甘露糖提取方法技术

本发明专利技术的课题是提供通过对植物系原料实施两阶段的水解处理而能够从植物系原料极其容易地提取高纯度甘露糖的甘露糖提取方法。其解决手段是通过历经如下工序而从植物系原料中提取甘露糖：第一水解工序S1，将植物系原料M1与弱酸或稀释强酸的第一酸催化剂A1混合并加热；分离工序S2，将通过第一水解工序而得到的反应产物M2分离回收；以及第二水解工序S3，将通过分离工序而得到的反应产物与弱酸、稀释强酸、强酸或固体酸的第二酸催化剂A2混合并加热。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】甘露糖提取方法
本专利技术涉及甘露糖提取方法，尤其涉及通过实施利用酸类的两阶段的水解处理而从植物系原料获得高纯度甘露糖的提取方法。
技术介绍
作为单糖之一的甘露糖在近年来作为功能性糖类而备受关注。例如，与巨噬细胞的活化的相关性、抑制感染症、有用肠道细菌的增殖等领域（参照专利文献1、2等）。进而，作为甜味剂的添加成分的应用（参照专利文献3等）。因此，为了满足在活用甘露糖的活性效果的制剂、食品领域中的应用，甘露糖的需求正在快速扩大。现状是，甘露糖单体通过利用基于微生物等的酶解而由葡甘露聚糖等多糖类生产。因此，不容易提高生产效率。并且，制造经费也成为问题。因此，探索了效率更良好的甘露糖的提取方法。已知甘露糖是构成多糖类的糖链的糖之一，主要在植物的细胞壁等的表面以糖链状呈现。然而，葡甘露聚糖等的糖链与构成淀粉的直链淀粉、支链淀粉等不同，其不容易溶解，因此无法充分溶出。因此，虽然已经确认其存在，但其作为残留成分而尚未有效活用。鉴于这一点，提出了对于植物的细胞壁、换言之对于食品的残渣物进行酸和热处理而提取甘露糖的寡糖的方法（参照专利文献4、5等）。专利文献4中，向咖啡提取物中添加硫酸，专利文献5中添加乙酸或甲酸，历经加热而提取甘露寡糖（甘露低聚糖）。其中，该专利文献4、5中停留在寡糖阶段的提取，无法分解并提取至单糖的甘露糖。此外，反应所使用的酸为液体，因此，无法说容易从寡糖溶液中去除。进而，每次处理必须废弃酸液，生产效率、经费上的问题也很多。其中，基于一系列的原由，已明确使用酸对于含有葡甘露聚糖等甘露糖的糖链的分解而言是有效的。因而，期望在新的酸处理时的改良。本专利技术人等提出使用固体酸催化剂来代替现有的液体酸催化剂的甘露糖提取方法，其能够从植物系食品残渣中分解至单糖并提取甘露糖，且容易分离催化剂（参照专利文献6等）。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2004-159659号公报专利文献2：日本特开2010-22267号公报专利文献3：日本特开2001-352936号公报专利文献4：日本特公平5-52200号公报专利文献5：日本特开2011-132187号公报专利文献6：日本特开2017-000120号公报。
技术实现思路
专利技术所要解决的问题此外，在提取这些甘露糖时，不仅提取甘露糖，还提取半乳糖，两者不容易分离。为了以高纯度提取甘露糖，有时进一步通过色谱法等来分离半乳糖和甘露糖等，消耗劳力时间（手間）和成本。本专利技术是鉴于上述状况而提出的，其提供通过对植物系原料实施两阶段的水解处理而能够极其容易地提取高纯度甘露糖的甘露糖提取方法。用于解决问题的方法即，第一专利技术涉及甘露糖提取方法，其特征在于，通过历经如下工序而从植物系原料中提取甘露糖，第一水解工序，将前述植物系原料与第一酸催化剂混合并加热；分离工序，将通过前述第一水解工序而得到的反应产物分离回收；以及第二水解工序，将通过前述分离工序而得到的前述反应产物与第二酸催化剂混合并加热。第二专利技术涉及甘露糖提取方法，其特征在于，通过历经如下工序而从植物系原料中提取高纯度的甘露糖，第一水解工序，将包含半乳甘露聚糖的前述植物系原料与第一酸催化剂混合并加热，将前述半乳甘露聚糖中的半乳糖结构部与甘露糖结构部的键分解；以及第二水解工序，将通过前述第一水解工序而使前述半乳糖结构部分解并分离出的包含前述甘露糖结构部的反应产物与第二酸催化剂混合并加热，将前述反应产物所包含的前述甘露糖结构部中的甘露糖彼此的键分解。第三专利技术涉及甘露糖提取方法，其中，在第一或第二专利技术中，前述第一水解工序的酸催化剂为弱酸或稀释强酸。第四专利技术涉及甘露糖提取方法，其中，在第三专利技术中，前述第一水解工序的酸催化剂为柠檬酸、乙酸、草酸、稀硫酸、稀盐酸中的任一者。第五专利技术涉及甘露糖提取方法，其中，在第一~第四专利技术的任一项中，前述第一水解工序是在90~160℃的温度条件下加热3~72小时，前述第二水解工序结束后的提取液中的甘露糖量相对于甘露糖量与半乳糖量之和的比率为80%以上。第六专利技术涉及甘露糖提取方法，其中，在第五专利技术中，通过前述第一水解工序而得到的溶液中的半乳糖量相对于该半乳糖量与甘露糖量之和的比率为38%以上。第七专利技术涉及甘露糖提取方法，其中，在第一~第六专利技术的任一项中，前述第二水解工序的酸催化剂为弱酸、稀释强酸、强酸或固体酸。第八专利技术涉及甘露糖提取方法，其中，在第七专利技术中，前述第二水解工序的酸催化剂为柠檬酸、乙酸、草酸、稀硫酸、稀盐酸、硫酸、盐酸、通过对源自木质系原料的碳化物导入磺基进行磺化而得到的木质固体酸催化剂、或者通过对酚醛树脂导入磺基进行磺化而得到的树脂固体酸催化剂中的任一者。第九专利技术涉及甘露糖提取方法，其中，在第一~第八专利技术的任一项中，前述第二水解工序是在90~160℃的温度条件下加热1~24小时。第十专利技术涉及甘露糖提取方法，其中，在第一~第九专利技术的任一项中，前述植物系原料为咖啡豆提取残渣。第十一专利技术涉及甘露糖提取方法，其中，在第一~第九专利技术的任一项中，前述植物系原料为魔芋球根（こんにゃく芋）。专利技术的效果根据第一专利技术所述的甘露糖提取方法，通过历经将植物系原料与第一酸催化剂混合并加热的第一水解工序、将通过前述第一水解工序而得到的反应产物分离回收的分离工序、以及将通过前述分离工序而得到的前述反应产物与第二酸催化剂混合并加热的第二水解工序，从而从前述植物系原料中提取甘露糖，因此，能够极其容易地从植物系原料中提取高纯度的甘露糖，且能够压缩制造经费。根据第二专利技术所述的甘露糖提取方法，通过历经将包含半乳甘露聚糖的植物系原料与第一酸催化剂混合并加热，将前述半乳甘露聚糖中的半乳糖结构部与甘露糖结构部的键分解的第一水解工序，以及将通过前述第一水解工序而使前述半乳糖结构部分解并分离出的包含前述甘露糖结构部的反应产物与第二酸催化剂混合并加热，将前述反应产物所包含的前述甘露糖结构部中的甘露糖彼此的键分解的第二水解工序，从而从前述植物系原料中提取高纯度的甘露糖，因此，能够极其容易地从植物系原料中提取高纯度的甘露糖，且能够压缩制造经费。根据第三专利技术所述的甘露糖提取方法，在第一或第二专利技术中，前述第一水解工序的酸催化剂为弱酸或稀释强酸，因此，容易调整相对于植物系原料的水解反应，能够容易且可靠地实施第一水解工序。根据第四专利技术所述的甘露糖提取方法，在第三专利技术中，前述第一水解工序的酸催化剂为柠檬酸、乙酸、草酸、稀硫酸、稀盐酸中的任一者，因此，能够极其容易地提取高纯度的甘露糖。根据第五专利技术所述的甘露糖提取方法，在第一~第四专利技术的任一项中，在90~160℃的温度条件下加热3~72小时，前述第二水解工序结束后的提取液中的甘露糖量相对于甘露糖量与半乳糖量之和的比率为80%以上，因此，能够实现高效的反应促进和所得甘露糖的纯度稳定性。根据第六专利技术所述的甘露糖提取方法，在第五专利技术中，通过前述第一水解工序而得到的溶液中的半乳糖量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.甘露糖提取方法，其特征在于，通过历经如下工序而从植物系原料中提取甘露糖，/n第一水解工序，将所述植物系原料与第一酸催化剂混合并加热；/n分离工序，将通过所述第一水解工序而得到的反应产物分离回收；以及/n第二水解工序，将通过所述分离工序而得到的所述反应产物与第二酸催化剂混合并加热。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180514 JP 2018-093089;20190409 JP 2019-0741561.甘露糖提取方法，其特征在于，通过历经如下工序而从植物系原料中提取甘露糖，
第一水解工序，将所述植物系原料与第一酸催化剂混合并加热；
分离工序，将通过所述第一水解工序而得到的反应产物分离回收；以及
第二水解工序，将通过所述分离工序而得到的所述反应产物与第二酸催化剂混合并加热。


2.甘露糖提取方法，其特征在于，通过历经如下工序而从植物系原料中提取高纯度的甘露糖，
第一水解工序，将包含半乳甘露聚糖的所述植物系原料与第一酸催化剂混合并加热，将所述半乳甘露聚糖中的半乳糖结构部与甘露糖结构部的键分解；以及
第二水解工序，将通过所述第一水解工序而使所述半乳糖结构部分解并分离出的包含所述甘露糖结构部的反应产物与第二酸催化剂混合并加热，将所述反应产物所包含的所述甘露糖结构部中的甘露糖彼此的键分解。


3.根据权利要求1或2所述的甘露糖提取方法，其中，所述第一水解工序的酸催化剂为弱酸或稀释强酸。


4.根据权利要求3所述的甘露糖提取方法，其中，所述第一水解工序的酸催化剂为柠檬酸、乙酸、草酸、稀硫酸、稀盐酸中的任一者。
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【专利技术属性】
技术研发人员：原亨和，喜多祐介，灰毛辽平，山田浩史，
申请(专利权)人：二村化学株式会社，国立大学法人东京工业大学，
类型：发明
国别省市：日本;JP