(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーグレナを培養して得られる脂質を、水素化触媒の存在下に水素化する工程を含む、高級アルコールの製造方法であって、
水素化を行う前に、脂質の前処理を行う工程を含み、
脂質の前処理が、水にて洗浄する処理及び吸着剤による吸着処理から選ばれる１種以上である、高級アルコールの製造方法。
【請求項２】
水素化を０．１〜３５ＭＰａの水素圧力で行う、請求項１記載の高級アルコールの製造方法。
【請求項３】
水素化を３０〜３００℃で行う、請求項１又は２記載の高級アルコールの製造方法。
【請求項４】
水素化触媒が、銅、コバルト、クロム、白金、ロジウム、パラジウム及びイリジウムから選ばれる少なくとも１種の金属を含有する触媒である、請求項１〜３のいずれか１項記載の高級アルコールの製造方法。
【請求項５】
脂質１００質量部に対し、水素化触媒を０．１〜３０質量部用いる、請求項１〜４のいずれか１項記載の高級アルコールの製造方法。
【請求項６】
水にて洗浄する処理において、脂質を、脂質に対し０．０１〜５０質量倍の水にて洗浄する、請求項１〜５のいずれか１項記載の高級アルコールの製造方法。
【請求項７】
水にて洗浄する処理において、脂質を５〜１００℃の水にて洗浄する、請求項１〜６のいずれか１項記載の高級アルコールの製造方法。
【請求項８】
水にて洗浄する処理において、水として酸性水溶液を使用する、請求項１〜７のいずれか１項記載の高級アルコールの製造方法。
【請求項９】
酸性水溶液のｐＨが１〜６である、請求項８に記載の高級アルコールの製造方法。
【請求項１０】
酸性水溶液が、クエン酸の水溶液である請求項８又は９に記載の高級アルコールの製造方法。
【請求項１１】
吸着剤による吸着処理において、吸着処理時の脂質と吸着剤の混合物の温度が５℃〜２００℃である、請求項１〜１０のいずれか１項記載の高級アルコールの製造方法。
【請求項１２】
吸着剤による吸着処理において、吸着剤が白土、活性炭又はこれらの組み合わせである、請求項１〜１１のいずれか１項記載の高級アルコールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーグレナを用いた高級アルコールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高級アルコールは、各種界面活性剤の原料や食品等に使用される。
高級アルコールは、その供給源の多くをヤシやパーム核等の油糧植物に依存している。しかし、油糧植物を栽培可能な地域は限定され、さらに、高級アルコール供給のために耕地を利用することは食料用途等と競合することも懸念される。
従って、油糧植物に頼らない、高級アルコール供給技術の開発が望まれている。
【０００３】
また、油糧植物に由来する高級アルコールには炭素数の分布がある。界面活性剤としては、炭素数１２乃至１４の高級アルコールから誘導される界面活性剤が好ましく用いられるため、需要と供給の調整が必要となり、高級アルコールの生産量を伸長させる際の障壁となっている。
【０００４】
一方、原生動物ユーグレナが炭素数１４のアルキル基を有する脂質を産生することが見出され、当該脂質をケン化分解して高級アルコールを製造する方法が報告されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５９−１１８０９０号公報
【特許文献２】特開平５−１７７１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ユーグレナは、その高い増殖性・脂質生産性により高級アルコールの供給原料として極めて有用であると考えられる。
しかしながら、従来のケン化分解により得られた高級アルコールは、濃い赤褐色を呈し、ユーグレナ特有の臭気が強いものであった。高級アルコールの色相が悪く、異臭がすると、該高級アルコールそのもの、及び該高級アルコールの誘導体である界面活性剤等の洗浄剤組成物等への配合の自由度が著しく制限される。また、ケン化分解では多量の脂肪酸石鹸が副生するために高級アルコール収率も低く、工業的な製造方法としては不利である。
【０００７】
一方で、高級アルコールの製造方法の１つとして水素添加法が知られているが（例えば、特許文献２）、油脂を直接水素化するのではなく、一度メチルエステルに転換し、精製した後に反応を行うのが一般的で、該方法を不純物を多く含む天然脂質に適用できるとは限らない。
【０００８】
したがって、本発明の課題は、ユーグレナから、色相が良好で、臭いの低減された高級アルコールを効率よく製造できる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討したところ、水素化触媒を用いてユーグレナを培養して得られる脂質の水素化反応を行うと、意外にも反応が進行して高級アルコールが効率よく得られることを見出した。また、反応が進行するのみならず、色相が大幅に改善され、さらにユーグレナ特有の臭気が低減された高級アルコールが得られることを見出した。
