含有α,α‑海藻糖二水合物晶体的粉末的制备方法技术

提供的是制备方法，所述制备方法可以，将淀粉作为原料，通过连续的步骤，以优异的对淀粉收率，制备含有海藻糖二水合物晶体的粉末。通过提供含有基于无水物换算的98.0质量％以上的α,α‑海藻糖的α,α‑海藻糖二水合物晶体粉末的制备方法而解决上述课题，所述含有α,α‑海藻糖二水合物的晶体粉末的制备方法含有如下步骤，使异淀粉酶和环麦芽糖糊精‑葡聚糖转移酶与来源于节杆菌属微生物的α‑糖基海藻糖合酶和来源于节杆菌属微生物的海藻糖分离酶作用于液化淀粉，接着，使葡糖淀粉酶发挥作用，得到含有α,α‑海藻糖的糖液的步骤，从上述糖液，使α,α‑海藻糖二水合物晶体结晶的步骤，以及，通过离心分离而收集结晶的α,α‑海藻糖二水合物晶体，使其熟化、干燥的步骤，所述方法特征是，通过使用作为上述环麦芽糖糊精‑葡聚糖转移酶的来源于类芽孢杆菌属微生物的天然型或者重组型酶或者它们的突变体酶，不经过采用柱色谱法的分馏步骤，使得上述糖液中的α,α‑海藻糖含量超过基于无水物换算的86.0质量％。

【技术实现步骤摘要】
含有α,α-海藻糖二水合物晶体的粉末的制备方法本申请是2012年9月12日提交的同名专利技术专利申请201280055581.8的分案申请。
本专利技术，涉及含有α,α-海藻糖二水合物晶体的粉末的制备方法，详细地说，涉及含有α,α-海藻糖二水合物晶体的粉末的制备方法和通过所述制备方法得到的含有α,α-海藻糖二水合物晶体的粉末，所述方法从淀粉，通过连续的步骤，以优异收率，适于工业地制备含有高纯度的α,α-海藻糖二水合物晶体的粉末。
技术介绍
作为含有α,α-海藻糖(在下文，本说明书简称为“海藻糖”。)的二水合物晶体的粉末的制备方法，迄今为止已知多种方法。例如，专利文献1中公开了制备含有海藻糖二水合物晶体的粉末的方法，所述方法使β-淀粉酶或者β-淀粉酶和异淀粉酶作用于液化淀粉，接着，使麦芽糖·海藻糖转换酶作用于液化淀粉，得到含有海藻糖的糖液，将其适宜精制后，使海藻糖结晶，从而制备含有海藻糖二水合物晶体的粉末，专利文献2中公开了制备含有海藻糖二水合物晶体的粉末的方法，所述方法使异淀粉酶和α-糖基海藻糖合酶(别称“非还原性碳水化合物合酶”)以及海藻糖分离酶作用于液化淀粉，此外使葡糖淀粉酶作用于液化淀粉，得到含有海藻糖的糖液，将其适宜精制后，使海藻糖结晶，从而制备含有海藻糖二水合物晶体的粉末。此外，专利文献3、4中公开了含有海藻糖二水合物晶体的粉末的制备方法，所述方法在专利文献2中公开的上述制备方法中，联用异淀粉酶和环麦芽糖糊精-葡聚糖转移酶(在下文，简称为“CGT酶”。)，通过使上述的酶与α-糖基海藻糖合酶以及海藻糖分离酶一同发挥作用，使得上述含有海藻糖的糖液中的海藻糖含量升高。此外，专利文献5、6中，公开了制备含有海藻糖二水合物晶体的粉末的方法，所述方法使来自属于硫化叶菌属(Sulfolobus)的微生物的耐热性的α-糖基海藻糖合酶，或者耐热性的α-糖基海藻糖合酶和耐热性的海藻糖分离酶作用于液化淀粉，得到含有海藻糖的糖液，将其适宜精制后，使海藻糖结晶，从而制备含有海藻糖二水合物晶体的粉末。在这些公知的制备方法中，采用上述专利文献3、4中公开的各酶的组合情况下，将液化淀粉作为原料、不经过采用柱色谱法的分馏步骤，仅仅通过酶反应，可以容易地制备含有海藻糖的糖液，所述糖液海藻糖含量基于无水物换算超过80质量％，并且，如此制备的含有海藻糖的糖液的组分除海藻糖以外，大部分是葡萄糖，因此，具有海藻糖结晶性好的优点。因此，在采用上述专利文献3、4中公开的制备方法的情况下，使海藻糖二水合物晶体由上述含有海藻糖的糖液结晶，通过离心分离收集晶体的分蜜方式，可以以优异收率制备含有较高纯度海藻糖二水合物晶体的粉末。具体地说，在上述专利文献3、4中公开的制备方法中，在使用α-糖基海藻糖合酶以及作为海藻糖分离酶的来自属于节杆菌属(Arthrobacter)的微生物的酶的情况下，属于节杆菌属的微生物繁殖较快，此外，上述酶生产力也高，因此，在适于工业规模制备含有海藻糖二水合物晶体的粉末方面是极其有利的。由于这个原因，本申请人，现在，使用α-糖基海藻糖合酶以及作为海藻糖分离酶的来自属于节杆菌属的微生物的酶，通过上述专利文献3、4中公开的制备方法，制备含有高纯度海藻糖二水合物晶体的粉末(商品名为“ᅡレハ”、株式会社林原销售、制品规格的海藻糖纯度:98.0质量％以上。在下文，称为“食品级含有海藻糖二水合物晶体的粉末”。)，所述高纯度海藻糖二水合物晶体的粉末主要作为食品原料、化妆品原料等销售。但是，真实的情况是，在采用本专利技术制备方法情况下，目前，即使在将多种酶反应条件最优化的情况下，通过酶反应得到的含有海藻糖的糖液中的海藻糖含量，基于无水物换算也仅仅为约85质量％左右，对淀粉收率达不到40质量％。一方面，非专利文献1、2中公开了，通过使来自硫矿硫化叶菌(Sulfolobussolfataricus)的耐热性α-糖基海藻糖合酶、耐热性海藻糖分离酶以及耐热性异淀粉酶的各基因分别由大肠杆菌表达而制备的重组酶、或将部位特异的变异另外导入所述重组酶从而制造的突变体酶组合作用于可溶性淀粉，得到海藻糖含量基于无水物换算为87质量％左右的含有海藻糖的糖液。但是，非专利文献1、2中，作为原料使用的可溶性淀粉是通过经由酸处理淀粉除去淀粉粒内无定形部分而制备的非常特殊且昂贵的原料，即使得到例如海藻糖含量升高的酶反应液，将可溶性淀粉用作含有海藻糖二水合物晶体的粉末的适于工业的生产用的原料，从成本的角度看，绝对是不可能的。此外，非专利文献1、2中公开的重组酶或突变体酶没有作用于可溶性淀粉，而是作用于适于工业规模制备中使用的液化淀粉，在这种情况下，通过酶反应得到的含有海藻糖的糖液中的海藻糖含量当然少于87质量％左右，仅为85质量％左右，无法预期，可以将含有海藻糖二水合物晶体的粉末的对淀粉收率提高至目前的制备方法所能得到的收率以上的程度。此外，如果仅仅将含有海藻糖的糖液中的海藻糖含量提高至86.0质量％以上，可以考虑，针对含有海藻糖的糖液应用使用柱色谱法的柱分馏，收集含有大量海藻糖的级分。但是，如果进行柱分馏，仅仅因为步骤增加就导致制备成本，此外，必然损失作为含有大量海藻糖的级分而收集的级分以外的级分中包含的海藻糖，因此，假设，即使通过柱分馏，得到基于无水物换算的海藻糖含量超过86.0质量％的含有海藻糖的糖液，收集由所述糖液结晶的海藻糖二水合物晶体，制备含有海藻糖二水合物晶体的粉末，也不能避免对淀粉收率大幅度降低。此外，如果仅仅提高单一的对淀粉收率，也可以考虑采用所谓的全糖方式:不采用通过离心分离收集结晶的晶体的分蜜方式，而将含有结晶的晶体的糖膏取出并将其放入容器，使全部糖膏进行晶体固化，将晶体固化的糖膏粉碎，或者，喷雾干燥糖膏，得到粉末。但是，存在以下不方便，在采用全糖方式情况下，结晶的海藻糖以及糖膏中包含的葡萄糖的这样的制备方法中特有的共同的杂质均共同被粉末化，因此，得到的含有海藻糖二水合物晶体的粉末中的海藻糖含量不高于糖膏的海藻糖含量以上，不能得到含有高纯度的海藻糖二水合物晶体的粉末。虽然淀粉是现在较丰富存在、便宜、容易地获得的原料，但是，不是绝对无限存在的物质，限于一年期间地球人类生产的淀粉的总量。同时，淀粉的用途广泛，除了迄今为止的适于工业的用途、食品用，饲料用，或者作为食品原料的用途之外，近年，由于大量需要清洁能量，淀粉也被新用作生物乙醇等的燃料原料。在这样的情况下，从有效利用有限的资源方面来看，提高制品，即，含有海藻糖二水合物晶体的粉末的对淀粉收率是极其重要的。【现有技术文献】【专利文献】【专利文献1】特开平7-170977号公报【专利文献2】特开平7-213283号公报【专利文献3】特开平8-73504号公报【专利文献4】特开2000-228980号公报【专利文献5】特开平8-66188号公报【专利文献6】特开平8-66187号公报【非专利文献】【非专利文献1】フアン(Fang)等人、ジヤ一ナル·オブ·アグリカルチュラル·アンド·フ一ド·ケミストリ一(JournalofAgriculturalandFoodChemistry)、2007年、第55卷、5588至5594页【非专利文献2】ファン(Fang)等人、ジヤ一ナル·オブ·アグリカルチュラル本文档来自技高网...

【技术保护点】
含有α,α‑海藻糖二水合物晶体的粉末，其具有下列(1)和(2)的特征：(1)含有基于无水物换算的98.0质量％以上99.7质量％以下的α,α‑海藻糖；及(2)基于粉末X射线衍射图谱算出的α,α‑海藻糖二水合物晶体的结晶度是90.0％以上96.8％以下。

【技术特征摘要】
2011.09.21 JP 2011-206482;2012.07.30 JP 2012-168471.含有α,α-海藻糖二水合物晶体的粉末，其具有下列(1)和(2)的特征：(1)含有基于无水物换算的98.0质量％以上99.7质量％以下的α,α-海藻糖；及(2)基于粉末X射线衍射图谱算出的α,α-海藻糖二水合...

【专利技术属性】
技术研发人员：涩谷孝，伊泽精祐，
申请(专利权)人：株式会社林原，
类型：发明
国别省市：日本,JP