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
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JP
Japan
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chitin
exchange membrane
acid
electrodialysis
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JP60114571A
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Kazuo Sakai
Yoshiharu Matahira
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Yaizu Suisan Kagaku Kogyo Co Ltd
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Yaizu Suisan Kagaku Kogyo Co Ltd
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【発明の詳細な説明】
〔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。
〔発明の構成〕
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。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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。
JP11457185A 1985-05-28 1985-05-28 N−アセチルキトオリゴ糖の製造方法 Granted JPS61271296A (ja)

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