JPS63248389A - 小麦β−アミラ−ゼ剤の製造方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、小麦β−アミラーゼ剤の製造方法、より詳し
くは、小麦澱粉製造廃液からβ−アミラーぜを回収する
方法に関する。

来技術とその問題斎 小麦澱粉製造廃液は、小麦粉に等量の水を加えてドウ（
ｄｏｕｇｈ）を形成させ、次いでこれを水洗してグルテ
ンと澱粉乳とに分離し、該澱粉乳から澱粉を遠心分離し
て得られる上澄液である。この廃液は、通常原料小麦粉
の約１０＠重量発生し、原料小麦粉中のβ−アミラーゼ
の大部分を含有している。しかして、上記β−アミラー
ゼの力価は廃液１ｍ（２当たり通常約５０〜１３０単位
でおる。

なお、このβ−アミラーゼの１単位とは、可溶性澱粉を
基質として、４０’Ｃで１分間に１μモルのマル［・−
スを生成する酵素量でおる。上記β−アミラーゼの力価
は、１．１２％可溶性澱″り溶液９ｎ＋Ｑ［１／２０Ｍ
酢酸・酢酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ５，５＞を含む］に
、供試β−アミラーゼ溶液１　ｍ！２を加え、４０°Ｃ
で１０分間作用させて、生じた還元糖（マルトース）を
フェーリング・レーマン・ショール法にて測定すること
により、算出される。以下、本明細書を通じて、β−ア
ミラーゼ力価の測定法及びその単位は上記と同様とする
。

上記小麦澱粉製造廃液中に含まれるβ−アミラーゼを回
収する方法としては、従来より種々研究開発されている
（例えば特公昭５７−４８９５４号公報、特公昭５７−
５２８３６号公報、特公昭６０−１８３９３＠公報等参
照）。しかしながら、之等の方法はいずれも工業的実施
に際して、工業設備等の面、効率の面、経済性の面、得
られる酵素製剤自体の面等でなお改善されるべき問題点
があり、満足できるものではない。

本発明者らは、上記現状に鑑み従来の方法に比しより効
率よくしかも経済的に、小麦澱粉製造廃液からβ−アミ
ラーゼ剤を得る方法を開発することを目的として鋭意研
究を重ねた。その結果、小麦澱粉製造廃液中でリン酸カ
ルシウムゲルを形成させるときには、該ゲル中に所望の
β−アミラーゼが選択的に効率よく吸着補集されると云
う事実を見出した。本発明は、かかる知見を基礎として
完成されたものである。

問題点を解決するための手段 本発明は、β−アミラーゼを含む小麦澱粉製造廃液中で
リン酸カルシウムゲルを形成させて、該ゲルにβ−アミ
ラーゼを吸着させ、β−アミラーゼを吸着した上記ゲル
を分離、回収することを特徴とする小麦β−アミラーゼ
剤の製造方法並びに上記ゲルを分離後、これに酸又は水
溶性塩類を添加してゲルからβ−アミラーゼを可溶化し
て分離、回収することを特徴とする小麦β−アミラーゼ
剤のｉ！！造方法に係わる。

本発明方法によれば、上記の通り、非常に簡単な操作で
、効率よく、しかも経済的に有利に、高品質、高力価の
β−アミラーゼ剤を製造することができる。

本発明方法においては、小麦澱粉製造廃液中でリン酸カ
ルシウムゲルを形成させることを必須の要件とする。し
かしてこのゲルの形成は、リン酸イオン（Ｈ２ＰＯａ　
−、ＨＰＯ４、ＰＯ４３−）とカルシウムイオン（Ｃａ
＋２）との結合により行なわれるものであり、従って本
発明方法は、小麦Ｒ扮製造廃液中に、上記リン酸イオン
を提供する化合物とカルシウムイオンを提供する化合物
とを添加存在させることにより実施される。ここで上記
リン酸イオンを提供する化合物としては、リン酸の仙、
各種の水溶性リン酸塩類、例えばリン酸のナトリウム塩
、カリウム塩、アンモニウム塩等を単独で又は適宜組合
せて使用できる。またカルシウムイオンを提供する化合
物としては、例えば水酸化カルシウム、酸化カルシウム
（これは廃液中で水酸化カルシウムとなる）等や水溶性
カルシウム塩類、例えば塩化カルシウム、硝酸カルシウ
ム等の無機カルシウム塩類及び酢酸カルシウム、乳酸カ
ルシウム等の有機カルシウム塩類を例示できる。之等の
化合物もまたその１種を単独で用いることもでき、２種
以上を併用することもできる。

上記リン酸イオンを提供する化合物の廃液に対する添加
量は、一般に約１〜１０ｍＭ程度、好ましくは約３〜８
ｍＭ程度の濃度となる量とするのが適当である。またカ
ルシウムイオンを提供する化合物の添加量は、通常約５
〜５０ｍＭ程度、好ましくは約１５〜４０ｍＭ程度の濃
度となる量とするのが一般的である。

上記リン酸イオンとカルシウムイオンとの反応によるゲ
ル形成時の温度条件は、特に制限されるものではなく、
反応促進の面からは高い方が好ましいが、β−アミラー
ゼの安定ｙ１の面を加味づると通常約５〜５０°Ｃ程度
、より好ましくは約１５〜３５°Ｃ程度の範囲から選択
されるのがよい。また上記ゲル形成時の液のｌＤＨ条件
は、通常約６．０〜９．０の範囲、好ましくは約６．５
〜７．５の範囲とするのがよく、このＤＨ条件の選択の
ために、必要に応じて適当な酸や塩基を原料廃液中に添
加することも可能でおる。所望ゲルの形成は、液を適宜
撹拌することにより、通常約１〜１０時間程度を要して
行なわれ、かくして廃液中のβ−アミラーゼの殆んどす
べてを吸着補集したリン酸カルシウムゲルが生成する。

かくして、得られるリン酸カルシウムゲルの懸濁液は、
そのままでも水不溶性（固定化）酵素剤として利用でき
るが、通常は該懸濁液を静置してゲルを沈降させ、原料
とする小麦澱粉製造廃液の約１１５〜１／２０の容積と
なって沈降するゲルの沈澱と上澄液とを、例えばデカン
テーション、遠心分離等により分離し、該沈澱を回収す
るのがよい。この分離操作の採用によれば、通常、元の
小麦ｉＦ２粉製造廃液の約１／２０〜１１５０の容積に
濃、縮された本発明のβ−アミラーゼ剤が収得される。

また上記沈澱の回収は、勿論他の通常行なわれている各
種の操作、例えば濾過等によっても行なうことができる
。更に、上記で回収される水不溶性酵素剤は、これに通
常の送風乾燥操作や真空乾燥操作等を施すことにより、
粉末形態の水不溶性（固定化）β−アミラーゼ剤とする
こともできる。

本発明は、また上記リン酸カルシウムゲルに吸着補集さ
れた形態の水不溶性β−アミラーゼ剤の製造方法と共に
、該ゲルより可溶化されて分離、精製されたβ−アミラ
ーゼ剤の製造方法をも提供するものでおる。

本発明者らの研究によれば、上記β−アミラーゼを吸着
補集したリン酸カルシウムゲルは、これに適当な酸又は
水溶性塩類を作用させることにより、その吸着補集して
いるβ−アミラーゼを容易に収率よく溶出させ得、この
溶出操作によって、精製された高品質・高力価のβ〜ア
ミラーゼ剤を収得できることが見出された。

この本発明の第２の方法においては、上記本発明の第１
の方法で分離、回収されたリン酸カルシウムゲルの懸濁
液、より好ましくは元の小麦ｖｉ粉製造廃液の約１１５
〜１／２０の容積にまで濃縮されたゲルの懸濁液に、酸
又は水溶性塩類を添加することにより実施される。ここ
で酸としては、無機、有機を問わず上記懸濁液のｐＨを
酸性側、通常約３．５〜５．５、より好ましくは約４．
０〜５．０に調整できるものでおればいずれでも利用で
きる。代表的上記酸としては、例えば塩酸、硫酸、リン
酸、ホウ酸等の無機酸及び酢酸、乳酸、クエン酸、酒石
酸等の有機カルボン酸、有機スルホン酸、有機ホスホン
酸等を例示できる。之等の酸を上記ゲル懸濁液中に添加
するときには、ゲルが溶解し、このゲルに吸着補集され
ていたβ−アミラーゼが可溶化されて、所望のβ−アミ
ラービ溶液か得られる。

また、上記水溶性塩類は、カルシウムイオンとの結合力
の強いものから選択される。その例としては、例えば硫
酸、リン酸、ポリリン酸等の無機酸のナトリウム塩、カ
リウム塩等のアルカリ金属塩、マグネシウム塩等のアル
カリ土類金属塩、アルミニウム塩、アンモニウム塩等；
クエン酸、酒石酸等の有機カルボン酸、有機スルホン酸
、有機ホスホン酸等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩
等；エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸等のアル
カリ金属塩、アンモニウム塩等のキレ−１〜作用を有す
る塩類等を挙げることができる。之等の水溶性塩類は、
リン酸カルシウムゲル中のカルシウムイオンと結合して
、ゲルを分解し、かくしてゲルに吸着補集されているβ
−アミラーゼを可溶化することができる。上記水溶性塩
類は、通常その少なくとも１種をリン酸カルシウムゲル
の懸濁液中に約０．００５〜１．５Ｍ、好ましくは約０
．０２〜１．０Ｍの濃度となるように添加されるのがよ
い。２等塩類の添加によるβ−アミラーゼの可溶化反応
は、一般にｐＨ約５．５〜９．０の範囲で、全部又はそ
の付近の温度下に約５〜３０分間程度を要して行なわれ
る。上記可溶化反応の際には、必要に応じて適当なりＨ
調整剤を添加利用することもでき、また反応促進のため
に撹拌等の操作を採用することもできる。

