JPH09132586A - マルチトールの精製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水添後のクロマト分離により９３％以上の高
純度でマルチトールを分離する。 【解決手段】 親和力の強さが単糖類＞マルチトール＞
多糖類でかつ水分含有率がＮａ形のとき４０％〜６０％
のＣａ形強酸性陽イオン交換樹脂を充填した充填塔を多
数直列に連結した循環流路型の液体流通系を用いて、マ
ルチトール含有原液の多成分分離を行い、原液中の多糖
類が富化された単位充填塔の塔頂から原液を系内に供給
しながらマルチトールが富化された単位充填塔の塔末よ
り該マルチトールの画分を抜出す第１工程と、原液を供
給することなく液体を循環させながら、溶離液を供給す
ると共に上記第１工程で残留した単糖類及び多糖類の富
化された各単位充填塔の塔末からこれらの画分を抜出
し、かつ吸着帯域の移動にあわせて溶離液の供給位置及
び各画分の抜出し位置を系の下流側の単位充填塔に移行
させる操作を伴う第２工程と、の第１工程及び第２工程
を１サイクルとして繰り返す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マルチトール（α
−Ｄ−グルコピラノシル４−Ｄ−ソルビトール）に富む
原液からマルチトールを高濃度に精製する方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より低カロリー性，抗齲食性の甘味
剤であるマルチトールは、マルトースの水素添加（以下
「水添」と略記する）により得られることが知られ、ま
たこのマルチトールを高純度に得る方法としては、原料
成分となるマルトースを高純度にしてから水添する方法
と、特開昭６１−１８０７９５号に記載されているよう
に比較的簡単に得られる例えば５０〜８０％の中程度濃
度のマルトースを含有するシロップ（糖液）を水添した
後にクロマトグラフィーにより分離する方法とが知られ
ている。

【０００３】これらの従来法のうち、高純度のマルトー
スを含有する糖液を用いて水添し次いで結晶化する前者
の方法は、マルトース高含有の糖液の取得が簡単でなく
また経済的にも有利でないという欠点のあることが知ら
れている（特開昭６１−１８０７９５号、特公平２−１
１５９９号等）。他方後者のマルトースに富む糖液を水
添処理した後に分離する方法は、比較的容易にかつ高い
収率でマルチトール高含有の液を製造できてマルチトー
ル純度の高い結晶を得ることができるため、一般的には
この方式が採用されている場合が多い。

【０００４】なおの水添後分離の方式でマルチトールを
製造する場合、後段の分離のために用いられるクロマト
分離法としては固定層方式、擬似移動層方式などが知ら
れている。

【０００５】これらのクロマト分離法が用いられるの
は、一般にマルチトール原料には、主成分であるマルチ
トールの他に、ソルビトール、マルトトリイトールとい
った主成分より分子量の大きいものと小さいものをある
程度含んでいるので、主成分画分へのこれらの不純物の
混入を防いで高純度のマルチトールを効率的に分離する
ためである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した水
添後分離の方式によるマルチトール結晶の製造法にあっ
ては、マルトース含有糖液に水添処理を行うマルチトー
ル含有シロップの製造、マルチトール含有シロップから
のクロマト分離によるマルチトール高純度画分の分別、
晶析、乾燥という諸工程が必要であるが、本発明者等は
この諸工程からなるマルチトール製造法の改良，研究の
過程において、水添後分離の方式で得られるマルチトー
ル画分の純度が９３％以上である場合には、結晶化によ
り結晶マルチトールを分離でき、また、種結晶を加えて
噴霧乾燥又は冷却混練することで付加価値の高い結晶マ
ルチトール含蜜結晶を得ることも可能であり、更にマル
チトール画分の純度を９５％以上とした場合には、マル
チトールの結晶化速度が早くなりしかも結晶収率が高
く、いっそう効果的であり、また、この時得られる結晶
化母液に種結晶を加えて噴霧乾燥又は冷却混練して固化
することで結晶マルチトール含蜜結晶を製造できるとい
う極めて注目すべき事実を知見するに至った。即ち、高
純度のマルチトール画分を分離できたことは、マルチト
ール純度が低く付加価値の低い結晶母液を多量に副生さ
せることなくして付加価値の高い製品群を製造できるた
め経済的に極めて有利といえる。

