JPH0699483B2 - 非脆性ゲルとしてのゲランガム - Google Patents
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
- C08B37/006—Heteroglycans, i.e. polysaccharides having more than one sugar residue in the main chain in either alternating or less regular sequence; Gellans; Succinoglycans; Arabinogalactans; Tragacanth or gum tragacanth or traganth from Astragalus; Gum Karaya from Sterculia urens; Gum Ghatti from Anogeissus latifolia; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/04—Polysaccharides, i.e. compounds containing more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic bonds
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Description
【0001】ヘテロ多糖類が特定の微生物によって産生
されることは知られている。これらのヘテロ多糖類は親
水性コロイドとして機能することができそれらのレオロ
ジー特性のために水性系の増粘剤及びゲル化剤として用
いられている。
されることは知られている。これらのヘテロ多糖類は親
水性コロイドとして機能することができそれらのレオロ
ジー特性のために水性系の増粘剤及びゲル化剤として用
いられている。
【0002】Kang等の米国特許第4,326,053号
は水性系において増粘剤、沈殿防止剤及び安定剤として
有効であるシュードモネス エロデア(Pseudomonas el
odea)ATCC31461の発酵によって製造されたヘ
テロ多糖類ゲランガムを記載している。この特許では寒
天代用品としてまた硬い脆性ゲルを形成するのに有効な
脱アシル化ヘテロ多糖類も記載している。Kang等の米国
特許第4,326,052号は低レベルのタンパク質を
含む清澄化ヘテロ多糖類を得るために米国特許第4,3
26,053号の脱アシル化ヘテロ多糖類を濾過し次い
で濾液をイソプロパノールに加え乾燥及び粉砕すること
によって得た清澄化脱アシル化ヘテロ多糖類を記載して
いる。
は水性系において増粘剤、沈殿防止剤及び安定剤として
有効であるシュードモネス エロデア(Pseudomonas el
odea)ATCC31461の発酵によって製造されたヘ
テロ多糖類ゲランガムを記載している。この特許では寒
天代用品としてまた硬い脆性ゲルを形成するのに有効な
脱アシル化ヘテロ多糖類も記載している。Kang等の米国
特許第4,326,052号は低レベルのタンパク質を
含む清澄化ヘテロ多糖類を得るために米国特許第4,3
26,053号の脱アシル化ヘテロ多糖類を濾過し次い
で濾液をイソプロパノールに加え乾燥及び粉砕すること
によって得た清澄化脱アシル化ヘテロ多糖類を記載して
いる。
【0003】本発明は比較的低脆性であるか又は非脆性
であるゲルを生じるゲランガム及びそのガムの製造方法
を含む。アシル基を有するゲランガムを製造するための
米国特許第4,326,053号に記載される多数の工
程を含む方法にもガムが比較的低また非脆性特性を有す
るゲルを生じる能力を保持することができる工程を含ん
でいる。本発明の方法はゲランガムからO−アセチル基
を取り除くがO−グリセリル基は保存するものである。
従って本発明のゲランガムは約3〜12%、好ましくは
4〜10%、更に好ましくは6〜9.5%のO−グリセ
リル基及び1%以下のO−アセチル基を有する好ましく
はO−アセチル基がOの部分的脱アシル化ゲランガムで
あり、低脆性を有する弾性ゲルを形成することができ
る。
であるゲルを生じるゲランガム及びそのガムの製造方法
を含む。アシル基を有するゲランガムを製造するための
米国特許第4,326,053号に記載される多数の工
程を含む方法にもガムが比較的低また非脆性特性を有す
るゲルを生じる能力を保持することができる工程を含ん
でいる。本発明の方法はゲランガムからO−アセチル基
を取り除くがO−グリセリル基は保存するものである。
従って本発明のゲランガムは約3〜12%、好ましくは
4〜10%、更に好ましくは6〜9.5%のO−グリセ
リル基及び1%以下のO−アセチル基を有する好ましく
はO−アセチル基がOの部分的脱アシル化ゲランガムで
あり、低脆性を有する弾性ゲルを形成することができ
る。
【0004】本発明のガムは低レベルのO−アセチル基
を有するが弾性非脆性ゲルを生成することができる望ま
しい特質を保持しているゲランガムである。このガムは
米国特許第4,326,053号に記載される多数の工
程を含む変性方法に従って製造される。米国特許第4,
326,253号に記載される脱アシル化ゲランガム
(ヘテロ多糖類S−60)は最後の発酵槽中でヘテロ多
糖類S−60を得るために適切な発酵培地中適切な条件
下でシュードモナス エロデアATCC31461を発
酵させることによって製造される。その後、pHをKOH
で10に調整し、温度を90〜95℃で15分間維持す
る。次いでpHを希 HCl又は H2SO4で6〜8に下げ、代表
的な濾過及び沈降工程を用いてガムを回収する。米国特
許第4,326,053号に記載される方法はゲランガ
ムの脱アシル化及び清澄化には効果的であるが得られた
脱アシル化ガムは硬い非弾性非脆性ゲルを生成する(7
欄、33〜34行)。米国特許第4,326,053号
に記載される方法によれば、“非常に弾性なものから非
常に脆性のものまで広範囲のゲルタイプは脱アシル化の
程度によって可能である”(10欄、4〜6行)。
を有するが弾性非脆性ゲルを生成することができる望ま
しい特質を保持しているゲランガムである。このガムは
米国特許第4,326,053号に記載される多数の工
程を含む変性方法に従って製造される。米国特許第4,
326,253号に記載される脱アシル化ゲランガム
(ヘテロ多糖類S−60)は最後の発酵槽中でヘテロ多
糖類S−60を得るために適切な発酵培地中適切な条件
下でシュードモナス エロデアATCC31461を発
酵させることによって製造される。その後、pHをKOH
で10に調整し、温度を90〜95℃で15分間維持す
る。次いでpHを希 HCl又は H2SO4で6〜8に下げ、代表
的な濾過及び沈降工程を用いてガムを回収する。米国特
許第4,326,053号に記載される方法はゲランガ
ムの脱アシル化及び清澄化には効果的であるが得られた
脱アシル化ガムは硬い非弾性非脆性ゲルを生成する(7
欄、33〜34行)。米国特許第4,326,053号
に記載される方法によれば、“非常に弾性なものから非
常に脆性のものまで広範囲のゲルタイプは脱アシル化の
程度によって可能である”(10欄、4〜6行)。
【0005】本発明は弾性、非脆性ゲルを形成する部分
的脱アシル化ゲランガムである。本発明の方法によれば
非脆性弾性ゲルを製造するのに適切な脱アシル化ゲラン
ガムは最後の発酵槽中でヘテロ多糖類ゲランガムを得る
ために適切な発酵培地中適切な条件下でシュードモナス
エロデアATCC31461又は適切な変異株を発酵
させることによって製造される。その後pHを塩基(例え
ばNaOH又はKOH好ましくはKOH)、0.08〜0.
36gKOH/gガム、好ましくは0.12〜0.32
gKOH/gガム、更に好ましくは0.15〜0.30
gKOH/gガムの割合で又は等モル量の他の塩基で調
整し、温度を10〜71℃、好ましくは20〜50℃更
に好ましくは25〜40℃で約2分から100時間まで
の時間、好ましくは4〜20時間、更に好ましくは6〜
18時間、維持される。次いでpHを希 HCl又は H2SO4で
6〜8に下げ清澄化又は非清澄化最終生産物を希望する
かどうかによって代表的な濾過及び沈降工程を用いてガ
ムを回収する。実施例2〜5には非脱アシル化ゲランガ
ム(代表的には11〜13%のグリセリル及び4〜5%
のアセチル)から実質的にOのアセチル基であり高レベ
ルのグリセリル基を保持するゲランガムを得るための本
発明の方法を例示する。
的脱アシル化ゲランガムである。本発明の方法によれば
非脆性弾性ゲルを製造するのに適切な脱アシル化ゲラン
ガムは最後の発酵槽中でヘテロ多糖類ゲランガムを得る
ために適切な発酵培地中適切な条件下でシュードモナス
エロデアATCC31461又は適切な変異株を発酵
させることによって製造される。その後pHを塩基(例え
ばNaOH又はKOH好ましくはKOH)、0.08〜0.
36gKOH/gガム、好ましくは0.12〜0.32
gKOH/gガム、更に好ましくは0.15〜0.30
gKOH/gガムの割合で又は等モル量の他の塩基で調
整し、温度を10〜71℃、好ましくは20〜50℃更
に好ましくは25〜40℃で約2分から100時間まで
の時間、好ましくは4〜20時間、更に好ましくは6〜
18時間、維持される。次いでpHを希 HCl又は H2SO4で
6〜8に下げ清澄化又は非清澄化最終生産物を希望する
かどうかによって代表的な濾過及び沈降工程を用いてガ
ムを回収する。実施例2〜5には非脱アシル化ゲランガ
ム(代表的には11〜13%のグリセリル及び4〜5%
のアセチル)から実質的にOのアセチル基であり高レベ
ルのグリセリル基を保持するゲランガムを得るための本
発明の方法を例示する。
【0006】実施例は特許請求の範囲を制限するものと
して解釈されるべきではないが、有為量のグリセリル含
有や関連する有益な特質を保持しながらアセチル含量の
劇的な減少が本発明の方法に従って得ることができるこ
とを例示している。実施例6及び7は中間レベルのグリ
セリル及びアセチル両基を得るための方法を示す。これ
らの方法は工程温度が高い(約90〜100℃)、反応
時間が短い(10分以下)及び一般的には塩基が少量
(約0.10gKOH/gガム以下)の3点で実施例2
〜5に例示される方法と異なっている。この方法は化学
量論量以下のアルカリを含むブイヨンを追加の塩の存在
化、高温で短時間加熱するものである。代表的な条件は
温度>80℃、反応時間0.5〜4分及び塩濃度1〜4
g/リットルを含む。
して解釈されるべきではないが、有為量のグリセリル含
有や関連する有益な特質を保持しながらアセチル含量の
劇的な減少が本発明の方法に従って得ることができるこ
とを例示している。実施例6及び7は中間レベルのグリ
セリル及びアセチル両基を得るための方法を示す。これ
らの方法は工程温度が高い(約90〜100℃)、反応
時間が短い(10分以下)及び一般的には塩基が少量
(約0.10gKOH/gガム以下)の3点で実施例2
〜5に例示される方法と異なっている。この方法は化学
量論量以下のアルカリを含むブイヨンを追加の塩の存在
化、高温で短時間加熱するものである。代表的な条件は
温度>80℃、反応時間0.5〜4分及び塩濃度1〜4
g/リットルを含む。
【0007】本発明に従って製造した脱アシル化ゲラン
ガムは米国特許第4,326,053号に従って製造し
た脱アシル化ゲランガムが有効であるのと同じ多くの目
的に有効である。しかしながら本発明の脱アシル化ゲラ
ンガムは弾性非脆性ゲルを形成する能力即ち米国特許第
4,326,053号に従って製造した脱アシル化ゲラ
ンガムによって保持されない能力を保持するために本発
明のゲランガムは米国特許第4,326,053号の脱
アシル化ゲランガムを用いる場合に必要とされるキサン
タンガム及びガラクトマンナン又はグルコマンナンガム
のような追加成分を用いずに弾性非脆性ゲルを必要とす
る系において使用することができる。多様性の増加によ
り本発明のガムは特に食品系に有用である。本出願のガ
ムは菓子、ジャム及びゼリー、組立食品、水ゲル、パイ
フィリング及びプディング、ペットフード、砂糖衣類及
び乳製品を含む多くの食品ゲル化及び増粘化の応用に用
いられるものであるがこれらに限定されない。
ガムは米国特許第4,326,053号に従って製造し
た脱アシル化ゲランガムが有効であるのと同じ多くの目
的に有効である。しかしながら本発明の脱アシル化ゲラ
ンガムは弾性非脆性ゲルを形成する能力即ち米国特許第
4,326,053号に従って製造した脱アシル化ゲラ
ンガムによって保持されない能力を保持するために本発
明のゲランガムは米国特許第4,326,053号の脱
アシル化ゲランガムを用いる場合に必要とされるキサン
タンガム及びガラクトマンナン又はグルコマンナンガム
のような追加成分を用いずに弾性非脆性ゲルを必要とす
る系において使用することができる。多様性の増加によ
り本発明のガムは特に食品系に有用である。本出願のガ
