エステル交換油脂の製造方法及びその装置
【課題】リパーゼを用いたエステル交換反応で油脂を製造する方法を提供すること。
【解決手段】(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を提供する。また、当該製造方法に適した油脂の製造装置を提供する。
【解決手段】(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を提供する。また、当該製造方法に適した油脂の製造装置を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大豆粉末及び／又は大豆蛋白を含む大豆粉状物に、油脂を含むエステル交換用原料を、リパーゼの不存在下で接触させて反応基質を得、得られた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、エステル交換油脂の製造方法、及び当該方法に用いるための油脂の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リパーゼは、脂肪酸などの各種カルボン酸とモノアルコールや多価アルコールなどのアルコール類とのエステル化反応、複数のカルボン酸エステル間のエステル交換反応などに幅広く使用されている。このうち、エステル交換反応は、動植物油脂類の改質をはじめ、各種脂肪酸のエステル、糖エステルやステロイドエステルの製造法として重要な技術である。これらの反応の触媒として、油脂加水分解酵素であるリパーゼを用いると、室温〜約９０℃程度の温和な条件下でエステル交換反応を行うことができ、従来の化学反応に比べ、副反応の抑制やエネルギーコストが低減化されるだけでなく、触媒としてのリパーゼが天然物であることから安全性も高い。また、その基質特異性や位置特異性により目的物を効率良く生産することができる。
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ２００８／１１４６５６号パンフレット
【特許文献２】国際公開第ＷＯ２００８／０１０５４３号パンフレット
【特許文献３】特開２００８−０２２７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、リパーゼを用いたエステル交換反応で油脂を製造する方法において、当該リパーゼの活性の低下を極力抑えてリパーゼ含有組成物を繰り返し使用することができるエステル交換油脂の製造方法を提供することを目的とする。
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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記課題を達成するため、リパーゼを用いたエステル交換反応で油脂を製造する方法において、大豆粉末及び／又は大豆蛋白で事前に油脂を処理することにより、続く当該油脂のエステル交換反応において、エステル交換反応に用いられるリパーゼの活性を大きく低下することなく、所望のエステル交換油脂を製造できることを見出し、本発明に至った。
【０００６】
即ち、本発明は、
［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。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、エステル交換反応による油脂の製造方法において、エステル交換反応に先立って、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、リパーゼの不存在下で、油脂を含むエステル交換反応用の原料と接触させ、次いでこの接触させた原料（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て前記油脂を改質し、エステル交換油脂を製造することにより、当該リパーゼ含有組成物を繰り返し使用しても、リパーゼの活性が大きく低下することがないものである。
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。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の油脂の製造装置の概略図である。
【図２】本発明の油脂の製造装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜油脂の改質方法＞
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。
【００１０】
大豆粉状物と原料との接触は、５秒以上接触することが好ましく、１分以上接触させることがより好ましい。最も好ましくは、４分以上である。タンクを用いる場合などは大豆粉状物と原料の長時間接触による悪影響はないが、作業的に、４８時間以内の接触が好ましい。例えば、カラムで行う場合、大豆粉状物１ｋｇに対して、質量比で１〜２０００倍の原料を通液させる。好ましくは２００〜１０００倍である。また、通液速度は、大豆粉状物１ｋｇに対して、原料を０．５〜１００ｋｇ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、原料を５〜３０ｋｇ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。
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。
【００１１】
大豆粉状物は、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。大豆粉末としては、例えば、全脂大豆粉末、脱臭全脂大豆粉末、脱脂大豆粉末等を用いることができる。大豆蛋白としては、例えば、粉末状の分離大豆蛋白、濃縮大豆蛋白等を用いることができる。これら大豆粉状物は、少なくとも大豆の収穫直後に大豆を乾燥させるため、加熱乾燥を行なうことがあるが、それ以外の工程で大豆を加熱処理せず粉末化してもよく（全脂大豆粉末）、あるいは、例えば、５０〜３００℃、好ましくは、６０〜２００℃、より好ましくは、８０〜１５０℃に１０秒以上、好ましくは２０〜３００秒、より好ましくは３０〜２００秒加熱処理して粉末化したものであってもよい。特に好ましい大豆粉状物は、大豆を脱脂せず、かつ非加熱下で粉末化した全脂大豆粉末である。
