CN104962535B - 脂肪酶粉末制剂、其制备方法及应用 - Google Patents

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Abstract

一种脂肪酶粉末制剂，其为含有米根霉(Rhizopus oryzae)来源和/或德氏根酶(Rhizopus delemar)来源的脂肪酶以及脂肪含量在5质量％以上的大豆粉末的颗粒物，所述大豆粉末的粒径为0.1～600μm。通过制成这种脂肪酶粉末制剂，脂肪酶活性得到提高。

Description

脂肪酶粉末制剂、其制备方法及应用
本申请是申请日为2008年3月12日，申请号为200880014725.9，发明名称为“脂肪酶粉末制剂、其制备方法及应用”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及可以适合用在各种酯化反应、酯交换反应等中的脂肪酶粉末制剂、以及含有脂肪酸酯和/或脂肪酸的脂肪酶粉末制剂、它们的制备方法、采用这些脂肪酶粉末制剂的酯交换方法等。
背景技术
脂肪酶被广泛应用于脂肪酸等各种羧酸与一元醇或多元醇等醇类的酯化反应、多种羧酸酯间的酯交换反应等中。这其中，酯交换反应作为以动植物油脂类的改性为代表的各种脂肪酸的酯、糖酯或甾醇酯的制备方法，是一种重要的技术。将作为油脂水解酶的脂肪酶用作这些反应的催化剂的话，则可以在室温至约70℃左右的温和条件下进行酯交换反应，与以往的化学反应相比，不仅抑制副反应并减少能耗成本，而且由于作为催化剂的脂肪酶是天然物质，因此安全性也高。而且，利用其底物特异性和位置特异性(positionalspecificity)，可以有效生产目的物质。然而，即使在酯交换反应中直接使用脂肪酶粉末，活性无法充分表达，而且要使原本水溶性的脂肪酶均匀地分散于油性原料中十分困难，其回收也困难。
因此，一直以来一般是通过将脂肪酶固定在某些载体例如阴离子交换树脂(专利文献1)、酚醛吸附树脂(专利文献2)、疏水性载体(专利文献3)、阳离子交换树脂(专利文献4)、螯合树脂(专利文献5)等上，再用于酯化或酯交换反应等中。还提出了固定化脂肪酶颗粒的制备方法，该方法中制备使溶解了脂肪酶和作为脂肪酶载体的物质的水相分散于疏水相而成的乳液，通过从该乳液中除去水，使水相变成被脂肪酶包覆的固体颗粒(专利文献6)。
这样一来，以往将脂肪酶固定之后再用于酯交换反应，但这种固定化脂肪酶由于固定化处理不仅导致原来的脂肪酶活性的损失，而且在使用多孔性载体时，原料或生成物堵塞细孔，结果导致酯交换率降低。而且，以往的使用固定化脂肪酶的酯交换反应中，由于载体所保持的水分被带入到反应体系中，因此难以避免副反应，例如难以避免油脂类的酯交换反应中生成甘油二酯或甘油单酯等。
鉴于这种状况，现在开发出各种使用粉末脂肪酶的技术。例如，提出了如下方法：在惰性有机溶剂的存在下或不存在下，在酯交换反应时，将粉末脂肪酶分散于含有酯的原料中，并使90％以上的分散脂肪酶粉末颗粒的粒径保持在1～100μm范围，再进行酯交换反应(专利文献7)。此外，还提出了采用通过对含有磷脂和脂溶性维生素的酶溶液进行干燥而获得的酶粉末(专利文献8)。
然而，仍然需要脂肪酶活性进一步提高的粉末脂肪酶。
