(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
澱粉の液化液に、分解酵素としてマルトトリオヒドロラーゼをα−アミラーゼとともに作用させてマルトトリオース含有量が２７〜４３%/dsの糖化液を調製し、該糖化液を、イオン交換クロマトグラフィーで、高純度マルトトリオース液の画分と非老化性デキストリン液の画分とにクロマト分画してマルトトリオース液を得ることを特徴とするマルトトリオース液の製造方法。
【請求項２】
澱粉の液化液に、分解酵素としてマルトトリオヒドロラーゼを、又は、該マルトトリオヒドロラーゼとともにα−アミラーゼ又はプルラナーゼともに作用させてマルトトリオース含有量が２７〜４３%/dsの糖化液を調製し、該糖化液を、イオン交換クロマトグラフィーで、高純度マルトトリオース液の画分と非老化性デキストリン液の画分とにクロマト分画してマルトトリオース液を得、さらに、
前記非老化性デキストリン液を噴霧乾燥して粉末製品にすることを特徴とする非老化性デキストリン粉末の製造方法。
【請求項３】
澱粉の液化液に、分解酵素としてマルトトリオヒドロラーゼを、又は、該マルトトリオヒドロラーゼとともにα−アミラーゼ又はプルラナーゼともに作用させてマルトトリオース含有量が２７〜４３%/dsの糖化液を調製し、該糖化液を、イオン交換クロマトグラフィーで、高純度マルトトリオース液の画分と非老化性デキストリン液の画分とにクロマト分画してマルトトリオース液を得、さらに、
該マルトトリオース液に対して前記非老化性デキストリン液を添加した混合液を噴霧乾燥して粉末化することを特徴とする高純度マルトトリオース粉末の製造方法。
【請求項４】
前記非老化性デキストリン液の前記マルトトリオース液に対する混合割合が、前者／後者（重量比）＝９５／５〜７５／２５であることを特徴とする請求項３記載の高純度マルトトリオース粉末の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高純度のマルトトリオース液が容易に製造でき、同時に生成する副生物を非老化性デキストリンとして有効利用できるマルトトリオースの製造方法に関する。
【０００２】
マルトトリオースは、非晶質で保湿性に富み和洋菓子の日持ちの延長等の機能がある。マルトトリオースは、高純度マルトトリオース液またはその粉末品の形態で使用される。
【０００３】
デキストリンは、食品加工において賦形剤、増粘剤、コーティング剤、グレーズ剤として、高濃度溶液またはその粉末の形態で使用される。そして、高濃度溶液は、室温保存ないし冷蔵保存した場合、特に冷蔵保存した場合に、白濁しない非老化性を有することが要求される。
【０００４】
なお、本明細書で「％」は、特に断らない限り「重量％」を意味し、また「%/ds」は、固形分（dry substance)換算値における％を意味する。
【０００５】
ここで、「ＤＥ」は、「Dextrose Equivalent」の略号で、還元糖をぶどう糖（デキストロース＝Ｄ−グルコース）として測定し、その還元糖の固形分に対する比を意味する。
【０００６】
【背景技術】
マルトトリオース素材とする高純度のマルトトリオース液は、通常、分解酵素としてマルトトリオース生成アミラーゼの一種であるマルトトリオヒドロラーゼ（例えば、Microbacterium起源）を澱粉の液化液に作用させて製造していた。
【０００７】
ここで、高純度とは、マルトトリオース素材として、実用使用可能な純度、具体的には、マルトトリオース含有量が４５%/ds以上ものを言う。表１は、食品業界で使用されている一般的な高純度マルトトリオース素材の糖組成を示すものである。なお、表１の各数値は、［吉積他３名編「新食品開発用素材便覧」（平３−１２−２０）光琳、ｐ．１７８］及び［「ジャパンフードサイエンス」１９９０−８、日本食品出版、ｐ．５８］から引用したものである。
【０００８】
【表１】
0003821568.tif 000002
【０００９】
