JPS6411622B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明はイノシトールの原料としてイノシトー
ルを工業的に有利に製造する方法に関するもので
ある。 〔従来の技術〕 フイチンは植物体の殆どすべての部位に存在す
るが、特に種子に多く含まれるイノシトールのリ
ン酸エステル（フイチン酸）のカルシウム、マグ
ネシウム複塩である。 また、イノシトールは動物体の筋肉、心臓、肝
臓等の遊離の状態で存在するほか、リン脂質の構
成成分として哺乳動物の肝臓、脳及び卵黄、大
豆、小麦胚芽等に存在する物質である。 イノシトールは、高等動物においてビタミンの
一種として重要な物質で、脂肪、コレステロール
の代謝に重要な役割をつとめ、抗脂肝作用を現わ
し、肝硬変症、過コレステロール血症等に有効と
されている。このため、近年は米国などで栄養食
品に使用されるなど、注目を浴びつつある有用な
物質である。 従来、イノシトールの製造には、米糖などの原
料から無機あるいは有機の酸類を用いてフイチン
を抽出し、次いで抽出液中の蛋白質、炭水化物等
を除去するため、一旦フイチンを沈澱させて分
別、分離した後に加圧加水分解してイノシトール
を遊離させた後精製、濃縮、結晶化などの工程を
経てイノシトールを得る方法が一般的である。 以上の方法において、フイチンを沈澱させる手
段として、有機溶剤を用いる方法、水溶性金属塩
（塩化鉄、硫酸マンガン等）を用いる方法、水溶
性アルカリを用いる方法などが採用されていた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来の方法において、フイチンを製造する
際にフイチンと不純物とを十分に分離することは
極めて困難であつた。例えば、米糖から酸抽出し
た抽出液にアルカリ剤例えば水酸化ナトリウム、
アンモニア水等を加え、PHを7.5以上とした後濾
別する方法では、フイチンの沈澱物がコロイダル
なペースト状を呈し、その分別濾過は極めて難し
い。この他、前記抽出液に水酸化カルシウム、生
石灰などを加え、フイチン酸のカルシウム塩とし
て沈澱させる方法も行われているが、この場合に
は蛋白系の不純物が多量に共沈し、その除去が極
めて困難となる。その上、フイチン酸カルシウム
自体もペースト状に呈するので、例えばこれを遠
心分離機により濃縮する場合には、そのノズルが
詰まり易いなどの障害があり、あるいはこれをフ
イルターなどで洗浄分離するに際しては極めて作
業能率が悪いなどの欠点があつた。 このような理由で、いずれの場合にも蛋白質等
は製造工程中で十分に除去できず、このためイノ
シトール製品中の蛋白含有が多くなつて、その品
質低下を招くことが多かつた。また、これらの方
法において、フイチンの加圧加水分解後の工程で
副産物として発生するリン酸カルシウムの量はイ
ノシトールの数倍にも及び、しかもその結晶は細
かい。このため、その分別処理に際し、これと共
に無視できない量のイノシトールが失われるの
で、収率低下による経済上の不利益は免れること
ができない。同時に、副産物自体の純度も高くな
いため、この面からも十分な経済性を得ることは
難しかつた。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者らは、上記の従来技術の問題点につい
て検討を重ねた結果、フイチンを含む酸性溶液を
陰イオン交換樹脂を用いて処理し、フイチンをこ
の陰イオン交換樹脂に吸着せしめ、次いでアルカ
リ剤でフイチンを溶離する方法を見出した。この
方法によつて、フイチンの抽出液からフイチンを
沈澱分別する工程が全く不要になるので、製造工
程を省力化し得ると同時に、沈澱分別の際混入す
る蛋白質などの不純物を極めて僅かにすることが
できた。 そして、このフイチンを常法により脱塩処理等
を施すことによつて高純度のフイチン酸を得るこ
とができ、また常法により加圧加水分解、リン酸
除去、、精製等の手段を行つて、イノシトールと
すると極めて高純度のイノシトールを得ることが
できた。 本発明はフイチン含有酸性溶液を陰イオン交換
樹脂で処理し、フイチンを吸着せしめた後、アル
カリ剤で溶離してフイチンを得、このフイチンを
常法により加圧加水分解、リン酸の除去、精製等
の手段を行つてイノシトールを得るイノシトール
を製造する方法である。 本発明でフイチンを含む酸性溶液というのは、
常法によるフイチンの酸抽出液、あるいはコーン
スチーブリカー等をはじめ、これらに適宜精製・
濃縮その他の処理を加えたものを指す。コーンス
チーブリカーはとうもろこしの亜硫酸浸漬液であ
り、一種の酸抽出液であつて、イノシトールの工
業的製造には常用される原料である。これには通
常、およそ２％（対固形分）のイノシトールに相
当するフイチン酸はまたはその塩類が含まれてい
る。ほかに、脱脂米糖などもイノシトール製造に
好適な原料であり、これをたとえば１％硫酸水溶
液で抽出し、残渣を除いたものを用いる。 これらフイチンを含む液を、陰イオン交換樹脂
を通し、フイチンをこれに吸着せしめる。ここで
用いる陰イオン交換樹脂は、CO₃形、CH₃COO
形、Cl形、SO₃形、もしくはOH形の交換基のい
ずれかに再生したものが適当であり、特にCl形、
SO₃形のものがフイチン吸着能、選択性等の点か
ら好適である。これら以外のものであつて、本発
明の目的に使用は可能であるが、フイチン吸着
能、蛋白等不純物の除去効果等の面では前記のも
のに及ばず、実用上は前記以外の使用は有利とは
いえない。陰イオン交換樹脂の種類によるフイチ
ン回収率等の差については、後記実験例に示す通
りである。なお、前記のうちOH形のものは、前
記の効果に加えて処理工程を簡略化できる利点が
ある。 本発明に使用しうる陰イオン交換樹脂として
は、市販品では、たとえばアンバーライトIR−
45、IRA−68、IRA−93、IRA−410、IRA−411
（以上オルガノ株式会社製）、ダイヤイオン
SA20A、SA21A、WA30、WA10、WA11（以上
日本練水株式会社製）、ダウエツクスMSA−１、
MSA−266（以上ダウエツクス株式会社製）等が
ある。 イオン交換樹脂処理の条件は、フイチンを含む
液の性状、目的とするイノシトールの品質、ある
いは使用するイオン交換樹脂の種類・性質等によ
つて適宜選択しなければならないが、一般的には
温度５〜20％、PH１〜５、液の濃度１〜40％、通
液速度（SV；１時間当り通液量／イオン交換樹
脂容量）0.5〜20の範囲で選ばれる。 このようにして吸着処理したフイチン吸着樹脂
を、適宜温水などを用いて洗浄した後、これにア
ルカリ剤を通してフイチンを溶離する。アルカリ
剤としては、通常水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウムあるいはアンモニア等の水溶液が用いられる
が、これら以外のアルカリ剤を使用しても差支え
ない。溶離処理の条件は、用いるアルカリ剤の種
類・水溶液濃度、イオン交換樹脂の種類、原料液
の性状その他で変動することは言うまでもない
が、例えばアルカリ剤として水酸化ナトリウムを
選ぶ場合は、濃度およそ１〜30％の水溶液を使用
し、室温〜70℃、通液速度（SV）0.5〜10で、溶
離液のPHを９〜12に維持するような条件で処理す
るのが適当である。このようにして得られる溶離
液は、主としてフイチン酸のナトリウム塩からな
るもので、蛋白質や炭水化物等の不純物はごく僅
かしか含まないから、これら不純物が以後の工程
にかける負担は極めて軽減される。 このようにして得たフイチン溶離液は、以後、
常法により加圧加水分解、脱リン酸塩、精製、濃
縮、結晶化等の工程を経て処理され、製品として
イノシトールを、副産物としてリン酸塩を得る。
アルカリ剤として水酸化ナトリウムを用いた場合
は、副産物としてリン酸２ナトリウムが得られ
る。 また、上記フイチン溶離液をイオン交換樹脂処
理などにより脱塩すればフイチン酸を得ることも
できる。 次に本発明の実施例を示す。 実施例 １ コーンスチーブリカー（3.5ボーメ、PH4.1、換
算イノシトール含量2.0Kg／m³）150リツトルを、
中塩基性陰イオン交換樹脂（オルガノ株式会社製
IRA−68）を塩酸でCl形に再生したもの7.5リツ
トルにSV4で通液し、フイチンを吸着せしめた。 このフイチン吸着樹脂を温水で逆洗洗浄した
後、これに15％水酸化ナトリウム水溶液をSV1で
通液し、フイチン酸ナトリウムの溶離液約12リツ
トルを得た。次いでこの溶離液を、フイチン酸ナ
トリウム含量が43〜48％（換算イノシトール含量
として8.5〜9.5％）程度となるまで濃縮した後、
オートクレープ中で、180℃、３時間の加圧加水
分解を行い、得られた分解液を濾過して、分解液
中に含まれるリン酸カルシウム、マグネシウム等
の水不溶性塩類を除去した。濾液を撹拌しつつ
徐々に10℃まで冷却し、リン酸２ナトリウムの結
晶を析出させた後、結晶を濾過により除去した。 次いで濾液を強酸性陽イオン交換樹脂と強塩基
性陰イオン交換樹脂を充填したカラムに通液し、
脱色、脱塩処理を行つた。本処理液をイノシトー
ル含量が25％前後となるまで濃縮し、液の0.5％
相当量の粉末活性炭を加え、60％で１時間撹拌し
た。濾過により活性炭を除去した後、濾液を撹拌
しつつ10℃まで冷却し、イノシトールを２水塩と
して結晶させた。結晶を濾別し、これを70℃、30
mmHgで真空乾燥して無水イノシトール（水分0.5
％以下）250ｇを得た。製品は不純物を殆ど含ま
ないものであつた。なお、工程中で得られたリン
酸２ナトリウムの結晶は約5.6Kgであり、これは
副産物として利用しうるものである。 実施例 ２ 脱脂米糠10Kgの１％硫酸水溶液による抽出液
に、前記抽出残渣を再度0.3％硫酸水溶液で洗浄
して得た液を合した液約100リツトルを、実施例
１同様のCl形陰イオン交換樹脂にSV2で通液して
フイチンを吸着させ、これを温水で洗浄した後、
10％水酸化ナトリウム溶液をSV1で通液してフイ
チン酸ナトリウムの溶離液約15リツトルを得た。
これを実施例１同様の操作により、精製無水イノ
シトール約206ｇを得た。 実施例 ３ コーンスチーブリカー13リツトルに35％塩酸
100ミリリツトルを加えた液を、OH形陰イオン
交換樹脂（アンバーライトIRA−93）１リツトル
SV2で通液し、フイチンを吸着せしめた。以下実
施例１同様に処理し、精製イノシトール22ｇを得
た。 〔発明の効果〕 本発明においては、従来極めて処理の面倒であ
つたフイチンの沈澱・分別工程が不要となり、簡
単な吸着操作だけで、フイチン抽出液から直接フ
イチンを分離することができる。この吸着工程で
は、CO₃形、CH₃COO形、Cl形、SO₃形、OH形
陰イオン交換樹脂を使用することにより、フイチ
ンを選択的に効率よく吸着・分離できるので、従
来法のようなコロイダルなペースト状沈澱物を濾
過処理するという繁雑さからは全く解放され、し
かも蛋白質等の不純物の殆どは、そのまま抽出液
に残つてフイチンに混入するものはごく僅かとな
るから、以後の工程での負荷は軽減されるととも
に、高純度の高品質のイノシトール製品を、経済
的に得ることが可能となるのである。 以下に、本発明の効果を実験例により示す。 実験例 コーンスチーブリカー各20リツトルを用い、次
の各方法によりフイチンを分離して、それぞれの
イノシトール回収率、回収物中の蛋白質の含有率
を比較した。ここで使用したコーンスチーブリカ
ーは、PH4.1、濃度7.7％で、約２％のイノシトー
ルを含むものである。 イノシトールは、フイチン中の有機リンをフイ
チン酸（C₆H₁₈O₂₄P₆、分子量660）として算出
し、これをイノシトール（C₆H₁₂O₆、分子量180）
に換算して求めた。 (1) 従来法 コーンスチーブリカーに水酸化カル
シウム（15％）を加え、PH6.0に調整したフイ
チンのカルシウム塩を沈澱せしめ、これを分離
した後50℃の温水1.5リツトルで洗浄してフイ
チン（フイチン酸カルシウムとみなす）249ｇ
（イノシトールとして34.1ｇ）を得た。 (2) 本発明法(1)陰イオン交換樹脂IRA−411（オル
ガノ株式会社製）OH形をCO₃形に再生したも
の１リツトルを用い、これにコーンスチーブリ
カーをSV4で通液してフイチンをこれに吸着さ
せた。次いでこれを50℃の温水1.5リツトルで
洗浄した後、水酸化ナトリウム水溶液（７％）
をSV1で通液してフイチンを溶離させ、フイチ
ン（フイチン酸ナトリウムとみなす）115ｇ
（イノシトールとして、樹脂１リツトル当たり
18.8ｇ）を得た。 (3) 本発明(2) 本発明(1)と同じ陰イオン交換樹脂
の交換基をCH₃COO形に再生したものを使用
し、同様に処理してフイチンを溶離させ、フイ
チン92ｇ（イノシトールとして、樹脂１リツト
ル当たり16.5ｇ）を得た。 (4) 本発明法(3) 陰イオン交換樹脂IRA−68（オ
ルガノ株式会社製）OH形をCl形に再生したも
の１リツトルを用い、本発明法(1)同様に処理し
てフイチンを溶離させ、フイチン212ｇ（イノ
シトールとして、樹脂１リツトル当たり34.8
ｇ）を得た。 (5) 本発明法(4) 本発明(3)と同じ陰イオン交換樹
脂の交換基をSO₃形に再生したものを用い、同
様に処理してフイチン219ｇ（イノシトールと
して樹脂１リツトル当たり35.9ｇ）を得た。 (6) 本発明法(5) 陰イオン交換樹脂IRA−411の
OH形を用い、同様に処理してフイチン106ｇ
（イノシトールとして、樹脂１リツトル当たり
17.3ｇ）を得た。 結果は次の通りである。

【表】 以上の結果から明らかなように、本発明により
陰イオン交換樹脂を用いてフイチンを吸着・分離
し、アルカリ剤により溶離する方法で回収したフ
イチンは、従来法よりも不純物である蛋白質含量
が著しく低い。そして、陰イオン交換樹脂の交換
基をCl、SO₃等の形に再生したものは、特に高い
フイチン回収率（粗イノシトールに換算）を示し
ている。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ フイチン含有酸性溶液を陰イオン交換樹脂で
   処理し、フイチンを吸着せしめた後、アルカリ剤
   で溶離し、得られたフイチンを加圧加水分解後、
   リン酸除去、精製を行つてイノシトールを得るこ
   とを特徴とするイノシトールの製造法。