JPH06197784A - 精製キサンタンガムの製造法 - Google Patents

精製キサンタンガムの製造法

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JPH06197784A
JPH06197784A JP26866893A JP26866893A JPH06197784A JP H06197784 A JPH06197784 A JP H06197784A JP 26866893 A JP26866893 A JP 26866893A JP 26866893 A JP26866893 A JP 26866893A JP H06197784 A JPH06197784 A JP H06197784A
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JP
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xanthan gum
organic solvent
xanthane gum
aqueous solution
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Withdrawn
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JP26866893A
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Inventor
Akira Haji
晃 土師
Kunihiro Ito
邦広 伊藤
Norio Okuya
範雄 奥谷
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Takeda Pharmaceutical Co Ltd
Original Assignee
Takeda Chemical Industries Ltd
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高純度の精製キサンタンガムの新規製造法を
提供する。 【構成】 pH0.5ないし2.5の粗キサンタンガム含
有水溶液に親水性有機溶媒を加え、ついで塩基で中和し
てキサンタンガムを析出させることを特徴とする精製キ
サンタンガムの製造法。 【効果】 本発明の方法によれば、培養液の希釈操作が
不要となり、有機溶媒の使用量が少なくてよい。また残
存有機溶媒および灰分が低減されたキサンタンガムが粉
末で得られる。本発明により得られたキサンタンガムは
食品、化粧品、薬品等の各分野で有利に利用できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は精製キサンタンガムの製
造法に関する。かかるキサンタンガムは、食品分野、化
粧品分野または医薬品分野において増粘剤、安定剤、添
加剤等として用いられる。
【0002】
【従来の技術】キサンタンガムは、微生物キサントモナ
ス・カンペストリス(Xanthomonas campestris)によ
り、澱粉、グルコース、ショ糖等の炭水化物からつくら
れる微生物多糖類の一種である。キサンタンガムの構造
は主としてD−グルコース、D−マンノースおよびD−
グルクロン酸のナトリウム、カリウムおよびカルシウム
塩からなり、主鎖はD−グルコースのβ−1,4結合か
らなる。キサンタンガムの精製または分離法として、例
えば、キサンタンガムの発酵液のpHを5.6にし、水で
希釈後メタノールを添加し、さらにKClのような電解
質を加え沈澱させる方法(ジャーナル・オブ・バイオケ
ミカル・アンド・ミクロバイオロジカル・テクノロジー
・アンド・エンジニアリング(Journal of Biochemical
and Microbiological Technology and Engineering),v
ol.III, No.1,pp51−63(1961);「月刊フード
ケミカル」9月号、第124頁、1992年)、キサンタ
ンガムの発酵ブロスに、酸又はアルカリ及びメタノール
を加えて混合し、析出した沈澱を回収する方法(特開昭
59−115301号公報)などが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の精製・分離法に
おいては、キサンタンガム培養液は強い粘性を示すため
その扱いが容易ではない。キサンタンガム培養液を水で
希釈し粘度を下げる方法では、キサンタンガムを析出さ
せるために必要な有機溶媒の使用量が多くなり設備費や
製造原価が高くなる。また、キサンタンガム培養液に酸
及びメタノールを加えて混合しても、その析出物はガム
状となり回収及び脱水操作が困難である。しかもこれら
の方法で得られたキサンタンガムはその粉末中の灰分量
や残存有機溶媒量が多い等、未だ十分満足できるもので
はない。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、(1)pH0.
5ないし2.5の粗キサンタンガム含有水溶液に親水性
有機溶媒を加え、ついで塩基で中和してキサンタンガム
を析出させることを特徴とする精製キサンタンガムの製
造法、(2)親水性有機溶媒が低級アルコール類である
上記(1)記載の製造法、(3)低級アルコール類がメ
タノールである上記(2)記載の製造法、(4)粗キサ
ンタンガム含有水溶液中のキサンタンガムの濃度が0.
