WO2012101784A1 - マンノビオース含有組成物の製造方法 - Google Patents

マンノビオース含有組成物の製造方法 Download PDF

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mannan polysaccharide
producing
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洋幸 金谷
中村　彰宏
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不二製油株式会社
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    • C13—SUGAR INDUSTRY
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    • C13K13/00—Sugars not otherwise provided for in this class
    • C13K13/007—Separation of sugars provided for in subclass C13K
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    • A23K20/10—Organic substances
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    • A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a highly pure mannobiose-containing composition from a mannan polysaccharide-containing raw material.
  • ⁇ -1,4 mannobiose is a disaccharide formed by linking D-mannose by two ⁇ -1,4 mannoside bonds (hereinafter simply referred to as “mannobiose”).
  • mannobiose a disaccharide formed by linking D-mannose by two ⁇ -1,4 mannoside bonds
  • Patent Document 1 Bifidobacterium which is a useful intestinal bacterium
  • Patent Document 2 Patent Document 3
  • Patent Document 5 the effect of preventing Salmonella intestinal colonization
  • Patent Document 5 the effect of improving the quality of poultry eggs
  • the sugar chain part of in vivo glycoprotein is deeply involved in cell-to-cell information transmission and plays an important role in maintaining life activity.
  • mannose is an indispensable saccharide, and its application as a raw material for pharmaceuticals is also expected (Patent Document 6).
  • Patent Document 7 As a production method related to obtaining this mannobiose with high purity, for example, a method of producing it from copra meal by enzymatic decomposition (Patent Document 7) is conventionally known. It is also known that it can be obtained by a method of hydrolyzing by adding an acid or an enzyme to a natural product containing galactomannan such as guar gum or locust bean gum, and further to a natural product containing glucomannan such as konjac potato ( Patent Document 8). It is also known that it can be obtained by a method of hydrolyzing a coffee extraction residue or the like (Patent Document 1).
  • JP 2001-190441 A JP 2002-262828 A JP 2002-306093 A WO2004 / 048587 JP-A-7-236429 Japanese Patent Laid-Open No. 58-2127780 Japanese Patent Laid-Open No. 11-18793 JP-A-8-173055
  • the purity of mannobiose obtained by the method as described above is at most about 30 to 35% by weight and contains many components other than mannobiose.
  • mannooligosaccharides having a degree of polymerization of 3 to 10 sugars containing other constituent sugars such as sucrose, proteins, and the like. Therefore, these techniques do not have the purpose of particularly increasing the purity of mannobiose, and if it is attempted to further increase the purity of mannobiose in the above method, a series of very complicated and laborious steps such as separation and purification of saccharides will be performed. It is usually essential to perform this process, and the manufacturing cost also increases. Therefore, it was a far-off method for producing mannobiose with high purity efficiently. Then, this invention makes it a subject to provide the method which can manufacture efficiently the composition which contains mannobiose in high purity.
  • the present inventors have first washed the mannan polysaccharide-containing raw material with a solution under alkaline conditions so that components other than mannan polysaccharide such as protein and sucrose are obtained.
  • the inventors have found that the separation / purification operation for increasing the purity of mannobiose after hydrolysis can be simplified, and the problems of the present invention have been solved.
  • the present invention (1) Mannan polysaccharide purity is 40% by weight, characterized in that after the mannan polysaccharide-containing raw material is treated with an alkaline solution, the residue is recovered by solid-liquid separation, and then the mannan polysaccharide in the residue is hydrolyzed.
  • a method for producing a mannobiose-containing composition (2) The method for producing a mannobiose-containing composition according to the above (1), wherein the pH when the mannan polysaccharide-containing raw material is treated with an alkaline solution is in the range of 8.5 to 13.5.
  • the mannan polysaccharide-containing raw material is subjected to an alkaline solution treatment before the mannan polysaccharide is hydrolyzed to solubilize components other than the mannan polysaccharide, thereby complicating a high-purity mannobiose-containing composition. It can be obtained by a simple process without going through a simple process. Conventionally, extraction of a polysaccharide component in the cell wall of a plant cell has been performed with an alkaline solution. However, when a mannan polysaccharide-containing raw material is used as in the present invention, the mannan polysaccharide is extracted by an alkaline solution treatment.
  • mannan polysaccharide-containing raw material such as the endosperm portion of coconut fruit is highly effective in efficiently washing components other than mannan polysaccharide.
  • the method for producing a mannobiose-containing composition of the present invention is a method in which a mannan polysaccharide-containing raw material is dispersed in water and then treated with an alkali solution to solubilize components other than mannan polysaccharide, and then the residue is recovered by solid-liquid separation. Then, the mannan polysaccharide in the residue is hydrolyzed.
  • a mannan polysaccharide-containing raw material is dispersed in water and then treated with an alkali solution to solubilize components other than mannan polysaccharide, and then the residue is recovered by solid-liquid separation. Then, the mannan polysaccharide in the residue is hydrolyzed.
  • the mannan polysaccharide containing raw material used for this invention says the raw material containing mannan polysaccharides, such as galactomannan, glucomannan, and galactoglucomannan.
  • palms such as coconut palm, palm palm, elephant palm, potatoes such as konjac potato, tsukuneimo, yam, lichen, daffodil, rhododendron etc., locust bean gum, fenugreek gum, soybean seed coat, coffee, Beans such as guar gum can be used, and it is particularly preferable to use coconut endosperm which is a coconut fruit in terms of removability of components other than mannan polysaccharide.
  • Coconut endosperm can be used by removing the husk and endosperm from the harvested fruits and directly removing the endosperm, but it can also be used as a raw material for coconut oil, or as a coconut oil squeezed from copra. I do not care. Further, desiccant coconut distributed as a confectionery material, defatted coconut powder such as virgin coconut cake, and the like may be used.
  • Mannan polysaccharide-containing raw materials can be used as they are, depending on the conditions such as the particle size of the raw material and the ease of extraction of the components in the raw material, but when the raw material has a large particle size, etc. It is preferable to use it after making it into a granule or powder of an appropriate size in advance. In addition, if the raw fat content is high, the so-called soapy odor may be generated during the manufacturing process and affect the flavor of the final product, so organic substances such as hexane, propanol, and ethanol are also considered. It is more desirable to use after degreasing in advance using a solvent.
  • Alkaline solution treatment In the present invention, it is important not to subject the raw materials to hydrolysis as they are, but to first treat them with an alkaline solution to selectively solubilize and remove components other than the mannan polysaccharide which is an impurity. That is, before performing the hydrolysis treatment, for example, the raw material is directly suspended in a previously adjusted alkali solution, or the raw material is suspended in water and then the suspension is adjusted to alkaline, for 5 to 120 minutes. The alkaline solution treatment is performed by standing or stirring.
  • the mannan polysaccharide is retained as much as possible, and more components such as proteins, non-mannose saccharides, polyphenols and saponins are removed more than impurities. This eliminates the need to perform a complicated mannobiose separation / purification step after the subsequent mannan polysaccharide hydrolysis step, thereby greatly improving production efficiency.
  • the pH condition during the alkaline solution treatment it is important that at least the pH of the suspension being treated is maintained alkaline (pH> 7).
  • the pH of the suspension at the start of the alkaline solution treatment is suitably pH 9 to 13.5, preferably pH 9.5 to 13.5, more preferably pH 10.5 to 13.5, and more preferably 11.5 to 13.5 is more preferable.
  • components other than mannan polysaccharide can be selectively solubilized more in a short time.
  • the alkaline solution treatment is performed for a longer time, components other than mannan polysaccharide can be solubilized even if the alkaline solution treatment is less than pH 9.
  • alkaline substance used in the alkaline solution treatment examples include commonly used alkaline substances such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, and ammonia.
  • alkaline substances such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, and ammonia.
  • strong alkali sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide and the like are preferable for the treatment at a higher pH.
  • the amount of the alkaline solution used for suspending the raw material may be an amount that can sufficiently disperse the raw material. In consideration of working efficiency, the amount is preferably 3 to 15 times the amount of the raw material in terms of weight. An amount of 5 to 10 times is more preferable.
  • the temperature at the time of suspension is not lower than the temperature at which the solution does not freeze and the mannan polysaccharide is not hydrolyzed as much as possible at this stage. Usually, the room temperature is preferably 25 to 121 ° C., preferably 60 to 121. It is more preferable to heat at 0 ° C. The time for heating is not limited, but 5 to 180 minutes is appropriate.
  • the pH of the suspension may gradually decrease during the alkaline solution treatment. In this case, it is not particularly necessary to readjust the pH within a desired pH range. However, when the pH is 7 or less during the treatment, or when the pH is 7 or more and the pH falls outside the desired pH range, the above alkaline substance may be appropriately supplemented.
  • the suspension after the alkaline solution treatment is subjected to the next step.
  • an acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, citric acid, acetic acid, propionic acid is added to neutralize the suspension.
  • solid-liquid separation is performed by a separation means such as centrifugation or filtration, and the residue is recovered.
  • the collected residue is then subjected to hydrolysis treatment.
  • the residue may be subjected to hydrolysis as it is, but it is suspended in water in order to remove more proteins, saccharides, salts and other products resulting from the alkaline solution treatment that could not be washed by the alkaline solution treatment. It is more desirable to use after turbidity and further washing. At this time, the amount of water used is not a problem as long as it can be sufficiently dispersed and stirred in the same manner as the previous alkaline solution, but it is more preferably 5 to 10 times the amount of the raw material by weight.
  • the temperature of distilled water or the like may be any temperature range that is not lower than the temperature range in which distilled water does not freeze and in which mannanoligosaccharides are not hydrolyzed to produce mannooligosaccharides. Usually, it is preferable to stand or stir at a room temperature range of 25 ° C. to 121 ° C., more preferably 60 to 100 ° C. The number of washing with distilled water is more preferably 2 times or more. After washing, solid-liquid separation is performed in the same manner as after the alkaline solution treatment, and the residue is recovered.
  • the mannan polysaccharide contained in the residue of the mannan polysaccharide-containing raw material treated with the alkali solution is hydrolyzed to produce mannobiose which is a disaccharide.
  • the conditions for hydrolyzing the mannan polysaccharide are not particularly limited. For example, in a hydrolysis method using an acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid or a method using a high-temperature steam, a manno-oligo having a degree of polymerization of 3 to 10 mannose. Since many saccharides are also produced, it is difficult to say that this is a suitable method for producing as much mannobiose as possible.
  • mannobiose In order to produce mannobiose with higher purity, it is more preferable to select a method using mannan degrading enzyme.
  • the enzyme used in this case is not particularly limited as long as it is an enzyme having a mannan degrading activity capable of releasing manno-oligosaccharides by acting on mannan, but more preferably endo type ⁇ -mannanase or the like.
  • hemicellulases such as cellulase, xylanase, pectinase, and galactanase may be used because they may contaminate mannan degrading activity.
  • Commercially available enzyme preparations may be used, and among them, those commercially available as food enzyme agents have a track record of use as food applications, and safety has been established.
  • the reaction temperature is desirably a temperature range in which the enzyme is not inactivated and the microorganisms do not propagate, and is preferably 40 to 80 ° C., more preferably 50 to 70 ° C.
  • the pH in the reaction is preferably carried out under the optimum conditions of the enzyme to be used, but in the same way as the reaction temperature, an acidic to weakly acidic range of pH 2 to 6 is desirable in order to prevent spoilage by microorganisms.
  • the reaction time depends on the amount of enzyme used, but is preferably 3 to 48 hours for work convenience. After the hydrolysis reaction, solid-liquid separation is performed by the method described above, and the supernatant is recovered.
  • the solution obtained in the above step may be used as it is, but according to the intended use, it is dried, concentrated, etc., and processed into an arbitrary form such as powder, granule, tablet, syrup, etc.
  • Mannobiose-containing composition And The thus obtained mannobiose-containing composition has a crude protein content reduced to 10% by weight or less, 5% by weight or less, or 3% by weight or less, and an additional separation / purification step after the hydrolysis step. Even if it is not carried out, the purity of mannobiose is sufficiently high and has at least 40% by weight, 50% by weight, 60% by weight or 65% by weight or more.
  • the crude protein content was measured by the Kjeldahl method, and the mannobiose content was measured by the following method.
  • ⁇ Mannobiose analysis method> The sample was weighed 0.05 g and then made up to 10 ml with distilled water. After passing through an ultrafiltration filter “Ultra Filter Unit USY-1” (fractionated molecular weight 10,000, manufactured by ADVANTEC), the filtrate was diluted 10 times with distilled water. Next, the solution was passed through an anion removal cartridge “OnGuard II A” (manufactured by DIONEX) and then analyzed by a carbohydrate / amino acid high sensitivity analysis system (HPAE-PAD method) manufactured by DIONEX.
  • HPAE-PAD method carbohydrate / amino acid high sensitivity analysis system
  • Example 1 After degreasing the coconut powder in the same manner as in Comparative Example 1, the suspension was suspended and dispersed in 10 times the amount of distilled water by weight, and then the pH of the suspension was adjusted to 12 by adding sodium hydroxide. The solution was heated and stirred at a temperature of 2 ° C. for 2 hours to carry out an alkali solution treatment. Thereafter, hydrochloric acid was added to readjust the pH of the suspension to 6.2, followed by solid-liquid separation by centrifugation (10,000 g, 20 minutes). The residue was recovered, and 7 times the amount of distilled water was added by weight and stirred for 30 minutes at room temperature to wash the residue. Thereafter, the residue was collected again by solid-liquid separation by centrifugation.
  • Example 2 The same copra meal as in Comparative Example 1 was suspended and dispersed in 10 times the amount of distilled water by weight, then sodium hydroxide was added to adjust the pH of the suspension to 12, and the autoclave at 120 ° C. for 2 hours.
  • the alkali solution treatment was performed by heat treatment. After adding hydrochloric acid to bring the pH of the suspension to 6.1, the residue was recovered by solid-liquid separation. Further, in the same manner as in Example 1, washing with 7 times the amount of distilled water was repeated twice.
  • the obtained residue was hydrolyzed at 50 ° C. for 20 hours by adding 2% by weight of Sumiteam ACH-L with 15 times by weight of distilled water, and the mannobiose content was 69.6%. %, And a mannobiose-containing composition having a crude protein content of 1.8% by weight was obtained.
  • the ratio of elution into the supernatant fraction was slightly increased because of the low molecular weight of mannan polysaccharide due to ⁇ -cleavage. From the above, it was shown that the protein can be selectively solubilized and removed by washing the coconut powder with an alkaline solution while leaving the mannose in the coconut powder. In particular, it was considered more suitable to adjust the pH of the alkaline solution in the range of pH 10 to 13, more preferably in the range of pH 11 to 13.

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Abstract

　本発明はマンノビオースを高純度に含む組成物を効率良く製造できる方法を提供することを課題とする。　マンナン多糖類含有原料を、アルカリ溶液で処理した後に、固液分離により残渣を回収し、次いで該残渣中のマンナン多糖類を加水分解することを特徴とする、マンノビオース純度が４０重量％以上であるマンノビオース含有組成物の製造方法。

Description

マンノビオース含有組成物の製造方法
　本発明は、マンナン多糖類含有原料から高純度のマンノビオース含有組成物を製造する方法に関する。
　β－１，４マンノビオースとは、Ｄ-マンノースがβ－１，４マンノシド結合により２個結合してできた二糖類のことである（以下、単に「マンノビオース」と称する）。近年、マンノビオースのようなマンノース残基を構成糖とする糖類の生理機能が食品や家畜飼料の分野において注目されている。例えば、腸内有用菌であるビフィドバクテリウムを増殖させる効果（特許文献１）、さらには過酸化脂質上昇抑制やミネラル吸収促進などの生理効果を有すること（特許文献２、特許文献３）、またサルモネラ菌の腸内定着防止効果（特許文献４）や家禽類の卵の品質が向上する効果（特許文献５）などが報告されている。
　またさらには、生体内糖タンパク質の糖鎖部分は、細胞間情報伝達などと深く関わりを持っており、生命活動維持において重要な働きをすることがわかっているが、その糖鎖を構成する糖質の中でも特にマンノース類は欠かすことのできない糖質であることから、医薬品の原料などとしての応用も期待されている（特許文献６）。
　このマンノビオースを高純度に得るにあたり関連する製造法としては、例えば、コプラミールから酵素分解によって製造する方法（特許文献７）が従来知られている。また、グアガムやローカストビーンガムといったガラクトマンナンを含有する天然物、さらにはコンニャクイモといったグルコマンナンを含有する天然物に酸や酵素を添加して加水分解する方法でも得られることが知られている（特許文献８）。また、コーヒー抽出残渣等を加水分解する方法でも得られることが知られている（特許文献１）。
特開２００１－１４９０４１号公報 特開２００２－２６２８２８号公報 特開２００２－３０６０９３号公報 ＷＯ２００４／０４８５８７号公報 特開平７－２３６４２９号公報 特開昭５８－２１２７８０号公報 特開平１１－１８７９３号公報 特開平８－１７３０５５号公報
　しかしながら、上記のような方法で得られたマンノビオースの純度はせいぜい３０～３５重量％程度であり、マンノビオース以外の成分も多く含まれている。例えば、重合度が３～１０のマンノオリゴ糖類や、ショ糖などの他の構成糖を含む糖類や、タンパク質等である。そのため、これらの技術はマンノビオースの純度を特に高めようとする目的はなく、仮に上記方法においてマンノビオースの純度をより高めようとすると、この後さらに糖類の分離や精製といった非常に煩雑で手間のかかる一連の工程を行うことが通常必須となり、製造コストも上昇する。そのためマンノビオースを効率良く高純度で製造するにはほど遠い方法であった。そこで本発明はマンノビオースを高純度に含む組成物を効率良く製造できる方法を提供することを課題とする。
　本発明者らは、かかる課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、マンナン多糖類含有原料をまずアルカリ条件下の溶液で洗浄処理しておくことでタンパク質やショ糖といったマンナン多糖類以外の成分を低減することができ、その結果加水分解後にマンノビオースの純度を高める為の分離・精製操作が簡略化できるという知見を見出し、本発明の課題を解決するに到った。
　すなわち本発明は、
（１）マンナン多糖類含有原料を、アルカリ溶液で処理した後に、固液分離により残渣を回収し、次いで該残渣中のマンナン多糖類を加水分解することを特徴とする、マンノビオース純度が４０重量％以上であるマンノビオース含有組成物の製造方法、
（２）マンナン多糖類含有原料をアルカリ溶液処理する際のｐＨが８．５～１３．５の範囲である前記（１）記載のマンノビオース含有組成物の製造方法、
（３）マンナン多糖類含有原料が、ココナッツの胚乳である前記（１）記載のマンノビオース含有組成物の製造方法、
（４）該組成物中の粗タンパク質含量が１０重量％以下である前記（１）記載のマンノビオース含有組成物の製造方法、である。
　本発明はマンナン多糖類含有原料に対して、マンナン多糖類を加水分解する前段階においてアルカリ溶液処理を行い、マンナン多糖類以外の成分を可溶化することにより、高純度のマンノビオース含有組成物を複雑な工程を経ることなく、簡便な工程にて得ることができるものである。従来は植物細胞の細胞壁の多糖類成分を抽出する際にアルカリ溶液で抽出が行われることがあったが、本発明のようにマンナン多糖類含有原料を用いた場合に、アルカリ溶液処理によってマンナン多糖類を抽出させることなくマンナン多糖類以外の成分を効率良く洗浄できるという効果はこれまで予測できなかったものである。特にココナッツ果実の胚乳部分などの特定のマンナン多糖類含有原料においてマンナン多糖類以外の成分を効率良く洗浄できる効果が高い。
　本発明のマンノビオース含有組成物の製造方法は、マンナン多糖類含有原料を、水に分散させてからアルカリ溶液処理してマンナン多糖類以外の成分を可溶化した後に、固液分離により残渣を回収し、次いで該残渣中のマンナン多糖類を加水分解することを特徴とするものである。以下、本発明を詳細に説明する。
（マンナン多糖類含有原料）
　本発明に用いるマンナン多糖類含有原料は、ガラクトマンナン、グルコマンナン、ガラクトグルコマンナンといったマンナン多糖類を含有する原料をいう。特に植物系原料にあってはココヤシ、パームヤシ、ゾウゲヤシ等のヤシ類、コンニャクイモ、ツクネイモ、ヤマイモ等のイモ類、ユリ、スイセン、ヒガンバナ等の地下茎、ローカストビーンガム、フェヌグリークガム、大豆種皮、コーヒー、グァーガム等の豆類を用いることができ、特にマンナン多糖類以外の成分の除去性の点でココヤシの果実であるココナッツの胚乳を用いることが好ましい。ココナッツの胚乳は、収穫した果実からハスクや内果皮を取り除いて直接胚乳を取り出して使用しても良いが、ヤシ油の原料となるコプラ、あるいはコプラからヤシ油を搾油した搾油粕（コプラミール）でも構わない。また、製菓材料として流通しているデシケートココナッツや、バージンココナッツケーキのような脱脂ココナッツ粉などを用いても良い。
　マンナン多糖類含有原料は原料の粒度や原料中の成分の抽出しやすさなどの状況によってはそのまま用いることができるが、原料の粒度が大きい場合などは作業効率を考慮し、破砕機や粉砕等により予め適当な大きさの粒状ないし粉末状にしてから使用するのが好ましい。また、原料中の粗脂肪分が高いと製造工程中にいわゆる石鹸臭と称される臭いが発生して最終製品の風味に影響を及ぼす場合も考慮されるので、ヘキサン、プロパノール、エタノール等の有機溶剤を用いて予め脱脂してから用いるのがより望ましい。
（アルカリ溶液処理）
　本発明は上記原料をそのまま加水分解に供するのでなく、まずアルカリ溶液で処理し、不純物であるマンナン多糖類以外の成分を選択的に可溶化させ、除去することが重要である。すなわち、加水分解処理を行う前に、例えば予めアルカリ性に調整した溶液に原料を直接懸濁させるか、又は原料を水に懸濁させてから懸濁液をアルカリ性に調整した後、５～１２０分間静置又は攪拌することによってアルカリ溶液処理を行う。
　アルカリ溶液処理を行うことによってマンナン多糖類はなるべく保持しつつ、不純物であるマンナン多糖類以外の成分、例えばタンパク質、非マンノース系の糖類、ポリフェノールやサポニン等の微量成分がより多く除去される。これにより次工程のマンナン多糖類の加水分解工程の後に複雑なマンノビオースの分離・精製工程を行うことが不要となり、製造効率が極めて向上する。
　アルカリ溶液処理の際のｐＨ条件としては、少なくとも処理中の懸濁液のｐＨがアルカリ性（ｐＨ＞７）に保持されていることが重要である。特にアルカリ溶液処理の開始時における懸濁液のｐＨは、ｐＨ９～１３．５が適当であり、ｐＨ９．５～１３．５が好ましく、ｐＨ１０．５～１３．５がより好ましく、１１．５～１３．５がさらに好ましい。より高いｐＨで処理することにより、マンナン多糖類以外の成分を選択的に、かつ短時間でより多く可溶化させることができる。ただし、アルカリ溶液処理の時間をより長くかけて処理すればｐＨ９未満のアルカリ溶液処理であってもマンナン多糖類以外の成分を可溶化することはできる。
　アルカリ溶液処理の際に用いるアルカリ物質としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、アンモニアなど一般的に用いられるアルカリ性物質が挙げられる。これらの中でもより高いｐＨで処理を行うには強アルカリである水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等が好ましい。
　原料を懸濁させる際のアルカリ溶液の液量としては、原料を十分に分散させることができる量であればよく、作業効率などを考慮すると、重量換算で原料の３～１５倍量が好ましく、５～１０倍量がさらに好ましい。懸濁時の温度としては、溶液が凍らない温度以上であって、マンナン多糖類がこの段階でなるべく加水分解されない温度域であればよく、通常は室温の２５～１２１℃が好ましく、６０～１２１℃で加熱するのがより好ましい。加熱する際の時間は限定されないが、５～１８０分が適当である。
　なお、アルカリ溶液処理の間に、懸濁液のｐＨは徐々に低下してくる場合がある。この場合、所望のｐＨ範囲内であれば特にｐＨを再調整する必要はない。ただし、処理中にｐＨ７以下となってしまう場合や、ｐＨ７以上であっても所望のｐＨ範囲から外れてしまう場合には適宜上記のアルカリ物質を補充すればよい。
　次に、アルカリ溶液処理後の懸濁液を次工程に供するが、必要により塩酸、硫酸、硝酸、クエン酸、酢酸、プロピオン酸等の酸を添加して懸濁液を中性ないし元の懸濁液のｐＨ、例えばｐＨ５～７程度まで中和してから、遠心分離やろ過といった分離手段により固液分離し、残渣を回収する。
　回収された残渣は次いで加水分解処理に供する。該残渣はそのまま加水分解処理に供しても構わないが、アルカリ溶液処理により洗浄し切れなかったタンパク質、糖類や、塩その他のアルカリ溶液処理による生成物などをより多く除去する為に、水に懸濁してさらに洗浄を行ってから用いる方がより望ましい。その際、使用する水の量としては、先のアルカリ溶液と同様に十分に分散し攪拌できるだけの量であれば問題ないが、より好ましくは重量比で原料の５～１０倍量である。蒸留水等の温度としては、蒸留水が凍らない温度域以上であって、マンナンが加水分解されてマンノオリゴ糖が生成してこない温度域の範囲であれば構わない。通常は室温の２５℃～１２１℃の温度域、より好ましくは６０～１００℃で静置又は攪拌するのが良い。蒸留水で洗浄する回数は２回以上がより好ましい。洗浄終了後は、アルカリ溶液処理後と同様に固液分離を行い、残渣を回収する。
（加水分解処理）
　以上のようにしてアルカリ溶液処理されたマンナン多糖類含有原料の残渣に含まれるマンナン多糖類を加水分解し、二糖類であるマンノビオースを生成させる。
　マンナン多糖類を加水分解する条件としては特に限定されないが、例えば、塩酸や硫酸などの酸による加水分解法や高温の水蒸気を用いて加水分解する方法では、マンノースの重合度が３～１０のマンノオリゴ糖類も多く生成されてしまうため、マンノビオースをできるだけ多く生成させるのに相応しい方法であるとは言い難い。
　より純度の高いマンノビオースを生成させるためには、マンナン分解酵素を用いた方法を選択するのがより好適である。その際使用する酵素としては、マンナンに作用してマンノオリゴ糖類を遊離できるマンナン分解活性を有する酵素であれば特に限定されるものではないが、より好ましくはendo型のβ－マンナナーゼ等が適当である。また、セルラ－ゼ、キシラナ－ゼ、ペクチナ－ゼおよびガラクタナ－ゼ等のヘミセルラ－ゼにもマンナン分解活性を夾雑するものがあるため使用できる。市販の酵素製剤を使用しても良く、その中でも食品用酵素剤として市販されているものであれば、食品用途としての使用実績があり、安全性が確立されている。
　酵素反応を行う際の条件としては、通常の酵素反応の条件であれば特に問題はなく、使用する酵素に最適な条件を選択すれば良い。反応温度は、酵素が失活せず尚且つ微生物が繁殖しない温度域であることが望ましく、好ましくは４０～８０℃、さらに好ましくは５０～７０℃である。反応におけるｐＨは使用する酵素の至適条件下で行うのが望ましいが、反応温度同様に微生物による腐敗を防止するためにｐＨ２～６の酸性ないし弱酸性域が望ましい。反応時間は使用する酵素量にもよるが、作業都合上３～４８時間にするのが好ましい。加水分解反応後は、先述の方法により固液分離され、上清が回収される。
（マンノビオース含有組成物）
　上記工程により得られた溶液をそのまま使用しても良いが、用途に合わせて、乾燥、濃縮などの処理を行い、粉末、顆粒、錠剤、シロップなどの任意の形態に加工してマンノビオース含有組成物とする。このようして得られたマンノビオース含有組成物は、粗タンパク質含量が１０重量％以下、５重量％以下あるいは３重量％以下に低減されており、加水分解工程の後にさらに追加で分離・精製工程を行わなくともマンノビオースの純度は十分に高く、少なくとも４０重量％以上、５０重量％以上、６０重量％以上あるいは６５重量％以上有するものである。
　以下、本発明のより具体的な実施形態を説明する。なお、本実施例において粗タンパク質含量はケルダール法により測定し、マンノビオース含量は以下の方法により測定した。
＜マンノビオースの分析方法＞
　サンプルを0.05g精秤した後に蒸留水で10mlにメスアップした。限外ろ過フィルター「ウルトラフィルターユニットUSY-1」（分画分子量10,000、ADVANTEC社製）に通液した後、ろ液を蒸留水で10倍希釈した。次いで陰イオン除去カートリッジ「OnGuard II A」（DIONEX社製）に通液した後、DIONEX社の糖質・アミノ酸高感度分析システム（HPAE-PAD法）により分析した。

（HPAE-PAD法による分析条件）
　・システム　　　：ICS-3000 (DIONEX社製)
　・カラム　　　　：CarboPack PA1（DIONEX社製）
　・溶媒　　　　　：20mM NaOH (0-20min)、20mM NaOH＋20mM NaOAc (20-35min)
　・流速　　　　　：1.0 ml / min
　・検出器　　　　：PAD
　・カラムオーブン：30℃
（比較例１）
　ココナッツ果実の胚乳を圧搾し、油の搾り粕を粉砕して製造された市販のココナッツ粉をフィリピンより入手した。これに対し重量比で２倍量のヘキサンを混合して６０分間激しく攪拌した。濾過により回収した残渣に再度ヘキサンを添加して、再度激しく攪拌した。この操作を計３回繰り返して、残存油分が０．８％になるまでココナッツ粉を予め脱脂した。
　脱脂したココナッツ粉１０ｇに対し、蒸留水１５０ｇと市販のマンナナーゼ「スミチームＡＣＨ-Ｌ」（新日本化学工業株式会社製）を０．２ｇ添加して、ｐＨ５、反応温度５０℃、反応時間２０時間の条件で加水分解反応を実施した。反応後は遠心分離（１０，０００ｇ、２０分間）を行い上清を回収した。凍結乾燥により上清中に含まれる固形分を回収し、固形分中の粗タンパク質含量とマンノビオース含量を測定したところ、それぞれ１４．８重量％と３５．６重量％であった。
（実施例１）
　比較例１と同様にしてココナッツ粉を脱脂した後、重量比で１０倍量の蒸留水に懸濁し分散させた後に、水酸化ナトリウムを添加して懸濁液のｐＨを１２に調整し、８０℃の温度で２時間加熱攪拌してアルカリ溶液処理を施した。その後、塩酸を加えて懸濁液のｐＨを６．２に再調整した後、遠心分離（１０，０００ｇ、２０分間）にて固液分離を行った。残渣を回収して、重量比で７倍量の蒸留水を加えて室温条件下で３０分間攪拌して残渣を洗浄した。その後、遠心分離による固液分離で残渣を再度回収した。この蒸留水による洗浄操作を計２回繰り返した。その後、得られた残渣の固形分に対して水が１５倍量含まれるように蒸留水を添加し、比較例１と同じ条件で酵素反応を行った。加水分解後は遠心分離で上清を回収し、凍結乾燥にて固形分を回収した。このようにして得られた固形分中の粗タンパク質含量は２．９重量％と比較例１と比べて１０重量％以上も低くなっており、またマンノビオース含量も７２．０重量％と２倍以上も高いものであった。
（比較例２）
　ヤシ油の搾油粕であるコプラミール５０ｇに対して、等量の蒸留水と「スミチームＡＣＨ－Ｌ」を０．４ｇ添加して十分に攪拌混合した後、５０℃の温度条件で２２時間反応を行った。反応後、８０℃のパーフェクトオーブンで十分に乾燥を行い、得られた固形分について粗タンパク含量とマンノビオース含量を測定したところ、それぞれ１９．９重量％と１２．７重量％であった。
（実施例２）
　比較例１と同じコプラミールを、重量比で１０倍量の蒸留水に懸濁し分散させた後に、水酸化ナトリウムを添加して懸濁液のｐＨを１２に調整し、１２０℃のオートクレーブで２時間加熱処理することによりアルカリ溶液処理を施した。塩酸を添加して懸濁液のｐＨを６．１にした後に固液分離で残渣を回収した。また、実施例１と同様に重量比で７倍量の蒸留水による洗い込みを繰り返し２回行った。得られた残渣に対し、重量比１５倍量の蒸留水とで２重量％のスミチームＡＣＨ－Ｌを添加して、５０℃の条件下で２０時間加水分解したところ、マンノビオース含量が６９．６重量％、粗タンパク含量が１．８重量％であるマンノビオース含有組成物が得られた。
（試験例）アルカリ溶液処理の際のｐＨの影響
　予めヘキサンで脱脂したココナッツ粉を重量換算で10倍量の蒸留水に懸濁したサンプルを12点用意し、塩酸又は水酸化ナトリウムを用いて懸濁液のpHを１ずつ変化させて３～１４に調整した。次に全サンプルを120℃、２時間の条件でオートクレーブ処理した後、遠心分離（10,000g、30分）により上清画分と沈殿画分に分離した。得られた上清画分（sup）および沈殿画分（ppt）に含まれる粗タンパク質含量およびマンノース含量（マンノース残基として）をそれぞれ分析した。なお、マンノース含量は、72％硫酸を用いて105℃の条件下で一晩加水分解し、炭酸バリウムで中和した後、HPAE-PADに供して分析した。。分析結果を表１に示した。
（表１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
　懸濁液がpH３～９の条件では原料中の粗タンパク質のうち５０％以上は可溶化せずに沈殿画分（ppt）に残るが、pHが９を超えると上清画分（sup）に可溶化してくる粗タンパク質の割合は増加し、沈殿画分の粗タンパク質含量は減少した。pHが１２以上では沈殿画分（ppt）に残る粗タンパク質は１２％以下にまで低減されており、特にアルカリ溶液処理の効果が高かった。
　一方、マンノース残基に関してはpH３～１３の条件ではほとんど上清画分（sup）には抽出されず、９０％以上は沈殿画分（ppt）に残存する結果であった。pH１４の条件になると、β開裂によりマンナン多糖類が低分子化するためか、上清画分へ溶出する割合がやや高くなった。
　以上より、ココナッツ粉をアルカリ性の溶液で洗浄することで、ココナッツ粉の中にマンノースは残したままタンパク質を選択的に可溶化し除去することができることが示された。特にｐＨ１０～１３の範囲、さらにはｐＨ１１～１３の範囲にアルカリ溶液のｐＨを調整することがより好適と考えられた。

Claims (5)

  1. マンナン多糖類含有原料を、アルカリ溶液で処理した後に、固液分離により残渣を回収し、次いで該残渣中のマンナン多糖類を加水分解することを特徴とする、マンノビオース純度が４０重量％以上であるマンノビオース含有組成物の製造方法。
  2. マンナン多糖類含有原料をアルカリ溶液処理する際のｐＨが８．５～１３．５の範囲である請求項１記載のマンノビオース含有組成物の製造方法。
  3. マンナン多糖類含有原料が、ココナッツの胚乳である請求項１記載のマンノビオース含有組成物の製造方法。
  4. 該組成物中の粗タンパク質含量が１０重量％以下である請求項１記載のマンノビオース含有組成物の製造方法。
  5. ココナッツの胚乳由来であって、マンノビオース純度が４０重量％以上、粗タンパク質含量が３重量％以下であることを特徴とする、マンノビオース含有組成物。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008062813A1 (fr) * 2006-11-21 2008-05-29 Fuji Oil Company, Limited Composition alimentaire contenant un mano-oligosaccharide
JP2011026230A (ja) * 2009-07-24 2011-02-10 Fuji Oil Co Ltd マンノビオース含有組成物の製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2591948B2 (ja) * 1987-02-27 1997-03-19 東和化成工業株式会社 β−１，４−マンノビオースの製造法
JPH1118793A (ja) * 1997-07-03 1999-01-26 Unitika Ltd マンノビオースの製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008062813A1 (fr) * 2006-11-21 2008-05-29 Fuji Oil Company, Limited Composition alimentaire contenant un mano-oligosaccharide
JP2011026230A (ja) * 2009-07-24 2011-02-10 Fuji Oil Co Ltd マンノビオース含有組成物の製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SACHSLEHNER A. ET AL.: "Hydrolysis of isolated coffee mannan and coffee extract by mannanases of Sclerotium rolfsii.", J. BIOTECHNOL., vol. 80, 2000, pages 127 - 134 *

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