【０００７】ただし、従来の固定層方式や一般的な擬似
移動層方式のクロマト分離法を用いた場合には、経済性
や操作の煩雑性等を重視しない実験室レベルでの製造例
においてもマルトトリイトールとマルチトールの分離は
容易でないし、特に単糖類，マルチトール，多糖類とい
う大きく分けても３つの成分を含有する液体の中から
（マルチトール）という特定成分を効率よく分離回収可
能とする工業的設備の構築は、回収画分の純度、収率、
経済性等の様々な点から困難であった。

【０００８】そこで本発明者は、多成分を含有する液体
から特定の成分を分離する特殊な系の擬似移動層方式の
クロマト分離法として本出願人が先に提案した特公平７
−２４７２４号の方法を、上述した従来の一般的クロマ
ト分離法に代え適用することによって、マルチトールの
高純度（９３％以上）回収を実現することを試みた。し
かし上述した一般的擬似移動層方式のクロマト分離法の
適用の場合と同様に、工業的規模の設備で純度９３％以
上マルチトールを回収するという目的は、単純には実現
できないことが分かった。

【０００９】本発明者は、以上のような従来技術や本発
明者が種々検討した技術課題について更に検討を重ね
て、従来は考えられていなかったクロマト分離工程での
９３％以上、好ましくは９５％以上の高純度のマルチト
ール精製回収を、工業的規模の設備において可能とする
技術を見出し本発明に至ったものである。

【００１０】即ち本発明の目的は、上記したクロマト分
離工程で９３％以上の高純度でマルチトールを精製回収
でき、したがって後段における晶析工程の省略を可能す
ることができるマルチトールの精製方法を提供するとこ
ろにある。

【００１１】また本発明の別の目的は、所定量の生産を
小規模設備で確保できる工業的に極めて有効な方法の提
供するところにある。

【００１２】また本発明の他の目的は、マルチトールと
分離されて抜出される他の成分を、適当な用途用として
利用し、あるいは不要な成分として廃棄処理するのに適
した方法を提供するところにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
本発明のマルチトールの精製方法の特徴は、親和力の強
さが単糖類＞マルチトール＞多糖類の順でありかつ水分
含有率がＮａ形のとき４０％〜６０％、好ましくは４５
％〜５５％であるＣａ形強酸性陽イオン交換樹脂を充填
した単位充填塔を、多数直列に連結して循環流路型の液
体流通系を形成し、マルトースに富む糖液を連続的に水
素添加処理して得たマルチトールを８０％以上、好まし
くは８２％〜８７％含む原液をこの液体流通系に供給す
ることでマルチトールを９３％以上、好ましくは９５％
以上の純度で分離するマルチトールの精製方法であっ
て、上記原液中の親和力の弱い多糖類が富化された吸着
帯域の形成されている単位充填塔の塔頂から原液を系内
に供給しながら、この原液の供給位置よりも下流側で親
和力が中間の成分であるマルチトールの富化された吸着
帯域が形成されている単位充填塔の塔末より該マルチト
ールの画分を抜出す第１工程と、原液を供給することな
く上記系内で液体を循環させながら、該系内に溶離液を
供給すると共に上記第１工程で残留した成分の富化され
た吸着帯域の形成されている単位充填塔の塔末より各残
留成分である単糖類及び多糖類の画分を抜出し、かつ吸
着帯域の移動にあわせて溶離液の供給位置及び各画分の
抜出し位置を系の下流側の単位充填塔に移行させる操作
を伴う第２工程と、の第１工程及び第２工程を１サイク
ルとして繰り返すという構成をなすところにある。

【００１４】本発明の構成において、擬似移動層の単位
塔に充填されるＣａ形強酸性陽イオン交換樹脂は、親和
力の強さが単糖類＞マルチトール＞多糖類の順であるこ
とと、水分含有率がＮａ形のとき４０％〜６０％、好ま
しくは４５％〜５５％であることが必要である。Ｃａ形
強酸性陽イオン交換樹脂が必須とされるのは他のイオン
形より単糖類、マルチトール、多糖類の分離性が優れて
いるからである。ここで「水分含有率」というのは、強
酸性陽イオン交換樹脂の基準形、すなわちＮａ形の水分
含有率を言う。水分含有率の測定方法は次の方法に従
う。

