JPH02228301A - デンプン製造残液からのデンプン分離方法及びこれによって得られるデンプン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野） 本発明は小麦、ライ麦、大麦及びカラス麦から成る群の
穀粒からのデンプン製造残液からのデンプン分離方法に
関し、この方法においてはペントサン化活性を示す酵素
剤を添加して残液と反応させ、できた残液は後にデンプ
ン部分と分流とに分離するものである。

〔従来の技術〕

例えば小麦からのデンプンの一般的製法は小麦を粉砕し
て粉末とし、これを水洗してグルテンを除去するにある
。これによって得られるデンプン液から遠心分離によっ
てデンプンの大部分が分離される。その残液はなお相当
量のデンプンを含み、これは微粉に富む、残液はさらに
デンプンの他に可成り多量の淡白質及びペントサンを含
んでいる。

従来のこの残液からの実際的方法では、例えば遠心分離
あるいはデカンテーシヨンによって残っているデンプン
の一部分が回収されるに過ぎない０例えば相当量のデン
プンが遠心分離によって回収された後には、なお常に相
当量の特に微粉のデンプンを含む残液が得られるが、こ
のものはさらに同時に多量の淡白質、ペントサン及び他
の不純物を含んでいる。この残液は濃縮後再び分離し得
るが、デンプンの収量は低く且つ、その純度は望ましい
ものではないから、糖化等の用途に用いることは出来な
い。

従って、このような残液は家畜用食料に加工して低価格
で市販される。

最初に述べたような方法によって残液から多量のデンプ
ンを回収する方法はすでに提案されており、その−例は
米国特許第２８２１５０１号に簡単に触れられている。

しかしながら、この文献に主として記載されているのは
種々の桿菌類からのペントサン化酵素の製造方法であり
、その使用法についてはこれ等の酵素は液体デンプン液
に添加することによって、これからのデンプン部分の分
離が効率よく行い得ると８うにとどまる。

はじめのデンプン部分を分離した後、その残液にペント
サン化酵素を添加することについては、その可能性が簡
単に記されているにすぎず、その可能性に関する実施例
は何も記載されていない。

ペントサン化酵素は最適のｐＨ及び温度下で反応させな
ければならない事が強調されている。

即ち９）１は６〜７であり、温度は好ましくは３０〜３
５℃である。ｐＨが５以下あるいは８以上では酵素は反
応性がないと言う。

この米国特許第２８２ｔＳｏｔ号の方法によって得られ
るデンプンの顕微鏡残液によると、粒子の多くの部分は
侵されており、これ等の粒子の示す偏光十字は弱い、さ
らにクールター計数器の結果によると粒子の多くは１２
μＩより大である。

残液からデンプンを分離するいま１つの方法がヨーロッ
パ特許＾２−０２０１２２６に記載されているが、この
方法はアルカリ抽出によるもので、ここで目的とするも
のとは違っている。このアルカリ抽出法によると、粒子
の一部分は膨潤するかあるいは侵される。この方法では
さらにアルカリ処理後中和が必要であり、これによって
洗浄水が鉱物質を含み、一方デンブンから残存塩類を除
去するためにさらに洗滌を必要とする欠点があり、又ペ
ントサンを含む廃液の濃縮問題が残っている。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的はこれ等の欠点を矯正し、最初に述べた形
の方法、即ちデンプン製造の残液から高品位のデンプン
を簡単な方法で且っ高収率で分離１回収する方法を提供
するにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明においては、上記の目的を達成するために、酵素
剤を添加する前に残液を乾燥物が１７〜２５％になるま
で濃縮し、次いで酵素剤を３０〜５０℃の温度、　ｐＨ
　２．６〜３．７で０．５〜４時間反応させる。

驚くべきことに、酵素剤を上記の反応条件で用いること
によって、操作を酵素剤の製造業者の指定する最適条件
で行う場合より著しく高いデンプン収量が得られる。

本発明におけるこの操作のさらに予期しない利点は、得
られるデンプン部分が一定の微粒子デンプン、即ち粒子
の少くとも９０重量％が直径２〜１２μｍから成ること
である。得られたデンプンは８粒度の測定に関するかぎ
り、実際的に米デンプンにおけると同一であり、さらに
純度が高く、障害粒子は僅少あるいは皆無である。