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。
【００１２】
さらに、上記接触工程（１）が、ろ過助剤等の助剤の存在下で行われてもよい。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。接触工程（１）中に存在する大豆粉状物：ろ過助剤の質量比は、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。
【００１３】
原料は、その後のエステル交換反応に用いられる原料であり、具体的には、油脂を含み、任意に脂肪族エステルを含む。
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。
【００１４】
＜エステル交換反応させる工程＞
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。
【００１５】
本発明のリパーゼ含有組成物は、リパーゼのみからなっていてもよく、また、リパーゼ以外に、リパーゼの培地に用いた成分及び助剤を任意に含んでいてもよい。
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。
【００１６】
リパーゼの培養に用いられる成分としては、リパーゼ培養液が挙げられる。リパーゼ培養液としては、例えば、大豆粉、ペプトン、コーン・ステープ・リカー、Ｋ2ＨＰＯ4、（ＮＨ4）2ＳＯ4、ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ等含有する水溶液があげられる。これらの濃度としては、大豆粉０．１〜２０質量％、好ましくは１．０〜１０質量％、ペプトン０．１〜３０質量％、好ましくは０．５〜１０質量％、コーン・ステープ・リカー０．１〜３０質量％、好ましくは０．５〜１０質量％、Ｋ2ＨＰＯ4 ０．０１〜２０質量％、好ましくは０．１〜５質量％である。又、（ＮＨ4）2ＳＯ4は０．０１〜２０質量％、好ましくは０．０５〜５質量％、ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏは０．０１〜２０質量％、好ましくは０．０５〜５質量％である。培養条件は、培養温度は１０〜４０℃、好ましくは２０〜３５℃、通気量は０．１〜２．０ＶＶＭ、好ましくは０．１〜１．５ＶＶＭ、攪拌回転数は１００〜８００ｒｐｍ、好ましくは２００〜４００ｒｐｍ、ｐＨはＮａＯＨやアンモニアを用いて、３．０〜１０．０、好ましくは４．０〜９．５、より好ましくは７．０〜８．０に制御するのがよい。
【００１７】
菌体の分離は、遠心分離、膜濾過などで行うのが好ましい。また、塩類や糖等の低分子成分の除去は、ＵＦ膜処理により行うことができる。具体的には、ＵＦ膜処理を行い、リパーゼを含有する水溶液を１／２量の体積に濃縮後、濃縮液と同量のリン酸バッファーを添加するという操作を１〜５回繰り返すことにより、低分子成分を除去したリパーゼ含有水性液体を得ることができる。
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。
【００１８】
リパーゼ含有水性液体の乾燥及び粉末化は、例えば、スプレードライ、フリーズドライ（凍結乾燥）、及び溶剤沈殿後乾燥する方法等によって行われる。
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。
【００１９】
スプレードライ等の乾燥・粉末化工程の直前に、ＮａＯＨやアンモニアを用いて、リパーゼ含有水性液体のｐＨを６〜８．５に調整するのが好ましい。特にｐＨを８．０以下に、さらにｐＨを７．５〜８．０の範囲となるように調整するのが好ましい。ｐＨ調整は、スプレードライなどの乾燥・粉末化工程の前のいずれかの工程において行ってもよく、乾燥・粉末化工程の直前のｐＨが上記範囲内となるように、予めリパーゼ含有水性液体のｐＨを調整しておいてもよい。ｐＨ調整には、各種アルカリ剤や酸を用いることができるが、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物を用いるのが好ましい。
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。
【００２０】
・助剤
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。
【００２１】
・リパーゼ含有組成物の形態
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。
【００２２】
粉末リパーゼは、例えば全質量の９０質量％以上が平均粒子径１〜１００μｍ、好ましくは１０〜８０μｍ、より好ましくは２０〜５０μｍである粉末状のリパーゼである。この粉末の粒子は、好ましくは球形であり、粒子の表面に、例えば直径０．５μｍ〜６μｍの細孔を３，０００−４０，０００個／ｍｍ2、好ましくは３，０００−２０，０００個／ｍｍ2、より好ましくは３，０００−１０，０００個／ｍｍ2有するものが適当である。粒子表面の細孔の数は、電子顕微鏡を用いて容易に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。
【００２３】
＜分離工程＞
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。
【００２４】
＜油脂の製造装置＞
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。
【００２５】
まず、本発明の油脂の製造装置は、第１処理槽及び第２の処理槽を含む、少なくとも２種類の処理槽を有する。処理槽は、大豆粉状物もしくはリパーゼと油脂を処理するものであり、攪拌機を有するタンク、もしくはカラム、ろ過器が好ましい。第１処理槽は、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を少なくとも収容するが、リパーゼが含まれることはない。第１処理槽は、ろ過助剤を収容していてもよい。
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。
【００２６】
本発明の油脂の製造装置について、以下、図１を参照しながら説明する。
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。
【実施例】
【００２７】
次に本発明を製造例及び実施例により詳細に説明する。
［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。
【００２８】
［エステル交換用原料の調製］
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。
【００２９】
［大豆粉状物の調製］
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。
【００３０】
［実施例１］
［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。
【００３１】
［カラムの作製］
・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。
【００３２】
・第２カラムの作製
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。
【００３３】
第１カラムとして［大豆粉状物１］全脂大豆粉末（ソーヤフラワーNSA）を用いて上記油脂の製造装置を作製し、上述のようにして調製したエステル交換用原料を当該油脂の製造装置に０．１６ｇ／分の速さ（第１カラムでは、大豆粉状物１ｋｇに対し原料を６．４ｋｇ／時で通液）（第２カラムでは、リパーゼ含有組成物１ｋｇに対し原料を３２ｋｇ／時で通液）で送液した。このときの大豆粉状物と原料との接触時間は約４〜５分と推定できる。原料を第１及び第２カラムに通液している間の第１カラム内温度は、５２℃、第２カラム内温度は、５０℃であった。送液を２時間又は６４時間行った後、第３流路より排出された反応物７μｌをサンプリングし、ヘキサン１．５ｍｌで希釈してガスクロマトグラフィー（ＧＣ）用サンプルとした。当該サンプルをＧＣで分析し、トリグリセリド中のＰＯＳおよびＳＯＳの合計質量パーセントを測定し、ＸＯＸ（％）を求めた。ＧＣとしては、アジレント・テクノロジー株式会社製、製品番号６８９０Ｎと、カラム ６５ＴＧ（株式会社島津ジーエルシー製）を用いた。ＧＣ条件は、カラム温度：３５０℃、昇温：１℃／分、最終温度：３６５℃である。
［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。
【００３４】
表１
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。
【００３５】
［実施例６］
［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。
【００３６】
［カラムの作製］
・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。
【００３７】
上記のように作製した油脂の製造装置に対し、上述のようにして調製したエステル交換用原料を当該油脂の製造装置に０．１２ｇ／分（第１カラムでは、大豆粉状物１ｋｇに対し原料を４．８ｋｇ／時で通液）（第２カラムでは、リパーゼ含有組成物１ｋｇに対し原料を１４．４ｋｇ／時で通液）の速さで送液した。このときの大豆粉状物と原料との接触時間は約６〜７分と推定できる。原料を第１及び第２カラムに通液している間の第１カラム内温度は、５１℃、第２カラム内温度は、４９℃であった。送液を２時間又は８６時間行った後、第３流路より排出された反応物７μｌをサンプリングし、ヘキサン１．５ｍｌで希釈してガスクロマトグラフィー（ＧＣ）用サンプルとした。当該サンプルをＧＣで分析し、トリグリセリド中のＳＯ２の合計質量パーセントを測定し、ＸＯ２（％）を求めた。ＧＣとしては、アジレント・テクノロジー株式会社製、製品番号６８９０Ｎと、カラム ６５ＴＧ（株式会社島津ジーエルシー製）を用いた。ＧＣ条件は、カラム温度：３５０℃、昇温：１℃／分、最終温度：３６５℃である。
［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。
【００３８】
表２
１，３−特異性の高いリパーゼを用いた実施例１〜５と異なり、実施例６は、１，３−特異性の弱いリパーゼを用いた。主反応性生物であるＸＯ２を比較したところ、送液から２時間後のＸＯ２（％）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８６時間が経過したときのＸＯ２（％）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６は比較例２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。
【符号の説明】
【００３９】
１ 第１処理槽（第１カラム）
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
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大豆粉末及び／又は大豆蛋白を含む大豆粉状物に、油脂を含むエステル交換用原料を、リパーゼの不存在下で接触させて反応基質を得、得られた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、エステル交換油脂の製造方法、及び当該方法に用いるための油脂の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リパーゼは、脂肪酸などの各種カルボン酸とモノアルコールや多価アルコールなどのアルコール類とのエステル化反応、複数のカルボン酸エステル間のエステル交換反応などに幅広く使用されている。このうち、エステル交換反応は、動植物油脂類の改質をはじめ、各種脂肪酸のエステル、糖エステルやステロイドエステルの製造法として重要な技術である。これらの反応の触媒として、油脂加水分解酵素であるリパーゼを用いると、室温〜約９０℃程度の温和な条件下でエステル交換反応を行うことができ、従来の化学反応に比べ、副反応の抑制やエネルギーコストが低減化されるだけでなく、触媒としてのリパーゼが天然物であることから安全性も高い。また、その基質特異性や位置特異性により目的物を効率良く生産することができる。
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ２００８／１１４６５６号パンフレット
【特許文献２】国際公開第ＷＯ２００８／０１０５４３号パンフレット
【特許文献３】特開２００８−０２２７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、リパーゼを用いたエステル交換反応で油脂を製造する方法において、当該リパーゼの活性の低下を極力抑えてリパーゼ含有組成物を繰り返し使用することができるエステル交換油脂の製造方法を提供することを目的とする。
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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記課題を達成するため、リパーゼを用いたエステル交換反応で油脂を製造する方法において、大豆粉末及び／又は大豆蛋白で事前に油脂を処理することにより、続く当該油脂のエステル交換反応において、エステル交換反応に用いられるリパーゼの活性を大きく低下することなく、所望のエステル交換油脂を製造できることを見出し、本発明に至った。
【０００６】
即ち、本発明は、
［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。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、エステル交換反応による油脂の製造方法において、エステル交換反応に先立って、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、リパーゼの不存在下で、油脂を含むエステル交換反応用の原料と接触させ、次いでこの接触させた原料（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て前記油脂を改質し、エステル交換油脂を製造することにより、当該リパーゼ含有組成物を繰り返し使用しても、リパーゼの活性が大きく低下することがないものである。
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。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の油脂の製造装置の概略図である。
【図２】本発明の油脂の製造装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜油脂の改質方法＞
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。
【００１０】
大豆粉状物と原料との接触は、５秒以上接触することが好ましく、１分以上接触させることがより好ましい。最も好ましくは、４分以上である。タンクを用いる場合などは大豆粉状物と原料の長時間接触による悪影響はないが、作業的に、４８時間以内の接触が好ましい。例えば、カラムで行う場合、大豆粉状物１ｋｇに対して、質量比で１〜２０００倍の原料を通液させる。好ましくは２００〜１０００倍である。また、通液速度は、大豆粉状物１ｋｇに対して、原料を０．５〜１００ｋｇ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、原料を５〜３０ｋｇ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。
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。
【００１１】
大豆粉状物は、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。大豆粉末としては、例えば、全脂大豆粉末、脱臭全脂大豆粉末、脱脂大豆粉末等を用いることができる。大豆蛋白としては、例えば、粉末状の分離大豆蛋白、濃縮大豆蛋白等を用いることができる。これら大豆粉状物は、少なくとも大豆の収穫直後に大豆を乾燥させるため、加熱乾燥を行なうことがあるが、それ以外の工程で大豆を加熱処理せず粉末化してもよく（全脂大豆粉末）、あるいは、例えば、５０〜３００℃、好ましくは、６０〜２００℃、より好ましくは、８０〜１５０℃に１０秒以上、好ましくは２０〜３００秒、より好ましくは３０〜２００秒加熱処理して粉末化したものであってもよい。特に好ましい大豆粉状物は、大豆を脱脂せず、かつ非加熱下で粉末化した全脂大豆粉末である。
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。
【００１２】
さらに、上記接触工程（１）が、ろ過助剤等の助剤の存在下で行われてもよい。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。接触工程（１）中に存在する大豆粉状物：ろ過助剤の質量比は、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。
【００１３】
原料は、その後のエステル交換反応に用いられる原料であり、具体的には、油脂を含み、任意に脂肪族エステルを含む。
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。
【００１４】
＜エステル交換反応させる工程＞
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。
【００１５】
本発明のリパーゼ含有組成物は、リパーゼのみからなっていてもよく、また、リパーゼ以外に、リパーゼの培地に用いた成分及び助剤を任意に含んでいてもよい。
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。
【００１６】
リパーゼの培養に用いられる成分としては、リパーゼ培養液が挙げられる。リパーゼ培養液としては、例えば、大豆粉、ペプトン、コーン・ステープ・リカー、Ｋ2ＨＰＯ4、（ＮＨ4）2ＳＯ4、ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ等含有する水溶液があげられる。これらの濃度としては、大豆粉０．１〜２０質量％、好ましくは１．０〜１０質量％、ペプトン０．１〜３０質量％、好ましくは０．５〜１０質量％、コーン・ステープ・リカー０．１〜３０質量％、好ましくは０．５〜１０質量％、Ｋ2ＨＰＯ4 ０．０１〜２０質量％、好ましくは０．１〜５質量％である。又、（ＮＨ4）2ＳＯ4は０．０１〜２０質量％、好ましくは０．０５〜５質量％、ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏは０．０１〜２０質量％、好ましくは０．０５〜５質量％である。培養条件は、培養温度は１０〜４０℃、好ましくは２０〜３５℃、通気量は０．１〜２．０ＶＶＭ、好ましくは０．１〜１．５ＶＶＭ、攪拌回転数は１００〜８００ｒｐｍ、好ましくは２００〜４００ｒｐｍ、ｐＨはＮａＯＨやアンモニアを用いて、３．０〜１０．０、好ましくは４．０〜９．５、より好ましくは７．０〜８．０に制御するのがよい。
