JPH0198601A - 高純度イソマルトオリゴ糖の製造方法 - 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〕 本発明によシ得られる高純度イソマルトオリゴ糖はパン
、菓子、ガム、粉末食品、清涼飲料、乳性飲料、冷菓、
乳製品、罐詰、びん詰、チューブ詰、ジャム、佃煮、漬
物、練製品、醤油、ソース、調味料、惣菜、調理済食品
、酒類、飼料、医薬、健康食品、家庭用甘味料等忙使用
されるものである０ 〔従来の技術〕 近年、オリゴ糖類の研究開発が活発に行なわれているな
かで、まろやかな甘味性、良好な吸湿性、難消化性忙よ
る種々の生理機能性を有することからイソマルトースを
含有するハイコンバージョンシロップが開発されている
。このイソマルトースを含有するハイコンバージョンシ
ロップはグルコースとイソマルトースの含有率の高いこ
とを特徴とするシロップであシ、特性上の例をあげれば
ＤＥ（ブドウ糖当量）６０〜７５、グルコース分（＠形
あたり）１０％〜６０％、イソマルトース分（同）１０
９ｂ〜６０％）、イソマルトース以外のインマル）　、
ｔ　！Ｊ　ｄｊｌｈ分（同）１（１〜５０９６”ｔ’！
Ｄ、固形あたりのインマルトースを含めたイソマルトオ
リゴ糖の合計は３０％〜６０％である。これに対して、
固形あたジイソマルトースを含めたイソマルトオリゴ糖
分６０％以上８０％未満、あるいは、固形あたジイソマ
ルトースを含めたイソマルトオリゴ糖分ＳＯＳ以上含有
する高純度イソマルトオリゴ糖を効率的、経済的に大量
に生産する方法は確立されておらず、食品や医薬への利
用のための開発の期待が高まっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上記の説明の如く、イソマルトオリゴ糖分６０
９６以上８０％未満あるいはイソマルトオリゴ糖分ＳＯ
Ｓ以上含有する高純度イソマルトオリゴ糖の工業的製造
方法が未確立の現状に鑑み、高純度イソマルトオリゴ糖
を効率的、経済的に大量に生産する工業的製造方法な提
供するものである０ 〔問題点を解決するための手段〕 イソマルトースを含めたイソマルトオリゴ糖を高純度に
得るための出奪原料としては、■グルコース液忙グルコ
アミラーゼを作用させた逆合成生成物〇 ■　プルラン、デキスト２ノ等の部分加水分解物０■澱
粉あるいは澱粉の部分加水分解物（液化物）ｋ液化型ｄ
−アミラーゼ、β−アミラーゼ、枝切シ酵素、転移酵素
を単独あるいは同時に、あるいは段階的に作用させた反
応生成物などがある０ ■の方法は、グルコアミラーゼの逆合成反応機構（例え
ば、岡田厳太部ら、′アミラーゼの逆合成反応と転移反
応１１澱粉科学、第２５巻、第２号（１９７８）に詳細
な解説がある、）に基づくものである。一般的には、澱
粉液化液をグルコアミラーゼで加水分解して得たグルコ
ース液に、高濃度のグルコアミラーゼを作用させるもの
であるが、反応に長時間を要すること、高濃度のグルコ
アミの問題を残している。■の方法は、原料としては高
価なプルラン、デキストランを使用するものであシ、本
発明の目的であるところの効率的、経済的な工業的製造
方法忙は適さない０■の方法は、数徨の酵素剤を使用す
るものであるが、基本となるのはマルトースを主として
生成する酵素と糖転移作用を有する酵素による反応機構
（例えば、布用弥太部ら１非発酵性オリゴ糖を主体とし
九三増酒用糖資材の製造Ｉ日本酵造協会誌、第７５巻、
第１２号（１９８０）に詳細な解説がある）Ｋ基づくも
のである。この方法は、イソマルトオリゴ糖分の収率や
作業性および経済性の見地から、更に優れた酵素の複合
条件についての検討の余地を残している。

本発明者らは、このような現況のなかで高純度イソマル
トオリゴ糖の工業的製造方法について鋭意研究の結果、
最つとも工業的生産忙適していたのは、イソマルトース
を含有するハイコンバージョンシロップを強酸性陽イオ
ン交換樹脂によるクロマト分離の原料として応用するも
ので、必要な分離区分を精製、濃縮してシロップとする
か、あるいはシロップを噴霧乾燥して粉末状とすること
によって極めて効率的、経済的な工業的製造方法を見出
し、本発明に至った。

（イソマルトースヲ含有−ｔ−ルハイコンハーションシ
ロップの製造） イソマルトース以外有ｆるハイコンバージョンシロップ
は、酵素または酸による澱粉部分加水分解物に１糖化型
ａ−アミラーゼとグルコアミラーゼを組み合わせて作用
させるハイコンバージョンシロップに１更に転移酵素お
るいは転移酵素と枝切シ酵素を組み合せて作用させ、反
応糖液中にイソマルトースおよびイソマルトース以外の
イソマルトオリゴ糖を含有せしめるものである。酵素量
は対基質（固形あたり）糖化輩ｄ−アミラーゼ（例えば
、ノボインダストリー製、ファンガミル８００Ｌ）０．
００１〜ｔｏｑ！Ｉ、　　グルコアミラーゼ（例えば、
ノボインダストリー製、ＡＭＧ３００Ｌ）０．００１〜
ｔＯチ、転移酵素（例えば、大野製薬製、トランスグル
コシターゼ）０．００１〜ｔｏ％程度の３ｆｌ！［の酵
素を組み合わせるか、または更に枝切シ酵素（例えば、
ノボインダストリー製、プロモザイム２００Ｌ）α００
１〜０．１％程度を加えた４穏の酵素を組み合せるもの
である。粘化反応条件は、通常温度４０〜６５℃、ｐＨ
３，０〜６．５、基質濃度１０〜６０％（固形）、糖化
時間約４０時間であるが、酵素量の多い場合は短く、少
ない場合は長くする。最終糖化反応液のグルコースとイ
ソマルトースおよびイソマルトース以外のイソマルトオ
リゴ糖の糖組成は、糖化１ｊｌａ−アミラーゼ、グルコ
アミラーゼ、転移酵素、抜切シ酵素の使用比率を調整す
ることによシ変化させることができる。通常酵素液化液
を用いると、酸液化液よシもインマルトースが高くグル
コース値の低い糖化反応液が得られる。使用する澱粉は
、コーンスターチ、馬鈴薯澱粉、甘藷澱粉、タピオカ澱
粉などであわ、通常糖化用に使用される澱粉であれば制
限はない。特九重要なことは、あらかじめ設定したＤＥ
（ブドウ糖当ｆ）および糖組成に到達した時にグルコア
ミラーゼによる反応を停止することである。停止せずそ
の！ま反応を進行させるとグルコース量は増加する。反
応を停止するには、糖化反応液を８０℃で約４０分間も
しくは８５℃にて５分間加熱処理を行なう。その後糖化
反応液は口過し、イオン交換精製、活性炭処理を行ない
濃縮してイソマルトースを含有するハイコンバージョン
シロップとする。これにより得られる成分は、固形あた
りグルコース分１０％〜６０％、イソマルトース分１０
％〜６０％、イソマルトース以外のイソマルトオリゴ糖
分１０チ〜５０％、マルトオリゴ糖分５％〜１０％のも
のであり、イソマルトースを含めたイソマルトオリゴ糖
分の合計は５０％〜６０％である。ここでイソマルトー
ス以外のイソマルトオリゴ糖としては、パノース、イソ
マルトトリオースおよびα−１，６結合をもつブドウ糖
重合度（ＤＰ）４以上のオリゴ糖であり、マルトオリゴ
糖としてはマルトース、マルトトリオースおよびα−１
４結合をもつブドウ糖重合度（ＤＰ）４以上のオリゴ勧
である。

（クロマト分離による高純度イソマルトオリゴ糖シロッ
プの製造） イソマルトースを含有するハイコンバージョンシロップ
を大量にかつ安価に分離する手段としてはクロマト分離
法が優れており、充填剤としては強酸性陽イオン交換樹
脂が適している。本発明に使用する強酸性陽イオン交換
樹脂としては、スルフォン酸型であり、例えば、ダイヤ
イオン５ＫＩＢ。

ダイヤイオ／５Ｋ１０２、ダイヤイオン５Ｋ１０４、ダ
イヤイオン５Ｋ１０６、ダイヤイオ／５Ｋ１１０、ダイ
ヤイオン５Ｋ１１２、ダイヤイオ／５Ｋ１１６、ダイヤ
イオンＦＲＬＩ　１　（以上商品名、三菱化成製）ある
いはダウエックス５０ＷＸ２、ダウエックス５０ＷＸ４
、ダウエックス５０ＷＸ８、ダウエックス８８（以上商
品名、ダウケミカル製）あるいはアンバーライトＩＲ−
１１６、アンバーライトＩＲ−１１８、アンバー２イト
ＩＲ−１２０Ｂ。

アンバーライトＸＴ１０２２Ｅ、アンバーライトＸＴ４
７１Ｅ。

アンバーライ）Ｇ１０２（以上商品名、オルガノ社製）
等が適しておシ、使用前にアルカリ金属型またはアルカ
リ土類金属型として用いる。分離装置は、原液槽、展開
溶媒槽、送液ポンプ、分離塔、検出器、分離区分分数機
構、制御機構で構成されるものであり、グルコースとイ
ンマルトースを含めたイソマルトオリゴ糖を効率よく分
離するための操作としては、原液糖濃度５０〜８０％、
温度３０〜８０℃、通液速度＝ＳＶ０．０１〜ｔｏの条
件が好ましいものである。分離した高純度イソマルトオ
リゴ糖ｅ、・区分は口過、イオン交換精製、活性炭処理
、濃縮して高純度イソマルトオリゴ糖シロップとする。

（噴霧乾燥による粉末状高純度イソマルトオリゴ糖の製
造） 粉末状の高純度イソマルトオリゴ糖を得るには高純度イ
ソマルトオリゴ糖シロップを噴霧乾燥することＫより製
造できる。高純度イソマルトオリゴ糖シロップの噴霧乾
燥条件としては、■高純度イソマルトオリゴ糖シロップ
をポンプで液送し、あるいは噴霧する・Ｋ充分な液状態
で流動性をもつことである。この流動性は糖固形分と品
温によるが、糖固形分４０〜８０％、品温４０〜８０℃
で粘度を１０〜５００　ｃｐに保つことである。この場
合、高純度イソマルトオリゴ糖シロップを微細結晶を析
出させた半凝結流動状態にする必要はなく、液状態にお
いて噴霧できることが特徴である。■高純度イソマルト
オリゴ糖シロップを瞬時に微粒子スフ式が適しており、
その回転数を１０．０００〜４０．００　Ｏｒ、　ｐ、
ｍ、　Ｋ保つことである。■微粒化された高純にイソマ
ルトオリゴ糖シロップの液滴は、熱風との瞬間的接触、
蒸発たより粉末化するが、この熱風偏置を入口４０〜９
０℃、出口２０〜６０℃に保つことである。■このよう
に粉末化した囁精粒子は球形で多孔質であシ、流動性、
溶解性、分散性が良好である。

以下に、本発明の実施例を示すが、本発明はかかる実施
例に限定されるものではない。

〔実施例〕

実施例１ １、イソマルトースｔ　含有ｆるハイコンバージョンシ
ロップの調製 基質濃度６４チＤＥ１５酵素液化澱粉（コーンスターチ
使用）を温度５５℃、ｐＨ５，０に調整して、抛化宿α
−アミラーゼ（ノボインダストリー製、′ファ／ガミル
８００Ｌ）０．０２％　（対固形、以下も同じ）、グル
コアミ２−ゼ（ノボインダストリー製、ＡＭＧ　３００
Ｌ）０．０１％、転移酵素（大野製薬製、トランスグル
コシターゼ）０．０３％、枝切り酵素（ノボインダスト
リー製、プロそザイム２００Ｌ）０．０２−の４株の酵
素を組み合せ添加し、４２時間糖化反応を行なった後、
８５℃、５分間加熱処理を行ない、口過、イオン交換精
製、活性炭処理、濃縮してイソマルトースを含有したハ
イフンパージョトリオース。イソマルトオリゴ糖として
はパノース、イソマルトトリオースおよびｄ　−１，６
結合をもつブドウ糖重合度（ＤＰ）４以上のオリゴ糖で
ある。

分析装置　高速液体クロマトグラフィー〔機種〕　　ウ
オーターズ５９０型　島津ＬＣＪＡ型〔カラＡ　Ｊ　　
　ＳＣＲ１０１ＮＣ島ｉＱｔ　）　　Ｚｏｒｂａｘ　Ｎ
Ｈ２（デュボ／）〔溶媒〕　　水　　　　　　　　　　
　　アセトニトリル：水＝７０：５０２、クロマト分離
による高純度イソマルトオリゴ糖シロップの調製 １、の操作で得たインマルトースを含有するハイコンバ
ージョンシロップを所定の濃度に希釈し、強酸性陽イオ
ン交換樹脂カラムに通液させ、回置形あたりグルコース
を９０−以上含有する区分、（８）固形あたジイソマル
トースを含めたイソマルトオリゴ糖分を６０％以上８０
％未満含有する区分、Ｃ）固形あたりイソマルトースを
含めたイソマルトオリゴ糖分を８０％以上含有する区分
に分離した。

（４）は製品から除去する区分、（８）と０は目的の製
品とする区分であシ、口過、イオン交換精製、活性炭処
理、濃縮して高純度イソマルトオリゴ糖シロップを調製
した。

（分離条件） 充　填　剤：ダイヤイオンＦＲＯ１（Ｎａ型）（三菱化
成社製）分離カラム：’４０ｍ経Ｘ２０００ｍＨ（樹脂
［２ｔ）負荷糖量：１５４９／ＢＸ６５　（１］１り分
離温度：６５℃ 通液速ｔ：ＳＶα１ その他の成分は、マルトオリゴ糖としてはマルトトリオ
ース、イソマルトオリゴ抛としてはパノース、イソマル
トトリオースおよびｔｔ　−１，６結合をもつブドウ糖
重合度（ＤＰ）４以上のオリゴ糖である。

分析装置　高速液体クロマトグラフィー〔根桟〕ウォー
ターズ５９０型　　島津ＬＣｄＡ型〔カラム〕　５ＣＲ
１０１Ｎ（島津）　　　Ｚ　ｏｒｂａｘ　ＮＨ２（デュ
ポン）〔溶媒〕　　　水　　　　　　　　アセトニトリ
ル：水＝７０：３０３、ｌ！Ａ霧乾燥による粉末状高純
度イソマルトオリゴ糖の調製 ２、の操作で得た高純度イソマルトオリゴ糖を所定の良
度に希釈し、乾燥室径２，０００ｍ、乾燥室の高さ４，
９００＋ａｌｔの噴き乾燥装置を使用し、以下の条件で
噴霧乾燥した。

（糖液条件） 水分６２％、固形分６８％、温度５０℃、結反６０〜７
０　ｃｐ （乾燥条件） 噴霧方式：高速回転ディスク方式 回転数：　２４．００　Ｏｒ、　ｐ−１処理に＝２０匂
／Ｈ （噴霧乾燥によシ出来た粉末糖） インマルトースを含めたイソマルトオリゴ糖６０％以上
８０％未満含有およびインマルトースヲ含めたイソマル
トオリゴＩ＠８０％以上含有する高純度イソマルトオリ
ゴ糖シロップを噴霧乾燥することＫより球形で多孔質の
粉末状高純度イソマルトオリゴ糖を調製した。

〔発明の効果〕

本発明は、固形あたりイソマルトースを含めたイソマル
トオリゴ糖６０％以上８０％未満含有する高純度イソマ
ルトオリゴ糖および固形あたりインマルトースを含めた
イソマルトオリゴ糖分８０チ以上含有する高純度イソマ
ルトオリゴ糖をシロップあるいは粉末状で大ｉＫ生産す
る工業的製造方法を提供するものである。

従来からあるイソマルトースを含有するハイコンバージ
ョンシロップは、固形あたジイソマルトースを含めたイ
ソマルトオリゴ糖分６０チ以下の含有であるが、このイ
ソマルトースを含有するハイコンバージョンシロップを
出発原料としてクロマト分離を行ない、必要ならは噴霧
乾燥することによりシロップあるいは粉末状の高純度イ
ソマルトオリゴ糖を効率的、経済的に生産することが可
能となるものである。

この高純度イソマルトオリゴ糖は従来工業的規模での生
産が困難であったイソマルトース、イソマルトトリオー
ス、パノース、イソマルトテトラオース等を多量に含有
するものであり、まろやかな甘味性、良好な吸湿性、難
消化性による種々の生理機能性によシせ味料や機能性糖
類として多分野の用途に利用できる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）固形あたりグルコース分１０％〜６０％、イソマ
   ルトース分１０％〜６０％、イソマルトース分以外のイ
   ソマルトオリゴ糖分１０％〜５０％を含有するハイコン
   バージョンシロップを強酸性陽イオン交換樹脂に通液さ
   せ、固形あたりグルコースを９０％以上含有する区分を
   分離し、固形あたりイソマルトースを含めたイソマルト
   オリゴ糖分を６０％以上８０％未満含有する区分、固形
   あたりイソマルトースを含めたイソマルトオリゴ糖分を
   ８０％以上含有する区分からなる高純度イソマルトオリ
   ゴ糖の製造方法。
2. （２）高純度イソマルトオリゴ糖がシロップあるいは粉
   末状である特許請求の範囲第１項に記載の高純度イソマ
   ルトオリゴ糖の製造方法。