JPH05253000A

JPH05253000A - 粗糖液の清浄方法

Info

Publication number: JPH05253000A
Application number: JP8497692A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Watano; 滋綿野; Taira Tsutsumi; 平堤; Sadao Kano; 定雄家納; Kenji Ishizaki; 健治石崎; Masatsugu Tokuda; 昌嗣徳田; Hiroaki Sasaki; 裕昭佐々木; Hirotaka Shiba; 弘孝芝; Shinya Matsumoto; 信也松元
Original assignee: HOKKAIDO TOGYO KK; Suntory Ltd
Current assignee: HOKKAIDO TOGYO KK; Suntory Ltd
Priority date: 1992-03-09
Filing date: 1992-03-09
Publication date: 1993-10-05

Abstract

(57)【要約】【構成】木材、コーンコブ、綿実殻、バガス、稲わら等
の植物体原料をアルカリ処理、加圧加熱処理、酵素処理
の１又は２以上の処理を施して得られた残査物を含んだ
粗糖液の清浄方法において、上記１又は２以上の処理を
施して得られた残査物を含んだ粗糖液に、石灰及び酸を
添加して液中で不溶性の石灰塩を生成させて濾過を行な
う。【効果】粗糖液中に含まれる水溶性の高分子物質等が石
灰塩に吸着されて沈降し、濾過分別されるので、キシロ
ース又はキシロオリゴ糖等の粗糖液が効率的に清浄化さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば木材、コーン
コブ、綿実殻、バガス、稲わら等の植物体の原料を公知
の方法で前処理を行なった後、糖化処理してキシロース
又はキシロオリゴ糖液を製造する工程において、糖化処
理して得られた粗糖液を効率的に固液分離して清浄する
方法に関するものである。

【０００２】近年、低甘味、低カロリー、難う蝕性等の
特性に加えてビフィズス活性（腸内菌叢改善効果）の高
いオリゴ糖が数多く市場に出回っている。

【０００３】これらのオリゴ糖は、酵素化学の進歩発展
にともない、微生物起源の加水分解酵素や転移酵素等が
数多く見出され、更に研究の結果各種オリゴ糖が安価に
大量生産されるようになってきた。

【０００４】一方、植物体のうち、低利用資源である木
材、コーンコブ、綿実殻、バガス、稲わら等に多く含ま
れているヘミセルロースのキシランからも、活性の高い
キシラナーゼの開発に伴い、オリゴ糖の中でも、物性並
びに機能性の優れたキシロオリゴ糖の生産が可能となっ
ている。

【０００５】従来、植物体原料からキシロース又はキシ
ロオリゴ糖を製造する技術は加圧加熱、爆砕又はアル
カリ処理等の糖化処理を行ない、直接キシロース又はキ
シロオリゴ糖液を製造する方法、加圧加熱、アルカリ
加熱処理により、抽出、精製したキシランを出発原料と
し、これに酵素を作用させて糖化処理してキシロース又
はキシロオリゴ糖液を製造する方法、植物体の原料を
細片化し、アルカリ加熱処理後、直接酵素を作用させて
糖化処理してから固液分離し、キシロース又はキシロオ
リゴ糖液を製造する方法等がある。

【０００６】しかし、上記何れの方法においても糖化処
理によって得られた粗糖液中には化学的性質の異なる多
種類の残査物が含まれており、これらを完全に除去する
ため、従来濾過、或はイオン交換樹脂、合成吸着剤、活
性炭等の吸着剤を用いて粗糖液を精製することが行なわ
れていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする問題点】しかし、通常の濾過
では、粗糖液中に含まれる残査物の多くが植物体原料の
如何に拘らず、原料中のヘミセルロースを加水分解する
ため、残査物が軟弱になり、濾過性が悪く、固液分離が
十分でないために、糖分回収率が低下する等の難点があ
る。

【０００８】また、粗糖液中には植物体原料から抽出さ
れた水溶性の高分子色素成分及びその他の不純物がかな
り含有されているが、これらの不純物は通常の濾過では
除去できない等の難点がある。

【０００９】一方、活性炭を用いる場合には、高分子色
素成分等の除去には効果を発揮するが、これと同時にキ
シロース又はキシロオリゴ糖等の目的物までも吸着して
しまうため、目的物の回収率が低下する。

【００１０】更に、選択的吸着性能を有するイオン交換
樹脂を使用する場合には、水溶性不純物の大半が二重結
合を有しているため、良好な除去効率が得られない。

【００１１】また、これら水溶性不純物等を除去する方
法として、ＵＦ膜を使用する方法(特開昭61-285999 号)
、オゾン処理により不純物を酸化、有機酸に変換して
からイオン交換樹脂により吸着する方法( 特開昭62-281
890 号) 等が提案されている。

