JPS6012038B2 - マルトトリオ−ス含量の高い澱粉糠の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はマルトトリオース含量の高い澱粉糖並びにその
製造方法に関し、更に詳細には固形分中のマルトトリオ
ース舎量が６０％以上好ましくは７５〜９５％である如
き澱粉糖並びにその製造方法に関する。

近年、国民の食生活が向上するに伴って消費者の食品に
対する階好が多様化し、また調理等のわすらわしごを厭
う傾向もあって、次第に加工度の高い、且つ甘味の強す
ぎない食品に対する需要が増大している。

このような消費者の好みの変化に対応するため、食品業
界に於ては新しい加工技術の開発が相次いで行われてい
るが、これら新しし、加工技術に於て要求される苛酷な
条件に耐えられる好ましい特性をもつ加工素材が不足し
ているため、これらの新しい食品加工素材を開発するこ
とが急務となっている。澱粉糖は食品工業、就中製菓工
業に於て従来から繁用されている重要な加工素材である
が、現在実用に供されているものはいずれもグルコース
やマルトースの含有率が高くて甘味が強く、そのために
これを用いてつくる菓子類の甘味を必要以上に高めてし
まうという欠点があった。またグルコース、マルトース
等の含有率の低い澱粉糖としては澱粉を酸または酵素に
より部分的に加水分解したものが知られている。例えば
、酸による部分加水分解物としてはＤＥ３胡陸度の澱粉
糖が市販されているが、この製品には単糖のグルコース
から高分子のデキストリンまで多種の澱粉加水分解物が
含まれているので、ロット毎の品質のコントロールが難
しく、また炉過が困難で粘度も高いために製造上並びに
取扱上の難点があり、甘味も充分に低いとは称し難い。
一方、澱粉をＱーアミラーゼにより２段階に加水分解し
て得られるＤＥＩＯ〜２０の澱粉糖が最近市場に出され
ているが、この製品は比較的分子量が平均していてオリ
ゴ糖の含量が高く、しかも高分子のデキストリンが少〈
て甘味も低い好ましい加工素材である。更にこれらの性
質の一層改善されたものとして３〜５マルトオリゴ糖を
主成分とする澱粉糖が発表されている（特開昭５０−１
３５８４）。しかしながら、これらの澱粉糖も尚４糖類
以上の糖を多量に含んでいるために特殊な用途、例えば
低カロリー、低甘味食品用の加工素材をつくるための原
料としては使用できないという欠点がある。このような
理由から、従来の澱粉糖のみでは多様化する製菓用加工
素材への要求を充分に満たせないという難点があった。
本発明者らは食品工業に於ける上記の如き原料上の隣路
を解消するべく種々研究を重ねた結果、先に放線菌より
得られたＮ−Ａ４６８酵素を用いて、マルトトリオース
を多量に含み、興味ある性質を有する澱粉糖を得ること
に成功した（特顕昭４９−７８２６３；特公昭５７−６
９１５号公報）が更に研鎖の結果、本発明を完成するに
至ったものである。

本発明の主たる目的は固形分中のマルトトリオース含量
が６０％以上である澱粉糖を堤供するにある。本発明の
他の目的は固形分中のマルトトリオース含量が７５〜９
５％である澱粉糖を提供するにある。本発明の更に他の
目的はこのようなマルトトリオース含量の高い澱粉糖を
製造する方法を提供するにある。本発明のその他の目的
は以下の記述から明らかになろう。本発明によれば、固
形分中のマルトトリオース含量が６０、％以上、好まし
くは７５〜９５％である如き澱粉糖が提供される。換言
すれば、本発明により提供される澱粉糖は固形分中のマ
ルトトリオ−ス含量が６０％以上、好ましくは７５〜９
５％であり、マルトトリオース以外の澱粉加水分解物の
含量が４０％以下、好ましくは５〜２５％である如き組
成を有する澱粉糖である。本発明によれば、上記の如き
組成を有する澱粉糖は次の如き方法により製造される。