そして、マルトトリオース含有量４５%/ds以上の、特に５０%/ds以上の高純度のマルトトリオース液を製造するには高価なマルトトリオヒドロラーゼを５U/g 以上と多量に使用する必要があった（表２参照）。
【００１０】
表２は、本発明者らが、コーンスターチ液化液（濃度２８％、ＤＥ５．０、ｐＨ７．０）にマルトトリオヒドロラーゼを添加して、液温５５℃で表示の各時間反応させたときに得られた、糖化液の糖組成を示すものである。
【００１１】
【表２】
0003821568.tif 000003
【００１２】
このため、マルトトリオース素材は、製造原価の高騰を招き、食品業界、特に菓子業界での使用対象物が、高級品に限定された。
【００１３】
本発明は、上記にかんがみて、マルトトリオヒドロラーゼを少量の使用で、相対的に高純度（４５％以上の）のマルトトリオース液を容易に製造することができるマルトトリオースの製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
本発明の他の目的は、マルトトリオース液の製造に際して、副生物も製品として有効利用できるマルトトリオース液の製造方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意・開発に努力をして検討した結果、高価なマルトトリオヒドロラーゼを少量の添加で調製したマルトトリオースをふくむ精製糖化液を原料にしてイオン交換クロマトグラフィーで分画することにより、高純度マルトトリオース液が容易に製造でき、副生物として非老化性デキストリン液も得られることを見出し下記構成の本発明に想到した。
【００１６】
澱粉の液化液に、分解酵素としてマルトトリオヒドロラーゼを作用させてマルトトリオース含有量が２５%/ds以上（通常、２５〜４８%/ds）の糖化液を調製し、該糖化液を、イオン交換クロマトグラフィーで、高純度マルトトリオース液画分と非老化性デキストリン液画分とにクロマト分画してマルトトリオース液を得ることを特徴とする。
【００１７】
ここで、分解酵素として、マルトトリオヒドロラーゼと共にα−アミラーゼを併用することにより、マルトトリオヒドロラーゼの使用量を相対的に小さくできるため望ましい。
【００１８】
また、分解酵素として、マルトトリオヒドロラーゼと共にプルラナーゼを併用することにより、クロマト分画した場合に、相対的に高純度のマルトトリオース液を得易いため望ましい。
【００１９】
また、クロマト分画に使用するイオン交換樹脂としてアルカリ金属型またはアルカリ土類金属型の強酸性陽イオン交換樹脂を使用することが望ましい。
【００２０】
更に、上記高純度マルトトリオース液は、クロマト分画により同時に得られた副生物である非老化性デキストリン液を添加した混合物を、または、非老化性デキストリン液をそのまま、それぞれ噴霧乾燥して粉末製品にすることが製品価値が増大して望ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２２】
(1) まず、澱粉の液化液に、分解酵素としてマルトトリオヒドロラーゼを作用させてマルトトリオース含有量が２５%/ds以上（通常、２５〜４８%/ds、望ましくは２７〜４３%/ds）の糖化液を調製する。
【００２３】
ここで、原料澱粉の種類は、特に限定されずコーンスターチ、小麦澱粉、米澱粉、等の地上澱粉、馬鈴薯澱粉・タピオカ澱粉等の地下澱粉等いずれも使用可能である。
【００２４】
液化液は、澱粉の分散性及び酵素活性の見地から、通常、澱粉濃度２５〜３５％、 pH ５〜８に調製して使用する。また、液化液のＤＥは、マルトトリオース及び非老化性デキストリンの収率の見地から、３〜２０（望ましくは５〜１５）の範囲に調製することが望ましい。さらに、反応は酵素活性が高い４５〜５８℃（望ましくは５０〜５５℃）に維持して行う。
【００２５】
液化液の調製は、例えば、下記の如く行う。
【００２６】
所定濃度の澱粉乳に、消石灰を加えてｐＨ調整を行った後、所定量のα−アミラーゼ等の分解酵素を添加する。この澱粉乳をジェットクッカーで約１０５℃に加熱し、その温度で５〜１０分保持する（澱粉・分解酵素の種類により異なる。）。その後、大気圧に解放して、約９５℃で、目的とするＤＥになるまで所定時間（６０〜１２０分）保持して液化を行う。
【００２７】
分解酵素として使用するマルトトリオヒドロラーゼは、起源を問わずいずれのマルトトリオヒドロラーゼでも使用可能である。具体的には、天野製薬株式会社から上市されている「ＡＭＴ」酵素（６００ U/ml 、Microbacterium起源）等を好適に使用できる。
【００２８】
マルトトリオヒドロラーゼの活性表示は、０．１Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７．０）に溶解した２％可溶性澱粉０．５mlに適量の酵素を加え、全量１．０mlで４０℃で反応させ生成するマルトトリオース及びその他の還元糖をソモギ・ネルソン法で定量したときの１分間に１μモルのグルコースに相当する還元糖を生成する酵素量を１単位（１Ｕ）とするものである。
【００２９】
このとき、マルトトリオースの生成の助長を目的として、分解酵素としてマルトトリオヒドロラーゼとともにα−アミラーゼ又はプルラナーゼを併用して製造することもできる。結果的に、マルトトリオヒドロラーゼの使用量が相対的に少なくても、それぞれの作用により高純度マルトトリオース液が得易くて望ましい。特に、α−アミラーゼは安価で入手しやすく望ましい。
【００３０】
α−アミラーゼは、起源を問わずいずれのα−アミラーゼでも使用可能である。具体的には、大和化成株式会社から上市されている「クライスターゼＴ１０Ｓ」（17,000JLU ) 等を好適に使用することができる。
【００３１】
なお、α−アミラーゼの活性表示は、アミラーゼが馬鈴薯澱粉１ｇに相当する濃度９１g/L の糊に６５℃で１５分間作用するとき、この糊の動粘度を 250×10-6m2/s ( 250cSt)（ 65 ℃測定）まで減少させる酵素量を１液化力単位（１JLU ）とするものである。
【００３２】
プルラナーゼは、起源を問わずいずれのプルラナーゼでも使用可能である。具体的には、天野製薬株式会社から上市されている「アマノ」（900 U/ml）等を好適に使用できる。
【００３３】
なお、プルナラーゼの活性表示は、基質として０．５％プルラン溶液を使用し、４０℃で３０分間反応させた時、１分間に１μモルのグルコースに相当する還元力の増加をもたらす酵素量を１単位(1Ｕ）とするものである。
【００３４】
澱粉液化液へのマルトトリオヒドロラーゼの添加量は、反応温度、糖化時間によって異なる。
【００３５】
例えば、反応温度５５℃、糖化時間４８時間のとき、１．０〜２．０ U/g、また糖化時間７２時間のとき０．５〜１．５ U/gが望ましい。併用酵素であるα−アミラーゼ「クライスターゼＴ１０Ｓ」は、０．３〜２．０ JLU  また、プルラナーゼ「アマノ」は、０．５〜１．０ U/gの添加が望ましい。
【００３６】
糖化液のマルトトリオース含有量２５%/ds未満では、クロマト分画しても、高純度マルトトリオース液を得難い。他方、マルトトリオース含有量の上限は、従来にない高純度（７０％以上）のマルトトリオース液を製造しようとする場合は特に限定されない。しかし、マルトトリオヒドロラーゼの添加量を経済的な範囲に収めようとする場合は、４８%/ds以下とする。即ち、マルトトリオース含有量が４８%/dsを越えるものは、マルトトリオヒドロラーゼの使用量を多くする必要があり、本発明の効果（マルトトリオヒドロラーゼを少量使用）を十分に得難い。
【００３７】
(2) 次に、上記糖化液を、イオン交換クロマトグラフィーで、高純度マルトトリオース液画分と非老化性デキストリン液画分とにクロマト分画してマルトトリオース液を得る。
【００３８】
上記糖化液は、クロマト分画に際して、分画効率の見地から、通常、活性炭濾過、イオン交換精製装置（二床一混床方式）等により精製及び濃縮して使用する。この濃縮固形分（マルトオリゴ糖）濃度は、４０〜７０％とする。
【００３９】
