JPS6058100A - 糖類の精製方法 - Google Patents

糖類の精製方法

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JPS6058100A
JPS6058100A JP16619283A JP16619283A JPS6058100A JP S6058100 A JPS6058100 A JP S6058100A JP 16619283 A JP16619283 A JP 16619283A JP 16619283 A JP16619283 A JP 16619283A JP S6058100 A JPS6058100 A JP S6058100A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は糖類の和製方法に関するものであシ。
詳しくは、電碑度成分や着色成分等の不純物を効率的に
除去し得るようになしだ糖類の精製方法に関するもので
ある。
果糖、マンノース、マルトース、クルコース、キシロー
ス、ソルボース、マンニット、ソルビット、キシリット
等の糖類および糖アルコール類(以下、単に「糖類」と
略す。)は各種の方法で製造されている。
しかして、いずれの方法におしても、糖類は簡単にその
純品を得るのは困難であシ、他の取分との混合物として
取り出されるが、該混合物からの各糖成分の分離にはイ
オン交換樹脂を用い各糖成分と樹脂との親和力の差を第
11用したクロマト分離方法が一般に採用されている(
例えば、特開昭タロー32θOざ号参照)。かぐして成
分分離された糖類は、着色成分等の不純物を含んでいる
ことがあるだめ、用途に応じて適宜精製処理が施され、
通常、このh製如理にはイオン交換樹脂が用いられてb
る、 本発明者らは、上記クロマト分離によって成分分離され
た糖類のイオン交換樹脂によるtW製について検討を行
ってきたところ、実質的無色にまで精製された糖類中に
も僅かではあるが奄導度成分が含まれていることを見出
し、た。
しかして、電導度成分は一般に塩類であるが。
塩類は、糖類を食品用に供し、た場合に糖類が異味を呈
する原因となることがあり、また、裾部を晶析して結晶
として==土=子取り出す場合には結晶母液中に蓄積さ
れて結晶成長を阻害する原因ともなり、従って、糖類中
の電導度欣分は、着色物質と同様に、可及的に除去する
とどが望捷れる。
本発明者らは、かかる電導度成分の除去のだめに更に検
討を重ねた結果、該電導度成分は。
イオン交換樹脂や活性炭では十分に除去できないが、多
孔質支持体上に微粒子を動的”に付着して形成される所
謂ダイナミック膜によれば効率的に除去1−ることかで
き、また、ダイナミックすなわち、本発明の要旨は、イ
オン交換樹脂によって成分分離された糖類をダイナミッ
ク膜で処理することを特徴とする糖類の精製方法に存す
る。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明方法において処理対象となる糖類としては、従来
公知の方法に従い、イオン交換樹脂によって成分分離さ
れた各種糖類の水溶液であイ る。イオン交換樹脂としては、通常、塩型陽lオン交換
樹脂、好ましくは、ゲル型強酸性陽イオン交換樹脂のア
ルカリ金&地型又はアルカリ土類金属塩型が用いられる
糖類は水溶液として用いられ、その濃度は成分分離の条
件によっても異なるが、通常は3〜乙θ重量係である。
本発明方法は、このような糖類水溶液をダイナミック膜
で処理することによって、イオン交換樹脂や活性炭では
除去し得ない、高分子量と考えられる電導度成分を効果
的に除去するものである。
ここでダイナミックj摸とは、孔径θ、/μ程度の多孔
質支持体の表面に、コロイド物置、微粒子物質、および
上記の支持体細孔を通過しなりような物質を含む溶液(
たとえは、高分子量の物質が溶解しているような溶液)
を加圧下で動的に付着させることにより形成された膜の
ことであり、付着させる物質の種類や付看時の圧力条件
