JPH0367596A - 新規なキシロース製造方法 - 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】 本発明はＤ−キシロースの製造方法に関する。 〔従来の技術） 例えばかばの木、とうきびの穂芯、アーモンドの種子の
殻のような原料からＤ−キシロースを製造することは公
知である。これらの原料を温度及び圧力の極端な条件の
もとて酸加水分解することによってＤ−グルコースの重
合物であるキシランがキシロースに分解されるが、この
キシロースの主な用途は、これを水素添加してキシリト
ールの製造に用いることである。 しかしながらこの方法は多くの欠点を有し、それらの主
なものをあげるならば： Ｏそれら原料のキシラン含有量が低いことによってキシ
ロースの収量が低く（使用原料の８ないし　１５重盟邦
〉、そして総合的価値の向上を見出すことが困難であり
、しかも廃棄したときに甚だしい汚染を引起こすかなり
の量の副生物を生ずる。 Ｏこれらの原料の加水分解物中にキシロース以外の、諸
性質がＤ−キシロースによく似ている他の糖類、すなわ
ちグルコース、マンノース、ガラクトース、及びアラビ
ノースよりなる群の糖類が含まれ（これら糖類の水素添
加物の物理的性質はキシリトールのそれに近い）、それ
によってこれとＤ−キシロースとの分離（そして必要の
場合キシリトールの分離）が非常に困難になり、すなわ
ち例えば水素化された木材の加水分解物中に通常見出さ
れてシロップを濃縮したときにキシリトールと一緒に結
晶化するガラクチトールの存在はキシリトールを食品に
用いようとするときは望ましくなく、と言うのはガラク
チトールが白内障を引き起こすからである。 Ｄ−アラピトールを特にグルコースの発酔によって製造
する方法を記述しているフランス特許第２．００９．３
３１号公報には、Ｄ−アラピトールがＤ−キシルロース
をへてＤ−キシロースを製造するための重要な原料であ
ることを示していが、この特許はＤ−キシルロースをＤ
−キシロースに転化するのに使用できる手段については
なにも記載しておらず、ペントースが（このものの光学
異性体であるし一キシロースを用いて）水素添加によっ
て１００％のキシリトールを生ずることが述べられてい
るだけである。 化学的方法によってＤ−キシルロースをＤ−キシロース
に部分的に異性化することも考えられるけれども、これ
には危険な溶媒類が導入されると言う欠点がある。 従って酵素反応的異性化が好ましいと考えられる。また
、Ｈｏｃｈｓｔｅｒ　　及びＷａｔｓｏｎ　　（カナダ
国、３１０５　　オッタワ、ナショナル・リサーチ・カ
ランシル）はＤ−キシロースをＤ−キシルロースへ、ま
たその逆へ転化することのできる幾つかの酵素によって
実験的にＤ−キシルロースのＤ−キシロースへの異性化
を行なったけれども、これは高純度でＤ−キシロースを
分離することなく、そして温度及び、中でもその濃度の
条件が工業的規模での利用に全く堪えないような条件の
もとで行なっている。 加えて、これらの酵素を用いてもたらされる転化は化学
的異性化と同様に部分的な転化であり、このような異性
化では最大で７５％の収率でしかＤ−キジローズを得る
ことができず、従ってＤ−キシルロースの２５％は取り
返しの余地なく失われてしまうのであり、と言うのはこ
のものはＤ−キシロースに転化されないからである。 Ｄ−キシルロースからＤ−キシロースを分離するために
、これら糖類の含まれているシロップを重亜硫酸塩の形
で交換吸着されているアニオン樹脂の上でクロマトグラ
フ処理することが提案されている（フランス特許第２．
１１７．５５８　　号）、シかしながらこの技術の欠点
は％Ｄ−キシロースの１部が非可逆的にその樹脂に結合
してしまうこと、及び認め得る性能低下を経験すること
なく分離サイクルを５回以上続けて実施することが困難
であるということである［Ｓ、Ｐ、　０１ｉｖｉｅｒ　
　及びＰ、Ｊ。 ｄｕ　Ｔｏｉｔ：　＋Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａ
ｎｄ　Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ第ＸＸＶＩＩＩ巻
、６８４−６９９頁（１９８６）　）　。 １９７２　　年以降日本国特許出願第４７−１３７０７
号によってグルコースからダブル好気性発酔により得ら
れたＤ−キシルロースを、キシロースを経過することな
く直接水素化することによってキシリトールを製造する
ことが提案されている。この方法の欠点は、この水素添
加が５０％のＤ−アラピトールと一緒に５０％のキシリ
トールしか生じないことであり、前者はこのような割合
で存在した場合にキシリトールと分離することが困難で
ある。 ［発明が解決しようとする課題Ｊ 従って、Ｄ−クルコースからＤ−７ラビトールを経て約
４０％の低い収率でしか（ｑることかできないようなキ
シルロースから工業的規模でＤ−キシロース又はキシリ
トールを充分に高い純度及び収率で製造することを可能
とするような方法は未だ存在していない。 従って本発明の目的は、それ自身はＤ−グルコースから
得られるところのＤ−キシルロースからＤ−キシロース
を製造するための、工業的製造業者がＤ−グルコースか
ら所望の最終生成物に至るまでの多数の工程段階を容認
しても済む程、に充分に高い収率及び純度でＤ−キシロ
ースに達するのに適した方法を提供することである。 〔課題を解決するための手段〕

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｄ−キシロースを製造する方法において、イ）第
   １段階においてＤ−グルコースのシロップを酵素反応的
   異性化過程にかけてＤ −キシロースとＤ−キシルロースとの混 合物を作り、 ロ）第２段階において上記混合物をクロマトグラフ処理
   して一方のＤ−キシロースに 強く富んでいるフラクション（フラクシ ョンＸ＿１）と他方のＤ−キシルロースに 強く富んでいるフラクシヨン（フラクシ ョンＸ＿２）との少なくとも２つのフラク シヨンに導き、 ハ）第３段階においてこのフラクシヨンＸ＿２を前の異
   性化段階へ戻して再循環させ、 その際Ｄ−キシロースはフラクションＸ＿１から回収さ
   れ、そしてこの後者は直接水素化段階にかけてもよいこ
   とを特徴とする、方法。
2. （２）出発Ｄ−キシルロースが下記の一連の工程段階、
   すなわち ａ）Ｄ−グルコースのシロップをＰｉｃｈｉａ属の好高
   張性微生物により好気性発酵させ てＤ−グルコースをＤ−アラピトールに 変える段階 ｂ）このＤ−アラピトールのシロップをＤ−アラピトー
   ルのＤ−キシルロースへの転 化に適した、Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ、Ｇｌｕｃｏｎｏ
   −ｂａｃｔｅｒ又はＫｌｅｃｓｉｅｌｌａ属の、アルコ
   ール脱水素酵素を作り出す微生物により 好気性発酵させる段階、及び ｃ）そのキシルロースのシロップをグルコースイソメラ
   ーゼの作用により、又はキシ ロースイソメラーゼの作用によりＤ−キ シロースに富んだシロップにする段階 によって作られる、請求項１記載の方法。
3. （３）用いる酵素がグルコースイソメラーゼである、請
   求項１又は２記載の方法。
4. （４）クロマトグラフ的分画段階がカチオン性樹脂又は
   ゼオライトを用いて行なわれる、請求項１ないし３のい
   ずれかに記載の方法。
5. （５）クロマトグラフ的分画段階が好ましくはアルカリ
   イオン又はアルカリ土類イオンを交換吸着した強酸性カ
   チオン交換樹脂の型の吸着材、或はまたＮＨ＿４＾＋、
   Ｎａ＾＋、Ｋ＾＋、Ｃａ＾２＾＋、Ｂａ＾２＾＋のイオ
   ンを吸着させたカチオン性ゼオライトの型の吸着材の上
   で連続的に（シミュレーテド移動床）又は不連続的に行
   なわれる、請求項４記載の方法。
6. （６）酵素反応的異性化段階の各パラメータを、５３％
   よりも高いＤ−キシロース含有量を含むシロップが作り
   出されるように選ぶ、請求項１ないし５のいずれかに記
   載の方法。
7. （７）いずれも乾燥物質重量基準で、キシロースの含有
   量が ６０％から９５％まで、好ましくは７５から９０％まで
   、そして更により好ましくは８０％から８５％まで であってＤ−キシルロースの含有量が２５％よりも低く
   、そして好ましくは１５％よりも低い、キシロースに富
   んだフラクシヨンが得られるようにクロマトグラフ的分
   画段階のそれぞれのパラメータを選ぶ、請求項１ないし
   ６のいずれかに記載の方法。
8. （８）キシロースの結晶化からの母液をクロマトグラフ
   的分画段階へ再循環させる、請求項１ないし７のいずれ
   かに記載の方法。