JPS6365301B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

「産業上の利用分野」 この発明は甜菜糖製造工程中の裾物糖シラツプ
を利用し、砂糖の回収を計ると共にラフイノース
区分を分離し、そのまゝ或いはその中に含まれて
いるシユークロースを転移酵素でオリゴ糖に転換
し、腸内有用菌の増殖を助長さす甘味料の製造法
に関するものである。 「従来の技術」 甜菜糖製造に供する甜菜中にはラフイノースが
含まれ、甜菜糖製造工場では糖液中に移行したラ
フイノースを酵素メリビアーゼによりシユクロー
スとガラクトースに分解しシユクロースの増収を
計ると共に製糖作業におけるラフイノースの作業
阻害の防止を計つている。通常糖液をイオン交換
樹脂によつて各種不純物を除去するイオン交換脱
塩法にあつては、濃厚汁を煎糖し製品砂糖を得た
後のＡシラツプを再煎糖し、Ｂ砂糖とＢシラツプ
を得る。このＢ砂糖は溶解し濃厚汁工程へ戻す
が、Ｂシラツプはこれをメリビアーゼ処理を行つ
ているから、Ｂシラツプ中に増量したシユクロー
スは煎糖してＣ砂糖として回収後、溶解し濃厚汁
工程へ戻す。一般にメリビアーゼ分解前のＢシラ
ツプ中のラフイノースは８〜12％程度であり、メ
リビアーゼによりその70％以上が分解されてシユ
クロースとして回収され、残りが廃糖蜜と共に排
出されている。 一方、シユクロースが転移酵素によりオリゴ糖
を生成し、甘味のあるフラクトオリゴ糖を生成し
たり（特公昭59−53834号公報参照）、イソラフイ
ノースを生成する（昭和60年度第77回日本蓄産学
会大会プログラム第148頁参照）ことは知られて
おり、又前記フラクトオリゴ糖がビフイズス菌の
増殖に利用されることは前記特公昭59−53834号
に記載されている外、前記ラフイノースやイソラ
フイノースも亦ビフイズス菌が選択的に資化する
ことを知つた。 「発明が解決しようとする問題点」 この発明者らは先にＢシラツプをメリビアーゼ
処理し、含有するラフイノースの70％以上をシユ
クロースとガラクトースに分解、シユクロースは
煎糖し製糖工程で回収し、残りのラフイノースを
含むシラツプについては廃糖蜜として排出されて
いた該廃糖蜜中のラフイノースとシユクロースに
着目し、ビフイズス菌の倍地となるラフイノース
がフラクトシルトランスフエラーゼで糖蜜中のシ
ユクロースをオリゴ糖に転換する条件下において
も基質特異性が弱いためラフイノースの大部分が
残存することから、この甜菜糖蜜中のシユクロー
スをフラクトオリゴ糖に転換し、ラフイノースと
共にビフイズス菌増殖促進を行う甘味料の製造方
法を特願昭59−126515号として特許出願したが、
甜菜糖蜜に残存含有するラフイノースはメリビア
ーゼ分解工程によりその大部分がシユクロースと
ガラクトースに転換しているため当初のＢシラツ
プ中に含有したラフイノース含有量の10〜30％程
度しか利用出来ない欠点があつた。 「問題点を解決した手段」 この発明は、従来メリビアーゼでラフイノース
を分解していたのでラフイノースの回収率が悪か
つた欠点を排し、メリビアーゼを使用しないで佳
良な砂糖を回収すると共にラフイノース等の有用
糖類をも多量に回収せんと研究を進め、脱塩した
甜菜糖液を繰返し煎糖しラフイノース濃度を高く
し、分離した裾物煎糖用シラツプをクロマト分離
し、常温ではラフイノースが過飽和となるラフイ
ノース濃厚区分と高純度の蔗糖区分とベタイン等
の不純物を多く含む区分に分け、高純度の蔗糖区
