JPS59224700A - 塊茎状植物からの単糖類の回収方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、限外ろ過により多糖類、オリゴ糖類および／
または二糖類含有塊茎状植物（ｔｕｂｅｒｏｕｓｐｌａ
ｎｔｓ）から中刻類を回収づる方法に関するものである
。

ノルク１〜−スを、３／４がイヌリン炭水化物から成る
炭水化物をほぼ２０重量％含むチコリ植物（チコリウム
　インチブス（Ｃｒｃｂｏｒｔｕｍｉｎｔｉｂｕｓ　）
　）の根から回収することができることが知られている
。主に以下の２つの回収方法が知られＣいる。ｆｌｌＪ
ら、 ａ）先ずヂニ１りの根を切り刻み次いで熱水抽出して、
含まれる糖類を回収する方法である。このようにして得
られた液汁に酸、好ましくは塩化水素酸を添加して、含
まれる多糖類、オリゴ糖類および三糖類を単糖類に加水
分解する。次いで得られた加水分解された液汁を、好ま
しくは酸化カルシウムで中和する。このようにして生成
したカルシウム・フルクトセードをろ過により繊維およ
びアルブミンの如き不溶性成分から分［Ｊる。次いでろ
過ケークを水洗してこの中に尚含まれる残りのカルシウ
ム・フルクト−ス〜をろ液に４．８？ｌｏＬ、がる後に
フルクトースを、例えば塩化水素酸ｒ：酸性化乃ること
によりろ液に含；１れるカルシウム・フルクトシートが
ら遊＃Ｉ７１る。このようにして得られたフルク［〜−
スのシロン／から、回収操作中に主要部分においＣ添加
されたイオンを除去する。

この既知方法には、含まれている炭水化物、即ちグルコ
ースの１０〜１５％が失われるという問題（人Ｍの水の
浪費問題）がある。しかし、この方法の利点は高フルク
１ヘース分を右するフルクト−スシ【１ツブが得られる
ことである。

ｂ）他の方法は、先ずチコリの根を同様に切り刻み次い
で水で抽出して、含まれる糖類を回収づる方法Ｃある。

しかる後に、得られた液汁を、例えば塩化水素酸で酸性
化し、次いで例えば酸化カルシウムで中和する。ろ過お
よび洗浄の後、ろ液をイオン交換体に通して（添加され
た）イオンを除去し、脱色する。

ａ）で述べた方法に対し、ｂ）の方法はグルコースの損
失が極めて小さいという利点を有する。

しかし、液汁中の多糖類、オリゴ糖類および三糖類の解
氷分解並びに蛋白質およびペクチンの沈澱を、ａ）およ
びｂ）の両方法ともに酸（塩化水素酸）で酸性化するこ
とにより行なう必要がある。

かかる液汁をイオン交換体で処理することによって酸性
化づることができないのは、液汁に含まれる溶解した蛋
白質およびペクチン分子がイオン交換体上に析出し、そ
の結末かかるイオン交換体がその大部分にＪ３いてその
活性を失うからである。

液汁を予めろ過しても、尚蛋白質およびペクチンを液汁
から十分に除去することはできない。

糖の他の技術分野はグラニユー糖からの転化糖の製造方
法に関するものである。上記製造方法に従い、グラニユ
ー糖水溶液を製造し、次いでこれを酸、りｆＬ＜はクエ
ン酸または酢酸で加水分解する。添加した酸の中和によ
りカルシウムーフルク１〜セー１〜を沈澱さゼ、次いで
これを洗浄した後に、カルウムーフルク１〜セー１〜を
酸と反応させることにより５）解りる。１次いでこの希
釈しｌ〔溶液を）層線し、−１０℃まで冷却する。この
温度にａ５いて、含まれるフルクトースおよびグルコー
スの大部分が別ノＺに晶出りる。

チコリの根からフルクトースを回収するための上記方法
【；１１、塊茎状植物を水で抽出することにより得られ
た液ｉ＋　４こ、大きな不純物並びにペクチンＪ５よび
ノフルブミン不純物を含まないイヌリン含有透過液６・
１ｉＩることのできる限外ろ過処理を直接前りことを木
質とする方法により改善し月っ筒中化りることがＣさる
ことを見い出した。従ってこのり酸物を、−（メリンを
加水分解するための陽イＡ〕ノ交操体（１１一形態）に
よる問題を生ずることなく酸性化りることができる。加
水分解中に温度を２分以内１．’二（ｉ＋１”−１３０
℃まで上昇さゼるのが好ましい。この際に陰イオンが除
去される。これにより、約１５［吊％のノルク１−−ス
を含むノルクｔ・〜ズシロップが（１７られる。

この方法の利点は、炭水化物の任意損失が殆んど起こり
り“、：Ｉ、／、：得られたシロップに異種イオンが存
在しないことである。また、経滝上および生態学上の観
点から、環境汚染がこのような処理によって生じないこ
とは極めて重要なことである。

同様の方法に従い転化糖を希薄液汁から直接製造するこ
とができるため、その後再度水に溶解させることを要づ
る転化糖の製造および精製を省略することができる。こ
れは、細分化したくすりおろした）砂糖大根（および／
またはマンゲル（ｍａｎｇｅｌｓ　）　）を水で抽出し
た後に得られた液汁を１０６Ｃ以下の温度で限外ろ過し
、次いで１０℃以下の温度の透過液を１１−隙イＡン交
換体で処理し、しかる後にそれ自体既知方法で晶出させ
ることのＣ′きる転化糖の殆ど純粋なシロップを得るこ
とにより達成することができる。

両方法とも殆ど同じ様にして行なうことができるため、
本発明の本質は次のことを特徴とする限外ろ過による多
糖類、オリゴ糖類および二糖類含有塊茎状植物力日ろの
単糖類の回収方法である。即ち、多糖類、オリゴ糖類お
よび／または三糖類含有１鬼茎状植物の根をすりおろづ
ことにより細分化し、この細分化し、た材料を暖められ
てない水で抽出し、次いＣ抽出物を先ず限外ろ過し、更
に脱塩化し、冑りれた溶液に含まれる糖類を該溶液を陽
イオン交換体（１］一形態）に通すことによりまたは酸
で酎１り生型ることにより加水分解することを特徴とづ
る。

ずりおろすことによって細分化した材料の固りをこの中
に含まれる大部分の液体から先ず分離し、次いで１８°
に」ス干の水で抽出づ−るのが好ましい。

抽出にお１ノる接触時間は例えば１時間以下とする。

１０℃以下の温度を有する水で抽出を行なうのが好Ｊ、
しい。

更に、抽出のための水の使用量を得られた溶液が１４〜
２０重最％の多糖類、オリゴ糖類および三糖類を含むｊ
：うにザることが極めて重要なことである。

抽出物に人ってくるナトリウムおよびカリウム塩は、か
かる抽出物をイオン交換体に通すことによりこれから取
り除く。

塊茎状植物は、細胞が破壊され、これから容易に糖類ｈ
＜　４’、１られるように最初にすりおろしする必要が
ある。

η−りおろした後に液汁とバルブとを出来るだ【ノ良９
ｒに分離する。適当な分離方法は以下に示す方法Ｃ′あ
る。

ａ）細胞の液汁を洗い出Ｊことのできる回転バスク゛ツ
トイ」き遠心篩の使用； １〕）真空バンドろ過器の使用； Ｃンスクロールイｑきソリツドーボウルテ′カンタの使
用。

プレスとバンドろ過器を一体的に使用するのが々Ｉまし
い。σりおろした生成物は全く容易にブレスすることが
で゛きるので、糖類の損失を著しく減することができる
。

（−記塊茎４）（植物の他に、伯の塊茎状植物、例えば
ひまわりの塊１　（１−１ｅｌｉａｎｔｕｓ　　ｔｕｔ
）ｅｒＯ５ｉｓ　）、１−ピノーンバー（Ｔ−ｏｐ　ｉ
　ｎａｍｂ旧゛）およびきくいも（Ｊｅｒｕｓａｌｅｍ
　　ａｒｔｉｃｈｏｋｅ　）も本発明の方法に従い）凶
当に処理覆ることかできる。

次に本発明を、実施例につき説明り−る。１実施例 洗浄し！、ニブ−５１りの根１００　ｋｇを、ボテ１〜
ので／Ｖぷん工業（、ニー酸に使用されているおろし器
によりづりＪ３ろｌ）！、：１．（−のようにして得ら
れたづりおろし生成物、［！ｌｉ　４５　ｉ虐１９なか
ゆを、向流原理に従い連続的な多段Ｆ／ｒ　Ｐｊｌ、　
？’ｐ　＞ｌｓに６０で１８℃の水で洗い出し、次いで
パルプと液体とを分離した。この操作をスフにＪ−ル１
・１ソリッ１ニーボウルデカンタで行なっｌこ。

かかるデカンタを３個直列に使用した。１３２糖化しｊ
や心弁＃１さｆｔ、　／、−パルプを最終（３番目）の
デカンタから青た。（二の最終デカンタには、１０℃の
純粋＜７水と混合された既に一部脱糖化したバルブを第
２段階のデカンタから供給した。水のｍは最小量とした
。これは向流原理を適用１゛るためである。

−〆メリンが十℃ある１５．９ｋｇの炭水化物を含む１
１０ｋｇの細Ｉｆ！液ン１を限外ろ過しで、ガムおよび
蛋白ＹＩｉの如き１１人分７−　（分子量≧２００００
タルトン）を除去しノニ。Ｉ−り水化物の損失を減する
ために、２．２ｈの水をタイアフィルトレーション（ｄ
ｉａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ　）のために用いた。浦留物
は陽イオン交換樹脂に析出物を形成することにより脱塩
化に影響を及ぼず不所望な不純物を含んでいた。

透過液は、極めて低い割合で単糖類を含む炭水化物１５
．７に２を含有していた。透過液流を、Ｈ−形態の陽イ
オン交換樹脂（ＩＲ−２１０）に通した。

液汁中の金属イオンは樹脂のＨ−イオンと置換されるた
め、酸性度が著しく低下した。

この場合ｐ　ｉｔ値は２．１〜１．９５の間で変動した
。

加水分解後の調度は７０℃であった。

かかる温度と酸性度におい°Ｕ３０分間の滞留時間経過
後、加水分解は５０％まで進行し、９０分後には９５％
以上まで進行した。

次いで加水分解生成物を陰イオン交換樹脂によっＵ　Ｐ
、１１陰イオン化した。

１つかりｌｉ２４Ｍ化された液汁をカルシウム−遊離油
↑／１′炭で十分に脱色した。極めて純粋な液汁を１２
．１ｋｇのフルクトースと１．４醜のグルコースを含む
シロップに部組した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、限外ろ過により多糖糖、オリゴ糖類、および／また
   は二糖類含右塊茎状植物から単糖類を回収するにあたり
   、塊茎状植物の根をずりＪ３ろすことにより細分化し、
   この細分化した月利を１援められてない水で抽出し、次
   いで抽出物を先ず限外ろ過し、更に脱塩化し、得られた
   溶液に含まれる糖類を、該溶液を陽イオン交換体（Ｈ−
   形態）に通ずことによりまたは酸で酸性化づることによ
   り加水分解１−ることを特徴とする塊茎状植物からの単
   糖類の回収方法。 ２、先ず、すりおろ゛すことによって細分化した塊茎状
   植物をこの中に含まれる液体からその大部分を分離し、
   次いでこれを１８℃以下の水で抽出する特許請求の範囲
   第１項記載の回収方法。 ３、抽出を１時間以内の接触時間において１８°Ｃ以下
   の水ぐ行なう特許請求の範囲第１または２項記載の回収
   方法。 ４、抽出を１（）℃以Ｆの水で行なう特許請求の範囲第
   ″１・〜・３】負のいずれか一つの項記載の回収り法。 ５、抽出のｌ、：めの水の使用間を、得られた溶液が１
   ４〜２０市吊％の多糖類、オリゴ糖類および／またｔｉ
   ｔ二糖類を含むように選定する特許請求の範囲第１〜４
   項のいずれか一つの項記載の回収方法。 ６、限外ろ過したチコリの根の抽出物を、６０〜１３　
   （ｌ　ｉ；　ｌｉ二１３いＣ２分以内で陽イオン交換体
   に通すことに、Ｊ：り加水分解重る特許請求の範囲第１
   項記載の回収方法。 ７、マンゲルＪ３よび／または砂糖大根から得た限外ろ
   過した抽出物を、それ自体既知である方法Ｃ品出さける
   特許請求の範囲第１項記載の回収方法。