JPH0331294A - 新規なオリゴ糖及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、新規なオリゴ糖及びその製造方法に関し、さ
らに詳しくは独特の呈味を有する甘味料として飲食物へ
の利用、あるいは活性剤として、医薬なとの培養原料、
ビフィズス菌増殖因子、低う軸性甘味料、低カロリー甘
味料などに利用して効果のある新規なオリゴ糖及びその
製造方法に間するものである。

〈従来の技術〉 近年、酵素化学の進歩発展により微生物起源の糖転移酵
素や加水分解酵素が検索され、新しい糖類の開発が活発
に行われている。この技術的流れの基本は酸糖化法から
酵素法への転換である。例えば工業的なぶどう糖の生産
は現在では完全に酸糖化法から酵素法に移行している。

すなわち、酸糖化法によるぶとう糖生産においては、■
苦みを有するゲンチビオース等のβ−結合オリゴ糖が生
成する事。■ぶとう糖の収率が低くなる事。■高純度の
ぶとう糖を得るためには分蜜が必要な事。

等の問題点があるため実施されでいないのが現実である
。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明者らは、種々のオリゴ糖の性質について検討した
ところ、ｒ！ＩＩ塘化ぶどう糖よりクロマト分離して得
られるオリゴ塘には、新規な転移酵素や加水分解酵素な
どにより得られるオリゴ糖にはない優れた性質があるこ
とを見い出し本発明に至った。

すなわち本発明は酸糖化ぶとう糖の生産の際問題点であ
ったゲンチビオースなどの副成するオリゴ糖を積極的に
応用しようとするものであり、このような技術的思想は
過去例がなく本発明が最初である。

く問題点を解決するための手段〉 本発明は酵素法による新規糖類開発の現況の中で積極的
に酸糖化法を応用して完成させたものである。

以下に本発明の詳細な説明する。

（酸糖化法によるオリゴ糖を含有したぶとう糖の製造） 澱粉は植物の光合成によって生産される高分子炭水化物
で、ぶとう糖の重合体から出来ている。

このぶどう糖の結合は、α−１・４およびα−１・６の
グルコシド結合であり、理論的にはｆ４酸と共に加熱す
ると容易にぶどう糖まで加水分解される。しかしながら
工業的に採用される加水分解の条件においては、実際に
は澱粉分子は非常に低い濃度においても均一の溶液とは
ならず、ミセルを作って加水分解を受は難い部分があり
、更に澱粉や酸の濃度あるいは反応温度が高い場合には
いったん生したぶとう糖の適合成が起こってニゲロース
、ゲンチビオースやその他の種類が生成し澱粉を完全に
ぶとう糖昆位にすることは困難である。

すなわち酸糖化法による澱粉の加水分解後には生成物の
ぶとう糖のほかに相当量のオリゴ糖を含有するものであ
り、酸糖化ぶどう塘はオリゴ糖の原料として有用である
。Ｓ粉の酸糖化は水素イオンの触媒作用による加水分解
であるが、加水分解の進行程度によりぶとう糖とオリゴ
糖の潰合物が種々の比率で生成する。この分解程度に影
響する具体的な要因としては澱粉の種類と仕込濃度、酸
の種類と使用量、分解方式と装置、温度と時間なとがあ
る。使用する澱粉としてはコーンスターチ、馬鈴薯澱粉
、せｒ４澱粉、タピオカ澱粉なとであるが通常糖化用に
使用される澱粉であれは制限はない。

仕込澱粉乳の濃度は固形分１０〜４０重量％程度である
。使用する酸のｆＩｌ類としては塩酸、硫酸、シュウ酸
があるが一般的にはシ】つ酸が使用される。シュウ酸糖
化の場合、中和剤として炭酸カルシウムを使用すると生
成するシュウ酸カルシウムは沈澱粒子が大きいので慣通
が容易であり、溶解度が極めて小さいために糖度の色調
や透明度がよく、イオン交換に対する負荷も少ないもの
である。

酸の使用量は加圧方式の場合、対澱粉（４！！水物とし
て）０．１〜２．０重量％程度である。分解方式として
は常圧で行う方法と加圧で行う方法が考えられるが、酸
糖化を常圧で行うには多量の酸を要し、かつ時間が長く
かかるので、通常加圧糖化が採用される。加圧糖化には
単缶式（回分式）装置と連続式装置があり、どちらも利
用できる。糖化温度と時間は分解装置にもよるが、通常
温度１３０〜１６０℃、時間１０〜８０分である。この
ような条件によって得られる酸糖化反応液は、ＤＥ（ブ
ドウ糖当量）７５〜９５、ぶとう糖分く固形あたり）７
０〜８５重量％、ぶとう糖以外のニゲロース、ゲンチビ
オースなとやその他の塘（固形あたり）を１５〜３０重
量％含有する。この酸糖化反応液は続いて中和、濾過、
イオン交換精製、活性炭精製、濃縮され酸糖化ぶどう糖
液すなわちオリゴ糖を含有したぶどう糖液となる。この
オリゴ糖は酸素糖化法では含まれにくいニゲロース、ゲ
ンチビオース等を含有することが特徴である。

（クロマト分離による高純度オリゴ糖の製造〉ニゲロー
ス、ゲンチビオースなとを主成分とするオリゴ糖を大暑
にかつ安価に分離する手段としてはクロマト分離法が優
れており、充填剤としては強酸性陽イオン交換樹脂が適
している。本発明に使用する強酸性陽イオン交換樹脂と
しては、スルフォン酸型であり、例えばダイヤイオン５
ＫＩＢ、ダイヤイオンＳＫ　１０２、ダイヤイオン５Ｋ
１０４、ダイヤイオンＳＫ　１０６、ダイヤイオン５Ｋ
ＩＩＯ、ダイヤイオン５Ｋ１１２、ダイヤイオン５Ｋ１
１６、ダイヤイオンＦＲＯＩ（以上商品名、三菱化成Ｉ
りあるいはアンバーライト［Ｒ−１１６、アンバーライ
トＩＲ−１１８、アンバーライトＩ　Ｒ−１２０Ｒ１７
ンハ−ライトＸＴｌ０２２Ｅ、７ンバーライトｘＴ４７
１Ｅ、アンバーライ）Ｇ１０２（以上商品名、オルガノ
社製）あるいはダウエックス５０ＷＸ２、ダウエックス
５０ＷＸ４、ダウエックス５０ＷＸ８、ダウエックス８
８（以上商品名、ダウケミカル社！り等が適しており、
使用前にアルカリ金属型またはアルカリ土類金属型とし
て用いる０分＋１１装置は、原液槽、展間溶媒槽、送液
ポンプ、分離塔、検出器、分離区分分取機構、制御機構
で構成されるものであり、ぶどう糖とオリゴ糖を効率よ
く分離するための操作としては、原ｔＩｌ糖濃度３０〜
８０重量％、温度３０〜８０℃、通液速度＝ＳＶＯ，０
１〜１゜０の条件が好ましいものである。分離した高純
度オリゴ塘の区分は濾過、イオン交換精製、活性炭精製
、濃縮して高純度オリゴ糖とするが、必要があれば噴霧
乾燥により粉末とすることが出来る。

〈実施例〉 以下に、本発明の実施例を示すが、本発明はかかる実施
例に限定されるものではない。

反応例１ （オリゴ糖を含有する酸糖化ぶとう糖の［り内容ＩＩｋ
３Ｑの攪拌機（３０ｒ、ｐ、ｍ）付の単缶式塘化缶（加
圧缶）を用いた。仕込水２０００ｍＱにシ１つ酸を加え
てｐＨ１，７に調整した。

これにコーンスターチ１４００ｇを加えて澱粉乳とし、
温度１４０℃で糖化した。糖化温度１４０℃までに要し
た時間は２５分であった。　１４０℃に上がってから攪
拌機を回転させ、糖化進行の均一化をはかりながら４０
分間塘糖化た。糖化終了後炭酸カルシウムを加えｐＨ５
，６まで中和し、濾過、イオン交換精製、活性炭精製、
濃縮してオリゴ塘含有の酸糖化ぶどう糖を調製した。

上記にて得られた得られた酸糖化ぶどう糖の特性を表１
に記す。

表１ ＤＰＩは主にグルコース（ぶとう糖）からなる単糖類で
ある。ＤＰ２はα−結合の二糖類としては、ニゲロース
、コーンビオース、イソマルトース、マルトース、α−
トレハロースであり、β−結合の二糖類としてはゲンチ
ビオース、ラミナリビオース、ソホロース、セロビオー
ス、β−トレハ七−スから成るオリゴ糖である。ＤＰ３
以上はマルトトリオース、マルトテトラオースなどから
成るオリゴ糖である。上記の成分分析には以下の分析装
置を用いた。

分析装置　高速液体クロマトグラフィー■　　　　　　
　　　■ （機構）ウォーターズ　　　島津ＬＣ４Ａ型５９０型　
　　　　（島津製作所） （カラム） （溶媒） ＳＣＲＩＯＩＮ （島原製作所） 水 Ｚｏｒｂａｘ　　　Ｎｌｌ２ （デュポン） ｉ’ｔ）ニトリル：　　水 ＝７０：　　　３０ に記す。

