JPH0264101A - 逆浸透によるポリデキストロースの精製 - Google Patents
逆浸透によるポリデキストロースの精製Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
ly)受は入れられる精製されたポリデキストロースを
供給するために、ポリデキストロースを精製して悪い風
味の(off−ffavor)成分例えばアンヒドログ
ルコース及びフルアルデヒド誘導体の大部分を除くため
の方法に関する。さらに詳細には、本発明は、逆浸透に
よってポリデキストロースを精製するための方法を提供
する。本発明の方法に従って製造される精製されたポリ
デキストロースは約0.2%(W/W)以下の1.6−
アンヒドログルコースしか含まずモして5−ヒドロキシ
メチルフルフラール含量は検出できる水準以下即ち約0
.01%(W/W)以下に減らされる。
させない増量剤である。それはグルコースの酸触媒縮合
によって製造されたランダム架橋されたグルカンポリマ
ーである。レンハード(Rennhard)への米国特
許第3.766.165号及び第3.876.794号
には、不揮発性の食用の有機ポリカルボン酸を触媒、橋
かけ剤または重合活性化剤として用いる無水溶融重合に
よる重合したグルコース及びマルトース生成物の製造に
ついて詳しく述べられている。
体1カロリー/グラム)代用品である。それは砂糖の代
用品となりそして砂糖の望ましい技術的な性質の多くを
有するが甘味がない。この甘味のない増量剤としての能
力は、通常の砂糖を基にした組成物が甘すぎると判明し
t;場合には有利である。さらにまた、この甘味のない
増量剤としての能力は、砂糖に伴なうカロリーなしで従
来の砂糖含有食品の望ましい感触(texturθ)を
有する低カロリー食品を提メするために高強度の甘味剤
と組み合わせて使用すると殊に有利である。
溶性の粉末であるポリデキストロースA1ポリデキスト
ロースAを中和した薄い色の70%溶液であるポリデキ
ストロースN1そしてポリデキストロースAを中和した
粉末であるポリデキストロースにとして商業的に入手で
きる。重合による方法では多糖類及び糖類残留物の混合
物を生成するので、これらの生成物で純粋なポリデキス
トロース生成物は全くない。これらのポリデキストロー
ス生成物のすべてには、これらの生成物のカロリー値に
寄与する種々の低分子量化合物、例えばグルコース、ソ
ルビトール、クエン酸及びオリゴマーが含まれる。さら
に、ポリデキストロース生成物のすべてにはまた、他の
低分子量化合物例えばこれらの生成物に苦味及びかび臭
い悪い風味を与える1、6−アンヒドログルコース(レ
ボグルコサン)及ヒ5−ヒドロキシメチルフルフラール
が含まれる。
にほんの少量(1,6−アンヒドログルコース、約4%
、苦味)(5−ヒドロキシメチルフルフラール、約0.
1%、かび臭い悪い風味)だけあるに過ぎないが、これ
らの量は、ポリデキス・トロースが中ないし高水準で存
在する時には、たいていの食物製品中のポリデキストロ
ースの有用性に否定的な効果を与えるのに充分な理由と
なる。
33号には、漂白剤によって脱色することによってポリ
デキストロースを処理し、そしてその後で脱色された材
料を精製する最初の方法が開示されている。タイプAの
ポリデキストロースの色、グルコース含量およびアンヒ
ドログルコース含量を減らすために別の方法がドレスの
′233号の開示中に開示されそして特許請求、されて
おり、それは以下の工程: (a)ポリデキストロース
タイブAの6%〜70%(W/W)水溶液を25°〜9
0℃の温度そしてpH約2.5〜約9.0で食品用とし
て認められた漂白剤と接触させ:(b)工程(a)の生
成物のpHがもし約7ならば、約6に調節し:(c)メ
タノール、エタノール及び酢酸エチルから成る群から選
ばれた一以上の溶媒を、該溶媒が混合物の5%〜80%
(W/W)となるように添加し;そして(d)最終生成
物を濾過し、そして、もし所望ならば、乾燥すること;