分画に使用する強酸性陽イオン交換樹脂は、二・三糖類と他のマルトオリゴ糖（デキストリン成分）との分画する作用を奏する。アルカリ金属型強酸性陽イオン交換樹脂及びアルカリ土類金属型強酸性陽イオン交換樹脂のいずれも使用できるが、好ましくはアルカリ金属型強酸性陽イオン交換樹脂、特に好ましくはナトリウム型強酸性陽イオン交換樹脂である。
【００４０】
具体例としては、三菱化成株式会から上市されている「ダイヤイオンＦＲＫ」シリーズ、「ダイヤイオンユニビーズ」シリーズのナトリウム型強酸性陽イオン交換樹脂等を好適に使用できる。
【００４１】
カラムへの通液温度は、４０〜９０℃、好ましくは５５〜７５℃で行なう。また通液速度は、ＳＶ０．０１〜０．１０の範囲が好ましい。ここで「ＳＶ」は、「Space Velocity」の略で、空間速度を意味し、１時間に樹脂容積の何倍の容量を流すかを示す。
【００４２】
本発明の分離（クロマト分画）操作を、強酸性陽イオン交換樹脂を充填した分離四塔からなるクロマトグラフィー装置を例にとり、より詳しく説明する（図１参照）。
【００４３】
分離操作は、下記四つ各段階を順次反復することからなる。当該分離操作により、精製分離原料液（糖化液）は、非老化性デキストリン液画分と高純度マルトトリオース液画分とに分画する。
【００４４】
▲１▼第一段階：充填装置内に澱粉液化液をマルトトリオヒドロラーゼで糖化した精製分離原料液を第一塔１１から第二塔１３、第三塔１５を経て第四塔１７にむけて循環する。
【００４５】
▲２▼第二段階：精製分離原料液を第三塔１５に供給して当該区画を流下させ、かつこの間に、当該区画から流出する非老化性デキストリン溶液を系外に抜き出す。
【００４６】
▲３▼第三段階：溶離水を第一塔１１に供給して当該区画を流下させ、かつこの間に当該区画から流出するマルトトリオース成分に富む溶液を系外に抜き出す。
【００４７】
▲４▼第四段階：第一塔１１に溶離水を供給して当該区画を流下させ、第一塔１１の流出液は、第二塔１３へ流入させ、第二塔１３の流出液は第三塔１５へ流入させ、第三塔１５から流出する非老化性デキストリン溶液を系外に抜き出す。
【００４８】
そして、分画後の非老化性デキストリンのＤＥは、食品加工への利用及び流通の点で支障をきたさないためには適度な粘性を持った製品に加工する必要がある。そのためには、分画する非老化性デキストリン液のＤＥは、経験上、５〜１０の範囲になるようにすることが重要である。
【００４９】
分画した非老化性デキストリン液と高純度マルトトリオース液は、長期貯蔵及び利用する食品の形態によって粉末化することが望ましい場合がある。
【００５０】
非老化性デキストリン液は、スプレー乾燥によって粉末化ができ、高湿度な環境でも流動性が良好な粉末製品が容易に製造できる。
【００５１】
また、高純度マルトトリオース液は、マルトトリオースが吸湿性の高い糖質であるにもかかわらず非老化性デキストリン液と混合してスプレー乾燥することにより、混合割合により所定のマルトトリオース含有量の粉末製品が容易に安価に製造できる。
【００５２】
非老化性デキストリン液▲１▼の高純度マルトトリオース液▲２▼に対する混合割合は、通常、▲２▼／▲１▼（重量比）＝９５／５〜７５／２５とする。非老化性デキストリン量が過少では、防湿性を製品に得難く、他方過多では、相対的にマルトトリオースの含有量が低くなり（４５％未満）、高純度マルトトリオース素材として使用しがたい。
【００５３】
なお、上記スプレー乾燥は、例えば、後述の実施例３に記載されているように行う。
【００５４】
【実施例】
以下、本発明の効果を確認するために行なった実施例について説明する。当然、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【００５５】
＜実施例１＞
コーンスターチ液化液（濃度２５％、ＤＥ７．８、ｐＨ７．０）にマルトトリオヒドロラーゼ（前記「ＡＭＴ」）１．０ U/gを添加し５５℃で４８時間反応を行なわせてマルトトリオース含有量３１．６%/dsの反応液を調製した。
【００５６】
該反応液を、活性炭濾過、イオン交換精製装置（二床混床方式）により精製及び濃縮を行なってクロマト分離用原料液（固形分濃度６０％）とした。
【００５７】