表２ 実施例１ （クロマト分離による高純度酸糖化オリゴ糖の調製） 反応例１の操作で得たオリゴ糖を含有する酸糖化ぶとう
糖を所定の濃度に希釈し、強酸性陽イオン交換樹脂に通
液させ、Ａ区分と８区分に分離した。へ区分はα結合、
β結合を有する二種類あるいはα結合、β結合を有する
二種類を主成分とするオリゴ糖を固彰あたり２０道量％
以上含有する区分である。８区分はぶとう糖類を主成分
として含有するもので、製品から除去する区分である。

へ区分は目的の製品とする区分であり、濾過、イオン交
換精製、活性炭処理、濃縮してオリゴ糖シロップに調整
した。

上記にで得られたオリゴ糖シロップの特性を表２上記の
分離条件は以下の通りである。

充填剤：　ダイヤイオンＦＲＯＩ　（Ｎａ型）（三菱化
成社製） 分離カラム：　　４０ｍｍ　ｌ　Ｘ２０００ｍｍＨ（樹
脂ｆｆ１２１１） 負荷糖量：　　１５４ｇ／ＢＸ６５　（１工程）分Ｈ温
度＝　６６℃ 通液速度：ＳＶｏ、０５ ＤＰＩは主にグルコースから成る単糖類である。

ＤＰ２はα−結合の二種類としてはニゲロース、コージ
ビオース、イソマルトース、マルトース、α−トレハロ
ースであり、β−結合の二種類としてはゲンチビオース
、ラミナリビオース、ソホロース、セロビオース、β−
トレハロースから成るオリゴ糖である。

上記成分分析には以下のｉ置を用いた。

分析装査　高速液体クロマトグラフィー（１）　　　　
　　　　　　■ （機種）　ウォーターズ　　　島淳ＬＣ４Ａ型５９０型
　　（島原製作所） （カラム）　　　　　　５ＣＲＩＯＩＮ　　　　　　　
　　　　　　　Ｚｏｒｂａｘ　　　ＮＨｐ（島原製作所
）　　　　　（デュポン）（溶媒）　　　　　　　　　
水　　　　　　　　　　　　　？セトニ１ク１＝７０：
　　　３０ 〈発明の効果〉 以上詳述した本発明によれば、酸糖化ぶどう糖からα−
結合、β−結合を有する二種類か、またはα−結合、β
−結合を有する二種類を主成分とするオリゴ糖を高純度
に含有するシロップを効率的、経済的に大量に生産する
工業的製造方法を提供することができる。

この製造方法により得られるオリゴ糖シロップは独特の
呈味を有する甘味料として飲食物への利用、あるいは活
性剤として医薬なとの培養原料、ビフィズス菌増殖因子
、低う触性甘味料、低カロリー甘味料なと多分野に利用
して効果がある新規な高機能性糖類である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、酸糖化ぶどう糖よりオリゴ糖を分離することにより
   得られる新規なオリゴ糖。 ２、酸糖化ぶとう糖よりオリゴ糖を分離することを特徴
   とするオリゴ糖の製造方法。 ３、分離したオリゴ糖が、α−結合、β−結合を有する
   二糖類か、またはα−結合、β−結合を有する二糖類を
   主成分とするオリゴ糖であり、その組成割合が固形あた
   り２０重量％以上であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のオリゴ糖。 ４、分離したオリゴ糖が、α−結合、β−結合を有する
   二糖類か、またはα−結合、β−結合を有する二糖類を
   主成分とするオリゴ糖であり、その組成割合が固形あた
   り２０重量％以上であることを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載のオリゴ糖の製造方法。 ５、α−結合の二糖類がニゲロース、コージビオース、
   イソマルトース、マルトース、α−トレハロースであり
   、β−結合の二糖類がゲンチビオース、ラミナリビオー
   ス、ソホロース、セロビオース、β−トレハロースであ
   る特許請求の範囲第３項記載のオリゴ糖。 ６、α−結合の二糖類がニゲロース、コージビオース、
   イソマルトース、マルトース、α−トレハロースであり
   、β−結合の二糖類がゲンチビオース、ラミナリビオー
   ス、ソホロース、セロビオース、β−トレハロースであ
   る特許請求の範囲第４項記載のオリゴ糖の製造方法。 ７、分離剤として強酸性陽イオン交換樹脂を使用する特
   許請求の範囲第２項記載のオリゴ糖の製造方法。