JP2015091909A

JP2015091909A - 低糖化澱粉糖液の精製方法

Info

Publication number: JP2015091909A
Application number: JP2013231721A
Authority: JP
Inventors: 仁梶山; Jin Kajiyama
Original assignee: Nippon Rensui Co
Current assignee: Nippon Rensui Co
Priority date: 2013-11-08
Filing date: 2013-11-08
Publication date: 2015-05-14

Abstract

【課題】先行技術が指摘するイオン交換樹脂の脱イオン機能の喪失という問題を解決し、低糖化澱粉糖液の製造条件に依存することなく、イオン交換樹脂の利用効率を改良した低糖化澱粉糖液の精製方法を提供する。
【解決手段】アクリル系母体構造の弱塩基性陰イオン交換樹脂を使用する低糖化澱粉糖液の精製方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、低糖化澱粉糖液の精製方法に関し、詳しくは、イオン交換樹脂を使用し、その利用効率を改良した低糖化澱粉糖液の精製方法に関する。

低糖化澱粉糖液の１つであるデキストリンは、澱粉を加水分解して得られ、脱イオンや脱色を目的としたイオン交換樹脂による精製工程を経て製造される。ところで、デキストリンの精製に関する提案は、余りなされておらず、むしろ、脱イオンの際にイオン交換樹脂の表面に皮膜を形成する現象が発生し、極めて短時間のうちにイオン交換樹脂が脱イオン機能を失うという課題を解決するため、低糖化澱粉糖液の製造条件を検討し、低粘度でありデキストリン以外の成分が極めて分離しやすい形態で液中に残るように改良されたデキストリンの製造方法が提案されている（特許文献１）。

特開平１０−２１５８９３号公報

本発明の目的は、前記の先行技術が指摘するイオン交換樹脂の脱イオン機能の喪失という課題を解決し、低糖化澱粉糖液の製造条件に依存することなく、イオン交換樹脂の利用効率を改良した低糖化澱粉糖液の精製方法を提供することにある。

本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、低糖化澱粉糖液の精製においては、使用するイオン交換樹脂の母体構造によってその利用効率が著しく異なり、ある特定のイオン交換樹脂を使用することにより、その利用効率を高めて低糖化澱粉糖液の精製方法を行うことが出来るとの知見を得た。

すなわち、本発明の要旨は、アクリル系母体構造の弱塩基性陰イオン交換樹脂を使用することを特徴とする低糖化澱粉糖液の精製方法に存する。

本発明によれば前記の課題が達成される。

実施例１及び比較例１における電気伝導度の変化を示すグラフである。

以下、本発明を詳細に説明する。本発明の精製対象の低糖化澱粉糖液としては、前述のデキストリンが代表的である。デキストリンは、数個のα-グルコースがグリコシド結合によって重合した物質であり、多糖に分類され、デンプンとマルトースの中間にあたる。商取引の段階では、デキストリンは「粉飴」とも称されている。本発明における低糖化澱粉糖液には、デキストリンの他、「水飴」等も包含される。水飴は、澱粉を酸や糖化酵素で糖化して得られ、ブドウ糖、麦芽糖、デキストリン等の混合物であり、主成分は麦芽糖である。本発明における低糖化澱粉糖液は、一般的には、糖化率（ＤＥ）が通常３０％以下、好ましくは２０％以下の澱粉糖液を意味する。

上記の糖化率（ＤＥ）は、可溶性の固形（ブリックス）に対するグルコースの割合を意味する。グルコースの濃度は、例えば、市販のキット（例えばグルコースＣＩＩテストワコー（和光純薬（株）製））を使用し、紫外可視分光光度計（例えば日本分光製の（Ｖ−６５０ＤＳ））を使用し、５０５ｎｍでの吸光度を測定することにより測定することが出来る（特開２０１０−３５５１５号公報参照）。

本発明の精製方法は、如何なる条件で製造された低糖化澱粉糖液にも適用でき、その製造方法は制限されない。従って、低糖化澱粉糖液の粘度についてもイオン交換樹脂充填カラムに円滑に通液し得る限り制限されない。低糖化澱粉糖液には、澱粉原料の種類（ジャガイモ、サツマイモ、トウモロコシ、小麦、米など）や製造工程に由来し、各種の不純物や着色成分が含まれている。そこで、脱イオンや脱色を目的としたイオン交換樹脂による精製が行われ、この際、強酸性陽イオン交換樹脂、強塩基性陰イオン交換樹脂、弱酸性陽イオン交換樹脂、中塩基性陰イオン交換樹脂、強酸性陽イオン交換樹脂などの各種のイオン交換樹脂が適宜組み合わせて使用される。

本発明の精製方法は、アクリル系母体構造の弱塩基性陰イオン交換樹脂を使用することを特徴とする。斯かるイオン交換樹脂の市販品としては、三菱化学（株）製の「ダイヤイオンＷＡ１０」が代表的であるが、その他には、Ｒ＆Ｈ社製の「ＡＭＢＥＲＩＴＥＩＲＡ６７」、「ＡＭＢＥＲＩＴＥＩＲＡ６７ＲＦ」、「ＡＭＢＥＲＩＴＥＦＰＡ５３」、「ＡＭＢＥＲＩＴＥＦＰＡ５５」、「ＰＵＲＯＲＩＴＥＡ８３０Ｗ」、ＬＡＮＸＥＳＳ社製の「ＬＥＷＡＴＩＴＶＰＯＣ１０７３」等が挙げられる。

低糖化澱粉糖液の精製にアクリル系母体構造の弱塩基性陰イオン交換樹脂を使用するならば、その利用効率が高められる理由は次のように推定される。

澱粉は老化によって水に不溶になることが知られているが、低糖化澱粉糖液は、澱粉の性質を多く残しているため老化が起きやすい。このため、低糖化澱粉糖液のイオン交換精製では老化した澱粉が樹脂を汚染し、処理能力が低下すると考えられる。ところで、スチレン系母体構造のイオン交換樹脂は、スチレンとジビニルベンゼンとの共重合体によって形成された三次元的な網目構造を母体構造としているため、容易に澱粉の不溶成分が吸着して汚染され易い。これに対し、三次元的な網目構造を有していないアクリル系母体構造のイオン交換樹脂は、澱粉の不溶成分が吸着しても脱離され易いために汚染が起こり難く、処理能力が高められる。

本発明の精製方法においては、アクリル系母体構造の弱塩基性陰イオン交換樹脂を前述の他のイオン交換樹脂と組み合わせて使用することが出来る。一般的には、弱塩基性陰イオン交換樹脂による処理に先立って強酸性陽イオン交換樹脂や強塩基性陰イオン交換樹脂による処理が行われる。強酸性陽イオン交換樹脂としては、例えば、三菱化学社製のダイヤイオンＳＫ１Ｂ、ＳＫ１０２、ＰＫ２０８、ＰＫ２１２、ＰＫ２１８等が挙げられる。強塩基性陰イオン交換樹脂としては、例えば、三菱化学社製のダイヤイオン（登録商標：以下同様）ＳＡ１０Ａ、ＳＡ１１Ａ、ＰＡ３０６、ＰＡ３０８（以上「Ｉ型」）、ＳＡ２０Ａ、ＰＡ４０８、ＰＡ４１２、ＰＡ４１８（以上「II型」）等が挙げられる。

精製条件は特に制限されないが、通常、液温度は３０〜６０℃、液流速度は通液塔１塔当たりの弱塩基性アニオン交換樹脂層に対して０．１〜１０ｍ／ｈｒである。

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。以下の諸例においては、低糖化澱粉糖液として、温度４５℃で測定した粘度（Ｂ型回転粘度計による測定値）１０ｍＰａ・ｓ、ブリックス値３０°、糖化率１１％のデキストリン原液を、予め強酸性カチオン交換樹脂（三菱化学社製の「ＰＫ２１」）で脱イオン処理して使用した。

実施例１：
内径１３ｍｍ、高さ５０ｃｍのジャケット付きガラスカラムにアクリル系母体構造の弱塩基性陰イオン交換樹脂（三菱化学（株）製の「ダイヤイオンＷＡ１０」）５０ｍｌを充填し、ジャケット温度を４０℃に設定し、ガラスカラム上部から前記のデキストリン原液を０．４ｍ／ｈｒの流速で通液し、処理液の電気伝導度を測定した。測定結果を通液量に対する変化として図１に示した。

比較例１：
実施例１において、弱塩基性陰イオン交換樹脂として、スチレン系母体構造の弱塩基性陰イオン交換樹脂（三菱化学（株）製の「ダイヤイオンＷＡ３０」）を使用したこと以外は、実施例１と同様に操作して処理液の電気伝導度を測定し、図１に示した。

図１に示す結果から明らかなように、実施例１の場合、通液量３０（Ｌ／Ｌ−Ｒ）における処理液の電気伝導度が比較例１の約１／２であり、イオン交換樹脂の利用効率が著しく高い。

Claims

アクリル系母体構造の弱塩基性陰イオン交換樹脂を使用することを特徴とする低糖化澱粉糖液の精製方法。