专利名称：二酰基甘油含量高的油脂的制造方法
技术领域：
本发明涉及二酰基甘油含量高的油脂的制造方法。
背景技术：
含有高浓度二酰基甘油的油脂，由于具有燃烧体脂肪作用等生理作用，因而作 为食用油被广泛使用。二酰基甘油的制造通常较为普遍的有通过甘油和油脂的甘油解反 应的方法、通过甘油和脂肪酸的酯化反应的方法(例如参照专利文献1 3)，但也有使单 甘酯和油脂进行酯交换反应的方法(参照专利文献4)。
另外，还有通过组合采用高压分解法和酶分解法使原料油脂水解来制造在酯化 反应中所用的脂肪酸；接着，使该脂肪酸和甘油进行酯化的方法(参照专利文献5)。
上述制造方法大致分为使用碱催化剂等的化学法和使用脂肪酶等酶的酶法。
专利文献1 日本特公平6-65310号公报
专利文献2:日本特公平6-65311号公报
专利文献3:日本特开平4-330289号公报
专利文献4:日本特开2000-345189号公报
专利文献5 日本特开2006-137923号公报发明内容
本发明提供一种二酰基甘油含量高的油脂的制造方法，在水的存在下，使用脂 肪酶使单酰基甘油类进行酯交换反应。
具体实施方式
在上述现有技术，通过甘油解反应或者酯交换反应的方法中，所得到的反应生 成物自身的二酰基甘油纯度低，因而，从二酰基甘油纯度的观点以及工业化生产性的观 点来看，存在需要高真空蒸馏设备等来制成高纯度的课题。另外，如果采用酯化，可以 由作为反应原料的脂肪酸的纯度或者条件设定来提高二酰基甘油的纯度，但是从兼顾制 造效率和品质或者成本的观点来看，未必能满足。
因此，本发明涉及提供在有利条件下高效地制造二酰基甘油含量高的油脂的方 法。
本发明人对二酰基甘油的制造方法进行了各种研究讨论，结果发现通过使单 酰基甘油类进行酯交换反应，可以高效地得到高纯度的二酰基甘油。
根据本发明的制造方法，由于不使用高价原料以及特殊设备等就可以高效地得 到二酰基甘油含量高的油脂，对工业方面是极为有利的。
作为本发明方法中所用的单酰基甘油类(以下，也称为“原料单酰基甘油 类”)，可以列举出甘油的1位羟基被脂肪酸酯化的单酰基甘油(1-单酰基甘油)、2位羟 基被脂肪酸酯化的单酰基甘油(2-单酰基甘油)以及3位羟基被脂肪酸酯化的单酰基甘油(3-单酰基甘油)，但优选1-单酰基甘油和3-单酰基甘油比率高的单酰基甘油。
对于原料单酰基甘油类的脂肪酸残基的碳原子数没有特别限制，但优选碳原子 数为8 M、更优选碳原子数为14 M、特别优选碳原子数为16 22。作为脂肪酸残 基，可以列举出饱和脂肪酸残基和不饱和脂肪酸残基；但具体地说，可以列举出辛酸、 癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、二十碳五烯酸、 二十二碳六烯酸由来的酰基，由含有上述酸的牛油、猪油等动物油、菜籽油、大豆油、 玉米油、葵花籽油、棉籽油、紫苏油、黄栌油、亚麻籽油、红花油、苏子油、棕榈油等 植物油衍生得到的脂肪酸由来的酰基。
上述原料单酰基甘油类可以使用1种或2种以上。
原料单酰基甘油类的全部构成脂肪酸中不饱和脂肪酸含量，从最终产品的外 观、生理效果和工业化生产性的观点来看，优选为50质量％(以下，仅仅记载为“％”) 以上，更优选为60%以上，特别优选为70%以上。另外，作为不饱和脂肪酸，优选油 酸、亚油酸、亚麻酸。
另外，原料单酰基甘油类的构成脂肪酸中，从使最终产品中的反式不饱和脂肪 酸含量降低的观点来看，反式不饱和脂肪酸含量优选为8%以下，更优选为4%以下；进 而，从使最终产品中的反式不饱和脂肪酸含量进一步降低的观点来看，优选为2%以下， 更优选为1.5%以下，特别优选为以下，特别更优选为0.5%以下。
原料单酰基甘油类可以通过菜籽油、葵花籽油、玉米油、大豆油、米糠油、红 花油、棉籽油、牛油、亚麻籽油、鱼油等油脂的水解反应、上述各种油脂和甘油的甘油 解反应、上述油脂由来的脂肪酸和甘油的酯化反应等任意的方法得到。另外，上述油 脂，也可以利用分类、混合后的油脂，通过氢化或酯交换反应等调节了脂肪酸组成后的 油脂，但从使油脂的构成脂肪酸中的反式不饱和脂肪酸含量降低的观点来看，优选没有 氢化的油脂。反应方法可以是使用碱催化剂等的化学法、使用脂肪酶等酶的酶法中的任 意一种。通过对所得到的反应生成物进行蒸馏、分级、溶剂提取、水蒸气蒸馏等可以得 到所期望的原料单酰基甘油类。
从制造工序的简略化、成本降低、使最终产品中的反式不饱和脂肪酸含量降低 的观点来看，原料单酰基甘油类优选使用通过油脂和甘油的甘油解反应而得到的反应结 束油(以下，也称为“甘油解反应结束油”)。另外，从使最终产品中的反式不饱和脂肪 酸含量降低的观点来看，甘油解反应中所用的原料油脂其构成脂肪酸中的反式不饱和脂 肪酸含量优选为3%以下，更优选为2%以下，特别优选为以下，特别更优选为0.5% 以下。具体地说，优选使用菜籽油、葵花籽油、玉米油、大豆油、米糠油、红花油、棉 籽油、牛油、亚麻籽油、鱼油等未脱臭油脂。另外，本发明中的未脱臭油脂是指在油脂 精制处理中不进行脱臭的油脂。
使油脂和甘油进行甘油解反应的方法可以采用现有技术中公知的方法，可以是 化学法、酶法中的任意一种。从使最终产品中三酰基甘油含量降低的观点来看，优选采 用化学法。另外，从不使最终产品中反式不饱和脂肪酸含量增加的观点来看，优选采用 酶法。作为酶，优选使用脂肪酶；作为脂肪酶，可以列举出与酯交换反应中所用的脂肪 酶相同的酶。在用酶法进行甘油解反应的情况下，例如，从提高反应速度、抑制脂肪酶 失活的观点来看，反应温度优选为0 100°C，更优选为20 80°C，特别优选为30 80 "C。
另外，在采用化学法进行甘油解反应的情况下，作为催化剂，从提高反应速 度、使反应油的色相变好的观点来看，优选使用氢氧化钠、氢氧化钾等碱、或有机酸等 酸及其盐。从提高反应速度、抑制反式不饱和脂肪酸生成的观点来看，反应温度优选为 100 300°C，更优选为150 250°C。
本发明中的原料单酰基甘油类中也可以包括单酰基甘油、二酰基甘油、三酰基 甘油和甘油。在本发明的形态中，从提高二酰基甘油含量、原料精制负荷的观点来看， 甘油优选为15%以下，更优选为10%以下，进一步优选为0 5%，特别优选为0 3%,特别更优选为0.1 1%。另外，在使用由油脂和甘油的甘油解反应得到的甘油解 反应结束油作为原料单酰基甘油类的情况下，优选从甘油解反应结束油中除去甘油后再 使用。
甘油的除去方法可以列举出通过离心分离除去甘油层的方法、通过减压蒸馏除 去甘油的方法、通过水蒸气蒸馏除去甘油的方法、通过分层除去甘油层的方法、通过水 洗除去的方法、使用吸附剂除去的方法等；并不限定于此，也可以组合上述方法。
从提高最终产品的二酰基甘油纯度的观点来看，原料单酰基甘油类中的三酰基 甘油含量优选为50%以下，更优选为40%以下，特别优选为0.1 30%。另外，原料 单酰基甘油类中的二酰基甘油含量优选为40%以下，更优选为30%以下，特别优选为 0.1 20%。原料单酰基甘油类中的脂肪酸含量优选为50%以下，更优选为40%以下， 进一步优选为0.1 30%，特别优选为0.1 20%，特别更优选为0.1 10%。原料单 酰基甘油类中的单酰基甘油含量优选为45%以上，更优选为50%以上，特别优选为55 99%。
在酯交换反应中所用的脂肪酶当然可以是动物由来的脂肪酶、植物由来的脂肪 酶，也可以使用微生物由来的市售脂肪酶，还可以使用将脂肪酶固定化的固定化脂肪 酶。例如，酯交换用脂肪酶可以列举出根霉菌(Rizopus)属、曲霉菌(Aspergillus)属、色 杆菌(Chromobacterium)属、毛霉菌(Mucor)属、根毛霉菌(Rhizomucor)属、假单胞菌 (Pseudomonas)属、地霉菌(Geotrichum)属、青霉菌(Penicillium)属、念珠菌(Candida) 属等来源于微生物的脂肪酶和胰脏脂肪酶等动物脂肪酶。特别是在其目的为通过酯交换 反应来制造功能性油脂的情况下，作为微生物来源，优选青霉菌(Penicillium)属、根毛 霉(Rhizomucor)属和念珠菌(Cimdida)属等。
此外，从可以有效利用脂肪酶活性的观点来看，优选使用将脂肪酶固定在载体 上的固定化脂肪酶。另外，从简便分离反应生成物和脂肪酶的观点来看，优选使用固定 化脂肪酶。
