(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オリゴ糖類含有シロップ及び／又はオリゴ糖類含有粉末の水溶液から三糖類以上のオリゴ糖類含有率を向上させたオリゴ糖類を生成する方法であって、オリゴ糖類含有シロップ及び／又はオリゴ糖類含有粉末の水溶液に、有機溶媒を加えて加熱均一溶解し、冷却した後、得られる２層分離液の下層の液層を分離回収することを特徴とするオリゴ糖類の精製方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、オリゴ糖類の精製方法に関し、更に詳細にはオリゴ糖類含有シロップ及び／又はオリゴ糖類含有粉末の水溶液における単糖類、二糖類等を工業的に減少、除去し、三糖類以上のオリゴ糖類含有率を向上させたオリゴ糖類の精製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、健康志向の高まりと共に、腸内ビフィズス菌増殖促進機能を有し、整腸作用、腸内菌叢改善、腸内腐敗産物生成抑制等の生理的効果を有する各種オリゴ糖類が開発され、商品化されている。またオリゴ糖を添加した各種飲食品の市場も拡大されている。特に、特定用保健食品として厚生省の許可を受けた場合には、商品への効能表示が可能であって、商品価値が向上する等の利点から種々の生理的効果を有するオリゴ糖類の開発がなされている。このような生理的効果等を有するオリゴ糖類は、一般的に三糖類以上のものである。
【０００３】
単糖類からオリゴ糖類までを含む混合糖類の精製方法として、従来はカラムクロマトグラフィーによる方法が一般に採用され工業化されている。しかしカラムクロマトグラフィー精製法は、大規模な設備投資が必要であり、しかも樹脂の再生又は逆再生、樹脂の補充及び更新、電気、用水等のランニングコストが嵩むという欠点がある。更に混合糖類を精製する場合に、精製原料の糖液シロップを適当な濃度まで希釈して処理しなければならず、工程が煩雑化する。更にカラムクロマトグラフィー処理中には、必然的に水で希釈されるため、カラムクロマトグラフィー精製処理品は、大量の精製処理液を再度濃縮しなければならず、大型の減圧濃縮機も必要となる。
【０００４】
また目的のオリゴ糖を資化せず、単糖類、ショ糖、麦芽糖等の二糖類のみを資化する酵母等の微生物処理による方法も提案されている。しかし、工業的にはオリゴ糖以外の糖類は回収されず、微生物処理に多大の設備と処理コストを必要とするため実施されていないのが実状である。
【０００５】
これまでに各種混合糖類をアルコール等の有機溶媒を用いて精製する方法、具体的にはでんぷん糖化液に有機溶媒を添加混合し、静置することにより、オリゴ糖等を主成分とする上層と、高重合度成分を主成分とする下層との２層に分離し、該下層に沈澱する高重合度成分を除去する方法（特開昭６２−１１８８９４号公報）が提案されている。しかし、このような多糖類にアルコール等の有機溶媒を加えて沈澱する高重合度成分を分離する方法は、２層を溶液層として分離する方法とは異なる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、大規模の特殊な設備を必要とせず、簡便な方法でオリゴ糖を含む混合糖類から三糖類以上のオリゴ糖成分の組成濃度を増加させることができるオリゴ糖類の精製方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、オリゴ糖類含有シロップ及び／又はオリゴ糖類含有粉末の水溶液から三糖類以上のオリゴ糖類含有率を向上させたオリゴ糖類を生成する方法であって、オリゴ糖類含有シロップ及び／又はオリゴ糖類含有粉末の水溶液に、有機溶媒を加えて加熱均一溶解し、冷却した後、得られる２層分離液の下層の液層を分離回収することを特徴とするオリゴ糖類の精製方法が提供される。
【０００８】
以下本発明を更に詳細に説明する。
【０００９】
本発明の精製方法では、まずオリゴ糖類含有シロップ及び／又はオリゴ糖類含有粉末の水溶液に有機溶媒を加えて加熱均一溶解する。
【００１０】
前記オリゴ糖類含有シロップ及び／又はオリゴ糖類含有粉末の水溶液中に含まれるオリゴ糖類としては、大豆オリゴ糖、フルクトオリゴ糖、イソマルトオリゴ糖、キシロオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖、乳果オリゴ糖、でんぷん糖化液等の各種オリゴ糖類を挙げることができる。前記オリゴ糖類含有シロップ及び／又はオリゴ糖類含有粉末の水溶液中における、該オリゴ糖類を含むオリゴ糖類の含有濃度は、特に限定されるものではないが、好ましくは８０Ｗ／Ｗ％以下、特に好ましくは、後述する有機溶剤の使用量を少なくすることができる７０〜８０Ｗ／Ｗ％であるのが望ましい。含有濃度が８０Ｗ／Ｗ％を超える場合には、粘度が高くなり、しかも結晶が析出し易くなり工業的操作性に問題が生じるので好ましくない。
【００１１】
前記オリゴ糖類含有シロップ及び／又はオリゴ糖類含有粉末の水溶液に加える有機溶媒は、水存在下におけるオリゴ糖類の温度別溶解度差が大きいものが好ましく、特に極性が高くて炭素数が多いものが効果的である。具体的には例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類；プロパノン、メチルエチルケトン等のケトン類；エチルエーテル等のエーテル類；アセトニトリル等を挙げることができ、使用に際しては単独若しくは混合物として用いることができる。該有機溶媒の添加量は、有機溶媒の種類及び加熱温度等によりことなるが、加熱均一溶解した際に有機溶媒が均一に溶解する濃度、即ちオリゴ糖類含有シロップ及び／又はオリゴ糖類含有粉末の水溶液を加熱した際白濁しない最大可能量まで有機溶媒を添加することができる。加熱した状態でオリゴ糖類含有シロップ及び／又はオリゴ糖類含有粉末の水溶液が白濁する量以上有機溶媒を添加すると、オリゴ糖類の精製効率が低下し、有機溶媒添加量が増加して非経済的である。
【００１２】
前記加熱は、加えた有機溶媒の沸点程度の温度で加熱するのが最も好ましいが、有機溶媒の種類、添加量等に応じて、有機溶媒が均一に溶解できる温度を種々選択することができる。
【００１３】
前記有機溶媒を加えて加熱均一溶解するには、例えば予め加熱温度及び有機溶媒の添加量を設定しておき、オリゴ糖類含有シロップ及び／又はオリゴ糖類含有粉末の水溶液に、有機溶媒を添加し、白濁化した溶液を所定温度に加熱して有機溶媒を均一溶解させて透明にする方法、前記透明にした溶液の加熱温度を保持しながら、更に白濁しない最大可能量まで有機溶媒を徐々に添加する方法若しくはオリゴ糖類含有シロップ及び／又はオリゴ糖類含有粉末の水溶液を所定温度に加熱し、有機溶媒を白濁しない量添加する方法等により行なうことができる。この際いずれの場合も撹拌下に行なうことが可能であり、更に水等を添加して溶液を希釈することもできる。
【００１４】
次いで本発明の精製方法では、前記加熱均一溶解した溶液を、冷却することにより２層に分離する。該冷却は二層に分離する温度であれば良く、特に室温程度であるのが好ましい。このように２層分離した上層は、単糖類が多く含まれ、更に二糖類も含み、三糖類以上のオリゴ糖類の含有量が少ない透明な液層であり、一方下層は、二糖類、単糖類等も若干含まれるが三糖類以上のオリゴ糖類が多く含まれる透明又は若干白濁した液層である。このように２層に分離した下層のみを分別回収して、例えば減圧濃縮等により有機溶媒を留去することにより、下層から目的とする三糖類以上のオリゴ糖類含有率が高いオリゴ糖類を得ることができる。この際三糖類以上のオリゴ糖類含有率を更に高くするために、分別回収した下層に対し、前記有機溶媒を加えて加熱均一溶解し、冷却分離する工程を繰返し行なうこともできる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の精製方法では、特殊な設備等を使用せずにオリゴ糖類含有シロップ及び／又はオリゴ糖類含有粉末の水溶液から、三糖類以上のオリゴ糖類の組成濃度が増加したオリゴ糖類を容易に精製することができるので、従来のカラムクロマトグラフィー精製処理に代えての利用が期待できる。また精製されたオリゴ糖類は、生理的効果等を期待して、各種飲食品の添加成分等として利用することができる。
【００１６】
【実施例】
以下実施例及び比較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１７】
【実施例１】
市販の大豆オリゴ糖シロップ（ＳＯＥ）をＲ．Ｂｒｉｘ４０、６０、７６に調製した後、それぞれ５０ｇに、エタノールを６０℃加熱時に均一溶解して、白濁化せずに透明液となる限界量添加した。次いで室温まで冷却したところ、液層が２層に分離したので、下層を分離回収し、下層溶液の糖組成を高性能液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）により分析した。その結果を表１に示す。尚試料に用いた大豆オリゴ糖シロップの糖組成は、スタキオース２２．１％、ラフィノース１１．４％、ショ糖４１．５％、グルコース１０．０％、フラクトース１５．０％である。
【００１８】
【表１】
0003623974.tif 000002
【００１９】
表１の結果より、いずれのＲ．Ｂｒｉｘの大豆オリゴ糖シロップからも、精製前よりも三糖類以上のオリゴ糖類含有量が増加したシロップが精製されたことが判る。尚、Ｒ．Ｂｒｉｘが低い場合には、下層部分の分離率が低くなるが、三糖類以上の精製効率は非常に向上することが判る。
【００２０】
【実施例２】
市販の大豆オリゴ糖シロップ（Ｒ．Ｂｒｉｘ７６）５０ｇに、エタノールを表２に示すそれぞれの加熱温度において均一溶解する限界量添加した。次いで室温まで冷却したところ、液層が２層に分離したので、下層を分離回収した後、再度下層溶液にエタノールを表２に示すそれぞれの加熱温度において均一溶解する限界量添加し、室温まで冷却して２層に分離した後、下層を分離回収した。回収した下層溶液の糖組成を実施例１と同様に測定した。その結果を表２に示す。
【００２１】
【表２】
0003623974.tif 000003
【００２２】
表２の結果より、いずれの加熱温度においても、精製前よりも三糖類以上のオリゴ糖類含有量が増加したシロップが精製されたことが判る。また加熱温度が高くなるにしたがって、三糖類以上の下層への移行が高くなることが判る。
【００２３】
【実施例３】
大豆オリゴ糖シロップ（Ｒ．Ｂｒｉｘ７６）１０００ｇにエタノール５１８ｇを添加し、穏やかに撹拌しながら、７５℃まで加熱して均一の透明溶液を得た。次いで室温まで冷却して、２時間静置したところ２層に分離したので、下層液９５５ｇを回収した。回収した下層液を減圧濃縮機（ロータリーエバポレーター、バス温度５０℃、真空度７００ｍｍＨｇ、コンデンサー用循環冷却水温度５℃）により処理して、精製大豆オリゴ糖シロップ（Ｒ．Ｂｒｉｘ７６）８７２ｇを回収した。回収物の糖組成を実施例１と同様に分析した。結果を表３に示す。
【００２４】
【表３】
0003623974.tif 000004
【００２５】
【比較例１】
実施例３と同一ロットの大豆オリゴ糖シロップ（Ｒ．Ｂｒｉｘ７６）１０００ｇにエタノール５１８ｇを添加して、室温にて３０分間撹拌した後、２時間静置したところ２層に分離したので、下層液１２５６ｇを回収した。回収した下層液を減圧濃縮機（ロータリーエバポレーター、バス温度５０℃、真空度７００ｍｍＨｇ、コンデンサー用循環冷却水温度５℃）により処理して、精製大豆オリゴ糖シロップ（Ｒ．Ｂｒｉｘ７６）９５３ｇを回収した。回収物の糖組成を実施例１と同様に分析した。結果を表４に示す。
【００２６】
【表４】
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