即ち、澱粉又は澱粉系糖質の溶液又は懸濁液を所望によ
り液化したのち、これにＱ−１，６−グルコシダーゼと
Ｎ−Ａ４６８酵素を加えて加温下に加水分解することに
より製造される。本発明に於て用いられるＮ−Ａ４６８
酵素はスト４レプトミセス・グリシウス Ｎ−Ａ４６筑
紫（徴工研菌寄第２２２７号）の培養液中に見出された
新規な酵素であって、次に示す如き理化学的性質を有し
ている。

Ｎ一Ａ４６窺酵素の性質 ｍ作用 澱粉系基質に本酵素を作用させるとき大量のマルトトリ
オースを生成する。

反応生成物中の糖は殆んどマルトトリオースのみでるこ
とから、本酵素はマルトトリオース単位に基質を加水分
解するアミラーゼであると考えられる。‘２｝ 基質特
異性アミロース、アミロベクチン、グリコーゲン、ポテ
トスターチ、ワキシスターチ等の澱粉系基質の他のマル
トテトラオース、マルトベンタオース、マルトヘキサオ
ース、マルトヘプタオース等のオリゴ糖に作用してマル
トトリオースを生成する。

マルトトリオース、マルトース、８ーシクロデキストリ
ン、プルラン等には作用しない。｛３’ 至適ｐＨおよ
び安定ｐＨ 至適ｐＨは４０ｑｏの酵素反応に於てｐＨ５．０〜６．
０であり、安定ｐＨは３７０２時間の処理で９０％以上
の残存活性がある範囲はｐＨ３．５〜７．５である。

‘４１ 力価の測定方法２％の可溶性澱粉０．５の上に
酵素０．１の上とｐＨ５．５の０．１モルマッキルベン
緩衝液０．４の‘を加え４０ＣＯに１５分間反応せしめ
る。

反応後失活剤１の‘を加えて反応を停止し、その１柵を
用いてソモギーネルソン法により還元糖量を測定する。
還元糖量は別にマルトトリオース標品により作成した標
準曲線よりマルトトリオースとして求め、反応液中のマ
ルトトリオース量を算出する。酵素の力価は１時間に１
の夕のマルトトリオースを生成する力価を１単位とする
。【５ー 作用適温の範囲 可溶性澱粉を基質として至適ｐＨで１５分間本酵素を作
用させた場合、生成するるマルトトリオースの量は４５
ｏＣで最高となり４０午０〜５０こ０の範囲内ではその
９０％以上の生成量を示す。

作用適温の範囲はこの条件において４０００〜５００Ｃ
である。｛６｝ ｐＨ、温度による失活の条件本酵素は
３７００１加持間の処理で、ＰＨ２．５又はＰＨ７．５
で残存活性が約５０％となりＰＨ２以下又はＰＨ８以上
では袷んど失活する。

なお、使用緩衝液は酢酸緩衝液およびトリス緩衝液であ
る。また、本酵素は至適ｐＨ，５５℃１８分間の加熱処
理に於て残存活性が約１０％となり、６０００では殆ん
ど失活する。‘７｝ 阻害、活性化および安定化 本酵素は０．０１モルの濃度に於て、カドミウム、銀等
により阻害され、カルシウム、錫、マグネシウム、鉛、
ニッケル、ストロンチウム等の影響は殆んど受けない。

活性化に役立つイオンは見出されていない。｛８｝ 精
製方法 ジャーファーメンターにより液体培養を行って得られる
培養液を炉過し、この炉液を粗酵素Ｚ液として精製に用
いた。

１机【当たり９．２単位の活性を持つ粗酵素液１９夕を
氷袷により０〜５０ Ｃに保ちながら硫安を添加し、０
．７飽和に達した時に生ずる沈澱区分をとり、これを８
００の‘の純水に溶解し、損梓下活性部分を抽出した後
不落Ｚ部分を遠心分離等によって除去する。

