JPH01291799A - キトサンオリゴ糖の製造方法およびその利用 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はキトサンを酵素分解してキトサンオリゴ糖を製
造する方法および得られたキトサンオリゴ糖からなる食
品保存料に関する。

〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕キト
サンは、エビやカニなど甲殻類や微生物の細胞壁などに
含有されるキチンを脱アセチル化したものであり、最近
では水処理剤やキレート刑など工業用；抗コレステロー
ル作用や人工皮膚、免疫賦活剤など医薬用；発芽促進効
果、抗カビ性など農業用；保湿効果による化粧品用など
のほか食品分野での利用など様々な用途に用いられはじ
めている。

しかし、キトサンは高分子物質であり、溶液とした場合
、非常に粘性を示す。例えばキトサン２〜３％（ｗ／ｖ
）溶液ではゲル状を呈し、キトサンを高濃度に溶解する
ことができない。そこで、キトサンの低分子化の方法と
して、これまでに塩酸による加水分解法（Ｓ、　Ｔ、　
Ｈｏｒｏｗｉｔｚら、ジャーナル・オブ・アメリカン・
ケミカル・ソサイエティ。

７９巻、５０４６〜５０４９頁（１９５７））、亜硝酸
による酸化分解法（Ｆ、　Ｙａｋｕら、セルロース・ケ
ミストリー・アンド・テクノロジー、１１巻。

４２１〜４３０頁（１９７７））および塩素による酸化
分解法（平野茂博ら２日本農芸化学会　昭和５９年度大
会講演要旨集、３３０頁）などの化学的分解法が知られ
ているが、使用する薬品類の安全性の問題や取扱い上の
繁雑さ、さらには多大なエネルギーが必要であることな
ど難点がある。

また、キトサン分解酵素であるキトサナーゼに関する報
告としては、バチルス・エスピー（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓ
ｐ、）の生産するキトサナーゼ、ペニシリウム・イスラ
ンデイカム（Ｐｅｎ　ｉｃ　ｉ　Ｉ　Ｉ　ｉｕｍ　１ｓ
ｌａｎｄｉｃｕｌ１１）の生産するキトサナーゼ、スト
レプトマイセス（Ｓｔｒｅ　ｔｏｗ　ｃｅｓ）爲の生産
するキトサナーゼなどが知られている。

しかし、これらキトサナーゼは活性が低いなど生産性の
問題や、高度の精製技術が必要であるなどの問題があり
、市販には到っていない。一般市販酵素を用いたキトサ
ン分解法として、パパイン。

セルラーゼおよび酸性プロテアーゼの使用（特開昭６３
−６３３８８）があるが、キトサンに対する各酵素の使
用量が多く、コスト的に難点があり、十分に満足できる
方法は未だに得られていない。

〔課題を解決するための手段〕

そこで、本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意研究を
重ねた結果、キトサン溶液をペクチナーゼを主成分とす
る酵素剤で酵素分解することによりキトサンオリゴ塘を
製造することができ、しかも得られたキトサンオリゴ糖
を用いて渋味のない食品保存料が得られることを見出し
て本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明はキトサン溶液をペクチナーゼを主成
分とする酵素剤で酵素分解し、キトサンオリゴ糖を製造
することを特徴とするキトサンオリゴ糖の製造方法およ
び該キトサンオリゴ糖からなる食品保存料を提供するも
のである。

本発明で用いるキトサンは、甲殻類、昆虫類。

貝類などの下等動物の外皮骨格組織の成分および菌類の
細胞壁成分として知られているキチンを原料とし、これ
をアルカリ処理などの常法により脱アセチル化して得ら
れるものである。

キトサンは酸性下でのみ溶解するため、キトサン溶液を
調製するにあたり酸を使用するが、その際に用いる酸と
しては有機酸および無機酸のいずれでもよいが、食品に
添加することを考慮し、酢酸、乳酸、クエン酸、リンゴ
酸など通常食用に供される酸を用いることが望ましい。

特に、得られたキトサンオリゴ糖を食品保存料として用
いることを考えた場合、酸自身に抗菌力の強さが知られ
ている酢酸が望ましい。酢酸を含有する食品としては食
酢が良く知られており、香味の面、抗菌性の面から最も
好ましい。また、その他の保存効果を有する保存料や調
味料を併用してもよい。具体的には酢酸ソーダ、特許第
９５９２２２号等に記載の食酢含有保存料や市販食酢な
どが利用できる。

次に、本発明で用いるペクチナーゼ（ペクチン分解酵素
）を主成分とする酵素剤としては一般に市販されている
酵素剤で十分であるが、至適ｐＨが３〜５であり、酢酸
によるキトサンの可溶化および酵素分解時の最適ｐＨの
調整の条件がそのまま適用できるものが好適に利用でき
る。また、ペクチナーゼは一般にアスペルギルス・ニガ
ー（ＭＰ旧庄■Ｕ頂１肛）やリゾープス属（−）などに
より生産されたものが市販されており、いずれを用いて
もよいが、粘性低下の点から前者の方が好ましい。

キトサン溶液のペクチナーゼを主成分とする酵素剤によ
る酵素分解の条件は、キトサン１重量部に対し酢酸０．
１重量部以上、好ましくは０．３〜６重量部を含むｐ［
＋３〜５のキトサン溶液にペクチナーゼを主成分とする
酵素剤０．００１重量部以上、好ましくは０．００５〜
０．０５重量部添加し、４０〜６０°Ｃで１時間以上の
酵素分解を行い、キトサン分解液とする。次いで、得ら
れたキトサン分解液をアセトン、イソプロパツールなど
の有機溶媒や水酸化ナトリウムなどによりｐＨ６，５以
上に調整することにより沈澱を生成させ、濾過。

遠心分離などにより沈澱物を分取し、水洗、乾燥するこ
とによりキトサンオリゴ糖を得ることができる。

このようにして得られたキトサンオリゴ糖を食品保存料
として使用する場合、キトサン分解液を加熱して酵素を
失活せしめたもの、該分解液から分離、精製したキトサ
ンオリゴ糖あるいは該キトサンオリゴ糖を酸に溶解せし
めたものなどのいずれでもよい。添加量は、キトサンオ
リゴ糖として０．００５〜０．５％（ｗ／ｗ）、好まし
くは０．０１〜０．２％（ｗ／ｗ）である。添加量が少
ないと、抗菌効果が期待できず、添加量が多いと、渋味
が発現するので注意する必要がある。添加するキトサン
オリゴ糖の形状は液状または粉末状、顆粒状などの固体
状で使用でき、添加方法は溶解、混練、噴霧。

散布、浸漬など任意であり、いずれも食品に添加しやす
い形状、方法を適宜選択すればよい。

本発明は、ペクチナーゼを主成分とする酵素剤によるキ
トサンの酵素加水分解法によってキトサンオリゴ糖を得
る方法であるが、キトサンを可？容化する段階から分解
の終了段階まで酢酸または食酢などを使用することによ
り、（ア）酵素分解段階でも可溶化工程の酢酸または食
酢などが残存するので、そのままもしくは筒車な調製工
程で分解することができる。（イ）酢酸酸性下での酵素
活性を有する酵素剤を使用するので、充分に酵素分解を
行うことができる。（つ）ペクチナーゼを主成分とする
酵素剤によって加水分解された分解液中に防腐力の強い
酢酸または食酢などが存在するので、分解終了後のキト
サンオリゴ糖液の長期間の保存が可能であること（１）
さらに、分解終了後のキトサンオリゴ糖の防腐力と酢酸
または食酢の防腐力が相乗的に増強された顕著な防腐力
を有する保存料を得ることができる等の種々の効果を得
ることができる。

〔実施例〕

以下に実施例をあげて本発明を説明するが、本発明はそ
れのみに限定されることはない。

実施例１ キトサン２．０ｇを１％酢酸水溶液１００ｄに溶解した
０次いで、第１表に示した各酵素を０．０４ｇ加え、４
５°Ｃ恒温水槽中でゆっくり攪拌しながら６時間反応せ
しめた。反応終了後、沸とう水中に５分間保ち、酵素を
失活せしめ、キトサンオリゴ糖液を得た。得られたキト
サンオリゴ糖液をジャーレス（ｓｈａｌｅｓ）変法（Ａ
ｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　ＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＣｈｅ
ｍｉｓｔｒｙ、　３５巻、１１５４〜１１５６頁、１９
７１）により測定したところ、４２０ｒ＋ｍで吸収が認
められ、キトサンオリゴ糖が生成していることが確認さ
れた。また、得られた各キトサンオリゴ糖液について分
解程度、抗菌活性および渋味を測定した。

この結果を第１表に示す。なお、分解程度は東京計器Ｂ
型粘度計でＢＬアダプタを用い、２０°Ｃにおける粘度
を測定した。抗菌活性は、被験菌としてサツカロマイセ
ス−セレビシェ（Ｓａｃｃｈａｒｏｍ　ｃｅｓｃｅｒｅ
ｖｉｓｉａｅ）ＩＦＯＯ２０３をＹＭ培地（酵母エキス
３ｇ、ＩＥ芽芽生キス３ｇペプトン５ｇ、グルコースＬ
ｏｇを蒸留水で１２にしたもの、ｐＨ５，５）に３０°
Ｃで２４時間前培養した液２ｄを、常法に従い殺菌処理
したＹＭ寒天培地（上記ＹＭ培地＋寒天１．５％（ｉｖ
／ｖ））　１００　ｍｌに加えプレートを作成し、常法
に従い適宜希釈したキトサンオリゴ糖液３０μ２をカッ
プ法により３０″Ｃで２４時間後のハロー形成の有無を
調べ、ハロー形成するキトサンオリゴ糖の最小濃度をＭ
ＩＣとした。渋味は、キトサンオリゴ糖液を水で１０倍
希釈し、官能評価で渋味の強弱を判定した。また、対照
は酵素を添加しなかったこと以外は上記と同様の操作を
行ったものとした。

第１表より明らかなように、ペクチナーゼ、特にアスペ
ルギルス・ニガーにより生産されたペクチナーゼを主成
分とする酵素剤を用いて得られたキトサンオリゴ糖がす
ぐれていることがわかった。

次に、キトサンを溶解する酸について検討した。

キトサン２．０ｇを第２表に示した酸の１％水溶液に溶
解後、水酸化ナトリウムにてｐＨ４，０に調整した。そ
こにスミチームＡＰ２　（新日本化学工業■製）０．０
５ｇを加え、４５°Ｃ恒温水槽中でゆっくり攪拌しなが
ら６時間反応せしめた。反応終了後、沸とう水中に５分
間保ち、酵素を失活せしめ、キトサンオリゴ糖液を得た
。得られた各キトサンオリゴ糖液について分解程度、抗
菌活性を前記と同様の方法により測定した。この結果を
第２表に示す。

第２表 第２表から明らかなように、キトサンを可溶化し、酵素
分解する場合、酢酸が好ましいことがわかった。

次に、酵素の添加量について検討した。キトサン２．Ｏ
ｇを１％酢酸水溶液１００ｍ１に溶解し、スミチームＡ
Ｐ２（新日本化学工業■製）をキトサンに対して０．２
５〜４％（ｗ／ｗ）加え、５０°Ｃ恒温水槽中でゆっく
り攪拌しながら６時間反応せしめた。反応終了後、沸と
う水中に５分間保ち、酵素を失活せしめ、キトサンオリ
ゴ糖液を得た。

得られたキトサンオリゴ糖液の粘度を前記と同様の方法
により測定し、結果を第１図に示した。第１図より明ら
かなように、酵素無添加時の粘度１４６０ｃｐが酵素添
加により低下し、酵素添加量は基質に対して約１％（ｗ
／ｗ）ではほぼ一定となり、キトサンが分解しているこ
とがわかった。

次に、酵素反応時間について検討した。キトサン２．０
ｇを１％酢酸水溶液１００　ｍｌに溶解し、スミチーム
ＡＰ２（新日本化学工業■製）をキトサンに対して２％
（ｗ／ｗ）加え、５０℃恒温水槽中でゆっくり攪拌しな
がら１〜１８時間反応せしめた。反応終了後、沸とう水
中に５分間保ち、酵素を失活せしめ、キトサンオリゴ糖
液を得た。得られたキトサンオリゴ糖液の粘度を前記と
同様の方法により測定し、結果を第２図に示した。

第２図より明らかなように、酵素反応は６時間程度でキ
トサンの分解がほぼ一定となることがわかった。

実施例２ キトサン５．０ｇを市販食酢（酢酸酸度４．２％（ｗ／
ｖ））　１００　ｔｔｔｉに溶解した。次いで、スミチ
ームＡＰ２（新日本化学工業■製）　０．１　ｇを加え
、５０°Ｃ恒温水槽中でゆっくり攪拌しながら６時間反
応せしめた。反応終了後、沸とう水中に５分間保ち、酵
素を失活せしめ、キトサンオリゴ糖液（Ａ）を得た。

適当な大きさに切断した白菜１０ｋｇに１０％食塩水１
０ｋｇを添加し、５ｋｇの重石をして１８時間塩漬けを
行なった後、白菜を取り出して軽く水切りした。この塩
漬白菜３００ｇに、食塩５ｋｇ、グルタミン酸ソーダ０
．５ｋｇおよびキトサンオリゴ糖液（Ａ）を第３表に示
す量加えたものに水を加えて１００ｆとした調味液３０
０ｄを漬液として添加し、これをビニール袋に入れて密
封し試作品を得た。また、対照としてキトサンオリゴ糖
液（Ａ）を添加しないこと以外は上記と同様の組成の調
味液を用いた対照品を作った。

得られた試作品および対照品それぞれ２０検体を室温（
１８〜２６°Ｃ）で７日間保存し、漬液の濁り具合から
防腐効果を判定した。また、保存１８目のものを１０人
のパネラ−に試食してもらい食味評価を行なった。この
結果を第３表に示す。

第３表 第３表より明らかなように、防腐効果があり、かつ食味
に問題ないキトサンオリゴ糖量（固型分として）は、原
料野菜に対し０．００５％〜０．５％（Ｗ／Ｗ）が望ま
しいことが判った。

実施例３ 鶏卵の全卵液２２５ｇを溶きほぐし、だし汁５０ｄを入
れ、次いで醤油５ｄ、塩１ｇ、砂糖１４ｇおよび実施例
２で得たキトサンオリゴ糖液（Ａ）３ＩＩ１．に水を加
えて４０戚とした試験液を加えて混合した０次に、卵焼
なべに薄（油をひいて熱し、上記の卵焼き原料の１／４
程度を流し入れ、底の部分が固まってきたところで手前
に巻き込んだ。

巻いたものをなべの向う側に移し、再びなべに油をひき
、先と同様に原料を流し込み、底の部分が固まってきた
ところで初め（＝焼いた部分を芯にして手前に向って巻
き込んだ。同様にして次々に巻き込みながら焼いた後、
好みの大きさに切って卵焼きの製品を得た。また、対照
としてキトサンオリゴ糖液（Ａ）を添加しないこと以外
は上記と同様にして卵焼きを作った。

得られた製品および対照品について、保存試験および食
味評価を行った。この結果を第１表に示す。なお、保存
試験は製品および対照品をトレイバックに入れサランラ
ップで包装し、２０°Ｃで保存した場合の腐敗の程度を
示す。なお、表中の−は腐敗せず２士は腐敗した。＋＋
は腐敗が著しいを示す。食味評価は２０人のパネラ−に
できたての製品を試食してもらい、食味評価を行なった
。

この結果を第４表に示す。

第４表 第４表から明らかなように、キトサンオリゴ糖液を添加
することにより、卵焼きの保存性が向上し、食味の面か
らも良好であることがわかった。

また、一部のパネラ−により製品の方が対照品より黒ず
みが少なく色調が良好であるとの評価が得られた。

実施例５ キトサン５．０ｇを２％（−／い）乳酸液１００　ｍｌ
に溶解した９次いで、マセロチーム　２Ｓ（Ｉ＄３ヤク
ルト本社製）０．２ｇを加え、４５°Ｃ恒温水槽中で６
時間ゆっくり攪拌しながら反応せしめた。反応終了後、
沸とう水中に５分間保ち、酵素を失活せしめ、キトサン
オリゴ糖液（Ｂ）を得た。得られたキトサンオリゴ糖液
（Ｂ）を用いて下記の組成のきゅうりの浅漬けを作り、
保存試験を行った。

なお、きゅうりと漬液の固体：液体＝ｌ：１とした。

この結果を第５表に示す。なお、表中の−は漬液の混濁
なし、＋は漬液の混濁あり、十＋は漬液はげしく混濁を
示す。

第５表 表より明らかなように、キトサンオリゴ糖の添加により
保存効果が著しく向上した。

実施例５ 糖類５０％（ｗ／ｗ）、呈味剤フレーバー香味液２０％
（ｗ／ｗ）に下記に示す試験液を加え、水で加水して１
００％としたみりん風調味料を作った。

ｈ　−民」　？ Ａ　　実施例２で得られたキトサンオリゴ糖液（Ａ）　
　ＬＸ（ｖ／ｗ）Ｂ　　醸造酢（酢酸酸度５％のもの）
　　　　２χ（ｖ／ｗ）Ｃ水 これらの製品をそれぞれ小袋に密封し、３０°Ｃで保存
して酵母による発泡の有無を調べた。また、食味評価を
実施例１と同様にして実施した。この結果を第６表に示
す。

第６表 （＝）・・・発泡認められず （＋）・・・発泡あり 第６表より明らかなように、製品Ａが保存性および食味
がよいことがわかった。

実施例６ 皮をむき切断したジャガイモ４００　ｇ、豚肉１００ｇ
をサラダ油１２ａｔで炒め、ここに醤油３７ｍ１．酒１
５ｄ、　　ミリン８ｄ、砂ｔ７！１３．５ｇ、食塩２．
５ｇ、実施例２で得られたキトサンオリゴ糖液（Ａ）１
０ｍ、醸造酢（酢酸酸度１０％のもの）５成および水１
７５ｄを加え、汁気がなくなるまで煮込み、肉ジャガ（
製品Ｂｌ）５５０ｇを得た。

また、対照としてキトサンオリゴ糖液（Ａ）を添加せず
、醸造酢（酢酸酸度１０％のもの）１５ｉＩｌおよび水
１１５ｍ１を用いたこと以外は上記と同様にして肉ジャ
ガ（製品Ｂ２）を作り、さらにキトサンオリゴ糖液（Ａ
）と醸造酢を添加せず、水１９０ｄを用いたこと以外は
上記と同様にして肉ジャガ（対照品）を作った。

得られた製品および対照品をパック詰めし、２５°Ｃで
所定期間保存試験を行い、−船主菌数を測定した。−船
主菌数の測定は、常法に従い毎日標準寒天培地を用いた
混釈法で測定し、１０’個／ｇに達した時を腐敗日と判
断した。また、できたての製品をパネラ−に試食させ食
味評価を行った。

この結果を第７表に示す。

第７表 第７表より明らかなように、製品Ｂｌは微生物による腐
敗を抑制し、かつ食味も良好であった。

実施例７ タラすり身１０００ｇに食塩３０ｇを加え、よく播潰し
、次いで馬鈴薯澱粉６０ｇ、砂Ｗ１０ｇ。

実施例２で得られたキトサンオリゴ糖液（Ａ）２５戚と
、醸造酢（酢酸酸度１０％のもの）１１に水酸化ナトリ
ウム３３．３ｇを加えて混合して得た食酢液１５ｍ！お
よび水１６０ｄを加え、さらによく播潰し板付した後、
蒸化に並べ４０分間蒸煮した。蒸煮終了後、蒸化から取
り出してかまぼこ（製品ＣＩ）を得た。また、対照とし
て食酢液を添加せず、水１７５成を用いたこと以外は上
記と同様にしてかまぼこ（製品Ｃ２）を作り、キトサン
オリゴ糖液（Ａ）と食酢液を添加せず、水２００　ｍｌ
を用いたこと以外は上記と同様にしてかまぼこ（対照品
）を作った。

得られた製品および対照品を２０°Ｃで所定期間保存し
、実施例２と同様にして保存試験および食味評価を行っ
た。この結果を第８表に示す。

第８表 表より明らかなように、製品ＣＩおよび製品Ｃ２は対照
品に比べて保存性１食味ともに優れており、特に製品Ｃ
１が優れていることが判った。

実施例８ 精白米１．５ｋｇを水洗したのち、実施例２で得られた
キトサンオリゴ糖液（Ａ）３０ｍｆ、水２２２０ｍｋを
加えて市販炊飯器にて炊飯したところ、保存性に優れ、
食味の良好な米飯を得ることができた。

実施例９ 実施例２で得られたキトサンオリゴ糖液（Ａ）をアセト
ン中に滴下し、沈澱物を得た。この沈澱物を分別し、水
洗、乾燥させてキトサンオリゴ糖を得た。

小麦わ）４ｋｇに対し食塩１５０ｇ、上記で得られたキ
トサンオリゴＦ’５ｇおよび水１５００　ｍＡを加え、
よく混ねてめん打ちを行いうどんを作ったところ、保存
性に優れ、食味の良好なうどんを得ることができた。

実施例１０ 豚の可食部分をひき肉にしたもの３００ｋｇにデンプン
１５ｋｇ、塩３ｋｇ、すりおろしニンニク５ｋｇ。

化学調味料および香辛料を適量加え、さらに実施例２で
得られたキトサンオリゴ糖ｉ　（Ａ）　８　ｆｆｉと醸
造酢（酢酸酸度１０′／、のちの）ＩＮに卵殻３０．０
ｇ。

重炭酸ナトリウム１４．０ｇおよび水酸化ナトリウム６
．６７ｇを加えて混合した液４Ｎをすべて加えてよく混
合し、常法に従いケーシング充填後、加熱、冷却してソ
ーセージを製造したところ、食味の良い保存性に優れた
ソーセージを製造することができた。

〔発明の効果〕

本発明によれば、キトサンオリゴ糖を容易、かつ安価に
製造することができる。また、本発明により得られるキ
トサンオリゴ糖は食品用保存料等として有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１における酵素添加量とキトサン分解程
度（粘度）の関係を示し、第２図は実施例１における酵
素反応時間とキトサン分解程度（粘度）の関係を示す。 第）図 酵素添加量（キトサン１こ対する％） 酵素反応時間（時間）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）キトサン溶液をペクチナーゼを主成分とする酵素
   剤で酵素分解し、キトサンオリゴ糖を製造することを特
   徴とするキトサンオリゴ糖の製造方法。
2. （２）請求項１記載の方法で製造されたキトサンオリゴ
   糖からなる食品保存料。