【００１５】あらかじめ基準形すなわちＮａ形にした強
酸性陽イオン交換樹脂約５０ｍｌをビーカーにとり、水
約５０ｍｌを加えて約３０分間放置し、ブフナー形漏斗
にろ紙５種Ｂを敷き、ここにスラリー状の強酸性陽イオ
ン交換樹脂を流し込み、ブフナー形漏斗の下部から水ア
スピレーターで発生させた真空（大気圧に対して４０±
５ｍｍＨｇ）を作用させて強酸性陽イオン交換樹脂の空
隙水を吸引する。なおこの際、ブフナー形漏斗の上部に
は穴あきのゴム栓をし、当該穴にガラス管を差し込み、
ガラス管の先にゴム管を連通して、ここから空気洗浄瓶
中の水をくぐらせた相対湿度１００％の湿潤空気を流入
させ、この湿潤空気を前記水を吸引する間中、ろ紙上に
存在する強酸性陽イオン交換樹脂に接触させる。

【００１６】このような吸引濾過によってろ紙下方から
水滴が生じなくなってから更に約１０分間引き続いて吸
引した後、ブフナー形漏斗上の強酸性陽イオン交換樹脂
約５ｇを、１ｍｇの単位まで秤量できるはかりで正確に
はかりこの重さをＡｇとする。

【００１７】次いで、上記秤量済みの湿潤樹脂を１１０
℃±５℃の乾燥器で２４時間乾燥し、ついでシリカゲル
が底部に存在するデシケータ中で約３０分間放冷し、次
いでこの乾燥樹脂の重さを同様にして１ｍｇの単位まで
秤量し、この重さをＢｇとする。

【００１８】上記秤量した湿潤樹脂と乾燥樹脂の重さか
ら水分含有率は以下の計算式により算出する。

【００１９】水分含有率（％）＝１００（Ａ−Ｂ）／Ｂ なお、上記湿潤樹脂の秤量と乾燥樹脂の秤量は同じ樹脂
について２個づつ同時に行い、２個の結果が０．５％以
上変動する場合には、試験を繰り返し、０．５％以内で
一致したときは、２個の平均値を試験結果として示す。

【００２０】上記したような試験方法により得られる該
水分含有率が４０％未満の場合には、水添処理して得た
原液のマルチトール純度が８０％以上であっても、精製
されたマルチトール含有液の純度を９３％以上とするこ
とができない。反対に該水分含有率が６０％を越える場
合には、イオン交換樹脂の膨潤収縮が大きくなりすぎ充
填塔に充填してクロマト分離したとき、系内の圧力差の
変化が大きくなりすぎ分離操作に支障をきたし、またイ
オン交換樹脂の強度も弱くなり、分離操作を継続するに
従い、イオン交換樹脂が割れ、微細化してしまいやはり
分離操作に支障をきたすという問題を招く。

【００２１】本発明において原液として用いられるの
は、水添処理を行ってマルチトールを８０％以上含む液
であることが必要である。含有マルチトールの純度が８
０％未満である場合には、マルトトリイトールの系内濃
度が高くなりすぎることにより上記した９３％以上の純
度のマルチトールの分離ができない。

【００２２】このようなマルトース含有糖液の水添処理
によりマルチトールの純度８０％以上の糖液を得ること
ができる具体的な方法としては、例えば特開平２−９２
２９６号に開示された、澱粉を液化した後、β−アミラ
ーゼ、イソアミラーゼ、プルラナーゼ等の酵素を作用さ
せたものを、更にマルトゲニック−α−アミラーゼによ
り糖化した後、その糖化物を還元する方法、を挙げるこ
とができる。

【００２３】上記第１の工程は、原液を供給しながら次
のサイクルにおいて抜き出す各成分の吸着帯域の分布を
形成させると共に、既に吸着帯域が形成されている成分
のうちの親和力が中間的として分類される成分のマルチ
トールを系外に抜き出す工程であり、短時間に大量のマ
ルチトールの画分を押し出すことができる。なおこの際
においては原液供給位置にその上流から液が流れないよ
うにすることが好ましく、この液の流通遮断を機械的に
保証するためには遮断弁を設けてこれを閉路すればよ
い。また遮断弁を設けることなく操作的にこの液流通遮
断を行うためには原液の供給量とマルチトール画分の抜
出し量を調整することで行うことができる。