からなる。トレスの′233号特許は不必要な脱色を、
精製に結び付けている。さらにまた、脱色により望まし
くない工程上の要件及びそれ自体に付随する問題が生じ
得る。例えば、ドレスの233号の方法により精製され
たポリデキストロースを、例えばM理におけるような高
加熱にかけると、物質が再び着色される。加えて、漂白
工程では、除去が困難な残留物が残る。さらにまたドレ
スの方法では、余分な工程が必要であり、付加的な時間
、手間、及びエネルギーを必要とする。
物”という名称で、本出願の譲受人であるワーナーーラ
ンバート(Warnar−Lambert)社に譲渡さ
れf:、1987年4月29日に出願された、米国出願
第043,793号には、約lO%〜約90%濃度のポ
リデキストロースの水溶液を極性有機溶媒例えばエタノ
ールまたはアセトンと十分に接触させることにより精製
未漂白のポリデキストロース生成物を得るための方法が
開示されている。ポリデキストロースと溶媒の比率は溶
媒に対して約5ないし約45重量%のポリデキストロー
スと約35ないし約85重量%である。次にこの混合物
を平衡にせしめて実質的に不純物を含む画分と実質的に
ポリデキストロースを含む画分とを形成せしめる。次に
これらの部分、をポリデキストロースを含む画分の使用
のために分離する。
通って溶液(通常は砂糖または塩及び水)中に通過して
この溶液を希釈しそしてこれらの二つの液体の間の浸透
の平衡を達成する方法のことを指す。対照的に、逆浸透
は、膜システムへ外部からの圧力を付与することにより
、水分子が塩や砂糖の溶液の区画から膜システムの純水
の区画中へ通過するように逆の流束を生ぜしめる圧力で
推進される膜プロセスである。
水性溶質がそれらを通過するのを可能にする。それは相
変化させないで溶解した材料の成分を除く方法である。
技術に対して実質的なエネルギーの節約をもたらすとい
う点で有利である。それは、保留されるべき望ましい成
分が熱に不安定な及び/または揮発性である場合には殊
に有利である。
子量遮断(cut−off)(MWCO)、及び拒絶特
性、即ち、特定の分子を保留しながら溶質及びその他の
一般に比較的小さなまたは反対に帯電した分子を通過せ
しめるそれらの総合的能力により特徴づけられる。逆浸
透膜を選択する際の考え方は、透過性、MWCOl及び
拒絶特性を特別の用途のために最適化することにある。
去などの水精製のために使用されてきた。それは現在低
分子量の医薬製剤、例えば抗生物質、ペプチド及びアミ
ノ酸の濃縮及び精製に適用されている。
.455号には、逆浸透の使用によってイタコン酸の水
溶液から無機塩、着色物質及び有機不純物を精製するた
めの方法が開示されている。溶液に圧力がかけられ、そ
してイタコン酸及び水の通過は出来るが不純物は通過さ
せない半透膜が利用されている。スタナ(Stana)
らへの米国特許第4.206.049号には、逆浸透膜
システム、鉄の沈殿及び除去のための手段、次いで有機
不純物の蒸発及び燃焼によるリン酸溶液からのウラニウ
ムの濃118よび回収のための方法が開示されている。
829号には、陽イオン交換樹脂、逆浸透膜システム、
及びアンモニアが除去されるように液体を濃縮するため
の手段によって水性アンモニアからリジンを分離するこ
とからなるリジンの精製のための方法が開示されている
。
分の量の1.6−アンヒドログルコース、5−ヒドロキ
シメチルフルフラール及びその他の低分子量の製造不純
物を除去することにより、ポリデキストロースの感覚的
受容性が改良され得ることがここに見い出された。逆浸
透技術は、有機溶媒の使用しなくても短い処理時間で大
部分の量の不純物の除去を可能にする。
である、逆浸透法によって精製されたポリデキストロー
スは製造不純物例えば1.6−アンヒドログルコース及
び5−ヒドロキシメチルフルフラールの量が大幅に減少
されているので経口製品例えば食品中に利用する場合は
るかに高い濃度で、例えば約99%でも、少しも苦味ま
たはかび臭い風味がなくそして不快な味質を隠すための