【００１０】
すなわち、本発明は、ユーグレナを培養して得られる脂質を水素化触媒の存在下に水素化する工程を含む、高級アルコールの製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、色相が良好で、臭いの低減された高級アルコールを効率よく得ることができる。この高級アルコールは、炭素数１４のアルコール成分に富むため、界面活性剤原料として有用である。また、容易に増殖可能な原生動物を用いるため、油糧植物のように栽培地域が限定されたり、食料用途等との競合が発生したりすることもない。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明において用いられるユーグレナ（ｅｕｇｌｅｎａ）は、動物学上は鞭毛虫綱（ｍａｓｔｉｇｏｐｈｏｒｅａ）、植物学上はユーグレナ藻綱（ｅｕｇｌｅｎｏｐｈｙｃｅａｅ）に属する微細藻類の一種である。具体的には、Ｅｕｇｌｅｎａ  ｇｒａｃｉｌｉｓ、Ｅｕｇｌｅｎａ  ｇｒａｃｉｌｉｓ  ｖａｒ．  ｂａｃｉｌｌａｒｉｓ、Ｅｕｇｌｅｎａ  ｖｉｒｉｄｉｓ、Ａｓｔａｓｉａ  ｌｏｎｇａ等が挙げられる。
本発明のユーグレナには、変種や上記株と実質的に同一の菌学的性質を有する菌株の変異株も包含される。
なかでも、取扱容易性の点から、Ｅｕｇｌｅｎａ  ｇｒａｃｉｌｉｓ、Ｅｕｇｌｅｎａ  ｇｒａｃｉｌｉｓ  ｖａｒ．  ｂａｃｉｌｌａｒｉｓ及びその変種や変異株が好ましい。
【００１３】
ユーグレナは、従来公知の培地を用いて培養することができる。例えば、Ｃｒａｍｅｒ−Ｍｙｅｒｓ培地、Ｈｕｔｎｅｒ培地、及びＫｏｒｅｎ−Ｈｕｔｎｅｒ培地（「ユーグレナ  生理と生化学」、北岡正三朗    編、株式会社学会出版センター、ｐ２４２〜２４３）等の文献記載の培地を用いることができる。
また、グルコース、アラビノース、キシロース、マンノース、フラクトース、ガラクトース、シュークロース、マルトース、ラクトース、ソルビトール、マンニトール、イノシット、グリセリン、可溶性澱粉、廃糖蜜、転化糖、酢酸等の資化しうる有機酸、エタノール等の炭素源；アンモニア、アンモニウム塩等の無機・有機アンモニウム塩、コーングルテンミール、大豆粉、酵母エキス、肉エキス、魚肉エキス、ポリペプトン、各種アミノ酸、ソイビーンミール等の窒素源；更に必要に応じてリン酸、Ｍｇ2+、Ｃａ2+、Ｍｎ2+、Ｚｎ2+、Ｆｅ2+、Ｆｅ3+、Ｎａ+、Ｋ+等の無機塩；ビタミンＢ１、ビタミンＢ１２等のビタミン類を添加した固体培地、液体培地等を用いることができる。
【００１４】
培地に接種するユーグレナの量は特に制限されないが、培地中に１〜５０質量％（以下、単に「％」とする）が好ましく、２〜１５％がより好ましい。
【００１５】
培養方法は、特に限定されず、通気培養、嫌気培養、攪拌培養、振盪培養、静置培養等が挙げられる。ユーグレナの脂質生産性の点から、好気的条件下で培養した後、嫌気的条件下で培養するのが好ましい。
【００１６】
好気的条件下で培養する場合、培養温度は２０〜３３℃が好ましく、２８〜３０℃がより好ましい。このとき培地の初発ｐＨ（２５℃）は２〜７が好ましく、３〜５がより好ましい。
また、通気は、培養液１Ｌあたり０．０１〜２Ｌ／分が好ましく、０．１〜０．５Ｌ／分がより好ましい。
好気的条件下での培養期間は、４８〜７２０時間が好ましく、７２〜３６０時間がより好ましい。
【００１７】
嫌気的条件下で培養する場合、培養温度は２０〜３３℃が好ましく、２８〜３０℃がより好ましい。このとき培地の初発ｐＨ（２５℃）は２〜１１が好ましく、３〜８がより好ましい。
嫌気的条件には、例えば窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス、水素ガス、その他不活性ガスを１種又は２種以上組み合わせることが可能で、なかでも窒素ガス又は炭酸ガス雰囲気下の条件とするのが好ましい。例えば、窒素ガスの通気は、培養液１Ｌあたり０．０１〜２Ｌ／分が好ましい。
嫌気的条件下での培養期間は６〜３６０時間が好ましく、８〜２４０時間がより好ましい。
【００１８】
培地のｐＨを調整する緩衝剤としては、例えば、炭酸、酢酸、クエン酸、フマル酸、リンゴ酸、乳酸、グルコン酸、酒石酸等の有機酸塩、リン酸、塩酸、硫酸等の無機塩、水酸化ナトリウム等の水酸化物、アンモニア又はアンモニア水等が挙げられ、これらを単独又は２種以上組み合わせて用いることができる。
【００１９】
