JP2000245491A - 高純度ｌ乳酸の製造方法 - Google Patents
高純度ｌ乳酸の製造方法Info
- Publication number
- JP2000245491A JP2000245491A JP11049094A JP4909499A JP2000245491A JP 2000245491 A JP2000245491 A JP 2000245491A JP 11049094 A JP11049094 A JP 11049094A JP 4909499 A JP4909499 A JP 4909499A JP 2000245491 A JP2000245491 A JP 2000245491A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lactic acid
- purity
- bacteria
- producing high
- waste
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Distillation Of Fermentation Liquor, Processing Of Alcohols, Vinegar And Beer (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 蒸気滅菌を行わないことにより、設備コスト
を低下させ、生産コストの安い高純度のＬ乳酸を製造す
る方法を提供する。 【解決手段】 蒸気滅菌しない開放系で、有機性廃棄物
にＬ乳酸を生産する乳酸菌を廃棄物に含まれる常在菌に
対し有効な濃度比で多量に添加する。
を低下させ、生産コストの安い高純度のＬ乳酸を製造す
る方法を提供する。 【解決手段】 蒸気滅菌しない開放系で、有機性廃棄物
にＬ乳酸を生産する乳酸菌を廃棄物に含まれる常在菌に
対し有効な濃度比で多量に添加する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は有機性廃棄物に微生
物を作用させて、Ｌ乳酸を高い純度で製造する方法に関
する。従って、本発明は、Ｌ乳酸を原料とするポリ乳酸
やポリヒドロキシ酪酸（ＰＨＢ）といった生分解性プラ
スチックの生産に関する産業分野で有効に利用可能であ
る。
物を作用させて、Ｌ乳酸を高い純度で製造する方法に関
する。従って、本発明は、Ｌ乳酸を原料とするポリ乳酸
やポリヒドロキシ酪酸（ＰＨＢ）といった生分解性プラ
スチックの生産に関する産業分野で有効に利用可能であ
る。
【０００２】
【従来の技術】Ｌ乳酸は一般には発酵法により生産され
ており、発酵法では特定の微生物が用いられるため、他
の菌を殺す必要があって、発酵系の蒸気滅菌が行われて
いる。この蒸気滅菌を適用する従来の発酵タンクは、一
旦全ての常在菌を殺菌後、特定の菌を入れるため、耐圧
性を有する頑丈な容器になり、更には付属設備もあって
その操作が容易でないので、設備コストを上げる要因と
なっており、これはＬ乳酸の製造方法においても同様で
ある。
ており、発酵法では特定の微生物が用いられるため、他
の菌を殺す必要があって、発酵系の蒸気滅菌が行われて
いる。この蒸気滅菌を適用する従来の発酵タンクは、一
旦全ての常在菌を殺菌後、特定の菌を入れるため、耐圧
性を有する頑丈な容器になり、更には付属設備もあって
その操作が容易でないので、設備コストを上げる要因と
なっており、これはＬ乳酸の製造方法においても同様で
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】Ｌ乳酸は、生分解性プ
ラスチックであるポリ乳酸の原料であるので、現在及び
将来に渡ってＬ乳酸の大きな需要が期待されている。こ
のＬ乳酸の大きな需要に答えるためには、Ｌ乳酸の生産
コストを引き下げる必要がある。また、２１世紀に焼酎
蒸留粕の海洋投棄が前面禁止になり、焼酎蒸留粕の廉価
で効率的な処理技術と共にそれを有用物質に変換する技
術が求められていた。本発明はかかる事情に鑑みてなさ
れたもので、蒸気滅菌を行わないことにより、設備コス
トを低下させ、生産コストの安い高純度のＬ乳酸を製造
する方法を提供することを目的とする。併せて、芋焼酎
蒸留粕の有効利用を目的とする。
ラスチックであるポリ乳酸の原料であるので、現在及び
将来に渡ってＬ乳酸の大きな需要が期待されている。こ
のＬ乳酸の大きな需要に答えるためには、Ｌ乳酸の生産
コストを引き下げる必要がある。また、２１世紀に焼酎
蒸留粕の海洋投棄が前面禁止になり、焼酎蒸留粕の廉価
で効率的な処理技術と共にそれを有用物質に変換する技
術が求められていた。本発明はかかる事情に鑑みてなさ
れたもので、蒸気滅菌を行わないことにより、設備コス
トを低下させ、生産コストの安い高純度のＬ乳酸を製造
する方法を提供することを目的とする。併せて、芋焼酎
蒸留粕の有効利用を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明に
係る高純度Ｌ乳酸の製造方法は、蒸気滅菌しない開放系
で、有機性廃棄物にＬ乳酸を生産する乳酸菌（以下Ｌ乳
酸菌という）を廃棄物に含まれる常在菌に対し有効な濃
度比で多量に添加している。これによって、従来のよう
に耐圧性を有する頑丈な容器は不要となる。また、本発
