JPH08214892A

JPH08214892A - 高度不飽和脂肪酸含有部分グリセリドの製造方法

Info

Publication number: JPH08214892A
Application number: JP7029746A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Tominaga; 嘉男富永; Akio Sugihara; 耿雄杉原; Yuji Shimada; 裕司島田; Kazuteru Maruyama; 一輝丸山; Chikako Shiina; 智香子椎名; Hide Nakayama; 秀中山
Original assignee: Maruha Corp; Osaka City
Current assignee: Maruha Corp; Osaka City
Priority date: 1995-02-17
Filing date: 1995-02-17
Publication date: 1996-08-27

Abstract

(57)【要約】【構成】油脂に、グリセリンの存在下でリパーゼを作
用させ、30℃から５℃まで段階的に温度を下げながら反
応を行うことを特徴とする高度不飽和脂肪酸高含有部分
グリセリドの製造方法及び高度不飽和脂肪酸高含有部分
グリセリドを含んでなる乳化剤。【効果】本発明により、高度不飽和脂肪酸高含有部分
グリセリドが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高度不飽和脂肪酸高含
有部分グリセリドの製造方法及び該グリセリドの用途に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、エイコサペンタエン酸（以下「Ｅ
ＰＡ」という）、ドコサヘキサエン酸（以下「ＤＨＡ」
という）などの高度不飽和脂肪酸は、動脈硬化症、血栓
症などの成人病に対する予防効果や制ガン作用、学習能
の増強作用など、多くの生理活性作用を有することが報
告されており、医薬品、健康補助食品、特定保健用食品
などの素材として注目されている。

【０００３】最近では、ＤＨＡをゼラチンカプセルに充
填した健康補助食品以外にもハム、ソーセージ、ちく
わ、味噌、缶詰、キャンディー、清涼飲料水などの一般
食品に添加したＤＨＡ強化食品についても数多く開発が
進められている。しかし、ＤＨＡ含有油脂を清涼飲料水
に添加する場合は、ＤＨＡ含有油脂原料がマグロ、カツ
オ由来の魚油等であるため、水系に乳化することが極め
て困難である。このため、かなりの量の乳化剤を添加
し、分散、安定化させなければならないが、乳化剤の添
加量は、例えば350 mlのドリンク剤に対しては約15mg
（ＤＨＡとして約3.８mgが含まれるにすぎない）が限界
である。これでは、生理活性を有するほどのＤＨＡ量を
含めることができない。

【０００４】従って、生理活性効果が期待できる量のＤ
ＨＡを清涼飲料水に添加するためには、乳化安定性に優
れたＤＨＡ含有油脂を開発する必要がある。ところで、
モノグリセリドが乳化作用を有することは、従来より知
られており、かかるモノグリセリドの製造方法は古くか
ら研究されている。即ち、現在では、工業的には主に油
脂とグリセリンとの混合物に約0.１％の金属触媒を加
え、攪拌しながら 200〜240℃の高温下で反応させてモ
ノグリセリドを合成する、いわゆるグリセロリシス法が
用いられている。

【０００５】しかし、上記合成法ではかなりの高温下で
反応させるため、パルミチン酸やステアリン酸などの飽
和脂肪酸のモノグリセリドや一価不飽和脂肪酸であるオ
レイン酸やエルシン酸などのモノグリセリドは品質よく
製造できるのに対し、ＤＨＡ、ＥＰＡなどの高度不飽和
脂肪酸は多くの二重結合を有するため酸化や熱による重
合を受けやすく非常に不安定であることから、これらの
高度不飽和脂肪酸を含むモノグリセリドは、上記のグリ
セロリシス法により製造することが困難である。

【０００６】そこで、最近では反応条件が温和な酵素を
用いて天然油脂を加水分解し、モノグリセリドを製造す
る方法が注目されている。この方法では、油脂の加水分
解過程において、ある程度のモノグリセリドを蓄積する
ことは可能である。しかし、分解の進行とともにモノグ
リセリドも加水分解され、工業的コストに見合う十分量
のモノグリセリドを製造することが困難である。

