JPS61183301A - 酸性ヘテロ多糖類の改良製造法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は酸性ヘテロ多ｗ類の改良製造法に関し、詳しく
は当該酸性ヘテロ多糖類は物性が改善され、透明性にお
いて著しくすぐれていると共に粘性。

熱安定性においても一段と性能が向上しているため、食
品への添加剤や鉱工業用として接着剤、被覆剤、凍結安
定剤、潤滑剤、ドリリングマッド添加剤、油田における
石油回収剤等として有用である。また、混濁性夾雑物が
極度に少ない多Ｗ類が製造出来るため、化粧品用素材、
並びに医薬用としての利用も期待出来る。

〔従来の技術〕

多ＩＪｉ類を含む溶液のｐＨを積極的に変化させたこと
を特徴とする製造法については、従来、アルカリゲネス
の多糖類を含む培養液をアルカリ性下で加熱処理するこ
とによる透明性にすぐれた多糖類の回収方法（特公昭５
６−１２１４９６号）が知られている。透明な多ＩＪｉ
類溶液を提供するための多Ｉｉ類の処理方法としては、
多ｔＩ類を含む溶液を遠心分離するか又は濾過処理を行
なう方法が公知になっている。しかし、これらの方法に
おいて問題になるのは、多Ｗ類を含む溶液を１０倍以上
に希釈して粘度を低下させたあと、これ等の処理を行な
わないと、目的とする透明な多Ｗ類を回収することが出
来ないことである。この様に、希釈水を多量に使用する
と、次の工程で濃縮しない限り多Ｉｌｉ類を回収するた
めの有機溶剤の量もそれに応じて、多量に必要となるば
かりか、これに要した有機溶剤の蒸留回収に、さらに多
大な費用がかかり、大幅なコストアップは免れない。

次に、多糖類の粘性、熱安定性を向上させる方法として
は、特開昭５５−１５６５９４号に開示されているキサ
ンタンガムビールに低級アルカノール又は低級アルカノ
ール水性共沸混合物を添加し、加熱処理することによっ
て、粘度を向上させる方法や米国特許４，１４１，８４
２号に記載されているキサンタンガム溶液にＣ３〜Ｃ６
の脂肪族アルコール類を添加して熱安定性を向上させる
方法などが公知となっている。

本発明による方法は、酸性ヘテロ多１．Ｉ類（特公昭５
８−５６６４０号、特開昭５８−７８５９５号公報明細
書に詳細が開示されている。以下、この多糖類をＡＭ−
１と称する。）を含む溶液をｐＨ０，５〜２．５に調整
することによって、透明性にすぐれ、さらに粘性、熱安
定性が同時に改善出来る簡便にして、かつ極めて経済的
な酸性ヘテロ多糖類の製造法である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

微生物が生産する多Ｗ類の培養液は常に濁っており、コ
ストの上昇を抑えるために、遠心分離又は濾過工程を省
いて回収した多糖類は、水に溶解すると白く混濁する欠
点をもっている。酢酸菌アセトバクター・ポリサッカロ
ゲネスが生産したＡＭ−１の培養液から同様に遠心分離
又は濾過工程を省いて回収したＡＭ−１は再度水に溶解
すると混濁する。

この様な混濁した多糖類溶液をドレッシングやデザート
に使用した場合、製品が白濁し、時として商品価値を損
ねる問題点がある。また、化粧品素材や医薬品用途に使
用する場合にも、アレルギーや発熱等の原因となる混濁
性夾雑物を可能な限り除去した透明な多Ｗｉ類溶液を低
コストで製造することが望まれる。

ＡＭ−１の理化学的特性は、特公昭５８−５６６４０号
公報明細書に記載されているが、その製造法の改良によ
り、さらに粘性、熱安定性等の物性が向上すれば、公知
の製造法で得られたＡＭ−１に比べて少量の使用によっ
て目的とする増粘効果が得られるため、ＡＭ−１を添加
した商品のコストダウンが達成されるばかりでな（、熱
安定性も要求される新たな用途範囲が一層拡大すること
は明白である。たとえば、耐熱性が要求される増粘安定
剤を添加しうる食品の一例としてカレー。

シチュー、中華調味料等があるが、本発明者等は一般に
耐熱性が強いと評価されているキサンタンガム（大日本
製薬■製）と培養液に３倍量のエタノールを添加して、
沈澱、回収したＡＭ−１を使い、それぞれに粘性をつけ
たシチューを試作し、常温時（２０℃）に対する食用時
（６５℃）の粘度の百分率を粘度低下率として測定した
。その結果、キサンタンガム添加区で４０％、ＡＭ−１
添加区で３５％と共に粘度低下率が大きく、改善がされ
た増粘剤は食品以外の用途、たとえば鉱工業用として潤
滑油、ドリリングマット添加剤９五油回収剤等に根強い
ニーズがある。

本発明による製造法は、ＡＭ−１を含む溶液が混濁する
問題点を簡便、かつ経済的に解決し、さらに粘性や熱安
定性を同時に改善した画期的な方法である。

〔問題を解決するための手段〕

本発明者らは、ＡＭ−１を含む溶液を低コストで、しか
も効率よく透明化する方法について鋭意研究中、ＡＭ−
１を含む溶液が耐酸性及び耐熱性を有することに注目し
、酸によるｐＨの調整、さらには加熱処理した後、この
溶液から公知の方法で回収されたＡＭ−１が、きわめて
透明性にすぐれているばかりでなく、粘性、熱安定性等
も同時に格段と向上していることを見い出し、この知見
に基いて本発明を完成するに至った。即ち、本発明はＡ
Ｍ−１を含む溶液のｐＨを調整することを特徴とする物
性の改善された酸性ヘテロ多糖類の製造法に関するもの
である。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明で使用する酸性ヘテロ多糖類ＡＭ−１はグルコー
ス、ガラクトース、マンノースおよびグルクロン酸を主
構成成分とし、その構成糖比がグルコース：ガラクトー
ス：マンノース：グルクロン酸＝１０：３〜６：０．５
〜２二０．５〜２である酸性ヘテロ多Ｐｉ類である。こ
の製造方法については、アセトバクター・ポリサラ力ロ
ゲネスＭＴ−１１−２（微工研条寄第１１２号）、アセ
トバクター・ボリサッ力ロゲネスＭＦ−８（ｍ工研蚤寄
第１１３号）等を各種条件で培養して製造することが公
知となっている。本発明のＡＭ−１を含む溶液とは、Ａ
Ｍ−１を含む培養液のほか該培養液からＡＭ−１を公知
の方法で回収した後、溶液にしたもの等を意味する。

本発明により得られる酸性ヘテロ多糖類はＡＭ−１と同
じ主構成成分、構成糖比のものであり、透明性、粘性、
熱安定性等の物性が改良されたものである。

本発明で用いられるｐＨ条件は、ｐ　Ｈ０．　５〜２．
５ｆの範囲である。そして、透明性、粘性、熱安定性等
の物性の向上の度合いは、作用ｐＨが低い程、大きくな
る傾向を示す。この場合、上記のｐＨに調整する酸の種
類としては、ＡＭ−１溶液をｐＨ０１５〜２．５に調整
できるものであれば任意であり、たとえば塩酸、硫酸、
硝酸などの無機酸及び酢酸。

クエン酸、リンゴ酸などの有機酸よりなる群のうち１種
あるいは２種以上を使用できる。

本発明によりｐＨ８ｍ整を行なうにあたり、この処理を
常温から１２０℃の範囲で行なうことができ、処理時間
もそれに伴って達温〜２４時間で効果がある。また、処
理されるＡＭ−１溶液のｐＨも加熱温度と処理時間に影
響する。即ち、ｐＨを０．５〜２．５に調整しさえすれ
ば、加熱温度は広い範囲で有効であり、当然のことなが
ら１２０℃以との温度でも処理時間を短くすれば有効に
適用できることが予想される。たとえばｐＨ１に調整し
たＡＭ−１を含む溶液の濁度を１／８．粘度を４倍にし
ようとする場合、８０℃で４時間、１００℃で１時間、
１２０℃で５分の加熱処理でその目的が達せられた。そ
の結果、効率よく本発明の効果を奏するのに有効な加熱
条件は、８０〜１２０℃で５分〜４時間の処理であるこ
とが判明した。

本発明は、ＡＭ−１を含む溶液のｐＨを０．５〜２．５
に調整することに特色を有しており、ｐ）（を調整され
た該溶液から目的とする多糖類を回収するには、公知の
方法を用いて行なうことができる。

たとえば、該溶液を適量の水で希釈し、遠心分離又は濾
過によって多糖類以外の夾雑物を除去した後、メタノー
ル、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトン等
の有機溶剤又は酸性ヘテロ多糖類と特徴的に反応する七
チルトリメチルアンモニウムブロマイドなどの第４級ア
ンモニウム型界面活性剤で沈澱させ、アセトン、エタノ
ール等の有機溶剤で洗浄したのち乾燥する方法がある。

