JPH0586399B2 - - Google Patents
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- JPH0586399B2 JPH0586399B2 JP60114571A JP11457185A JPH0586399B2 JP H0586399 B2 JPH0586399 B2 JP H0586399B2 JP 60114571 A JP60114571 A JP 60114571A JP 11457185 A JP11457185 A JP 11457185A JP H0586399 B2 JPH0586399 B2 JP H0586399B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solution
- chitin
- exchange membrane
- acid
- electrodialysis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Saccharide Compounds (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、N−アセチルキトオリゴ糖の製造方
法に関し、更に詳しく言えば、キチンの酸による
部分加水分解工程、アルカリによる中和工程及び
中和溶液からの特定の脱塩工程からなるN−アセ
チルキトオリゴ糖の新規な製造方法に関する。 〔従来の技術及び問題点〕 N−アセチルキトオリゴ糖は、N−アセチルグ
ルサミンがβ−1,4結合で2〜7個結合した少
糖類(オリゴ糖)であり、カニ、エビ、オキアミ
等の甲皮に含まれる多糖類キチンを部分加水分解
することによつて得られるものである。また、オ
リゴ糖は、グルコース、フラクトース等の単糖が
数個結合した糖類であり、最近新しい物質として
注目を集めてきている。例えば、シユクロースの
グルコース分子にグルコースが1〜8個結合した
カツプリングシユガー、シユクロースにフラクト
ースが1〜4個結合したフラクトオリゴ糖、グル
コースがα−1,4結合で3〜10個結合したマル
トオリゴ糖等が挙げられる。これらは、低う蝕性
(虫歯になりにくい性質)あるいは非消化性等の
特性を生かした甘味剤としての利用、乳製品中へ
のビフイズス因子としての利用、試薬や医薬への
利用等、その将来性は大きいものである。N−ア
セチルキトオリゴ糖も同様の物質であり、次に示
す構造からも非常に興味深い物質である。
法に関し、更に詳しく言えば、キチンの酸による
部分加水分解工程、アルカリによる中和工程及び
中和溶液からの特定の脱塩工程からなるN−アセ
チルキトオリゴ糖の新規な製造方法に関する。 〔従来の技術及び問題点〕 N−アセチルキトオリゴ糖は、N−アセチルグ
ルサミンがβ−1,4結合で2〜7個結合した少
糖類(オリゴ糖)であり、カニ、エビ、オキアミ
等の甲皮に含まれる多糖類キチンを部分加水分解
することによつて得られるものである。また、オ
リゴ糖は、グルコース、フラクトース等の単糖が
数個結合した糖類であり、最近新しい物質として
注目を集めてきている。例えば、シユクロースの
グルコース分子にグルコースが1〜8個結合した
カツプリングシユガー、シユクロースにフラクト
ースが1〜4個結合したフラクトオリゴ糖、グル
コースがα−1,4結合で3〜10個結合したマル
トオリゴ糖等が挙げられる。これらは、低う蝕性
(虫歯になりにくい性質)あるいは非消化性等の
特性を生かした甘味剤としての利用、乳製品中へ
のビフイズス因子としての利用、試薬や医薬への
利用等、その将来性は大きいものである。N−ア
セチルキトオリゴ糖も同様の物質であり、次に示
す構造からも非常に興味深い物質である。
本発明は、キチンを酸により部分加水分解し、
アルカリにより中和してN−アセチルキトオリゴ
糖を生成せしめ、該中和溶液から副生塩を分離除
去することからなるN−アセチルキトオリゴ糖の
製造方法において、上記中和溶液からの脱塩をイ
オン交換膜電気透析法で行うことを特徴とするN
−アセチルキトオリゴ糖の製造法を新規に提供す
るものである。 本発明においては、中和溶液からの脱塩をイオ
ン交換膜電気透析法で行うことが重要である。す
なわち、中和溶液をイオン交換膜電気透析にかけ
ると、副生塩が効率良く分離除去され、有用なN
−アセチルグルコサミンをも含めて生成したN−
アセチルキトオリゴ糖を全部回収することができ
る。従来の吸着分離方法では回収できなつかつた
N−アセチルグルコサミンが円滑有利に回収可能
となるだけでなく、活性炭による吸着及びアルコ
ール等による溶出という方法に見られる損失等の
難点もなく、生成したN−アセチルキトオリゴ糖
のほぼ全部を取得できるものである。 以下、本発明について更に詳細に説明する。 本発明において用いられるキチンは、エビ、カ
ニ、オキアミ等、甲殻類の甲皮を塩酸処理でカル
シウム分を除去し、さらに水酸解化ナトリウム処
理により蛋白質を除去するなどにより調製され
る。勿論、その他の入手経路、調製手段などによ
り得られるチキンであつても良い。而して、キチ
ンの酸による部分加水分解は、塩酸、蟻酸、酢
酸、硫酸等を用いて行なわれるが、好ましくは濃
塩酸を用い、30〜50℃で2〜3時間攪拌しながら
行なわれる。次に、加水分解反応を終了させるた
めに、部分加水分解液と同容量程度の水で希釈
し、さらに温度が上昇しないように例えば25〜50
%水酸化ナトリウム水溶液などを用いて、アルカ
リによる中和を行う。得られる中和水溶液は、糖
の分解により多少褐色味を呈し、また未分解の不
溶性キチンも残存しているが、これらは少量の活
性炭及び濾紙を用いた吸引濾過により除去するこ
とができ、無色透明な中和溶液として得ることが
できる。本発明においては、以上の酸による部分
加水分解及びアルカリによる中和は、特に限定さ
れることなく、従来より公知及至周知の各種手
段、条件などを適宜採用して実施することができ
る。 かくして得られる中和溶液は、キチンの部分加
水分解に使用する酸の種類や使用量あるいは希釈
水量、中和に使用するアルカリの種類や使用量、
各工程における採用条件などにより多少異なる
が、好適な実施態様においては、固型分15〜20
%、塩分10〜15%のものが例示され得る。 この中和溶液は、本発明に従つてイオン交換膜
電気透析法により脱塩処理にかけられる。イオン
交換膜電気透析装置は、一般的に、陰イオン交換
膜と陽イオン交換膜が交互に多数配列され、両端
に一対の電極が配置されたものである。そして、
電極間に直流電流を通じると、中和溶液中の陽イ
オンは陰極の方へ移動し、陰イオンは陽極へ向か
つて移動する。ところが、陽イオンは陽イオン交
換膜を透過するが陰イオン交換膜を透過せず、ま
た一方、陰イオンは陰イオン交換膜を透過するが
陽イオン交換幕を透過しない。その結果、イオン
の濃縮される室(濃縮室)と、イオンが除去され
る室(脱塩室)ができる。中和溶液中の塩類、例
えば食塩やN−アセチルグルコサミンの脱アセチ
ル化物であるD−グルコサミン塩酸塩、脱アセチ
ル化反応により生成する酢酸ナトリウムなどはイ
オンの濃縮される室に移動し、電荷をもたないN
−アセチルグルコサミン、N−アセチルキトオリ
ゴ糖は脱塩室に残り、中和溶液の脱塩が行なわれ
る。 本発明において使用することのできるイオン交
換膜は、特に限定されずに、従来より公知乃至周
知のものが種々例示され得る。例えば、ネオセプ
タCL−25T,CM−1〜2,AM−1〜3(徳山
曹達株式会社製)セレミオンCMV AMV(旭硝
子株式会社製)などがあげられる。また各メーカ
ーでは、これらをシステム化したイオン交換膜電
気透析装置も販売しているので容易に扱うことが
できる。本発明によれば、キチンを酸で加水分解
し、中和した溶液中の食塩をほぼ100%除去する
ことができる。かくして得られた脱塩溶液は、そ
のまま凍結乾燥機あるいはスプレードライヤーを
用い粉末化しても良いが、好ましくは、完全な脱
色や高純度精製のため、イオン交換樹脂による前
処理をするのが好ましい。 本発明により得られるN−アセチルキトオリゴ
糖は、単糖であるN−アセチルグルコサミンを含
有し、N−アセチルキトビオースからN−アセチ
ルキトヘプタオースまで含む特徴的なもので、し
かも大量かつ容易に製造できるものである。 〔実施例〕 次に、本発明の実施例について更に具体的に説
明するが、かかる説明によつて本発明が何ら限定
されるものでないことは勿論である。なお、以下
の実施例において、割合は特に明示しない限り重
量基準である。 [実施例 1] キチン400g(20メツシユ粉砕品)を濃塩酸1.2
に加え、40℃で3時間攪拌しながら加水分解を
おこなつた。加水分解終了後、同容量の水で希釈
し、25%水酸化ナトリウム水溶液でPH7.0まで中
和した。この中和溶液に100gの活性炭を加え、
東洋濾紙No.2で吸引濾過後、さらに少量の水で残
渣を洗浄し、この洗液も合わせて無色透明の濾液
4を得た。 この濾液(固型分19.6%、塩分13.4%)を、陽
イオン交換膜“ネオセプタCM−1”、陰イオン
交換膜“ネオセプタAM−1”の10対で構成され
る脱塩室10室、有効膜面積2dm2/枚のTS−2−
10型電気透析装置(徳山曹達株式会社製)を使用
して、脱塩室に前記濾液4を、濃縮室に13%食
塩水4を、電極室に2%食塩水4をそれぞれ
使用し、液温14〜35℃、電流8〜1.5A、電圧10
〜24Vの条件で、210分間電気透析を行つた。電
気透析の終了した脱塩液量は1.7固型分5.6%、
食塩濃度0.002%であり、脱塩率は99.98%とな
る。 次に、上記脱塩液を、陽イオン交換樹脂“アン
バーライト1R120B”(オルガノ会社製)を充填
したカラム(φ4.5×30cm)と陰イオン交換樹脂
“アンバーライト1RA400”(オルガノ会社製)を
充填したカラム(φ4.5×30cm)に通すことによ
り、完全な脱色と精製を行つた。さらに、この液
を減圧濃縮して300mlとし、凍結乾燥機を用いて
乾燥させ、白色の粉末176gを得た。原料キチン
400g基準の収率は44.0%であつた。また、上記
白色粉末の組成は、N−アセチルグルコサミン31
%、N−アセチルキトビオース19%、N−アセチ
ルキトトリオース19%、N−アセチルキトテトラ
オース15%、N−アセチルキトペンタオース10
%、N−アセチルキトヘキサオース5%、N−ア
セチルキトヘプタオース1%であつた。 [実施例 2] キチン1Kg(20メツシユ粉砕品)を濃塩酸3
に加え、40℃で3時間攪拌しながら加水分解を行
つた。分解終了後、同容量の水で希釈し25%水酸
化ナトリウム溶液でPH7.0まで中和した。この中
和溶液に、250gの活性炭を加え東洋濾紙No.2で
吸引濾過後、さらに少量の水で残渣を洗浄しこの
洗液も合わせて無色透明の濾液12を得た。 この濾液(固形分15.4%、塩分11.0%)を実施
例1と同じ“TS−2−10型”電気透析装置(徳
山曹達株式会社製)を使用して、脱塩室に前記濾
液4を、濃縮室に10%食塩水4を、電極液に
2%食塩水4を使用し、液温19〜28℃、電流8
〜0.5A、電圧9〜23Vの条件下で180分間電気透
析を行つた。電気透析の終了した脱塩液量は2.1
、固形分8.4%、食塩濃度0.001%で、脱塩率
99.99%となる。以上の脱塩操作を3回分行い、
脱塩室の洗液と合わせて合計8.5の脱塩液を得
た。 この脱塩液を実施例1と同様にイオン交換樹脂
を通して完全な脱色と精製を行つた。この液をス
プレードライヤーを用いて乾燥させ、白色の粉末
448gを得た。キチン1Kgからの収率は、44.8%
であつた。またその組成は、N−アセチルグルコ
サミン26%、N−アセチルキトビオース16%、N
−アセチルキトトリオース17%、N−アセチルキ
トテトラオース15%、N−アセチルキトペンタオ
ース13%、N−アセチルキトヘキサオース9%、
N−アセチルキトヘプタオース4%であつた。 〔発明の効果〕 本発明によれば、キチンの部分加水分解及び中
和により生成するN−アセチルキトオリゴ糖を円
滑有利に回収する事ができ、効率良く脱塩が行な
われるという優れた効果を達成可能である。ま
た、従来の吸着分離方法では回収出来なかつた有
用なN−アセチルグルコサミンをも一緒に回収で
