JPH0193597A - Production of multitol - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、DP3以上のオリゴ糖アルコール含有量の少
ないマルチトールの製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a method for producing maltitol having a DP of 3 or more and having a low oligosaccharide alcohol content.
(従来の技術)
マルチトールはマルトースを水素添加して得られる糖ア
ルコールである。(Prior Art) Maltitol is a sugar alcohol obtained by hydrogenating maltose.
高純度のマルチトールを得ようとする試みについては多
数の方法が発表されているが、それらは次の三つの方法
に大別される。Many methods have been published in attempts to obtain highly pure maltitol, but they can be broadly classified into the following three methods.
■即ち、第1の方法は例えば特開昭57−134498
号公報等に示されているように、α−アミラーゼで澱粉
を低DB(デキストロース当量)に液化した澱粉液化液
にβ−アミラーゼ及びイソアミラーゼを作用させ、マル
トース高含有糖化液を得、これを水素添加して高純度マ
ルチトールを得るものである。■That is, the first method is, for example, disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-134498.
As shown in the publication, β-amylase and isoamylase are applied to a starch liquefied liquid obtained by liquefying starch to a low DB (dextrose equivalent) with α-amylase to obtain a maltose-rich saccharified liquid. High purity maltitol is obtained by hydrogenation.
■第2の方法は、特開昭57−209000号公報、同
58−23799号公報、同6O−67ooo号公報、
同62−19210号公報等に示されているような糖化
液の分画によって得た高純度マルトースを原料とする方
法、即ち、グルコース含有量の少ない、マルトース純度
(固形物当たりの重量%で示す、以下単に純度という、
)75〜85%の糖化液をクロマト分画し9例えば93
%以上のマルトース画分を得、これを水添する方法であ
る。■The second method is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-209000, No. 58-23799, No. 60-67ooo,
A method using high-purity maltose obtained by fractionation of a saccharified liquid as shown in Publication No. 62-19210, etc. , hereinafter simply referred to as purity.
) 75-85% of the saccharified liquid is chromatographically fractionated 9 e.g. 93
This method involves obtaining a maltose fraction of % or more and hydrogenating it.
■第3の方法は、特開昭61=180797号公報に示
されるように、まず25〜45%の濃度を有する澱粉乳
を液化した後、II化条件を選び糖化し、マルトース純
度50〜80%以上の糖化液を得る。これを水素添加し
、更にクロマト分画にヨリマルチトール純度87〜97
.5%の糖アルコール液を得、それを濃縮、結晶化する
ことにより高純度のマルチトールを得るものである。■The third method is as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 180797, after first liquefying starch milk having a concentration of 25 to 45%, saccharification is performed by selecting II conversion conditions, and the maltose purity is 50 to 80%. % or more of the saccharified liquid. This was hydrogenated, and the purity of maltitol was 87 to 97 in the chromatographic fraction.
.. Highly pure maltitol is obtained by obtaining a 5% sugar alcohol solution, concentrating it, and crystallizing it.
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、従来の方法には多くの欠点があり、商業
的な高純度マルチトールの製造方法として満足できるも
のではなかった。(Problems to be Solved by the Invention) However, the conventional methods have many drawbacks and are not satisfactory as a commercial method for producing high-purity maltitol.
例えば特開昭57−134498号公報に示されたよう
な第1の方法の場合、まず高純度マルトースを得る必要
があり、そのためには、澱粉液化のDHをできるだけ低
くおさえる必要がある。即ち、高純度マルトースを得る
ためには液化DEが2以下、好ましくはD B 0.5
〜1.0が要求される。For example, in the case of the first method as disclosed in JP-A-57-134498, it is first necessary to obtain high purity maltose, and for this purpose it is necessary to suppress the DH of starch liquefaction as low as possible. That is, in order to obtain high purity maltose, the liquefaction DE should be 2 or less, preferably D B 0.5.
~1.0 is required.
7このためには原料澱粉を価格の高い地下澱粉(馬鈴薯
澱粉等)に限定し、更に液化濃度を20%以下と低くす
る必要がある。この方法は大量に生産され販売されてい
るハイマルトースシロップやグルコースシロップの製造
に使用されている装置と比較して、111化装置として
非常に大きなものを必要とする。また、大量の水を濃縮
するため、濃縮コストの増大を招くなどの欠点がある。7. For this purpose, it is necessary to limit the raw material starch to expensive underground starches (potato starch, etc.), and furthermore, it is necessary to lower the liquefaction concentration to 20% or less. This method requires a much larger 111 converter than the equipment used to produce high maltose syrup and glucose syrup, which are produced and sold in large quantities. Furthermore, since a large amount of water is concentrated, there are drawbacks such as an increase in concentration cost.
更に、II化の際に高価なイソアミラーゼの使用が要求
されるという欠点もある。A further disadvantage is that it requires the use of expensive isoamylase during II conversion.
以上を要するに、第1の方法には高純度マルチトール製
造用に限定された種類の高価な澱粉を原料澱粉として用
い、これを特別な方法で調製する必要があるという欠点
がある。つまり、大量に生産・販売されている安価なハ
イマルトースシロップなどを使用しに(いのである。In summary, the first method has the disadvantage that it uses a limited type of expensive starch for producing high-purity maltitol as the raw material starch, and that it needs to be prepared by a special method. In other words, instead of using cheap high maltose syrup that is produced and sold in large quantities.
