JPH03180172A - Production of palatinose and trehalose - Google Patents

Production of palatinose and trehalose

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JPH03180172A
JPH03180172A JP31761689A JP31761689A JPH03180172A JP H03180172 A JPH03180172 A JP H03180172A JP 31761689 A JP31761689 A JP 31761689A JP 31761689 A JP31761689 A JP 31761689A JP H03180172 A JPH03180172 A JP H03180172A
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JP
Japan
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palatinose
klebsiella
trehalulose
sucrose
production
Prior art date
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Pending
Application number
JP31761689A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichiro Tsuyuki
露木 賢一郎
Toshiaki Sugitani
俊明 杉谷
Tadashi Ehashi
正 江橋
Yoshikazu Nakajima
良和 中島
Koji Nishio
西尾 弘二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui DM Sugar Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Sugar Co Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsui Sugar Co Ltd filed Critical Mitsui Sugar Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To efficiently produce the subject palatinose and trehalose almost without by-production of glucose and fructose as monosaccharides and simultaneously improve the ratio of trehalose production by acting an enzyme produced by an microorganism belonging to Klebsiella genus on sucrose. CONSTITUTION:Palatinose and trehalose are produced from sucrose utilizing an enzyme produced by a microorganism belonging to Klebsiella genus and capable of conversion of sucrose into palatinose and trehalose. As the above mentioned microorganism belonging to Klebsiella genus, Klebsiella planticola MX-1 (Bikokenkinki No. 11123), Klebsiella planticola MX-2 (Bikokenkinki No. 11124) and Klebsiella terrigena ATCC 33257 are used.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はパラチノースおよびトレハルロースの製造法に
関する。更に詳しく記すと、本発明はクレブシェラ属に
属する微生物、特にクレブシエラ・プランティコーラ(
Klebsiella planticola ) M
X−1(微工研菌寄託11123号)、クレブシエラ・
プランティコーラMX−2(微工研菌寄託11124号
)およびクレブシェラ・テリゲナ ATCC33257
を用いて、蔗糖からパラチノースおよびトレハルロース
を製造する方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Field of Application) The present invention relates to a method for producing palatinose and trehalulose. More specifically, the present invention relates to microorganisms belonging to the genus Klebsiella, particularly Klebsiella planticola (
Klebsiella planticola ) M
X-1 (Feikoken Bacteria Deposit No. 11123), Klebsiella
Planticola MX-2 (Feikoken Bacteria Deposit No. 11124) and Klebsiella terrigena ATCC33257
The present invention relates to a method for producing palatinose and trehalulose from sucrose using.

(従来の技術)          。(Conventional technology)

パラチノースやトレハルロースは鼻輪原性甘味料として
現在広く使用されており、蔗糖に微生物由来のα−グル
コシルトランスフェラーゼを作用させて工業的に生産さ
れている。従来、蔗糖をパラチノースまたはトレハルロ
ースに変換する微生物としてはProtaminoba
cter属、5erratia属、Erwinia属の
菌株が知られている。例えば、ドイツ特許明細舎弟1,
049,800号にはProtaminobacter
rubrum、 5erratia plymutic
a等の微生物由来酵素により蔗糖をパラチノースに変換
する方法、特公昭57−10720号公報にはプロタミ
ノバクタ−属またはセラチア属を蔗糖溶液中で好気的条
件下で培養してパラチノースを製造する方法、特公昭6
〇−9797号公報には固定化酵素に5よるイソマルチ
ュロースの製造法においてErwinia属の微生物を
使用する方法が記載されている。
Palatinose and trehalulose are currently widely used as nasal sweeteners, and are industrially produced by reacting sucrose with α-glucosyltransferase derived from microorganisms. Conventionally, the microorganism that converts sucrose into palatinose or trehalulose is Protaminoba.
Strains of the genera Cter, 5erratia, and Erwinia are known. For example, German patent specification 1,
No. 049,800 has Protaminobacter
rubrum, 5erratia plastic
A method for converting sucrose into palatinose using enzymes derived from microorganisms, such as Japanese Patent Publication No. 57-10720, describes a method for producing palatinose by culturing Protaminobacter or Serratia in a sucrose solution under aerobic conditions; Tokuko Showa 6
No. 0-9797 describes a method for producing isomaltulose using an immobilized enzyme 5 using microorganisms of the genus Erwinia.

(発明が解決しようとする課題) 従来知られているこれらの微生物生産酵素によるパラチ
ノースの製造では、パラチノースとトレハルロースの生
成比率は6:1〜1o:1程度である。
(Problems to be Solved by the Invention) In the production of palatinose using these conventionally known enzymes produced by microorganisms, the production ratio of palatinose and trehalulose is about 6:1 to 10:1.

パラチノースは容易に結晶化するため、反応液を精製後
、濃縮し結晶化して製品とし、トレハルロースは結晶化
しないのでパラチノース結晶を回収した後の最終音に残
り、これを更に精製濃縮した液状製品のパラチノース・
シロップの主成分となる。しかし、上記の酵素反応にお
いては目的生産物のパラチノース、トレハルロース以外
に副生成物として単糖のグルコース、フルクトース、イ
ソマルトース、イソマルトース等が生成する。これらの
うち、単糖のグルコース、フルクトースの生成割合は反
応液中の糖組成の約5%存在する。これらの単糖類が共
存すると、製造工程中の濃縮など繰り返し行われる加熱
処理により製品は着色し、生産物回収工程において脱色
工程が欠かせないなど、目的生産物の生産効率や製造工
程上の問題があった。またこの方法により得られた製品
を甘味料として食品に添加する場合、パラチノースは水
に対する溶解性が低いため、最終製品中で晶出すること
がある。したがって、その含有量に制限を受けるのに対
し、溶解性の高いトレハルロースを主成分とするパラチ
ノースシロップではその問題がなく、その良質の甘味と
あいまって需要が高い。しかし、このような高い需要が
あるにかかわらず、従来の製造法ではトレハルロースの
含有量の少ないシロップしか得られなかった。上記の状
況からトレハルロースの生成比率が高く、かつ単糖の生
成が少ない酵素生産菌が望まれていた。
Palatinose easily crystallizes, so after purifying the reaction solution, it is concentrated and crystallized to produce a product. Trehalulose does not crystallize, so it remains in the final sound after collecting the palatinose crystals, and this is used to further refine and concentrate the liquid product. Palatinose・
It is the main component of syrup. However, in the above enzymatic reaction, in addition to the target products palatinose and trehalulose, monosaccharides such as glucose, fructose, isomaltose, and isomaltose are produced as byproducts. Among these, the production ratio of monosaccharides glucose and fructose is about 5% of the sugar composition in the reaction solution. If these monosaccharides coexist, the product will become colored due to repeated heat treatments such as concentration during the manufacturing process, and a decoloring process will be essential in the product recovery process, resulting in problems with the production efficiency of the desired product and the manufacturing process. was there. Furthermore, when the product obtained by this method is added to foods as a sweetener, palatinose may crystallize in the final product because of its low solubility in water. Therefore, the content is limited, whereas palatinose syrup, which has highly soluble trehalulose as its main ingredient, does not have this problem and is in high demand due to its high quality sweet taste. However, despite this high demand, conventional production methods have only yielded syrups with low trehalulose content. Under the above circumstances, an enzyme-producing bacterium that produces a high trehalulose production ratio and a small amount of monosaccharides has been desired.

(課題を解決するための手段) 本発明者等は予てより単糖生成が少なく、トレハルロー
スの生産比率の高い生産菌の探索を行ってきたが、タイ
国ウドン県りムパワビー郡の製糖工場内で採集した土壌
から純粋分離したクレブシェラ属プランティコーラ(K
lebsiella planticola )に属す
る新規な微生物MX−1およびMX−2が蔗糖から単糖
のグルコース、フルクトースを殆ど生成せずパラチノー
スおよびトレハルロースを効率的ニ生産し、トレハルロ
ースの生成比率も従来知られている菌体より高いこと、
さらにクレブシェラ属テリゲナ(Klebsiella
 terrigena) ATCC33257も同様な
性質を有することを見出だし、本発明を完成したもので
ある。従来、クレブシェラ属によるパラチノースおよび
トレハルロースの製造法は知られていない。
(Means for Solving the Problems) The present inventors have been searching for producing bacteria that produce less monosaccharide and have a high production ratio of trehalulose. Klebsiella planticola (K.
MX-1 and MX-2, which belong to the genus Lebsiella planticola, efficiently produce palatinose and trehalulose from sucrose without producing much of the monosaccharides glucose and fructose. being higher than the body;
In addition, Klebsiella terrigena (Klebsiella
It was discovered that ATCC33257 (A. terrigena) also has similar properties, and the present invention was completed. Conventionally, there is no known method for producing palatinose and trehalulose using Klebsiella.

次ぎに本発明の微生物クレブシェラ属プランティコ、−
ラMX−1およびMX−2の同定試験結果を示す。これ
ら2菌株について顕微鏡観察およびAPI20Eキット
等による23項目にわたる同定試験を実施し次に示す結
果を得た。
Next, the microorganism Klebsiella plantico of the present invention, -
The results of the identification test for La MX-1 and MX-2 are shown. These two strains were subjected to microscopic observation and 23 identification tests using the API20E kit, etc., and the following results were obtained.

試験項目および結果 項目 1.0NPGテスト 2、フルギニン加水分解酵素 3、リジン脱炭酸酵素 4、オルニチン脱炭酸酵素 5、クエン酸利用テスト ロ、硫化水素産生テスト 7、ウレアーゼ 8、トリプトファンデアミナーゼ 9、インドール 10、VPテスト 11、ゼラチンの加水分解 12、炭水化物の利用 グルコース マンニット イノジット ソルビット ラムノース MX−1 十 + スクロース          +   +メリビオー
ス         +   +アミグダリン    
    +   +アラビノース         +
   +13−オキシダーゼテスト 14、* 10°Cにおける成育     +   +
15−メレジトース利用性テスト 本オキシダーゼテストはチトクロームオキシダーゼ試験
用濾紙を使用 110°Cにおける成育はNutrient agar
medium(Difco )に供試菌株を接種し10
’Cで培養傘メレジトース利用性テストはBarsik
owの培地に最終濃度1%になる様にメレジトースを添
加した培地を用いて、37°Cで培養 光学顕微鏡観察の結果MX−1,MX−2は直径0.5
−1 l1m、長さ1−411mの真っ直ぐな非運動性
のダラム陰性桿菌である。これらの結果と上記試験結果
から本菌株の分類学上の位置をBERGEY’ SMA
NUAL OF Systematic Bacter
iology Volume 1により照合した結果、
本菌株は通性嫌気性ダラム陰性桿菌のKlebsiel
la planticolaに属するものと考えられた
。対照としてKlebsiella属の菌株Klebs
iella planticola ATCC3353
1,Klebsiellaterrigena ATC
C33257,Klebsiella pnuemon
iaeIFO13541の3菌種について同様の試験を
行った結果、MX−1,MX−2がKlebsiell
a planticola ATCC33531と一致
し、かつ他の2菌種と異なることを確認した。しかし本
発明者等は上記の比較菌種のKlebsiella p
lanticola ATCC33531は蔗糖からパ
ラチノースを生成する能力がないが、MX−1およびM
X−2は蔗糖をパラチノースに変換することからKle
bsiella planticolaの新菌株と判断
し、本菌株をKlebsiella plantico
la MX−1およびMX−2と命名した。これら新菌
株Klebsiella planticola MX
 −1およびMX−2は工業技術院微生物工業技術研究
所に「微生物寄託番号 微工研菌寄 第11123号お
よび第11124号」として寄託した。その後Kleb
siella属の公知菌株について広くパラチノース、
トレハルロースの生産能を検索したところKlebsi
ella terrigena ATCC33257が
蔗糖をパラチノースに変換することをも見出だした。
Test items and result items 1.0 NPG test 2, fulginine hydrolase 3, lysine decarboxylase 4, ornithine decarboxylase 5, citric acid utilization testro, hydrogen sulfide production test 7, urease 8, tryptophan deaminase 9, indole 10, VP Test 11, Gelatin Hydrolysis 12, Carbohydrate Utilization Glucose Mannite Inosit Sorbitrhamnose MX-1 10 + Sucrose + + Melibiose + + Amygdalin
+ +Arabinose +
+13-oxidase test 14, *Growth at 10°C + +
15-Melezitose availability test This oxidase test uses cytochrome oxidase test filter paper.Growth at 110°C using Nutrient agar.
Inoculate the test strain into medium (Difco) and inoculate for 10 minutes.
Barsik melezitose utilization test cultured in 'C
OW medium to which melezitose was added to a final concentration of 1%, was cultured at 37°C. Observation with an optical microscope revealed that MX-1 and MX-2 had a diameter of 0.5
It is a straight, non-motile, Durham-negative bacillus with a length of 1-1 lm and a length of 1-411 m. Based on these results and the above test results, the taxonomic position of this strain was determined by BERGEY'SMA.
NUAL OF Systematic Bacter
As a result of checking with iology Volume 1,
This strain is a facultative anaerobic Durham-negative bacillus Klebsiel.
It was considered to belong to la planticola. Klebsiella strain Klebs as a control.
iella planticola ATCC3353
1, Klebsiella terrigena ATC
C33257, Klebsiella pnuemon
As a result of conducting a similar test on three strains of iaeIFO13541, MX-1 and MX-2 were found to be Klebsiell.
It was confirmed that the strain matched A. planticola ATCC33531 and was different from the other two bacterial species. However, the present inventors found that the above-mentioned comparative bacterial species Klebsiella p.
lanticola ATCC33531 is not capable of producing palatinose from sucrose, but MX-1 and M
X-2 converts sucrose into palatinose, so Kle
This strain was determined to be a new strain of Klebsiella planticola and was classified as Klebsiella plantico.
la MX-1 and MX-2. These new strains of Klebsiella planticola MX
-1 and MX-2 were deposited with the Institute of Microbial Technology, Agency of Industrial Science and Technology as "Microorganism Deposit Number: Microorganism Research Institute No. 11123 and No. 11124." Then Kleb
Palatinose,
When searching for production capacity of trehalulose, Klebsi
It has also been found that ella terrigena ATCC 33257 converts sucrose to palatinose.

