JP3819541B2 - エリスリトールの精製法 - Google Patents
エリスリトールの精製法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3819541B2 JP3819541B2 JP16789397A JP16789397A JP3819541B2 JP 3819541 B2 JP3819541 B2 JP 3819541B2 JP 16789397 A JP16789397 A JP 16789397A JP 16789397 A JP16789397 A JP 16789397A JP 3819541 B2 JP3819541 B2 JP 3819541B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- erythritol
- acetoin
- containing culture
- culture solution
- water vapor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
【0002】
本発明は、エリスリトールの精製法に関し、特にエリスリトール生産菌の培養により得られるエリスリトール含有培養液中のアセトインを除去する方法に関する。
【0003】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
【0004】
エリスリトールは、地衣類、キノコ類、果実類(梨、ブドウ、スイカ、メロン等)に含まれる四炭糖の糖アルコールである。
【0005】
エリスリトールは、体内ではほとんどエネルギーにならず、砂糖の約75%の甘味度の甘味料であり、非う蝕性であること、大きな冷涼感があること、吸湿性が低いこと、矯味・矯臭効果が高いこと、緩下作用が小さいこと等、多くのすぐれた特性を有することから、飲料やキャンデー等の数多くの食品に利用されているばかりでなく、化粧品、医薬品にも利用されている。
【0006】
エリスリトールは、通常、グルコースをエリスリトール生産菌により培養させることで産出される。その具体的な製造方法としては、モニリエラ・トメントサ・バール・ポリニス(Moniliella Tomentosa Var. Pollinis)、カンジダ・ポリモルファ(Candida Polymorpha)、トリゴノプシス・バリアビリス(Trigonopsis Variabilis)、オーレオバシディウム(Aureobasidium)等のエリスリトール生産菌を用いた方法がアプライド・マイクロバイオロジー(Applied Microbiology)第12巻3号第240−246頁(1964年)、特公昭37−3546号公報、特公平4−11189号公報、特公平6−30593号公報等、多くの文献や特許公報に紹介されている。
【0007】
これらのエリスリトール生産菌を用いてグルコースを培養して得られたエリスリトール含有培養液は、通常、そこから菌体を遠心分離等で除去した後、活性炭を用いて着色物質等を除去し、イオン交換樹脂による精製処理を行い、濃縮して結晶化することによりエリスリトールの結晶が製造される。
【0008】
ところが、エリスリトール生産菌を用いてグルコースを培養して得られたエリスリトール含有培養液には、培養中に生成したアセトインが含まれることが知られており、通常実施されるエリスリトール含有培養液の精製処理では、アセトインを十分に除去することができず、アセトインの持つ芳香臭がエリスリトールを使用した食品の風味を損なうことがある。
【0009】
エリスリトール含有培養液からアセトインを除去する方法として、特開平6−9455号公報には、(1)エリスリトール含有培養液に水を加えるか又はエリスリトールの精製工程で大量の水を使用し、その水を濃縮する際に水とともにアセトインを蒸留除去する方法、(2)晶析缶内液のエリスリトール濃度を40〜65重量%に調整する方法、(3)晶析母液をパージする方法、及び(4)晶析母液のイオン交換樹脂による脱塩脱色処理による方法が紹介されている。
【0010】
しかし、(1)の方法はエリスリトール含有培養液からアセトインを除去する為に大量の水を蒸発させなければならず、経済的に不利な方法である。
【0011】
また、(2)の方法はエリスリトール含有培養液に含まれるアセトイン量が多い場合には析出するエリスリトール結晶中のアセトイン濃度を十分に低くすることが困難である。
【0012】
(3)の方法は、アセトインといっしょにエリスリトールもパージされることから、エリスリトールの回収率が低くなる。
【0013】
更に、アセトインはCH3COCH(OH)CH3 の構造を有する有機化合物であり、水溶液中でイオンとして存在する塩酸や水酸化ナトリウムのような無機化合物とは異なり、イオン交換樹脂への吸着性が極めて悪いことから、(4)の方法の効果も期待するほどではない。
【0014】
本発明は、上記課題を解決し、エリスリトール含有培養液を経済的且つ容易に精製する方法を提供することを目的としている。
【0015】
【課題を解決するための手段】
【0016】
本発明者等は、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、アセトインが水に易溶でその沸点が約148℃であり、エリスリトールが極めて安定な物質であるなどの物性を考慮し、アセトインを含むエリスリトール含有培養液に水蒸気を吹き込むことで容易にアセトインを除去することができること、及びこの時のアセトインの含有量が予期しないほど著しく低くなることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0017】
即ち、本発明の課題を解決するための手段は、下記の通りである。
【0018】
第1に、エリスリトールを製造するに際し、エリスリトール生産菌の培養により得たエリスリトール含有培養液と水蒸気とを接触させ、アセトインを水蒸気側に移動させることで除去することを特徴とするエリスリトールの精製法である。
第2に、エリスリトール生産菌の培養により得たエリスリトール含有培養液と水蒸気との接触において、エリスリトール生産菌の培養により得たエリスリトール含有培養液を充填塔の一方から連続的に供給しながらそれとは逆の方向から連続的に水蒸気を供給し、他方からエリスリトール含有培養液を連続的に排出しながらそれとは逆の方向から水蒸気を排出してエリスリトール含有培養液と水蒸気とを向流接触させ、アセトインを水蒸気側に移動させることで除去することを特徴とする第1に記載のエリスリトールの精製法である。
【0019】
本発明の精製には、モニリエラ・トメントサ・バール・ポリニス、カンジダ・ポリモルファ、トリゴノプシス・バリアビリス、オーレオバシディウム等の通常使用されるエリスリトール生産菌体を用いてグルコースを培養したエリスリトール含有培養液が使用される。
【0020】
エリスリトール生産菌体を用いてグルコースを培養したエリスリトール含有培養液から菌体を除去するには、通常、遠心分離やフィルター等が使用される。
【0021】
本発明において、水蒸気と接触させるエリスリトール含有培養液の固形物濃度は、エリスリトール生産菌体を除去したままの濃度が経済的であるが、取扱い量を出来る限り少なくすること及び水に対するエリスリトールの溶解度等を考慮して、凡そ、10重量%〜60重量%程度が好ましく、更に好ましい濃度範囲は、20重量%〜40重量%である。
【0022】
エリスリトール含有培養液と接触させる水蒸気は、格別の制約はなく、本発明を実施する際に必要な温度条件を実現できる程度のものであれば、通常の水蒸気発生器等によって発生させたもので充分である。
【0023】
エリスリトール含有培養液と水蒸気を接触させる方法には、回分式と連続式があり、本発明においては何れの方法も採用可能であるが、連続的に行う方法が効率がよい。
【0024】
本発明の更に好ましい実施態様としては、前記エリスリトール含有培養液と水蒸気とを向流で連続的に接触させることである。
【0025】
本発明の充填塔に充填する充填物としては、ラヒシリングやマクマホン等の通常蒸留塔の充填物として使用される充填物が採用できる。
【0026】
充填塔に供給されるエリスリトール含有培養液の供給速度は、SVEry=1〜3程度が好ましい。
【0027】
ここで、SVEryとは下記の式によって求められる。
【0028】
SVEry=(1時間当たりに充填塔へ供給されるエリスリトール含有培養液の容量)/(充填塔中の充填物の容量)
【0029】
このとき、エリスリトール含有培養液の供給速度がSVEry=1未満の場合は必要以上に精製処理量を低下させることになるので好ましくなく、SVEry=3を越えた場合にはアセトインの除去が不完全になるので好ましくない。
【0030】
本発明の充填塔に供給する水蒸気量は、水蒸気を凝縮した時の水の量に換算したときに、SVSteam=0.3〜2.0の範囲が好ましいが、更に好ましくはSVSteam=0.3〜1.5である。
【0031】
ここで、SVSteamとは、下記の式によって求められる。
【0032】
SVSteam=(1時間当たりに充填塔へ供給される水蒸気を凝縮した時の水の容量)/(充填塔中の充填物の容量)
【0033】
本発明において、充填塔を100℃以上の温度に保持することによりエリスリトール含有培養液に含まれるアセトインは供給した水蒸気とともに充填塔から除去される。
【0034】
アセトインを除去した後のエリスリトール含有培養液は、必要により通常実施される活性炭やイオン交換樹脂を用いた精製処理を行い、濃縮結晶化することで、エリスリトール結晶を得ることができる。
【0035】
本発明を実施することにより、培養時に生成するアセトインをエリスリトール含有培養液から除去することができ、しかもこれまで不可能か又はエネルギー消費量が多く経済的に不利と考えられていたアセトインを濃度1ppm未満まで容易且つ経済的に除去することが可能となる。
【0036】
【実施例】
【0037】
以下に実施例をあげて更に具体的に本発明の方法を説明するが、本発明の技術的範囲は以下の例に制限されるものではない。
【0038】