ユーグレナの培養は、暗所下に行っても、光照射下に行ってもよい。光照射は、光合成が可能な条件であればよく、人工光又は太陽光のいずれでもよい。照度は１０００〜２００００Ｌｕｘが好ましく、２０００〜８０００Ｌｕｘがより好ましい。
また、攪拌、振盪速度は細胞への損傷を考慮して設定すればよく、１０〜３００ｒ／ｍｉｎとするのが好ましい。
【００２０】
培養終了後、通常の遠心分離法、濾過等によって藻体を回収し、溶媒抽出を行うことにより脂質を採取することができる。ここで脂質とは、単純脂質、複合脂質、誘導脂質のいずれかを含むものである。
単純脂質は、脂肪酸とアルコールから生成するエステルであり、メタノール、エタノール等の低級アルコールと脂肪酸とのエステル、炭素数８〜２４の高級アルコールと脂肪酸とのエステルワックス、グリセリンと脂肪酸とのエステルであるグリセリド等が挙げられる。
複合脂質とは、単純脂質に、さらにリンや窒素等を含有する脂質であり、リン脂質等が挙げられる。
誘導脂質とは、単純脂質及び複合脂質から誘導される脂質であり、脂肪酸類、並びにカロテノイド、スクアレン等の炭化水素及びその誘導体等が挙げられる。
【００２１】
回収した藻体はそのまま用いてもよく、溶媒抽出に先立って前処理を施してもよい。回収藻体の前処理としては、例えば、破砕・粉砕、凍結融解、水熱処理等が挙げられる。破砕・粉砕の方法としては、例えば、超音波、ビーズミル（ダイノミル等）、フレンチプレス、ホモジネーション等が挙げられる。凍結融解の方法としては、例えば、−８０〜−２０℃で凍結後、５〜８０℃で融解する方法が挙げられる。水熱処理としては、８０〜３５０℃で０〜２０分処理する方法が挙げられる。
【００２２】
溶媒抽出に用いる有機溶媒としては、特に制限されず、例えば、水；メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類；エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール等の多価アルコール類；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類；酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類；テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等の鎖状及び環状エーテル類；ポリエチレングリコール等のポリエーテル類；ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素類；ヘキサン、シクロヘキサン、石油エーテル等の炭化水素類；ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素類；ピリジン類；超臨界二酸化炭素等が挙げられる。これらは単独で又は２種以上を組み合わせて使用でき、溶媒を変えて繰り返し行うことも可能である。
なかでも、脂質溶解性が高く、高収率で脂質を得ることができるという点から、非極性溶媒と極性溶媒の混合溶媒が好ましく、極性溶媒としてアルコール類を含有するものが好ましい。かかる混合溶媒としては、クロロホルム−メタノール混合液が好ましい。
また、純度の高い脂質の取得、又は水素化反応性の向上という点から、非極性溶媒を使用することが好ましい。かかる溶媒の例としては、ハロゲン化炭化水素類、炭化水素類、又は芳香族炭化水素類が好ましく、更に炭化水素類が好ましい。炭化水素類としては、ヘキサンが好ましい。
【００２３】
有機溶媒の使用量の下限値は、抽出効率の点から、回収藻体１容量に対し、０．００５容量が好ましく、０．０１容量がより好ましく、０．０５容量が更に好ましい。有機溶媒の使用量の上限値は、操作性の点から、回収藻体１容量に対し、２０容量が好ましく、１０容量がより好ましく、５容量が更に好ましい。
【００２４】
抽出方法は、浸漬、煎出、浸出、還流抽出、超臨界抽出、亜臨界抽出等のいずれでもよい。例えば、「生物化学実験法２４  植物脂質代謝実験法」（山田晃弘  編著、株式会社学会出版センター、ｐ３−４）に記載の方法を参考にすることができる。
抽出の温度は、特に限定されないが、脂質溶解性の点から、１０〜６０℃が好ましく、２０〜５０℃がより好ましい。
【００２５】
このようにユーグレナを培養して得られる脂質を、水素化触媒の存在下、水素化することによって高級アルコールが得られる。
【００２６】
水素化に先立ち、脂質の前処理を行ってもよい。脂質の前処理としては、水にて洗浄する処理、前記のような極性溶媒による洗浄処理、吸着剤による吸着処理、スチーミング処理、カラムクロマトグラフィーを用いた分画処理等を挙げることができ、これらの何れか若しくはこれらの組合せを用いることができる。
【００２７】
