JPH0253038B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はサイクロデキストリンの製法に関す
る。更に詳しくは、でんぷんやその分解反応生成
物などに酪酸および／または酪酸塩の存在下でサ
イクロデキストリン生産酵素を作用させ、α−、
β−、γ−サイクロデキストリンのうちα−サイ
クロデキストリンを選択的に増収するサイクロデ
キストリンの製造方法に関する。 従来法によるサイクロデキストリンの製法には
各種の方法があり、たとえば馬れいしよでんぶ
ん、甘しよでんぷん、トウモロコシでんぷん、モ
チトウモロコシでんぷん、大麦でもぷんにサイク
ロデキストリングルカノトランスフエラーゼを作
用せしめる方法がある。この方法で得られるサイ
クロデキストリンはグルコース６個からなるα−
サイクロデキストリン、７個のβ−サイクロデキ
ストリン、８個のγ−サイクロデキストリンの混
合物よりなり、これらサイクロデキストリンの成
分比率は、サイクロデキストリングルカノトラン
スフエラーゼ産生菌の種類によつて必然的に異な
る。たとえばバチルス・メガテリウム（Bacillus
megaterium）、バチルス属の菌（Bacillus sp.ア
ルカリ生育菌）、バチルス、サーキユランス（B.
circulans）などはβ−サイクロデキストリンを
バチルス・マセランス（B.macerans）はα−サ
イクロデキストリンを主に生成する酵素を産生す
る。バチルス・マセランスの産生する酵素を利用
する場合においても、基質でんぷん濃度が高くな
るにつれてβ−サイクロデキストリンの生成比率
が増加し、αリツチのサイクロデキストリン製品
を経済的に得られないのが現状である。 サイクロデキストリンは種々のゲスト物質を分
子内に取り込み、いわゆる包接化合物を形成する
ため、食品、医薬を問わず用途開発が広く行なわ
れているが、これら各種の用途に応じるために
も、あるいは必要に応じサイクロデキストリン単
品を分別採取する場合においても、成分比率をコ
ントロールできれば非常に好都合である。いずれ
のサイクロデキストリン生産酵素を用いてもβ−
サイクロデキストリンは比較的生成し易すく、ま
た単品分離の場合でも共沈もなく簡単に沈澱、分
離、採取できるが、α−サイクロデキストリンは
分離、採取が困難である。この事実がα−サイク
ロデキストリンの価格をβ−サイクロデキストリ
ンのそれの数十倍に高めている。 α−サイクロデキストリンの含量をβ−サイク
ロデキストリンのそれの二倍程度に高めることに
よつて上記問題の解決につながることから、本発
明者らは酵素反応に際に各種の有機酸および有機
酸塩を用い、α−サイクロデキストリン・リツチ
の反応生成物を得る方法について鋭意研究を重ね
た。その結果、酪酸および／または酪酸塩を使用
することが有効できることを見出し、本発明を完
成するに至つたのである。 本発明はでんぷんまたはその組成画分、焙焼デ
キストリン、化工でんぷん、でんぷん誘導体、物
理的処理でんぷんおよびα−でんぷんよりなる群
から選ばれた１種もしくは２種以上の物質に、酪
酸および／または酪酸塩の存在下でサイクロデキ
ストリン生産酵素を作用させることを特徴とする
サイクロデキストリンの製法である。 すでにアルコール類等の有機溶剤を添加してサ
イクロデキストリンの増収をはかることが提案さ
れているが、この方法ではアルコール類等の回収
再使用が簡単でなく、製造コストが高くなるのが
欠点である。これに対して酪酸および／または酪
酸塩を用いる場合は、各種の方法で酪酸等を容易
に分離再使用することができる。 本発明の方法に用いるでんぷんは、馬れいしよ
でんぷん、甘しよでんぷん、トウモロコシでんぶ
んなど各種のものがあり、特定のでんぷんに限定
されないが、より高収率のα−サイクロデキスト
リンを求める場合には馬れいしよでんぷんが好ま
しい。また、でんぷんの組成画分としては、たと
えばアミロース、アミロペクチンなどがあり、焙
焼デキストリンとしては白色デキストリン、黄色
デキストリン、ブリテイツシユガムなどがある。
化工でんぷんとしては酸化でんぷん、低粘性変性
（酵素、酸、機械高速撹拌等の処理による）でん
ぷん等がある。さらにでんぷん誘導体としては、
たとえばリン酸でんぷん、酢酸でんぷんなどので
んぷんエーテルやでんぷんエステルなどがあり、
物理的処理でんぷんとしては、たとえば放射線や
中性子線を照射したり高周波処理あるいは湿熱処
理したでんぷんなどがある。本発明に用いるでん
ぷん類は単独で用いてもよく、２種以上を組合せ
て用いてもよい。でんぷん濃度は５〜30％の範囲
で任意の濃度を選択でき、酪酸等の添加率５〜20
％（対でんぷん重量、酪酸換算、以下同じ。）好
ましくは５〜10％でα−サイクロデキストリンの
収率を向上させることができるが、α−サイクロ
デキストリン含量を最も高め、かつ総サイクロデ
キストリン含量を最も高める条件ででんぷん濃度
15％、酪酸および／または酪酸塩の添加率10％〜
15％のときである。酪酸等の添加時期は転移反応
開始直後がも好ましいが、反応開始後２時間まで
効果が認めれる。なお酪酸塩としては酪酸テトリ
ウム、酪酸カルシウム等が好ましいものである。 酪酸と酪酸塩以外の有機酸および有機酸塩の添
加効果についても検討した。その結果プロピオン
酸ナトリウムは酪酸に比べてα−サイクロデキス
トリン、総−サイクロデキストリン生成量は少な
いが、α／β比率の改善効果が認められた。ま
た、乳酸、乳酸ナトリウム、プロピオン酸、酢
酸、酢酸ナトリウムも添加条件によつては一部効
果が認められるので、サイクロデキストリンの製
造に利用することは可能であるが、酪酸等の著し
い効果には今一つ及ばない。 次に本発明を実施例によつて詳しく説明する。 実施例 １ 馬れいしよでんぷん（水分含量18％）を水で
５、10、15、20％の各濃度に調製し、、マセラン
ス酵素をでんぷんｇ当たり5THU（チルデン−ハ
ドソン単位）加え、65℃で２時間撹拌しながら反
応させたのち、液温を95℃に上げ30分間保つた。
しかるのち液温を50℃に下げ、酪酸をでんぷん重
量あたり０、５、10、15、20、30％加え、水酸化
ナトリウムでPHを6.0に調製したのちに再度マセ
ランス酵素をでんぷんｇ当たり10THU加え、50
℃で24時間撹拌しながら反応させた。反応で得ら
れたサイクロデキストリン成分を高速液体クロマ
トグラフイで定量分析した。分析結果を表−１に
示す。

【表】 表−１から明らかなように、でんぷん濃度15
％、酪酸添加率10％のときにα−サイクロデキス
トリン収率は30.2％と最高に近づき、かつ総サイ
クロデキストリン収率も51.9％と最高になる。他
のでんぷん濃度においても酪酸添加率５〜15％で
α−サイクロデキストリンの収率は無添加に比べ
て約1.5〜２倍に向上する。酪酸添加率が15％以
上になると、でんぷん濃度などによるが、逆にサ
イクロデキストリンの生生成は阻害される傾向に
あり、α−サイクロデキストリン、総サイクロデ
キストリン収率も低下してくる。 実施例 ２ トウモロコシでんぷん64ｇを300mlの水に懸濁
し、15％のでんぷん乳を調製した。このでんぷん
乳を120℃、30分間オートクレープした。ついで、
これを70〜80℃に冷却し、酪酸を9.6ｇ添加し水
酸化ナトリウムでPHを6.0に調製したのち再度マ
セランス酵素をでんぷんｇ当たり10THU加え、
50℃で２時間反応させた。反生成物を定量分析し
た結果を表−２に示す。

【表】 表−２から明らかなように、基質にトウモロコ
シでんぷんを用いてもサイクロデキストリンの収
率、とりわけα−サイクロデキストリンの収率が
大幅に向上する。なお、馬れいしよでんぷんに比
較し若干収率は低くなるが、これはマセランス酵
素の作用特性とでんぷん構造の違いによるものと
思われる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ でんぷんまたはその組成画分、焙焼デキスト
   リン、化工でんぷん、でんぷん誘導体、物理的処
   理でんぷんおよびα−でんぷんよりなる群から選
   ばれた１種もしくは２種以上の物質に、酪酸およ
   び／または酪酸塩の存在下でサイクロデキストリ
   ン生産酵素を作用させることを特徴とするサイク
   ロデキストリンの製法。