ムは菓子、ジャム及びゼリー、組立食品、水ゲル、パイ
フィリング及びプディング、ペットフード、砂糖衣類及
び乳製品を含む多くの食品ゲル化及び増粘化の応用に用
いられるものであるがこれらに限定されない。
【0008】発酵条件 ゲランガムは制御された条件下適切な水性栄養培地中微
生物シュードモナスエロデアATCC31461を植菌
した好気発酵において産生される。培地は炭素源、窒素
源及び無機的塩類を含んでいる。ガムはまたシュードモ
ナス エロデアATCC53967、ATCC3146
1の変異株又は他の適切は菌株を用いて調製されるもの
である。一般的に炭水化物(例えばグルコース、フルク
トース、マルトース、スクロース、キシロース、マンニ
トール等)は栄養培地中の資化しうる炭素源として単独
であるいは併用した状態で用いられることができる。培
地に利用される炭水化物源又は複数の炭水化物源の正確
な量は幾分培地中の他の成分に左右される。一般的に炭
水化物量は通常培地の約2〜4重量%の間で変化する。
一般的に多くのタンパク質を含む物質は発酵工程中で有
機窒素源として用いられるものである。適切な窒素源と
しては例えば酵母加水分解物、大豆ミール、綿実粉、カ
ゼイン水解物、コーンスティープリカー、ディスティラ
ーズソリュブル等がある。窒素源は単独あるいは併用し
た状態で水性培地中で約0.05〜0.2重量%の量に
おいて用いられる。培養培地中に組込まれる栄養的無機
塩類としてはナトリウム、カリウム、アンモニウム、カ
ルシウム、リン酸塩、硫酸塩、塩化物、カルボン酸塩及
び類似イオンを生ずる普通の塩類である。またコバル
ト、マンガン、鉄及びマグネシウムのような微量金属も
含まれる。実施例において記載されている培地は単に使
用され得る培地の多様性を説明したものであり、それら
に限定され得るものではないことは注意すべき点であ
る。発酵は温度範囲が約25〜35℃で行なわれる。最
適な結果を得るには、発酵温度の範囲は約28〜32℃
で行なわれることが好ましい。シュードモナス培養を生
育し多糖類を生産するための栄養培地のpHは約6〜8に
変化させることができる。多糖類は表面及び深部両培養
によって生産されるが、深部状態で発酵を行なうことが
好ましい。少量の発酵は適切な栄養培地に培養を植菌
し、生産培地に移した後、約30℃の恒温で振盪機によ
り数日間発酵させるのが便利である。発酵は培地の無菌
フラスコ中で1以上の種菌発育期を経て開始される。種
菌期の栄養培地は炭素源及び窒素源の適切ないかなる組
合わせでもよい。種菌フラスコは定温室中約30℃で1
〜2日間又は発育が十分になるまで振盪され、得られた
発育菌は第2期種菌又は生産培地に植菌するために用い
られる。中間期植菌フラスコが用いられる場合には実質
的に同様の方法で発育され、即ち、生産培地に植菌する
ために最終期種菌フラスコの内容物の一部が用いられ
る。植菌フラスコは恒温で数日間振盪され、インキュベ
ーションの終わりにイソプロパノールのような適切なア
ルコールによる沈殿によりフラスコの内容物が回収され
る。大量発酵に際しては、アジテーターやエアレーター
装置を備えた適切なタンク中で発酵を行なうことが好ま
しい。この方法によれば、タンク中で栄養培地を調製
し、約121℃までの温度で加熱して滅菌する。冷却の
際、予め発育した生産培養種菌を滅菌培地に植菌し、栄
養培地をアジテーション及び/又はエアレーションして
約30℃の温度において例えば2〜4日間発酵を続けさ
せる。この方法は大量の製造に特に適当である。ヘテロ
多糖類は変換効率約50%で産生し、非常に高い粘度ビ
ール(4,000〜8,000cp)を生じる。
生物シュードモナスエロデアATCC31461を植菌
した好気発酵において産生される。培地は炭素源、窒素
源及び無機的塩類を含んでいる。ガムはまたシュードモ
ナス エロデアATCC53967、ATCC3146
1の変異株又は他の適切は菌株を用いて調製されるもの
である。一般的に炭水化物(例えばグルコース、フルク
トース、マルトース、スクロース、キシロース、マンニ
トール等)は栄養培地中の資化しうる炭素源として単独
であるいは併用した状態で用いられることができる。培
地に利用される炭水化物源又は複数の炭水化物源の正確
な量は幾分培地中の他の成分に左右される。一般的に炭
水化物量は通常培地の約2〜4重量%の間で変化する。
一般的に多くのタンパク質を含む物質は発酵工程中で有
機窒素源として用いられるものである。適切な窒素源と
しては例えば酵母加水分解物、大豆ミール、綿実粉、カ
ゼイン水解物、コーンスティープリカー、ディスティラ
ーズソリュブル等がある。窒素源は単独あるいは併用し
た状態で水性培地中で約0.05〜0.2重量%の量に
おいて用いられる。培養培地中に組込まれる栄養的無機
塩類としてはナトリウム、カリウム、アンモニウム、カ
ルシウム、リン酸塩、硫酸塩、塩化物、カルボン酸塩及
び類似イオンを生ずる普通の塩類である。またコバル
ト、マンガン、鉄及びマグネシウムのような微量金属も
含まれる。実施例において記載されている培地は単に使
用され得る培地の多様性を説明したものであり、それら
に限定され得るものではないことは注意すべき点であ
る。発酵は温度範囲が約25〜35℃で行なわれる。最