また、特開昭57−209000号公報、同58−23
799号公報、同60−67000号公報。Also, Japanese Patent Application Laid-open No. 57-209000, 58-23
No. 799, No. 60-67000.
同62−19210号公報等に開示されている第2の方
法は工業的に利用し易い澱粉(地上澱粉であるトウモロ
コシ澱粉等)も原料澱粉として使用できる利点はあるが
、このクロマト分画の方法は。The second method disclosed in Publication No. 62-19210 has the advantage that starch that is easy to use industrially (such as corn starch, which is ground starch) can be used as raw material starch, but this chromatographic fractionation method teeth.
マルトースとグルコース及びDP3以上のオリゴ糖とを
分けるものであり、特にマルトースとマルトトリオース
は分子量比が小さいため分離が困難である。It separates maltose from glucose and oligosaccharides with a DP of 3 or more, and it is particularly difficult to separate maltose and maltotriose because their molecular weight ratio is small.
例えば第1図はマルトースとマルトトリオースのカラム
テストによる分離の1例を示すグラフである。これは3
00■Eのカラムに吸着剤としてナトリウム型の強酸性
陽イオン交換樹脂(ダイヤイオンFRK−01.三菱化
成工業■製)を充填し、温度を50℃に保ち、マルトー
スとマルトトリオースを1:1に混合したものを濃度5
0%とし、その30+wJをS V (Specifi
c Velocity :循環流体の容積速度の、充填
剤の見掛は容積に対する比率)0.5で通過させたとき
の流出液の糖量の変化を示したものである。第1図から
明らかなように。For example, FIG. 1 is a graph showing an example of separation of maltose and maltotriose by a column test. This is 3
A sodium type strongly acidic cation exchange resin (Diaion FRK-01, manufactured by Mitsubishi Chemical Industries, Ltd.) was packed in a 00■E column as an adsorbent, the temperature was maintained at 50℃, and maltose and maltotriose were mixed in 1:1. 1 to a concentration of 5
0%, and the 30+wJ is S V (Specifi
c Velocity: This shows the change in the amount of sugar in the effluent when the circulating fluid is passed at a volumetric velocity (ratio of the apparent volume of the filler) of 0.5. As is clear from Figure 1.
マルトースとマルトトリオースの流出時間は接近してお
り、この分離には大量の溶出水を必要とする。従って、
工業的にはこの水の濃縮費用が大きな問題となり、更に
は糖化液のグルコースはそのままマルトース画分に入っ
てマルトースの純度を下げる欠点がある。The efflux times of maltose and maltotriose are close, and this separation requires a large amount of elution water. Therefore,
Industrially, the cost of concentrating this water is a major problem, and furthermore, glucose in the saccharification solution enters the maltose fraction as it is, reducing the purity of maltose.
一方、特開昭61−180797号公報に開示されてい
る第3の方法は原料澱粉に地上澱粉を使用でき、液化、
糖化も特殊な操作は不要であるが。On the other hand, the third method disclosed in JP-A No. 61-180797 uses ground starch as the raw material starch, liquefies it,
Saccharification also requires no special operations.
分画に供する糖液はソルビトール、マルチトール。The sugar solution used for fractionation is sorbitol and maltitol.
及びDP3以上の糖アルコールの混合物であり。and a mixture of sugar alcohols with a DP of 3 or more.
これらの中からマルチトールを主成分として取り出すた
めに8塔式のクロマト装置を橿めて複雑な流量操作で用
いている。それにもかかわらず、得られたマルチトール
液はマルトトリイトールを8%前後含有している。DP
3以上のオリゴ糖アルコールはマルチトールの結晶化速
度に極めて大きな影響を及ぼし、これは次の結晶化工程
を困難なものにしている。更に9分画のための吸着剤で
あるカルシウム型イオン交換体は各糖成分に対する吸着
性能が著しく異なっているために9分画のための溶出水
を原料糖液に対し約5倍必要としており、これは以降の
工程における濃縮量を著しく増大させるという不都合を
生じている。In order to extract maltitol as the main component from these, an eight-column chromatography device is used with complicated flow control. Nevertheless, the maltitol solution obtained contains around 8% maltotriitol. DP
Oligosaccharide alcohols of three or more have a very large effect on the crystallization rate of maltitol, which makes the next crystallization step difficult. Furthermore, the calcium-type ion exchanger, which is the adsorbent for the 9 fractions, has significantly different adsorption performance for each sugar component, so the elution water for the 9 fractions is required to be about 5 times that of the raw sugar solution. This causes the disadvantage that the amount of concentration in subsequent steps is significantly increased.
以上述べたように、従来の高純度マルチトールの製造方
法は不十分な点が多く、更に容易で経済的なマルチトー
ルの製造法の開発が望まれていた。As mentioned above, conventional methods for producing high-purity maltitol have many insufficiencies, and there has been a desire to develop an easier and more economical method for producing maltitol.
本発明の目的はこれらの欠点を解消する新しい高純度マ
ルチトールの製造方法を提供することにある。The object of the present invention is to provide a new method for producing high-purity maltitol that overcomes these drawbacks.
(問題点を解決するための手段)
本発明者等は以上の様な問題点を解決するため鋭意研究
を重ねた結果、安価に入手できるトウモロコシ澱粉等を
原料澱粉として用い、しかもイソアミラーゼを用いなく
でも、高純度マルチトールを経済的に、且つ容易に製造
する方法を見い出し本発明を完成させた。(Means for Solving the Problems) As a result of extensive research in order to solve the above-mentioned problems, the present inventors used inexpensively available corn starch, etc. as a raw material starch, and also used isoamylase. The present invention has been completed by discovering a method for producing high-purity maltitol economically and easily even without the use of maltitol.
即ち1本発明は逐次的に。That is, 1 the present invention is sequential.
イ)マルトース含有量が50重量%以上である澱粉糖化
物を水素添加する第1工程。b) The first step of hydrogenating starch saccharide having a maltose content of 50% by weight or more.
口)前記水素添加物にグルコアミラーゼを作用させて重
合度3以上の糖アルコールをマルチトールとグルコース
に加水分解する第2工程。(1) A second step of causing glucoamylase to act on the hydrogenated product to hydrolyze sugar alcohols with a degree of polymerization of 3 or more into maltitol and glucose.
ハ)前記加水分解物を水素添加する第3工程。c) A third step of hydrogenating the hydrolyzate.
二)第3工程で得られた水素添加物をクロマト分画によ
りマルチトールを主成分とする画分とソルビトールを主
成分とする画分に分別する第4工程。2) A fourth step in which the hydrogenated product obtained in the third step is separated into a fraction containing maltitol as a main component and a fraction containing sorbitol as a main component by chromatographic fractionation.
を実施することにより構成される。It is constructed by implementing the following.
上記のマルチトール画分は公知の方法により精製・濃縮
し、乾燥、粉末化することにより、あるいは結晶を析出
させ分蜜することにより容易に粉末を得ることができる
。The above-mentioned maltitol fraction can be easily obtained into a powder by purifying and concentrating, drying, and powdering by a known method, or by precipitating crystals and condensing the fraction.
以下に本発明の詳細な説明する。The present invention will be explained in detail below.
まず1本発明で原料として用いる澱粉糖化物について説
明すると。First, the starch saccharide used as a raw material in the present invention will be explained.
澱粉糖化物は固形分中のマルトース含有量が50%以上
、好ましくは65%以上のものであればどんなものでも
よく、−船釣な方法で液化・糖化したもの或は2通常の
市販品〔例えば、マルトリッチ(昭和産業■製、マルト
ース含有量58%)。The saccharified starch may be of any kind as long as the maltose content in the solid content is 50% or more, preferably 65% or more, and can be either one that has been liquefied and saccharified by a method such as boat fishing, or one that has been commercially available. For example, Maltrich (manufactured by Showa Sangyo ■, maltose content 58%).
日食ハイマルトース(日本食品化工■製、マルトース含
有量72%)等〕も原料として用いることができる。こ
のことは澱粉糖化物を得るための原料澱粉の液化を20
〜40%の一般的な液化濃度で行い、又イソ7ミラーゼ
の樟な酵素の使用が不要であり、更に高純度マルトース
を得るには不可欠であった価格の高い馬鈴薯澱粉等を原
料澱粉として用いる必要がないことをも意味している。Eclipse High Maltose (manufactured by Nihon Shokuhin Kako ■, maltose content 72%), etc. can also be used as a raw material. This means that the liquefaction of raw starch to obtain starch saccharide is 20%
It is carried out at a general liquefaction concentration of ~40%, and does not require the use of an enzyme such as iso7-mylase, and uses expensive potato starch, etc., as the raw material starch, which is indispensable to obtain high-purity maltose. It also means that it is not necessary.
従って本発明で原料として使用される澱粉糖化物を得る
ために使用される原料澱粉としては、馬鈴薯澱粉の他に
トウモロコシ澱粉、せ薯澱粉、米澱粉。Therefore, the raw material starch used to obtain the starch saccharide used as a raw material in the present invention includes, in addition to potato starch, corn starch, horsetail starch, and rice starch.
麦澱粉、タピオカ澱粉等の一般的な澱粉の利用が可能で
ある。Common starches such as barley starch and tapioca starch can be used.
次に1本発明の工程を、それぞれ説明する。Next, each step of the present invention will be explained.
−第1工程
原料として澱粉糖化物を公知の方法により回分式又は連
続式によってニッケル系又は貴金属系等の触媒の存在下
で水素添加してマルチトール液とする。水素添加反応条
件はマルトースの分解が生じない条件であればどんな条
件でもよいが1通常は糖液の濃度を40〜60%とし、
20kg/−以上、好ましくは50〜150kg/−の
水素圧下で。- In the first step, starch saccharide is hydrogenated as a raw material by a known method in a batchwise or continuous manner in the presence of a nickel-based or noble metal-based catalyst to obtain a maltitol solution. The hydrogenation reaction conditions may be any conditions as long as the decomposition of maltose does not occur.1 Usually, the concentration of the sugar solution is 40 to 60%,
Under hydrogen pressure of 20 kg/- or more, preferably 50 to 150 kg/-.
100〜150℃の温度下にて行うのが好ましい。It is preferable to carry out the reaction at a temperature of 100 to 150°C.
マルチトール液の未還元糖は極端に低減させる必要はな
く、好ましくは1%以下、より好ましくは0.5%以下
であれば本発明の効果を得るためには十分である。The content of unreduced sugar in the maltitol solution does not need to be extremely reduced, and a content of preferably 1% or less, more preferably 0.5% or less is sufficient to obtain the effects of the present invention.
・第2工程
マルチトール液は必要に応じ水素添加触媒を分離し、更
に必要ならば活性炭処理を行い2次の酵素処理を行う。・Second step Maltitol solution is separated from the hydrogenation catalyst if necessary, and if necessary, treated with activated carbon and subjected to a second enzyme treatment.
酵素は通常重版されているグルコアミラーゼ〔例えばグ
ルコチーム(長瀬生化学側製)、グリコザイム(天野製
薬■製)等〕を用い1回分式又はそれらの酵素を各種の
固定化法により固定化した固定化酵素を用い連続式で処
理を行うこともできる。もちろん市販の固定化グルコア
ミラーゼ〔BRIM^Camyloglucosida
se (Tate & Lyle社製)等〕を用いるこ
ともできる。Enzymes are usually reprinted glucoamylases [e.g. Glucozyme (manufactured by Nagase Seikagaku Co., Ltd.), Glycozyme (manufactured by Amano Pharmaceutical Co., Ltd.], etc.) in a single-dose format or fixed enzymes immobilized by various immobilization methods. The treatment can also be carried out in a continuous manner using a converting enzyme. Of course, commercially available immobilized glucoamylase [BRIM^Camyloglucosida
se (manufactured by Tate & Lyle), etc. can also be used.
処理条件は通常、II液の濃度を10〜60%とし、
9Hを4〜7に調整し、温度を35〜65℃に保ち、上
記のグルコアミラーゼを糖液の固形物に対し0.1〜1
.0%添加し、12〜72時間軽く攪拌することにより
行う、固定化酵素を用いる場合は、上記と同様に調整し
た糖液を固定化酵素を充填したカラムにs v −o、
i〜5.0で通過させることにより行う。The processing conditions are usually a concentration of liquid II of 10 to 60%,
Adjust the 9H to 4 to 7, keep the temperature at 35 to 65°C, and add the above glucoamylase to the solids of the sugar solution at a rate of 0.1 to 1.
.. When using an immobilized enzyme, the sugar solution prepared in the same manner as above is added to a column filled with the immobilized enzyme by s v -o,
This is done by passing the sample at i~5.0.
このグルコアミラーゼ処理により、マルチトール液中の
DP3以上の糖アルコールはマルチトールとグルコース
とに加水分解される。グルコアミラーゼはマルチトール
にも作用してグルコースとソルビトールを生成するが、
この反応速度は本発明が意図するDP3以上の糖アルコ
ールがマルチトールとグルコ1−スとに分解される速度
よりも極めて遅いため、必要以上にグルコアミラーゼと
マルチトール液を接触させない限りマルチトールの分解
は少なく、DP3以上の糖アルコールはほぼ定量的にマ
ルチトールとグルコースになる。By this glucoamylase treatment, sugar alcohols with a DP of 3 or higher in the maltitol solution are hydrolyzed into maltitol and glucose. Glucoamylase also acts on maltitol to produce glucose and sorbitol.
This reaction rate is extremely slower than the rate at which sugar alcohols with a DP of 3 or higher are decomposed into maltitol and glucose 1-ose, which is the intention of the present invention. Decomposition is small, and sugar alcohols with a DP of 3 or higher are almost quantitatively converted into maltitol and glucose.
酵素処理が終了した糖液は概ねマルチトールを65〜8
5%含み、他はグルコース、ソルビトール及び少量のD
P3以上の糖アルコールからなる組成物となる。ここで
のマルチトール含有量は原料澱粉糖化液中のマルトース
及びマルトトリオース含有量に左右されるが2本発明の
極めて有利な点は、この原料澱粉糖化液を特にマルトー
ス含有量を高めた糖液に限定することなく1価格が安(
又製造の容易なマルトトリオース含有量の高い糖液も有
用な原料として利用できることにある。The sugar solution after enzyme treatment generally contains maltitol from 65 to 8
Contains 5%, others include glucose, sorbitol and a small amount of D
The composition consists of a sugar alcohol of P3 or higher. The maltitol content here depends on the maltose and maltotriose contents in the raw material starch saccharification solution, but the extremely advantageous point of the present invention is that this raw material starch saccharification solution is converted into a sugar with a particularly high maltose content. One price is low without being limited to liquids (
Furthermore, a sugar solution with a high maltotriose content that is easy to produce can also be used as a useful raw material.
・第3工程
酵素処理で得られたグルコースを含有する糖液は、必要
に応じ活性炭処理した後、公知の方法により再度水素添
加する。しかしこの糖液中の還元糖量は原料の澱粉糖化
液に較べ少ないため水素添加時の水素使用量も少なくて
すみ、第1工程よりも温和な反応条件で水素添加を行う
ことができる。- Third step The glucose-containing sugar solution obtained by the enzyme treatment is treated with activated carbon if necessary, and then hydrogenated again by a known method. However, since the amount of reducing sugar in this sugar solution is smaller than the starch saccharified solution used as the raw material, the amount of hydrogen used during hydrogenation can be reduced, and hydrogenation can be carried out under milder reaction conditions than in the first step.
この水素添加も0回分式でも連続式でも行うことができ
る。This hydrogenation can also be carried out in a 0-batch manner or in a continuous manner.
・第4工程 上記の水素添加液は必要に応じ触媒を除去し。・Fourth process If necessary, remove the catalyst from the above hydrogenated solution.
更に必要ならば活性炭処理した後、クロマト分画を行う
。Furthermore, if necessary, after treatment with activated carbon, chromatographic fractionation is performed.
クロマト分画は各種の吸着剤を用いて回分式又は連続的
にそれ自身公知の方法で行うことができる。このような
りロマト分画の方法の例は特開昭61−180795号
公報に示されている。Chromatographic fractionation can be carried out batchwise or continuously using various adsorbents by methods known per se. An example of such a romato fractionation method is shown in JP-A-61-180795.
第3図は本発明の方法で使用する分画装置の1例の模式
図である。第3図において分画装置の主要部分である分
離カラムは10,20,30.40で示される0通常こ
れらのカラムには例えばナトリウム型、カルシウム型、
カリウム型、リチウム型等の塩型の陽イオン交換体が充
填される。陽イオン交換体としては市販の各種の陽イオ
ン交換樹脂あるいはゼオライト等を用いることができる
。FIG. 3 is a schematic diagram of an example of a fractionation apparatus used in the method of the present invention. In Figure 3, the separation columns, which are the main parts of the fractionation device, are indicated by 10, 20, 30.40. These columns usually contain, for example, sodium type, calcium type,
A salt type cation exchanger such as potassium type or lithium type is filled. As the cation exchanger, various commercially available cation exchange resins or zeolites can be used.
本発明の第4工程における分画の方法では9分画に供せ
られるマルチトール液の糖成分はほぼマルチトールとソ
ルビトールのみから成るため、吸着剤としては上記塩型
の中でもナトリウム型が最も好ましく1通常はスチレン
−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のナトリウム型が用いられ
る。ナトリウム型充填側での分画は、カルシウム型に比
べ分離カラムの容量を小さくすることができ、更に少な
い溶出水での分画が可能であるため9分画された画分の
濃度を高いまま保つことができるという利点を有する。In the fractionation method in the fourth step of the present invention, the sugar component of the maltitol solution subjected to the 9 fractions consists almost only of maltitol and sorbitol, so the sodium type is the most preferable adsorbent among the above salt types. 1 Usually, a sodium type strongly acidic cation exchange resin is used, which is a crosslinked polymer of styrene-divinylbenzene with sulfonic acid groups bonded to it. Fractionation on the sodium type packing side allows the capacity of the separation column to be smaller than the calcium type, and it is possible to fractionate with less eluate water, so the concentration of the nine fractions remains high. It has the advantage of being able to be maintained.
このことを第2図で説明する。第2図は吸着剤として、
ナトリウム型を用いた場合とカルシウム型を用いた場合
のカラムテストの結果を比較したグラフである。このテ
ストでは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■製)のナトリウム型とカルシウ
ム型を用いている。This will be explained with reference to FIG. Figure 2 shows as an adsorbent,
It is a graph comparing the results of a column test using a sodium type and a calcium type. In this test, strongly acidic cation exchange resin (Diaion FRK)
-01. Sodium type and calcium type (manufactured by Mitsubishi Chemical Industries, Ltd.) are used.
これら2種の陽イオン交換樹脂を各々300IIIn。These two types of cation exchange resins were each mixed with 300IIIn.
別々のカラムに充填し1分画糖液としてソルビトールと
マルチトールのl:lの混合液を濃度50%としたもの
を用いた。その各々30+wj!をカラムに入れ1次い
でSVo、5の流速で水を流した。A 1:1 mixture of sorbitol and maltitol with a concentration of 50% was used as a 1-fraction sugar solution packed in separate columns. 30+wj each! was placed in the column, and then water was passed through the column at a flow rate of SVo and 5.
第2図は流出液の各糖量の変化を示したもので。Figure 2 shows the changes in the amount of each sugar in the effluent.
横軸は充填剤と同量の流出液を得た点を1.0に目盛っ
である。この第2図によれば、カルシウム型では吸着剤
とソルビトールの親和力が強いため流出が極めて遅く、
このため大量の溶出水を必要とするので経済的な連続分
画はできない、これに対し、ナトリウム型吸着剤による
分画では流出が速やかなうえにテーリングが極めて少な
く、このためカルシウム型での分画に比べ115の溶出
水量を用いるだけで分離を行うことができる。このよう
に少量の溶出水で分画が可能であるということは9分画
画分を高い濃度で得ることができることを意味し、この
ことは後の工程における濃縮のコストを低減させ、多大
の経済的メリットをもたらすものである。The horizontal axis is scaled to 1.0 at the point where the same amount of effluent as the filler was obtained. According to this figure 2, in the calcium type, the affinity between the adsorbent and sorbitol is strong, so the outflow is extremely slow.
For this reason, a large amount of elution water is required, making economical continuous fractionation impossible.On the other hand, fractionation using a sodium-type adsorbent has a rapid outflow and has very little tailing; Separation can be carried out using only 115 times the amount of eluate water compared to the fraction. The fact that fractionation is possible with a small amount of elution water means that nine fractions can be obtained at high concentrations, which reduces the cost of concentration in the subsequent step and requires a large amount of It brings economic benefits.
更に分画パラメータを選択することにより、一つの原料
から希望するマルチトール純度のマルチトール画分を得
ることができる。またソルビトール画分は、再分画によ
りマルチトールを製造するための原料として、もしくは
そのままで商品として効率良く活用することができる。Furthermore, by selecting the fractionation parameters, a maltitol fraction with desired maltitol purity can be obtained from one raw material. Further, the sorbitol fraction can be efficiently utilized as a raw material for producing maltitol by refractionation, or as a commercial product as it is.
このマルチトール液は周知の方法で精製、濃縮を行い、
そのまま液状製品に、または更に濃縮・粉末化して粉末
マルチトール製品とすることができる。This maltitol liquid is purified and concentrated using well-known methods.
It can be made into a liquid product as it is, or it can be further concentrated and powdered to make a powdered maltitol product.
粉末化の方法としては2例えば噴霧造粒法、ニーグー法
、流動造粒法、ブロック粉砕法、晶析分蜜法等各種の方
法を採ることができるが1本発明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わずかしか含まないため、結
晶化速度は早く、どの方法によっても掻めて容易に粉末
状態にすることができる。Various methods can be used for powdering, such as spray granulation, Niguu method, fluidized granulation, block pulverization, and crystallization granulation.1 The maltitol liquid according to the present invention is Since it contains only a small amount of oligosaccharide alcohol with a DP of 3 or higher, which is considered to be the biggest inhibitor of crystallization, the crystallization rate is fast and it can be easily ground into a powder by any method.
(実施例)
次に本発明を実施例により更に詳細に説明するが2本発
明はその要旨を超えない限り以下の実施例によって限定
されるものではない。(Examples) Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples unless the gist thereof is exceeded.
実施例 1
トウモロコシ澱粉を公知の方法で液化してDBSの液化
液とし、更に公知の方法で糖化して糖化液を得た。Example 1 Corn starch was liquefied by a known method to obtain a liquefied DBS solution, and further saccharified by a known method to obtain a saccharified solution.
その糖成分の液体クロマトグラフィーによる分析結果は
9次のとおりであった。The analysis results of the sugar component by liquid chromatography were as follows.
グルコース 0.4%マルトース
77.4%マルトトリオース
8.9%DP4以上のオリゴ糖 13.3%・第1
工程(第1回水素添加工程)
上記で得られた糖化液を濃度50%に濃縮し。Glucose 0.4% maltose
77.4% maltotriose
8.9% Oligosaccharides with DP4 or higher 13.3% 1st
Step (1st hydrogenation step) The saccharified liquid obtained above was concentrated to a concentration of 50%.
その400 kgとラネーニッケル触媒4kgを内容積
50(lのオートクレーブに仕込み、水素圧を120k
g/−に保ち、120℃にて2時間攪拌し水素添加を行
った。得られた液を触媒と分離した後。The 400 kg and 4 kg of Raney nickel catalyst were placed in an autoclave with an internal volume of 50 (liters), and the hydrogen pressure was increased to 120 kg.
g/- and stirred at 120° C. for 2 hours to perform hydrogenation. After separating the resulting liquid from the catalyst.
粒状活性炭のカラムを通してマルチトール液を得た。こ
れを液体クロマトグラフィーにて分析したところ、その
結果は次のとおりであった。A maltitol solution was obtained through a column of granular activated carbon. When this was analyzed by liquid chromatography, the results were as follows.
グルコース 0.2%ソルビ
トール 1.5%マルチトール
77.0%マルトトリイトール
8.7%DP4以上のオリゴ糖アルコール
12.6%・第2工程(酵素処理工程)
上記のマルチトール液を次の方法により酵素処理した。Glucose 0.2% Sorbitol 1.5% Maltitol
77.0% maltotriitol
8.7% Oligosaccharide alcohol with a DP of 4 or more 12.6% 2nd step (enzyme treatment step) The above maltitol solution was treated with an enzyme by the following method.
内容積51のステンレス製カラムに固定化グルコアミラ
ーゼ(BRIMACas+yloglucosidas
e (Tate& Lyle社製))を充填し、温
度を55℃に保った。第1工程のマルチトール液を酢酸
によりPH4,5に調整し、SV2.0でカラムを通過
させた。流出液の液体クロマトグラフィーによる糖成分
の分析結果は9次のとおりであった。Glucoamylase (BRIMACas+yloglucosidas) immobilized on a stainless steel column with an internal volume of 51
(manufactured by Tate & Lyle)) and the temperature was maintained at 55°C. The maltitol solution in the first step was adjusted to pH 4.5 with acetic acid and passed through the column at SV 2.0. The analysis results of sugar components of the effluent by liquid chromatography were as follows.
グルコース 11.3%ソルビ
トール 1.8%マルチトール
85.6%マルトトリイトール
1.0%DP4以上のオリゴ糖アルコー
ル 0.3%・第3工程(第2回水素添加工程)
上記酵素処理糖液をそのまま固定床触媒を用い連続的に
再度水素添加した。触媒は活性炭にルテニウムを担持し
たものを用い、これを内容積5jの連続型オートクレー
ブに充填し、120℃の温度に保ちながら酵素処理糖液
と水素を向流で流すことにより水素添加を行った。再水
素添加後の糖成分の液体クロマトグラフィーによる分析
結果は次のとおりであった。Glucose 11.3% Sorbitol 1.8% Maltitol
85.6% maltotriitol
1.0% DP4 or higher oligosaccharide alcohol 0.3% Third step (second hydrogenation step) The above enzyme-treated sugar solution was continuously hydrogenated again using a fixed bed catalyst. The catalyst used was ruthenium supported on activated carbon, which was packed into a continuous autoclave with an internal volume of 5J, and hydrogenation was carried out by flowing the enzyme-treated sugar solution and hydrogen in countercurrent while maintaining the temperature at 120°C. . The results of liquid chromatography analysis of sugar components after rehydrogenation were as follows.
グルコース 0.2%ソルビト
ール 13.2%マルチトール
85.5%DP3以上のオリゴ糖アル
コール 1.1%・第4工程(分画工程)
上記のマルチトールとソルビトールを主成分とする糖液
のクロマト分画による連続式分離を、米国特許第426
7047号の実施例4に示す方法。Glucose 0.2% Sorbitol 13.2% Maltitol
85.5% DP3 or higher oligosaccharide alcohol 1.1% 4th step (fractionation step) Continuous separation by chromatographic fractionation of the above-mentioned sugar solution containing maltitol and sorbitol as main components was carried out in US Pat. No. 426
The method shown in Example 4 of No. 7047.
