JPWO2017110975A1 - キシロオリゴ糖組成物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)少なくともキシロビオースを含むキシロオリゴ糖、ならびにグルコースおよびキシロースを含む単糖を含有する糖液を分画分子量300〜1,000の範囲のポリアミド製分離膜に通じて濾過し、非透過側にキシロオリゴ糖を選択的に濃縮する工程を含む、キシロオリゴ糖組成物の製造方法。
(2)前記ポリアミド製分離膜の分画分子量が300〜500の範囲である、(1)に記載のキシロオリゴ糖組成物の製造方法。
(3)前記糖液がキシランおよびセルロースを含有するバイオマスを加水分解処理して得られる、(1)または(2)に記載のキシロオリゴ糖組成物の製造方法。
(4)前記キシランおよびセルロースを含有するバイオマスがバガスである、(3)に記載のキシロオリゴ糖組成物の製造方法。
(5)前記ポリアミド製分離膜による濾過が、前記糖液の温度を50℃以下に調整して行われる、(1)から(4)のいずれかに記載のキシロオリゴ糖組成物の製造方法。
(6)前記ポリアミド製分離膜による濾過工程の前工程として、前記糖液を分画分子量2,000〜100,000の範囲の分離膜に通じて濾過する工程を含む、(1)から(5)のいずれかに記載のキシロオリゴ糖組成物の製造方法。
糖類の濃度は、下記のHPLC条件で、標品との比較により定量した。
カラム:KS−802およびKS−803(昭和電工株式会社製Shodexブランド)
移動相:水
流速:0.5mL/min
温度:75℃
検出方法:RI(示差屈折)。
バガス(含水率13%)3.45kgに対し5M 水酸化ナトリウム水溶液を6.6L加えて混合し、約25℃の室温で静置してバガスを加水分解処理した。1時間後、10LのRO水を加えて固液分離し、固形物としてバガスの加水分解物(含水率84%)を得た。なお、含水率は赤外線水分計(株式会社ケツト科学研究所製 FD−720)を用い、サンプルを105℃で乾燥させることにより測定した。
キシロース0.65g/L、グルコース0.95g/L、キシロビオース2.1g/LになるようにRO水に溶かし、参考例2の方法で調製した糖液とほぼ同じ量の糖を含むモデル糖液を調製した。
分離膜として、分離膜A:DESAL GシリーズGE(G−5)タイプ”(膜材質:ポリアミド複合膜、分画分子量1,000、GE W&PT社製)、を使用し、参考例2に記載の方法で調製した糖液2Lの濾過を行った。膜分離装置は“SEPA”(登録商標) CF−II(GE W&PT社製、有効膜面積140cm2)を使用し、操作温度は25℃、膜面線速度は20cm/secとし、濾過圧0.5MPaの条件下で非透過側の液量が0.5Lになるまで濾過処理を行った。非透過液を回収し、各種糖濃度を分析した結果を表2に示す。
分離膜として分離膜B:SPE1(膜材質:ポリエーテルスルホン、分画分子量1,000、Synder社製)、分離膜C:ETNA01PP(膜材質:複合フッ素樹脂、分画分子量1,000、Alfalaval社製)を用いた以外は、実施例1と同様の条件、操作で濾過処理を行った。非透過液として回収したキシロオリゴ糖濃縮液の各種糖濃度を表2に示す。
分離膜として分離膜D:NFG(膜材質:ポリアミド複合膜、分画分子量600〜800、Synder社製)、分離膜E:NFW(膜材質:ポリアミド複合膜、分画分子量300〜500、Synder社製)を用いた以外は、実施例1と同様の条件、操作で濾過処理を行った。非透過液を回収し各種糖濃度を分析した結果を表3に示す。実施例1と実施例2の結果から分画分子量300〜1,000の範囲のポリアミド製分離膜を用いた場合、キシロオリゴ糖が非透過側に選択的に濃縮され、キシロオリゴ糖と単糖であるグルコースおよびキシロースを分離できることがわかった。
実施例2で分離膜Eを用いた濾過で得られたキシロオリゴ糖濃縮液0.5LにRO水を1.5L添加して総量を2Lとし、実施例2と同様の条件、操作で再度分離膜Eを用いて濾過を行った。この操作を2回繰り返し、各回におけるキシロオリゴ糖濃縮液の各種糖濃度を参考例1に従って測定した結果を表4に示す。加水濾過を繰り返すことによりキシロースとグルコースの濃度が低下し、キシロオリゴ糖の純度がさらに向上した。
参考例2の方法で調製したバガスの加水分解物を、加水分解物の10倍量のRO水で洗浄し、固液分離した。この洗浄後のバガスの加水分解物を参考例2と同様の方法でキシラナーゼと反応させ、参考例2と同様の方法で、固液分離、精密濾過、限外濾過を行い、バイオマス由来糖液を得た。この糖液の糖濃度を参考例1の方法で測定した。結果を表5に示した。
キシロース0.65g/L、グルコース0.95g/L、キシロビオース2.1g/LになるようにRO水に溶かし、実施例4で調製した糖液とほぼ同じ量の糖を含むモデル糖液(参考例3参照)を調製した。
分離膜として分離膜B:SPE1(膜材質:ポリエーテルスルホン、分画分子量1,000、Synder社製)を使用して、実施例4と同様の条件で調製したバイオマス由来糖液の濾過を行った。実施例4と同様の濾過速度になるように圧力を調製して濾過を行った。実施例4と同様にろ液と供給液をそれぞれサンプリングし、阻止率を求めた。結果を表6に示した。
分離膜として分離膜B:SPE1(膜材質:ポリエーテルスルホン、分画分子量1,000、Synder社製)を使用して、実施例4と同様の条件で実施例5と同じ方法で調製したモデル糖液(参考例3参照)の濾過を行った。実施例4と同様の濾過速度になるように圧力を調製して濾過を行った。実施例4と同様にろ液と供給液をそれぞれサンプリングし、阻止率を求めた。結果を表6に示した。
Claims (6)
- 少なくともキシロビオースを含むキシロオリゴ糖、ならびにグルコースおよびキシロースを含む単糖を含有する糖液を分画分子量300〜1,000の範囲のポリアミド製分離膜に通じて濾過し、非透過側にキシロオリゴ糖を選択的に濃縮する工程を含む、キシロオリゴ糖組成物の製造方法。
- 前記ポリアミド製分離膜の分画分子量が300〜500の範囲である、請求項1に記載のキシロオリゴ糖組成物の製造方法。
- 前記糖液がキシランおよびセルロースを含有するバイオマスを加水分解処理して得られる、請求項1または2に記載のキシロオリゴ糖組成物の製造方法。
- 前記キシランおよびセルロースを含有するバイオマスがバガスである、請求項3に記載のキシロオリゴ糖組成物の製造方法。
- 前記ポリアミド製分離膜による濾過が、前記糖液の温度を50℃以下に調整して行われる、請求項1から4のいずれかに記載のキシロオリゴ糖組成物の製造方法。
- 前記ポリアミド製分離膜による濾過工程の前工程として、前記糖液を分画分子量2,000〜100,000の範囲の分離膜に通じて濾過する工程を含む、請求項1から5のいずれかに記載のキシロオリゴ糖組成物の製造方法。
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