5ないし4%w/vである上記(1)記載の製造法、
(5)粗キサンタンガム含有水溶液が溶液状態を保つ程
度に親水性有機溶媒を加える上記(1)記載の製造法、
(6)親水性有機溶媒を粗キサンタンガム含有水溶液に
対して1.5ないし6倍量(v/v)加える上記(1)記
載の製造法、および(7)中和時のpHが5ないし8で
ある上記(1)記載の製造法を提供するものである。
【0005】本発明のpH0.5ないし2.5の粗キサン
タンガム含有水溶液の原料としては、好ましくはキサン
トモナス・カンペストリスの培養によって得られる粗キ
サンタンガム含有水溶液が使用される。該培養液はその
まま、または水で希釈された培養液として、あるいは未
精製キサンタンガムをさらに加えて用いてもよい。又、
未精製または十分に精製されていないキサンタンガムと
水とを混合して用いてもよい。粗キサンタンガム含有水
溶液は、公知の方法、例えば前記「月刊フードケミカル」
9月号、第122〜124頁に記載のキサントモナス・
カンペストリス(Xanthomonas campestris)NRRL
B−1459を培養する方法等により製造される。該粗
キサンタンガム含有水溶液は、酸で約pH0.5ないし
2.5に調整される。好ましくは約pH0.5ないし2、
特に好ましくは約pH1ないし2である。該水溶液は、p
Hが低くなると粘度は下がり、撹拌が容易となる。酸
は、例えば塩酸,硫酸,硝酸,リン酸等の無機酸、メタン
スルホン酸等の有機酸が用いられる。このうち好ましい
のは無機酸である。さらに好ましくは塩酸である。これ
らの酸は水により適当な濃度に希釈して用いてもよい。
上記の調整された約pH0.5ないし2.5の粗キサンタ
ンガム含有水溶液のキサンタンガムの濃度は約0.5な
いし4%w/vが好ましい。さらに好ましくは約0.6な
いし3%w/vである。
【0006】本発明の親水性有機溶媒は、水に混和する
有機性の溶媒であればよい。好ましくは完全に水と均一
に混合する有機性の溶媒である。具体的にはメタノー
ル,エタノール,イソプロピルアルコール等の炭素数1な
いし3の低級アルコール類、アセトン等のケトン類、ア
セトニトリル等のニトリル類が挙げられる。さらに好ま
しくは低級アルコール類である。特に好ましくはメタノ
ールである。親水性有機溶媒は適量、上述の約pH0.5
ないし2.5の粗キサンタンガム含有水溶液が沈澱を生
じることなく溶液状態を保つ程度に該水溶液に加えるの
が好ましいが、一部沈澱を生じても支障はない。親水性
有機溶媒の添加量はその種類によって異なるが、例えば
低級アルコール類を使用する場合、その使用量は、該粗
キサンタンガム含有水溶液に対して約1.5ないし6倍
量(v/v)である。好ましくは約2ないし4倍量(v/v)で
ある。親水性有機溶媒を添加した該水溶液は好ましくは
約15〜60℃に保たれればよい。上述の操作は、例え
ばプロペラまたはタービン型撹拌槽等の混合機で混合し
ながら行ってもよい。ついでさらに必要に応じ、濾過,
遠心分離等によりこの親水性有機溶媒を添加した水溶液
から菌体を除去する操作を行ってもよい。次に、この親
水性有機溶媒を添加した水溶液に塩基を加え中和してキ
サンタンガムを析出させる。この時のpHは約3.2ない
し9が好ましい。さらに好ましくは約pH5ないし8で
ある。
【0007】塩基の種類は特に限定されないが、たとえ
ば無機塩基が用いられる。このうち、たとえば、水酸化
ナトリウム,水酸化カリウムなどの水酸化アルカリ金属
塩、水酸化マグネシウム,水酸化カルシウムなどの水酸
化アルカリ土類金属塩、炭酸水素ナトリウムなどの炭酸
水素アルカリ金属塩、炭酸ナトリウム,炭酸カリウムな
どの炭酸アルカリ金属塩、あるいはアンモニア水(水酸
化アンモニウム)等が、通常好ましく用いられる。この
うちさらに好ましくは水酸化ナトリウム,水酸化カリウ
ムなどの水酸化アルカリ金属塩である。塩基の使用量は
目的とする最終pHに合うよう適宜選択される。塩基は
そのままあるいは適当な濃度の水溶液として用いてもよ
い。塩基で中和すると、約pH3.2でキサンタンガムの
析出が始まり、繊維状のキサンタンガムの析出物とな
る。上述の析出したキサンタンガムは、後工程の遠心分
離または加圧濾過圧搾等が容易に行えるキサンタンガム
析出スラリーである。該キサンタンガムスラリーは、工
業的用途面から、脱水,乾燥処理後、粉末化する方が使
用に際して有利である。たとえば、上記のキサンタンガ
ムスラリーは、自体公知の方法、遠心分離または圧搾
(例、加圧濾過圧搾など)等に付し脱水物とした後、アル
コールやアセトン等の有機溶媒と接触させて洗浄や溶媒
脱水させた後、必要に応じ再度脱水操作に付し、より乾
燥しやすい脱水物(固形分キサンタンガム約20〜35
%w/wを含む)とする。これを減圧乾燥した後、得られ
た固形物を粉砕することにより乾燥粉末が得られる。上
述の脱水物を乾燥した後、必要に応じ調湿空気(例え
ば、約30℃,相対湿度約40〜50%)を用いると、目
的とする乾燥粉末中の残存有機溶媒がより低減される。
本発明で得られるキサンタンガムは食品分野、化粧品分
野または医薬品分野等において使用し得る。例えば食品
に用いる場合、増粘剤,安定剤,品質保持剤,油分離防止
剤等として、化粧品に用いる場合、添加剤(例、保水剤
等)として、また、医薬品に用いる場合、添加剤等とし
て用い得る。
【0008】
【実施例】以下に実施例をあげて本発明をさらに詳しく
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。 実施例1 キサントモナス・カンペストリスを公知の方法(前記「月
刊フードケミカル」9月号、第122〜124頁に記載
の方法)によりグルコースを炭素源として3リットルジ
ャーファーメンターで培養し、キサンタンガムの培養液
約2リットルを得た。この培養液のpHは6.7であっ
た。この培養液2リットルを撹拌下、4NHCl 12
5mlを用いてpH1.5とした。pH調整後の培養液中の
キサンタンガム濃度は2.75%w/vであった。このpH
1.5の培養液を100mlずつに分け、各々の培養液に
対しメタノールを0倍量v/v(即ち0ml)、1倍量v/v
(即ち100ml)、2倍量v/v(即ち200ml)、3倍量v
/v(即ち300ml)および4倍量v/v(即ち400ml)ず
つ加えた後、4N NaOHを各々約3.1mlずつ加え、
中和(pH6.1)し、キサンタンガムを析出させた。この
析出スラリーを小型バスケット遠心分離機(「セントリー
フューガルフィルターSYK−3800−10A」三洋
理化学製作所株式会社製,綿濾布使用,回転数2400rp
m×320G)により遠心脱水し、さらに市販のポテトマ
ッシャーで圧搾脱水した。得られたキサンタンガム脱水
物を真空乾燥(約50℃,約12時間)し、卓上ミルで粉
砕したところ、キサンタンガム粉末が得られた。上述の
メタノール添加時の培養液の粘度、キサンタンガムの析
出開始pH、析出物の状態及び得られたキサンタンガム
脱水物中の固形分の濃度を表1に示す。
【0009】
【表1】
【0010】pH1.5の培養液に対しメタノールを0お
よび1培量(v/v)加えた場合、キサンタンガムは析出し
なかった。一方、表1より、培養液に対しメタノールを
各々2、3および4倍量(v/v)ずつ加えた場合、培養液
の粘度は低く、取り扱いが容易であり、キサンタンガム
は析出し、それらの脱水物は固形分濃度も高いことがわ
かる。かつ、析出物の状態は繊維状で、分離が容易に行
えた。メタノール2倍量(v/v)添加時の粘度は768cp
と低くなっているため、容易に扱うことができる溶液と
なっており、アルカリによる中和析出操作前に、菌体分
離のための濾過等が容易に行える。
【0011】実施例2 実施例1で得られたpH1.5の培養液100mlに対して
メタノール、エタノール、アセトンおよびアセトニトリ
ルを各々表2に示す分量ずつ加えた後、実施例1と同様
の操作を行いキサンタンガム粉末を得た。本粉末につい
て実施例1に準じて測定した結果を表2に示す。
【0012】
【表2】
【0013】表2より、メタノール、エタノールは、こ
れらを使用した場合、繊維状の析出物が得られ分離し易
く、かつそれらの脱水物の固形分濃度は高いことより親
水性有機溶媒として好適であることがわかる。同様にア
セトンも親水性有機溶媒として適している。アセトニト
リルについては、その添加量を調製することによりほぼ
メタノールに似た析出物が得られたことから、これも溶
媒としては良好である。
【0014】実施例3 実施例1で得られたpH1.5の培養液100mlにメタノ
ールを各々4倍量(v/v)(即ち400ml)ずつ加えた後、
アルカリで中和させる前に各溶液の温度を22℃,35
℃および50℃にし、30分間放置し、各温度下で中和
した。その後、実施例1と同様の操作を行いキサンタン
ガム粉末を得た。本粉末について実施例1に準じて測定
した結果を表3に示す。
【0015】
【表3】
【0016】表3より、中和析出時の温度が22℃、3
5℃および50℃のいずれの場合でも、繊維状のキサン
タンガム析出物が得られ、脱水物の固形分濃度も高く容
易に分離できたことがわかる。
【0017】実施例4 実施例1で得られたpH1.5の培養液を表4に示すキサ
ンタンガム濃度になるように各々水で希釈した後、これ
らの各培養液100mlに対し、メタノールを4倍量v/v
(即ち400ml)ずつ添加後、実施例1と同様の操作を行
い、キサンタンガム粉末を得た。本粉末について実施例
1に準じて測定した結果を表4に示す。
【0018】
【表4】
【0019】表4より、キサンタンガム濃度が2.75
%w/v、1.38%w/vおよび0.69%w/vのいずれの
場合でも、繊維状のキサンタンガム析出物が得られ、脱
水物の固形分濃度も高く、容易に分離できたことがわか
る。脱水物の固形分濃度および分離容易性等から判断す
ると、キサンタンガム濃度が2.75%w/vのとき、特
に良好であった。
【0020】実施例5 実施例1の方法に準じて培養液を得、該培養液を100
mlずつに分けて、これらの溶液のpHが各々1.0、1.
5、2.0、2.5および3.0となるように4NHClで
調整した後、実施例3と同様の操作を行い、キサンタン
ガム粉末を得た。本粉末について実施例1に準じて測定
した結果を表5に示す。
【0021】
【表5】
【0022】培養液がpH3.0に調整された場合キサン
タンガムは析出しなかった。一方、表5より、培養液が
pH2.5以下に調整された場合、繊維状のキサンタンガ
ム析出物が得られ、これらは分離し易すく、それらの脱
水物の固形分濃度が高いことがわかる。
【0023】実施例6 実施例1の方法に準じ、pH1.5の培養液各100mlに
メタノールを加えた後、4N NaOHを、キサンタン
ガム析出終了時の溶液のpHが各々5.0、6.1、7.0
および8.0となるように添加した。キサンタンガムが
析出した後、実施例1と同様の操作を行いキサンタンガ
ム粉末を得た。本粉末について実施例1に準じて測定し
た結果を表6に示す。
【0024】
【表6】
【0025】表6より、キサンタンガム析出後のpHが
5〜8となるように調整したいずれの場合においても、
繊維状の析出物が得られ、脱水物の固形分濃度も高く、
良好であることがわかる。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、精製キサンタンガムの
新規製造法が提供される。本製造法によれば粗キサンタ
ンガム含有水溶液(例、キサンタンガム培養液)の粘度
は低いため、操作が容易である。このため、操作を容易
にするためにキサンタンガム培養液を希釈する必要がな
く、また、キサンタンガムを析出させるために必要な有
機溶媒量は少なくてすみ、従来法のように多量の有機溶
媒を必要としない。さらに、本発明で得られる析出した
精製キサンタンガムを脱水すると得られた脱水物中の固
形分濃度も高く、分離し易く、かつ容易に精製キサンタ
ンガム粉末が得られる。このように、本発明は、設備費
や製造原価の低い工業的に優れた製造法である。しかも
本発明により得られたキサンタンガムは、その灰分量や
残存有機溶媒量が低く、不純物が少なく高品質であり、
食品、化粧品、薬品などの各分野で有利に利用できる。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 pH0.5ないし2.5の粗キサンタンガ
    ム含有水溶液に親水性有機溶媒を加え、ついで塩基で中
    和してキサンタンガムを析出させることを特徴とする精
    製キサンタンガムの製造法。
  2. 【請求項2】 親水性有機溶媒が低級アルコール類であ
    る請求項1記載の製造法。
  3. 【請求項3】 低級アルコール類がメタノールである請
    求項2記載の製造法。
  4. 【請求項4】 粗キサンタンガム含有水溶液中のキサン
    タンガムの濃度が0.5ないし4%w/vである請求項1
    記載の製造法。
  5. 【請求項5】 粗キサンタンガム含有水溶液が溶液状態
    を保つ程度に親水性有機溶媒を加える請求項1記載の製
    造法。
  6. 【請求項6】 親水性有機溶媒を粗キサンタンガム含有
    水溶液に対して1.5ないし6倍量(v/v)加える請求
    項1記載の製造法。
  7. 【請求項7】 中和時のpHが5ないし8である請求項
    1記載の製造法。
JP26866893A 1992-10-29 1993-10-27 精製キサンタンガムの製造法 Withdrawn JPH06197784A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005526886A (ja) * 2002-05-21 2005-09-08 エー、イー、ステーリー、マニュファクチュアリング、カンパニー 多糖ガムおよびその製造方法

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JP2005526886A (ja) * 2002-05-21 2005-09-08 エー、イー、ステーリー、マニュファクチュアリング、カンパニー 多糖ガムおよびその製造方法

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