分は回収工程に戻し、ラフイノース区分は転移酵
素でオリゴ糖に転換するか、転換せずして濃縮す
ることにより解決したのである。 この発明の脱塩した甜菜糖液とは甜菜浸出汁を
陰陽イオン交換樹脂或いは膜法により脱塩したも
ので、通常イオン交換樹脂で脱塩する。 従来この脱塩したものより甜菜糖の製造は図面
の工程表に示す如く脱塩、脱色して精製した糖汁
を濃縮して濃縮汁を得、濃縮汁を煎糖（Ａ煎糖）
してこれより製品砂糖を得るが、この時分蜜した
糖蜜及び洗滌水はＡシラツプとして再び煎糖（Ｂ
煎糖）しＢ砂糖とＢシラツプを得る。このＢ砂糖
については更に溶解し濃厚汁に戻しＡ煎糖工程で
煎糖する。又Ｂシラツプは従来よりこの糖液中に
含有するラフイノースをメリビアーゼ酵素により
シエクロースに転化させてこれを回収していた
（第１図従来法）がこの発明では前記Ｂシラツプ
中に含有するラフイノースをメリビアーゼで分解
せず、クロマト用イオン交換樹脂を充填したカラ
ムに60〜70℃で通液し、ラフイノースの多い区分
を集めるものである（第２図本発明法）。ラフイ
ノースは常温で溶解度が低く、他の糖類が溶存す
ると更に低下するが60〜70℃ではかなり高い溶解
度を示す。前記クロマト分離により得られたラフ
イノース区分はラフイノースがシユクロース溶液
中に溶解しており、これをシユクロースの転移条
件下におくと基質的特異性が弱いので大部分その
まゝ残存する。 又更にラフイノース自体は甘味がシユクロース
の0.2倍と少ないため、これに他の甘味料を添加
する場合、溶液で混合する場合は問題がないが、
結晶等固形化して他の甘味成分と用いるとこれを
口中に入れた時溶解度が異なるので舌に感じる甘
味に違和感が生じることになるが糖蜜、異性化糖
等の還元糖の多い液糖をバインダーとしてラフイ
ノースに粉糖を混和する際に添加し造粒すること
が有効な手段となるものである。 「作用」 この発明で使用する裾物煎糖シラツプは脱塩さ
れているので不純物が比較的少なく、今図面のＢ
シラツプで示す裾物煎糖シラツプの分析例を示す
とブリツクス度75.0、シユクロース52.5％、ラフ
イノース10.0％、還元糖1.5％、ベタイン8.0％で
ある。これを適当な濃度に調整し60〜70℃でクロ
マト用イオン交換樹脂カラムに通液すると、極め
て良好な分離が行なわれ高い濃度のラフイノース
溶液が得られるものである。 使用するイオン交換樹脂としてはアンバーライ
トIR−120、ダウエツクス50wx6、ダイヤイオン
SK−IA（いずれも商品名）等のCa型強酸性陽イ
オン交換樹脂又はNa型強酸性陽イオン交換樹脂
で、特に架橋度が４〜６、粒度50〜100メツシユ
のものがよい。これら樹脂をCaCl₂等の溶液で処
理しCa型となすか、NaCl等の溶液でNa型とし
細長樹脂塔に充填し裾物煎糖用シラツプ糖液を通
液する。通液温度は30〜80℃が使用出来るが、製
糖工程Ｂシラツプ温度である60〜70℃の使用が良
い。ついで同温度の温水で押し出し各フラクシヨ
ン毎に分割ラフイノース区分を抽出する。 今樹脂としてダウエツクス50wx6（商品名）の
Ca型にて通液した結果を第１表に示す。

【表】 上記第１表に示す如くラフイノースの後にシユ
クロースが流出し、更に遅れて単糖類、次いでベ
タインが流出するのでラフイノースの多いNo1〜
No5のフラクシヨンを集めてラフイノース区分と
するとこのラフイノース区分の糖組成は次の通り
である。

【表】 上記第２表に示す如くラフイノースを固形分比
で22.4％含有するラフイノース含有率の高い溶液
