JP2002284749A - 塩基性アミノ酸溶液の製造方法 - Google Patents
塩基性アミノ酸溶液の製造方法Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
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- C12P13/04—Alpha- or beta- amino acids
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/42—Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
- B01D61/44—Ion-selective electrodialysis
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- C12P13/04—Alpha- or beta- amino acids
- C12P13/10—Citrulline; Arginine; Ornithine
Abstract
(57)【要約】
【課題】電気透析を用いて塩基性アミノ酸溶液から効率
良くカウンタアニオンを除去し高濃度な塩基性アミノ酸
溶液を取得する技術を提供すること。 【解決手段】塩基性アミノ酸塩類の溶液を陽イオン交換
膜と陰イオン交換膜とを組合せて用いた電気透析槽を使
用して電気透析を行う時に、アルカリ水溶液を当該塩基
性アミノ酸塩の溶液側に添加することで脱塩に加えて該
塩基性アミノ酸のカウンタアニオンを塩基性アミノ酸に
対して４０ｍｏｌ％以下になるように除去することを特
徴とする塩基性アミノ酸溶液の製造方法、および塩基性
アミノ酸塩類の溶液をアルカリ水溶液を添加してｐＨ７
〜１０に調節して陰イオン交換膜を単独で用いた電気透
析槽を使用して電気透析を行って脱カウンタアニオンを
行うことを特徴とする塩基性アミノ酸溶液の製造方法。
良くカウンタアニオンを除去し高濃度な塩基性アミノ酸
溶液を取得する技術を提供すること。 【解決手段】塩基性アミノ酸塩類の溶液を陽イオン交換
膜と陰イオン交換膜とを組合せて用いた電気透析槽を使
用して電気透析を行う時に、アルカリ水溶液を当該塩基
性アミノ酸塩の溶液側に添加することで脱塩に加えて該
塩基性アミノ酸のカウンタアニオンを塩基性アミノ酸に
対して４０ｍｏｌ％以下になるように除去することを特
徴とする塩基性アミノ酸溶液の製造方法、および塩基性
アミノ酸塩類の溶液をアルカリ水溶液を添加してｐＨ７
〜１０に調節して陰イオン交換膜を単独で用いた電気透
析槽を使用して電気透析を行って脱カウンタアニオンを
行うことを特徴とする塩基性アミノ酸溶液の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば動物飼料用
の添加物として重要と知られているＬ−リジンや輸液等
の医薬品として利用されるＬ−アルギニンやＬ−ヒスチ
ジンといった塩基性アミノ酸の製造法に関するものであ
る。
の添加物として重要と知られているＬ−リジンや輸液等
の医薬品として利用されるＬ−アルギニンやＬ−ヒスチ
ジンといった塩基性アミノ酸の製造法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来から知られている塩基性アミノ酸の
発酵法による製造法では、通常これまで、培地の電気的
中性を保つためにカウンタアニオン（counter anion、
対イオン）として硫酸イオンや塩化物イオン（塩素イオ
ン）が使われている。これらは、特開平５−３０９８５
号公報、特開平５−２４４９６９号公報などに記載され
るように主に硫酸アンモニウムとして供給される。
発酵法による製造法では、通常これまで、培地の電気的
中性を保つためにカウンタアニオン（counter anion、
対イオン）として硫酸イオンや塩化物イオン（塩素イオ
ン）が使われている。これらは、特開平５−３０９８５
号公報、特開平５−２４４９６９号公報などに記載され
るように主に硫酸アンモニウムとして供給される。
【０００３】ところで、リジンなどの塩基性アミノ酸
は、遊離態では結晶化が困難であるため塩化物の塩類
（塩酸塩）として販売されている場合が多い。しかしな
がら、塩基性アミノ酸の発酵法による製造方法では塩酸
塩は発酵缶の腐食などの原因となるので、これを回避す
る目的で硫酸塩で発酵されている場合が多い。
は、遊離態では結晶化が困難であるため塩化物の塩類
（塩酸塩）として販売されている場合が多い。しかしな
がら、塩基性アミノ酸の発酵法による製造方法では塩酸
塩は発酵缶の腐食などの原因となるので、これを回避す
る目的で硫酸塩で発酵されている場合が多い。
【０００４】この場合、製品形態とカウンタアニオンが
異なるため、樹脂を用いることで発酵法で製造されたま
まの塩基性アミノ酸塩からそのカウンタアニオン（例え
ば、硫酸イオン）を一旦除去し、所望のカウンタアニオ
ン（例えば、塩化物イオン）を酸として添加することで
目的のアミノ酸塩類の製造を行っており、樹脂による排
水等環境保全のための負荷が増大している。
異なるため、樹脂を用いることで発酵法で製造されたま
まの塩基性アミノ酸塩からそのカウンタアニオン（例え
ば、硫酸イオン）を一旦除去し、所望のカウンタアニオ
ン（例えば、塩化物イオン）を酸として添加することで
目的のアミノ酸塩類の製造を行っており、樹脂による排
水等環境保全のための負荷が増大している。
【０００５】また、樹脂による場合、過剰の酸アルカリ
を必要とするため、目的のアミノ酸塩類の他に多くの副
生成物が排出されている。
を必要とするため、目的のアミノ酸塩類の他に多くの副
生成物が排出されている。
【０００６】また、リジンなどの塩基性アミノ酸を溶液
状のアミノ酸飼料添加物として提供する場合、カウンタ
