JP2663134B2 - Method for producing high purity maltitol - Google Patents
Method for producing high purity maltitolInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、食品として有用な高純度マルチトースの製
造方法に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing high-purity maltose useful as food.
(従来の技術) マルトースを水素添加して得られるマルチトース、即
ち4−〔α−D−グルコピラノシル〕−D−グルシトー
ルは、微生物により発酵されにくいことや、砂糖に近い
甘味質を有すること、更には保湿性が高いことなどの数
多くの利点を有する糖アルコールであり、食品、薬品、
化粧品等の分野において広範囲の用途に使用されてい
る。(Prior art) Maltose obtained by hydrogenating maltose, that is, 4- [α-D-glucopyranosyl] -D-glucitol, is difficult to ferment by microorganisms and has a sweetness close to that of sugar. It is a sugar alcohol that has many advantages such as high moisture retention,
It is used for a wide range of applications in the field of cosmetics and the like.
従来、高純度マルチトールを得ることは他の糖類の高
純度品を得ることに比較して困難であったが、他の糖類
の純度を高める際に多く利用されているクロマト分離法
をマルチトールの製造工程に適用することにより、その
困難さを軽減する試みがなされてきた。Conventionally, it has been difficult to obtain high-purity maltitol compared to obtaining high-purity products of other saccharides.However, maltitol is a chromatographic separation method often used to increase the purity of other saccharides. Attempts have been made to reduce the difficulty by applying it to the manufacturing process.
高純度のマルチトールを得ようとする試みは多数報告
されているが、それらのなかでクロマト分離技術を用い
た代表的なものは以下のとおりである。Many attempts to obtain high-purity maltitol have been reported. Among them, representative ones using a chromatographic separation technique are as follows.
特開昭57−209000号公報、同58−23799号公報、同6
0−67000号公報、同62−19210号公報等に開示されてい
るようなグルコース含有量が少なく、マルトース純度75
〜85%程度(本明細書中、%とは固形分あたりの重量%
を示す。以下単に純度ということがある。)のマルトー
スを主成分とする液化液の成分をアルカリ金属形強酸性
カチオン交換樹脂でクロマト分離することにより例えば
93%以上の高純度マルトースを製造し、その後水素添加
して高純度マルチトールにする方法。JP-A-57-209000, JP-A-58-23799, and JP-A-62-2799.
Nos. 0-67000 and 62-19210, which have a low glucose content and a maltose purity of 75.
About 85% (in the present specification,% is% by weight per solid content)
Is shown. Hereinafter, it may be simply referred to as purity. )) By separating the components of the liquefied liquid containing maltose as a main component with an alkali metal type strongly acidic cation exchange resin,
A method of producing high-purity maltose of 93% or more and then hydrogenating it to high-purity maltitol.
特開昭61−180797号公報に開示されているような、
濃度25〜45%の澱粉乳を液化した後、糖化条件を調節し
て糖化し、マルトース純度50〜80%以上の糖化液を得、
これを水素添加したのちクロマト分離することにより高
純度のマルチトールを製造する方法などがある。As disclosed in JP-A-61-180797,
After liquefying starch milk having a concentration of 25 to 45%, saccharification is performed by adjusting saccharification conditions to obtain a saccharified solution having a maltose purity of 50 to 80% or more.
There is a method of producing high-purity maltitol by hydrogenation and then chromatographic separation.
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、従来の方法には数多くの欠点があり、
工業的にマルチトールを製造する方法として満足できる
ものではなかった。However, the conventional method has a number of drawbacks,
It was not satisfactory as a method for industrially producing maltitol.
例えば、の方法の主旨は、マルトースとDP(糖の重
合度)3以上即ち、三糖以上のオリゴ糖とを分離するも
のであるが、特にマルトースとマルトトリオースは分子
量比が小さくその他の分離上必要な性質の差異も小さい
ために分割が困難であることから、容量の大きな分離塔
を必要とし、分離に大量の溶出水を要することやその結
果この水の濃縮費用がかさむことなどの不利益がある。
更に分離が困難なためにマルトース画分の中にグルコー
スなどの不純物が混入することが多く、マルトース純度
が高くなりにくいという欠点もあった。For example, the gist of the method is to separate maltose from oligosaccharides having a DP (degree of polymerization of sugar) of 3 or more, that is, trisaccharide or more. Particularly, maltose and maltotriose have a small molecular weight ratio and other separation methods. Since the separation is difficult due to the small difference in required properties, a large-capacity separation tower is required, and a large amount of eluted water is required for separation, and as a result, the cost of concentrating this water is increased. There is a benefit.
