JPH0630608B2 - エチル―α―グルコシドの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (1)産業上の利用分野 本発明は、エチル−α−グルコシドの効率的な製造方法
に関するものである。

(2)従来の技術とその課題 酒やミリンはそれ自体飲料とするほか、調理や食品加工
などにおいて呈味改善に使用されている。本発明者ら
は、この効果が酒やミリンのいずれの成分にかかわって
いるかを分析して研究したところ、主成分であるアルコ
ールやブドウ糖以外の微量成分の一つであるエチル−α
−グルコシド（以下、ＥＧと表記する）が魚介類の生ぐ
ささ（魚臭）や畜肉の臭いの改善などに効果のあること
が判明した。

従来、アルコール溶液中でカビ、酵母などから得られる
α−グルコシダーゼなどをマルトース、マルトトライオ
ース、水飴などに作用させると加水分解作用に平行し
て、アルコールにもグルコシル基が転移しＥＧを生成す
ることが知られている。たとえば、ミリンの製造におい
ては蒸煮モチ米を米麹と混合し、２０％程度のアルコー
ル溶液中で反応させる。この際、麹中のα−アミラーゼ
がまず澱粉を分解しマルトースを主とするオリゴ糖を生
じ、ついでα−グルコシダーゼによりＥＧを生成するも
のと考えられる。日本酒の醸造中にも類似した作用が起
こりＥＧを生成する。しかし、この条件で生成するＥＧ
の濃度はせいぜい１％前後という低水準である。

(3)課題解決の手段 そこで本発明者らは、鋭意、ＥＧの効率的な製造方法に
ついて検討したところ、カビ類のα−グルコシダーゼを
酵素反応がほとんど進行しないと考えられる高濃度エチ
ルアルコール溶液中で特定の基質に作用させると、予想
外にすぐれた反応性を示すだけでなく、加水分解作用が
ほとんどおこらず、エチルアルコールにだけ特異的に転
移作用がおこる新事実を発見し、ＥＧを高能率に生産す
る技術を確立することが出来た。すなわちα−グルコシ
ダーゼは高濃度のアルコール、たとえば４０％以上のア
ルコール濃度中においても有効に反応すること。また、
この条件で基質、たとえばマルトースの加水分解はほと
んどおこらず、マルトースからは主としてＥＧとグルコ
ースが生成することが判明した。以下、本発明を詳細に
説明する。

本発明における基質としてはマルトースの他、産業的に
はオリゴ糖の混合糖液、たとえばマルトース、マルトト
ライオースの混合物や、水飴、場合によっては澱粉を使
い、これにα−アミラーゼを加え上記反応と平行させて
も良い。また還元性末端を水素還元した糖質も使用でき
る。この場合グルコースの生成が少ないので還元糖を含
まないＥＧを安価に作る方法として採用できる。本発明
において、かかるα−アミラーゼ分解物や還元性末端を
水素還元した物を併せて糖類の分解物ということとす
る。

本反応に使用できる酵素はα−グルコシダーゼである
が、中でもα−1,6−グルコシル転移酵素といわれるカ
ビ類の一種Asp.nigerの生産するα−グルコシダーゼが
好適である。酵母由来のα−グルコシダーゼは、カビ由
来に比較してアルコール耐性が低く、あまり好ましくな
い。酵素は液体培養、固体培養したものの両者とも使用
出来る。精製された酵素はもちろん良いが粗製酵素でも
使用出来る。むしろ粗製酵素の方が不純蛋白質の存在の
ためかアルコール溶液中で安定性の良いことがしばしば
認められる。ただ酵素剤中にグルコアミラーゼが多量に
存在すると別の反応が起こりＥＧの収率が低下するから
好ましくない。

作用条件は特定ではないが、たとえば作用温度はアルコ
ール５０％存在下で２４ｈｒ反応させた場合、４５℃で
最高であったが、３０℃においてもその８０％のＥＧの
生成量が認められ利用できる。また更に低温で実施する
と反応速度は低下するが最終のＥＧの生成量には支障が
ない。作用pHは４〜７の範囲であり、最適pHは６．０で
ある。酵素添加量は基質（マルトース）グラム（ｇ）当
り０．５〜３０ｕ（国際単位）を添加して実験したが４
ｕ／ｇを加えると十分目的を達しうる。

反応を終了した溶液中には後記する実施例１のサンプル
Ａの分析結果にも見られるようにＥＧのほかアルコー
ル、グルコース、オリゴ糖が存在する。食品呈味剤とし
ては、そのまま或いはアルコールを除去したものが直接
使用出来る。ＥＧ以外の物質を除去するには活性炭カラ
ムのほかシリカゲルカラムも有効である。

(4)作用 Asp.niger由来のα−グルコシダーゼが予想外に高濃度
アルコール中で反応する原因は充分に判っていない。し
かしAsp.niger由来のα−グルコシダーゼは一般に構造
中に多くの糖鎖を含んでいるため、高濃度アルコール中
でも溶解ないしゲル化した状態にある。そのため他の酵
素に比較して安定的に活性を示すと考えられる。しか
し、このような条件下でよく反応することや、加水分解
作用が著しく阻害されＥＧの生成反応だけが促進される
現象は本研究によって初めて認められたものである。

本発明では加水分解作用が阻害されるだけでなく、水溶
液中での転移反応の主生成物であるイソマルトース、パ
ノースの生成も増大しない。そしてアルコールの転移反
応が新に発生し、この反応が優先する新事実を発見し
た。

例として、１０％マルトースを基質とし、市販のα−グ
ルコシダーゼ３．９ｕ／ｇ（国際単位）を各種濃度のエ
チルアルコール溶液中で４０℃、pH５．８で２４ｈｒ反
応させた後、ＨＰＬＣによりグルコース、ＥＧ、その他
オリゴ糖をそれぞれ定量分析した。分析結果から、以下
の〜に示す酵素反応が平行して起こっているものと
判断した。すなわち マルトースから２個のグルコースへの加水分解作用 マルトースからグルコースとイソマルトース、パノー
スを生成する糖転移作用 マルトースからグルコースとＥＧを生成する糖転移作
用 このうちの反応はイソマルトース、パノースの形成が
少量であるので無視することが出来る。とに注目す
ると、反応がよりに傾くとＥＧ／グルコース（以
下、ＥＧ／Ｇと表記する）の比が１．０に近づくと考え
られる。一方よりの加水分解作用が優先すると０．
３３以下となる。よってこれを指標として分析結果を表
示すると第１図のようになった。すなわちアルコール濃
度が上昇するとともにＥＧ／Ｇの比は上昇し、アルコー
ル濃度が４０％を越えると、その比も０．５を越える。
この数値から逆算するとマルトースの加水分解より２倍
以上速やかにアルコールへの転移作用が起こっているこ
とが判る。

アルコール濃度を更に上昇させるとＥＧ／Ｇの比も上昇
する。ＥＧの収率は低下するが８０％アルコールではＥ
Ｇ／Ｇの比は０．８を越える。この数値は加水分解１に
対しアルコールへの転移作用がおよそ１０倍起こってい
ることを示している。すなわち本発明を実行するにはマ
ルトースの加水分解より糖転移が優先するアルコール濃
度３０％以上がよい。マルトース以外の基質としてマル
トトライオース、マルトテトラオースを基質とすると、
α−グルコシダーゼは、その非還元末端から１個ずつグ
ルコースを切り放しアルコールに転移する。このため当
然ＥＧ／Ｇの比はマルトースに比べて上昇するものと思
える。結果は第１表のようで予想どおりマルトースに比
べマルトテトラオースでは約２倍の数値となった。

基質濃度はかなり問題で、第２図にみられるようにむし
ろ糖濃度が低下した方がＥＧの収率もＥＧ／Ｇの比も高
かった。

精製したＥＧを、市販のカビ（Asp.niger）由来α−グ
ルコシダーゼで処理するとグルコースとエチルアルコー
ルに分解される。しかしこの反応速度はマルトース加水
分解速度に比べ1/100以下できわめて低い。すなわちマ
ルトースはエチルアルコール溶液中で速やかに分解しＥ
Ｇを生ずるが出来たＥＧはほとんど分解されない。一度
生成したＥＧが反応液中に集積し、安定に存在するのは
この理由のためである。本作用によって得たＥＧはアー
モンドのβ−グルコシダーゼでは分解を受けないのでα
−結合であると推定された。更にガスクロマトグラフィ
ーによるアノマー分析によって構造の確認を行うことが
出来た。

(5)実施例 実施例１ マルトース１００ｇを６０％エチルアルコール１０００
ｍに溶解し、カビ（Asp.niger）由来の市販α−グル
コシダーゼ製剤（４００ｕ／ｇ）１ｇを加え懸濁して４
０℃で２４時間反応した。反応液を８０℃、１０分間加
熱して酵素を失活させた後、遠心分離や濾過にて蛋白を
除去した上澄をサンプルＡ（８５０ｍ）とした。また
この一部を取り、蒸留操作によりアルコールを除去した
ものをサンプルＢ（４００ｍ）とした。両者について
ＥＧ、グルコース、マルトース、イソマルトース、その
他の糖をそれぞれＨＰＬＣにより分離定量した。別に全
糖値をフェノール硫酸法により測定し含有％を算出する
と第２表のようであった。

いずれもＥＧとグルコースはほぼ同量であり他の糖質は
少量であった。サンプルＡはアルコールを含有し、サン
プルＢはアルコールを含まないＥＧ含有糖液として食品
の呈味改良剤として利用できる。

サンプルＢの一部を取り活性炭カラムクロマトグラフィ
ーを行うと５〜２０％アルコール溶出区分に精製された
ＥＧが溶出された。カラムクロマトグラフィーによる収
率は約８０％であった。

(6)発明の効果 本発明によりエチル−α−グルコシドを従来に比しはる
かに安価に多量に生産することが出来ることとなった。
エチル−α−グルコシドは既述の通り特異な呈味成分で
あるので、調理、調味用に今後益々その広範な利用が期
待される。

【図面の簡単な説明】

第１図…エチルアルコール濃度−ＥＧ／Ｇ（又はＥＧ）
の関係を示す図。 基質としてマルトースを１０％、カビ由来のα−グルコ
シダーゼ３．９ｕ／ｇを各種濃度のエチルアルコール中
で４０℃、pH５．８で２４時間反応させた後、ＨＰＬＣ
によりＥＧとグルコースを定量したときの図である。横
軸はエチルアルコール濃度を示す。縦軸は左側に示す数
値にて生成物中のＥＧ／Ｇ比を折線グラフで、右側に示
す数値にて基質からのＥＧ収率（％）を棒グラフで、そ
れぞれ表す。 第２図…基質濃度−ＥＧ／Ｇ（又はＥＧ）の関係を示す
図。 各種濃度のマルトースを基質として、カビ由来のα−グ
ルコシダーゼ３．９ｕ／ｇを５０％濃度のエチルアルコ
ール中で５０℃、pH５．８で２４時間反応させた後、Ｈ
ＰＬＣによりＥＧとグルコースを定量したときの図であ
る。横軸は基質濃度を示す。縦軸は左側に示す数値にて
生成物中のＥＧ／Ｇ比を折線グラフで、右側に示す数値
にて基質からのＥＧ収率（％）を棒グラフで、それぞれ
表す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】糖類又はその分解物を３０〜８０％のエチ
   ルアルコール液に溶解し、これに、Asp.niger由来のα
   −グルコシダーゼ（α−Glucosidase）を作用させて糖
   類又はその分解物にエチル基を導入させることを特徴と
   するエチル−α−グルコシドの製造方法。
2. 【請求項２】糖類又はその分解物として、グルコース、
   マルトース、その他オリゴ糖又はそれらを含む物質を使
   用することを特徴とする特許請求の範囲(1)に記載のエ
   チル−α−グルコシドの製造方法。