JP2004254646A - Method for producing mannan oligosaccharide - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a mannan oligosaccharide useful as a functional food material or an intermediate for pharmaceuticals, especially a mannan oligosaccharide having a molecular weight of about 1,000-6,000 in high purity and efficiency. <P>SOLUTION: The method for producing a mannan oligosaccharide comprises the hydrolysis of a mannan-based natural polysaccharide in an aqueous solvent at 150-450°C, or the hydrolysis of a mannan-based natural polysaccharide in an aqueous solvent containing carbon dioxide at 120-450°C. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

このグルコマンナンを加水分解すると、マンノースがβ−１，４結合したマンノビオース（Ｍ→Ｍ）をはじめとした下記に例示するオリゴ糖類が得られる。
【化２】

ここにおいて、Ｍ＝Ｍａｎｎｏｓｅ、Ｇ＝Ｇｌｕｃｏｓｅを示す。
【０００４】
オリゴ糖は、単糖が複数個結合したもので、多糖に対して少糖ともいわれ、構成単糖の数が、通常２〜数十のものを指す。
オリゴ糖は、甘味性、保湿性、ビフィズス菌増殖性など種々な生理活性を有するため、機能性食品素材として注目されており、現在、フラクトオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖、マルトオリゴ糖、イソマルトオリゴ糖、キシロオリゴ糖、大豆オリゴ糖などが実用に供されている。そして、これらのオリゴ糖類については、大豆オリゴ糖以外は、主として原料に酵素を作用させることによって製造されている。
マンナンオリゴ糖は胃や小腸の消化酵素では分解されず、大腸にそのまま到達する。消化・吸収されないことにより、ダイエット食品としての機能を有する。
【０００５】
オリゴ糖を製造する代表的な方法には、酸加水分解法または酵素分解法がある。
この方法は、コンニャクマンナン（グルコマンナン）などを出発原料として、部分加水分解（低分子化）を酸加水分解法又は好ましくは酵素分解法により行うものである。
酸加水分解法の一例として、原料であるコーヒーかすを１６０℃から２６０℃の温度で、ｐＨ０．５〜４で加熱し、中和することにより重合度１〜１０のマンナンオリゴ糖を製造する方法がある（特許文献１参照）。
酸加水分解法では多糖類の側鎖が主鎖よりも早く分解されてしまう（特開昭６３−２６９９９３号公報）ので、主鎖の分解度を調整するためには、酵素分解法が好ましい。この酵素分解法に用いる酵素としては、グルコマンナンを加水分解する機能を有する市販の酵素が使用できる（特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６１−２００１４７号公報
【特許文献２】
特開平５−２４６８６０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、機能性食品材料又は薬剤中間体として有用なマンナンオリゴ糖類、特に分子量が１，０００〜６，０００程度のマンナンオリゴ糖類を高純度で効率よく製造することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記課題は、以下の手段により達成された。
（１）マンナン系天然多糖を、水溶媒中で１５０℃以上４５０℃以下において加水分解することを特徴とするマンナンオリゴ糖類の製造方法、
（２）マンナン系天然多糖を、二酸化炭素が共存する水溶媒中で、１２０℃以上４５０℃以下において加水分解することを特徴とするマンナンオリゴ糖類の製造方法、
（３）二酸化炭素を体積比で１％から９９％含む加圧熱水を用いる（２）記載のマンナンオリゴ糖類の製造方法、
（４）５ＭＰａ以上４０ＭＰａ以下の加圧下に加水分解する（２）または（３）記載のマンナンオリゴ糖類の製造方法、
（５）加水分解する時間が１分以上３６０分以下である（１）〜（４）いずれか１つに記載のマンナンオリゴ糖類の製造方法。
（６）（１）〜（５）いずれか１つに記載の製造方法により得られたマンナンオリゴ糖を含有する組成物。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に上記の発明を詳細に説明する。