更に、本発明の上記第２の方法における可溶化反応は、
勿論前記酸と水）容性塩類とを併用して実施することも
できる。

上記可溶化反応により１ｑられるβ−アミラーゼ溶液は
、遠心分りｔ、濾過等の通常の手段により、未溶解のリ
ン酸カルシウムゲル、その他の不溶物を除去され、清澄
なβ−アミラーゼ剤液とされる。

上記で得られるβ−アミラーゼ剤液は、常法に従い硫酸
アンモニウムや硫酸ナトリウムを用いた塩析及びこれに
引続く乾燥操作により、或いは限外濾過等による’ａ’
ｆ＠後に、同様の塩析及び乾燥操作を行なうことにより
、高品質、高力価の精製β−アミラーゼ粉末製剤とする
ことができる。更に、粉末形態の酵素剤は、上記濃縮液
に噴霧乾燥等の手段を施すことによっても収得できる。

また本発明のβ−アミラーゼ剤は、上記濃縮液に、慣用
される安定化剤等を添加して１ｑられる液状形態でおっ
てもよい。

かくして、本発明によれば、小麦澱粉製造廃液から、非
常に簡単な操作で、効率よく、しがも経済的に有利に、
高力価・高品質のβ−アミラーゼ剤を製造することがで
きる。

！−−厘一一％ 以下、本発明を更に詳細に説明するため、実施例を挙げ
る。

実施例１ ２５°Ｃに保持された小麦澱粉製造廃液３０Ｑ（β−ア
ミラーゼ力価：８５．６単位／　ｍ（２）に、１／２Ｍ
のリン酸二ナトリウム（Ｎａ２ＨＰＯ４）溶液３００ｍ
Ｑ、次いで１Ｍの塩化カルシウム（ＣａＣＱ２　・２Ｈ
２０＞溶液６００ｍＧを順次加え、更に希釈したアンモ
ニア水を添加してＩＩを６．５〜７．０に調整しながら
、２時間ゆるく撹拌して、リン酸カルシウムゲルを形成
させた。

得られた懸濁液を小型の遠心分離は（５０００ｐｐｍ　
）にかけ、上澄液３０．６９と、β−アミラーゼを吸着
補集したリン酸カルシウムゲルを主成分とする沈澱９６
０ｇとを分離し、かくして水不溶性の本発明β−アミラ
ーゼ剤を１ｑだ。

上記上澄液のβ−アミラーゼ力価は１．２単位／ｍＱで
あり、これは用いた廃液中に含まれていたβ−アミラー
ゼの約１．４％量に相当した。

また、上記ｉ、ｔｉＦ２１０ｃｌを水に懸濁させて１０
０ｍＱとし、そのβ−アミラーゼ力価を測定したところ
、懸濁液１　ｍ（２当り２３５単位であり、沈澱１ｇ当
りに換算すると２３５０単位となり、用いた廃液からの
収率は８７．９％であった。

実施例２ 実施例１において得られた、β−アミラーゼを吸着補集
したリン酸カルシウムゲルの沈澱１００ｑを、真空乾燥
して粉末形態の本発明β−アミラーゼ剤８．９ｇを１９
だ。

この粉末のβ−アミラーゼ力価は、１ｇ当り２０５００
単位でおり、用いた小麦澱粉製造廃液からの収率は６８
．２％であった。

実施例３ 実施例１において得られた、β−アミラーゼを吸着補集
したリン酸カルシウムゲルの沈澱１００ｑに水１２５ｒ
ｒｌｆＪを加えて懸濁液とし、これに希Ｈｅしたリン酸
を加えてＩ）Ｈを４．５に調整し、３０分間撹拌した後
、遠心分離（３０００ｒｐｍ　、１０分間）して、清澄
な液１８１　ｍＱを１ｄだ。

この清澄液のβ−アミラーゼ力価は、１１７０単位／ｍ
！２であり、用いた小麦澱粉製造廃液からの収率は７９
．２％であった。

実施例４〜１７ 実施汐す１′おりｚｚｑｖｌられた、β−７ミラｔ’。

吸着補集したリン酸カルシウムゲルの沈澱５００、に、
水６００　ｍＱを加えて懸濁液とし、この懸濁液を５Ｑ
ｍＱずつ分注し、これらに上記第１表ニ記伐の種々の水
溶性塩類をそれぞれ終末０．３Ｍの濃度となるように添
加すると共に、Ｃ）Ｈ調整剤と１ノで塩酸又は水酸化ナ
トリウムを用いて各液のｐｌ−（を６．５に調整し、室
温で３０分間撹拌した。

ソノ後、遠心力Ｉｔ　（３０００ｒｐｍ　、１０分間）
して、上澄液として本発明のβ−アミラーゼ剤を得た。

得られた各上澄液のβ−アミラーゼ活性を測定し、用い
た小麦澱粉製造廃液からの収率を算出した結果を下記第
１表に併記する。

第１表 実施例１８ ３０’Ｃに保持された小麦澱粉製造廃液１００Ｑ（β−
アミラーゼ力価：８１．９単位／ｍｌ）に、０．３Ｍの
リン酸（Ｈ３ＰＯ４）溶液１．３Ｑ及び２Ｍの塩化カル
シウム溶液０．５Ｑを加え、次いで１Ｍに相当する水酸
化カルシウム ［Ｃａ　（ＯＨ＞２　：］の懸濁液１Ｑを加え（１）Ｈ
は６．５付近となる）、更に希釈したアンモニア水を７
Ｊ［］えてｐ　＋−＋を６．５〜７．０に調整しながら
、約２時間ゆるく撹拌した。その後、約１時間静置して
形成されたリン酸カルシウムゲルを沈降させ、上澄液８
５Ｑをデカンテーションにより分離除去し、沈澱区分を
小型連続遠心分離機（５０００ｒｐｍ　）にかけて、２
．８ｋＣＩの沈澱を得た。

上記デカンテーション及び遠心分離により得られた上澄
液（１０２Ｑ）中のβ−アミラーゼ力価は３．３単位／
＋ｒ＋Ｑであり、これは用いた小麦澱粉製造廃液中に含
まれていたβ−アミラーゼの４．１％最に相当した。

１ワられたβ−アミラーゼを吸着補集したリン酸カルシ
ウムゲルの沈澱２．８ｋ（］に、２Ｑの水を加えて懸濁
液を調製し、これに硫酸アンモニウム２５０Ｇを添加し
て沈澱を溶解させ、３０分間撹拌した後、濾過し、４．
２Ｑの炉液を得た。

このもののβ−アミラーゼ力価は、１４．００単位／鵬
であり、用いた廃液からの収率は７１．８％であった。

更に、上記炉液を小型の限外濾過機（分画分子量：　１
５０００）を用いて１Ｑに濃縮した後、硫酸アンモニウ
ム３００ｇを添加、溶解させてβ−アミラーゼを塩析さ
せ、次いで少０のケイソウ十を加えて濾過、し、沈澱を
集めて真空乾燥して、精製β−アミラーゼ粉末５６Ｑを
得た。

この粉末のβ−アミラーゼ力価は、９３３Ｑ０単位／ｇ
であり、原料廃液からの収率は６３．８％であった。

手続補正Ｂ（自発） 昭和６２年５月１１日 １　事件の表示 昭和６２年特許願第８２７２５号 ２　発明の名称 小麦β−アミラーゼ剤の製造方法 大阪市東区平野町２の１０　沢の鶴ビル自　　　発 ６　補正の対象 明細書中１発明の詳細な説明」の項 ７　補正の内容 別紙添付の通り 補正の内容 １　明細書第４頁第３行、第７頁第７行、第８頁第９行
、同頁第１４行、同頁第１６行、第９１１第１６行、第
１０頁第１４行、第１３頁第８行第１５頁第３行及び第
１８頁第２行に「補集」とあるをそれぞれ「捕集」と訂
正する。

（以上）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）β−アミラーゼを含む小麦澱粉製造廃液中でリン
   酸カルシウムゲルを形成させて、該ゲルにβ−アミラー
   ゼを吸着させ、β−アミラーゼを吸着した上記ゲルを分
   離、回収することを特徴とする小麦β−アミラーゼ剤の
   製造方法。
2. （２）β−アミラーゼを含む小麦澱粉製造廃液中でリン
   酸カルシウムゲルを形成させて、該ゲルにβ−アミラー
   ゼを吸着させ、β−アミラーゼを吸着した上記ゲルを分
   離後、これに酸又は水溶性塩類を添加してゲルからβ−
   アミラーゼを可溶化して分離、回収することを特徴とす
   る小麦β−アミラーゼ剤の製造方法。