Further, since separation is difficult, impurities such as glucose are often mixed in the maltose fraction, and there is a disadvantage that maltose purity is hardly increased.
また、の方法は、分画に供する液の糖類の組成がソ
ルビトール、マルチトール及びDP3以上の糖アルコール
の混合物であり、これからマルチトールを主成分とする
画分を取り出すために8塔式のクロマト分離装置を極め
て複雑な操作で用いている。それにも拘らず、各糖成分
の分離状態は不良であり、特にマルチトールを主成分と
する画分にはマルトトリイトールが8%前後混入してい
る。DP3以上の糖アルコールの存在は目的物であるマル
チトールの結晶析出を阻害し、結晶化工程に長時間を要
することやマルチトールの収率が低いことなどの不都合
を生ずる。更に、分画に使用しているカルシウム型イオ
ン交換体はソルビトールに対しては極めて強い吸着力を
有するのでその溶出がマルチトールやDP3以上の糖アル
コールに比較して著しく遅れるためにクロマト分離の際
に原料糖液の5倍の溶出水を必要とするという欠点もあ
った。このことは、つまり、その後の濃縮工程で大量の
水を濃縮、除去する必要があるということであり、工業
的には極めて不利なことである。以上のことから、クロ
マト分離工程及びその前後の工程の改善が強く要望され
ていた。In addition, in the method (1), the saccharide composition of the liquid to be fractionated is a mixture of sorbitol, maltitol, and a sugar alcohol having a DP of 3 or more. The separation device is used in a very complicated operation. Nevertheless, the separation state of each sugar component is poor, and particularly, a maltitol-based fraction contains about 8% of maltotriitol. The presence of a sugar alcohol having a DP of 3 or more inhibits the precipitation of maltitol, which is the target substance, and causes problems such as a long crystallization step and a low yield of maltitol. Furthermore, the calcium-type ion exchanger used for fractionation has an extremely strong adsorptive power to sorbitol, and its elution is significantly delayed compared to maltitol or sugar alcohols with DP3 or higher. There is also a drawback that elution water is required five times as much as the raw sugar solution. This means that a large amount of water needs to be concentrated and removed in the subsequent concentration step, which is extremely disadvantageous industrially. From the above, there has been a strong demand for improvements in the chromatographic separation step and the steps before and after it.
(課題を解決するための手段) 上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意研究を
重ねた結果、ソルビトールの画分とマルチトール及びDP
3以上のオリゴ糖アルコールの画分との分離が比較的容
易であることに着目し、この利点を行かすためには水素
添加前の糖組成を従来のようなマルトースの純度を高め
ることにのみ注目した方法でなく、マルトースの純度を
高める際にたとえグルコース成分が増加したとしても三
糖以上のオリゴ糖成分を減少させることが効果的である
と考え、三糖以上のオリゴ糖の少ない澱粉糖化物を製造
し、それを水素添加したのちクロマト分離することによ
り容易に、効率良くしかも経済的に高純度マルチトール
を製造することに成功し、本発明を完成するに至った。(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present inventors have conducted intensive studies and as a result, have found that the fraction of sorbitol and maltitol and DP
Focusing on the relative ease of separation from the fraction of 3 or more oligosaccharide alcohols, to achieve this advantage, focus only on increasing the sugar composition before hydrogenation to increase the purity of maltose as before. It is considered that it is effective to reduce the oligosaccharide component of trisaccharide or more even if the glucose component is increased when increasing the purity of maltose, instead of the method described above. Was produced, hydrogenated, and then subjected to chromatographic separation to easily, efficiently and economically produce high-purity maltitol, thereby completing the present invention.
以下に本発明の内容を詳細に説明する。 Hereinafter, the contents of the present invention will be described in detail.
本発明の目的は食品として有用な高純度マルチトール
の効率の良い製造方法を提供することにある。An object of the present invention is to provide an efficient method for producing high-purity maltitol useful as food.
本発明の工程は、 (1) 澱粉を液化したのち、β−アミラーゼ、イソア
ミラーゼ、プルラナーゼからなる群の中から選ばれる2
種以上の酵素を使用して固形分中のマルトース純度を70
重量%以上に調製したものにグルコアミラーゼを添加し
て次式の数値を与えるまで糖化する第1工程、 (2) 得られた糖化物を還元する第2工程、 (3) 得られた還元物をクロマト分離法によりマルチ
トールを主成分とする画分とその他の画分に分離する第
3工程、 の主要な3工程により構成される。The process of the present invention comprises the steps of: (1) liquefying starch and then selecting from a group consisting of β-amylase, isoamylase and pullulanase;
Maltose purity in solids using more than 70 enzymes
A first step in which glucoamylase is added to the mixture prepared at a concentration of not less than% by weight and saccharification is performed until the value of the following formula is given; (2) a second step of reducing the obtained saccharified product, and (3) a third step of separating the obtained reduced product into a fraction containing maltitol as a main component and other fractions by a chromatographic separation method. It consists of three main steps.
本発明には地上澱粉・地下澱粉を問わず使用可能であ
り、澱粉中のアミロースやアミロペクチンの組成も気に
する必要はない。本発明に使用可能な澱粉を具体的に例
示するとトウモロコシ澱粉、小麦澱粉、馬鈴薯澱粉、そ
の他大麦、甘薯、タピオカなど由来の澱粉が挙げられ
る。The present invention can be used irrespective of above-ground starch and underground starch, and there is no need to worry about the composition of amylose and amylopectin in the starch. Specific examples of the starch that can be used in the present invention include corn starch, wheat starch, potato starch, and starches derived from barley, sweet potato, tapioca, and the like.
次に、これらの澱粉を液化するが液化の方法や条件は
特別に限定する必要はないが、濃度を高く保つことによ
り経済性を改善するためとDE(デキストロース当量)を
比較的高くすることにより液化物の老化を防止するため
に、例えば基質濃度20〜35%で耐熱液化酵素を使用して
ジェットクッカーによる液化を行い、DE5〜15程度で液
化酵素を失活させることが有利である。Next, these starches are liquefied, but the liquefaction method and conditions do not need to be particularly limited. However, in order to improve economic efficiency by keeping the concentration high and to make DE (dextrose equivalent) relatively high, In order to prevent aging of the liquefied product, it is advantageous to perform liquefaction by a jet cooker using a heat-resistant liquefying enzyme at a substrate concentration of 20 to 35%, for example, and to inactivate the liquefied enzyme at a DE of about 5 to 15.
更に、この液化液を55〜60℃で糖化するが、その際に
β−アミラーゼ、イソアミラーゼ、プルラナーゼからな
る群の中から選ばれる2種以上の酵素を使用する。次
に、糖化工程開始後1〜10時間目に液化酵素を添加して
更に糖化を進めて固形分中のマルトース純度を70重量%
以上にする。Further, the liquefied liquid is saccharified at 55 to 60 ° C., and at this time, two or more enzymes selected from the group consisting of β-amylase, isoamylase and pullulanase are used. Next, 1 to 10 hours after the start of the saccharification step, liquefaction enzyme was added to further promote saccharification, and the maltose purity in the solid was reduced to 70% by weight.
Above.
この2度目の液化酵素添加により主に四糖以上のオリ
ゴ糖が加水分解され、その結果マルトース純度の向上と
溶液の濾過性の向上が得られる。このとき使用する糖化
酵素は市販の酵素で充分であり、β−アミラーゼとして
は、例えば長瀬産業(株)製のマルトザイム、フィンシ
ュガー社のBBA1500、天野製薬(株)製ビオザイム、ま
たプルラナーゼとしては、ノボ社のプロモザイムや天野
製薬(株)製プルラナーゼアマノCKL等が使用可能であ
る。By the second addition of the liquefying enzyme, oligosaccharides of mainly tetrasaccharide or more are hydrolyzed. As a result, the purity of maltose and the filterability of the solution are improved. Commercially available enzymes are sufficient for the saccharifying enzyme used at this time. Examples of β-amylase include maltozyme manufactured by Nagase Sangyo Co., Ltd., BBA1500 manufactured by Finsugar Co., and biozyme manufactured by Amano Pharmaceutical Co., Ltd. Novo's Promozyme, Amano CKL, a pullulanase from Amano Pharmaceutical Co., Ltd. can be used.
次に、グルコアミラーゼで処理するが、このとき使用
可能な酵素には天野製薬(株)製のグルクザイム、ノボ
社製のAMG200L等がある。この工程の際に使用する酵素
は必ずしもグルコアミラーゼばかりではなく、例えばノ
ボ社の三糖以上のオリゴ糖を分解するβ−アミラーゼSP
−295なども本発明を実施する上で非常に有効である。Next, treatment with glucoamylase is performed. Examples of usable enzymes include Gluczyme manufactured by Amano Pharmaceutical Co., Ltd., and AMG200L manufactured by Novo. The enzyme used in this step is not limited to glucoamylase. For example, Novo's β-amylase SP that degrades oligosaccharides of three or more sugars
−295 and the like are also very effective in practicing the present invention.
このグルコアミラーゼによる処理はマルトースに対す
る三糖以上のオリゴ糖の比率を小さくすることが目的で
あり、このときに二糖も一部加水分解されるが、三糖以
上のオリゴ糖の加水分解を進行させて糖組成をマルトー
ス純度が固形物中に70%以上になり、次式 を満足するところで停止させることが好ましい。The purpose of this treatment with glucoamylase is to reduce the ratio of oligosaccharides of three or more sugars to maltose. At this time, disaccharides are partially hydrolyzed, but hydrolysis of oligosaccharides of three or more sugars proceeds. The sugar composition is adjusted to a maltose purity of 70% or more in the solid, It is preferable to stop at the point where the condition is satisfied.
次に、この処理液をそれ自身は公知な方法で、回分式
又は連続式の方法を採用し、ニッケル系又は貴金属系な
どの触媒の存在下で水素添加してマルチトールを主成分
とする糖アルコール液にする。水素添加条件はマルトー
スの分解が生じない条件であればどのような条件でも良
いが、通常は糖液の濃度を40〜60重量%にして、20kg/c
m2以上、更に好ましくは50〜200kg/cm2の水素圧下で、1
00〜150℃の温度下にで行うことが好ましい。この水素
添加後の未還元糖は極端に低減させる必要はないが1%
以下、更には0.5%以下にすることが好ましい。Next, this treatment solution is subjected to hydrogenation in the presence of a nickel-based or noble metal-based catalyst in a manner known per se, using a batch-type or continuous-type method to form a sugar containing maltitol as a main component. Use alcohol solution. The hydrogenation condition may be any condition as long as maltose does not decompose, but usually, the concentration of the sugar solution is set to 40 to 60% by weight, and 20 kg / c
m 2 or more, more preferably under a hydrogen pressure of 50 to 200 kg / cm 2 ,
It is preferable to carry out at a temperature of 00 to 150 ° C. It is not necessary to extremely reduce the unreduced sugar after hydrogenation, but 1%
Hereinafter, it is more preferable that the content be 0.5% or less.
得られた水素添加液は、必要に応じ触媒を除去した
後、更に必要ならば活性炭処理した後、クロマト分離工
程に供する。The obtained hydrogenated liquid is subjected to a chromatographic separation step after removing a catalyst as necessary and further performing an activated carbon treatment if necessary.
本発明で実施するクロマト分離は、各種の吸着剤を用
いて回分式で又は連続的にそれ自身公知の方法で行うこ
とができる。このようなクロマト分離の例は特開昭61−
180795号公報に示されている。The chromatographic separation carried out in the present invention can be carried out batchwise or continuously using various adsorbents by a method known per se. An example of such a chromatographic separation is disclosed in
It is shown in Japanese Patent No. 180795.
本発明に使用するイオン交換体は陽イオン交換体であ
ればイオン交換樹脂、イオン交換繊維、ゼオライトなど
の別は問わないが、ナトリウム型に置換したスチレン−
ジビニルベンゼンの架橋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市販品として汎用されてい
るので使用に都合が良い。またこのものはカルシウム型
に比較して各被吸着物質を溶出したときの分離状態が良
く、しかも溶出が遅れないので分離カラムの容量を小さ
くすることが可能になり、従って少ない溶出水でのクロ
マト分離が可能であるため、分離された画分の濃度を高
く保持することができる。このことは、後の濃縮工程で
濃縮する水量を減少することが可能であり、本発明の大
きな経済的利点を構成する。The ion exchanger used in the present invention is not particularly limited as long as it is a cation exchanger, such as an ion exchange resin, an ion exchange fiber, and zeolite.
A strongly acidic cation exchange resin in which a sulfonic acid group is bonded to a crosslinked polymer of divinylbenzene is widely used as a commercial product, so that it is convenient to use. In addition, this product has a better separation state when each substance to be adsorbed is eluted than the calcium type, and since the elution is not delayed, it is possible to reduce the capacity of the separation column, and therefore, the chromatograph with less elution water. Since separation is possible, the concentration of the separated fraction can be kept high. This makes it possible to reduce the amount of water to be concentrated in the subsequent concentration step, which constitutes a great economic advantage of the present invention.
また、本発明による組成の糖アルコール組成物は主成
分がマルチトールからなる画分とソルビトールからなる
画分に分離されるので、従来のマルチトールを主成分と
する画分とDP3以上の糖アルコールを主成分とする画分
の分離に較べて極めて分離効率がよく、その結果からも
溶出水量の減少・分離カラムの容量の減少に寄与してい
る。Further, since the sugar alcohol composition of the composition according to the present invention is separated into a fraction mainly composed of maltitol and a fraction composed of sorbitol, the conventional fraction mainly composed of maltitol and a sugar alcohol of DP3 or more The separation efficiency is extremely high compared to the separation of a fraction containing as a main component, and the results also contribute to a reduction in the amount of eluted water and a reduction in the capacity of the separation column.
本工程から得られたマルチトールを主成分とする画分
は、現在市場に市販されているマルチトールと比較して
充分な純度を有するものであり、公知の方法で精製濃縮
し、そのまま液状の製品として、又、更に濃縮・結晶化
又は粉末化して粉末状又は結晶状のマルチトール製品と
することができる。粉末化の方法としては、例えば噴霧
造粒法、ニーダー法、流動造粒法、ブロック粉砕法、晶
析分蜜法等の各種方法またはそれらの組み合わせが採用
可能であるが、本発明の方法によるマルチトール液は、
結晶化を最も大きく阻害すると考えられるDP3以上のオ
リゴ糖アルコールを少量しか含有しないために結晶化速
度が速くどの方法を採用しても極めて容易に粉末状態に
することができる。The fraction containing maltitol as a main component obtained from this step has a sufficient purity as compared with maltitol currently on the market, and is purified and concentrated by a known method, and remains in a liquid state as it is. As a product, it can be further concentrated, crystallized, or powdered to obtain a powdered or crystalline maltitol product. As a method of powdering, for example, a spray granulation method, a kneader method, a fluid granulation method, a block pulverization method, various methods such as a crystallization honey method or a combination thereof can be adopted, but according to the method of the present invention. Maltitol solution
Since it contains only a small amount of an oligosaccharide alcohol of DP3 or more, which is considered to inhibit crystallization most greatly, the crystallization speed is high and the powder state can be extremely easily obtained by any method.
(実施例) 次に本発明を実施例により更に具体的に説明するが、
本発明は以下の実施例により限定されるものではない。(Examples) Next, the present invention will be described more specifically with reference to Examples.
The present invention is not limited by the following examples.
実施例−1 第1工程(液化・糖化工程) トウモロコシ澱粉を濃度32%、pH6.3に調整し、耐熱
液化酵素〔長瀬産業(株)製、スピターゼPN4〕20u/g基
質固形分(以下DSと略する。)を添加してジェットクッ
カーにて105℃で液化した。液化反応を酵素を失活させ
ることによりDE12にて停止させ、温度57℃、pH5.5に調
整した後1ml/kg DSのフィンシュガー社製β−アミラー
ゼBBA1500及び1u/g DSのノボ社製プルラナーゼ、プロモ
ザイムTM200Lを添加して糖化反応を進め、6時間後に上
記液化酵素スピターゼPN4を20u/g DS添加して更に30時
間糖化反応を進めた。このときの糖化成分を高速液体ク
ロマトグラフィーにて分析した結果は次の通りであっ
た。Example 1 First Step (Liquefaction / Saccharification Step) Corn starch was adjusted to a concentration of 32% and pH 6.3, and a heat-resistant liquefying enzyme [Spinase PN4, manufactured by Nagase Sangyo Co., Ltd.] 20 u / g substrate solid content (hereinafter DS) And the mixture was liquefied at 105 ° C. with a jet cooker. The liquefaction reaction was stopped at DE12 by inactivating the enzyme, and after adjusting to a temperature of 57 ° C. and pH 5.5, 1 ml / kg DS Finsugar β-amylase BBA1500 and 1 u / g DS Novo Pullulanase from Novo were used. The saccharification reaction was allowed to proceed by adding Promozyme TM 200L, and after 6 hours, the above-mentioned liquefaction enzyme spinase PN4 was added at 20 u / g DS, and the saccharification reaction was allowed to proceed for an additional 30 hours. The result of analysis of the saccharified component at this time by high performance liquid chromatography was as follows.
(一糖 1.7%) (二糖 71.5%) (三糖 21.4%) (四糖以上のオリゴ糖 5.4%) 上記の6時間後に途中で液化酵素を添加する工程は主
に四糖以上のオリゴ糖を分解してマルトース及び三糖を
生成させ、マルトースの純度向上及び濾過性の向上に有
効な方法である。(1.7% monosaccharide) (71.5% disaccharide) (21.4% trisaccharide) (5.4% oligosaccharide over tetrasaccharide) The process of adding liquefaction enzyme in the middle of the above 6 hours is mainly oligosaccharide over tetrasaccharide. Is decomposed to produce maltose and trisaccharide, which is an effective method for improving maltose purity and filterability.
次に、グルコアミラーゼ〔天野製薬(株)、グルクザ
イム〕1u/g DSを添加して更に10時間反応を進めた。こ
の反応では二糖も加水分解されるが、三糖以上のオリゴ
糖が分解されて の値が減少して、更に反応を進めるとこの数値が増大し
てくるので、この値の最低となる10時間後に加熱により
反応を終了した。Next, 1 u / g DS of glucoamylase (Amagno Pharmaceutical Co., Ltd., Gluczyme) was added, and the reaction was further proceeded for 10 hours. In this reaction, disaccharides are also hydrolyzed, but oligosaccharides more than trisaccharides are decomposed. Since the value decreases when the reaction is further advanced, this value increases. The reaction was terminated by heating 10 hours after the minimum of this value.
この時の糖成分を高速液体クロマトグラフィーにて分
析した結果は下記の通りであった。The result of analysis of the sugar component at this time by high performance liquid chromatography was as follows.
(一糖 23.9%) (二糖 70.6%) (三糖 1.5%) (四糖以上のオリゴ糖 4.0%) 第2工程(水素添加工程) 上記で得られた糖化液を常法に従って脱色、脱塩、濃
縮して濃度50%の精製糖液として、その20kgとラネーニ
ッケル触媒200gを内容積25リットルのオートクレーブに
仕込み、水素圧を120kg/cm2に保ち、120℃にて2時間撹
拌して水素添加を行った。得られた液を触媒と分離し、
粒状活性炭のカラムを通した後高速液体クロマトグラフ
ィーにて分析した結果は以下の通りであった。(Monosaccharide 23.9%) (Disaccharide 70.6%) (Trisaccharide 1.5%) (Oligosaccharide more than tetrasaccharide 4.0%) Second step (hydrogenation step) Decolorization and decolorization of the saccharified solution obtained above according to the usual method Salt, concentrated to obtain a purified sugar solution having a concentration of 50%, 20 kg of the purified sugar solution and 200 g of Raney nickel catalyst were charged into an autoclave having an internal volume of 25 liters, the hydrogen pressure was maintained at 120 kg / cm 2, and the mixture was stirred at 120 ° C. for 2 hours, The addition was made. The obtained liquid is separated from the catalyst,
The result of analysis by high performance liquid chromatography after passing through the column of granular activated carbon was as follows.
ソルビトール 24.6% マルチトール 70.2% 三糖以上のオリゴ糖アルコール 5.2% 第3工程(クロマト分離工程) 上記のソルビトールとマルチトールを主成分とする糖
液のクロマト分離による連続的分離を米国特許第426704
号の実施例4に開示されている方法、即ち、4塔式のカ
ラムでフラクトースとグルコースを分離する方法、を上
記の糖液の分離に適するように改良して実施した。Sorbitol 24.6% Maltitol 70.2% Trisaccharide or higher oligosaccharide alcohol 5.2% Third step (Chromatographic separation step) Continuous separation of the above-mentioned sugar solution containing sorbitol and maltitol as main components by chromatographic separation is disclosed in US Pat. No. 426704.
The method disclosed in Example 4 of the above-mentioned publication, that is, a method of separating fructose and glucose using a four-column type column was modified and carried out so as to be suitable for the above-mentioned separation of sugar solution.
第1図にカラム及び配管の構成を示す。この第1図に
おいて、40,30,20,10は分離用のカラムであり、この各
々にナトリウム型にした強酸性陽イオン交換樹脂〔ダイ
ヤイオンFRK−01(三菱化成工業(株)製)〕75リット
ルずつを充填し、カラム内の温度を70℃に保った。Rは
第2工程で得られたクロマト分離用原料糖液の入り口、
Wは溶出水の入り口であり、Aはマルチトール画分、B
はソルビトール画分の受け槽である。また、12,52,62は
プリセット流量計であり、13,17は循環ポンプであり、1
1,21,31,41はフィルターであり、他は流路制御用のバル
ブを示す。FIG. 1 shows the configuration of the column and the piping. In FIG. 1, reference numerals 40, 30, 20, and 10 denote separation columns, each of which is a strongly acidic cation exchange resin in the form of sodium [Diaion FRK-01 (manufactured by Mitsubishi Kasei Kogyo Co., Ltd.)]. Each 75 liters was filled, and the temperature in the column was kept at 70 ° C. R is the entrance of the raw sugar liquid for chromatographic separation obtained in the second step,
W is the inlet of the elution water, A is the maltitol fraction, B
Is a receiving tank for the sorbitol fraction. 12, 52, 62 are preset flow meters, 13, 17 are circulating pumps, 1
1,21,31,41 are filters, and the others are valves for controlling the flow path.
この第1図に示した装置は下記の第1表の手順で操作
した。The apparatus shown in FIG. 1 was operated according to the procedure shown in Table 1 below.
即ち、第1表に示す手順で示されたバルブが開いて原
料糖液と水が所定のカラムに流入し、同時にマルチトー
ル画分とソルビトール画分が流出し、流量計52,62が所
定の流量のカウントを終了してから自動的に次の手順に
移る。手順3,6,9及び12では4塔がすべて連結した状態
になり、循環ポンプ17により塔内全体が循環される。流
量計12が所定の流量をカウントした後つぎの手順に進
み、手順12から手順1に繰り返される。1サイクルには
約2時間を要した。 That is, the valve shown in the procedure shown in Table 1 is opened and the raw sugar liquid and water flow into a predetermined column, and at the same time, the maltitol fraction and the sorbitol fraction flow out. After the counting of the flow rate is completed, the procedure automatically proceeds to the next step. In steps 3, 6, 9, and 12, all four towers are connected, and the entire inside of the towers is circulated by the circulation pump 17. After the flow meter 12 counts the predetermined flow rate, the procedure proceeds to the next procedure, and the procedure 12 is repeated from the procedure 12. One cycle took about 2 hours.
24時間連続運転後の結果は下記の第2表に示す通りで
あり、マルチトール含有量90.2%の糖液が26.8%の濃度
で効率よくクロマト分離された。The results after continuous operation for 24 hours are as shown in Table 2 below. The sugar solution having a maltitol content of 90.2% was efficiently separated at a concentration of 26.8% by chromatography.
この第3工程で得られたマルチトール画分は常法によ
り精製・濃縮した後、例えば、噴霧造粒法、ニーダー
法、流動造粒法、ブロック粉砕法、晶析分蜜法等によっ
て容易に粉末にすることが出来た。 The maltitol fraction obtained in the third step is purified and concentrated by a conventional method, and then easily purified by, for example, a spray granulation method, a kneader method, a fluid granulation method, a block pulverization method, a crystallization condensing method, or the like. It could be made into a powder.
実施例−2 第1工程(液化・糖化工程) 実施例−1と同様の方法で、澱粉濃度を30%とし、液
化反応をDE7にて停止させた。β−アミラーゼは長瀬産
業(株)製β−アミラーゼ#1500を25u/g、またプルラ
ナーゼは天野製薬(株)製プルラナーゼアマノCKL2u/g
DSを添加して糖化反応を進め、6時間後に液化酵素スピ
ターゼPN4を10u/g DS添加して更に48時間糖化反応を進
めた。このときの糖成分を高速液体クロマトグラフィー
にて分析した結果は次の通りであった。Example 2 First step (liquefaction / saccharification step) In the same manner as in Example 1, the starch concentration was set to 30%, and the liquefaction reaction was stopped at DE7. β-amylase is 25 u / g of β-amylase # 1500 manufactured by Nagase & Co., Ltd., and pullulanase is pullulanase amano CKL2u / g manufactured by Amano Pharmaceutical Co., Ltd.
The saccharification reaction was carried out by adding DS, and after 6 hours, 10 u / g DS was added to the liquefying enzyme spitase PN4, and the saccharification reaction was further carried out for 48 hours. The result of analysis of the sugar component at this time by high performance liquid chromatography was as follows.
(一糖 0.7%) (二糖 76.6%) (三糖 17.5%) (四糖以上のオリゴ糖 5.2%) 次に、グルコアミラーゼ〔ノボ社製、AMG200L〕1u/g
DSを添加して更に8時間反応を進めた。(0.7% monosaccharide) (76.6% disaccharide) 17.5% trisaccharide (5.2% oligosaccharide over tetrasaccharide) Next, 1 u / g of glucoamylase [NMG, AMG200L]
The reaction was allowed to proceed for an additional 8 hours after DS was added.
このときの糖成分を高速液体クロマトグラフィーにて
分析した結果は下記の通りであった。The result of analysis of the sugar component at this time by high performance liquid chromatography was as follows.
(一糖 21.0%) (二糖 73.5%) (三糖 3.2%) (四糖以上のオリゴ糖 2.3%) 第2工程(水素添加工程) 上記で得られた糖化液を常法に従って脱色、脱塩、濃
縮して濃度50%の精製糖液として、実施例−1と同様に
水素添加し、以下の組成を得た。(Monosaccharide 21.0%) (Disaccharide 73.5%) (Trisaccharide 3.2%) (Tetrasaccharide or higher oligosaccharide 2.3%) Second step (hydrogenation step) Decolorization and decolorization of the saccharified solution obtained above in accordance with a conventional method The salt was concentrated and purified as a purified sugar solution having a concentration of 50%, and hydrogenated in the same manner as in Example 1 to obtain the following composition.
ソルビトール 21.7% マルチトール 73.0% 三糖以上のオリゴ糖アルコール 5.3% 第3工程(クロマト分離工程) 実施例−1と同様の方法で上記糖アルコール液をクロ
マト分離した。このとき、流量計のプリセット流量を下
記第3表のように糖成分に応じて分画の流量比を変更し
て実施した。Sorbitol 21.7% Maltitol 73.0% Trisaccharide or higher oligosaccharide alcohol 5.3% Third step (Chromatographic separation step) The sugar alcohol solution was chromatographed in the same manner as in Example-1. At this time, the preset flow rate of the flow meter was changed and the flow rate ratio of the fraction was changed according to the sugar component as shown in Table 3 below.
クロマト分離の結果を第4表に示す。 Table 4 shows the results of the chromatographic separation.
このマルチトール画分のマルチトール純度は91.3%で
あり、その濃度は25.9%であった。 The maltitol purity of the maltitol fraction was 91.3%, and the concentration was 25.9%.
実施例−3 実施例−1と同様にして第1工程及び第2工程を経た
糖アルコール液を得た。Example 3 A sugar alcohol solution having undergone the first step and the second step was obtained in the same manner as in Example-1.
第3工程(クロマト分離工程) 三糖以上のオリゴ糖アルコールはマルチトールよりも
速やかにクロマト分離塔内を移動するのでソルビトール
画分、マルチトール画分、三糖以上のオリゴ糖アルコー
ル画分の3画分に分離して高純度のマルチトールを取り
出し、ソルビトール画分と三糖以上のオリゴ糖アルコー
ルは同一受け槽に入れて、低純度ソルビトール液とする
工程を実施した。Third Step (Chromatographic Separation Step) Since oligosaccharide alcohols of three or more sugars move in the chromatographic separation tower more quickly than maltitol, three or more sorbitol fractions, maltitol fractions, and oligosaccharide alcohol fractions of three or more sugars are used. The fraction was separated and high-purity maltitol was taken out, and the sorbitol fraction and the oligosaccharide alcohol of three or more sugars were placed in the same receiving tank to carry out a step of preparing a low-purity sorbitol solution.
実施例−1と同じ装置にて第5表の手順により操作し
た。The same apparatus as in Example 1 was operated according to the procedure shown in Table 5.
その結果は第6表に示す通りであり、マルチトール含
有量95.1%の糖液が29.6%の濃度で分離された。The results are as shown in Table 6, and a sugar solution having a maltitol content of 95.1% was separated at a concentration of 29.6%.
(発明の効果) 以上の記載から明らかなように、本発明により、汎用
酵素を一定条件下で使用し、各工程を実施することによ
り、比較的容易な操作で高純度マルチトールを収率良く
得ることができる。 (Effects of the Invention) As is apparent from the above description, according to the present invention, a high-purity maltitol can be obtained in a relatively easy operation with a high yield by using a general-purpose enzyme under certain conditions and performing each step. Obtainable.
第1図は本発明で使用するカラム及び配管の構成を示
す。FIG. 1 shows the configuration of columns and piping used in the present invention.
Claims (2)
ーゼ、イソアミラーゼ、プルラナーゼからなる群の中か
ら選ばれる2種以上の酵素を使用して固形分中のマルト
ース純度を70重量%以上に調製したものにグルコアミラ
ーゼを添加して次式の数値を与えるまで糖化する第1工
程、 (2) 得られた糖化物を還元する第2工程、 (3) 得られた還元物をクロマト分離法によりマルチ
トールを主成分とする画分とその他の画分に分離する第
3工程、 上記3工程を経ることを特徴とする高純度マルチトール
の製造方法。(1) After starch is liquefied, the purity of maltose in the solid content is at least 70% by weight using two or more enzymes selected from the group consisting of β-amylase, isoamylase and pullulanase. A first step in which glucoamylase is added to the mixture prepared in step (1) and saccharified until the value of (2) a second step of reducing the obtained saccharified product, (3) a third step of separating the obtained reduced product into a fraction containing maltitol as a main component and other fractions by a chromatographic separation method, A method for producing high-purity maltitol, comprising three steps.
ム型のイオン交換体である請求項1記載の高純度マルチ
トールの製造方法。2. The method for producing high-purity maltitol according to claim 1, wherein the adsorbent used for chromatographic separation is a sodium-type ion exchanger.
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JP10135688A JP2663134B2 (en) | 1988-04-26 | 1988-04-26 | Method for producing high purity maltitol |
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JPH01273593A JPH01273593A (en) | 1989-11-01 |
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KR20080049924A (en) * | 2006-12-01 | 2008-06-05 | 주식회사 신동방씨피 | Process for preparing high purity maltitol crystalline powder |
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- 1988-04-26 JP JP10135688A patent/JP2663134B2/en not_active Expired - Lifetime
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