(57)【要約】【課題】これまでの多糖類を低分子化する方法として酸加水分解が簡便で有効であるが、ランダムな分解が生じるため不活性な単糖まで分解し、オリゴ糖で選択的に止めることが困難なため収率は良くない。また、酸触媒を取り除く後処理も必要となる。もう一つの方法として、薬品を用いないため生体に安全な方法である亜臨界水あるいは超臨界水を用いた分解法があるが、酸加水分解法と同様にオリゴ糖で分解を止めることが困難である。また、強い酸化反応が生じるためオリゴ糖として選択的に分解制御するには不向きである。結果としてオリゴ糖は低濃度となり、製造装置も高価なため効果的な方法とは言えない。【解決手段】水に難溶の多糖類を含む粉末原料を押し固めてそれ自身を圧力保持体とし、それに高温高圧水蒸気を通過させることで水に可溶なオリゴ糖に部分分解し、水可溶となると同時に凝縮水とともに抽出回収することによって過度の分解を抑制する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水に難溶の多糖類を含む粉末原料を押し固めてそれ自身を圧力保持体とし、それに高温高圧水蒸気を通過させることで水に可溶なオリゴ糖に選択的に部分分解し、凝縮水とともにオリゴ糖を抽出する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温高圧水蒸気を用いてオリゴ糖を簡易かつ選択的に製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
キノコなどの菌体には抗腫瘍活性に富む多糖類であるβ１−３グルカンが多く含まれているが、分子量が高く結晶性であるため水に難溶であり、そのまま経口投与しても効果が低い、そのため低分子化や化学修飾などで水に可溶化させる方法が実用化されている。
【特許文献１】特開２００６−２８８３８０号公報
【特許文献２】特開２００６−１８０８１９号公報
【特許文献３】特開２００６−３８７６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これまでの多糖類を低分子化する方法には硫酸や塩酸を用いた酸加水分解が簡便で有効であるが、ランダムな分解が生じるため生理不活性な単糖まで分解することが多く、オリゴ糖で選択的に止めることが困難なため収容率は悪く、硫酸や塩酸などの触媒を取り除く除去処理を必要とした。
【０００４】
また多糖類を低分子化させるもう一つの方法として、高温高圧の水である亜臨界水、超臨界水を用いた分解法で、薬品を用いないため生体には安全な方法であるが、酸加水分解法と同様にオリゴ糖で分解を止めることは困難である。
【０００５】
また、ＰＣＢやダイオキシンをも分解できるほどの強い酸化反応が生じるため、オリゴ糖として選択的に分解を制御するには不向きである、結果として高活性成分であるオリゴ糖は低濃度となり、製造装置も高価なため効果的な方法とは言えない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、水に難溶の多糖類を含む粉末原料を押し固めてそれ自身を圧力保持体とし、それに高温高圧水蒸気を通過させることで水に可溶なオリゴ糖に選択的に部分分解させ、凝縮水とともにオリゴ糖を抽出する方法を特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、水に難溶の多糖類を含む粉末原料を押し固めてそれ自身を圧力保持体とし、それに高温高圧水蒸気を通過させることで水に可溶なオリゴ糖に部分分解し、凝縮水とともにオリゴ糖を抽出する方法であるため、過度の分解を抑制することができるため選択性に富んだ濃厚溶液として得られ、薬品を用いないため除去処理を必要とせず、装置を簡素化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
高温高圧水蒸気を通過させることで水に可溶なオリゴ糖に選択的に部分分解させ、凝縮水とともにオリゴ糖を抽出することで実現した。
【実施例１】
【０００９】
以下に実施例をあげ、本発明のオリゴ糖の製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、この発明に係わるオリゴ糖の製造方法の実施形態を示すプロセス図である。
【００１０】
オリゴ糖製造プロセス１は、蒸気発生装置２と圧搾装置８と収蔵容器１７とで構成され、蒸気発生装置２と圧搾装置８とは連結管７で接合されている。
【００１１】
蒸気発生装置２は、装置の底部に電熱器４を具備し、水３が外部から注入される、電熱器４は電源４ａによって加熱し、水３は加温され水蒸気５となる、電熱器４の熱源は電気でもガスでもよい。
【００１２】
蒸気発生装置２は、安全弁６ａと調整弁６ｂとによって水蒸気５の圧力と温度を調整する。
【００１３】
連結管７の調整弁６ｂを開放することで圧搾装置８内に水蒸気５を噴射する。
【００１４】
圧搾装置８は上部と下部にそれぞれ多孔板１０ａと多孔板１０ｂを具備し、下部の多孔板１０ｂの上面に薄いメッシュ状の金網１１が冠着され、その上に原料ホッパー１３の粉末原料９ａがエアーバルブ１５を開放した後にエアーコンプレッサー１４によって搬送される。
【００１５】
エアーコンプレッサー１４によって搬送された粉末原料９ａは、エアーバルブ１５を閉鎖した後に圧搾板１２ｂで圧搾され、圧搾が完了すると軸支１２ｃを駆動軸として圧搾装置８の内壁面に立設される。
【００１６】
蒸気発生装置２から連結管７を伝って送給された水蒸気５は、圧搾装置８の上部の多孔板１０ａの穿孔を通過して、圧搾板１２ｂで圧搾された圧搾原料９ｂに降り注ぐ。
【００１７】
蒸気発生装置２から連結管７を伝って水蒸気５が送給さるときは、圧搾板１２ｂは圧搾装置８の内壁面に立設され圧搾板１２ａの状態にある。
【００１８】
圧搾装置８の上部に多孔板１０ａを具備したことで圧搾原料９ｂの全面に水蒸気５を配浸できる。
【００１９】
圧搾原料９ｂは水蒸気５によって部分分解し、メッシュ状の金網１１を通過し、多孔板１０ｂの穿孔を通過する、メッシュ状の金網１１を多孔板１０ｂの上面に冠着することで加水分解の必要な時間を保つ。
【００２０】
圧搾原料９ｂは水蒸気５の熱と圧力と水分量によってオリゴ糖１６が生成され、水溶液に混入した状態で収蔵容器１７に収納される。
【００２１】
上記、熱と圧力と水分量の調整による高温高圧水蒸気で過度の分解を抑制させ、オリゴ糖１６に分解して水可溶となると同時に収蔵容器１７に抽出することが可能となり、薬品を用いずに高温高圧水蒸気のみでオリゴ糖１６に分解することができる。
【００２２】
圧搾装置８の底部から抽出されるオリゴ糖１６は、大気圧下におかれることで溶液になる。
【００２３】
粉末原料９について、漢方薬原料のひとつで水不溶のβ１−３グルカンを主成分とするブクリョウを原料として実施した場合、粉末原料を予めブクリョウ乾燥粉末７ｇに水を３ｇ加えて適度に湿らせる必要がある。
【００２４】
例えば、圧搾装置８の下部の多孔板１０上に２００メッシュの金網３を敷設し、粉末原料９を載上し、蒸気発生装置２の電熱器４を加熱し、水３を約１４０℃に沸騰させ、水蒸気５を発生させ、蒸気発生装置２を高圧状態に保ち、その後調整弁６ｂを開放して水蒸気５を連結管７から圧搾装置８の粉末原料９の上部から噴射する。
【００２５】
その結果、粉末原料９は熱と圧力と水分量によって加水分解を起し５分間の噴射で約３８ｍｌの溶液を回収し、その濃度は約１％である、これは原料の約５．５％が水可溶成分へと変換および回収されたことになる。
【００２６】
回収溶液を分析した結果、水可溶成分には単糖であるグルコースが約２０％含まれており、残り８０％のβ１−３グルカンは平均約１２量体のオリゴ糖である。
【００２７】
水蒸気が原料間隙を通過する際、原料は適度な加水分解を受けてオリゴ糖へと変換して水可溶となり、凝縮水と共にオリゴ糖１６を含む抽出溶液として収蔵容器１７に収容される、水に溶解しない未溶解物質は圧搾装置８内に残存するする。
【００２８】
回収溶液を分析した結果、水可溶成分には単糖であるグルコースが約２０％含まれており、残り８０％のβ１−３グルカンは平均約１２量体のオリゴ糖であった、これは表１の実験４で示す。
【００２９】
また、本発明の製造方法によりブクリョウと水の充填量、および圧搾密度を変化させて実施した結果も表１で示す。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
水を加えずにブクリョウ乾燥粉末を圧搾を行うと、粒子間の付着性が悪いため均一に押し固めることが困難で、充分な圧搾密度を得ることができず、抽出過程においてチャネリングが発生し、高圧力を保持できなない、そのため圧搾時における原料の適度な湿り気を必要とする。
【００３２】
また、大気圧下での水可溶成分の抽出を行うと、日本薬局方の漢方薬製造法に準じて３０分煎じた抽出率は０．６％である、またソックスレー抽出を４時間行うと抽出率は０．５％であり、いずれの方法も１００℃の水溶液では低分子化が起こらないため水可溶のオリゴ糖を製造できず、粉末原料９ａは水蒸気５の熱と圧力と水分量の調整による高温高圧水蒸気によってのみ過度の分解を抑制させ、オリゴ糖に分解して水可溶となり抽出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
一例として、抗腫瘍性物質として有望なβ１−３グルカンに適用でき、経口薬剤あるいは健康食品を安全で簡便な方法でオリゴ糖の状態で水可溶化できる、また、生物材料のみならず、廃プラスチックなどの高分子マテリアルリサイクル法としても適用可能である、さらに、圧搾度による圧力保持能の制御および安全弁の制御により水蒸気圧および温度を調節可能なため、配糖体などの易分解性物質、セルロースやリグニンなどの難分解性の物質に対しての用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明に係わるオリゴ糖の製造方法の実施形態を示すプロセス図である。
【符号の説明】
【００３５】
１    オリゴ糖製造プロセス
２    蒸気発生装置
３    水
４    電熱器
４ａ  電源
５    水蒸気
６ａ  安全弁
６ｂ  調整弁
７    連結管
８    圧搾装置
９ａ  粉末原料
９ｂ  圧搾原料
１０ａ、１０ｂ  多孔板
１１  金網
１２ａ、１２ｂ  圧搾板
１２ｃ  軸支
１３  原料供給ホッパー
１４  エアーコンプレッサー
１５  エアーバルブ
１６  オリゴ糖
１７  収蔵容器
【図１】
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