マスク剤を使用する必要がない。従って、この新しく改
良されたポリデキストロースは、低カロリーで甘味のな
い増量剤として、食品及び殊にキャンデイ−を含む口か
ら摂取される多くの製品中で多大の利用性を有するであ
ろう。
、ソルビトール、クエン酸、オリゴマー、1.6−アン
ヒドログルコース、5−ヒドロキシメチルフルフラール
及び他の低分子量成分ヲ除くためのポリデキストロース
を精製する方法である。さらに詳細には、ポリデキスト
ロースを精製するためのこの独特な方法は、改変された
逆浸透の技術を用いてポリデキストロースを処理するこ
とを含む。要約すれば、ポリデキストロースの水溶液を
高い圧力で多孔性の膜の上で接線方向に加圧することに
よってそれを濾過する。好ましい実施態様においては、
約50ないし約500ps iの圧力で螺旋状に巻かれ
た1000100Oの酢酸セルロース膜(PCAC−ミ
リポア(Mi−11ipore))により逆浸透を行う
と短い処理時間の後で、その中の1,6−アンヒドログ
ルコースの含量を約0.2%(W/W)以下に減らしモ
して5−ヒドロキシメチルフルフラールの含量を検出で
きる水準以下に即ち約0.01%(W/W)以下に減ら
したポリデキストロースを高い収率で得る。
加圧しながら修正して利用してよい。本出願人による発
明の方法では、苦味またはかび臭い悪い風味が少しもな
い精製されたポリデキストロースを生成されるので、こ
れまで口からの摂取が不可能であった製品においてそし
てこれまで量的に不可能であった製品にこの精製された
ポリデキストロースを使用可能となった。
あり、苦味またはかび臭い悪い風味がなく、非常に美味
であり、そしてそれ故、食品及び殊に菓子類を含む口か
ら摂取するための製品のための低カロリー増量剤として
非常に有用な形にするための方法である。この方法は、
(a)存在すると苦味及びかび臭い悪い風味の原r8き
なる1、6−アンヒドログルコース及び5−ヒドロキシ
メチルフルフラール不純物をより完全に除去し;(b)
存在すると組成物のカロリー含量に寄与する低分子量成
分例えばグルコース、ソルビトール、クエン酸及びオリ
ゴマーをより完全に除去し;(c)約1%〜約90%以
上の高いポリデキストロースを回収し;(d)短い処理
時間で;(e)低コストで処理し;(f)有機溶媒を必
要とせず:そして(g)ポリデキストロースを濃縮する
:ことからなる多くの利点を提供する。
水溶液を、1.6−アンヒドログルコース及び5−ヒド
ロキシメチルフルフラール含量がポリデキストロース生
成物の味に悪い影響を与えない量に減らすのに充分な時
間の間、圧力下で逆浸透システムを通して処理すること
からなる。
供給タンク1とその中に仕込まれたポリデキストロース
水溶液を撹拌するための撹拌手段2、ポリデキストロー
ス水溶液に圧力を付与しそして逆浸透膜4に沿って給送
するポンプ3、浸透液(permeate) 6を除く
ための手段5、そして保留液(retentata)
9の連続的な流れ7及び/またはバッチ8を循環させる
ための、背圧パルプ10を含む手段を含有する。
送するポンプ3は、ダイアフラムポンプを含む、仕込み
(charge)圧力を供給することができるなら通常
のどのポンプでもよい。ポリデキストロース水溶液が逆
浸透膜を通過する間にそれにかけられる圧力は、100
0 MWCO(PCAC−ミリボア)酢酸セルロース膜
に関しては約5%〜約500ps iの範囲でよい。好
ましくは、圧力は、1000 MWCO(PCAC−ミ
リポア)酢酸セルロース膜に関しては、約15%〜約4
00psiの範囲内にあるべきである。もっとも好まし
くは、圧力は、1000 MWCO(PCAC−ミリボ
ア)酢酸セルロース膜に関しては、約20%〜約300
ps iの範囲内にあるべきである。もちろん構成成分
を変えた他のMWCO膜、例えば400 MWCO(N
F−ミリポア)、またはより小さいものも、圧力を約1
000psiまで増加してかけながら利用することもで
きる。
い。膜は、平坦、管状、螺旋状、中空繊維などでよい。