本発明の特定の実施態様においては、得られたデンプン
部分は洗浄、乾燥する。

注目すべき実施態様においては、菌類及びイーストより
成る群の生物体から求められる酵素剤を用いる。適当な
生物体は、黒色コウジ菌（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ　ｎ
ｌｇｅｒ）　、　トリコデルマ　ビ　リ　ド（Ｔｒｌｃ
ｈｏｄｅｒｍａ　ｖｌｒ［ｄｅ）、　　トリコデルマ　
リーセイ（Ｔｒｉｃｈｏｄａｒｍａ　ｒｅｅｓｅｉ）、
ベネシリウム　エメルソニ−（Ｐｅｎｅｃｌｌｌｆｕｍ
　ｅｍｅｒｓｏｎｉｉ）及びと二一ミコラ　インソレン
ス（Ｈｕａ＋１ｃｏｌａ　１ｎｓｏｌｅｎｓ）の群であ
る。

デンプンについては、本発明の方法を実施するには小麦
デンプンが特に適当である。

本発明を効果的に実施するには、酵素剤をｐＨ３，０〜
３．４で反応させる。

本発明は又後に述べる実施態様のいずれかの方法によっ
て求められるデンプンにも関する。

本発明のその他の詳細及び長所は以下に述べるデンプン
製造機械からのデンプンの分離方法、及びこれによって
得られるデンプンの記載によって明らかである。しかし
ながら、これらの記載は例として示すだけで、本発明は
これに限定されるものではなく、特許請求の範囲内にお
いて種々の変化が可能である。

小麦粉をデンプンとグルテンとに分離するに当って、デ
ンプンを含む残液が得られる。このデンプン液はグルテ
ンを洗浄後、あるいはさらにこれを濃縮後１例えば遠心
分離によってデンプン部分と残液とに分離する。

こめ残液中になお存在するデンプンの大部分を除去する
方法は次の通りである。即ちこの残液を乾燥物の量が１
７〜２５重量％になるまで濃縮する。

濃縮残液中の乾燥物は６５〜７５重量％のデンプン、４
乃至６重量％の蛋白質、４〜６重量％のペントサン、１
０〜１５重量％の可溶性物質、１〜２重量％の脂質、そ
の他繊維、灰分及び数種の他物質より成る。

このデンプンは乾燥が困難である。さらにこのデンプン
の糖化においては、得られるシロップの精製も又困難で
ある。

濃縮残液にペントサン化活性を・イする酵素剤を添加し
、この際ｐｎは２．８〜３．７．望ましくは３．θ〜３
．４とする。酵素剤は３０〜５０℃。

望ましくは３８〜４２℃の温度で０．５〜４時間、望ま
しくは１〜２時間反応させる。

ペントサン化活性を有する酵素剤は菌類又はイーストか
ら得られる。

このような製剤は例えば、黒色コウジ菌（Ａｓｐｅｒｇ
ｆｌｌｕｓ　ｎ（ｇｅｒン、トリコデルマ　ビ　リ　ド
（Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ　ｖｉｒＬｄｅ）、　　トリ
コデルマ　リ〜ゼイ（Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ　ｒｅｉ
ｓｅｉ）、ベネシリウム　エメルソニ−（Ｐｅｎｅｃｉ
ｌｌｉｕｉ　ｅｍｅｒｓｏｎｉｆ）及びヒューミコライ
ンソレンス（Ｈｕａ＋１ｃｏｌａ　１ｎｓｏｌｅｎｓ）
から商業的に求め得る。

本発明においては１つ又は複数個のこれ等の酵素剤はそ
の製造業者の指定する条件とは明らかに異なる条件で反
応させる。製造業者の条件は一般的にはｐＨが４．５〜
５．５１反反応度が４０〜６０℃あるいは望ましくは約
５０℃である。

酵素処理後、得られた懸濁液を遠心分離器あるいはデカ
ンタ−によってデンプン部分と第２の残液とに分離し、
その後デンプン部分は水洗い、乾燥する。

適当な酵素剤は例えばドイツのミルズ　カリヒュミー　
ゲーエムベハー　ラント　コ　ム　バニー　カーゲー社
によるＭ　Ｋ　ＣＤｅｖｅｌｅｐｍｅｎｔａｌＰｒｏｄ
ｕｃｔＰｅｎｔｏｓａｎａｓｅであり、この業者の推賞
する条件はｐＨが４〜６．温度が４０〜７０℃あるいは
望ましくは約５５℃である。

いま１つの適当な酵素剤はオランダのラピダーゼ　ビイ
ヴイ１社によるＸｙｌａｎａｓｅ　５００であり、この
業者はｐＨが３〜６．望ましくは４．７で、温度は５５
℃であることを推賞する。

さらに適当な酵素剤はバイオコム　リミテッド社によっ
てＢｉｏｐｅｎｔｏｓａｎｅｓｅＸなる名称で市販され
ている製品であり、この業者はｐＨ領域が３．５〜５．
５．温度が５０〜５５℃であることをあげている。

驚くべきことに、本発明においては酵素剤の製造業者達
の推奨する最適条件以外の状況で操作した場合、残液か
らのデンプン回収効率が１０〜４０％増加することが明
らかにされた。

この収率は酵素処理後の懸濁液の遠心分離によって定め
られた。この際３つの層が出来る。

即ち可溶性物質を含む上部液体部分、ペントサン及び蛋
白質と結合した残存デンプンを含むスライム層及び高純
度デンプン層である。この最後の層のデンプン量が収率
を決定する。

酵素剤で処理しないデンプン懸濁液あるいは同じ酵素剤
ではあるが４．５〜５．５のｐ、Ｈで処理したデンプン
懸濁液の場合は明らかに収率が低い。

さらに、未処理試料の上部及び本発明によって処理した
試料における可溶性物質の濃度は実際的に同一であるこ
とが知られた。

しかしながら、ｐＨが４．０〜５．０の場合、即ち本発
明の条件外では可溶性物質の量は明らかに増加した。こ
の増加は上部液体部分におけるマルトース及びマルトト
リオース濃度の増加に起因する。このような砂糖分の増
加はデンプンの分解によるものであり、これによる収率
の減少ははじめのデンプンの５〜２０％に達する。

反応時間の減少は不溶性砂糖分の減少をもたらし得るが
、これによるデンプン収率の増加は見られなかフた。

酵素剤の反応期間中の反応温度を５０℃以上にすること
は、存在するデンプンが硬化するおそれがあるから適当
でない。

酵素剤の本発明における上記の条件における反応によっ
て、その時の残液の組成にもよるが、残液中に存在する
デンプンの４０〜８０重量％が分離できる。

デンプンの部分の洗浄によって、９７〜９８重量％のデ
ンプン、０．３〜０．５重量％の蛋白質、１〜１．５重
量％の全すピド及び０．３〜０．５重量％の灰分より成
る純デンプン製品が得られる。

さらに、クールター計数器解析によって、本発明によっ
て得られるデンプン粒子は、その少くとも９０重量％の
直径が２〜１２μｍであり、あるいは好都合の場合は９
９！量％以上の直径は３〜１０μＩであることが知られ
た。このように、本発明における上記の方法によって、
粒度的に米デンプンと同様な微粉の小麦デンプンが求め
られる。

このデンプンの、顕微鏡試験によって、粒子が損傷を受
けていないことが知られた０本発明によって得られるデ
ンプンと、従来からのアルカリ抽出あるいは各製造業者
が指定の最適条件による酵素処理によって得られるデン
プンとの偏光光線による顕微鏡フィルムを比較すると、
前者では粗粒がほとんどあるいは全く存在せず、粒子は
損傷されてなく、さらに偏光十字が透明であることが明
らかで、このように本発明のデンプンは他のデンプンよ
りは著しくすぐれている。