ついで２日間純水に対して透析脱塩した後不溶物は更に
除去し凍結乾燥により酵素粉末を得る。１位ｈＭの酢酸
緩衝液（ｐＨ６．０）で緩衝化されたＣＭ−セフアデッ
クスＣ−５０カラム（カラム容積：７×２７．５ｃの）
に酵素粉末を添加し、食塩０．９のを含む同緩衝液を最
終熔出液とする濃度勾配漆出法により活性区分を脱着さ
せる。

活性区分を純水及び同緩衝液に透析した後、ＣＭ−セフ
アデックスＣ−５０カラム（カラム容積：４．３×５０
肌）に２載せ、食塩濃度０〜０．３Ｍの濃度勾配溶出法
で活性区分を溶出する。得られた活性区分は純水に対し
充分透析した後凍緒乾燥により酵素粉末とし、これを同
上緩衝液により緩衝化したセフアデックスＧ−１００カ
ラム（カラム容積：２．６×３１００ｃの）に載せ、同
緩衝液で活性区分を溶出する。これを純水に対して透析
した後凍結乾燥により乾燥し、精製酵素粉末を得る。本
精製酵素はポリアクリルアマィドゲルによるディスク電
気泳動によって単一であり、その３比活性は５７５０（
単位／ｍ９Ｐｍｔｅｉｎ）であった。

■ 分子量（ＳＤＳ電気泳動法による）約５５０００ 剛 易動度（ディスク電気泳動による） ７．５％のポリアクリルアマイドゲルを用い、４トリス
ーグリシン緩衝液（ｐＨ８．３）、電流３ｈＡ／ゲル、
６雌ごの通電で漆動後ァミドシュブァルッで染色及び７
％の酢酸で脱色を行った。

易動度は試料と同時に加えたプロムフェノールブル一（
ＢＰＢ）の易動度を１．０とした場合の値を求めた。結
果はＢＰＢが７．８伽、本酵素が３．８肌陽極側に移動
したので、易動度は０．４９である。上記の如き性質を
有するＮ−Ａ４６８酵素は、特磯昭４８一１０２６３５
号に記載された方法で製造することができる。例えば、
大豆粉２．０％、乾燥酵母０．１％、ベプトン０．１％
、硫酸アンモニウム０．１％、澱粉２．０％、食塩０．
２％、リン酸ニ水素カリウム０．１％、炭酸カルシウム
０．２％を含む培地をｐＨ６なし、し７に調整して滅菌
した後、これにストレプトミセス・グリシウスＮ−Ａ４
６対珠の胞子または菌糸を接種し、２５ｏｏ〜３０ｏｏ
に保って２〜５日間培養を行なえば目的とする酵素が培
養物中に生成蓄積する。蓄積されたＮ−Ａ４６８酵素は
次の如くして培養物から分離、精製される。

例えば、培養液中の固形分を炉過あるし、は遠心分離に
よって除去したのち、炉液あるいは上清液に硫安等の塩
析剤又はアセトン、エタノール等の有機溶媒を加えて液
中に含まれる酵素等の蛋白質を沈澱させ酵素蛋白に富ん
だ分画を得る。ついでこの沈澱を透析したのち、ＣＭ−
セフアデツクスＣ−５０によるクロマトグラフィーおよ
びセフアデツクスＧ−５０を用いたゲル炉過により精製
してＮ−Ａ４６理酵素の精製溶液を得る。尚、上記の精
製操作は酵素の失活を防ぐ上から５℃以下の温度で行な
うことが望ましい。本発明に於て用いられるＱ−１，６
−グルコシダーゼとしては如何なる起源のものも用いる
ことができるが、Ｎ−Ａ４６８酵素と同時に、或いは前
後して作用させる都合上、酵素の作用条件がＮ−Ａ４６
８酵素の至超条件に一致乃至は近似するものであること
が好ましい。

