JPH04131090A

JPH04131090A - 糖液の分離法

Info

Publication number: JPH04131090A
Application number: JP24719390A
Authority: JP
Inventors: Wataru Taniguchi; 谷口　渡; Riichi Watanabe; 利一渡辺; Yoshikazu Nakajima; 良和中島
Original assignee: Mitsui Sugar Co Ltd
Current assignee: Mitsui DM Sugar Co Ltd
Priority date: 1990-09-19
Filing date: 1990-09-19
Publication date: 1992-05-01

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、糖液から、１−０−α−Ｄ−グルコピラノシ
ル−〇−フラクトース、すなわちトレハルロースを分離
する方法に関する。

（従来の技術）パラチノースは、低う蝕原性を示すことが明らかにされ
ており（特公平２−３３３５０号公報）、低う蝕原性甘
味料として有用である。その製法としては、特公昭５８
−３６９５９号公報において、固定化酵素による製法が
知られている。通常２０〜５０重量％のシュークロース
水溶液に、ある種の細菌、例えばプロタミノバクタ−・
ルブラム（Ｐｒｏｔａｍｉｎｏｂａｃｔｅｒｒｕｂｒｕ
ｍ　ＣＢＳ　５７４７７）やセラチャ・プリムチ力（Ｓ
ｅｒｒａｔｉａ　Ｐｌｙｍｕｔｈｉｃａ　ＮＣＩＢ　Ｎ
ｏ、　８２８５　）が生産するグルコシル・トランスフ
ェラーゼを作用させ、反応液から溶解度の低いパラチノ
ースを分別結晶法により分離する。その際に、副産物と
してパラチノース蜜が得られる。これは、結晶化したパ
ラチノースを分離除去した後に残留する糖液であり、残
留パラチノースの他に、単糖類としてフラクトース、グ
ルコース、二糖類としてトレハルロース、シュークロー
ス、イソマルトース等を含んでいる。このパラチノース
蜜の主成分が二糖類のトレハルロースであることは、１
９７９年の精糖技術研究会において中島により報告され
、また、トレノ）ルロースの構造および性質は１９８３
年の食品工業学会誌において河本らにより報告されてい
る。

トレハルロースはグルコースとフラクトースがα−１−
１結合した還元性二糖類であり、まろやかな良質の甘味
を持っており、甘味度はシュークロース（蔗糖）に対し
て約０．５倍である。

トレハルロースのα〜１−１グルコシル結合は、ラット
の小腸粘膜のホモジネートを用いたコリンス力（Ｋｏｌ
ｉｎｓｋａ）らの方法による二糖類水解酵素の実験によ
って、イソマルターゼにより加水分解されることが、１
９８３年の日本栄養食糧学会誌において細谷らにより報
告された。また、ラットの小腸壁間の誘発電位の測定な
どから、トレハルロースが小腸でグルコースとフラクト
ースに加水分解され、吸収されることが、１９８６年の
日本栄養食糧学会誌において細谷・山田らにより報告さ
れている。

また、トレハルロースはパラチノースと同様に、虫歯予
防に効果があることが知られているので、良質の甘味料
として食品、医薬品等積々の分野での利用が考えられる
。

糖類の分離法としては、工業的には異性化糖業界で、イ
オン交換樹脂によるグルコースとフラクトースの分離が
実用化されており、また、単糖類とシュークロースの分
離も実用化されている。しかしながら、トレハルロース
、シュークロース、イソマルトース等の二糖類間の分離
は非常に難しく、高速液体クロマトグラフィー分析にお
いても、水系では分離が不十分で、アセトニトリル溶媒
を用いなければ充分分離できない。

河本らはカーボンセライトカラムを用いて分離を行って
いるが、少量の純粋サンプルを実験的に分離したもので
あり、工業的な方法ではない。また、西ドイツのシュー
ドトイチエッカ−ＡＧは特開昭５９−１４０８９４号公
報においてトレハルロースの製造法を開示しているが、
糖液からのトレハルロースの分離法に関しては、イオン
交換クロマトグラフィーなど適する方法で処理すると述
べられているだけで、具体的な方法は記載されていない
。・本発明者らは先に、特開昭６３−１２９９９０号公報に
おいて、トレハルロースを含有するパラチノース蜜を強
酸性陽イオン交換樹脂で通液処理することにより、トレ
ハルロースを高純度、高回収率で分離する工業的な糖液
分離方法を明らかにした。この際、グルコース等はパラ
チノース蜜を予め酵母で処理することにより除去してお
いた。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記の方法では、酵母で処理することに
より酵母発酵性糖類、例えばグルコース、フラクトース
、シュークロース等は除去できるが、糖液にはトレハル
ロースと共に他の糖類、例えばイソマルトース、パラチ
ノース等がさらに残存するので、次のイオン交換樹脂に
よる処理１回では十分に分離できなかった。そのため、
酵母処理後の糖液をイオン交換樹脂で処理した後、得ら
れた多量のトレハルロース含有画分を再度同様のイオン
交換樹脂で処理する、いわゆる２段階分離を行ってはじ
めて高純度のトレハルロースを高収率で得ていた。

このように、トレハルロースの分離を実際に工業化する
上で、高純度のトレハルロースをより効率良く分離する
方法が望まれる。

よって本発明は、トレハルロースを含む糖液から、トレ
ハルロースをより高純度で効率良く分離する、工業化可
能な方法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明者らは、トレハルロース含有糖液からトレハルロ
ースを分離する方法について鋭意検討を重ねた結果、異
なる型のイオン交換樹脂を組合せて用いることによって
、トレハルロースを高純度、高回収率で分離できること
を見出し、本発明に到達した。

すなわち本発明は、１−０−α−Ｄ−グルコピラノシル
−Ｄ−フラクトース（トレハルロース）、１種以上の他
の二糖類および１種以上の単糖類を含む糖液から、トレ
ハルロースを分離する方法において、まず、糖液を強塩
基性陰イオン交換樹脂で処理し、次いで強酸性陽イオン
交換樹脂で処理することを特徴とする方法を提供するも
のである。

本発明においては、糖液はトレハルロースの他に単糖類
および二糖類を含む。単糖類としては、例えばグルコー
ス、フラクトース、ガラクトース、アラビノース等が挙
げられ、二糖類としては、例えばシュークロース、パラ
チノース、イソマルトース、マルトース、ラクトース等
が挙げられる。

使用する糖液としては、トレハルロースを含み、さらに
グルコース、フラクトース、シュークロース、パラチノ
ースおよびイソマルトースを含む糖液が好ましい。具体
的には、シュークロースの水溶液にグルコシル・トラン
スフェラーゼを作用させ、得られた生成物からパラチノ
ースを分別結晶法により除去した際に残留する糖液、す
なわちパラチノース蜜である。糖液には、上記の糖の他
に、少量の不純物、例えばグリセリン、エタノール等が
含まれていても良い。

本発明においては、上記の糖液をまず強塩基性陰イオン
交換樹脂で処理するが、強塩基性陰イオン交換樹脂とし
ては公知のものがいずれも使用できる。例えばアンバー
ライトＩＲＡ−４００、ＣＧ４００−Ｉ　、　ＣＧ−４
００−ｎ、Ｉ　ＲＡ−４１０＜商標、米国のローム・ア
ンド・ハース社製）、ダウエックス１．２（商標、米国
のダウケミカル社製）等が、製造販売されている。

これらの強塩基性陰イオン交換樹脂による糖分前はその
イオン型により分離パターンが異なるが、糖液からグル
コースを分離除去する場合には亜硫酸型もしくは亜硫酸
水素型の単床、またはこれらの混床が好ましく、さらに
好ましくは混床である。

混床は、ＯＨ型の強塩基性陰イオン交換樹脂に亜硫酸塩
と亜硫酸水素塩の混合溶液を通液することにより製造で
きる。亜硫酸塩と亜硫酸水素塩の混合比を任意に変える
ことにより、糖分前パターンを調整することができる。

塩としては、例えば、ナトリウム塩のようなアルカリ金
属塩が使用される。

上記の強塩基性陰イオン交換樹脂で処理することにより
、グルコース、フラクトース、シュークロース、イソマ
ルトース、一部のパラチノース等を糖液から分離除去す
ることができる。

糖液は次に、強酸性陽イオン交換樹脂で処理する。強酸
性陽イオン交換樹脂としては公知のものが使用でき、ア
ンバーライトＩ　Ｒ−１２（）Ｂ、　ＣＧ１２Ｏ−ＩＳ
ＣＧ−１２０−ｎ　（商標、米国のローム・アント・ハ
ース社製）、ダウエックス５０ＷＸ　１．５０ＷＸ２．
５ＱＷＸ４．５０ＷＸ８（商標、米国のダウケミカル社
製）等が製造販売されている。これらのイオン型はいず
れをも使用できるが、Ｃａ型が最も好ましい。

上記した強塩基性陰イオン交換樹脂および強酸性陽イオ
ン交換樹脂を使用して通液処理する場合の実施条件は、
それぞれ独立に以下のようであるのが好ましい。すなわ
ち、充填層高は１ｍ以上、好ましくは２ｍ以上であり；
通液条件は、溶離液：脱イオン水、流速、　　ＬＶ　　
Ｏ，２ｍ／時間以下、好ましくは０．０５〜０．１５ｍ
／時間、糖液濃度＝４０重量％以下、好ましくは１０〜
３０重量％、負荷量：４０ｇ固形分／Ｉ樹脂　以下、好
ましくは１０〜３０　ｇ固形分／Ｉ樹脂　である。温度
は、陰イオン交換樹脂については３５〜４５℃が好まし
く、陽イオン交換樹脂については５０〜６０℃が好まし
い。また、分離方式は、通常の固定床カラムを使用した
回分方式でも、擬似移動床方式を使用した連続分離方式
でもよい。

このように、本発明の方法では、はじめの強塩基性陰イ
オン交換樹脂処理で、酵母発酵性糖類審：限られない多
くの糖類を糖液から分離除去できＺので、次の強酸性陽
イオン交換樹脂処理では１臣で、トレハルロースを高純
度、かつ高回収率で径ることかできる。

（実施例）以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に該明するが
、本発明はこれに限定されることはない実施例糖液として、特公昭５８−３６９５９号公報の実施例１
に記載された条件でパラチノースを製造し、その際に得
られたパラチノース蜜を、水で希釈して糖液濃度３０重
量％にして使用した。

ＯＨ型強塩基性陰イオン交換樹脂アンバーライトＣＧ−
４００−１を、内径２２ｍｍ、長さ１ｍのガラス製カラ
ムに充填し、亜硫酸ナトリウムと亜硫酸水素ナトリウム
の混合比がモル比で２０：１の混合水溶液を通液し、亜
硫酸型と亜硫酸水素型の混合床を作成した。これに、上
記の糖液を、溶離液として脱イオン水を使用し、温度４
０℃、流速ＬｖＯ，０６ｍ／時間、負荷量３０　ｇ固形
分／Ｉ樹脂で通液処理し、表１に示す両分を得た。なお
、各画分の糖類の分析は、高速液体クロマトグラフィー
（検出器：示差屈折率計、カラム：　ＥＲＣ−ＮＨ−１
１７１、溶離液：ＣＨＣＮ／Ｈ２０＝８０／２０）によ
り行った。分離クロマトグラムを第１図に示す。

表１Ａ　　　　　　　　　　９３．２　　　　　　　　　　
５４．４Ｂ　　　　　　　　　　２９．３　　　　　　
　　　　４５．６次に、Ｃａ型強酸性陽イオン交換樹脂
アンバーライトＣＧ−１２０−Ｉを、内径２２ｍｍ、長
さ１ｍのガラス製カラムに充填し、上記で得た画分Ａを
糖液濃度３０重量％に濃縮し、これを、溶離液として脱
イオン水を使用し、温度５０℃、流速ＬＶ　Ｏ，０６Ｉ
ｎ／時間、負荷１１１３０ｇ固形分／Ｉ樹脂の条件で通
液処理し、表２に示す両分を得た。分離クロマトグラム
を第２図に示す。

表Ｃ９８，７９１，９Ｄ　　　　　　　　　６４．２８．１ここで、画分Ｃは、トレハルロース純度９８．７％であ
り、通液前パラチノース室中のトレハルロースに対する
トレハルロース回収率は５０％であった。

（発明の効果）本発明によれば、トレハルロース含有糖液からトレハル
ロースを高純度で効率良く得ることができる。よって、
本発明の方法は、工業的に非常に有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例において、パラチノース蜜を、亜硫酸
型と亜硫酸水素型の混床の強塩基性陰イオ”／＄Ｍｋｉ
Ｍ日１バシ＃情１＋＋；／、ｔ＝通七ｄｉｌ”ｒｉｎ譬
−一→−’−ム流出液のクロマトグラム、第２図は、強
塩基性陰イオン交換樹脂カラム通過後の糖液をさらに、
強酸性陽イオン交換樹脂カラムに通液して得たカラム流
出液のクロマトグラムである。第図分画Ｎ。（７６ｍ／／介画）第２図今画Ｎ。（７，６ｍｊ’／南画）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）１−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−Ｄ−フラク
トース、１種以上の他の二糖類および１種以上の単糖類
を含む糖液から、１−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−
Ｄ−フラクトースを分離する方法において、該糖液を、
まず強塩基性陰イオン交換樹脂で処理し、次いで強酸性
陽イオン交換樹脂で処理することを特徴とする方法。
（２）糖液が、１−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−Ｄ
−フラクトースを含み、さらにグルコース、フラクトー
ス、シュークロース、パラチノースおよびイソマルトー
スを含む請求項１記載の方法。
（３）糖液が、シュークロースの水溶液にグルコシル・
トランスフェラーゼを作用させ、得られた生成物からパ
ラチノースを分別結晶法により除去した際に残留する糖
液である請求項１記載の方法。
（４）強塩基性陰イオン交換樹脂による処理が、亜硫酸
型強塩基性陰イオン交換樹脂もしくは亜硫酸水素型強塩
基性陰イオン交換樹脂の単床、またはこれらの混床を使
用する処理であり、かつ、強酸性陽イオン交換樹脂によ
る処理が、Ｃａ型強酸性陽イオン交換樹脂を使用する処
理である請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。