原料のマンナン系天然多糖類は、木材、種子その他の植物体に広く存在する。
代表例を挙げると、コンニャクマンナン、ゾウゲヤシマンナン、サレップマンナン、木材マンナン、海ソウマンナン、酵母マンナンがある。本発明においてはコンニャクマンナンが好ましく使用できる。原料は粉末状で使用することが好ましい。
上記（１）記載の水溶媒中での加水分解反応は、ほぼ中性の水溶媒中で実施し、特に二酸化炭素を加えないで行う。加水分解温度は、１５０℃以上４５０℃以下（「１５０℃〜４５０℃」とも記載する。本発明において、以下同じである。
）であり、１５０℃〜３００℃が好ましく、１８０℃〜２８０℃がより好ましい。
前記の加水分解温度を得るには、加水分解する混合物を５ＭＰａ〜４０ＭＰａの圧力にする必要があり、５ＭＰａ〜１５ＭＰａの圧力にすることが好ましい。
上記（１）記載の水溶媒中での加水分解反応は、反応混合物の室温におけるｐＨを３〜１１に調整することが好ましく、ｐＨを４〜９に調整することがより好ましく、ｐＨを５〜８に調整することがさらに好ましい。
【００１０】
上記（２）記載の水溶媒中での加水分解反応は、ほぼ中性の水溶媒中で実施し、二酸化炭素の共存下で行う。加水分解温度は、１４０℃以上３５０℃以下であり、１５０℃〜３００℃が好ましく、１５０℃〜２５０℃がより好ましく、１５０℃〜１９０℃が特に好ましい。
前記の加水分解温度を得るには、３ＭＰａ〜４０ＭＰａの圧力が必要であり、５ＭＰａ〜１５ＭＰａの圧力が好ましい。
上記（２）記載の水溶媒中での加水分解反応は、反応混合物の室温におけるｐＨを３〜８に調整することが好ましく、ｐＨを４〜７に調整することが最も好ましい。
【００１１】
二酸化炭素の共存下で行う加水分解において、二酸化炭素の併用量は、二酸化炭素及び水の総量に対して、体積比で好ましくは５〜９５％であり、より好ましくは２０〜８０％である。
【００１２】
加水分解時間は、反応温度との関係で、適宜選択できる。連続的な製造工程では、滞留時間が１〜８０分であることが好ましく、また、バッチ式の製造工程では、反応時間が０．５〜４時間であることが好ましい。
【００１３】
二酸化炭素が共存するかどうかを問わず水媒体中でのグルコマンナンの水熱分解に用いる装置は、バッチ式とフロータイプ式に大別できる。
図５にフロータイプ式超臨界二酸化炭素反応装置の概略図を示す。この装置は二酸化炭素が共存する水媒体中のグルコマンナンの水熱分解に使用することができる。本概略図中のＣＯ_２はサイホン式二酸化炭素ボンベを、Ｈ_２Ｏは加水分解用の水容器を示す。連続で反応を行う場合には、この水容器中にあらかじめ粉末のグルコマンナンを入れポンプにより圧送する。また、図中のＩｎｊｅｃｔｏｒは反応解析などを行う場合の少量注入口である。二酸化炭素とグルコマンナンを含んだ水は、Ｏｖｅｎ中で混合されて反応を開始する。圧力の制御はＢａｃｋ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｒｅｇｕｌａｔｏｒが行う。
バッチ式の反応装置（図４）については実施例で説明する。
【００１４】
本発明の方法により製造されたマンナンオリゴ糖は、種々の組成物に使用することができる。例えば、ミネラル吸収促進組成物（特開２００２−３０６０９３号公報）、呈味を改善した飲食物（特開２００２−２７２４１１号公報）、血清脂質改善組成物（特開２００２−２６２８２７号公報）、等が例示できる。
【００１５】
【実施例】
（実施例１）
水媒体中でのグルコマンナンの水熱分解には、図１に示すフロータイプリアクターを用いた。出発物質（グルコマンナン）の粉末を水とともに上記のリアクターに注入し反応を進行させた。反応温度を２００℃及び２２０℃を中心に変化させ、反応時間を１０〜９０分に変えて、得られた反応混合物を液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）により生成物の定性分析を行った。
反応条件として、反応開始前の室温での圧力１０ＭＰａ、２００℃、反応時間が３０分及び７０分の場合のＨＰＬＣクロマトグラムを図２に示す。
反応時間３０分の場合の主生成物は、（成分１）糖鎖が１０糖以上２０糖以下を主成分とする分子量２，０００〜６，０００程度のマンナンオリゴ糖、である。反応時間が７０分になると、上記の（成分１）は減少して、成分２及び３が増加する。ここで、（成分２）は、糖鎖が２糖以上１０糖以下を主成分とするマンナンオリゴ糖であり、（成分３）は、単糖でグルコース、マンノースを主成分とするものである。
【００１６】
後記のカラムを使用して液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）クロマトグラムに示されたピークの平均分子量を解析した。図３に反応温度２００℃、反応時間３０分、圧力１０．０ＭＰａにおけるグルコマンナンの水熱分解結果をＨＰＬＣクロマトグラムを用いて示した。クロマトグラム上に示した平均分子量は（株）ＧＬサイエンス社製標準質量校正キットを用いて測定した。分析条件を下記に示す。なお、分析にはＨ．Ｐ．社製の分析装置を使用した。
【００１７】
【表１】

【００１８】
（実施例２）
二酸化炭素が共存する水媒体中でのグルコマンナンの水熱分解には、図４に示す反応装置を用いた。室温にて、出発物質（グルコマンナン）の粉末および水５０ｍｌを反応容器に入れ、密閉後、液体の二酸化炭素約５０ｍｌを圧入した。
反応条件は、圧力を約１５ＭＰａ〜２０ＭＰａとし、反応時間１５分で一定とし、反応温度を１３０℃から１０℃間隔で上昇させ、各温度において水熱分解反応を試みた。
水熱分解後、得られた反応混合物をＨＰＬＣクロマトグラフィーにより反応生成物の分析を行った。
【００１９】
得られた結果は次の通りである。
グルコマンナンは適当な温度範囲で水熱分解が進行し、マンノース誘導体が得られた。
図６に反応温度１５０〜２１０℃におけるグルコマンナンの水熱分解における経時変化を、ＨＰＬＣクロマトグラムを用いて示した。分析条件を下記に示す。
なお、分析にはＨ．Ｐ．社製の分析装置を使用した。
【００２０】
【表２】

【００２１】
反応温度が１５０℃より低温では原料はゲル化したままで、水熱分解反応はほとんど進行しなかった。１５０℃より低い温度条件下では、グルコマンナンのグリコシド結合を加水分解するには不十分であった。
反応温度が１５０℃では単一化合物と思われるピークがＨＰＬＣより確認された。
その後反応温度を上昇させるにつれ、水熱分解反応は進行し、反応温度１９０℃で、セロビオース、グルコースおよびマンノースの存在が確認された。またそれより高温で水熱分解反応を行ったところ、反応はさらに進行し、２−ヒドロキシメチル−５−ホルミルフラン（ＨＭＦ）などの二次生成物が確認された。
以上のことから、二酸化炭素の共存下でも水熱分解反応は可能であり、グルコマンナンのグリコシド結合を加水分解するのに有効であることが明らかになった。
【００２２】
結論として、以上の実験結果から、分解温度によって異なる成分を主成分とするマンナンオリゴ糖の製造が可能になった。
（成分１）糖鎖が１０糖以上で２０糖以内を主成分とする分子量２，０００〜６，０００程度のマンナンオリゴ糖：分解温度が１５０ないし１６０℃である場合の主生成物、
（成分２）糖鎖が２糖以上で１０糖以内を主成分とするマンナンオリゴ糖：分解温度が１６０〜１７０℃である場合の生成物成分、
（成分３）単糖でグルコース、マンノースを主成分とするもの：分解温度が１９０℃以上の場合の生成物、または、
（成分４）上記（成分１）、（成分２）および（成分３）のいずれか２種類または３種類の混合物。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のマンナン系多糖類を、必要に応じて二酸化炭素の共存下に、水溶媒中で加熱加水分解することにより、機能性食品材料又は薬剤中間体として有用なマンナンオリゴ糖類、特に分子量が１，０００〜６，０００程度のマンナンオリゴ糖類を高純度で効率よく製造することができる。
本発明の製造方法は酸触媒を使用しないので、アルカリによる中和工程が不要である。
本発明の製造方法は酸性条件を使用しないために、高温高圧下での加水分解反応に関して反応容器の腐食等を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】水熱加水分解法に使用する装置の一例の概略図である。
【図２】グルコマンナンの水熱加水分解法による反応生成物のＨＰＬＣクロマトグラムの一例である。
【図３】グルコマンナンの水熱加水分解法による反応生成物のＨＰＬＣクロマトグラムに示したピークの平均分子量が２３３６であることを示す一例である。
【図４】バッチ式超臨界二酸化炭素反応装置の一例の概略図である。
【図５】フロータイプ式超臨界二酸化炭素反応装置の一例の概略図である。
【図６】二酸化炭素共存下のグルコマンナンの水熱加水分解法による反応混合物のＨＰＬＣクロマトグラムの一例である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing mannan oligosaccharides from natural polysaccharide mannan.
[0002]
[Prior art]
Mannan is a general term for polysaccharides containing mannose as a main constituent. Mannan also broadly includes galactomannan or glucomannan, which contains monosaccharides other than mannose.
Glucomannan is a polysaccharide obtained by separating from glucomannan (storage polysaccharide) contained in the tubers (potatoes) of Amorphophalus Konjac, K Koch belonging to the Araceae family in terms of plant classification. Its chemical structure is a complex polysaccharide in which D-glucose and D-mannose are linked at a ratio of about 1: 1.6 and β-1,4 bonds. Generally, the molecular weight is about 1,000,000 or more (degree of polymerization: about 6200), and the length of the molecule is about RG = 1300 °.
[0003]
The structure of glucomannan is as shown in Chemical Formula 1 (Literature: "Konjac Science", Keisuisha), and Glu in Chemical Formula 1 represents glucose and Man represents mannose.
Embedded image

When this glucomannan is hydrolyzed, the following oligosaccharides such as mannobiose (M → M) in which mannose is β-1,4 linked are obtained.
Embedded image

Here, M = Mannose and G = Glucose are shown.
[0004]
Oligosaccharides are formed by linking a plurality of monosaccharides, and are also referred to as oligosaccharides with respect to polysaccharides. The oligosaccharides usually have two to several tens of monosaccharides.
Oligosaccharides, which have various physiological activities such as sweetness, moisturizing properties, and growth of bifidobacteria, are attracting attention as functional food materials. And soybean oligosaccharides are practically used. And these oligosaccharides, except for the soybean oligosaccharides, are produced mainly by allowing enzymes to act on raw materials.
Mannan oligosaccharides are not degraded by digestive enzymes in the stomach and small intestine, but reach the large intestine as they are. By not being digested or absorbed, it has the function of a diet food.
[0005]
Representative methods for producing oligosaccharides include acid hydrolysis or enzymatic degradation.
In this method, konjac mannan (glucomannan) or the like is used as a starting material, and partial hydrolysis (reduction in molecular weight) is performed by an acid hydrolysis method or, preferably, an enzymatic decomposition method.
As an example of the acid hydrolysis method, a method for producing mannan oligosaccharides having a degree of polymerization of 1 to 10 by heating coffee grounds as a raw material at a temperature of 160 to 260 ° C. at a pH of 0.5 to 4 and neutralizing the coffee grounds. (See Patent Document 1).