きるという効果も達成される。本発明によれば、
従来の吸着分離方法における吸着剤の大量使用、
溶出溶剤の大量使用などの難点が解消され、キチ
ンを原料としてN−アセチルグルコサミンをも含
めて多量のN−アセチルキトオリゴ糖を効率良く
製造可能である。
アルカリにより中和してN−アセチルキトオリゴ
糖を生成せしめ、該中和溶液から副生塩を分離除
去することからなるN−アセチルキトオリゴ糖の
製造方法において、上記中和溶液からの脱塩をイ
オン交換膜電気透析法で行うことを特徴とするN
−アセチルキトオリゴ糖の製造法を新規に提供す
るものである。 本発明においては、中和溶液からの脱塩をイオ
ン交換膜電気透析法で行うことが重要である。す
なわち、中和溶液をイオン交換膜電気透析にかけ
ると、副生塩が効率良く分離除去され、有用なN
−アセチルグルコサミンをも含めて生成したN−
アセチルキトオリゴ糖を全部回収することができ
る。従来の吸着分離方法では回収できなつかつた
N−アセチルグルコサミンが円滑有利に回収可能
となるだけでなく、活性炭による吸着及びアルコ
ール等による溶出という方法に見られる損失等の
難点もなく、生成したN−アセチルキトオリゴ糖
のほぼ全部を取得できるものである。 以下、本発明について更に詳細に説明する。 本発明において用いられるキチンは、エビ、カ
ニ、オキアミ等、甲殻類の甲皮を塩酸処理でカル
シウム分を除去し、さらに水酸解化ナトリウム処
理により蛋白質を除去するなどにより調製され
る。勿論、その他の入手経路、調製手段などによ
り得られるチキンであつても良い。而して、キチ
ンの酸による部分加水分解は、塩酸、蟻酸、酢
酸、硫酸等を用いて行なわれるが、好ましくは濃
塩酸を用い、30〜50℃で2〜3時間攪拌しながら
行なわれる。次に、加水分解反応を終了させるた
めに、部分加水分解液と同容量程度の水で希釈
し、さらに温度が上昇しないように例えば25〜50
%水酸化ナトリウム水溶液などを用いて、アルカ
リによる中和を行う。得られる中和水溶液は、糖
の分解により多少褐色味を呈し、また未分解の不
溶性キチンも残存しているが、これらは少量の活
性炭及び濾紙を用いた吸引濾過により除去するこ
とができ、無色透明な中和溶液として得ることが
できる。本発明においては、以上の酸による部分
加水分解及びアルカリによる中和は、特に限定さ
れることなく、従来より公知及至周知の各種手
段、条件などを適宜採用して実施することができ
る。 かくして得られる中和溶液は、キチンの部分加
水分解に使用する酸の種類や使用量あるいは希釈
水量、中和に使用するアルカリの種類や使用量、
各工程における採用条件などにより多少異なる
が、好適な実施態様においては、固型分15〜20
%、塩分10〜15%のものが例示され得る。 この中和溶液は、本発明に従つてイオン交換膜
電気透析法により脱塩処理にかけられる。イオン
交換膜電気透析装置は、一般的に、陰イオン交換
膜と陽イオン交換膜が交互に多数配列され、両端
に一対の電極が配置されたものである。そして、
電極間に直流電流を通じると、中和溶液中の陽イ
オンは陰極の方へ移動し、陰イオンは陽極へ向か
つて移動する。ところが、陽イオンは陽イオン交
換膜を透過するが陰イオン交換膜を透過せず、ま
た一方、陰イオンは陰イオン交換膜を透過するが
陽イオン交換幕を透過しない。その結果、イオン
の濃縮される室(濃縮室)と、イオンが除去され
る室(脱塩室)ができる。中和溶液中の塩類、例
えば食塩やN−アセチルグルコサミンの脱アセチ
ル化物であるD−グルコサミン塩酸塩、脱アセチ
ル化反応により生成する酢酸ナトリウムなどはイ
オンの濃縮される室に移動し、電荷をもたないN
−アセチルグルコサミン、N−アセチルキトオリ
ゴ糖は脱塩室に残り、中和溶液の脱塩が行なわれ
る。 本発明において使用することのできるイオン交
換膜は、特に限定されずに、従来より公知乃至周
知のものが種々例示され得る。例えば、ネオセプ
タCL−25T,CM−1〜2,AM−1〜3(徳山
曹達株式会社製)セレミオンCMV AMV(旭硝
子株式会社製)などがあげられる。また各メーカ
ーでは、これらをシステム化したイオン交換膜電
気透析装置も販売しているので容易に扱うことが
できる。本発明によれば、キチンを酸で加水分解
し、中和した溶液中の食塩をほぼ100%除去する
ことができる。かくして得られた脱塩溶液は、そ
のまま凍結乾燥機あるいはスプレードライヤーを
用い粉末化しても良いが、好ましくは、完全な脱
色や高純度精製のため、イオン交換樹脂による前
処理をするのが好ましい。 本発明により得られるN−アセチルキトオリゴ
糖は、単糖であるN−アセチルグルコサミンを含
有し、N−アセチルキトビオースからN−アセチ
ルキトヘプタオースまで含む特徴的なもので、し
かも大量かつ容易に製造できるものである。 〔実施例〕 次に、本発明の実施例について更に具体的に説
明するが、かかる説明によつて本発明が何ら限定
されるものでないことは勿論である。なお、以下
の実施例において、割合は特に明示しない限り重
量基準である。 [実施例 1] キチン400g(20メツシユ粉砕品)を濃塩酸1.2
に加え、40℃で3時間攪拌しながら加水分解を
おこなつた。加水分解終了後、同容量の水で希釈
し、25%水酸化ナトリウム水溶液でPH7.0まで中
和した。この中和溶液に100gの活性炭を加え、
東洋濾紙No.2で吸引濾過後、さらに少量の水で残
渣を洗浄し、この洗液も合わせて無色透明の濾液
4を得た。 この濾液(固型分19.6%、塩分13.4%)を、陽
イオン交換膜“ネオセプタCM−1”、陰イオン
交換膜“ネオセプタAM−1”の10対で構成され
る脱塩室10室、有効膜面積2dm2/枚のTS−2−
10型電気透析装置(徳山曹達株式会社製)を使用
して、脱塩室に前記濾液4を、濃縮室に13%食
塩水4を、電極室に2%食塩水4をそれぞれ
使用し、液温14〜35℃、電流8〜1.5A、電圧10
〜24Vの条件で、210分間電気透析を行つた。電
気透析の終了した脱塩液量は1.7固型分5.6%、
食塩濃度0.002%であり、脱塩率は99.98%とな
る。 次に、上記脱塩液を、陽イオン交換樹脂“アン
バーライト1R120B”(オルガノ会社製)を充填
したカラム(φ4.5×30cm)と陰イオン交換樹脂
“アンバーライト1RA400”(オルガノ会社製)を
充填したカラム(φ4.5×30cm)に通すことによ
り、完全な脱色と精製を行つた。さらに、この液
を減圧濃縮して300mlとし、凍結乾燥機を用いて
乾燥させ、白色の粉末176gを得た。原料キチン
400g基準の収率は44.0%であつた。また、上記
白色粉末の組成は、N−アセチルグルコサミン31
%、N−アセチルキトビオース19%、N−アセチ
ルキトトリオース19%、N−アセチルキトテトラ
オース15%、N−アセチルキトペンタオース10
%、N−アセチルキトヘキサオース5%、N−ア
セチルキトヘプタオース1%であつた。 [実施例 2] キチン1Kg(20メツシユ粉砕品)を濃塩酸3
に加え、40℃で3時間攪拌しながら加水分解を行
つた。分解終了後、同容量の水で希釈し25%水酸
化ナトリウム溶液でPH7.0まで中和した。この中
和溶液に、250gの活性炭を加え東洋濾紙No.2で
吸引濾過後、さらに少量の水で残渣を洗浄しこの
洗液も合わせて無色透明の濾液12を得た。 この濾液(固形分15.4%、塩分11.0%)を実施
例1と同じ“TS−2−10型”電気透析装置(徳
山曹達株式会社製)を使用して、脱塩室に前記濾
液4を、濃縮室に10%食塩水4を、電極液に
2%食塩水4を使用し、液温19〜28℃、電流8
〜0.5A、電圧9〜23Vの条件下で180分間電気透
析を行つた。電気透析の終了した脱塩液量は2.1
、固形分8.4%、食塩濃度0.001%で、脱塩率
99.99%となる。以上の脱塩操作を3回分行い、
脱塩室の洗液と合わせて合計8.5の脱塩液を得
た。 この脱塩液を実施例1と同様にイオン交換樹脂
を通して完全な脱色と精製を行つた。この液をス
プレードライヤーを用いて乾燥させ、白色の粉末
448gを得た。キチン1Kgからの収率は、44.8%
であつた。またその組成は、N−アセチルグルコ
サミン26%、N−アセチルキトビオース16%、N
−アセチルキトトリオース17%、N−アセチルキ
トテトラオース15%、N−アセチルキトペンタオ
ース13%、N−アセチルキトヘキサオース9%、
N−アセチルキトヘプタオース4%であつた。 〔発明の効果〕 本発明によれば、キチンの部分加水分解及び中
和により生成するN−アセチルキトオリゴ糖を円
滑有利に回収する事ができ、効率良く脱塩が行な
われるという優れた効果を達成可能である。ま
た、従来の吸着分離方法では回収出来なかつた有
用なN−アセチルグルコサミンをも一緒に回収で
きるという効果も達成される。本発明によれば、
従来の吸着分離方法における吸着剤の大量使用、
溶出溶剤の大量使用などの難点が解消され、キチ
ンを原料としてN−アセチルグルコサミンをも含
めて多量のN−アセチルキトオリゴ糖を効率良く
製造可能である。
Claims (1)
- 1 キチンを酸により部分加水分解し、アルカリ
により中和してN−アセチルキトオリゴ糖を生成
せしめ、該中和溶液から副生塩を分離除去するこ
とからなるN−アセチルキトオリゴ糖の製造方法
において、上記中和溶液からの脱塩をイオン交換
膜電気透析法で行うことを特徴とするN−アセチ
ルキトオリゴ糖の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11457185A JPS61271296A (ja) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | N−アセチルキトオリゴ糖の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11457185A JPS61271296A (ja) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | N−アセチルキトオリゴ糖の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61271296A JPS61271296A (ja) | 1986-12-01 |
| JPH0586399B2 true JPH0586399B2 (ja) | 1993-12-10 |
Family
ID=14641158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11457185A Granted JPS61271296A (ja) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | N−アセチルキトオリゴ糖の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61271296A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005281648A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Yaizu Suisankagaku Industry Co Ltd | キチン分解物の製造方法 |
| JP2006262752A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Yaizu Suisankagaku Industry Co Ltd | N−アセチルグルコサミン含有組成物の製造方法及び該組成物を含有する飲食品 |
| JP2013079217A (ja) * | 2011-10-05 | 2013-05-02 | Koyo Chemical Kk | 褐変を低減させたオリゴグルコサミン及び該オリゴグルコサミンの製造方法 |
| CN111647027A (zh) * | 2020-06-11 | 2020-09-11 | 江苏海飞生物科技有限公司 | N-乙酰氨基葡萄糖的分离和纯化方法 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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