JPS6067000A - マルト−スの分離法 - Google Patents

マルト−スの分離法

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JPS6067000A
JPS6067000A JP17239483A JP17239483A JPS6067000A JP S6067000 A JPS6067000 A JP S6067000A JP 17239483 A JP17239483 A JP 17239483A JP 17239483 A JP17239483 A JP 17239483A JP S6067000 A JPS6067000 A JP S6067000A
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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】 本発明はマルトースの分離法に14−1するものであり
、特にオリゴ糖を含むマルトース水溶液C以下、マルト
ース水飴という)から、擬似移動床により、オリゴ糖を
殆ど含まないマルト〜ス水溶液を取得する方法に関する
ものである。
最近、甘味が少なくボディ効果のあるマルトースが新し
い甘味剤として注目されつつある。
水飴はマルトースを含み古くから食品用に使われてきた
。酵素糖化技術が進歩し、水飴中のマルトース含量を高
くすることも技術的に可能となってきており、その水飴
から高純度マル)−スを分離する方法の開発が望まれて
いる。
でんぷん糖化液を原料とするマルトース水飴を使用して
高純度マルトースを得るには不純物であるマルトトリオ
ース、マルトテトラオース等のマルトトリオース以−ヒ
の分子量を有するオリゴ糖およびぶどう糖を分離除去す
ることが必要である。
このようなオリゴ糖を含むマルトース水飴からマルトー
スをクロマト分離する方法については特開昭S7−ユ0
9000.同jTg−、2.7??デ等に提案されてい
るが、いずれも回分法によるものであり、大規模に効率
よく行なうことは困難である。
本発明者らは擬似移動床によりマルトース水飴から高純
度マルトースを連続的に得る方法について深く検討した
結果、充填床内の精製帯域(非収着質成分部から脱着剤
供給部捷での(l域)における循環流体の容積流速の陽
イオン交換体の見掛けの容積流速に対する比率y2およ
び【縮帯域(収矯質抜出部から原利供給部1でのイ1;
・域)における循環流体の容積流速の陽イオン交換体の
見掛けの容積流速に対する比率S、が法外に抜き出され
るマルトース水溶液(収着質成分)とオリゴ糖を主成分
とする水溶液(非収着質成分)へのオリゴ糖の分配に大
きく影響を与え、オリゴ糖の含有率の小さな高純度マル
トースを得るためには、前記〆2およびy!4をそれぞ
れθ、3〜θjおよび0.3〜O,/、に調整して擬似
移動床を運転することが必要であることを見い出し、本
発明に到達したものである。
本発明について更に詳細に説明すると、本発明によれば
任意の型式の擬似移動床を用いてマルトースの分離を行
なうことができる。第1図は本発明方法で使用する擬似
移動床の7例の模式図であり、第2図は他の例の模式図
である。
第1図において、擬似移動床の主要部である充填床(1
ooo)の内部は、(/θ01)〜(702ダ)のシタ
個の単位充填床に区別されている。各単位充填床に・′
はオリゴ糖よりもマルトースに対する吸着力が大きい塩
型の陽イオン交換体が充填されている。陽イオン交換体
としては市販の各種の陽イオン交換樹脂あるいはゼオラ
イトを用いることができる。通常はスチレンーシヒニル
ベンゼンの架橋共重合体にスルホン酸基が結合した強酸
性陽イオン交換樹脂が用いられる。
陽イオン交換樹脂は、マルトースに対する吸着力とオリ
ゴ糖に対するe、着力との差が大きくなるように、通常
、ナトリウム型、カリウム型、もしくはカルシウム型で
使用される。
また、マルトース水飴としては、通常、全糖濃度、70
〜go重量%、全糖中のオリゴ糖含有率5−XO重ht
%の水溶液が使用される0各単位充填床間には空間部(
10,2,t)〜(101Lg)が設けられており、各
空間部には充填床へのマルトース水飴の導入管(/θり
?)および水の導入管ClO3;0)ならびに充填床か
らのマルトース水溶液の抜出管(los/)およびメリ
コ糖水溶液の抜出管(/θ5.2)のり釉類の管が開口
している(但し、第1図ではその大部分は省略されてい
る)。この空間部の設置i!J′は不n」欠ではないが
、充填床に導入されるマルトース水飴をこの空間部に心
入すると、床内を流下しでいる液中にすみやかに拡散さ
せることができるので好ましい。
第1図では空間部(7041g )にマルトース水飴が
導入され、空間部(/θ3乙)に水か滲、入されている
。捷だ空間部(10ユg)からオリゴ1+’j水溶液が
抜出され、空間部<iot0)からマルトース水溶液が
抜出されている。従って充填床(/θθθ)は、(/θ
θ/)ないしくlθθり)の7個の単位充填床よシなる
吸着イII域、(/θOS)ないしく 10/、2)の
8個の単位充填床よりなる精製帯域、(iot、y )