当該原料液を、図１に示す分離四塔型クロマトグラフィー分画装置（ナトリウム型強酸性陽イオン交換樹脂「ダイヤイオンＵＢＫ  ５３０」を充填）を用いて通液温度６５℃、通液速度ＳＶ０．０４でクロマト分画した。
【００５８】
非老化性デキストリン液画分は、２０．２％濃度の分画液が４０．３％の収率で回収できた。また、高純度マルトトリオース液画分は、１６．１％濃度の分画液が５９．７％の収率で回収できた。
【００５９】
それぞれの分画液は、活性炭濾過、イオン交換樹脂による精製を行なった。非老化性デキストリン精製液は、水分４０％に濃縮し、高純度マルトトリオース精製液は水分２５％に濃縮した。
【００６０】
非老化性デキストリン濃縮液は、ＤＥが５．６であり、５℃の冷蔵庫に２週間貯蔵しても白濁（老化）しなかった。また、凍結−解凍を繰り返しても白濁（老化）しなかった。
【００６１】
表３に本実施例のクロマト分画用原料液及び分画液の糖組成を示す。
【００６２】
【表３】
0003821568.tif 000004
【００６３】
＜実施例２＞
馬鈴薯澱粉液化液（濃度２８％、ＤＥ５．５、ｐＨ７．０）にマルトトリオヒドロラーゼ（前記「ＡＭＴ」）１．４ U/g及びα−アミラーゼ（前記「クライスターゼＴ１０Ｓ」）０．４ JLUを添加し５５℃で７２時間反応させマルトトリオース含有量４１．９%/dsの反応液（糖化液）を調製した。
【００６４】
この反応液は、活性炭濾過、イオン交換精製装置（二床混床方式）により精製及び濃縮を行なってクロマト分画用原料液（固形分濃度６０％）とした。
【００６５】
当該原料液を、実施例１と同様にしてクロマト分画した。
【００６６】
非老化性デキストリン液画分は、１５．７％濃度の溶液が３３．９％の収率で回収できた。また、高純度マルトトリオース液画分は、１９．４％の溶液が６６．１％の収率で回収できた。
【００６７】
それぞれの分画液は、活性炭濾過、イオン交換樹脂による精製を行なった。非老化性デキストリン精製液は、水分４０％に濃縮し、高純度マルトトリオース精製液は、水分２５％に濃縮した。
【００６８】
非老化性デキストリン濃縮液は、ＤＥが８．５であり、５℃で２週間貯蔵しても白濁（老化）しなかった。また、凍結−解凍を繰り返しても白濁（老化）しなかった。
【００６９】
表４に本実施例のクロマト分画原料液及び分画液の糖組成を示す。表４から下記のことが分かる。
【００７０】
α−アミラーゼを併用する本実施例は、マルトトリオヒドロラーゼの使用量が１．４U/g であるにもかかわらず、糖化液のマルトトリオース含有量は、約４２%/dsと、従来の使用量が２U/g の場合の約４４%/ds（表２参照）とほとんど変わらない数値を示す。即ち、α−アミラーゼを併用した場合、相対的にマルトトリオヒドロラーゼの使用量が低減できることが分かる。
【００７１】
【表４】
0003821568.tif 000005
【００７２】
＜実施例３＞
馬鈴薯澱粉液化液（濃度２８％、ＤＥ７．０、ｐＨ７．０）にマルトトリオヒドロラーゼ（前記「ＡＭＴ」）を０．５０U/g 及びプルラナーゼ０．５U/g を添加し５５℃で７２時間反応させマルトトリオース含有量２８．９%/dsの反応液を調製した。
【００７３】
この反応液を、活性炭濾過、イオン交換精製装置（二床混床方式）により精製及び濃縮を行なってクロマト分離用原料液（固形分濃度６０％）とした。
【００７４】
当該原料液を実施例１と同様にしてクロマト分画をした。
【００７５】
非老化性デキストリン液画分は、２３．５％濃度の溶液が４７．５％の収率で回収できた。また、高純度マルトトリオース液画分は、１９．１％の溶液が４７．５％の収率で回収できた。
【００７６】
それぞれの分画液は、活性炭濾過、イオン交換樹脂による精製を行なった。非老化性デキストリン精製液は、水分４０％に濃縮し、高純度マルトトリオース精製液は、水分２５％に濃縮した。
【００７７】
非老化性デキストリン濃縮液は、ＤＥが４．９であり、５℃で２週間貯蔵しても白濁（老化）しなかった。また、凍結−解凍を繰り返しても白濁（老化）しなかった。
【００７８】
