JPS63279794A - 油脂の改質方法 - Google Patents
油脂の改質方法Info
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- JPS63279794A JPS63279794A JP62113829A JP11382987A JPS63279794A JP S63279794 A JPS63279794 A JP S63279794A JP 62113829 A JP62113829 A JP 62113829A JP 11382987 A JP11382987 A JP 11382987A JP S63279794 A JPS63279794 A JP S63279794A
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Landscapes
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- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Fats And Perfumes (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、固定化リパーゼによる油脂の新規改質方法に
関する。
関する。
従来技術
リパーゼは油脂の加工技術において加水分解、エステル
合成(なお、本発明においてはエステル交換もエステル
合成に含むものとする。)等の触媒能を持つことが広く
知られておシ、またリパーゼの固定化についても担体に
化学的、物理的に固定化する方法、又は担体で包括する
方法など研究が進んでいる。さて、エステルの加水分解
と合成は可逆反応であシ、油脂のトリグリセライドの場
合、下式に示すような関係にある。
合成(なお、本発明においてはエステル交換もエステル
合成に含むものとする。)等の触媒能を持つことが広く
知られておシ、またリパーゼの固定化についても担体に
化学的、物理的に固定化する方法、又は担体で包括する
方法など研究が進んでいる。さて、エステルの加水分解
と合成は可逆反応であシ、油脂のトリグリセライドの場
合、下式に示すような関係にある。
DG (ジグリセリド)+FFA(遊離脂肪rI!l)
→ ゛ ← TG()ジグリセリド)+HO 上述のようにリパーゼは加水分解反応と合成反応の可逆
反応を触媒することより、水分の多い系においては反応
式からも明らかなように加水分解反応が進行し、水分の
少ない系においては合成反応が進行する。
→ ゛ ← TG()ジグリセリド)+HO 上述のようにリパーゼは加水分解反応と合成反応の可逆
反応を触媒することより、水分の多い系においては反応
式からも明らかなように加水分解反応が進行し、水分の
少ない系においては合成反応が進行する。
一方、TGの加水分解物の1つであるDG Q多く含む
油脂、例えはパーム油、米油、オリーブ油等では、TG
中にDGが多量に存在する為に、■8FI(固体脂含有
率係数)の低下、■結晶核生成の妨害、■チョコレート
製造工程におけるテンノ臂リング操作の難渋等の問題が
生じる。このDGは他のTGの加水分解物のMG (モ
ノグリセリド)、FFA(遊離ツ肪酸)とは異なってT
Gから除去し難い物質である。
油脂、例えはパーム油、米油、オリーブ油等では、TG
中にDGが多量に存在する為に、■8FI(固体脂含有
率係数)の低下、■結晶核生成の妨害、■チョコレート
製造工程におけるテンノ臂リング操作の難渋等の問題が
生じる。このDGは他のTGの加水分解物のMG (モ
ノグリセリド)、FFA(遊離ツ肪酸)とは異なってT
Gから除去し難い物質である。
何故ならばMG及びFFAはDGと同様にTGと共融混
合物を作シ、結晶核の生成全妨害する作用を有するが、
アルカリ精製や蒸留、脱酸でTG力為らカニなシの量を
分離可能であるのに対し、DGについては、現在工業的
に有効な分離方法が存在しないからでおる。
合物を作シ、結晶核の生成全妨害する作用を有するが、
アルカリ精製や蒸留、脱酸でTG力為らカニなシの量を
分離可能であるのに対し、DGについては、現在工業的
に有効な分離方法が存在しないからでおる。
このような種々の問題ヲ有するDGの除去に関して、最
近、前述のリパーゼを用いるエステル合成反応(DG+
FFA−+TG+H20’)の利用が検討されている。
近、前述のリパーゼを用いるエステル合成反応(DG+
FFA−+TG+H20’)の利用が検討されている。
例えは、可逆的に乾燥した糸(反応糸の水分濃度180
0 ppm以下)で固定化リノクーゼを作用させてエス
テル合成を行ないDGをTGに変換する方法である(特
開昭57−8787号公報゛参照)。
0 ppm以下)で固定化リノクーゼを作用させてエス
テル合成を行ないDGをTGに変換する方法である(特
開昭57−8787号公報゛参照)。
この方法では、TGとともに生成してくる水若しくは低
級アルコールを減圧留去又は吸収剤を用いて除去する工
夫もなされている。
級アルコールを減圧留去又は吸収剤を用いて除去する工
夫もなされている。
しかしながらこの方法では、す、p4−ゼを水の存在下
でセライト等の担体に分散または吸着させた後に減圧乾
燥するという従来法に従りて調製された固定化リパーゼ