得られたデンプンの収率及び純度は用いる遠心分離器、
あるいはデカンタ−の調整といくらか関係のある事が明
らかにされた。ｇ−値が高く、ねじがむしろ低速に調整
できる遠心分離器を用いることが望ましいが、この調整
は希望するデンプンの品質に応じて変更できる。

（実　施　例〕 以下の実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。

実施例　１〜３： 小麦粉を生グルテンとデンプンとに分離して得られたデ
ンプン残液を乾燥物としての濃度を４重量％から１８重
量％に濃縮した。このデンプン液を遠心分離器にかけて
存在する遊離デンプンを除去し１次いで得られた残液を
再び乾燥物としての濃度が１８重量％になるまで濃縮し
た。濃縮残液における乾燥物としてのデンプンの含量は
６８重量％となり、その蛋白質含量は３．９重量％であ
った。

この濃縮残液から３つの試料をとり、その１つ（実施例
１）には酵素を加えず、次の試料（実施例２）には１ｋ
ｇについて０．１ｍＡの市販の乾燥Ｂｉｏｐｅｎ　（登
録商標）を加え、３番目の試料（実施例３）には１ｋｇ
について７．５Ｂの同じく市販の乾燥ＭＫＣｐｅｎｔを
加えた。

実施例２及び３においては、残液のｐＨを３．４に調製
し、酵素を４５℃で２時間作業させた。

次いで毎秒３０００回転の実験用遠心分離器を用いて生
成残液を５分間遠心分離し、上部液状スライム部分及び
デンプン部分における乾燥物含量を測定した。

これ等の各層における物質量を計算すると、結果は次の
表の通りであった０表において各部分の百分率は乾燥物
としての量をこれ等の部分に割り当てたものであり、デ
ンプンの収率はその時のデンプン量をはじめの材料にお
けるデンプン含量で割ったものである。

これ等の３つの実施例の結果から、酵素反応の効果が酵
素を添加しない場合と比較してきわめてすぐれているこ
とが明らかである。

実施例　４〜７： 実施例１〜３におけると同様の残液を用いたが、その組
成は若干ちがっていた。残液は乾燥物が２３．３重量％
になるまで濃縮した。乾燥物のデンプン含量は７５重量
％、蛋白質含量は３．４重量％に達した。

この残液に１　ｋｇ毎に４０ｔｎｇの乾燥Ｘｙｌａｎａ
ｓｅ（登録商標）を加え、種々のｐＨの下に４０℃で２
時間の酵素反応を行なわせた。

それぞれの実施例について、次の表に９Ｈ値ならびに結
果を示した。表に示した百分率は前と同様にはじめの物
質中の全乾燥物に対するそれぞれの層に存在する乾燥物
の量である。

３．７より高いから、本発明の条件を満たしてなく、そ
の結果デンプンの収率は本発明の条件下にある実施例４
及び５の場合よりさがっている。即ち本発明の方法によ
るとデンプンの収率は本発明の範囲外におけるよりも約
１０重量％大で、この場合はじめのデンプンの７０重量
％以上が回収できることが明らかである。

クールター計数器によるｐＨが３及び４．５の場合にお
ける製品粒度の解析結果は次の表の通りである。結果は
重量％で示しである。

実施例６及び７ではｐＨが本発明における上限実施例８
〜１１： これ等の実施例においては、実施例１〜３における１８
重量％の乾燥物を含有する濃縮残液に、この濃縮残液の
他の部分の分離廃液を混合したものを、酵素処理を行う
ことなく使用した。