另一方面，还提出了一种特征在于向含酶溶液中添加谷物粉、或添加谷物粉和糖类，再干燥该含酶溶液的酶固定制剂的制备方法(专利文献9)。这其中，作为可使用的酶，可例举脂肪酶、纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶和果胶酶，由该制备方法获得的酶固定制剂虽然能够抑制酶活性降低物质存在下的酶失活，但对于提高酶活性这一点并没有记载。而且，其中实际制备的只是将脂肪含量少的脱脂大豆粉应用于纤维素酶或蛋白酶的例子，使用脂肪酶的例子没有具体记载。
专利文献1：日本特开昭60－98984号公报
专利文献2：日本特开昭61－202688号公报
专利文献3：日本特开平2－138986号公报
专利文献4：日本特开平3－61485号公报
专利文献5：日本特开平1－262795号公报
专利文献6：日本专利第3403202号公报
专利文献7：日本专利第2668187号公报
专利文献8：日本特开2000－106873号公报
专利文献9：日本特开平11－246893号公报
发明内容
本发明的目的在于提供脂肪酶活性得到提高的脂肪酶粉末制剂。
本发明的目的还在于提供这些脂肪酶粉末制剂的制备方法。
本发明的目的还在于提供使用这些脂肪酶粉末制剂的酯交换方法和酯化方法。
本发明是基于以下认识而形成的：用脂肪含量高的大豆粉末将特定起源的脂肪酶造粒成粉末，在酯化反应和/或酯交换反应中使用获得的脂肪酶粉末制剂，则脂肪酶活性显著提高。
也就是说，本发明提供一种脂肪酶粉末制剂，其特征在于，其是含有米根霉(Rhizopus oryzae)来源和/或德氏根酶(Rhizopus delemar)来源的脂肪酶、以及脂肪含量在5质量％以上的大豆粉末的颗粒物。
本发明还提供了一种脂肪酶粉末制剂的制备方法，其特征在于，对溶解、分散有米根霉来源和/或德氏根酶来源的脂肪酶和脂肪含量在5质量％以上的大豆粉末的水溶液进行干燥。
本发明还提供了一种酯交换物或酯化物的制备方法，其特征在于，使用上述脂肪酶粉末制剂，对选自于脂肪酸酯、脂肪酸和醇中的1种以上物质进行酯交换反应或酯化反应。
按照本发明，可以提供能高效进行酯交换反应或酯化反应而且可以在反应后回收而再次利用的、酶活性得到显著提高的脂肪酶粉末制剂。
而且，按照本发明，可以获得在制备面向由于宗教原因或健康原因等无法摄取动物来源的蛋白和油脂的人的食品或食品添加剂中能安全且廉价地使用的脂肪酶粉末制剂。
附图说明
图1表示使用实施例2(本发明1)中获得的脂肪酶粉末制剂和比较例1中获得的脂肪酶粉末制剂时酯交换反应率的经时变化。
具体实施方式
本发明使用的脂肪酶可以使用根霉属的德氏根酶(Rhizopus delemar)和米根霉(Rhizopus oryzae)。优选1,3-特异性脂肪酶。
这些脂肪酶可以例举Robin公司的商品：Picantase R8000、Amano Enzyme Inc.的商品：脂肪酶F－AP15等，最合适的脂肪酶可以例举米根霉来源的、Amano Enzyme Inc.的商品：脂肪酶DF“Amano”15－K(也称为脂肪酶D)。该制品是粉末脂肪酶。另外，该脂肪酶DF“Amano”15－K以前被标记为德氏根酶来源。
本发明中使用的脂肪酶，可以通过对含有脂肪酶的培养基成分等的含脂肪酶的水溶液进行干燥而获得。
