JP5728335B2 - エステル交換油脂の製造方法及びその装置 - Google Patents
エステル交換油脂の製造方法及びその装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5728335B2 JP5728335B2 JP2011189247A JP2011189247A JP5728335B2 JP 5728335 B2 JP5728335 B2 JP 5728335B2 JP 2011189247 A JP2011189247 A JP 2011189247A JP 2011189247 A JP2011189247 A JP 2011189247A JP 5728335 B2 JP5728335 B2 JP 5728335B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lipase
- treatment tank
- soybean powder
- powder
- raw material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 30
- 108090001060 Lipase Proteins 0.000 claims description 183
- 239000004367 Lipase Substances 0.000 claims description 182
- 102000004882 Lipase Human genes 0.000 claims description 182
- 235000019421 lipase Nutrition 0.000 claims description 182
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 129
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 claims description 119
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 claims description 100
- 239000003925 fat Substances 0.000 claims description 80
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 68
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 65
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 claims description 62
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 59
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 46
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 40
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 36
- 108010073771 Soybean Proteins Proteins 0.000 claims description 25
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 claims description 24
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 15
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 15
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 15
- 229940001941 soy protein Drugs 0.000 claims description 13
- -1 fatty acid ester Chemical class 0.000 claims description 12
- 235000019710 soybean protein Nutrition 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 8
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims description 7
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 5
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 67
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 62
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 29
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 27
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 21
- 239000000047 product Substances 0.000 description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 14
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 11
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 10
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 10
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 9
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 7
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 7
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 6
- 239000000306 component Substances 0.000 description 6
- MVLVMROFTAUDAG-UHFFFAOYSA-N ethyl octadecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC MVLVMROFTAUDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000019626 lipase activity Nutrition 0.000 description 6
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 240000005384 Rhizopus oryzae Species 0.000 description 5
- 235000013752 Rhizopus oryzae Nutrition 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 5
- UFTFJSFQGQCHQW-UHFFFAOYSA-N triformin Chemical compound O=COCC(OC=O)COC=O UFTFJSFQGQCHQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 4
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 description 4
- 235000019486 Sunflower oil Nutrition 0.000 description 3
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 3
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 3
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 3
- 125000005639 glycero group Chemical group 0.000 description 3
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 3
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 3