【００１７】
菌体の分離は、遠心分離、膜濾過などで行うのが好ましい。また、塩類や糖等の低分子成分の除去は、ＵＦ膜処理により行うことができる。具体的には、ＵＦ膜処理を行い、リパーゼを含有する水溶液を１／２量の体積に濃縮後、濃縮液と同量のリン酸バッファーを添加するという操作を１〜５回繰り返すことにより、低分子成分を除去したリパーゼ含有水性液体を得ることができる。
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。
【００１８】
リパーゼ含有水性液体の乾燥及び粉末化は、例えば、スプレードライ、フリーズドライ（凍結乾燥）、及び溶剤沈殿後乾燥する方法等によって行われる。
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。
【００１９】
スプレードライ等の乾燥・粉末化工程の直前に、ＮａＯＨやアンモニアを用いて、リパーゼ含有水性液体のｐＨを６〜８．５に調整するのが好ましい。特にｐＨを８．０以下に、さらにｐＨを７．５〜８．０の範囲となるように調整するのが好ましい。ｐＨ調整は、スプレードライなどの乾燥・粉末化工程の前のいずれかの工程において行ってもよく、乾燥・粉末化工程の直前のｐＨが上記範囲内となるように、予めリパーゼ含有水性液体のｐＨを調整しておいてもよい。ｐＨ調整には、各種アルカリ剤や酸を用いることができるが、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物を用いるのが好ましい。
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。
【００２０】
・助剤
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。
【００２１】
・リパーゼ含有組成物の形態
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。
【００２２】
粉末リパーゼは、例えば全質量の９０質量％以上が平均粒子径１〜１００μｍ、好ましくは１０〜８０μｍ、より好ましくは２０〜５０μｍである粉末状のリパーゼである。この粉末の粒子は、好ましくは球形であり、粒子の表面に、例えば直径０．５μｍ〜６μｍの細孔を３，０００−４０，０００個／ｍｍ2、好ましくは３，０００−２０，０００個／ｍｍ2、より好ましくは３，０００−１０，０００個／ｍｍ2有するものが適当である。粒子表面の細孔の数は、電子顕微鏡を用いて容易に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。
【００２３】
＜分離工程＞
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。
【００２４】
＜油脂の製造装置＞
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。
【００２５】
まず、本発明の油脂の製造装置は、第１処理槽及び第２の処理槽を含む、少なくとも２種類の処理槽を有する。処理槽は、大豆粉状物もしくはリパーゼと油脂を処理するものであり、攪拌機を有するタンク、もしくはカラム、ろ過器が好ましい。第１処理槽は、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を少なくとも収容するが、リパーゼが含まれることはない。第１処理槽は、ろ過助剤を収容していてもよい。
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。
【００２６】
本発明の油脂の製造装置について、以下、図１を参照しながら説明する。
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。
【実施例】
【００２７】
次に本発明を製造例及び実施例により詳細に説明する。
［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。
【００２８】
［エステル交換用原料の調製］
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。
【００２９】
［大豆粉状物の調製］
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。
【００３０】
［実施例１］
［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。
【００３１】
［カラムの作製］
・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。
【００３２】
・第２カラムの作製
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。
【００３３】
第１カラムとして［大豆粉状物１］全脂大豆粉末（ソーヤフラワーNSA）を用いて上記油脂の製造装置を作製し、上述のようにして調製したエステル交換用原料を当該油脂の製造装置に０．１６ｇ／分の速さ（第１カラムでは、大豆粉状物１ｋｇに対し原料を６．４ｋｇ／時で通液）（第２カラムでは、リパーゼ含有組成物１ｋｇに対し原料を３２ｋｇ／時で通液）で送液した。このときの大豆粉状物と原料との接触時間は約４〜５分と推定できる。原料を第１及び第２カラムに通液している間の第１カラム内温度は、５２℃、第２カラム内温度は、５０℃であった。送液を２時間又は６４時間行った後、第３流路より排出された反応物７μｌをサンプリングし、ヘキサン１．５ｍｌで希釈してガスクロマトグラフィー（ＧＣ）用サンプルとした。当該サンプルをＧＣで分析し、トリグリセリド中のＰＯＳおよびＳＯＳの合計質量パーセントを測定し、ＸＯＸ（％）を求めた。ＧＣとしては、アジレント・テクノロジー株式会社製、製品番号６８９０Ｎと、カラム ６５ＴＧ（株式会社島津ジーエルシー製）を用いた。ＧＣ条件は、カラム温度：３５０℃、昇温：１℃／分、最終温度：３６５℃である。
［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。
