JPS61277695A - フラクトオリゴ糖の製造方法 - Google Patents

フラクトオリゴ糖の製造方法

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JPS61277695A
JPS61277695A JP11874385A JP11874385A JPS61277695A JP S61277695 A JPS61277695 A JP S61277695A JP 11874385 A JP11874385 A JP 11874385A JP 11874385 A JP11874385 A JP 11874385A JP S61277695 A JPS61277695 A JP S61277695A
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fructose
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fructose polymer
polymer
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昭一 小林
Keiji Kainuma
圭二 貝沼
Mamoru Kishimoto
岸本 守
Keikichi Honbo
本坊 慶吉
Kazushi Nagata
一志 永田
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はフラクトオリゴ糖およびその糖アルコールの製
造方法に関し、詳しくは非情イ(性または。
難消イ(性のイヌロオリゴ糖などのフラクトオリゴ糖お
よびその糖アルコールの効率的な製造方法に関する。こ
のフラグ1〜オリゴ糖は健康食品その他の食品素材とし
ての利用が期待される。
〔従来の技術〕
イヌリンはキクイモの塊茎、ダリアの球根などに含まれ
るフラクトースポリマーであり、このイヌリンを酸分解
もしくは酵素分解してフラクトースを生産する方法は従
来より広く検討されてきた。
しかし、フラクトース以外の物質、たとえばイヌロオリ
ゴ糖の大量生産方法については検討がされておらず、ま
たその利用についても考えられていない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来はキクイモなどから直接イヌロオリゴ糖を得る方法
は全く考えられておらず、イヌリンを加水分解してフラ
クトースとして利用する考え方が主体であった。
したがって、キクイモ等からイヌロオリゴ糖を効率的に
生産する方法はなく、ましてや該物質を還元して利用す
るという着想は全くない。
〔問題点を解決するための手段〕
そこで本発明者らは、キクイモ等の植物の磨砕物からイ
ヌロオリゴ糖等のフラクトオリゴ糖を効率的に生産する
方法やその生産物の利用について開発すべ(研究を重ね
た。その結果、キクイモ等の植物の磨砕物に終濃度0.
01規定の酸を加えて加水分解することによりイヌロオ
リゴ糖を得られ。
ること、カルシウムイオンを添加すると弱酸性では難分
解性のペクチンを沈澱させて副産物としてペクチンを得
られること、さらにはこれら操作により得た上澄液を濃
縮するのみでフラクトースを含むイヌロオリゴ糖の水飴
が容易に得られること等を見出し、かかる知見に基いて
本発明を完成するに至った。
本発明は第1に、フラクトースポリマーを含有する植物
を加水分解して可溶性部分を得、該可溶性部分からフラ
クトオリゴ糖またはフラクトオリゴ糖とフラクトースと
の混合物を分離することを特徴とするフラクトオリゴ糖
の製造方法に関する。
第2に、フラクトースポリマーを含有する植物にセルラ
ーゼを作用させためち加水分解して可溶性部分を得、該
可溶性部分からフラクトオリゴ糖またはフラクトオリゴ
糖とフラクトースとの混合物を分離することを特徴とす
るフラクトオリゴ糖の製造方法に関する。
第3に、フラクトースポリマーを含有する植物にセルラ
ーゼを作用させたのち加水分解し、次いでカルシウムイ
オンを加えてペクチンを分別し、しかる後フラクトオリ
ゴ糖またはフラクトオリゴ糖とフラクトースとの混合物
を分離することを特徴とするフラクトオリゴ糖の製造方