In the acid hydrolysis method, the side chain of the polysaccharide is degraded faster than the main chain (JP-A-63-269993). Therefore, in order to adjust the degree of decomposition of the main chain, an enzymatic decomposition method is preferable. As the enzyme used in this enzymatic decomposition method, a commercially available enzyme having a function of hydrolyzing glucomannan can be used (see Patent Document 2).
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-200147 [Patent Document 2]
JP-A-5-246860
[Problems to be solved by the invention]
The problem to be solved by the present invention is to efficiently produce mannan oligosaccharides useful as functional food materials or drug intermediates, particularly mannan oligosaccharides having a molecular weight of about 1,000 to 6,000 with high purity. is there.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The above object of the present invention has been achieved by the following means.
(1) A method for producing mannan oligosaccharides, comprising hydrolyzing a mannan-based natural polysaccharide in an aqueous solvent at 150 ° C to 450 ° C.
(2) A method for producing a mannan oligosaccharide, comprising hydrolyzing a mannan-based natural polysaccharide in an aqueous solvent in which carbon dioxide coexists at 120 ° C to 450 ° C.
(3) The method for producing a mannan oligosaccharide according to (2), wherein pressurized hot water containing 1% to 99% by volume of carbon dioxide is used.
(4) The method for producing a mannan oligosaccharide according to (2) or (3), wherein the hydrolysis is performed under a pressure of 5 MPa to 40 MPa.
(5) The method for producing a mannan oligosaccharide according to any one of (1) to (4), wherein the hydrolysis time is 1 minute or more and 360 minutes or less.
(6) A composition containing a mannan oligosaccharide obtained by the production method according to any one of (1) to (5).
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the above invention will be described in detail.
Mannan-based natural polysaccharides as raw materials are widely found in wood, seeds and other plants.
Representative examples include konjac mannan, elegans mannan, salep mannan, wood mannan, sea sour mannan, and yeast mannan. In the present invention, konjac mannan can be preferably used. The raw material is preferably used in powder form.
The hydrolysis reaction in an aqueous solvent described in the above (1) is carried out in a substantially neutral aqueous solvent, and is particularly carried out without adding carbon dioxide. The hydrolysis temperature is from 150 ° C. to 450 ° C. (also referred to as “150 ° C. to 450 ° C.” In the present invention, the same applies hereinafter.
), Preferably from 150 ° C to 300 ° C, more preferably from 180 ° C to 280 ° C.
To obtain the above-mentioned hydrolysis temperature, the mixture to be hydrolyzed needs to have a pressure of 5 MPa to 40 MPa, and preferably a pressure of 5 MPa to 15 MPa.
In the hydrolysis reaction in an aqueous solvent according to the above (1), the pH of the reaction mixture at room temperature is preferably adjusted to 3 to 11, more preferably 4 to 9, and more preferably 5 to 9. More preferably, it is adjusted to 8.
[0010]
The hydrolysis reaction in an aqueous solvent described in the above (2) is carried out in a substantially neutral aqueous solvent and is carried out in the presence of carbon dioxide. The hydrolysis temperature is from 140 ° C to 350 ° C, preferably from 150 ° C to 300 ° C, more preferably from 150 ° C to 250 ° C, particularly preferably from 150 ° C to 190 ° C.
To obtain the above hydrolysis temperature, a pressure of 3 MPa to 40 MPa is required, and a pressure of 5 MPa to 15 MPa is preferable.
In the hydrolysis reaction in an aqueous solvent according to the above (2), the pH of the reaction mixture at room temperature is preferably adjusted to 3 to 8, and most preferably adjusted to 4 to 7.
[0011]
In the hydrolysis performed in the coexistence of carbon dioxide, the combined amount of carbon dioxide is preferably 5 to 95% by volume, more preferably 20 to 80%, based on the total amount of carbon dioxide and water.
[0012]
The hydrolysis time can be appropriately selected depending on the relationship with the reaction temperature. In a continuous production process, the residence time is preferably 1 to 80 minutes, and in a batch production process, the reaction time is preferably 0.5 to 4 hours.
