JPH08242900A - 含水結晶ぶどう糖粒の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マスキットにおける結晶形態の影響を受ける
分蜜工程が不要で、高純度の製品を高収量で得ることが
できる含水結晶ぶどう糖粒の製造方法を提供すること。 【構成】 下記工程を経て澱粉から調製したマスキット
を分蜜せずに乾燥・造粒して成形の含水結晶ぶどう糖粒
を得ることを特徴とする含水結晶ぶどう糖粒の製造方
法。 (1) 加水分解（液化・糖化）工程→(2) 精製・濃縮工程
→(3) イオン交換クロマト分画工程→(4) 定温結晶化工
程

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、含水結晶ぶどう糖粒の
製造方法に関し、さらに詳しくは、澱粉から調製したマ
スキットを分蜜せずに乾燥造粒して含水結晶ぶどう糖粒
を得ることができる方法に関する。

【０００２】以下の説明で、「％」は、特に断らない限
り「重量％」を意味する。また、「ＤＥ」は、「Dextro
se equivalent 」の略で、還元糖当量値を意味する。

【０００３】

【従来の技術】含水結晶ぶどう糖は、通常、大別して原
料澱粉の加水分解（液化・糖化）の技術、また糖化液か
ら含水結晶ぶどう糖を析出し回収する技術から製造され
ている。例えば、加水分解を酵素により行う場合、下記
の如くになる（「澱粉科学ハンドブック」朝倉書店発
行、第４４１〜４４７頁等参照）。

【０００４】即ち、(1) 原料澱粉をα−アミラーゼによ
り液化し、これにグルコアミラーゼ（又はグルコアミラ
ーゼと枝切り酵素）を作用させてぶどう糖純度94〜96％
及び重合度数個のオリゴ糖４〜６％からなる糖化液を調
製する。

【０００５】(2) 該糖化液は、所定の方法により濾過、
活性炭による脱色、イオン交換樹脂による精製を行なっ
た後、蒸発罐等を使用して、最終濃度が７０〜７５％に
なるまで濃縮する。

【０００６】(3) 濃縮した糖液は、結晶罐に送り、これ
に適量の種晶を添加し徐々に冷やしながらゆっくり攪拌
を続け晶出を行なわせて、即ち、降温結晶化により白下
（マスキット）を得る。

【０００７】(4) マスキットを遠心分離機によりぶどう
糖結晶と蜜に分離した後、さらに分離したぶどう糖結晶
に水を加えながら遠心分離して洗浄し結晶粒子の表面に
付着した蜜を除去して、分蜜を行う。

【０００８】(5) これをロータリードライヤー等で、水
分が８．０〜８．８％になるまで乾燥してから、篩別し
て含水結晶ぶどう糖の製品としている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の含
水結晶ぶどう糖の製造法では、結晶化及び分蜜の工程に
技術を要した。

【００１０】特に結晶の生成条件によっては、析出した
結晶の大きさ、形態、厚さなどが異なり結晶と蜜の分離
操作（分蜜操作）に大きな影響を及ぼす。

【００１１】即ち、結晶が薄くて砕けやすい場合は、遠
心分離機の濾布の目がつまって蜜抜けが悪くなり分蜜効
率が下がり、最終製品の含水結晶ぶどう糖の純度が低下
する。また、遠心分離された蜜液の中には、ぶどう糖が
多量に溶解しているため、これを二回結晶させて二番糖
の結晶を採ることができる。

【００１２】収量は一番糖・二番糖の合計でも原料澱粉
に対して６５％程度である。収量を上げるために三回結
晶させて三番糖の結晶を採ることもできるが最終製品の
含水結晶ぶどう糖の純度が低下する。

【００１３】また、このような方法で得られた含水結晶
ぶどう糖粒は、板状及び柱状の形態の結晶がほとんどで
あり、結晶の流動性及び水への易溶性の点で、必ずしも
十分とは言えなかった。

【００１４】請求項１に係る本発明は、上記にかんがみ
て、マスキットにおける結晶形態の影響を受ける分蜜工
程が不要で、高純度の製品を高収量で得ることができる
含水結晶ぶどう糖粒の製造方法を提供することを目的と
する。

【００１５】請求項２に係る本発明は、上記目的に加え
て、流動性及び水溶解性に優れた含水結晶ぶどう糖粒の
製造方法を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、従来、煩
雑な含水結晶ぶどう糖の製造工程を簡素化すると共に流
動性が良好で水に易溶性の含水結晶ぶどう糖粒を高収量
で製造することができる方法を確立することを目的とし
て、鋭意、研究を続けた結果、下記構成の含水結晶ぶど
う糖の製造方法に想到した。

【００１７】(i) 請求項１に係る含水結晶ぶどう糖粒の
製造方法は、下記工程を経て澱粉から調製したマスキッ
トを分蜜せずに乾燥・造粒して含水結晶ぶどう糖粒を得
ることを特徴とする。

【００１８】(1) 加水分解（液化・糖化）工程→(2) 精
製・濃縮工程→(3) イオン交換クロマト分画工程→(5)
結晶化工程 (ii)請求項２に係る含水結晶ぶどう糖粒の製造方法は、
請求項１において、乾燥・造粒を噴霧造粒法によること
を特徴とする。

【００１９】

【手段の詳細な説明】以下、本発明の課題を解決するた
めの手段を構成する各要素について、詳細に説明をす
る。本発明の含水結晶粒の製造方法のフローチャート図
を図１に示す。

【００２０】(1) 原料澱粉の加水分解（液化・糖化）
は、酸糖化法・酵素糖化法どちらでもよいが、酵素糖化
法が、不純物の発生が少なく、収量も高いため望まし
い。酵素糖化は、例えば、従来と同様にして行う。

【００２１】なお、本発明で使用可能な原料澱粉は、特
に限定されず、トウモロコシ澱粉、甘藷澱粉、馬鈴薯澱
粉、タピオカ澱粉等を使用可能である。

【００２２】(2) 精製・濃縮も、従来と同様にして行
う。このときの仕上げ濃縮の糖濃度は、５０〜７５％、
望ましくは、５５〜７０％とする。

【００２３】イオン交換樹脂で精製を行う場合は、例え
ば、二床方式、混床方式、二床混床方式等任意である
が、一床（強酸性陽イオン交換樹脂）→一床（弱塩基性
陰イオン交換樹脂）→混床（強酸性陽イオン交換樹脂／
強塩基性陰イオン交換樹脂）を組合わせた二床混床方式
がランニングコスト・精製効果等の見地から望ましい。

【００２４】なお、糖化液の糖組成は、通常、９３〜９
７％のぶどう糖と、３〜７％オリゴ糖（重合度２〜１
０）からなる。

【００２５】(3) イオンクロマト分画は、例えば、下記
陽イオン・陰イオン型イオン交換樹脂が使用できる。

【００２６】陽イオン交換樹脂…強酸性・弱酸性どち
らでもよいが、強酸性のものが分画効率が高くて望まし
く、特に、カルシウム型またはナトリウム型の強酸性陽
イオン交換樹脂が望ましい。

【００２７】具体例には、「ダイヤイオンＦＲＫ」、
「ダイヤイオンＵＢＫ」（カルシウム型及びナトリウム
型）の各商品名シリーズで三菱化成株式会社から製造販
売されているものを挙げることができる。

【００２８】陰イオン交換樹脂…強塩基性・弱塩基性
のどちらでもよいが、強塩基性のものが分画効率が高く
て望ましく、ＯＨ型強塩基性陰イオン交換樹脂が、特に
望ましい。

【００２９】具体的には、「ダイヤイオンＰＡ」の商品
名シリーズで三菱化成株式会社から製造販売されている
ものを挙げることができる。

【００３０】このクロマト分画は、例えば、カルシウム
型強酸性陽イオン交換樹脂を充填した分離塔４塔からな
るクロマトグラフィー装置により、下記手法により行う
（図２参照）。

【００３１】即ち、充填装置内にぶどう糖精製液（糖
化液）を第一塔１１から第二塔１３、第三塔１５を経て
第四塔１７に向けて循環する第１段階、 ついで、ぶどう糖精製液を第三塔１５に供給して当該
区画を流下させ、且つこの間に当該区画から流出する重
合度数個のオリゴ糖に富む溶液を系外に抜き出す第２段
階、 さらに、溶離水を第一塔１１に供給して当該区画を流
下させ、且つこの間に当該区画から流出するぶどう糖に
富む溶液を系外に抜き出す第３段階、 並びに第一塔１１に溶離水を供給して当該区画を流下
させ、第一塔１１の流出液は第二塔１３へ流入させ、第
二塔１３の流出液は第三塔１５へ流入させ、第三塔１５
から流出する重合度数個のオリゴ糖に富む溶液を系外に
抜き出す第４段階 の各段階を順次反復することからな
る。

【００３２】この、クロマト分画により、ぶどう糖区分
と重合度数個のオリゴ糖区分に分画され、98〜100 ％の
高純度のぶどう糖画分を高収量に得ることができる。

【００３３】クロマト分画で得た高純度のぶどう糖画分
は、必要により、イオン交換精製した後、50〜75％に濃
縮する。ここでイオン交換精製は、温床方式を使用して
行う。

【００３４】(4) 結晶化は、降温結晶化方式でもよい
が、定温結晶化方式の方が、小さな結晶を出現させるこ
とができ、後工程の噴霧乾燥による球状の含水結晶ぶど
う糖粒を製造するのに適している。

【００３５】即ち、ぶどう糖画分の濃縮液に、種晶を添
加し１５〜３５℃の温度下でマスキット（白下）を調製
する。調製したマスキットの晶出率は、固形分当り４５
％以上が好ましく、またマスキットの粘度は、30、000 c
Ps以下（望ましくは、10、000cPs ）が噴霧造粒に適して
いる。

【００３６】(5) マスキットの乾燥・造粒は、噴霧乾燥
室に遠心噴霧して行う噴霧造粒が好ましい。このとき、
噴霧乾燥室の送風温度は、通常、噴霧乾燥品の水分が９
〜１５％になるように設定する。

【００３７】そして、噴霧乾燥により得られた粉末粒
は、球状で、55℃以下の温度で熟成・乾燥することによ
り、良好な流動性を示すと共に水易溶性である。

【００３８】乾燥は、慣用のロータリードライヤー等で
乾燥を行うことができる。

【００３９】

【本発明の作用・効果】

Ａ．請求項１に係る本発明の含水結晶ぶどう糖粒の製造
方法は、(1) 加水分解（液化・糖化）工程→(2) 精製・
濃縮工程→(3) クロマト分画工程→(4) 定温結晶化工程
を経て澱粉から調製したマスキットを分蜜せずに乾燥・
造粒して含水結晶ぶどう糖粒を得る構成により下記のよ
うな効果を奏する。

【００４０】マスキットにおける結晶形態の影響を受け
て分離（分画）効率が低下する分蜜工程、さらには、分
蜜後の糖蜜（二番糖・三番糖）を結晶化させてぶどう糖
を回収する工程が不要となる。従って、製品（含水結晶
ぶどう糖）を高純度で高収量で容易に得ることができ
る。

【００４１】Ｂ．請求項２に係る本発明の含水結晶ぶど
う糖の製造方法は、請求項１において、乾燥・造粒を噴
霧造粒法によることにより、粒が球状であり、流動性及
び水溶解性に優れたものとなり、含水結晶ぶどう糖の製
品価値がさらに増大する。

【００４２】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細
に説明をする。

【００４３】Ａ．各実施例において使用したクロマト分
画する糖化液（原料ぶどう糖液）は、下記のようにして
調製したものである。

【００４４】３０％のトウモロコシ澱粉懸濁液をｐＨ
6.5 に調整した後、ターマミル60Ｌ（14、500U/ml、ノボ
ノルディスクバイオインダストリー株式会社の液化酵素
の商品名）を澱粉固形分あたり0.1 ％添加し95〜100 ℃
で液化し、ＤＥ１３の澱粉液化液とした。

【００４５】該澱粉液化液に、固形分当り0.067 ％の
「シルバラーゼ」（3、000U/ml ；天野製薬製グルコアミ
ラーゼ）を添加しｐＨ 4.5、60℃で48時間糖化した後、
活性炭濾過、前述のイオン交換精製装置（二床一混床方
式）により精製及び濃縮を行って原料液とした。

【００４６】各実施例で使用した原料液（糖化液）の性
状は、次の通りであった。

【００４７】

【表１】

【００４８】＜実施例１＞図１に示す分離塔四塔型クロ
マトグラフィー分画装置（カルシウム型強酸性陽イオン
交換樹脂「ダイヤイオンＵＢＫ555 」充填）を用いて、
前述の方法で表示の糖化液をクロマト分画（通液温度：
６０℃）した。クロマト分画の結果は、表２に示す通り
であった。

【００４９】

【表２】

【００５０】上記ぶどう糖区分の糖液を前述のイオン交
換精製装置（一混床方式）により精製した後、蒸発釜で
固形分６３％に濃縮した。

【００５１】次いで、該濃縮液に種晶を添加し２０℃で
２４時間晶出させ晶出率が固形分当り50.3％、粘度が1
2、000cps のマスキット（白下）を調製した。

【００５２】マスキットは、送風温度８０℃で遠心噴霧
乾燥し、水分１２％の粉末状のぶどう糖とした。

【００５３】この粉末状のぶどう糖を20℃で熟成し、５
５℃で乾燥して球状構造をした含水結晶ぶどう糖粒を得
た。

【００５４】＜実施例２＞実施例１において、クロマト
グラフィー分画装置の充填樹脂をナトリウム型強酸性陽
イオン交換樹脂「ダイヤイオンＵＢＫ530 」とした以外
は、同様にしてクロマト分画した。クロマト分画の結果
は、表３に示す通りであった。

【００５５】

【表３】

【００５６】上記ぶどう糖区分の糖液を前述のイオン交
換樹脂精製装置により精製した後、固形分６７％に濃縮
した。

【００５７】次いで、濃縮液に種晶を添加し２５℃で２
４時間晶出させ晶出率が固形分当り５１.5％、粘度が8、
500cpsのスキットを調製した。

【００５８】マスキットは、送風温度７５℃で遠心噴霧
乾燥し、水分１２.5％の粉末状のぶどう糖とした。この
粉末状のぶどう糖を30℃で熟成し、55℃で遠心噴霧乾燥
して球状構造をした含水結晶ぶどう糖粒を得た。 ＜実施例３＞実施例１において、クロマトグラフィー分
画装置の充填樹脂を別のカルシム型強酸性陽イオン交換
樹脂「ダイヤイオンＦＲＫ 101」とした以外は、同様に
してクロマト分画した。クロマト分画の結果は、表４に
示す通りであった。

【００５９】

【表４】

【００６０】上記ぶどう糖区分の糖液を前述のイオン交
換樹脂精製装置により精製した後、固形分７０％に濃縮
した。

【００６１】次いで、濃縮液に種晶を添加して30℃で24
時間晶出させ晶出率が５２.6％、粘度が18、000cps の白
下状のマスキットを調製した。

【００６２】マスキットは、送風温度70℃で遠心噴霧乾
燥し、水分12.3％の粉末状のぶどう糖を得た。この粉末
状のぶどう糖を40℃で熟成し、55℃で乾燥して球状構造
をした含水結晶ぶどう糖粒を得た。

【００６３】Ｂ．上記各実施例で得た含水結晶ぶどう糖
粒について下記物性試験・観察を行った。

【００６４】(1) 含水結晶ぶどう糖の日本農林規格に準
じて分析した結果、表５に示す如く全て日本農林規格に
合格していた。

【００６５】

【表５】

【００６６】(2) 実施例１の製品を、顕微鏡観察した結
果、実施例の製品は、図３に示すごとく、市販の含水結
晶ぶどう糖が柱状構造をしていたのに対して、球状構造
をしていた。含水結晶ぶどう糖の日本農林規格に合格す
る球状構造の含水結晶ぶどう糖は、本発明者らの知る限
り未だ上市されていない。

【００６７】(3) 各調製品について流動性を示す指標と
して安息角を測定した結果、表６に示す如く、本実施例
の製品は、市販の含水結晶ぶどう糖粒より安息角が小さ
く流動性が良かった。安息角は、「粉体物性図説」（粉
体工学研究会・日本粉体工業協会 編）に記載されてい
る測定法により測定した。

【００６８】(4) 各調製品について水への溶解性につい
て測定した結果、表６に示す通り、各実施例は、市販の
含水結晶ぶどう糖粒より短時間に溶解し易溶性であっ
た。水への溶解性は、試料８０ｇをスターラー（回転数
400rpm）で攪拌している純水１リットル中に一気に投入
し溶解するまでの時間を測定し比較した。

【００６９】

【表６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法を示すフローチャート図

【図２】本発明の製造方法に使用するクロマトグラフィ
ー分画装置の一例を示す概略図

【図３】本発明の方法で得られた調製品（Ａ図）と市販
の含水結晶ぶどう糖粒（Ｂ図）の結晶粒形状をモデル的
に示す図

【符号の説明】

１１ クロマト分画装置の第一塔 １３ 同じく第二塔 １５ 同じく第三塔 １７ 同じく第四塔

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成７年３月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４９】

【表２】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５５】

【表３】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５９】

【表４】

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６５】

【表５】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記工程を経て澱粉から調製したマスキ
   ットを分蜜せずに乾燥・造粒して含水結晶ぶどう糖粒を
   得ることを特徴とする含水結晶ぶどう糖粒の製造方法。 (1) 加水分解（液化・糖化）工程→(2) 精製・濃縮工程
   →(3) イオン交換クロマト分画工程→(4) 結晶化工程
2. 【請求項２】 請求項１において、乾燥・造粒を噴霧造
   粒法によることを特徴とする含水結晶ぶどう粒の製造方
   法。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、前記加水分
   解を酵素により行うことを特徴とする含水結晶ぶどう糖
   粒の製造方法。