【００１２】しかし、ＵＦ膜を使用して清浄する方法に
おいては、粗糖液中に含まれる残査物がＵＦ膜の目詰り
を起すため、事前に残査物の濾過をしなければならな
い。

【００１３】また、オゾン処理する方法においては、手
間が掛かる割には十分な除去効果が得られない等の難点
がある。

【００１４】一方、回収率を上げるためには、濾過後に
十分に洗浄を行なうことも考えられるが、装置上の問
題、更に粗糖液中には大量の洗浄水が導入されるところ
から、後工程での濃縮費がかさみ、採算性を悪くすると
いう欠点がつきまとう。

【００１５】これに対して、本発明者等は、細片化した
コーンコブ等の植物体の浸漬液を酵素糖化反応後、残査
物を分離せずに石灰及び炭酸ガスを添加して不溶性の炭
酸石灰を形成させ濾過を行なったところ、濾過が非常に
良好となり、少ない洗浄水で回収率が向上し、水溶性の
高分子等の不純物も十分に除去され、純糖率が高くなる
ことを見出した。

【００１６】

【問題点を解決するための手段】そこで、この発明にお
いては上記知見に基づいて細片化した植物体原料をアル
カリ処理、加圧加熱処理、酵素処理の１又は２以上の処
理を施して得られた残査物を含んだ粗糖液の清浄方法に
おいて、上記１又は２以上の処理を施して得られた残査
物を含んだ粗糖液に、石灰及び石灰と反応して不溶性の
塩を形成させる酸を添加して不溶性の石灰塩を生成させ
て濾過を行なう粗糖液の清浄方法を提案するものであ
る。

【００１７】

【作用】即ち、この発明によれば上記１又は２以上の処
理を施して得られた残査物を含む粗糖液は、固液分離す
ることなく、石灰と酸を加えて不溶性の石灰塩を形成さ
せ濾過を行なうものであるが、このようにすると粗糖液
中の水溶性の高分子物質、色素成分等が生成した石灰塩
に吸着されて沈降し、粗糖液中の固形分と一緒に効率的
に濾過分別される。

【００１８】更に、これら沈降した石灰塩が濾過助剤と
なるので、濾過性が良好となり、糖分の回収率が従来法
に比べて遥かに上昇し、そのうえ純糖率の高い清澄液が
得られる。

【００１９】ここで、植物体原料としては、木材、コー
ンコブ、綿実殻、バガス、稲わら等の１種又は２種以上
を挙げることができる。

【００２０】細片化した植物体原料は例えば温水に浸漬
し、アルカリを加えて前処理を行なった後、従来公知の
アルカリ処理、加圧加熱処理、酵素処理の１又は２以上
を施す。

【００２１】細片化された植物体原料に、アルカリ処
理、加圧加熱処理、酵素処理の１又は２以上を施すこと
により、キシラン、キシロース、キシロオリゴ糖等の粗
糖液が得られる。

【００２２】なお、上記酵素処理で使用する酵素・キシ
ラナーゼとしては、例えば細菌であるバシラス・ズブチ
リス(Bacillus subtilis),放線菌であるストレプトマイ
セス・エスビー(Streptomyces sp.), 糸状菌であるアス
ペルギルス(Aspergillus) 属，トリコデルマー(Trichod
erma) 属, ペニシリウム(Penicillium) 属，クラドスポ
リウム(Claudosporium) 属等により生産されるものが知
られているが、これらの酵素を目的に応じて選択使用す
る。

【００２３】上記粗糖液中に石灰とともに加えられる酸
としては、炭酸ガスの他に、リン酸、硫酸など石灰と反
応して不溶性の石灰塩を生成させる酸を使用することが
できる。

【００２４】なお、上述の清浄化処理に際しては、処理
する粗糖液により温度、ｐＨについてそれぞれ最適点が
あり、この最適点では濾過性、吸着性に優れた石灰塩を
生成することにより、糖液の清浄性、作業性が向上す
る。

【００２５】粗糖液中に石灰を添加すると同時に、炭酸
ガスを吹き込んで、不溶性の炭酸カルシウムを生成させ
る、所謂炭酸飽充についてみれば、直接石灰を原料に対
し、5 〜80% (W%,CaO として）、好ましくは20〜60% を
石灰乳として連続又は間欠的に添加する。同時にｐＨを
9.0 〜12.5、好ましくは10.5〜12.0にコントロールする
ように炭酸ガスを吹き込んでいく。なお、炭酸飽充時の
温度は15〜70℃、好ましくは35〜50℃とする。