このようなＱ−１，６ーグルコシダーゼとしてはエアロ
バクター・エアロゲネスＡＴＣＣ８７２４の生産するプ
ルラナーゼ又はシュードモナス・アミロデルモサの生産
するィソミラーゼがあげられる。これらのＱ−１，６−
グルコシダーゼはいずれも公知の酵素であり、それらの
性質、調製法等については次の如き刊行物に詳細に記載
されている。即ち、ェアロバクター・ェアロゲネスの生
産するプルラナーゼについてはバイオヘミツシエ・ツア
イトシユリフト（Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｃｈｅ Ｚｅｉ＄
ｃｈｒｊｆｔ）、３３４，７９〜９５（１９６１）及び
特公昭４５一９２９９同４６一３７８４９に記載されて
おり、またシユードモナス・アミロデルモサの生産する
ィソアミラーゼについては特公昭４５一１６７８８同４
６−２８１５１に記載されている。

これらの酵素は林原株式会社より市販されているもので
あり、容易に入手することができる。本発明によれば、
上述のＮ−Ａ４６８酵素及びは−１，６−グルコシダー
ゼは精製されたものだけでなく粗酵素のま）で用いるこ
とができる。本発明の原料としては、澱粉または澱粉系
糖質が用いられる。すなわち、澱粉としてはバレィショ
澱粉、カンショ澱粉の如き地下澱粉或いはトウモロコシ
澱粉、小麦澱粉の如き地上澱粉の何れをも用いることが
できる。また、澱粉系糖質としては、ァミロベクチンの
如き高重合度のもの或いは澱粉を酸或いは酵素或いは機
械液化等によって処理した中間加水分解物の如き比較的
中、低重合度のものの何れをも用いることができる。尚
、澱粉の如き高分子の高粘度の基質を原料として用いる
ときは、常法、例えばＱ−アミラーゼを用いて澱粉を液
化したのちＮ−Ａ４鰭酵素及びＱ−１，６−グルコシダ
ーゼを作用させることが好ましい。本発明による糖化の
条件は目的とする製品の品質によって異なるが、主とし
てＮ−Ａ４６８酵素の理化学的性質に従って通常次の如
き条件が選ばれる。反応液のｐＨは４．５乃至７．２の
範囲が用いられ、好ましくはｐＨ５．０乃至６．５の範
囲が用いられれる。反応温度は３０乃至５３ｏｏの範囲
が適当であり、好ましくは４０乃至５０ｏｏの範囲が適
当である。酵素の使用量は分解率、反応時間により異な
るが、Ｎ−Ａ４６理酵素は原料１ｇ当り２００乃至５０
０山単位、好ましくは５００乃至２０００単位用いられ
る。また、Ｑ−１，６ーグルコシダーゼは、プルラナー
ゼを用いる場合、原料１ｇ当り５〜５伍単位、好ましく
は１０〜３山単位用いられ、ィソアミラーゼを用いる場
合、原料１ｇ当り１００〜５０００単位用いられる。尚
、この場合に於けるプルラナーゼの１単位とは、プルラ
ンを基質とし、ｐＨ５．０，３０℃において１分間に１
仏Ｍのマルトトリオースを遊離する活性をいい、ィソア
ミラーゼの活性単位はバイオヒミ、バイオフイス、アク
タ、２１２，４５８一４６９（１９７０）に記載の方法
により測定した値を表わす。即ち、‘ィ｝ １％可溶性
をもち米澱粉０．５の‘，０．９Ｍ酢酸緩衝液０．１の
‘及び酵素液０．１叫を４０３０で職分間反応させる。
｛ロ｝ 上記反応液０．５机‘に０．０１Ｍ沃素−沃化
カリウム溶液０．５の‘を加え室温で１５分間放置後水
で１２．５の‘に希釈し、層長／伽、波長６１瓜ｍにお
ける吸光度を測定する。

Ｂ ブランクは失活酵素について同様に行う。

単位は上記条件で６０分間に吸光度を０．１変化させる
酵素力を１単位と規定する。原料となる澱粉或いは澱粉
系糖質の濃度は、製品の目的に従った分解率、製造上の
要請に応じた０作用時間、酵素量等によって異なるが、
５％乃至３０％が用いられ、好ましくは１０％乃至２０
％が用いられる。

本発明によれば、Ｎ−Ａ４６８酵素およびＱ−１，６−
グルコシダーゼを用いた糖化に要する時夕闇は糖化の条
件によってかなり異なるが、通常３０分〜４糊時間であ
る。

かくして糖化反応が終了したのち、糖化液を９０℃以上
に加熱して酵素を失活させる。

ついで活性炭により脱色したのちこの液をイオン交モ奥
樹脂の０カラム、例えばアンバーライト瓜−１２肥およ
びアンバーライトＩＲＡ一４１０の１：２からなるモノ
ペットのイオン交換塔に通して脱塩したのち常法により
濃縮することにより、マルトトリオースを主成分とする
澱粉糖の溶液が原料に対し９０％以上夕の橋収率で得ら
れる。本発明により得られる澱粉糖の物性はその製品に
含まれている糖の組成によって多少の変動があるが、例
えば実施例１及び３で得られたものについてこれを示せ
ば下表のとうりである。

※間接還元糖値は試料を加水分解して 測定される還元力をグルコースとし て表わしたものから直接還元糖値を 差し引いた数値である。

本発明により得られる澱粉糖はマルトトリオース含量が
６０％以上と極めて高い反面、デキストリンの含量が箸
るしく低いので液の粘度も過度に高いということもなく
て取扱いが便である上に、品質の一定したものが得られ
易い等、加工素材として好ましい性質を有している。

更にグルコース、マルトースの含量の低いものにあって
は低甘味食品加工素材として、また腎疾患患者の食餌用
として好適であるばかりでなく、、この澱粉糖を用いて
他の特殊な食品素材、即ち低甘味・低カロリー食品素材
を製造することもできるので、本発明の澱粉糖は食品加
工素材として非常に有用である。次に参考例および実施
例を示し、本発明を更に詳細且つ具体的に説明するが、
本発明はこれらの例に限定されるものではない。参考例
１ Ｎ−Ａ４６理酵素の調製 グルコース０．５％、流動性澱粉１．５％、大豆粉２％
、乾燥酵母０．１％、炭酸カルシウム０．２％、塩化ナ
トリウム０．２％、ベプトン０．１％、硫酸アンモニウ
ム０．１％を含む培地１そを５００の‘の三角フラスコ
５本に分注し、滅菌後ストレプトミセス・グリシゥスＮ
−Ａ４６８株（徴工研菌寄第２２２７号）を楯菌し、２
７０で７幼時間振とう培養した後、培養液を合わせ炉過
する。

炉液は総量６５０の‘で力価は１２．９単位、比活性１
．５７単位／ｍ９ｐｒｏｔｅｉｎで全活性は８．３８８
単位であった。実施例 １可溶性澱粉１０雌と液化型Ｑ
．−アミラーゼ（長瀬産業製材ネオスピターゼＫ７５０
肌／ｇ）３００の‘を水１００凧りこ分散懸濁して乳液
とする。

この乳液を８５〜９０『Ｃの熱水３００の‘中に徐々に
滴下したのち、約３■ご間液化反応を行う。乳液の滴下
中および液化反応中、反応液は強力な鷹梓を行いながら
、約８５ｑｏに保つ。反応後反応液をオートクレープ中
で１２０００３び分間の熱処理を行って酵素を失活せし
めた後、４０ｑｏに冷却し緩衝液を加えてｐＨを５．５
とする。これに参考例１と同様の方法で調製したＮ−Ａ
４６８酵素を６９３０山筆位とプルラナーゼ（林原製、
粗酵素粉末２００血／ｇ）１ｇを加えて４．餌時間４０
ご０の糖化反応を行う。糖化終了後、液温を９０℃とし
て３粉ふ間の熱処理により、酵素を失活せしめる。上記
反応液を活性炭により脱色したのち、イオン交例題脂の
モノベットにより脱塩を行い、濃縮することにより、マ
ルトトリオース含量の高い無色透明な澱粉糖液を得た。
このものの固型分収率は９６．３％であった。尚、本澱
粉糖液の生成物組成をガスクロマトグラフィ一法によっ
て確認したところ、グルコース０．９％、マルトース６
．５％、マルトトリオース８９．６％であり、マルトテ
トラオース以上のオリゴ糖は３．０％であった。実施例
２ バレィショ澱粉１０雌と液化型Ｑ−アミラーゼ（長瀬産
業製ネオスピターゼＫ７５０肌／ｇ）３００の‘を水１
００の‘に分散懸濁して乳液とする。

この乳液を８５〜９ぴ０の熱水３００羽【中に徐々に滴
下したのち、約３０分間液化反応を行う。乳液の滴下中
および液化反応中、反応液は強力な鷹拝を行いながら、
約８５午０に保つ、反応後、反応液をオートクレープ中
で１２０００，３０分間の熱処理を行って酵素を失宿せ
しめた後、４０ｑｏに冷却し、緩衝液を加えてＰＨを５
．０とする。これに参考例１と同様の方法で調製したＮ
−Ａ４６８酵素を６９３０山単位とプルラナーゼ（林原
製、粗酵素粉末２００瓜／ｇ）１ｇを加えて９時間４０
午０の糖化反応を行う。糖化終了後、液温を９９０とし
て３粉ふ間の熱処理により、酵素を失活せしめる。上記
反応液を活性炭により脱色したのち、イオン交換樹脂の
モノペットにより脱塩を行い、濃縮することにより、マ
ルトトリオース含量の高い無色透明な澱粉糖液を得た。

このものの固型分収率は９５．６％であった。尚、本澱
粉糖液の生成物組成をガスクロマトグラフィ一法によっ
て確認したところ、グルコース６．０％、マルトース１
８．１％、マルトトリオース７９．８％であり、マルト
テトラオ−ス以上のオリゴゴ糖は０％であった。実施例
３ 部分酵素水解デンプン（平均重合度＝１５．５）ｌｋ９
を水１０のこ溶解し、オートクレープによる熱処理（１
２０ｏｏ，３び分）を行なう。

放冷した後、ｐＨを５．５に調整し、Ｎ−Ａ４６母酵素
を９００００の単位とブルラナーゼ（林原製、粗酵素粉
末２００瓜／ｇ）２雌を加えて４０℃に保ち、４時間３
０分糖化反応を行う。糖化終了後、液温を９５ｑ０とし
て３び分間の熱処理により、酵素を失活せしめる。上記
反応液は、実施例１と同様の方法で精製、濃縮すること
により、マルトトリオース含量の高い無色透明な澱粉糖
液になる。

このものの固型分収率は９０．１％であった。尚、本澱
粉糖液の生成物組成をガスク。

マトグラフィー法によって確認したところ、グルコース
２．６％、マルトース１０．５％、マルトトリオース７
７．９％であり、マルトテトラオース以上のオリゴ糠は
９．０％であった。実施例 ４ 可溶性澱粉１雌を用い実施例１と同様の方法で得た液化
液を緩衝液によってｐＨ４．５に調整する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 澱粉或いは澱粉系糖質をＮ−Ａ４６８酵素及びα−
   １，６−グルコシダーゼにより加水分解することを特徴
   とするマルトトリオース含量の高い澱粉糖の製造方法。