JPH0153036B2 - - Google Patents
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- JPH0153036B2 JPH0153036B2 JP56056517A JP5651781A JPH0153036B2 JP H0153036 B2 JPH0153036 B2 JP H0153036B2 JP 56056517 A JP56056517 A JP 56056517A JP 5651781 A JP5651781 A JP 5651781A JP H0153036 B2 JPH0153036 B2 JP H0153036B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- starch
- glucoamylase
- glucose
- solution
- saccharification
- Prior art date
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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
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/20—Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of an exo-1,4 alpha-glucosidase, e.g. dextrose
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- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
本発明は、DE15未満の液化澱粉をグルコアミ
ラーゼ（EC3.2.1.3）とイソアミラーゼ
（EC3.2.1.68）とを用いPH3.5〜4.8で糖化すること
を特徴とするグルコースの製造方法に関する。 従来の澱粉からグルコースを製造する方法とし
ては、澱粉乳を酸またはα−アミラーゼで液化し
た後、グルコアミラーゼを作用させてグルコース
含量90〜94％程度の糖化液を得て、これを活性炭
で脱色し、イオン交換樹脂で脱塩し、さらに濃縮
結晶化させ、これをそのまま粉末化してグルコー
ス高含有粉末を採取するか、またはマスキツトを
調製し分蜜して結晶グルコースを採取する方法が
行なわれている。また、最近には、澱粉糖化液の
グルコース含量をさらに高める２〜３の方法が提
案されている。 すなわち、特公昭54−29570号公報においては、
グルコアミラーゼとアミロ−1.6−グルコシダー
ゼとからなる酵素系で澱粉を糖化するに際し、
DE15〜20の液化澱粉にグルコアミラーゼの可逆
作用を抑制するようなPH5.0〜6.7で作用させるこ
とが提案されている。また、特開昭56−23894号
公報においては、グルコアミラーゼを用いて液化
澱粉を糖化するに際し、バチルス属のα−1.6−
グルコシダーゼをPH5.0〜7.0で作用させることが
望ましいことが提案されている。さらに、特開昭
56−23895号公報においては、グルコアミラーゼ
を用いて液化澱粉を糖化するに際し、α−1.6−
グルコシダーゼを糖化率30〜80％の糖化物にPH
5.0〜7.0で作用させることが望ましいことが提案
されている。 しかしながら、これらの提案は糖化時のPHがい
ずれも5.0以上と高く、工業的糖化条件、すなわ
ち約50〜60℃、約40〜90時間においてグルコース
高含有糖化液が褐変着色しやすく、かつ微生物汚
染を受けやすいなどの欠点を有していることが判
明した。 そこで、本発明者らは、これらの欠点を解消す
るために、澱粉液化液をPH5.0未満で糖化する点
に着目し、澱粉から工業的にグルコース高含有糖
化液を製造する方法を研究した。 その結果、澱粉乳を比較的低DEに液化して、
これにグルコアミラーゼ（EC3.2.1.3）とイソア
ミラーゼ（EC3.2.1.68）とをPH3.5〜4.8で作用さ
せ糖化することによりグルコース高含有糖化液が
容易に製造し得ることを見いだし本発明を完成し
た。 本発明で使用する澱粉は、馬鈴薯澱粉、甘薯澱
粉、タピオカ澱粉などの地下系澱粉であつても、
とうもろこし澱粉、米澱粉、小麦澱粉などの地上
系澱粉であつてもよい。また、澱粉含量の高い穀
類の荒挽き、グリツツ、さらにいも類のチツプな
ども用いられる。 澱粉乳の濃度は、澱粉が完全に液化分散できれ
ばよく通常10〜50％、望ましくは20〜40％が選ば
れる。澱粉乳は常法に従つて液化し、次いでPH
3.5〜4.8、温度約50〜60℃に保つてグルコアミラ
ーゼとイソアミラーゼとを作用させ糖化を行なえ
ばよい。 この際、イソアミラーゼの添加時期は、澱粉液
化液または糖化液のDEが15未満、望ましくは10
以下であることが好適である。 本発明で使用されるグルコアミラーゼ
（EC3.2.1.3）は、PH3.5〜4.8で作用し、液化澱粉
からグルコースを生成するものであればよく、例
えばリゾープス属、アスペルギルス属などカビ由
来の市販酵素剤が用いられる。なかでも、PH4.0
〜4.5附近に反応至適PHを有するアスペルギルス
属に属するカビ由来のグルコアミラーゼが好適で
ある。 また、イソアミラーゼ（EC3.2.1.68）として
は、フラボバクテリウム属、サイトフアーガ属、
シユードモナス属などの細菌由来の酵素が使用で
きるが、なかでもシユードモナス属細菌由来のイ
ソアミラーゼが好適である。 また、必要ならば、イソアミラーゼとともに、
PH3.5〜4.8で作用し得る他の澱粉枝切酵素を併用
することも自由に実施できる。 このようにして糖化を完了した糖化液は、常法
に従つて加熱し酵素を熱失活させた後、過し、
次いで活性炭で脱色し、イオン交換樹脂で脱塩す
るなどの精製工程を経た後に濃縮してグルコース
高含有シロツプを採取すればよい。 このようにして得られるグルコース高含有シロ
ツプは、グルコース含量が約95〜98％と極めて高
純度である。 その上、本発明にあつては、PH5.0以上で糖化
する場合とは違つて、PHを3.5〜4.8としイソアミ
ラーゼを併用して糖化するものであるから、糖化
時間が短縮され、糖化液の褐変着色が少なく、微
生物汚染も受けにくく、糖化液の精製が容易であ
り、グルコースの大量生産方法として極めて好適
である。 従つて、本発明は、結晶グルコースの製造に、
また、グルコースを異性化して製造されるフラク
トースの収率向上に、グルコースに水素添加して
製造される結晶ソルビトールの収率向上に、さら
にはグルコースを発酵して製造される、例えばエ
タノール、Ｌ−グルタミン酸モノナトリウムなど
の収率向上に有利に利用することができる。 本発明において、酵素活性は次の通りに定義
し、酵素使用量は液化澱粉固形物グラム当りで表
示する。 (1) グルコアミラーゼ（EC3.2.1.3） 反応液 可溶性澱粉1.0W／Ｖ％水溶液 5.0ml 酢酸塩緩衝液0.1M（PH4.5） 4.0ml グルコアミラーゼ溶液 1.0ml 上記反応後の条件下で40℃、３分間にグルコ
ース１mgを生成する酵素活性を１単位とする。 (2) プルラナーゼ（EC3.2.1.41）またはイソアミ
ラーゼ（EC3.2.1.68） 反応液 可溶性モチ米澱粉1.0W／Ｖ％水溶液 5.0ml 酢酸塩緩衝液0.5M 1.0ml 但し、プルラナーゼの場合はPH6.0を使用 イソアミラーゼの場合はPH3.5を使用 プルラナーゼ溶液またはイソアミラーゼ溶液
1.0ml 上記反応液を40℃で１時間反応させた後、１
mlを取り、これに0.01MI2・KI溶液１mlを加
え、さらに25mlになるように0.02N硫酸水で希
釈する。15分後にその液層１cmにおける610n
ｍでの吸光度を測定し、反応１時間当りに吸光
度0.01増加させるに必要な酵素量を１単位とす
る。 また、糖化液中のグルコース含量は、ペーパー
クロマトグラフイーにより分別し、全糖量に対す
るグルコース量の割合で表示する。 次に、実施例を述べる。 実施例 １ コーンスターチを用いて28W／Ｗ％澱粉乳を調
製し、これに澱粉固形物当り炭酸カルシウム0.05
％とα−アミラーゼ（デンマーク国、ノボ社製、
商品名Termamyl 60L）を0.15％加え、98℃で約
30分間液化した後、120℃で20分間加圧蒸煮し、
これを大気圧下に噴出させてDE4.0の澱粉液化液
を得、これを塩酸にてPH4.5に手早く調整して55
℃に急冷した後、１容ビーカーに500mlずつ分
注し、これにアスペルギルス属カビ由来のグルコ
アミラーゼ（長瀬産業(株)製、商品名XL−128）４
単位および澱粉枝切酵素（(株)林原生物化学研究所
製、エンテロバクター属細菌由来のプルラナー
ゼ、或は(株)林原生物化学研究所製、シユードモナ
ス属細菌由来のイソアミラーゼ）150単位を加え
てPH4.5、温度55℃に維持しつつ40時間糖化した。 なお、澱粉液化液に澱粉枝切酵素を使用せずに
グルコアミラーゼのみを同様に作用させて糖化し
たものも対照実験とした。 糖化が終了した各糖化液のグルコース含量をそ
れぞれ測定した。その結果を第１表に示す。
ラーゼ（EC3.2.1.3）とイソアミラーゼ
（EC3.2.1.68）とを用いPH3.5〜4.8で糖化すること
を特徴とするグルコースの製造方法に関する。 従来の澱粉からグルコースを製造する方法とし
ては、澱粉乳を酸またはα−アミラーゼで液化し
た後、グルコアミラーゼを作用させてグルコース
含量90〜94％程度の糖化液を得て、これを活性炭
で脱色し、イオン交換樹脂で脱塩し、さらに濃縮
結晶化させ、これをそのまま粉末化してグルコー
ス高含有粉末を採取するか、またはマスキツトを
調製し分蜜して結晶グルコースを採取する方法が
行なわれている。また、最近には、澱粉糖化液の
グルコース含量をさらに高める２〜３の方法が提
案されている。 すなわち、特公昭54−29570号公報においては、
グルコアミラーゼとアミロ−1.6−グルコシダー
ゼとからなる酵素系で澱粉を糖化するに際し、
DE15〜20の液化澱粉にグルコアミラーゼの可逆
作用を抑制するようなPH5.0〜6.7で作用させるこ
とが提案されている。また、特開昭56−23894号
公報においては、グルコアミラーゼを用いて液化
澱粉を糖化するに際し、バチルス属のα−1.6−
グルコシダーゼをPH5.0〜7.0で作用させることが
望ましいことが提案されている。さらに、特開昭
56−23895号公報においては、グルコアミラーゼ
を用いて液化澱粉を糖化するに際し、α−1.6−
グルコシダーゼを糖化率30〜80％の糖化物にPH
5.0〜7.0で作用させることが望ましいことが提案
されている。 しかしながら、これらの提案は糖化時のPHがい
ずれも5.0以上と高く、工業的糖化条件、すなわ
ち約50〜60℃、約40〜90時間においてグルコース
高含有糖化液が褐変着色しやすく、かつ微生物汚
染を受けやすいなどの欠点を有していることが判
明した。 そこで、本発明者らは、これらの欠点を解消す
るために、澱粉液化液をPH5.0未満で糖化する点
に着目し、澱粉から工業的にグルコース高含有糖
化液を製造する方法を研究した。 その結果、澱粉乳を比較的低DEに液化して、
これにグルコアミラーゼ（EC3.2.1.3）とイソア
ミラーゼ（EC3.2.1.68）とをPH3.5〜4.8で作用さ
せ糖化することによりグルコース高含有糖化液が
容易に製造し得ることを見いだし本発明を完成し
た。 本発明で使用する澱粉は、馬鈴薯澱粉、甘薯澱
粉、タピオカ澱粉などの地下系澱粉であつても、
とうもろこし澱粉、米澱粉、小麦澱粉などの地上
系澱粉であつてもよい。また、澱粉含量の高い穀
類の荒挽き、グリツツ、さらにいも類のチツプな
ども用いられる。 澱粉乳の濃度は、澱粉が完全に液化分散できれ
ばよく通常10〜50％、望ましくは20〜40％が選ば
れる。澱粉乳は常法に従つて液化し、次いでPH
3.5〜4.8、温度約50〜60℃に保つてグルコアミラ
ーゼとイソアミラーゼとを作用させ糖化を行なえ
ばよい。 この際、イソアミラーゼの添加時期は、澱粉液
化液または糖化液のDEが15未満、望ましくは10
以下であることが好適である。 本発明で使用されるグルコアミラーゼ
（EC3.2.1.3）は、PH3.5〜4.8で作用し、液化澱粉
からグルコースを生成するものであればよく、例
えばリゾープス属、アスペルギルス属などカビ由
来の市販酵素剤が用いられる。なかでも、PH4.0
〜4.5附近に反応至適PHを有するアスペルギルス
属に属するカビ由来のグルコアミラーゼが好適で
ある。 また、イソアミラーゼ（EC3.2.1.68）として
は、フラボバクテリウム属、サイトフアーガ属、
シユードモナス属などの細菌由来の酵素が使用で
きるが、なかでもシユードモナス属細菌由来のイ
ソアミラーゼが好適である。 また、必要ならば、イソアミラーゼとともに、
PH3.5〜4.8で作用し得る他の澱粉枝切酵素を併用
することも自由に実施できる。 このようにして糖化を完了した糖化液は、常法
に従つて加熱し酵素を熱失活させた後、過し、
次いで活性炭で脱色し、イオン交換樹脂で脱塩す
るなどの精製工程を経た後に濃縮してグルコース
高含有シロツプを採取すればよい。 このようにして得られるグルコース高含有シロ
ツプは、グルコース含量が約95〜98％と極めて高
純度である。 その上、本発明にあつては、PH5.0以上で糖化
する場合とは違つて、PHを3.5〜4.8としイソアミ
ラーゼを併用して糖化するものであるから、糖化
時間が短縮され、糖化液の褐変着色が少なく、微
生物汚染も受けにくく、糖化液の精製が容易であ
り、グルコースの大量生産方法として極めて好適
である。 従つて、本発明は、結晶グルコースの製造に、
また、グルコースを異性化して製造されるフラク
トースの収率向上に、グルコースに水素添加して
製造される結晶ソルビトールの収率向上に、さら
にはグルコースを発酵して製造される、例えばエ
タノール、Ｌ−グルタミン酸モノナトリウムなど
の収率向上に有利に利用することができる。 本発明において、酵素活性は次の通りに定義
し、酵素使用量は液化澱粉固形物グラム当りで表
示する。 (1) グルコアミラーゼ（EC3.2.1.3） 反応液 可溶性澱粉1.0W／Ｖ％水溶液 5.0ml 酢酸塩緩衝液0.1M（PH4.5） 4.0ml グルコアミラーゼ溶液 1.0ml 上記反応後の条件下で40℃、３分間にグルコ
ース１mgを生成する酵素活性を１単位とする。 (2) プルラナーゼ（EC3.2.1.41）またはイソアミ
ラーゼ（EC3.2.1.68） 反応液 可溶性モチ米澱粉1.0W／Ｖ％水溶液 5.0ml 酢酸塩緩衝液0.5M 1.0ml 但し、プルラナーゼの場合はPH6.0を使用 イソアミラーゼの場合はPH3.5を使用 プルラナーゼ溶液またはイソアミラーゼ溶液
1.0ml 上記反応液を40℃で１時間反応させた後、１
mlを取り、これに0.01MI2・KI溶液１mlを加
え、さらに25mlになるように0.02N硫酸水で希
釈する。15分後にその液層１cmにおける610n
ｍでの吸光度を測定し、反応１時間当りに吸光
度0.01増加させるに必要な酵素量を１単位とす
る。 また、糖化液中のグルコース含量は、ペーパー
クロマトグラフイーにより分別し、全糖量に対す
るグルコース量の割合で表示する。 次に、実施例を述べる。 実施例 １ コーンスターチを用いて28W／Ｗ％澱粉乳を調
製し、これに澱粉固形物当り炭酸カルシウム0.05
％とα−アミラーゼ（デンマーク国、ノボ社製、
商品名Termamyl 60L）を0.15％加え、98℃で約
30分間液化した後、120℃で20分間加圧蒸煮し、
これを大気圧下に噴出させてDE4.0の澱粉液化液
を得、これを塩酸にてPH4.5に手早く調整して55
℃に急冷した後、１容ビーカーに500mlずつ分
注し、これにアスペルギルス属カビ由来のグルコ
アミラーゼ（長瀬産業(株)製、商品名XL−128）４
単位および澱粉枝切酵素（(株)林原生物化学研究所
製、エンテロバクター属細菌由来のプルラナー
ゼ、或は(株)林原生物化学研究所製、シユードモナ
ス属細菌由来のイソアミラーゼ）150単位を加え
てPH4.5、温度55℃に維持しつつ40時間糖化した。 なお、澱粉液化液に澱粉枝切酵素を使用せずに
グルコアミラーゼのみを同様に作用させて糖化し
たものも対照実験とした。 糖化が終了した各糖化液のグルコース含量をそ
れぞれ測定した。その結果を第１表に示す。
【表】
第１表の結果から明らかなように、PH4.5でグ
ルコアミラーゼとイソアミラーゼとを作用させて
糖化することにより、極めて高純度のグルコース
糖化液が製造できることが判明した。 実施例 ２ 実施例１と同様に処理してDE4.0の澱粉液化液
を得、次いでこれを１容ビーカーに500mlずつ
取り、塩酸にてPHを3.0、3.5、3.8、4.0、4.5、
4.8、5.1、5.5、6.0に手早く調整した後、温度を
50℃に急冷し、それぞれに実施例１と同様にグル
コアミラーゼおよびイソアミラーゼを加え、50℃
で各PHに維持しつつ48時間作用させて糖化した。 なお、澱粉液化液をPH4.5に調整しグルコアミ
ラーゼのみで同様に糖化したものを対照実験とし
た。 糖化が終了した各糖化液のグルコース含量、相
対着色度、微生物汚染状態をそれぞれ測定した。
その結果を第２表に示す。
ルコアミラーゼとイソアミラーゼとを作用させて
糖化することにより、極めて高純度のグルコース
糖化液が製造できることが判明した。 実施例 ２ 実施例１と同様に処理してDE4.0の澱粉液化液
を得、次いでこれを１容ビーカーに500mlずつ
取り、塩酸にてPHを3.0、3.5、3.8、4.0、4.5、
4.8、5.1、5.5、6.0に手早く調整した後、温度を
50℃に急冷し、それぞれに実施例１と同様にグル
コアミラーゼおよびイソアミラーゼを加え、50℃
で各PHに維持しつつ48時間作用させて糖化した。 なお、澱粉液化液をPH4.5に調整しグルコアミ
ラーゼのみで同様に糖化したものを対照実験とし
た。 糖化が終了した各糖化液のグルコース含量、相
対着色度、微生物汚染状態をそれぞれ測定した。
その結果を第２表に示す。
【表】
【表】
第２表の結果から明らかなように、糖化に際し
てグルコアミラーゼとイソアミラーゼとを作用さ
せる場合にそのPHが3.5〜4.8の範囲で高純度のグ
ルコース糖化液を得られることが判明した。 また、PH5.1以上では糖化液が着色しやすく、
かつ微生物汚染を受けやすいことも判明した。 実施例 ３ タピオカ澱粉を用いて35W／Ｗ％澱粉乳を調整
し、実施例１に準じてα−アミラーゼを使用して
各種DEの澱粉液化液を得てPHを4.5に調整し、こ
れを60℃に急冷した後、アスペルギルス属カビ由
来のグルコアミラーゼ（デンマーク国、ノボ社
製、商品名Amyluoglcosidase 150L）５単位と
実施例１と同じイソアミラーゼ75単位とを加えて
PH4.5、温度60℃に維持しつつ36時間作用させて
糖化した。 なお、各DEの澱粉液化液をグルコアミラーゼ
のみで同様に糖化したものを対照実験とした。糖
化が終了した各糖化液のグルコース含量を測定し
た。その結果を第３表に示す。
てグルコアミラーゼとイソアミラーゼとを作用さ
せる場合にそのPHが3.5〜4.8の範囲で高純度のグ
ルコース糖化液を得られることが判明した。 また、PH5.1以上では糖化液が着色しやすく、
かつ微生物汚染を受けやすいことも判明した。 実施例 ３ タピオカ澱粉を用いて35W／Ｗ％澱粉乳を調整
し、実施例１に準じてα−アミラーゼを使用して
各種DEの澱粉液化液を得てPHを4.5に調整し、こ
れを60℃に急冷した後、アスペルギルス属カビ由
来のグルコアミラーゼ（デンマーク国、ノボ社
製、商品名Amyluoglcosidase 150L）５単位と
実施例１と同じイソアミラーゼ75単位とを加えて
PH4.5、温度60℃に維持しつつ36時間作用させて
糖化した。 なお、各DEの澱粉液化液をグルコアミラーゼ
のみで同様に糖化したものを対照実験とした。糖
化が終了した各糖化液のグルコース含量を測定し
た。その結果を第３表に示す。
【表】
第３表の結果から明らかなように、グルコアミ
ラーゼとイソアミラーゼとを使用して澱粉からグ
ルコース高含有糖化液を製造する際の澱粉液化液
のDEは、15未満が好適であることが判明した。
ラーゼとイソアミラーゼとを使用して澱粉からグ
ルコース高含有糖化液を製造する際の澱粉液化液
のDEは、15未満が好適であることが判明した。
Claims (1)
- １ 澱粉からグルコースを製造するに際し、
DE15未満の澱粉液化液をグルコアミラーゼとイ
ソアミラーゼとを用いPH3.5〜4.8で糖化すること
を特徴とするグルコースの製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5651781A JPS57170195A (en) | 1981-04-15 | 1981-04-15 | Preparation of glucose |
| GB8205953A GB2099823A (en) | 1981-04-15 | 1982-03-01 | Process for the production of glucose |
| FR8206032A FR2504150A1 (fr) | 1981-04-15 | 1982-04-07 | Production de glucose |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5651781A JPS57170195A (en) | 1981-04-15 | 1981-04-15 | Preparation of glucose |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57170195A JPS57170195A (en) | 1982-10-20 |
| JPH0153036B2 true JPH0153036B2 (ja) | 1989-11-10 |
Family
ID=13029308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5651781A Granted JPS57170195A (en) | 1981-04-15 | 1981-04-15 | Preparation of glucose |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57170195A (ja) |
| FR (1) | FR2504150A1 (ja) |
| GB (1) | GB2099823A (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1230545A (ja) * | 1968-08-26 | 1971-05-05 | ||
| JPS5429570A (en) * | 1977-08-08 | 1979-03-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Manufacture for semiconductor element |
| US4335208A (en) * | 1980-03-11 | 1982-06-15 | Novo Industri A/S | Saccharification of starch hydrolysates |
-
1981
- 1981-04-15 JP JP5651781A patent/JPS57170195A/ja active Granted
-
1982
- 1982-03-01 GB GB8205953A patent/GB2099823A/en not_active Withdrawn
- 1982-04-07 FR FR8206032A patent/FR2504150A1/fr active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2504150A1 (fr) | 1982-10-22 |
| GB2099823A (en) | 1982-12-15 |
| JPS57170195A (en) | 1982-10-20 |
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