JPH0446901A - アミロースの製造方法 - 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〕 本発明は、デンプンからアミロースを簡便に製造する方
法に関する。

〔従来の技術〕

合成高分子による環境汚染が問題視されるに至り、生分
解性高分子が求められているが、アミロースはデンプン
を構成する天然の生分解性高分子のひとつとして注目さ
れている。

デンプンからアミロースを分離し、製造する方法として
は、従来、デンプンを５０〜８０℃の温水中で処理して
アミロースを溶解せしめ、得られた混合物にｎ−ブタノ
ール、ニトロパラフィン、チモール等を添加してアミロ
ースと不溶性複合体を生成させ、これを沈澱、分離させ
た後、複合体からアミロースを分離する方法が知られて
いる。

また、デンプン中のアミロペクチンをα−１，６〜グル
コシターゼて短鎖長アミロースとした後、天然の長鎖長
アミロースとの分子量の差を利用して天然のアミロース
を分離する方法が提案されている（特公昭５４−２１４
２０号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記のｎ−ブタノール等との複合体を沈澱させて分離す
る方法は、ｎ−ブタノール等の添加物が得られるアミロ
ース中に不純物として残り易い上に、アミロペクチンも
沈澱に吸着して不純物として残り易いため得られるアミ
ロースの純度の点に難点があること、およびｎ−ブタノ
ール等の添加操作及び複合体からの分離操作が必要であ
り、ならびに沈澱の分離を効率的に行うためには遠心分
離機を使用する必要がある等の点で操作が煩雑であると
の欠点を有する。

また、前記のα−１，６−ゲルコジターゼによりアミロ
ペクチンを低分子量化した後に分離する方法は、この酵
素による処理操作が必要である上に、短鎖長アミロース
と天然アミロースとの分離は、水溶液中での分別沈澱や
前記ｎ−ブタノール等の沈殿材を利用するものであるの
で、上述の方法の場合と同様の欠点がある。

そこで、本発明の課題は、アミロースの純度低下の原因
となる沈殿材や酵素などは一切使用せず、かつ簡便な操
作で高純度のアミロースが得られるアミロース製造方法
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、一定の孔径を有する濾過膜の使用により
アミロースをアミロペクチンとの懸濁液から効率よく、
高純度で分離できることを見出した。

即ち、本発明は、デンプンを４０℃以上の水中で処理し
て得られたアミロースおよびアミロペクチンを含む懸濁
液を平均孔径０．０１〜０．１μｍの濾過膜で濾過し、
アミロースを濾液中に分離する工程を有するアミロース
の製造方法を提供するものである。

本発明の方法においで、デンプンは４０℃以上の温度に
おいで、水中で処理される。４０℃以上であれば、煮沸
状態でもよい。熱エネルギーの消費効率、操作上の実用
性等からは、６０〜１００　”Ｃが適当である。この水
中での処理により、アミロペクチンは膨潤し、アミロー
スは水に溶解する。このアミロース、アミロペクチンを
含む懸濁液を濾過に供する際の懸濁液の濃度は、例えば
、０．１〜ＩＯ％程度がよい。

濾過に用いられる濾過膜としては、種々の材料のものを
利用することができ、例えば、セラミック、カーボン、
各種焼結金属等の材料からなるものを挙げることができ
る。これらの中で、特に、アミロース透過性が良好で、
耐熱性、耐微生物性および殺菌性の点でも有利であるセ
ラミック膜か好適である。セラミック膜の材料としては
、例えば、ジルコニア、アルミナ、シリカ等の金属酸化
物およびそれらの複合物、窒化物、炭化物等か挙げられ
る。

また、本発明の方法に用いられる濾過方法としては、濾
過膜の孔を目詰まりさせるダイナミック膜の生成か少な
い方法が望ましい。このような濾過方法としては、クロ
スフロー（十字流）濾過法、ダイナミック膜生成を防止
するための機械的な清掃手段が設けられた濾過器を利用
する方法、間欠的に逆圧洗浄を行う濾過方法等が挙げら
れる。

