JPH0714962B2 - マルトペンタオース高含有糖質の製造方法 - Google Patents

マルトペンタオース高含有糖質の製造方法

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JPH0714962B2
JPH0714962B2 JP23259993A JP23259993A JPH0714962B2 JP H0714962 B2 JPH0714962 B2 JP H0714962B2 JP 23259993 A JP23259993 A JP 23259993A JP 23259993 A JP23259993 A JP 23259993A JP H0714962 B2 JPH0714962 B2 JP H0714962B2
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maltopentaose
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、澱粉からのマルトペン
タオース高含有糖質の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】マルトペンタオースは、通常、水飴に含
まれており、その含量は、10w/w%(以下、本明細
書では、特にことわらない限り、「w/w%」を「%」
と略記する。)未満と、きわめて低いものである。
【0003】一方、斉藤は、アーカイブス・オブ・バイ
オケミストリー・アンド・バイオフィジックス(ARC
HIVES OF BIOCHEMISTRY AND
BIOPHYSICS) 第155巻 第290乃至
第298頁(1973年)で、パチルス・リケニフォル
ミス(Bacillus Iicheniformi
s)からのα−アミラーゼ(マルトペンタオース生成α
−アミラーゼとも云っている。)をアミロースに作用さ
せることにより、マルトペンタオース含量33.3%の
反応物を得たことを報告している。
【0004】しかしながら、ここで採用されている方法
は、基質濃度0.5乃至1.0%の希薄溶液にα−アミ
ラーゼをアルカリ側のpH 8.0で作用させており、
反応物が、該酵素の作用中、その後における濃縮中に著
しく褐変、着色し、到底、工業的に採用し得ない欠点の
あることが知られている。
【0005】その上、マルトペンタオースの特性を利用
しようとする糖質としては、マルトペンタオースの含量
が、なお不充分である。
【0006】このようなことから、マルトペンタオース
含量をより高めた高品質のマルトペンタオース高含有糖
質の工業的製造方法の確立が望まれている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高品質のマ
ルトペンタオース高含有糖質の工業的製造方法を提供し
ようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記課題
を解決するために、澱粉からのマルトペンタオース増収
方法、とりわけ、澱粉溶液の利用と、これに作用させる
酵素、並びに、その作用pHに着目して鋭意研究した。
【0009】その結果、意外にも、澱粉溶液にα−アミ
ラーゼとイソアミラーゼ、プルラナーゼなどの澱粉枝切
酵素とを作用させる方法が、アミロースにα−アミラー
ゼを作用させる方法よりも高含量のマルトペンタオース
を生成できると共に、高濃度で作用できることが判明
し、しかも、安定pHが中性乃至アルカリ性側にあるα
−アミラーゼを、あえて酸性側pHで作用させ、得られ
る反応液を精製、採取することにより、澱粉から高品質
のマルトペンタオース高含有糖質が容易に製造できるこ
とを見いだし、本発明を完成した。
【0010】また、このようにして得られたマルトペン
タオース高含有糖質を含有する糖液から、より高純度の
マルトペンタオースを製造するため、樹脂分画法に着目
して鋭意研究した。
【0011】その結果、該糖液を、架橋度が6%以下の
アルカリ金属型またはアルカリ土類金属型強酸性カチオ
ン交換樹脂を充填したカラムに流し、次いで水で溶出
し、マルトヘキサオース以上の高分子オリゴ糖(以下、
L糖という。)高含有画分、L糖・マルトペンタオース
高含有画分、マルトペンタオース高含有画分、マルトペ
ンタオース・マルトテトラオース以下の低分子オリゴ糖
(以下、S糖という。)高含有画分、S糖高含有画分の
順に分画し、このマルトペンタオース高含有画分を採取
することにより、容易にきわめて高純度のマルトペンタ
オースが製造でき、工業的製法として好適であることを
見いだし、本発明を完成した。
【0012】本発明で使用する澱粉は、馬鈴薯澱粉、甘
薯澱粉、タピオカ澱粉などの地下系澱粉であっても、と
うもろこし澱粉、米澱粉、小麦澱粉などの地上系澱粉で
あってもよい。
【0013】澱粉乳の濃度は、澱粉が完全に糊化できれ
ばよく、通常、5%以上のものが選ばれる。必要なら
ば、常法に従って、液化した澱粉溶液、望ましくは、D
E 5未満に液化した澱粉溶液を用いることも有利に実
施できる。
【0014】次いで、酸性側pH、望ましくは、pH
4.5乃至6.0に保って、α−アミラーゼと澱粉枝切
酵素とを加え、温度約40乃至60℃に保って作用させ
ればよい。
【0015】本発明で使用するα−アミラーゼは、澱粉
からマルトペンタオースを生成するものであればよく、
例えば、公知のバチルス・リケニフォルミスなどの細菌
由来の酵素、または、酵素剤などが使用される。
【0016】澱粉枝切酵素としては、公知のイソアミラ
ーゼ、プルラナーゼなどが適宜使用できるが、とりわ
け、酸性側でよく作用するイソアミラーゼの利用が好適
である。
【0017】このようにして反応を終了した糖液は、常
法に従って、加熱し、酵素を熱失活させた後、濾過し、
次いで、活性炭で脱色し、イオン交換樹脂で脱塩するな
どの精製工程を経た後、適宜濃度に濃縮して、マルトペ
ンタオース高含有糖液を採取すればよい。
【0018】このようにして得られるマルトペンタオー
ス高含有糖液は、そのマルトペンタオース含量が、従来
から知られているアミロースにα−アミラーゼのみを作
用させて得られる糖液よりも高く、約35%以上、とり
わけ、澱粉枝切酵素としてイソアミラーゼを用いる場合
には、容易に約40%にも達することが判明した。
【0019】その上、本発明においては、α−アミラー
ゼを、従来知られている希薄なアミロース溶液にアルカ
リ側pHで作用させる場合とは違って、高濃度の澱粉溶
液に酸性側pHで澱粉枝切酵素とともに作用させるもの
であることから、反応液の褐変、着色が少なく、微生物
汚染も受けにくく、従って、反応液の精製が容易であ
り、高品質のマルトペンタオース高含有糖質の大量生産
方法として好適である。
【0020】次に、前述のマルトペンタオース高含有糖
質を含有する糖液を原糖液として、さらに高純度のマル
トペンタオースを含有するマルトペンタオース高含有糖
質を得るための樹脂分画法について述べる。
【0021】本発明で使用されるアルカリ金属型または
アルカリ土類金属型強酸性カチオン交換樹脂には、スル
ホン基を結合したスチレン−ジビニルベンゼン架橋共重
合体樹脂のNa型、K型などのアルカリ金属塩型、
またはCa++、Mg++型などのアルカリ土類金属塩
型の1種または2種以上が適宜使用され、市販品として
は、例えば、ダウケミカル社製造の商品名グウエツクス
50W×1、ダウエツクス50W×2、ダウエツクス5
0W×4、ローム&ハース社製造の商品名アンバーライ
トCG−120、東京有機化学工業株式会社製造の商品
名XT−1022E、XT−1007、三菱化成工業株
式会社製造の商品名ダイヤイオンSK1B、ダイヤイオ
ンSK 102、ダイヤイオンSK 104などがあ
る。なかでも、架橋度6%以下の樹脂が好適であること
が判明した。
【0022】本発明でいう架橋度とは、スチレン−ジビ
ニルベンゼン架橋共重台体を製造するに際し、全仕込モ
ノマーに対するジビニルベンゼンの重量百分率(%)を
いう。
【0023】これらの樹脂は、マルトペンタオース高含
有画分の分画に優れているだけでなく、耐熱性、耐摩耗
性にも優れ、高純度のマルトペンタオースの大量生産に
極めて有利である。
【0024】本発明では、通常0.01〜0.5mm程
度の粒径の樹脂をカラムに充填して使用すればよい。カ
ラム内に充填する樹脂層の長さは、全長で9m以上が望
ましく、この際1本のカラムで9m以上にしても、また
2本以上のカラムを直列に連結して9m以上にしてもよ
い。カラムの材質、形状は、本発明の目的が達成できる
限り自由に選択できる。即ち、その材質は、例えば、ガ
ラス、プラスチック、ステンレスなどが利用でき、その
形状は充填した樹脂層内を通す液ができるだけ層流にな
る例えば、円筒状、角筒状などが適宜利用できる。
【0025】更に、本発明の実施方法をより具体的に述
べる。
【0026】アルカリ金属型またはアルカリ土類金属型
強酸性カチオン交換樹脂を水に懸濁してカラムに充填
し、樹脂層の全長が通常9m以上になるようにする。こ
のカラム内の温度を45〜85℃に維持しつつ、これに
濃度約40〜70%の原糖液を樹脂に対して約1〜50
v/v%加え、これに水をSV約0.1〜2.0の流速
で上昇法または下降法により流して溶出し、原糖液をL
糖高含有画分、L糖・マルトペンタオース高含有画分、
マルトペンタオース高含有画分、マルトペンタオース・
S糖高含有画分、S糖高含有画分の順に分画し、そのマ
ルトペンタオース高含有画分を採取すればよい。