明に係る高純度Ｌ乳酸の製造方法においては、前記有機
性廃棄物に芋焼酎蒸留粕を用いることが好ましいが、そ
の他の有機性廃棄物であっても本発明は適用される。前
記Ｌ乳酸菌の常在菌に対する有効な濃度比は、例えば、
常在菌１に対して１０倍以上のＬ乳酸菌を使用するのが
好ましく、更により好ましくは、常在菌１に対してＬ乳
酸菌が１００倍〜２０００倍であることが好ましく、こ
れによって、製造したＬ乳酸とＤ乳酸中、これらの合計
中のＬ乳酸の割合が更に増加し、より純度の高いＬ乳酸
の製造が可能となる。これは１００倍以上の方がよりＬ
乳酸菌が支配し易く２０００倍より多くても無駄なため
である。
係る高純度Ｌ乳酸の製造方法は、蒸気滅菌しない開放系
で、有機性廃棄物にＬ乳酸を生産する乳酸菌（以下Ｌ乳
酸菌という）を廃棄物に含まれる常在菌に対し有効な濃
度比で多量に添加している。これによって、従来のよう
に耐圧性を有する頑丈な容器は不要となる。また、本発
明に係る高純度Ｌ乳酸の製造方法においては、前記有機
性廃棄物に芋焼酎蒸留粕を用いることが好ましいが、そ
の他の有機性廃棄物であっても本発明は適用される。前
記Ｌ乳酸菌の常在菌に対する有効な濃度比は、例えば、
常在菌１に対して１０倍以上のＬ乳酸菌を使用するのが
好ましく、更により好ましくは、常在菌１に対してＬ乳
酸菌が１００倍〜２０００倍であることが好ましく、こ
れによって、製造したＬ乳酸とＤ乳酸中、これらの合計
中のＬ乳酸の割合が更に増加し、より純度の高いＬ乳酸
の製造が可能となる。これは１００倍以上の方がよりＬ
乳酸菌が支配し易く２０００倍より多くても無駄なため
である。
【０００５】なお、Ｌ乳酸菌としては、例えば、Ｓｔｒ
ｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属の乳酸菌、ラクトバシラス（Ｌ
ａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）属のａｇｉｌｉｓ，ａｍｙ
ｌｏｐｈｉｌｕｓ，ａｎｉｍａｌｉｓ，ａｖｉａｌｉｕ
ｓ，ｂａｖａｌｉｃｕｓ，ｃａｓｅｌ，ｄｅｘｔｒｉｎ
ｉｃｕｓ，ｍａｌｔａｌｏｍｉｃｕｓ，ｍｕｌｉｎｕ
ｓ，ｐａｒａｃａｓｅｌ，ｒｈａｍｕｎｏｓｕｓ，ｒｕ
ｍｉｎｕｓ，ｓａｌｉｖａｒｉｕｓ，ｓｈａｒｐｅａｅ
等があり、これらの何れか１又は２以上を使用すること
になる。
ｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属の乳酸菌、ラクトバシラス（Ｌ
ａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）属のａｇｉｌｉｓ，ａｍｙ
ｌｏｐｈｉｌｕｓ，ａｎｉｍａｌｉｓ，ａｖｉａｌｉｕ
ｓ，ｂａｖａｌｉｃｕｓ，ｃａｓｅｌ，ｄｅｘｔｒｉｎ
ｉｃｕｓ，ｍａｌｔａｌｏｍｉｃｕｓ，ｍｕｌｉｎｕ
ｓ，ｐａｒａｃａｓｅｌ，ｒｈａｍｕｎｏｓｕｓ，ｒｕ
ｍｉｎｕｓ，ｓａｌｉｖａｒｉｕｓ，ｓｈａｒｐｅａｅ
等があり、これらの何れか１又は２以上を使用すること
になる。
【０００６】なお、前記有機性廃棄物に、必要に応じて
糖を添加することが好ましく、これによって、効率的に
乳酸菌を増加させ、乳酸の製造を促進できる働きがあ
る。
糖を添加することが好ましく、これによって、効率的に
乳酸菌を増加させ、乳酸の製造を促進できる働きがあ
る。
【０００７】次に、高純度Ｌ乳酸の製造方法の発明の経
緯について説明する。一般に乳酸菌は栄養要求性が複雑
であり、単純な培地では培養は難しい。しかし、栄養状
態さえ良好であれば、乳酸菌は増殖速度が速く、系の中
で優先種になりやすい。一般に乳酸菌はラセミ体の乳
酸、すなわちＬ型とＤ型の混在した光学不活性な乳酸を
生成するものが多い。高品質なポリ乳酸を生成するため
にはＬ型（Ｌ乳酸）あるいはＤ型（Ｄ乳酸）のみの乳酸
が必要であるが、蒸気滅菌をしない開放系で自然な乳酸
菌を使った乳酸発酵ではラセミ体の乳酸が主に生産され
ることが多い。そこで、本発明者は、有機性廃棄物に自
然に存在している常在菌の濃度を基準に、これよりもあ
る割合で多くのＬ乳酸菌を添加すれば、添加された多く
のＬ乳酸菌で系内が支配されて発酵が進むことを見いだ
した。本発明においては、常在菌の菌濃度である１ｍＬ
あたり１×１０3 〜１０6 個に対して１０倍以上で任意
の割合のＬ乳酸を生産する乳酸菌を添加し、初期菌体濃
度の差を利用してＬ乳酸菌を系の優先種とするのであ
る。
緯について説明する。一般に乳酸菌は栄養要求性が複雑
であり、単純な培地では培養は難しい。しかし、栄養状
態さえ良好であれば、乳酸菌は増殖速度が速く、系の中
で優先種になりやすい。一般に乳酸菌はラセミ体の乳
酸、すなわちＬ型とＤ型の混在した光学不活性な乳酸を
生成するものが多い。高品質なポリ乳酸を生成するため
にはＬ型（Ｌ乳酸）あるいはＤ型（Ｄ乳酸）のみの乳酸
が必要であるが、蒸気滅菌をしない開放系で自然な乳酸
菌を使った乳酸発酵ではラセミ体の乳酸が主に生産され
ることが多い。そこで、本発明者は、有機性廃棄物に自
然に存在している常在菌の濃度を基準に、これよりもあ
る割合で多くのＬ乳酸菌を添加すれば、添加された多く
のＬ乳酸菌で系内が支配されて発酵が進むことを見いだ
した。本発明においては、常在菌の菌濃度である１ｍＬ
あたり１×１０3 〜１０6 個に対して１０倍以上で任意