また、ｐＨ調整後、加熱処理した場合には、上記回収を
行なうにあたり、ｐＨを酸性から中性に戻しても効果に
変わりがない。さらに、該加熱処理を行なう場合、Ｎａ
Ｃ６，ＣａＣβ２などの塩類の適量を多糖類のスタビラ
イザーとして加えることが好ましい。

比較のため、本発明者らはキサンタンガム（大日本製薬
■製）及び酸性ヘテロ多ＩＩｉ類ＡＭ−２（特開昭５８
−２０３４９８号公報明細書に詳細が開示されている。

以下、この多糖類をＡＭ−２という。）の各０．５％水
溶液について、ｐＨを１゜０に調整後、３倍量のエタノ
ールを加えて沈澱回収後、再度０．５％濃度になる様に
水に溶解したところ、キサンタンガムでは処理の前後で
Ｂ型粘度計による粘度が５１４ｃｐ　　（処理前）、５
０６ｃｐ（処理後）、０Ｄ６６゜による濁度が１．４２
（処理前）、１．３９（処理後）となり、ＡＭ−２では
粘度が６４５ｃｐ　（処理前）、６２９ｃｐ（処理後）
、濁度が１．６９（処理前）、１．５８（処理後）であ
り、本発明方法の適用による効果は認められなかった。

本発明の実験例を示しながら更に詳細に説明する。

実験例１ アセトバクター・ポロサノ力ロゲネスＭＴ−１１−２（
ＦＥＲＭ　　ＢＰ−１１２）の培養液（ｐＨ６．０）を
各ｐＨ０，５〜１２になるようにＨＣｊ２又はＮａＯＨ
で調整後、３倍量のエタノールを加えて多糖類を沈澱さ
せ、再度エタノールで洗浄、乾燥、粉砕して多ｗＭ類サ
ンプルを得た。そして、各サンプルを０．５％濃度にな
るように水に溶解後、濁度を６６０　ｎｍの吸光度で、
粘度をＢ型粘度計で測定した。また、熱安定性は多糖類
溶液の８０℃での粘度（ｃ　ｐ）を２０℃での粘度＜ｃ
ｐ＞で除した値を％で表わした。表−１はその結果を示
したものである。

表−１ 熱安定性（χ）　＝　（８０℃の粘度／２０℃の粘度）
、Ｘ１００実験例２ 実験例１の培養液に、３倍量のエタノールを加えて生じ
た沈澱を分離後、アセトン洗浄し、乾燥して得たＡＭ−
１の０．２５％溶液を調製した。このＡＭ−１溶液に無
機酸及び有機酸を単独であるいは２種以上の混合物とし
て添加し、各ｐＨを１゜０．１．５，２．０．２．５．
３．０に調整し、９８℃で２時間加熱後、３倍量のメタ
ノールを加えて多糖類を回収した。各サンプルの０．２
５％溶液を調製し、粘度及び濁度を実験例１と同様の方
法で測定した。表−２にその測定結果を示した。

粘度の上昇、濁度の低下の度合いは、酸の種類でほとん
ど差がなく、むしろｐＨの低下に依存する傾向が見られ
るが、ｐＨ３ではまったく効果がなかった。

実験例３ 実験例１で使用した培養液のｐＨをＨ３ＰＯ４にて２．
５に調整後、表−３に示すｌような加熱条件で処理した
。次いで、２倍量のイソプロピルアルコールを添加し、
ＡＭ−１を回収した。各サンプルの０．１％溶液を調製
し、実験例１に従って粘度及び濁度を測定した。表−３
に測定結果を示す。

加熱温度が高くなるほど、又、加熱時間が長くなるほど
、濁度が減少し、粘度が増加するが、１２０℃、３０分
の加熱はむしろ粘度を低下させた。

表−３ 実験例４ 実験例１で示した培養液を水で１０倍に希釈し、１００
００ｒ、ｐ、＋ｗ、で１５分間遠心分離して得られるＡ
Ｍ−１溶液と、本発明による酸剤熱処理（ｐＨ１，０，
１００℃、４時間加熱）して得られる溶液から公知の方
法で回収した多糖類の各０．２％溶液の粘度及び濁度を
測定した。表−４から明らかなように、本発明方法は、
公知の遠心処理による方法に比べて透明性ばかりでなく
粘性、熱安定性も明らかに向上していた。

〔発明の効果〕

本発明は、ＡＭ−１を含む培養液又は溶液が混濁する問
題点を公知の遠心分離や濾過処理に比べて簡便、かつ経
済的な酸処理によって解決すると共に、粘性、熱安定性
等の物性も向上させる極めて画期的な製造方法である。