【００２６】しかし、高温、高アルカリに弱い糖が対象
の場合はそれぞれもっと低い点で操作する必要がある。

【００２７】またこの発明では石灰を使用するため、糖
液に石灰が多少とも残留することは避けられず、糖液精
製時にイオン交換樹脂の負荷を若干高めることになる。

【００２８】脱塩せずに糖液を加熱蒸発缶で濃縮する場
合、蒸発缶の伝熱面のスケールが心配される場合には、
上述の炭酸飽充後の濾液について再度二段目の炭酸飽充
を行ない、ｐＨ8.5 〜9.5 に低下させることにより残留
石灰を低下させることが可能である。

【００２９】即ち、前記一段目炭酸飽充後の濾液に、更
に石灰乳を原料に対し0 〜20%(CaOとして) 、好ましく
は0 〜10% 連続又は間欠的に添加すると同時に、ｐＨ7.
0 〜10.0，好ましくは8.5 〜9.5 にコントロールするよ
うに炭酸ガスを吹き込んで行き、上記炭酸飽充を二段に
分けて実施することにより更に純糖率の高い糖液が得ら
れる。

【００３０】得られた清浄液を製品化する精製工程は、
一般に行なわれている公知の方法、即ち活性炭又はイオ
ン交換樹脂による脱色、イオン交換樹脂による脱塩、必
要であれば除菌フィルターを通した後、濃縮して製品と
する。

【００３１】

【発明の効果】以上要するに、この発明によれば粗糖液
中に含まれる水溶性の高分子物質等が石灰塩に吸着され
て沈降し、濾過分別されるので、キシロース又はキシロ
オリゴ糖等の粗糖液が効率的に清浄化され、純糖率の高
い糖液を高い回収率で得られる。

【００３２】

【実施例】以下、実施例、比較例を挙げて、この発明を
具体的に説明する。実施例細片化したコーンコブを、苛性ソーダを溶解した温水に
浸漬し90℃に保ちながら、１時間攪拌後、濾過し、温水
で洗浄しアルカリ分を除く。この分離固形物に水を加
え、液のｐＨを6.2 に調整した後、酵素キシラナーゼを
添加、43℃,12 時間酵素反応を行なう。

【００３３】液温を43℃に保ちながら、この糖化反応液
（総糖量2.57Kg) に、石灰乳(CaOとして4Kg)を、連続的
に添加し、液のｐＨを11.0前後にコントロールするよう
に炭酸ガスを吹き込んだ。終了後、直ちに濾過してから
42リットルの水で洗浄・圧搾して清澄な糖液を得た。

【００３４】更にこの糖液に石灰乳（CaO として原料当
たり１％量）を連続的に添加し、ｐＨ8.5 前後にコント
ロールするように炭酸ガスを吹き込み、終了後、直ちに
濾過し、清澄な糖液104 リットルを得た。

【００３５】比較例酵素糖化処理迄は実施例と同様に行ない、糖化後、濾過
してから52リットルの水で洗浄し濾過・圧搾して糖化液
を採取する。その糖化液を分子量20,000分画の膜を使用
し、限外濾過にかけ清澄な透過濾過液108 リットルを得
た。

【００３６】上記実施例、比較例の清浄方法に基づく回
収糖量、糖回収率、糖純度等に関する数値を表１に示
す。

【００３７】

【表１】

【００３８】上記表に示すように、この発明の清浄方法
は糖液純度も若干よく、糖回収率は従来法に比較して16
% も高い結果が得られた。

フロントページの続き (72)発明者石崎健治北海道北見市常磐町６−16−４ (72)発明者徳田昌嗣大阪府三島郡島本町大字山崎1023−１サントリー株式会社技術開発センター内 (72)発明者佐々木裕昭大阪府三島郡島本町大字山崎1023−１サントリー株式会社技術開発センター内 (72)発明者芝弘孝大阪府三島郡島本町大字山崎1023−１サントリー株式会社技術開発センター内 (72)発明者松元信也大阪府三島郡島本町大字山崎1023−１サントリー株式会社技術開発センター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】木材、コーンコブ、綿実殻、バガス、稲
わら等の植物体原料をアルカリ処理、加圧加熱処理、酵
素処理の１又は２以上の処理を施して得られた残査物を
含んだ粗糖液の清浄方法において、上記１又は２以上の
処理を施して得られた残査物を含んだ粗糖液に、石灰及
び石灰と反応して不溶性の塩を形成する酸を添加して不
溶性の石灰塩を生成させ濾過を行なうことを特徴とする
粗糖液の清浄方法。
【請求項２】１又は２以上の処理を施して得られた残
査物を含んだ粗糖液がキシロース又はキシロオリゴ糖の
粗糖液である特許請求の範囲第１項記載の粗糖液の清浄
方法。