【００２４】上記第２の工程は、原液の供給を行なわず
に系内で流体の循環を行なわせながら、一般的な擬似移
動床の方法に従った操作で上記マルチトール以外の成分
の富化画分を系外に抜き出し、かつ第１の工程で新しく
系に供給された原液中の各成分を、吸着剤に対する親和
力の弱い成分（多糖類）から強い成分（単糖類）に順次
に分けた吸着帯域を形成させるための工程である。この
第２工程、すなわち溶離液を供給しながら各成分を抜き
出す擬似移動床の操作を行う方法は、限定されるもので
はないが、原液の供給を行なわない点を除外すれば従来
周知の例、例えば特開昭６２−９１２０５号の特に第２
頁右上欄２行目〜左下欄末行及び第３図で説明される方
法において原液の供給を行なわない（したがって第１区
画と第４区画は同一区画と考えてよい）ようにして実施
する場合を例として挙げることができる。具体的には、
ポンプ等により系内で流体を循環させながら、所定の成
分が富化されている吸着帯域のある塔頂から溶離液を供
給すると共に該塔末から成分の富化された画分を抜き出
し、これを吸着帯域の移動に合せて順次に循環流の下流
に移行させる操作を、上記マルチトール以外の複数の成
分に対して行なうことで実施される。

【００２５】本発明の上述した第１の工程と第２の工程
を繰返して行なう操作は、装置が連続的に運転されてい
る状態について述べているが、装置立上げのためには上
記第１の工程に先立って、原液を系に供給して吸着剤に
対する親和力の弱い多糖類から強い成分である単糖類に
順次に分れた吸着帯域を形成させる操作のみを単独に行
なう前工程を行なってもよい。

【００２６】本発明は上記した第１の工程および第２の
工程を１サイクルとして繰返す方法を基本とするもので
あるが、様々な変更した態様で実施することができるの
は言うまでもない。

【００２７】例えば第１の工程において、系に対して原
液を供給すると同時に溶離液を供給することもでき、こ
れによって原液の供給量と上記マルチトールの抜き出し
量の調整（マスバランスの調整）ができる。またこの溶
離液の供給によってその下流の流速を大きくすることで
所定の成分の吸着帯域の移動速度を選定できる。

【００２８】本発明においては、以上の方法によって原
液より高純度にマルチトールを分離することで、原液に
含まれている他の成分の純度も相対的に高く得られるこ
とになり、したがって、親和力の弱い成分である多糖類
も高純度な画分として回収できるので、例えばＲＯ膜を
透過膜として用いて濃縮するだけで、従来方法より低コ
ストで多糖類を回収することができ、これを利用する用
途に高純度多糖類として好適に用いることができる。

【００２９】また希薄な単糖含有画分は、生物処理する
ことにより環境に負荷を与えずに排水とすることができ
る。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明するが、本発明はその要旨を逸脱しない限
り以下の実施形態に限定されるないことは当然である。

【００３１】図１は、本発明を実施する場合の操作手順
の概要をフローチャートで示した図でありこの図１にお
いて、まずマルトース含有糖液は、水添処理装置１００
において水添処理されてマルチトール８０％以上を含有
した糖液（原液）とされる。この原液は、擬似移動層装
置１０１を用いてマルチトール、及びその他の成分（単
糖類及び多糖類）に分離され、マルチトール画分（Ｂ）
は純度９３％以上の液として回収され、結晶化・分蜜す
ることにより結晶マルチトールが得られる。副生した結
晶化母液は、マルチトールの含有率が高い場合には、そ
こに種結晶を加え噴霧乾燥又は冷却混練し固化すること
で結晶マルチトールを含有する含蜜結晶が得られる。ま
た、このマルチトール画分（Ｂ）はそのまま種結晶を加
えて噴霧乾燥又は冷却混練し固化することで結晶マルチ
トールを含有する含蜜結晶とすることができる。

【００３２】一方、多糖類画分として回収された液
（Ａ）は、膜処理装置１０３で濃縮処理されて、結晶が
析出しないような用途で且つ適度な糖アルコールの特性
を付与できる製品たとえば和菓子用の甘味料として調整
される。

【００３３】また、単糖類画分として回収された液
（Ｃ）は比較的低濃度の単糖類を含み、図１の例では生
物処理装置１０２で分解処理される。

【００３４】図２は水添処理後のマルチトール含有糖液
からマルチトールを高純度に分離精製するための擬似移
動層操作を行う装置の構成概要を示した図であり、この
図２において、１〜１０は各々同一の吸着剤を充填され
た単位充填塔であり、親和力の強さが単糖類＞マルチト
ール＞多糖類の順であり、かつ、水分含有率がＮａ形の
とき４０％〜６０％であるＣａ形強酸性陽イオン交換樹
脂が充填されて構成されている。