作为固定化载体，可以列举出硅藻土(Celite)、硅藻土(Diatomite)、高岭石、硅胶、沸石分子筛、多孔质玻璃、活性碳、碳酸钙、陶瓷等无机载体，陶瓷粉末、聚乙烯 醇、聚丙烯、壳聚糖、离子交换树脂、疏水性吸附树脂、螯合树脂、合成吸附树脂等有 机高分子等；从保水能力高的观点来看，特别优选离子交换树脂。另外，在离子交换树 脂中，从因具有大的表面积而可以提高脂肪酶吸附量的观点来看，优选为多孔质。
作为固定化载体所用的树脂的粒径优选为50 2000 μ m，更优选为100 1000 μ m。细孔径优选为10 150nm，更优选为10 lOOnm。作为材质，可以列举出酚醛类、聚苯乙烯类、丙烯酰胺类、二乙烯基苯类，从脂肪酶吸附性提高的观点来看， 特别优选酚醛类树脂(例如，Rohm and Hass Co.制造的Duolite A-568)。
在将脂肪酶固定化的情况下，可以使脂肪酶直接吸附在固定化载体上；但为了 使其成为表现出高活性的吸附载体，也可以在脂肪酶吸附前，预先用脂溶性脂肪酸或其 衍生物将载体处理后使用。作为所使用的脂溶性脂肪酸，可以列举出碳原子数为8 18 的饱和或不饱和的、直链或支链的、羟基取代或未取代的脂肪酸。具体地说，可以列举 出癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、油酸、亚油酸、α-亚麻酸、蓖麻油酸、异硬脂酸等。作 为脂溶性脂肪酸的衍生物，可以列举出上述脂肪酸和一元或多元醇的酯、磷脂以及在上 述酯中加成了环氧乙烷的衍生物。具体地说，可以列举出上述脂肪酸的甲酯、乙酯、单 甘酯、甘油二酯、他们的环氧乙烷加成物、聚甘油酯、山梨醇酐酯、蔗糖酯等。上述脂 溶性脂肪酸或其衍生物也可以并用2种以上。
作为上述脂溶性脂肪酸或其衍生物和载体的接触方法，可以在水或有机溶剂中 的载体中直接添加上述脂溶性脂肪酸或其衍生物；但为了使分散性良好，也可以使脂溶 性脂肪酸或其衍生物暂且分散、溶解在有机溶剂中之后，再将其加入到已分散在水中的 载体。作为该有机溶剂，可以列举出氯仿、己烷、丙酮、乙醇等。相对于100质量份 (以下，仅仅表示为“份”)的载体，脂溶性脂肪酸或其衍生物的使用量优选为1 1000 份，更优选为10 500份。接触温度优选为0 80°C，更优选为20 60°C。接触时 间优选为5分钟 5小时左右。结束该处理后的载体可以过滤回收，也可以干燥。干燥 温度优选为0 80°C，也可以进行减压干燥。
进行脂肪酶的固定化的温度可以根据脂肪酶的特性决定，但优选不使脂肪酶失 活的温度，即0 80°C，更优选为20 60°C。固定化时使用的脂肪酶溶液的pH值只 要不使脂肪酶改性的范围内即可，与温度同样可以根据脂肪酶的特性来决定，优选pH为 3 9。为了维持该pH值而使用缓冲液。作为缓冲液，可以列举出醋酸缓冲液、磷酸 缓冲液、Tris-HCl缓冲液等。从固定化效率的观点来看，上述脂肪酶溶液中的脂肪酶浓 度优选在脂肪酶的饱和溶解度以下并且具有充分的浓度。另外，脂肪酶溶液可以使用根 据需要用离心分离除去了酶溶液中的不溶物后的上清液、或者也可以使用通过超滤等操 作精制得到的溶液。另外，所用的脂肪酶质量根据该脂肪酶活性不同而不同，但相对于 100份载体，优选为5 1000份，更优选为10 500份。
从脂肪酶固定化后成为适合酯交换反应的状态的观点来看，优选通过过滤脂肪 酶溶液，回收固定化脂肪酶，除去多余的水分以后，在不进行干燥的情况下与作为反应 基础物质的原料接触。接触后的固定化脂肪酶中的水分根据所用载体的种类不同而不 同，但相对于100份固定化载体，优选为0.1 100份，更优选为0.5 50份，特别优选 为1 30份。此时，可以将其装入柱子等填充容器中，通过泵等使原料循环，也可以使 固定化脂肪酶分散在原料中。接触温度优选为0 80°C，可以根据脂肪酶的特性选择。 此外，接触时间可以是0.2小时 200小时左右，从工业化生产性的观点来看，优选为3 小时 100小时。从工业化生产性的观点来看，优选该接触结束后进行过滤，回收固定 化脂肪酶。
作为固定化脂肪酶的酯交换活性，优选在与后述试验例1中记载的方法同样的 条件下，进行反应时间仅为3小时的酯交换反应，反应生成物中的二酰基甘油含量比反应原料中的二酰基甘油含量增加以上，更优选增加3%以上，特别优选增加10%以上。
在本发明中，单酰基甘油类的酯交换反应可以按分批式、连续式、或半连续式 进行。向反应装置供给的原料，从抑制劣化的观点来看，优选预先通过减压进行脱水、 脱气或脱氧从而使得到的反应生成物的二酰基甘油含量变高。