作为本发明中使用的脂肪含量在5质量％以上的大豆粉末，优选脂肪含量在10质量％以上，更优选15质量％以上，另一方面，优选脂肪含量在25质量％以下的大豆粉末。尤为优选脂肪含量为18～23质量％的大豆粉末。其中，作为脂肪，可以例举脂肪酸甘油三酯及其类似物。大豆的脂肪含量可以通过索氏提取法等方法容易地测定。
本发明中，作为这种大豆粉末，可以使用全脂大豆粉。而且还可以使用豆浆作为大豆粉末的原料。大豆粉末可以通过常规方法将大豆粉碎来制备，优选其粒径在0.1～600μm左右。
按质量基准计，大豆粉末相对于脂肪酶的使用量优选为0.1～200倍的量，更优选为0.1～20倍的量，最优选为0.1～10倍的量。
本发明的脂肪酶粉末制剂优选水分含量为10质量％以下，尤为优选在1～8质量％。
本发明的脂肪酶粉末制剂的粒径可任意，但优选90质量％以上的脂肪酶粉末制剂的粒径为1～100μm。平均粒径优选在10～80μm。而且，脂肪酶粉末制剂的形状优选为球状。
脂肪酶粉末制剂的粒径可以用例如HORIBA公司的粒度分布测定装置(LA－500)来测定。
本发明的脂肪酶粉末制剂可以通过选自于喷雾干燥、冷冻干燥和溶剂沉淀-干燥中的任一种干燥方法来对溶解、分散有脂肪酶和大豆粉末的水溶液进行干燥从而制备。
其中，溶解、分散有脂肪酶和大豆粉末的水溶液，可以通过以下方式获得，即，使粉末脂肪酶和大豆粉末溶解、分散于水中；或在溶解、分散有大豆粉末的水溶液中混合粉末脂肪酶；或下文描述的在含脂肪酶的水溶液中混合大豆粉末。
在使溶解、分散有脂肪酶和大豆粉末的水溶液干燥的过程中，脂肪酶和/或大豆粉末的颗粒凝聚，形成含有脂肪酶和大豆粉末的颗粒物。该颗粒物可含有脂肪酶的培养基成分。
这样制备的脂肪酶粉末制剂可以直接用于酯交换或酯化。
关于溶解、分散有脂肪酶和大豆粉末的水溶液中的水量，相对于脂肪酶和大豆粉末的总质量来调整水的质量。具体是，水的质量相对于脂肪酶和大豆粉末的总质量优选为0.5～1,000倍，更优选为1.0～500倍，最优选为3.0～100倍。
尤其是，通过喷雾干燥制备脂肪酶粉末制剂时，根据装置的特性，水的质量相对于脂肪酶和大豆粉末的总质量优选在2.0～1,000倍，更优选2.0～500倍，最优选3.0～100倍。而且，在使用含脂肪酶的水溶液作为原料时，含脂肪酶的水溶液中的脂肪酶含量不明时，可以通过冷冻干燥、以及减压干燥使含脂肪酶的水溶液粉末化，求出脂肪酶含量，计算出脂肪酶质量。
这其中，作为含脂肪酶的水溶液，可以例举除去了菌体的脂肪酶培养液、精制培养液、使从这些培养液中获得的脂肪酶再次溶解和分散于水中的溶液、使市售的粉末脂肪酶再次溶解和分散于水中的溶液、市售的液状脂肪酶等。而且，为了进一步提高脂肪酶活性，更优选除去盐类等低分子成分，而且，为了进一步提高粉末性状，更优选除去糖等低分子成分。
作为脂肪酶培养液，可以例举例如含有大豆粉、蛋白胨、玉米浆、K2HPO4、(NH4)2SO4、MgSO4·7H2O等的水溶液。作为这些物质的浓度，大豆粉为0.1～20质量％，优选为1.0～10质量％，蛋白胨为0.1～30质量％，优选为0.5～10质量％，玉米浆为0.1～30质量％，优选为0.5～10质量％，K2HPO4为0.01～20质量％，优选为0.1～5质量％。而且，(NH4)2SO4为0.01～20质量％，优选为0.05～5质量％，MgSO4·7H2O为0.01～20质量％，优选为0.05～5质量％。培养条件可以控制在培养温度为10～40℃，优选为20～35℃，通气量为0.1～2.0VVM，优选为0.1～1.5VVM，搅拌转速为100～800rpm，优选为200～400rpm，pH为3.0～10.0，优选为4.0～9.5。
菌体的分离优选通过离心分离、膜过滤等进行。此外，盐类或糖等低分子成分的除去可以通过UF膜处理进行。具体而言，进行UF膜处理，将含有脂肪酶的水溶液浓缩到1/2量的体积后，添加与浓缩液等量的磷酸缓冲液，重复进行1～5次上述操作，可以获得除去低分子成分的含脂肪酶的水溶液。
离心分离优选控制为200～20,000×g，膜过滤优选用MF膜、通过压滤机等将压力控制在3.0kg/m2以下。胞内酶的情况下，优选用匀浆器、韦林氏搅切器(Waring blender)、超声波破碎、弗氏压碎器(French press)、球磨机等进行细胞破碎，通过离心分离、膜过滤等除去细胞残渣。匀浆器的搅拌转速为500～30,000rpm、优选为1,000～15,000rpm、韦林氏搅切器的转速为500～10,000rpm、优选为1,000～5,000rpm。搅拌时间为0.5～10分钟、优选为1～5分钟。超声波破碎在1～50kHz、优选在10～20kHz的条件下进行。球磨机优选使用直径0.1～0.5mm左右的玻璃制小球。
在干燥工序前的中间工序中，可以浓缩含脂肪酶的水溶液。浓缩方法没有特别限定，可以例举蒸发、闪蒸、UF膜浓缩、MF膜浓缩、采用无机盐类的盐析、采用溶剂的沉淀法、通过离子交换纤维素等的吸附法、采用吸水性凝胶的吸水法等。可优选UF膜浓缩、蒸发。作为UF膜浓缩用组件，优选分级分子量为3,000～100,000，优选6,000～50,000的平板膜或中空纤维膜，材质优选为聚丙烯腈类、聚砜类等。
下面，对作为将溶解、分散有脂肪酶和大豆粉末的水溶液进行干燥的方法即喷雾干燥、冷冻干燥、或溶剂沉淀-干燥进行说明。
喷雾干燥可以使用例如喷嘴逆流式、圆盘逆流式、喷嘴并流式、圆盘并流式等喷雾干燥机进行。优选为圆盘并流式，喷雾器转速优选控制为4,000～20,000rpm、加热优选控制在入口温度100～200℃、出口温度40～100℃，以进行喷雾干燥。尤其是，将含有脂肪酶和大豆粉末的水溶液的温度调整到20～40℃，然后在70℃～130℃的干燥气氛内喷雾。而且，优选在干燥前预先将水溶液的pH调整到7.5～8.5。
冷冻干燥(freeze drying)优选通过例如实验室规模的少量用冷冻干燥机、板式冷冻干燥来进行。此外还可以通过减压干燥来调制。
溶剂沉淀-干燥方式如下：在使用的溶剂中缓缓加入溶解、分散有脂肪酶和大豆粉末的水溶液，使之生成沉淀物，用离心分离机对获得的沉淀物进行离心分离，回收沉淀后，进行减压干燥。为了防止脂肪酶粉末制剂的变性、劣化，一系列操作优选在室温以下的低温条件下进行。
作为在溶剂沉淀中使用的溶剂，可以例举例如乙醇、丙酮、甲醇、异丙醇和己烷等水溶性溶剂或亲水性溶剂，还可以使用它们的混合溶剂。这其中，为了进一步提高脂肪酶粉末制剂的活性，优选使用乙醇或丙酮。
使用的溶剂的量没有特别限定，但相对于溶解、分散有脂肪酶和大豆粉末的水溶液的体积优选使用1～100倍体积的溶剂，更优选使用2～10倍体积的溶剂。
而且，在溶剂沉淀后，可以在静置后通过过滤获得沉淀物，还可以通过1,000～3,000×g左右的轻度离心分离获得沉淀物。获得的沉淀物的干燥可以通过例如减压干燥的方式进行。