アニオンが存在することで当該アミノ酸の溶解度が減少
するため、高濃度なアミノ酸溶液を製造するためには樹
脂によりカウンタアニオンを除去する必要があった。
状のアミノ酸飼料添加物として提供する場合、カウンタ
アニオンが存在することで当該アミノ酸の溶解度が減少
するため、高濃度なアミノ酸溶液を製造するためには樹
脂によりカウンタアニオンを除去する必要があった。
【０００７】一例としてリジンの場合、リジン塩酸塩は
１０℃において水１００ｇあたりリジンとして４３ｇ、
そしてリジン１／２硫酸塩は６８ｇしか溶解させること
ができないが、リジン単独（遊離リジン）での溶液では
液性はアルカリ性になり水１００ｇあたりリジンを１２
０ｇも溶解させることができる。なお、特開２０００−
２５６２９０号公報参照。
１０℃において水１００ｇあたりリジンとして４３ｇ、
そしてリジン１／２硫酸塩は６８ｇしか溶解させること
ができないが、リジン単独（遊離リジン）での溶液では
液性はアルカリ性になり水１００ｇあたりリジンを１２
０ｇも溶解させることができる。なお、特開２０００−
２５６２９０号公報参照。
【０００８】そのため、塩基性アミノ酸溶液からカウン
タアニオンを除去することは高濃度の塩基性アミノ酸溶
液を作成するためには必要不可欠である。
タアニオンを除去することは高濃度の塩基性アミノ酸溶
液を作成するためには必要不可欠である。
【０００９】従来、イオン交換膜を用いるアミノ酸発酵
液の精製方法としては、陽イオン交換膜と陰イオン交換
膜とを交互に複数用いた電気透析槽を使用してアミノ酸
の塩類水溶液中のアミノ酸残基を該イオン交換膜を透過
させてアミノ酸を製造する方法が知られているが（特公
昭３５−７６６６号公報）、アミノ酸などの有機分子の
移動度の低さから電気効率上必ずしも高いものではなか
った。
液の精製方法としては、陽イオン交換膜と陰イオン交換
膜とを交互に複数用いた電気透析槽を使用してアミノ酸
の塩類水溶液中のアミノ酸残基を該イオン交換膜を透過
させてアミノ酸を製造する方法が知られているが（特公
昭３５−７６６６号公報）、アミノ酸などの有機分子の
移動度の低さから電気効率上必ずしも高いものではなか
った。
【００１０】また、陽イオン交換膜や陰イオン交換膜を
透過できない、発酵微生物による各種の有機代謝物など
が多量に含まれる溶液ではイオン交換膜表面でこれらの
濃度が巨大になり、延いてはこれらの有機代謝物が析出
或いは凝集して交換膜上に沈着して膜を閉塞させ連続操
作を不可能とする等の欠点があった。
透過できない、発酵微生物による各種の有機代謝物など
が多量に含まれる溶液ではイオン交換膜表面でこれらの
濃度が巨大になり、延いてはこれらの有機代謝物が析出
或いは凝集して交換膜上に沈着して膜を閉塞させ連続操
作を不可能とする等の欠点があった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、電気
透析を用いて塩基性アミノ酸の塩類溶液から効率良くカ
ウンタアニオンを除去し塩基性アミノ酸の塩類の結晶が
析出しない濃度領域で高濃度な塩基性アミノ酸溶液を取
得する方法を提供することにある。
透析を用いて塩基性アミノ酸の塩類溶液から効率良くカ
ウンタアニオンを除去し塩基性アミノ酸の塩類の結晶が
析出しない濃度領域で高濃度な塩基性アミノ酸溶液を取
得する方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明者は前項記載の目
的を達成すべく鋭意研究の結果、電気透析により塩基性
アミノ酸のカウンタアニオンを除去する際に、アルカリ
水溶液を電気透析中、塩基性アミノ酸塩類溶液（被透析
液）側に添加することで、硫酸イオン等の塩基性アミノ
酸のカウンタアニオンがアミノ酸に対して４０ｍｏｌ％
以下にもなるように効率よく除去され得ることを見い出
し、このような知見に基いて本発明を完成した。
的を達成すべく鋭意研究の結果、電気透析により塩基性
アミノ酸のカウンタアニオンを除去する際に、アルカリ
水溶液を電気透析中、塩基性アミノ酸塩類溶液（被透析
液）側に添加することで、硫酸イオン等の塩基性アミノ
酸のカウンタアニオンがアミノ酸に対して４０ｍｏｌ％
以下にもなるように効率よく除去され得ることを見い出
し、このような知見に基いて本発明を完成した。
【００１３】すなわち、本発明は塩基性アミノ酸塩類の
溶液を陽イオン交換膜と陰イオン交換膜とを組合せて用
いた電気透析槽を使用して電気透析を行う時に、アルカ
リ水溶液を当該塩基性アミノ酸塩の溶液側に添加するこ
とで脱塩に加えて該塩基性アミノ酸のカウンタアニオン
を塩基性アミノ酸に対して４０ｍｏｌ％以下になるよう
に除去することを特徴とする塩基性アミノ酸溶液の製造
方法、および塩基性アミノ酸塩類の溶液をアルカリ水溶
液を添加してｐＨ７〜１０に調節して陰イオン交換膜を
単独で用いた電気透析槽を使用して電気透析を行って脱
カウンタアニオンを行うことを特徴とする塩基性アミノ
酸溶液の製造方法に関する。
溶液を陽イオン交換膜と陰イオン交換膜とを組合せて用
いた電気透析槽を使用して電気透析を行う時に、アルカ
リ水溶液を当該塩基性アミノ酸塩の溶液側に添加するこ
とで脱塩に加えて該塩基性アミノ酸のカウンタアニオン
を塩基性アミノ酸に対して４０ｍｏｌ％以下になるよう
に除去することを特徴とする塩基性アミノ酸溶液の製造
方法、および塩基性アミノ酸塩類の溶液をアルカリ水溶
液を添加してｐＨ７〜１０に調節して陰イオン交換膜を
単独で用いた電気透析槽を使用して電気透析を行って脱
カウンタアニオンを行うことを特徴とする塩基性アミノ
酸溶液の製造方法に関する。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【００１５】本発明の方法は、スルホン酸型もしくはカ
ルボン酸型の陽イオン交換膜と第４アンモニウム塩基型
や第３級アミン型などの陰イオン交換膜とを組み合わせ
た電気透析槽または第４アンモニウム塩基型や第３級ア
ミン型などの陰イオン交換膜を持つ電気透析槽で実施さ
れ、電気透析槽中の交換膜の数、透析槽の大きさ、透析
槽中の被透析液用および透析溶媒用の隔室の数、大きさ
等は、当業者であれば本発明の目的を達成することので
きるように所与の場合に必要に応じて適宜選択すること
ができる。
ルボン酸型の陽イオン交換膜と第４アンモニウム塩基型
や第３級アミン型などの陰イオン交換膜とを組み合わせ
た電気透析槽または第４アンモニウム塩基型や第３級ア
ミン型などの陰イオン交換膜を持つ電気透析槽で実施さ
れ、電気透析槽中の交換膜の数、透析槽の大きさ、透析
槽中の被透析液用および透析溶媒用の隔室の数、大きさ
等は、当業者であれば本発明の目的を達成することので
きるように所与の場合に必要に応じて適宜選択すること
ができる。
【００１６】本発明で用いられる電気透析槽の具体例と
しては、例えば、陰イオン交換膜と陽イオン交換膜によ
り、順次、陽極室、原料液室、塩回収液室（透析溶媒
室）および陰極室の各室に分けられた電気透析槽が挙げ
られる。そして、陰極室及び陽極室には例えば５％硫酸
ナトリウム溶液等を循環させる。原料液室にはリジン発
酵液などの塩基性アミノ酸塩類の溶液を、その隣の塩回
収液室には初めは純水などを流通させるようにする。
しては、例えば、陰イオン交換膜と陽イオン交換膜によ
り、順次、陽極室、原料液室、塩回収液室（透析溶媒
室）および陰極室の各室に分けられた電気透析槽が挙げ
られる。そして、陰極室及び陽極室には例えば５％硫酸
ナトリウム溶液等を循環させる。原料液室にはリジン発
酵液などの塩基性アミノ酸塩類の溶液を、その隣の塩回
収液室には初めは純水などを流通させるようにする。
【００１７】原料液室および塩回収液室は、各複数とす
ることももちろん可能である。詳述すると、電気透析は
例えば図１に示すような装置を用いて行われる。図１に
おいて、電気透析槽１中には陰イオン交換膜Ａ１、Ａ
２、Ａ３、・・・、Ａ１０と陽イオン交換膜Ｋ１、Ｋ
２、Ｋ３、・・・、Ｋ１０とが交互に配置され、さらに
Ｋ１０の次にＫ１１およびＫ１２と順次配置されて隔室
２、２、・・・、２を構成し、透析槽の端部には対向し
て陽極３（陽極室）と陰極４（陰極室）が備えられてい
る。
ることももちろん可能である。詳述すると、電気透析は
例えば図１に示すような装置を用いて行われる。図１に
おいて、電気透析槽１中には陰イオン交換膜Ａ１、Ａ
２、Ａ３、・・・、Ａ１０と陽イオン交換膜Ｋ１、Ｋ
２、Ｋ３、・・・、Ｋ１０とが交互に配置され、さらに
Ｋ１０の次にＫ１１およびＫ１２と順次配置されて隔室
２、２、・・・、２を構成し、透析槽の端部には対向し
て陽極３（陽極室）と陰極４（陰極室）が備えられてい
る。
【００１８】試料液（原料液、被透析液）は導管５及び
その枝管６、７、８、・・・、１５を経て透析槽内に供
給され、陰イオン交換膜と陽イオン交換膜の間の原料液
室を通り、枝管６’、７’、８’、・・・、１５’及び
導管５’を経て透析槽外へ排出される。また、透析され
てくるカウンタアニオンを捕集するための純水などの透
析溶媒は導管１６及びその枝管１７、１８、１９、・・
・、２７を経て透析槽内に供給され、枝管１７’、１
８’、１９’、・・・、２７’及び導管１６’を経て透
析槽外へ排出される。他方、電極として適切な塩、例え
ば硫酸ナトリウム、の溶液が導管２８ならびにその枝管
２９および３０を経て透析槽内に導入され、枝管２９’
および３０’ならびに導管２８’を経て透析槽外へ排出
される。この間、両電極間には直流電流を通じておく。
その枝管６、７、８、・・・、１５を経て透析槽内に供
給され、陰イオン交換膜と陽イオン交換膜の間の原料液
室を通り、枝管６’、７’、８’、・・・、１５’及び
導管５’を経て透析槽外へ排出される。また、透析され
てくるカウンタアニオンを捕集するための純水などの透
析溶媒は導管１６及びその枝管１７、１８、１９、・・
・、２７を経て透析槽内に供給され、枝管１７’、１
８’、１９’、・・・、２７’及び導管１６’を経て透
析槽外へ排出される。他方、電極として適切な塩、例え
ば硫酸ナトリウム、の溶液が導管２８ならびにその枝管
２９および３０を経て透析槽内に導入され、枝管２９’
および３０’ならびに導管２８’を経て透析槽外へ排出
される。この間、両電極間には直流電流を通じておく。
【００１９】上に説明した陽イオン交換膜と陰イオン交
換膜を組合せて併用する電気透析によれば、カウンタア
ニオンの除去に加えて脱塩も行なわれる。カウンタアニ
オンの除去を目的とする場合には、上述の陽イオン交換
膜と陰イオン交換膜との組み合わせの他に、陰イオン交
換膜のみを用いてもその目的を達成することができる。
換膜を組合せて併用する電気透析によれば、カウンタア
ニオンの除去に加えて脱塩も行なわれる。カウンタアニ
オンの除去を目的とする場合には、上述の陽イオン交換
膜と陰イオン交換膜との組み合わせの他に、陰イオン交
換膜のみを用いてもその目的を達成することができる。
【００２０】陰イオン交換膜のみを用いる場合には、例
えば図１において、陽イオン交換膜Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、
・・・、Ｋ１０を全て陰イオン交換膜で取り替えた電気
透析槽を用いれば良く、導管１６及びその枝管１７、１
８、１９、・・・、２７を経て透析槽内に供給され、枝
管１７’、１８’、１９’、・・・、２７’及び導管１
６’を経て透析槽外へ排出される透析溶媒としてはアル
カリ水溶液を使用することができる。被透析液は、カウ
ンタアニオンを除去するためにアルカリ水溶液を添加し
てｐＨ７〜１０に調整してから電気透析にかける。
えば図１において、陽イオン交換膜Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、