水にて洗浄する処理においては、酸性水溶液又はアルカリ性水溶液を使用することもできる。酸性水溶液又はアルカリ性水溶液を調製するために、上記培地のｐＨを調整する緩衝剤を使用することができる。なかでも、高級アルコールの色相及び臭いを改善する点から、酸性水溶液を使用するのが好ましく、クエン酸の水溶液を使用するのがより好ましい。
水として酸性水溶液を使用する場合の酸性水溶液のｐＨ（２５℃）は１〜６が好ましく、１．５〜５がより好ましく、２〜４が更に好ましい。酸性水溶液のｐＨの下限値は、設備の腐食による高級アルコールの色相の悪化を回避する点から、１が好ましく、１．５がより好ましく、２が更に好ましい。酸性水溶液のｐＨの上限値は、高級アルコールの色相及び臭いを改善する点から、６が好ましく、５がより好ましく、４が更に好ましい。
【００２８】
脂質を水にて洗浄する処理において、水の使用量は、脂質に対し、０．０１〜５０質量倍が好ましく、０．１〜３０質量倍がより好ましく、０．５〜２０質量倍が更に好ましく、０．８〜５質量倍が更に好ましい。水の使用量の下限値は、十分に不純物を除去するという点から、脂質に対し、０．０１質量倍が好ましく、０．１質量倍がより好ましく、０．５質量倍が更に好ましく、０．８質量倍が更に好ましい。水の使用量の上限値は、脂質のロスを防止する点、又は操作性の点から、脂質に対し、５０質量倍が好ましく、３０質量倍がより好ましく、２０質量倍が更に好ましく、５質量倍が更に好ましい。
【００２９】
水の温度は５〜１００℃が好ましく、２０〜９５℃がより好ましく、４０〜９０℃が更に好ましい。水の温度の下限値は、不純物を十分に除去するという点から、５℃が好ましく、２０℃がより好ましく、４０℃が更に好ましい。また、油脂が固化しない条件が好ましい。水の温度の上限値は、脂質のロスを防止する点、又は操作性の点から、１００℃が好ましく、９５℃がより好ましく、９０℃が更に好ましい。
【００３０】
水洗時間は１〜１２０分が好ましく、５〜６０分がより好ましく、１０〜３０分が更に好ましい。
水洗時間の下限値は、不純物を十分に除去するという点から、１分が好ましく、５分がより好ましく、１０分が更に好ましい。水洗時間の上限値は、操作性の点から、１２０分が好ましく、６０分がより好ましく、３０分が更に好ましい。
【００３１】
水洗は１回でも複数回（例えば２回、３回）繰り返してもよい。水洗後は、遠心分離等により水相を分離除去、減圧又は加温等の操作による水分の留去、吸着脱水による水分除去等を行ってもよい。脂質中の残存水分量は、例えば、０．００１〜１％が好ましく、０．００１〜０．１％がより好ましい。
【００３２】
水洗の効果のメカニズムは必ずしも明らかではないが、水洗により、水洗後の脂質を水素化することにより得られる高級アルコールの色相や臭いの原因物質、及び／又はその原因物質の前駆体が除去されると考えられる。
【００３３】
脂質の吸着処理において用いられる吸着剤としては、例えば、白土、活性炭、珪藻土又はこれらの組み合わせ等が挙げられる。なかでも、高級アルコールの色相及び臭いを改善する点から、白土、活性炭又はこれらの組み合わせを用いることが好ましい。
ここでいう白土とは、モンモリロナイトを主体とする粘土のことをいう。なお、特に限定されるものではないが、食品の製造工程においては通常、酸性白土を用いる場合が多い。また、酸性白土は活性化処理を施されている場合もあり、これを活性白土という場合もある。本発明における白土とは、酸性白土及び活性白土の何れも含む。具体的には、水澤化学（株）製の酸性白土（ガレオンアースシリーズ）が挙げられる。
【００３４】
活性炭は、おが屑、木材チップ、木炭、ヤシ殻炭、石炭、ピート炭等を原料として公知の方法によって製造されたものを用いることができる。具体的には、ＺＮ−５０（北越炭素社製）、クラレコールＧＬＣ、クラレコールＰＫ−Ｄ、クラレコールＰＷ−Ｄ（クラレケミカル（株）製）、白鷲ＡＷ５０、白鷲Ａ、白鷲Ｍ、白鷲Ｃ（日本エンバイロケミカルズ（株）製）等の市販品を用いることができる。
【００３５】
吸着処理時の脂質と吸着剤の混合物の温度は、高級アルコールの色相及び臭いを改善する点から、５℃〜２００℃が好ましく、２０〜１５０℃であることがより好ましく、４０〜１２０℃であることがより好ましい。混合物の温度の下限値は、不純物を十分に除去する点及び混合物の操作性の点から、５℃が好ましく、２０℃がより好ましく、４０℃が更に好ましい。混合物の温度の上限値は、脂質のロスを防止する点及び操作性の点から、２００℃が好ましく、１５０℃がより好ましく、１２０℃が更に好ましい。
【００３６】
吸着処理時の脂質と吸着剤の接触時間は１〜１２０分が好ましく、５〜６０分がより好ましく、１０〜３０分が更に好ましい。接触時間の下限値は、不純物を十分に除去するという点から、１分が好ましく、５分がより好ましく、１０分が更に好ましい。接触時間の上限値は、操作性の点から、１２０分が好ましく、６０分がより好ましく、３０分が更に好ましい。圧力は、減圧下でも常圧でもよいが、酸化抑制及び脱色性の点から減圧下が好ましい。
