The ratio of neutral lipids (eg, PPP, PPO, OPO, etc.) of the type in which palmitic acid is located in the 2-position of glyceride was confirmed by gas chromatography. The results of the analysis of fatty acid composition of tripalmitoylglyceride iodine value and time of samples reacted at reaction temperatures of 40°C, 50°C and 60°C are shown in Tables 4 to 6, respectively.

[표 1] 40℃ 반응 온도에서 요오드가에 따른 중성지질 탄소수 분석[Table 1] Neutral lipid carbon number analysis according to iodine value at 40℃ reaction temperature

Figure pat00001
Figure pat00001

[표 2] 50℃ 반응 온도에서 요오드가에 따른 중성지질 탄소수 분석[Table 2] Analysis of neutral lipid carbon number according to iodine value at 50℃ reaction temperature

Figure pat00002
Figure pat00002

[표 3] 60℃ 반응 온도에서 요오드가에 따른 중성지질 탄소수 분석[Table 3] Analysis of neutral lipid carbon number according to iodine value at 60℃ reaction temperature

Figure pat00003
Figure pat00003

[표 4] 40℃ 반응 온도에서 요오드가에 따른 sn-2 위치의 지방산 조성 분석[Table 4] Fatty acid composition analysis of sn-2 position according to iodine number at 40℃ reaction temperature

Figure pat00004
Figure pat00004

[표 5] 50℃ 반응 온도에서 요오드가에 따른 sn-2 위치의 지방산 조성 분석[Table 5] Fatty acid composition analysis of sn-2 position according to iodine number at 50℃ reaction temperature

Figure pat00005
Figure pat00005

[표 6] 60℃ 반응 온도에서 요오드가에 따른 sn-2 위치의 지방산 조성 분석[Table 6] Fatty acid composition analysis of sn-2 position according to iodine number at 60°C reaction temperature

Figure pat00006
Figure pat00006

상기 표 1 내지 표 6에 나타난 실험 결과로부터, 효소적 에스테르화 반응의 출발물질로 사용되는 트리아실글리세리드의 요오드가가 18 이상으로 높은 경우 초기 C52 중성지질 및 2-위치에 팔미트산을 함유하는 글리세리드의 합성률이 낮고, 기질 산화가 빨라 효소 활성이 빠르게 감소되었음을 알 수 있다. 또한 요오드가가 12 이하로 낮은 경우 전체적으로 C52 중성지질 및 2-위치에 팔미트산을 함유하는 글리세리드의 합성률이 낮았으며, 그러한 경향은 특히 40℃ 저온 반응에서 크게 나타났다. 반면 효소적 에스테르화 반응의 출발물질로서 사용된 트리아실글리세리드의 요오드가가 본 발명에 따른 범위 이내인 경우, 반응 진행에 따른 효소 활성의 감소를 막을 수 있었고, 저온 반응에서도 효소 활성이 급감하지 않았으며, C52 중성지질 함량이 많고 2-위치에 팔미트산을 함유하는 글리세리드 비율이 높은 우수한 유지 제품을 효과적으로 제조할 수 있었음이 확인되었다.From the experimental results shown in Tables 1 to 6, when the iodine value of triacylglyceride used as a starting material for the enzymatic esterification reaction is higher than 18, it contains initial C52 neutral lipid and palmitic acid at the 2-position. It can be seen that the synthesis rate of glyceride is low and the substrate oxidation is fast, so the enzyme activity is rapidly reduced. In addition, when the iodine value was as low as 12 or less, the synthesis rate of glycerides containing C52 neutral lipid and palmitic acid in the 2-position was low, and such a tendency was particularly high in a low temperature reaction at 40°C. On the other hand, when the iodine value of the triacylglyceride used as a starting material for the enzymatic esterification reaction was within the range according to the present invention, it was possible to prevent a decrease in the enzyme activity as the reaction proceeded, and the enzyme activity did not decrease sharply even at a low temperature reaction. In addition, it was confirmed that an excellent fat or oil product having a high C52 neutral lipid content and a high glyceride ratio containing palmitic acid in the 2-position could be effectively produced.

Claims (13)

효소를 사용하여 트리아실글리세리드의 아실기를 다른 아실기로 교환하는 반응을 수행함에 있어서, 요오드가(IV)가 12 내지 18의 범위 이내인 트리아실글리세리드를 사용하는 것을 특징으로 하는, 효소적 에스테르화 방법.In performing a reaction for exchanging an acyl group of a triacylglyceride with another acyl group using an enzyme, an enzymatic esterification method characterized by using a triacylglyceride having an iodine number (IV) within a range of 12 to 18 . 제1항에 있어서, 반응 출발물질이 트리아실글리세리드 및 상기 트리아실글리세리드 내의 아실기와는 상이한 아실기를 갖는 지방산인, 효소적 에스테르화 방법.The enzymatic esterification method according to claim 1, wherein the reaction starting material is a triacylglyceride and a fatty acid having an acyl group different from the acyl group in the triacylglyceride. 제2항에 있어서, 트리아실글리세리드에 존재하는 아실기가 독립적으로 4~24개의 탄소 원자를 가지는 포화 또는 불포화의 직쇄상의 지방족 아실기로부터 선택되고, 지방산이 4~24개의 탄소 원자를 가지는 포화 또는 불포화의 직쇄상의 지방산으로부터 선택된 하나 이상인, 효소적 에스테르화 방법.The method according to claim 2, wherein the acyl group present in the triacylglyceride is independently selected from saturated or unsaturated linear aliphatic acyl groups having 4 to 24 carbon atoms, and the fatty acid is saturated or having 4 to 24 carbon atoms. A method of enzymatic esterification, at least one selected from unsaturated linear fatty acids. 제2항에 있어서, 트리아실글리세리드에 존재하는 아실기가 독립적으로 팔미토일기, 스테아로일기, 올레오일기 및 리놀레오일기로부터 선택되고, 지방산이 팔미틱산, 스테아릭산, 올레익산, 리놀레익산 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 효소적 에스테르화 방법.The acyl group present in the triacylglyceride is independently selected from palmitoyl group, stearoyl group, oleoyl group and linoleoyl group, fatty acids are palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid and Enzymatic esterification method selected from the group consisting of combinations thereof. 제2항에 있어서, 트리아실글리세리드가 트리팔미토일글리세리드이고, 지방산이 올레익산인, 효소적 에스테르화 방법.The enzymatic esterification method according to claim 2, wherein the triacylglyceride is tripalmitoylglyceride and the fatty acid is oleic acid. 제1항에 있어서, 상기 트리아실글리세리드의 요오드가(IV)가 16 내지 18의 범위 이내인 것을 특징으로 하는, 효소적 에스테르화 방법.The method for enzymatic esterification according to claim 1, wherein the triacylglyceride has an iodine value (IV) within a range of 16 to 18. 제1항에 있어서, 반응이 40℃ 내지 60℃에서 수행되는, 효소적 에스테르화 방법.The enzymatic esterification method according to claim 1, wherein the reaction is performed at 40°C to 60°C. (1) 요오드가(IV)가 12 내지 18의 범위 이내인 트리아실글리세리드를 제공하는 단계;
(2) 반응 출발물질들로서 상기 (1) 단계에서 얻어진 트리아실글리세리드 및 상기 트리아실글리세리드 내의 아실기와는 상이한 아실기를 갖는 지방산을 포함하는 반응 혼합물을 제공하는 단계; 및
(3) 상기 (2) 단계에서 얻어진 반응 혼합물에 대하여 효소적 에스테르화 반응을 수행하여 상기 트리아실글리세리드의 아실기를 상기 지방산의 아실기로 교환하는 단계를 포함하는,
트리글리세리드의 제조 방법.
(1) providing a triacylglyceride having an iodine number (IV) within a range of 12 to 18;
(2) providing a reaction mixture comprising a triacylglyceride obtained in step (1) and fatty acids having an acyl group different from the acyl group in the triacylglyceride as reaction starting materials; And
(3) performing an enzymatic esterification reaction on the reaction mixture obtained in step (2) to exchange the acyl group of the triacylglyceride with the acyl group of the fatty acid,
Method of manufacturing triglycerides.
제8항에 있어서, 트리아실글리세리드에 존재하는 아실기가 독립적으로 4~24개의 탄소 원자를 가지는 포화 또는 불포화의 직쇄상의 지방족 아실기로부터 선택되고, 지방산이 4~24개의 탄소 원자를 가지는 포화 또는 불포화의 직쇄상의 지방산으로부터 선택된 하나 이상인, 트리글리세리드의 제조 방법.9. The method of claim 8, wherein the acyl group present in the triacylglyceride is independently selected from saturated or unsaturated linear aliphatic acyl groups having 4 to 24 carbon atoms, and the fatty acid is saturated or having 4 to 24 carbon atoms. A method for producing triglycerides, at least one selected from unsaturated linear fatty acids. 제8항에 있어서, 트리아실글리세리드에 존재하는 아실기가 독립적으로 팔미토일기, 스테아로일기, 올레오일기 및 리놀레오일기로부터 선택되고, 지방산이 팔미틱산, 스테아릭산, 올레익산, 리놀레익산 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 효소적 트리글리세리드의 제조 방법.The acyl group present in the triacylglyceride is independently selected from palmitoyl group, stearoyl group, oleoyl group and linoleoyl group, fatty acids are palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid and A method for producing an enzymatic triglyceride selected from the group consisting of combinations of these. 제8항에 있어서, 트리아실글리세리드가 트리팔미토일글리세리드이고, 지방산이 올레익산인, 트리글리세리드의 제조 방법.The method of claim 8, wherein the triacylglyceride is tripalmitoylglyceride and the fatty acid is oleic acid. 제8항에 있어서, 제조된 트리글리세리드가 디올레오일 모노팔미토일 글리세리드인, 트리글리세리드의 제조 방법.The method for producing triglycerides according to claim 8, wherein the prepared triglycerides are dioleoyl monopalmitoyl glycerides. 제8항에 있어서, 효소적 에스테르화 반응이 40℃ 내지 60℃에서 수행되는, 효소적 에스테르화 방법.The enzymatic esterification method according to claim 8, wherein the enzymatic esterification reaction is performed at 40°C to 60°C.
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