適な結果を得るには、発酵温度の範囲は約28〜32℃
で行なわれることが好ましい。シュードモナス培養を生
育し多糖類を生産するための栄養培地のpHは約6〜8に
変化させることができる。多糖類は表面及び深部両培養
によって生産されるが、深部状態で発酵を行なうことが
好ましい。少量の発酵は適切な栄養培地に培養を植菌
し、生産培地に移した後、約30℃の恒温で振盪機によ
り数日間発酵させるのが便利である。発酵は培地の無菌
フラスコ中で1以上の種菌発育期を経て開始される。種
菌期の栄養培地は炭素源及び窒素源の適切ないかなる組
合わせでもよい。種菌フラスコは定温室中約30℃で1
〜2日間又は発育が十分になるまで振盪され、得られた
発育菌は第2期種菌又は生産培地に植菌するために用い
られる。中間期植菌フラスコが用いられる場合には実質
的に同様の方法で発育され、即ち、生産培地に植菌する
ために最終期種菌フラスコの内容物の一部が用いられ
る。植菌フラスコは恒温で数日間振盪され、インキュベ
ーションの終わりにイソプロパノールのような適切なア
ルコールによる沈殿によりフラスコの内容物が回収され
る。大量発酵に際しては、アジテーターやエアレーター
装置を備えた適切なタンク中で発酵を行なうことが好ま
しい。この方法によれば、タンク中で栄養培地を調製
し、約121℃までの温度で加熱して滅菌する。冷却の
際、予め発育した生産培養種菌を滅菌培地に植菌し、栄
養培地をアジテーション及び/又はエアレーションして
約30℃の温度において例えば2〜4日間発酵を続けさ
せる。この方法は大量の製造に特に適当である。ヘテロ
多糖類は変換効率約50%で産生し、非常に高い粘度ビ
ール(4,000〜8,000cp)を生じる。
【0009】発酵後処理 アシル化ヘテロ多糖類を含有する発酵ブイヨンを約10
〜71℃、好ましくは20〜50℃更に好ましくは25
〜40℃の温度で約2分から100時間まで好ましくは
4〜20時間更に好ましくは6〜18時間維持する。pH
は塩基性条件を得るために例えば0.08〜0.36g
KOH/gガム、好ましくは0.12〜0.32gKO
H/gガム、更に好ましくは0.15〜0.30gKO
H/gガム又は等モル量の炭酸ナトリウム又は水酸化ナ
トリウムを用いて制御される。脱アシル化は容易に生じ
るがO−グリセリル基のロスは比較的低速度で生じる。
〜71℃、好ましくは20〜50℃更に好ましくは25
〜40℃の温度で約2分から100時間まで好ましくは
4〜20時間更に好ましくは6〜18時間維持する。pH
は塩基性条件を得るために例えば0.08〜0.36g
KOH/gガム、好ましくは0.12〜0.32gKO
H/gガム、更に好ましくは0.15〜0.30gKO
H/gガム又は等モル量の炭酸ナトリウム又は水酸化ナ
トリウムを用いて制御される。脱アシル化は容易に生じ
るがO−グリセリル基のロスは比較的低速度で生じる。
【0010】実施例1 ヘテロ多糖類を生産するための発酵方法 シュードモナス エロデアATCC31461は培養維
持のために常用されるNA又はYM寒天上で非常に良好
に発育する。インキュベーション温度は30℃である。
フラスコ植菌をYMブイヨン中で調製し、30℃でイン
キュベートする。新しいプレート培養に植菌したとき、
YMブイヨン培養は良好に発育し、24時間でガムを生
成する。発酵種菌培地は最終の発酵槽培地と同じであり
種菌容器として1ガロン発酵槽を用いる。 3.0%グルコース 0.01% MgSO4・7H2O 0.09% NH4NO3 0.05%プロモソイ 1ml/リットル ホール塩類 1ppm Fe++ 0.05% K2HPO4 pH制御=KOH ホール塩類は酒石酸塩、モリブデン酸マグネシウム、 C
oCl3、ZnCl2 、CuCl2、ホウ酸、塩化マンガン及び硫酸
第一鉄を含有する微量元素溶液である。脱アシル化前に
P.エロデアによって産生されるヘテロ多糖類は約50
%の炭水化物ゲラン多糖類及び細胞デブリを含む50%
の不溶物質からなる。多糖類は下記四糖繰り返し単位を
有する: −〉3)−β−D−Glcp−(1−〉4)− β−D
−Glcp−(1−〉4)− β-D-Glcp−(1−〉
4)−a−L−Rhap−(1−〉 更に多糖類はO−グリコシド的に結合したエステルとし
てO−アセチル及びO−グリセリル基を含有する。多糖
類のアセチル及びグリセリル含量はトリフルオロ酢酸で
100℃において一晩加水分解した後高圧液体クロマト
グラフィーにより求める。未変性状態及び脱アシル化後
の両ヘテロ多糖類の最も著しい特性は加熱及び冷却後の
熱可逆ゲルの形成である。未変性又はアシル化多糖類で
調製されたゲルは弱く弾性ゲルとしての特徴を示すが完
全に脱アシル化された多糖類で調製されたゲルは強い脆
性ゲルとしての特徴を示す。脱アシル化の程度の変化は
ゲル脆性の程度の変化に匹敵する。ゲルは本発明のガム
を用いて調製され、標準的テクスチャープロフィル分析
に従って試験される。攪拌蒸留水の渦にガムに加え混合
する。十分混合した後、この混合液を例えば85℃に加
熱し、更に混合する。次いで塩化カルシウム保存液を加
えた後更に蒸留水を加える。次いでこの混合液を注ぎ室
温で20〜24時間放置する。テクスチャープロフィル
分析(Sanderson 等の1988年、 Gums and Stab-ili
