酵素反応による脂肪酸製造のパラメータ設計事例

更新日

投稿日

 これは2012年の品質工学研究発表大会で、ヱスケー石鹸株式会社秋元美由紀さんが発表した「酵素反応による脂肪酸製造のパラメータ設計」を、要約掲載したものです。化学反応の事例は多くなく貴重です。

1.技術と課題

 石鹸の製造法の一つである中和法で使う脂肪酸は、従来外部から購入していましたが、油脂産地の特定、コスト削減のために、油脂からの社内加工を試みる事としました。

2.酵素反応の原理と機能、実験

 初めに酵素による牛脂の分解反応において、脂肪酸を高収率で得ることを目的に、制御因子と誤差因子を直交表の内側に配置して実験し、ある程度の傾向は掴めました。

 次に反応速度が牛脂の残存率に比例することを基本機能とし、反応時間を信号因子、牛脂の精製度を誤差因子として、動特性の実験を行いました。 評価特性である残存率pは反応時間に対して対数的に減少するため、Y=-logpという変換値Yを使って直線性を出しました。

3.実験結果

  解析の結果、感度に関しては撹拌速度の影響が極めて大きく、その他の因子含めて最適組み合わせを設定して確認実験したところ、比較条件に対するSN比の利得が8.96dbでほぼ推定値と一致し、感度の利得5.37dbは推定値より22dbも小さかったものの、大きな改善が達成できました。 

4.パラメータ設計の成果

  感度の向上による処理時間短縮で1トン当たりのコスト78400円が43400円になっただけでなく、SN比向上による...

 これは2012年の品質工学研究発表大会で、ヱスケー石鹸株式会社秋元美由紀さんが発表した「酵素反応による脂肪酸製造のパラメータ設計」を、要約掲載したものです。化学反応の事例は多くなく貴重です。

1.技術と課題

 石鹸の製造法の一つである中和法で使う脂肪酸は、従来外部から購入していましたが、油脂産地の特定、コスト削減のために、油脂からの社内加工を試みる事としました。

2.酵素反応の原理と機能、実験

 初めに酵素による牛脂の分解反応において、脂肪酸を高収率で得ることを目的に、制御因子と誤差因子を直交表の内側に配置して実験し、ある程度の傾向は掴めました。

 次に反応速度が牛脂の残存率に比例することを基本機能とし、反応時間を信号因子、牛脂の精製度を誤差因子として、動特性の実験を行いました。 評価特性である残存率pは反応時間に対して対数的に減少するため、Y=-logpという変換値Yを使って直線性を出しました。

3.実験結果

  解析の結果、感度に関しては撹拌速度の影響が極めて大きく、その他の因子含めて最適組み合わせを設定して確認実験したところ、比較条件に対するSN比の利得が8.96dbでほぼ推定値と一致し、感度の利得5.37dbは推定値より22dbも小さかったものの、大きな改善が達成できました。 

4.パラメータ設計の成果

  感度の向上による処理時間短縮で1トン当たりのコスト78400円が43400円になっただけでなく、SN比向上による品質損失を損失関数で導くと1トンあたり2,573,000円の改善効果が見込まれました。

 社内で初めての技術開発であったにも関わらず、この後の実機試作では、実験で判明した影響の大きな因子に集中した条件設定で、円滑に立ち上げる事ができました。

◆関連解説『品質工学(タグチメソッド)とは』

 

   続きを読むには・・・


「パラメータ設計(ロバスト設計)」の他のキーワード解説記事

もっと見る
統計的実験計画法と品質工学の違い

 企業で新しいシステムを考えるときには,収率や効率の高い製品を開発することを計画していますが,その時のシステム設計では性能中心でばらつきのことはあまり考え...

 企業で新しいシステムを考えるときには,収率や効率の高い製品を開発することを計画していますが,その時のシステム設計では性能中心でばらつきのことはあまり考え...


パラメータ設計における制御因子間の交互作用とは

1. 複雑に絡み合う交互作用    パラメータ設計においては、制御因子間に交互作用があるまま実験を行なうと、実験結果の精度が悪くなり、再現性...

1. 複雑に絡み合う交互作用    パラメータ設計においては、制御因子間に交互作用があるまま実験を行なうと、実験結果の精度が悪くなり、再現性...


品質工学問答集

 品質工学に関して皆さんからいただいた相談、質問の中からいくつかを公開します。 ◆関連解説『品質工学(タグチメソッド)とは』 Q1:タグチメソッドはサ...

 品質工学に関して皆さんからいただいた相談、質問の中からいくつかを公開します。 ◆関連解説『品質工学(タグチメソッド)とは』 Q1:タグチメソッドはサ...


「パラメータ設計(ロバスト設計)」の活用事例

もっと見る
T法によって拡張されたパラメータ・スタディー

 これは2012年の品質工学研究発表大会で、リコーの細川哲夫さんが発表した「T法によって拡張されたパラメータ・スタディー」を、ご本人の承諾を得て要約掲載し...

 これは2012年の品質工学研究発表大会で、リコーの細川哲夫さんが発表した「T法によって拡張されたパラメータ・スタディー」を、ご本人の承諾を得て要約掲載し...


ロボット塗装の条件最適化で時間短縮と安定性向上を達成したアルパインプレシジョンの事例

 2010年の品質工学会研究発表大会でアルバインプレシジョン株式会社の菅藤智行さんが発表した「ロボット塗装条件の最適化」の概要を紹介します。 ◆関連解説...

 2010年の品質工学会研究発表大会でアルバインプレシジョン株式会社の菅藤智行さんが発表した「ロボット塗装条件の最適化」の概要を紹介します。 ◆関連解説...


ロボット塗装条件の最適化

塗装工程は単純作業の繰り返しが多い事から、ロボットで実施されることが多くなっています。しかし複雑な形状に対する塗装条件は勘と経験をロボットに教え込む事が多...

塗装工程は単純作業の繰り返しが多い事から、ロボットで実施されることが多くなっています。しかし複雑な形状に対する塗装条件は勘と経験をロボットに教え込む事が多...