を用いている為にDGをTOに移行させるのに長時間髪
する(3日以上)という欠点がある。
でセライト等の担体に分散または吸着させた後に減圧乾
燥するという従来法に従りて調製された固定化リパーゼ
を用いている為にDGをTOに移行させるのに長時間髪
する(3日以上)という欠点がある。
そして、セライト等へのリパーゼの固定化においては、
酵素失活時にセライト材を再生するのではなく、新しく
セライトに固定化して使用するために、固定化担体は、
使い捨てとなる。このことは、リパーゼの安定性が、長
期間持続しなければ、固定化担体のコストが、大きく、
改質油のコストにひびいてくることを意味する。
酵素失活時にセライト材を再生するのではなく、新しく
セライトに固定化して使用するために、固定化担体は、
使い捨てとなる。このことは、リパーゼの安定性が、長
期間持続しなければ、固定化担体のコストが、大きく、
改質油のコストにひびいてくることを意味する。
従って、現在のところエステル合成反応を用いて効率よ
くしかも速やかにDG ’i TGに変換させる方法は
報告されていない。
くしかも速やかにDG ’i TGに変換させる方法は
報告されていない。
従来除去することが困難であった油脂中のDGを効率良
くしかも迅速にTGに変換させることによシ低コストで
油脂を改質する方法の開発が望まれている。
くしかも迅速にTGに変換させることによシ低コストで
油脂を改質する方法の開発が望まれている。
本発明者等は上記問題点を解決する為に鋭意研究を重ね
た結果、膜にリパーゼを固定化し、油脂を、例えば強制
的に圧力金かけて透過させ、エステル合成反応を行なわ
せることによシ、効率よくしかも迅速にDGをTG K
変換できることを見い出し、本発明を完成に至らしめた
。即ち、例えげ、セラミックス膜に、ポリアクリル酸や
、Iリメタアクリル酸、テリエチレンイミン、ポリアリ
ルアミンなどの#累固定化物質を圧力をかけ充填したダ
イナミックス膜に、リパーゼをイオン交換、および共有
結合で、固定化させ、真空乾燥することにより、リパー
ゼ固定化ダイナミックス膜を製膜し、油脂を圧力透過さ
せることによシ、迅速に、効率よく、エステル合成反応
を行わせて改質油を製造することができる。
た結果、膜にリパーゼを固定化し、油脂を、例えば強制
的に圧力金かけて透過させ、エステル合成反応を行なわ
せることによシ、効率よくしかも迅速にDGをTG K
変換できることを見い出し、本発明を完成に至らしめた
。即ち、例えげ、セラミックス膜に、ポリアクリル酸や
、Iリメタアクリル酸、テリエチレンイミン、ポリアリ
ルアミンなどの#累固定化物質を圧力をかけ充填したダ
イナミックス膜に、リパーゼをイオン交換、および共有
結合で、固定化させ、真空乾燥することにより、リパー
ゼ固定化ダイナミックス膜を製膜し、油脂を圧力透過さ
せることによシ、迅速に、効率よく、エステル合成反応
を行わせて改質油を製造することができる。
言うまでもなく、本発明の特徴は固定化リパーゼに在る
。
。
従来固定化リノ母−ゼの調製に関しては水分の存布下で
セライト等の固定化担体にリパーゼを吸着させた後に乾
燥する方法が主に用いられてきた方法である。
セライト等の固定化担体にリパーゼを吸着させた後に乾
燥する方法が主に用いられてきた方法である。
また、最近は固定化リパーゼの調製法に関して検討が加
えられ種々の改良技術が生まれている。
えられ種々の改良技術が生まれている。
例えば、固定化担体としては多孔質固体及びキトサン誘
導体からなる担体を使用する例(特開昭59−2133
90号公報参照。)、また、2〜3価の低級アルコール
と水の混合液にり/母−ゼを溶解させた後に水溶性担体
で包括固定化する方法(特開昭60−164486号公
報参照。)等がある。
導体からなる担体を使用する例(特開昭59−2133
90号公報参照。)、また、2〜3価の低級アルコール
と水の混合液にり/母−ゼを溶解させた後に水溶性担体
で包括固定化する方法(特開昭60−164486号公
報参照。)等がある。
しかしながら、本発明のごとく膜にリパーゼを固定化し
、油脂の改質を行なった例は、はとんど存在しない。
、油脂の改質を行なった例は、はとんど存在しない。
以下に本発明を更に詳細に説明する。
多孔質支持体として多孔質膜を使用する場合、無機、有
機のいずれの膜も使用できる。無機膜としては、アルミ
ナ、シリカおよびカーざンなどのセラミックス膜が使用
できる。また、有機膜としく6) ては、lリスルホン、ポリプロピレン、ポリイミドなど
、油脂に使用可能なものであれに、どれでも使用可能で
ある。膜の孔径としては、数十Xから、数μmまで、使
用可能範囲は広い。
機のいずれの膜も使用できる。無機膜としては、アルミ
ナ、シリカおよびカーざンなどのセラミックス膜が使用
できる。また、有機膜としく6) ては、lリスルホン、ポリプロピレン、ポリイミドなど
、油脂に使用可能なものであれに、どれでも使用可能で
ある。膜の孔径としては、数十Xから、数μmまで、使
用可能範囲は広い。
酵素固定化物質としては、先に述べた物質の外に、オキ
シ塩化ジルコニウムや、オキシ塩化ジルコニウムとポリ
アクリル酸、ポリアクリル酸とポリエチレンイミンなど
のイオン結合によるダイナミックス膜形成物置が使用可
能である。
