JPS632997A - グルコ−スの除去方法 - 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、でん粉からマルトオリゴ糖液を製造するにあ
たり、グルコース、マルトースの低分子糖を除去する方
法に関する。

〔従来の技術〕

最近、マルトトリオース、マルトテトラオース。

マルトペンタオース、マルトヘキサオース等の、いわゆ
る、マルトオリゴ糖を食品や医薬品製造に用いることが
要望されている。しかし、その製造技術はまだ確立され
ておらず、早急な開発が求められている。特に、でん粉
を加水分解する際に副生するグルコースやマルトース等
の不純物をいかに効率よく除去し、精製するかが大きな
課題となっている。精製方法に関連するものには特開昭
５９−１０３０９２号公報があげられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の技術の主なものには、イオン交換体クロマトグラ
フ法９分子ふるいクロマトグラフ法２分子ふるい膜分離
法等があげられる。これらのうち、分子ふるいクロマト
グラフ法は１分子量の差を利用して分離するものである
が、各糖の分子量がグルコース：１８０．マルトース：
３４２．マルトトリオース：５０４．マルトテトラオー
ス二６６７であるように、その差が大きいとは云えず、
従って分子量分画用クロマトカラムは長大なものになら
ざるを得す、かつ、処理量も少なくなる欠点がある。ま
た分子ふるい膜分離法も同じような理由から、分離精度
が低く、かつ、処理量が少ないという欠点がある。

現在行われているイオン交換体クロマトグラフ法は、グ
ルコース、マルトース、マルトトリオース、マルトテト
ラオース等、全て非電解質であることからそれぞれの糖
とイオン交換体との微弱な粗動性の差を利用して分離す
る方法であり、長大なカラムを必要とする欠点がある。

本発明の目的は、効率的な精製方法を提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、上記の目的を達成するため鋭意検討し、
グルコースを酸化してグルコン酸に変化せしめ、これを
陰イオン交換樹脂にて吸着除去する新方法を開発した。

〔作用〕

でん粉を原料とし、マルトオリゴ糖生成アミラーゼを作
用させて調製したマルトオリゴ糖含有液中に含まれてい
る不純物としてのグルコース、マルトースは特別な場合
を除き、そのほとんどが旋光性がα型のα−Ｄ−グルコ
ース、α−Ｄ−マルトースである。後段で用いる糖酸化
酵素は光学異性体であるβ型の糖のみに作用するため、
まず、α型をβ型に変換する、いわゆる、ラセミ化（光
学異性体変換）を行う。ラセミ化酵素には、アルドース
　１−エピメラーゼ（酵素分類番号：５゜１．３．３．
　Ａｌｄｏｓｅ　１−ｅｐｉｍθｒａｓｅ　）を用いる
。

ラセミ化を終えたマルトオリゴ糖液は１次いで糖酸化酵
素と接触させる。糖酸化酵素は、グルコースオキシダー
ゼ（酵素分類番号：　１．１．３．４゜Ｇ］ｕｃｏｓｅ
　ｏｘｊｄａｓｅ　）もしくは、ヘキソースオキシダー
ゼ（酵素分類番号：　１，１，３，５．Ｈｅｘｏｓｅ　
ｏｘｉｄａｓｅ）を用いる。グルコースオキシ−ダーゼ
を用いた場合には、マルトオリゴ糖液中のβ−Ｄグルコ
ースが、液中の酸素の存在下、Ｄ−グルコノ−デルタ−
ラクトン（Ｄ　−Ｇｌｕｃｏｎｏ　−６−１ａｃｔｏｎ
ｅ）に酸化スオキシダーゼを用いた場合には、β−Ｄグ
ルコースのほか、β−Ｄマルトースも酸化され、酸を形
成する。なお、酸化反応において過酸化水素が副生ずる
。これを分解するため、カタラーゼ（酵素分類番号１．
１１．１．６．　Ｃａｔａｌａｓｅ）を用いる。本酵素
の存在により過酸化水素は水と酸素とに分解される。

以上の工程により、マルトオリゴ糖液中に含まれている
β−Ｄ−グルコース及びβ−Ｄ−マルトースの大部分は
グルコン酸等に分解される。しかし、液中にはα型のグ
ルコースやマルトース、及びβ型で未反応のグルコース
やマルトースが含まれている。このため、反応液を再び
ラセミ化へ戻し、ラセミ化−酸化を行わせることを繰返
し実施するとよい。

ラセミ化、及び酸化はそれぞれ別個の反応器で行わせ、
反応液をこれらの反応器間で循環させることにより、上
記の反応を反復させてもよい。

また、ラセミ化酵素、酸化酵素及びカタラーゼを同一反
応器内に封じ込め、ラセミ化−酸化を同一反応器で行わ
せる方法は、上記に比べさらに効率的である。反応に係
わるこれらの酵素を封じ込める手段は特に限定するもの
ではなく、不溶性担体へ固定化して反応塔内へ充填し、
固定床型や流動床型反応器とする方法や５分子ふるい膜
を用いて酵素の流れを防止する模型反応器等、従来公知
の方法、装置を用いればよい。

ラセミ化、及び酸化の処理をされたマルトオリゴ糖液は
、次に、イオン交換体に接触させる。イオン交換体は、
陰イオン交換体を用いればよい。

陰イオン交換体は特に限定するものではなく、第四級ア
ンモニウム基や第三級アンモニウム基等のイオン交換基
をもつものであればよい。本工程で、グルコン酸はイオ
ン交換体に吸着され、マルトオリゴ糖液より除去される
。マルトオリゴ糖液にグルコースがなお含まれているよ
うであれば、再びラセミ化工程に返送してもよい。

第１図は、本発明になるグルコース、マルトースの除去
装置の既略を示す図である。

マルトオリゴ糖液１１は、調整槽１に供給され。

必要であればＰ　Ｉ−Ｔ調整液１３を加えて所定の反応
ＰＩＩに調整する。次いで送液ポンプ５により酸素溶解
槽２に供給される。酸素溶解槽２は、空気コンプレッサ
７より供給される加圧空気により加圧されており、空気
中の酸素を液中に溶解させる。

次いで、送液ポンプ６により酸化槽３に供給される。酸
化槽３内には、ラセミ化酵素、糖酸化酵素。

カタラーゼを固定化した不溶性担体が充填されている。

マルトオリゴ糖液は、酸化槽３内を移動する過程で、ラ
セミ化、酸化の酵素反応を受け、液中のグルコースがグ
ルコン酸に変換される。酸化されたマルトオリゴ糖液は
、その−部が再び酸化槽３に戻され、残りの液がイオン
交換塔４に導がれ、液中のグルコン酸が吸着除去される
。イオン交換塔４から流出する液の一部は再びイオン交
換塔４及び調整槽７にに戻され、残りの液が精製オリゴ
糖液１２として排出される。なお、８は送液ポンプ。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を説明する。

〈実施例１〉 豚腎臓起源アルドース　１−エピメラーゼ［米国シグマ
製、ムタロターゼ（Ｍｕｔａｒｏｔａｓｅ　）　］２．
５　Ｘ　１０’単位、グルコースオキシダーゼ［シグマ
製、アスペルギルス　ニガー（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ
ｎｉｇｅｒ　）　］　５ＸＩＱ’単位、及びカタラーゼ
［シグマ製、牛肝臓起源］ｌＸ１０’単位を水に溶がし
、３００ｍ１２　　とした。これに表面にアミノプロピ
ル基をもつ微細孔ガラス粒子［エレクトローヌクレオニ
クス社（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｎｕｃｌｅｏｎｊｃｓ　　Ｔ
ｎｃ、　）製、アミノプロピル−ＣＰＧ］３ｏＩＩＩＱ
　を加え、更にグルタルアルデヒドを０．２５　％にな
るように加え、撹拌下。

２０℃で置時間接触させた。次いで、ガラス粒子を取り
出し、水で洗浄した後、ガラス粒子に固定化された各酵
素の活性を測定した。その結果、アルドース　１−エピ
メラーゼは５ＸＩＱ”単位。

グルコースオキシ−ダーゼ活性はＩ　Ｘ　１０４単位。

カタラーゼ活性は２　Ｘ　１０４単位の酵素活性が認め
られた。この固定化酵素をφ１６Ｘ２００ｍのジャケッ
ト付ガラスカラムに充填した。ジャケット部分には３７
℃との恒温水を通じて固定化酵素を加温した。

陰イオン交換体として活性化したダウエックスＮ　Ｆ　
Ｓ　−４０６６（米ダウケミカル社製）３０ｍＱ　をφ
１６Ｘ２００ｍｍのガラスカラムに充填した。

馬鈴しよでん粉１００ｇ及びα−アミラーゼ（シグマ製
、バシルス・リケニホルニミス［Ｂａｃ−ｉｌｌｕｓ　
　Ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ）起源］１×１ＯＦ′単
位に水を９００ｍＱ　加え、撹拌下、７０℃の水浴中で
十時間保持し、マルトオリゴ糖液をＩｌ製した。糖濃度
は重量百分率で、グルコース０．６　％、マルトトリオ
ース１．３％、マルトテトラオース０．９％、マルトペ
ンタオース３．７　％であった。

マルトオリゴ糖液を１．ＯｍＱ／分の供給量で固定化酵
素カラム次いで陰イオン交換体カラムに通じさせた。陰
イオン交換体カラムから流出した糖液の各糖濃度を調べ
たところ、グルコースは検出されず、マルトース０．１
　％、マルトトリオース１．２　％、マルトテトラオー
ス０．９　％、マルトペンタオース３．７　％であった
。

以上のように本実施例によれば、マルトオリゴ精液中に
含まれるグルコース、マルトース等を効率よく除去する
ことが可能となった。

〔発明の効果〕

本発明によれば、マルトオリゴ糖液中に不純物として混
在しているグルコース、マルトースの除去を効率よく、
かつ、高速で行うことが可能とな机

【図面の簡単な説明】

、＋１図は、本発明による一実施例のフローチャートで
ある。 ４・・・イオン交換塔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、マルトオリゴ糖液より、グルコース、マルトースを
   除去するにあたり、前記マルトオリゴ糖液を糖ラセミ化
   酵素及び糖酸化酵素と接触させ、次いでイオン交換体に
   接触させることを特徴とするグルコースの除去方法。 ２、特許請求の範囲第１項において、 前記糖ラセミ化酵素がアルドース１−エピメラーゼであ
   ることを特徴とするグルコースの除去方法。 ３、特許請求の範囲第１項において、 前記糖酸化酵素が、グルコースオキシダーゼ、もしくは
   ヘキソースオキシダーゼ、又は、これらの混合物である
   ことを特徴とするグルコースの除去方法。 ４、特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項において
   、 前記糖ラセミ化酵素、糖加水分解酵素及び前記糖酸化酵
   素が不溶性の固体物質に固定化されたものであることを
   特徴とするグルコースの除去方法。