【0027】この際、溶出液の採取は、通常、使用樹脂
に対して約1〜20v/v%毎に行なわれるが、これを
自動化し、前記画分に振り分けるようにしてもよい。
【0028】また、原糖液をカラムに流して分画するに
際し、既に得られているL糖・マルトペンタオース高含
有画分及びマルトペンタオース・S糖高含有画分を原糖
液の前後に、または原糖液とともに流すことにより、分
画に要する使用水量を減少させ、原糖液中のマルトペン
タオースを高純度、高濃度、高回収率で採取できるので
好都合である。
【0029】一般的には、既に得られているL糖・マル
トペンタオース高含有画分を流した後に原糖液を流し、
次いで既に得られているマルトペンタオース・S糖高含
有画分を流すという順序を採用するのが好ましい。ま
た、本発明で使用される分画法は、固定床方式、移動床
方式、擬似移動床方式のいずれであってもよい。
【0030】このようにして分画し、採取されたマルト
ペンタオース高含有画分を、そのままで用いることもで
きるが、必要ならば、常法に従い脱色、脱塩して精製
し、更には、例えば濃縮してシラップとするか、または
乾燥、粉末化して粉末を採取することも自由にできる。
【0031】このようにして製造されたマルトペンタオ
ース高含有糖質は、試薬、診断薬、医薬などとしては勿
論のこと、各種飲食品、化粧品などの配合剤、化学品原
料などとしても有利に利用することができる。
【0032】以下、本発明におけるマルトペンタオース
高含有糖質の製造方法を、実施例で説明する。
【0033】
【実施例1】6%馬鈴薯澱粉乳を加熱糊化させた後、p
H 4.5、温度50℃に調整し、これにイソアミラー
ゼ(株式会社林原生物化学研究所製造)を澱粉グラム当
り2,500単位の割合になるように加え、20時間反
応させた。その反応液をpH6.0に調整し、オートク
レーブ(120℃)を10分間行ない、次いで45℃に
冷却し、これにα−アミラーゼ(ノポ社製造、商品名タ
ーマミール60L)を澱粉グラム当り150単位の割合
になるように加え、24時間反応させた。その反応液を
オートクレーブ(120℃)に20分間保った後、冷却
し、濾過して得られる濾液を、常法に従って活性炭で脱
色し、H型及びOH型イオン交換樹脂により脱塩して精
製し、更に濃縮して濃度55%の糖液を収率約90%で
得た。
【0034】この糖液の糖組成は、グルコース重合度が
4以下の糖類47.5%、マルトペンタオース40.3
%、グルコース重合度が6以上の糖類12.2%であっ
た。
【0035】本品は、各種飲食品、化粧品などの配合
剤、化学品原料などとして有利に利用できる。また、使
用目的によっては、更に、濃縮して使用することもでき
る。
【0036】
【実施例2】実施例1で調製したマルトペンタオース含
量40.3%の糖液を、さらに高純度なものとするた
め、この糖液を原糖液として、樹脂分画法を行なった。
樹脂は、アルカリ土類金属型強酸性カチオン交換樹脂
(グウケミカル社製造、商品名ダウエックス50W×
4、Mg++型、架橋度4%)を使用し、内径5.4c
mのジャケット付ステンレス製カラムに水懸濁液で充填
し、その液が直列に流れるようにカラム6本を連結して
樹脂層全長が30mになるように充填した。
【0037】カラム内温度を75℃に維持しつつ、原糖
液を樹脂に対して6.6v/v%加え、これに75℃の
温水をSV0.13の流速で流して分画した。
【0038】得られた分画品を、溶出順に再度カラムに
かけて分画し、マルトペンタオース含量90%以上のマ
ルトペンタオース高含有画分を採取した。
【0039】マルトペンタオースの回収率は約85%で
あった。
【0040】本マルトペンタオース高含有画分を、実施
例1の方法に従い、脱色、脱塩して精製することによ
り、マルトペンタオース高含有糖質を得た。
【0041】さらに、この糖質を、常法に従って乾燥、
粉末化することにより、高純度マルトペンタオース粉末
を得た。
【0042】これらは、何れも、試薬、診断薬、医療な
どとして使用できることは勿論のこと、各種飲食品、化
粧品などの配合剤、化学品原料などとしても有利に利用
することができる。
【0043】
【実施例3】実施例1で調製したマルトペンタオース含
量40.3%の糖液を、さらに高純度なものとするた
め、この糖液を原糖液として樹脂分画法を行なった。
【0044】樹脂として、架橋度の相違する表1に示す
市販の強酸性カチオン交換樹脂(Na型)を、その平
均粒径を0.1〜0.3mmに調製して使用した。
【0045】
【表1】
【0046】カラムは、内径2.2cmのジャケット付
ステンレス製で、これに樹脂を樹脂層長が10mになる
ように充填した。カラム内温度を70℃に維持しつつ、
これに濃度40%とした原糖液を樹脂に対して10v/
v%加え、更に70℃の温水をSV0.4の流速で流
