JP2749217B2 - Method for producing trehalulose and palatinose - Google Patents
Method for producing trehalulose and palatinoseInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はトレハルロースおよびパ
ラチノースの生産能を有するアグロバクテリウム・ラジ
オバクターMX-232(微工研菌寄託第12397号)およ
びアグロバクテリウム属に属する微生物、特にアグロバ
クテリウム・ラジオバクターMX-232(微工研菌寄託第1
2397号)を用い、蔗糖からトレハルロースを高濃度
に含有するシロップを製造する方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to Agrobacterium radiobacter MX-232 having the ability to produce trehalulose and palatinose (Microorganism Deposit No. 12397) and a microorganism belonging to the genus Agrobacterium, particularly Agrobacterium. -Radiobactor MX-232 (Microbial Deposit No. 1)
No. 2397) to produce a syrup containing trehalulose in high concentration from sucrose.
【0002】[0002]
【従来の技術】トレハルロースはパラチノースと同様に
天然には蜂蜜中の成分として存在する。パラチノースは
グルコースとフルクトースがα−1,6結合しているの
に対し、トレハルロースはグルコースとフラクトースが
α−1,1結合しているという違いはあるが、共に甘味
を有する二糖類である。パラチノースが歯科学的に非う
蝕原性であることは良く知られているが、近年、トレハ
ルロースに関してもインビトロ(in vitro) およびイン
ビボ(in vivo)試験により非う蝕原性であることが確か
められ、トレハルロースおよびパラチノースを含有する
シロップが低う蝕原性甘味料として広く使用されるよう
になった。トレハルロースおよびパラチノースは一般に
プロタミノバクター属、セラチア属、エルウィニア属等
の微生物の生成するα−グルコシルトランスフェラーゼ
により蔗糖から糖転移反応により生成する。ドイツ特許
明細書1,049,800号(1959年)にはプロタ
ミノバクター・ルブラムの酵素により蔗糖をパラチノー
スに変換する方法が記載されている。特公昭57−10
720号公報にはプロタミノバクター属又はセラチア属
微生物を蔗糖溶液中で好気的条件下で培養してパラチノ
ースを製造する方法、特公昭60−9797号公報の固
定化酵素によるイソマルチュロースの製造法においては
エルウィニア属微生物を使用する方法が記載されてお
り、これらの方法においてトレハルロースは副産物とし
て生成する。BACKGROUND OF THE INVENTION Trehalulose, like palatinose, naturally exists as a component in honey. Palatinose has α-1,6 bonds between glucose and fructose, while trehalulose is a disaccharide having sweetness, although there is a difference that α-1,1 bonds between glucose and fructose. It is well known that palatinose is non-cariogenic dentally, but recently trehalulose has been confirmed to be non-cariogenic by in vitro and in vivo tests. Syrups containing trehalulose and palatinose have become widely used as low cariogenic sweeteners. Trehalulose and palatinose are generally produced from sucrose by a sugar transfer reaction by α-glucosyltransferase produced by microorganisms such as Protaminobacterium, Serratia and Erwinia. German Patent Specification 1,049,800 (1959) describes a method for converting sucrose to palatinose by the enzyme Protaminobacter rubrum. Tokiko 57-10
No. 720 discloses a method for producing palatinose by culturing a microorganism of the genus Protaminobacterium or Serratia under aerobic conditions in a sucrose solution, and isomaltulose with an immobilized enzyme described in Japanese Patent Publication No. 60-9797. Describes methods using Erwinia microorganisms, in which trehalulose is produced as a by-product.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来知られているこれ
らの微生物生産酵素によるパラチノースの製造方法では
パラチノースとトレハルロースの生成比率は6:1〜1
0:1程度であり、トレハルロースの生成比率は低い。
パラチノースは容易に結晶化するため、反応液を精製
後、濃縮、結晶化して容易に製品とすることができる
が、トレハルロースは結晶化しないのでパラチノース結
晶を回収後の最終蜜に残る。パラチノース結晶を回収し
た最終蜜の糖組成はトレハルロースを主成分としたパラ
チノースなどの混合物であり、これを更に精製濃縮して
液状製品のトレハルロースシロップが得られる。しかし
前述の酵素反応においては目的生産物のパラチノース、
トレハルロース以外に副生成物として単糖のグルコー
ス、フルクトース、イソマルトース、イソメレチトース
等が生成する。これらの内、単糖のグルコース、フルク
トースの生成割合は反応液中の糖組成の約5%存在す
る。これら単糖の生成は目的生産物の生産効率を低下さ
せる上、製造工程中に濃縮などの繰り返し行われる加熱
により製品の着色を来し、以後の生産物回収工程におい
て脱色工程が欠かせない等の製造工程上の問題があっ
た。According to the conventionally known methods for producing palatinose using these microorganism-producing enzymes, the ratio of palatinose to trehalulose is 6: 1 to 1: 1.
The ratio is about 0: 1, and the production ratio of trehalulose is low.
Since palatinose easily crystallizes, the reaction solution can be easily purified and concentrated and crystallized to produce a product. However, since trehalulose does not crystallize, palatinose crystals remain in the final honey after recovery. The sugar composition of the final nectar from which palatinose crystals have been recovered is a mixture of palatinose or the like containing trehalulose as a main component, which is further purified and concentrated to obtain trehalulose syrup as a liquid product. However, in the enzymatic reaction described above, the target product, palatinose,
In addition to trehalulose, monosaccharides such as glucose, fructose, isomaltose, and isomeretose are produced as by-products. Among them, the production ratio of glucose and fructose as monosaccharides is about 5% of the sugar composition in the reaction solution. The production of these monosaccharides lowers the production efficiency of the target product, and in addition, the product is colored by repeated heating such as concentration during the manufacturing process, and the decolorization process is indispensable in the subsequent product recovery process. There was a problem in the manufacturing process.
【0004】パラチノースは砂糖代替品として多くの食
品に、特に低う蝕性の飲食物を製造する際に砂糖と同様
の使用方法で利用できるが、パラチノースは水に対する
溶解性が砂糖に比べやや低いため、砂糖を高濃度に使用
する飲食物はこれを全てパラチノースで代替した場合、
最終製品中で結晶が析出することがあるためパラチノー
ス使用量に制限を受けた。一方、溶解性の高いトレハル
ロースを主成分とするシロップではその問題がなく、ま
た甘味の質が良いためその需要が高まってきている。こ
の様な事情があるにもかかわらず従来の製造方法ではト
レハルロースの生成量が少ないためトレハルロースシロ
ップが不足がちとなり、これらの状況からトレハルロー
スの生産比率が高く、そして単糖の生成が少ない酵素生
産菌が望まれていた。[0004] Palatinose can be used as a sugar substitute in many foods, particularly in the production of low carious foods and drinks in the same manner as sugar, but palatinose has a slightly lower solubility in water than sugar. Therefore, foods and beverages that use high concentrations of sugar, if all are replaced with palatinose,
The amount of palatinose used was limited because crystals could precipitate in the final product. On the other hand, syrups containing trehalulose as a main component, which has high solubility, do not have such a problem, and the demand for the syrup is increasing due to the good quality of sweetness. Despite these circumstances, conventional production methods tend to lack trehalulose syrup due to the small amount of trehalulose produced, and due to these circumstances the production ratio of trehalulose is high and enzyme production with low monosaccharide production Bacteria were desired.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明者等は予てより単
糖生成が少なく、トレハルロースの生産比率の高い生産
菌の探索を行ってきたが、タイ国ウドン県クムパワピー
群の製糖工場内で採取した土壌から純粋分離したアグロ
バクテリウム属ラジオバクター(Agrobacterium radiob
acter)に属する新規な微生物 MX-232が蔗糖から単糖の
グルコース、フルクトースを殆ど生成せずトレハルロー
スを主成分とし、パラチノースを副産物として生成する
従来とは全く異なった糖組成の低う原蝕性のシロップを
生産することを見出だし、本発明を完成したものであ
る。従来、アグロバクテリウム属によるトレハルロース
およびパラチノースの製造法は知られていない。なお本
発明で使用されるトレハルロースおよびパラチノース生
産菌としてはアグロバクテリウム(Agrobacterium )属
に属し、トレハルロースおよびパラチノース生産能を有
するものであれば、いかなる微生物でもよい。例として
本発明者らがタイ国ウドン県の土壌より採取したアグロ
バクテリウム属ラジオバクターMX-232株があげられる。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have been searching for a production bacterium which produces less monosaccharide and has a higher production ratio of trehalulose, but it has been found in a sugar factory in Kumpawapie group in Udon Province, Thailand. Agrobacterium radiobacteria isolated from the collected soil
acter), a new microorganism that produces little monosaccharide glucose and fructose from sucrose, produces trehalulose as a main component, and produces palatinose as a by-product. And produced the present invention. Conventionally, a method for producing trehalulose and palatinose by Agrobacterium has not been known. The trehalulose and palatinose-producing bacteria used in the present invention may be any microorganisms that belong to the genus Agrobacterium and have trehalulose and palatinose-producing ability. An example is Agrobacterium sp. Radiobacter MX-232 strain collected from soil in Udon, Thailand by the present inventors.
【0006】アグロバクテリウム属ラジオバクターMX-2
32株の菌学的性状は下記の通りである。 (a) 形態 肉汁寒天斜面培地上で28℃、2日間培養後、位相差顕
微鏡による観察および鞭毛染色を行った結果、MX-232は
周鞭毛を有する0.8×1.5〜3.0μmのグラム陰
性桿菌であり、運動性があり、胞子を形成しない。 (b) 各種培地上での生育状態 1.肉汁寒天平板培養:26℃、3−4日間培養で直径2
ないし3mmの円形、隆起状、全縁の集落を形成する。
表面は平滑、不透明、灰白色を呈する。 2.肉汁液体培養:26℃、3−4日間培養で液上層部に
膜状に生育し、その膜状の菌体の一部が沈降する。 3.スクロース含有液体培地による培養:26℃、3−4
日間培養で培養液は粘質物質の生産により粘調となる。 (c) 生理的性質 1.OFテスト:酸化的 2.色素生産性 蛍光色素 :なし ピオシアニン:なし カロチノイド:なし 3.生育温度限界:10〜41℃ 4.チトクロームオキシダーゼ反応:陽性 5.硝酸塩の還元能:陽性 6.脱炭酸反応 アルギニン:陰性 リジン :陰性 オルニチン:陰性 7.脱窒反応 :陰性 8.ゼラチンの分解性(GEL):陰性 9.澱粉の分解性:陰性 10. Tween 80の分解性:陰性 11. 炭水化物の利用(+:生育、±:生育弱、−:生育
なし) D−グルコース + D−フルクトース + D−ガラクトース + L−アラビノース + D−キシロース + D−マンノース + マルトース + トレハロース + スクロース + ラフィノース + ラクトース + D−ソルビトール + D−マンニトール + イノシトール + グリセリン + クエン酸 + 酢酸 − コハク酸 + 2−ケトグルコン酸± L−アラニン + β−アラニン + 12. エスクリンの分解 :陽性 13. MRテスト :陰性 14. VPテスト :陰性 15. インドールの生成 :陰性 16. ウレアーゼ活性 :陽性 17. オキシダーゼテスト:陽性 18. カタラーゼテスト :陽性 19. 硫化水素の生成 :陰性 20. 酸素に対する態度 :好気的 21. 3−ケト乳糖の生成:陽性 22. DNase試験 :陰性 23. DNAのGC含量 :59.2% 24. 植物病原性試験による腫瘤の発生:陰性Agrobacterium Radiobacter MX-2
The bacteriological properties of the 32 strains are as follows. (a) Morphology After culturing on a broth agar slant medium at 28 ° C. for 2 days, observation with a phase-contrast microscope and flagella staining revealed that MX-232 had a periflagellate of 0.8 × 1.5 to 3.0 μm. Gram-negative bacilli, motile and do not form spores. (b) Growth on various media 1. Gravy agar plate culture: 26 ° C., 3-4 days culture for 2 days in diameter
Form a round, raised, full-edge colony of ~ 3 mm.
The surface is smooth, opaque and grayish white. 2. Meat juice liquid culture: The cells grow in the form of a film in the upper layer of the liquid by culturing for 3-4 days at 26 ° C., and a part of the cells in the film form sediment. 3. Culture in liquid medium containing sucrose: 26 ° C, 3-4
In the culture for one day, the culture solution becomes viscous due to production of a mucous substance. (c) Physiological properties 1.OF test: oxidative 2. Pigment productivity Fluorescent dye: none Pyocyanin: none Carotenoid: none 3. Growth temperature limit: 10-41 ° C 4. Cytochrome oxidase reaction: positive 5. Nitrate reduction Noh: Positive 6. Decarboxylation Arginine: Negative Lysine: Negative Ornithine: Negative 7. Denitrification: Negative 8. Degradability of gelatin (GEL): Negative 9. Degradability of starch: Negative 10. Degradability of Tween 80 : Negative 11. Use of carbohydrate (+: growing, ±: weak growing,-: no growing) D-glucose + D-fructose + D-galactose + L-arabinose + D-xylose + D-mannose + maltose + trehalose + Sucrose + raffinose + lactose + D-sorbitol + D-mannitol + inositol + glycerin + citric acid + acetic acid-succinic acid + 2-ke Togluconic acid ± L-alanine + β-alanine + 12. Degradation of esculin: positive 13. MR test: negative 14. VP test: negative 15. Indole production: negative 16. Urease activity: positive 17. Oxidase test: positive 18 Catalase test: Positive 19. Production of hydrogen sulfide: Negative 20. Attitude to oxygen: Aerobic 21. Production of 3-keto lactose: Positive 22. DNase test: Negative 23. GC content of DNA: 59.2% 24 . Mass onset due to phytopathogenicity test: negative
【0007】上記MX-232株の菌学的性質をバージーズ・
マニュアル・オブ・システマティック・バクテリオロジ
ー(Bergey's Manual of Systematic bacteriology) Vo
lume1と照合した結果、本菌株MX-232の分類学上の位置
は偏性好気性グラム陰性桿菌のアグロバクテリウム属ラ
ジオバクター(Agrobacterium radiobacter)に属するも
のと考えられた。アグロバクテリウム属ラジオバクター
(Agrobacterium radiobacter)MX-232は工業技術院微生
物工業技術研究所に「微生物寄託番号微工研寄託第12
397号」として寄託した。アグロバクテリウム属に属
する菌種が蔗糖をトレハルロースおよびパラチノースに
変換することは従来全く知られていないことであり、こ
の属の菌株を使用することが本発明の重要な特徴であ
る。[0007] The mycological properties of the MX-232 strain were
Bergey's Manual of Systematic bacteriology Vo
As a result of comparison with lume1, the taxonomic position of this strain MX-232 was considered to belong to the obligate aerobic Gram-negative bacterium Agrobacterium radiobacter. Agrobacterium radiobacter MX-232 was sent to the Research Institute of Microbial Industry, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology.
No. 397 ". It has never been known that a species belonging to the genus Agrobacterium converts sucrose to trehalulose and palatinose, and the use of a strain belonging to this genus is an important feature of the present invention.
【0008】以下に本発明に関わるトレハルロースおよ
びパラチノースの製造法について説明する。本菌の生産
する、蔗糖をトレハルロースおよびパラチノースに変換
する酵素は糖転移酵素の一種と考えられ、培地中に蔗
糖、フラクトース、パラチノースが存在することにより
誘導的に生産され菌体付随的に存在する。従って工業的
には酵素生産培地で菌体を培養後、菌体をそのまま固定
化した固定化酵素を製造し、バイオリアクターに充填
し、これに蔗糖溶液を連続的に通液して反応させること
によりトレハルロースおよびパラチノースを生成させ、
反応液を脱塩・精製、濃縮して目的生産物を得る。Hereinafter, a method for producing trehalulose and palatinose according to the present invention will be described. The enzyme that converts sucrose to trehalulose and palatinose, produced by this bacterium, is considered to be a type of glycosyltransferase. It is produced inductively by the presence of sucrose, fructose, and palatinose in the medium, and is present along with the cells. . Therefore, industrially, after culturing the cells in an enzyme-producing medium, an immobilized enzyme in which the cells are immobilized as it is is produced, filled in a bioreactor, and a sucrose solution is continuously passed therethrough to react. To produce trehalulose and palatinose,
The reaction solution is desalted, purified and concentrated to obtain the desired product.
【0009】本発明に用いられるアグロバクテリウム属
細菌は一般にその性状が変化しやすく、容易に変異が起
こるが、いかなる変異株であろうともパラチノース、ト
レハルロース生産能を有するものであれば本発明に使用
することが出来る。The Agrobacterium bacterium used in the present invention generally has a readily changeable property and easily mutates. However, any mutant strain having the ability to produce palatinose and trehalulose can be used in the present invention. Can be used.
【0010】培養は通常液体培地を用いて好気的に行わ
れる。酵素生産用の培地組成は炭素源としては、例えば
蔗糖、洗糖蜜、廃糖蜜、グルコース、マルトース、グリ
セロール、有機酸類を適宜使用することができるが、蔗
糖、洗糖蜜、廃糖蜜が好適に使用できる。培地中の量的
割合としては1〜15%(w/v)、特に好ましくは5〜1
0%(w/v)の範囲で添加使用する。窒素源としては、微
生物が使用しうる酵母エキス、肉エキス、ペプトン、麦
芽エキス、コーンスチープリカー、尿素、硫酸アンモニ
ウム、硝酸アンモニウム、塩化アンモニウム、リン酸ア
ンモニウム、などの有機および無機窒素化合物が使用で
きるが、酵母エキス、コーンスチープリカーなどが特に
好ましい。無機塩類としてはリン酸、マグネシウム、カ
ルシウム、カリウム、鉄などの通常、細菌の培養に必要
な塩類が単独、または適宜組合わせ使用される。さらに
必要により他の有機物、無機物が培地に添加される。[0010] Culture is usually performed aerobically using a liquid medium. As the carbon source, for example, sucrose, molasses, molasses, glucose, maltose, glycerol, and organic acids can be used as appropriate as the carbon source in the medium composition for enzyme production, and sucrose, molasses, and molasses can be suitably used. . The quantitative ratio in the medium is 1 to 15% (w / v), particularly preferably 5 to 1%.
It is used in the range of 0% (w / v). As the nitrogen source, organic and inorganic nitrogen compounds such as yeast extract, meat extract, peptone, malt extract, corn steep liquor, urea, ammonium sulfate, ammonium nitrate, ammonium chloride and ammonium phosphate, which can be used by microorganisms, can be used. Yeast extract, corn steep liquor and the like are particularly preferred. As the inorganic salts, usually used are salts required for culturing bacteria, such as phosphoric acid, magnesium, calcium, potassium, and iron, alone or in appropriate combination. If necessary, other organic substances and inorganic substances are added to the medium.
【0011】培養温度は菌体が生育する10〜41℃で
行われるが、好ましくは約25−35℃の範囲である。
また培地pHは5.0〜7.0好ましくはpH6.0〜7.
0の範囲で調整される。通常の培養槽を用いる培養にお
いては1/10〜1vvm 程度の通気と100〜600rp
m 程度の攪拌を行う。培養時間は48−80時間程度で
ある。培養終了後培養液を冷却し、遠心分離により沈殿
部分を回収する固定化酵素とする場合は種々の方法が適
用出来るが、一例として、これをアルギン酸ナトリウム
と混合して、塩化カルシウム溶液内に滴下して粒状にゲ
ル化させる。この粒状化酵素をさらにポリエチレンイミ
ン、グルタールアルデヒドで処理して固定化酵素とす
る。これをカラムに充填し濃度20〜60%w/w の蔗糖
溶液を温度約25℃pH5.5に調整して通液し反応させ
る。反応液は濾過後、イオン交換樹脂で脱塩してから濃
縮し製品とする。本法の製品中のパラチノースとトレハ
ルロースの生成比率は1:3〜1:12である。必要に
応じてこの混合液をイオン交換樹脂を用いた通常のクロ
マト分離などにより分画することにより高純度のトレハ
ルロース製品を容易に得ることが出来る。The cultivation is carried out at a temperature of 10 to 41 ° C. at which the cells grow, preferably in the range of about 25 to 35 ° C.
The medium pH is 5.0 to 7.0, preferably pH 6.0 to 7.0.
It is adjusted in the range of 0. In a culture using a normal culture tank, aeration of about 1/10 to 1 vvm and 100 to 600 rp
Stir for about m. The culturing time is about 48-80 hours. After the culture is completed, the culture solution is cooled, and various methods can be applied to use the immobilized enzyme for recovering the precipitated portion by centrifugation.For example, this is mixed with sodium alginate and dropped into a calcium chloride solution. To form a gel. This granulated enzyme is further treated with polyethyleneimine and glutaraldehyde to obtain an immobilized enzyme. This is packed in a column, and a sucrose solution having a concentration of 20 to 60% w / w is adjusted to a temperature of about 25 ° C. and a pH of 5.5, and the mixture is allowed to react by flowing. After filtration, the reaction solution is desalted with an ion exchange resin and then concentrated to obtain a product. The ratio of palatinose to trehalulose in the product of the present method is 1: 3 to 1:12. If necessary, a high-purity trehalulose product can be easily obtained by fractionating this mixed solution by ordinary chromatographic separation using an ion exchange resin or the like.
【0012】この様にして得られたトレハルロースシロ
ップは水に対する溶解性が高いので各種の飲食物に使用
することができ、加工性、味質改善を目的としてパラチ
ノース、還元パラチノース、マルチトール、異性化液糖
等の各種糖類と混合したり、必要に応じてアスパルテー
ム、ステビア、アセスルファームカリウムなどの甘味増
強剤を添加し使用することが出来る。The trehalulose syrup thus obtained can be used for various foods and drinks because of its high solubility in water. Palatinose, reduced palatinose, maltitol, It can be used by mixing with various sugars such as liquid sugar or adding a sweetness enhancer such as aspartame, stevia, or acesulfame potassium as needed.
【0013】[0013]
【発明の効果】パラチノースおよびトレハルロース製造
に際し、従来使用していたP.rubrum菌等に代えて新菌株
アグロバクテリウム属ラジオバクター(Agrobacterium
radiobacter)MX-232を使用することにより、トレハルロ
ースシロップの増産が可能となる。また本発明の方法で
は製品中の単糖のフルクトース、グルコースの生成量が
ごく僅かであり、従って製造工程中の反応液の加熱によ
る着色が少ないので清浄工程が簡略化出来、着色度の低
い清澄なトレハルロースシロップが得られる。さらに従
来菌に比較し反応液糖組成のパラチノースの割合が低い
ので反応液からのパラチノースの晶出が避けられるので
原料の蔗糖溶液濃度を上昇させることが出来、工程中の
微生物汚染の回避並びに高濃度原料処理によるコストダ
ウンが可能となる。In the production of palatinose and trehalulose, a new strain, Agrobacterium sp., Is used in place of the conventionally used P. rubrum and the like.
By using radiobacter) MX-232, it is possible to increase the production of trehalulose syrup. In the method of the present invention, the amount of monosaccharide fructose and glucose produced in the product is negligible. Therefore, the coloration of the reaction solution during the production process due to heating is small, so that the cleaning step can be simplified, and the fining with a low degree of coloring can be achieved. Trehalulose syrup is obtained. Furthermore, since the ratio of palatinose in the sugar composition of the reaction solution is lower than that of the conventional bacteria, crystallization of palatinose from the reaction solution can be avoided, so that the concentration of the raw material sucrose solution can be increased, and the contamination of microorganisms during the process can be avoided and high. Cost reduction by concentration raw material processing becomes possible.
【0014】実施例1 1) 酵素の調製 蔗糖100g,ペプトン10g,肉エキス1g,酵母エ
キス1g,燐酸二ナトリウム2gおよび塩化ナトリウム
3gを水に溶解して1リットルとし、水酸化ナトリウム
溶液でpH6.5〜7.0に調整したものを培地とした。
殺菌条件はオートクレーブで温度120℃で20分間と
した。500ml振とうフラスコに培地を100ml入れ、
A.radiobacter MX-232のスラントを接種して、28℃、
140rpm で24時間培養したものを種菌とした。容量
5.0リットルのファーメンターに培地3リットルを入
れて殺菌・冷却して温度28℃とした後、種菌を接種
し、通気速度1/4vvm 、460rpm 攪拌下で約48時
間培養した。培養中温度は28℃に保った。培養液の糖
転移酵素活性は30U/mlであった。1U はpH5.5の2
0%蔗糖溶液中で20℃で反応させたとき、蔗糖の生産
物への転換の初速が1分間に1μモルとなる酵素量を1
単位(U)とした。 2) 酵素の固定化 培養液を5℃に冷却し、9,000G,10分の遠心分
離を行って、上清液を捨て沈殿部分を回収した。沈殿は
4%アルギン酸ナトリウム溶液と1:1(w/w)の割合で
混合し、滴下装置により孔径0.5mmのノズルから0.
25M 塩化カルシウム溶液内に滴下して粒状にゲル化さ
せ2時間エージングした後、水洗し粒状化酵素とした。
次いでこの粒状化酵素を塩酸を加えてpH5.5に調整し
た2%のポリエチレンイミン(PEI)溶液と1:1(w/w)
の割合で混合して5分間放置した。その後直ちに濾過し
てPEI を吸収した粒状化酵素を回収し、続いて冷却して
5℃とした0.5%グルタルアルデヒド(GA) 溶液中に
投入して30分間ゆるやかに攪拌後、混合物を濾過し、
充分に水洗して固定化酵素300g を製造した。本固定
化酵素の活性は70U/g であった。 3)トレハルロースおよびパラチノースの製造 上記MX-232の固定化酵素を内径15mm、長さ300mmの
カラムに充填し、固形分50%(w/w)の蔗糖溶液を温度
25℃、流速8.5ml/hで通液した。カラムからの流出
反応液の糖組成は以下の通りであった。 反応液糖組成 フルクトース 0.1% グルコース 0.1 スクロース 1.0 パラチノース 15.3 トレハルロース 83.5 計 100 % 上記反応液を濾過し、カチオン交換樹脂塔、アニオン交
換樹脂塔に通液して脱塩精製し、濃縮してトレハルロー
スを主成分としたシロップ製品を得た。本製品は従来品
に比べ単糖の含有量が少なく、清澄でトレハルロースの
含有率が高いシロップである。Example 1 1) Preparation of enzyme 100 g of sucrose, 10 g of peptone, 1 g of meat extract, 1 g of yeast extract, 2 g of disodium phosphate and 3 g of sodium chloride were dissolved in water to make 1 liter, and the pH was adjusted to 6.0 with sodium hydroxide solution. The medium adjusted to 5 to 7.0 was used as a medium.
Sterilization conditions were an autoclave at a temperature of 120 ° C. for 20 minutes. Put 100 ml of medium in a 500 ml shake flask,
A. Inoculate the slant of radiobacter MX-232, 28 ℃,
What was cultured at 140 rpm for 24 hours was used as an inoculum. After 3 liters of the medium was placed in a 5.0 liter fermenter and sterilized and cooled to a temperature of 28 ° C., the inoculum was inoculated, and the cells were cultured for about 48 hours under aeration rate of 1/4 vvm and stirring at 460 rpm. During the culture, the temperature was kept at 28 ° C. The glycosyltransferase activity of the culture was 30 U / ml. 1U is pH 5.5 2
When reacted at 20 ° C. in a 0% sucrose solution, the amount of enzyme at which the initial rate of conversion of sucrose to product is 1 μmol / min is 1
Unit (U). 2) The enzyme-immobilized culture solution was cooled to 5 ° C., centrifuged at 9,000 G for 10 minutes, and the supernatant was discarded to recover the precipitated portion. The precipitate was mixed with a 4% sodium alginate solution at a ratio of 1: 1 (w / w), and the precipitate was mixed with a 0.5-mm nozzle through a dropping device.
The mixture was dropped into a 25 M calcium chloride solution to gel into granules, aged for 2 hours, and then washed with water to obtain granulated enzymes.
Next, the granulated enzyme was added to a 2% polyethyleneimine (PEI) solution adjusted to pH 5.5 by adding hydrochloric acid to 1: 1 (w / w).
And left to stand for 5 minutes. Immediately thereafter, filtration was performed to collect the granulated enzyme that had absorbed PEI. Subsequently, the mixture was cooled, poured into a 0.5% glutaraldehyde (GA) solution at 5 ° C., and gently stirred for 30 minutes. And
After thorough washing with water, 300 g of the immobilized enzyme was produced. The activity of the immobilized enzyme was 70 U / g. 3) Production of trehalulose and palatinose The immobilized enzyme of MX-232 was packed in a column having an inner diameter of 15 mm and a length of 300 mm, and a sucrose solution having a solid content of 50% (w / w) at a temperature of 25 ° C. and a flow rate of 8.5 ml / The liquid was passed in h. The sugar composition of the reaction solution discharged from the column was as follows. Reaction liquid sugar composition Fructose 0.1% Glucose 0.1 Sucrose 1.0 Palatinose 15.3 Trehalulose 83.5 Total 100% The above reaction liquid is filtered, passed through a cation exchange resin tower and an anion exchange resin tower, and desorbed. After salt purification and concentration, a syrup product containing trehalulose as a main component was obtained. This product is a syrup that contains less monosaccharides than conventional products, is clear, and has a high trehalulose content.
【0015】実施例2 実施例1のトレハルロースおよびパラチノースの製造に
際し、固形分50%(w/w)の蔗糖溶液を温度15℃、流
速4.7ml/hで通液した。カラムからの流出反応液の糖
組成は以下の通りであった。 反応液糖組成 フルクトース 0.1% グルコース 0 スクロース 1.0 パラチノース 8.5 トレハルロース 90.4 計 100 % 本発明の方法によって得られたトレハルロースシロップ
は、蔗糖の約50%の甘味を有するが、天然または人工
の高甘味度甘味料、例えばステビア甘味料、アスパルテ
ーム、アリテーム、アセスルファムK、シュクラロース
などを添加して甘味を増強をして使用することも可能で
あり、この場合、高甘味度甘味料の味質を改善する効果
がある。 〔低う蝕性飲食物の製造〕 1.いちごジャムの調合例。 いちご 300g トレハルロースシロップ 300g レモン汁 少々 2.いちごジャムの調合例。 いちご 300g トレハルロースシロップ 300g アスパルテーム 5g レモン汁 少々 3.いちごミルクゼリーの調合例。 いちご 100g 牛乳 200ml トレハルロースシロップ 80g 粉ゼラチン 7g 水 30ml レモン汁 5ml 4.いちご入りクリームババロアの調合例。 粉ゼラチン 4g 水 6ml 牛乳 100ml トレハルロースシロップ 40g 卵黄 30g いちごピューレ 70g 生クリーム 40ml 5.ホットケーキの調合例。 小麦粉 200g ベーキングパウダー 6g 牛乳 180ml 卵 50g トレハルロースシロップ 80g 水 45ml バター 10g トレハルロースを高濃度に含有するシロップを用いた製
品の特徴は低う蝕誘発性であり、まろやかでさっぱりし
た甘味を示し、酸に対し安定である。また、製品中に含
まれ他の成分のフレーバーを引立てる。ジャム、ゼリー
などでは使用したイチゴ他のフルーツの味や香りを好適
に引たたせ、最終製品の色、艶の引立ちが良い。Example 2 In the production of trehalulose and palatinose in Example 1, a sucrose solution having a solid content of 50% (w / w) was passed at a temperature of 15 ° C. at a flow rate of 4.7 ml / h. The sugar composition of the reaction solution discharged from the column was as follows. Reaction liquid sugar composition fructose 0.1% glucose 0 sucrose 1.0 palatinose 8.5 trehalulose 90.4 total 100% trehalulose syrup obtained by the method of the present invention has about 50% sweetness of sucrose, It is also possible to add a natural or artificial high-intensity sweetener, for example, stevia sweetener, aspartame, alitame, acesulfame K, sucralose, etc. to enhance the sweetness, and in this case, to use the high-sweetness sweetener. It has the effect of improving the taste of the ingredients. [Manufacture of low carious foods] 1. Strawberry jam preparation example. Strawberry 300g Trehalulose syrup 300g Lemon juice a little 2. Example of mixing strawberry jam. Strawberry 300g Trehalulose syrup 300g Aspartame 5g Lemon juice a little 3. An example of mixing strawberry milk jelly. Strawberry 100g Milk 200ml Trehalulose syrup 80g Powdered gelatin 7g Water 30ml Lemon juice 5ml 4. Example of cream bavarois with strawberry. Powdered gelatin 4g Water 6ml Milk 100ml Trehalulose syrup 40g Egg yolk 30g Strawberry puree 70g Fresh cream 40ml 5. Mixing example of hot cake. Flour 200g Baking powder 6g Milk 180ml Egg 50g Trehalulose syrup 80g Water 45ml Butter 10g Syrup containing a high concentration of trehalulose is characterized by low caries-inducing, mild and refreshing sweetness and acidity. It is stable. It also enhances the flavor of other ingredients contained in the product. In the case of jams and jellies, the taste and aroma of the strawberry and other fruits used are suitably drawn, and the color and gloss of the final product are good.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥居 英明 千葉県千葉市天台3−3−5−105 (72)発明者 澤田 謙三 東京都板橋区板橋2丁目63番地4号801 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C12P 19/12 C12P 19/24 CA(STN)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hideaki Okui 3-3-5-105 Tendai, Chiba City, Chiba Prefecture (72) Inventor Kenzo Sawada 2-63-4 Itabashi, Itabashi-ku, Tokyo 801 (58) Investigated Field (Int.Cl. 6 , DB name) C12P 19/12 C12P 19/24 CA (STN)
Claims (4)
たはその生産する酵素を利用し、蔗糖をトレハルロース
およびパラチノースに転換することを特徴とするトレハ
ルロースおよびパラチノースの製造法。1. A method for producing trehalulose and palatinose, comprising converting sucrose into trehalulose and palatinose using a microorganism belonging to the genus Agrobacterium or an enzyme produced by the microorganism.
アグロバクテリウム・ラジオバクターMX-232(微工研菌
寄託第12397号)である、特許請求の範囲第1項記
載の方法。2. The method according to claim 1, wherein the microorganism belonging to the genus Agrobacterium is Agrobacterium radiobacter MX-232 (Deposit No. 12397 of Microbiological Research Laboratories).
微生物の生産する糖転移酵素は固定化されている、特許
請求の範囲第1項又は第2項記載の方法。3. The method according to claim 1, wherein the microorganism of the genus Agrobacterium or the glycosyltransferase produced by the microorganism is immobilized.
ースの生産能を有するアグロバクテリウム・ラジオバク
ターMX-232(微工研菌寄託第12397号)およびトレ
ハルロースおよびパラチノースの生産能を有するその変
異微生物。4. Agrobacterium radiobacter MX-232 capable of producing trehalulose and palatinose from sucrose (Deposit No. 12397, deposited by Mie Kenken) and its mutant microorganism capable of producing trehalulose and palatinose.
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