JPH05123200A - ガラクトオリゴ糖の調製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 産業廃棄物である大豆胚軸から、有利にオリ
ゴ糖を抽出する方法を提供する。 【構成】 大豆種子の胚軸を原料とし、これをpH３乃至
６の酸性水溶液下に混合・攪拌して、ラフィノース、ス
タキオース等のオリゴ糖を抽出することを特徴とする、
ガラクトオリゴ糖の調製法。 【効果】 最近の豆腐製造時に副産物として発生する、
殆ど廃棄処分されてきた大豆の胚軸から有利にオリゴ糖
を抽出することができるという効果を有し、産業廃棄物
である大豆胚軸を有効に利用し得るという効果を有する
のである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガラクトオリゴ糖の調製
法に関し、特に従来より大豆の処理に際し副産物として
発生する胚軸を原料として、安価且つ簡便なガラクトオ
リゴ糖を調製法する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、人の腸内細菌の中でその整腸
効果が良いとされているビフィズス菌の活性因子として
多くのオリゴ糖が知られている。このビフィズス菌に資
化されるオリゴ糖はその分子量が５乃至６糖以下が良い
とされており、これらのオリゴ糖の中でも大豆から抽出
されるガラクトオリゴ糖、即ちラフィノース、スタキオ
ース等は一般に他のオリゴ糖よりもその活性が高いと言
われている。

【０００３】ところで、大豆の胚軸は最近の豆腐製造時
に副産物として発生するが、これの有効利用は殆どなさ
れておらず、通常は廃棄処分されている。今後、この様
に副産物として発生する胚軸は豆腐の製造量が増すにつ
れ増加する事は必至である。

【０００４】大豆中のオリゴ糖を抽出する方法は種々提
案されており、例えば特開昭59-179064 号発明または特
開昭60-66978号公報発明の如く、水を用いて抽出する場
合は一度大豆或いは脱脂大豆より豆乳を作成し、その豆
乳中に存在する蛋白質を沈殿除去してオリゴ糖を調製し
ている。また、特開昭62-155082 号発明では大豆を脱脂
後、20乃至60％のエタノール水溶液を用いてオリゴ糖を
抽出している。さらにまた、アルコール濃縮大豆蛋白質
製造時に副産物として生ずるホエイにオリゴ糖が多く含
有されていることから、このホエイからの抽出も行われ
ている。

【０００５】しかしながら、このような方法では、不純
物の除去やエタノールの処理にコストが掛かり繁雑であ
って安価なオリゴ糖を得難い。また、これまでに大豆の
胚軸よりオリゴ糖を抽出したという例はない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来より産
業廃棄物として廃棄処分していた胚軸から、不純物含量
の少ない状態でオリゴ糖を抽出するという、簡便且つ安
価な方法を提供するものであって、これら産業廃棄物と
して今後ますます問題になる大豆胚軸を有効利用するも
のである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、如上の点に
鑑み鋭意検討した結果、従来より廃棄処分されるか或い
は飼料、肥料程度にしか使用されなかった大豆胚軸か
ら、あるpH領域でその中に含有される蛋白質が沈殿不溶
化されることを利用し、本発明を完成するに到った。

【０００８】即ち本発明は、大豆種子の胚軸を原料と
し、これをpH３乃至６の酸性水溶液下に混合・攪拌し
て、ラフィノース、スタキオース等のオリゴ糖を抽出す
ることを特徴とする、ガラクトオリゴ糖の調製法、であ
る。

【０００９】本発明調製法の概略について記すと、大豆
より分離した胚軸を粉砕後、脱脂を行い脱脂胚軸を得
る。この脱脂に使用される溶剤はヘキサンなど一般に食
用油脂の抽出に使用される溶剤であればどんな溶剤でも
良く、特に限定される物ではない。

【００１０】このようにして得た脱脂胚軸を、pH３乃至
６好ましくは４乃至５の酸性水溶液下に混合・攪拌す
る。水溶液のpH値が上記範囲を逸脱すると、抽出液中の
不純物量が増加するので、好ましくない。

【００１１】混合に際し、混合液のpH値が３乃至６好ま
しくは４乃至５になる様に、予め塩酸などの酸を加えて
pH調製した酸溶液を混合するのが好ましい。

【００１２】混合する水溶液の量は、脱脂胚軸に対して
４倍程度が好ましい。なお、水溶液の量が少ないと、後
の乾燥工程でその操作が簡略化できる一方、抽出時の攪
拌或いは抽出液の分離が難しくなる。逆に、水溶液の量
が多いと、攪拌がし易く抽出効率及び分離時の収量が増
すが、乾燥工程で除去する水の量が多くなる為、コスト
が掛かる。従って、混合する水溶液の量はこれらの状況
を加味した上で適宜決定すればよい。

【００１３】抽出工程時の温度は、20℃乃至80℃好まし
くは40℃乃至60℃が適当である。余り低温過ぎるとその
抽出効率が低下し、逆に高温過ぎるとその抽出効率が向
上するが、糖とアミノ酸による褐変或いはオリゴ糖の加
水分解が起こるので上記温度範囲が好ましい。

【００１４】以上の条件で抽出する事により不純物であ
る蛋白質の多くは沈殿する。この工程の後に遠心分離或
いは濾過など適当な手段によって固液分離を行い、オリ
ゴ糖抽出液を得る。このようにして得た抽出液は、蛋白
質が少なく高濃度のオリゴ糖含有液である。また、この
沈殿した蛋白質には沈殿時に蛋白と挙動を同じくする物
質が多く含まれ、より不純物を含まないオリゴ糖が抽出
されるのである。

【００１５】

【実施例】以下、実施例を例示して本発明の効果をより
一層明瞭にするが、これは例示であって本発明の精神が
これらの例示によって制限されるものではない。なお、
例中に示す部、％は何れも重量基準を意味する。

【００１６】実施例１〜７、比較例１〜３ 脱脂大豆胚軸 100部に、下表に示すそれぞれのpHを有す
る酸性水溶液 400部を加え、室温で１時間攪拌抽出を行
った後に、遠心分離(10000G,20min)を行い、抽出液を分
離した。この酸性抽出液を水酸化ナトリウムを用いて中
和した後、乾燥して抽出物を得た。この抽出物の性状は
以下のとおり。

【００１７】 表−１ ──────────────────────────────────── 実験 抽出 収率 灰分 粗蛋白 全糖量 ラフィノ スタキオ No. pH （％） （％） （％） （％） ース（％） ース（％） ──────────────────────────────────── 1 1.0 50.3 11.3 50.6 29.8 4.17 19.7 2 2.0 45.5 10.5 47.3 32.9 5.10 22.7 3 3.0 42.6 8.7 20.5 55.8 9.14 38.0 4 3.5 40.3 8.6 18.4 58.0 9.74 40.7 5 4.0 38.6 5.2 16.3 63.0 10.4 44.5 6 4.5 37.2 5.1 15.2 64.1 10.9 45.0 7 5.0 36.8 4.2 20.5 61.0 10.1 42.7 8 5.5 40.2 4.5 23.0 58.1 9.37 41.2 9 6.0 47.2 3.5 50.7 37.0 6.19 26.3 10 7.0 50.3 3.5 61.4 29.7 3.89 16.9 ────────────────────────────────────

【００１８】（注）分析値は全て乾物当たりの％。但
し、灰分は600 ℃強熱残渣分として、粗蛋白質はケルダ
ール法、全糖量はフェノール硫酸法、それぞれのオリゴ
糖は高速液体クロマトグラフィーを用いて測定した（カ
ラムはアサヒパックNH2P-50 、溶出液はアセトニトリ
ル：水＝85：15、検出器は日本分光830RI 、流量は0.5m
l/min にて測定) 。