シ塩化ジルコニウムや、オキシ塩化ジルコニウムとポリ
アクリル酸、ポリアクリル酸とポリエチレンイミンなど
のイオン結合によるダイナミックス膜形成物置が使用可
能である。
セラミックス膜をダイナミックス膜に製膜するには、多
孔質支持体を、限外濾過膜あるいは逆浸透膜のかわシに
、限外濾過あるいは、逆浸透用セルに装着し、酵素固定
物質の水溶液(たとえば、濃度100〜10.ooo
PPrn )を、たとえは、圧力1〜70 kg/cm
で適当時間循環し、この後、この液を取シ除き、水洗し
て使用する。
孔質支持体を、限外濾過膜あるいは逆浸透膜のかわシに
、限外濾過あるいは、逆浸透用セルに装着し、酵素固定
物質の水溶液(たとえば、濃度100〜10.ooo
PPrn )を、たとえは、圧力1〜70 kg/cm
で適当時間循環し、この後、この液を取シ除き、水洗し
て使用する。
例えば、酵素固定物質として、オキシ塩化ジルコニウム
を用いる場合は、上記の製膜方法に従かう。
を用いる場合は、上記の製膜方法に従かう。
また、ポリアクリル酸、ポリメタアクリル酸などのポリ
カルボン酸を用いた場合は、上記の製膜方法に従い、ま
ず、これらの水溶液−6pl−12〜3で適当時間循環
する。次いで、この循環液のpi(t−2〜7に調整後
、この液を除き、水洗して使用する。
カルボン酸を用いた場合は、上記の製膜方法に従い、ま
ず、これらの水溶液−6pl−12〜3で適当時間循環
する。次いで、この循環液のpi(t−2〜7に調整後
、この液を除き、水洗して使用する。
−値をこの範囲に調整する理由は、ダイナミックス膜の
洗浄と定着を行なうためである。
洗浄と定着を行なうためである。
さらに、オキシ塩化ジル;ニウムとポリカルボン酸、ポ
リカリがン酸とポリエチレンイミンなどの組み合せによ
シ、さらに安定なダイナミックス膜が得られる。この場
合、一度、オキシ塩化ジルコニウムやポリカルボン酸で
上記と同様に製膜しておき、これにイオン交換させるよ
うに、それぞれ、ポリカルメン酸、ポリエチレンイミン
を付着させる。このときも、濃度に、例えば、100〜
xO(LOOOppm 、 圧力は、例えは1〜70
kII/cIL2で適当時間これらの水溶液を循環させ
て、付着させる。
リカリがン酸とポリエチレンイミンなどの組み合せによ
シ、さらに安定なダイナミックス膜が得られる。この場
合、一度、オキシ塩化ジルコニウムやポリカルボン酸で
上記と同様に製膜しておき、これにイオン交換させるよ
うに、それぞれ、ポリカルメン酸、ポリエチレンイミン
を付着させる。このときも、濃度に、例えば、100〜
xO(LOOOppm 、 圧力は、例えは1〜70
kII/cIL2で適当時間これらの水溶液を循環させ
て、付着させる。
ここで得られたダイナミックス膜への酵素の固定化方法
の例を以下に述べる。
の例を以下に述べる。
酵素固定物質をオキシ塩化ジルコニウムとし、これを付
着させてダイナミックス膜とした場合には、これを充分
水洗した後、たとえは、限外濾過用セルに限外濾過膜の
代シに装着し酵素をたとえば、t o o ppm以上
の濃度に調製した水溶液を圧力をたとえば1〜70に9
□2で循環し、酵素をオキシ塩化ジルコニウムの上にイ
オン結合させて固定化し、水洗後、使用する。
着させてダイナミックス膜とした場合には、これを充分
水洗した後、たとえは、限外濾過用セルに限外濾過膜の
代シに装着し酵素をたとえば、t o o ppm以上
の濃度に調製した水溶液を圧力をたとえば1〜70に9
□2で循環し、酵素をオキシ塩化ジルコニウムの上にイ
オン結合させて固定化し、水洗後、使用する。
酵素固定物質をポリアクリル酸などのポリカルがン酸や
ポリエチレンイミンを用いて製膜した場合には、これら
の酵素固定物質に直接共有結合によシ結合させ、酵素を
固定化する。酵素は?リベプチドであるので、酵素分子
中には種々のアミノ酸がペプチド結合で結合している。
ポリエチレンイミンを用いて製膜した場合には、これら
の酵素固定物質に直接共有結合によシ結合させ、酵素を
固定化する。酵素は?リベプチドであるので、酵素分子
中には種々のアミノ酸がペプチド結合で結合している。
そのため、酵素分子末端や酵素分子側鎖には、リジン、
アルギニン、ヒスチジンのアミノ基や、グルタミン酸、
アスノ4 ラギン酸のカルがキシル基が存在し、コレを
固定化反応に用いることができる。ポリアクリル酸を用
いてダイナミックス膜を形成している場合は、ポリアク
リル酸中のカルざキシル基と酵素分子中のアミノ基とを
ペプチド結合で結合させることによって、ダイナはツク
ス膜に固定化できる。
アルギニン、ヒスチジンのアミノ基や、グルタミン酸、
アスノ4 ラギン酸のカルがキシル基が存在し、コレを
固定化反応に用いることができる。ポリアクリル酸を用
いてダイナミックス膜を形成している場合は、ポリアク
リル酸中のカルざキシル基と酵素分子中のアミノ基とを
ペプチド結合で結合させることによって、ダイナはツク
ス膜に固定化できる。
また、ダイナミックス膜がアミノ基をもつポリマーで形
成されている場合には、逆に酵素分子中のカルざキシル
基とペプチド結合で、結合させることができる。
成されている場合には、逆に酵素分子中のカルざキシル
基とペプチド結合で、結合させることができる。
これらのペプチド結合は、種々の方法でつくられる。す