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 239000002600 sunflower oil Substances 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000194110 Bacillus sp. (in: Bacteria) Species 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 241000222120 Candida <Saccharomycetales> Species 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010048733 Lipozyme Proteins 0.000 description 2
- 238000003820 Medium-pressure liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- FLIACVVOZYBSBS-UHFFFAOYSA-N Methyl palmitate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC FLIACVVOZYBSBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HPEUJPJOZXNMSJ-UHFFFAOYSA-N Methyl stearate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC HPEUJPJOZXNMSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 2
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 2
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000235527 Rhizopus Species 0.000 description 2
- 241000223257 Thermomyces Species 0.000 description 2
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 2
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 2
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 2
- UKMSUNONTOPOIO-UHFFFAOYSA-N docosanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O UKMSUNONTOPOIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- JIZCYLOUIAIZHQ-UHFFFAOYSA-N ethyl docosenyl Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC JIZCYLOUIAIZHQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XIRNKXNNONJFQO-UHFFFAOYSA-N ethyl hexadecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC XIRNKXNNONJFQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FCCDDURTIIUXBY-UHFFFAOYSA-N lipoamide Chemical compound NC(=O)CCCCC1CCSS1 FCCDDURTIIUXBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003819 low-pressure liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- QSQLTHHMFHEFIY-UHFFFAOYSA-N methyl behenate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC QSQLTHHMFHEFIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N octanoic acid Chemical compound CCCCCCCC(O)=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 2
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 2
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 2
- OYHQOLUKZRVURQ-NTGFUMLPSA-N (9Z,12Z)-9,10,12,13-tetratritiooctadeca-9,12-dienoic acid Chemical compound C(CCCCCCC\C(=C(/C\C(=C(/CCCCC)\[3H])\[3H])\[3H])\[3H])(=O)O OYHQOLUKZRVURQ-NTGFUMLPSA-N 0.000 description 1
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RBLADLVPSYELCA-IKPAITLHSA-N 1,3-bis(octadecanoyloxy)propan-2-yl (9z)-octadec-9-enoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(OC(=O)CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC)COC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC RBLADLVPSYELCA-IKPAITLHSA-N 0.000 description 1
- QXPXMOHHFYONAC-SGEDCAFJSA-N 1-(hexadecanoyloxy)-3-(octadecanoyloxy)propan-2-yl (9z)-octadec-9-enoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(COC(=O)CCCCCCCCCCCCCCC)OC(=O)CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC QXPXMOHHFYONAC-SGEDCAFJSA-N 0.000 description 1
- GYSCBCSGKXNZRH-UHFFFAOYSA-N 1-benzothiophene-2-carboxamide Chemical compound C1=CC=C2SC(C(=O)N)=CC2=C1 GYSCBCSGKXNZRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZIIUUSVHCHPIQD-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-trimethyl-N-[3-(trifluoromethyl)phenyl]benzenesulfonamide Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C)=C1S(=O)(=O)NC1=CC=CC(C(F)(F)F)=C1 ZIIUUSVHCHPIQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000186361 Actinobacteria <class> Species 0.000 description 1
- 241000588810 Alcaligenes sp. Species 0.000 description 1
- 241000186063 Arthrobacter Species 0.000 description 1
- 241000228257 Aspergillus sp. Species 0.000 description 1
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 1
- 235000021357 Behenic acid Nutrition 0.000 description 1
