JPS61219345A - 分岐オリゴ糖を多量に含むシラップの製造方法 - 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） 本発明は甘味料、特にう蝕防止効果のある甘味料として
用いられる分岐オリゴ糖を多量に含むシラップの製造方
法に関するものである。

（従来の技術） 最近、虫歯予防などの見地から砂糖などの甘味料は敬遠
される傾向にあり、それに代わる甘味料のひとつとして
イソマルトースなどの分岐オリゴ糖が注目され始めてい
る。しかし、これら分岐オリゴ糖を工業的、かつ経済的
に大量生産する方法はまだ確立されていないため、現在
ではイソマルトース辱は高価な試薬として販売されてい
るに留まり、食品等に利用されるには至っていない。

従来、分岐オリゴ糖の製造方法としては、たとえばα−
１，６結合を多く有するプルラン、デキストラン等の高
分子多糖類を基質とし、これを適宜の酵素又は酸類など
で加水分解したのち、分子分画クロマトグラフィ、イオ
ン交換クロマトグラフィ等で分画する方法が試みられて
いる。しかしながら、プルラン、デキストラン等は非常
に高価であり、この方法は工業的生産には向かない。

また、従来、ぶどう糖の製造過程においてグルコアミラ
ーゼ等が糖化作用とともにぶどう糖の逆合成反応を起こ
し、少量のイソマルトース、パノースほかのいわゆる分
岐オリゴ糖を生成させることが知られている。その生成
量は糖固形分に対し通常、およそ５％前後であるが、ぶ
どう糖製造という目的からみればこのような分岐オリゴ
糖の生成は好ましい筈がなく、従ってその生成を極力抑
える努力が払われてきた。

また、澱粉を酸により高温下で加水分解したとき、逆合
成反応が生じてα−１，６結合をもつ糖が生成すること
は知られている。しかし、この場合、分岐オリゴ糖への
転化率は極めて低（、しかも極めて過激な条件下である
ため、副反応による生成物も多い。それ故、この方法を
分岐オリゴ糖の製造手段として実用的に利用しうる可能
性は殆どない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記の通り分岐オリゴ糖の工業的製造方法が
まだ確立されていない現状において、う蝕防止効果のあ
る分岐オリゴ糖の有用性に鑑み、分岐オリゴ糖の工業的
製造方法を提供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、分岐オリゴ糖の工業的生産につき検討を
重ねた結果、酵素転移反応に基づく極めて経済的な製造
方法を見出だした。

本発明の概要は、固形分濃度２０％（Ｗ／Ｗ）以上であ
り、その５０％以上が重合度２　（ＤＰ２）以上の糖で
ある糖水溶液を基質としてこれに糖転移酵素を作用させ
、液中に分岐オリゴ糖を生成させたのち、必要により更
に適宜の方法でグルコースその他の分岐オリゴ糖以外の
種類を分離・除去するものである。

本発明に用いる基質糖液は固形分濃度２０％以上であり
、かつその５０％以上が重合度２（ＤＰ２）以上の糖で
あることが必要である。その代表的なものはマルトース
を主成分とする糖液であるが、本発明ではマルトースに
限らず、ＤＰ２以上の糖を主成分とするものであればよ
い。なお、固形分のうちぶどう糖分は５０％以下である
ことが必須であり、この条件を外れると分岐オリゴ糖の
十分な収率を期待出来ず、経済的に不利である。

このような基質糖液を得る手段には種々の方法が考えら
れるが、例えばＤＭ〜１５に調整した澱粉液化液に、β
−アミラーゼ（ＥＣ３，２，１゜２）及び澱粉枝切り酵
素を作用させる方法がある。

この方法では、β−アミラーゼとしては、例えば市販の
大豆製酵素製剤（長瀬産業■製、純β−アミラーゼなど
）を基質固形背当たり０．１〜１．０％（Ｗ／Ｗ）　、
技切り酵素としては、例えば市販の細菌製プルラナーゼ
（ノボ社製、プロモザイム２００Ｌ等）を基質固形背当
たり０．０５〜０．５％（Ｗ／Ｗ）をそれぞれ用いてｐ
　Ｈ４，０〜６．０゜５０〜６５℃で１０〜２０時間反
応させればよい。

これにより本発明の基質糖液として好適なマルトース含
量の高い糖液が得られる。ここで、澱粉枝切り酵素とし
ては、前記のプルラナーゼ（ＥＣ３゜２．１．４１）の
ばかイソアミラーゼ（ＥＣ３゜２．１．６８）、アミロ
−１，６グルコシダーゼ（ＥＣ３，２，１，３３）等を
用いることができる。

以上の基質糖液に、糖転移作用を有する酵素、例えばア
スペルギルス・ニガー系α−グルコシダーゼ（ＥＣ３，
２，１，２０）　０．０３〜ＩＩＵ／ｇ・基質をｐ　Ｈ
４，０〜６．０．５０〜６５℃で作用させて液中に分岐
オリゴ糖を生成させる。その他の転移酵素を用いる場合
は、それぞれの酵素が通常使用される条件に従えばよい
。

本発明では又、この糖転移酵素をβ−アミラーゼ、澱粉
技晶素等と同時に澱粉液化液に作用させることも出来る
ことを見出した。転移反応の基質にマルトースを用いる
従来の研究では、分岐オリゴ糖を多く生成させるために
は、転移酵素の悉扉以前にマルトースを生成させておく
必要があると考えられていた。しかしながら、本発明者
らはこのような従来の認識に反して澱粉液化液に各酵素
を同時に作用させることにより、澱粉の氷解と転移反応
とがバランスよく進行して分岐オリゴ糖が収率よく得ら
れることを発見したのである。この場合の反応条件とし
ては、澱粉液化液にβ−アミラーゼ０．３〜１．２％（
ｗ／ｗ）、技切り酵素０．３〜０．８％（Ｗ／Ｗ）、ア
スペルギルス・ニガー系α−グルコシダーゼ０．０２〜
０．４１０７ｇ、基質を同時に添加し、ｐ　Ｈ４，０〜
６．０．５０〜６５℃で反応させるのが最適である。

分岐オリゴ糖の生成は、転移酵素の添加後１〜２日の間
に最高となり、以後漸次減少に向かう。

このようにして得られた分岐オリゴ糖を含む糖液は、そ
のまま分岐オリゴ糖シラフプとして利用できるほか、必
要によりこれを更に処理して高濃度の分岐オリゴ糖シラ
ップとすることもできる。

そのための方法としては、例えば次のようなものが挙げ
られる。

（１）ＩＩ液に食塩を添加してぶどう糖−食塩の複塩結
晶を晶出させ、除去する方法。

ｆ２）　　１）Ｍ液にアルコール類、アセトン等の有機
溶媒を添加して分岐オリゴ糖以外の糖類を沈澱させ、除
去する方法。

（３）　　活性炭カラム、ゲルろ過等の分子分画クロマ
トグラフィまたはイオン交換体によるイオン交換クロマ
トグラフィを用いて分岐オリゴ糖以外のｗ類を除去する
方法。

（４１）ｉ液に酵母を作用させて分岐オリゴ糖以外のＩ
！類を資化させる方法。

（発明の効果） 以上の通り、本発明方法は分岐オリゴ糖の含有率の高い
シラップを工業的に製造する実用的方法を提供する。

このようにして得られる分岐オリゴ糖を高濃度に含有す
るシラップは、されやかな甘味を有するので、種々の食
品の甘味料あるいは風味改良剤として多方面の用途があ
る。そのうえ、う蝕防止効果があるので、虫歯予防を目
的とする甘味料としても広く利用しうるちのである。こ
の他分岐オリゴ糖には種類の晶出抑制効果があり、砂糖
、ぶどう糖、異性化糖、マルトース等の糖液に少量添加
することにより晶出防止剤としても利用できる。

（実施例） 実施例１ マルトース７０％含有糖液（固形分３０％）にアスペル
ギルス・ニガー系α−グルコシダーゼ０、０８　ＩＵ／
ｇ、基質を添加し、ｐＨ５，５５℃で２４時間反応させ
て分岐オリゴ糖を含む糖液を得た。

そのＩＪ！組成は第１表に示した。

実施例２ ３３％コーンスターチ水溶液（ｐＨ６，３）に耐熱性α
−アミラーゼ（ノボ社製、ターマミル６０Ｌ）０．０８
％（Ｗ／Ｗ）を添加して１０５℃、１０分間反応させた
。これに同じ酵素０．０３％（ｗ／ｗ）を加えて９５℃
、３時間反応させてＤＥ１２とした後、α−アミラーゼ
を失活させてｐＨ５に調整した液化液に、β−アミラー
ゼ（長瀬産業製、隘１５０）０．３％（ｗ／ｗ）、プル
ラナーゼ（ノボ社製、プロモザイム２００Ｌ）０．２％
を加えて６０℃、２４時間反応させた。しかる後、アス
ペルギルス・ニガー系α−グルコシダーゼ０．１）Ｕ／
ｇ。

基質を添加し、５５℃で２４時間反応させて分岐オリゴ
糖シラップを得た。糖組成を第１表に示した。

実施例３ 実施例２と同様に処理して得た液化液にβ−アミラーゼ
（長瀬産業製、隘１５０）１．０％（Ｗ／ｗ）、プルラ
ナーゼ（ノボ社製、プロモザイム２００Ｌ）０．７％（
Ｗ／Ｗ）、アスペルギルス・ニガー系α−グルコシダー
ゼ０．０２１Ｕ／ｇ・基質を同時に加えて６０℃、３６
時間反応させ、分岐オリゴ糖を豊富に含むシラップを得
た。糖組成は第１表に示す通りである。

実施例４ 固形募３０％を含み、その７０％がマルトースである糖
液にアスペルギルス・アワモリ系α−グルコシダーゼを
添加（０，５１）／ｇ・基質）し、ｐＨ４，５，６０℃
で２４時間反応させて、分岐オリゴＩ！４３％以上を含
む糖液を得た。その糖組成を第１表に示した。

実施例５ 実施例２で得られた糖液を、活性炭により脱色してイオ
ン精製した後６０％まで濃縮し、イオン交換樹脂（ダウ
エックス株式会社製、ダウエックス８８）を充填したカ
ラムにより分画して分岐オリゴ糖含有シラップを得た。

その糖組成は第２表の通りである。

第２表　　分岐オリゴ糖の１！組成（％）口Ｐｉ　　Ｄ
Ｐ２　　（Ｇｚ）　　（ｔＧｘ）　　ＤＰ３　　ＤＰ４
＋　　　（分岐オリゴｌ１）１．４　５７．１　　（５
，９）　（５１，２）　２４．９　１６．７　　　（９
２，８）処理条件 カラム　　５０ｗφＸ１００ｆｌｈ （但し、樹脂高　７００ｗｍ） ジャケット付　　６５℃ 充填物　　ダウエックス　８８（Ｎａ型）負荷糖量　３
０ｇ（乾物） 流速　　　Ｓ　Ｖ　＝０．１ 実施例６ 実施例１で得られた糖液を、活性炭により脱色してイオ
ン精製した後、１５％（対固形分）の食塩を添加・溶解
して温度約８５％まで濃縮し、３リツトル容ジヤケツト
付横型攪拌弐晶出装置を用いて下記の条件によりグルコ
ース−食塩の複塩結晶を晶出させ、遠心分離機によりこ
の結晶を除去した０分離液をイオン交換樹脂で精製して
残存する食塩を除去し、分岐オリゴ糖の高含有糖液を得
た。その糖組成は第３表の通りである。

韮良条豆 糖濃度　　　　８４．７％ 温度・時間　　第１図のプログラムにより実施シード　
　　　対固形分０．５％のグルコース−食塩結晶 撹拌　　　　　１０ｒｐｍ （′ ＤＰＩ　　ＯＦ２　　（Ｇｚ）　　（ｔＧ、）　　ＯＦ
２　０Ｐ４＋（分岐オリゴＷ）実施例７ 実施例４で得られた分岐オリゴ糖高含有シラップを用い
、晶出防止試験を行なった。

（１）試料 Ａ：マルト嘴ス８０％シラフプ（固形分７５％）Ｂ：マ
ルトース８３％シラップに実施例４で得た糖液を１０％
混合したもの（固形分７５％）（２）保存温度 ５．１２．２０℃及び室温（冬季） （３）結果 第４表の通り ４　　　１　までの日 保存温度（ｔ’）　　　　　Ａ　　　　　　Ｂ室温　　
　　　　　　８　　　２４ （注）シラップ中に２〜３個の結晶が肉眼で認められた
日を晶出臼とした。

第４表から明らかなように、イソマルトースを添加した
ものの方がいずれの保存条件においても結晶晶出までの
日数が長く、顕著な晶出抑制効果を示した。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例６におけるグルコース−食塩の複塩結晶
の晶出についての温度及び時間のプログラムである。横
軸、縦軸はそれぞれ晶出時間（時特許出願人　農林水産
省食品総合研究所長昭和産業株式会社 第１図 １　　晶唄暗（＠　（ｈｒ） 手続補正書印釦 昭和６０年４月２６日

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）固形分濃度２０％以上であり、かつその５０％以
   上がグルコース重合度２以上の糖である糖水溶液を基質
   とし、これに糖類の転移作用を有する酵素を作用させて
   分岐オリゴ糖を生成させることを特徴とする分岐オリゴ
   糖を多量に含むシラップの製造方法。
2. （２）ＤＥ５〜１５に調整した澱粉液化液にβ−アミラ
   ーゼ及び澱粉枝切り酵素を作用させて得た固形分２０％
   以上であり、かつその５０％以上がグルコース重合度２
   以上の糖である糖水溶液を基質として用いる特許請求の
   範囲第（１）項記載の分岐オリゴ糖を多量に含むシラッ
   プの製造方法。
3. （３）ＤＥ５〜１５に調整した澱粉液化液にβ−アミラ
   ーゼ、澱粉枝切り酵素および糖類の転移作用を有する酵
   素を同時に作用させて分岐オリゴ糖を生成させることを
   特徴とする分岐オリゴ糖を多量に含むシラップの製造方
   法。