なわち、縮合剤を用いる方法、酸クロライド法、アジド
誘導体を用いる方法などがあるが、縮合剤を用いる方法
が最適であると考えられる。
なわち、縮合剤を用いる方法、酸クロライド法、アジド
誘導体を用いる方法などがあるが、縮合剤を用いる方法
が最適であると考えられる。
酸クロライド法やアジド誘導体を用いる方法などでは、
酵素固定物質と酵素との反応が制御困難で、反応が進み
すぎることで、酵素機能を失なったシ、反応試薬が強す
ぎて、例えば、大きな一値の変化をまねくなどのため、
やはり酵素の失活をまねく場合が多い。
酵素固定物質と酵素との反応が制御困難で、反応が進み
すぎることで、酵素機能を失なったシ、反応試薬が強す
ぎて、例えば、大きな一値の変化をまねくなどのため、
やはり酵素の失活をまねく場合が多い。
縮合剤としては、1− Etbyl −3−(3−dl
methyl amlno propyl )
−earbodlimidehydroc菩1orl
d@(和光紬薬工業(株)製)、Dlcyclohex
yl c@rbodlimldeなどが挙げられるが、
前者の試薬は、非常に温和な条件でペプチド結合(lO
) をつくることができ、また、水中で反応が可能であるた
め、操作が容易である。また、縮合剤の量を調節するこ
とによシ、酵素固定物質に対して結合する酵素の量を調
節したり、酵素1分子あたりの酵素固定物質の結合部位
の数を調節することができる。
methyl amlno propyl )
−earbodlimidehydroc菩1orl
d@(和光紬薬工業(株)製)、Dlcyclohex
yl c@rbodlimldeなどが挙げられるが、
前者の試薬は、非常に温和な条件でペプチド結合(lO
) をつくることができ、また、水中で反応が可能であるた
め、操作が容易である。また、縮合剤の量を調節するこ
とによシ、酵素固定物質に対して結合する酵素の量を調
節したり、酵素1分子あたりの酵素固定物質の結合部位
の数を調節することができる。
縮合剤を用いて酵素の固定化反応をするには、酵素固定
物質が、たとえば、官能基としてカルメキシル基を有す
る場合、その−値を4〜7に調整して反応させる必要が
ある。また、官能基がアミノ基である場合には、−値7
〜8程度で反応しなければならない。これは、酵素固定
物質の官能基が完全に解離する一領域を除き、さらに酵
素の−による失活を防止するために必要な条件である。
物質が、たとえば、官能基としてカルメキシル基を有す
る場合、その−値を4〜7に調整して反応させる必要が
ある。また、官能基がアミノ基である場合には、−値7
〜8程度で反応しなければならない。これは、酵素固定
物質の官能基が完全に解離する一領域を除き、さらに酵
素の−による失活を防止するために必要な条件である。
酵素固定化の際の反応条件としては、たとえは濃度0.
1〜5qID程度の酵素溶液をダイナミックス膜の膜面
積10側について29m1程度用いて反応させる。この
場合、上記縮合剤を酵素Igにつき0.05I1以上用
いれは充分である。
1〜5qID程度の酵素溶液をダイナミックス膜の膜面
積10側について29m1程度用いて反応させる。この
場合、上記縮合剤を酵素Igにつき0.05I1以上用
いれは充分である。
e+¥素固定化反応は、ダイナミックス膜を適当時間酵
素溶液に浸漬するか、酵素溶液をたとえば1〜70 k
g/cwt2の圧力をかけて膜透過させながら反応固定
化させる方法のいずれで4よい。
素溶液に浸漬するか、酵素溶液をたとえば1〜70 k
g/cwt2の圧力をかけて膜透過させながら反応固定
化させる方法のいずれで4よい。
反応に使用する縮合剤の量は、これが多すぎると、膜の
酵素活性を低下させる。これは酵素ができるだけ自由に
動ける状態で固定化される必要があるためと考えられる
。
酵素活性を低下させる。これは酵素ができるだけ自由に
動ける状態で固定化される必要があるためと考えられる
。
このようにして酵素を固定した酵素固定化ダイナミック
ス膜は、酵素が失活した場合には、前述のように、1規
定程度のアルカリ水溶液を用いることにより、多孔質支
持体が充分再生し、再度固定化に用いることができる。
ス膜は、酵素が失活した場合には、前述のように、1規
定程度のアルカリ水溶液を用いることにより、多孔質支
持体が充分再生し、再度固定化に用いることができる。
しかし、縮合剤の酵素に対する割合が酵素1gに対し、
0.5gを越える場合や、固定化酵素ダイナミックス膜
を用いた反応時における目づまシの場合には、アルカリ
水溶液で再生しにくい場合がある。このようなときには
、膜を電気炉等で焼くことによシ多孔質支持体が再生で
き、また、焼くことによシ無様物が残存する場合には、
膜を水で逆圧洗浄して無機物を取シ除き、再生すること
ができる。
0.5gを越える場合や、固定化酵素ダイナミックス膜
を用いた反応時における目づまシの場合には、アルカリ
水溶液で再生しにくい場合がある。このようなときには
、膜を電気炉等で焼くことによシ多孔質支持体が再生で
き、また、焼くことによシ無様物が残存する場合には、
膜を水で逆圧洗浄して無機物を取シ除き、再生すること
ができる。
この酵素固定化ダイナミックス膜を用いての酵素分解反
応および酵素合成反応は、たとえは限外濾過装置又は逆
浸透装置に限外濾過膜又は逆授透膜の代シに酵素固定化