- UOMQBBZYRKXQKM-RZEXXKRKSA-N C(CCCCCCCCCCCCCCCCC)(=O)C(C(O)C(CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC)=O)(O)C(O)C(CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC)=O Chemical compound C(CCCCCCCCCCCCCCCCC)(=O)C(C(O)C(CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC)=O)(O)C(O)C(CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC)=O UOMQBBZYRKXQKM-RZEXXKRKSA-N 0.000 description 1
- 241000941525 Chromobacterium sp. Species 0.000 description 1
- 241000193464 Clostridium sp. Species 0.000 description 1
- GHVNFZFCNZKVNT-UHFFFAOYSA-N Decanoic acid Natural products CCCCCCCCCC(O)=O GHVNFZFCNZKVNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 description 1
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 description 1
- 241000488157 Escherichia sp. Species 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 241001149959 Fusarium sp. Species 0.000 description 1
- 241000603729 Geotrichum sp. Species 0.000 description 1
- 102000004157 Hydrolases Human genes 0.000 description 1
- 108090000604 Hydrolases Proteins 0.000 description 1
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 1
- 241000186660 Lactobacillus Species 0.000 description 1
- 239000005639 Lauric acid Substances 0.000 description 1
- 108010013563 Lipoprotein Lipase Proteins 0.000 description 1
- 102100022119 Lipoprotein lipase Human genes 0.000 description 1
- 241000235395 Mucor Species 0.000 description 1
- 241001558145 Mucor sp. Species 0.000 description 1
- 241000187681 Nocardia sp. Species 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 description 1
- 102100033357 Pancreatic lipase-related protein 2 Human genes 0.000 description 1
- 241000228143 Penicillium Species 0.000 description 1
- 241000228168 Penicillium sp. Species 0.000 description 1
- 108010064785 Phospholipases Proteins 0.000 description 1
- 102000015439 Phospholipases Human genes 0.000 description 1
- 241000235400 Phycomyces Species 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 241000186429 Propionibacterium Species 0.000 description 1
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 description 1
- 241000589774 Pseudomonas sp. Species 0.000 description 1
- 241000592823 Puccinia sp. Species 0.000 description 1
- 235000019484 Rapeseed oil Nutrition 0.000 description 1
- 241000235402 Rhizomucor Species 0.000 description 1
- 241000235403 Rhizomucor miehei Species 0.000 description 1
- 241000135252 Rhizomucor sp. Species 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 241001360381 Saccharomycopsis sp. Species 0.000 description 1
- 235000019485 Safflower oil Nutrition 0.000 description 1
- 241001147693 Staphylococcus sp. Species 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- 241000187747 Streptomyces Species 0.000 description 1
- 241000223258 Thermomyces lanuginosus Species 0.000 description 1
- 241001285933 Thermomyces sp. Species 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 241000589634 Xanthomonas Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N alpha-ethylcaproic acid Natural products CCCCC(CC)C(O)=O OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DTOSIQBPPRVQHS-PDBXOOCHSA-N alpha-linolenic acid Chemical compound CC\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCCCCCC(O)=O DTOSIQBPPRVQHS-PDBXOOCHSA-N 0.000 description 1
- 235000020661 alpha-linolenic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 229940116226 behenic acid Drugs 0.000 description 1
- QXJJQWWVWRCVQT-UHFFFAOYSA-K calcium;sodium;phosphate Chemical compound [Na+].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O QXJJQWWVWRCVQT-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 150000001733 carboxylic acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 1
- 239000013522 chelant Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 235000019219 chocolate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000002285 corn oil Substances 0.000 description 1
- 235000005687 corn oil Nutrition 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 description 1