それ故、本発明により製造された酸性ヘテロ多糖類は透
明性が要求される食品や混濁性夾雑物の少ないことが要
求される化粧品持の分野などに、低コストで供給でき基
本的な特性である粘性も向上したことから、食品用増粘
剤としての利用に際し、大幅なコストダウンが図れる。

〔実施例〕

以下、実施例を挙げて、本発明を具体的に説明する。

実施例１ リン酸１カリ０．１ｇ、　　リン酸２カリ０．１ｇ、硫
酸マグネシウム・７水塩０．２５ｇ、塩化第２鉄０＾／
１ζσ　ｇ與丁土づりσ　カ丁％ｌ妨ζσ七トびマンニ
トール２５ｇを１１の純水に溶解して培地とした。この
培地１０ｆを調製し、ｐＨ６，０とした後、２０／容ジ
ャーファーメンタ−に注入し、１２０℃で２０分間殺菌
した。

上記と同一組成の培地を用い、坂ロフラスコで前培養し
たアセトバクター・ポリサソカロゲネスＭＦ−８（ＦＥ
ＲＭ　　ＢＰ−１１３）を上記のファーメンタ−に接種
し、培養温度３０℃９通気量０．５ＶＶＭで７５時間培
養した。なお、水酸化ナトリウムと塩酸の水溶液を用い
、培養中のｐＨは６．０前後に調節した。培養終了時の
濁度は３．７７゜粘度は５ｏｏｃｐ　（多糖濃度１％）
であった。このジャーファーメンタ−内の培養終了液に
３５％塩酸９２ｇ、８５％リン酸６２ｇを添加してｐＨ
を１．５に調整した後、培養液の液温を常圧で毎分２℃
の昇温速度で８０℃まで加熱し、７０分間保持後、室温
まで冷却した。上記の酸加熱処理した培養液約１ＯＮに
２５１のエタノールを徐々に加えると、白色の繊維状沈
澱物が得られた。この沈澱を採取し、アセトン洗浄後、
減圧乾燥した。この様にして得た多糖類の０．３％溶液
の一濁度は０、１３９．２０℃及び８０’Ｃの粘屓はそ
れぞれ、７６１ｃｐ、６６９ｃｐであったのに対し、酸
剤熱処理工程を経ないで回収されたＡＭ−１の０．３％
溶液の濁度は０．９２１．２０℃及び８０℃の粘度はそ
れぞれ１４８ｃｐ、９９ｃｐであった。その結果、本実
施例に示す処理によって回収された多＄１！類は未処理
のものと比べて濁度で１／７、粘度（２０℃）で５．１
倍に増加し、熱安定性も６７％から８８％に向上したこ
とが判明した。

実施例２ 実施例１に準じて製造した培養終了液１βに水を加えて
６１とし、８０００ｒ、ｐ、ｍ、で１５分間遠得られた
。この沈澱を採取し、エタノールで洗浄後、減圧乾燥し
てから微粉砕した。このようにして得た上記ＡＭ−１の
０．４％溶液の濁度は０．１６３であり、Ｅ型粘度計に
よる２０℃及び８０℃の粘度はそれぞれ１８５ｃｊｉ、
１２８ｃｐであった。

次に、上記粉末ＡＭ−ＩＵ１０ｇとクエン酸と２６ｇ１
さらには、加熱に対する多糖類のスタビライザーとして
ＮａＣｊ２１ｇを水道水２１に溶解したところ、溶液の
ｐＨは２．４となった。この様に調製した多糖類溶液を
シャケ７）付の６１容加圧式反応釜に仕込み、液温の昇
温速度を毎分３．５°Ｃに調節しながら１２０℃まで加
熱し、２分間保持後、常温まで冷却した。上記酸加熱処
理を施した多＋Ｊ！ｎ溶液にエタノール３βを徐々に加
えると、白色の繊維状沈澱物が得られた。この沈澱を採
取し、エタノールで洗浄後、減圧乾燥してから微粉砕し
た。この様な処理をして得た多糖類の０．４％ン容液の
？発変は０．０２４であり、２０℃、及び２０℃の粘度
はそれぞれ４９９ｃｐ、４５４ｃｐであった。即ち、こ
の酸加熱処理を施した多ＩＩ類は未処理のものと比べ、
濁度が１／７、粘度（２０℃）が２．７倍となり、熱安
定性も６９％から９１％に向上した。

次に、実施例２により透明性が著しく向上した多↓唐類
を食品に利用した例として、ＡＭ−１がローカストビー
ンガムと相溶し、ゼリー状物を形成する特性（特公昭５
８−５６６４０号ｌ公報明細書に開示）に注目し、下記
に示した配合で調製した溶液を８０℃、１０分間加熱攪
拌し、熱いうちにアルミ製カップに注いで冷却すること
によりコーヒーデザートを試作した。