反应中所用的脂肪酶量可以考虑脂肪酶的活性来适当决定，相对于100份分解 的原料单酰基甘油，优选为0.01 100份，更优选为0.1 50份，特别优选为0.2 30 份。
酯交换反应在水的存在下进行。从使反应生成物中二酰基甘油含量增加的观 点来看，反应体系内水的量优选为4%以下，更优选为0.01 3%，特别优选为0.02 2%。水可以是蒸馏水、离子交换水、自来水、井水等任意一种。另外，也可以混合甘 油等其它水溶性成分。根据需要，也可以使用pH值3 9的缓冲液以维持脂肪酶的稳定 性。
水也可以是含在脂肪酶、原料单酰基甘油类中的水，合计水量优选控制在4%以 下。作为该控制方法有(i)预先通过Karl Fischer' smethod等测定各成分的水分量，控 制合计水分量的方法；Gi)使反应成分完全脱水，其后加入规定量的水的方法等；由于 粉末脂肪酶等具有吸湿性的物质的操作简便，因而优选(i)的方法。另外，固定化脂肪酶 所持有的水分量也包含在所述水分量中。
至于反应温度，优选为能更有效地发挥脂肪酶的活性、且不会使分解产生的游 离脂肪酸结晶的温度O 80°C，更优选为20 70°C。了尽量避免脂肪酶与空气接触， 优选在氮气等惰性气体存在下进行反应。
反应也可以在己烷、环己烷、石油醚等溶剂下进行。
在本发明中，从工业化生产性的观点来看，反应生成物的二酰基甘油的纯度优 选为50%以上，更优选为60 99%，进一步优选为70 98%，特别优选为80 97%。 这里，二酰基甘油纯度是[二酰基甘油/ ( 二酰基甘油+三酰基甘油)X 100]。
在本发明中，从生理效果、工业化生产性的观点来看，反应生成物中的二酰基 甘油+三酰基甘油含量[质量％]优选为50%以上，更优选为50 99%，进一步优选为 55 98%，特别优选为60 97%。
另外，从降低蒸馏负荷、提高反应效率的观点来看，反应生成物中的单酰基甘 油含量优选为2 60%，更优选为3 50%，特别优选为5 50%，特别更优选为10 40%。
根据本发明方法使用脂肪酶进行酯交换反应而得到的反应生成物由于二酰基甘 油纯度高，其作为具有高生理效果的油脂有用。
通过酯交换反应得到的二酰基甘油含量高的油脂可以通过进行后处理来制成产 品。后处理优选进行蒸馏、酸处理、水洗、脱臭等各工序。
蒸馏工序是指通过对由酯交换反应得到的二酰基甘油含量高的油脂进行减压蒸 馏，从反应生成物中除去副生成的脂肪酸和未反应的单酰基甘油的工序。
近年来，社会对于环境问题的要求提高，强烈希望能兼顾高品质产品的制造和 环境负荷降低的制造技术。从为了降低环境负荷，从有效地减少制造工序中排放出的废弃物量来看，在本发明的形态中，优选在制造二酰基甘油含量高的油脂时，从通过蒸馏 工序除去的反应生成物中回收副生成的脂肪酸和未反应的单酰基甘油，将其作为蒸馏回 收油重新用作接下来反应原料的一部分或全部。另外，从可以提高二酰基甘油含量的观 点来看，优选使用蒸馏回收油。
从降低设备成本和运转成本的观点、提高蒸馏能力的观点、最优化选择蒸馏温 度的观点、抑制由热历史导致的反式不饱和脂肪酸的增加以及抑制热劣化的观点来看， 蒸馏工序的条件压力优选为1 300Pa，更优选为1.5 200Pa，特别优选为2 lOOPa。 从抑制反式不饱和脂肪酸增加的观点来看，温度优选为180 280°C，更优选为190 260特别优选为200 250°C。从抑制反式不饱和脂肪酸增加的观点来看，滞留时间 优选为0.2 30分钟，更优选为0.2 20分钟，特别优选为0.2 10分钟。这里，滞留 时间是指，油脂达到蒸馏温度的平均滞留时间。
酸处理工序是指，在上述蒸馏油中添加柠檬酸等螯合剂，进行混合，再进一步 进行减压脱水的工序。另外，从使色相、风味更好的观点来看，所得到的酸处理油也可 以再进行与吸附剂接触的脱色工序。水洗工序是指，在上述酸处理油中添加水进行强力 搅拌，进行油水分离操作的工序。优选重复多次(例如3次)水洗来得到水洗油。