- SHFGJEQAOUMGJM-UHFFFAOYSA-N dialuminum dipotassium disodium dioxosilane iron(3+) oxocalcium oxomagnesium oxygen(2-) Chemical compound [O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[Na+].[Na+].[Al+3].[Al+3].[K+].[K+].[Fe+3].[Fe+3].O=[Mg].O=[Ca].O=[Si]=O SHFGJEQAOUMGJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CAMHHLOGFDZBBG-UHFFFAOYSA-N epoxidized methyl oleate Natural products CCCCCCCCC1OC1CCCCCCCC(=O)OC CAMHHLOGFDZBBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 229940067592 ethyl palmitate Drugs 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N glycerol group Chemical group OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012051 hydrophobic carrier Substances 0.000 description 1
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940039696 lactobacillus Drugs 0.000 description 1
- KQQKGWQCNNTQJW-UHFFFAOYSA-N linolenic acid Natural products CC=CCCC=CCC=CCCCCCCCC(O)=O KQQKGWQCNNTQJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960004488 linolenic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012533 medium component Substances 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000002715 modification method Methods 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 231100000989 no adverse effect Toxicity 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021313 oleic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 1
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 1
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 235000005713 safflower oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000003813 safflower oil Substances 0.000 description 1
- 238000005185 salting out Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 150000004671 saturated fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- TUNFSRHWOTWDNC-HKGQFRNVSA-N tetradecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCC[14C](O)=O TUNFSRHWOTWDNC-HKGQFRNVSA-N 0.000 description 1
- 235000021122 unsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 235000019871 vegetable fat Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Edible Oils And Fats (AREA)
- Fats And Perfumes (AREA)
Description
このようなリパーゼは高価であるため、反応終了後回収して繰り返し使用されてきた。容易に回収できるようにするためにも、陰イオン交換樹脂やフェノール吸着樹脂等に固定化した固定化リパーゼ、及び、リパーゼ水溶液をスプレードライ等で処理することにより製造した粉末リパーゼが使用されてきた。しかし、リパーゼの形態を改良しても、繰り返し使用するにつれてリパーゼの活性は低下し、最終的には廃棄する必要があった。従って、繰り返し使用しても活性が低下しづらいリパーゼを得ること、及び、活性が低下しないように原料やリパーゼに前処理を施すことが望まれていた。
一方、大豆粉末及び/又は大豆蛋白は、リパーゼの造粒に用いられてきた。即ち、大豆粉末及び/又は大豆蛋白を含むリパーゼ水溶液をスプレードライ等で造粒して粉末リパーゼを得、当該粉末リパーゼを用いたエステル交換反応に使用されてきた(特許文献1〜3)。しかし、大豆粉末及び/又は大豆蛋白をエステル交換反応の前に、リパーゼの不存在下でエステル交換反応の原料と接触させる研究はなされていない。
本発明は、又、当該油脂の製造方法を実施するのに適した油脂の製造装置を提供することを目的とする。
[1](1)大豆粉末、大豆蛋白及びこれらの混合物からなる群から選択される大豆粉状物に、リパーゼの不存在下で、油脂を含むエステル交換用原料を接触させて反応基質を得る工程;及び
(2)前記反応基質をリパーゼ含有組成物の存在下でエステル交換反応させる工程;
を含むことを特徴とする、エステル交換油脂の製造方法に関する。
[2]前記工程(1)の後であって前記工程(2)の前に、前記反応基質を前記大豆粉状物から分離する工程をさらに含む、[1]に記載の方法に関する。
[3]前記リパーゼ含有組成物が、粉末状物の形態にある、[1]又は[2]に記載の方法に関する。
[4]前記リパーゼ含有組成物が、ろ過助剤を含む、[1]〜[3]のいずれかに記載の方法に関する。
[5]前記大豆粉状物が、大豆を脱脂せず、かつ非加熱下で粉末化することによって得られる全脂大豆粉末である、[1]〜[4]のいずれかに記載の方法に関する。
[6]前記工程(1)が、ろ過助剤の存在下で行われる、[1]〜[5]のいずれかに記載の方法に関する。
[7]前記原料が、脂肪酸エステルを含む、[1]〜[6]のいずれかに記載の方法に関する。
[8]
(a)大豆粉末、大豆蛋白及びこれらの混合物からなる群から選択される大豆粉状物を収容するが、リパーゼを含まない第1処理槽;
(b)リパーゼ含有組成物を収容する第2処理槽;
(c)油脂を含むエステル交換用原料を前記第1処理槽に導入する第1流路;
(d)前記第1処理槽で前記原料と前記大豆粉状物とが接触して得られる反応基質を前記第2処理槽に導入する第2流路;及び
(e)前記第2処理槽で前記反応基質と前記リパーゼ含有組成物とがエステル交換反応して得られるエステル交換油脂を前記第2処理槽から排出する第3流路;
を含む、油脂の製造装置に関する。
[9]前記第1処理槽が、反応基質と大豆粉状物とを分離する分離手段を含む、[8]に記載の装置に関する。
[10]前記第1処理槽及び/又は第2処理槽がカラムである、[8]又は[9]に記載の装置に関する。
[11]前記リパーゼ含有組成物が、粉末状物の形態にある、[8]〜[10]のいずれかに記載の装置に関する。
[12]前記大豆粉状物が、大豆を脱脂せず、かつ非加熱下で粉末化することによって得られる全脂大豆粉末である、[8]〜[11]のいずれかに記載の装置に関する。
[13]前記第1処理槽及び/又は第2処理槽が、ろ過助剤を収容する、[8]〜[12]のいずれかに記載の装置に関する。
[14]前記原料が、さらに脂肪酸エステルを含む、[8]〜[13]のいずれかに記載の装置に関する。
また、本発明によれば、上記油脂の製造方法を実施するのに適した油脂の製造装置を提供できる。
本発明の一つの態様は、(1)大豆粉末、大豆蛋白及びこれらの混合物からなる群から選択される大豆粉状物に、リパーゼの不存在下で、油脂を含むエステル交換用原料を接触させて反応基質を得る工程;及び(2)前記反応基質をリパーゼ含有組成物の存在下でエステル交換反応させる工程;を含むことを特徴とする、エステル交換された油脂の製造方法である。この方法について、以下詳細に説明する。
<エステル交換用原料の接触工程>