その結果、本発明によって製造された多糖類を使ったコ
ーヒーデザートは、実施例２に示した公知の方法で製造
した多１！類を使った場合に比べて明らかに透明性がす
ぐれ、デザート食品に要求される清涼感や清潔感に冨ん
でいた。また、ゼリー強度を■サン科学製、レオメータ
−３ＫＣ−１で測定したところ、本実施例によって製造
された多ｔｉ類を使ったコーヒーゼリーが６０８ｇ−Ｃ
ｆｆｌであったのに対し、公知の方法で製造した多糖類
を使った場合が１４８ｇ−１であり、本発明によりゼリ
ー強度が約４．１倍増加したコーヒーデザートが出来た
。

□ 表−５ 多ＦＩ類ＡＭ−１０，５ｇ ローカストビーンガム　　　　　　　　０．５ｇ（オル
ガノ測置） 砂　　Ｆ　　　　　　　　　　　　　　　　　　２０．
０ｇコーヒーエキス　　　　　　　　　　　１．０ｇ水
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１００．
Ｏｇ実施例３ リン酸１力リウム１ｇ、リン酸２カリウム２ｇ。

硫酸マグネシウム・７水塩０．２５ｇ、酵母エキス２ｇ
、　　クエン酸５ｇ及び砂１１．３０ｇを１１の水に溶
解したものを培地とした。この培地３７！を調製し、ｐ
Ｈ６，０としたのち、５１容ジャーファーメンタ−に注
入し、１２０℃で２０分間殺菌した。

上記と同一組成の培地を用い、坂ロフラスコで前培養し
たアセトバクター・ポリサフカロゲネスＭＴ−１１−２
（ＦＥＲＭ　　ＢＰ−１１２）を上記ジャーファーメン
タ−に接種し、培養温度３０℃、通気量０．５７’ＶＶ
Ｍで８０時間培養した。なお、水酸化ナトリウムと塩酸
の水溶液を用いて培養中のｐＨを６．０前後に調節した
。培養終了液のＥ型粘度計による２０℃及び８０℃の粘
度はそれぞれ５ＱＱｃｐ、３２４ｃｐであり、濁度は２
．３６であった。この培養液中の多ＩＩ類含量は０．７
％であった。また、ジャーファーメンタ−内の培養液３
１に濃硫酸４．３ｇを徐々に滴下し、ｐＨを２゜０に調
整した後、常圧で液温か毎分１℃上昇する様に調整した
６１容反応釜で９８℃まで加熱し、３時間保持後、室温
まで冷却した。この培養液に１０％水酸化ナトリウム水
溶液を滴下してｐＨを６．０に調整後、水を加えて３１
に補正した多糖類溶液の２０℃及び８０℃の粘度はそれ
ぞれ１８６０ｃｐ。

１７５０ｃｐであり、濁度は０．４７２であり、初めの
培養液に比べて粘度が、３．７倍、濁度が１１５になり
、また熱安定性も６５％から９４％に向上した。この多
糖類溶液２００ｍｌを水にて１０倍に稀釈し、ケイソウ
土濾過に供し、その濾液１２に２１のアセトンを徐々に
流下して白色の繊維状沈澱物を得た。この沈澱物を採取
し、アセトンで洗浄後、減圧乾燥してから微粉砕した。

このようにして得た多糖類の０．７％溶液の２０℃及び
８０℃の粘度はそれぞれ１８４０ｃＰ、１７２０ｃｐで
あり、濁度は０．４７５であった。即ち、本実施例によ
って処理された多Ｆｉ類溶液は、最終的に、濁度が１１
５倍、粘度が３．７倍となり熱安定性も６５％から９４
％に向上した。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）グルコース、ガラクトース、マンノースおよびグ
   ルクロン酸を主構成成分とし、その構成糖比がグルコー
   ス：ガラクトース：マンノース：グルクロン酸＝１０：
   ３〜６：０．５〜２：０．５〜２である酸性ヘテロ多糖
   類を含む溶液をｐＨ０．５〜２．５に調整することを特
   徴とする物性の改善された酸性ヘテロ多糖類の製造法。
2. （２）ｐＨ調整に用いる酸が塩酸、硫酸、硝酸などの無
   機酸及び酢酸、クエン酸、リンゴ酸などの有機酸よりな
   る群のうち１種あるいは２種以上の混合物である特許請
   求の範囲第１項記載の製造法。
3. （３）ｐＨ調整を常温〜１２０℃の温度で行なう特許請
   求の範囲第１項記載の製造法。