【００３５】これらの各単位充填塔１〜１０の間は、直
列に接続した配管２０により無端循環の液流通が可能に
連結されており、最後段の単位充填塔１０の後端は最前
段の単位充填塔１に流体通路の配管２１を介して連結さ
れている。

【００３６】なお、１９は流体通路２１の途中に介設さ
れている循環用のポンプで、図示しない制御装置により
流量を設定値に制御できるようになっている。なおこの
ポンプ１９は各単位充填塔間のどこに設置してもよいし
また必要により何台設けても良い。

【００３７】Ｚは単位充填塔５と６の間に設けた遮断弁
であり、図示しない制御装置によって開閉が制御され
る。

【００３８】そして、上記の充填塔群のうちの単位充填
塔５〜６の間に設けられた上記遮断弁Ｚとその下流の単
位充填塔６の間の配管には、原液Ｆの供給弁ｆを介して
原液供給管３０が連結されていると共に、原液供給管３
０には原液供給ポンプ１５が連結されている。また該遮
断弁Ｚと単位充填塔６の間の配管には、溶離液供給弁６
Ｄを介して共通の溶離液供給配管３１が連結されてい
る。

【００３９】一方、上記遮断弁Ｚとその上流の単位充填
塔５の間の配管には、液を系外に抜出すための液抜出し
用の配管（３本）が連結されている。すなわち、それぞ
れの富化された画分を分画して抜出すことができるよう
に、それぞれ吸着剤に対する親和力の弱い成分（多糖類
の画分：以下符号Ａで示す）の抜出し弁５Ａ、親和力の
強い成分（単糖類の画分：以下符号Ｃで示す）の抜出し
弁５Ｃ、及び親和力が中間の成分（マルチトールの画
分：以下符号Ｂで示す）の抜出し弁５Ｂを介して、それ
ぞれ各々の成分についての共通配管１２、１３、１４に
連結されている。また、上記各単位充填塔１〜５の間、
７〜１０の間は、上記共通の溶離液供給配管３１が各溶
離液供給弁１Ｄ、２Ｄ、３Ｄ、４Ｄ、５Ｄ、７Ｄ、８
Ｄ、９Ｄ、１０Ｄを介して各単位充填塔に溶離液を供給
できるように連結されており、これらの各供給弁は、上
記供給弁６Ｄ及び原液の供給弁ｆと共に、不図示の制御
装置により開閉が制御されるようになっている。

【００４０】また、上記各単位充填塔１〜５の間、６〜
１０の間には、上記共通の液抜出配管１２が、各多糖類
抜出弁１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａ、５Ａ、７Ａ、８Ａ、９
Ａ、１０Ａを介して各単位充填塔から多糖類画分を抜出
しできるように連結され、同様にして共通の液抜出配管
１４が、各単糖類抜出弁１Ｃ、２Ｃ、３Ｃ、４Ｃ、５
Ｃ、７Ｃ、８Ｃ、９Ｃ、１０Ｃを介して各単位充填塔か
ら多糖類画分を抜出しできるように連結されている。す
なわち、これらの液抜出用の配管は単位充填塔１〜５の
間のものにおいては成分Ａ、成分Ｃの抜出し弁１Ａ〜５
Ａ及び１Ｃ〜５Ｃを介して共通の抜出し配管１２、１４
に接続され、また、単位充填塔６〜１０の間のものにお
いては成分Ａ、成分Ｃの抜出し弁６Ａ〜１０Ａ及び６Ｃ
〜１０Ｃを介して共通の抜出し配管１２、１４に接続さ
れ、これら抜出し弁は不図示の制御装置により開閉が制
御されるようになっている。

【００４１】以上のように構成された装置において、マ
ルチトール含有の糖液からマルチトールを高純度に分離
する操作は次のように行われる。

【００４２】まず、第１工程において、閉じられた状態
にある遮断弁Ｚの下流にある原液供給弁ｆを介して原液
Ｆを単位充填層６に供給すると共に、同時に溶離液Ｄを
溶離液供給弁１Ｄを介して供給することにより、遮断弁
Ｚの上流から、マルチトールを抜出弁５Ｂを介して抜き
出す。なおこの際同時に、多糖類の富化画分（Ａ）を抜
出弁８Ａから抜出すことができ、更に必要に応じて単糖
類の富化画分（Ｃ）を抜出弁２Ｃを介して抜き出すこと
もできる。