本発明は、まず、(1)大豆粉末、大豆蛋白及びこれらの混合物からなる群から選択される大豆粉状物に、リパーゼの不存在下で、油脂を含むエステル交換用原料を接触させて反応基質を得る接触工程(1)を含む。具体的には、例えば、大豆粉状物を原料とともに処理槽に入れ、接触させることによって行われる。処理槽としては、例えば、タンク、カラム、ろ過器などを用いることができる。タンクの場合は、攪拌機付のタンクであることが好ましく、原料と大豆粉状物とを接触した後、ろ過もしくは遠心分離機で大豆粉状物を除去できることが好ましい。また、カラムやろ過器に大豆粉状物を充填・保持し、原料を当該カラムやろ過器に通液してもよい。原料を通液することにより、通液と同時に大豆粉状物も除去でき、装置もタンクに比べてコンパクトになるので好ましい。ろ過器としては、例えば、単板ろ過器、フィルタープレス等を用いることが好ましい。タンク、カラム、ろ過器は、ガラス製、プラスチック製もしくは鉄、ステンレスなどの金属製を用いることができるが、耐久性の点から金属製であることが好ましい。本接触工程は、原料のエステル交換反応前処理を目的としているので、リパーゼの不存在下で行われる。従って、上記処理槽に反応用のリパーゼが含まれないだけでなく、大豆粉状物や原料にも反応用のリパーゼは含まれない。
このようにして大豆粉状物と原料とを接触させ、次のエステル交換反応で使用される反応基質を得ることができる。
大豆粉状物の粒子径は、例えばメジアン径で10〜500μm、好ましくは、20〜100μm、より好ましくは25〜50μmの範囲内にあることが適当である。ここで粒子径(メジアン径)は、株式会社堀場製作所の粒度分布測定装置(LA−500)を用いて測定することができる。
油脂としては、例えば、構成脂肪酸の炭素数が8〜24のトリアシルグリセリドが好ましく、特に植物油、例えば、菜種油、大豆油、ヒマワリ油、紅花油、コーン油からなる群から選ばれる植物油が好ましい。
脂肪酸エステルとしては、例えば、炭素数6〜30、好ましくは8〜22の、直鎖又は分枝鎖の、飽和又は不飽和の脂肪酸エステルが好適である。ここで脂肪酸には、例えば、オクタン酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレイン酸、及びベヘン酸などが挙げられる。特に好ましい脂肪酸エステルとしては、パルミチン酸エチル、パルミチン酸メチル、ステアリン酸エチル、ステアリン酸メチル、ベヘン酸エチル、ベヘン酸メチルが挙げられる。
本発明の原料中の脂肪酸エステルと油脂の質量比は、例えば、9:1〜1:9、好ましくは、8:2〜2:8、より好ましくは、7:3〜5:5が適当である。
また、原料に水が含まれていてもよい。原料に含まれる水の量は、原料全体の質量に対し、例えば、10〜5000ppm、好ましくは、150〜5000ppm、より好ましくは150〜800ppm、最も好ましくは200〜400ppmであることが適当である。
また、油脂と脂肪酸によるエステル交換反応としては、リパーゼの持つ1,3−特異性リパーゼを利用した構造油脂の製造をすることができる。グリセリン骨格の2位に特定の脂肪酸を残して1,3位の脂肪酸を目的の脂肪酸に置き換えるものである。得られたものはチョコレート等に使用する油脂へ利用でき、また特定の栄養効果を持つ油脂へ利用できる。
本発明は、次に、(2)前記反応基質をリパーゼ含有組成物の存在下でエステル交換反応させる工程を含む。
本発明のエステル交換反応の条件については、特に限定するものではなく、常法により行うことができる。
一般的には、加水分解の原因となる水分の混入を避けながら、常圧又は減圧下にて行なわれる。反応温度としては、使用する反応基質の凝固点にもよるが、20〜80℃程度で行うことが好ましく、凝固点により限定されなければ、40〜60℃で行うことがより好ましい。
具体的には、例えば、反応基質を処理槽に入れ、リパーゼ含有組成物中のリパーゼに接触させることによって行われる。処理槽としては、例えば、タンク、カラム、ろ過器などを用いることができる。タンクの場合は、攪拌機付のタンクであることが好ましく、原料とリパーゼとを接触した後、ろ過もしくは遠心分離機でリパーゼを除去できることが好ましい。また、カラムやろ過器に固定化リパーゼもしくは粉末リパーゼを充填・保持し、反応基質を当該カラムやろ過器に通液することで反応させてもよい。この時のろ過器としては、例えば、単板ろ過器、フィルタープレス等を用いることが好ましい。タンク、カラム、ろ過器は、ガラス製、プラスチック製もしくは鉄、ステンレスなどの金属製を用いることができるが、耐久性の点から金属製であることが好ましい。
タンクを用いたバッチ処理によるエステル交換反応においては、リパーゼの種類及び活性の程度により異なるが、通常の粉末リパーゼ、固定化リパーゼなどのリパーゼ含有組成物を用いた場合は、反応基質の合計質量に対するリパーゼ含有組成物の添加量が、例えば、0.05〜10質量%、好ましくは0.1〜5質量%となるように接触させることが適当である。このように接触させることで、反応時間1〜100時間でエステル交換反応を終了することができ、適当である。また、カラム等を用いて連続でエステル交換反応を行う場合は、リパーゼ含有組成物1kgに対して、質量比で、100〜100000倍の反応基質を通液させることが適当である。なお、通液速度は、リパーゼ含有組成物1質量kgに対して、0.5〜200kgの反応基質を1時間かけて、通液することが好ましい。特に好ましくは、5〜100kgの反応基質を1時間かけて通液することが適当である。なお、通液中のカラム内温度は、20〜90℃が好ましく、30〜70℃がより好ましい。最も好ましくは、40〜60℃である。最適なリパーゼ含有組成物の添加及び反応基質の通液量は、反応温度、設定する反応時間、リパーゼ含有組成物中のリパーゼの活性等により決定される。このようにしてリパーゼと反応基質とを接触させ、エステル交換反応により反応基質中の油脂を改質し、エステル交換油脂を製造することができる。
本発明において使用できるリパーゼとしては、リポプロテインリパーゼ、モノアシルグリセロリパーゼ、ジアシルグリセロリパーゼ、トリアシルグリセロリパーゼ、ガラクトリパーゼ、フォスフォリパーゼ等が挙げられる。これらのうち、トリアシルグリセロリパーゼが好ましい。
これらのリパーゼを産生する微生物としては、細菌、酵母、糸状菌、放線菌等特に限定されるものではないが、アルカリゲネス属(Alcaligenes sp.)、シュードモナス属(Pseudomonas sp.)、アスロバクター属(Arthrobacter sp.)、スタフィロコッカス属(Staphylococcus sp.)、トルロプシス属(Torulopsis sp.)、エスチエリシア属(Escherichia sp.)、マイコトルラ属(Mycotorula sp.)、プロピオニバクテリウム属(Propionibacterum sp.)、クロモバクテリウム属(Chromobacterum sp.)、キサントモナス属(Xanthomonas sp.)、ラクトバチルス属(Lactobacillus sp.)、クロストリデイウム属(Clostridium sp.)、キャンデイダ属(Candida sp.)、ジオトリカム属(Geotrichum sp.)、サッカロマイコプシス属(Sacchromycopsis sp.)、ノカルデイア属(Nocardia sp.)、フザリウム属(Fuzarium sp.)、アスペルギルス属(Aspergillus sp.)、リゾムコール属(Rhizomucor sp.)、ムコール属(Mucor sp.)、サーモマイセス属(Thermomyces sp.)リゾプス属(Rhizopus sp.)、ペニシリウム属(Penicillium sp.)、フィコマイセス属(Phycomyces sp.)、プチニア属(Puccinia sp.)、バチルス属(Bacillus sp.)、ストレプトマイセス属(Streptmyces sp.)、などが挙げられる。
本発明では、これらのうち、アルカリゲネス属、シュードモナス属、リゾムコール属、ムコール属、サーモマイセス属、リゾプス属又はペニシリウム属由来のリパーゼが好ましい。中でも、アルカリゲネス属のAlcaligenes sp.由来のリパーゼ、リゾムコール属のリゾムコール ミーヘイ(Rhizomucor miehei)由来のリパーゼ、サーモマイセス属のサーモマイセス ラヌゲノウス(Thermomyces lanuginosus)由来のリパーゼ、リゾプス属のリゾプス デレマー(Rhizopus delemar)由来のリパーゼ、及びリゾプス属のリゾプス オリザエ(Rhizopus oryzae)由来のリパーゼがより好ましい。リゾプス オリザエ(Rhizopus oryzae)由来のリパーゼが特に好ましい。
本発明のリパーゼ含有組成物で使用するリパーゼとしては、培養し、リパーゼの培地成分等を含有したリパーゼ含有水性液体を乾燥して得られたものでもよいが、これらを含有していないもの、つまり実質的にリパーゼ自体から構成されるものが好ましい。本発明のリパーゼ含有組成物としては、リパーゼの培養後、菌体を除去し、固定化したもの、もしくはさらに粉末化したものがより好ましい。
本発明で用いるリパーゼは、位置特異性を有していても有していなくてもよい。位置特異性を有している場合、1,3−特異性であるのが好ましい。