即ち、4塔式のフラクトースとグルコースを分画する方
法、を上記の糖液の分画に適するように改良して用いて
行った。That is, a four-column method for fractionating fructose and glucose was modified to be suitable for fractionating the above-mentioned sugar solution.
第3図にカラム及び配管の構成を示す、この第3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F12に−01(三菱化成工業特製))
?51ずつを充填し、カラム内の温度を70℃に保っ′
た。Rは第3工程で得られた分画原料糖液の入り口、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は槽である。又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、11,21.31.41はフィルターであり、他
は流路制御用のバルブを示す。Figure 3 shows the structure of columns and piping. In Figure 3, 40, 30, 20, and 10 are separation columns, and each column is filled with a strongly acidic cation exchange resin in the sodium form [Diaion F12]. -01 (Mitsubishi Chemical Industries special product))
? The temperature inside the column was kept at 70℃.
Ta. R is the entrance of the fractionated raw material sugar solution obtained in the third step, W
is an inlet for elution water, A is a reservoir for the maltitol fraction, and B is a reservoir for the sorbitol fraction. Also 12,52.62
is a preset flowmeter, 13.17 is a circulation pump, 11, 21.31.41 are filters, and the others are valves for flow path control.
この第3図に示した装置は下記の第1表のステップの順
に操作した。The apparatus shown in FIG. 3 was operated in the order of steps listed in Table 1 below.
(以下余白)
即ち、第1表に示すステップの順に、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5
2.62が所定の流量のカウントを終了してから次のス
テップに自動的に移る。ステップ3,6.9及び12で
は4塔がすべて連結した状態になり1w1環ポンプ17
により塔内金体が循環される。流量計12が所定の流量
をカウントした後火のステップに進み、ステップ12か
らステップ1に繰り返される。1サイクルには約2時間
を要した。(Left below) In other words, in the order of the steps shown in Table 1, the indicated valves open, the raw sugar solution and water flow into the specified column, and at the same time the maltitol fraction and sorbitol fraction flow out, and the flow meter 5
2.62 finishes counting the predetermined flow rate and then automatically moves to the next step. In steps 3, 6.9 and 12, all four towers are connected and 1w1 ring pump 17
The metal bodies inside the tower are circulated. After the flow meter 12 has counted a predetermined flow rate, the process proceeds to the first step, and the process repeats from step 12 to step 1. One cycle took approximately 2 hours.
24時間の連続運転後の結果は下記の第2表に示すとお
りで、マルチトール含有量96.5%の糖液が、28%
の濃度で効率良く分画された。The results after 24 hours of continuous operation are shown in Table 2 below.
It was efficiently fractionated at a concentration of
(以下余白)
この第4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2例えば、噴霧造粒法。(Left below) The maltitol fraction obtained in the fourth step is purified and concentrated by a conventional method.2 For example, the spray granulation method.
ニーグー法、流動造粒法、ブロック粉砕法、晶析分蜜法
等の粉末化方法によって容易に粉末にすることができた
。It could be easily powdered by a powdering method such as the Niguu method, fluidized granulation method, block pulverization method, or crystallization separation method.
実施例 2
トウモロコシ澱粉を公知の方法でDE12に液化し、更
に公知の方法で糖化して糖化液を得た。Example 2 Corn starch was liquefied to DE12 using a known method, and then saccharified using a known method to obtain a saccharified liquid.
その糖組成は次のとおりであった。Its sugar composition was as follows.
グルコース 0.5%マルトース
64.4%マルトトリオース 1
8.7%DP4以上のオリゴ$)! 16.4%
この糖化液を実施例1の第1工程〜第3工程と同様の方
法で処理した。各工程終了時の糖液の糖組成を下記の第
3表に示す。Glucose 0.5% maltose
64.4% maltotriose 1
8.7% DP4 or higher oligo $)! 16.4%
This saccharified liquid was treated in the same manner as in the first to third steps of Example 1. The sugar composition of the sugar solution at the end of each step is shown in Table 3 below.
(以下余白) 第3工程で得た水添液を次の方法で分画処理した。(Margin below) The hydrogenated solution obtained in the third step was fractionated by the following method.
実施例1の第4工程の流量計のプリセット流量を下記の
第4表のように変更した以外は実施例1の第4工程と同
じ方法で単作した。A single crop was produced in the same manner as in the fourth step of Example 1, except that the preset flow rate of the flowmeter in the fourth step of Example 1 was changed as shown in Table 4 below.
(以下余白)
この分画に要する溶出水量は実施例1に比べ20%減少
させることができ、より大量の水添液を処理することが
できた。その結果を下記の第5表に示す。(Left below) The amount of eluate water required for this fractionation could be reduced by 20% compared to Example 1, and a larger amount of hydrogenated solution could be processed. The results are shown in Table 5 below.
(以下余白)
このマルチトール画分のマルチトール純度は92.2%
であり、マルチトール画分の濃度は33%に向上した。(Margin below) The maltitol purity of this maltitol fraction is 92.2%
The concentration of maltitol fraction was increased to 33%.
(発明の効果)
本発明のマルチトールの製造方法によれば、容易に入手
できる澱粉を原料澱粉とし、従来から行われている水飴
又はグルコースを製造するときの液化及び糖化方法で製
造した糖液を利用することができ、更に分画パラメータ
の選定により希望する純度のマルチトールを得ることが
できるため。(Effects of the Invention) According to the method for producing maltitol of the present invention, a sugar solution produced by the conventional liquefaction and saccharification method for producing starch syrup or glucose using easily available starch as the raw material starch This is because maltitol of desired purity can be obtained by selecting the fractionation parameters.
低価格マルチトールの大量供給が可能になる。It will become possible to supply a large amount of low-priced maltitol.
本発明の第4工程における分画の方法は、従来の方法に
比べて極めて少量の溶出水しか必要とせず1例えば、同
量のマルチトール製品を得るのに従来方法の約l/1〇
−以下の溶出水量で分画処理することができ2分画によ
る各画分の濃度低下が極めて少ない。The fractionation method in the fourth step of the present invention requires an extremely small amount of elution water compared to conventional methods. Fractionation can be carried out using the following amounts of elution water, and the decrease in concentration of each fraction due to two fractions is extremely small.
第1図は、マルトースとマルトトリオースの分離テスト
の1例を示すグラフであり、使用した吸着剤は強酸性陽
イオン交換樹脂〔ダイヤイオンFRK−01(三菱化成
工業側型)〕のナトリウム型である。
第2図は、第1図と同様のテスト条件で行った吸着剤の
塩型の違いを比較して表したグラフであり、原料糖には
ソルビトールとマルチトールを用いている。
第3図は9本発明で使用するクロマト分画装置のカラム
及び配管の′模式図の1例である。
特許出願人 東和化成工業株式会社
代 理 人 太 1) 恵 −
第1図
■ =流出製量(*Q
vR: ItlllglFll (*/)第3図Figure 1 is a graph showing an example of a separation test of maltose and maltotriose. It is. FIG. 2 is a graph comparing the salt types of adsorbents conducted under the same test conditions as in FIG. 1, using sorbitol and maltitol as raw sugars. FIG. 3 is an example of a schematic diagram of columns and piping of the chromatographic fractionation apparatus used in the present invention. Patent Applicant: Towa Kasei Kogyo Co., Ltd. Agent: Futoshi Hitoshi 1) Megumi - Figure 1 ■ = Outflow production volume (*Q vR: ItlllglFll (*/) Figure 3
Claims (1)
糖化物を水素添加する第1工程。ロ)前記水素添加物に
グルコアミラーゼを作用させて重合度3以上の糖アルコ
ールをマルチトールとグルコースに加水分解する第2工
程。 ハ)前記加水分解物を水素添加する第3工程。 ニ)第3工程で得られた水素添加物をクロマト分画によ
りマルチトールを主成分とする画分とソルビトールを主
成分とする画分に分別する第4工程。 上記4工程を経ることを特徴とするマルチトールの製造
方法。 2 マルチトールを主成分とする画分のマルチトール純
度が、固形物当たり87%以上である特許請求の範囲第
1項記載の製造方法。 3 クロマト分画に用いられる吸着剤がナトリウム型陽
イオン交換体である特許請求の範囲第1項記載の製造方
法。[Scope of Claims] 1 a) A first step of hydrogenating starch saccharide having a maltose content of 50% by weight or more. b) A second step of causing glucoamylase to act on the hydrogenated product to hydrolyze the sugar alcohol with a degree of polymerization of 3 or more into maltitol and glucose. c) A third step of hydrogenating the hydrolyzate. D) A fourth step of separating the hydrogenated product obtained in the third step into a fraction containing maltitol as a main component and a fraction containing sorbitol as a main component by chromatographic fractionation. A method for producing maltitol, characterized by passing through the above four steps. 2. The production method according to claim 1, wherein the maltitol purity of the fraction containing maltitol as a main component is 87% or more based on solid matter. 3. The manufacturing method according to claim 1, wherein the adsorbent used for chromatographic fractionation is a sodium type cation exchanger.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24970087A JP2622695B2 (en) | 1987-10-05 | 1987-10-05 | Maltitol manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0193597A true JPH0193597A (en) | 1989-04-12 |
JP2622695B2 JP2622695B2 (en) | 1997-06-18 |
Family
ID=17196903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24970087A Expired - Lifetime JP2622695B2 (en) | 1987-10-05 | 1987-10-05 | Maltitol manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2622695B2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0751079A (en) * | 1993-05-06 | 1995-02-28 | Suedzucker Ag Mannheim Ochsenfurt | Sweetener and method for preparation and use thereof |
WO2001011477A1 (en) * | 1999-08-08 | 2001-02-15 | Sony Electronics, Inc. | Method and device for bus sharing |
JP2008538739A (en) * | 2003-07-18 | 2008-11-06 | カーギル インコーポレイテッド | Method for producing maltitol fortified product |
CN113502037A (en) * | 2021-08-16 | 2021-10-15 | 苏州科宁多元醇有限公司 | Novel polyhydric sugar alcohol plasticizer, preparation method thereof and application thereof in preparation of starch-based degradable material |
CN114959123A (en) * | 2022-06-06 | 2022-08-30 | 南京工业大学 | Method for separating monosaccharide and disaccharide in maltotriose feed liquid by mixed-mode chromatography technology based on ligand exchange and steric effect |
-
1987
- 1987-10-05 JP JP24970087A patent/JP2622695B2/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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JP2622695B2 (en) | 1997-06-18 |
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