の割合のＬ乳酸を生産する乳酸菌を添加し、初期菌体濃
度の差を利用してＬ乳酸菌を系の優先種とするのであ
る。
【０００８】即ち、乳酸菌は栄養要求性があり、単純な
培地では培養できない。本来、栄養豊富な有機性廃棄物
ではこの点で乳酸菌の増殖に適しているが、生ゴミ等の
栄養豊富な有機性廃棄物では、Ｌ乳酸菌ばかりでなく、
様々な乳酸菌が増殖するため、開放系でのＬ乳酸菌のみ
の選択的な増殖は難しい。そこで様々な有機性廃棄物を
検討し、有機性廃棄物として芋焼酎蒸留粕がＬ乳酸菌の
選択的な増殖に有効であることがわかった。また、適量
の糖を加えることにより、更により効率的に乳酸が製造
されることがわかった。ここで、開放系とは他の菌を殺
す必要がなく発酵系の蒸気滅菌を行わないことをいうの
であって、乳酸菌の増殖に適した状態に系を整えるため
に嫌気性状態に保つことも含む。
培地では培養できない。本来、栄養豊富な有機性廃棄物
ではこの点で乳酸菌の増殖に適しているが、生ゴミ等の
栄養豊富な有機性廃棄物では、Ｌ乳酸菌ばかりでなく、
様々な乳酸菌が増殖するため、開放系でのＬ乳酸菌のみ
の選択的な増殖は難しい。そこで様々な有機性廃棄物を
検討し、有機性廃棄物として芋焼酎蒸留粕がＬ乳酸菌の
選択的な増殖に有効であることがわかった。また、適量
の糖を加えることにより、更により効率的に乳酸が製造
されることがわかった。ここで、開放系とは他の菌を殺
す必要がなく発酵系の蒸気滅菌を行わないことをいうの
であって、乳酸菌の増殖に適した状態に系を整えるため
に嫌気性状態に保つことも含む。
【０００９】さらに、Ｌ乳酸菌を好適に作用させてＬ乳
酸を生成するには、乳酸菌の活性に適した条件に系を整
えることが好ましく、ｐＨを３を越えて１２以下、しか
も嫌気性状態を適宜保ちながら、恒温槽を用いて常温か
ら５５℃の温度、より効果的には２０℃〜５０℃の範囲
に制御するのが望ましい。また、ｐＨを３を越えて１２
以下に保つのは、ｐＨが３以下の場合、又はｐＨが１２
を越える場合には、雰囲気液の酸性、アルカリ性が強す
ぎて、乳酸菌の活性が低下、あるいは死滅するためであ
り、微生物の活動に適した条件にｐＨを調節するのが好
ましく、ｐＨを５〜１０の範囲に制御するのがより好ま
しい。また、ここで嫌気性状態を適宜保つとは、常時、
嫌気状態を維持することの他、通気と嫌気状態を調節し
て乳酸の活動に適した主に嫌気状態にすることも含む。
酸を生成するには、乳酸菌の活性に適した条件に系を整
えることが好ましく、ｐＨを３を越えて１２以下、しか
も嫌気性状態を適宜保ちながら、恒温槽を用いて常温か
ら５５℃の温度、より効果的には２０℃〜５０℃の範囲
に制御するのが望ましい。また、ｐＨを３を越えて１２
以下に保つのは、ｐＨが３以下の場合、又はｐＨが１２
を越える場合には、雰囲気液の酸性、アルカリ性が強す
ぎて、乳酸菌の活性が低下、あるいは死滅するためであ
り、微生物の活動に適した条件にｐＨを調節するのが好
ましく、ｐＨを５〜１０の範囲に制御するのがより好ま
しい。また、ここで嫌気性状態を適宜保つとは、常時、
嫌気状態を維持することの他、通気と嫌気状態を調節し
て乳酸の活動に適した主に嫌気状態にすることも含む。
【００１０】
【発明の実施の形態】芋焼酎蒸留粕に糖を添加して、Ｌ
乳酸菌を加えた後、密閉状態等、酸素の供給を絶った条
件で検体の入った容器を恒温槽に静置した。容器内に存
在する常在菌とＬ乳酸菌の作用により発酵が進み、酸が
生成される。
乳酸菌を加えた後、密閉状態等、酸素の供給を絶った条
件で検体の入った容器を恒温槽に静置した。容器内に存
在する常在菌とＬ乳酸菌の作用により発酵が進み、酸が
生成される。
【００１１】酸の生成に伴うｐＨの低下はアルカリ剤を
添加することにより間欠的に調整する。使用するアルカ
リ剤はアンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウ
ム、水酸化カリウム等、何れのアルカリ剤でもよい。
添加することにより間欠的に調整する。使用するアルカ
リ剤はアンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウ
ム、水酸化カリウム等、何れのアルカリ剤でもよい。
【００１２】本発明を説明する実験例を以下に示す。生
成されるＬ乳酸の濃度はＨＰＬＣで測定し、Ｌ乳酸とＤ
乳酸の濃度は酵素法で測定した。なお、本発明は以下の
実験例に限られるものではない。
成されるＬ乳酸の濃度はＨＰＬＣで測定し、Ｌ乳酸とＤ
乳酸の濃度は酵素法で測定した。なお、本発明は以下の
実験例に限られるものではない。
【００１３】（実験例１）芋焼酎蒸留粕を遠心分離し、
上澄みを除いた湿潤な蒸留粕を実験に用いた。この湿潤
固形分１重量に対し、最初の遠心分離で取り除いた液相
９重量を密閉できるチューブに加えた。このとき、液中
の糖濃度が２５ｇ／Ｌ（リットル）になるようグルコー
スを添加した。常在菌の濃度が１×１０5 個／ｍＬだっ
たので、この濃度の１００倍になるようＬ乳酸菌Ｌａｃ
ｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｒｈａｍｎｏｓｕｓを添加し
た。これを３７℃の恒温槽に入れ、１２時間毎にＮａＯ
ＨでｐＨを中性に調整する操作を施した。発酵操作を７
２時間続けた。図１に発酵結果を示す。図より９５％以
上の純度でＬ乳酸が生成されていることがわかる。
上澄みを除いた湿潤な蒸留粕を実験に用いた。この湿潤
固形分１重量に対し、最初の遠心分離で取り除いた液相
９重量を密閉できるチューブに加えた。このとき、液中
の糖濃度が２５ｇ／Ｌ（リットル）になるようグルコー
スを添加した。常在菌の濃度が１×１０5 個／ｍＬだっ
たので、この濃度の１００倍になるようＬ乳酸菌Ｌａｃ
ｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｒｈａｍｎｏｓｕｓを添加し
た。これを３７℃の恒温槽に入れ、１２時間毎にＮａＯ
ＨでｐＨを中性に調整する操作を施した。発酵操作を７
２時間続けた。図１に発酵結果を示す。図より９５％以
上の純度でＬ乳酸が生成されていることがわかる。
【００１４】（実験例２）芋焼酎蒸留粕を遠心分離し、
上澄みを除いた湿潤な蒸留粕を実験に用いた。この湿潤
固形分１重量に対し、最初の遠心分離で取り除いた液相
９重量を密閉できるチューブに加えた。このとき、液中
の糖濃度が２５ｇ／Ｌになるようフルクトースを添加し
た。常在菌の濃度が１×１０5 個／ｍＬだったので、こ
の濃度の１００倍になるようＬ乳酸菌Ｌａｃｔｏｂａｃ
ｉｌｌｕｓ ｒｈａｍｎｏｓｕｓを添加した。これを３
７℃の恒温槽に入れ、１２時間毎にＮａＯＨでｐＨを中
性に調整する操作を施した。発酵操作を７２時間続け
た。図２に発酵結果を示す。図より９５％以上の純度で
Ｌ乳酸が生成されていることがわかる。
上澄みを除いた湿潤な蒸留粕を実験に用いた。この湿潤
固形分１重量に対し、最初の遠心分離で取り除いた液相
９重量を密閉できるチューブに加えた。このとき、液中
の糖濃度が２５ｇ／Ｌになるようフルクトースを添加し
た。常在菌の濃度が１×１０5 個／ｍＬだったので、こ
の濃度の１００倍になるようＬ乳酸菌Ｌａｃｔｏｂａｃ
ｉｌｌｕｓ ｒｈａｍｎｏｓｕｓを添加した。これを３
７℃の恒温槽に入れ、１２時間毎にＮａＯＨでｐＨを中
性に調整する操作を施した。発酵操作を７２時間続け
た。図２に発酵結果を示す。図より９５％以上の純度で
Ｌ乳酸が生成されていることがわかる。
【００１５】（実験例３）芋焼酎蒸留粕を遠心分離し、
上澄みを除いた湿潤な蒸留粕を実験に用いた。この湿潤
固形分１重量に対し、最初の遠心分離で取り除いた液相
９重量を密閉できるチューブに加えた。このとき、液中
の糖濃度が２５ｇ／Ｌになるようセロビオースを添加し
た。常在菌の濃度が１×１０5 個／ｍＬだったので、こ
の濃度の１００倍になるようＬ乳酸菌Ｌａｃｔｏｂａｃ
ｉｌｌｕｓ ｒｈａｍｎｏｓｕｓを添加した。これを３
７℃の恒温槽に入れ、１２時間毎にＮａＯＨでｐＨを中
性に調整する操作を施した。発酵操作を７２時間続け
た。図３に発酵結果を示す。図より９５％以上の純度で
Ｌ乳酸が生成されていることがわかる。
上澄みを除いた湿潤な蒸留粕を実験に用いた。この湿潤
固形分１重量に対し、最初の遠心分離で取り除いた液相
９重量を密閉できるチューブに加えた。このとき、液中
の糖濃度が２５ｇ／Ｌになるようセロビオースを添加し
た。常在菌の濃度が１×１０5 個／ｍＬだったので、こ
の濃度の１００倍になるようＬ乳酸菌Ｌａｃｔｏｂａｃ
ｉｌｌｕｓ ｒｈａｍｎｏｓｕｓを添加した。これを３
７℃の恒温槽に入れ、１２時間毎にＮａＯＨでｐＨを中
性に調整する操作を施した。発酵操作を７２時間続け
た。図３に発酵結果を示す。図より９５％以上の純度で
Ｌ乳酸が生成されていることがわかる。
【００１６】（実験例４）次に、常在菌とＬ乳酸菌の割
合を変えた場合の生成されるＬ乳酸純度に及ぼす影響に
ついて検討した。
合を変えた場合の生成されるＬ乳酸純度に及ぼす影響に
ついて検討した。
【００１７】芋焼酎蒸留粕を遠心分離し、上澄みを除い
た湿潤な蒸留粕を実験に用いた。この湿潤固形分１重量
に対し、最初の遠心分離で取り除いた液相９重量を密閉
できるチューブに加えた。このとき、液中の糖濃度が３
５ｇ／Ｌになるようグルコースを添加した。常在菌の濃
度が１×１０5 個／ｍＬだったので、この濃度の指数倍
になるようＬ乳酸菌Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｒｈ
ａｍｎｏｓｕｓを添加した。これを３７℃の恒温槽に入
れ、１２時間毎にＮａＯＨでｐＨを中性に調整する操作
を施した。発酵操作を７２時間続けた。図４に発酵結果
を示す。図より本実験例の条件では、Ｌ乳酸菌の濃度が
常在菌の１００倍以上であれば９０％以上の純度でＬ乳
酸が生成され、１０倍以上では８５％以上、１０００倍
以上では９５％の高濃度でＬ乳酸が生成されていること
がわかる。
た湿潤な蒸留粕を実験に用いた。この湿潤固形分１重量
に対し、最初の遠心分離で取り除いた液相９重量を密閉
できるチューブに加えた。このとき、液中の糖濃度が３
５ｇ／Ｌになるようグルコースを添加した。常在菌の濃
度が１×１０5 個／ｍＬだったので、この濃度の指数倍
になるようＬ乳酸菌Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｒｈ
ａｍｎｏｓｕｓを添加した。これを３７℃の恒温槽に入
れ、１２時間毎にＮａＯＨでｐＨを中性に調整する操作
を施した。発酵操作を７２時間続けた。図４に発酵結果