クロスフロー濾過法で濾過する場合、濾過膜の内外の差
圧は２　ｋｇｆ／ｃｍ”以下か好ましく、Ｉ　ｋｇｆ／
ｃｍ”以下であることがより好ましい。また濾過膜に供
給される前記懸濁液の膜面における流速はレイノルズ数
３．０００以上、好ましくは５．０００以上、より好ま
しくは１０．０００以上となるような流速であることが
より好ましい。この流速は、濾過器の大きさ等にもよる
が、０．５　ｍ／ｓｅｃ以上、好ましくは１．５ｍ／ｓ
ｅｃ以上に相当する。

このような好ましい条件下ては、乱流効果に誹り濾過股
上にアミロースやアミロペクチンなとによるダイナミッ
ク膜の形成が防止されるので、濾過膜のアミロース透過
性が低下することかなく、長期にわたり連続的な分離を
行うことかできる。

本発明の方法に原料として用いられるデンプンには特に
制限はなく、例えば、とうもろこしくコーンスターチ）
、ばれいしょ、甘しょ、小麦、キャラサバ等のデンプン
、アミロース中スターチ等か挙げられる。

〔実施例〕

以下、本発明の方法を実施例により具体的に説明する。

実施例１ 第１図に構造の概略を示す濾過器を使用し、第２図に概
略を示す装置を用いで、コーンスターチからアミロース
の分離、製造を行った。

第１図の濾過器１は、アルミナ製の外径５ｍｍ、長さ５
０ｃｍ、表面積７４．５ｃｍ’　、平均孔径０．０５μ
ｍのセラミック管で一端か閉じられたもの２を、内径７
．５ａ＋ｍのステンレス製円筒３内に組み込んでなり、
円筒３の他端４はＯリング等で閉じられている。

原液は矢印５の方向から供給され、濾過膜であるアルミ
ナ管２を透過した透過液は矢印６のように分離される。

原液の不透過分は還流されるようになっている。

コーンスターチを蒸留水中で煮沸し、濃度１重量％の懸
濁液を調製し、この懸濁液２　ｄｍ’を第２図に示すよ
うな保温した試料液タンク７に入れ、所定の温度に保っ
た。試料液はタンク７からポンプ９によって濾過器１に
圧入され、０．１％がセラミック管の内部へ透過して容
器８に分離され、残りはタンク７に還流された。タンク
７内の試料液量は１５分毎に蒸留水を注入することによ
り２　ｄｍ’に保った。

以上の操作を、セラミック管２の内外の差圧、セラミッ
ク濾過膜表面における試料液の線速度、および濾過器ｌ
に注入される試料液の温度を様々に変えで、透過液の透
過流束、アミロース濃度等を測定した。

（Ａ）試料液の温度を５０℃１線速度を３．０　ｍ／ｓ
ｅｅとし、差圧を種々変えて透過液の透過流束およびア
ミロース濃度の経時的変化を測定した。結果を第３図に
示す。差圧が小さいほど、透過液のアミロース濃度が高
いことが分かる。

（Ｂ）試料液の温度を５０℃１差圧を０．３　ｋｇｆ／
ｃｍ”に固定し、試料液の線速度を種々変えて透過液の
透過流束およびアミロース濃度の経時的変化を測定した
。ただし、線速度３．０　ｍ／ｓｅｅの場合については
、試料液の温度６０℃の場合にも測定した。結果を第４
図に示す。線速度が大きいほど透過流束か大きいことが
分かる。また、５０℃の場合よりも６０℃の場合の方が
、アミロース濃度、透過流束とも高いことか分かる。

第３図、第４図で得られた結果から、試料液の温度５０
℃１差圧０．３　ｋｇｆ／ｃｍ２においで、線速度に対
するアミロース透過量（処理開始後２〜３時間の間の透
過量）を求めた結果を第５図に示す（直線（ａ））。ま
た、試料液の温度５０℃１線速度を３ｍ／ｓｅｃにおい
で、差圧に対するアミロース透過量（同上）を求めた結
果も第５図に示す（直線（ｂ））。

これらの結果から、アミロースの効率的な分離のために
は、セラミック管の内外の差圧は小さい程よいが分かる
。また、試料液の濾過膜面における線速度は大きいほど
よいことか分かる。

実施例２ 実施例１の（Ｂ）温度６０℃１線速度３．０　ｍ／ｓｅ
ｃ、差圧０．３　ｋｆｇ／ｃｍ２の条件の透過液につい
で、実験開始後０〜１５分、４５〜６０分、２７５〜３
００分の透過液の所定量をとり、凍結乾燥し、１）０℃
て２時間乾燥後の固形分についで、アミロースのみをマ
ルトースに分解するβ−アミラーゼで加水分解し、生成
したマルトース量を測定した結果を表１に示す。特に、
４５分経過後に透過したアミロースは、極めて高い純度
を示した。

表 実施例３ 前記の１．１％コーンスターチ懸濁液を、液温６゜℃、
セラミック管濾過面表面における試料液の線速度３．０
　ｍ／ｓｅｃ　、セラミック管の内外の差圧０．３ｋｇ
ｆ／ｃｍ２の条件で、前記の装置を循環させた。試料液
タンク内の試料液量は上記と同様に２ｄｍ３に保った。

操作を５０時間継続したところ、全透過液量は７．４６
ｍ”であり、減圧濃縮後凍結乾燥し、さらに１）０℃て
２時間乾燥した。アミロース収量は３．０ｇであった。

未透過残液全体に残るデンプン量は０．７７ｇと測定さ
れた。

アミロース濃度、透過液流束の経時的変化を第６図に示
す。透過液の流束は開始から７時間程度までは低下を示
すが、７時間経過後はほぼ一定となり、効率的な透過、
分離が進行したことがわかる。

得られた透過液のアミロースは沈殿するとなく、安定な
溶液状態を維持した。

〔発明の効果〕

本発明の方法によれば、従来の方法とは異なり、アミロ
ースの純度低下の原因となるｎ−ブタノール、ニトロパ
ラフィン、チモール等の沈殿材やα−１，６−ゲルコジ
ターゼなどの酵素は一切使用せず、かつ簡便な操作で、
連続的に、高純度のアミロースを製造することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、セラミック濾過器を表す。 第２図は、本発明の実施例て用いた装置の概念図である
。 第３図は、実施例１において測定された。線速度一定で
ある場合の、透過液のアミロース濃度および透過液流束
の濾過膜の内外差圧依存性の経時的変化を示す。 第４図は、同じく、差圧一定である場合の、透過液のア
ミロース濃度および透過液流束の濾過膜の内外差圧依存
性の経時的変化を示す。 第５図は、（ａ）差圧一定である場合のアミロース濃度
の線速度依存性、および、（ｂ）線速度一定である場合
のアミロース濃度の差圧依存性をそれぞれ示す。 第６図は、実施例２で得られた、透過液のアミロース濃
度および透過液量の経時変化をしめす。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）デンプンを４０℃以上の水中で処理して得られた
   アミロースおよびアミロペクチンを含む懸濁液を平均孔
   径０．０１〜０．１μｍの濾過膜で濾過し、アミロース
   を濾液中に分離する工程を有するアミロースの製造方法
   。
2. （２）請求項（１）の方法であって、前記の濾過がセラ
   ミック濾過膜を用いて行われる方法。
3. （３）請求項（１）または（２）の方法であって、前記
   の濾過がクロスフロー濾過法により行われる方法。
4. （４）請求項（３）の方法であって、前記クロスフロー
   濾過法が、濾過膜の内外の差圧が２ｋｇｆ／ｃｍ＾２以
   下で、濾過膜に供給される前記懸濁液の膜面における流
   速がレイノルズ数３，０００以上の条件で行われる方法
   。