また、以下の実施例において、%は特に断らない限り重量%を表わすものとする。
【0039】
エリスリトール含有培養液の糖組成は、高速液体クロマトグラフィーを用いて分析した。
【0040】
また、アセトインの分析は、ジャーナル・オブ・ザ・アメリカン・ソサイアティ・オブ・ブリューイング・ケミスツ(Journal of the American Society of Brewing Chemists)第51巻第3号114〜118頁(1993年)に記載された方法に従い、エリスリトール含有培養液中のアセトインを酢酸エチルで抽出後、その抽出液をキャピラリーカラムを使用したガスクロマトグラフィーで分析した。
【0041】
上記分析方法は酢酸エチル中のアセトインを0.17ppmまで検出することが可能な分析方法である。
【0042】
【実施例1】
【0043】
[エリスリトール含有培養液の調製]
【0044】
無水結晶ブドウ糖112g/リットル及びコーンステープリカー11.2g/リットルを含む培地にモニリエラ・トメントサ・バール・ポリニス(CBS 461.67)を接種し、30℃で4日間振とう培養することで前培養液を得た。
【0045】
次に、容量30リットルのジャーファーメンターに無水結晶ブドウ糖3kg、コーンステープリカー225g、前培養液800ミリリットル及び水を加えて全量を15リットルとし、空気量15リットル/分、撹拌速度500rpm、温度30℃にて12日間培養した。
【0046】
次に、遠心分離により培養液から菌体を分離し、エリスリトール75.4g/リットル、グリセリン4.9g/リットル及びその他の物質5.8g/リットルを含むエリスリトール含有培養液を得た。
【0047】
この液をエリスリトール濃度20%まで濃縮した。この液のアセトイン濃度は、10ppmであった。
【0048】
[アセトイン除去用充填塔]
【0049】
本発明の実施に用いるアセトイン除去用充填塔は、図1に示す通り、塔上部(1)、充填部(2)、塔下部(3)を有し、ステンレス製で加熱ジャケット付きのものである。
【0050】
該充填塔の塔上部(1)は内径3.5cm、長さ20cm、充填部(2)は内径3.5cm、長さ210cm、容量2020mlであり、塔下部(3)は内径3.5cm、長さ70cmである。
【0051】
充填塔内は、塔上部(1)と充填部(2)の間、及び充填部(2)と塔下部(3)の間に金網を取り付け、充填部(2)には、径6mm、細孔100メッシュのマクマホンパッキンを充填した。
【0052】
エリスリトール含有培養液は、ポンプ(4)により予熱器を通って塔上部のエリスリトール含有培養液供給口(a)から充填塔に供給し、充填部(2)を通過後、塔下部(3)より、バルブ(d)を開けて排出する。
【0053】
アセトインを除去する為の水蒸気は、バルブ(h)を通して塔下部側面の水蒸気供給口(c)より充填塔に供給し、充填部(2)を通過後、塔上部側面の水蒸気排出口(b)より、バルブ(g)を開けて排出する。
【0054】
充填塔の加熱用水蒸気は塔下部(3)の側面の加熱用水蒸気供給口(f)より塔下部(3)の側面に供給し、充填部(2)の側面を通過後、塔上部(1)の側面の加熱用水蒸気排出口(e)より排出する。
【0055】
[アセトインの除去]
【0056】
加熱用水蒸気供給口(f)より充填塔側部に水蒸気を供給し、蒸気圧1.25Kg/cm2 に保った。次いでバルブ(g)を閉じた後、バルブ(h)を開け水蒸気供給口(c)より充填塔内に水蒸気を供給して蒸気圧1.25Kg/cm2 に保持し、充填塔内の温度を105℃に調整した。この間、バルブ(d)を時々開放することで塔下部(3)から凝縮した水を排出した。
【0057】
バルブ(g)を開け、水蒸気供給口(c)から水蒸気排出口(b)へSVSteam=0.5で水蒸気を供給した。
【0058】
充填塔内の温度が安定した後、ポンプ(4)によりSVEry=2.0の流量でエリスリトール含有培養液を充填塔へ供給し、充填塔内で水蒸気と接触させ、バルブ(d)を開けて、塔下部(3)から排出した。
【0059】
そして、エリスリトール含有培養液を供給してから1時間後及び2時間後に塔下部(3)から排出した精製液中のアセトインをガスクロマトグラフィーにて分析したところ、アセトインは検出されなかった。
【0060】
【実施例2】
【0061】
実施例1の[エリスリトール含有培養液の調製]に記載した方法と同様の方法で調整した濃縮液に、アセトインを添加することで、アセトイン濃度が50ppmのエリスリトール含有培養液を調整した。
【0062】
次に、実施例1と同様のアセトイン除去用充填塔を使用し、SVSteam=1.0、SVEry=1.0とする他は、実施例1と同様の条件で上記アセトイン濃度を調整したエリスリトール含有培養液からアセトインの除去を試みた。
【0063】
そして、エリスリトール含有培養液を供給してから1時間後及び2時間後に塔下部(3)から排出した精製液中のアセトインをガスクロマトグラフィーにて分析したところ、精製液にアセトインは検出されなかった。
【0064】
【実施例3】
【0065】
実施例1の[エリスリトール含有培養液の調製]に記載した方法と同様の方法で調整した濃縮液に、アセトインを添加することで、アセトイン濃度が50ppmのエリスリトール含有培養液を調整した。
【0066】
次に、実施例1と同様のアセトイン除去用充填塔を使用し、SVSteam=1.5、SVEry=2.0とする他は、実施例1と同様の条件で上記アセトイン濃度を調整したエリスリトール含有培養液からアセトインの除去を試みた。
【0067】
そして、エリスリトール含有培養液を供給してから1時間後及び2時間後に塔下部(3)から排出した精製液中のアセトインをガスクロマトグラフィーにて分析したところ、精製液にアセトインは検出されなかった。
【0068】
【実施例4】
【0069】
実施例1の[エリスリトール含有培養液の調製]に記載した方法と同様の方法で調整した濃縮液に、アセトインを添加することで、アセトイン濃度が200ppmのエリスリトール含有培養液を調整した。
【0070】
次に、実施例1と同様のアセトイン除去用充填塔を使用し、充填塔内の温度115℃、SVSteam=1.5、SVEry=1.0とする他は、実施例1と同様の条件で上記アセトイン濃度を調整したエリスリトール含有培養液からアセトインの除去を試みた。
【0071】
そして、エリスリトール含有培養液を供給してから1時間後及び2時間後に塔下部(3)から排出した精製液中のアセトインをガスクロマトグラフィーにて分析したところ、精製液にアセトインは検出されなかった。
【0072】
【発明の効果】
【0073】
本発明を実施することにより、アセトインの除去を容易に行うことが可能であり、エリスリトール含有培養液を経済的且つ容易に精製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施に用いるアセトイン除去用充填塔の概略図
【符号の説明】
1 塔上部
2 充填部
3 塔下部
4 ポンプ
a エリスリトール含有培養液供給口
b 水蒸気排出口
c 水蒸気供給口
d バルブ
e 加熱用水蒸気排出口
f 加熱用水蒸気供給口
g バルブ
h バルブ
Claims (2)
- エリスリトールを製造するに際し、エリスリトール生産菌の培養により得たエリスリトール含有培養液と水蒸気とを接触させ、アセトインを水蒸気側に移動させることで除去することを特徴とするエリスリトールの精製法。
- エリスリトール生産菌の培養により得たエリスリトール含有培養液と水蒸気との接触において、エリスリトール生産菌の培養により得たエリスリトール含有培養液を充填塔の一方から連続的に供給しながらそれとは逆の方向から連続的に水蒸気を供給し、他方からエリスリトール含有培養液を連続的に排出しながらそれとは逆の方向から水蒸気を排出してエリスリトール含有培養液と水蒸気とを向流接触させ、アセトインを水蒸気側に移動させることで除去することを特徴とする請求項1に記載のエリスリトールの精製法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16789397A JP3819541B2 (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | エリスリトールの精製法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16789397A JP3819541B2 (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | エリスリトールの精製法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11187A JPH11187A (ja) | 1999-01-06 |
JP3819541B2 true JP3819541B2 (ja) | 2006-09-13 |
Family
ID=15858026
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16789397A Expired - Lifetime JP3819541B2 (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | エリスリトールの精製法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3819541B2 (ja) |
-
1997
- 1997-06-11 JP JP16789397A patent/JP3819541B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11187A (ja) | 1999-01-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wei et al. | Purification and crystallization of xylitol from fermentation broth of corncob hydrolysates | |
JP2947609B2 (ja) | キシロース含有混合物からのキシリトールの製造方法 | |
FI86440C (fi) | Foerfarande foer samtidig framstaellning av xylitol och etanol. | |
Soetaert et al. | The production of mannitol by fermentation | |
EP0421882A2 (fr) | Procédé de fabrication de xylitol et de produits riches en xylitol | |
EP0403392B1 (fr) | Nouveau procédé de fabrication du xylose | |
US10047381B2 (en) | Method for producing 3-hydroxypropanal | |
Martínez et al. | Downstream process for xylitol produced from fermented hydrolysate | |
WO2018146210A1 (fr) | Procede de purification de la vanilline naturelle | |
US8642299B2 (en) | Continuous single vessel butanol synthesis by fermentation | |
US20150159180A1 (en) | Process for production of crystalline xylitol using pichia caribbica and its application for quorum sensing inhibition | |
CN109554419A (zh) | 一种酶转化法制备甘油葡糖苷的方法 | |
KR101773135B1 (ko) | 1,4-디아미노부탄의 정제방법 | |
JP3819541B2 (ja) | エリスリトールの精製法 | |
JP2000210095A (ja) | キシリト―ル又はd―キシルロ―スの製造法 | |
Aliakbarian et al. | An assessment on xylitol recovery methods | |
TWI631216B (zh) | 利用選擇性發酵方法之粗糖及乙醇之製造方法 | |
EP2157184B1 (en) | Process for producing vanilin from microorganisms immobilized by surface culture | |
BRPI0412250B1 (pt) | pérola de alginato compreendendo candida tropicalis cj-fid (kctc 10457bp) e método para produção de xilitol a partir da mesma | |
JPH1096A (ja) | 微生物を用いるエリスリトールの製造方法 | |
JP6994805B2 (ja) | 1,5-ジアミノペンタンの精製方法 | |
Salam et al. | Fermentation based sugar-alcohol downstream processing: A review | |
KR940003940B1 (ko) | 해당초에서 김네므산염 농축물을 추출하는 방법과 그 추출장치 | |
JP3819542B2 (ja) | エリスリトールの精製方法 | |
EP1688501A2 (en) | Process for the manufacture of spiroketals |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040519 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060523 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060615 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090623 Year of fee payment: 3 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090623 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090623 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120623 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150623 Year of fee payment: 9 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |