JPH0367596A - 新規なキシロース製造方法 - Google Patents
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
殻のような原料からD−キシロースを製造することは公
知である。これらの原料を温度及び圧力の極端な条件の
もとて酸加水分解することによってD−グルコースの重
合物であるキシランがキシロースに分解されるが、この
キシロースの主な用途は、これを水素添加してキシリト
ールの製造に用いることである。 しかしながらこの方法は多くの欠点を有し、それらの主
なものをあげるならば: Oそれら原料のキシラン含有量が低いことによってキシ
ロースの収量が低く(使用原料の8ないし 15重盟邦
〉、そして総合的価値の向上を見出すことが困難であり
、しかも廃棄したときに甚だしい汚染を引起こすかなり
の量の副生物を生ずる。 Oこれらの原料の加水分解物中にキシロース以外の、諸
性質がD−キシロースによく似ている他の糖類、すなわ
ちグルコース、マンノース、ガラクトース、及びアラビ
ノースよりなる群の糖類が含まれ(これら糖類の水素添
加物の物理的性質はキシリトールのそれに近い)、それ
によってこれとD−キシロースとの分離(そして必要の
場合キシリトールの分離)が非常に困難になり、すなわ
ち例えば水素化された木材の加水分解物中に通常見出さ
れてシロップを濃縮したときにキシリトールと一緒に結
晶化するガラクチトールの存在はキシリトールを食品に
用いようとするときは望ましくなく、と言うのはガラク
チトールが白内障を引き起こすからである。 D−アラピトールを特にグルコースの発酔によって製造
する方法を記述しているフランス特許第2.009.3
31号公報には、D−アラピトールがD−キシルロース
をへてD−キシロースを製造するための重要な原料であ
ることを示していが、この特許はD−キシルロースをD
−キシロースに転化するのに使用できる手段については
なにも記載しておらず、ペントースが(このものの光学
異性体であるし一キシロースを用いて)水素添加によっ
て100%のキシリトールを生ずることが述べられてい
るだけである。 化学的方法によってD−キシルロースをD−キシロース
に部分的に異性化することも考えられるけれども、これ
には危険な溶媒類が導入されると言う欠点がある。 従って酵素反応的異性化が好ましいと考えられる。また
、Hochster 及びWatson (カナダ
国、3105 オッタワ、ナショナル・リサーチ・カ
ランシル)はD−キシロースをD−キシルロースへ、ま
たその逆へ転化することのできる幾つかの酵素によって
実験的にD−キシルロースのD−キシロースへの異性化
を行なったけれども、これは高純度でD−キシロースを
分離することなく、そして温度及び、中でもその濃度の
条件が工業的規模での利用に全く堪えないような条件の
もとで行なっている。 加えて、これらの酵素を用いてもたらされる転化は化学
的異性化と同様に部分的な転化であり、このような異性
化では最大で75%の収率でしかD−キジローズを得る
ことができず、従ってD−キシルロースの25%は取り
返しの余地なく失われてしまうのであり、と言うのはこ
のものはD−キシロースに転化されないからである。 D−キシルロースからD−キシロースを分離するために
、これら糖類の含まれているシロップを重亜硫酸塩の形
で交換吸着されているアニオン樹脂の上でクロマトグラ
フ処理することが提案されている(フランス特許第2.
117.558 号)、シかしながらこの技術の欠点
は%D−キシロースの1部が非可逆的にその樹脂に結合
してしまうこと、及び認め得る性能低下を経験すること
なく分離サイクルを5回以上続けて実施することが困難
であるということである[S、P、 01ivier
及びP、J。 du Toit: +Biotechnology a
nd Bioengineering第XXVIII巻
、684−699頁(1986) ) 。 1972 年以降日本国特許出願第47−13707
号によってグルコースからダブル好気性発酔により得ら
れたD−キシルロースを、キシロースを経過することな
く直接水素化することによってキシリトールを製造する
ことが提案されている。この方法の欠点は、この水素添
加が50%のD−アラピトールと一緒に50%のキシリ
トールしか生じないことであり、前者はこのような割合
で存在した場合にキシリトールと分離することが困難で
ある。 [発明が解決しようとする課題J 従って、D−クルコースからD−7ラビトールを経て約
40%の低い収率でしか(qることかできないようなキ
シルロースから工業的規模でD−キシロース又はキシリ
トールを充分に高い純度及び収率で製造することを可能
とするような方法は未だ存在していない。 従って本発明の目的は、それ自身はD−グルコースから
得られるところのD−キシルロースからD−キシロース
を製造するための、工業的製造業者がD−グルコースか
ら所望の最終生成物に至るまでの多数の工程段階を容認
しても済む程、に充分に高い収率及び純度でD−キシロ
ースに達するのに適した方法を提供することである。 〔課題を解決するための手段〕
Claims (8)
- (1)D−キシロースを製造する方法において、イ)第
1段階においてD−グルコースのシロップを酵素反応的
異性化過程にかけてD −キシロースとD−キシルロースとの混 合物を作り、 ロ)第2段階において上記混合物をクロマトグラフ処理
して一方のD−キシロースに 強く富んでいるフラクション(フラクシ ョンX_1)と他方のD−キシルロースに 強く富んでいるフラクシヨン(フラクシ ョンX_2)との少なくとも2つのフラク シヨンに導き、 ハ)第3段階においてこのフラクシヨンX_2を前の異
性化段階へ戻して再循環させ、 その際D−キシロースはフラクションX_1から回収さ
れ、そしてこの後者は直接水素化段階にかけてもよいこ
とを特徴とする、方法。 - (2)出発D−キシルロースが下記の一連の工程段階、
すなわち a)D−グルコースのシロップをPichia属の好高
張性微生物により好気性発酵させ てD−グルコースをD−アラピトールに 変える段階 b)このD−アラピトールのシロップをD−アラピトー
ルのD−キシルロースへの転 化に適した、Acetobacter、Glucono
−bacter又はKlecsiella属の、アルコ
ール脱水素酵素を作り出す微生物により 好気性発酵させる段階、及び c)そのキシルロースのシロップをグルコースイソメラ
ーゼの作用により、又はキシ ロースイソメラーゼの作用によりD−キ シロースに富んだシロップにする段階 によって作られる、請求項1記載の方法。 - (3)用いる酵素がグルコースイソメラーゼである、請
求項1又は2記載の方法。 - (4)クロマトグラフ的分画段階がカチオン性樹脂又は
ゼオライトを用いて行なわれる、請求項1ないし3のい
ずれかに記載の方法。 - (5)クロマトグラフ的分画段階が好ましくはアルカリ
イオン又はアルカリ土類イオンを交換吸着した強酸性カ
チオン交換樹脂の型の吸着材、或はまたNH_4^+、
Na^+、K^+、Ca^2^+、Ba^2^+のイオ
ンを吸着させたカチオン性ゼオライトの型の吸着材の上
で連続的に(シミュレーテド移動床)又は不連続的に行
なわれる、請求項4記載の方法。 - (6)酵素反応的異性化段階の各パラメータを、53%
よりも高いD−キシロース含有量を含むシロップが作り
出されるように選ぶ、請求項1ないし5のいずれかに記
載の方法。 - (7)いずれも乾燥物質重量基準で、キシロースの含有
量が 60%から95%まで、好ましくは75から90%まで
、そして更により好ましくは80%から85%まで であってD−キシルロースの含有量が25%よりも低く
、そして好ましくは15%よりも低い、キシロースに富
んだフラクシヨンが得られるようにクロマトグラフ的分
画段階のそれぞれのパラメータを選ぶ、請求項1ないし
6のいずれかに記載の方法。 - (8)キシロースの結晶化からの母液をクロマトグラフ
的分画段階へ再循環させる、請求項1ないし7のいずれ
かに記載の方法。
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