等により、逆浸透膜や限外濾過膜と同様の分離機能を付
与させたものである。
本発明においては、アルミナゾルのダイナミック膜の上
にコロイド状シリカのダイナミック膜を形成させた2層
のダイナミック膜が好適に用いられるが、上記の限外v
5通過能をもつアルミナゾル、コロイド状/リカ%ある
いはアルミナゾルとコロイド状シリカの混合物等のダイ
ナミック膜を用いてもよい。
多孔質支持体としては、公知の各種のものが挙げられる
が、通常は表面細孔の孔径がθ、−θ−グ〜aμ、好1
しくは0.θj″′−00,2μのものが用いられる。
また、多孔質支持体の厚さは、使用目的に応じて機械的
強度をもつ程度であればよい。
アルミナゾルとしては、粒子の大きさがSOX 、f 
ttrμ〜グθ0×りθmμ、好4 シOf: 10゜
×/θ〃lμ〜3θox’tomμで羽毛状の形状をも
つ粒子力)らできており、安定剤として酢酸、塩酸等の
有機酸、無機酸を用込ているものである。アルミナゾル
の濃度としては固形分で0.θ/〜θ、2f//l、好
ましく (d O,02〜θ、/f//lでよい。温度
は常温でよい。
コロイド状シリカとしては粒径夕〜!Ofnμ、好まし
くは/θ〜20mμで粒状の形状をもつ粒子からできて
いる。コロイド状シリカの水溶液は酸性で安定化してb
るものとアルカリ性で安定化しているものがあり、本発
明方法においては、いずれを使用しても差しつかえない
が。
酸性で安定化しているものの方が好ましい。コロイド状
シリカの濃度は固形分で0.θ3〜7.09/l、好ま
しくはθ、7〜θ、!f/lでよい。
なお、このような濃度の酸性安定型ソリ力のコロイド溶
液は、通常、pHがり〜乙である、温度は常温でよい。
アルミナゾルを含む水溶液とコロイド状シリカを含む水
溶液の量は支持体の表面、I5¥/ +y/当り一〇〜
JOt程度でよい。
本発明で用いられるダイナミック膜を製造する方法につ
いて説明する。まず、多孔質支持体の上に、アルミナゾ
ルの水溶液を圧ブJ(〜3j〕c9 / alG、好ま
しくはj 〜23’ IC9/ cnテG、支持体表面
に沿う流速(以下、単に流速と称する)θ、/ 〜/ 
Om/ sec、好ましくはθ0.2〜.2〃L/se
aで加圧下還流させる。時間はj〜3θ分でよい。この
あと常圧に戻して流路内を水洗する。
次いで、コロイド状シリカの水溶液を圧力コ〜3夕lC
g/cdG、好ましくは!〜”kg/alG、流速θ、
7〜/θm/5eC1好ましくは0.2〜2m / s
ecで加圧下還流させる。時間は!〜3゜分でよい。こ
のあと、加圧下のままpH/〜3.6、好ましくはpH
i3〜JJの酸水溶液を還流させる。酸水溶液としては
、硫酸、塩酸、硝酸等の強酸の水浴液が用すられ1時間
は5〜30分でよい。これによってシリカ粒子相互の凝
集が促進さh、強固なダイナミック膜が形成される。
このあと、好寸しぐは、さらに加圧下のまま加熱水を還
流させる。加熱水としては、70〜/θθ℃、好ましく
は、70〜700℃のものが用いられる、時間は/!〜
20分でよい。これによってシリカ粒子相互の結合が一
層強められ、アルミナ粒子ともがらみ合って強固でしか
も溶質排除率の高いダイナミック膜を形成させることが
できる。このあと、常圧に戻して流路内を水洗し、ダイ
ナミック膜の形成は完了する。
なお、ダイナミック膜の製造中、多孔質支持体の片側で
透過水が排出される側は常に常圧に保たれていることは
言うまでもない。
次に、成分分離された糖類水溶液を上記ダイナミック膜
を用いて精製する方法を述べる。
まず原液を、ダイナミック膜を有する流路内に圧力j〜
30”g/c4G、好ましくは10〜コθkg/cTI
G、膜面流速θ、/〜3fIL/Bec、好甘しくは0
、.2〜/ 、j m / sec 、温度グO〜り5
℃。
好ましくはにO〜と0℃の条件で通液する。原液中の水
分と糖類はそれらの相対的組成変化を伴わずに膜を透過
するが、他の着色成分、高分子電導成分は膜面で排除さ
れる。上記のようにして糖類と水分の透通を行ってゆく
うちに透通流束は初期の値から漸減してゆくので、あら
力・しめ決めておいた値まで低下した時点で、アルカリ
水溶液で膜を除去する。その後、流路をよく水洗してか
ら、上述の方法に従って膜を再製造することによシ、繰
返して精製に用することができる。
蒸上のような本発明方法によれば、糖類中の電導度成分
や着色成分、就中、電導度敢分を効果的に除去し得るが
、更に、精製度を高めるためにダイナミック膜による第
1次精製に引続き。
イオン交換樹脂による第2次精製を行うのが好ましい。
第2次和製におけるイオン交換樹脂としては。
ザ イオン交換樹脂の混合床が好ましい。
強酸性陽イオン交換樹脂としては、通常のスチレン−ジ
ビニルベンゼンの共重合体にスルホン酸基が導入された
ものが好適に使用され、市販品としては例えは、ダイヤ
イオン■SK/B。
SK/θg、SK//コ、PK、2θ/、PK2/乙。
PK2/?、PK、!、!グ、(三菱化成工業■製)、
アンバーライト@ 工R/、xoB、 、2θoc(ロ
ームアンドハース社製)等があシ、強塩基性陰イオン交
換樹脂としては、通常の強塩基樹脂が好適に使用され、
市販品としては例えば、ダイヤイオン■PAグθご、P
Aグθと、PAグ/、2.SAコθA。
Sh、x/A (三菱イヒ成工業■製)やアンバーライ
トO工RAり/θ、工RAり//、工RA9/θ(ロー
ムアンドハース社製)等がある、通常これらの強酸性附
イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂は容量比で/ : 
/、!〜/ : JJの比率で混合され、充填病が乙θ
(7)〜200Cmになるように力液を、それらの粘度
、不純物の量に応じ7時間当り、混合樹脂体積の7〜.
2.0倍量の朱−液谷積を処理する流速で流し、処理さ
れる。糖液中の電導度成分又は着色成分が漏出し始めた
点で通液を停止し、カラム内の糖液を回収し、た後1強
酸性陽イオン交換樹脂と強塩基性陰イオン交換樹脂は通
常の方法で逆洗分離さh、夫々増酸や硝酸などの酸溶液
または水酸化ナトリウムなどのアルカリ溶液によって再
生処理されだ後、再び混合されて、糖液の処理に供され
る。前述のその他のイオン交換処理方法においても、従
来公知の方法が全くそのまま適用可能である。
以上説明した本発明方法によれば、ダイナミック膜によ
る処理を行うことによって、抛類中の市、導度成分を効
果的に除去することができ。
また、引続き行うイオン交換樹脂による処理においても
各再生サイクル当シの処理可能糖液量が飛細的に増大し
、再生薬剤の低減、使用樹脂量の節減を図ることができ
る。
以下1本発明を実施例および比較的によって更に詳細に
説明する。
実施例 〔ダイナミック膜の調製〕 0、/に1??のセラミック製多孔質支持体(表面孔径
約0,7μ)の上に、水lO2中に粒子の大きさがコθ
θX20mμ〜300X30fnμのアルミナゾルを固
形分としてθ、グ2溶力・シた水溶液を、圧力t kg
 / ca cT−流速o、3tn / sec 。
温度23′℃で2θ分間還流させながら膜を形成させた
。このあと常圧に戻して、流路内を水洗した。次いで、
水/θを中に粒径10〜−〇mμのコロイド状シリカを
固形分として7.29溶かした水溶液を、圧力りに9 
/ ca G、流速0.3m/sec、温度2!℃で2
0分間還流させながらダイナミック膜を形成させた。そ
の後、圧力J′kg/ cn! Gで加圧下のま寸、硫
酸でpH2,2とした認t℃の酸水溶液を20分間還流
させ1次いで同圧力の甘ま水を還流して硫酸を排除した
、その後、さらに圧力!ん9 / crl Gで加圧下
の寸ま、?θ℃の加熱水を20分間還流した。このあと
常圧に戻して流路内を水洗した、 〔マルトースの精製〕 公知の方法に従って製造されたマルトース及びオリゴ糖
を含む混合糖液をす]・リウム型のスチレン系強酸性陽
イオン交換樹脂を用いて成分分離して下記性状の粗マル
トース原液を得た。
マルトース含量 93.0重量%(浴14に固形分基準
)固形分濃度 32,4を重量% 電気伝導度 !、−25μS/cTn pH6,グア 着 色 度 O9/7 なお、N色度は、(波長qxoμmでの吸光度[OD値
〕−波長720μmでの吸光度[OD値〕)×/θによ
って表わされた値である(以下、同じ)、。
前記方法で調製されたダイナミック膜を用いて上記の租
マルトース原液を圧力−20kg/CrLG、液線速0
.3 m/s 、 73 ℃の条件で処理して第1次精
製マルトース液を得た。
なお1本処理における透通流束はi、o〜7.2m/D
であった、 次いで、スチレン5H型強酸性陽イオン交侠樹脂(三菱
化成工業■製ダイヤイオンopKx/z)/lとスチレ
ン系OH型強塩基性陰イオン交換樹脂(同社製ダイヤイ
オン@PAグθと)2tとを内径7crnO力シム混合
して充填し、これに上記の第1次精製マルトース液をグ
θ℃、5V−2hr”の条件で流しだ。
その際の力2ム流出液の電導度の変化を第1電導度が夕
μS/cmに達するまでに1.29jlf。
の糖液が処理可能であり、樹脂量の約ioo倍量の処理
が可能であった。なお、2961の流出液の平均の着色
度は0.0 /であシ涼液の約にであった。
比較例/ 実施例の方法において、ダイナミック族による第1次精
製処理を実施しなかったこと以外は実施例と全く同様に
処理をしだ。
その際のカラム流出液の電褥度を纂/図中Bに示した。
電導度がjμS/cmに逢するまでに5乙tの糖液の処
理が可能i6す、樹脂量の約−0倍量の処理が可能であ
った。その間の流出液の平均の着着度はθ、02であり
原液の約%であった、比較例3、グ及びj 実施例の方法において、ダイナミック膜による第1次精
製処理の代りにスチレン系CL型強塩基性陰イオン交換
樹脂(三菱化成工業@製ダイヤイオン■PA3θf)(
比較例2)、スチレン系C1型弱塩基性陰イオン交換樹
脂(同社製ダイヤイオンowA−3’o)及びスチレン
系Na型強酸性陽イオン交換樹脂(同社製ダイヤイオン
oSK/B)(比較例グ)による各第1次精製処理を行
う他は実施例と同様のマルトース原液の精製を行った。
なお、上記の第1次精製は、bずれも、10℃、5V−
Jhr−1の条件で実施した。
カラム流出液の電導度の便化を第1図中、C(比較例3
)、D(同り)、E(同よ)に示した。
比較例に及び2 実施例の方法において、ダイナミック膜による第1次精
製処理の代シに5粒状活性炭(三菱化成工業@3製ダイ
ヤホープ■S−?θ漣)(比較例乙)、(同社製ダイヤ
ホープos−9o)(比較例7)による各第7次精製処
理を行う他は実施例と同様のマルトース原液の精製を行
った。
なお、上記の第1次精製は、いずれも、10℃、SV−
,2hr−’の条件で実施した。
カラム流出液の電導度の変化を第1図中、F(比較例t
)、’a(比較例2)に示した。
以上の実施例および比較例から明らかなように、マルト
ース原液中の電導度成分は、ダイナミック膜によって効
果的に除去されている。
【図面の簡単な説明】
第1図は、実施例および比較例における。精製処理後の
糖水溶液の一導度の変化を示すグラフであ勺1図中(A
)は実施例の、(B)〜(G)は比較例の結果である。 出 願 人 三菱化成工業株式会社 代 理 人 弁理士 長谷用 − ほか/名

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) イオン交換樹脂によって成分分離゛された糖類
    をダイナミック膜で処理することを特徴とする糖類の精
    製方法
JP16619283A 1983-09-09 1983-09-09 糖類の精製方法 Granted JPS6058100A (ja)

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JPS6058100A true JPS6058100A (ja) 1985-04-04
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