法に関する。
第4に、フラクトースポリマーを含有する植物を加水分
解して可溶性部分を得、該可溶性部分からフラクトオリ
ゴ糖またはフラクトオリゴ*唐とフラクトースとの混合
物を分離した後、還元することによりフラクトオリゴ糖
の糖アルコールを製造する方法に関する。
第5に、フラクトオリゴ糖の糖アルコールを単独でまた
は2種以上組合せて、もしくはソルビトールやマンニト
ールと混合して食品に添加し、食品に甘味の付与および
/または食品の物性を改良する方法に関する。
本発明においてフラクトースポリマーとは、たとえばフ
ラクトースがβ−2,1結合した各種重合度のポリマー
等を意味し、イヌリンなどが包含される。このフラクト
ースポリマーを含有する植物としてはキクイモ(塊茎、
粉末など)のほかにダリア、ゴボウ、イヌリン、レバン
などを挙げることができる。
本発明の方法においては、キクイモ等の植物は生のまま
用いてもよく、蒸煮したものを用いてもよい。キクイモ
等の植物に存在する各種酵素を失活させるために該植物
を蒸煮した場合は、イヌリン等のフラクトースポリマー
の加水分解物の抽出効率が低下するので、第2の発明と
して示した如く、酸加水分解の前に少量のセルラーゼを
添加して反応させることが望ましい。
加水分解は酸加水分解が好適であり、その際に用いる酸
としては塩酸、硫酸、リン酸、メタリン酸などの無機酸
や酢酸、シュウ酸、コハク酸、マレイン酸などの有機酸
等いずれの酸でもよいが、とりわけシュウ酸が好ましい
。酸の終濃度が0.01規定であるとき、たとえば65
℃におけるイヌロオリゴ糖の生成に適当な処理時間は、
シュウ酸の場合に2.5時間、塩酸の場合に1時間、硫
酸の場合に1.5時間、リン酸では2時間である。なお
、酸濃度を高低変化させるにしたがって処理時間を短縮
または延長し、あるいは処理温度を低くしたり高くする
ことができる。
また、イオン交換樹脂(H”型)も使用できるが、この
場合は主としてフラクトースが生成するので、むしろフ
ラクトースの生産を目的とする場合に有利である。さら
に、酸のみでなく、たとえばイヌリンからイヌロオリゴ
糖を生成する酵素のようなフラクトオリゴ糖生成酵素が
あれば、本発明においてこの酵素を効果的に適用するこ
とができる。
上記植物を加水分解して可溶性部分を得、該可溶性部分
からフラクトオリゴ糖を分離する。フラクトオリゴ糖は
単独もしくはフラクトースとの混合物として得られる。
ここでフラクト第1Jゴ糖としてはイヌ口ビオース、イ
ヌロトリオース、イヌロチトラオースなどのイヌロオリ
ゴ糖などがある。
原料植物の加水分解を行なう前にセルラーゼを作用させ
る場合、セルラーゼとしては市販品を用いるが、経済性
や効果の点では粗酵素の使用が望ましい。セルラーゼを
原料植物に加えたのち適当、な温度と時間、たとえば4
0℃で1夜反応せしめる。
また、第3の本発明では、上記のようにして植物にセル
ラーゼを作用させたのちカルシウムイオンを加えてペク
チンを沈澱、分別させる。この場合のカルシウムイオン
の給源としては特に制限がなく、たとえば塩化カルシウ
ム、炭酸カルシウム。
消石灰などを挙げることができる。しかし、アルカリ性
にすると、フラクトースポリマー抽出液が着色するので
、塩化カルシウムなどの水溶性中性塩の使用が望ましい
。この方法によれば、フラクトオリゴ糖の他にペクチン
を副産物として得ることができる。ペクチンは常法によ
り脱塩、精製して利用する。
上記した方法により得られるフラクトオリゴ糖、たとえ
ばイヌロオリゴ糖は還元末端をもつため不安定である。
そこで、第4の本発明では該フラクトオリゴ糖を還元す
る。還元の方法としては制限はなく、たとえば通常の水
素化ホウ素ナトリウムによる方法、触媒存在下での高圧
水素ガス還元法などがあるが、工業的には水素ガスによ
る還元法が便利である。
還元によりフラクトオリゴ糖の糖アルコールが生成する
。このようにして得られる糖アルコールはフラクトース
が還元されて生成したソルビトール、マンニトール;イ
ヌロオリゴ糖が還元されて生成したフラクトシル−ソル
ビトール、フラクトシル−マンニトール、イヌ口ビオシ
ルーソルビトール、イヌ口ビオシルーマンニトールなど
;フラクトース残基の還元末端にソルビトールまたはマ
ンニトールが結合した各種糖アルコールを含むと考えら
れるので、還元イヌロ水飴と称される。この還元イヌロ
水飴は還元前のイヌロ水飴よりさらに甘味の質、物性、
安定性などが改良されている。
したがって、このものは食品素材としての広い用途が期
待される。イヌロオリゴ糖などのフラクトオリゴ糖の還
元による物性、甘味、安定性の改良は、たとえばキシロ
オリゴ糖、セロオリゴ糖、マンノオリゴ糖など各種オリ
ゴ糖に対しても適用することができる。なお、各成分の
分析については、たとえばイヌロオリゴ糖の成分は高速
液体クロマトグラフィーにより行ない、還元イヌロオリ
ゴ糖の成分はトヨバール−HW(スーパーファイン)の
カラムで分画した後、完全酸分解して行なうこよびその
糖アルコールは各種糖類の混合物であり、安価に生産で
きるので食品用として非常に有利である。また、所望に
よりイヌ口ビオース、イヌロトリオースなどのイヌロオ
リゴ糖およびその還元物は本発明の方法により得られる
水飴からカラムクロマトグラフィー等を用いて分離する
ことができ、単品あるいはいずれかの成分を主として含
むイヌロ水飴または還元イヌロ水飴として使用すること
ができる。
さらに、限外濾過膜で高分子成分と低分子成分に分画し
てそれぞれを単独でもしくは2種以上を組合せて、ある
いはソルビトールやマンニトールなどを混合して食品に
対する物性改良を主目的とした製品や甘味付与を主目的
とした製品を得、これを食品に添加することもできる。
この場合に用いられる膜としては限外濾過膜のほか逆浸
透膜。
ダイナミック膜などがあるが、最近イオン排除型の膜な
ど各種ダイナミック膜が開発され、生体からの中性糖な
ど非イオン性物質の分離、イオン性物質の分離濃縮への
利用が考えられている。本発明の方法においてもこれら
ダイナミック膜の適用が可能である。具体的にはフラク
トースとイヌロオリゴ糖の分離やペクチンの濃縮などに
適用しうる。また、イヌロオリゴ糖分子を通し、酸を通
さないダイナミック膜が用いられれば、イヌリンなどの
原料を連続的に処理することができ、通過液を逆浸透膜
などで濃縮してフラクトース含量の少ないイヌロ水飴を
得ることも可能となる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、フラクトオリゴ糖およびその糖アルコ
ールを安価に量産することができる。また、ペクチンを
副産物として得ることもできる。
本発明により生産されるフラクトオリゴ糖、たとえばイ
ヌロオリゴ糖やその糖アルコールは非消化性もしくは難
消化性であり、特にイヌロトリオース、イヌロチトラオ
ースがビフィダス因子ともなり得ることから、一般食品
は勿論のこと肥満防止、高コレステロール血症予防、糖
尿病患者用等の特殊食品素材としての利用、さらには非
う触性または難う触性という性質から健康食品等として
の利用なども期待される。
〔実施例〕
次に、実施例により本発明の詳細な説明する。
実施例1 生キクイモ50gに0.02Nシュウ酸50mj!を加
えて磨砕し、65℃で2時間攪拌処理した。・次いで、
5000Xgで10分間遠心分離を行ない上澄を得た。
上澄を炭酸カルシウムで中和し、沈澱を除去した後、上
澄にさらにIM塩化カルシウム溶液1mlを添加した。
次に、遠心分離を行ないペクチンを沈澱せしめ、これを
副産物として得た。また、上澄よりフラクトースとイヌ
ロビオースなどのイヌロオリゴ糖の混合物、イヌロ水飴
を得た。この糖液を濃縮してマイルドな甘味をもつ清澄
な粘性液を得た。
実施例2 生キクイモ50gに水50mlを加えて磨砕し、蓮やか
に120℃で15分間オートクレーブした。
次いで、市販セルラーゼ20■を添加し、40℃で1夜
振とうして反応させた。
反応終了後、シュウ酸126■(H2C204・2Hz
O)を添加し、65℃で2時間攪拌処理した。以下、実
施例1と同様に操作してフラクトースとイヌロオリゴ糖
の混合物、イヌロ水飴を得た。
このときの収率はフラクトース換算で96%であり、糖
成分の全体を100としたとき、フラクト−ス49゜■
、イヌロビオース11. O、イヌロトリオース7.3
.イヌロチトラオース6.3.イヌロペンタオース5.
0.イヌロヘキサオース以上21.3であった。
実施例3 実施例2と同様にしてシュウ酸加水分解処理した後、炭
酸カルシウムで中和した。次いで、5000Xgで10
分間遠心分離を行なって得た上澄に活性炭200■を加
え、80℃で1時間放置した。活性炭除去後、濃縮して
ペクチン含有イヌロ水飴を得た。
実施例4 実施例2で得たイヌロ水飴の糖濃度を5%に調整し、水
素化ホウ素ナトリウムを加え100℃で20分間攪拌反
応した後、8規定酢酸でpH6に調整した。次いで、イ
オン交換樹脂(アンバーライトMB−3)で脱イオン処
理を行なった。さらに、メンブランフィルタ−(0,4
5μm)により濾過して濃縮し、高粘性でマイルドな甘
味料を得た。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)フラクトースポリマーを含有する植物を加水分解
    して可溶性部分を得、該可溶性部分からフラクトオリゴ
    糖またはフラクトオリゴ糖とフラクトースとの混合物を
    分離することを特徴とするフラクトオリゴ糖の製造方法
  2. (2)フラクトースポリマーがイヌリンである特許請求
    の範囲第1項記載の製造方法。
  3. (3)フラクトースポリマーを含有する植物がキクイモ
    である特許請求の範囲第1項記載の製造方法。
  4. (4)加水分解が酸加水分解である特許請求の範囲第1
    項記載の製造方法。
  5. (5)フラクトースポリマーを含有する植物にセルラー
    ゼを作用させたのち加水分解して可溶性部分を得、該可
    溶性部分からフラクトオリゴ糖またはフラクトオリゴ糖
    とフラクトースとの混合物を分離することを特徴とする
    フラクトオリゴ糖の製造方法。
  6. (6)フラクトースポリマーがイヌリンである特許請求
    の範囲第5項記載の製造方法。
  7. (7)フラクトースポリマーを含有する植物がキクイモ
    である特許請求の範囲第5項記載の製造方法。
  8. (8)フラクトースポリマーを含有する植物にセルラー
    ゼを作用させたのち加水分解し、次いでカルシウムイオ
    ンを加えてペクチンを分別し、しかる後フラクトオリゴ
    糖またはフラクトオリゴ糖とフラクトースとの混合物を
    分離することを特徴とするフラクトオリゴ糖の製造方法
  9. (9)フラクトースポリマーがイヌリンである特許請求
    の範囲第8項記載の製造方法。
  10. (10)フラクトースポリマーを含有する植物がキクイ
    モである特許請求の範囲第8項記載の製造方法。
  11. (11)フラクトースポリマーを含有する植物を加水分
    解して可溶性部分を得、該可溶性部分からフラクトオリ
    ゴ糖またはフラクトオリゴ糖とフラクトースとの混合物
    を分離した後、還元することによりフラクトオリゴ糖の
    糖アルコールを製造する方法。
  12. (12)フラクトースポリマーがイヌリンである特許請
    求の範囲第11項記載の製造方法。
  13. (13)フラクトースポリマーを含有する植物がキクイ
    モである特許請求の範囲第11項記載の製造方法。
  14. (14)フラクトオリゴ糖の糖アルコールを単独でまた
    は2種以上組合せて、もしくはソルビトールやマンニト
    ールと混合して食品に添加し、食品に甘味の付与および
    /または食品の物性を改良する方法。
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Cited By (4)

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JPS6140754A (ja) * 1984-07-31 1986-02-27 Meiji Seika Kaisha Ltd イヌロオリゴ糖含有飼料ならびにこれを用いて家畜を飼育する方法

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