KR20200120722A - 당카르본산의 제조 방법 - Google Patents

당카르본산의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200120722A
KR20200120722A KR1020207026481A KR20207026481A KR20200120722A KR 20200120722 A KR20200120722 A KR 20200120722A KR 1020207026481 A KR1020207026481 A KR 1020207026481A KR 20207026481 A KR20207026481 A KR 20207026481A KR 20200120722 A KR20200120722 A KR 20200120722A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reaction
amount
added
less
basic compound
Prior art date
Application number
KR1020207026481A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102523898B1 (ko
Inventor
켄 후카미
Original Assignee
상-에이 도오까 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2018028044A external-priority patent/JP6417060B1/ja
Priority claimed from JP2018205853A external-priority patent/JP6602934B1/ja
Application filed by 상-에이 도오까 가부시끼가이샤 filed Critical 상-에이 도오까 가부시끼가이샤
Publication of KR20200120722A publication Critical patent/KR20200120722A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102523898B1 publication Critical patent/KR102523898B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/12—Disaccharides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004—Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/0006—Oxidoreductases (1.) acting on CH-OH groups as donors (1.1)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004—Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/0065—Oxidoreductases (1.) acting on hydrogen peroxide as acceptor (1.11)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/04—Polysaccharides, i.e. compounds containing more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Y—ENZYMES
    • C12Y101/00—Oxidoreductases acting on the CH-OH group of donors (1.1)
    • C12Y101/03—Oxidoreductases acting on the CH-OH group of donors (1.1) with a oxygen as acceptor (1.1.3)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Y—ENZYMES
    • C12Y111/00—Oxidoreductases acting on a peroxide as acceptor (1.11)
    • C12Y111/01—Peroxidases (1.11.1)
    • C12Y111/01006—Catalase (1.11.1.6)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

산화 반응에서 부생하는 과산화수소를 신속하게 분해하는 카탈라아제 제제를 사용하여, 중합도 2이상의 전분 분해 산화물 혹은 전이 반응 산화물로 당카르본산을 공업적으로 또한, 고수율로 생산하는 방법을 제공하는 것. 환원 말단에 글루코오스 잔기를 갖는 중합도 2이상의 전분 분해물 또는 전이 반응물의 환원 말단 측의 알데히드기가 산화된 당카르본산의 제조 방법은 당질 산화 시에 과산화수소를 부생하는 당질 산화 효소제를 카탈라아제 제제의 존재하에, 상기 전분 분해물 혹은 전이 반응물을 포함하는 원료 기질로 작용시키는 공정을 포함하고, 작용 공정의 반응액 총량이 1L 이상이며, 염기성 화합물을 작용 공정중에 소정량 첨가함과 동시에, 작용 공정 개시 시에, 염기성 화합물로서 탄산염 또는 탄산수소염을, 상기 소정량의 5% 이상의 상당 질량으로 첨가한다.

Description

당카르본산의 제조 방법
본 발명은 환원 말단에 글루코오스 잔기를 갖는 중합도 2이상의 전분 분해물 또는 전이 반응물의 환원 말단 측의 알데히드기가 산화된 당카르본산, 그 염류 및 그 락톤을 제조하는 방법에 관한 것이다.
글루코오스의 환원 말단을 산화함으로써 얻어지는 알돈산의 하나인 글루콘산은 단당이면서 비피더스균 증식 선택성을 갖는 기능성 등을 갖고 있을 뿐만 아니라, 칼슘 등의 무기 양이온과 안정된 염을 형성하는 특징을 갖기 때문에, 미네랄 보강제로서 이용되고 있다. 그렇지만, 용액 안정성이 나빠서, 고농도하에서 보존하면 석출되어버리는 결점이 있었다.
이들 결점을 보충하는 소재로서, 글루콘산의 비환원 말단 측에 글루코오스가 결합된 말토비온산 등의 당카르본산을 들 수 있다. 당카르본산인 말토비온산에 있어서도 무기 양이온과 안정된 염을 형성하지만, 용해성이 양호하고, 고농도 조건에서 보존해도 석출되지 않는 특징을 갖고 있다. 이렇게 2당류 이상의 당질의 환원 말단을 산화함으로써, 많은 기능성 물질을 얻을 수 있는 것이 기대된다.
특허문헌 1 및 2에는 중합도 2인 말토오스, 락토오스나 셀로비오스 등을 산화하는 수법으로서, 아시네토박터속, 버크홀데리아속, 글루코노박터속이나 아세토박터속 등의 미생물을 이용한 방법이 개시되어 있다. 또한, 중합도 4이상의 전분 분해물을 산화하는 효소적인 수법으로서, Microdochium속에 속하는 미생물 유래의 당질 산화 효소 제제나, Acremonium속에 속하는 미생물 유래의 당질 산화 효소 제제를 사용하는 수법이 알려져 있다.
일본특허공개공보 특개2001-245657호 일본특허공개공보 특개2007-028917호 일본특허공보 제4417550호 일본특허공보 제3310008호 국제공개 WO2014/042237호 팜플릿 일본특허공보 특표2000-502904호
특허문헌 3∼5의 당질 산화 효소는 당질을 산화하는 반응에서 부생 성분으로서 과산화수소를 생성한다. 과산화수소는 살균이나 표백제로서 사용되는 등, 단백질을 변성시키는 힘이 있으며, 당질 산화 시에 부생하는 과산화수소가 당질 산화 효소를 변성 불활성화시켜버린다. 이 때문에, 당질 산화 효소를 사용하여 공업적으로 안정되고 효율적으로 중합도 2이상의 전분 분해물 및 전이 반응물을 산화하기 위해서는, 과산화수소의 신속한 분해가 필요시된다.
특허문헌 6의 글루코오스 옥시다아제 제제에 있어서도, 글루코오스를 글루콘산으로 산화하는 과정에서 과산화수소가 발생한다. 부생하는 과산화수소를 신속하게 분해하는 생산 기술로서 카탈라아제 제제를 사용하는 것이 기재되어 있다.
또한, 특허문헌 6에는 글루코오스를 글루콘산으로 산화하는 과정에서, 반응액의 pH를 연속적으로 일정 범위로 유지하는 기술이 기재되어 있다.
또한, 일반적으로 반응액의 pH를 일정하게 유지하는 기술로서, pH 완충액(버퍼)을 첨가하여, 반응액 전체의 pH를 유지하는 수법이 알려져 있다.
중합도 2이상의 전분 분해물이나 전이 반응물을 산화하는 경우에 있어서도, 당질 산화 효소와 함께 카탈라아제 제제를 첨가하면, 당질 산화 시에 부생하는 과산화수소를 신속하게 분해할 수 있다. 그렇지만, 원인은 불분명하지만, 중합도 2이상의 산화물을 고수율로 안정되게 생산할 수 없다.
본 발명은 이상의 실정을 감안하여 이루어진 것으로서, 산화 반응에서 부생하는 과산화수소를 신속하게 분해하는 카탈라아제 제제를 사용하고, 또한, 고수율로, 중합도 2이상의 전분 분해 산화물 혹은 전이 반응 산화물로 당카르본산을 공업적으로 생산하는 방법을 제공한다. 특히, 1L 이상의 대용량의 반응액을 사용하여, 공업적으로 고수율로 생산하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는 중합도 2이상의 전분 분해물이나 전이 반응물을 원료로 한 산화 반응에 대해서, 비커, 플라스크 레벨의 용기부터 뱃치, 대형 반응 가마 레벨의 용기까지, 각종 스케일의 용기를 사용하여 검토를 실시한 바, 원료를 포함하는 1L 이상의 반응액을 대용량의 용기 내에서 산화 반응을 실시하면, 수율이 저하되어, 원하는 수량을 얻기 위해서는 반응 시간이 오래 걸리는 경향이 있다는 것을 알았다. 그 원인을 검토한 바, 대용량의 용기 내부에 유지되는 반응액의 내부는 똑같지 않으며, 표면 부근과 내부에서는 반응 경과가 다른 것이 원인인 것으로 판명되었다. 그렇지만, 교반을 실시하는, 순환을 실시하는, 반응액의 pH를 일정하게 유지하는, 등과 같은 종래 수법의 채택에 의해서, 수율은 어느 정도 개선이 보이지만, 공업 생산 레벨에 필요시되는 수율, 반응 시간에는 여전히 불충분하다는 것도 판명되었다.
그리고, 본 발명자는 공업 생산 레벨에 필요시되는 수율, 반응 시간을 얻기 위해서는, 반응액의 내부를 화학적인 균일 상태, 시간적인 균일 상태로 하는 것이 아니라, 오히려 소정의 불균일한 상태로 하는 것이 효과적인 것을 발견하였다.
또한, 카탈라아제 제제 중에 포함되는 협잡 효소인 α-글루코시다아제나 글루코아밀라아제 등의 전분 분해 효소에 의해서 가수분해되는 것이, 중합도 2이상의 당산화물 생산을 불안정화시키는 원인인 것을 발견함과 동시에, 소정량의 협잡 효소량이라면, 공업 생산에 사용할 수 있다는 것도 발견하였다.
본 발명자들은 이들 발견에 근거하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 이하와 같은 것을 제공한다.
(1)
환원 말단에 글루코오스 잔기를 갖는 중합도 2이상의 전분 분해물 또는 전이 반응물의 환원 말단 측의 알데히드기가 산화된 당카르본산의 제조 방법으로서,
당질 산화 시에 과산화수소를 부생하는 당질 산화 효소제를 카탈라아제 제제의 존재하에, 상기 전분 분해물 혹은 전이 반응물을 포함하는 원료 기질에 작용시키는 공정을 포함하고,
상기 작용 공정의 반응액 총량이 1L 이상이며,
염기성 화합물을 상기 작용 공정중에 소정량 첨가함과 동시에,
상기 작용 공정 개시 시에, 상기 염기성 화합물로서 탄산염 또는 탄산수소염을, 상기 소정량의 5% 이상의 상당 질량으로 첨가하는 당카르본산의 제조 방법.
(2)
상기 탄산염 또는 상기 탄산수소염을, 상기 작용 공정 개시 시에만 소정량 첨가하는, (1)에 기재된 당카르본산의 제조 방법.
(3)
상기 염기성 화합물의 소정량 첨가는,
상기 작용 공정 개시 시에, 탄산염 또는 탄산수소염인 제1 염기성 화합물을, 상기 소정량의 5% 이상 100% 미만의 상당 질량으로 첨가하고,
상기 작용 공정에서, 상기 작용 공정 개시 시 이외인 때에는, 상기 제1 염기성 화합물과 동일 또는 다른 제2 염기성 화합물을, 상기 작용 공정 개시 시 첨가분을 제외한 잔량 상당 질량으로 첨가하는 것인, (1)에 기재된 당카르본산의 제조 방법.
(4)
상기 탄산염은 물에 대한 용해도가 0초과 0.01mol/L 이하인, (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 당카르본산의 제조 방법.
(5)
환원 말단에 글루코오스 잔기를 갖는 중합도 2이상의 전분 분해물 또는 전이 반응물의 환원 말단 측의 알데히드기가 산화된 당카르본산의 제조 방법으로서,
당질 산화 시에 과산화수소를 부생하는 당질 산화 효소제를 카탈라아제 제제의 존재하에, 상기 전분 분해물 혹은 전이 반응물을 포함하는 원료 기질에 작용시키는 공정을 포함하고,
상기 작용 공정의 반응액 총량이 1L 이상이며,
염기성 화합물을 상기 작용 공정중에 소정량 첨가함과 동시에,
상기 작용 공정 개시 시에, 상기 염기성 화합물로서 pKb가 1이상 8이하인 염기성 화합물을, 상기 소정량의 5% 이상의 상당 질량으로 첨가하는 당카르본산의 제조 방법.
(6)
상기 pKb가 1이상 8이하인 염기성 화합물을, 상기 작용 공정 개시 시에만 소정량 첨가하는, (5)에 기재된 당카르본산의 제조 방법.
(7)
상기 염기성 화합물의 소정량 첨가는,
상기 작용 공정 개시 시에, pKb가 1이상 8이하인 제1 염기성 화합물을, 상기 소정량의 5% 이상 100% 미만의 상당 질량으로 첨가하고,
상기 작용 공정에서, 상기 작용 공정 개시 시 이외인 때에는, 상기 제1 염기성 화합물과 동일 또는 다른 제2 염기성 화합물을, 상기 작용 공정 개시 시 첨가분을 제외한 잔량 상당 질량으로 첨가하는 것인, (5)에 기재된 당카르본산의 제조 방법.
(8)
상기 탄산염은 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 돌로마이트 또는 난각 칼슘인, (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 당카르본산의 제조 방법.
(9)
상기 염기성 화합물은 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨 또는 탄산수소암모늄인, (5) 내지 (7)에 기재된 당카르본산의 제조 방법.
(10)
용존 산소량이 1ppm 이상이 되도록, 상기 작용 공정 기간중에 산소를 공급하는, (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재된 당카르본산의 제조 방법.
(11)
상기 작용 공정 기간 중, 산화율이 0%에서 50%인 기간, 용존 산소량이 1ppm 이상이 되도록, 상기 작용 공정 중에 산소를 공급하는, (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재된 당카르본산의 제조 방법.
(12)
상기 카탈라아제 제제 중의 카탈라아제 활성(A)에 대한 당화 활성(B)의 함유 비율(B/A)이 0.00002이상 0.005이하이고,
상기 당화 활성이 상기 원료 기질 중의 환원당량에 대하여 0.9u/g 이하인 양으로 존재하는, (1) 내지 (11) 중 어느 하나에 기재된 당카르본산의 제조 방법.
(13)
상기 카탈라아제 제제 중의 카탈라아제 활성(A)에 대한 당화 활성(B)의 함유 비율(B/A)이 0.005이하이며, 또한, 당화 활성(B)이 0.1u/㎖ 이상이고,
상기 당화 활성이 상기 원료 기질 중의 환원당량에 대하여 0.9u/g 이하인 양으로 존재하는, (1) 내지 (11) 중 어느 하나에 기재된 당카르본산의 제조 방법.
(14)
상기 작용 공정의 반응액 총량이 50kg 이상인, (1)∼(13) 중 어느 하나에 기재된 당카르본산의 제조 방법.
(15)
상기 작용 공정의 반응액 총량이 1ton 이상인, (14)에 기재된 당카르본산의 제조 방법.
(16)
상기 당카르본산은 말토비온산인, (1) 내지 (15) 중 어느 하나에 기재된 당카르본산의 제조 방법.
본 발명에 따르면, 식품, 의약이나 공업 분야 등에 있어서, 미네랄 성분을 가용시키는 소재 등으로서 유용한 당카르본산을 수율 좋게 제조할 수 있다. 특히, 공업 생산에 적합한 수율, 수량을 간편하게 얻을 수 있다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시형태에 대해서 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시형태에 전혀 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 목적의 범위 내에서 적절히 변경을 가하여 실시할 수 있다. 또한, 설명이 중복되는 개소에 대해서는, 적절히 설명을 생략하는 경우가 있지만, 발명의 요지를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 일실시형태는 환원 말단에 글루코오스 잔기를 갖는 중합도 2이상의 전분 분해물 또는 전이 반응물의 환원 말단 측의 알데히드기가 산화된 당카르본산의 제조 방법으로서,
당질 산화 시에 과산화수소를 부생하는 당질 산화 효소제를 카탈라아제 제제의 존재하에, 전분 분해물 혹은 전이 반응물을 포함하는 원료 기질에 작용시키는 공정을 포함하고,
상기 작용 공정의 반응액 총량이 1L 이상이며,
염기성 화합물을 상기 작용 공정중에 소정량 첨가함과 동시에,
상기 작용 공정 개시 시에, 상기 염기성 화합물로서 탄산염 또는 탄산수소염을, 상기 소정량의 5% 이상의 상당 질량으로 첨가하는 당카르본산의 제조 방법이다.
본 발명의 다른 실시형태는 환원 말단에 글루코오스 잔기를 갖는 중합도 2이상의 전분 분해물 또는 전이 반응물의 환원 말단 측의 알데히드기가 산화된 당카르본산의 제조 방법으로서,
당질 산화 시에 과산화수소를 부생하는 당질 산화 효소제를 카탈라아제 제제의 존재하에, 전분 분해물 혹은 전이 반응물을 포함하는 원료 기질에 작용시키는 공정을 포함하고,
상기 작용 공정의 반응액 총량이 1L 이상이며,
염기성 화합물을 상기 작용 공정중에 소정량 첨가함과 동시에,
상기 작용 공정 개시 시에, 상기 염기성 화합물로서 pKb가 1이상 8이하인 염기성 화합물을, 상기 소정량의 5% 이상의 상당 질량으로 첨가하는 당카르본산의 제조 방법이다.
이하, 본 발명의 구성에 대해서 순서대로 설명한다. 본 발명은 원료 당질을 포함하는 반응액을 미리 조제하여, 원료 당질에 포함되는 환원 말단 측의 알데히드기를 산화시키는 작용 공정에 의해서 당카르본산을 얻는 제조 방법이다.
본 발명의 제조 방법에 따라 제조되는 당카르본산은 이하와 같다.
(당카르본산)
본 발명 방법을 사용하여 제조되는 당카르본산은 중합도 2이상, 바람직하게는 중합도 4이상의 전분 분해물 또는 전이 반응물의 환원 말단 측의 알데히드기가 산화된 것이라면, 특별히 한정되지 않는다. 전분 분해물 또는 전이 반응물의 중합도는 예를 들면, 2∼100, 바람직하게는 4∼100등일 수 있다. 보다 구체적으로는, 당카르본산은 말토덱스트린 산화물, 가루엿 산화물, 물엿 산화물, 말토헥사온산, 말토테트라온산, 말토트리온산, 말토비온산, 이소말토덱스트린 산화물, 패노스 산화물, 이소말토트리온산, 이소말토비온산, 니게로비온산(nigerobionic acid), 코오디비온산(cordibionic acid) 등을 들 수 있다. 이들 중, 당카르본산은 유리산일 수도, 락토일 수도, 그 염류일 수도 있다.
당카르본산의 염으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 칼슘염, 마그네슘염, 칼륨염, 나트륨염, 아연염, 철염, 구리염 등을 들 수 있다.
미리 조제하는 원료 당질을 포함하는 반응액은 이하의 구성으로 이루어진다.
(원료 당질)
본 발명에서 원료로 사용하는 당질은 환원 말단에 글루코오스 잔기를 갖는 중합도 2이상의 전분 분해물 혹은 전이 반응물로서, 말토오스, 이소말토오스, 말토트리오스, 이소말토트리오스, 말토테트라오스, 말토헥사오스, 패노스, 말토올리고당, 이소말토올리고당, 물엿, 가루엿, 덱스트린, 분지 덱스트린, 이소말토덱스트린 등을 들 수 있다. 원료 당질은 단일 중합도일 필요는 없으며, 다른 중합도의 당질이 혼합된 원료 당질로 할 수 있다.
당카르본산 생산 시의 원료 당질의 농도는 정제 공정에서의 농축 등을 고려하면, 10∼50(wt)%가 바람직하고, 20∼40(wt)%가 보다 바람직하다. 또한, 본 명세서에서, 「(wt)%」는 대상 성분의 함유량(질량)을 의미하며, 여기서는, 액체 중에서의 당질의 함유량을 의미한다.
(당질 산화 효소 제제)
본 발명에서 말하는 당질 산화 효소 제제란, 환원 말단에 글루코오스 잔기를 갖는 중합도 2이상의 당질을 산화하여, 부생 성분으로서 과산화수소를 발생하는 것을 말한다. Microdochium속에 속하는 미생물 유래의 당질 산화 효소 제제나, Acremonium속에 속하는 미생물 유래의 당질 산화 효소 제제 등을 들 수 있으며, 구체적으로는, Acremonium chrysogenum에서 유래하는 당질 산화 효소 등을 들 수 있다.
말토비온산 등의 당카르본산 제조에 있어서 당질 산화 효소는 원료 기질 중의 환원당량(wt%)에 대하여 1u/g 이상 30u/g 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는, 2u/g 이상 20u/g 이하에서 작용시킨다. 본 발명에서는, 카탈라아제 제제에 의한 과산화수소의 분해가 충분히 이루어지기 때문에, 부생되는 과산화수소의 증가에 관계없이, 당질 산화 반응을 충분한 속도로 실시할 수 있다. 또한, 당화 활성에 따른 원료가 되는 중합도 2이상의 전분 분해물이나 전이 반응물의 분해가 억제되어, 어느 정도 시간을 들여 당질 산화 반응을 실시해도 수율 저하를 초래하기 어렵기 때문에, 과잉량의 당질 산화 효소를 필요로 하지 않는다.
본 발명의 당질 산화 효소의 효소 활성은 다음과 같이 하여 측정한다.
0.15%(w/v) 페놀 및 0.15%(w/v) 트리톤 X-100을 포함하는 0.1M 인산-칼륨-수산화나트륨 완충액(pH7.0) 2㎖, 10% 말토오스 일수화물 용액 0.5㎖, 25U/㎖ 페록시다제 용액 0.5㎖ 및 0.4%(w/v)4-아미노안디피린 용액 0.1㎖를 혼합하여, 37℃에서 10분 보온 후, 효소 용액 0.1㎖를 첨가하여, 반응을 개시하였다. 효소 반응 진행과 함께, 파장 500㎚에서의 흡광도 증가를 측정하는 것으로써 당질 산화 활성을 측정하였다. 또한, 블랭크에는 0.1M 인산 완충액(pH7.0)을 사용하여, 1분간에 1μmol의 말토오스 일수화물을 산화하는데 필요한 효소량을 1단위로 하여, 이하의 계산식으로부터 활성을 산출한다.
말토오스 산화 활성(U/㎖)
={(A5-A2)-(Ab5-Ab2)}×2.218×n
A2, A5: 반응 개시 후, 2분 후 및 5분 후의 흡광도(검체)
Ab2, Ab5: 반응 개시 후, 2분 후 및 5분 후의 흡광도(블랭크)
n: 효소액의 희석 배율
(카탈라아제 제제)
본 발명에서 말하는 카탈라아제 제제란, Aspergillus속이나 Micrococcus속 등의 미생물 유래의 카탈라아제 제제 등을 들 수 있으며, 구체적으로는, Aspergillus　nigr 또는 Micrococcus　lysodeikticus 유래의 카탈라아제 제제를 들 수 있다. 또한, 부활성으로서 카탈라아제 활성을 갖는 시판하는 글루코오스옥시다아제 제제를 선택하여 사용하는 것도 포함된다.
카탈라아제 제제에는 글루코아밀라아제나 α-글루코시다아제 등의 당화 활성을 갖는 협잡 효소가 혼재하는 경우가 많다. 이들 협잡 효소가 많이 혼재하고 있으면, 당카르본산의 원료, 즉, 환원 말단에 글루코오스 잔기를 갖는 중합도 2이상의 전분 분해물 또는 전이 반응물이나, 이들 원료를 산화한 반응 생성물인 당카르본산이 분해되어버려, 안정적인 품질의 당카르본산 제조가 불가능해진다. 따라서, 일반적으로는, 순도 높은 카탈라아제 제제가 바람직하다.
예를 들면, 유전자 재조합에 의해서 순도를 올려서 제조된 재조합 카탈라아제 제제나, 시약으로서 유통되고 있는 정제 카탈라아제 제제와 같은 협잡 효소를 거의 포함하지 않는 카탈라아제 제제를 사용할 수 있다.　
그렇지만, 중화제를 후술하는 소정의 방법으로 반응액에 첨가함으로써, 전체 수율이 향상하기 때문에, 협잡 효소를 어느 범위에서 포함한 카탈라아제 제제라도 문제 없이 사용할 수 있게 된다. 그 결과, 공업 생산상, 비용 메리트도 생긴다. 이 협잡 효소를 소정 범위량으로 포함한 카탈라아제 제제에 대해서는 후술한다.
(중화제)
본 발명에서 말하는 중화제란, 반응액 중의 pH를 조정하기 위해서 사용되는 것으로서, 작용 공정 중에 첨가된다. 중화제의 일례로서는, 염기성 화합물을 사용할 수 있다.
염기성 화합물은 일례로서 탄산염, 탄산수소염, 수산화염을 사용할 수 있다.
그리고, 탄산염은 일례로서 25℃에서의 물에 대한 용해도가 0초과 0.01mol/L 이하인 것이다. 예를 들면, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 돌로마이트, 난각 칼슘 등을 사용할 수 있다.
또한, 탄산수소염은 예를 들면, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 탄산수소암모늄 등을 사용할 수 있다.
또한, 수산화염은 예를 들면 수산화나트륨, 수산화칼슘 등을 사용할 수 있다.
또한, 염기성 화합물의 다른 일례로서는, 25℃에서의 물을 용매로 한 pKb가 0이상 8이하인 염기성 화합물을 사용할 수 있다. pKb가 8초과인 염기성 화합물은 중화 기능이 부족하여, 공업 생산에서의 사용에는 적합하지 않은 것이다.　
또한, pKb의 전형적인 예로서는, 25℃에서의 물을 용매로 한 pKb는 0이상, 0초과, 0.5이상, 1이상, 1초과, 1.3이상, 1.3초과, 1.5이상, 2이상, 2.5이상, 3이상, 3.5이상, 4이상 또는 4.5이상이며, 1이하, 1미만, 1.5이하, 2이하, 3이하, 4이하, 4.5이하, 5이하, 5.5이하, 6이하, 6.5이하, 7이하 또는 8이하이다.
pKb가 0이상 8이하인 염기성 화합물로서는, 예를 들면 수산화나트륨, 수산화칼슘, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 탄산수소암모늄, 암모니아 등을 예시할 수 있다.
또한, 작용 공정중(작용 공정 개시 시를 포함함)에 더해지는 중화제의 총량은 원료가 되는 당질 중의 환원당을 중화하는데 필요한 중화제의 양으로서 계산할 수 있다.
예를 들면, 중화제가 2가의 이온이면, 원료가 되는 당질 중의 환원당과 중화제의 몰비가 2:1이 되도록 하여, 중화에 필요한 몰수가 산출된다. 또한, 중화제가 1가의 이온이면, 몰비가 1:1이 되도록 하여, 중화에 필요한 몰수가 산출된다.
본 명세서에서 중화제의 「소정량」이란, 원료가 되는 당질 중의 환원당 중화에 필요한 중화제의 총 몰수를 100%로 하는 양이다.
그리고, 중화에 사용할 때의 중화제의 질량(본 명세서에서, 상당 질량이라 하는 경우가 있음)은 중화에 필요한 몰수와, 중화제의 분자량으로부터, 통상법에 따라서 계산할 수 있다.
중화제를 복수 종류 사용하는 경우라도, 상기 소정량을 안분하고, 각각의 중화제의 분자량을 사용하여, 각각의 중화제의 첨가 질량을 계산할 수 있다.
일례로서 복수 종류의 중화제를 사용할 때, 어느 중화제(X)를 소정량의 Y%분에 대하여 작용시키고자 하는 경우에는, 그 첨가하는 중화제(X)의 질량은 (당 원료 고형분)[g]÷(당원료 평균 분자량)×(중화제(X)의 분자량)÷(중화제(X)의 이온 가수)×(Y/100)에 의해서 계산할 수 있다. 중화제의 이온 가수는 예를 들면 중화제가 2가의 이온을 생성하는 것인 경우에는, 상기 식에 2를 대입하고, 중화제가 1가의 이온을 생성하는 것인 경우에는, 상기 식에 1을 대입하여 계산된다.
그런데, 당카르본산을 생성하는 작용 공정 기간중, 반응액의 pH는 점차 저하되어, 중성으로부터 산성으로 변화하는 경향이 있다. 여기서, pH가 4미만이 되면, 당질 산화 효소의 활성이 대폭 저하되는 것을 알고 있기 때문에, 일반적으로는 반응액 상태를 pH 센서로 상시 모니터링하는 것이 이루어지고 있다. 그리고, pH가 4∼7의 사이에 임의의 목표 pH값을 설정하고, pH가 그 목표치에서 일정하게 유지되도록, 중화제를 작용 공정 개시 시부터 순차 첨가하는 것이 일반적으로 실시되고 있다(실시간 피드백 제어형 순차 첨가법).
그렇지만, 본 발명자는 반응액 총량이 1L 이상인 반응계에 있어서는, 실시간 피드백 제어형 순차 첨가법을 실시해도, 90% 이상의 높은 수율을 얻지 못하였다. 그리고, 중화제의 첨가 방법에 대해서 각종 방법을 검토한 바, 작용 공정 기간중에 저하되는 pH를 예측하여, 작용 공정 개시 시에, 중화제를 미리 과잉 첨가함으로써, 90% 이상의 높은 수율을 얻을 수 있었다.
즉, 작용 공정 개시 시에 있어서, 중화제를 어느 정도의 양을 더하는 것이며, 일례로서는, 반응의 전체 기간을 통해서 필요한 중화제의 총 몰수(즉, 소정량)의 5% 이상의 양을 작용 공정 개시 시에 반응액에 더하는 것을 들 수 있다. 구체적으로, 첨가하는 중화제의 질량은 필요한 몰수와, 사용하는 중화제의 분자량으로부터 통상법으로 계산할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기와 같이, 중화제를 작용 공정 개시 시에 소정량의 5% 이상의 양을 첨가하면 되기 때문에, 작용 공정 개시 시에서의 첨가량이 소정량의 100%일 수 있고(즉, 작용 공정의 개시 시에만 첨가해도 되고), 또한, 작용 공정 개시 시에서의 첨가량이 소정량의 5% 이상 100% 미만일 수 있다.
그리고, 작용 공정 개시 시에서의 첨가량이 소정량의 100% 미만인 경우에는, 작용 공정 개시 시 이외의 작용 공정 기간중에, 상기 작용 공정 개시 시에 더한 중화제(소정량의 5% 이상의 양)의 잔량, 즉, 소정량의 95% 이하의 양이 첨가된다.
여기서, 작용 공정 개시 시 이외에 첨가되는 중화제는 상술한 염기성 물질로부터 선택되어, 작용 공정 개시 시의 중화제와 같아도 달라도 된다.
구체적으로, 잔량으로서 첨가하는 중화제의 질량(본 명세서에 있어서, 잔량 상당 질량이라 하는 경우가 있음)은 나머지 중화에 필요한 몰수와, 잔량으로서 첨가하는 중화제의 분자량을 이용하여, 통상법으로 계산할 수 있다.
또한, 잔량을 첨가하는 회수에 제한은 없으며, 1회라도, 복수 회의 첨가(분할 첨가)여도 좋지만, 적은 편이 바람직하다.
중요한 것은 반응 초기에 해당하는 작용 공정 개시 시에는, 중화제를 5% 이상 첨가한다는 조건이 반응액 총량이 1L 이상의 생산에서 수율 90%를 얻기 위해서 필요하다는 것이다. 여기서, 작용 공정 개시 시에 사용하는 중화제로는, 후술하는 특정 염기성 화합물을 사용할 수 있다.
한편, 작용 공정 개시 시를 제외한 작용 공정 기간중에 대해서는, 제조 공정에 비교적 유연성이 있어서, 중화제로서 상술한 염기성 화합물로부터 선택하여 사용할 수 있다. 또한, 첨가 방법에 대해서도 특별히 제한은 없다. 그 첨가 방법은 예를 들면, 일정 시간 걸러 일정량씩 첨가하는 방법일 수 있고, pH가 일정해지는 필요량을 적절히 추가하는 방법일 수 있다.
작용 공정 개시 시에 더하는 중화제량의 전형적인 예로서는, 소정량의 5% 이상, 6% 이상, 7% 이상, 8% 이상, 9% 이상, 10% 이상, 15% 이상, 20% 이상, 30% 이상, 40% 이상 또는 50% 이상이며, 또는, 100% 이하, 100% 미만, 90% 이하, 80% 이하 또는 70% 이하의 상당 질량이다.
(작용 공정 개시 시에 첨가하는 중화제)
작용 공정 개시 시에 첨가하는 중화제로는, 특정 염기성 화합물을 사용할 수 있다(제1 염기성 화합물이라는 경우가 있다).
염기성 화합물로서는, 일례로서 탄산염, 탄산수소염을 사용할 수 있다.
그리고, 탄산염은 일례로서 25℃에서의 물에 대한 용해도가 0초과 0.01mol/L 이하인 것이다. 예를 들면, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 돌로마이트, 난각 칼슘 등을 사용할 수 있다.
또한, 탄산수소염은 예를 들면, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 탄산수소암모늄 등을 사용할 수 있다.
또한, 염기성 화합물의 다른 일례로서는, 25℃에서의 물을 용매로 한 pKb가 1.3초 8이하인 화합물을 사용할 수 있다. pKb가 1.3이하인 화합물을 사용한 경우, 당질 산화 효소가 첨가 직후에 불활성화되어버려, 당질 산화 기능이 회복되지 않기 때문에, 사용할 수 없는 경우가 있을 수 있다. pKb가 8초과인 염기성 화합물은 중화 기능이 부족하여, 공업 생산에 있어서의 사용에는 적합하지 않은 것이다.
또한, pKb의 전형적인 예로서는, 25℃에서의 물을 용매로 한 pKb는 1.3초과, 1.5이상, 2이상, 2.5이상, 3이상, 3.5이상, 4이상 또는 4.5이상이며, 1이하, 1미만, 1.5이하, 2이하, 3이하, 4이하, 4.5이하, 5이하, 5.5이하, 6이하, 6.5이하, 7이하 또는 8이하이다.
pKb가 1.3초과 8이하인 염기성 화합물로서는, 예를 들면, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 탄산수소암모늄, 암모니아 등을 예시할 수 있다.
이상 서술한 바와 같이, 작용 공정 개시 시에 첨가하는 중화제로는, 특정 염기성 화합물을 사용할 수 있다.
(작용 공정 개시 시 이외의 작용 공정 기간중에 첨가하는 중화제)
한편, 작용 공정 개시 시 이외의 작용 공정 기간중에 첨가하는 중화제(제2 염기성 물질이라 하는 경우가 있음)는 상기한 특정 염기성 물질(제1 염기성 물질)에 한하지 않으며, 상술한 염기성 화합물로부터 넓게 선택할 수 있다.
즉, 작용 공정 개시 시 이외의 작용 공정 기간중에 첨가하는 중화제(제2 염기성 물질)는 작용 공정 개시 시에 첨가하는 중화제(제1 염기성 물질)와 같은 염기성 화합물일 수도, 다른 염기성 화합물일 수도 있다.
그리고, 작용 공정 개시 시에서의 첨가량이 소정량의 100% 미만인 경우에는, 작용 공정 개시 시 이외의 작용 공정의 기간중에, 상기 작용 공정 개시 시에 더한 중화제(소정량의 5% 이상의 양)의 잔량, 즉, 소정량의 95% 이하의 양이 첨가된다.
구체적으로, 잔량으로서 첨가하는 중화제의 질량(본 명세서에 있어서, 잔량 상당 질량이라 하는 경우가 있음)은 나머지 중화에 필요한 몰수와, 잔량으로서 첨가하는 중화제의 분자량을 이용하여, 통상법으로 계산할 수 있다.
또한, 잔량을 첨가하는 회수에 제한은 없으며, 1회라도, 복수 회의 첨가(분할 첨가)여도 좋지만, 적은 편이 바람직하다.
작용 공정 개시 시에 중화제를 미리 과잉으로 더하는 방법이 작용 공정 개시 시부터 순차 첨가하는 방법으로부터도 고수율을 얻을 수 있는 원인에 대해서는, 충분히 해명이 이루어지지 않았다. 그러나, 반응액 총량이 1L 이상인 반응계의 경우, 반응 초기에는, 반응액의 내부에 반응 중간 물질의 농도 구배, 반응 생성물/부생성물의 농도 구배, 첨가한 중화제의 농도 구배 등이 생기기 쉬운 것이 한 요인이라고 생각된다.
구체적으로는, 제1 추측으로서는, 당질을 많이 포함함으로써 반응액은 점도가 높기 때문에, 중화제가 확산되기까지 시간을 요하는 것이 원인이라는 것이다. 중화제는 반응액 중에서의 중화제의 첨가점(드롭 포인트)을 중심으로 하여, 중화제의 고농도 영역이 생기지만, 중화제가 확산되어 균일해지기까지 그 영역 밖에서는 pH가 저하된 상태로 되어 있고, 당질 산화 효소의 활성이 일시적으로 감퇴하기 때문에, 교반이 진행되어 농도 구배가 해소되기까지, 그 상태가 지속된다는 추측이다.
또한, 제2 추측으로서는, 중화제가 확산되어 균일해지기까지 드롭 포인트 근방 이외의 영역은 pH가 저하됨으로써 효소가 데미지를 받기 때문에, 미리 중화제를 첨가한 경우에 비하여, 활성 저하가 빠르기 때문에, 수율이 나빠졌다는 추측이다.
어느 추측으로 해도, 드롭 포인트는 긴 시간에 걸쳐 영향을 주는 것이기 때문에, 작용 공정 기간중에 1시간마다 등, 복수 회의 드롭 포인트를 마련하는 것보다도, 작용 공정 개시 시에는 중화제를 어느 정도의 과잉량(5% 이상)을 첨가한 이후의 드롭 포인트를 줄이는, 바람직하게는 작용 공정 개시 시에 한번만 드롭 포인트를 마련하는 편이, 상대적으로 효소 활성의 총합량(시간 적분치)이 높아지며, 그 결과, 높은 수율을 얻을 수 있다.
또한, 반응계가 복수의 중간체를 거치는 고도의 반응계일 가능성도 생각할 수 있다.
그런데, 중화제를 작용 공정의 개시 시에 과잉 첨가하는 것은 작용 공정 개시 시의 pH가 높아지는 것을 의미한다. 여기서, 반응액이 강알칼리성을 나타내면, 당질 산화 효소가 바로 불활성화되어버려, 당질 산화 기능이 회복되지 않는다. 그렇지만, 본 발명의 작용 공정 개시 시에 사용하는 특정 중화제를 사용한 경우에는, 중화제를 작용 공정의 개시 시에 첨가해도, 당질 산화 효소가 불활성화되는 일 없이 사용할 수 있다.
또한, 반응액 총량이 1L 이상인 반응계에서 생기는 농도 구배는 반응액 총량이 많아질수록 구배가 강해지는 경향이 있는 것을 알고 있다. 즉, 반응액의 양이 많아져서, 반응 용기의 사이즈가 커질수록 수율은 저하되는 경향이 있다. 따라서, 본 발명의 제조 방법은 반응액의 양이 많은 계(系)일수록 수율 향상 효과를 발휘하는 것이다. 예를 들면, 반응액의 총량이 50kg 이상인 반응계에서도 적용할 수 있다. 나아가서는, 100kg 이상인 반응계, 500kg 이상인 반응계, 1ton 이상인 반응계, 10ton 이상인 반응계, 50ton 이상인 반응계에도 적용할 수 있으며, 100ton 이상인 반응계, 500ton 이상인 반응계에서도 적합하게 이용할 수 있다.
또한, 반응액 조제 단계와, 작용 공정 단계 개시 시는 연속되는 것이기 때문에, 중화제를 작용 공정 단계의 개시 시에 더함으로써, 중화제를 반응액 조제 단계에 더하는 것과는 사실상 동일하며, 본 발명에는 중화제를 반응액 조제 단계에 더하는 것도 포함된다.
또한, 중화제의 형태(액체, 고체 등)나 첨가 방법(적하, 산포 등)에도 따르지만, 중화제 첨가에는 어느 정도의 유한 시간을 요하기 때문에, 중화제 첨가를 반응액 조제 단계부터 작용 공정 단계 개시 시에 걸쳐서, 연속하여 실시하는 것도 본 발명에는 포함된다.
한편, 중화제를 작용 공정 개시 시에 소정량의 5% 이상의 양으로 반응액에 더한 후, 그 잔량(소정량의 95% 이하의 양)을 작용 공정 기간중에 반응액에 추가하는 경우, 최초의 중화제를 소정량의 5% 이상으로 첨가한 후, 다음 중화제를 첨가할 때까지의 시간 간격은 어느 소정 시간으로서 필요하다.
그 소정 시간은 전형적으로는 0.25시간 이상, 0.5시간 이상 또는 1시간 이상이다. 이 소정 시간은 반응액 조제 단계 직후의 반응액의 전체 교반이 어느 정도 진행하는 시간으로서 필요한 시간으로 생각할 수 있다.
또한, 상기 소요 시간은 전형적으로는 8시간 이하, 7시간 이하, 6시간 이하, 5시간 이하, 4시간 이하, 3시간 이하, 2시간 이하 또는 1시간 이하이다. 이 소정 시간은 작용 공정 개시 시에 첨가한 중화제의 첨가량에 의존하여, 작용 공정 개시 시에, 소정량에 대하여 충분한 양의 중화제가 첨가된 경우에는, 상대적으로 긴 시간이면 되며, 작용 공정 개시 시에, 소정량에 대하여 상대적으로 적은 양의 중화제가 첨가된 경우에는, 상대적으로 짧은 시간이 된다. 이는 작용 공정 개시 시에 첨가하는 중화제가 작용 공정 기간중에, 중화를 위해서 소비되는 것에 따른 것이다.
또한, 중화제의 소비에 따라 부족한 중화제를 추가 첨가하는 방법으로서, 상기한 시간으로 관리하는 방법 이외에, 반응액의 pH로 관리하는 방법도 있다. 예를 들면, 작용 공정 진행중의 반응액의 pH를 모니터하여, pH6.0 초과 상태로부터 pH6.0 이하 상태로 이행하는 타이밍에서, 다음 중화제를 첨가함으로써, 안정된 반응을 실현할 수 있다.
(작용 공정에서의 반응액의 pH)
작용 공정에서의 반응액의 pH는 하한은 예를 들면 5.0이상, 6.0이상, 7.0이상, 8.0이상, 9.5이상이고, 상한은 예를 들면 11.0이하, 10.0이하이다.
(작용 공정에서의 반응 온도)
당질 산화 효소와 카탈라아제의 반응 공정에서의 반응 온도는 예를 들면, 20∼60℃ 정도의 조건하에서 실시하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 25∼40℃의 범위이다.
(작용 공정에서의 산소 공급)
본 발명의 산화 반응에서는, 반응계에 산소가 필요시되기 때문에, 공기나 산소를 통기하는 것이 바람직하다. 또한, 반응 결과, 산소는 소비되기 때문에, 반응액 중의 산소가 결핍된 영역에 대하여, 산소를 보다 많이 포함하는 영역의 반응액을 공급할 필요가 있기 때문에, 상시 교반하는 것이 바람직하다. 따라서, 공기나 산소를 소정량 통기하면서, 소정량의 속도로 교반하는 것이 가장 바람직하다.
그리고, 반응액 중의 산소량은 이른바 용존 산소량으로서, 용존 산소 센서 등에 의해서 계측할 수 있다. 따라서, 작용 기간중에, 용존 산소량이 소정량 이상이 되도록 통기량을 조정하는 것이나, 교반 속도를 조정하는 것이 가능하다.
후술하는 실시예에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 작용 공정의 전체 기간에 걸쳐서, 용존 산소량을 1ppm 이상으로 함으로써, 90% 이상의 수율을 얻을 수 있다. 그 방법은 예를 들면, 산소 봄베로부터 산소를 통기하면서 교반함으로써 달성된다. 또는, 에어 컴프레셔로부터 산기 장치를 통과함으로써 미세한 공기를 통기하면서, 반응액을 버블링(bubbling)함으로써도 달성된다. 또한, 반응 용기의 형상에도 따르지만, 스크류형 교반기, 프로펠라형 교반기와 같은 공급되는 공기를 고속 교반함으로써 미세한 공기로 전단 공급하는 방법으로도 달성된다.
또한 여기서, 용존 산소량은 단지 통기에 의해 반응액에 용해한 산소 뿐만 아니라, 카탈라아제 제제가 반응중에 생성되는 산소 등도 포함한 합계의 용존 산소량이다.
또한, 용존 산소 센서를 사용한 반응액 중의 용존 산소량 계측은 비교적 간단하게 할 수 있기 때문에, 공업 생산으로서 필요한 제조 비용에 알맞은 제조 방법을 설계하는 것도 가능하다. 구체적으로는, 작용 기간중의 반응 속도는 반드시 일정하지는 않으며, 많은 경우, 작용 공정의 전반에서는 반응 속도가 빠르고, 후반에서는 반응 속도가 느린 경향이 있다. 그리고, 보다 많은 산소를 요하는 것은 반응 속도가 빠른 전반이기 때문에, 작용 기간의 전반에서는, 용존 산소량이 1ppm 이상이 되도록, 산소 봄베로부터 산소를 통기하면서 교반하고 작용 기간의 후반에서는, 통기량을 줄이는 것이 가능하다. 또한, 다른 예로서는, 반응의 산화율을 모니터하여, 산화율이 0∼50%인 작용 기간에 용존 산소량이 1ppm 이상이 되도록 공기를 통기하면서 교반하고, 산화율이 51% 이상의 작용 기간에서는, 통기량을 줄이는 것도 가능하다. 이렇게 산화율이 0∼50%인 작용 기간만을 용존 산소량이 1ppm 이상으로 함으로써, 산소 사용량을 줄이고, 비용 삭감이 가능함과 동시에, 공정 관리면에서의 부담도 경감된다.
반응 용액 중의 용존 산소량의 상한치로서는, 예를 들면 30ppm 이하이며, 15ppm 이하가 바람직하고, 7.5ppm 이하가 보다 바람직하다.
또한, 당카르본산에의 산화 반응은 환원당량의 감소로부터 확인할 수 있기 때문에, 예를 들면, 소모기-넬슨법에 따르는 비색 정량법을 이용함으로써, 산화율(%)을 측정할 수 있다. 이 경우, 소모기-넬슨법에 따르는 환원당량을 정량함으로써, 반응계 전체의 산화율(%)을 산출할 수도 있다.
(반응 개시 전 환원당량-반응액 환원당량)/반응 개시 전 환원당량×100=산화율(%)
또한, HPLC에 의해서 원료 당질이나 당카르본산을 분석함으로써 확인하는 것도 가능하다. 예를 들면, 말토오스를 원료로 산화 반응을 실시한 후, HPAED-PAD법(펄스드 암페로메트릭 검출기, CarboPac　PA1 컬럼)에 의해서, 용출: 35℃, 1.0㎖/min, 수산화나트륨 농도: 100mM, 아세트산나트륨 농도: 0분-0mM, 2분-0mM, 20분-20mM의 조건으로 측정하면, 말토오스, 말토비온산을 정량하는 것이 가능하다.
(협잡 효소를 소정 범위에서 포함하는 카탈라아제 제제)
본 발명에서는, 협잡 효소를 소정 범위에서 포함하는 카탈라아제 제제를 사용할 수도 있다. 구체적으로는, 카탈라아제 제제 중 카탈라아제 활성(A)에 대한 당화 활성의 함유 비율(B/A)이 0.005이하인 카탈라아제 제제를 사용한다. 바람직하게는, B/A는 0.0045이하, 0.003이하, 0.002이하, 0.0015이하, 0.001이하, 0.0005이하, 0.0004이하이다.
또한, B/A는 0.00002이상인 것이 바람직하고, 구체적으로는 0.0001이상, 0.0002이상, 0.0003이상, 0.0004이상일 수 있다. 카탈라아제 제제가 이 정도의 비율로 당화 활성을 갖고 있어도, 당화 반응에 비하여 당질 산화의 주반응이 신속하게 진행되기 때문에, 수율 저하로 이어지지 어렵다.
또한, 본 발명에 있어서는, 카탈라아제 제제 중의 카탈라아제 활성(A)에 대한 당화 활성(B)의 함유 비율(B/A)이 0.005이하이더라도, 원료 당질에 대해서 카탈라아제 제제를 넉넉히 첨가하면, 카탈라아제 제제 중의 협잡 효소가 원료 기질을 가수분해하여, 말토비온산 등의 당카르본산이 상정되어 있는 조성의 것을 얻지 못하는 경우가 있다. 이 때문에, 카탈라아제 제제 중의 당화 활성이 원료 기질 중의 환원당량(고형분당 wt%)에 대하여 0.9u/g 이하(바람직하게는, 0.8u/g 이하, 0.7u/g 이하, 0.65u/g 이하)가 되도록 카탈라아제 제제를 작용시킬 필요가 있다.
카탈라아제 제제 중의 카탈라아제 활성(A)은 5000u/㎖ 이상인 것이 바람직하고, 구체적으로는 10000u/㎖ 이상, 15000u/㎖ 이상, 20000u/㎖ 이상, 22500u/㎖ 이상일 수 있다. 높은 카탈라아제 활성을 가지면, 당화 활성이 어느 정도 높아도, 수율에 주는 영향을 작게 그치게 하기 쉽다.
카탈라아제 제제 중의 카탈라아제 활성(A)은 500000u/㎖ 이하인 것이 바람직하고, 구체적으로는, 2500000u/㎖ 이하, 150000u/㎖ 이하, 100000u/㎖ 이하, 75000u/㎖ 이하일 수 있다. 본 발명에서 사용되는 카탈라아제 제제는 당화 활성이 낮기 때문에, 과대한 카탈라아제 활성을 갖지 않아도, 수율에 주는 영향을 작게 그치게 하기 쉽다.
카탈라아제 제제 중의 당화 활성(B)은 250u/㎖ 이하인 것이 바람직하고, 구체적으로는 100u/㎖ 이하, 50u/㎖ 이하, 30u/㎖ 이하, 25u/㎖ 이하일 수 있다.
한편, 카탈라아제 제제 중의 당화 활성(B)은 허용 범위 내에서 가질 수 있으며, 0.1u/㎖ 이상인 것이 바람직하고, 구체적으로는 0.5u/㎖ 이상, 1.0u/㎖ 이상, 1.5u/㎖ 이상, 2.0u/㎖ 이상일 수 있다. 이 정도의 당화 활성이 존재해도, 당화 반응에 비하여 당질 산화의 주반응이 신속하게 진행되기 때문에, 수율 저하로 이어지지 어렵다.
카탈라아제 제제 중의 당화 활성은 허용 범위 내에서 가질 수 있으며, 구체적으로는 원료 기질 중의 환원당량(고형분당 wt%)에 대하여, 0.00008u/g 이상, 바람직하게는 0.0005u/g 이상, 0.001u/g 이상, 0.0015u/g 이상일 수 있다. 이 정도의 당화 활성이 존재해도, 당화 반응에 비하여 당질 산화의 주반응이 신속하게 진행되기 때문에, 수율 저하로 이어지지 어렵다.
또한, 말토비온산 등의 당카르본산 제조에 있어서, 상기 카탈라아제 제제는 원료 기질 중의 환원당량(고형분당)에 대하여 40u/g 이상 1000u/g 이하로 존재하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 60u/g 이상 500u/g 이하로 존재한다. 본 발명에서는, 카탈라아제 제제 중의 당화 활성이 낮게 억제되어 있기 때문에, 과산화수소에 의한 당질 산화 효소의 분해를 억제하는데 충분한 양의 카탈라아제 제제를 사용해도 수율 저하를 초래하기 어렵다. 또한, 당화 활성에 의한 원료가 되는 중합도 2이상의 전분 분해물이나 전이 반응물의 분해가 억제되어, 어느 정도 시간을 들여 당질 산화 반응을 실시해도 수율 저하를 초래하기 어렵기 때문에, 과잉 카탈라아제 활성을 필요로 하지 않는다.
또한, 카탈라아제 제제 중의 카탈라아제 활성은 다음과 같이 하여 측정한다.
효소 반응 후의 잔존 과산화수소를 티오황산나트륨으로 적정하는 방법에 따른다(코사키 미치오 감수 「효소 이용 핸드북」, 치진 서관 1985년판, p404∼410). 즉, 시판하는 30중량% 과산화수소를 50mM 인산 완충액(pH7.0)으로 800배 희석한 기질 용액 5㎖를 용기에 덜어서, 30℃의 항온 수조에 15분 넣고 항온으로 한다. 여기에 30℃로 보온한 검체 효소액 1㎖를 더하고, 정확하게 5분 후에 0.5N 황산 2㎖를 더해서, 잘 흔들어 섞어서 효소 작용을 멈춘다. 여기에 10중량% 요오드화칼륨 용액 1㎖와 1% 몰리브덴산암모늄 1방울 및 지시약으로서 0.5% 전분 시약 5방울을 더하고, 이 용액을 교반하면서, 0.005N 티오황산나트륨 용액(정량용)으로 적정하고, 블랭크는 시료 대신 물 1㎖를 첨가하여, 블랭크 값에서 검체 값을 빼서 카탈라아제 작용에 의해서 분해된 과산화수소의 양을 산출하여, 표준 곡선으로부터 검체 효소액의 카탈라아제 활성을 구한다. 또한, 1U는 1분간에 1μmol의 과산화수소를 분해하는 활성을 나타내고 있다.
카탈라아제 활성(U/㎖)=A×n
n: 희석 배율
A: 표준 곡선의 그래프로부터 y=(T0-TS)×24.18/T0×2.5×f의 x축 값(A)을 구한다
f: 0.005N 티오황산나트륨의 팩터
T0: 블랭크의 적정치(㎖)
TS: 샘플의 적정치(㎖)
24.18/T0: 시초 기질 농도에 의한 활성 측정 변화에 대한 보정치
2.5: 0.005N 티오황산나트륨 용액 1㎖는 과산화수소 2.5μmol에 해당
본 발명에서 정의하는 당화 활성이란, 글루코아밀라아제 활성과 α-글루코시다아제 활성에 의해서 전분 분해물이 가수분해되어 글루코오스를 유리하는 힘이며, 본 발명의 당화 활성은 기질의 4-니트로페닐β-말토사이드(G2-β-PNP)로부터, 1분간에 1μmol의 PNP를 유리하는 활성을 1U라 정의할 수 있다.
카탈라아제 제제 중의 당화 활성은 카탈라아제 제제를 4-니트로페닐β-말토사이드와 반응시켜서, 4-니트로페닐β-글리코시드를 생성시키고, 그것을 β-글루코시다아제에 의해서 분해하여 4-니트로페놀을 생성시켜서, 4-니트로페놀을 정량함으로써 측정된다. 구체적으로는, 킷코망사 제품 당화력 측정 키트 혹은 당화력 분별 정량 키트 등을 사용하여, 카탈라아제 제제 중의 당화 활성을 측정한다.
(킷코망사 제품 당화력 측정 키트를 사용한 당화력 활성 측정)
킷코망사 제품 당화력 측정 키트를 사용할 경우, 4-니트로페닐β-말토사이드를 함유하는 기질 용액 0.5㎖에 β-글루코시다아제를 함유하는 효소 용액 0.5㎖를 섞고, 37℃에서 5분간 예비 가온을 실시한 후, 측정 시료 0.1㎖를 더하고 혼합해서 37℃에서 10분간 반응시킨다. 반응 정지는 탄산나트륨을 함유하는 효소 정지액 2㎖를 더하여 혼합한다. 반응 종료 후의 액을 파장 400㎚에서 정량함으로써 당화력을 측정하여, 이하의 계산식으로부터 활성을 산출한다.
당화력 활성 (U/㎖)=(Es-Eb)×0.171×n
Es: 측정 시료의 흡광도
Eb: 블랭크의 흡광도
n: 효소액의 희석 배율
본 발명 방법을 사용하여 조제한 당카르본산은 음식물이나 화장품, 의약품, 화성품 등에 사용하는 것이 가능하다.
[실시예]
시험예 1 탄산염 중화제 첨가 방법의 비교(작용 공정 개시 시의 첨가량 및 작용 공정 기간중의 첨가 방법 검토)
(실시예 1∼3 및 비교예 1)
<실시예 1>
자 퍼멘터(용량 4L, 에이블 주식회사 제품)에 대하여, 말토오스 70.3wt%와 더불어, 글루코오스 1.2wt%, 말토트리오스 15.0wt% 및 말토테트라오스(중합도 4) 이상의 말토올리고당 13.5wt%를 포함하는 하이말토오스 물엿(Bx. 75%, 상에이 당화 주식회사 제품) 800g에 증류수 1200g을 더해서, 30wt%가 되도록 용해시킨 후, 탄산칼슘(와코 준야쿠 공업 주식회사 제품) 78g(소정량의 100%에 해당하는 양), Acremonium chrysogenum 유래 당질 산화 효소 제제(당질 산화 활성 300u/㎖) 4.0㎖(1200u, 2u/g 기질)와, Aspergillus속 유래의 카탈라아제 제제 E(카탈라아제 활성 53800u/㎖, 당화 활성 2.2u/㎖, 당화 활성/카탈라아제 활성비=0.00004) 1.56㎖(84000U, 140u/g 기질)를 더해서, 35℃, 500rpm, 공기 통기 1L/분으로 통기 교반(구멍 지름 10㎛의 소결 필터를 장착한 배관으로부터 연속적으로 통기)을 실시하였다. 반응 개시로부터 4시간 후에, 당질 산화 효소제 4.0㎖(1200u, 2u/g 기질)를 추가 첨가하여, 산화 반응을 실시하였다.
또한, 이 때의 탄산칼슘의 첨가량 78g은 소정량 100%에 해당하는 질량이다. 또한, 당화 활성/카탈라아제 활성비=0.00004(즉, 0.005이하)이며, 또한, 당화 활성이 원료 기질의 환원당당 0.013u/g(즉, 0.9u/g 이하)이었다.
<실시예 2>
실시예 2로서, 원료 당질이나 효소량, 반응 온도나 공기 통기 조건은 실시예 1과 같은 조건에서 산화 반응을 실시하고, 탄산칼슘 78g(소정량의 100%에 해당하는 양)을 3분할(작용 공정 개시 시에 소정량의 50%, 8시간 후에 소정량의 40%, 22시간 후에 소정량의 10%)로 첨가하면서, 산화 반응을 실시하였다.
<실시예 3>
실시예 3으로서, 원료 당질이나 효소량, 반응 온도나 공기 통기 조건은 실시예 1과 같은 조건에서 산화 반응을 실시하고, 소정량의 10%에 해당하는 질량의 탄산칼슘(7.8g)을 작용 공정 개시 시에 첨가한 후, 반응 개시 1시간 후부터, pH를 6.0이 되도록 잔량 90%에 해당하는 질량의 탄산칼슘(70.2g)을 15wt% 용액으로 하여 순차 첨가하면서, 산화 반응을 실시하였다. 여기서, 순차 첨가는 pH를 실시간으로 계측하여, 마이크로 펌프를 사용하여 중화제를 첨가하는 것이다.
<비교예 1>
비교예 1로서, 원료 당질이나 효소량, 반응 온도나 공기 통기 조건은 실시예 1과 같은 조건에서 산화 반응을 실시하고, 산화 반응에 의해서 저하되는 pH를 6.0이 되도록, 15wt% 탄산칼슘을 작용 공정 개시 시부터 작용 공정 기간중에 걸쳐서 순차 첨가하면서, 산화 반응을 실시하였다.
또한, 비교예 1에서 작용 공정 개시 시의 탄산칼슘의 첨가량은 마이크로 펌프의 기록 데이터로부터 소정량의 1%에 해당하는 질량인 것이 계산되었다.
산화 반응의 추이는 반응액의 환원당량을 소모기-넬슨법으로 정량하여, 다음 식으로 변환율을 산출하였다.
(반응 개시 전 환원당량-반응액 환원당량)/반응 개시 전 환원당량×100=산화율(%)
또한, 상기 실시예 1∼3에 있어서, 작용 공정 기간중에서의 용존 산소량은 항상 1ppm 이상인 것을 확인하였다.
Figure pct00001
이상과 같이, 작용 공정 개시 시에 소정량의 5% 이상에 해당하는 양의 탄산칼슘을 첨가한 실시예 1∼3에 대해서, 실시예 1에서는 반응 28시간, 실시예 2에서는 반응 31시간에서 100% 산화되고, 실시예 3에서는 반응 31시간에서 95%가 산화된 것에 비하여, 비교예 1의 탄산칼슘의 작용 공정 개시 시에 소정량의 1%에 해당하는 양의 탄산칼슘을 첨가하고, 이후 순차 첨가에 의해서 연속해서 pH 조정한 경우에는, 반응 31시간에서 산화율 90% 미만에 그쳐, 반응 효율이 크게 다른 결과가 되었다.
시험예 2 탄산염 중화제를 사용하는 제4 실시예
(실시예 4)
자 퍼멘터(용량 4L, 에이블 주식회사 제품)에 대하여, 말토오스 70.3wt%와 더불어, 글루코오스 1.2wt%, 말토트리오스 15.0wt% 및 말토테트라오스(중합도 4) 이상의 말토올리고당 13.5wt%를 포함하는 하이말토오스 물엿(Bx. 75%, 상에이 당화 주식회사 제품) 800g에 증류수 1200g을 더해서, 30wt%가 되도록 용해시킨 후, 탄산마그네슘(와코 준야쿠 공업 주식회사 제품) 63g(소정량의 100%에 해당하는 양), Acremonium chrysogenum 유래 당질 산화 효소 제제(당질 산화 활성 300u/㎖) 4.0㎖(1200u, 2u/g 기질)와, Aspergillus속 유래의 카탈라아제 제제 E(카탈라아제 활성 53800u/㎖, 당화 활성 2.2u/㎖, 당화 활성/카탈라아제 활성비=0.00004) 1.56㎖(84000U, 140u/g 기질)를 더해서, 35℃, 300rpm, 공기 통기 2L/분(구멍 지름 10㎛의 소결 필터를 장착한 배관으로부터 연속적으로 통기)으로 통기 교반을 실시하였다. 또한, 반응 개시로부터 4시간 후에, 당질 산화 효소제 4.0㎖(1200u, 2u/g 기질)를 추가 첨가하여, 산화 반응을 실시하였다.
또한, 이 때의 당화 활성/카탈라아제 활성비=0.00004(즉, 0.005 이하)이며, 또한, 당화 활성이 원료 기질의 환원당당 0.013u/g(즉, 0.9u/g 이하)이었다.
(산화 반응의 추이는 반응액의 환원당량을 소모기-넬슨법으로 정량하여, 다음 식으로 변환율을 산출하였다.
(반응 개시 전 환원당량-반응액 환원당량)/반응 개시 전 환원당량×100=산화율(%)
Figure pct00002
중화제로서, 탄산마그네슘을 작용 공정 개시 시에 소정량의 100%에 해당하는 양을 첨가한 실시예 4는 반응중의 pH는 7.5부근을 추이하면서 산화 반응이 진행되어, 28시간 후에는 100% 산화되었다.
또한, 상기 실시예 4에 있어서, 작용 공정 기간중에서의 용존 산소량은 항상 1ppm 이상인 것을 확인하였다.
시험예 3 탄산수소염 중화제를 사용하는 실시예 및 비교예
(실시예 5 및 비교예 2)
자 퍼멘터(용량 4L, 에이블 주식회사 제품)에 대하여, 말토오스 70.3wt%와 더불어, 글루코오스 1.2wt%, 말토트리오스 15.0wt% 및 말토테트라오스(중합도 4) 이상의 말토올리고당 13.5wt%를 포함하는 하이말토오스 물엿(Bx. 75%, 상에이 당화 주식회사 제품) 534g에 증류수 1466g를 더해서, 20wt%가 되도록 용해시킨 후, 탄산수소나트륨(와코 준야쿠 공업 주식회사 제품) 50g(소정량의 100%에 해당하는 양), Acremonium　chrysogenum 유래 당질 산화 효소 제제(당질 산화 활성 300u/㎖) 2.67㎖(800u, 2u/g 기질)와, Aspergillus속 유래의 카탈라아제 제제 E(카탈라아제 활성 53800u/㎖, 당화 활성 2.2u/㎖, 당화 활성/카탈라아제 활성비=0.00004) 1.04㎖(56000U, 140u/g 기질)를 더해서, 35℃, 300rpm, 공기 통기 2L/분(구멍 지름 10㎛의 소결 필터를 장착한 배관으로부터 연속적으로 통기)으로 통기 교반을 실시하였다. 반응 개시로부터 4시간 후에, 당질 산화 효소제 2.67㎖(800u, 2u/g 기질)를 추가 첨가하여, 산화 반응을 실시하였다.
또한, 이 때의 당화 활성/카탈라아제 활성비=0.00004(즉, 0.005 이하)이며, 또한, 당화 활성이 원료 기질의 환원당당 0.013u/g(즉, 0.9u/g 이하)이었다.
또한, 비교예 2로서, 원료 당질이나 효소량, 반응 온도나 공기 통기 조건은 실시예 5와 같은 조건에서 산화 반응을 실시하여, 산화 반응에서 저하되는 pH를 9.5가 되도록, 25wt% 수산화나트륨을 작용 공정 개시 시부터 작용 공정 기간중에 걸쳐서 순차 첨가하면서, 산화 반응을 실시하였다.
산화 반응의 추이는 반응액의 환원당량을 소모기-넬슨법으로 정량하여, 다음 식으로 변환율을 산출하였다.
(반응 개시 전 환원당량-반응액 환원당량)/반응 개시 전 환원당량×100=산화율(%)
Figure pct00003
중화제로서, 탄산수소나트륨을, 작용 공정 개시 시에 소정량의 100%에 해당하는 양을 첨가한 실시예 5는 반응중의 pH는 9.8부근을 추이하면서 산화 반응이 진행되어, 28시간 후에는 100% 산화되었다.
한편, pKb가 1미만인 염기성 화합물인 수산화나트륨으로 순차 첨가한 비교예 2에서는, 실시예 5보다 반응 개시 시 및 반응 기간중 모두 pH가 낮음에도 불구하고, 28시간에 산화율 60% 미만에 그쳐, 산화율, 즉, 공업 생산에서의 수율에 있어서, 현저히 낮은 수치가 되었다.
즉, 염기성 화합물이라도, 작용 공정의 개시 시에 더하는 염기성 화합물로서, pKb가 1미만인 염기성 화합물은 공업 생산에는 적합하지 않은 것을 알 수 있다.
또한, 상기 실시예 5에 있어서, 작용 공정 기간중에서의 용존 산소량은 항상 1ppm 이상인 것을 확인하였다.
시험예 4 탄산염 중화제와 염기성 화합물 중화제의 병용(I)
(실시예 6)
자 퍼멘터(용량 4L, 에이블 주식회사 제품)에 대하여, 말토오스 70.3wt%와 더불어, 글루코오스 1.2wt%, 말토트리오스 15.0wt% 및 말토테트라오스(중합도 4) 이상의 말토올리고당 13.5wt%를 포함하는 하이말토오스 물엿(Bx. 75%, 상에이 당화 주식회사 제품) 800g에 증류수 1200g를 더해서, 30wt%가 되도록 용해시킨 후, 소정량의 50%에 해당하는 양의 탄산칼슘 39g(와코 준야쿠 공업 주식회사 제품), Acremonium chrysogenum 유래 당질 산화 효소 제제(당질 산화 활성 300u/㎖) 4.0㎖(1200u, 2u/g 기질)와, Aspergillus속 유래의 카탈라아제 제제 E(카탈라아제 활성 53800u/㎖, 당화 활성 2.2u/㎖, 당화 활성/카탈라아제 활성비=0.00004) 1.56㎖(84000U, 140u/g 기질)를 더해서, 35℃, 300rpm, 공기 통기 1L/분으로 통기 교반(구멍 지름 10㎛의 소결 필터를 장착한 배관으로부터 연속적으로 통기)을 실시하였다. 반응 개시로부터 4시간 후에, 당질 산화 효소제 4.0㎖(1200u, 2u/g 기질)를 추가 첨가하여, 산화 반응을 실시하였다.
또한, 이 때의 당화 활성/카탈라아제 활성비=0.00004(즉, 0.005이하)이며, 또한, 당화 활성이 원료 기질의 환원당당 0.013u/g(즉, 0.9u/g 이하)이었다.
또한, 반응 8시간 후부터 pH7.0이 되도록 25% 수산화칼슘 용액을 소정량의 잔량 50%에 해당하는 양을 순차 첨가하면서, 산화 반응을 실시하였다.
산화 반응의 추이는 반응액의 환원당량을 소모기-넬슨법으로 정량하여, 다음 식으로 변환율을 산출하였다.
(반응 개시 전 환원당량-반응액 환원당량)/반응 개시 전 환원당량×100=산화율(%)
Figure pct00004
작용 공정 개시 시에, 소정량의 50% 상당량의 탄산칼슘을 첨가한 후, 반응 8시간 이후부터 수산화칼슘의 순차 첨가로 대채해도, 반응은 효율적으로 진행되어, 28시간 후에는 95% 이상이 산화되었다.
또한, 상기 실시예 6에 있어서, 작용 공정 기간중에서의 용존 산소량은 항상 1ppm 이상인 것을 확인하였다.
시험예 5 탄산수소염 중화제와 염기성 화합물 중화제의 병용(II)
(실시예 7)
자 퍼멘터(용량 4L, 에이블 주식회사 제품)에 대하여, 말토오스 70.3wt%와 더불어, 글루코오스 1.2wt%, 말토트리오스 15.0wt% 및 말토테트라오스(중합도 4) 이상의 말토올리고당 13.5wt%를 포함하는 하이말토오스 물엿(Bx. 75%, 상에이 당화 주식회사 제품) 800g에 증류수 1200g를 더해서, 30wt%가 되도록 용해시킨 후, 소정량의 50% 상당량의 탄산수소나트륨(와코 준야쿠 공업 주식회사 제품) 37g, Acremonium　chrysogenum 유래 당질 산화 효소 제제(당질 산화 활성 300u/㎖) 4.0㎖(1200u, 2u/g 기질)와, Aspergillus속 유래의 카탈라아제 제제 E(카탈라아제 활성 53800u/㎖, 당화 활성 2.2u/㎖, 당화 활성/카탈라아제 활성비=0.00004) 1.56㎖(84000U, 140u/g 기질)를 더해서, 35℃, 300rpm, 공기 통기 1L/분으로 통기 교반(구멍 지름 10㎛의 소결 필터를 장착한 배관으로부터 연속적으로 통기)을 실시하였다. 반응 개시로부터 4시간 후에, 당질 산화 효소제 4.0㎖(1200u, 2u/g 기질)를 추가 첨가하여, 산화 반응을 실시하였다.
또한, 이 때의 당화 활성/카탈라아제 활성비=0.00004(즉, 0.005이하)이며, 또한, 당화 활성이 원료 기질의 환원당당 0.013u/g(즉, 0.9u/g 이하)이었다.
또한, 반응 8시간 후부터 pH7.0이 되도록 25% 수산화나트륨 용액을 잔량 50%에 해당하는 양을 순차 첨가하면서, 산화 반응을 실시하였다.
산화 반응의 추이는 반응액의 환원당량을 소모기-넬슨법으로 정량하여, 다음 식으로 변환율을 산출하였다.
(반응 개시 전 환원당량-반응액 환원당량)/반응 개시 전 환원당량×100=산화율(%)
Figure pct00005
작용 공정 개시 시에, 소정량의 50%에 해당하는 양의 탄산수소나트륨을 첨가한 후, 반응 8시간 이후부터 수산화나트륨의 순차 첨가로 대체해도, 반응은 효율적으로 진행되어, 32시간 후에는 95% 이상이 산화되었다.
또한, 상기 실시예 7에 있어서, 작용 공정 기간중에서의 용존 산소량은 항상 1ppm 이상인 것을 확인하였다.
시험예 5 교반 및 통기 방법의 차이에 따른 용존 산소량과 수율의 비교
(실시예 8, 실시예 9, 비교예 3)
자 퍼멘터(용량 4L, 에이블 주식회사 제품)에 대하여, 말토오스 70.3wt%와 더불어, 글루코오스 1.2wt%, 말토트리오스 15.0wt% 및 말토테트라오스(중합도 4) 이상의 말토올리고당 13.5wt%를 포함하는 하이말토오스 물엿(Bx. 75%, 상에이 당화 주식회사 제품) 800g에 증류수 1200g를 더해서, 30wt%가 되도록 용해시킨 후, 탄산칼슘(와코 준야쿠 공업 주식회사 제품) 78g, Acremonium　chrysogenum 유래 당질 산화 효소 제제(당질 산화 활성 300u/㎖) 4.0㎖(1200u, 2u/g 기질)와, Aspergillus속 유래의 카탈라아제 제제 E(카탈라아제 활성 53800u/㎖, 당화 활성 2.2u/㎖, 당화 활성/카탈라아제 활성비=0.00004) 1.56㎖(84000U, 140u/g 기질)를 더해서, 35℃에서 구멍 지름 10㎛의 소결 필터를 장착한 배관으로부터 연속적으로 통기와 교반기로 교반함으로써 산화 반응을 실시하였다. 또한, 반응 개시로부터 4시간 후에, 당질 산화 효소제 4.0㎖(1200u, 2u/g 기질)를 추가 첨가하였다. 통기 교반 조건을 바꿈으로써 용존 산소에 의한 영향을 평가하였다.
또한, 이 때의 당화 활성/카탈라아제 활성비=0.00004(즉, 0.005이하)이며, 또한, 당화 활성이 원료 기질의 환원당당 0.013u/g(즉, 0.9u/g 이하)이었다.
산화 반응의 추이는 반응액의 환원당량을 소모기-넬슨법으로 정량하여, 다음 식으로 변환율을 산출하였다.
(반응 개시 전 환원당량-반응액 환원당량)/반응 개시 전 환원당량×100=산화율(%)
Figure pct00006
시험 결과, 실시예 8과 9와 같이, 반응 10시간까지의 단계에서 용존 산소량이 1ppm 이상이면, 반응 26시간 후에는 95% 이상 산화되고 있는 것에 비하여, 비교예 3에서는, 용존 산소량이 1ppm 이하로 추이함으로써, 반응 28시간 후의 단계에서 산화율이 43% 정도에 그쳤다.
시험예 6 대용량 반응조를 사용하여 반응액 총량 1ton 이상에서의 응용예
(실시예 10)
가로형 2.2kW의 프로펠라 날개식 교반기(주식회사 타케우치 제작소 제품)를 장착한 자켓 부착 SUS형 반응조(용량 10000L, 야시마 화공기 주식회사 제품)에 대하여, 말토오스 70.3wt%와 더불어, 글루코오스 1.2wt%, 말토트리오스 15.0wt% 및 말토테트라오스(중합도 4) 이상의 말토올리고당 13.5wt%를 포함하는 하이말토오스 물엿(Bx. 70%, 상에이 당화 주식회사 제품) 3.3t에 수도물 4.4t을 더해서, 30wt%가 되도록 용해시킨 후, 탄산칼슘(산쿄 세이훈 주식회사 제품) 300kg(소정량의 100%에 해당하는 양), Acremonium　chrysogenum 유래 당질 산화 효소 제제(당질 산화 활성 315u/㎖) 14.6L(4599945u, 2u/g 기질)와, Aspergillus속 유래의 카탈라아제 제제 F(카탈라아제 활성 68250u/㎖, 당화 활성 23.6u/㎖, 당화 활성/카탈라아제 활성비=0.000035) 3.385L(231000000U, 100u/g 기질)를 더해서, 35℃, 200rpm, 공기 통기 800L/분(미세 기포 발생 장치로부터 연속적으로 통기)으로 통기 교반을 실시하였다. 반응 개시로부터 12시간 후와 24시간 후에, 당질 산화 효소제 3.651L(1150065u, 0.5u/g 기질)와, 카탈라아제 제제 0.677L(46200000u, 20u/g 기질)를 각각 추가 첨가하여, 산화 반응을 실시하였다.
또한, 이 때의 당화 활성/카탈라아제 활성비=0.000346(즉, 0.005 이하)이며, 또한, 당화 활성이 원료 기질의 환원당당 0.11u/g(즉, 0.9u/g 이하)이었다.
산화 반응의 추이는 반응액의 환원당량을 소모기-넬슨법으로 정량하여, 다음 식으로 변환율을 산출하였다.
(반응 개시 전 환원당량-반응액 환원당량)/반응 개시 전 환원당량×100=산화율(%)
Figure pct00007
실시예 10에 대해서, 표 7에 산화 반응 개시 시부터 42시간까지의 경과 시에 있어서의 산화율과 용존 산소를 나타낸다. 표 7에 나타내는 대로, 8ton 정도의 반응액 총량에 있어서도, 중화제로서 탄산칼슘을 미리 첨가하여, 용존 산소가 1ppm 이상이 되도록 통기함으로써 중화 반응이 효과적으로 이루어져, 반응 42시간 후에는 98.6%까지 산화가 진행되었다. 공업 생산 레벨의 반응계에서도, 본 발명의 효과를 확인할 수 있었다.
시험예 7 대용량 반응조를 사용하여 반응액 총량 1ton 이상에서의 응용예
(실시예 11, 12 및 비교예 4)
<실시예 11>
가로형 2.2kW의 프로펠라 날개식 교반기(주식회사 타케우치 제작소 제품)를 장착한 자켓 부착 SUS형 반응조(용량 10000L, 야시마 화공기 주식회사 제품)에 대하여, 말토오스 70.3wt%과 더불어, 글루코오스 1.2wt%, 말토트리오스 15.0wt% 및 말토테트라오스(중합도 4) 이상의 말토올리고당 13.5wt%를 포함하는 하이말토오스 물엿(Bx. 70%, 상에이 당화 주식회사 제품) 3.3t에 수도물 4.4t을 더해서, 30wt%가 되도록 용해시킨 후, 탄산칼슘(산쿄 세이훈 주식회사 제품) 300kg(소정량의 100%에 해당하는 양), Acremonium　chrysogenum 유래 당질 산화 효소 제제(당질 산화 활성 315u/㎖) 14.6L(4599945u, 2u/g 기질)와, Aspergillus속 유래의 카탈라아제 제제 F(카탈라아제 활성 68250u/㎖, 당화 활성 23.6u/㎖, 당화 활성/카탈라아제 활성비=0.000035) 3.385L(231000000U, 100u/g 기질)를 더해서, 35℃, 200rpm, 공기 통기 800L/분(미세 기포 발생 장치로부터 연속적으로 통기)으로 통기 교반을 실시하였다. 반응 개시로부터 12시간 후와 24시간 후에, 당질 산화 효소제 3.651L(1150065u, 0.5u/g 기질)와, 카탈라아제 제제 0.677L(46200000u, 20u/g 기질)를 각각 추가 첨가하여, 산화 반응을 실시하였다.
또한, 이 때의 당화 활성/카탈라아제 활성비=0.000346(즉, 0.005이하)이며, 또한, 당화 활성이 원료 기질의 환원당당 0.11u/g(즉, 0.9u/g 이하)이었다.
산화 반응의 추이는 반응액의 환원당량을 소모기-넬슨법으로 정량하여, 다음 식으로 변환율을 산출하였다.
(반응 개시 전 환원당량-반응액 환원당량)/반응 개시 전 환원당량×100=산화율(%)
Figure pct00008
실시예 11에 대해서, 표 8에 산화 반응 개시 시부터 42시간까지의 경과 시에 있어서의 산화율과 용존 산소를 나타낸다. 표 8에 나타내는 대로, 8ton 정도의 반응액 총량에 있어서도, 중화제로서 탄산칼슘을 미리 첨가하여, 용존 산소가 1ppm 이상이 되도록 통기함으로써 중화 반응이 효과적으로 실시되어, 반응 42시간 후에는 98.6%까지 산화가 진행되었다. 공업 생산 레벨의 반응계에서도, 본 발명의 효과를 확인할 수 있었다.
<실시예 12>
실시예 12로서, 원료 당질이나 효소량, 반응 온도나 공기 통기 조건은 실시예 12와 같은 조건에서 산화 반응을 실시하여, 소정량의 70%에 해당하는 질량의 탄산칼슘(210kg)을 작용 공정 개시 시에 첨가한 후, 반응 개시 20시간 후부터 pH를 5.5∼7.5가 되도록, 잔량 30%에 해당하는 질량의 수산화칼슘(39.7kg)을 15%wt 용액으로 하여 순차 첨가하면서, 산화 반응을 실시하였다.
Figure pct00009
실시예 12에 대해서, 표 9에 산화 반응 개시 시부터 50시간까지의 경과 시에 있어서의 산화율과 용존 산소를 나타낸다. 표 9에 나타내는 대로, 8ton 정도의 반응액 총량으로, 반응 개시 시에 소정량의 70%에 상당하는 탄산칼슘을 첨가하고, 나머지 30% 상당분을 수산화칼슘으로 중화반응시킨 조건에서도, 용존 산소가 1ppm 이상이 되도록 통기함으로써 중화 반응이 효과적으로 이루어져, 반응 50시간 후에는 98.4%까지 산화가 진행되었다. 공업 생산 레벨의 반응계에서도, 본 발명의 효과를 확인할 수 있었다.
<비교예 4>
비교예 4로서, 원료 당질이나 효소량, 반응 온도나 공기 통기 조건은 실시예 11과 같은 조건에서 산화 반응을 실시하여, 소정량의 2%에 상당하는 질량의 탄산칼슘(6kg)을 작용 공정 개시 시에 첨가한 후, 반응 개시 1시간 후부터 pH를 5.5∼7.5가 되도록, 잔량 98%에 상당하는 질량의 수산화칼슘(129.5kg)을 15wt% 용액으로 하여 순차 첨가하면서, 산화 반응을 실시하였다.
Figure pct00010
비교예 4는 작용 공정 개시 시에 소정량의 2%에 상당하는 양의 탄산칼슘을 첨가하고, 이후, 수산화나트륨을 순차 첨가에 의해서 연속해서 pH 조정한 경우에는, 반응 40시간 이후에 산화 반응이 크게 실속(失速)하여 산화율 90% 미만에 그쳐, 실시예 11이나 12와 반응 효율이 크게 다른 결과가 되었다.

Claims (16)

  1. 환원 말단에 글루코오스 잔기를 갖는 중합도 2이상의 전분 분해물 또는 전이 반응물의 환원 말단 측의 알데히드기가 산화된 당카르본산의 제조 방법으로서,
    당질 산화 시에 과산화수소를 부생하는 당질 산화 효소제를 카탈라아제 제제의 존재하에, 상기 전분 분해물 혹은 전이 반응물을 포함하는 원료 기질에 작용시키는 공정을 포함하고,
    상기 작용 공정의 반응액 총량이 1L 이상이며,
    염기성 화합물을 상기 작용 공정중에 소정량 첨가함과 동시에,
    상기 작용 공정 개시 시에, 상기 염기성 화합물로서 탄산염 또는 탄산수소염을, 상기 소정량의 5% 이상의 상당 질량으로 첨가하는 당카르본산의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄산염 또는 상기 탄산수소염을 상기 작용 공정 개시 시에만 소정량 첨가하는, 당카르본산의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 염기성 화합물의 소정량 첨가는,
    상기 작용 공정 개시 시에, 탄산염 또는 탄산수소염인 제1 염기성 화합물을, 상기 소정량의 5% 이상 100% 미만의 상당 질량으로 첨가하고,
    상기 작용 공정에서, 상기 작용 공정 개시 시 이외인 때에는, 상기 제1 염기성 화합물과 동일 또는 다른 제2 염기성 화합물을, 상기 작용 공정 개시 시 첨가분을 제외한 잔량 상당 질량으로 첨가하는 것인, 당카르본산의 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄산염은 물에 대한 용해도가 0초과 0.01mol/L 이하인, 당카르본산의 제조 방법.
  5. 환원 말단에 글루코오스 잔기를 갖는 중합도 2이상의 전분 분해물 또는 전이 반응물의 환원 말단 측의 알데히드기가 산화된 당카르본산의 제조 방법으로서,
    당질 산화 시에 과산화수소를 부생하는 당질 산화 효소제를 카탈라아제 제제의 존재하에, 상기 전분 분해물 혹은 전이 반응물을 포함하는 원료 기질로 작용시키는 공정을 포함하고,
    상기 작용 공정의 반응액 총량이 1L 이상이며,
    염기성 화합물을 상기 작용 공정중에 소정량 첨가함과 동시에,
    상기 작용 공정 개시 시에, 상기 염기성 화합물로서 pKb가 1이상 8이하인 염기성 화합물을, 상기 소정량의 5% 이상의 상당 질량으로 첨가하는 당카르본산의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 pKb가 1이상 8이하인 염기성 화합물을, 상기 작용 공정 개시 시에만 소정량 첨가하는, 당카르본산의 제조 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 염기성 화합물의 소정량 첨가는,
    상기 작용 공정 개시 시에, pKb가 1이상 8이하인 제1 염기성 화합물을, 상기 소정량의 5% 이상 100% 미만의 상당 질량으로 첨가하고,
    상기 작용 공정에서, 상기 작용 공정 개시 시 이외인 때에는, 상기 제1 염기성 화합물과 동일 또는 다른 제2 염기성 화합물을, 상기 작용 공정 개시 시 첨가분을 제외한 잔량 상당 질량으로 첨가하는 것인, 당카르본산의 제조 방법.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,　
    상기 탄산염은 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 돌로마이트 또는 난각 칼슘인, 당카르본산의 제조 방법.
  9. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 염기성 화합물은 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨 또는 탄산수소암모늄인, 당카르본산의 제조 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    용존 산소량이 1ppm 이상이 되도록, 상기 작용 공정 기간중에 산소를 공급하는, 당카르본산의 제조 방법.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 작용 공정 기간 중, 산화율이 0%에서 50%인 기간, 용존 산소량이 1ppm 이상이 되도록, 상기 작용 공정중에 산소를 공급하는, 당카르본산의 제조 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카탈라아제 제제 중의 카탈라아제 활성(A)에 대한 당화 활성(B)의 함유 비율(B/A)이 0.00002이상 0.005이하이고,
    상기 당화 활성이 상기 원료 기질 중의 환원당량에 대하여 0.9u/g 이하인 양으로 존재하는, 당카르본산의 제조 방법.
  13. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카탈라아제 제제 중의 카탈라아제 활성(A)에 대한 당화 활성(B)의 함유 비율(B/A)이 0.005이하이며, 또한, 당화 활성(B)이 0.1u/㎖ 이상이고,
    상기 당화 활성이 상기 원료 기질 중의 환원당량에 대하여 0.9u/g 이하인 양으로 존재하는, 당카르본산의 제조 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 작용 공정의 반응액 총량이 50kg 이상인, 당카르본산의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 작용 공정의 반응액 총량이 1ton 이상인, 당카르본산의 제조 방법.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 당카르본산은 말토비온산인, 당카르본산의 제조 방법.
KR1020207026481A 2018-02-20 2019-02-20 당카르본산의 제조 방법 KR102523898B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2018-028044 2018-02-20
JP2018028044A JP6417060B1 (ja) 2018-02-20 2018-02-20 糖カルボン酸の製造方法
JP2018205853A JP6602934B1 (ja) 2018-10-31 2018-10-31 糖カルボン酸の製造方法
JPJP-P-2018-205853 2018-10-31
PCT/JP2019/006412 WO2019163853A1 (ja) 2018-02-20 2019-02-20 糖カルボン酸の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200120722A true KR20200120722A (ko) 2020-10-21
KR102523898B1 KR102523898B1 (ko) 2023-04-19

Family

ID=67687723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207026481A KR102523898B1 (ko) 2018-02-20 2019-02-20 당카르본산의 제조 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11384373B2 (ko)
EP (1) EP3733859B1 (ko)
KR (1) KR102523898B1 (ko)
CN (1) CN111712577A (ko)
WO (1) WO2019163853A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022265185A1 (ko) * 2021-06-14 2022-12-22 대상 주식회사 효소적 산화를 이용한 말토비온산 제조방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116590355B (zh) * 2022-12-27 2023-11-07 安徽斯拜科生物科技有限公司 一种利用葡萄糖脱氢酶催化麦芽糖合成麦芽糖酸的方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0584074A (ja) * 1991-01-22 1993-04-06 Biseiken:Kk オリゴ糖酸化酵素、オリゴ糖酸化酵素の製造方法、オリゴ糖の測定方法、オリゴ糖酸の製造方法及びアミラーゼ活性測定法
JP2000502904A (ja) 1995-12-27 2000-03-14 ジェネンコア インターナショナル インコーポレーテッド グルコン酸を調製するための方法およびそれにより製造されたグルコン酸
JP2001245657A (ja) 1999-12-27 2001-09-11 Takehara Kagaku Kogyo Kk アルドン酸を産生する新規菌体およびその酵素
JP2007028917A (ja) 2005-07-22 2007-02-08 Unitika Ltd アルドン酸の製造方法
WO2009016049A1 (en) * 2007-07-27 2009-02-05 Novozymes A/S Maltobionate as antioxidant in food products
JP4417550B2 (ja) 1997-12-22 2010-02-17 ノボザイムス アクティーゼルスカブ 糖質酸化酵素およびベーキングにおけるその使用
WO2010106170A1 (en) * 2009-03-20 2010-09-23 Novozymes A/S A nutritional beverage and a method of making the same
WO2014042237A1 (ja) 2012-09-14 2014-03-20 天野エンザイム株式会社 糖質酸化酵素とその製造方法並びに用途

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2446806A1 (fr) * 1979-01-22 1980-08-14 Solvay Procede pour la fabrication d'acides aldoniques par voie enzymatique
JPS56114747A (en) * 1980-02-14 1981-09-09 Nippon Steel Corp Surface inspection device
ATE216724T1 (de) 1995-05-12 2002-05-15 Dsm Nv Enzymatische produktion von glukonsäure und ihrer salzen
JP2003093090A (ja) 2001-09-26 2003-04-02 Fuji Seito Co Ltd イヌリンの製造方法
EP1434869B1 (en) 2001-10-08 2010-12-15 Purac Biochem N.V. Method for preparing calcium gluconate
ES2654066T3 (es) 2004-05-03 2018-02-12 Novozymes North America, Inc. Proceso enzimático para obtener un mayor rendimiento de ácido lactobiónico
US10667538B2 (en) 2007-11-07 2020-06-02 Leprino Foods Company Non-fat dry milk production processes for cheesemaking
JP6321857B1 (ja) * 2017-05-17 2018-05-09 サンエイ糖化株式会社 糖カルボン酸の製造方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0584074A (ja) * 1991-01-22 1993-04-06 Biseiken:Kk オリゴ糖酸化酵素、オリゴ糖酸化酵素の製造方法、オリゴ糖の測定方法、オリゴ糖酸の製造方法及びアミラーゼ活性測定法
JP3310008B2 (ja) 1991-01-22 2002-07-29 有限会社ビセイケン オリゴ糖酸化酵素、オリゴ糖酸化酵素の製造方法、オリゴ糖の測定方法、オリゴ糖酸の製造方法、アミラーゼ活性測定法及び新規微生物
JP2000502904A (ja) 1995-12-27 2000-03-14 ジェネンコア インターナショナル インコーポレーテッド グルコン酸を調製するための方法およびそれにより製造されたグルコン酸
JP4417550B2 (ja) 1997-12-22 2010-02-17 ノボザイムス アクティーゼルスカブ 糖質酸化酵素およびベーキングにおけるその使用
JP2001245657A (ja) 1999-12-27 2001-09-11 Takehara Kagaku Kogyo Kk アルドン酸を産生する新規菌体およびその酵素
JP2007028917A (ja) 2005-07-22 2007-02-08 Unitika Ltd アルドン酸の製造方法
WO2009016049A1 (en) * 2007-07-27 2009-02-05 Novozymes A/S Maltobionate as antioxidant in food products
WO2010106170A1 (en) * 2009-03-20 2010-09-23 Novozymes A/S A nutritional beverage and a method of making the same
WO2014042237A1 (ja) 2012-09-14 2014-03-20 天野エンザイム株式会社 糖質酸化酵素とその製造方法並びに用途

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022265185A1 (ko) * 2021-06-14 2022-12-22 대상 주식회사 효소적 산화를 이용한 말토비온산 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102523898B1 (ko) 2023-04-19
US20210180099A1 (en) 2021-06-17
US11384373B2 (en) 2022-07-12
EP3733859A4 (en) 2021-03-31
EP3733859B1 (en) 2023-07-19
CN111712577A (zh) 2020-09-25
EP3733859C0 (en) 2023-07-19
EP3733859A1 (en) 2020-11-04
WO2019163853A1 (ja) 2019-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hendriks et al. The effect of bismuth on the selective oxidation of lactose on supported palladium catalysts
CA2194859C (en) Enzymatic production of gluconic acid or its salts
KR102523898B1 (ko) 당카르본산의 제조 방법
Cho et al. Immobilization of enzymes on activated carbon: properties of immobilized glucoamylase, glucose oxidase, and gluconolactonase
Fruhwirth et al. An immobilised catalase peroxidase from the alkalothermophilic Bacillus SF for the treatment of textile-bleaching effluents
EP0054066B1 (en) Process for making glucosone
JP6321857B1 (ja) 糖カルボン酸の製造方法
JP6602934B1 (ja) 糖カルボン酸の製造方法
EP0056038B1 (en) Carbohydrate process
Cho et al. Glucoamylase and glucose oxidase preparations and their combined application for conversion of maltose to gluconic acid
JP6417060B1 (ja) 糖カルボン酸の製造方法
CN107760664B (zh) 一种提高直链麦芽低聚糖生成酶热稳定性的方法
US2651592A (en) Enzymatic process for producing gluconic acid
Linek et al. Oxidation of D‐glucose in the presence of glucose oxidase and catalase
JP2000506868A (ja) ジ、トリ、オリゴおよびポリサッカライドをポリヒドロキシカルボン酸へと酸化する方法
US4431800A (en) Process for hydroxypropylating starch
JP2018191635A (ja) 糖カルボン酸の製造方法
EP2132170B1 (en) Catalase decomposition of hydrogen peroxide in surfactants
KR100261015B1 (ko) 가압조건 하에서 포도당 산화효소를 이용한 글루콘산 칼슘의 제조방법
EP0745677B1 (en) Enzymatic production of gluconic acid or its salts
EP3976626A1 (en) Methods for the production of calcium, magnesium, and zinc salts of sugar acids
Das Neves et al. Use of glucose oxidase in a membrane reactor for gluconic acid production
CN116875415A (zh) 一种降低液态食品中天然糖成分的组合物及其制备方法
SU1477441A1 (ru) Способ получени пеногасител
RU1801944C (ru) Способ стабилизации раствора гипохлорита натри

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant