JP6413024B2 - Ｄ−プシコース結晶の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、過飽和を利用してＤ−プシコース溶液から高純度のＤ−プシコース結晶を製造する方法に関する。

Ｄ−プシコースは、フルクトースや砂糖と異なり、人体内で代謝されず、カロリーがほとんどなく、体脂肪の形成を抑制する作用のため体重増加に影響が少ない甘味料で報告されている（Ｍａｔｕｏ、Ｔ. ｅｔ. Ａｌ. Ａｓｉａ Ｐａｃ. Ｊ． Ｃｌｉｎ. Ｕｎｔｒ.、１０、２３３−２３７、２００１； Ｍａｔｓｕｏ、Ｔ． ａｎｄ Ｋ． Ｉｚｕｍｏｒｉ、Ａｓｉａ Ｐａｃ.Ｊ． Ｃｌｉｎ. Ｎｕｔｒ.、１３、Ｓ１２７、２００４）。

最近、本発明者らは、グルコースをフルクトースに異性化した後、これをＤ−プシコースエピメラーゼを生産する固定化菌体と反応させて、Ｄ−プシコースを経済的に生産する方法を報告した（大韓民国特許出願第１０−２００９−０１１８４６５号）。酵素反応によって生成されたＤ−プシコースを含む反応液は、約２０〜３０％（ｗ／ｗ）のＤ−プシコース固形分が含まれた低純度の製品であり、９８％（ｗ／ｗ）以上の高純度Ｄ−プシコース結晶粒子を製造するためには、クロマトグラフィーを用いて、高純度分離による結晶化製造が要求されるが、今までＤ−プシコースにおいて９８％（ｗ／ｗ）以上の高純度の結晶化製品が産業化された前例はない。

Ｄ−プシコースを結晶剤形に製造するために、Ｄ−プシコースの反応液中における未反応フルクトースを酵母で発酵させて除去した後、大量のエタノールを使用する方法が報告された（Ｋｅｉ Ｔ、ｅｔ、ａｌ．、Ｊ．Ｂｉｏｓｃｉ．Ｂｉｏｅｎｇ．、９０（４）、４５３−４５５、２０００）。しかし、このような製造方法は、未反応フルクトースを酵母発酵により工程から完全に除去するため、未反応フルクトースを活用した副産物利用などの製造原価低減を期待することができず、結晶化製造に用いられる大量のエタノールの添加は、副材料費を上昇させるだけでなく、添加されたエタノールを回収する蒸留方式のエタノール回収設備と防爆設計が要求されるため、Ｄ−プシコースの製造原価が上昇する。したがって、大量生産用の産業化技術として製造原価が高いため、限界がある。また、Ｄ−プシコースの結晶化製造方法において、大量のエタノールが使用されると、最終製品にエタノール臭が残存し、市場における評価を低下させる風味を有するようになり、素材の面で技術的に限界がある。

通常、結晶化産業における糖類の製造方法は、大別して二つに分類され、一つは濃縮結晶化方法であり、他の一つは、冷却結晶化方法である。両方の方法は、糖類の結晶化方法として、過飽和状態で準安定領域（ｍｅｔａｓｔａｂｌｅ ｚｏｎｅ）の区間内で結晶の成長が誘導される原理を利用する。スクロース（ｓｕｃｒｏｓｅ）のように結晶の成長速度が速い糖類の結晶化には、濃縮結晶化方法を使用して、スクロース（ｓｕｃｒｏｓｅ）に比べて成長速度が著しく遅い糖類の結晶化には冷却結晶化方法の使用が一般的である。

また、一般的に糖類の結晶化方法は準安定領域（ｍｅｔａｓｔａｂｌｅ ｚｏｎｅ）で行われ、この状態は、溶液の濃度が平衡濃度、すなわち、飽和濃度から自発的に結晶を析出する最低過飽和濃度までの範囲を意味する。この領域の濃度で結晶核形成（ｃｒｙｓｔａｌ ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ）のような結晶化現象は発生しないが、外部から新規結晶を入れると結晶成長（ｃｒｙｓｔａｌ ｇｒｏｗｔｈ）が行われ、結晶サイズが増加される。即ち、結晶を生成させるために、飽和濃度以上の溶液に種晶（ｓｅｅｄ）を投入すると、準安定領域（ｍｅｔａｓｔａｂｌｅ ｚｏｎｅ）で種晶が成長して結晶成長が行われる。結晶化用の溶液が過度に濃縮されたり急激に冷却されたりすると、準安定領域（ｍｅｔａｓｔａｂｌｅ ｚｏｎｅ）を超える過飽和状態になって、結晶の成長ではなく、新規結晶核が生成され、個体数の増加による結晶成長の阻害要因となるため、結晶成長のためには、温度条件と初期進入過飽和濃度が重要である。