遠心分離は200〜20,000×g、膜濾過はMF膜、フィルタープレスなどで圧力を3.0kg/m2以下にコントロールするのが好ましい。菌体内酵素の場合は、ホモジナイザー、ワーリングブレンダー、超音波破砕、フレンチプレス、ボールミル等で細胞破砕し、遠心分離、膜濾過などで細胞残さを除去することが好ましい。ホモジナイザーの攪拌回転数は500〜30,000rpm、好ましくは1,000〜15,000rpm、ワーリングブレンダーの回転数は500〜10,000rpm、好ましくは1,000〜5,000rpmである。攪拌時間は0.5〜10分、好ましくは1〜5分がよい。超音波破砕は1〜50KHz、好ましくは10〜20KHzの条件で行うのが良い。ボールミルは直径0.1〜0.5mm程度のガラス製小球を用いるのがよい。
本発明では、リパーゼ含有水性液体としては、固形分として5〜30質量%含むものを用いるのが好ましい。
スプレードライは、例えば、ノズル向流式、ディスク向流式、ノズル並流式、ディスク並流式等の噴霧乾燥機を用いて行うのがよい。ディスク並流式がより好ましく、アトマイザー回転数は4,000〜20,000rpmとすることが好ましい。スプレードライは、リパーゼ含有水性液体の温度を10〜60℃、好ましくは20〜40℃に調整して行うことが適当である。スプレードライの際の送風(乾燥雰囲気)の温度は、入口温度80〜200℃、出口温度30〜100℃、好ましくは40℃以上70℃未満、より好ましくは40℃〜65℃、さらに好ましくは50℃〜60℃とすることが適当である。リパーゼは温度に弱く、低温にすることで酵素活性の低下を抑えられる。
フリーズドライ(凍結乾燥)は、例えば、ラボサイズの少量用凍結乾燥機、棚段式凍結乾燥により行うのが好ましい。さらに、減圧乾燥を行ってもよい。
溶剤沈殿後乾燥する方法としては、例えば、エタノール、アセトン等を使用して溶剤沈殿させた後、減圧乾燥する方法が挙げられる。
又、乾燥・粉末化工程前の途中の工程において、リパーゼ含有水性液体を濃縮してもよい。濃縮方法は、特に限定されるものではないが、エバポレーター、フラッシュエバポレーター、UF膜濃縮、MF膜濃縮、無機塩類による塩析、溶剤による沈殿法、イオン交換セルロース等による吸着法、吸水性ゲルによる吸水法等が挙げられる。中でも、UF膜濃縮、エバポレーターが好ましい。UF膜濃縮用モジュールとしては、分画分子量3,000〜100,000、好ましくは6,000〜50,000の平膜または中空糸膜、材質はポリアクリルニトリル系、ポリスルフォン系などが好ましい。
本発明に用いるリパーゼ含有組成物に含めて使用し得る助剤としては、リパーゼによるエステル交換反応に悪影響を与えないものを用いることができる。特に、ろ過助剤が好ましい。ろ過助剤としては、例えば、セライトなどの無機ろ過助剤及びセルロースなどの繊維やその粉砕物などの有機ろ過助剤が挙げられる。ろ過助剤としては、有機ろ過助剤、特に有機高分子ろ過助剤が好ましく、なかでもセルロースパウダーなどが好ましい。ろ過助剤は、粉状であるのが好ましい。粉状のろ過助剤の平均粒子径は、例えば、10〜90μm、より好ましくは20〜80μmであることが適当である。なお、平均粒子径は、例えば、株式会社堀場製作所の粒度分布測定装置(LA−500)を用いて測定することができる。
リパーゼ(固定化リパーゼ又は粉末リパーゼ)とろ過助剤との質量比は、例えば、1:10〜10:1であることが好ましく、特に1:7〜2:1であることが好ましい。
本発明のリパーゼ含有組成物は、固定化物(固定化リパーゼ)又は粉末状物(粉末リパーゼ)の形態であり得る。
固定化リパーゼは、上記リパーゼをシリカ、セライト、珪藻土、パーライト、ポリビニールアルコール、陰イオン交換樹脂、フェノール吸着樹脂、疎水性担体、陽イオン交換樹脂、キレート樹脂等の担体に固定化したものが好ましい。このような固定化リパーゼは、例えば、ノボザイムズA/S社からリポザイムTL−IMとして入手することができる。固定化リパーゼは、そのまま使用するか、又は該固定化リパーゼを粉砕したものを使用することができる。固定化リパーゼの粉砕品は、通常の粉砕機を用いて、1μm以上で300μm未満の平均粒子径、好ましくは平均粒子径1〜200μm、より好ましくは平均粒子径1〜100μm、特に好ましくは平均粒子径20〜100μmとなるように粉砕するのがよい。ここで、粉砕機としては、乳鉢、せん断摩擦式粉砕機、カッター式粉砕機、石臼(マイコロイダー、マスコロイダー)、コーヒーミル、パワーミル、ピンミル、衝撃式粉砕機(ハンマーミル、ボールミル)、ロール式粉砕機及び気流式粉砕機、ホモジナイザー、超音波破砕機などがあげられる。なお、平均粒子径は、例えば、株式会社堀場製作所の粒度分布測定装置(LA−500)を用いて測定することができる。
粉末リパーゼは、リパーゼ粉末製剤の形で用いてもよい。
リパーゼ粉末製剤は、例えば、リパーゼと、穀物粉末及び/又は糖類粉末とを水性液体に溶解及び/又は分散させて得たリパーゼ含有水性液体を、さらに乾燥して粉末化することによって得られる。
水性液体としては、水が好ましい。リパーゼ含有水性液体中の水の量は、リパーゼの質量に対する水の質量が、2.0〜1,000倍であるのが好ましく、2.0〜500倍であるのがより好ましく、3.0〜100倍が最も好ましい。
リパーゼ含有水性液体としては、菌体を除去したリパーゼ培養液、精製培養液、これらから得たリパーゼ粉末を再度水に溶解・分散させたもの、市販のリパーゼ粉末を再度水に溶解・分散させたもの、市販の液状リパーゼ等が挙げられる。さらに、リパーゼ活性をより高めるために塩類等の低分子成分を除去したものがより好ましく、また、粉末性状をより高めるために糖等の低分子成分を除去したものがより好ましい。
リパーゼとしては、上記列挙したリパーゼの中でも、特にディー・エス・エムジャパン株式会社の商品:ピカンターゼR8000や、天野エンザイム株式会社の商品:リパーゼF−AP15等が好適に用いられる。最も適した粉末リパーゼとしては、Rhizopus oryzae由来の、天野エンザイム株式会社の商品:リパーゼDF“Amano”15−K(リパーゼDともいう)やリパーゼD “アマノ”コンクが挙げられる。
穀物粉末及び/又は糖類粉末としては、例えば、全脂大豆粉末、脱脂大豆粉末等の大豆粉末、小麦粉、米粉、デキストリンが挙げられる。穀物粉末及び/又は糖類粉末は、リパーゼに対して、例えば250〜1000質量%、好ましくは、500〜1000質量%、より好ましくは、500〜750質量%であることが適当である。
上記工程(1)と(2)の間に、前記反応基質を前記大豆粉状物から分離する工程をさらに含んでもよい。分離する工程には、例えば、ろ過、遠心分離等が用いられるが、好ましくは大豆粉状物を収容するカラムにフィルターを取り付けて大豆粉状物のみをカラムに残し、反応基質をろ過・分離することが好ましい。
また、上記工程(2)の後に、エステル交換反応で得られたエステル交換油脂をリパーゼ含有組成物から分離する工程をさらに含んでもよい。分離する工程には、例えば、ろ過、遠心分離等が用いられるが、好ましくはリパーゼ含有組成物を収容するカラムにフィルターを取り付けてリパーゼ含有組成物のみをカラムに残し、エステル交換油脂をろ過・分離することが好ましい。
上記フィルターとしては、濾布、ろ紙、ガラスフィルター(ポアサイズ:5μm)が好ましい。また、セルロースパウダー、セライト等の濾過助剤があってもよい。
本発明の方法で製造されたエステル交換油脂は、特に限定されないが、食品分野に使用されるエステル交換油脂としても有用である。
本発明の別の態様は、
(a)大豆粉末、大豆蛋白及びこれらの混合物からなる群から選択される大豆粉状物を収容するが、リパーゼを含まない第1処理槽;
(b)リパーゼ含有組成物を収容する第2処理槽;
(c)油脂を含むエステル交換用原料を前記第1処理槽に導入する第1流路;
(d)前記第1処理槽で前記原料と前記大豆粉状物とが接触して得られる反応基質を前記第2処理槽に導入する第2流路;及び
(e)前記2処理槽で前記反応基質と前記リパーゼ含有組成物とがエステル交換反応して得られるエステル交換油脂を前記第2処理槽から排出する第3流路;
を含む、油脂の製造装置に関する。
第2処理槽は、リパーゼ含有組成物を少なくとも収容する。第2処理槽は、ろ過助剤を収容していてもよい。
第1処理槽及び第2処理槽としては、ステンレス、鉄などの金属製、もしくは、プラスチック製、ガラス製などが使用できる。耐久性の点から、ステンレス、鉄などの金属性が好ましい。第1処理槽及び第2処理槽としては、小スケールでの処理には攪拌機を有するタンクが好ましく、大量に処理するには、カラムもしくはろ過器が好ましい。なお、大豆粉状物やリパーゼを交換する点から、第1処理槽及び第2処理槽としては、カラム、ろ過器は好ましい。ろ過器としてはフィルタープレスが好ましい。
これら第1処理槽及び第2処理槽は、第2流路により互いに係合されている。第1処理槽は、原料を導入するための第1流路を有する。第2処理槽は、エステル交換反応で得られる反応物を排出するための第3流路を有する。これにより、上記原料は、第1流路を通して第1処理槽に導入されて第1処理槽内でリパーゼと接触することなく大豆粉状物と接触する。大豆粉状物と接触して得られた反応基質は、第2流路を通して第2処理槽に導入され、第2処理槽内でリパーゼ含有組成物と接触してエステル交換反応が行われる。エステル交換反応により得られた反応物(エステル交換油脂)は、第3流路を通して第2処理槽から排出される。
ここで、第1処理槽及び第2処理槽は、大豆粉状物やリパーゼ含有組成物を反応基質やエステル交換反応の反応物(エステル交換油脂)から分離するための分離手段を含んでいてもよい。例えば、第1処理槽及び第2処理槽は、大豆粉状物やリパーゼ含有組成物のみを処理槽内に保持し、反応基質やエステル交換反応の反応物(エステル交換油脂)を放出できるような、フィルター、遠心分離等の各種分離手段を有していてもよい。また、第1処理槽及び第2処理槽の前後に必要に応じて、ポンプを設置してもよい。
まず、油脂を含み、リパーゼを含まないエステル交換用の原料が第1流路(3)を通して第1処理槽(カラム)(1)に導入される。第1の処理槽(カラム)(1)には大豆粉末、大豆蛋白及びこれらの混合物からなる群から選択される大豆粉状物が収容されているが、リパーゼは含まれていない。上記原料は、第1処理槽(カラム)(1)で大豆粉状物と接触し、反応基質が得られる。この反応基質は、第2流路(4)を通して第2処理槽(カラム)(2)に導入される。第2処理槽(カラム)(2)には、リパーゼ含有組成物が収容されている。上記反応基質は、第2処理槽(カラム)(2)でリパーゼ含有組成物と接触し、エステル交換反応が起きる。エステル交換反応によって得られる反応物(エステル交換油脂)は、第3流路(5)を通して第2処理槽(カラム)から排出される。
さらに、図2のように、第1処理槽(カラム)(1)はフィルター1(6)を有していてもよく、第2処理槽(カラム)(2)はフィルター2(7)を有していてもよい。フィルター1(6)により大豆粉状物が第1処理槽(カラム)(1)に保持され、フィルター2(7)により、リパーゼ含有組成物が第2処理槽(カラム)(2)に保持され、第1処理槽(カラム)(1)及び第2処理槽(カラム)(2)に原料が通過することにより、上記接触及びエステル交換反応が行われる。
[評価方法]
・エステル交換反応の活性(XOX%)
リパーゼ活性の程度をトリグリセリド中のPOSとSOSの合計質量を比較することで評価した。具体的には、リパーゼ含有組成物を使用したエステル交換反応で得られたトリグリセリドの質量に対する該トリグリセリド中のPOS(1−ステアロイル−2−オレオイル−3−パルミトイルグリセリン又は1−パルミトイル−2−オレオイル−3−ステアロイルグリセリン)及びSOS(1,3−ジステアロイル−2−オレオイルグリセリン)の合計質量%をXOX%とし、各実施例及び比較例のXOXを比較した。
(XOX%)=(トリグリセリド中のPOS質量%)+(トリグリセリド中のSOSの質量%)
XOX%の値が高ければリパーゼ活性が高いと判断できる。
なお、1,3−特異性の弱いリパーゼを用いた実施例6は、SO2(モノステアロイル−ジオレオイルグリセリン)の質量%をXO2%とし、上記XOXの代わりにXO2を用いて対比判断した。
(XO2%)=(トリグリセリド中のSO2質量%)
XO2%の値が高ければリパーゼ活性が高いと判断できる。
ステアリン酸エチル(商品名:エチルステアレート、(株)井上香料製造所製)及びハイオレイックヒマワリ油(日清オイリオグループ(株)製)を質量比で6:4の比率で混ぜ合わせ、油中の水分の質量分率を200ppmに調節してエステル交換用原料とした。
大豆粉状物としては、以下の大豆粉末と大豆蛋白とを使用した。
・大豆粉末
[大豆粉状物1]全脂大豆粉末(商品名:ソーヤフラワーNSA、日清オイリオグループ(株)社製、粉末のメジアン径;25〜35μm、非加熱)
[大豆粉状物2]脱臭全脂大豆粉末(商品名:アルファプラスHS−600、日清オイリオグループ(株)社製、粉末のメジアン径;25〜35μm、80〜120℃で30〜200秒加熱)
[大豆粉状物3]脱脂大豆粉末(商品名:ソーヤフラワーFT−N、日清オイリオグループ(株)社製、粉末のメジアン径;25〜50μm、120〜150℃で約20〜100秒加熱)
・大豆蛋白
[大豆粉状物4]粉末状分離大豆蛋白(商品名:ソルピー5000、日清オイリオグループ(株)社製、粉末のメジアン径;30〜100μm、スプレードライの入り口温度130〜200℃、出口60〜90℃)
[大豆粉状物5]濃縮大豆蛋白(商品名:ArconS、ADM社製、粉末のメジアン径;20〜50μm)
なお、各メジアン径は、株式会社堀場製作所の粒度分布測定装置(LA−500)を用いて測定した。大豆粉末又は大豆蛋白1gに対し、ろ過助剤としてセルロースパウダー(平均粒子径30μm)を0.5g加え、スターラーを用いて1時間混合して最終的な大豆粉状物とした。なお、平均粒子径は、株式会社堀場製作所の粒度分布測定装置(LA−500)を用いて測定した。
[リパーゼ含有組成物の調製]
天野エンザイム株式会社の商品:リパーゼDF “Amano” 15−K (リパーゼDともいう:リゾプス オリザエ由来)の酵素溶液(150000U/ml)を準備した。この酵素溶液中の水の量は、リパーゼDの質量に対し、15倍の量であった。また、穀物粉末として脱臭全脂大豆粉末(商品名:アルファプラスHS−600、日清オイリオグループ株式会社製)10質量%水溶液を準備した。上記脱臭全脂大豆粉末の質量は、上記リパーゼDの質量に対して500質量%であった。上記脱臭全脂大豆粉末を、上記リパーゼDの酵素溶液に、該溶液を攪拌しながら加えた。得られた混合溶液に0.5N NaOH溶液を1ml加えて混合溶液全体をpH7.8に調整後、ノズル並流型のスプレードライ(噴霧乾燥、上記混合溶液の温度30℃、送風の入口温度100℃、出口温度50℃、東京理科器械株式会社、SD−1000型)を行ってリパーゼ粉末製剤(リゾプス オリザエ由来の粉末リパーゼ)を得た。このリパーゼ粉末製剤にろ過助剤としてセルロースパウダー(平均粒子径30μm)を加えリパーゼ含有組成物とした。なお、平均粒子径は、株式会社堀場製作所の粒度分布測定装置(LA−500)を用いて測定した。得られたリパーゼ含有組成物に含まれる粉末リパーゼ:ろ過助剤の質量比は、1:1であった。
・第1カラムの作製
上述のようにして調製した大豆粉状物1.5gを、中・低圧液クロ用ガラスカラム(東京理科器械(株)社、内径8mm、長さ100mm)に、カラムの片側を真空ポンプで引くことで充填して第1カラムを作製した(図2参照)。当該ガラスカラムは、ガラスフィルター(ポアサイズ:5μm)のようなフィルターを有する。
上述のようにして調製したリパーゼ含有組成物0.3gにハイオレイックヒマワリ油10gを加え、スターラーを用いて1時間攪拌した。その後、中・低圧液クロ用ガラスカラム(東京理科器械(株)社、内径8mm、長さ100mm)に供し、カラムの片側を真空ポンプで引くことで充填して第2カラムを作製した(図2参照)。当該ガラスカラムは、ガラスフィルター(ポアサイズ:5μm)のようなフィルターを有する。
・油脂の製造装置の作製
上記第1カラムには、原料を導入するための東京理化器機(株)製のテフロン(登録商標)チューブを用いた第1流路を設けた。上記第2カラムには、反応物(エステル交換油脂)を排出するための東京理化器機(株)製のテフロン(登録商標)チューブを用いた第3流路を設けた。そして、上記第1カラム及び上記第2カラムは、東京理化器機(株)製のテフロン(登録商標)チューブを用いた第2流路で接続し、図2で示すような油脂の製造装置を作製した。
[実施例2〜5]
第1カラムとしてそれぞれ上述の大豆粉状物2〜5の大豆粉末又は大豆蛋白を使用した以外は、実施例1と同様にしてエステル交換反応を行い、XOX(%)を求めた。
[比較例1]
第1カラムを用いず、第3流路を有する第2カラムのみを用いて油脂の製造装置を作製した以外は、実施例1と同様にしてエステル交換反応を行い、XOX(%)を求めた。
送液から2時間後のXOX(%)の値から分かるように、エステル交換反応開始から2時間程度では、第1カラムを使用して大豆粉状物とエステル交換用原料とを接触させる効果は見られなかった。しかし、送液から64時間が経過したときのXOX(%)の値に示されるように、エステル交換反応開始から64時間が経過すると、実施例1〜5のいずれの大豆粉状物を使用した場合であっても、比較例1と比べてリパーゼ活性を高く維持できていることが分かった。特に実施例1の全脂大豆粉末(ソーヤフラワーNSA)及び実施例5の濃縮大豆蛋白(ArconS)で非常に高い効果が観測された。
[リパーゼ含有組成物の調製]
ノボザイムズA/S社製の商品:リポザイムTL−IM(サーモマイセス ラヌゲノウス由来の固定化リパーゼ)5gを特殊機化工業(株)製L型マイコロイダーを用いて粉砕した。粉砕した後の平均粒子径は66.7μmであった。なお、平均粒子径は、株式会社堀場製作所の粒度分布測定装置(LA−500)を用いて測定した。
・第1カラムの作製
大豆粉状物1を用いて、実施例1と同様に第1カラムを作製した。
・第2カラムの作製
リパーゼとして上記実施例6のリパーゼ含有組成物0.5gを使用した以外は、実施例1と同様に第2カラムを製作し、さらに、実施例1と同様に油脂の製造装置を作製した。
[比較例2]
第1カラムを用いず、第3流路を有する第2カラムのみを用いて油脂の製造装置を作製した以外は、実施例6と同様にしてエステル交換反応を行い、XO2(%)を求めた。