 fxいしく10/6)のり個の単位充填床よりなる脱
着帯域および(10/7)ないしく 10.211 )
の3個の単位充填床よりなる濃縮帯域のグつの帯域より
なっている。各帯域の作用は、マルトースを収着成分と
し、オリゴ糖を非収着成分とする公知の擬似移動床のそ
れに等しい。床内の温度は通常lIs〜90℃好ましく
は60〜gθ℃に保持される。床内温度が90℃よりも
高くなると、抜出される糖液が著しく着色することがあ
る。また、り左℃よシも低いと、マルトース水飴の粘度
が高くなり、床内における圧損失が増大する。
充填床内の液中には、マルトースおよびオリゴ糖の濃度
分布が形成されており、この濃度分布は、その形状を保
持しつつ、下流方向に移動する。この移動に追随するよ
うに、充填床へのマルトース水飴および水の導入管、な
らびに充Jfll床からのマルトース水溶液およびオリ
ゴ糖水溶液の抜出管が、順次下流のそれに切替えられる
。切替は7種類の管について同時に行なってもよく、ま
た各管毎に時間的にずらして行なってもよい。同一の管
から導入凍たは抜出しを継続する時間は、単位充填床の
大きさ、隔イメン交換体の種類、床内を流下ずZ)液の
流速等により異なるが、通常、数分ないし士数分である
この切替により、上述のり個の帯域は遂次ぞの充填床に
占める位を斤を移動する。しかし、各帯域の長さは常に
実質的にIs、 l−’1一定である。すなわち各帯域
は、その大きさ丸・よび相対的位1i/、’を保持した
1ま充填床を循環する。
陽イオン交換体を分離剤とする擬似移動床におけるマル
トースとオリゴ糖との分離の程度は釉々の要因により影
響されるが、特に大きなグン因は床内の液の流下速度お
よび同一の眉から液の尋人−または抜出しを継続ラーる
時間である。このことは、液の導入管」♂よび抜出q[
Cのト〃;1−の管への切替は、見方を変えれば、2F
1.入7jおよび抜出管の位置を一定にして賜イオン交
換体全上ゲL方向に移動させるに等しいものであり、床
内の液中の糖の濃度分布は、この上流方向に1′!/動
する陽イオン交換体と下流方向に移動する7it古の相
互作用により形成されることからも推測される。周知の
ように床内全流下する液の流速は、各帯域毎に異なる。
これらの各帯域の流速のうち、充填床から抜出されるマ
ルトース水溶液およびオリゴ糖水溶液へのオリゴ糖の分
配に大きく影響を与えるのは先にも述べたように952
およびf14の値であり、これらの値が谷々0.3〜0
.5および0.3〜0.1であることが必要である。更
に好せしい結果を得るためには吸着帯域(原料供給部か
ら非収着質抜出部までの帯域)における循環流体の容積
流速の陽イオン交換体の見掛けの容積流速に対する比率
グ、とグ、の比け、#、)を11.2〜/、7の範囲内
とすることが望ましい。
m、−または〆4の値が上記範囲内にない場合には、オ
リゴ糖は充填床の全域にわたって分布し、抜き出される
マルトース水溶液中にもオリゴ糖が多肘に混入するよう
になる。しかし、上述の争件が満足される場合には、オ
リゴ糖は充填床内において吸着帯域、精製帯域および濃
縮帯域の下流部に分布し、脱着帯域には殆ど存在せず、
従って高純度マルトース水溶液を取得することができる
なお、本明細書において陽イオン交換体の見掛けの容積
流速とは、充填床内の陽イオン交換体の見掛けの容積を
、精製帯域が充填床を一周するに要する時間で除したも
のである。ただし第1図の如く充填床に非充填部分が存
在する場合には、精製帯域の液の容積速度でこれら非充
填部の液の容積の合計を除した商を、精製帯域が充填床
を一周するに要する時間から減じた差でもって、充填床
内の陽イオン交換体の谷(1“tを除すものとする。こ
の非充填部は原料としてのマルトース水飴の分散作用t
U的として設置しているのであるが、分離現象の面から
見だ場合、この部分は単なる時間遅れをもたらすにすき
′ず、有効な作用をするのはあく甘でも陽イオン交換体
そのものであるからこの補正5目′Lの内界の妥当性は
容易に理解されよう。
次に、本発明を実が6例によシ、さらに61′、細に説
明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施
例によって限定されるものではない。
尚、以下の例において「%」は「重量%」を意味する。
実施例/ グルコース7.3%、マルトース67.6%、オリゴa
iI3ハ/%よシなる糖濃度60%のマルトース水飴を
原料とし、第2図に示す装置を用いてマルトースの分離
を行なった。
第一図において、単位光り(床10/〜iogは内径S
’1wn、高さ1.00ta+の円筒であり、円筒内に
はNamの強酸性賜イオン父換樹脂(ダイヤイオン■F
RK−,7/、三菱化成工業@製)が合H10,g p
 を充填されている。各単位充填床は循環ポンプ/3/
〜/3gを通して無端状に連絡されており、各単位充填
床を結合する流体通路にはパルプ///〜//gを介し
てマルトース水溶液抜出管/10、パルプ/2/〜/、
2gを介してオリゴ糖水溶液抜出管lユ01バルブ/3
/〜/Jgを介して水尋人管/30およびパルプ/’I
/〜/’Igを介してマルトース水飴導入管/’70が
敷設されている。
第2図に示した装置の床内温度を?j’Cに保持し、マ
ルトース水飴および水の供給量を各々0.27t/hr
および/ 、2 !; ! l/hrとし、マルトース
水溶液およびオリゴ糖水溶液の抜出楡を各々0、.2 
’I k t/hrおよびハ、2 g t/hrとし、
流量調節弁/θりにより吸着帯域、精製帯域および濃縮
帯域の流量:が各々3..271/hr 、 /、99
1/hrおよび3.001/hrとなるように調節した
この場合、例えばマルトース水飴がパルプ/llIを通
じて供給されている時点では、水はパルプ/3gを通じ
て供給され、マルトース水溶液およびオリゴ糖水溶液は
各々パルプ//、2およびパルプ7.26を通じて抜き
出され、充填床/θ/および102において脱着帯域、
充填床/θ3および10’lにおいて濃縮帯域、充填床
109および104において吸着帯域、充填床/ 0 
’7および70gにおいて精製帯域が形成されている。
各パルプは/、S′分ごとに−り下流にあるパルプに一
介に切替られ、2時間で各イ()本実施例において、グ
1、グ2、グ、およびメ、/〆2の値は下記の通りでお
る。
ダ =o、bo3 グ、=0.367 F14=o、ssり メI/メ2=/焉ダ 定常状態において抜き出されたマルトース水浴液および
オリゴ糖水溶液中の糖組成を表−lに示す。
表−/ 比較例1 グルコース/、/%、マルトース72.6%、オリゴ糖
26.3%よりなる糖濃度60.2%のマルトース水飴
を原料とし、下記条件で実施例1と同44 Vcマルト
ースの分離を行なった。
マルトース水飴供給量 θ、J g Ot/hr水 供
 給 量 θ1.72 # マルトース水溶液抜出量 0.3gOsオリゴ糖水溶液
抜出偵 0.67.21’吸着帯域の流量 ’1.7b
3 # 精製帯域の波帯、′I・092 N 濃縮帯域の流量 弘、3g!;l バルブ切替時間 乙76秒 グ、=0.AO3,ill、二〇、S/7メ4=o、s
ss、ダ、/メ2−//乙定常状態における各抜出液中
の糖組成を表−コに示す0 表−一 実施例コ 表−3に記したわ、!1組成の糖緻吸S9.s係りマル
トース水飴を原料とし、下記条件でiJ Mllfil
 /表向様にマルトースの分離を行なった。
マルトース水飴供給JA−,o、:i乙g t/hr水
 供 給 量 0.gl、9 g マルトース水溶液抜出量 0..3.32 gオリゴv
ノ1水溶液抜出量 θ、80タ l吸着侶域の流−剛:
 ”1.203 #和製帯域の流ボ 3.りθθ I 濃縮帯域の流量 、、?、9J? z バルブ切替時間 乙gg秒 1”I”” 0.!; qJ 、12−0−11.A’
 0y4−θJ 53− 、馬/ダ2= /、23 !
;定常状態における各抜出液中の砧組成を表−3に示す
表−3
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明方法で使用する擬似路Hrノ1床の7
例の模式図であり、第一図は他の例の模式図である。 出 願 人 三菱化成工業株式台t1 代 理 人 弁理士長香川 − ほか/名

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) マルトースおよびマルトトリオース以上の分子
    量を有するオリゴ糖を含む水溶液を原料とし、水を脱着
    剤として、収着質成分であるマルトース水溶液と非収着
    質成分であるオリゴ糖を主成分とする水溶液とに連続的
    にクロマト分離する方法であって、内部に陽イオン交換
    体が充填され、且つ前端と後端とが流体通路により結合
    された充填床内に、原料供給部から非収着質成分部まで
    の吸着帯域、同抜出部から脱着剤供給部までの精製帯域
    、同供給部から収着質抜出部までの脱着帯域および同抜
    出部から原料供給部までの濃縮帯域の四つの帯域を上流
    よシ上記順序で形成させつつ流体を循環させ、上記供給
    部および抜山部の位置を間歇的に下流方向に移動させる
    ことよりなる擬似移動床による分離法において、精製帯
    域における循環流体の容積流速の陽イオン交換体の見掛
    けの容積流速に対する比率グ。 をθ、3〜0.左とし、濃縮帯域における循環流体の容
    積流速の陽イオン交換体の見掛けの容積流速に対する比
    率f、を0.3〜O0乙とすることを特徴とするマルト
    ースの分離法。
  2. (2)吸着帯域における循環流体の容積流速の陽イオン
    交換体の見掛けのW積流速に対する比率へとグ。の比m
    、 / II+、をへコ〜/、7とすることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載のマルトースの分離法。
  3. (3)原料水溶液中の全糖義度が3θ〜go重hi係で
    あり、全糖中のオリゴ糖含有率がs−gθ重量%である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項捷たは第一項記
    載の方法。
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