ポリアミド、フルオロカーボン、ポリスルホンなどから
作られてよい。好ましい膜は、その表面中にo、ooo
s〜0.002ミクロンの範囲にわたるサブミクロンの
細孔を有する酢酸セルロースフィルムである。
70%ないし約100%の保留特性(retentio
ncharacteristic)を有してよい。膜の
公称の平均分子量限度は、約200ないし約3000で
よい。
必要な圧力に耐えることができなければならない。
法であれば重力で駆動されあるいはその他の手段の通常
の装置でよい。
段は、ポンプ、バルブ、タンク、配管などの任意の通常
の組み合わせよりなり、液体をさらに循環するために膜
の領域から供給タンクに戻して運ぶように設計されてい
る。
I;はタイプにのいずれでもよい。約1%〜約80%(
W/W) 、好ましくは約10%〜約70%(W/W)
のポリデキストロース濃度を有する水溶液が調製される
。次にこの溶液を逆浸透システムの供給タンク中に仕込
む。圧力がかけられそして材料が逆浸透膜を通過する。
ビトール、クエン酸、オリゴマー、l、6−アンヒドロ
グルコース、5−ヒドロキシメチルフルフラールなどか
ら成る。保留液は、部分的に精製されたポリデキストロ
ースから成る。保留液を供給タンク中に再循環しそして
付加的にダイアフィルトレージョン洗浄液(diafi
ltrationvash)全添加してよい。ポリデキ
ストロース供給溶液を事実上すべての不純物を除くのに
充分な時間の間、圧力下で膜を通過させる。最終のポリ
デキストロース保留液生成物は、約0.2%(W/W)
以下の1.6−アンヒドログルコース及び約0.01%
(W/16)以下の5−ヒドロキシメチルフルフラール
しか含まない。これを任意の通常の濃縮方法によって濃
縮してよい。
り、本発明の有効な範囲をなんら限定することを意味し
ない。特記しない限り、すべてのパーセントは全組成物
の重量による。
従って製造した。初期の条件、運転条件及び最終の条件
を第1表中に述べる。
ースAを溶解することによってポリデキストロース水溶
液を調製した。この水溶液を供給タンク中に仕込んだ。
定した。ダイア7ラムポンプを始動しそしてバックフロ
ーバルブを徐々に閉じて逆浸透システム内の圧力が約2
50ps iに登るようにした。ポリデキストロース水
溶液がシステムを通って循環を始めそして浸透液の除去
が始まった。システム内の圧力を250ps iに維持
するためにバックフローパルフヲ時折調節する必要があ
った。部分的に精製されたポリデキストロースが供給タ
ンク中で大体100(h*ffの供給水溶液容量となる
までシステムを運転した(0倍ダイアフィルトレージョ
ン洗浄液)。第一のダイアフィルトレージョン洗浄液(
脱イオン水) 4000mffを、供給タンク内の部分
的に精製されたポリデキストロース水溶液に添加した。
体、1000m!の容量となるまで逆浸透システムを再
び運転して第一の(1,33倍)ダイアフィルトレージ
ョン洗浄を完結させた。
水) 4000mQを、部分的に精製されたポリデキス
トロース供給水溶液に添加した。部分的に精製されたポ
リデキストロース供給水溶液容量が供給タンク内で10
001112となるまで逆浸透システムを再び運転して
第二の(2,66倍)ダイアフィルトレージョン洗浄を
完結させた。第三のダイアフィルトレージョン洗浄液(
脱イオン水) 4000mffを、部分的に精製された
ポリデキストロース供給水溶液に添加した。供給タンク
内の精製されたポリデキストロース水溶液容量が大体1
000mffとなるまで逆浸透システムを再び運転して
第三の(4倍)ダイアフィルトレージョン洗浄を完結さ
せた。
されたポリデキストロースの濃度は約30%であった。
した。保留液のpuは、NaOH,KOHなどを用いて
、適当な精製されたポリデキストロース生成物を供給す
るために調節することができる。
112ポリデキストロース濃度 10%ア
ンヒドログルコース濃度 3%運転条件 温 度 室温膜−酢酸セル
ロース 3 ft”膜の内外の圧力
250ps i濃縮1)3× シアフィルトレージョン洗浄液容量” OX、1.3
3X2.66X、4× 全運転時間 約30分/洗浄
最終条件 最終容量 1リツトルポ
リデキストロ一ス濃度 約30%1)
3倍の濃縮。元の容量を3分のlに減らした。
及び4倍の脱イオン水を添加した。
グルコース及び単糖の含量に関する比較データを得るた
めに、アルコール沈析及び透析によって製造した。
析法によってポリデキストロースA(ファイザー(Pf
1zer))を精製した。ポリデキストロースA%1
00%アルコール(USI、厳格なグレード)及び水の
10 : 70 : 20W/W調製物を乳濁液が形成
されるまで容器中で混合した。
澄液を捨てた。沈殿を集めそして75%溶液まで濃縮し
た。
OHによってpH5,00に調節し、次に12.000
−管クリップ(フィッシャーサイエンティフィック(f
isher 5cientific)社)によッテ密封
した。
(18時間以上)撹拌透析しI;。保留液(約5%)を
集めそして75%溶液まで真空濃縮しt;。
ルを高相(high phase)液体クロマトグラフ
ィー(HPLC)によって分析した。サンプルを希釈し
次にデュポンのNH,カラムを備えたHPLC中に注入
した。移動相は70%アセトニトリル及び30%水であ
った。検出器は屈折率でありそして運転時間は30分で
あった。第2表は種々のサンプル中のアンヒドログルコ
ース及び単糖の濃度を示す。
tra/ Por)第 2 表 逆浸透シアフィルトレージョン 0妄 1.33X 2.66X 4× 透析された ポリデキストロース 0.3 3.6 実施例 12人の感覚パネラ−が未精製のポリデキストロースと
逆浸透によって製造された精製されたポリデキストロー
スの両方を評価した。11人の人々が精製された1、3
3.2.66、及び4x逆浸透ダイアフイルトレージヨ
ンが液と未精製のポリデキストロースを区別することが
できた。
ージヨンされたポリデキストロースは約0.2%(W/
W)以下のアンヒドログルコース含量を有し、これは透
析されたポリデキストロース(0,3%(W/W) )
及びアルコール沈析されたポリデキストロース(0,5
%(W/W))より擾れた品質を与えた。
られるものを説明してきたが、本発明の精神から逸脱す
ることなくそれに変更及び改変を加えることができるこ
とを、当業者は理解するであろう。そして本発明の範囲
内に入るようなすべての変更及び改変を特許請求するこ
とを意図している。
す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)ポリデキストロース水溶液から精製されたポリデキ
ストロースを製造するための方法であって、該ポリデキ
ストロース供給水溶液から製造不純物(透過液)を除く
ために該ポリデキストロース供給水溶液を逆浸透システ
ムを通して処理すること及び精製されたポリデキストロ
ース溶液(保留液)を集めることから成る方法。 2)約0.2%以下の1,6−アンヒドログルコース及
び約0.01%以下の5−ヒドロキシメチルフルフラー
ルを含む精製されたポリデキストロース溶液を得るため
に、該精製されたポリデキストロース溶液(保留液)を
充分な回数で逆浸透システムを通して循環することから
さらに成る、請求項1)に記載の方法。 3)該ポリデキストロース供給水溶液中のポリデキスト
ロースの濃度が約1%〜約80%である請求項1)また
は2)に記載の方法。 4)該ポリデキストロース供給水溶液中のポリデキスト
ロースの濃度が約10%〜約70%である請求項3)に
記載の方法。 5)該逆浸透システムが、約40%〜約100%の平均
保留特性値を有する逆浸透膜を含む請求項1)または2
)に記載の方法。 6)該逆浸透システムが、約70%〜約100%の平均
保留特性値を有する逆浸透膜を含む請求項5)に記載の
方法。 7)該逆浸透システムが約1000psiまでの圧力下
で運転される請求項1)または2)に記載の方法。 8)該逆浸透システムが約50〜約500psiの範囲
内の圧力下で運転される請求項1)または2)に記載の
方法。 9)該逆浸透システムが約150〜約400psiの範
囲内の圧力下で運転される請求項7)に記載の方法。 10)該逆浸透システムが連続流通循環方式で運転され
る請求項2)に記載の方法。 11)該逆浸透システムがバッチ循環方式で運転される
請求項2)に記載の方法。 12)該逆浸透システムにおいて使用される逆浸透膜が
、セルロース誘導体、ポリアミド、フルオロカーボン、
及びポリスルホンから成る群より選ばれる請求項1)ま
たは2)に記載の方法。 13)該精製されたポリデキストロース溶液を濃縮する
ことからさらに成る請求項1)または2)に記載の方法
。 14)(a)ポリデキストロース供給水溶液を準備する
こと; (b)逆浸透膜が酢酸セルロース膜またはポリアミド膜
である逆浸透システムに沿って該ポリデキストロース水
溶液を加圧し、精製されたポリデキストロース溶液が約
0.2%以下の1,6−アンヒドログルコース及び約0
.01%以下の5−ヒドロキシメチルフルフラールしか
含まなくなるのに充分な時間の間、約150〜約400
psiの範囲内で圧力をかけること; (c)精製されたポリデキストロース溶液(保留液)を
集めること;そして (d)工程(c)の精製されたポリデキストロース溶液
を濃縮すること; から成る、ポリデキストロースを精製する方法。 15)商業的に入手できるポリデキストロースから製造
不純物(浸透物)を除くために該ポリデキストロースの
水溶液を逆浸透システムに沿って加圧し、そして精製さ
れた該ポリデキストロース溶液(保留液)を集めること
により精製される商業的に入手できるポリデキストロー
スから成る、精製されたポリデキストロース生成物。 16)精製されたポリデキストロース溶液を得るために
商業的に入手できるポリデキストロースの水溶液を逆浸
透システムに沿って加圧すること、そして約0.2%以
下の1,6−アンヒドログルコース及び約0.01%以
下の5−ヒドロキシメチルフルフラールしか含まない精
製されたポリデキストロース溶液を得るために、該精製
されたポリデキストロース溶液(保留液)を循環するこ
とによって精製される商業的に入手できるポリデキスト
ロースから成る、精製されたポリデキストロース生成物
。 17)該ポリデキストロース水溶液中のポリデキストロ
ースの濃度が約1%〜約80%である請求項16)に記
載の精製されたポリデキストロース生成物。 18)該濃度が約10%〜約70%である請求項17)
に記載の精製されたポリデキストロース生成物。 19)該逆浸透システムが、約40%〜約100%の平
均保留特性値を有する逆浸透膜から成る請求項16)に
記載の精製されたポリデキストロース生成物。 20)該逆浸透膜が約70%〜約100%の平均保留特
性値を有する請求項19)に記載の精製されたポリデキ
ストロース生成物。 21)該逆浸透システムが1000psiまでの圧力下
で運転される請求項16)に記載の精製されたポリデキ
ストロース生成物。 22)該圧力が約50〜約500psiの範囲内である
請求項21)に記載の精製されたポリデキストロース生
成物。 23)該圧力が約150〜約400psiの範囲内であ
る請求項22)に記載の精製されたポリデキストロース
生成物。 24)該循環工程が連続工程で運転される、請求項16
)に記載の精製されたポリデキストロース生成物。 25)該循環工程がバッチ工程で運転される、請求項1
6)に記載の精製されたポリデキストロース生成物。 26)該逆浸透システムにおいて使用される逆浸透膜が
、セルロース誘導体、ポリアミド、フルオロカーボン、
及びポリスルホンから成る群より選ばれる請求項16)
に記載の精製されたポリデキストロース生成物。 27)該精製されたポリデキストロース溶液を濃縮する
付加的工程が含まれる請求項16)に記載の精製された
ポリデキストロース生成物。
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