【００４３】次に第２工程において、遮断弁Ｚを開き、
原液Ｆを供給することなく、系内で流体の循環を行なわ
せながら、擬似移動床の方法に従って溶離液Ｄの供給、
単糖類の画分（Ｃ）の抜き出し、多糖類の画分（Ａ）の
抜き出しを行ない、この溶離液の供給位置、各画分の抜
き出し位置を、それぞれの富化画分の移動に合わせて順
次に下流に一塔分づつ移行させる操作を行う。

【００４４】なお本例で図１により示した装置は１０本
の単位充填塔を用いているがこれに限定されるものでは
ない。

【００４５】更に本発明において用いる循環流路の途中
に設けた遮断弁Ｚは、少なくとも一か所に設ける必要が
あるが、例えば原液の供給口を循環流路の異なる位置に
複数箇所設ける場合は、当該供給口の数に応じて遮断弁
を増加することもできる。

【００４６】

【実施例】

実施例１ 本例においては、水添処理装置１００において濃度５０
％のマルトース水溶液（マルトース８１．１％、単糖類
１．２％、多糖類１７．８％）を、ラネーニッケル触媒
存在下、水素圧１５０ｋｇ／ｃｍ²、１４０℃にて接触
水素還元することで、下記表１に示す純度８１％のマル
チトール糖液を得、これを図２の擬似移動層装置１０１
の原液とした。

【００４７】

【表１】

【００４８】次にこの原液を、以下のように構成した図
２の装置に供給し、表２に示したタイムスケジュールで
マルチトールの分離操作を繰り返しおこなった。

【００４９】単位充填塔 内径１０８．３ｍｍ、充填層高１６００ｍｍ 吸着剤充填量・・・１０本合計：１４７．４リットル Ｃａ形強酸性陽イオン交換樹脂 水分含有率がＮａ形のとき ５５％ 溶離液・・・水 温度・・・・８０℃ 本例では、吸着剤との親和力の強さの順番は、単糖類＞
マルチトール＞多糖類の順であり、抜出し弁（１Ａ〜１
０Ａ）から多糖類に富む液体、抜出し弁（５Ｂ）からマ
ルチトールに富む液体、抜出し弁（１Ｃ及び３Ｃ〜１０
Ｃ）から単糖に富む液体をそれぞれ取り出した。

【００５０】

【表２】

【００５１】各工程での流量を下記に示す。

【００５２】 第１工程での流量 原液の供給流量 ２９．１Ｌ／ｈｒ 溶離液の供給流量 ７４．８Ｌ／ｈｒ 多糖類画分の抜出し流量 ３２．６Ｌ／ｈｒ マルチトール画分の抜出し流量 ７１．３Ｌ／ｈｒ 第２工程の流量 溶離液の供給流量 ４２．６Ｌ／ｈｒ 多糖類画分の抜出し流量 ２５．５Ｌ／ｈｒ 単糖類画分の抜出し流量 １７．４Ｌ／ｈｒ 溶離液供給部と単糖類画分抜出し部間の充填層内流量 ５５．３Ｌ／ｈｒ 以上の操作により得られた各画分の組成を下記表３に示
した。

【００５３】

【表３】

【００５４】比較例１ 比較のために、クロマト分離操作を行う擬似移動層装置
１０１において、Ｎａ形で水分含有率が３８％のＣａ形
の強醸性陽イオン交換樹脂を吸着剤として充填した単位
充填塔を用いた他は、同様にして、表１に示したマルチ
トール原液からのマルチトール分離操作を行った。なお
タイムスケジュールは表４に示した。また溶離液として
は水を使用し、充填層を６０℃に保った。

【００５５】なお、比較例１において、第１工程での各
流量および第２工程での各流量が実施例１の各工程の各
流量と相違しているのは、水分含有率の相違に伴う分配
係数の相違に起因するもので、実施例１および比較例１
ともに、使用する強酸性陽イオン交換樹脂の分配係数に
対応して最適な流量を選定したからである。