脱臭处理基本上用减压水蒸气蒸馏进行，可以列举出间歇式、半连续式、连续 式等。少量的情况下使用间歇式，大量的情况下优选使用半连续式、连续式。作为半连 续式时的装置，可以列举出具有多层塔盘的脱臭塔组成的塔盘式脱臭装置(GIRDLER式 脱臭装置)等。本装置通过从上部供给应进行脱臭的油脂，油间歇地在向下层的塔盘一 层一层下降的同时进行移动来进行脱臭。作为连续式时的装置有薄膜脱臭装置等，该薄 膜脱臭装置其在脱臭塔内填充有兼顾气液接触效率和低压力损失的结构物质，从而提高 与水蒸气的接触效率。
进行脱臭处理时，除了单独使用以上的薄膜脱臭装置或塔盘式脱臭装置进行脱 臭的方法以外，还有将使用上述薄膜脱臭装置进行的脱臭处理和使用塔盘式脱臭装置进 行的脱臭处理进行组合使用的方法。在本申请发明的情况下，从装置成本、反式不饱和 脂肪酸含量、二酰基甘油特有风味的观点来看，优选单独使用薄膜脱臭装置或塔盘式脱 臭装置进行脱臭的方法。
一般通过脱臭处理，水洗油中所含的臭味成分被除去，而且，由于类胡萝卜素 类色素被热分解而变成淡色，并且，所含的微量的杂质因失活而成为稳定的物质。因 此，在使用通常的油脂进行脱臭中，优选在严格的条件下使其具有风味。但是，在二酰 基甘油含量高的油脂中，由于脱臭工序使醇厚味受到影响，因而产品的品质受到脱臭处 理的条件的制约。
本发明中，在脱臭时间(χ[分])和脱臭温度(y[°C ])满足下式(i)的范围内进行 该脱臭处理。
(i)350<(y-210) Xx<2100 (且 21ky《280)
在比式⑴规定的范围更低的热历史下进行脱臭处理，或者在比215°C更低的脱 臭温度(y)下进行脱臭处理的情况下，则不能得到刺激感和厚重感都降低的油脂；在比 式ω规定的范围更高的热历史或者在比280°c更高的脱臭温度(y)下进行脱臭处理的情 况下，则不能得到醇厚味优异的油脂，而且抑制反式不饱和脂肪酸增加的效果不充分。8这里，χ表示脱臭时间(分)，y表示脱臭温度(°C)。并且，如果在脱臭过程中温度随 时间发生变化，则表示平均值。另外，从脱臭效率、提高风味、抑制反式不饱和脂肪酸 增加的观点来看，更优选在满足下式Gi)的范围内进行脱臭处理，特别优选在满足下述 式(iii)的范围内进行脱臭处理，特别更优选在满足下述式Gv)的范围内进行脱臭处理。 并且，上述脱臭处理都在满足215《y《观0的范围内进行。
(ii)400<(y-210) Xx<1900
(iii)450<(y-210) Xx<1700
(iv)500<(y-210) Xx<1600
本发明中，由于在上述式(i)规定的条件下进行脱臭处理，根据脱臭温度不同而 脱臭时间发生变化。具体地说，在250 270°C下进行脱臭处理的情况下脱臭时间优选为 6 35分钟，在235 250°C下进行脱臭处理的情况下脱臭时间优选为9 53分钟，在 220 235°C下进行脱臭处理的情况下脱臭时间优选为14 120分钟。
作为脱臭处理，优选减压水蒸气蒸馏，从使二酰基甘油特有的“美味”、“醇 厚味”等风味良好的观点来看，所用的水蒸气量相对于油脂优选为0.3 20%，特别优选 为0.5% 10%。另外，从同样的观点来看，压力优选为0.01 4kPa，特别优选为0.06 0.6kPa。
其中，在脱臭温度为255 ^0°C的条件下，从使二酰基甘油特有的“美味”、 “醇厚味”等风味良好的观点来看，所使用的水蒸气量相对于油脂优选为0.3 3%，更优选为0.4 2.5%，特别优选为0.5 2.2%。另外，从同样的观点来看，在脱臭温度为 250 255°C的条件下，水蒸气量相对于油脂优选为2.1 5%，更优选为2.2 4.5%，特 别优选为2.5 4%。此外，从同样的观点来看，在脱臭温度为215 250°C的条件下， 水蒸气量相对于油脂优选为2.1 10%，更优选为2.2 8%，特别优选为2.5 6%。
从抑制反式不饱和脂肪酸增加的观点来看，升温至脱臭温度的升温时间优选从 温度70°C到温度200°C的升温时间为0.5 60分钟、从温度200°C到脱臭温度的升温时 间为0.5 45分钟，更优选从温度70°C到温度200°C的升温时间为1 30分钟、从温度 200°C到脱臭温度的升温时间为1 20分钟，特别优选从温度70°C到温度200°C的升温时 间为2 20分钟、从温度200°C到脱臭温度的升温时间为2 15分钟。从抑制反式不 饱和脂肪酸增加的观点来看，从脱臭温度降温的冷却时间优选从脱臭温度到温度200°C的 降温时间为0.2 35分钟、从温度200°C到温度70°C的降温时间为0.2 40分钟，更优 选从脱臭温度到温度200°C的降温时间为0.5 25分钟、从温度200°C到70°C的降温时间 为0.5 30分钟，特别优选从脱臭温度到温度200°C的降温时间为1 20分钟、从温度 200°C到温度70°C的降温时间为1 25分钟。