Klebsiella属に属する菌種が蔗糖をパラチノ
ースに変換することは従来全く知られていないことであ
り、この属の菌株を使用することが本発明の重要な特徴
である。
It has not been previously known that a bacterial species belonging to the genus Klebsiella converts sucrose into palatinose, and the use of a bacterial strain of this genus is an important feature of the present invention.

以下に本発明に関わるパラチノースおよびトレハルロー
スの製造法について説明する。本菌の生産する、蔗糖を
パラチノースおよびトレハルロースに変換する酵素もプ
ロタミノバクタ−、セラチャ、およびエルウィニア菌な
どと同様にα−グルコシルトランスフェラーゼであると
考えられ、培地中に蔗糖、フルクトース、パラチノース
が存在することにより誘導的に生産され菌体付随的に存
在する。従って工業的には酵素生産培地で菌体を培養後
、菌体をそのまま固定化した固定化酵素を製造し、バイ
オリアクターに充填し、これに蔗糖溶液を連続的に通液
して反応させることによりパラチノース、トレハルロー
スを生成させ、反応液を脱塩・精製、濃縮後、目的生産
物を分離する。
The method for producing palatinose and trehalulose related to the present invention will be explained below. The enzyme produced by this bacterium that converts sucrose into palatinose and trehalulose is also considered to be α-glucosyltransferase, similar to Protaminobacter, Serracha, and Erwinia, and the presence of sucrose, fructose, and palatinose in the culture medium. It is inducibly produced by the bacteria and exists incidentally in the bacterial cells. Therefore, industrially, after culturing bacterial cells in an enzyme production medium, an immobilized enzyme is produced by immobilizing the bacterial cells as is, and the immobilized enzyme is filled into a bioreactor, and a sucrose solution is continuously passed through this to cause a reaction. Palatinose and trehalulose are produced, and after desalting, purifying and concentrating the reaction solution, the desired product is separated.

培養は通常液体培地を用いて好気的に行う。酵素生産用
の培地組成は炭素源として蔗糖を用いるが、蔗糖の培地
中の量的割合として1〜15%(w/V)、特に好まし
くは5〜13%(w/v)の範囲で添加使用する。窒素
源としては微生物が使用しうる酵母エキス、ペプトン、
麦芽エキス、コーンスチーブリカーなどが使用されるが
、酵母エキス、コーンスチープリカーなどが特に好まし
い。無機塩類としてはリン酸、マグネジ1ウム、カルシ
為つム、カリ1ウム、鉄などの塩類が使用される。さら
に必要により他の有機物、無機物が培地に添加される。
Cultivation is usually carried out aerobically using a liquid medium. The medium composition for enzyme production uses sucrose as a carbon source, and the quantitative proportion of sucrose in the medium is 1 to 15% (w/v), particularly preferably 5 to 13% (w/v). use. Yeast extract, peptone, which can be used by microorganisms as a nitrogen source
Malt extract, corn steep liquor, etc. are used, and yeast extract, corn steep liquor, etc. are particularly preferred. As the inorganic salts, salts such as phosphoric acid, magnezium, calcium, potassium, and iron are used. Furthermore, other organic substances and inorganic substances are added to the medium as necessary.