【００３７】
吸着処理時の吸着剤の使用量は、脂質１００質量部に対し、０．００１〜１０質量部であることが好ましく、０．０１〜５質量部であることがより好ましく、０．１〜３質量部であることが更に好ましい。吸着剤の使用量の下限値は、高級アルコールの色相及び臭いを改善する点から、脂質１００質量部に対し、０．００１質量部が好ましく、０．０１質量部がより好ましく、０．１質量部が更に好ましい。吸着剤の使用量の上限値は、吸着剤の分離に要する時間を短縮する点から、脂質１００質量部に対し、１０質量部が好ましく、５質量部がより好ましく、３質量部が更に好ましい。
このような吸着剤による吸着処理においては、必ずしも同定されていないが、処理後の脂質を水素化することにより得られる高級アルコールの色相や臭いの原因物質、及び／又はその原因物質の前駆体が吸着剤に吸着されて脂質から除去されると考えられる。
【００３８】
本発明において用いられる水素化触媒としては、公知の水素化触媒のいずれも使用することができる。例えば、銅、コバルト、クロム、白金、ロジウム、パラジウム、イリジウム等から選ばれる少なくとも１種の金属を含有する触媒が挙げられる。なかでも銅系触媒が好ましく、銅−クロム系触媒、銅−亜鉛系触媒、銅−鉄−アルミニウム系触媒、銅−シリカ系触媒等を好適に用いることができる。
【００３９】
水素化触媒は、触媒金属を、例えば、炭素（活性炭）、アルミナ、シリカ−アルミナ、シリカ、炭酸バリウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、ゼオライト等の担体に担持させた固体触媒の形態で用いることもできる。
【００４０】
水素化触媒は、市販のものを用いてもよく、従来公知の方法にて調製してもよい。例えば、沈殿法、イオン交換法、蒸発乾固法、噴霧乾燥法、混練法等により担持固体触媒を調製することができる。
【００４１】
水素圧力は、常圧でもよいが、加圧下で行うことが好ましく、ゲージ圧で０．１〜３５ＭＰａが好ましく、３〜３０ＭＰａがより好ましい。
【００４２】
反応温度は、触媒の活性によって適宜選択することができるが、３０〜３００℃が好ましく、１３０〜２７０℃がより好ましく、１５０〜２５０℃が更に好ましい。
【００４３】
本発明において、脂質の水素化は、水素化触媒の存在下、バッチ式、懸濁床連続方式、固定床連続方式等いずれの反応方式によって行うことができる。
バッチ式の場合、反応時間は、０．５〜７時間が好ましく、１〜６時間がより好ましく、３〜５時間が更に好ましい。水素化触媒の使用量は、反応温度あるいは反応圧力に応じて、実用的な反応収率が得られる範囲内において任意に選択できるが、脂質１００質量部に対して、０．１〜３０質量部が好ましく、０．５〜２０質量部がより好ましい。
懸濁床連続方式の場合、反応時間は、０．５〜７時間が好ましい。反応時間とは、設定した反応温度に保持されている時間をいう。水素化触媒の使用量は、脂質１００質量部に対して、０．１〜３０質量部が好ましく、０．５〜２０質量部がより好ましい。
【００４４】
固定床方式の場合、液空間速度（ＬＨＳＶ）は、生産性及び反応性を考慮し、反応条件に応じて任意に決定することができるが、０．２〜５．０〔Ｈｒ-1〕の範囲が好ましい。
【００４５】
水素化反応は、溶媒下で行うことも可能であるが、生産性を考慮した場合には無溶媒下で行うのが好ましい。溶媒を用いる場合は、アルコール類、ジオキサン、パラフィン等の反応に悪影響を与えないものが好ましい。
反応終了後、通常の蒸留、カラム分離等の分離精製手段により目的の高級アルコールを単離精製することができる。また、反応終了品から分離された残渣を回収し、原料の一部として更に水素化反応に供することができる。
【００４６】
本発明において、高級アルコールの収率は５０％以上、更に６５％以上、特に７０％以上であることが製造効率の点から好ましい。
【００４７】
本発明方法により得られる高級アルコールは、炭素数１２〜１８の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル鎖を有するアルコールの混合物である。炭素数１２〜１６のアルコールの含有量は、９０％以上、好ましくは９８％以上である。そのなかでも、炭素数１４の含有量は４０％以上が好ましく、より好ましくは４５％以上である。
【００４８】
また、本発明方法により得られる高級アルコールは、色相に優れる。光路長１ｃｍの石英セルにおける波長４４０ｎｍの吸光度が好ましくは１００以下であり、より好ましくは５０以下であり、更に好ましくは２０以下であり、特に好ましくは１０以下である。
また、本発明方法により得られる高級アルコールは、ユーグレナに由来する臭いが低減されている。
【００４９】
高級アルコールは、各種界面活性剤原料、合成皮革柔軟剤、香粧品油剤／基剤、金属圧延油等として有用である。
【００５０】
上述した実施形態に関し、本発明はさらに以下の製造方法を開示する。
＜１＞
ユーグレナを培養して得られる脂質を、水素化触媒の存在下に水素化する工程を含む、高級アルコールの製造方法。
＜２＞
ユーグレナが、Ｅｕｇｌｅｎａ  ｇｒａｃｉｌｉｓ、Ｅｕｇｌｅｎａ  ｇｒａｃｉｌｉｓ  ｖａｒ．  ｂａｃｉｌｌａｒｉｓ、その変種又はその変異株である、前記＜１＞に記載の高級アルコールの製造方法。
＜３＞
水素化を常圧又は加圧下、好ましくは加圧下、更に好ましくは０．１〜３５ＭＰａの水素圧力、更に好ましくは３〜３０ＭＰａの水素圧力で行う、前記＜１＞又は＜２＞に記載の高級アルコールの製造方法。
＜４＞
水素化を３０〜３００℃、好ましくは１３０〜２７０℃、更に好ましくは１５０〜２５０℃で行う、前記＜１＞〜＜３＞のいずれか１に記載の高級アルコールの製造方法。
＜５＞
水素化触媒が、銅、コバルト、クロム、白金、ロジウム、パラジウム及びイリジウムから選ばれる少なくとも１種の金属を含有する触媒であり、好ましくは銅−クロム系触媒、銅−亜鉛系触媒、銅−鉄−アルミニウム系触媒及び銅−シリカ系触媒から選ばれる少なくとも１種の触媒である、前記＜１＞〜＜４＞のいずれか１に記載の高級アルコールの製造方法。
＜６＞
脂質１００質量部に対し、水素化触媒を０．１〜３０質量部、好ましくは０．５〜２０質量部用いる、前記＜１＞〜＜５＞のいずれか１に記載の高級アルコールの製造方法。
＜７＞
水素化を行う前に、脂質の前処理を行う工程を含む、前記＜１＞〜＜６＞のいずれか１に記載の高級アルコールの製造方法。
＜８＞
脂質の前処理が、脂質を水にて洗浄する工程を含む、前記＜７＞に記載の高級アルコールの製造方法。
＜９＞
脂質を、脂質に対し０．０１質量倍以上、好ましくは０．１質量倍以上、更に好ましくは０．５質量倍以上、更に好ましくは０．８質量倍以上の水にて洗浄する、前記＜８＞に記載の高級アルコールの製造方法。
＜１０＞
脂質を、脂質に対し５０質量倍以下、好ましくは３０質量倍以下、更に好ましくは２０質量倍以下、更に好ましくは５質量倍以下の水にて洗浄する、前記＜８＞又は＜９＞に記載の高級アルコールの製造方法。
＜１１＞
脂質を、脂質に対し０．０１〜５０質量倍、好ましくは０．１〜３０質量倍、更に好ましくは０．５〜２０質量倍、更に好ましくは０．８〜５質量倍の水にて洗浄する、前記＜８＞に記載の高級アルコールの製造方法。
＜１２＞
脂質を５℃以上、好ましくは２０℃以上、更に好ましくは４０℃以上の水にて洗浄する、前記＜８＞〜＜１１＞のいずれか１に記載の高級アルコールの製造方法。
＜１３＞
脂質を１００℃以下、好ましくは９５℃以下、更に好ましくは９０℃以下の水にて洗浄する、前記＜８＞〜＜１２＞のいずれか１に記載の高級アルコールの製造方法。
＜１４＞
脂質を５〜１００℃、好ましくは２０〜９５℃、更に好ましくは４０〜９０℃の水にて洗浄する、前記＜８＞〜＜１１＞のいずれか１に記載の高級アルコールの製造方法。
＜１５＞
水として酸性水溶液を使用する、前記＜８＞〜＜１４＞のいずれか１に記載の高級アルコールの製造方法。
＜１６＞
酸性水溶液のｐＨが１以上、好ましくは１．５以上、更に好ましくは２以上である、前記＜１５＞に記載の高級アルコールの製造方法。
＜１７＞
酸性水溶液のｐＨが６以下、好ましくは５以下、更に好ましくは４以下である、前記＜１５＞又は＜１６＞に記載の高級アルコールの製造方法。
＜１８＞
酸性水溶液のｐＨが１〜６、好ましくは１．５〜５、更に好ましくは２〜４である、前記＜１５＞に記載の高級アルコールの製造方法。
＜１９＞
脂質の前処理が、吸着剤による吸着処理を含む、前記＜７＞〜＜１８＞のいずれか１に記載の高級アルコールの製造方法。
＜２０＞
吸着処理に用いる吸着剤が、白土、活性炭、珪藻土又はこれらの組み合わせであり、好ましくは白土、活性炭又はこれらの組み合わせである、前記＜１９＞に記載の高級アルコールの製造方法。
＜２１＞
吸着処理時の脂質と吸着剤の混合物の温度が５℃以上、好ましくは２０℃以上、更に好ましくは４０℃以上である、前記＜１９＞又は＜２０＞に記載の高級アルコールの製造方法。
＜２２＞
吸着処理時の脂質と吸着剤の混合物の温度が２００℃以下、好ましくは１５０℃以下、更に好ましくは１２０℃以下である、前記＜１９＞〜＜２１＞のいずれか１に記載の高級アルコールの製造方法。
＜２３＞
吸着処理時の脂質と吸着剤の混合物の温度が５℃〜２００℃、好ましくは２０〜１５０℃、更に好ましくは４０〜１２０℃である、前記＜１９＞又は＜２０＞に記載の高級アルコールの製造方法。
＜２４＞
吸着処理時の吸着剤の使用量が、脂質１００質量部に対し、０．００１質量部以上、好ましくは０．０１質量部以上、更に好ましくは０．１質量部以上である、前記＜１９＞〜＜２３＞のいずれか１に記載の高級アルコールの製造方法。
＜２５＞
吸着処理時の吸着剤の使用量が、脂質１００質量部に対し、１０質量部以下、好ましくは５質量部以下、更に好ましくは３質量部以下である、前記＜１９＞〜＜２４＞のいずれか１に記載の高級アルコールの製造方法。
＜２６＞
吸着処理時の吸着剤の使用量が、脂質１００質量部に対し、０．００１〜１０質量部、好ましくは０．０１〜５質量部、更に好ましくは０．１〜３質量部である、前記＜１９＞〜＜２３＞のいずれか１に記載の高級アルコールの製造方法。
【実施例】
【００５１】
＜分析方法＞
試料は適宜希釈してクロロホルムで抽出し、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）にて分析した。
ＧＣ分析の条件は下記のとおりである。
カラム：Ｆｒｏｎｔｉｅｒ  ＬＡＢ社製  Ｕｌｔｒａ  ＡＬＬＯＹ−１（ＭＳ／ＨＴ）
オーブン温度：６０℃（２ｍｉｎ    ｈｏｌｄ）−［１０℃／ｍｉｎ．］−３５０℃（１５ｍｉｎ  ｈｏｌｄ）
キャリアガス：Ｈｅ、５．８ｍＬ／ｍｉｎ
インジェクター：スプリット比１４：１、注入口温度３００℃
【００５２】
＜５０％クエン酸水溶液のｐＨの測定＞
ｐＨは、５０％クエン酸水溶液そのものを２５℃において、ｐＨメーター（ＨＯＲＩＢＡ製Ｄ−５１Ｓ）で測定した。
【００５３】
＜収率の算出法＞
次式により、高級アルコールの収率を算出した。
高級アルコール収率（％）＝高級アルコール質量／前処理ユーグレナ脂質質量×１００
【００５４】
＜色相の評価＞
試料をヘキサンで希釈し、光路長１ｃｍの石英セルを用い、波長４４０ｎｍにおける吸光度を測定した（紫外可視分光光度計  日立  Ｕ−２０００）。希釈倍数を掛けて原液の吸光度とし、その値が小さいほど色相良好とした。
【００５５】
＜臭いの評価＞
パネル８人で行った。評価基準は原料（水洗ユーグレナ脂質）の臭い評価を５として次に示す規準に従い、その平均値を評価値とした。
６：臭いが非常に強い
５：臭いが強い
４：臭いがやや強い
３：臭いが少ない
２：臭いがほとんどない
１：臭いがない
【００５６】
製造例１  （脂質の製造）
グルコース４００ｇ、ポリペプトン１００ｇ、硫酸アンモニウム５ｇ、リン酸１カリウム５ｇ、硫酸マグネシウム・７水和物  １０ｇ、炭酸カルシウム２．４ｇ、Ｎａ２ＥＤＴＡ  １ｇ、硫酸アンモニウム鉄（ＩＩ）・六水和物  １ｇ、硫酸亜鉛０．５ｇ、硫酸マンガン・五水和物０．４ｇ、チアミン塩酸塩０．０５ｇ、シアノコバラミン０．００００２ｇを含む培地２０Ｌを３０Ｌ容ジャーファーメンターに仕込み１Ｎ塩酸によりｐＨを４に調整した後、滅菌（１２１℃、３０分）した。
これに同組成の培地で前培養したユーグレナ・グラシリスの培養液を４％接種し、２８℃で暗所にて４日間通気撹拌培養した。このときの通気量は６．６Ｌ−Ａｉｒ／分とし、撹拌回転数は１５３ｒ／ｍｉｎとした。
その後さらに通気を窒素に切り替えて１Ｌ−Ｎ2／分とした以外は上記と同じ条件で培養を８日間継続した。初発ｐＨは３であった。
なお、用いたユーグレナは国立環境研究所微生物系統保存施設より入手したユーグレナ・グラシリスＮＩＥＳ−４８であり、同じ株は請求により入手できる。
【００５７】
培養開始後１２日後に遠心分離によりユーグレナ細胞を回収した。次に得られた回収ケーク１容量に対し２０℃のクロロホルム−メタノール混合液（クロロホルム：メタノール（容量比）＝１：２）３．７５容量を加え３０分静置後、１．２５容量のクロロホルム及び１％ＫＣｌをそれぞれ加え混合した。静置後にクロロホルム層を回収し、クロロホルムを留去することによりユーグレナ脂質を得た。
【００５８】
製造例２  （脂質の製造）
製造例１と同組成の培地１２００Ｌを用いて、これに同組成の培地で前培養したユーグレナ・グラシリスの培養液を５％接種し、２８℃で暗所にて４日間通気撹拌培養した。
その後さらに通気を窒素に切り替えた以外は製造例１と同じ条件で培養を８日間継続した。
【００５９】
培養開始後１２日後に遠心分離によりユーグレナ細胞を回収した。次に得られた回収ケーク１容量に対し２０℃のヘキサン９容量を加え２時間撹拌後、一昼夜静置した。静置後にヘキサン層を回収し、ヘキサン層からヘキサンを留去することによりユーグレナ脂質を得た。
【００６０】
実施例１
（１）製造例１で得られたユーグレナ脂質に対して１質量倍の６０℃の温水を加え、温浴中で７０℃に加熱し、２０分間、撹拌しながら洗浄を行った。
その後、全量を遠心管に移し、７０００ｒ／ｍｉｎで２０分間、遠心分離を行った。
遠心管より、油相を取り出し、１０５℃、８ｋＰaの条件下に、撹拌しながら脱水処理を行った。これを「水洗ユーグレナ脂質」とした。水洗ユーグレナ脂質のユーグレナ脂質に対する歩留まりは８７％であった。
得られた水洗ユーグレナ脂質の水分は、０．１％であった。
【００６１】
（２）特許文献２（特開平５−１７７１４０号公報）の実施例５記載の方法に従って、ＴｉＯ2上にＣｕＯ、ＺｎＯ、ＢａＯを担持させた触媒前駆体粉末を得た。得られた前駆体粉末を円柱状に打錠成形した後、４００℃で２時間焼成することにより、下記のような組成を有する直径３ｍｍ、高さ３ｍｍの成形触媒前駆体を得た。
ＣｕＯ：ＺｎＯ：ＢａＯ：ＴｉＯ2＝４４％：２％：４％：５０％
【００６２】
得られた成形触媒前駆体３０ｇ（酸化物換算重量）を水素雰囲気下で活性化処理し、前述の水洗ユーグレナ脂質１８０ｇと共に５００ｍＬのオートクレーブに仕込んだ。そして、水素を５ＮＬ／ｍｉｎで流通させて、８００ｒ／ｍｉｎで撹拌しつつ、２５０℃、２２．５ＭＰａ（ゲージ圧）の条件で、５時間反応を行い高級アルコールを得た。
反応終了油のＧＣ分析結果から、１２１ｇの高級アルコールが得られた。水洗ユーグレナ脂質を基準とする高級アルコールの収率は６７％であった。
高級アルコールの組成分析値を表１に示し、色相及び臭い評価の結果を表２に示した。
【００６３】
実施例２
（１）製造例２で得られたユーグレナ脂質２３０ｇに対して、５０％クエン酸水溶液（ｐＨ２．４）を０．９ｇ加え、９０℃で２０分間撹拌した後、水５．５ｇを加え、さらに９０℃で５分間撹拌した。その後、全量を遠心管に移し、３０００ｒｐｍ／ｍｉｎで１０分間、遠心分離を行った。
遠心管より上層を取り出し、ユーグレナ脂質２２２ｇを得た。これを「水洗ユーグレナ脂質」とした。
【００６４】
（２）上記（１）で得られた水洗ユーグレナ脂質を用いたこと以外は実施例１（２）と同様に水素化反応を行い、高級アルコールを得た。
反応終了油のＧＣ分析結果から、１４６ｇの高級アルコールが得られた。水洗ユーグレナ脂質を基準とする高級アルコールの収率は８１％であった。
色相及び臭い評価の結果を表２に示した。
【００６５】
実施例３
（１）製造例２で得られたユーグレナ脂質２３０ｇに対して、活性白土（水澤化学（株）製）４．６ｇを加え、１２０℃、８ｋＰａで２０分間撹拌した。その後、全量をろ過して活性白土を取り除き、ユーグレナ脂質２１８ｇを得た。これを「白土処理ユーグレナ脂質」とした。
【００６６】
（２）水洗ユーグレナ脂質の代わりに白土処理ユーグレナ脂質を用いたこと以外は実施例１（２）と同様に水素化反応を行い、高級アルコールを得た。
反応終了油のＧＣ分析結果から、１４７ｇの高級アルコールが得られた。白土処理ユーグレナ脂質を基準とする高級アルコールの収率は８１％であった。
色相及び臭い評価の結果を表２に示した。
【００６７】
実施例４
（１）製造例２で得られたユーグレナ脂質２３０ｇに対して、活性炭（シグマ・アルドリッチ社製）４．６ｇを加え、６０℃で１時間撹拌した。その後、全量をろ過して活性炭を取り除き、ユーグレナ脂質２２４ｇを得た。これを「活性炭処理ユーグレナ脂質」とした。
【００６８】
（２）水洗ユーグレナ脂質の代わりに活性炭処理ユーグレナ脂質を用いたこと以外は実施例１（２）と同様に水素化反応を行い、高級アルコールを得た。
反応終了油のＧＣ分析結果から、１４６ｇの高級アルコールが得られた。活性炭処理ユーグレナ脂質を基準とする高級アルコールの収率は８１％であった。
色相及び臭い評価の結果を表２に示した。
【００６９】
比較例１（脂質のケン化）
実施例１と同様にして得た水洗ユーグレナ脂質１０ｇを１Ｎ水酸化カリウム−９５％エタノール水溶液２５０ｍＬに加え、８５℃で３時間放置しケン化反応を行った。
反応液に２５０ｍＬの水を添加し室温まで冷却し、２５０ｍＬのヘキサンを用いて２回抽出を行った。抽出液５００ｍＬを濃縮、乾固し３．９ｇの高級アルコールを含む反応終了油を得た。水洗ユーグレナ脂質を基準とする高級アルコールの収率は３９％であった。色相及び臭い評価の結果を表２に示した。
【００７０】
比較例２
比較例１で得られた高級アルコールを含む反応終了油に対して１質量倍の６０℃の温水を加え、温浴中で７０℃に加熱し、２０分間、撹拌しながら洗浄を行った。その後、全量を遠心管に移し、７０００ｒ／ｍｉｎで２０分間、遠心分離を行った。
遠心管より、油相を取り出し、６０℃、２５ｔｏｒｒの条件下に、撹拌しながら脱水処理を行った。色相及び臭い評価の結果を表２に示した。
【００７１】
【表１】
0005948048.tif 000002
【００７２】
【表２】
0005948048.tif 000003
【００７３】
上記のとおり、本発明の方法により得られた高級アルコールは、色相が良好でユーグレナ特有の臭気が低減された品質の高いものであった。また、本発明の方法によれば、高級アルコールの収率（歩留まり）は高く、製造方法としては十分な効率であった。
他方、ケン化したものは、赤褐色で、臭いが強く、収率も低かった。また、ケン化後、更に水洗しても色相が高く、臭いが強いままであった。