【００３４】
表１
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。
【００３５】
［実施例６］
［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。
【００３６】
［カラムの作製］
・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。
【００３７】
上記のように作製した油脂の製造装置に対し、上述のようにして調製したエステル交換用原料を当該油脂の製造装置に０．１２ｇ／分（第１カラムでは、大豆粉状物１ｋｇに対し原料を４．８ｋｇ／時で通液）（第２カラムでは、リパーゼ含有組成物１ｋｇに対し原料を１４．４ｋｇ／時で通液）の速さで送液した。このときの大豆粉状物と原料との接触時間は約６〜７分と推定できる。原料を第１及び第２カラムに通液している間の第１カラム内温度は、５１℃、第２カラム内温度は、４９℃であった。送液を２時間又は８６時間行った後、第３流路より排出された反応物７μｌをサンプリングし、ヘキサン１．５ｍｌで希釈してガスクロマトグラフィー（ＧＣ）用サンプルとした。当該サンプルをＧＣで分析し、トリグリセリド中のＳＯ２の合計質量パーセントを測定し、ＸＯ２（％）を求めた。ＧＣとしては、アジレント・テクノロジー株式会社製、製品番号６８９０Ｎと、カラム ６５ＴＧ（株式会社島津ジーエルシー製）を用いた。ＧＣ条件は、カラム温度：３５０℃、昇温：１℃／分、最終温度：３６５℃である。
［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。
【００３８】
表２
１，３−特異性の高いリパーゼを用いた実施例１〜５と異なり、実施例６は、１，３−特異性の弱いリパーゼを用いた。主反応性生物であるＸＯ２を比較したところ、送液から２時間後のＸＯ２（％）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８６時間が経過したときのＸＯ２（％）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６は比較例２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。
【符号の説明】
【００３９】
１ 第１処理槽（第１カラム）
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
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項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、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項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。
【請求項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、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【請求項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、請求項８〜１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項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、請求項８〜１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
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。
【請求項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。
【請求項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、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項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、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項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。
【請求項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、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【請求項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、請求項８〜１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項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、請求項８〜１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
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。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−４９８０３（Ｐ２０１３−４９８０３Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８９２４７（Ｐ２０１１−１８９２４７）
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００２２７００９）日清オイリオグループ株式会社 (251)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００２２７００９）日清オイリオグループ株式会社 (251)
【Ｆターム（参考）】
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