JP2911310B2 - グルコースの製造方法および装置 - Google Patents

グルコースの製造方法および装置

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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/02Monosaccharides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C13SUGAR INDUSTRY
    • C13KSACCHARIDES OBTAINED FROM NATURAL SOURCES OR BY HYDROLYSIS OF NATURALLY OCCURRING DISACCHARIDES, OLIGOSACCHARIDES OR POLYSACCHARIDES
    • C13K1/00Glucose; Glucose-containing syrups
    • C13K1/06Glucose; Glucose-containing syrups obtained by saccharification of starch or raw materials containing starch
    • C13K1/08Purifying

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はデンプンを酵素を用いて
糖化し高純度のグルコース(ブドウ糖)を製造する方法
および装置の改良、具体的にはデンプンの比較的短時間
の糖化工程とこの糖化工程からの糖化液をクロマト分離
にかけるクロマト分離工程との組合せを含むグルコース
の製造方法および製造装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般にデンプンを酵素を用いて糖化し高
純度のグルコースを製造する方法および装置は次の如き
フローシートで行なわれている。
【0003】
【0004】上記のデンプン乳液化工程から得られるデ
ンプン乳液化液に糖化酵素を添加しグルコース含有率96
(重量)%以上の糖化液を製造する場合、糖化槽での滞
留時間は現在の工程では温度55〜65℃で40〜60時間を要
し、その間の微生物繁殖の抑制、不純物の生成抑制、糖
化中のpHコントロールその他各種の品質管理の面での
細心の注意が不可欠であり、又長時間の反応の点から大
容量の糖化設備と敷地面積を必要とするという問題があ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは上記のデ
ンプン乳液化液の糖化槽での滞留時間、即ち糖化時間を
大幅に短縮して現在の工程における品質管理並びに大容
量の糖化槽の諸問題を解消したものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、テンプンを酵素を用いて糖化し高純度のブドウ糖
を製造するに当たり、デンプンの糖化を比較的短時間の
糖化域で中断し、この短時間糖化域にあるグルコース、
オリゴ糖、灰分色素を含有する糖化液を陽イオン交換樹
脂を用いて軟化処理し、次いで軟化処理した糖化液を陽
イオン交換樹脂を用いるクロマト分離装置で、グルコー
ス区分、オリゴ糖区分、灰分色素区分に分取し、グルコ
ース区分はグルコース製品、オリゴ糖区分は水飴もしく
はオリゴ糖製品とすることを特徴とするグルコースの製
造方法および装置に存し、これにより前出の現在の糖化
単独の工程における問題点を解消するのみならず、クロ
マト分離を行うことからグルコース区分の他にオリゴ糖
区分をも併産可能として多品種化に寄与する生産体制を
採ることができ、又クロマト分離工程でグルコース区分
およびオリゴ糖区分と共に分離される灰分色素区分は飼
料成分にも利用しうる等工業的に有益な効用を示す。
【0007】
【作用】一般にデンプンを酵素を用いて糖化する場合、
糖化の反応時間とグルコース含有率との関係は図1の如
くであり、目的とする高純度グルコースを製造するため
にはグルコース含有率97%まで糖化する必要があり、
このために現状では48時間以上反応させている。 本
発明はこの反応時間をグルコース含有率が96%未満で
ある比較的短時間、具体的には48時間未満に設定し、
この比較的短時間の糖化域にあるグルコース含有率96
%未満で糖化を中断した糖化液をクロマト分離にかける
ことによってグルコース区分を分取してこれより高純度
のグルコースを製造し、併せてクロマト分離で同時に分
別されるオリゴ糖区分および灰分色素区分をも夫々分取
し、前者は水飴もしくは、マルトース、マルトトリオー
ス、マルトテトラオース、マルトペンタオース等のオリ
ゴ糖が混合されているオリゴ糖製品とし、後者は廃棄す
るか飼料成分として利用することを夫々可能にしたもの
である。
【0008】本発明の糖化工程ではその糖化反応時間を
到達グルコース含有率が96%未満好ましくは80〜95%で
あるように比較的短時間に設定するが、これは酵素、添
加量を勘案して最も効率の高い時間帯を選択することに
なる。通常は24時間前後の反応時間が最も好適である。
【0009】上記本発明の実施においてクロマト分離の
前段に該クロマト分離用のクロマト分離剤すなわち陽イ
オン交換樹脂と同種の陽イオン交換樹脂を用いて糖化液
の軟化を行うことは、クロマト分離操作を安定して操作
できるなど本発明の効率向上の面で極めて有効である。
【0010】
【0011】
【実施例】以下に本発明の実施例を示すが、これは例示
の目的で掲げたものであり、これによって本発明の範囲
を限定するものではない。
【0012】コンスターチ30%水溶液1リットルにα−
アミラーゼ(ノボ社製ターマミル60L)を 0.5g加えp
H6.5 に調整後90℃で2hr反応させ液化した。この液を
pH4.5 に調整してグルコアミラーゼ(ノボ社製AMG
−300 L)を 0.2g加え、60℃で24hr糖化させた。
【0013】この液を硅ソ土濾過後濃縮して以下の液を
得た。
【0014】この液をカチオン交換樹脂(アンバーライ
トIR− 120B Na型)が 100ml充填されたカラムに
通液し以下の液を得た。 Bx 58.0 pH 4.8 T・カチオン 580mg as CaCO3 /リットル T・硬度 0mg as CaCO3 /リットル
【0015】この液をクロマト分離にかけた。クロマト
分離装置は カチオン交換樹脂 Na型 300ml ,1m−Bed Dept
h 原液フィード量 22.5ml 溶離液 1/10000 N NaOH 通液スピード LV=3
【0016】通液結果を表1および図2に示す。サンプ
ルNo.1〜11のフラクション、サンプルNo.12
〜19のフラクションおよびサンプルNo.20〜28
のフラクションを回収することにより、それぞれ灰分色
素区分、オリゴ糖区分およびグルコース含有量99.6
%のグルコース液(グルコース区分)を得ることができ
た。(回収率95.6%)
【0017】
【表1】
【0018】
【発明の効果】本発明の効果を要約して列記すれば次の
通りである。 糖化時間が大幅に短縮され、作業効率の向上に寄与
する所大である。 糖化時間の短縮により糖化工程の品質管理が容易と
なる。 糖化時間の短縮により糖化槽は比較的小容量です
み、又敷地面積も小さくでき、設備費が安価となる。 糖化時間の短縮により糖化酵素を固定化しカラムで
の通液糖化も可能となる。 糖化時間の短縮により従来のバッチ式糖化槽を容易
にパイプ式等の連続糖化方式に変更することができる。 糖化時間の短縮により微生物繁殖が抑制され、不純
物を抑制することが容易である。 糖化時間の短縮により糖化中のpHのコントロール
を殆ど必要としない。
【図面の簡単な説明】
【図1】デンプンの糖化反応時間とグルコース含有率を
示した図表である。
【図2】本発明の実施例におけるクロマト分離によるグ
ルコース分離を示した図表である。

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】デンプンを酵素を用いて糖化し高純度のブ
    ドウ糖を製造するに当たり、デンプンの糖化を比較的短
    時間の糖化域で中断し、この短時間糖化域にあるグルコ
    ース、オリゴ糖、灰分色素を含有する糖化液を陽イオン
    交換樹脂を用いて軟化処理し、次いで軟化処理した糖化
    液を陽イオン交換樹脂を用いるクロマト分離装置で、グ
    ルコース区分、オリゴ糖区分、灰分色素区分に分取し、
    グルコース区分はグルコース製品、オリゴ糖区分は水飴
    もしくはオリゴ糖製品とすることを特徴とするグルコー
    スの製造方法。
  2. 【請求項2】デンプンの糖化をグルコース含有量96%
    未満、好ましくは80〜93%の短時間糖化域で中断す
    請求項1記載のグルコースの製造方法。
  3. 【請求項3】灰分色素区分は廃棄もしくは濃縮し、また
    は濃縮せずして飼料成分に用いる請求項1または2記載
    のグルコースの製造方法。
  4. 【請求項4】軟化処理に用いる陽イオン交換樹脂とクロ
    マト分離装置に用いる陽イオン交換樹脂は同種の陽イオ
    ン交換樹脂を用いる請求項1〜3のいずれか1項記載の
    グルコースの製造方法。
  5. 【請求項5】デンプンを短時間糖化域まで糖化するため
    の酵素糖化装置と、該短時間糖化域にある糖化液を軟化
    処理する陽イオン交換樹脂を用いる軟化装置と、軟化処
    理された糖化液からグルコース区分、オリゴ糖区分、灰
    分色素区分に分取するための陽イオン交換樹脂を用いる
    クロマト分離装置からなることを特徴とするグルコース
    の製造装置。
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