[0013]
Regardless of whether or not carbon dioxide coexists, apparatuses used for hydrothermal decomposition of glucomannan in an aqueous medium can be roughly classified into a batch type and a flow type.
FIG. 5 shows a schematic diagram of a flow type supercritical carbon dioxide reactor. This device can be used for hydrothermal decomposition of glucomannan in an aqueous medium in which carbon dioxide coexists. In this schematic diagram, CO ₂ indicates a siphon-type carbon dioxide cylinder, and H ₂ O indicates a water container for hydrolysis. In the case of performing the reaction continuously, powder glucomannan is put in this water container in advance and pumped by a pump. Injector in the figure is a small injection port for performing a reaction analysis or the like. Water containing carbon dioxide and glucomannan is mixed in Oven to initiate the reaction. The pressure control is performed by a back pressure regulator.
The batch type reaction apparatus (FIG. 4) will be described in Examples.
[0014]
The mannan oligosaccharide produced by the method of the present invention can be used in various compositions. For example, a mineral absorption promoting composition (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-306093), a food with improved taste (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-272411), a serum lipid improving composition (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-262827), and the like. Can be exemplified.
[0015]
【Example】
(Example 1)
For the hydrothermal decomposition of glucomannan in an aqueous medium, a flow type reactor shown in FIG. 1 was used. The powder of the starting material (glucomannan) was injected into the above reactor together with water, and the reaction was allowed to proceed. The reaction temperature was changed around 200 ° C. and 220 ° C., and the reaction time was changed from 10 to 90 minutes. The obtained reaction mixture was subjected to qualitative analysis of the product by liquid chromatography (HPLC).
FIG. 2 shows HPLC chromatograms when the reaction conditions were a pressure of 10 MPa at room temperature before the start of the reaction, 200 ° C., and a reaction time of 30 minutes and 70 minutes.
The main product in the case of a reaction time of 30 minutes is (Component 1) a mannan oligosaccharide having a molecular weight of about 2,000 to 6,000, whose main component is a sugar chain of 10 to 20 sugars. When the reaction time reaches 70 minutes, the above (component 1) decreases and components 2 and 3 increase. Here, (Component 2) is a mannan oligosaccharide whose sugar chain is mainly composed of 2 to 10 sugars, and (Component 3) is a monosaccharide mainly composed of glucose and mannose.
[0016]
The average molecular weight of the peak shown in the liquid chromatography (HPLC) chromatogram was analyzed using the column described below. FIG. 3 shows the results of hydrothermal decomposition of glucomannan at a reaction temperature of 200 ° C., a reaction time of 30 minutes, and a pressure of 10.0 MPa using an HPLC chromatogram. The average molecular weight shown on the chromatogram was measured using a standard mass calibration kit manufactured by GL Sciences Inc. The analysis conditions are shown below. In addition, H. P. An analyzer manufactured by the company was used.
[0017]
[Table 1]

[0018]
(Example 2)
The reactor shown in FIG. 4 was used for hydrothermal decomposition of glucomannan in an aqueous medium in which carbon dioxide coexists. At room temperature, a powder of a starting material (glucomannan) and 50 ml of water were placed in a reaction vessel, and after sealing, about 50 ml of liquid carbon dioxide was injected.
The reaction conditions were as follows: the pressure was about 15 MPa to 20 MPa, the reaction time was constant at 15 minutes, the reaction temperature was increased from 130 ° C. at 10 ° C. intervals, and a hydrothermal decomposition reaction was attempted at each temperature.
After hydrothermal decomposition, the obtained reaction mixture was analyzed for reaction products by HPLC chromatography.
[0019]
The results obtained are as follows.
Glucomannan hydrolyzed in an appropriate temperature range, and a mannose derivative was obtained.
FIG. 6 shows the change over time in the hydrothermal decomposition of glucomannan at a reaction temperature of 150 to 210 ° C. using an HPLC chromatogram. The analysis conditions are shown below.
In addition, H. P. An analyzer manufactured by the company was used.
[0020]
[Table 2]

[0021]
When the reaction temperature was lower than 150 ° C., the raw material remained gelled, and the hydrothermal decomposition reaction hardly proceeded. Under a temperature condition lower than 150 ° C., it was insufficient to hydrolyze glycoside bonds of glucomannan.
At a reaction temperature of 150 ° C., a peak considered to be a single compound was confirmed by HPLC.
Thereafter, as the reaction temperature was raised, the hydrothermal decomposition reaction proceeded. At a reaction temperature of 190 ° C., the presence of cellobiose, glucose and mannose was confirmed. When the hydrothermal decomposition reaction was performed at a higher temperature, the reaction further proceeded, and secondary products such as 2-hydroxymethyl-5-formylfuran (HMF) were confirmed.
From the above, it has been clarified that the hydrothermal decomposition reaction is possible even in the coexistence of carbon dioxide and is effective for hydrolyzing the glycosidic bond of glucomannan.
[0022]
In conclusion, from the above experimental results, it has become possible to produce mannan oligosaccharides whose main components are different depending on the decomposition temperature.
(Component 1) Mannan oligosaccharide having a sugar chain of at least 10 sugars and up to 20 sugars as a main component and having a molecular weight of about 2,000 to 6,000: a main product when the decomposition temperature is 150 to 160 ° C.
(Component 2) Mannan oligosaccharide having a sugar chain of at least 2 sugars and not more than 10 sugars: a product component when the decomposition temperature is 160 to 170 ° C;
(Component 3) a monosaccharide having glucose and mannose as main components: a product when the decomposition temperature is 190 ° C. or higher, or
(Component 4) A mixture of any two or three of the above (Component 1), (Component 2) and (Component 3).
[0023]
【The invention's effect】
The mannan-based polysaccharide of the present invention is heated and hydrolyzed in an aqueous solvent in the presence of carbon dioxide, if necessary, so that a mannan oligosaccharide useful as a functional food material or a drug intermediate, particularly having a molecular weight of 1 Mannan oligosaccharides of about 2,000 to 6,000 can be efficiently produced with high purity.
Since the production method of the present invention does not use an acid catalyst, a neutralization step with an alkali is not required.
Since the production method of the present invention does not use acidic conditions, it is possible to avoid corrosion of the reaction vessel and the like in the hydrolysis reaction under high temperature and high pressure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of an example of an apparatus used for a hydrothermal hydrolysis method.
FIG. 2 is an example of an HPLC chromatogram of a reaction product obtained by a hydrothermal hydrolysis method of glucomannan.
FIG. 3 is an example showing that an average molecular weight of a peak shown in an HPLC chromatogram of a reaction product obtained by a hydrothermal hydrolysis method of glucomannan is 2336.
FIG. 4 is a schematic view of an example of a batch type supercritical carbon dioxide reactor.
FIG. 5 is a schematic view of an example of a flow type supercritical carbon dioxide reactor.
FIG. 6 is an example of an HPLC chromatogram of a reaction mixture obtained by a hydrothermal hydrolysis method of glucomannan in the presence of carbon dioxide.

Claims (6)

A method for producing a mannan oligosaccharide, comprising hydrolyzing a mannan-based natural polysaccharide in an aqueous solvent at a temperature of 150 ° C to 450 ° C. A method for producing a mannan oligosaccharide, comprising hydrolyzing a mannan-based natural polysaccharide in an aqueous solvent in which carbon dioxide coexists at a temperature of from 120 ° C to 450 ° C. 3. The method for producing mannan oligosaccharides according to claim 2, wherein pressurized hot water containing 1% to 99% by volume of carbon dioxide is used. 4. The method for producing a mannan oligosaccharide according to claim 2, wherein the hydrolysis is performed under a pressure of 5 MPa or more and 40 MPa or less. The method for producing a mannan oligosaccharide according to any one of claims 1 to 4, wherein the hydrolysis time is 1 minute or more and 360 minutes or less. A composition containing a mannan oligosaccharide obtained by the production method according to claim 1.

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