表５に本実施例のクロマト分画用原料液及び分画液の糖組成を示す。表５から下記のことが分かる。
【００７９】
プルラナーゼを併用する本実施例は、糖化液のマルトトリオース含有量は、表２に示す場合とほとんど変わらない。選択的に、マルトトリオースが、その他の糖（グルコース、マルトースを除く。）とともに生成する。実施例１より糖化液のマルトトリオースの含有量が低くても、クロマト分画して得られた高純度マルトトリオースの純度が実施例１より高く、また、非老化性デキストリン中の低重合度オリゴマーの含有量も少ない。
【００８０】
【表５】
0003821568.tif 000006
【００８１】
＜実施例４＞
実施例１、２及び３で分画した各非老化性デキストリン濃縮液の４５％濃度の溶液を下記の条件でスプレー乾燥して粉末製品とした。
【００８２】
スプレードライヤー出口温度                      ８０℃
給液量                                        ４．５Ｌ／ｈｒ
ディスク径                                    １００ｍｍ
ディスク回転数                                16,000ＲＰＭ
得られた各非老化性デキストリン粉末は、いずれも水分が３．８％であり、高湿度下でも流動性が極めて良好であった。
【００８３】
＜実施例５＞
実施例２で調製した非老化性デキストリン濃縮液と高純度マルトトリオース濃縮液を固形分比で非老化性デキストリン：高純度マルトトリオース濃縮液＝１５：８５に混合溶解した糖液濃度４５%/ds溶液を実施例４のスプレー条件でスプレー乾燥して粉末製品とした。
【００８４】
得られた糖粉末は、水分が２．８％であり、吸湿性の強いマルトトリオース５０％以上含有しているにもかかわらず粉体流動性が極めて良好であった。
【００８５】
【発明の作用・効果】
本発明に係るマルトトリオースの製造方法は、上記の如く、澱粉の液化液に、分解酵素としてマルトトリオヒドロラーゼを作用させてマルトトリオース含有量が２５〜４８%/dsの糖化液を調製し、該糖化液を、イオン交換クロマトグラフィーで、高純度マルトトリオース液画分と非老化性デキストリン液画分とにクロマト分画してマルトトリオース液を得る方法なので、下記のような効果を奏する。
【００８６】
マルトトリオヒドロラーゼの相対的に少量な使用で、高純度（４５%/ds以上の）のマルトトリオース液を製造することができる。特に、他の汎用のαアミラーゼ等の分解酵素と併用することにより、マルトトリオヒドロラーゼの使用量を相対的に更に低減することができる。
【００８７】
なお、実施例１〜３の結果から、マルトリトリオース純度が５０%/dsのものを得るために従来、５U/g 以上のマルトトリオヒドロラーゼを使用したのに対し、実施例１〜３では、マルトトリオヒドロラーゼの使用量は、０．７５〜１．４U/g と、約１／７〜１／４ですむことが分かる。
【００８８】
５０%/ds以上含有マルトトリオース製品１ｋｇを製造する場合の、従来例及び実施例１〜３における、酵素代を比較したものを、表６に示す。表６から酵素代が約１／３〜１／６になることが分かる。
【００８９】
マルトトリオース液の製造に際して、即ち、クロマト分画で高純度マルトース液画分に対する他の画分（副生物）として、非老化性デキストリン液が得られ、副生物も製品として有効利用できる
なお、本発明の発明性に直接関係ないが、他方、非老化性のデキストリンを製造する方法については、例えば、特公昭５２−４６２９０号公報、特開昭６１−２０５４９４号公報等の公知技術が存在する。
【００９０】
【表６】
0003821568.tif 000007
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のクロマト分画にしようするクロマト分離装置の概略図
【符号の説明】
１１  クロマト分離装置の第一塔
１３  クロマト分離装置の第二塔
１５  クロマト分離装置の第三塔
１７  クロマト分離装置の第四塔
【図１】
0003821568.tif 000008