【０００７】一方、山根らは牛脂とグリセリンからなる
反応混液にクロモバクテリウム属（Chromobacterium)及
びシュードモナス属（Pseudomonas) などの微生物由来
のリパーゼを用いてグリセロリシス反応を行うと、約70
％のモノグリセリドが蓄積することを報告（JAOCS, Vo
l.67, no.11, 1990, JAOCS, Vol.68, no.1, 1991)して
いるが、ＤＨＡ、ＥＰＡなどの高度不飽和脂肪酸を含有
する魚油を原料としてグリセロリシス反応法によってモ
ノグリセリドを製造できるか否かについては明らかでは
ない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、魚油、グリ
セリン及び少量の水を原料として、乳化作用にすぐれ、
かつ、高度不飽和脂肪酸を高濃度に含有する部分グリセ
リドの製造方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、部分グリ
セリドが優れた乳化力を有することに着目し、高度不飽
和脂肪酸を高濃度に含有する油脂を原料とした部分グリ
セリドの製造法について鋭意研究を行った結果、油脂及
びグリセリンを含む溶液にリパーゼを作用させることに
より、食品に添加可能で乳化安定性に優れ、かつ、生理
活性を有する高度不飽和脂肪酸高含有部分グリセリドを
製造することに成功し、本発明を完成するに至った。

【００１０】すなわち、本発明は、油脂に、グリセリン
の存在下でリパーゼを作用させ、30℃から５℃まで段階
的に温度を下げながら反応を行うことを特徴とする高度
不飽和脂肪酸高含有部分グリセリドの製造方法である。
さらに、本発明は、油脂をリパーゼで加水分解し、得ら
れる反応生成物から高度不飽和脂肪酸高含有グリセリド
を得、該グリセリドに、グリセリンの存在下でリパーゼ
を作用させ、30℃から５℃まで段階的に温度を下げなが
ら反応を行い、部分グリセリドを得ることを特徴とする
高度不飽和脂肪酸高含有部分グリセリドの製造方法であ
る。

【００１１】さらに、本発明は、油脂をリパーゼで加水
分解し、得られる反応生成物から高度不飽和脂肪酸高含
有グリセリドを得、該グリセリドから分画して得られる
ジグリセリドに、グリセリンの存在下でリパーゼを作用
させ、30℃から５℃まで段階的に温度を下げながら反応
を行い、モノグリセリドを得ることを特徴とする高度不
飽和脂肪酸高含有部分グリセリドの製造方法である。

【００１２】ここで、部分グリセリドとは、モノグリセ
リド及び／又はジグリセリドであり、高度不飽和脂肪酸
としてはドコサヘキサエン酸、エイコサペンタエン酸若
しくはアラキドン酸又はこれらの組合わせが挙げられ、
油脂としては、魚油又はオキアミ、海藻若しくは菌類か
ら抽出したものが挙げられる。さらに、本発明は、上記
高度不飽和脂肪酸高含有部分グリセリドを含んでなる乳
化剤である。

【００１３】以下、本発明を詳細に説明する。本発明で
は、まず、魚油等の油脂、グリセリン及び少量の水を含
む反応混液にリパーゼを加え、30℃から５℃まで段階的
に徐々に冷却しながらグリセロリシス反応を行うことに
よって高度不飽和脂肪酸高含有部分グリセリドを製造す
る。本発明での部分グリセリドとは、トリグリセリド以
外のグリセリド、即ち、ジグリセリド若しくはモノグリ
セリド、又はジグリセリドとモノグリセリドとの混合物
を意味する。また、高度不飽和脂肪酸とは、３個以上の
二重結合を有する炭素数20以上の脂肪酸、例えば、アラ
キドン酸（20：４) 、ＥＰＡ（20：５）、及びＤＨＡ
（22：６) などが挙げられる。

【００１４】さらに、本発明での油脂とは、構成脂肪酸
に高度不飽和脂肪酸を高濃度に含有し、好ましくはＤＨ
Ａ30％以上を含むものである。例えば、マグロ、カツ
オ、イワシ、サバ、アジ、サンマ、タラ、イカ等の魚油
の他にオキアミ、さらに、クロレラ、スピルリナ等の海
藻、モルティエラ属等の菌類等から抽出した油脂を挙げ
ることができる。

【００１５】したがって、高度不飽和脂肪酸高含有部分
グリセリドとは、高度不飽和脂肪酸を高濃度に構成脂肪
酸として含むジグリセリド若しくはモノグリセリド又は
これらの混合物を意味するものである。本発明では、油
脂、グリセリン及び少量の水を含む混液を出発原料とす
ることができる。

