JPS62198694A - 少糖類の精製法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は蛋白、アミノ酸、灰分及び少糖類を含有する液
から少糖類を安定的に分画・精製する方法に関する。

（従来技術） 糖類の精製法にはイオン交換樹脂を用いたり、電気透析
を用いる方法等が知られている。

例えば、特開昭６０−６３０００にはハロゲン原子の含
有率が３〜５０重量％のハロゲン化多孔性合成吸着剤を
用いて、糖類（単糖類、三糖類、オリゴ糖等）を分離・
精製する方法が開示されている。特開昭６０−１３０４
００には架橋度が７％以上のイオン交換樹脂を用いて糖
類を分離・精製する方法が開示されている。特開昭５７
−４３２４０には分子排除クロマトグラフィーによる糖
類の分離法が開示されている。

又、イオン排除法を用いる方法として特開昭５５−１３
５６００には、架橋度４〜６％のＮａ型強酸性陽イオン
交換樹脂を用い、糖濃度２５〜３５Ｂｘの糖蜜溶液を、
イオン排除法により蔗糖と還元糖に分離する方法が開示
されている。

本発明は、糖と糖の分離精製ではなく、糖と糖尿外の蛋
白・（蛋白、アミノ酸、ペプチド類等）や天分を分離精
製する点で従来技術と異なる。

一方、蛋白、ペプチド類、アミノ酸、灰分及び少糖類を
含有する液、例えば大豆ホエー等の大豆水性媒体抽出液
等から少糖類を精製する方法はあまり知られていない。

糖含量が低く　（乾燥固形分換算で、通常的５５〜６５
％）、蛋白や遊離アミノ酸や灰分等の電解質が比較的多
い為（それぞれ乾燥固形分換算で約、１０〜１５％、１
〜２％、２０〜３５％）、糖の分画・精製が困難なうえ
、糖が不安定（蛋白やアミノ酸と褐変反応を起こしたり
、分解したりし易い）なことから、経済的且つ実用的な
糖の分画・精製が困難なことが起因している。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明者等は電気透析による大豆ホエーからのへテロ少
糖類の分画・精製を検討するなかで、■大豆ホエー中に
含まれる蛋白（ペプチドを含む）や遊離アミノ酸等とへ
テロ少糖類が褐変反応を起こし、得られる少糖類が褐色
を呈する、■又、通常大豆ホエーは濃度が２．５％程度
の固形分、糖濃度としては１．３％程度と低い為、電気
透析処理のために必要な濃度まで濃縮する必要があり、
該濃縮に膜を用いても少糖類の回収がよくない等の問題
を見出した。又、イオン交換法を用いて大豆ホエーから
のへテロ少糖類を分離しようとすると、■吸着・離脱、
樹脂の再生、中和等に多量の酸又はアルカリを要し、排
水処理の問題等が発生する問題を見出した。そこで、本
発明者等は（ａｌ褐変反応等が起こり難く、従って風味
良好、色調良好な少糖類を安定して（褐変したり分解し
たりすることが極めて少なく）分画・精製すること、（
ｂ）樹脂の再生、中和等に酸又はアルカリの必要性を極
めて少なくするような少糖類の分画・精製法を目的とし
た。

（問題を解決する為の手段） 本発明者等は前記目的を達成すべく鋭意研究を重ね、大
豆ホエーに関して検討を進めるなかで架橋度４〜１２％
のイオン排除型の強酸性陽イオン交換樹脂を用いｐｉ（
３〜７の条件にて大豆ホエーを分画すると、少糖類とア
ミノ酸やペプチドとの反応による少糖類の褐変や分解が
抑えられ、安定して分離・精製できる知見を得た。更に
大豆ホエーに限らず他のへテロ少糖類含有液にも応用で
きる知見を得て本発明を完成するに到った。即ち、本発
明は蛋白、アミノ酸、灰分及び少糖類を含有する液から
架橋度４〜１２％の強酸性陽イオン交換樹脂を用いて少
糖類を分画することを特徴とする少糖類の精製法である
。

本発明に用いる蛋白、アミノ酸、灰分及び少糖類を含有
する液は大豆蛋白製造工程等に得られる大豆ホエー、大
豆ホエーのＵＦＳＲＯ処理液、大豆、乳脂大豆の含水エ
タノール抽出液、大豆浸出液、豆腐製造時の所謂「ゆ」
等大豆少糖類を含有するもの、その他へテロ少糖類と蛋
白、灰分等の混合液を含む。例えば、マンナン、寒天、
グアーガム等のへテロ多糖類の酵素部分加水分解物は低
濃度分解・中和による灰分含有へテロ少糖類液であり、
本発明に用いることができる。例えば、コンニャクマン
ナン２％液ヲアスペルギルス・ニガー由来のセルラーゼ
（１，５％対基質）でｐＨ５，０，５０℃で１５時間水
解し中和した液等も用いることができる。又、大豆ホエ
ーは通常糖分的１．３％程度、粗蛋白約０．５％程度、
灰分約０．６％程度を含み、通常蔗糖約４８部、ラフィ
ノース約１２部、スタキオース約４０部の割合のへテロ
少糖類含有液であり、本発明により少糖類を分離・精製
することができる。

本発明に用いる強酸性陽イオン交換樹脂は公知の強酸性
陽イオン交換樹脂を用いることができるが、特にスルホ
ン酸型強酸性陽イオン交換樹脂等が適当であり、例えば
ダイヤイオンＭＫ−３１Ｓ、ダイヤイオン５Ｋ−１０２
（三菱化成側部）等を挙げることができる。

又、強酸性陽イオン交換樹脂の架橋度は４〜１２％、好
ましくは４〜１０％が適当である。架橋度が４％未満で
は樹脂の膨潤・収縮が起こりやすく分離が不安定となる
。架橋度が１２％を越えると少糖類と他の電解質との分
離が悪くなる。かかる強酸性陽イオン交換樹脂をカラム
又はベッド等に利用してイオン排除型クロマトグラフィ
ー等として、ドナン効果を利用して少糖類を分離・精製
することができる。

又、本発明において大豆少糖類含有液等のフラクトース
を構成糖とする少糖類の場合、ｐＨ３〜７、好ましくは
４〜６の条件にて分画することが重要である。ｐＨが３
未満では少糖類の分解が起こりやすく、又ｐＨが７を越
えると少糖類の異性化や分解が起こりやすく、安定した
少糖類の分画が困難である。例えば、大豆ホエーの場合
は前述したように蛋白、遊離アミノ酸、天分その他の微
量成分を含み大豆少糖類を安定して分画することが困難
なものを、ｐＨ３〜７の条件にて架橋度４〜１２の強酸
性陽イオン交換樹脂を用いて分画することにより安定し
て精製できるものである。尚、フラクトースを含まない
少糖類の場合はｐＨ３〜８．５でも少糖類の異性化や分
解が起こりに＜＜ｐＨ３〜８．５の条件を利用すること
ができる。

又、分画に供する少糖類含有液の濃度は通常２〜５０％
（内、少糖類濃度は通常１〜２５％）、温度は通常１０
０℃以下が適当である。少糖類濃度が高くなると、分離
がわるくなり、少糖類濃度が低くなると、少糖類の分解
、褐変が起こり好ましくない。従って、少糖類の濃度と
しては１〜２５％、好ましくは１〜１５％が適当である
。

又、架橋度に応じて少糖類含を液の濃度、供給液量、温
度を調製することが好ましい。例えば架橋度が比較的低
い４程度の場合、大豆少糖類含有液の濃度は２％（白糖
１．２％）と低く、供給液量は樹脂当たり２０％（Ｖ　
／Ｖ％）と高くし、温度は１５℃程度と低いほうが好ま
しく、逆に架橋度が比較的高い８程度の場合、少糖類含
有液の濃度は１０％（白糖約６％）と高く、供給液量は
樹脂当たり８％と低くし、温度は約８０℃程度と高いほ
うが好ましい。樹脂耐性、糖安定性の観点より温度は１
゜０℃を越えないほうが好ましい。尚、流速は遅いほう
が好ましく、通常通液速度としてＳ、Ｖ、約ｏ、１５〜
０．５５程度が適当である。

又、通液は前記ｐＨの水若しくは湯或いはエタノール等
の有機溶剤を用いることができる。尚、流出液フラクシ
ョンの分取により分子量分画もある程度可能である。

本発明に用いる強酸性陽イオン交換樹脂は連続リサイク
ルして少糖類の分画・精製に用いることができ、再生す
る場合は希アルカリ溶液（例えば５％ＮａＯＨ熔液）を
用いることができる。

以上のようにして分画された少糖類含有液は糖濃度が低
い（通常的０．５〜２％程度）ので濃縮或いは乾燥した
ほうがよい。濃縮は加熱濃縮、膜濃縮等公知の手段を用
いることができる。用途にもよるが通常７５％以上濃縮
が適当である。電気透析他の従来法に比べ本発明の方法
で分画した少糖類含有液は板金加熱濃縮等の苛酷な条件
でも褐変したり分解したりすることが極めて少なく、優
れた風味、色調を有する少糖類とすることができる。

又、本発明の少糖類は甘味が低（、色調も白く種々の食
品、飲料等に用いることができる。例えば、甘味の少な
い菓子類（チョコレート菓子、ケーキ等）、飲料等健康
食品と称されるもの等へ幅広い用途がある。又、少糖類
の種類によってはビフィダス因子として有効である。

尚、本発明の少ｔＦｊ類を公知の糖類の分画・精製法を
用いて更に各成分の少糖類に分画精製することもできる
。

（実施例） 以下実施例により本発明の実施態様を説明する。

実施例１ 脱脂大豆を水抽出し、オカラを除いた豆乳を等電沈澱し
た上澄みの大豆ホエー（濃度２．５％、ｐＨ５、白糖頻
１．３％、蛋白０．６％、灰分０．６％）２５０ＩＩ１
）を温度５０℃に調整し架橋度４％のスルホン酸型強酸
性陽イオン交換樹脂（ダイヤイオン５Ｋ−１０２、三菱
化成側基）を径４ｃｆｆｌφ、充填層高１３８ｃｍに充
填したカラムに供給し、温度５０℃の水を用い流速８ｆ
ｆＩｌ／分で展開し糖と電解質（蛋白、灰分を主成分と
する）に分画した。このときの溶出パターンを第１図に
示す。縦軸を糖濃度及び電気伝導度とした。但し糖濃度
はフェノール硫酸法を用い４８５ｎｍの吸光度を測定し
、グルコース換算で示した。又、電気伝導度は電解質の
濃度の指標としｍの吸収・吸光度を指標とした。吸光度
の測定は分光光度計（島原＠製ｕｖ−２６０）を用いた
。

第１図の各フラクションを表−１に示すように分取して
、その糖組成を高速液体クロマトグラフィー（ウォータ
ーズ社製）を用いて同定・定量した。結果を表−１に示
す。尚、カラムはμＢＯＮＤ　ＰへＣＫ　ＣＨを用い、
溶媒はアセトニトリル：純水＝７０コ３０を用いた。

（以下余白） 表−１ 通液量　　　　糖の種類　　　　　割合％１２００〜１
４００　ｍ　ｊ！　　スタキオース　　　７０ラフイノ
ース　　　５ シュークロース　　２５ １４００〜１６００ｎ＋４２　　スタキオース　　　４
９ラフイノース　　　ｌ シュークロース　　５０ １６００〜１８００ｍ１　　シュークロース　　９５フ
ラクトース　　　５ フラクションの分取の仕方により少糖類含量の高い糖液
を得ることができる。尚、フラクトースは大豆少糖類の
分解により生成したものと思われる。

分画した糖液（第１図の１２００〜１８００　ｍβフラ
クション）を１００℃で加熱濃縮（７５％濃度まで）し
て大豆少糖類シロップを得た。色調は淡黄色で、風味は
良好なものであった。又、大豆少糖類シロップを凍結乾
燥して淡黄色の結晶状の大豆少糖類を得た。乾燥固形分
の糖分９０％、粗蛋白３％、天分７％であった。

実施例２ 実施例１と同様にして、大豆ホエーのスルホン酸型強酸
性陽イオン交換樹脂にかける温度及びスルホン酸型強酸
性陽イオン交換樹脂の架橋度を変えて大豆少糖類を分画
した。得られた溶出パターンのうち、第２図に架橋度４
％、温度１５℃の結果を例示し、第３図に架橋度８％、
温度８０°Ｃの結果を例示する。

架橋度４〜６％では温度１５〜５０℃が大豆少糖類の分
画に適当であり、架橋度７〜１２％では温度５０〜８０
°Ｃが大豆少糖類の分画に適当であった。

実施例３ 実施例２と同様にして、大豆ホエーのスルホン酸型強酸
性陽イオン交換樹脂にかける濃度を２〜１０％に変えて
大豆少糖類を分画した。但し大豆ホエーの濃縮は褐変や
糖分解を抑える為低温濃縮した。

得られた溶出パターンのうち、第４図に架橋度４％、濃
度２％及び４％の結果を例示し、第５図に架橋度８％、
濃度５％及び１０％の結果を例示する。

架橋度４〜６％では大豆ホエーの濃度は２〜３％が大豆
少糖類の分画に適当であり、架橋度７〜１２％では大豆
ホエー濃度５〜１０％が大豆少糖類の分画に適当であっ
た。

実施例４ 実施例１と同様にして、大豆ホエーのスルホン酸型強酸
性陽イオン交換樹脂にかけるｐ８を３．５゜７に変えて
大豆少糖類を分画した。

結果を第６図に示す。

大豆ホエー濃度２．５％、温度１５℃、架橋度４％のと
き、ｐ１）５が最も大豆少糖類の分画に適当であった。

実施例５ 市販コンニャク粉末２％液をアスペルギルス属由来市販
セルラーゼ（１，５％対コンニャク粉末）を用いてｐＨ
５，０，５０℃で１５時間水解した後ｐＨ７に中和した
水解糖液を５０℃とし、実施例１で用いたと同様のイオ
ン排除型スルホン酸型強酸性陽イオン交換樹脂カラム（
イオン交換樹脂の架橋度は８％）にアプライし糖両分と
電解質画分に分画した。

（効果） 以上詳述したように本発明により少糖類、蛋白（アミノ
酸、ペプチドも含む）及び灰分等の含有液から少糖類を
安定的に分画・精製することが可能になったものであり
産業の発達に寄与するものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は２．５％大豆ホエーのカラム溶出パターンを示
す図面である。 １□は糖の溶出曲線、 ２・・・・は電解質の溶出曲線、 ３−・−・は蛋白質の溶出曲線を示す。 第２図は２．５％大豆ホエーの温度１５℃、イオン交換
樹脂の架橋度４％のカラム溶出パターンを示す図面であ
る。 １□は糖の溶出曲線、 ２・・・・は電解質の溶出曲線、 ３−・−・は蛋白質の溶出曲線を示す。 第３図は２．５％大豆ホエーの温度８０℃、イオン交換
樹脂の架橋度８％のカラム溶出パターンを示す図面であ
る。 １□は糖の溶出曲線、 ２・・・・は電解質の溶出曲線、 ３−・−・は蛋白質の溶出曲線を示す。 第４図は濃度２％及び４％の大豆ホエーのイオン交換樹
脂の架橋度４％のカラム溶出パターンを示す図面である
。 １□は大豆ホエー濃度２％及び４％の 糖の溶出曲線、 ２・・・・は大豆ホエー濃度２％の電解質の溶出曲線を
示す。 ３・・・・は大豆ホエー濃度４％の電解質の溶出曲線を
示す。 ４−・−・は大豆ホエー濃度２％の蛋白質の溶出曲線を
示す。 ５−・−・は大豆ホエー濃度４％の蛋白質の溶出曲線を
示す。 第５図は濃度５％及び１０％の大豆ホエーのイオン交換
樹脂の架橋度８％のカラム溶出パターンを示す図面であ
る。 １□は大豆ホエー濃度５％の糖の溶出 曲線を示す。 ２□は大豆ホエー濃度１０％の糖の溶出曲線を示す。 ３・・・・は大豆ホエー濃度５％の電解質の溶出曲線を
示す。 ４・・・・は大豆ホエー濃度１０％の電解質の溶出曲線
を示す。 ５−・−・は大豆ホエー濃度５％の蛋白質の溶出曲線を
示す。 ６−・−・は大豆ホエー濃度１０％の蛋白質の溶出曲線
を示す。 第６図はｐＨが３．５．７の大豆ホエーのカラム溶出パ
ターンを示す図面である。 ■□は大豆ホエーｐ）１３の糖の溶出曲線、２□は大豆
ホエーｐ１）５の糖の溶出曲線、３□は大豆ホエーｐＨ
７の糖の溶出曲線、４・・・・は大豆ホエーｐＨ３の電
解質の溶出曲線を示す。 ５・・・・は大豆ホエーｐＨ５の電解質の溶出曲線を示
す。 ６・・・・は大豆ホエーｐＨ７の電解質の溶出曲線を示
す。 ７−・−・は大豆ホエーｐＨ３の蛋白質の溶出曲線を示
す。 ８−・−・は大豆ホエーｐＨ５の蛋白質の溶出曲線を示
す。 ９−・−・は大豆ホエーｐＨ７の蛋白質の溶出曲線を示
す。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）蛋白、アミノ酸、灰分及び少糖類を含有する液か
   ら架橋度４〜１２％の強酸性陽イオン交換樹脂を用いて
   少糖類を分画することを特徴とする少糖類の精製法。
2. （２）少糖類がヘテロ少糖類である特許請求の範囲第（
   １）項記載の精製法。
3. （３）蛋白、アミノ酸、灰分及び少糖類を含有する液が
   大豆水性媒体抽出液である特許請求の範囲第（１）項記
   載の精製法。
4. （４）分画する態様がイオン排除クロマトグラフーによ
   る特許請求の範囲第（１）項記載の精製法。
5. （５）分画する態様がｐＨ３〜７の条件下に分画する特
   許請求の範囲第（１）項記載の精製法。