ty for the Food Industry. 第4巻、第219−227
頁)は自由放置ゲルの圧縮試験である。もとの高さの2
0%まで2インチ/分の速度で2回試料を圧縮する。モ
ジュラス、硬さ、脆性及び弾性を測定し、実施例2−7
に示す。モジュラス(M)(ニュートン/cm2)は応力−
歪曲線の初期勾配である。硬さ(H)(ポンド)は最初
の圧縮サイクルにおける最大力である。脆性(B)(も
との高さの%)は初期の圧縮サイクルにおける応力の最
初の有為低下時の歪である。弾性(E)(もとの高さの
%)は最初の圧縮サイクル後のゲル試料の高さである。
非脱アシル化ゲランガム(KOH無処理、12.9%
(重量)グリセリル及び4.7%(重量)アセチル基)
及び完全脱アシル化ゲランガム(グリセル及びアセチル
基を含まない)によるテクスチャープロフィル分析は下
記に示される。 ゲランタイプ M H B E 非脱アシル化 0.2 5.0 79.8 68.3 完全脱アシル化 14.4 7.1 28.2 13.1
持のために常用されるNA又はYM寒天上で非常に良好
に発育する。インキュベーション温度は30℃である。
フラスコ植菌をYMブイヨン中で調製し、30℃でイン
キュベートする。新しいプレート培養に植菌したとき、
YMブイヨン培養は良好に発育し、24時間でガムを生
成する。発酵種菌培地は最終の発酵槽培地と同じであり
種菌容器として1ガロン発酵槽を用いる。 3.0%グルコース 0.01% MgSO4・7H2O 0.09% NH4NO3 0.05%プロモソイ 1ml/リットル ホール塩類 1ppm Fe++ 0.05% K2HPO4 pH制御=KOH ホール塩類は酒石酸塩、モリブデン酸マグネシウム、 C
oCl3、ZnCl2 、CuCl2、ホウ酸、塩化マンガン及び硫酸
第一鉄を含有する微量元素溶液である。脱アシル化前に
P.エロデアによって産生されるヘテロ多糖類は約50
%の炭水化物ゲラン多糖類及び細胞デブリを含む50%
の不溶物質からなる。多糖類は下記四糖繰り返し単位を
有する: −〉3)−β−D−Glcp−(1−〉4)− β−D
−Glcp−(1−〉4)− β-D-Glcp−(1−〉
4)−a−L−Rhap−(1−〉 更に多糖類はO−グリコシド的に結合したエステルとし
てO−アセチル及びO−グリセリル基を含有する。多糖
類のアセチル及びグリセリル含量はトリフルオロ酢酸で
100℃において一晩加水分解した後高圧液体クロマト
グラフィーにより求める。未変性状態及び脱アシル化後
の両ヘテロ多糖類の最も著しい特性は加熱及び冷却後の
熱可逆ゲルの形成である。未変性又はアシル化多糖類で
調製されたゲルは弱く弾性ゲルとしての特徴を示すが完
全に脱アシル化された多糖類で調製されたゲルは強い脆
性ゲルとしての特徴を示す。脱アシル化の程度の変化は
ゲル脆性の程度の変化に匹敵する。ゲルは本発明のガム
を用いて調製され、標準的テクスチャープロフィル分析
に従って試験される。攪拌蒸留水の渦にガムに加え混合
する。十分混合した後、この混合液を例えば85℃に加
熱し、更に混合する。次いで塩化カルシウム保存液を加
えた後更に蒸留水を加える。次いでこの混合液を注ぎ室
温で20〜24時間放置する。テクスチャープロフィル
分析(Sanderson 等の1988年、 Gums and Stab-ili
ty for the Food Industry. 第4巻、第219−227
頁)は自由放置ゲルの圧縮試験である。もとの高さの2
0%まで2インチ/分の速度で2回試料を圧縮する。モ
ジュラス、硬さ、脆性及び弾性を測定し、実施例2−7
に示す。モジュラス(M)(ニュートン/cm2)は応力−
歪曲線の初期勾配である。硬さ(H)(ポンド)は最初
の圧縮サイクルにおける最大力である。脆性(B)(も
との高さの%)は初期の圧縮サイクルにおける応力の最
初の有為低下時の歪である。弾性(E)(もとの高さの
%)は最初の圧縮サイクル後のゲル試料の高さである。
非脱アシル化ゲランガム(KOH無処理、12.9%
(重量)グリセリル及び4.7%(重量)アセチル基)
及び完全脱アシル化ゲランガム(グリセル及びアセチル
基を含まない)によるテクスチャープロフィル分析は下
記に示される。 ゲランタイプ M H B E 非脱アシル化 0.2 5.0 79.8 68.3 完全脱アシル化 14.4 7.1 28.2 13.1
【0011】実施例2−5には高グリセリル/低アセチ
ルゲランガムを製造する方法を例示する。実施例2 ヘテロ多糖類脱アシル化 アシル化ヘテロ多糖類を含量する実施例1で得た発酵ブ
イヨンを下記処理に供する。 a.約1.4%ゲラン多糖類を含有するブイヨンを25
℃に維持する。 b.下記に示される表に従ってKOHを加えてpHを上げ
る。 c.温度を18時間維持する。 d. HCl又は H2SO4でpHを6−8に調整する。 e.ブイヨンを95℃に加熱し、イソプロパノールで沈
降させファイバーを50℃で約1時間乾燥する。 KOH レベル M H B E グリセリル アセチルg/g ガム 重量% 重量% 0.03 0.4 4.3 79.6 56.2 11.3 4.7 0.06 0.4 3.1 79.4 45.9 11.6 3.9 0.12 1.2 12.0 73.4 40.7 9.1 0.3 0.19 13.3 9.8 30.9 8.4 0.3 0.2 0.24 11.9 6.9 47.0 15.9 0.3 0.2
ルゲランガムを製造する方法を例示する。実施例2 ヘテロ多糖類脱アシル化 アシル化ヘテロ多糖類を含量する実施例1で得た発酵ブ
イヨンを下記処理に供する。 a.約1.4%ゲラン多糖類を含有するブイヨンを25
℃に維持する。 b.下記に示される表に従ってKOHを加えてpHを上げ
る。 c.温度を18時間維持する。 d. HCl又は H2SO4でpHを6−8に調整する。 e.ブイヨンを95℃に加熱し、イソプロパノールで沈
降させファイバーを50℃で約1時間乾燥する。 KOH レベル M H B E グリセリル アセチルg/g ガム 重量% 重量% 0.03 0.4 4.3 79.6 56.2 11.3 4.7 0.06 0.4 3.1 79.4 45.9 11.6 3.9 0.12 1.2 12.0 73.4 40.7 9.1 0.3 0.19 13.3 9.8 30.9 8.4 0.3 0.2 0.24 11.9 6.9 47.0 15.9 0.3 0.2
【0012】実施例3 ヘテロ多糖類脱アシル化 実施例1で記載した方法に従って得られた発酵ブイヨン
中のヘテロ多糖類を下記処理に従って脱アシル化した。 a.約1.4%gゲラン多糖類を含有するブイヨン溶液
を36℃に維持する。 b.下記に示される表に従ってKOHを加えてpHを上げ
る。 c.温度を18時間維持する。 d. HCl又は H2SO4でpHを6−8に調整する。 e.ブイヨンを95℃に加熱する。 f.フィルター助剤10g/リットルを濾過される物質
に加える。 g.約6mmのフィルター助剤及び約20〜30psi を有
する前加熱した730cm2 圧フィルターで物質を濾過し
た。 h.濾液を直ちにイソプロパノールで沈殿させてゲル化
を防止し、ファイバーを50℃で約1時間乾燥する。 KOH レベル M H B E グリセリル アセチルg/g 重量% 重量% 0.15 0.3 1.0 70.5 29.4 8.9 0.2 0.22 0.5 2.9 51.2 32.5 6.5 0.2 0.30 1.5 2.7 40.6 15.2 4.6 0.2 0.37 3.6 2.1 31.7 13.0 3.1 0.2
中のヘテロ多糖類を下記処理に従って脱アシル化した。 a.約1.4%gゲラン多糖類を含有するブイヨン溶液
を36℃に維持する。 b.下記に示される表に従ってKOHを加えてpHを上げ
る。 c.温度を18時間維持する。 d. HCl又は H2SO4でpHを6−8に調整する。 e.ブイヨンを95℃に加熱する。 f.フィルター助剤10g/リットルを濾過される物質
に加える。 g.約6mmのフィルター助剤及び約20〜30psi を有
する前加熱した730cm2 圧フィルターで物質を濾過し
た。 h.濾液を直ちにイソプロパノールで沈殿させてゲル化
を防止し、ファイバーを50℃で約1時間乾燥する。 KOH レベル M H B E グリセリル アセチルg/g 重量% 重量% 0.15 0.3 1.0 70.5 29.4 8.9 0.2 0.22 0.5 2.9 51.2 32.5 6.5 0.2 0.30 1.5 2.7 40.6 15.2 4.6 0.2 0.37 3.6 2.1 31.7 13.0 3.1 0.2
【0013】実施例4 ヘテロ多糖類脱アシル化 実施例1で記載した方法に従って得た発酵ブイヨン中の
ヘテロ多糖類を工程(a) の個々の試料に対する温度が2
5.40及び100℃であり、工程(b) の使用されるK
OHが0.12g/gガムであり、工程(c) の個々の試
料に対する時間が18時間、6時間及び4分であるほか
は実施例2に記載される一般的方法に従って脱アシル化
した。 温度 時間 M H B E グリセリル アセチル℃ 重量% 重量% 25 18 時間 1.1 12.0 73.4 40.7 9.1 0.3 40 6 時間 1.1 12.6 74.2 32.3 9.4 0.5 100 4 分 2.5 6.8 47.9 12.4 2.9 2.0
ヘテロ多糖類を工程(a) の個々の試料に対する温度が2
5.40及び100℃であり、工程(b) の使用されるK
OHが0.12g/gガムであり、工程(c) の個々の試
料に対する時間が18時間、6時間及び4分であるほか
は実施例2に記載される一般的方法に従って脱アシル化
した。 温度 時間 M H B E グリセリル アセチル℃ 重量% 重量% 25 18 時間 1.1 12.0 73.4 40.7 9.1 0.3 40 6 時間 1.1 12.6 74.2 32.3 9.4 0.5 100 4 分 2.5 6.8 47.9 12.4 2.9 2.0
【0014】実施例5 ヘテロ多糖類脱アシル化 実施例1で記載した方法に従って得た発酵ブイヨン中の
ヘテロ多糖類を工程(b) のKOHレベルが0.30g/
gガムであり、工程(c) の個々の試料に対する時間が
2、3及び6時間であるほかは実施例3で記載した一般
的方法に従って脱アシル化した。 時間 M H B E グリセリル アセチル hr 重量% 重量% 2 0.2 7.3 77.8 53.8 − − 3 0.5 30.6 79.0 48.5 8.3 0 6 0.6 16.4 75.5 25.2 6.3 0