【００５６】

【表４】

【００５７】各工程での流量を下記に示す。

【００５８】 第１工程での流量 原液の供給流量 ３３．２Ｌ／ｈｒ 溶離液の供給流量 ２３．０Ｌ／ｈｒ 多糖類画分の抜出し流量 ６．５Ｌ／ｈｒ マ油締馴画分の抜出し流量 ４９．７Ｌ／ｈｒ 第２工程の流量 溶離液の供給流量 １０．１Ｌ／ｈｒ 多糖類画分の抜出し流量 ６．５Ｌ／ｈｒ 単糖類画分の抜出し流量 ３．６Ｌ／ｈｒ 溶離液供給部と単糖類画分抜出し部間の充填層内流量 ５５．３Ｌ／ｈｒ 以上の操作により得られた各画分の組成を下記表５に示
した。

【００５９】

【表５】

【００６０】以上の実施例と比較例の対比からわかるよ
うに、本発明の特定の条件を満足する場合に良好なマル
チトールの高純度分離の得られることがわかる。

【００６１】実施例２ 実施例１で多糖類画分として回収した液（初期濃度４．
１ｇ／１００ｇ）を、図３に示す膜濃縮装置（ＲＯ膜；
ＮＴＲ−７５９ＨＧ−Ｓ２Ｆ：日東電工社製）３０５
に、膜出口圧９ｋｇｆ／ｃｍ^２ 、初期透過流速１２７
０ｍｌ／ｍｉｎ、濃縮流量７．６リットル／ｈとなるよ
うにポンプ３０１、循環弁３０２、入口，出口圧力計３
０３，３０４で調製して濃縮を行った。

【００６２】膜出口圧を一定に保つようにして５５分運
転を行ったところ、濃縮液は１４．１ｇ／１００ｇにな
った。これにより、後段に一般的な蒸発濃縮工程を設け
ることで、多糖類の経済的な製品化が可能となった。

【００６３】実施例３ 実施例１で単糖類画分として回収した排水（固形分量
３．７ｇ／１００ｇ、ＢＯＤ濃度２００００ｍｇ／ｌ）
０．３４ｍ^３ ／ｄａｙを、図４のようにして処理し
た。

【００６４】すなわち、上記排水をそのまま、上向流式
嫌気性スラッジブランケット法処理装置によりＢＯＤ容
積負荷１０ｋｇ／ｍ^３ ／ｄａｙで処理（ＢＯＤ除去率
９５％）したところ処理水ＢＯＤ１０００ｍｇ／ｌとな
り、次いで好気性浸漬濾床生物学的処理装置によりＢＯ
Ｄ容積負荷２ｋｇ／ｍ^３ ／ｄａｙで処理（ＢＯＤ除去
率９５％）したところ、処理水ＢＯＤ５０ｍｇ／ｌとな
った。

【００６５】なお、この実施例３の上向流式嫌気性スラ
ッジブランケット法処理装置は、公知の長繊維を用いた
型、円筒網目状生物担体を充填した固定床型、計量骨材
固定床型等を特に限定されることなく用いることができ
る。

【００６６】以上のように、本発明の実施例１の方法に
よれば、単糖類、マルチトール、多糖類の各画分を効率
よくかつ分離性高く各画分に分離できるので、不要成分
である単糖類画分には、生物処理によって分解し難い成
分の混入が少なく、一般的な生物処理法の一つである上
記構成を採用した装置を用いるだけで直接分解処理する
ことができるという利点が得られる。

【００６７】

【発明の効果】本発明によれば、水添後クロマト分離の
方式においての９３％以上、好ましくは９５％以上の高
純度のマルチトール精製回収を、工業的規模の設備にお
いて可能とする技術を提供できるという効果がある。

【００６８】また本発明は、上記したクロマト分離工程
で９３％以上の高純度のマルチトール精製回収を確保で
き、したがって所定量の生産を小規模設備で確保できる
工業的に極めて有効な方法を提供できるという効果を奏
する。

【００６９】更にまた本発明は、主成分であるマルチト
ールと共に、副次的に二次的な成分（多糖類，単糖類）
も高純度に分離されるため、これらの副次的成分（多糖
類，単糖類）の利用、すなわち有効成分（多糖類）を簡
易な装置で分離回収すること、あるいは不要画分（単糖
類）の廃棄処理を環境に負荷を与えずに効率的に行える
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する場合の操作手順の概要を示し
たフローチャート図。

【図２】水添処理後のマルチトール含有糖液からマルチ
トールを分離精製するための擬似移動層装置の構成概要
を示した図。

【図３】多糖類画分として回収した液を濃縮処理するた
めの膜濃縮装置の構成概要を示した図。

【図４】単糖類画分として回収した排水を生物学的に処
理する手順を示した図。

【符号の説明】

１〜１０：単位充填塔 １Ａ〜１０Ａ：多糖類画分の抜出弁 ５Ｂ：マルチトール画分の抜出弁 １Ｃ〜１０Ｃ：単糖類画分の抜出弁 １Ｄ〜１０Ｄ：溶離液の供給弁 ｆ：原液の供給弁 Ｆ：原液 Ｚ：遮断弁 １１：循環配管 １２：多糖類画分の抜出し配管 １３：マルチトール画分の抜出し配管 １４：単糖類画分の抜出し配管 １５：原液供給ポンプ １６：溶離液供給ポンプ １７：溶離液の供給配管 １８：原液の供給配管 １９：循環ポンプ ２０，２１：配管 ３０：原液供給配管 ３１：溶離液供給配管

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年２月８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】水分含有率（％）＝１００（Ａ−Ｂ）／Ａ なお、上記湿潤樹脂の秤量と乾燥樹脂の秤量は同じ樹脂
について２個づつ同時に行い、２個の結果が０．５％以
上変動する場合には、試験を繰り返し、０．５％以内で
一致したときは、２個の平均値を試験結果として示す。 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年１月２１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許情求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００４】なお水添後分離の方式でマルチトールを製
造する場合、後段の分離のために用いられるクロマト分
離法としては固定層方式、擬似移動層方式などが知られ
ている。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】また本発明の別の目的は、所定量の生産を
小規模設備で確保できる工業的に極めて有効な方法を提
供するところにある。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明するが、本発明はその要旨を逸脱しない限
り以下の実施形態に限定されるものではないことは当然
である。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６５】なお、この実施例３の上向流式嫌気性スラ
ッジブランケット法処理装置は、公知の長繊維を用いた
型、円筒網目状生物担体を充填した固定床型、軽量骨材
固定床型等を特に限定されることなく用いることができ
る。

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 直記 千葉県松戸市南花島４−61−17 (72)発明者 谷川 弘治 埼玉県戸田市川岸１丁目４番９号 オルガ ノ株式会社総合研究所内 (72)発明者 佐藤 康平 埼玉県戸田市川岸１丁目４番９号 オルガ ノ株式会社総合研究所内 (72)発明者 松田 文彦 埼玉県戸田市川岸１丁目４番９号 オルガ ノ株式会社総合研究所内 (72)発明者 増田 隆之 東京都文京区本郷５丁目５番16号 オルガ ノ株式会社内 (72)発明者 酒元 章 東京都文京区本郷５丁目５番16号 オルガ ノ株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 親和力の強さが単糖類＞マルチトール＞
   多糖類の順でありかつ水分含有率がＮａ形のとき４０％
   〜６０％であるＣａ形強酸性陽イオン交換樹脂を充填し
   た単位充填塔を、多数直列に連結して循環流路型の液体
   流通系を形成し、マルトースに富む糖液を連続的に水素
   添加処理して得たマルチトールを８０％以上含む原液を
   この液体流通系に供給することでマルチトールを９３％
   以上の純度で分離するマルチトールの精製方法であっ
   て、上記原液中の親和力の弱い多糖類が富化された吸着
   帯域の形成されている単位充填塔の塔頂から原液を系内
   に供給しながら、この原液の供給位置よりも下流側で親
   和力が中間の成分であるマルチトールの富化された吸着
   帯域が形成されている単位充填塔の塔末より該マルチト
   ールの画分を抜出す第１工程と、原液を供給することな
   く上記系内で液体を循環させながら、該系内に溶離液を
   供給すると共に上記第１工程で残留した成分の富化され
   た吸着帯域の形成されている単位充填塔の塔末より各残
   留成分である単糖類及び多糖類の画分を抜出し、かつ吸
   着帯域の移動にあわせて溶離液の供給位置及び各画分の
   抜出し位置を系の下流側の単位充填塔に移行させる操作
   を伴う第２工程と、の第１工程及び第２工程を１サイク
   ルとして繰り返すことを特徴とする純度９８％以上のマ
   ルチトールを分離するマルチトールの精製方法。
2. 【請求項２】 請求項１の第２工程において抜出した多
   糖類に富む画分をＲＯ膜を用いて濃縮することを特徴と
   するマルチトールの精製方法。
3. 【請求項３】 請求項１の第２工程において抜出した単
   糖類に富む画分を生物処理することを特徴とするマルチ
   トールの精製方法。