JPH0223881A - オリゴ糖の少ないマルトース及びその還元物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はオリゴ糖の少ないマルトースの製造方法及びそ
の還元物の製造方法に関するものである。

（従来の技術） マルトース、即ち４−〔α−Ｄ−グルコピラノシル〕−
Ｄ−グルコースは古くから麦芽水飴の主成分として知ら
れ、良質の風味を有するために広く食品に使用されてき
た。一方、その還元物であるマルチトール、即ち４−〔
α−Ｄ−グルコピラノシル）−Ｄ−グルチトールも微生
物により醗酵されにくいことや、砂糖に近い甘味を呈す
ることなどの利点を有することから食品、化粧品、薬品
などの分野で広範囲の用途に使用されている。

しかし、最近食品用のマルトース又はマルチトールとし
て粉末品の需要が増大しており、更に医薬品用途のマル
トースやマルチトールは高純度の品が要望されており、
一方では粉末品のなかでも吸湿性の低いものが望まれて
いる。また、マルトース又はマルチトールの粉末品はマ
ルトース又はマルチトールの純度が高いものほど粉末化
が容易であるという技術的事情もあった。

以上の背景からマルトース又はマルチトールの粉末品を
作る場合には、その純度を高めることによって粉末化さ
せようとした試みが主流になり、多くの方法が紹介され
ている。

しかしながら、それらの方法はマルトースやマルチトー
ルの純度を高めるために糖化工程の管理が極めて困難で
あったり、特殊な酵素を使用しているために経済的に不
利であったり、クロマト分画などの困難で手間のかかる
工程が含まれていたりなどの工業的に実施する上で不都
合な点があった。その後、これらの不都合はマルトース
又はマルチトールの純度を掻めて高（して粉末化を容易
にしようとしたために発生したものであることに着目し
、その改善方法が検討された。その結果、たとえ単糖又
は単糖の還元物が少々増加したとしても、オリゴ糖又は
オリゴ糖アルコールを少なくしようとする試みがなされ
た。その改善方法としては、■特公昭５７−３３５６号
公報や■特公昭５６−２８１５３号公報、■特公昭５６
−２８１５４号公報、更に■特願昭６３−１０１３５５
号や■特願昭６３−１０１３５６号に記載されているよ
うな方法などがあり一応の成果を見ている。上記の改善
方法■、■、■の要点は、糖化の際にマルトトリオース
分解活性／マルトース分解活性≧２．５である酵素等を
作用させるというものであり、改善方法■及び■の要点
は、汎用性の高い酵素を特殊な組み合わせで使用して特
定の組成の粉末化の容易な糖液を調製するというもので
あった。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら従来の方法には依然として課題が残されて
おり、工業的に粉末化の容易なマルトース又はマルチト
ールを製造する方法として充分に有利な方法とはいえな
かった。

例えば、前記■、■、■の方法は、糖化の際に使用する
酵素として特殊なものを使用しているために、酵素の入
手が困難であるという不都合があった。更に糖化の際に
マルトースも比較的に多く加水分解されるためにグルコ
ース含量が増加してマルトース収率が高まらないので、
開示されている各種条件の中でもデキストロース当１　
（ＤＢ）１前後で液化を止めて糖化し、高純度マルトー
スを製造する必要があった。つまりＤＥＩ前後で液化を
止めるという極めて困難な方法であった。

また、前記■、■の方法は工程が比較的長く、純度の高
いマルトース又はマルチトールを得ようトシたときはク
ロマト分離等の条件が比較的正確なものを要求されるな
どの課題を有していた。

そのために、従来の方法は粉末化の容易な、且つオリゴ
糖の少ないマルトース及びその還元物を工業的に有利に
製造する方法として十分なものではなかった。

以上のような状況から工業的にオリゴ糖の少ないマルト
ース及びその還元物を製造するための、より容易でしか
も有利な方法の開発が強く望まれていた。

（課題を解決するための手段） 上記諸々の課題を解決するために、本発明者等は鋭意研
究を重ねた結果、バチルス・ステアロサーモフィルス（
Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌ
ｕｓ）の遺伝子のマルトゲニック−−α−アミラーゼが
コードされた部分をプラスミドにはめ込み、バチルス・
ズブティリス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｓｕｂｔｉｌｉｇ）
に組込んで生産されたマルトゲニック−−α−アミラー
ゼ（以下単にマルトゲニックアミラーゼということがあ
る。）を澱粉液化物の糖化の際に特定の方法で使用する
ことによって、従来の方法よりも簡単な工程で、容易に
粉末化可能なオリゴ糖の少ないマルトース及びその還元
物を製造することに成功し、本発明を完成するに至った
。

以下に本発明の内容を詳細に説明する。

本発明の目的は簡単な工程で、入手しやすい酵素を使用
し、経済的に有利な地上澱粉をも利用可能にし、粉末化
の容易な、オリゴ糖含有量の少ないマルトース及びその
還元物を製造する方法を提供することにある。

即ち、第１番目の発明は■濃度５〜４０重量％の澱粉水
溶液に液化酵素を作用させて液化し、デキストロース当
量１５以下にて液化酵素を失活させる第１工程、 ■上記工程で得られた液化物にβ−アミラーゼ及びプル
ラナーゼ及び／又はイソアミラーゼを作用させると同時
に又は作用開始後３６時間以内にマルトゲニックアミラ
ーゼを作用させて糖化する第２工程、 ■第２工程開始後、１〜４８時間後に液化酵素を基質固
形分１ｇあたり１〜２０単位添加して更に糖化し、糖化
物のマルトース含量が固形分中７５〜９０重量％で、且
つ糖化物に含まれるオリゴ糖の含有量が次式で計算した
とき７以下の数値の範囲に糖化する第３工程、 から構成される。

又、第２番目の発明は■濃度５〜４０重量％の澱粉水溶
液に液化酵素を作用させて液化し、デキストロース当量
１５以下にて液化酵素を失活させる第１工程、 ■上記工程で得られた液化物にβ−アミラーゼ及びプル
ラナーゼ及び／又はイソアミラーゼを作用させると同時
に又は作用開始後３６時間以内にマルトゲニックアミラ
ーゼを作用させて糖化する第２工程、 ■第２工程開始後、１〜４８時間後に液化酵素を基質固
形分１ｇあたり１〜２０単位添加して更に糖化し、糖化
物のマルトース含量が固形分中７５〜９０重量％で、且
つ糖化物に含まれるオリゴ糖の含有量が次式で計算した
とき７以下の数値の範囲に糖化する第３工程、 ■第３工程で得られた糖化物を還元する第４工程、 により構成される。

上記各発明の工程を経由して得られたオリゴ糖の少ない
マルトース又はその還元物は、公知の方法により、精製
、濃縮、クロマト分離、結晶化（固化）、乾燥、粉末化
などの工程に供することによって容易に粉末状又は結晶
状のマルトース又はマルチトールを、更に高純度のマル
トース又はマルチトールを調製することができる。

以下に、本発明の内容を更に詳細に説明するが、最初に
、第１番目の発明の詳細な説明する。

本発明には地上澱粉、地下澱粉の別を問わず使用可能で
あるが、特に従来は粉末状又は高純度マルトース及びそ
の還元物を製造するうえで不都合の多かった地上澱粉も
有利に使用可能であることが、本発明の利点の一つであ
る０本発明を実施するうえでこの澱粉中のアミロースや
アミロペクチンの組成も特に気にする必要はなく、使用
可能な澱粉を具体的に例示すると、トウモロコシ澱粉、
小麦澱粉、大麦Ｒａ、などの地上澱粉の他に各種の地下
澱粉があげられる。

これらの澱粉を液化する際、地上澱粉を原料としたとき
は特に液化液の老化を防ぐ意味で液化時の基質濃度を好
ましくは１０〜３０％、ｐｎを６．０〜６．８に調整し
て耐熱性の液化酵素例えばノボ社のターマミル（登録商
ｔ！りなどの液化酵素を使用して液化し、デキストロー
ス当量１５以下、更に好ましくは３〜１３で液化酵素を
失活させることが望ましい。

次に、液化物にβ−アミラーゼ、プルラナーゼ及び／又
はイソアミラーゼ及びマルトゲニックアミラーゼをβ−
アミラーゼ及びプルラナーゼ及び／又はイソアミラーゼ
と同時〜３６時間以内に作用させて糖化するが、その一
般的な好ましい条件は基質濃度５〜４０重置％、ｐＨ５
，３、温度５５°Ｃ程度である。

この糖化開始後１〜４８時間後に液化酵素を基質固形分
１ｇあたり１〜２０単位添加して更に糖化するが、この
操作により、主に四糖以上のオリゴ糖を加水分解してマ
ルトース及び三糖を生成し、必要に応じてその後に行わ
れる工程の一層の効果発現を促す糖組成とし、ろ過性を
改善することができる。

この時に使用する酵素は、β−アミラーゼとしては長瀬
産業■製のβ−アミラーゼ＃１５００、フィンシュガー
社製のスペザイム（ＳＰＥＺＹＭＥ、登録商標）　ＢＢ
Ａ　ｌ５００などがあるが、それらの中でも大豆由来の
β−アミラーゼが本発明を実施するうえで有利な性質を
そなえており、プルラナーゼとしてはノボ社のプロモザ
イムや天野製薬■製のプルラナーゼアマノＣＫＬ等が汎
用性が高く、市販されていることや酵素の性質等から有
利に使用できる。

一方、前記の遺伝子粗度えにより製造されたマルトゲニ
ソクアミラーゼとしては、ノボ社のマルトゲナーゼ（Ｐ
Ｉａｌｔｏｇｅｎａｓｅ　；登録商標）がある。

糖化のときに使用する好ましい酵素量の比率は、例えば
前記遺伝子粗度えにより製造したノボ社のマルトゲナー
ゼを１〜２０単位（このマルトゲナーゼの活性はマルト
ゲナーゼ・アミラーゼ・ノボ・ユニットを採用して説明
する。）使用したときにβ−アミラーゼが１０〜３０単
位、プルラナーゼが０．６〜２．０単位である。また、
この糖化工程はマルトースの純度が平衡に達するまで（
通常２４〜７２時間）を目安に行う。

この第３工程で使用する液化酵素は非耐熱性でも耐熱性
でも使用可能であるが、非耐熱性の液化酵素の方が本発
明を実施するうえで一層効果的である。

以上の工程によってマルトース純度７５〜９０重量％で
、且つ糖化物に含まれるオリゴ糖の含有量が次式で計算
したとき７以下の数値の範囲に糖化することができる。

二の工程によって得られる糖化物は現在市販されている
マルトースを主成分とする製品群のなかでは比較的高い
マルトース純度を有するものであり、その成分組成は三
糖以上のオリゴ糖含有量が少ないので、市販の類似製品
に比較して粘度が低く、結晶化した場合にはマルトース
の結晶成長速度が速いので、公知の方法で直接結晶・粉
末化することが容易である。更に、晶析やクロマト分離
工程に供して純度を高めようとした場合にも従来の方法
で製造した製品よりも一層有利に高純度のマルトースを
製造することができる。

粉末マルトースを製造する方法としては、例えば分蜜法
、噴霧造粒法、流動造粒法、ブロック粉砕法の各種方法
またはそれらの組み合わせが採用可能である。

必要に応じてマルトース純度を高めるときは、イオン交
換樹脂、イオン交換繊維、ゼオライトなどの各種イオン
交換体をアルカリ金属型にしてりロマト分離する方法や
適切な濃度まで濃縮した後、晶析、分蜜化する方法など
が採用可能である。

次に、第２番目の発明の詳細な説明する。

第２番目の発明は、第１番目の発明で得られた糖化物を
そのまま又は必要に応じて上記各種手段でマルトース純
度を高めた後、それ自身は公知の回分式または連続式の
方法で、ニッケル系または貴金属系などの還元触媒の存
在下で水素添加してマルチトールを主成分とする糖アル
コールにする。

この水素添加条件はマルトースの分解が生じない条件で
あれば、どのような条件でも良いが、通常は糖液の濃度
を４０〜６０重量％にして、水素圧２０ｋｇ／ｃｍ”以
上、更に好ましくは５０〜２００ｋｇ　／　ｃｔａ　”
で、１００〜１５０℃の温度で行う。

この工程によって得られるオリゴ糖含有量の少ないマル
チトールは、現在市販されているマルチトールを主成分
とする製品群の中では比較的高いマルチトール純度を有
するものであり、その成分組成は三糖以上のオリゴ糖ア
ルコール含有量が少ないので、市販の類僚製品に比較し
て粘度が低く、結晶化した場合にはマルチトールの結晶
成長速度が速いので、公知の方法で直接結晶・粉末化す
ることが容易である。

この後必要に応じてクロマト分離法や晶析分蜜化などの
公知の方法によって更にマルチトールの純度を高めるこ
とも容易に可能である。

（実施例） 次に実施例を掲げて本発明の内容を更に具体的に説明す
るが、本発明は以下の実施例によって限定されるもので
はない。

実施例−１ 第１工程（液化工程） トウモロコシ澱粉を濃度３０％、ｐＨ６，２に調整し、
耐熱液化酵素〔長瀬産業■製、スビターゼＨ３）２０ｕ
／ｇ基質固形分（以下ＤＳと略する。）を添加して常法
にて１０５°Ｃで液化した。加熱により液化反応をＤ　
Ｅ　６．５にて停止させた。

第２工程 次に、温度５５°Ｃ，ｐＨ５，３ニ調整した後、１゜ｕ
／ｇＤＳの長潮産業■製β−アミラーゼ＃１５００及び
０．６７ｕ／ｇＤｓのノボ社製プロモザイムＴＭ２０　
ＯＬを添加して糖化反応を進めた。

第２工程開始後６時間目にノボ社製マルトゲナーゼ６、
５　ｕ　／　ｇ　Ｄ　Ｓを添加した。

第３工程 更に第２工程開始後６時間目に上記スピターゼＰＮ−４
を２０ｕ／ｇＤＳ添加して更に６６時間糖化反応を継続
した。

第３工程終了後の糖組成を高速液体クロマトグラフィー
にて測定した結果は次の通りであった。

−塘　　　　　　　　　　　７．０％ 三糖　　　　　　　　　　８８．２％ 三１ｓ　　　　　　　　　　　ｔｏ％ 四塘以上のオリゴ糖　　　　３．８％ 実施例−２ 実施例−１で得た糖化物を常法に従って脱色、脱塩、濃
縮して濃度５０％の精製糖液とし、その２０ｋｇとラネ
ーニッケル触媒２００ｇを内容積２５１のオートクレー
ブに仕込み、水素圧を１５０〜１２０ｋｇ／ｃ１１″に
保ち、１２０　”Ｃにて２時間撹拌し、水素添加を行っ
た。得られた液を触媒と分離した後、粒状活性炭のカラ
ムを通して高速液体クロマトグラフィーにて分析した結
果は以下の通りであった。

ソルビトール　　　　　　　　　　７．４％マルチトー
ル　　　　　　　　　８８．１％三糖以上のオリゴ糖ア
ルコール　　４．５％得られた還元物を精製処理後、濃
度７５％まで濃縮して１０℃に冷却後、種晶３重量％を
添加混合して攪拌しながら１５時間かけてマスキットを
調製し、噴霧乾燥機で送風温度８０”Ｃにて噴霧結晶化
し、結晶状の粉末マルチトールを得た。