ダイナミックス膜を装着し、たとえば70 kg/cT
rL2以下の圧力を用いて、基質溶液を循環し、限外濾
過あるいは逆浸透により生成物のみ會、あるいは、基乍
1及び生成物を強制的に透過させながら行なうことがで
きるため、酵素分解反応では、生成物の精製ができかつ
反応収率を高められ、酵素合成反応においても、反応収
率を高められる。また、この酵素固定化ダイナミックス
膜は、多孔質支持体の表面にも、かなシの酵素が酵素固
定物質を介して反応固定化されているため、圧力をかけ
ずに基質を循環するたけでも酵累反応しうる。
応および酵素合成反応は、たとえは限外濾過装置又は逆
浸透装置に限外濾過膜又は逆授透膜の代シに酵素固定化
ダイナミックス膜を装着し、たとえば70 kg/cT
rL2以下の圧力を用いて、基質溶液を循環し、限外濾
過あるいは逆浸透により生成物のみ會、あるいは、基乍
1及び生成物を強制的に透過させながら行なうことがで
きるため、酵素分解反応では、生成物の精製ができかつ
反応収率を高められ、酵素合成反応においても、反応収
率を高められる。また、この酵素固定化ダイナミックス
膜は、多孔質支持体の表面にも、かなシの酵素が酵素固
定物質を介して反応固定化されているため、圧力をかけ
ずに基質を循環するたけでも酵累反応しうる。
酵素固定化ダイナミックス膜に固定化されている酵累負
は、固定化膜をアルカリ洗浄し、この洗浄液中に存在す
る酵素すを窒素分析によシ、標品の酵素浴液と比較して
算出できる。なお、窒素分析は、たとえは、三菱化成工
業(株)製MCI TN−01型窒素分析計を用いて行
なえる。
は、固定化膜をアルカリ洗浄し、この洗浄液中に存在す
る酵素すを窒素分析によシ、標品の酵素浴液と比較して
算出できる。なお、窒素分析は、たとえは、三菱化成工
業(株)製MCI TN−01型窒素分析計を用いて行
なえる。
このようにしてつくられた、リパーゼ固定化グイナぽツ
クス膜は、反応時における水分を調整するために、減圧
乾燥しなけれはならない。
クス膜は、反応時における水分を調整するために、減圧
乾燥しなけれはならない。
まず、リパーゼを固定化したダイナミックス膜を口紙で
表面の水分をふき取り、真空乾燥器中で乾燥した。この
とき、常に、真空乾燥器中の圧力を一定に保ち、乾燥温
度′fr:調整することによシ、膜中の水分量の調節を
行なった。
表面の水分をふき取り、真空乾燥器中で乾燥した。この
とき、常に、真空乾燥器中の圧力を一定に保ち、乾燥温
度′fr:調整することによシ、膜中の水分量の調節を
行なった。
乾燥時の真空乾燥器中の圧力は、10〜15WIIHg
に調整した。この範囲以外の圧力においても、温度調節
によシ膜中の水分量調節は可能であるが、この範囲以上
の圧力では、乾燥温度が高くなり、酵素失活の原因とも
なるため、乾燥圧力は、lO〜15mHgとした。
に調整した。この範囲以外の圧力においても、温度調節
によシ膜中の水分量調節は可能であるが、この範囲以上
の圧力では、乾燥温度が高くなり、酵素失活の原因とも
なるため、乾燥圧力は、lO〜15mHgとした。
゛ −が急激に低下する現象がみら
れた。20〜30℃における膜中の水分量を定i゛する
と、およそ、1500ppm〜2000ppmでhつた
。水分量の定fは、膜を砕いて、カールフィッシャー(
三菱化成工業(株)製mad・鳳KF−01T )によ
り行なった。
と、およそ、1500ppm〜2000ppmでhつた
。水分量の定fは、膜を砕いて、カールフィッシャー(
三菱化成工業(株)製mad・鳳KF−01T )によ
り行なった。
リパーゼとしてはリゾッゾス属(Rh%zopua )
、アスペルギリュウス属(Aapsrglllos )
、ペニシリクム属(panic目1tom)、キャンデ
ィダ属(Candlda )、シュウトモナス属(Pm
eodomonas )、ムコールf4 (Mucor
)及びジョートリカム属(Gsotrlehum )
由来のリパーゼを用いることができる。
、アスペルギリュウス属(Aapsrglllos )
、ペニシリクム属(panic目1tom)、キャンデ
ィダ属(Candlda )、シュウトモナス属(Pm
eodomonas )、ムコールf4 (Mucor
)及びジョートリカム属(Gsotrlehum )
由来のリパーゼを用いることができる。
本発明に用いる油脂類としてはモノグリセリド、ジグリ
セリド等の部分グリセリドを多く含む油脂、例えばパー
ム油、米油、オリーブ油、コーン油等が用いられる。も
ちろん上記以外の油脂、例えばナタネ油、サフラワー油
、大豆油、紅花油等の液体油又はラード、タロー、ビー
フケンネン脂等の固体脂を用いても何の問題もない。
セリド等の部分グリセリドを多く含む油脂、例えばパー
ム油、米油、オリーブ油、コーン油等が用いられる。も
ちろん上記以外の油脂、例えばナタネ油、サフラワー油
、大豆油、紅花油等の液体油又はラード、タロー、ビー
フケンネン脂等の固体脂を用いても何の問題もない。
エステル合成反応により、TGとともに水分も生成する
が、この生成した水分を反応系よシ除去する心細がある
。
が、この生成した水分を反応系よシ除去する心細がある
。
水分の除去方法としては、減圧留去、モレキ。
ラーシープ等の脱水剤の使用、情累ガス等の不活性ドラ
イガスの使用等を用いることができる。
イガスの使用等を用いることができる。
ともかく、エステル合成反応の最初から最後まで絶えず
反応系中の水分濃度を合成分解分岐点水分濃度以下が好
ましいが、エステル交換反応のみを行う場合も含めて、
通常は15009P”以下にコントロールすればよい。
反応系中の水分濃度を合成分解分岐点水分濃度以下が好
ましいが、エステル交換反応のみを行う場合も含めて、
通常は15009P”以下にコントロールすればよい。
またクルードパーム油等をもちいる場合は1500pp
mでも反応は可能であるが好ましくは、150 ppm
以下に調整する方が好ましい。
mでも反応は可能であるが好ましくは、150 ppm
以下に調整する方が好ましい。
エステル合成反応により、TGとともに水分も生成する
が、セライト等の固定化担体を用いた場合、パッチ反応
法では、生成する水分を減圧留去、モレキュラーシープ
等の脱水剤や、N素ガス等の不活性ドライガスの使用等
によシ除去しなければならない。
が、セライト等の固定化担体を用いた場合、パッチ反応
法では、生成する水分を減圧留去、モレキュラーシープ
等の脱水剤や、N素ガス等の不活性ドライガスの使用等
によシ除去しなければならない。
連続法の場合もエステル合成反応の性質上エステル合成
が進むに伴ない水(H2O)が生成されてくる為水分濃
度が上昇し水分はエステル合成分解分岐点水分濃度附近
に到達しエステル合成反応が自動的に緩慢になシひいて
は停止してしまう、従って水分濃度が上昇した反応油の
水分濃度を低下させる必要があシこの方法としては乾燥
不活性ガスを通気して水分除去を行なわなければならな
い。
が進むに伴ない水(H2O)が生成されてくる為水分濃
度が上昇し水分はエステル合成分解分岐点水分濃度附近
に到達しエステル合成反応が自動的に緩慢になシひいて
は停止してしまう、従って水分濃度が上昇した反応油の
水分濃度を低下させる必要があシこの方法としては乾燥
不活性ガスを通気して水分除去を行なわなければならな
い。
また、固定床型連続反応の場合はりアクタ−出口から排
出される水分濃度の上昇した反応油を反応器外で脱水剤
充填塔、減圧脱水槽、不活性ガス脱水塔等のいずれか一
つ又は二つ以上全組合せて用いて脱水してリアクター人
口に戻しリサイクルさせなければならない。
出される水分濃度の上昇した反応油を反応器外で脱水剤
充填塔、減圧脱水槽、不活性ガス脱水塔等のいずれか一
つ又は二つ以上全組合せて用いて脱水してリアクター人
口に戻しリサイクルさせなければならない。
これに対して、膜を用いたりアクタ−の場合、は、生成
したTGとともに反応系外に迅速に除去され、反応系中
の水分の調節は、固定化膜乾燥時の調整および、油中の
水分量の調整のみによって行なうことができ、きわめて
簡単な装置が組める。
したTGとともに反応系外に迅速に除去され、反応系中
の水分の調節は、固定化膜乾燥時の調整および、油中の
水分量の調整のみによって行なうことができ、きわめて
簡単な装置が組める。
油中の水分tは、上記と同様、モレキュラーシープや、
減圧留去、背累ガスなどにより、1000p1000p
p 以下におさえ、反応に用いる。
減圧留去、背累ガスなどにより、1000p1000p
p 以下におさえ、反応に用いる。
膜の乾燥は、20〜30℃でl Omugによシ、15
時間でおよそ100〜500 ppmに調整され、さら
に、乾燥温度を高めると酵素は失活する。
時間でおよそ100〜500 ppmに調整され、さら
に、乾燥温度を高めると酵素は失活する。
また、油脂中の水分含量は1500 ppm以下に調整
して、反応させることによシ、効率的なエステル合成反
応が可能であった。
して、反応させることによシ、効率的なエステル合成反
応が可能であった。
反応時O濾過圧力は、θ〜40 kg/an2まで、は
ぼ膜の耐圧にあわせて、変化させ反応させることができ
る。
ぼ膜の耐圧にあわせて、変化させ反応させることができ
る。
そして、酵素活性の変化に応じて、圧力変化させること
によシ、エステル合成反応収率をコントロールすること
ができる。
によシ、エステル合成反応収率をコントロールすること
ができる。
反応温度は、30℃〜90℃まで行なえる。
尚、本発明のエステル合成反応は、エステル交換反応を
含むので本発明は、エステル合成反応を起さない単なる
エステル交換反応にも当然用いることができる。
含むので本発明は、エステル合成反応を起さない単なる
エステル交換反応にも当然用いることができる。
実施例
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
10cm2s厚i:3 tm #孔径1.071m m
平板型)をアルパック■製MC−2A型限外シ過器に装
着し、0.25係のポリアクリル酸(分子量100万)
水浴液(pF(3,0)を100d用い、圧力3.5ゆ
41で加圧透過させ、透過液80mをl N NaOH
水溶液でp)l 7.0に調整し、再度圧力3.5 k
g/cIn2で20rnl透過させた。このようにして
製膜したダイナミックス膜を純水洗浄し、1.O#(W
/マ)のリパーゼ(生化学工業■製Flne Grad
e )水溶液29m1lC浸漬し、1− Ethyl
−3−(3−dlmethyl arnlno pro
pyl )−earbodllmlde hydrne
hlorlde 50 ”9を加えて4℃で24時間反
応させた。この膜は、純水洗浄後30℃、10 mtH
gで16時間減圧乾燥した。
平板型)をアルパック■製MC−2A型限外シ過器に装
着し、0.25係のポリアクリル酸(分子量100万)
水浴液(pF(3,0)を100d用い、圧力3.5ゆ
41で加圧透過させ、透過液80mをl N NaOH
水溶液でp)l 7.0に調整し、再度圧力3.5 k
g/cIn2で20rnl透過させた。このようにして
製膜したダイナミックス膜を純水洗浄し、1.O#(W
/マ)のリパーゼ(生化学工業■製Flne Grad
e )水溶液29m1lC浸漬し、1− Ethyl
−3−(3−dlmethyl arnlno pro
pyl )−earbodllmlde hydrne
hlorlde 50 ”9を加えて4℃で24時間反
応させた。この膜は、純水洗浄後30℃、10 mtH
gで16時間減圧乾燥した。
この膜をアルバック■製MC−2A型限外濾過器に装着
し、クルードパームオレイ/ (TG 含−1i 85
.3%DG含量9.3%)を減圧乾燥して水分80 p
pmになるよう調整し、圧力0.5 kg/cm!、温
度60℃、透過速度5ml/hrで膜透過反応させた。
し、クルードパームオレイ/ (TG 含−1i 85
.3%DG含量9.3%)を減圧乾燥して水分80 p
pmになるよう調整し、圧力0.5 kg/cm!、温
度60℃、透過速度5ml/hrで膜透過反応させた。
10時間後、反応をとめて、TG含lを測定した。その
結果、表1′に示すとおシ、 TG含量は、92.5憾
であシ、エステル合成された。このとき、同時にエステ
ル交換も起っていることがわかりた。
結果、表1′に示すとおシ、 TG含量は、92.5憾
であシ、エステル合成された。このとき、同時にエステ
ル交換も起っていることがわかりた。
表1
原料油 改質油
TQ含量(@ 85.3 % 92.
5チTG組成 C46* 0.5係
1.1チ048 3.2 11.I
C5042,130,8 C5243,738,5 C5410,418,4 *C46はTGの脂肪酸の炭素数の合計が46であるこ
とを示す以下同様 実施例2゜ 実施例1と同様の方法でジノ4−ゼを固定化した後、純
水洗浄後、20℃、10s*T(gで16時間減圧乾燥
した。この膜をアルノ々ツク■製Me −2A型限外濾
過器に装着し、〕〕量−五オレイン50gな表2 原料油 改質油 TG含組チ) 95.25(@79.38(→
TO組成C46o、z(@o、3(%)C482,12
,I C5022,414,3 C5229,841,8 C5443,539,7 C561・91・8 なお、このときの膜中のリパーゼ量は、約45■であっ
た。改質油のTG収率は、83.3俤であシ、エステル
交換率は89.61であシ、〈もシ点が低下し、良好に
改質するととができた。
5チTG組成 C46* 0.5係
1.1チ048 3.2 11.I
C5042,130,8 C5243,738,5 C5410,418,4 *C46はTGの脂肪酸の炭素数の合計が46であるこ
とを示す以下同様 実施例2゜ 実施例1と同様の方法でジノ4−ゼを固定化した後、純
水洗浄後、20℃、10s*T(gで16時間減圧乾燥
した。この膜をアルノ々ツク■製Me −2A型限外濾
過器に装着し、〕〕量−五オレイン50gな表2 原料油 改質油 TG含組チ) 95.25(@79.38(→
TO組成C46o、z(@o、3(%)C482,12
,I C5022,414,3 C5229,841,8 C5443,539,7 C561・91・8 なお、このときの膜中のリパーゼ量は、約45■であっ
た。改質油のTG収率は、83.3俤であシ、エステル
交換率は89.61であシ、〈もシ点が低下し、良好に
改質するととができた。
なお、 TO収率およびエステル交換率は、次のように
定義した。以下、同様である。
定義した。以下、同様である。
実施例3゜
実施例1と同様の方法でリパーゼを固定化し、パームオ
レイン5011.なたね白絞油50gの混合油を50℃
、圧力0.5 kp/cIFLで膜透過させ、TG収率
、エステル交換率の経時変化をみた。図1に示すとおシ
、24時間で、活性の低下は小さく、TG収率、エステ
ル交換率ともに、大きな変化はなかった。
レイン5011.なたね白絞油50gの混合油を50℃
、圧力0.5 kp/cIFLで膜透過させ、TG収率
、エステル交換率の経時変化をみた。図1に示すとおシ
、24時間で、活性の低下は小さく、TG収率、エステ
ル交換率ともに、大きな変化はなかった。
さらに、この膜を同上の油中に2週間放置し、同様に反
応すると、TG収率は、70.6%、エステル交換率8
6.8%と活性低下はみられなかった。
応すると、TG収率は、70.6%、エステル交換率8
6.8%と活性低下はみられなかった。
実施例4゜
実施例1と同様の方法によシ、Iリアクリル酸のダイナ
ミックス膜をつくシ、これに0.2 % (w/マ)の
リパーゼ水溶液100ゴ″kpH4,0に0.IN塩酸
水溶液で調整し、圧力0.5 k+?/cnt s室温
で膜透過しイオン交換によシ固定化させた。
ミックス膜をつくシ、これに0.2 % (w/マ)の
リパーゼ水溶液100ゴ″kpH4,0に0.IN塩酸
水溶液で調整し、圧力0.5 k+?/cnt s室温
で膜透過しイオン交換によシ固定化させた。
この膜を純水洗浄後、20℃、10mHgで16時間減
圧乾燥した。
圧乾燥した。
この膜を用いて、パームオレイン50g、なたね白絞油
50.9の混合油k O,5kll/cWL2+温度5
0℃、5m//hrで膜透過させ、反応させた。
50.9の混合油k O,5kll/cWL2+温度5
0℃、5m//hrで膜透過させ、反応させた。
このときのTG収率は、91.21で、エステル交換率
は、67.9%であった。得られた油のTG組成は、表
3のとおシであシ、エステル合成された油が得られた。
は、67.9%であった。得られた油のTG組成は、表
3のとおシであシ、エステル合成された油が得られた。
表2
原料油 改質油
TG含f(@95.31(→ 86.96(@TG
組成組成46 0,2(40,2(1)C
481,B 1・7 C5022,016,2 C522g、g 38.9 C5444,341,I C561,g 1.8 発明の効果 以上から明らかな如く、本発明によれば、油脂中のDG
を効率良く、しかも迅速にTGに変換させ、かつ、エス
テル交換させることが可能であった。
組成組成46 0,2(40,2(1)C
481,B 1・7 C5022,016,2 C522g、g 38.9 C5444,341,I C561,g 1.8 発明の効果 以上から明らかな如く、本発明によれば、油脂中のDG
を効率良く、しかも迅速にTGに変換させ、かつ、エス
テル交換させることが可能であった。
故に、低コストで油脂を改質することができるので、本
発明は、油脂工業上極めて有用である。
発明は、油脂工業上極めて有用である。
リパーゼ固定化膜によるパームオレイン、なたね白絞油
の1対1混合油系における酵素反応の経時変化を箱1図
に示した。反応温度50℃、透過流速1d/hr。
の1対1混合油系における酵素反応の経時変化を箱1図
に示した。反応温度50℃、透過流速1d/hr。
Claims (3)
- (1)リパーゼを固定化したダイナミックス膜に、油脂
を透過、エステル合成反応せしめることを特徴とする油
脂の改質方法。 - (2)酵素固定膜が、水分量2000ppm以下に真空
乾燥され、それにより反応系全水分量が調整された特許
請求の範囲第1項記載の方法。 - (3)エステル合成反応が連続反応である特許請求の範
囲第1項記載の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62113829A JPS63279794A (ja) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | 油脂の改質方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62113829A JPS63279794A (ja) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | 油脂の改質方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63279794A true JPS63279794A (ja) | 1988-11-16 |
Family
ID=14622085
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62113829A Pending JPS63279794A (ja) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | 油脂の改質方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63279794A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02142484A (ja) * | 1988-11-25 | 1990-05-31 | Japanese Res & Dev Assoc Bio Reactor Syst Food Ind | 高濃度トリグリセライドの製造法 |
WO2009130880A1 (ja) * | 2008-04-21 | 2009-10-29 | 花王株式会社 | 固定化酵素の製造方法 |
-
1987
- 1987-05-11 JP JP62113829A patent/JPS63279794A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02142484A (ja) * | 1988-11-25 | 1990-05-31 | Japanese Res & Dev Assoc Bio Reactor Syst Food Ind | 高濃度トリグリセライドの製造法 |
WO2009130880A1 (ja) * | 2008-04-21 | 2009-10-29 | 花王株式会社 | 固定化酵素の製造方法 |
JP2009254322A (ja) * | 2008-04-21 | 2009-11-05 | Kao Corp | 固定化酵素の製造方法 |
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