を示す。図より本実験例の条件では、Ｌ乳酸菌の濃度が
常在菌の１００倍以上であれば９０％以上の純度でＬ乳
酸が生成され、１０倍以上では８５％以上、１０００倍
以上では９５％の高濃度でＬ乳酸が生成されていること
がわかる。
【００１８】次に、芋焼酎蒸留粕にＬ乳酸菌を添加せず
に種菌として生ゴミを添加した場合について実験を試み
た。 （実験例５）芋焼酎蒸留粕を凍結処理法にて廃液と分離
し、分離した焼酎蒸留粕１重量に対し、廃液１重量を加
えた。これに糖濃度が３０ｇ／Ｌになるようグルコース
を加え、この混合物３０ｇを密閉できるチューブに詰
め、１％標準生ゴミを種菌として加えた。これを３７℃
の恒温槽に入れ、１２時間毎にＮａＯＨでｐＨを中性に
調整する操作を施す以外は静置して発酵操作を７２時間
続けた。
に種菌として生ゴミを添加した場合について実験を試み
た。 （実験例５）芋焼酎蒸留粕を凍結処理法にて廃液と分離
し、分離した焼酎蒸留粕１重量に対し、廃液１重量を加
えた。これに糖濃度が３０ｇ／Ｌになるようグルコース
を加え、この混合物３０ｇを密閉できるチューブに詰
め、１％標準生ゴミを種菌として加えた。これを３７℃
の恒温槽に入れ、１２時間毎にＮａＯＨでｐＨを中性に
調整する操作を施す以外は静置して発酵操作を７２時間
続けた。
【００１９】図５に結果を示す。図より生成した有機酸
のほとんどが乳酸であることがわかる。添加したグルコ
ースは発酵７２時間でほぼ消費され、その９３％が乳酸
に変換されていることがわかる。しかし、Ｌ乳酸の純度
は低く、わずかに５９％であった。本実験より、有機性
廃棄物として芋焼酎蒸留粕を使用し、適量の糖を加えた
が、Ｌ乳酸菌を添加しない場合にはＬ乳酸のみの選択的
な増殖は難しいことがわかる。
のほとんどが乳酸であることがわかる。添加したグルコ
ースは発酵７２時間でほぼ消費され、その９３％が乳酸
に変換されていることがわかる。しかし、Ｌ乳酸の純度
は低く、わずかに５９％であった。本実験より、有機性
廃棄物として芋焼酎蒸留粕を使用し、適量の糖を加えた
が、Ｌ乳酸菌を添加しない場合にはＬ乳酸のみの選択的
な増殖は難しいことがわかる。
【００２０】上記実験例より常在菌数の１０倍以上、好
ましくは１００倍以上の割合でＬ乳酸菌を添加すれば蒸
気滅菌を行わなくても、製造した高純度のＬ乳酸中に
は、Ｌ乳酸とＤ乳酸を含み、しかも、前記Ｌ乳酸がこれ
らの合計中の８５％以上を含むことが示唆された。つま
り、常在菌に対して１０倍以上、任意の濃度添加するこ
とによって、蒸気滅菌を行わなくても高濃度Ｌ乳酸の生
成が可能であった。
ましくは１００倍以上の割合でＬ乳酸菌を添加すれば蒸
気滅菌を行わなくても、製造した高純度のＬ乳酸中に
は、Ｌ乳酸とＤ乳酸を含み、しかも、前記Ｌ乳酸がこれ
らの合計中の８５％以上を含むことが示唆された。つま
り、常在菌に対して１０倍以上、任意の濃度添加するこ
とによって、蒸気滅菌を行わなくても高濃度Ｌ乳酸の生
成が可能であった。
【００２１】また、有機性廃棄物に糖質としてグルコー
ス、フルクトース、セロビオースを加えた場合について
各々、比較検討したが、各実験例に示すように、グルコ
ース、フルクトース、セロビオースの何れの糖質を添加
した例からも、乳酸が高濃度、高選択的に生成されてい
ることがわかる。従って、添加する糖の分量を多少変化
させても、又、他の糖を使用しても高濃度でＬ乳酸が生
成され、さらに、場合によっては、糖を添加しない場合
も本発明方法に含まれる。
ス、フルクトース、セロビオースを加えた場合について
各々、比較検討したが、各実験例に示すように、グルコ
ース、フルクトース、セロビオースの何れの糖質を添加
した例からも、乳酸が高濃度、高選択的に生成されてい
ることがわかる。従って、添加する糖の分量を多少変化
させても、又、他の糖を使用しても高濃度でＬ乳酸が生
成され、さらに、場合によっては、糖を添加しない場合
も本発明方法に含まれる。
【００２２】また、上記実験例では有機性廃棄物として
芋焼酎蒸留粕を用いて実験を行い、Ｌ乳酸が高濃度、高
選択的に生成されていることがわかったが、有効資源を
種々含む家庭、集合住宅、ホテル、飲食店、給食産業、
自治体、食品産業、酒類飲料産業、乳業産業、廃液処理
汚泥等から排出される他の有機性廃棄物を使用し、これ
に常在菌に対して高濃度のＬ乳酸菌を添加して高純度の
Ｌ乳酸を製造する場合も本発明方法に含まれる。
芋焼酎蒸留粕を用いて実験を行い、Ｌ乳酸が高濃度、高
選択的に生成されていることがわかったが、有効資源を
種々含む家庭、集合住宅、ホテル、飲食店、給食産業、
自治体、食品産業、酒類飲料産業、乳業産業、廃液処理
汚泥等から排出される他の有機性廃棄物を使用し、これ
に常在菌に対して高濃度のＬ乳酸菌を添加して高純度の
Ｌ乳酸を製造する場合も本発明方法に含まれる。
【００２３】また、上記実験例においては、Ｌ乳酸菌と
して、Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓｒｈａｍｎｏｓｕｓ
を使用したが、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属の乳酸
菌、ラクトバシラス（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）属
のａｇｉｌｉｓ，ａｍｙｌｏｐｈｉｌｕｓ，ａｎｉｍａ
ｌｉｓ，ａｖｉａｌｉｕｓ，ｂａｖａｌｉｃｕｓ，ｃａ
ｓｅｌ，ｄｅｘｔｒｉｎｉｃｕｓ，ｍａｌｔａｌｏｍｉ
ｃｕｓ，ｍｕｌｉｎｕｓ，ｐａｒａｃａｓｅｌ，ｒｈａ
ｍｕｎｏｓｕｓ，ｒｕｍｉｎｕｓ，ｓａｌｉｖａｒｉｕ
ｓ，ｓｈａｒｐｅａｅの何れか１又は２以上を使用する
場合も本発明方法に含まれる。
して、Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓｒｈａｍｎｏｓｕｓ
を使用したが、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属の乳酸
菌、ラクトバシラス（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）属
のａｇｉｌｉｓ，ａｍｙｌｏｐｈｉｌｕｓ，ａｎｉｍａ
ｌｉｓ，ａｖｉａｌｉｕｓ，ｂａｖａｌｉｃｕｓ，ｃａ
ｓｅｌ，ｄｅｘｔｒｉｎｉｃｕｓ，ｍａｌｔａｌｏｍｉ
ｃｕｓ，ｍｕｌｉｎｕｓ，ｐａｒａｃａｓｅｌ，ｒｈａ
ｍｕｎｏｓｕｓ，ｒｕｍｉｎｕｓ，ｓａｌｉｖａｒｉｕ
ｓ，ｓｈａｒｐｅａｅの何れか１又は２以上を使用する
場合も本発明方法に含まれる。
【００２４】
【発明の効果】本発明により、常在菌に対して高濃度の
Ｌ乳酸菌を添加させ、系をＬ乳酸菌で支配させることに
よって、蒸気滅菌することなく高い純度でＬ乳酸を製造
することができるようになった。これにより、発酵タン
クに耐圧性を有する頑丈な容器の使用が不必要になり、
設備コストを低下させ、高純度Ｌ乳酸を安く製造するこ
とができるようになった。また、有機性廃棄物として芋
焼酎蒸留粕を使用することによって、芋焼酎蒸留粕の廉
価で効率的な処理が図れると共に、生分解性プラスチッ
クであるポリ乳酸の原料であり現在及び将来に渡って大
きな需要が期待されているＬ乳酸という有用物質への変
換が可能となった。
Ｌ乳酸菌を添加させ、系をＬ乳酸菌で支配させることに
よって、蒸気滅菌することなく高い純度でＬ乳酸を製造
することができるようになった。これにより、発酵タン
クに耐圧性を有する頑丈な容器の使用が不必要になり、
設備コストを低下させ、高純度Ｌ乳酸を安く製造するこ
とができるようになった。また、有機性廃棄物として芋
焼酎蒸留粕を使用することによって、芋焼酎蒸留粕の廉
価で効率的な処理が図れると共に、生分解性プラスチッ
クであるポリ乳酸の原料であり現在及び将来に渡って大
きな需要が期待されているＬ乳酸という有用物質への変
換が可能となった。
【図１】芋焼酎蒸留粕とグルコースを基質とした乳酸発
酵における生成されるＬ乳酸の濃度を示す。
酵における生成されるＬ乳酸の濃度を示す。
【図２】芋焼酎廃液とフルクトースの混合液中での乳酸
発酵における生成されるＬ乳酸の濃度を示す。
発酵における生成されるＬ乳酸の濃度を示す。
【図３】芋焼酎蒸留粕とセロビオースの混合液中での乳
酸発酵における生成されるＬ乳酸の濃度を示す。
酸発酵における生成されるＬ乳酸の濃度を示す。
【図４】芋焼酎蒸留粕とグルコースを基質とし、添加す
る乳酸菌の割合を変えた時の生成されるＬ乳酸の濃度を
示す。
る乳酸菌の割合を変えた時の生成されるＬ乳酸の濃度を
示す。
【図５】芋焼酎蒸留粕とグルコースを基質とし、生ゴミ
を種菌として乳酸発酵させた場合の生成される有機酸の
濃度を示す。
を種菌として乳酸発酵させた場合の生成される有機酸の
濃度を示す。
Claims (6)
- 【請求項１】 蒸気滅菌しない開放系で、有機性廃棄物
にＬ乳酸を生産する乳酸菌を廃棄物に含まれる常在菌に
対し有効な濃度比で多量に添加することを特徴とする高
純度Ｌ乳酸の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の高純度Ｌ乳酸の製造方法
において、前記有機性廃棄物に芋焼酎蒸留粕を用いるこ
とを特徴とする高純度Ｌ乳酸の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の高純度Ｌ乳酸の製
造方法において、Ｌ乳酸菌の常在菌に対する有効な濃度
比は、１０倍以上であることを特徴とする高純度Ｌ乳酸
の製造方法。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の高
純度Ｌ乳酸の製造方法において、Ｌ乳酸菌として、Ｓｔ
ｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ属の乳酸菌、ラクトバシラス
（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）属のａｇｉｌｉｓ，ａ
ｍｙｌｏｐｈｉｌｕｓ，ａｎｉｍａｌｉｓ，ａｖｉａｌ
ｉｕｓ，ｂａｖａｌｉｃｕｓ，ｃａｓｅｌ，ｄｅｘｔｒ
ｉｎｉｃｕｓ，ｍａｌｔａｌｏｍｉｃｕｓ，ｍｕｌｉｎ
ｕｓ，ｐａｒａｃａｓｅｌ，ｒｈａｍｕｎｏｓｕｓ，ｒ
ｕｍｉｎｕｓ，ｓａｌｉｖａｒｉｕｓ，ｓｈａｒｐｅａ
ｅを何れか１又は２以上を含むことを特徴とする請求項
１記載の高純度Ｌ乳酸の製造方法。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載の高
純度Ｌ乳酸の製造方法において、製造した高純度のＬ乳
酸中には、Ｌ乳酸とＤ乳酸を含み、しかも、前記Ｌ乳酸
がこれらの合計中の８５％以上を含むことを特徴とする
高純度Ｌ乳酸の製造方法。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１項に記載の高
純度Ｌ乳酸の製造方法において、前記有機性廃棄物に、
必要に応じて糖を添加することを特徴とする高純度Ｌ乳
酸の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11049094A JP2000245491A (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | 高純度ｌ乳酸の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11049094A JP2000245491A (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | 高純度ｌ乳酸の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000245491A true JP2000245491A (ja) | 2000-09-12 |
Family
ID=12821518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11049094A Pending JP2000245491A (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | 高純度ｌ乳酸の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000245491A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002077252A1 (en) * | 2001-03-23 | 2002-10-03 | Vambola Kolbakov | The method of production of biodegradable lactic acid polymers and the use of lactic acid polymers produced using such a method |
| JP2011024477A (ja) * | 2009-07-24 | 2011-02-10 | Satsuma Shuzo Kk | 発酵乳飲食品およびその製造方法 |
| US8841113B2 (en) | 2009-10-23 | 2014-09-23 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Alkaliphilic lactic acid bacterium |
-
1999
- 1999-02-25 JP JP11049094A patent/JP2000245491A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002077252A1 (en) * | 2001-03-23 | 2002-10-03 | Vambola Kolbakov | The method of production of biodegradable lactic acid polymers and the use of lactic acid polymers produced using such a method |
| JP2011024477A (ja) * | 2009-07-24 | 2011-02-10 | Satsuma Shuzo Kk | 発酵乳飲食品およびその製造方法 |
| US8841113B2 (en) | 2009-10-23 | 2014-09-23 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Alkaliphilic lactic acid bacterium |
| JP5629876B2 (ja) * | 2009-10-23 | 2014-11-26 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 非滅菌発酵による乳酸製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Idris et al. | Effect of sodium alginate concentration, bead diameter, initial pH and temperature on lactic acid production from pineapple waste using immobilized Lactobacillus delbrueckii | |
| US6475759B1 (en) | Low PH lactic acid fermentation | |
| Vijayakumar et al. | Recent trends in the production, purification and application of lactic acid | |
| Krischke et al. | Continuous production of L-lactic acid from whey permeate by immobilized Lactobacillus casei subsp. casei | |
| JPS60214888A (ja) | ポリ−ｄ（−）−３−ヒドロキシ酪酸のバイオテクノロジ−による製造方法 | |
| AU676000B2 (en) | Bioreactor with immobilized lactic acid bacteria and the usethereof | |
| US5932455A (en) | Method for preparing pure lactic acid | |
| JP2000245491A (ja) | 高純度ｌ乳酸の製造方法 | |
| US20110318794A1 (en) | Method for producing d-lactic acid, and method for increasing optical purity of d-lactic acid or yield of d-lactic acid relative to sugar in lactic acid | |
| JP2006333847A (ja) | Ｌ−乳酸生産菌およびｌ−乳酸液製造方法 | |
| KR101496503B1 (ko) | 내부필터시스템이 구비된 생물반응기를 이용한 유산균의 고농도 배양 및 대사산물의 생산 방법 | |
| Omay et al. | Lactic acid fermentation from refectory waste: Factorial design analysis | |
| RU2205216C2 (ru) | Штамм бактерий enterococcus faecium в-2240d - продуцент оптически чистой l(+)-молочной кислоты и промышленный способ получения l(+)-молочной кислоты или ее солей | |
| JP2002085083A (ja) | 微生物を用いた代謝生産物の製造方法 | |
| KR100494337B1 (ko) | 식품쓰레기를 이용하여 유산을 제조하는 방법 | |
| WO2019008680A1 (ja) | ポリ乳酸の製造方法及びポリ乳酸製造装置 | |
| JPH10150996A (ja) | 連続発酵によるｌ−グルタミン酸の製造法 | |
| JP2009106278A (ja) | 発酵法によるｄ−乳酸の製法 | |
| JP2000236891A (ja) | 米焼酎蒸留粕からの乳酸の製造方法 | |
| JP2001258584A (ja) | 生ゴミから高光学純度の乳酸を製造する方法 | |
| JP4006518B2 (ja) | 生ゴミをリサイクルする方法 | |
| Richter et al. | Cell reuse in submerged lactic acid batch fermentation | |
| JPH10313887A (ja) | 有機性廃棄物からの乳酸の製造方法 | |
| Cotton | Evaluation of continuous lactic acid fermentation using a plastic composite support biofilm reactor and lactic acid recovery using emulsion liquid membrane extraction | |
| Moon et al. | Removal of Initial Lactic Acid Contaminated in Kitchen Refuse by Propionibacterium |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 5 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080919 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 5 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080919 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 6 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090919 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100919 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 7 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100919 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110919 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |