JPH0236231B2

JPH0236231B2 - Komugibeetaaamiraazezainoseizohoho

Info

Publication number: JPH0236231B2
Application number: JP8272587A
Authority: JP
Inventors: Yoshiichi Matsumura; Kozaburo Okazaki; Akihiro Okajima; Yoshiaki Sekiguchi; Chikara Maeda; Shunkichi Myajima
Original assignee: UEDA KAGAKU KOGYO KK
Current assignee: UEDA KAGAKU KOGYO KK
Priority date: 1987-04-02
Filing date: 1987-04-02
Publication date: 1990-08-16
Anticipated expiration: 2007-04-02
Also published as: JPS63248389A

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野本発明は、小麦β―アミラーゼ剤の製造方法、
より詳しくは、小麦澱粉製造廃液からβ―アミラ
ーゼを回収する方法に関する。従来技術とその問題点小麦澱粉製造廃液は、小麦粉に等量の水を加え
てドウ（dough）を形成させ、次いでこれを水洗
してグルテンと澱粉乳とに分離し、該澱粉乳から
澱粉を遠心分離して得られる上澄液である。この
廃液は、通常原料小麦粉の約10倍重量発生し、原
料小麦中のβ―アミラーゼの大部分を含有してい
る。しかして、上記β―アミラーゼの力価は廃液
１ml当たり通常約50〜130単位である。なお、このβ―アミラーゼの１単位とは、可溶
性澱粉を基質として、400℃で１分間に1μモルの
マルトースを生成する酵素量である。上記β―ア
ミラーゼの力価は、1.12％可溶性澱粉溶液９ml
［1/20Ｍ酢酸・酢酸ナトリウム緩衝液（PH5.5）を
含む］に、供試β―アミラーゼ溶液１mlを加え、
40℃で10分間作用させて、生じた還元糖（マルト
ース）をフエーリング・レーマン・シヨール法に
て測定することにより、算出される。以下、本明
細書を通じて、β―アミラーゼ力価の測定法及び
その単位は上記と同様とする。上記小麦澱粉製造廃液中に含まれるβ―アミラ
ーゼを回収する方法としては、従来より種々研究
開発されている（例えば特公昭57―48954号公報、
特公昭57―52836号公報、特公昭60―18393号公報
等参照）。しかしながら、之等の方法はいずれも
工業的実施に際して、工業設備等の面、効率の
面、経済性の面、得られる酵素製剤自体の面等で
なお改善されるべき問題点があり、満足できるも
のではない。本発明者らは、上記現状に鑑み従来の法に比し
より効率よくしかも経済的に、小麦澱粉製造廃液
からβ―アミラーゼ剤を得る方法を開発すること
を目的として鋭意研究を重ねた。その結果、小麦
澱粉製造廃液中でリン酸カルシウムゲルを形成さ
せるときには、該ゲル中に所望のβ―アミラーゼ
が選択的に効率よく吸着捕集されると云う事実を
見出した。本発明は、かかる知見を基礎として完
成されたものである。問題点を解決するための手段本発明は、β―アミラーゼを含む小麦澱粉製造
廃液中でリン酸カルシウムゲルを形成させて、該
ゲルにβ―アミラーゼを吸着させ、β―アミラー
ゼを吸着した上記ゲルを分離、回収することを特
徴とする小麦β―アミラーゼ剤の製造方法並びに
上記ゲルを分離後、これに酸又は水溶性塩類を添
加してゲルからβ―アミラーゼを可溶化して分
離、回収することを特徴とする小麦β―アミラー
ゼ剤の製造方法に係わる。本発明方法によれば、上記の通り、非常に簡単
な操作で、効率よく、しかも経済的に有利に、高
品質、高力価のβ―アミラーゼ剤を製造すること
ができる。本発明方法においては、小麦澱粉製造廃液中で
リン酸カルシウムゲルを形成させることを必須の
要件とする。しかしてこのゲルの形成は、リン酸
イオン（H₂PO₄ ^-、HPO₄ ^2-、PO₄ ^3-）とカルシウ
ムイオン（Ca⁺²）との結合により行なわれるも
のであり、従つて本発明方法は、小麦澱粉製造廃
液中に、上記リン酸イオンを提供する化合物とカ
ルシウムイオンを提供する化合物とを添加存在さ
せることにより実施される。ここで上記リン酸イ
オンを提供する化合物としては、リン酸の他、各
種の水溶性リン酸塩類、例えばリン酸のナトリウ
ム塩、カリウム塩、アンモニウム塩等を単独で又
は適宜組合せて使用できる。またカルシウムイオ
ンを提供する化合物としては、例えば水酸化カル
シウム、酸化カルシウム（これは廃液中で水酸化
カルシウムとなる）等や水溶性カルシウム塩類、
例えば塩化カルシウム、硝酸カルシウム等の無機
カルシウム塩類及び酢酸カルシウム、乳酸カルシ
ウム等の有機カルシウム塩類を例示できる。之等
の化合物もまたその１種を単独で用いることもで
き、２種以上を併用することもできる。上記リン
酸イオンを提供する化合物の廃液に対する添加量
は、一般に約１〜10mM程度、好ましくは約３〜
8mM程度の濃度となる量とするのが適当である。
またカルシウムイオンを提供する化合物の添加量
は、通常約５〜50mM程度、好ましくは約15〜
40mM程度の濃度となる量とするのが一般的であ
る。上記リン酸イオンとカルシウムイオンとの反応
によるゲル形成時の温度条件は、特に制限される
ものではなく、反応捉進の面からは高い方が好ま
しいが、β―アミラーゼの安定性の面を加味する
と通常約５〜50℃程度、より好ましくは約15〜35
℃程度の範囲から選択されるのよい。ま上記ゲル
形成時の液のPH条件は、通常約6.0〜9.0の範囲、
好ましくは約6.5〜7.5の範囲とするのがよく、こ
のPH条件の選択のために、必要に応じて適当な酸
や塩基を原料廃液中に添加することも可能であ
る。所望ゲルの形成は、液を適宜撹拌することに
より、通常約１〜10時間程度を要して行なわれ、
かくして廃液中のβ―アミラーゼの殆んどすべて
を吸着捕集したリン酸カルシウムゲルが生成す
る。かくして、得られるリン酸カルシウムゲルの懸
濁液は、そのままでも水不溶性（固定化）酵素剤
として利用できるが、通常は該懸濁液を静置して
ゲルを沈降させ、原料とする小麦澱粉製造廃液の
約1/5〜1/20の容積となつて沈降するゲルの沈澱
と上澄液とを、例えばデカンテーシヨン、遠心分
離等により分離し、該沈澱を回収するのがよい。
この分離操作の採用によれば、通常、元の小麦澱
粉製造廃液の約1/20〜1/50の容積に濃縮された本
発明のβ―アミラーゼ剤が収得される。また上記
沈澱の回収は、勿論他の通常行なわれている各種
の操作、例えば過等によつも行なうことができ
る。更に、上記で回収される水不溶性酵素剤はこ
れに通常の送風乾燥操作や真空乾燥操作等を施す
ことにより、粉末形態の水不溶性（固定化）β―
アミラーゼ剤とすることもできる。本発明は、また上記リン酸カルシウムゲルに吸
着捕集された形態の水不溶性β―アミラーゼ剤の
製造方法と共に、該ゲルより可溶化されて分離、
精製されたβ―アミラーゼ剤の製造方法をも提供
するものである。本発明者らの研究によれば、上記β―アミラー
ゼを吸着捕集したリン酸カルシウムゲルは、これ
に適当な酸又は水溶性塩類を作用させることによ
り、その吸着捕集しているβ―アミラーゼを容易
に収率よく溶出させ得、この溶出操作によつて、
精製された高品質・高力価のβ―アミラーゼ剤を
収得できることが見出された。この本発明の第２の方法においては、上記本発
明の第１の方法で分離、回収されたリン酸カルシ
ウムゲルの懸濁液、より好ましくは元の小麦澱粉
製造廃液の約1/5〜1/20の容積にまで濃縮された
ゲルの懸濁液に、酸又は水溶性塩類を添加するこ
とにより実施される。ここで酸としては、無機、
有機を問わず上記懸濁液のPHを酸性側、通常約
3.5〜5.5より好ましくは約4.0〜5.0に調整できる
ものであればいずれでも利用できる。代表的上記
酸としては、例えば塩酸、硫酸、リン酸、ホウ酸
等の無機酸及び酢酸、乳酸、クエン酸、酒石酸等
の有機カルボン酸、有機スルホン酸、有機ホスホ
ン酸等を例示できる。之等の酸を上記ゲル懸濁液
中に添加するときには、ゲルが溶解し、このゲル
に吸着捕集されていたβ―アミラーゼが可溶化さ
れて、所望のβ―アミラーゼ溶液が得られる。また、上記水溶性塩類は、カルシウムイオンと
の結合力の強いものから選択される。その例とし
ては、例えば硫酸、リン酸、ポリリン酸等の無機
酸のナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属
塩、マグネシウム塩等のアルカリ土類金属塩、ア
ルミニウム塩、アンモニウム塩等；クエン酸、酒
石酸等の有機カルボン酸、有機スルホン酸、有機
ホスホン酸等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩
等；エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸等
のアルカリ金属塩、アンモニウム塩等のキレート
作用を有する塩類等を挙げることができる。之等
の水溶性塩類は、リン酸カルシウムゲル中のカル
シウムイオンと結合して、ゲルを分解し、かくし
てゲルに吸着捕集されているβ―アミラーゼを可
溶化することができる。上記水溶性塩類は、通常
その少なくとも１種をリン酸カルシウムゲルの懸
濁液中に約0.005〜1.5M、好ましくは約0.02〜
1.0Mの濃度となるように添加されるのがよい。
之等塩類の添加によるβ―アミラーゼの可溶化反
応は、一般にPH約5.5〜9.0の範囲で、室温又はそ
の付近の温度下に約５〜30分間程度を要して行な
われる。上記可溶化反応の際には、必要に応じて
適当なPH調整剤を添加利用することもでき、また
反応捉進のために撹拌等の操作を採用することも
できる。更に、本発明の上記第２の方法における可溶化
反応は、勿論前記酸と水溶性塩類とを併用して実
施することもできる。上記可溶化反応により得られるβ―アミラーゼ
溶液は、遠心分離、過等の通常の手段により、
未溶解のリン酸カルシウムゲル、その他の不溶物
を除去され、清澄なβ―アミラーゼ剤液とされ
る。上記で得られるβ―アミラーゼ剤液は、常法に
従い硫酸アンモニウムや硫酸ナトリウムを用いた
塩析及びこれに引続く乾燥操作により、或いは限
外過等による濃縮後に、同様の塩析及び乾燥操
作を行なうことにより、高品質、高品質、高力価
の精製β―アミラーゼ粉末製剤とすることができ
る。更に、粉末形態の酵素剤は、上記濃縮液に噴
霧乾燥等の手段を施すことによつても収得でき
る。また本発明のβ―アミラーゼ剤は、上記濃縮
液に、慣用される安定化剤等を添加して得られる
液状形態であつてもよい。かくして、本発明によれば、小麦澱粉製造廃液
から、非常に簡単な操作で、効率よく、しかも経
済的に有利に、高力価・高品質のβ―アミラーゼ
剤を製造することができる。実施例以下、本発明を更に詳細に説明するため、実施
例を挙げる。実施例１ 25℃に保持された小麦澱粉製造廃液30（β―
アミラーゼ力価：85.6単位／ml）に、1/2Ｍのリ
ン酸二ナトリウム（Na₂HPO₄）溶液300ml、次
いで1Mの塩化カルシウム（CaCl₂・2H₂O）溶液
600mlを順次加え、更に希釈したアンモニア水を
添加してPHを6.5〜7.0に調整しながら、２時間ゆ
るく撹拌して、リン酸カルシウムゲルを形成させ
た。得られた懸濁液を小型の遠心分離機
（5000rpm）にかけ、上澄液30.6と、β―アミ
ラーゼを吸着捕集したリン酸カルシウムゲルを主
成分とする沈澱960ｇとを分離し、かくして水不
溶性の本発明β―アミラーゼ剤を得た。上記上澄液のβ―アミラーゼ力価は1.2単位／
mlであり、これは用いた廃液中に含まれていたβ
―アミラーゼの約1.4％量に相当した。また、上記沈澱10ｇを水に懸濁させて100mlと
し、そのβ―アミラーゼ力価を測定したところ、
懸濁液１ml当り235単位であり、沈澱１ｇ当りに
換算すると2350単位となり、用いた廃液からの収
率は87.9％であつた。実施例２実施例１において得られた、β―アミラーゼを
吸着補集したリン酸カルシウムゲルの沈澱100ｇ
を、真空乾燥して粉末形態の本発明β―アミラー
ゼ剤8.9ｇを得た。この粉末のβ―アミラーゼ力価は、１ｇ当り
20500単位であり、用いた小麦澱粉製造廃液から
の収率は68.2％であつた。実施例３実施例１において得られた、β―アミラーゼを
吸着補集したリン酸カルシウムゲルの沈澱100ｇ
に水125mlを加えて懸濁液とし、これに希釈した
リン酸を加えてPHを4.5に調整し、30分間撹拌し
た後、遠心分離（3000rpm、10分間）して、清澄
な液181mlを得た。この清澄液のβ―アミラーゼ力価は、1170単
位／mlであり、用い小麦澱粉製造廃液からの収率
は79.2％であつた。実施例４〜17 実施例１において得られた、β―アミラーゼを
吸着捕集したリン酸カルシウムゲルの沈澱500ｇ
に、水600mlを加えて懸濁液とし、この懸濁液を
50mlずつ分注し、これらに下記第１表に記載の
種々の水溶性塩類をそれぞれ終末0.3Mの濃度と
なるように添加すると共に、PH調整剤として塩酸
又は水酸化ナトリウムを用いて各液のPHを6.5に
調整し、室温で30分間撹拌した。その後、遠心分
離（3000rpm、10分間）して、上澄液として本発
明のβ―アミラーゼ剤を得た。得られた各上澄液のβ―アミラーゼ活性を測定
し、用い小麦澱粉製造廃液からの収率を算出した
結果を下記第１表に併記する。