混合液は乾燥物含量が１７．３重量％になるように濃縮
した。乾燥物は６５重量％のデンプンと３．５重量％の
蛋白質を含んでいた。

この濃縮液は次の様に処理した。即ち、実施例８では全
く処理しなかった。

実施例９では乾燥物１ｋｇ当り、０．２ｍＪ！の商業的
ペントサン化剤Ｂｉｏｐｅｎを加え、ｐＨ３，０，４０
℃で２時間酵素処理を行なった。

実施例１０では乾燥物’１ｋｇ当り０．２ａ＋ｆＬの上
記のペントサン化剤Ｂｉｏｐｅｎを加えｐＨ４，５，４
０℃で２時間酵素処理を行なフた。

実施例１１ではヨーロッパ特許２０１２２６に記載され
ている様なアルカリ処理を行った。

実施例９だけが本発明の条件によるものである。

得られた結果は次の表の通りである。

得られたデンプン試料は洗浄し、クールター計数器解析
によって粒度分布を評価した。結果は次の表に示す０粒
度分布は重量％である。

得られたデンプン粒子の顕微鏡試験によると、　ｐＨ４
，５では粒子は一層影響を受け、偏光十字の透明性は低
く、著しく膨潤していることが知られた。最適の結果は
ｐＨ３の場合、即ち本発明による処理によって得られる
ことが明らかである。

（発明の効果〕 本発明の方法によると、特に実施例によって明らかな通
り、デンプンの収率がよいのみならず、得られたデンプ
ンは微粒子であり、且つ粒度が揃っており、この微粒子
デンプンは特に化粧品、デンプン買食料、特殊紙及び生
分解性合成材料等の用途に適している。

このような純粋で微粉のデンプンとしては、現在までは
小麦デンプンから分離される直径が３〜１０μ−の粒子
部分（収率は２５〜３０重量％）が用いられていた。そ
の他には同様の製品は、米国特許２，６４２，１８５に
よると著しくうすめたデンプン溶液を液体サイクロンで
処理することによって求め得ると言う、デンプンの微粒
子部分を分離することは、しかしながら簡単でなく、又
これには多量の水が必要である。

さらに本発明の方法は小麦デンプン製造の残液のみなら
ず、ライ麦、大麦及びカラス麦等の穀粒からのデンプン
製造残液にも適用できる。

このように本発明方法は新規であり、且つその効果わき
わめて著しい。

他３名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　小麦、ライ麦、大麦及びカラス麦から成る群の穀粒
   からのデンプン製造残液にペントサン化活性を示す酵素
   剤を添加し、この様にして得られた残液をデンプン部分
   と分流とに分離することより成る方法において、酵素剤
   を添加する前に残液を乾燥物含量が１７〜２５重量％に
   なるまで濃縮し、酵素剤はｐＨ２．６〜３．７において
   、３０〜５０℃の温度で０．５〜４時間反応させること
   を特徴とするデンプン製造残液からのデンプン分離方法
   。 ２　得られたデンプン部分を洗浄、乾燥することにより
   成る請求項１に記載の方法。 ３　菌類とイーストの群から成る生物体から求められる
   酵素剤を用いることより成る請求項１または２に記載の
   方法。 ４　酵素剤がアスペルギラス　ニガー、トリコデルマ　
   ビリド、トリコデルマ　リーゼイ、ペニシリウム　エメ
   ルソニー及びヒューミコラ　インソレンスからなる群か
   ら求められることより成る請求項３に記載の方法。 ５　酵素剤を添加する残液として、小麦デンプンから、
   グルテンを清浄除去した残液を用いることより成る請求
   項１ないし４のいずれか１つに記載の方法。 ６　酵素剤を添加する残液として、グルテン洗浄後に得
   られるデンプン残液からデンプン部分を分離して得られ
   る残液を用いることより成る請求項５に記載の方法。 ７　酵素剤を１〜２時間反応させることより成る請求項
   １ないし６のいずれか１つに記載の方法。 ８　酵素剤をｐＨ３．０〜３．４で反応させることより
   成る請求項１ないし７のいずれか１つに記載の方法。 ９　酵素剤を３８〜４２℃の温度で反応させることより
   成る請求項１ないし８のいずれか１つに記載の方法。 １０　請求項１ないし９のいずれかに記載の方法によっ
   て求められるデンプン。 １１　粒子の少くとも９０重量％の直径が２〜１２μｍ
   であることより成る請求項１０項に記載のデンプン。