该脱臭处理的结果是，能够将精制工序中的反式不饱和脂肪酸增加量控制在 以下，所得到的构成油脂的全部脂肪酸中的反式不饱和脂肪酸含量为2%以下的二酰基甘 油含量高的油脂。从生理效果的观点来看，二酰基甘油含量高的油脂中的反式不饱和脂 肪酸含量更优选为0 1.5%，特别优选为0.1 1.2%。
通过以上的后处理，二酰基甘油和三酰基甘油以外的未反应物和副产物被除 去。因此，根据本发明方法制造的二酰基甘油含量高的油脂其风味良好、色相也良好。 另外，由于反式不饱和脂肪酸的生成少、二酰基甘油含量高，作为具有高生理效果的油脂有用。制成产品的二酰基甘油含量高的油脂中的二酰基甘油的含量优选在上述“二酰 基甘油纯度”的范围内。
实施例
[分析方法]
(i)甘油酯组成的测定
采集约相样品在能进行离心分离的试管中，以3000r/min进行10分钟离心分 离，除去沉降的甘油。接着，在玻璃制样品瓶中加入约IOmg上层液体和0.5mL三甲基 硅烷化剂(“硅烷化剂TH”，关东化学制造)、塞严，在70°C下加热15分钟。在其中 加入1.5mL水和1.5mL己烷，振荡。静置后，取上层液体注入到气相色谱(GLC)中，分 析甘油酯的组成。
( )构成脂肪酸中的反式不饱和脂肪酸含量
根据日本油化学协会编的《标准油脂分析试验法》中的“脂肪酸甲酯的制备 法(2.4.1.2-1996)”来制备脂肪酸甲酯，将得到的样品用American Oil Chemists.Society Official Method Ce lf-96 (GLC 法)进行测定。
(iii)反应体系内的水分量
使用AQUACOUNTER AQ-7 (平沼产业株式会社)，测定固定化脂肪酶或没有固 定化的粉末脂肪酶以及原料单酰基甘油类中的水分含量，由该水分量和各原料的使用量 求出反应体系内的水分量。
(iv)色相
脱臭油的色相是指按照American Oil Chemists.Society Official Method Ca 13e-92 (LoviboncUi)采用5.25英寸比色皿进行测定，用下式(1)求出的值。
色相C = i0R+Y (1)
(式中，R = Red 值，Y = Yellow 值)
[固定化脂肪酶的制备]
<固定化脂肪酶G>
将500g 的 Duolite A-568 (Rohm & Hass Co.制造)加入 5000mL 的 0.1N 氢氧化 钠水溶液中，搅拌1小时。其后，用5000mL蒸馏水洗涤1小时，用5000mL的500mM 醋酸缓冲液(pH值为5)进行pH平衡化2小时。之后，用5000mL的50mM醋酸缓冲液 (pH值为幻进行pH值平衡化2小时，共进行该处理2次。其后，进行过滤、回收载体 后，用2500mL乙醇进行乙醇置换30分钟。过滤后，加入含有500g大豆脂肪酸的乙醇 2500mL,经30分钟使载体吸附大豆脂肪酸。其后，过滤、回收载体，然后用2500mL 的50mM醋酸缓冲液(pH值为幻洗涤4次，除去乙醇，过滤回收载体。其后，使其与 作用于油脂的市售的脂肪酶(脂肪酶G “AMANO” 50，天野酶株式会社)的10%溶 液IOOOOmL接触2小时，进行固定化。进一步过滤、回收固定化脂肪酶，用2500mL的 50mM醋酸缓冲液(pH值为幻进行洗涤，除去没有固定化的脂肪酶和蛋白质。以上的操 作全都在温度20°C下进行。其后，加入2000g大豆脂肪酸，在温度40°C下一边搅拌一边 减压到400 并进行脱水。其后，在2500mL己烷中搅拌30分钟后，进行滤去己烷的操 作3次。其后，在温度40°C下使用蒸发器进行脱溶剂1小时，接着，在温度40°C、压力 1300 的条件下减压干燥15小时，进行脱溶剂，得到固定化脂肪酶G。
<固定化脂肪酶AY>