【００１６】本発明で用いるリパーゼは、例えばシュー
ドモナス（Pseudomonas)属に属する微生物由来のリパー
ゼ等を用いることができる。かかるリパーゼについて
は、市販のものを用いることができる。例えば、シュー
ドモナス・フルオレッセンス（Pseudomonas fluoresce
nce) のリパーゼ（天野製薬（株），リパーゼＡＫ）、
シュードモナス属（Pseudomonas sp.) のリパーゼ（天
野製薬（株），リパーゼＰ）等が挙げられる。

【００１７】これらのリパーゼの使用形態はそのままで
もよいが、固定化剤（例えば、セライトやセラミックス
担体等）に固定化したリパーゼを使用してもよく、特に
限定されるものではない。リパーゼの使用量は、反応条
件によって適宜決定すればよく、特に制限されるもので
はない。例えば、油（トリグリセリド）１mol に対し
て、グリセリン２〜５mol 加え、反応混液１ｇ当たり20
0〜10,000Ｕのリパーゼを使用することができる。ま
た、水分量については、例えば、油（トリグリセリド）
５ｇに対して10〜500 μl、好ましくは10〜200 μl 加
えることができる。

【００１８】反応は、次の通り行う。すなわち、油脂
に、グリセリンの存在下でリパーゼを作用させ、30℃か
ら５℃まで段階的に温度を下げながらグリセロリシス反
応により行う。この場合、まず30℃で２〜10時間反応を
行い、次に室温（15〜25℃）で16時間反応を行う。更に
得られた反応液を５℃に冷却して24〜120時間反応を行
う。

【００１９】反応終了後の溶液から高度不飽和脂肪酸高
含有部分グリセリドを抽出する。抽出は、通常の方法、
例えば、アルカリ脱酸法、溶剤液々分配法等により行
う。尚、脂質組成の分析は、例えば、ガスクロマトグラ
フィー、イヤトロスキャン法等により行う。ＤＨＡを高
濃度含む部分グリセリドを製造するには、まず、油脂を
リパーゼで選択的加水分解し、ＤＨＡ高含有油脂を製造
し、これをグリセリンの存在下、リパーゼを用いてグリ
セロリシスを行う。

【００２０】すなわち、油脂に、リパーゼ（例えばキャ
ンディダ・シリンドラシエ（Candida cylindracea) の
リパーゼ等）を作用させて30℃〜40℃で15〜70時間加水
分解反応を行い、高度不飽和脂肪酸高含有グリセリドを
得る。そして、該グリセリドからジグリセリドを分画す
る。分画方法としては、通常の方法、例えば、シリカゲ
ルカラムクロマトグラフィー、分子蒸留、真空精密蒸留
等が挙げられる。

【００２１】次に、得られる高度不飽和脂肪酸高含有グ
リセリド又は該グリセリドから分画したジグリセリド
に、グリセリンの存在下で再度リパーゼを作用させ、30
℃から５℃まで段階的に温度を下げながら、前記方法と
同様にしてグリセロリシス反応を行う。ここで使用する
リパーゼとしては、上記加水分解用のリパーゼとは異な
るリパーゼ、例えば、シュードモナス・フルオレッセン
ス（Pseudomonas fluorescens)のリパーゼ（天野製薬
（株），リパーゼＡＫ）、シュードモナス属（Pseudomo
nas sp.) のリパーゼ（天野製薬（株），リパーゼＰ）
等を用いる。

【００２２】脂質分析、脂肪酸組成の分析については、
前記と同様である。一回目の加水分解により、グリセリ
ド画分にＤＨＡを40〜50％含有するＤＨＡ高含有ジグリ
セリドが得られる。このジグリセリドを用いて２回目の
リパーゼ反応を行うことにより、よりＤＨＡ含量の高い
部分グリセリドが得られる。本発明によって生成された
部分グリセリドは、反応混液からアルカリ洗浄、分子蒸
留、真空精密蒸留、水蒸気蒸留、溶剤液液分配、低温結
晶化分別、クロマトグラフィー等の処理、又はこれらの
処理を適宜組み合わせることによって精製分画できる。

【００２３】このようにして得られた高度不飽和脂肪酸
高含有部分グリセリドは、主としてモノグリセリド及び
／又はジグリセリドにより構成されており、アラキドン
酸、ＤＨＡ、ＥＰＡなどの高度不飽和脂肪酸を高濃度に
含む。アラキドン酸、ＥＰＡ及びＤＨＡ等は、循環器系
及び中枢神経系機能に関与する、生体に必須の脂肪酸で
あるため、本発明によって製造される高度不飽和脂肪酸
高含有部分グリセリドは、医薬品、健康補助食品又は特
定保健用食品として、また、部分グリセリドが非常に優
れた乳化剤であるため、上記の生理活性作用を有する乳
化剤として極めて有用である。

【００２４】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明する。但し、本発明は、これら実施例に限定されるも
のではない。〔実施例１〕マグロ油（ケン化価：184.2, ＥＰＡ：5.
８％，ＤＨＡ：23.3％) 100gとグリセリン20g(モル比で
１：２) 及び蒸留水５mlを含む反応系にシュードモナス
・フルオレッセンス（Pseudomonas fluorescens) のリ
パーゼ（天野製薬（株) 製、リパーゼAK、26,800U/g)を
50,000U(ユニット) 加え、攪拌しながら反応させた。反
応は30℃で５時間、室温で16時間、次いで５℃で24時間
行った。

【００２５】得られた反応混液を適量採取し、クロマロ
ットS-III( (株) ヤトロン製) にスポットし、ベンゼ
ン：クロロホルム：酢酸（50：20：0.5(v/v)) の混合溶
媒で展開してからイヤトロスキャンTH-10 ((株) ヤトロ
ン製) で脂質組成の分析を行った。その結果、脂質組成
はトリグリセリド (TG) 26.1％、脂肪酸 (FFA) 6.8％、
ジグリセリド (DG) 33.0％、モノグリセリド（MG) 34.1
％（重量％）であった。

【００２６】このように魚油トリグリセリドの約70％が
モノグリセリド及びジグリセリドに変換できることがわ
かった。得られた反応混液中の遊離脂肪酸はアルカリ脱
酸法により水層に除去し、トリグリセリド、ジグリセリ
ド、モノグリセリドからなるグリセリド混合物90.8g を
得た。グリセリド混合物中の脂肪酸組成は常法に従いメ
チルエステル化した後、キャピラリーガスクロマトグラ
フィーにより分析した。

【００２７】その結果、ＥＰＡ 5.7％、ＤＨＡ24.6％で
あった。得られたグリセリド混合物は、原料としたマグ
ロ油に比べ、乳化分散性及び安定性が飛躍的に向上して
おり、ドリンク剤 350mlに対して、他の乳化剤を使用し
なくても60mg（ＤＨＡとして14.8mg) の添加が可能であ
った。この乳化剤は５℃及び25℃で60日間密封保存して
も油の分散や沈澱物の生成はまったく見られなかった。
尚、５℃の保存において魚臭の発臭はまったくなかっ
た。

【００２８】〔実施例２〕マグロ油（ケン化価：184.2,
ＥＰＡ：5.８％，ＤＨＡ：23.3％) 100g、水 100g及
びキャンディダ・シリンドラシェ（Candida cylindrac
ea) のリパーゼ（名糖産業（株）製、リパーゼOF、360,
000U/g) 0.2gからなる反応混液を攪拌しながら30℃で16
時間加水分解反応を行った。加水分解後の反応液は十分
平衡に達していた。

【００２９】次いで、該反応液からリパーゼを含む水層
を除去して加水分解油を得た。（加水分解油の酸価は13
2.1であった。) さらに、該加水分解油から遊離した脂
肪酸をアルカリ脱酸法によって水層に除去し、高度不飽
和脂肪酸濃縮グリセリドを33.5g（収率33.5％) 得た。
この高度不飽和脂肪酸濃縮グリセリドの酸価は0.１であ
った。脂肪酸組成は、常法に従いメチルエステル化した
後、キャピラリーガスクロマトグラフィーで分析した。
その結果、構成脂肪酸中のＥＰＡは5.１％、ＤＨＡは4
7.8％であった。また、実施例１と同様にイヤトロスキ
ャンで脂質組成の分析を行った結果、トリグリセリド
(TG) 85.3％、ジグリセリド (DG) 12.9％、モノグリセ
リド (MG) 1.8％であった。

【００３０】このグリセリド混合物30g をシリカゲルカ
ラムクロマトグラフィーにより3.5gジグリセリド画分を
精製単離した。このジグリセリドを常法に従いメチルエ
ステル化した後、キャピラリーガスクロマトグラフィー
で分析した。その結果、ＥＰＡは4.１％、ＤＨＡは53.2
％であった。

【００３１】次に、得られたジグリセリド３g とグリセ
リン0.4g (モル比で１：１) 及び蒸留水 150μl を含
む反応系にシュードモナス・フルオレッセンス（Pseudo
monas fluorescens) のリパーゼ（天野製薬（株) 製、リ
パーゼAK、26,800U/g)を1,500U (ユニット) 加え、攪拌
しながら反応させた。反応は30℃で５時間、室温で16時
間、次いで５℃で24時間行った。