比較例−１ 比較のために市販のマルトース液（糖組成−一糖１．４
％、三糖９０．０％、三糖７．０％、四糖以上のオリゴ
Ｉ！　１．６％）を還元し、下記の組成を有する還元物
を得た。

ソルビトール　　　　　　　　　　１．５％マルチトー
ル　　　　　　　　　８９．６％三糖以上のオリゴ糖ア
ルコール　　８．９％これに実施例−２と同様に精製・
濃縮冷却後マスキット調製操作を行ったが１５時間後噴
霧乾燥可能なマスキットは得られなかった。

（発明の効果） 以上に述べたように、本発明を実施することにより、比
較的短い工程で、容易な工程管理で、経済的に有利に、
容易に粉末化可能な組成の、オリゴ糖の少ないマルトー
ス及びその還元物を製造することが可能になる。

特許出願人　東和化成工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（１）濃度５〜４０重量％の澱粉水溶液に液化酵素を
   作用させて液化し、デキストロース当量１５以下にて液
   化酵素を失活させる第１工程、 （２）上記工程で得られた液化物にβ−アミラーゼ及び
   プルラナーゼ及び／又はイソアミラーゼを作用させると
   同時に又は作用開始後３６時間以内にバチルス・ステア
   ロサーモフィルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｔｅａｒｏｔｈ
   ｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ）の遺伝子のマルトゲニック−α
   −アミラーゼがコードされた部分をプラスミドにはめ込
   み、バチルス・ズブティリス（Ｂａｃｉｌ−ｌｕｓｓｕ
   ｂｔｉｌｉｓ）に組込んで生産されたマルトゲニック−
   α−アミラーゼを作用させて糖化する第２工程、 （３）第２工程開始後、１〜４８時間後に液化酵素を基
   質固形分１ｇあたり１〜２０単位添加して更に糖化し、
   糖化物のマルトース含量が固形分中７５〜９０重量％で
   、且つ糖化物に含まれるオリゴ糖の含有量が次式で計算
   したとき７以下の数値の範囲に糖化する第３工程、 ｛（三糖以上のオリゴ糖の固形分重量）／ 〔（二糖の固形分重量）＋（三糖以上のオリゴ糖の固形
   分重量）〕｝×１００上記３工程を逐次的に実施するこ
   とを特徴とするオリゴ糖の少ないマルトースの製造方法
   。 ２（１）濃度５〜４０重量％の澱粉水溶液に液化酵素を
   作用させて液化し、デキストロース当量１５以下にて液
   化酵素を失活させる第１工程、 （２）上記工程で得られた液化物にβ−アミラーゼ及び
   プルラナーゼ及び／又はイソアミラーゼを作用させると
   同時に又は作用開始後３６時間以内にバチルス・ステア
   ロサーモフィルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｔｅａｒｏｔｈ
   ｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ）の遺伝子のマルトゲニック−α
   −アミラーゼがコードされた部分をプラスミドにはめ込
   み、バチルス・ズブティリス（Ｂａｃｉｌ−ｌｕｓｓｕ
   ｂｔｉｌｉｓ）に組込んで生産されたマルトゲニック−
   α−アミラーゼを作用させて糖化する第２工程、 （３）第２工程開始後、１〜４８時間後に液化酵素を基
   質固形分１ｇあたり１〜２０単位添加して更に糖化し、
   糖化物のマルトース含量が固形分中７５〜９０重量％で
   、且つ糖化物に含まれるオリゴ糖の含有量が次式で計算
   したとき７以下の数値の範囲に糖化する第３工程、 ｛（三糖以上のオリゴ糖の固形分重量）／ 〔（二糖の固形分重量）＋（三糖以上のオリゴ糖の固形
   分重量）〕｝×１００（４）第３工程で得られた糖化物
   を還元する第４工程、 上記４工程を逐次的に実施することを特徴とするオリゴ
   糖アルコールの少ないマルチトールの製造方法。