JP3062264B2 - 高純度マルトース水溶液の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高純度マルトース水溶
液の製造方法に関する。さらに詳しくは、マルトースの
含有量が９０％以上である高純度マルトース水溶液を酵
素法を用いてより簡便に製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】マルトースは、食品加工への応用及び医
薬への利用の面で、他の糖類に見られない特質を持つこ
とが明らかにされている。そのため、高純度のマルトー
スへの需要が高まり、工業的に高純度マルトース水溶液
を製造する方法の確立が期待されている。

【０００３】また、結晶マルトースの製造に際しては、
マルトース液中に含まれるマルトトリオース以上の高分
子が結晶化を阻害して収率や純度を低下させる。マルト
ースからラネーニッケル等の触媒を用いて製造されるマ
ルチトール溶液から結晶マルチトールを製造する際に
も、同様の影響がある。このような点からも、高純度の
マルトース水溶液を製造する方法の確立が期待されてい
る。

【０００４】従来、９０％以上のマルトース含有量を有
する高純度マルトース水溶液の製造方法としては、以下
の方法がある。 (1) α−アミラーゼで澱粉を軽度に液化した後、β−ア
ミラーゼとイソアミラーゼを作用させる方法（特開昭５
７−１３４４９８号） (2) グルコース含有量が少なく、マルトース純度が７５
〜８５％程度のマルトースを主成分とする糖化液をアル
カリ金属型強酸性陽イオン交換樹脂でクロマト分離する
ことによる、９３％以上の純度を有する高純度マルトー
ス水溶液の製造方法（特開昭５７−２０９０００号、同
５８−２３７９９号、同６０−６７０００号） (3) 汎用性の高い酵素を特殊な組合せで使用して高純度
マルトース水溶液を得る方法（特開昭６３−１０１３５
６号）

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、いずれの方法
も工業的に利用するには不十分な方法であった。 (1) の方法は、高純度マルトースの製造のためには、澱
粉液化の際のＤＥ（グルコース当量、全固形物に対する
還元糖の割合）を２以下に抑える必要がある。そして、
このＤＥ値及びその後の工程中での数値を満たすために
は、液化濃度を２０％（以下、％とは特に断らない限
り、固形分当たりの重量％を示す、以下単に純度をいう
こともある）以下と通常のハイマルトースの製造より低
くする必要がある。そのため、極めて困難で微妙な液化
工程の調整が必要であり、さらに糖化槽も非常に大型の
物が必要になる。また、液化濃度を低くしている分だけ
大量の水を濃縮する必要があり、濃縮コストが大きいと
いう欠点も有る。

【０００６】(2) の方法は、ＤＰ（糖の重合度）が２で
あるマルトースとＤＰ３以上、即ち三糖以上のオリゴ糖
とを分離する方法である。その中でも、マルトース（Ｄ
Ｐ＝２）とマルトトリオース（ＤＰ＝３）とは、分子量
比、即ち分子量の差が小さく、かつ分離に必要なその他
の差異も小さいため、容量の大きな分離塔と大量の溶出
水を必要とする。大量の溶出水は、結果的に溶出後に大
量の水を濃縮する必要ががあるという欠点がある。さら
に、マルトースにマルトトリオースが混入し易く、高純
度のマルトースを得にくいという欠点もある。

【０００７】(3) の方法は、汎用性の高い酵素を組合せ
たもので、実用性は高い。しかし、糖化終了時点で、グ
ルコアミラーゼを比較的多く必要とすること、及び糖化
終了時点ではマルトース純度が低いという欠点がある。

【０００８】以上のように、従来法では、多量の水を濃
縮する必要があったり、大型の分離塔を必要としたり、
あるいはマルトース純度が十分でないという欠点があっ
た。

【０００９】そこで本発明の目的は、簡素な工程で、し
かもマルトトリオース以上のオリゴ糖の含有量が少ない
高純度のマルトース水溶液の製造方法を提供することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、澱粉液化液を
β−アミラーゼと澱粉枝切り酵素との存在下、マルトー
ス含有量が８４％以上になるまで糖化し、ついでこの糖
化液をα−アミラーゼＴＦ−３５の存在下、糖化するこ
とを特徴とする高純度マルトースの製造方法に関する。

【００１１】以下本発明を詳細に説明する。澱粉液化液
は、常法により得られるものであり、澱粉懸濁液をα−
アミラーゼにより液化する。澱粉としては、例えばトウ
モロコシ澱粉、馬鈴薯澱粉、その他大麦、甘薯、タピオ
カなどに由来する澱粉を挙げることができる。澱粉懸濁
液のα−アミラーゼによる液化は、濃度２０〜３０％に
調整した澱粉懸濁液に、シュウ酸や塩酸などの無機塩及
び細菌の生産する液化型α−アミラーゼを添加し、７０
〜１６０℃で加熱することにより、行うことができる。
この液化液のＤＥは、１〜１０、好ましくは２〜５とす
ることが適当である。

【００１２】澱粉液化液は、β−アミラーゼと澱粉枝切
り酵素との共存下、糖化される。澱粉枝切り酵素として
は、例えばプルラナーゼやイソアミラーゼ等を挙げるこ
とができる。β−アミラーゼとしては、β−アミラーゼ
＃１５００（長瀬生化学（株）製）、スペンザイムＢＢ
Ａ１５００（ＳＰＥＮＺＹＭＥ：登録商標、フィンシュ
ガー社製）を例示できる。特に、大豆由来のβ−アミラ
ーゼを用いることが好ましい。汎用性を有し、かつ本発
明の実施上好ましいことから、プルラナーゼとしては、
プロモザイム（ノボ社製）及びプルラナーゼアマノＣＫ
Ｌ（アマノ社製）等、またイソアミラーゼとしては林原
（株）製のものをそれぞれ例示できる。

【００１３】β−アミラーゼの使用量は２０〜５０u/g-
dsとし、澱粉枝切り酵素の使用量は３〜５００u/g-dsと
することが適当である。より具体的には、プルラナーゼ
は３〜５u/g-ds（例えば、３．８３０u/mlのプルラナー
ゼアマノＣＫＬ（アマノ社製）では添加量を固形分当た
り０．０８〜０．１５％とする）の範囲とし、イソアミ
ラーゼは２００〜５００u/g-ds（例えば、４６０，００
０u/mlの林原（株）製イソアミラーゼでは添加量を固形
分当たり０．０５〜０．１２％とする）の範囲とするこ
とが適当である。また、この糖化工程は、例えば５０〜
６０℃で、２０〜７２時間行うことが適当である。

【００１４】β−アミラーゼと澱粉枝切り酵素による澱
粉液化液の糖化は、マルトース含有量が８４％以上にな
るまで、好ましくはマルトース含有量が最大になるまで
行う。本発明では、マルトース含有量が一定以上になっ
た後に、α−アミラーゼＴＦ−３５を作用させること
で、初めてマルトース純度が９０％以上の高純度マルト
ース水溶液を製造することが可能になった。

【００１５】マルトース含有量が８４％以上になった糖
化液にα−アミラーゼＴＦ−３５を添加し、さらに糖化
する。尚、α−アミラーゼＴＦ−３５の添加及び糖化
は、β−アミラーゼ及び澱粉枝切り酵素を糖化液から除
去した後に行うか、あるいは、β−アミラーゼ及び澱粉
枝切り酵素はそのまま含んだままで行うか、のどちらで
もよい。α−アミラーゼＴＦ−３５は、５０〜２００ｕ
／ｇ−ｄｓとすることが適当である。また、糖化の温度
は、例えば５０〜７０℃とし、時間は例えば２０〜７２
時間とすることが適当である。

【００１６】α−アミラーゼＴＦ−３５は、サーモモノ
スポラ ビリディスＴＦ−３５（Thermomonospora viri
dis TF-35)由来の酵素であって、特開平２−１１３８８
６号に記載され公知である。

【００１７】α−アミラーゼＴＦ−３５による糖化終了
後、糖化液から、常法により、酵素等の残渣を分離、除
去し、精製して、液中の固形分中のマルトース含有量が
９０％以上の糖液を得ることができる。尚、本発明にお
いて、マルトース含有量及びマルトース純度とは、マル
トース水溶液中に含まれる固形分当たりの値である。即
ち、マルトース含有量が９０％とは、マルトース水溶液
中の固形分中の９０％がマルトースであることを示す。

【００１８】

【発明の効果】本発明の方法より、従来は困難とされて
いた酵素法により、９０％以上の高純度マルトース水溶
液を、簡素でかつ工業的に有利な工程で製造することが
可能になった。さらに、 本発明の方法により得られた
高純度マルトース水溶液は、マルトース純度が高く、そ
のまま利用できる他、単に粉末化して利用することもで
きる。さらに、必要により、結晶化したり、あるいはク
ロマト分離法によりさらに純度を挙げることもできる。
また、本発明の方法により得られた高純度マルトース水
溶液は、そのま、あるいはさらに高純度化した後に、水
素添加して高純度マルチトース及び結晶マルチトースを
得ることもできる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに説明す
る。

【００２０】実施例１ （第１工程）馬鈴薯澱粉を濃度２５％に調製し、大和化
成（株）製細菌液化型α−アミラーゼ（クライスターゼ
Ｔ−５）を用いてＤＥが約３．８になるように液化し
た。 （第２工程）液化液をｐＨ５．５に調製し、温度５５℃
で基質固形分に対して０．１％（以下ＤＳと略記すると
こがある）の天野製薬（株）製プルラナーゼ（３，８３
０ｕ／ｍｌ）及び０．２５％の大豆由来β−アミラーゼ
（長瀬生化学（株）製１０，０００ｕ／ｇ）を添加し
て、２４時間糖化反応を行った。糖化開始後２４時間目
の糖組成を高速液体クロマトグラフィーにて分析した結
果、一糖：０．１％、二糖：８５．１％、三糖：６．６
％、四糖以上のオリゴ糖：８．２％であった。

【００２１】（第３工程）糖化開始後２４時間目にα−
アミラーゼＴＦ−３５を１００ｕ／ｇ−ｄｓ添加して、
さらに４８時間糖化反応を継続した。 （第４工程）第３工程終了後、ｐＨを４．５に調整して
酵素を失活させた後、水不溶成分を濾過法により除去
し、精製して高純度マルトース水溶液を得た。高速液体
クロマトグラフィーにて分析した結果、一糖：３．８
％、二糖：９１．１％、三糖：２．１％、四糖以上のオ
リゴ糖：３．０％であった。

【００２２】実施例２ （第１工程）馬鈴薯澱粉を濃度２５％に調製し、大和化
成（株）製細菌液化型α−アミラーゼ（クライスターゼ
Ｔ−５）を用いてＤＥが焼く３．８になるように液化し
た。 （第２工程）液化液をｐＨ５．５に調製し、温度５５℃
で基質固形分に対して０．１％の林原（株）製イソアミ
ラーゼ（４６０，０００ｕ／ｍｌ）及び０．２５％の大
豆由来β−アミラーゼ（長瀬生化学（株）製１０，００
０ｕ／ｇ）を添加して、２４時間糖化反応を行った。糖
化開始後２４時間目の糖組成を高速液体クロマトグラフ
ィーにて分析した結果、一糖：０．１％、二糖：８９．
５％、三糖：６．９％、四糖以上のオリゴ糖：３．５％
であった。

【００２３】（第３工程）糖化開始後２４時間目にα−
アミラーゼＴＦ−３５を１５０ｕ／ｇ−ｄｓ添加して、
さらに４８時間糖化反応を継続した。 （第４工程）第３工程終了後、ｐＨを４．５に調整して
酵素を失活させた後、水不溶成分を濾過法により除去
し、精製して高純度マルトース水溶液を得た。高速液体
クロマトグラフィーにて分析した結果、一糖：２．８
％、二糖：９３．７％、三糖：２．８％、四糖以上のオ
リゴ糖：０．７％であった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C12P 19/00 - 19/64 ＢＩＯＳＩＳ（ＤＩＡＬＯＧ) ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 澱粉液化液をβ−アミラーゼと澱粉枝切
   り酵素との存在下、マルトース含有量が８４％以上にな
   るまで糖化し、ついでこの糖化液をα−アミラーゼＴＦ
   −３５の存在下、糖化することを特徴とする高純度マル
   トース水溶液の製造方法。
2. 【請求項２】 澱粉液化液のβ−アミラーゼと澱粉枝切
   り酵素との存在下の糖化をマルトース含有量が最大にな
   るまで行う請求項１記載の製造方法。