【００３２】得られた反応混液を実施例１と同様にイヤ
トロスキャンで脂質組成の分析を行ったところ、脂質組
成は TG 18.8％、 FFA 6.5％、 DG 49.0％、 MG 25.7％
（重量％）であった。このように、マグロ油をリパーゼ
で選択的加水分解して得られた高度不飽和脂肪酸高含有
油脂から、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより
単離精製したジグリセリドについても、上記グリセロリ
シス反応により約25％モノグリセリド（MG) に変換させ
られることができた。

【００３３】得られた反応混液中の遊離脂肪酸はアルカ
リ脱酸法により水層に除去し、トリグリセリド、ジグリ
セリド、モノグリセリドからなるグリセリド混合物2.8g
を得た。グリセリド混合物中の脂肪酸組成は、常法に従
いメチルエステル化した後、キャピラリーガスクロマト
グラフィーにより分析した。

【００３４】その結果、ＥＰＡ 4.5％、ＤＨＡ53.8％で
あった。得られたグリセリド混合物は、原料としたマグ
ロ油に比べ、乳化分散性及び安定性が飛躍的に向上して
おり、ドリンク剤 350mlに対して他の乳化剤を使用しな
くても60mg（ＤＨＡとして32.5mg) の添加が可能であっ
た。この乳化剤は５℃及び25℃で60日間密封保存しても
油の分散や沈澱物の生成はまったく見られなかった。
尚、５℃の保存において魚臭の発臭はまったくなかっ
た。

【００３５】

【発明の効果】本発明により、高度不飽和脂肪酸高含有
部分グリセリドを効率的に製造する方法を提供すること
ができる。水系への乳化分散性及び安定性が極めて優
れ、かつ、生理活性を有する高度不飽和脂肪酸高含有部
分グリセリドを効率良く製造できることは、医薬品、化
粧品、特定保健用食品及び一般食品などに幅広く利用す
ることが可能であり、産業上極めて有用てある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者丸山一輝茨城県つくば市和台16番２マルハ株式会社中央研究所内 (72)発明者椎名智香子茨城県つくば市和台16番２マルハ株式会社中央研究所内 (72)発明者中山秀茨城県つくば市和台16番２マルハ株式会社中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】油脂に、グリセリンの存在下でリパーゼ
を作用させ、30℃から５℃まで段階的に温度を下げなが
ら反応を行うことを特徴とする高度不飽和脂肪酸高含有
部分グリセリドの製造方法。
【請求項２】油脂をリパーゼで加水分解し、得られる
反応生成物から高度不飽和脂肪酸高含有グリセリドを
得、該グリセリドに、グリセリンの存在下でリパーゼを
作用させ、30℃から５℃まで段階的に温度を下げながら
反応を行い、部分グリセリドを得ることを特徴とする高
度不飽和脂肪酸高含有部分グリセリドの製造方法。
【請求項３】油脂をリパーゼで加水分解し、得られる
反応生成物から高度不飽和脂肪酸高含有グリセリドを
得、該グリセリドから分画して得られるジグリセリド
に、グリセリンの存在下でリパーゼを作用させ、30℃か
ら５℃まで段階的に温度を下げながら反応を行い、モノ
グリセリドを得ることを特徴とする高度不飽和脂肪酸高
含有部分グリセリドの製造方法。
【請求項４】部分グリセリドが、モノグリセリド及び
／又はジグリセリドである請求項１〜３のいずれかの項
記載の高度不飽和脂肪酸高含有部分グリセリドの製造方
法。
【請求項５】高度不飽和脂肪酸が、ドコサヘキサエン
酸、エイコサペンタエン酸若しくはアラキドン酸又はこ
れらの組合わせである請求項１〜３のいずれかの項記載
の高度不飽和脂肪酸高含有部分グリセリドの製造方法。
【請求項６】油脂が、魚油又はオキアミ、海藻若しく
は菌類から抽出したものである請求項１〜３のいずれか
の項記載の高度不飽和脂肪酸高含有部分グリセリドの製
造方法。
【請求項７】請求項１〜３のいずれかの項記載の高度
不飽和脂肪酸高含有部分グリセリドの製造方法によって
得られた高度不飽和脂肪酸高含有部分グリセリドを含ん
でなる乳化剤。