将500g 的 Duolite A-568 (Rohm & Hass Co.制造)加入 5000mL 的 0.1N 氢氧化 钠水溶液中，搅拌1小时。其后，用5000mL蒸馏水洗涤1小时，用5000mL的500mM 醋酸缓冲液(pH值为7)进行pH平衡化2小时。之后，用5000mL的50mM醋酸缓冲液 (pH值为7)进行pH平衡化2小时，共进行该操作2次。其后，过滤、回收载体后，用 2500mL乙醇进行乙醇置换30分钟。过滤后，加入含有500g大豆脂肪酸的乙醇2500mL， 经30分钟使载体吸附大豆脂肪酸。其后，过滤、回收载体后，用2500mL的50mM醋酸 缓冲液(pH值为7)洗涤4次，除去乙醇，过滤、回收载体。其后，使其与作用于油脂 的脂肪酶(脂肪酶G “AMANO” 30G，天野酶株式会社)的10 %溶液IOOOOmL接触4 小时，进行固定化。进一步过滤、回收固定化脂肪酶，用2500mL的50mM醋酸缓冲液 (pH值为7)进行洗涤，除去没有固定化的脂肪酶和蛋白质。以上的操作都在温度20°C下 进行。其后，加入2000g脱臭大豆油，在温度40°C下搅拌10分钟后，过滤、与脱臭大豆 油分离。其后，在2500mL己烷中搅拌30分钟后，进行滤去己烷的操作3次。其后， 在温度40°C下使用蒸发器进行脱溶剂1小时，接着，在温度40°C、压力1300 的条件下 减压干燥15小时，进行脱溶剂，得到固定化脂肪酶AY。
[原料油脂的制备1]
使用0-95R(花王株式会社，以下相同)(原料A)作为酯交换反应原料的单酰 基甘油。另外，在0-95R中添加菜籽油，制备三酰基甘油含量不同的甘油酯混合油(原 料B、C、D、E)，并且在0-95R中添加入健康Rxma烹饪油(花王株式会社，以下相 同)，制备二酰基甘油含量不同的甘油酯混合物(原料F、G)。另外，在0-95R中添加 入菜籽油和健康Econa烹饪油，制备单酰基甘油、二酰基甘油和三酰基甘油含量大致相 同的甘油酯混合油(原料H)。表1中表示原料油脂的甘油酯组成。
[原料油脂的制备2]
将IOOOg未脱臭菜籽油和34 甘油加入安装有搅拌翼(90mmX 24mm)的2L四 口烧瓶中，在500Γ/η ι的条件下一边搅拌，一边添加0.134g氢氧化钙作为催化剂。接 着，一边通入氮气，一边在温度210°C、反应时间1小时的条件下进行甘油解反应，冷却 至100°C以下后，添加0.15 磷酸中和催化剂。接着，冷却至25°C，以6000r/mte进行 离心分离10分钟，除去已分离的甘油，得到作为原料单酰基甘油的原料I。表1中表示 未脱臭菜籽油和原料I的甘油酯组成。未脱臭菜籽油和原料I的反式不饱和脂肪酸含量分 别为 0.1%禾口 0.2%。
[原料油脂的制备3]
将2500g上述未脱臭菜籽油和85 甘油加入安装有搅拌翼(90mmX24mm)的5L 四口烧瓶中，在500Γ/η ι的条件下一边搅拌，一边添加0.33 氢氧化钙作为催化剂。接 着，一边通入氮气，一边在温度210°C、反应时间1.5小时的条件下进行甘油解反应，添 加0.3%g磷酸中和催化剂。接着，冷却至25°C，以6000r/mte进行离心分离10分钟，除 去已分离的甘油。接着，将油相加入5L四口烧瓶，以500r/min的条件搅拌，一边慢慢 升高温度、压力，一边开始蒸馏除去甘油，在温度190°C、压力lOOPa、反应时间30分钟 的条件下完全蒸馏除去甘油。其后，冷却至70°C，得到作为原料单酰基甘油的原料J。 表1中表示原料J的甘油酯组成。原料J的反式不饱和脂肪酸含量为0.2%。
表 1
[酯交换原料油脂组成]
GLY 甘油
MAG 单酰基甘油
DAG 二酰基甘油
TAG 三酰基甘油
[脂肪酶种类的影响]
试验例1
在安装有搅拌翼(75mmX 20mm)的500mL四口烧瓶中加入250g原料A，在温 度50°C下静置30分钟，使烧瓶内的原料A在50°C下稳定化。接着，以温度50°C、搅拌 300r/min的条件一边搅拌，一边添加相对于原料A的5% (12.5g)固定化脂肪酶G(水分 含量2.1%)，开始酯交换反应。立刻进行氮气密封成为在氮气气氛下。进行50小时酯 交换反应后，甘油酯组成达到平衡，过滤固定化脂肪酶G，得到样品A。
试验例2
除了作为固定化脂肪酶使用市售固定化脂肪酶Lipozyme RM IM (Novozymes JapanCo., Ltd.(以下相同)，水分含量2.2% )以外，其他与试验例1同样地进行酯交换 反应。酯交换反应进行67小时后，甘油酯组成达到平衡，过滤固定化脂肪酶Lipozyme RM IM,得到样品B。
试验例3
除了作为固定化脂肪酶使用市售固定化脂肪酶AY (水分含量2.5%)以外，其他 与试验例1同样地进行酯交换反应。酯交换反应进行530小时后，甘油酯组成达到平衡， 过滤固定化脂肪酶AY，得到样品C。
试验例4
在安装有搅拌翼(90mmX24mm)、空气冷凝管(内径11mm、长度lm)的2000mL四口烧瓶中加入250g原料A、500mL己烷，在温度50°C下静置30分钟，使烧瓶 内的原料A在50°C下稳定化。接着，以温度50°C、搅拌300Γ/η ι的条件一边搅拌，一边 添加相对于原料A的5% (12. )固定化脂肪酶G(水分含量2.1% )，开始酯交换反应。 进行50小时酯交换反应后，甘油酯组成达到平衡，过滤固定化脂肪酶G，得到样品D。
试验例5
在安装有搅拌翼(50mmX18mm)的200mL四口烧瓶中加入90g原料I，在温 度50°C下静置30分钟，使烧瓶内的原料I在50°C下稳定化。接着，以温度50°C、搅拌 300Γ/η ι的条件一边搅拌，一边添加相对于原料I的10% (9.0g)固定化脂肪酶G(水分含 量2.8%)，开始酯交换反应。立刻进行氮气密封成为在氮气气氛下。进行M小时酯交 换反应，过滤固定化脂肪酶G，得到样品U。样片U的反式不饱和脂肪酸含量为0.2%。
试验例6
除了作为固定化脂肪酶使用市售固定化脂肪酶Lipozyme RM IM (水分含量 2.6%)以外，其他与试验例5同样地进行酯交换反应。进行酯交换反应2小时，过滤固 定化脂肪酶Lipozyme RM IM,得到样品V。样片V的反式不饱和脂肪酸含量为0.2%。
表2中表示试验例1 6的反应体系内水分以及所得到的反应生成物的甘油酯组 成。另外，甘油酯组成是按照上述“分析方法”从反应结束油除去已分离的甘油后的组 成(以下相同)。
表2:
[脂肪酶种类的影响]
权利要求
1.一种二酰基甘油含量高的油脂的制造方法，其中，该方法是在水的存在下，使用 脂肪酶使单酰基甘油类进行酯交换反应。
2.如权利要求1所述的二酰基甘油含量高的油脂的制造方法，其中， 反应体系内含有4质量％以下的水。
3.如权利要求1或2所述的二酰基甘油含量高的油脂的制造方法，其中， 所述单酰基甘油类中的三酰基甘油含量为50质量％以下。
4.如权利要求1 3中任意一项所述的二酰基甘油含量高的油脂的制造方法，其中， 所述单酰基甘油类是由油脂和甘油的甘油解反应而得到的甘油解反应结束油。
5.如权利要求1 4中任意一项所述的二酰基甘油含量高的油脂的制造方法，其中， 所述单酰基甘油类中的甘油含量为15质量％以下。
6.如权利要求1 5中任意一项所述的制造方法，其中，所述单酰基甘油类的构成脂肪酸中的反式不饱和脂肪酸含量为2质量％以下。
7.如权利要求1 6中任意一项所述的二酰基甘油含量高的油脂的制造方法，其中， 所述二酰基甘油含量高的油脂的二酰基甘油纯度[二酰基甘油/ ( 二酰基甘油+三酰基甘油)X 100]为50质量％以上。
8.如权利要求1 7中任意一项所述的二酰基甘油含量高的油脂的制造方法，其中， 在所述酯交换反应后，在脱臭时间(χ)与脱臭温度(y)的关系满足下式G)的范围内进行脱臭处理；(i)350<(y-210) Xx<2100,且 21ky《280式中，χ表示脱臭时间，单位为分钟，y表示脱臭温度，单位为。C。
9.如权利要求1 8中任意一项所述的二酰基甘油含量高的油脂的制造方法，其中， 将在所述二酰基甘油含量高的油脂的蒸馏工序中回收到的蒸馏回收油用作单酰基甘油类的一部分或全部。
全文摘要
本发明涉及二酰基甘油含量高的油脂的制造方法。根据本发明能够提供在有利条件下高效地制造二酰基甘油含量高的油脂的方法。本发明的二酰基甘油含量高的油脂的制造方法是在水的存在下，使用脂肪酶使单酰基甘油类进行酯交换反应。
文档编号C12P7/64GK102027126SQ20098011755
公开日2011年4月20日 申请日期2009年2月9日 优先权日2008年5月29日
发明者加瀬实, 小松利照 申请人:花王株式会社