ヘテロ多糖類を工程(b) のKOHレベルが0.30g/
gガムであり、工程(c) の個々の試料に対する時間が
2、3及び6時間であるほかは実施例3で記載した一般
的方法に従って脱アシル化した。 時間 M H B E グリセリル アセチル hr 重量% 重量% 2 0.2 7.3 77.8 53.8 − − 3 0.5 30.6 79.0 48.5 8.3 0 6 0.6 16.4 75.5 25.2 6.3 0
【0015】実施例6及び7ではグリセリル及びアセチ
ル両中間レベルを有するゲランガムの製造方法を例示す
る。実施例6 ヘテロ多糖類脱アシル化 アシル化ヘテロ多糖類を含有する実施例1で得た発酵ブ
イヨンを下記処理に供した: a.約1.4%ゲラン多糖類を含有するブイヨンを90
〜100℃に維持する。 b.下記に示される表に従ってKOHを加えてpHを上げ
る。 c.温度を4分間維持する。 d. HCl又は H2SO4でpHを6−8に調整する。 e.ブイヨンをイソプロパノールで沈降させファイバー
を50℃で約1時間乾燥する。 KOH レベル M H B E グリセリル アセチルg/g ガム 重量% 重量% 0.03 0.6 7.5 79.4 52.7 10.6 4.8 0.06 0.7 8.6 75.3 32.1 8.3 4.2 0.11 1.7 10.2 59.1 13.8 4.1 2.1 0.12 2.5 6.8 47.9 12.4 2.9 2.0 0.24 14.0 8.0 28.5 10.2 0.3 0.2 0.36 14.7 7.4 24.5 9.4 0.3 0.3
ル両中間レベルを有するゲランガムの製造方法を例示す
る。実施例6 ヘテロ多糖類脱アシル化 アシル化ヘテロ多糖類を含有する実施例1で得た発酵ブ
イヨンを下記処理に供した: a.約1.4%ゲラン多糖類を含有するブイヨンを90
〜100℃に維持する。 b.下記に示される表に従ってKOHを加えてpHを上げ
る。 c.温度を4分間維持する。 d. HCl又は H2SO4でpHを6−8に調整する。 e.ブイヨンをイソプロパノールで沈降させファイバー
を50℃で約1時間乾燥する。 KOH レベル M H B E グリセリル アセチルg/g ガム 重量% 重量% 0.03 0.6 7.5 79.4 52.7 10.6 4.8 0.06 0.7 8.6 75.3 32.1 8.3 4.2 0.11 1.7 10.2 59.1 13.8 4.1 2.1 0.12 2.5 6.8 47.9 12.4 2.9 2.0 0.24 14.0 8.0 28.5 10.2 0.3 0.2 0.36 14.7 7.4 24.5 9.4 0.3 0.3
【0016】実施例7 ヘテロ多糖類脱アシル化 実施例1で記載した方法に従って得た発酵ブイヨン中の
ヘテロ多糖類を下記処理に従って脱アシル化した。 a.約1.4%ゲラン多糖類を含有するブイヨンを95
℃に維持する。 b.0.05KOH/gガムを加えてpHを上げる。 c.下記に示される表に従って塩を加える。 d.温度を0.5分間維持する。 e.HCl 又は H2SO4でpHを6−8に調整する。 f.濾過助剤10g/リットルを濾過される物質に加え
る。 g.約6mmの濾過助剤及び約20〜30psi を有する前
加熱した730cm2 圧フィルターで物質を濾過した。 h.濾液を直ちにイソプロパノールで沈降させてゲル化
を防止し、ファイバーを50℃で約1時間乾燥する。 塩 M H B E グリセリル アセチル 重量% 重量% 無 0.2 3.3 71.6 33.5 6.4 3.7 4 g/l NaCl 0.2 5.3 78.4 44.9 6.3 2.6 4 g/l KCl 0.2 3.9 73.2 32.7 8.5 3.8 1 g/l 0.2 5.5 78.8 57.2 10.0 3.9 CaCl2・2H2O
ヘテロ多糖類を下記処理に従って脱アシル化した。 a.約1.4%ゲラン多糖類を含有するブイヨンを95
℃に維持する。 b.0.05KOH/gガムを加えてpHを上げる。 c.下記に示される表に従って塩を加える。 d.温度を0.5分間維持する。 e.HCl 又は H2SO4でpHを6−8に調整する。 f.濾過助剤10g/リットルを濾過される物質に加え
る。 g.約6mmの濾過助剤及び約20〜30psi を有する前
加熱した730cm2 圧フィルターで物質を濾過した。 h.濾液を直ちにイソプロパノールで沈降させてゲル化
を防止し、ファイバーを50℃で約1時間乾燥する。 塩 M H B E グリセリル アセチル 重量% 重量% 無 0.2 3.3 71.6 33.5 6.4 3.7 4 g/l NaCl 0.2 5.3 78.4 44.9 6.3 2.6 4 g/l KCl 0.2 3.9 73.2 32.7 8.5 3.8 1 g/l 0.2 5.5 78.8 57.2 10.0 3.9 CaCl2・2H2O
【0017】実施例8−10では本発明のガムの用途を
例示する。実施例8 寒天代用品(栄養寒天) 成 分 重 量 g 牛肉エキス 3 ペプトン 5 完全脱アシル化清澄化ゲラン 4.9 高グリセリル/低アセチル清澄化ゲラン 2.1 MgCl2 ・ 6H2O 0.75方法 1. 成分を蒸留水又は脱イオン水1リットルに懸濁させ
る。 2. 15ポンド圧(121℃)で15分間オートクレー
ブにかける。 3. 所望に応じて分配する。
例示する。実施例8 寒天代用品(栄養寒天) 成 分 重 量 g 牛肉エキス 3 ペプトン 5 完全脱アシル化清澄化ゲラン 4.9 高グリセリル/低アセチル清澄化ゲラン 2.1 MgCl2 ・ 6H2O 0.75方法 1. 成分を蒸留水又は脱イオン水1リットルに懸濁させ
る。 2. 15ポンド圧(121℃)で15分間オートクレー
ブにかける。 3. 所望に応じて分配する。
【0018】実施例9 低糖フルーツスプレッド 成 分 % 水気を切った缶詰アプリコット 54.773 グラニュー糖 29.877 無水クエン酸 0.996 顆粒クエン酸ナトリウム水和物 0.398 完全脱アシル化ゲランガム 0.100 高グリセリル/低アセチルゲランガム 0.100 ソルビン酸カリウム末 0.050 FD&C イエロー#5 0.010 FD&C イエロー#6 0.002方法 1. アプリコットと水を混合する。 2. クエン酸を除く乾燥成分を混合し、アプリコット混
合液にかきまぜる。アプリコット混合液を攪拌し、沸騰
するまで加熱し1分間保持する。クエン酸中で攪拌す
る。 3. 加熱を続け、混合液の可溶性固形分が38%になる
まで攪拌する。 4. 滅菌したジャーに注ぎ入れ密閉する。 5. 沸騰水浴中で5分間保持する。 6. 室温又は冷凍下で冷却する。
合液にかきまぜる。アプリコット混合液を攪拌し、沸騰
するまで加熱し1分間保持する。クエン酸中で攪拌す
る。 3. 加熱を続け、混合液の可溶性固形分が38%になる
まで攪拌する。 4. 滅菌したジャーに注ぎ入れ密閉する。 5. 沸騰水浴中で5分間保持する。 6. 室温又は冷凍下で冷却する。
【0019】実施例10 デザートゲル 成 分 % 水 85.83 グラニュー糖 13.07 アジピン酸末 0.58 微細顆粒クエン酸ナトリウム水和物 0.27 ゲランガム 0.20 人工ストロベリー香味剤 0.04 FD&C レッド #40 0.01 方法 1. 水を沸騰させる。 2. 予め混和した乾燥成分を沸騰水に加える。 3. 加熱を続け1〜2分間混合する。 4. サービング皿又は型に注ぎ入れる。 5. 室温又は冷凍下で冷却する。試験結果 完全に脱アシル化されたゲラン及び高グリセリル/低ア
セチルゲランの両方で製造されたデザートゲルのTPA
値を下記に示す: ゲランタイプ M H B E 完全脱アシル化 1.7 2.2 36.3 18.2 高グリセリル/低アセチル 0.4 2.1 75.7 26.3
セチルゲランの両方で製造されたデザートゲルのTPA
値を下記に示す: ゲランタイプ M H B E 完全脱アシル化 1.7 2.2 36.3 18.2 高グリセリル/低アセチル 0.4 2.1 75.7 26.3
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12R 1:38) (72)発明者 ジョセフ エム.コブツェフ アメリカ合衆国,92116 カリフォルニア, サンディエゴ,エッジウェア ロード 4849
Claims (13)
- 【請求項1】 約1%以下のアセチル基及び約3〜12
%のグリセリル基を含む部分的脱アシル化ゲランヘテロ
多糖類。 - 【請求項2】 約1%以下のアセチル基及び約4〜10
%のグリセリル基を含む請求項1記載の部分的脱アシル
化ゲランヘテロ多糖類。 - 【請求項3】 約1%以下のアセチル基及び約6〜9.
5%グリセリル基を含む請求項2記載の部分的脱アシル
化ゲランヘテロ多糖類。 - 【請求項4】 形成されたゲルが低脆性であるか又は非
脆性である請求項1記載のヘテロ多糖類からなるゲル組
成物。 - 【請求項5】 シュードモナス エロデアATCC31
461又はその変異株によって産生された発酵ブイヨン
ヘテロ多糖類の1〜5%水溶液を約10〜71℃の温度
で2分から100時間までの反応時間維持し、0.08
〜0.36gKOH/gガムを加えて生じた生産物を回
収することからなる請求項1記載の脱アシル化多糖類の
製造方法。 - 【請求項6】 温度が20〜50℃である請求項5記載
の方法。 - 【請求項7】 温度が25〜40℃である請求項6記載
の方法。 - 【請求項8】 反応時間が4〜20時間である請求項5
記載の方法。 - 【請求項9】 反応時間が6〜18時間である請求項8
記載の方法。 - 【請求項10】 0.12〜0.32gKOH/gガム
を加える請求項5記載の方法。 - 【請求項11】 0.15〜0.30gKOH/gガム
を加える請求項10記載の方法。 - 【請求項12】 シュードモナス エロデアATCC3
1461又はその変異株によって産生された発酵ブイヨ
ンヘテロ多糖類の1〜5%水溶液を約10〜71℃の温
度で2分から100時間までの時間維持し、0.08〜
0.36gKOH/gガムを加えて生じた生産物を回収
することからなる方法によって製造された脱アシル化ヘ
テロ多糖類。 - 【請求項13】 10〜71℃の温度を2分から100
時間までの時間維持する請求項12記載の方法によって
製造された脱アシル化ヘテロ多糖類。
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