し、溶出される糖液を溶出順に分画採取した。
【0047】カラムから糖の溶出が終了に近づいた時点
で、カラムへの温水の注入を止め、代わりに、先に分画
採取した糖液を溶出順に加え、続いて同様に温水を流し
た。このような操作を5回繰り返して、L糖高含有画
分、L糖・マルトペンタオース高含有画分、マルトペン
タオース高含有画分、マルトペンタオース・S糖高含有
画分、S糖高含有画分の順に溶出分画し、90%以上の
高純度マルトペンタオースを含有している画分を採取し
た。
【0048】得られた高純度画分中のマルトペンタオー
ス含量の使用した原糖液中のマルトペンタオース含量に
対する百分率をマルトペンタオース回収率とした。その
結果を表2に示した。
【0049】
【表2】 表2の結果から明らかなように、架橋度が6%以下の強
酸性カチオン交換樹脂を用いて前記方法で原糖液を溶出
分画することにより、90%以上の高純度マルトペンタ
オースを、原糖液中のマルトペンタオースが80%以上
の高回収率で得られた。
【0050】これらを、実施例1の方法に従って、脱
色、脱塩して精製することにより、何れも、試薬、診断
薬、医薬などとして使用できることは勿論のこと、各種
飲食品、化粧品などの配合剤、化学品原料などとしても
有利に利用することができる。
【0051】
【発明の効果】本発明は、上記したことから明らかなよ
うに、澱粉溶液にα−アミラーゼと澱粉枝切酵素とを酸
性側のpHで作用させることにより、高品質のマルトペ
ンタオース高含有糖質を製造し得ると共に、更にこのマ
ルトペンタオース高含有糖質を含有する糖液を架橋度6
%以下の塩型強酸性カチオン交換樹脂を充填したカラム
に流して分画することにより、更に、高純度のマルトペ
ンタオースを高回収率で製造し得る実益を有する。
【0052】そして、このようにして得られたマルトペ
ンタオース高含有糖質は、試薬、診断薬、医療などとし
ては勿論のこと、各種飲食品、化粧品などの配合剤、化
学品原料などとしても有利に利用できる効果を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07H 3/06

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 澱粉溶液にα−アミラーゼと澱粉枝切酵
    素とを作用させることによりマルトペンタオースを生成
    させ、これを精製、採取することを特徴とするマルトペ
    ンタオース高含有糖質の製造方法。
  2. 【請求項2】 澱粉溶液にα−アミラーゼと澱粉枝切酵
    素とを作用させるのに、酸性側で作用させることを特徴
    とする請求項1記載のマルトペンタオース高含有糖質の
    製造方法。
  3. 【請求項3】 澱粉溶液にα−アミラーゼと澱粉枝切酵
    素とを作用させることにより得られるマルトペンタオー
    ス高含有糖質を含有する糖液を、架橋度が6%以下のア
    ルカリ金属型またはアルカリ土類金属型強酸性カチオン
    交換樹脂を充填したカラムに流し、次いで水で溶出し、
    マルトヘキサオース以上の高分子オリゴ糖高含有画分、
    マルトヘキサオース以上の高分子オリゴ糖・マルトペン
    タオース高含有画分、マルトペンタオース高含有画分、
    マルトペンタオース・マルトテトラオース以下の低分子
    オリゴ糖高含有画分、マルトテトラオース以下の低分子
    オリゴ糖高含有画分の順に分画し、このマルトペンタオ
    ース高含有画分を採取することを特徴とする請求項1ま
    たは請求項2記載のマルトペンタオース高含有糖質の製
    造方法。
JP23259993A 1983-02-10 1993-08-13 マルトペンタオース高含有糖質の製造方法 Expired - Lifetime JPH0714962B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004056216A1 (ja) 2002-12-19 2004-07-08 Kabushiki Kaisha Hayashibara Seibutsu Kagaku Kenkyujo 組成物における水分の変動を抑制する方法とその用途

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004056216A1 (ja) 2002-12-19 2004-07-08 Kabushiki Kaisha Hayashibara Seibutsu Kagaku Kenkyujo 組成物における水分の変動を抑制する方法とその用途

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