【表】実施例 18 30℃に保持された小麦澱粉製造廃液100（β
―アミラーゼ力価：81.9単位／ml）に、0.3Mの
リン酸（H₃PO₄）溶液1.3及び2Mの塩化カルシ
ウム溶液0.5を加え、次いで1Mに相当する水酸
化カルシウム［Ca（OH）₂］の懸濁液１を加え
（PHは6.5付近となる）、更に希釈したアンモニア
水を加えてPHを6.5〜7.0に調整しながら、約２時
間ゆるく撹拌した。その後、約１時間静置して形
成されたリン酸カルシウムゲルを沈降させ、上澄
液85をデカンテーシヨンにより分離除去し、沈
澱区分を小型連続遠心分離機（5000rpm）にかけ
て、2.8Kgの沈澱を得た。上記デカンテーシヨン及び遠心分離により得ら
れた上澄液（102）中のβ―アミラーゼ力価は
3.3単位／mlであり、これは用いた小麦澱粉製造
廃液中に含まれていたβ―アミラーゼの4.1％量
に相当した。得られβ―アミラーゼを吸着捕集したリン酸カ
ルシウムゲルの沈澱2.8Kgに、２の水を加えて
懸濁液を調製し、これに硫酸アンモニウム250ｇ
を添加して沈澱を溶解させ、30分間撹拌した後、
過し、4.2の液を得た。このもののβ―アミラーゼ力価は、1400単位／
mlであり、用いた廃液からの収率は71.8％であつ
た。更に、上記液を小型の限外過機（分画分子
量：15000）を用いて１に濃縮した後、硫酸ア
ンモニウム300ｇを添加、溶解させてβ―アミラ
ーゼを塩析させ、次いで少量のケイソウ土を加え
て過し、沈澱を集めて真空乾燥して、精製β―
アミラーゼ粉末56ｇを得た。この粉末のβ―アミラーゼ力価は、93300単
位／ｇであり、原料廃液からの収率は63.8％であ
つた。

Claims

【特許請求の範囲】１ β―アミラーゼを含む小麦澱粉製造廃液中で
リン酸カルシウムゲルを形成させて、該ゲルにβ
―アミラーゼを吸着させ、β―アミラーゼを吸着
した上記ゲルを分離、回収することを特徴とする
小麦β―アミラーゼ剤の製造方法。２ β―アミラーゼを含む小麦澱粉製造廃液中で
リン酸カルシウムゲルを形成させて、該ゲルにβ
―アミラーゼを吸着させ、β―アミラーゼを吸着
した上記ゲルを分離後、これに酸又は水溶性塩類
を添加してゲルからβ―アミラーゼを可溶化して
分離、回収することを特徴とする小麦β―アミラ
ーゼ剤の製造方法。