を得ることができる。又、第１表中においてフラ
クシヨンNo6〜No8はシユクロースが多く又ラフ
イノースは当初の17.8％に過ぎないのでこれを工
程中の稀薄汁に戻し、フラクシヨンNo9〜No13
はベタイン含有区分としてこれをベタインの製造
に利用することができる。 前記ラフイノース含有溶液はこれをこのまま濃
縮してビフイズス菌増殖選択糖質源甘味料として
もよく、又濃縮後ラフイノースを析出し、これに
粉糖を混和し造粒せしめ顆粒糖としても良い。こ
の場合には混和に際しバインダーとして糖蜜、異
性化糖などの還元糖の添加が好ましく、還元糖を
添加して造粒した場合と添加しないで造粒した場
合の顆粒糖についてその甘味の違和感を20名のパ
ネラーによりテストすると第３表のようになる。

【表】 次に第２表の成分を含むラフイノース過飽和溶
液は含有するシユクロースを転移酵素によりオリ
ゴ糖に転換しビフイズス菌増殖糖質源を多量に含
む甘味料とすることが好ましい。使用する転移酵
素はシユクロースよりオリゴ糖を生成する酵素又
は該酵素を含む菌体であつて、例えばフラクトシ
ルトランスフエラーゼ又は該酵素生産能を有する
オウレオバシデウム・プルランスAHV9549菌株
をシユクロース20％、NaNO₃1％、MgSO・
7H₂O0.05％、K₂HPO₄0.5％、コーンステープリ
カー２％、尿素４％を含有するPH６の培地で通気
培養し、菌体を遠心分離して洗滌し、次いで２％
アルギン酸ソーダ溶液中で充分混和し、10％塩化
カルシウム溶液中に滴加して粒状とした酵素固定
化菌体である。このようにして製造した固定化菌
体酵素は通常フラクトシルトランスフエラーゼ活
性20〜40単位／mg乾物である。 前記ラフイノース過飽和溶液と酵素との反応は
固定床方式、或いは流動床方式で実施でき今その
例を示すと内径10cm高さ50cmのジヤケツト付カラ
ムに前記固定化菌体酵素３を充填し、これにPH
５に調整した第２表の組成をもつラフイノース過
飽和溶液を60〜70にて菌体酵素容積当り0.2容の
流速（600c.c.／Ｈ）でカラム下部より上昇流にて
通液する。これを30日連続した場合の反応液の平
均組成を示すと第４表の通りである。

【表】 異にするフラクトオリゴ糖を意味する。
第４表より判明する如く被処理液のラフイノー
ス過飽和溶液中に存在した大部分のラフイノース
が残存し、生成したフラクトオリゴ糖を加えると
全固形分の59.7％がビフイズス菌増殖促進の選択
的糖質源となるオリゴ糖を含む甘味料となつてい
るものである。即ち、第４表のオリゴ糖含有甘味
料は人工胃液（食塩0.2％、ペプシン0.32％を含
みPH1.5に調整したもの）に入れ37℃に保持して
も単糖類に分解される割合が少く、保持後中和し
てビフイドバクテリウム・ロンガム
（Bifidobacterium Longum）の如きビフイズス
菌を培養すると極めて良好な発育を示すものであ
る。 この発明の甘味料はそのまま使用してもよく、
又他の食品と混合使用しても良い。更には他のビ
フイズス効果を有する糖と混合使用しても良いも
のである。 次に実施の例を述べる。 実施例 １ 内径87cm、高さ250cm、樹脂層高170cmのジヤケ
ツト付ステンレスカラムに、粒度50〜100メツシ
ユのCa型ダウエツクス50wx4（商品名）樹脂を１
m³充填し、図面の工程により製造したＢシラツプ
調整糖液125を温度60℃SV0.6で通液し、60℃
の温水で押し出してラフイノース区分の糖液を得
た。次いでこのラフイノース区分糖液をBx60に
濃縮しPH５に調製后その５Kgを20容の槽に入れ
55℃とし、これにフラクトシルトランスフエラー
ゼを30単位／mg乾物を含むオウレオバシデウム・
プルランスAHU9549のアルギン酸カルシウム包
括固定化菌体500ｇを添加し５時間その温度に撹
拌保持して反応させた。反応終了後遠心分離によ
つて菌体と糖液を分離し菌体は再度同じ槽に戻し
て10回酵素処理反応を繰返し、Bx60.5で固形分
比下記組成を有する処理液を得た。

【表】 次いで第５表の酵素処理液をBx75まで濃縮し、
ラフイノースを含むオリゴ糖純度57.8％の糖液を
得た。この糖液はさわやかな甘味を有するビフイ
ズス菌増殖促進に好適な甘味料であつた。 実施例 ２ 実施例１のクロマト分離で得られたラフイノー
ス過飽和糖液をBx75に濃縮後冷却し、ラフイノ
ースを結晶化させ、遠心分離してラフイノースの
結晶を得た。 このラフイノースを乾燥后、粉糖を重量で等量
添加し更に異性化糖を全重量の10％添加し充分に
混和したのち造粒機（不二パウダー社製EXR−
60型）を用いて造粒し次いで流動層乾燥機、（不
二パウダー社製MDB−1000型）を用い、75℃で
10分間乾燥した。この顆粒糖はさわやかな甘味を
有するビフイズス菌増殖甘味料として好適であつ
た。 「効果」 この発明は甜菜糖製造工程で濃縮されたラフイ
ノースをクロマト分離し、シユクロース区分は製
造工程に戻すのでわずらわしいＣ煎糖が省略で
き、且つ従来のメリビアーゼによる処理工程を必
要とせず分割分離したラフイノース区分から多量
のラフイノースを回収することができる。又ラフ
イノース区分に含まれるシユクロースは転移酵素
によりオリゴ糖となしラフイノースと共にビフイ
ズス菌増殖効果をもつ良質の甘味料を効率よく製
造できるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は従来法と本発明法との比較を示す工程図
で第１図は従来法で第２図は本発明法である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ イオン交換樹脂により脱塩した甜菜糖液を繰
   返し煎糖し、分離した裾物煎糖用シラツプをクロ
   マト分離し、常温ではラフイノースが過飽和とな
   る溶液区分を得た後、該ラフイノース過飽和溶液
   区分を転移酵素でオリゴ糖に転換するか、又は転
   換せずに濃縮することを特徴とするビフイズス菌
   増殖糖質源を含有する甘味料の製造方法。 ２ 転移酵素がフラクトシルトランスフエラーゼ
   又はβ−ガラクトシダーゼであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項のビフイズス菌増殖糖質
   源を含有する甘味料の製造方法。 ３ イオン交換樹脂により脱塩した甜菜糖液を繰
   返し煎糖し、分離した裾物煎糖用シラツプをクロ
   マト分離し、常温ではラフイノースが過飽和とな
   る溶液区分を得た後、該ラフイノース過飽和溶液
   区分を転移酵素によりオリゴ糖に転換するか、又
   は転換せずに濃縮し、次いでラフイノーズを含む
   糖類を採取し得られた糖を粉糖と混合し造粒する
   ことを特徴とするビフイズス菌増殖糖質源を含有
   する甘味料の製造方法。 ４ ラフイノースを含む糖と粉糖を混合するに際
   しバインダーとして還元糖溶液を添加することを
   特徴とする特許請求の範囲第３項のビフイズス菌
   増殖糖質源を含有する甘味料の製造方法。