【００１９】上表の結果から明らかなように、脱脂大豆
胚軸よりpH３乃至６の酸性水溶液でオリゴ糖を抽出する
とその抽出物中の蛋白質が少なく、中和時の灰分の生成
も少なくて、逆に全糖量は多く、特にラフィノースおよ
びスタキオース含量が高い（実験 No.３〜９）。以上に
対し、中性域或いはpH２以下という強酸性下で抽出する
と、抽出物中の灰分および粗蛋白の生成が多く不純物の
量が多い（実験 No.１〜２，10) 。なお、実験 No.３〜
９はそれぞれ実施例１〜７であり、実験 No.１〜２，10
はそれぞれ比較例１〜３である。

【００２０】以上の如く、本発明調製法によれば、爾後
の精製に使用する薬剤或いは時間が他の抽出物に比較し
て節約されるのである。

【００２１】実施例８ 前例の実験 No.６において、使用する酸として硫酸を用
い、中和時のアルカリ剤として水酸化カルシウムを用い
た。その後に、遠心分離(10000G,20min)を行い、乾燥後
前例と同様の分析を行った。

【００２２】結果は以下のとおり。なお、比較のため前
例の実験 No.10（抽出時のpH７、中和に水酸化ナトリウ
ムを使用）および実験 No.６（抽出時に塩酸を使用、中
和に水酸化ナトリウムを使用）の結果を併記。

【００２３】 表−２ ──────────────────────────────────── 実験 抽出 収率 灰分 粗蛋白 全糖量 ラフィノ スタキオ No. pH （％） （％） （％） （％） ース（％） ース（％） ──────────────────────────────────── 10 7.0 50.3 3.5 61.4 29.7 3.89 16.9 6 4.5 37.2 5.1 15.2 64.1 10.9 45.0 11 4.5 36.6 4.2 12.5 69.3 11.7 48.5 ───────────────────────────────────

【００２４】以上の結果、pH調整に硫酸を用い中和に水
酸化カルシウムを用いると、中和塩が沈殿し、抽出物中
に含まれる灰分が少なく、更に、カルシウムによる蛋白
質の沈殿も同時に生成され、より高純度な抽出物が得ら
れた（実験 No.11) 。なお、実験 No.11は実施例８であ
る。

【００２５】以上の結果により、pH調整に硫酸を用いる
と不純物が少なくなるため、爾後の工程が簡略化し精製
に使用する薬剤量が減量出来るのが明らかである。

【００２６】

【発明の効果】本発明により、従来より産業廃棄物とし
て廃棄処分されていた大豆胚軸から、不純物含量の少な
い状態でオリゴ糖を抽出するという、簡便且つ安価な方
法を提供することが可能となったのであり、これら産業
廃棄物として今後ますます問題になる大豆胚軸を有効利
用し得るという効果を有するのである。そして、本発明
は、従来法の如く、豆乳からオリゴ糖を抽出するよりは
抽出液中に存在する蛋白質が極めて少なく、従って精製
時に使用される塩化カルシウム等の蛋白質凝固剤の量が
かなり減量でき、またpH調整に使用する酸として硫酸を
使用した場合、中和にカルシウム等中和塩が水不溶性の
物を生成するアルカリを使用することにより後の脱塩工
程で使用するイオン交換樹脂などの薬剤量が減量でき
る。以上の工程は、アルコール濃縮大豆蛋白ホエイ液か
ら分離精製する時に必要となるエタノールの回収操作が
不必要なために、アルコール濃縮大豆蛋白ホエイからオ
リゴ糖を調製するよりはその工程が簡略になるという効
果を有するのである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 服部 光男 茨城県北相馬郡守谷町松前台４−２−３ Ａ−207 (72)発明者 栗田 博子 茨城県北相馬郡守谷町松前台１−12−１ (72)発明者 武井 千恵美 茨城県北相馬郡守谷町松前台１−12−４ (72)発明者 佐藤 陽子 茨城県筑波郡谷和原村絹の台５−７−１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 大豆種子の胚軸を原料とし、これをpH３
   乃至６の酸性水溶液下に混合・攪拌して、ラフィノー
   ス、スタキオース等のオリゴ糖を抽出することを特徴と
   する、ガラクトオリゴ糖の調製法。