培養温度は菌体が成育する15〜38°Cで行われるが
、好ましくは約25−35°Cの範囲である。
The culture is carried out at a temperature of 15 to 38°C, at which the bacterial cells grow, but is preferably in the range of about 25 to 35°C.

また培地pHは5.0〜7.0好ましくはpH6,0〜
7.0の範囲で調整される。通常の培養槽を用いる培養
においては1 / 10〜1 vvm程度の通気と30
〜400 rpm程度の撹拌を行う。培養時間は10−
24時間程度である。培養終了後培養液を冷却し、遠心
分離により沈殿部分を回収する。固定化酵素とする場合
は種々の方法が適用出来るが、−例として、これをアル
ギン酸ナトリ1ウムと混合して、塩化カルシ1ウム溶液
内に連子して粒状にゲル化させる。
The pH of the medium is 5.0 to 7.0, preferably pH 6.0 to 7.0.
It is adjusted within the range of 7.0. In culture using a normal culture tank, ventilation of about 1/10 to 1 vvm and 30
Stir at ~400 rpm. The culture time is 10-
It takes about 24 hours. After the culture is completed, the culture solution is cooled and the precipitate is collected by centrifugation. Various methods can be used to obtain an immobilized enzyme; for example, the immobilized enzyme is mixed with sodium alginate and then mixed with a calcium chloride solution to form a gel in the form of particles.

この粒状化酵素をさらにポリエチレンイミン、ゲルター
ルアルデヒドで処理して固定化酵素とする。これをカラ
ムに充填し濃度20〜60%W/Wの蔗糖溶液を温度約
25°CpH5,5に調整して通液し反応チノースを遠
心分離して回収し製品とする。また難結晶性のトレハル
ロースはシロップとして回収し製品とする。このシロッ
プをCa型のイオン交換樹脂を用いた通常のクロマト分
離などにより分画すると高純度の製品を得ることも出来
る。
This granulated enzyme is further treated with polyethyleneimine and geltaraldehyde to obtain an immobilized enzyme. This is packed into a column, and a sucrose solution having a concentration of 20 to 60% W/W is passed through the column at a temperature of about 25° C. and a pH of 5.5, and the reacted tinose is recovered by centrifugation and used as a product. In addition, difficult-to-crystallize trehalulose is recovered as syrup and used as a product. A highly pure product can be obtained by fractionating this syrup by conventional chromatography using a Ca-type ion exchange resin.

(効果) 新菌株MX−1,MX−2およびクレプシラ属テリゲナ
(Klebsiella terrigena)ATC
C33257等のクレブシラ属のパラチノースおよびト
レハルロース生産菌はP、 rubrum菌等の従来菌
を使用した場合に比較し、単糖のフラクトース、グルコ
ースの生成量が約半分であり従って製造工程中の反応液
の加熱による着色が少なく清澄な反応液が得られるため
、清浄工程が簡略出来、また従来菌に比較しトレハルロ
ースの生成量が多く、パラチノースシロップの生産量を
増加出来るので、需要にマツチしたパラチノースおよび
パラチノースシロップの生産が可能となる。また、反応
液糖組成のパラチノースの割合が従来菌に比較して低い
ので反応液からのパラチノース晶出が避けられるので原
料の蔗糖溶液濃度を上昇させることが出来、工程中の微
生物汚染の回避並びに高濃度原料処理によるコストダウ
ンが可能となる。
(Efficacy) New strains MX-1, MX-2 and Klebsiella terrigena ATC
Palatinose and trehalulose-producing bacteria of the genus Klebscilla such as C33257 produce about half the amount of monosaccharides fructose and glucose compared to conventional bacteria such as P. Because a clear reaction solution with less coloring due to heating is obtained, the cleaning process can be simplified, and compared to conventional bacteria, the amount of trehalulose produced is large, making it possible to increase the production amount of palatinose syrup. It becomes possible to produce syrup. In addition, since the proportion of palatinose in the sugar composition of the reaction solution is lower than that of conventional bacteria, crystallization of palatinose from the reaction solution can be avoided, making it possible to increase the concentration of the raw material sucrose solution, thereby avoiding microbial contamination during the process. Cost reduction is possible through high-concentration raw material processing.

実施例1 [酵素生産] 水に対し、仕上げ濃度が蔗糖50 g、 C,S、 L
 30 g。
Example 1 [Enzyme production] Final concentration of sucrose in water: 50 g, C, S, L
30g.

酵母エキス5g、燐酸二ナトリウム2gおよび塩化ナト
リウム3g/eとなるように材料を溶解し、水酸化ナト
リ1ウム溶液でpH6,5〜7.0に調整したものを培
地とした。殺菌条件はオートクレーブで温度120°C
で20分間とした。500m1振とうフラスコに培地を
50m1入れ、K、 planticolla MX−
1のスラントを接種して、28°C114Orpmで2
4時間培養したものを種菌とした。
The materials were dissolved to give 5 g of yeast extract, 2 g of disodium phosphate, and 3 g/e of sodium chloride, and the pH was adjusted to 6.5 to 7.0 with a sodium hydroxide solution to prepare a medium. Sterilization conditions are autoclave at 120°C.
The duration was 20 minutes. Pour 50 ml of culture medium into a 500 ml shaking flask, and add K. planticola MX-
Inoculate 1 slant and inoculate 2 at 28°C and 114 rpm.
The cells cultured for 4 hours were used as seed bacteria.

容量3.Oeのファーメンタ−に培地2eを入れて殺菌
・冷却して温度28°Cとした後、種菌を接種し、通気
速度1 / 4 vvm、400 rpm撹拌下で約1
2時間培養した。培養中湿度は28°C,pHは約6.
0に保った。培養液のα−グルコシルトランスフェラー
ゼ活性は15U/mlであった。IUはpH5,5の2
0%蔗糖溶液中で206Cで反応させたとき、蔗糖の生
産物への転換の初速が1分間に1pモルとなる酵素量を
1単位(U)とした。
Capacity 3. Culture medium 2e was put into a fermentor of Oe, sterilized and cooled to a temperature of 28°C, and the seed culture was inoculated, and the aeration rate was 1/4 vvm, stirring at 400 rpm to approx.
It was cultured for 2 hours. The humidity during cultivation was 28°C, and the pH was approximately 6.
It was kept at 0. The α-glucosyltransferase activity of the culture solution was 15 U/ml. IU is pH 5.5 2
When reacted at 206C in a 0% sucrose solution, 1 unit (U) was defined as the amount of enzyme at which the initial rate of conversion of sucrose to a product was 1 pmol per minute.

[酵素の固定化1 培養液を5°Cに冷却し、20,000 G、 30分
の遠心分離を行って、上清液を捨て沈殿部分を回収した
[Immobilization of enzyme 1 The culture solution was cooled to 5°C, centrifuged at 20,000 G for 30 minutes, the supernatant liquid was discarded, and the precipitate was collected.

沈殿は4%アルギン酸ナトリウム溶液と1:1(w/W
)の割合で混合し、滴下装置により孔径0.5 mmの
ノズルから0.25 M塩化カルシウム溶液内に滴下し
て粒土にゲル化させ2時間エージングした後、水洗し粒
状化酵素とした。次いでこの粒状化酵素を塩酸を加えて
pH5,5に調整した2%のポリエチレンイミン(PE
I)溶液と1:1(w/w)の割合で混合して5分間放
置し、直ちに濾過してPEIを吸収した粒状化酵素を回
収し、続いて冷却して5°Cとした0、5%グルタルア
ルデヒド(GA)溶液中に投入して30分間ゆるやかに
撹拌後、混合物を濾過し、充分に水洗して固定化酵素2
00gを製造した。本固定化酵素の特性を調査した結果
、活性は33U/gであり、温度25−50°Cの酢酸
カルシウムバッファー溶液90m1に固定化酵素5gを
18時間浸漬した耐熱性試験では40°C以上では活性
が急激に低下した。pHは5.0−6.0で活性が高く
、反応温度は25−35°Cの実験では温度が高い程パ
ラチノースの生成が多く、逆に温度が低くなるとトレハ
ルロースの生成量が増加し、グルコース、フルクト−中
の生成率が小さくなった。
Precipitation was carried out in a 1:1 (w/w) solution with 4% sodium alginate solution.
) and dropped into a 0.25 M calcium chloride solution from a nozzle with a pore size of 0.5 mm using a dropping device to gel the soil into granular soil. After aging for 2 hours, the soil was washed with water to obtain a granulating enzyme. Next, this granulating enzyme was mixed with 2% polyethyleneimine (PE) adjusted to pH 5.5 by adding hydrochloric acid.
I) Mixed with the solution in a ratio of 1:1 (w/w) and left for 5 minutes, immediately filtered to recover the PEI-absorbed granulated enzyme, followed by cooling to 5 °C. The immobilized enzyme 2
00g was produced. As a result of investigating the characteristics of this immobilized enzyme, the activity was 33 U/g, and a heat resistance test in which 5 g of the immobilized enzyme was immersed for 18 hours in 90 ml of calcium acetate buffer solution at a temperature of 25-50°C showed that it did not exceed 40°C. Activity decreased rapidly. In experiments where the pH was 5.0-6.0 and the reaction temperature was 25-35°C, the higher the temperature, the more palatinose was produced, while the lower the temperature, the more trehalulose was produced, and the more glucose was produced. , the production rate in fructose became smaller.

[パラチノースおよびトレハルロースの製造]上記、M
X−1の固定化酵素を内径25mm、長さ600mmの
カラムに充填し、固形分50%(w/v)の蔗糖溶液を
温度25°C1流速60m1/h(SV=0.3)で通
液し、カラムからの流出反応液の糖組成を調査した。
[Manufacture of palatinose and trehalulose] Above, M
The immobilized enzyme X-1 was packed into a column with an inner diameter of 25 mm and a length of 600 mm, and a sucrose solution with a solid content of 50% (w/v) was passed through it at a temperature of 25°C and a flow rate of 60 ml/h (SV = 0.3). The sugar composition of the reaction solution flowing out from the column was investigated.

調査結果 反応液糖組成 フルクトース          1.1%グルコース
           1.0スクロース      
     1.3パラチノース(P)        
60.7トレハルロース(T)       35.8
その他             0.1計     
          100%P/T比       
    1.7上記反応液を濾過し、カチオン交換樹脂
塔、アニオン交換樹脂塔に通液して脱塩精製した後、真
空結晶缶に送り、温度45−60°Cで濃縮しつつシー
ドを加え煎糖し、白′下を助晶機に入れ冷却しつつ助晶
し遠心分離機で分蜜し、純度99.5%のパラチノース
結晶を回収率50%で得た。パラチノース結晶を回収後
のシロップの糖組成は以下に示す通りであった。
Survey results Reaction liquid sugar composition Fructose 1.1% Glucose 1.0 Sucrose
1.3 Palatinose (P)
60.7 Trehalulose (T) 35.8
Others 0.1 total
100% P/T ratio
1.7 The above reaction solution is filtered and passed through a cation exchange resin tower and an anion exchange resin tower for desalting and purification, and then sent to a vacuum crystallizer, and while concentrating at a temperature of 45-60°C, seeds are added and decocted. After sugaring, the white part was placed in a crystallizer while cooling and separated using a centrifuge to obtain palatinose crystals with a purity of 99.5% and a recovery rate of 50%. The sugar composition of the syrup after collecting the palatinose crystals was as shown below.

シロップ糖組成 フルクトース          2.7%グルコース
           2.5スクロース      
     1.3パラチノース(P )       
 24.0トレハルロース(T)69.3 その他            0.2以上の様にMX
−1による反応液中の糖組成のパラチノースとトレハル
ロースの生成比率はP/T比が1.7とトレハルロース
が多く生威し、また単糖の生成も半減した。従ってパラ
チノース結晶を回収後ノシロップは従来のパラチノース
シロッフニ比較し単糖含有率は5.2%と少なく、殆ど
着色していす清澄であり、トレハルロースの含有率も高
い。
Syrup Sugar Composition Fructose 2.7% Glucose 2.5 Sucrose
1.3 Palatinose (P)
24.0 Trehalulose (T) 69.3 Others MX as above 0.2
Regarding the production ratio of palatinose and trehalulose in the sugar composition in the reaction solution obtained by -1, the P/T ratio was 1.7, in which trehalulose was abundant, and the production of monosaccharides was also halved. Therefore, the syrup obtained after collecting the palatinose crystals has a lower monosaccharide content of 5.2% compared to conventional palatinose syrup, is almost colored and clear, and has a high trehalulose content.

実施例2 実施例1と同様の方法でに、 planticola 
MX −2を使用した場合のカラムがらの流出反応液お
よびシロップの糖組成は以下の通りであった。
Example 2 In the same manner as in Example 1, planticola
When MX-2 was used, the sugar composition of the reaction solution flowing out of the column and the syrup was as follows.

反応液糖組成         シロップ糖組成フルク
トース    1.1% フルクトース     2.
4%グルコース     1.0 スクロース     0.5 パラチノース(P)  60.0 トレハルロース(T)  37.3 その他       0.1 計        100% P/T比      1,6 実施例3 に、 terrigena ATCC33257を使用
して実施例1と同様の方法で製造した固定化酵素を使用
し、固形分45%(w/v)の蔗糖溶液を温度25°C
1流速60m1 / h (SV = 0.3 )で通
液した場合のカラムがらの流出反応液の糖組成および反
応液からパラチノース結晶を約70%の回収率で回収後
のシロップの糖組成は以下の通りであった。
Reaction liquid sugar composition Syrup sugar composition Fructose 1.1% Fructose 2.
4% Glucose 1.0 Sucrose 0.5 Palatinose (P) 60.0 Trehalulose (T) 37.3 Others 0.1 Total 100% P/T ratio 1.6 Implemented in Example 3 using terrigena ATCC33257 Using an immobilized enzyme prepared in the same manner as in Example 1, a sucrose solution with a solid content of 45% (w/v) was heated to a temperature of 25°C.
The sugar composition of the reaction solution flowing out of the column when the liquid was passed through the column at a flow rate of 60 m1/h (SV = 0.3) and the sugar composition of the syrup after recovering Palatinose crystals from the reaction solution with a recovery rate of about 70% are as follows. It was as follows.

2.2 0.5 22.0 72.7 0.2 グルコース スクロース パラチノース(P) トレハルロース(T) その他 反応液糖組成 フルクトース グルコース スクロース パラチノースCP) トレハルロース(T) その他 計 PIT比 1.1% 1.0 1.0 76.5 20.0 0.4 100% 3.8 シロップ糖組成 フルクトース グルコース スクロース パラチノース(P) トレハルロース(T) その他 4.4% 4.0 1.6 24.0 64.7 1.32.2 0.5 22.0 72.7 0.2 glucose sucrose Palatinose (P) Trehalulose (T) others Reaction liquid sugar composition fructose glucose sucrose Palatinose CP) Trehalulose (T) others total PIT ratio 1.1% 1.0 1.0 76.5 20.0 0.4 100% 3.8 syrup sugar composition fructose glucose sucrose Palatinose (P) Trehalulose (T) others 4.4% 4.0 1.6 24.0 64.7 1.3

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)パラチノースおよびトレハルロース生産能を有す
るクレブシエ・プランティコーラMX−1(微工研菌寄
託11123号)およびクレブシエラ・プランティコー
ラMX−2(微工研菌寄託11124号)。
(1) Klebsiella planticola MX-1 (FEB Deposit No. 11123) and Klebsiella planticola MX-2 (FEK Deposit No. 11124), which have the ability to produce palatinose and trehalulose.
(2)クレブシエラ属に属する微生物の生産する、蔗糖
をパラチノースおよびトレハルロースに転換する酸素を
利用し、蔗糖からパラチノースおよびトレハルロースを
生成することを特徴とする、パラチノースおよびトレハ
ルロースの製造法。
(2) A method for producing palatinose and trehalulose, which is characterized by producing palatinose and trehalulose from sucrose by using oxygen produced by microorganisms belonging to the genus Klebsiella to convert sucrose into palatinose and trehalulose.
(3)クレブシラ属に属する微生物はクレブシエラ・プ
ランティコーラMX−1(微工研菌寄託11123号)
、クレブシエラ・プランティコーラMX−2(微工研菌
寄託11124号)およびクレブシエラ・テリゲナAT
CC33257である、請求項2記載の方法。
(3) The microorganism belonging to the genus Klebsiella is Klebsiella planticola MX-1 (Feikoken Bacteria Deposit No. 11123)
, Klebsiella planticola MX-2 (Feikoken Bacteria Deposit No. 11124) and Klebsiella terrigena AT
3. The method of claim 2, which is CC33257.
(4)固定化酵素を利用する、請求項2記載の方法。(4) The method according to claim 2, which utilizes an immobilized enzyme.
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