本发明中，在制备脂肪酶粉末制剂的过程中，还可以再添加脂肪酸酯和/或脂肪酸。具体是，可以使脂肪酸酯和/或脂肪酸与溶解、分散有脂肪酶和大豆粉末的水溶液接触，然后进行干燥，从而获得。通过进行这种脂肪酸酯和/或脂肪酸的接触，可以进一步提高脂肪酶活性和稳定性。
作为使用的脂肪酸酯，可以例举一元醇或多元醇与脂肪酸所成的脂肪酸酯。多元醇的脂肪酸酯可以是偏酯，也可以是全酯(full ester)。
其中，作为一元醇，可以例举烷基一元醇、植物甾醇等甾醇类。构成烷基一元醇的烷基部分优选碳原子数为6～12的中链烷基或碳原子数为13～22的长链烷基，可以是饱和的也可以是不饱和的，可以是直链也可以是支链。作为植物甾醇，优选是例如谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇、岩藻甾醇、菠菜甾醇、菜籽甾醇等。此外，作为多元醇，可以例举甘油、双甘油或十甘油等甘油缩合物、丙二醇等二醇类、山梨糖醇等。
使用的脂肪酸酯的构成脂肪酸和使用的脂肪酸没有特别限定，但优选油脂来源的脂肪酸。例如，可以例举己酸、辛酸、癸酸、十一烷酸等碳原子数为6～12的中链脂肪酸，油酸、亚油酸、亚麻酸、蓖麻油酸、芥酸等碳原子数为13～22的长链不饱和脂肪酸。此外还可以例举十四烷酸、十六烷酸、十八烷酸、二十烷酸、二十二烷酸等长链饱和脂肪酸。
作为使用的脂肪酸酯，优选选自于以油脂、油脂来源的脂肪酸作为构成成分的甘油二酯、甘油单酯中的1种或2种以上。此外，还可以使用通过对脂肪酸酯的一部分进行水解而获得的、偏酯和脂肪酸的混合物。
此外，在脂肪酶粉末制剂中使用的脂肪酸酯和脂肪酸，优选选择与使用脂肪酶粉末制剂进行酯交换或酯化中所使用的原料相同的物质。
其中，作为脂肪酸酯使用的油脂没有特别限定，在通过进行水解反应和酯化反应制备脂肪酶粉末制剂时，优选使用在反应温度下为液体的油脂。
作为油脂，可以例举例如菜籽油、向日葵油、橄榄油、玉米油、椰子油、芝麻油、红花油、大豆油、它们的高油品种的油脂；棉籽油、米油、亚麻籽油、棕榈油、棕榈油的分提油、棕榈仁油、山茶油、可可脂、牛油树脂(shea butter)、婆罗双树油(Sal Butter)、和印度铁树脂(illipe butter)等植物性油脂、三油精(三油酸甘油酯)、三辛精(三辛酸甘油酯)、三乙精(三乙酸甘油酯)、三丁精(三丁酸甘油酯)等甘油三酯(合成油脂)、鱼油、牛脂、猪油等动物性油脂等油脂中的1种或2种以上的混合物。其中优选植物性油脂。
在将脂肪酸酯或将脂肪酸酯和脂肪酸作为原料使用时，在溶解、分散有脂肪酶和大豆粉末的水溶液中添加脂肪酸酯或添加脂肪酸酯和脂肪酸，使之与水溶液接触，用搅拌器或三一搅拌机(three-one motor)等均匀搅拌，使之水解和/或乳化、分散后，通过用选自于喷雾干燥、冷冻干燥或溶剂沉淀-干燥中的1种干燥方法进行干燥，可以制备脂肪酶粉末制剂。
这其中，还可以通过伴随有酯化反应的脱水进行干燥。也就是说，使之水解和/或乳化、分散后，接着一边脱水一边进行酯化反应，根据需要过滤未反应物等油分，由此可以制备脂肪酶粉末制剂。
制备脂肪酶粉末制剂时使用的脂肪酸酯和/或脂肪酸的添加量，优选相对于脂肪酶和大豆粉末的总质量为0.1～500倍的质量，更优选0.2～100倍的质量，最优选0.3～50倍的质量。
但是，使用喷雾干燥制备脂肪酶粉末制剂时，使用的脂肪酸酯和/或脂肪酸的添加量，优选相对于脂肪酶和大豆粉末总质量为0.1～10倍的质量，更优选0.2～10倍的质量，最优选0.3～10倍质量。
上述用量之所以优选的理由是，使用喷雾干燥时，如果脂肪酸酯和/或脂肪酸的添加量变多，则会发生水分的蒸发变得不完全、或者获得的脂肪酶粉末制剂由于过多的脂肪酸酯和/或脂肪酸而变得难以回收等问题。
还可以通过喷雾干燥的装置的改良或回收方式的变化，提高使用的脂肪酸酯和/或脂肪酸的添加量的上限值，但含有必要量以上的脂肪酸酯和/或脂肪酸时，则需要过滤等工序。
采用溶剂沉淀制备含有脂肪酸酯和/或脂肪酸的脂肪酶粉末制剂时，使用的溶剂的量方面，优选采用将脂肪酸酯和/或脂肪酸以及溶解、分散有脂肪酶和大豆粉末的水溶液合计后的总质量值的1～100倍值的体积的溶剂，更优选使用2～10倍体积的溶剂。
在进行溶剂沉淀前添加下文说明的助滤剂时，将添加助滤剂之后的质量作为总质量来使用溶剂。
本发明中还可以再包含添加助滤剂的工序。
在通过伴随有酯化反应的脱水进行干燥时，可以在酯化反应前、酯化反应中或酯化反应后添加助滤剂。由于通过添加助滤剂，可以在进行酯化反应后顺利地进行过滤处理，因而优选。
在酯化反应前或酯化反应中添加助滤剂时，此时还可以再添加油脂。这是因为，添加助滤剂导致粘度增加而变得难以搅拌时，通过这样追加油脂，反应溶液的流动性会变好。
作为可以使用的助滤剂，可以例举硅胶、硅藻土、纤维素、淀粉、糊精、活性碳、活性白土、高岭土、膨润土、滑石、沙子等。其中优选硅胶、硅藻土、纤维素。助滤剂的粒径可任意，但优选1～100μm，尤为优选5～50μm。
可以在酯化反应前后或反应中使用的助滤剂，优选相对于脂肪酶和大豆粉末的总质量添加1～500质量％的量，更优选添加10～200质量％的量。这是因为，使用该范围的量时，过滤时的负担进一步变小，不需要大规模的过滤设备或高度离心分离等过滤前处理。
而且，还可以在通过本发明的伴随有酯化反应的脱水以外的干燥方法而获得的脂肪酶粉末制剂中含有助滤剂。在通过喷雾干燥或冷冻干燥进行干燥而获得脂肪酶粉末制剂时，可以在干燥前或后添加助滤剂。
在通过在溶剂沉淀后进行干燥的方法来进行干燥时，优选向通过干燥获得的脂肪酶粉末制剂中添加助滤剂。
所获得的脂肪酶粉末制剂中含有的助滤剂的量，以脂肪酶和大豆粉末的总质量为基准，可以是1～500质量％，更优选为10～200质量％。
下面，对通过使用本发明的脂肪酶粉末制剂进行酯交换反应或酯化反应所获得的酯交换物或酯化物的制备方法进行说明。
使用本发明的脂肪酶粉末制剂进行的酯交换反应，是选自于脂肪酸酯、脂肪酸和醇中的1种以上物质与脂肪酸酯进行的酯交换反应，例如，可以例举通过常规方法进行的油脂和油脂的酯交换反应、油脂和脂肪酸酯的酯交换反应、醇解或酸解的酯交换反应。
而且，使用本发明的脂肪酶粉末制剂进行的酯化反应是脂肪酸的偏酯和脂肪酸的酯化反应、一元或多元醇和脂肪酸的酯化反应，例如，可以例举甘油和脂肪酸的酯化反应等。
更详细的是，作为油脂和油脂的酯交换反应，例如，可以进行使作为长链脂肪酸的甘油三酯的菜籽油与植物来源的作为中链脂肪酸的甘油三酯的三辛酸甘油酯发生酯交换的反应，可以制备混合了长链和中链的甘油三酯。
而且，作为采用由油脂与脂肪酸进行的酸解的酯交换反应，可以大大利用脂肪酶具有的1,3-特异性脂肪酶进行结构油脂的制备。所述方法是：甘油骨架的2位上残留特定的脂肪酸，1,3位的脂肪酸被替换成目的脂肪酸。获得的产物可以用于在巧克力等中使用的油脂中，而且还可以用于具有特定营养效果的油脂中。
对于使用本发明的脂肪酶粉末制剂的酯交换反应或酯化反应的条件，没有特别限定，可以通过常规方法进行。
通常，一面避免作为水解成因的水分的混入，一面在常压或减压下进行。作为反应温度，虽然取决于使用的原料和混合原料而成的混合物的凝固点，但优选在20～80℃左右下进行，如果不受凝固点限定，更优选在40～60℃下进行。
而且，作为脂肪酶粉末制剂向反应原料的添加量，优选为0.05～10质量％，更优选0.05～5质量％。根据反应温度、设定的反应时间、获得的脂肪酶粉末制剂的活性等确定最佳量。反应结束后，通过过滤、离心分离等除去脂肪酶粉末制剂，可以重复使用(稳定性的评价)直至活性降低到不可能制备。
因此，通常理想的是，昂贵的脂肪酶以尽可能少的量就可以同时给予脂肪酶粉末制剂以高活性和高稳定性。
这样获得的酯交换物或酯化物没有特别限定，优选为在食品领域中使用的酯交换油脂或酯化油脂，更优选的是，可以在制备面向由于宗教原因或健康原因等无法摄取动物来源的蛋白或油脂的人的食品或食品添加剂中使用的、植物油来源的酯交换油脂或酯化油脂。
下面，通过制备例和实施例更详细地说明本发明。
实施例
实施例1
一面搅拌一面在Amano Enzyme Inc.的商品：脂肪酶DF“Amano”15－K(也称为脂肪酶D)的酶溶液(150000U/ml)中加入3倍量的豆浆(脂肪含量为20质量％的大豆粉末分散液：Meiraku Co.,Ltd.制)，用0.5N的NaOH溶液调整到pH7.8后(溶液温度：室温)，通过在入口温度130℃下喷雾而进行喷雾干燥(东京理科器械(株)公司、SD-1000型)。获得的脂肪酶粉末制剂中95质量％的颗粒粒径为1～100μm。
比较例1
除不添加豆浆以外，与实施例1同样地获得脂肪酶粉末制剂。
用以下方法测定实施例1和比较例1中获得的脂肪酶粉末制剂的活性。
脂肪酶活性的测定方法
向按1:1(w)的比例混合了1,2,3-三油酰甘油酯和1,2,3-三辛酸甘油酯的油中添加脂肪酶粉末制剂，使之于60℃下反应。经时取样10μl，用1.5ml己烷稀释后，过滤脂肪酶粉末制剂，将获得的溶液作为气相色谱(GC)用试样。通过GC(柱：DB-1ht)进行分析，用下式求出反应率。GC条件为：柱温150℃、升温15℃/分钟、最终温度370℃。
反应率(％)＝{C34area/(C24area+C34area)}×100
式中，C24表示1,2,3-三辛酸甘油酯，C34表示1,2,3-三辛酸甘油酯的1个脂肪酸被替换成油酸后的物质，area为它们的区域面积。基于各时间下的反应率，用分析软件(origin ver.6.1)求出反应速率常数k值。
脂肪酶粉末制剂的活性是以将酶溶液直接喷雾干燥时的k值作为100，用相对活性表示。
结果汇总后示于表1。
表1
根据表1的结果可知，根据本发明，脂肪酶活性大幅提高。
实施例2
一面搅拌一面在与实施例1中使用的脂肪酶相同的脂肪酶DF“Amano”15-K的酶溶液(150000U/ml)中添加3倍量的10％脱臭全脂大豆粉(脂肪含量为23质量％、商品名：Alphaplus HS-600、Nisshin Cosmo Foods,Ltd.制)水溶液，用0.5N的NaOH溶液调整到pH7.8后，进行喷雾干燥(东京理科器械(株)公司、SD-1000型)(本发明1)。
在脱臭全脂大豆粉水溶液的浓度为10质量％(以下，简称为％)、15％(本发明2)、20％(本发明3)下进行比较，结果通过添加10％水溶液，可以获得酯交换活性最高的粉末。
此外，预先对脱臭全脂大豆粉10％溶液进行高压蒸汽灭菌(121℃、15分钟)，冷却到室温程度后通过上述工序进行粉末化(本发明4)，可以获得活性更高的酶粉末。
结果汇总后示于表2。
表2
实施例3
研究在与实施例1中使用的脂肪酶相同的脂肪酶DF“Amano”15-K的酶溶液(150000U/ml)中添加的大豆粉的种类。大豆粉水溶液的浓度为10％。
除了使用美国产大豆粉(商品名：Organic Soy Flour、Arrowhead Mills公司制，使用通过搅拌器调整混合液后用纱布等过滤的溶液，脂肪含量为7质量％)或使用脱脂大豆粉末(商品名：Soya Flour FT-N、Nisshin Cosmo Foods,Ltd.制、脂肪含量为0.2质量％、比较例2)以外，其余与实施例1同样地制备脂肪酶粉末制剂。
所得脂肪酶粉末制剂的脂肪酶活性示于表3。
表3
根据表3结果可知，作为大豆粉末，采用脂肪含量少的脱脂大豆粉末则无法使脂肪酶活性提高。
实施例4
在牛油树油精(shea olein)(商品名：Lipex205、Aarhuskarlshamn公司制)200g中添加2g实施例2(本发明1)中获得的脂肪酶粉末制剂，于60℃搅拌20小时进行酯交换反应。经时取样10μl，用1.5ml己烷稀释后，过滤粉末酶，将获得的溶液作为气相色谱(GC)用试样。以三酰甘油酯(triacylglyceride)组成中的二硬脂酰单油酰甘油酯(SSO和SOS的混合物)的比例作为反应率。同样地对比较例1中获得的脂肪酶粉末制剂进行了酯交换反应。其结果，如图1所示，可知实施例2中获得的酶的活性明显高。

Claims (10)

1.一种脂肪酶粉末制剂，其特征在于，其是含有米根霉(Rhizopus oryzae)来源和/或德氏根酶(Rhizopus delemar)来源的脂肪酶以及脂肪含量为质量百分含量5％以上的大豆粉末的颗粒物，所述大豆粉末的粒径为0.1～600μm。
2.根据权利要求1所述的脂肪酶粉末制剂，其中，大豆粉末的脂肪质量百分含量为10～25％。
3.根据权利要求1所述的脂肪酶粉末制剂，其中，大豆粉末是全脂大豆粉。
4.根据权利要求1～3任一项所述的脂肪酶粉末制剂，其中，质量百分含量90％以上的脂肪酶粉末制剂的粒径在1～100μm。
5.根据权利要求1～3任一项所述的脂肪酶粉末制剂，其用于酯交换或酯化。
6.一种脂肪酶粉末制剂的制备方法，其特征在于，对溶解、分散有米根霉来源和/或德氏根酶来源的脂肪酶以及脂肪含量为质量百分含量5％以上的大豆粉末的水溶液进行干燥。
7.根据权利要求6所述的制备方法，在干燥前将水溶液的pH调整到7.5～8.5。
8.根据权利要求6或7所述的制备方法，通过喷雾干燥进行干燥。
9.根据权利要求6或7所述的制备方法，在即将喷雾干燥前，将含有脂肪酶和大豆粉末的水溶液的温度调整到20～40℃，然后在70℃～130℃的干燥气氛内喷雾。
10.一种酯交换物或酯化物的制备方法，其特征在于，使用权利要求1～5任一项所述的脂肪酶粉末制剂，对选自于脂肪酸酯、脂肪酸和醇中的1种以上物质进行酯交换反应或酯化反应。
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