2 第2処理槽(第2カラム)
3 第1流路
4 第2流路
5 第3流路
6 フィルター1
7 フィルター2
Claims (14)
- (1)大豆粉末、大豆蛋白及びこれらの混合物からなる群から選択される大豆粉状物に、リパーゼの不存在下で、油脂を含むエステル交換用原料を接触させて反応基質を得る工程;及び
(2)前記反応基質をリパーゼ含有組成物の存在下でエステル交換反応させる工程;
を含むことを特徴とする、エステル交換油脂の製造方法。 - 前記工程(1)の後であって前記工程(2)の前に、前記反応基質を前記大豆粉状物から分離する工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記リパーゼ含有組成物が、粉末状物の形態にある、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記リパーゼ含有組成物が、ろ過助剤を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記大豆粉状物が、大豆を脱脂せず、かつ非加熱下で粉末化することによって得られる全脂大豆粉末である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記工程(1)が、ろ過助剤の存在下で行われる、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記原料が、脂肪酸エステルを含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
- (a)大豆粉末、大豆蛋白及びこれらの混合物からなる群から選択される大豆粉状物を収容するが、リパーゼを含まない第1処理槽;
(b)リパーゼ含有組成物を収容する第2処理槽;
(c)油脂を含むエステル交換用原料を前記第1処理槽に導入する第1流路;
(d)前記第1処理槽で前記原料と前記大豆粉状物とが接触して得られる反応基質を前記第2処理槽に導入する第2流路;及び
(e)前記第2処理槽で前記反応基質と前記リパーゼ含有組成物とがエステル交換反応して得られるエステル交換油脂を前記第2処理槽から排出する第3流路;
を含む、油脂の製造装置。 - 前記第1処理槽が、反応基質と大豆粉状物とを分離する分離手段を含む、請求項8に記載の装置。
- 前記第1処理槽及び/又は第2処理槽がカラムである、請求項8又は9に記載の装置。
- 前記リパーゼ含有組成物が、粉末状物の形態にある、請求項8〜10のいずれか1項に記載の装置。
- 前記大豆粉状物が、大豆を脱脂せず、かつ非加熱下で粉末化することによって得られる全脂大豆粉末である、請求項8〜11のいずれか1項に記載の装置。
- 前記第1処理槽及び/又は第2処理槽が、ろ過助剤を収容する、請求項8〜12のいずれか1項に記載の装置。
- 前記原料が、さらに脂肪酸エステルを含む、請求項8〜13のいずれか1項に記載の装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011189247A JP5728335B2 (ja) | 2011-08-31 | 2011-08-31 | エステル交換油脂の製造方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011189247A JP5728335B2 (ja) | 2011-08-31 | 2011-08-31 | エステル交換油脂の製造方法及びその装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013049803A JP2013049803A (ja) | 2013-03-14 |
JP5728335B2 true JP5728335B2 (ja) | 2015-06-03 |
Family
ID=48012097
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011189247A Active JP5728335B2 (ja) | 2011-08-31 | 2011-08-31 | エステル交換油脂の製造方法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5728335B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6069722B2 (ja) | 2012-04-04 | 2017-02-01 | 日清オイリオグループ株式会社 | エステル交換油脂の製造方法 |
JP6666644B2 (ja) * | 2014-02-07 | 2020-03-18 | 日清製粉プレミックス株式会社 | ベーカリー食品用ミックス |
CN116268269B (zh) * | 2023-05-10 | 2023-08-04 | 山东省农业科学院 | 一种黑芝麻素高效提取设备及方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55144081A (en) * | 1979-04-27 | 1980-11-10 | Showa Sangyo Kk | Stabilization of fat and oil |
JPS5540716A (en) * | 1978-09-16 | 1980-03-22 | Showa Sangyo Co | Stabilizing oils and fats |
JP2722600B2 (ja) * | 1989-02-03 | 1998-03-04 | 味の素株式会社 | 油脂の改質方法 |
JPH061996A (ja) * | 1992-06-17 | 1994-01-11 | Asahi Denka Kogyo Kk | 油脂のエステル交換方法 |
JPH08275A (ja) * | 1994-06-23 | 1996-01-09 | Fuji Oil Co Ltd | リパーゼ剤による油脂の改質法 |
TWI438279B (zh) * | 2007-03-16 | 2014-05-21 | Nisshin Oillio Group Ltd | 脂肪酶粉末製劑,其製造方法及使用 |
TWI429400B (zh) * | 2007-09-07 | 2014-03-11 | Nisshin Oillio Group Ltd | 硬奶油的製造方法 |
JP5178888B2 (ja) * | 2011-08-02 | 2013-04-10 | 日清オイリオグループ株式会社 | エステル交換油の製造方法 |
-
2011
- 2011-08-31 JP JP2011189247A patent/JP5728335B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013049803A (ja) | 2013-03-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2008022744A (ja) | 油脂の改質方法 | |
JP5145609B2 (ja) | リパーゼ粉末製剤、その製造方法及び使用 | |
JP5728335B2 (ja) | エステル交換油脂の製造方法及びその装置 | |
JP4828418B2 (ja) | リパーゼ粉末、その製造方法及びその使用 | |
EP2186886B1 (en) | Process for production of purified lipase | |
JP4394598B2 (ja) | リパーゼ粉末組成物及びそれを用いたエステル化物の製造方法 | |
JP5178888B2 (ja) | エステル交換油の製造方法 | |
WO2011068076A1 (ja) | リパーゼ粉末製剤及びその使用 | |
JP2007068426A (ja) | リパーゼ粉末製剤、その製造方法及び使用 | |
JP5258941B2 (ja) | リパーゼ活性の回復方法 | |
JPWO2005097985A1 (ja) | 1,3−特異性リパーゼ粉末、その製造方法及びその使用 | |
TWI403583B (zh) | 脂肪酶粉末組成物、其製造方法及其使用 | |
JP6069722B2 (ja) | エステル交換油脂の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140604 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150319 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150325 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150406 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5728335 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |