(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コプラミールを分解してマンノースを製造するに際し、コプラミールの分解物を含む液を粉末活性炭と接触させることを特徴とするマンノースの製造方法。
【請求項２】
粉末活性炭の細孔直径が１０オングストローム乃至４０オングストロームの範囲にある請求項１記載のマンノースの製造方法。
【請求項３】
コプラミールの分解物を含む液に、液のｐＨが６.０〜９.０となるまで水酸化カルシウムを加えて微小不溶性粒子を凝集させたのち、液を粉末活性炭と接触させる請求項１または２に記載のマンノースの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コプラミールを原料とする糖の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
マンノースを初めとする単糖類及びオリゴ糖類は様々な生理活性作用を有することが報告されており、機能性糖質として注目されている。
このような機能性糖質を製造する方法としては、様々な方法が提案されているが、例えば、特開昭６３−３０９１６９号公報には、やし油の抽出残さであるコプラミールに酵素を作用させてマンノトリオースを製造する方法が、また、特開昭６３−２０９５９５号公報には、コプラミールに酵素を作用させてマンノビオースを製造する方法が開示されている。
しかし、このように機能性糖質の製造原料としてコプラミールを利用すると、コプラミールの分解物には、このような糖の他に、油分、反応物残さ及び微小不溶性粒子が混在しているため、これらを取り除くことが必要になる。このような不純物を取り除くため、上記の方法では、分解液をろ過した後、一般の精製に用いられている陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂を用いて精製を行っているが、ろ過を行っても微小不溶性粒子や油分の混入は避けることができず、このため、カラムの劣化を早めることになる。
【０００３】
そこで本発明者は、通常の遠心操作によってあらかじめ、反応物残さ、微小不溶物粒子を除去することを試みたが、この方法では分解液が攪拌されるために、分解液に含まれる油分がエマルジョン化し、水溶液との分離が困難になるいう問題点があった。
また、従来から食品分野で油分と水分の分離に用いられている油水分離遠心機を用いて油分を分離することを試みたが、大量の残さが遠心管にたまり、油分と水分の分離の効率が非常に悪くなるという問題点があった。また、コプラミール分解液に含まれる油分の量はわずかであり（中性脂肪分は１００から２００mg／Ｌ）、油水分離遠心機はこの少量の濃度の油分を除去するには適さないという問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、コプラミールの分解物から簡単な操作で油分や微小不溶性粒子等の不純物質を除去することができ、さらに工業的な規模でも適応することのできるコプラミールを原料とする糖の製造法を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、このような課題を解決するために種々の分離操作を鋭意検討した結果、粉末活性炭による分離操作が非常に有効であることを見出し、本発明に到達した。
【０００６】
すなわち、本発明は、コプラミールを分解して糖を製造するに際し、コプラミールの分解物を含む液を粉末活性炭と接触させることを特徴とする糖の製造方法を要旨とするものである。
また、本発明は、コプラミールの分解物を含む液に、液のｐＨが６.０〜９.０となるまで水酸化カルシウムを加えて微小不溶性粒子を凝集させたのち、液を粉末活性炭と接触させる上記糖の製造方法に関する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に用いられるコプラミールとは、ココヤシ果実内部の核肉を乾燥させて得られるヤシ油原料であるコプラからヤシ油を抽出した後の残さ粉砕物であり、約１０重量％の粗脂肪と約２５重量％のコプラマンナンを含んでいる。本発明においては、通常のヤシ油製造工程において産生されるものであればいかなる起源、製法のコプラミールであっても使用することができる。
【０００８】
コプラミールを分解する方法としては、コプラミールが分解されて糖が遊離する方法であれば特に限定されるものではなく、硫酸、塩酸などの酸により分解する方法と酵素により分解する方法が挙げられる。
【０００９】
コプラミールを分解する酵素としては、マンナナーゼ（マンナーゼ）、マンノシダーゼ等のマンナン分解酵素が挙げられる。マンナン分解酵素の由来としては、枯草菌（Bacillus subtilis ）、糸状菌（Aspergillus aculeatus 、A. awamori、A. niger、A. usamii 、Humicola insolens 、Trichoderma narzianum 、T. koningi、T. longibrachiatum、T. viride ）、担子菌（Corticium 、Pycnoporus coccineus）等が挙げられるが、Aspergillus 由来の酵素が好適である。その中でも特にAspergillus niger 由来のマンナナーゼが好ましい。
これらの酵素は上記の菌株を培養した培養上清もしくは菌体中に生産されるが、本発明においては、これらの酵素を含有するいかなる画分を使用してもよい。また、必要に応じてこれらの酵素を含有する画分を常法により精製あるいは部分精製して用いることもできる。また、市販の酵素を使用してもよい。さらに、また、市販のセルラーゼ及びキシラナーゼ、ペクチナーゼ、ガラクタナーゼ等のヘミセルラーゼも、コプラミールを分解することがある。
【００１０】
コプラミールに作用させる酵素の量としては、特に限定されず、糖質を遊離する量であればよい。酵素の比活性にもよるが、例えばマンナーゼの場合には原料のコプラミールに対して０.００１〜１０重量％であることが望まれ、０.０５〜５重量％であることが好ましく、さらに０.０１〜２.５重量％であることが好ましい。
【００１１】
酵素によって分解する場合には、例えばコプラミールを水性媒体に懸濁させ、そこへ酵素を添加して撹拌しながら分解させればよい。コプラミールに酵素を作用させる条件としては、通常の酵素反応に用いられる条件であれば特に問題はなく、使用する酵素の最適作用条件及びその他の要因によって適宜選択すればよい。反応の温度としては、酵素が失活しない温度であって、腐敗を防止するために微生物が増殖しにくい温度とすることが望ましい。具体的には、２０〜９０℃、好ましくは４０〜８０℃、さらに好ましくは５０〜７５℃がよい。反応液のｐＨとしては酵素の至適作用条件下で反応を行うことが望ましいのは言うまでもなく、ｐＨ２〜９、好ましくはｐＨ２.５〜８、さらに好ましくはｐＨ３〜６とするのがよい。反応時間は使用するコプラミールと酵素の量にも依存するが、通常３時間から４８時間の間に設定することが作業上好ましい。
【００１２】
また、コプラミールに硫酸、塩酸などの酸を作用させることにより糖を遊離させることもできる。用いる酸の濃度としては、硫酸の場合２０〜９０容量％、好ましくは５０〜８５容量％、さらに好ましくは６０〜８０容量％がよい。加水分解の条件としては、８０〜１２１℃が好適である。
上記の条件により、酵素あるいは酸を作用させると、コプラミールが分解され、マンノース、グルコース、ガラクトース等の単糖及びマンノオリゴ糖等のオリゴ糖類が遊離してくる。
【００１３】
本発明においては、このようなコプラミールの分解物を含む溶液（以下分解液とする）に粉末活性炭を添加し、撹拌後、遠心分離又はろ過を行い、油分を吸着した粉末活性炭を除去する。
本発明においては、分解液をそのまま粉末活性炭と接触させてもよいが、あらかじめフルタープレス濾過等の圧搾操作等を行って分解液中の大まかな反応物残さを除去しておくことが好ましく、さらに、水酸化カルシウム等を分解液のｐＨが中性付近になるまで加えて微小不溶性粒子を凝集させておくことが好ましい。あらかじめ微小不溶性粒子を凝集させておくと、粉末活性炭と接触させたときに微小不溶性粒子が吸着されやすくなるので好ましい。微小不溶性粒子を凝集させるためのｐＨとしては、６.０〜９.０が好ましく、特に７.０〜８.０が好ましい。
【００１４】
本発明で使用する粉末活性炭とは、３２５メッシュ（４４ミクロン）通過が７０％以上の粉末である。粉末活性炭の細孔の大きさは特に限定されないが、細孔径の分布のピーク値で表した細孔直径が、１０オングストローム乃至４０オングストロームの間にあることが好ましく、特に２０オングストローム乃至３０オングストロームの間にあることが好ましい。細孔直径が１０オングストロームより小さいと油分を吸着しにくくなり、また、４０オングストロームより大きいと吸着効率が悪くなり、加えなければならない粉末活性炭の量が多くなるために好ましくない。
なお、上記活性炭の細孔直径は、気体吸着法によって測定されるものを言い、蒸気圧測定装置「デジタル圧力計」（サヤマトレーディング社製）を用いて測定できる。この装置により測定した蒸気圧Ｐから、次のケルビン式を用いて決定される特性値である。細孔直径Ｌなる細孔内で毛管凝縮が起こる液体の蒸気圧Ｐは、平面上の液体の飽和蒸気圧Ｐ0 と、つぎのケルビン式に示されるような関係にある：
lnＰ0／Ｐ＝４Ｖγｃｏｓθ／ ＬＲＴ
〔式中、Ｖは液体の分子容、Ｒは気体定数、Ｔは絶対温度、γは表面張力、θは接触角をそれぞれ表す〕。
【００１５】
粉末活性炭の添加量としては、コプラミールが含有する粗脂肪の量にもよるが、コプラミール１ｋｇ当たり、１〜１００ｇが好ましく、特に１０〜３０ｇが好ましい。また、粉末活性炭の原料としては、特に限定されるものではなく、ヤシガラ、石炭、木質いずれでもよく、また、粉末活性炭の製法も、薬品賦活、水蒸気賦活のいずれでもよい。
粉末活性炭と接触させるときの分解液の温度としては、１５〜３５℃が好ましい。また、接触時間としては、５分〜３時間、特に１０分〜１時間撹拌することが好ましい。
【００１６】
分解液と粉末活性炭を接触させて活性炭に油分等を吸着させた後に、溶液と粉末活性炭を分離する方法としては、一般に行われているろ過によって分離することができ、普通ろ過、減圧ろ過、吸引ろ過、加圧ろ過のいづれの方法でもよいが、工業的規模で行う場合は加圧ろ過が好ましく、１〜１０kg／ｍ2 の圧力をかけることが好ましく、特に５〜１０kg／ｍ2 の圧力をかけることが好ましい。
【００１７】
このようにして分解液を粉末活性炭と接触させることにより、コプラミール由来の油分が粉末活性炭に吸着されるため、油分と糖液を分離することができる。
【００１８】
このようにして得られた糖液は、粒状活性炭、イオン交換樹脂による脱色脱塩等を行うことができ、さらに、濃縮、凍結乾燥機あるいはスプレードライヤーにかけることにより製品として得ることができる。
【００１９】
【実施例】
次に、本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例 １
コプラミール２０ｋｇ（脂肪分１１重量％、水分７.２重量％）を２００Ｌの水に懸濁した後、セルロシンＧＭ５（阪急バイオインダストリー株式会社製マンナナーゼ、力価１００００ユニット／ｇ）を１００ｇ添加し、６０℃で１２時間攪拌下で反応させた。反応終了後、マンノースを含む溶液２００Ｌを得た。この溶液中の糖の分析を高速液体カラムクロマトグラフィーにより行った。分析の条件としては、分析用カラムとしてバイオラッド社製アミネックスＨＰＸ−８７Ｐを用い、カラム温度８５℃、流速０.６ｍＬ／ｍｉｎで、水で溶出を行った。糖の検出は示差屈折計を用い、標準品の定量値からマンノースの含有量を求めた。この結果、この溶液２００Ｌ中に４.０ｋｇのマンノースが蓄積していた。
【００２０】
次いで、マンノースを含むこの溶液を、駒形機械（株）社製の油圧圧搾機 KS-２型で、圧搾操作を行い、糖液１８０Ｌを回収した。この糖液の濁度(OD660) は１４０であり、中性脂肪は、大日本製薬（株）社の商品名リパーゼキットS を用いて測定したところ、１７０mg／Ｌであった。この糖液に、ｐＨが７.２になるまで石津製薬（株）社の水酸化カルシウムを加えた。さらに、武田薬品工業（株）社の木質系粉末活性炭（商品名  カルボラフィン、薬品賦活、細孔直径３０オングストローム）を２００ｇ加え、室温（２５℃）で２０分撹拌した。
この処理液を、薮田機械（株）社製の材質がポリプロピレンからなり、通気度が０.５cc／cm2・秒 の膜（品番 Ｙ２）で５kg／ｍ2 の圧力をかけてろ過し、微小不溶性分、油分の吸着した粉末活性炭を除去し、マンノースを含む清澄な糖液を１７０Ｌ得た。この糖液には３.５ｋｇのマンノースが含まれていた。また、濁度(OD660) は１.０で、中性脂肪分は２mg／Ｌであった。このことから、コプラミールの分解液を粉末活性炭と接触させることにより、コプラミールの分解液中の不純物を効率良く除去することができることがわかる。
【００２１】
実施例 ２
コプラミール２０ｋｇ（脂肪分１０重量％、水分７.２重量％）を１５０Ｌの水に懸濁した後、スミチームＡＣＨ（新日本化学工業株式会社製セルラーゼ、力価５０,０００ユニット／ｇ）を２００ｇ添加し、５５℃で２４時間攪拌下で反応した。反応終了後、マンノースを含む溶液１３０Ｌを得た。この溶液中の糖の分析を実施例１と同様にして行った結果、この溶液１３０Ｌ中に３.４ｋｇのマンノースが蓄積していた。
【００２２】
次いで、マンノースを含むこの溶液を、駒形機械（株）社製の油圧圧搾機 KS-２型で、圧搾操作を行い、糖液１３０Ｌを回収した。この糖液の濁度(OD660) は１２０で、中性脂肪分は２２５mg／Ｌであった。この糖液に、ｐＨが７.５になるまで石津製薬（株）社の水酸化カルシウムを加えた。さらに、武田薬品工業（株）社の木質系粉末活性炭（商品名  白鷺Ａ、水蒸気賦活、細孔直径２０オングストローム）を３００ｇ加え、室温（２５℃）で１時間撹拌した。
この処理液を、薮田機械（株）社製の材質がポリプロピレンからなり、通気度が０.５cc／cm2・秒 の膜（品番 Ｙ２）で７kg／ｍ2 の圧力をかけてろ過し、微小不溶性分、油分の吸着した粉末活性炭を除去し、マンノースを含む清澄な糖液を１１０Ｌ得た。この糖液中には３.４ｋｇのマンノースが含まれていた。この糖液の濁度(OD660) は２.５で、中性脂肪分は３mg／Ｌであった。このことから、コプラミールの分解液を粉末活性炭と接触させることにより、コプラミール処理物中の不純物を効率良く除去することができることがわかる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、コプラミールの分解液中に含まれる油分や微小不溶性粒子等を容易に除去することができるので、コプラミールから糖を容易に、効率良く製造することができる。また、本発明の方法は、工業的な糖類の製造に適応することができる。