(57)【要約】【課題】キノコの商業栽培において、大量に発生し廃棄されているキノコ栽培後の廃菌床を有効利用する方法を提供する。【解決手段】キノコ栽培後の廃菌床中には、糖アルコールを多く含有されていることから、キノコ栽培後の培地を４０〜１００℃の熱水で処理することにより、培地中に含まれる糖アルコールを抽出することを特徴とする糖アルコールの製造方法であり、ＵＦ膜またはＮＦ膜や微生物で処理することにより、高純度な糖アルコールが得られる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
キノコ栽培後の培地を４０〜１００℃の熱水で処理することにより、培地中に含まれる糖アルコールを抽出することを特徴とする糖アルコールの製造方法
【請求項２】
キノコ栽培後の培地を４０〜１００℃の熱水で処理することにより得られる糖アルコール含有抽出液を、分画分子量３０００以下のＵＦ膜またはＮＦ膜を透過させ、糖アルコールの純度を高めることを特徴とする糖アルコールの製造方法
【請求項３】
キノコ栽培後の培地を４０〜１００℃の熱水で処理することにより得られる糖アルコール含有抽出液を、微生物処理することで糖アルコールの純度を高めることを特徴とする糖アルコールの製造方法
【請求項４】
糖アルコールがアラビトールである請求項１乃至３のいずれかに記載の糖アルコールの製造方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キノコの栽培後の培地から、糖アルコールを製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、シイタケ、エノキタケ、ブナシメジ、ナメコ、エリンギ等のキノコにおいて大規模な菌床栽培が行われてきており、これらのキノコの生産量は大幅に増大している。そのため、キノコの菌床栽培に使用された培地すなわち廃菌床は大量に産出され、一部は堆肥や家畜の敷料などに利用されてはいるが、その多くは廃棄されているのが現状である。廃菌床を有効利用する方法として、キノコの廃菌床をキノコの培地へ再利用することが検討されている（例えば、特許文献１）。また、キノコ廃菌床から、キノコ子実体形成促進物質を抽出する方法が検討されている（例えば、特許文献２）。しかしながら、キノコの廃菌床を再利用するための調整方法が煩雑であったり、キノコ子実体形成促進物質の抽出法が煩雑であったりし、廃菌床の有効利用にはつながっていない。
【０００３】
糖アルコールは、現在エリスリトール、キシリトール、ソルビトール、マンニトールなどが市販されていて、天然中に多く存在する糖質であることが知られている。また糖アルコールは、しょ糖などよりカロリーが低く、虫歯の原因にならない、血糖値に影響を与えない、褐変反応を生じにくく熱に対して強い、などといった特徴を持ち、食品、医薬品、化粧品、工業分野において、広く利用されている。また、アラビトールは、現在市販されていないが、発酵調味料やキノコ子実体中に存在することが知られており、コク味に関与している糖質として知られている。これらの糖アルコールは、ブドウ糖などを原料として水素添加したり、発酵したりすることにより、製造されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１８１６３０
【特許文献２】特開２００５−１１７０８１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明では、大量に廃棄されているキノコ栽培後の廃菌床を有効利用を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、キノコ栽培後の廃菌床中に、糖アルコールを多く含有していることを見出し、その抽出製造方法を検討し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
請求項１に係る本発明は、キノコ栽培後の培地を４０〜１００℃の熱水で処理することにより、培地中に含まれる糖アルコールを抽出することを特徴とする糖アルコールの製造方法を提供するものである。
請求項２に係る本発明は、キノコ栽培後の培地を４０〜１００℃の熱水で処理することにより得られる糖アルコール含有抽出液を、分画分子量３０００以下のＵＦ膜またはＮＦ膜を透過させ、糖アルコールの純度を高めることを特徴とする糖アルコールの製造方法を提供するものである。
請求項３に係る本発明は、キノコ栽培後の培地を４０〜１００℃の熱水で処理することにより得られる糖アルコール含有抽出液を、微生物処理することで糖アルコールの純度を高めることを特徴とする糖アルコールの製造方法を提供するものである。
請求項４に係る本発明は、糖アルコールがアラビトールである請求項１乃至３のいずれかに記載の糖アルコールの製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
大量に廃棄されているキノコ栽培後の培地すなわち廃菌床から、糖アルコールを製造することにより、廃菌床の有効利用が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明では、キノコの大量生産により排出される廃菌床から、糖アルコールを抽出することが可能である。得られる糖アルコールとしては、キノコの種類により異なるが、アラビトールやＤ−マンニトールなどが挙げられる。エノキタケの廃菌床からはＤ−アラビトール、シイタケの廃菌床からはＤ−マンニトールが得られる。エノキタケの廃菌床は、アラビトールの含有量が多く、他の共存物質が比較的少ないので、特に好ましい。
【００１０】
本発明で使用する廃菌床は、キノコを収穫した後の培地をそのまま使用することができるが、培地がある程度細かくなるように粗粉砕した方が抽出効率が良好となる。また、キノコを収穫した後、長期に時間が経過した廃菌床は、糖アルコールの含有量が低下したり菌汚染が進行したりするため、キノコ収穫後できるだけすぐに糖アルコールを抽出することが好ましい。
【００１１】
糖アルコールを抽出するには、廃菌床に水等の溶媒を加えて撹拌を行い、容易に抽出することが可能である。溶媒としては、糖アルコールが溶解するものであればよいが、取扱易さや価格面から水が特に好ましい。抽出温度としては、４０〜１００℃程度のお湯を用いればよいが、６０〜１００℃とすると、効率的に糖アルコールが抽出され、また廃菌床中の菌が殺菌され、その後の抽出液の保管が行い易くなる。
【００１２】
糖アルコールの抽出の際の廃菌床の固形分濃度は、廃菌床内の粒が流動できる程度の溶媒を添加すれば良く、具体的には廃菌床の固形分濃度として３〜３０重量％以下、好ましくは５〜２５重量％、さらに好ましくは８〜２０重量％で、糖アルコールの抽出を行うとよい。３０重量％を超えると、培地の流動性が悪くなり、溶媒中へ糖アルコールが溶出しにくくなり廃菌床の内部に残存してしまい、また、固−液分離が困難であり、効率が悪くなってしまう。また３重量％未満のような低濃度においては、糖アルコール含有液が希薄となってしまい、後工程での濃縮に多くのエネルギーが必要となる。抽出を行った廃菌床は、遠心分離や圧搾分離、各種濾過により、糖アルコール含有液と残渣とに分離することができる。
【００１３】
得られる糖アルコール含有抽出液は、イオン交換樹脂や、活性炭処理により、イオン性物質や着色性物質を除去することができる。また、糖アルコール含有抽出液中には多くの多糖類等の高分子成分が共存するため、請求項２に記載されるように分画分子量３０００未満のＵＦ膜を透過させることにより高分子成分が効率的に除去され、糖アルコールの純度を高めることが可能である。ここでいう分画分子量３０００以下のＵＦ膜またはＮＦ膜とは、目的とする糖アルコールが透過する膜であれば良い。分画分子量が３０００を超えると、抽出液中に含まれる着色成分等の夾雑物が糖アルコールと共に膜を透過してしまう。好ましくは、分画分子量１０００以下のＵＦ膜やＮＦ膜を透過させることで、より効率的に糖アルコールの純度を高めることが可能である。さらに、請求項３に記載されるように糖アルコール含有抽出液中に共存するグルコースなどの糖類は、酵母や乳酸菌等の微生物で処理することにより容易に資化され、資化されにくい糖アルコール類の純度を効率的に高めることが可能である。さらには、高純度化された糖アルコール含有液を濃縮し、晶析することにより、糖アルコール結晶を得ることが可能である。なお、純度が低いままの糖アルコール含有水溶液でも問題のない用途、例えば植物等の肥料などには、純度が低いままの糖アルコール含有液として使用することが可能である。
【００１４】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【実施例１】
【００１５】
エノキタケの栽培後の培地を固形分濃度１５重量％となるように約６０℃のお湯を加え、温度を６０℃に調整し、３０分間撹拌しながら糖アルコールの抽出を行った。抽出後、濾布を用いて遠心分離し残渣を分離して、得られた糖アルコール含有抽出液を陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂の混合床を用いてイオン性物質を除去した後、ＨＰＬＣにて糖質分析を行った。糖質分析の結果、その糖アルコール含有抽出液中には、Ｄ−アラビトールが約０．３６重量％含有され、糖質中のＤ−アラビトールの純度は、面積百分率で２７％であった。
【実施例２】
【００１６】
実施例１で得られたＤ−アラビトール含有抽出液をイオン交換樹脂にて処理した抽出液をＮＦ膜を用いて、Ｄ−アラビトールの純度を高める試験を行った。膜としては、ＭｇＳＯ４除去率９９％のポリエステル系ＮＦ膜を用いて高分子画分を除去することにより、Ｄ−アラビトールの濃縮を行った。Ｄ−アラビトールは前記ＮＦ膜を透過するが高分子画分の不純物は膜を透過しないため、膜通過液中にＤ−アラビトールの純度は高くなった。得られた膜透過液を陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂の混合床を用いてイオン性物質を除去した後、ＨＰＬＣにて糖質分析を行った。糖質分析の結果、通過液中のＤ−アラビトールの純度は、面積百分率で６１％であった。
【実施例３】
【００１７】
実施例１にて得られたＤ−アラビトール含有抽出液をパン酵母を用いて、Ｄ−アラビトールの純度を高める試験を行った。Ｄ−アラビトール含有抽出液に、市販のパン酵母を添加し、３０℃で１２時間反応させた。反応後、遠心分離により沈殿物を除去し、得られた上清液を減圧濃縮後、陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂の混合床を用いてイオン性物質を除去し、分画分子量５００のセルロースアセテートの限外濾過膜を用いて、高分子画分を除去し、Ｄ−アラビトールの濃縮を行った。グルコース等の糖質は酵母により資化されるが、Ｄ−アラビトールは資化されないため、Ｄ−アラビトールの純度が高くなった。得られた膜透過液をイオン交換樹脂を用いてイオン性物質を除去した後、ＨＰＬＣにて糖質分析を行った。糖質分析の結果、透過液中のＤ−アラビトールの純度は、面積百分率で８０％であった。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
キノコの大量生産により発生してくるキノコ栽培後の廃菌床を有効利用し、廃菌床から糖アルコールを製造する方法を提供するものである。