Ｄ−プシコースは、過飽和濃度範囲でも結晶生成速度と結晶成長速度がほとんど変わらない特性があるため、結晶成長の条件を整えるのが難しい糖類として分類され得る。通常、糖類の結晶化産業で結晶粒度のサイズは重要な因子として知られている。大量生産システムで生成される結晶が微粒結晶である場合、過飽和濃度区間の粘度のせいで、結晶遠心分離装置の設備において結晶と母液が容易に分離されず、残存する母液の影響によって最終製品の純度が低下し、また、残存する母液は、乾燥時に結晶相互間の集塊化現象を発生させるため、最終製品の包装量が少なくなったり、商品性が低下する。したがって、これらの微粒結晶は、大量生産方法には適切ではない。

本発明は、連続式クロマトグラフィー分離を用いて、酵母発酵を使用しないことで、未反応フルクトースを工程の途中で除去せず再利用が可能になる、高純度のＤ−プシコース分離液を得る方法を提供することを目的とする。また、得られた高純度のＤ−プシコース分離液をエタノールなどの有機溶媒を使用せずに結晶を成長させることで、結晶と母液の分離が容易であり、分離、乾燥、及び包装までの消失を最小限に抑えることができる、Ｄ−プシコースの製造方法を提供する。

更に、本発明は、変動費と固定費が削減されて製造費用が低下したＤ−プシコースの結晶化方法を提供し、結晶化製造工程の円滑化と製品の商品性が改善されたＭＡ２００以上の結晶粒度を有する９８％（ｗ／ｗ）以上の高純度Ｄ−プシコースの製造方法を提示することを目的とする。

本発明の一実施例は、Ｄ−プシコース溶液から不純物を除去して精製されたＤ−プシコース溶液を得る工程；前記精製されたＤ−プシコース溶液を濃縮する工程；前記濃縮されたＤ−プシコース溶液を３０〜４０℃で熱交換冷却する工程と、３０〜４０℃の前記Ｄ−プシコース溶液を種結晶化してマスキットを得る工程；前記種結晶化されたマスキットを用いて、本結晶化する工程；を含む、純度９８％（ｗ／ｗ）以上、粒度ＭＡ２００以上の高純度Ｄ−プシコース結晶の製造方法を提供する。

本発明の製造方法を用いて、Ｄ−プシコース溶液から有機溶媒を使用せず、経済的な結晶化工程を経て、純粋で、産業的適用に適した形態のＤ−プシコース結晶を製造することができる。

図１は、８０Ｂｒｉｘ（％）のＤ−プシコース溶液において、温度による熱変性純度の変化を示すグラフである。
図２は、種結晶で製造されたＤ−プシコース結晶の粒度を示すグラフである。
図３は、本結晶で製造されたＤ−プシコース結晶の粒度を示すグラフである。

以下、本発明をより詳細に説明する。本明細書に記載の内容は、本発明の技術分野または類似分野における熟練者であれば十分に認識と類推することができるため、その説明を省略する。

本発明の一実施例は、Ｄ−プシコース溶液から不純物を除去して精製されたＤ−プシコース溶液を得る工程；前記精製されたＤ−プシコース溶液を濃縮する工程；前記濃縮されたＤ−プシコース溶液を３０〜４０℃、好ましくは３５〜４０℃で熱交換器を介して冷却する工程と、３０〜４０℃の前記Ｄ−プシコース溶液を種結晶化してマスキットを得る工程；前記種結晶化されたマスキットを利用してＤ−プシコースを本結晶化する工程を含む、純度９８％（ｗ／ｗ）以上、粒度ＭＡ２００以上の高純度Ｄ−プシコース結晶の製造方法に関する。

本発明で用いられるＤ−プシコース溶液は、フルクトースからＤ−プシコースエピメラーゼを発現するコリネバクテリウム属の菌株またはそれから分離されたプシコースエピメラーゼによって製造されるものであり得る。「プシコースエピメラーゼ」は、フルクトースをプシコースに転換する活性を有したプシコース−３−エピメラーゼを意味する。

非限定的例で、Ｄ−プシコース溶液は、大韓民国特許出願第２００９−０１１８４６５号に記載したように、Ｄ−プシコースエピメラーゼを生産するコリネバクテリウム・グルタミカムＫＣＴＣ１３０３２を培養して得られた菌体または菌体から分離された酵素をナトリウムアルギネートのような固定化担体に固定化した後、フルクトースを基質として供給して、得ることができる。

Ｄ−プシコース溶液からＤ−プシコース結晶を得るためには、Ｄ−プシコースの精製と結晶化に影響を与えられる他の物質を除去して、効率的な結晶化のために必要な状態を形成しなければならない。したがって、本発明に係るＤ−プシコース結晶の製造方法は、Ｄ−プシコース溶液から不純物を除去して精製されたＤ−プシコース溶液を得る工程を含むことができる。

具体的に、前記精製されたＤ−プシコース溶液を得る工程は、前記Ｄ−プシコース溶液を脱色剤が充填されたカラムを通過させて脱色させる工程；前記脱色されたＤ−プシコース溶液をイオン交換樹脂クロマトグラフィーによって脱塩させる工程；前記脱塩されたＤ−プシコース溶液を、カルシウム活性基が付着したイオン交換樹脂が充填された連続式クロマトグラフィーを通過させて精製されたＤ−プシコース溶液を得する工程；を含むことができる。

より具体的に、前記Ｄ−プシコース溶液を脱塩させる工程は、陽イオン交換樹脂が充填されたカラム、陰イオン交換樹脂が充填されたカラムを通過させるクロマトグラフィーによって行うことができる。Ｄ−プシコース精製液を製造するためのイオン交換樹脂精製法において、強塩基性陰イオン樹脂を使用する場合、Ｄ−プシコースが変性されて純度が低下するため、高純度Ｄ−プシコース結晶を製造するためには、１００％の弱塩基性陰イオン樹脂を利用しなければならない。通常の糖類の精製において使用される強酸性陽イオン樹脂と強塩基性陰イオン樹脂の混合樹脂でも、Ｄ−プシコースの変性が確認される。したがって、Ｄ−プシコースが変性されなく効果的に脱塩精製するためには、Ｄ−プシコース溶液を脱塩させる工程で１００％の弱塩基性陰イオン樹脂を利用しなければならない。

また、高純度Ｄ−プシコースを精製するためには、連続式クロマトグラフィーによる分離を行うことができる。Ｄ−プシコース結晶を得するためには、Ｄ−プシコース溶液におけるＤ−プシコースの含量は、９０〜９５％以上である必要があり、より好ましくは９５％以上である。Ｄ−プシコースエピメラーゼにより製造されたＤ−プシコース溶液におけるＤ−プシコースの純度は２４％（ｗ／ｗ）程度の低い水準であるため、直接結晶化を実行することはできない。高純度Ｄ−プシコース結晶を得るためには、結晶化工程の前に脱色と脱塩によって不純物を除去し、連続式クロマトグラフィー、すなわちカルシウム活性基が付着したイオン交換樹脂が充填されたカラムで、クロマトグラフィーによって高純度Ｄ−プシコースを分離と精製することができる。

通常の糖類の結晶化方式は、過飽和濃度の範囲内において高温から単位時間ごとに所定温度区間で徐々に冷却する方法で行われるが、本発明に係るＤ−プシコース結晶の製造方法は、８０〜８５Ｂｒｉｘ（％）の過飽和濃度範囲で濃縮（Ｄ−プシコース溶液×１００／全溶液）されたＤ−プシコース溶液を熱交換器に介して１時間ごとに５〜２０℃ずつ３０〜４０℃の温度まで急速冷却した後、結晶化装置の投入溶液で使用する。３０〜４０℃の温度に冷却した場合、８０〜８５Ｂｒｉｘ（％）の過飽和濃度範囲で濃縮（Ｄ−プシコース溶液×１００／全溶液）されたＤ−プシコース溶液の熱変性が防止され、高純度で分離されたＤ−プシコースの純度が保存されるため、結晶化の工程時に結晶の収率と粒度サイズを向上させることができる。濃縮設備で８０〜８５Ｂｒｉｘ（％）の過飽和濃度範囲に濃縮（Ｄ−プシコース溶液×１００／全溶液）されたＤ−プシコース溶液を結晶化装置に移送するためには、結晶化装置の２０〜１００％（ｖ／ｖ）の容量に濃縮されたＤ−プシコース溶液を中間貯蔵タンクで収集と貯蔵する必要があり、この時の温度は６０〜７５℃であってＤ−プシコースの熱変性温度に該当する区間である。

具体的に、Ｄ−プシコースの結晶化時間は、８０〜１２０時間以上である必要があり、濃縮されたＤ−プシコース溶液を過飽和濃度の範囲内で熱交換器を介して、１時間ごとに５〜２０℃ずつ３０〜４０℃の温度まで急速冷却した後、結晶化装置に投入して結晶化温度区間である３０〜４０℃の範囲内で５〜１０回の昇温と冷却を繰り返すことにより、Ｄ−プシコースの結晶化が行われる。すなわち、結晶化装置の作業容量の５〜２０％（ｖ／ｖ）で８０〜８５Ｂｒｉｘ（％）の過飽和濃度範囲で濃縮された３０〜４０℃のＤ−プシコース溶液を投入した後、結晶化装置における冷却水の温度を３０〜３５℃の範囲内で循環させ、製造されたＤ−プシコース種晶（Ｓｅｅｄ）を、最初投入量を基準として、１０〜１００ｐｐｍ（ｖ／ｖ）で投入し、Ｄ−プシコースの結晶化反応を開始してガスケットを得る。本発明における「マスキット」は、Ｄ−プシコース種晶が結晶化反応を開始したときにおいて結晶と溶液が混合されたスラリー状態を意味する。

また、Ｄ−プシコース結晶の成長を誘導するために、結晶化の開始から１０〜２０時間単位で結晶化装置の作業容量の５〜２０％（ｖ／ｖ）で８０〜８５Ｂｒｉｘ（％）以上の過飽和濃度の範囲に濃縮された３０〜４０℃のＤ−プシコース溶液を投入し、この操作を５〜１０回繰り返して結晶マスキット内部の品温が３０〜４０℃の範囲内で昇温と冷却が５〜１０回繰り返され、８０〜１２０時間にわたってＤ−プシコース結晶の成長が誘導される。

本発明の製造方法で得られたＤ−プシコースの結晶は、具体的に結晶粒度がＭＡ２００以上、より具体的に結晶粒度がＭＡ３００以上であり得る。

結晶粒度は、結晶の平均サイズを示す尺度である。ＪＩＳやＡＳＴＭでは、１００倍拡大した顕微鏡写真で一辺が２５ｍｍの正方形の面積に含まれる結晶の数を測定し、その数を粒度番号（ｇｒａｉｎ ｓｉｚｅ ｎｕｍｂｅｒ）といい、粒度を表す。最近では、結晶の平均サイズという意味でも使用される。本発明では、結晶の平均サイズの意味で使用された。

Ｄ−プシコースの結晶粒度を測定する方法は、限定されず、当該技術分野で通常的に使用される方法で行われることができる。結晶粒度を測定する非限定例として、比較法（ＦＧＣ）、切断法（ＦＧＩ）、求積法（ＦＧＰ）などがある。

結晶粒度ＭＡ２００以上のＤ−プシコース結晶を得るためには、前記のような条件で種結晶化と本結晶化の２段階で行う必要がある。種結晶化は、本結晶化作業容量の５〜２０％（ｖ／ｖ）で実行することが好ましい。本発明で製造される種結晶化の粒度はＭＡ１００〜ＭＡ１５０の範囲であり、製造された種結晶の全量を本結晶化装置に移送し、前記のような作業方法で本結晶化を行い、最終的にＭＡ２００、より好ましくは、ＭＡ３００以上の結晶粒度を有する９８％（ｗ／ｗ）以上の高純度Ｄ−プシコースを製造することができる。

本発明の結晶化装置は、通常使用される糖類の結晶化装置をそのまま、または適切に変形して活用することができ、最終的な結晶マスキットから高純度Ｄ−プシコース結晶と母液を分離する装置も、通常的に使用される糖類分離装置をそのまま、または適切に変形して活用することができる。

以下、本発明の好適実施例によって、本発明の構成と作用をさらに詳細に説明する。ただし、これは本発明における好適例の提示であり、いかなる意味でも、これにより本発明が限定解釈されてはいけない。

ここに記載のない内容は、この技術分野における熟練者であれば十分に技術的な類推が可能であるため、その説明を省略する。

製造例

大韓民国特許出願第１０−２００９−０１１８４６５号に開示されたように、コリネバクテリウム・グルタミカムＫＣＴＣ１３０３２の発酵培養及び前記微生物またはそれから分離されたＤ−プシコースエピメラーゼが固定化された担体による、フルクトースからＤ−プシコースへの転換を含む、Ｄ−プシコースの連続生産方法でＤ−プシコースを製造した。前記方法によって製造されたＤ−プシコースの純度は約２４％（ｗ／ｗ）であり、直接結晶化するにはその濃度が低かった。生産されたＤ−プシコース溶液を５０Ｂｒｉｘ（％）に濃縮した後、粒子状の活性カーボン（ｇｒａｎｕｌａｔｅｄ ａｃｔｉｖｅ ｃａｒｂｏｎ）が充填された脱色カラムを通過させて濃縮液内の有色物質を除去した。

前記製造例で得られた反応結果液の純度は２４％（ｗ／ｗ）であり、結晶化のためには、結晶化Ｄ−プシコースの純度を９０〜９５％（ｗ／ｗ）以上まで高める必要がある。連続式クロマトグラフィーによるＤ−プシコースを効率的に分離するためには、Ｄ−プシコース溶液中のイオンが除去されなければならない。分離対象溶液中のイオン成分が存在する場合、イオン成分と分離樹脂の活性基が置換されて分離能が低下するため、分離樹脂を用いた純度９０〜９５％（ｗ／ｗ）以上のＤ−プシコースの連続分離が不可能である。

したがって、前記製造例で得られた純度２４％（ｗ／ｗ）のＤ−プシコース溶液を、水素基で置換された強酸性陽イオン交換樹脂（Ｂａｙｅｒ Ｓ１６６８）とヒドロキシ基で置換された弱塩基性陰イオン交換樹脂（Ｂａｙｅｒ Ｂａｙｅｒ Ｓ４５２８）が充填されたカラムを通過させ、前記溶液中のイオン成分を除去した。イオン成分除去の確認は、電気伝導計で測定し、単位ｃｍあたり１０マイクロジーメンス以下になるように調節し、この時のＤ−プシコースの純度は２４％（ｗ／ｗ）で維持された。市販中の弱塩基性陰イオン交換樹脂の場合、強塩基性の特性を一部持っているので、Ｄ−プシコースの純度低下による消失がなく脱塩を進めるためには、強塩基性の特性を有しない１００％の弱塩基性陰イオン樹脂を使用しなければならない。

前記実施例１で脱色及び脱塩によって有色物質とイオン成分などの不純物を除去した純度２４％（ｗ／ｗ）のＤ−プシコース溶液を６０Ｂｒｉｘ（％）まで濃縮して、ｏｒｇａｎｏ社ＡＳＭＢ ６Ｔｏｗｅｒ装置を利用して、カルシウム基で置換したイオン交換樹脂（Ａｍｂｅｒｌｉｔｅ ＣＲ１３１０Ｃａ）に通過させ、精製されたＤ−プシコース溶液を得た。前記イオン交換樹脂カラム内に充填されたイオン交換樹脂の量は１０Ｌであり、通過させた試料、すなわち実施例１で製造した精製されたＤ−プシコース溶液の量は２Ｌ／ｃｙｃｌｅであり、運転温度は６０℃であった。試料を注入して５Ｌ／ｃｙｃｌｅの脱イオン水で溶出させた後、得られたＤ−プシコースの純度は９５％（ｗ／ｗ）であった。

前記実施例２で精製分離された純度９５％（ｗ／ｗ）のＤ−プシコース溶液を得た後、これを８０．０Ｂｒｉｘ（％）に濃縮した後、純度９５％（ｗ／ｗ）Ｄ−プシコース溶液を熱交換器に介して１時間ごとに１０℃ずつ急速冷却して４０℃に冷却した後、結晶化装置作業容量の２０％（ｖ／ｖ）でＤ−プシコース溶液を投入した後、結晶化装置における冷却水の温度を３５℃で循環させ、製造されたＤ−プシコース種晶（Ｓｅｅｄ）を最初投入量の基準で１００ｐｐｍ（ｖ／ｖ）で投入し、Ｄ−プシコースの種結晶化反応を開始する。Ｄ−プシコース結晶の成長を誘導するために、結晶化の開始時点から１２時間単位で結晶化装置の作業容量の２０％（ｖ／ｖ）で８０．０Ｂｒｉｘ（％）に濃縮された４０℃のＤ−プシコース溶液を追加的に投入する作業を４回繰り返して、結晶マスキットの内部品温が３５〜４０℃の範囲内で昇温と冷却が４回繰り返される。最終的に結晶化の開始時点から６０時間にわたってＤ−プシコースの種結晶反応が行われる。Ｄ−プシコースの種結晶化マスキットを高純度Ｄ−プシコース結晶と母液に分離するため、結晶遠心分離装置を使用して分離、乾燥、篩別した後、最終的に得られたＤ−プシコース結晶の純度は９９．４％（ｗ／ｗ）、粒度はＭＡ１３５．５、収率は３５．２％であった。

前記実施例３によって製造されたＤ−プシコースの種結晶化マスキットを用いて、Ｄ−プシコースの本結晶化を実施する。結晶化装置の作業容量の２０％（ｖ／ｖ）にＤ−プシコース種結晶化マスキットを投入した後、結晶化装置の冷却水の温度を３５℃で循環させて、実施例２で精製分離された純度９５％（ｗ／ｗ）Ｄ−プシコース溶液を８０．０Ｂｒｉｘ（％）に濃縮し、熱交換器を介して時間１０℃ずつ４０℃に急速冷却して結晶化装置の作業容量の２０％（ｖ／ｖ）で同時に投入して、初期の本結晶化総量を結晶化装置の作業容量の４０％（ｖ／ｖ）で開始する。Ｄ−プシコース結晶の成長を誘導するために、結晶化の開始時点から２０時間単位で結晶化装置の作業容量の２０％（ｖ／ｖ）で８０．０Ｂｒｉｘ（％）に濃縮された４０℃のＤ−プシコース溶液を更に投入する作業を３回繰り返して、結晶マスキットの内部品温が３５〜４０℃の範囲内で昇温と冷却が３回繰り返されるようにする。最終的に結晶化の開始時点から８０時間にわたってＤ−プシコースの本結晶化反応が行われる。Ｄ−プシコースの本結晶化マスキットを高純度Ｄ−プシコース結晶と母液に分離するため結晶遠心分離装置を使用して分離、乾燥、篩別した後、最終的な得られたＤ−プシコース結晶の純度は９９．８％（ｗ／ｗ）、粒度はＭＡ３７３．９、収率は５２．８％であった。

比較例１
前記製造例によって得られた、純度２４％（ｗ／ｗ）の脱色Ｄ−プシコース溶液を、水素基で置換された強酸性陽イオン交換樹脂（Ｂａｙｅｒ Ｓ１６６８）とヒドロキシ基で置換された弱塩基性陰イオン交換樹脂（Ｂａｙｅｒ Ｓ４２６８）が充填されたカラムを通過させた後、最終工程で強酸性陽イオン交換樹脂と強塩基性陰イオン交換樹脂が混合充填されたイオン交換カラム（Ｂａｙｅｒ ＮＭ６０）を通過させ、前記溶液中のイオン成分を除去した。イオン成分除去の確認は、電気伝導計で測定し、単位ｃｍあたり１０マイクロジーメンス以下になるように調節し、この時のＤ−プシコースの純度は２１．２％（ｗ／ｗ）に減少した。

比較例２
前記製造例で得られた反応結果液である純度２４％（ｗ／ｗ）のＤ−プシコース溶液を、水素基で置換された強酸性陽イオン交換樹脂（Ｂａｙｅｒ Ｓ１６６８）とヒドロキシ基で置換された弱塩基性陰イオン交換樹脂（Ｂａｙｅｒ Ｓ４２６８）が充填されたカラムを通過させ、前記溶液中のイオン成分を除去した。イオン成分除去の確認は、電気伝導計で測定し、単位はｃｍあたり１０マイクロジーメンス以下になるように調節し、この時のＤ−プシコースの純度は２２．８％（ｗ／ｗ）に減少した。

比較例３
前記実施例２で精製分離された純度９５％（ｗ／ｗ）のＤ−プシコース溶液を得た後、これを８５ Ｂｒｉｘ（％）に濃縮した後、結晶化装置内で純度９５％（ｗ／ｗ）のＤ−プシコース溶液の温度を５０℃から３５℃まで１時間ごとに０．３１℃ずつ、４８時間にわたって冷却して結晶化を行い、最終的な結晶マスキットから高純度Ｄ−プシコース結晶と母液を分離するために結晶遠心分離装置を使用して分離した結果、最終的な結晶マスキット内の高純度Ｄ−プシコース結晶と母液が分離されなかった。

比較例４
前記実施例２で精製と分離された純度９５％（ｗ／ｗ）のＤ−プシコース溶液を得た後、これを８２．５Ｂｒｉｘ（％）に濃縮した後、結晶化装置内で純度９５％（ｗ／ｗ）のＤ−プシコース溶液の温度を５０℃から３５℃まで１時間ごとに０．３０℃ずつ、５０時間にわたって冷却して結晶化を行い、最終的な結晶マスキットから高純度のＤ−プシコース結晶と母液を分離するため結晶遠心分離装置を使用して分離、乾燥、篩別した後、最終的に得られたＤ−プシコース結晶の純度は９８．５％（ｗ／ｗ）、粒度はＭＡ８２、収率は２０．９％であった。

比較例５
前記実施例２で精製と分離された純度９５％（ｗ／ｗ）のＤ−プシコース溶液を得た後、これを８２．５Ｂｒｉｘ（％）に濃縮した後、結晶化装置内で純度９５％（ｗ／ｗ）のＤ−プシコース溶液の温度を５０℃から３５℃まで１時間ごとに０．１５℃ずつ、１００時間にわたって冷却して結晶化を行い、最終的な結晶マスキットから高純度のＤ−プシコース結晶と母液を分離するため結晶遠心分離装置を使用して分離、乾燥、篩別した後、最終的に得られたＤ−プシコースの結晶の純度は９８．９％（ｗ／ｗ）、粒度はＭＡ９５、収率は２４．５％であった。

比較例６
前記実施例２で精製と分離された純度９５％（ｗ／ｗ）のＤ−プシコース溶液を得た後、これを８２．５Ｂｒｉｘ（％）に濃縮した後、結晶化装置内で純度９５％（ｗ／ｗ）のＤ−プシコース溶液の温度を５０℃から３５℃まで１時間ごとに０．０８℃ずつ、２００時間にわたって冷却して結晶化を行い、最終的な結晶マスキットから高純度のＤ−プシコース結晶と母液を分離するため結晶遠心分離装置を使用して分離、乾燥、篩別した後、最終的に得られたＤ−プシコースの結晶の純度は９７．９％（ｗ／ｗ）、粒度はＭＡ７５、収率は１７．２％であった。

前記実施例と比較例で、強塩基性イオン交換樹脂を使用した比較例１と１００％弱塩基性ではない市販中の弱塩基性イオン交換樹脂を使用した比較例２は、実施例１に比べてＤ−プシコースの純度が低かった。また、通常の糖類結晶化方式である過飽和濃度範囲内において高温から単位時間ごとに所定温度区間で徐々に冷却する方法を用いた比較例３〜５は、Ｄ−プシコース結晶と母液が分離されなかったり、実施例に比べて純度、粒度と収率がすべて低かった。このことから、本発明におけるＤ−プシコース結晶の製造方法が、従来の冷却結晶化方法に比べて、商品性に優れたＤ−プシコースの製造ができることを確認した。

以上で、本発明の一部を詳細に記述したが、当業界における通常の知識を有する者において、このような具体的な記述は単なる好適な実施例であり、これにより本発明の範囲が限定されないことは明白である。したがって、本発明の実質的な範囲は、添付した特許請求の範囲とその均等物によって定められる。

Claims (10)

1. Ｄ−プシコース溶液から不純物を除去して精製されたＤ−プシコース溶液を得る工程；
   前記精製されたＤ−プシコース溶液を８０〜８５Ｂｒｉｘ（％）で濃縮する工程；
   前記濃縮されたＤ−プシコース溶液を熱交換器によって１時間ごとに５〜２０℃ずつ３０〜４０℃に冷却する工程；
   ３０〜４０℃の前記Ｄ−プシコース溶液にＤ−プシコース種晶を加え、３０〜４０℃の範囲内で昇温と冷却を２回以上繰り返すことにより、種結晶化してマスキットを得る工程；及び
   前記種結晶化されたマスキットを用いて、３０〜４０℃の範囲内で昇温と冷却を２回以上繰り返すことにより、本結晶化する工程；を含むことを特徴とする、
   純度９８％（ｗ／ｗ）以上、粒度ＭＡ２００μｍ以上の高純度Ｄ−プシコース結晶の製造方法。
2. 前記Ｄ−プシコース溶液から不純物を除去して精製されたＤ−プシコース溶液を得る工程は、
   前記Ｄ−プシコース溶液を脱色剤が充填されたカラムを通過させて脱色させる工程；
   脱色された前記Ｄ−プシコース溶液をイオン交換樹脂クロマトグラフィーによって脱塩させる工程；及び
   脱塩された前記Ｄ−プシコース溶液を、カルシウム活性基が付着したイオン交換樹脂が充填された連続式クロマトグラフィーを通過させて精製されたＤ−プシコース溶液を得る工程；を含むことを特徴とする、請求項１に記載の高純度Ｄ−プシコース結晶の製造方法。
3. 前記連続式クロマトグラフィーを通過させる工程が擬似移動床（ＳＭＢ）工程であることを特徴とする、請求項２に記載の高純度Ｄ−プシコース結晶を製造する方法。
4. 前記連続式クロマトグラフィーによって精製されたＤ−プシコース溶液におけるＤ−プシコースの純度が９５％（ｗ／ｗ）以上であることを特徴とする、請求項２に記載の高純度Ｄ−プシコース結晶の製造方法。
5. 前記Ｄ−プシコース種晶を加えた該Ｄ−プシコース溶液に３０〜４０℃の別のＤ−プシコース溶液を加えることによって、昇温と冷却を繰り返すことを含むことを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか一つに記載の高純度Ｄ−プシコース結晶の製造方法。
6. 前記別のＤ−プシコース溶液の濃度が、８０〜８５Ｂｒｉｘ（％）の範囲であることを特徴とする、請求項５に記載の高純度Ｄ−プシコース結晶の製造方法。
7. 前記別のＤ−プシコース溶液の量が、種晶を加えた前記Ｄ−プシコース溶液の量の５〜２０％（ｖ／ｖ）の範囲であることを特徴とする、請求項５に記載の高純度Ｄ−プシコース結晶の製造方法。
8. 前記種結晶化されたマスキットを用いて本結晶化する工程が、前記Ｄ−プシコースの純度が９５％（ｗ／ｗ）以上であり、かつ８０〜８５Ｂｒｉｘ（％）の濃度に濃縮された別のＤ−プシコース溶液を前記種結晶化されたマスキットに加え、別のＤ−プシコース溶液を加えた該溶液の昇温と冷却とを３０〜４０℃の温度区間内で２回以上繰り返すことによって、本結晶化する工程を含むことを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか一つに記載の高純度Ｄ−プシコース結晶の製造方法。
9. 別のＤ−プシコース溶液を加えた前記溶液の昇温と冷却とを２回以上繰り返す工程が、１０〜２０時間の間隔を空けて２回以上、前記Ｄ−プシコース溶液に３０〜４０℃の前記別のＤ−プシコース溶液を加えることによって行われることを特徴とする、請求項８に記載の高純度Ｄ−プシコース結晶の製造方法。
10. 前記別のＤ−プシコース溶液の量が、前記Ｄ−プシコース溶液の量の５〜２０％（ｖ／ｖ）の範囲であることを特徴とする、請求項８に記載の高純度Ｄ−プシコース結晶の製造方法。