・・・、Ｋ１０を全て陰イオン交換膜で取り替えた電気
透析槽を用いれば良く、導管１６及びその枝管１７、１
８、１９、・・・、２７を経て透析槽内に供給され、枝
管１７’、１８’、１９’、・・・、２７’及び導管１
６’を経て透析槽外へ排出される透析溶媒としてはアル
カリ水溶液を使用することができる。被透析液は、カウ
ンタアニオンを除去するためにアルカリ水溶液を添加し
てｐＨ７〜１０に調整してから電気透析にかける。
【００２１】試料液の流入速度としては、膜面線速度１
ｃｍ／ｓｅｃ以上、好ましくは４〜６ｃｍ／ｓｅｃを用
いることができる。電気透析の条件、例えば電流密度、
電圧、電気透析を実施する時間などは、被透析液である
塩基性アミノ酸塩類の溶液の性質、共存する塩類、使用
する陽イオン交換膜や陰イオン交換膜の種類及び数、電
気透析槽の大きさなどに応じて適宜選択することができ
る。通常電流密度１〜５Ａ／ｄｍ２程度で良好な結果を
得ることができる。温度は室温〜７０℃にすることがで
きる。
ｃｍ／ｓｅｃ以上、好ましくは４〜６ｃｍ／ｓｅｃを用
いることができる。電気透析の条件、例えば電流密度、
電圧、電気透析を実施する時間などは、被透析液である
塩基性アミノ酸塩類の溶液の性質、共存する塩類、使用
する陽イオン交換膜や陰イオン交換膜の種類及び数、電
気透析槽の大きさなどに応じて適宜選択することができ
る。通常電流密度１〜５Ａ／ｄｍ２程度で良好な結果を
得ることができる。温度は室温〜７０℃にすることがで
きる。
【００２２】陽イオン交換膜と陰イオン交換膜の組み合
わせで電気透析を行う場合、原料液室から陰イオン交換
膜を通して対アニオンが透析除去され、そして陽イオン
交換膜を通して夾雑カチオンが塩回収室へ透析除去され
るが、塩基性アミノ酸を原料液側に残しながら塩基性ア
ミノ酸のカウンタアニオンを除去するためには、塩回収
室へ除去すべきカチオンが相対的に不足することにな
る。そこで、原料液側にアンモニア水などの陽イオン交
換膜を透過しやすいカチオンを含むアルカリ水溶液を添
加する。これによりアミノ酸を塩回収液側にロスするこ
となく塩基性アミノ酸のカウンタアニオンを塩回収液側
に除去することが可能になる。
わせで電気透析を行う場合、原料液室から陰イオン交換
膜を通して対アニオンが透析除去され、そして陽イオン
交換膜を通して夾雑カチオンが塩回収室へ透析除去され
るが、塩基性アミノ酸を原料液側に残しながら塩基性ア
ミノ酸のカウンタアニオンを除去するためには、塩回収
室へ除去すべきカチオンが相対的に不足することにな
る。そこで、原料液側にアンモニア水などの陽イオン交
換膜を透過しやすいカチオンを含むアルカリ水溶液を添
加する。これによりアミノ酸を塩回収液側にロスするこ
となく塩基性アミノ酸のカウンタアニオンを塩回収液側
に除去することが可能になる。
【００２３】本発明の製造方法に使用される陰イオン交
換膜及び陽イオン交換膜としては、例えば「セミレオン
ＡＭＶ」および「セレミオンＣＭＶ」（旭硝子社製品）
や「ＡＣＩＰＬＥＸ Ａ−２１１」および「同Ａ２０
１」ならびに「ＡＣＩＰＬＥＸＫ−１０１」（旭化成社
製品）などをあげることができる。
換膜及び陽イオン交換膜としては、例えば「セミレオン
ＡＭＶ」および「セレミオンＣＭＶ」（旭硝子社製品）
や「ＡＣＩＰＬＥＸ Ａ−２１１」および「同Ａ２０
１」ならびに「ＡＣＩＰＬＥＸＫ−１０１」（旭化成社
製品）などをあげることができる。
【００２４】電気透析に用いるイオン交換膜としては、
前記のような通常使用されているイオン交換膜で良い
が、塩基性アミノ酸の流出を防ぐ意味ではカチオン側の
分画分子量は塩基性アミノ酸の分子量より小さい方が好
ましく、例えば分画分子量１００程度のイオン交換膜を
用いることが好ましい。一方、アニオン側は、分画分子
量があまり小さいと除去効率が低下するので、主に除去
を目的とするイオンの分子量よりわずかに大きい分画分
子量の膜を用いるのがよく、硫酸イオンを除去する場合
には例えば分画分子量３００以上の膜を使用すると効率
良く除去することが可能である。
前記のような通常使用されているイオン交換膜で良い
が、塩基性アミノ酸の流出を防ぐ意味ではカチオン側の
分画分子量は塩基性アミノ酸の分子量より小さい方が好
ましく、例えば分画分子量１００程度のイオン交換膜を
用いることが好ましい。一方、アニオン側は、分画分子
量があまり小さいと除去効率が低下するので、主に除去
を目的とするイオンの分子量よりわずかに大きい分画分
子量の膜を用いるのがよく、硫酸イオンを除去する場合
には例えば分画分子量３００以上の膜を使用すると効率
良く除去することが可能である。
【００２５】本発明の製造方法において添加使用するア
ルカリ水溶液には特別の制限はなく、例えば、アンモニ
ア水、またはナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属
水酸化物の水溶液を挙げることができる。もっとも、透
析処理後の脱塩液を濃縮する場合にはアンモニア水を用
いることでアンモニアをドレイン側に除去することがで
きるので、この場合はアンモニアを用いることが好まし
い。ただし、濃縮をルーズＲＯなどにより行う場合には
この限りではない。
ルカリ水溶液には特別の制限はなく、例えば、アンモニ
ア水、またはナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属
水酸化物の水溶液を挙げることができる。もっとも、透
析処理後の脱塩液を濃縮する場合にはアンモニア水を用
いることでアンモニアをドレイン側に除去することがで
きるので、この場合はアンモニアを用いることが好まし
い。ただし、濃縮をルーズＲＯなどにより行う場合には
この限りではない。
【００２６】また、アルカリ水溶液の濃度についても特
別な制限はないが、溶液が希釈されると後工程の濃縮等
の負荷が増加する。これを回避するためには、アンモニ
ア水では２５〜２９％、そしてナトリウムなどのアルカ
リ金属カチオンを含有するアルカリ水溶液では２５〜４
８％程度の濃度とすれば良い。
別な制限はないが、溶液が希釈されると後工程の濃縮等
の負荷が増加する。これを回避するためには、アンモニ
ア水では２５〜２９％、そしてナトリウムなどのアルカ
リ金属カチオンを含有するアルカリ水溶液では２５〜４
８％程度の濃度とすれば良い。
【００２７】添加使用するアルカリの量は、除去される
べきアニオンに等モルまたはそれに加えて必要に応じて
当該塩基性アミノ酸の電荷に相当する量を添加するのみ
で十分であり、それを超える過剰のアルカリを必要とし
ない。
べきアニオンに等モルまたはそれに加えて必要に応じて
当該塩基性アミノ酸の電荷に相当する量を添加するのみ
で十分であり、それを超える過剰のアルカリを必要とし
ない。
【００２８】本発明の電気透析に供されるべきアミノ酸
溶液としては、市販のリジン塩酸塩等の塩基性アミノ酸
塩類を溶解させた塩基性アミノ酸溶液を用いることもで
きるが、合成法、発酵法、タンパク質加水分解法等によ
り得られたアミノ酸溶液、さらにはリジン塩酸塩結晶等
を晶析した後の晶析母液を用いることも可能である。
溶液としては、市販のリジン塩酸塩等の塩基性アミノ酸
塩類を溶解させた塩基性アミノ酸溶液を用いることもで
きるが、合成法、発酵法、タンパク質加水分解法等によ
り得られたアミノ酸溶液、さらにはリジン塩酸塩結晶等
を晶析した後の晶析母液を用いることも可能である。
【００２９】また、電気透析に供する塩基性アミノ酸塩
類の溶液中には、電気透析の効率を妨げない範囲内であ
れば発酵液や合成液由来のカチオン類、タンパク類、有
機酸等が含まれていてもよい。
類の溶液中には、電気透析の効率を妨げない範囲内であ
れば発酵液や合成液由来のカチオン類、タンパク類、有
機酸等が含まれていてもよい。
【００３０】電気透析を行う時にアルカリ水溶液を添加
する方法としては、予め電気透析に供する塩基性アミノ
酸塩類の溶液中に添加しておいてもよいし、電気透析を
行う過程において徐々に添加してもよい。
する方法としては、予め電気透析に供する塩基性アミノ
酸塩類の溶液中に添加しておいてもよいし、電気透析を
行う過程において徐々に添加してもよい。
【００３１】本発明の製造方法によって製造されてカウ
ンタイオンの減少せしめられた塩基性アミノ酸溶液は、
濃縮しても容易にはアミノ酸が析出しないので濃縮して
高濃度なアミノ酸溶液とすることができる。高濃度アミ
ノ酸溶液は、そのままアミノ酸溶液として利用すること
も可能であるが、さらに塩化物イオンなどの所望するカ
ウンタアニオンを酸として添加し塩基性アミノ酸の塩類
の結晶とすることで高度な精製も可能である。
ンタイオンの減少せしめられた塩基性アミノ酸溶液は、
濃縮しても容易にはアミノ酸が析出しないので濃縮して
高濃度なアミノ酸溶液とすることができる。高濃度アミ
ノ酸溶液は、そのままアミノ酸溶液として利用すること
も可能であるが、さらに塩化物イオンなどの所望するカ
ウンタアニオンを酸として添加し塩基性アミノ酸の塩類
の結晶とすることで高度な精製も可能である。
【００３２】また、本発明を用いることで様々なカウン
タアニオンを有する塩基性アミノ酸溶液から、目的にあ
ったカウンタアニオンを有するアミノ酸塩類への変換も
可能である。
タアニオンを有する塩基性アミノ酸溶液から、目的にあ
ったカウンタアニオンを有するアミノ酸塩類への変換も
可能である。
【００３３】本発明を用いて得られた塩廃液（塩回収
液）中には、主としてカウンタアニオン由来の塩類が含
むまれているので、この塩廃液から塩類を回収し発酵な
どの原料として再利用することも可能である。
液）中には、主としてカウンタアニオン由来の塩類が含
むまれているので、この塩廃液から塩類を回収し発酵な
どの原料として再利用することも可能である。
【００３４】
【実施例】以下、実施例により、本発明を具体的に説明
する。
する。
【００３５】実施例１（陽イオン交換膜と陰イオン交換
膜の併用（発酵液）） リジン生産能を有する微生物を用いて発酵したリジン発
酵液から微生物菌体を限外濾過膜により除去して得たリ
ジン溶液１，０４０ｇを用いて電気透析を行った。電気
透析に供した溶液中のリジン濃度は９．７％、カウンタ
アニオンである硫酸イオンの濃度は４．０％で、他に有
機酸が０．３％、カリウムイオン、ナトリウムイオンな
どのアルカリ金属イオンが０．２５％含有されていた。
この溶液を旭化成社製電気透析装置「Ｍｉｃｒｏ Ａｃ
ｉｌｙｚｅｒ Ｇ３」を用いて電気透析を行った。透析
に用いたイオン交換膜は陽イオン交換膜と陰イオン交換
膜を組み合せて使用した「ＡＣ−１２０−４００型」の
膜で分画分子量はカチオン側１００、そしてアニオン側
３００で膜面積はカチオン側およびアニオン側ともに４
００ｃｍ２である。
膜の併用（発酵液）） リジン生産能を有する微生物を用いて発酵したリジン発
酵液から微生物菌体を限外濾過膜により除去して得たリ
ジン溶液１，０４０ｇを用いて電気透析を行った。電気
透析に供した溶液中のリジン濃度は９．７％、カウンタ
アニオンである硫酸イオンの濃度は４．０％で、他に有
機酸が０．３％、カリウムイオン、ナトリウムイオンな
どのアルカリ金属イオンが０．２５％含有されていた。
この溶液を旭化成社製電気透析装置「Ｍｉｃｒｏ Ａｃ
ｉｌｙｚｅｒ Ｇ３」を用いて電気透析を行った。透析
に用いたイオン交換膜は陽イオン交換膜と陰イオン交換
膜を組み合せて使用した「ＡＣ−１２０−４００型」の
膜で分画分子量はカチオン側１００、そしてアニオン側
３００で膜面積はカチオン側およびアニオン側ともに４
００ｃｍ２である。
【００３６】塩回収液側の透析溶媒として純水３００ｇ
を用いて透析を開始した。電気透析を開始８分後から２
８％アンモニア水を被透析液に毎分０．８ｇの割合で添
加し始め、その後伝導度の低減が認められなくなるまで
電気透析を続行した。電気透析中の平均電流は１．４Ａ
／ｄｍ２、そして平均電圧は１３．８Ｖであった。電気
透析に要した時間は１２０分であり、被透析液の最終ｐ
Ｈは９．６であった。
を用いて透析を開始した。電気透析を開始８分後から２
８％アンモニア水を被透析液に毎分０．８ｇの割合で添
加し始め、その後伝導度の低減が認められなくなるまで
電気透析を続行した。電気透析中の平均電流は１．４Ａ
／ｄｍ２、そして平均電圧は１３．８Ｖであった。電気
透析に要した時間は１２０分であり、被透析液の最終ｐ
Ｈは９．６であった。
【００３７】電気透析後のアミノ酸溶液を分析したとこ
ろ、リジンは９４％回収する事ができていた。この時カ
ウンタイオンである硫酸イオンは７５％除去できてお
り、リジンに対して３３ｍｏｌ％にまで低下していた。
また、カリウムイオン、ナトリウムイオンなどのアルカ
リ金属イオンの除去率は９０％、そしてアンモニウムイ
オンは添加分も含めて除去率は８０％であった。有機酸
類の除去率は４５％であり、電気透析前と比較して溶液
中の固形分に占めるリジン量は６５％から８５％に上昇
していた（純度の向上）。この溶液を脱アンモニア濃縮
する事で室温において濃度５１％の高濃度リジン溶液を
リジン結晶の析出を見ることなく作成することができ
た。
ろ、リジンは９４％回収する事ができていた。この時カ
ウンタイオンである硫酸イオンは７５％除去できてお
り、リジンに対して３３ｍｏｌ％にまで低下していた。
また、カリウムイオン、ナトリウムイオンなどのアルカ
リ金属イオンの除去率は９０％、そしてアンモニウムイ
オンは添加分も含めて除去率は８０％であった。有機酸
類の除去率は４５％であり、電気透析前と比較して溶液
中の固形分に占めるリジン量は６５％から８５％に上昇
していた（純度の向上）。この溶液を脱アンモニア濃縮
する事で室温において濃度５１％の高濃度リジン溶液を
リジン結晶の析出を見ることなく作成することができ
た。
【００３８】実施例２（陽イオン交換膜と陰イオン交換
膜の併用（発酵液）） リジン生産能を有する微生物を用いて発酵したリジン発
酵液から微生物菌体を限外濾過膜により除去して得たリ
ジン溶液９９８ｇを用いて電気透析を行った。電気透析
に供した溶液中のリジン濃度は１２％、カウンタアニオ
ンである硫酸イオンの濃度は１．３％、塩化物イオン
（塩素イオン）濃度は２．４％で、他にカリウムイオ
ン、ナトリウムイオンなどのアルカリ金属イオンが０．
３％含有されていた。この溶液を旭化成社製電気透析装
置「Ｍｉｃｒｏ ＡｃｉｌｙｚｅｒＧ３」を用いて電気
透析を行った。透析に用いたイオン交換膜は「ＡＣ−１
２０−４００型」の膜で分画分子量はカチオン側１０
０、そしてアニオン側３００で膜面積はカチオン側およ
びアニオン側ともに４００ｃｍ２である。
膜の併用（発酵液）） リジン生産能を有する微生物を用いて発酵したリジン発
酵液から微生物菌体を限外濾過膜により除去して得たリ
ジン溶液９９８ｇを用いて電気透析を行った。電気透析
に供した溶液中のリジン濃度は１２％、カウンタアニオ
ンである硫酸イオンの濃度は１．３％、塩化物イオン
（塩素イオン）濃度は２．４％で、他にカリウムイオ
ン、ナトリウムイオンなどのアルカリ金属イオンが０．
３％含有されていた。この溶液を旭化成社製電気透析装
置「Ｍｉｃｒｏ ＡｃｉｌｙｚｅｒＧ３」を用いて電気
透析を行った。透析に用いたイオン交換膜は「ＡＣ−１
２０−４００型」の膜で分画分子量はカチオン側１０
０、そしてアニオン側３００で膜面積はカチオン側およ
びアニオン側ともに４００ｃｍ２である。
【００３９】塩回収液側の透析溶媒として純水３００ｇ
を用いて透析を開始した。電気透析を開始５分後から２
８％アンモニア水を被透析液に毎分０．７２ｇの割合で
添加し始め、その後伝導度の低減が認められなくなるま
で電気透析を続行した。電気透析に要した時間は１００
分であり、被透析液の最終ｐＨは９．３であった。
を用いて透析を開始した。電気透析を開始５分後から２
８％アンモニア水を被透析液に毎分０．７２ｇの割合で
添加し始め、その後伝導度の低減が認められなくなるま
で電気透析を続行した。電気透析に要した時間は１００
分であり、被透析液の最終ｐＨは９．３であった。
【００４０】電気透析後のアミノ酸溶液を分析したとこ
ろ、リジンは９４％回収する事ができていた。この時塩
化物イオンの除去率は９７％、そして硫酸イオンの除去
率は８０％であり、残留のカウンタイオンはリジンに対
して２９ｍｏｌ％にまで低下していた。カリウムイオ
ン、ナトリウムイオンなどのアルカリ金属イオンの除去
率は９０％であり、電気透析前と比較して溶液中の固形
分に占めるリジン量は６５％から８２％に上昇していた
（純度の向上）。この溶液を脱アンモニア濃縮する事で
室温において濃度４９％の高濃度リジン溶液をリジン結
晶の析出を見ることなく作成することができた。
ろ、リジンは９４％回収する事ができていた。この時塩
化物イオンの除去率は９７％、そして硫酸イオンの除去
率は８０％であり、残留のカウンタイオンはリジンに対
して２９ｍｏｌ％にまで低下していた。カリウムイオ
ン、ナトリウムイオンなどのアルカリ金属イオンの除去
率は９０％であり、電気透析前と比較して溶液中の固形
分に占めるリジン量は６５％から８２％に上昇していた
（純度の向上）。この溶液を脱アンモニア濃縮する事で
室温において濃度４９％の高濃度リジン溶液をリジン結
晶の析出を見ることなく作成することができた。
【００４１】実施例３（陽イオン交換膜と陰イオン交換
膜の併用（晶析母液）） リジン生産能を有する微生物を用いて発酵したリジン発
酵液から微生物菌体を限外濾過膜により除去して得たリ
ジン溶液からリジン塩酸塩結晶を取得したあとの晶析母
液４７０ｇに純水３００ｇを添加した溶液を用いて電気
透析を行った。電気透析に用いた溶液中のリジン濃度は
１０．９％、塩化物イオン濃度は４．２５％、硫酸イオ
ン濃度は５．７％、ナトリウムイオン濃度は０．６％、
カリウムイオン濃度は０．５５％、アンモニウムイオン
濃度は１．９％、そして有機酸類濃度は１．３％であっ
た。この溶液中の固形分に占めるリジンの割合は３４％
であった。この溶液を旭化成社製電気透析装置「Ｍｉｃ
ｒｏ ＡｃｉｌｙｚｅｒＧ３」を用いて電気透析を行っ
た。透析に用いたイオン交換膜は「ＡＣ−１２０−４０
０型」の膜で分画分子量はカチオン側１００、そしてア
ニオン側３００で膜面積はカチオン側およびアニオン側
ともに４００ｃｍ２である。
膜の併用（晶析母液）） リジン生産能を有する微生物を用いて発酵したリジン発
酵液から微生物菌体を限外濾過膜により除去して得たリ
ジン溶液からリジン塩酸塩結晶を取得したあとの晶析母
液４７０ｇに純水３００ｇを添加した溶液を用いて電気
透析を行った。電気透析に用いた溶液中のリジン濃度は
１０．９％、塩化物イオン濃度は４．２５％、硫酸イオ
ン濃度は５．７％、ナトリウムイオン濃度は０．６％、
カリウムイオン濃度は０．５５％、アンモニウムイオン
濃度は１．９％、そして有機酸類濃度は１．３％であっ
た。この溶液中の固形分に占めるリジンの割合は３４％
であった。この溶液を旭化成社製電気透析装置「Ｍｉｃ
ｒｏ ＡｃｉｌｙｚｅｒＧ３」を用いて電気透析を行っ
た。透析に用いたイオン交換膜は「ＡＣ−１２０−４０
０型」の膜で分画分子量はカチオン側１００、そしてア
ニオン側３００で膜面積はカチオン側およびアニオン側
ともに４００ｃｍ２である。
【００４２】塩回収液側の透析溶媒として純水３００ｇ
を用いて透析を開始した。電気透析開始後電圧値が一旦
低下した後再度上昇し始めた７０分後から２８％アンモ
ニア水を被透析液に毎分０．６４ｇの割合で添加し始
め、その後電流値が低下し、伝導度の低減が認められな
くなるまで電気透析を続行した。電気透析に要した時間
は１５０分であり、被透析液の最終ｐＨは９．４であっ
た。電気透析中の平均電流は２Ａ／ｄｍ２、そして平均
電圧は１２．２Ｖであった。
を用いて透析を開始した。電気透析開始後電圧値が一旦
低下した後再度上昇し始めた７０分後から２８％アンモ
ニア水を被透析液に毎分０．６４ｇの割合で添加し始
め、その後電流値が低下し、伝導度の低減が認められな
くなるまで電気透析を続行した。電気透析に要した時間
は１５０分であり、被透析液の最終ｐＨは９．４であっ
た。電気透析中の平均電流は２Ａ／ｄｍ２、そして平均
電圧は１２．２Ｖであった。
【００４３】電気透析後のアミノ酸溶液を分析したとこ
ろ、リジンは９４．５％回収する事ができていた。この
時塩化物イオンの除去率は９６％、そして硫酸イオンの
除去率は９０％であり、残留のカウンタアニオンはリジ
ンに対して２１ｍｏｌ％にまで低下していた。カリウム
イオン、ナトリウムイオンなどのアルカリ金属イオンの
除去率は９６％、そしてアンモニウムイオンは添加分も
含めて除去率は８５％であった。有機酸類の除去率は平
均で５７％であり、溶液中の固形分に占めるリジン量は
３４％から５３％に上昇していた（純度の向上）。この
溶液を脱アンモニア濃縮する事で粘度は２．４Ｐａ．ｓ
（１０℃）と上昇したが、リジン濃度３２％と電気透析
前の晶析母液の濃度１０．９％の約３倍の濃度の溶液を
リジン結晶の析出を見ることなく作成することができ
た。
ろ、リジンは９４．５％回収する事ができていた。この
時塩化物イオンの除去率は９６％、そして硫酸イオンの
除去率は９０％であり、残留のカウンタアニオンはリジ
ンに対して２１ｍｏｌ％にまで低下していた。カリウム
イオン、ナトリウムイオンなどのアルカリ金属イオンの
除去率は９６％、そしてアンモニウムイオンは添加分も
含めて除去率は８５％であった。有機酸類の除去率は平
均で５７％であり、溶液中の固形分に占めるリジン量は
３４％から５３％に上昇していた（純度の向上）。この
溶液を脱アンモニア濃縮する事で粘度は２．４Ｐａ．ｓ
（１０℃）と上昇したが、リジン濃度３２％と電気透析
前の晶析母液の濃度１０．９％の約３倍の濃度の溶液を
リジン結晶の析出を見ることなく作成することができ
た。
【００４４】実施例４（陽イオン交換膜と陰イオン交換
膜の併用（晶析母液）） リジン生産能を有する微生物を用いて発酵したリジン発
酵液から微生物菌体を限外濾過膜により除去して得たリ
ジン溶液からリジン塩酸塩結晶を取得したあとの晶析母
液４６７ｇに純水３００ｇを添加した溶液を用いて電気
透析を行った。電気透析に用いた溶液中のリジン濃度は
１０．８％、塩化物イオン濃度は４．０５％、硫酸イオ
ン濃度は５．３％、ナトリウムイオン濃度は０．５％、
カリウムイオン濃度は０．５％、アンモニウムイオン濃
度は１．８％、そして有機酸類濃度は１．３％であっ
た。この溶液中の固形分に占めるリジンの割合は３４％
であった。この溶液を旭化成社製電気透析装置「Ｍｉｃ
ｒｏ Ａｃｉｌｙｚｅｒ Ｇ３」を用いて電気透析を行
った。透析に用いたイオン交換膜は「ＡＣ−１３０−４
００型」の膜で分画分子量はカチオン側１００、そして
アニオン側１，０００で膜面積はカチオン側およびアニ
オン側ともに４００ｃｍ２である。
膜の併用（晶析母液）） リジン生産能を有する微生物を用いて発酵したリジン発
酵液から微生物菌体を限外濾過膜により除去して得たリ
ジン溶液からリジン塩酸塩結晶を取得したあとの晶析母
液４６７ｇに純水３００ｇを添加した溶液を用いて電気
透析を行った。電気透析に用いた溶液中のリジン濃度は
１０．８％、塩化物イオン濃度は４．０５％、硫酸イオ
ン濃度は５．３％、ナトリウムイオン濃度は０．５％、
カリウムイオン濃度は０．５％、アンモニウムイオン濃
度は１．８％、そして有機酸類濃度は１．３％であっ
た。この溶液中の固形分に占めるリジンの割合は３４％
であった。この溶液を旭化成社製電気透析装置「Ｍｉｃ
ｒｏ Ａｃｉｌｙｚｅｒ Ｇ３」を用いて電気透析を行
った。透析に用いたイオン交換膜は「ＡＣ−１３０−４
００型」の膜で分画分子量はカチオン側１００、そして
アニオン側１，０００で膜面積はカチオン側およびアニ
オン側ともに４００ｃｍ２である。
【００４５】塩回収液側の透析溶媒として純水３００ｇ
を用いて透析を開始した。電気透析開始後電圧値が一旦
低下した後再度上昇し始めた８０分後から２８％アンモ
ニア水を被透析液に毎分０．６１ｇの割合で添加し始
め、その後電流値が低下し、伝導度の低減が認められな
くなるまで電気透析を続行した。電気透析に要した時間
は１８０分であり、被透析液の最終ｐＨは９．６であっ
た。電気透析中の平均電流は１．９Ａ／ｄｍ２、そして
平均電圧は１１．２Ｖであった。
を用いて透析を開始した。電気透析開始後電圧値が一旦
低下した後再度上昇し始めた８０分後から２８％アンモ
ニア水を被透析液に毎分０．６１ｇの割合で添加し始
め、その後電流値が低下し、伝導度の低減が認められな
くなるまで電気透析を続行した。電気透析に要した時間
は１８０分であり、被透析液の最終ｐＨは９．６であっ
た。電気透析中の平均電流は１．９Ａ／ｄｍ２、そして
平均電圧は１１．２Ｖであった。
【００４６】電気透析後のアミノ酸溶液を分析したとこ
ろ、リジンは９０％回収する事ができていた。この時塩
化物イオンの除去率は９５％、そして硫酸イオンの除去
率は８０％であり、残留のカウンタアニオンはリジンに
対して３９ｍｏｌ％にまで低下していた。また、カリウ
ムイオン、ナトリウムイオンなどのアルカリ金属イオン
の除去率は９６％、そしてアンモニウムイオンは添加分
も含めて除去率は８５％であった。有機酸類の除去率は
平均で６２％であり、溶液中の固形分に占めるリジン量
は３４％から５０％に上昇していた（純度の向上）。こ
の溶液を脱アンモニア濃縮する事でリジン濃度３１％と
電気透析前の晶析母液の濃度１０．８％の約３倍の濃度
の溶液をリジン結晶の析出を見ることなく作成すること
ができた。
ろ、リジンは９０％回収する事ができていた。この時塩
化物イオンの除去率は９５％、そして硫酸イオンの除去
率は８０％であり、残留のカウンタアニオンはリジンに
対して３９ｍｏｌ％にまで低下していた。また、カリウ
ムイオン、ナトリウムイオンなどのアルカリ金属イオン
の除去率は９６％、そしてアンモニウムイオンは添加分
も含めて除去率は８５％であった。有機酸類の除去率は
平均で６２％であり、溶液中の固形分に占めるリジン量
は３４％から５０％に上昇していた（純度の向上）。こ
の溶液を脱アンモニア濃縮する事でリジン濃度３１％と
電気透析前の晶析母液の濃度１０．８％の約３倍の濃度
の溶液をリジン結晶の析出を見ることなく作成すること
ができた。
【００４７】実施例５（陽イオン交換膜と陰イオン交換
膜の併用（晶析母液）） リジン生産能を有する微生物を用いて発酵したリジン発
酵液から微生物菌体を限外濾過膜により除去して得たリ
ジン溶液からリジン塩酸塩結晶を取得したあとの晶析母
液４７０ｇに純水３００ｇを添加した溶液を用いて電気
透析を行った。電気透析に用いた溶液中のリジン濃度は
９．９％、塩化物イオン濃度は４．１％、硫酸イオン濃
度は５．７％、ナトリウムイオン濃度は０．６％、カリ
ウムイオン濃度は０．５６％、アンモニウムイオン濃度
は１．８％、そして有機酸類濃度は１．３％であった。
この溶液中の固形分に占めるリジンの割合は３４％であ
った。この溶液を旭化成社製電気透析装置「Ｍｉｃｒｏ
Ａｃｉｌｙｚｅｒ Ｇ３」を用いて電気透析を行っ
た。透析に用いたイオン交換膜は「ＡＣ−１２０−４０
０型」の膜で分画分子量はカチオン側１００、そしてア
ニオン側３００で膜面積はカチオン側およびアニオン側
ともに４００ｃｍ２である。
膜の併用（晶析母液）） リジン生産能を有する微生物を用いて発酵したリジン発
酵液から微生物菌体を限外濾過膜により除去して得たリ
ジン溶液からリジン塩酸塩結晶を取得したあとの晶析母
液４７０ｇに純水３００ｇを添加した溶液を用いて電気
透析を行った。電気透析に用いた溶液中のリジン濃度は
９．９％、塩化物イオン濃度は４．１％、硫酸イオン濃
度は５．７％、ナトリウムイオン濃度は０．６％、カリ
ウムイオン濃度は０．５６％、アンモニウムイオン濃度
は１．８％、そして有機酸類濃度は１．３％であった。
この溶液中の固形分に占めるリジンの割合は３４％であ
った。この溶液を旭化成社製電気透析装置「Ｍｉｃｒｏ
Ａｃｉｌｙｚｅｒ Ｇ３」を用いて電気透析を行っ
た。透析に用いたイオン交換膜は「ＡＣ−１２０−４０
０型」の膜で分画分子量はカチオン側１００、そしてア
ニオン側３００で膜面積はカチオン側およびアニオン側
ともに４００ｃｍ２である。
【００４８】塩回収液側の透析溶媒として純水３００ｇ
を用いて透析を開始した。電気透析開始後電圧値が一旦
低下した後再度上昇始めた８４分後に２８％アンモニア
水を被透析液のｐＨがリジンの等電点に達するまで９
９．６ｇ添加した。その後電気透析を続け、電流値が低
下し、伝導度の低減が認められなくなるまで電気透析を
続行した。電気透析に要した時間は２０８分であった。
を用いて透析を開始した。電気透析開始後電圧値が一旦
低下した後再度上昇始めた８４分後に２８％アンモニア
水を被透析液のｐＨがリジンの等電点に達するまで９
９．６ｇ添加した。その後電気透析を続け、電流値が低
下し、伝導度の低減が認められなくなるまで電気透析を
続行した。電気透析に要した時間は２０８分であった。
【００４９】電気透析後のアミノ酸溶液を分析したとこ
ろ、リジンは７５％回収する事ができていた。この時塩
化物イオンの除去率は９８％、そして硫酸イオンの除去
率は９４％であり、残留のカウンタアニオンはリジンに
対して１９ｍｏｌ％にまで低下していた。また、カリウ
ムイオン、ナトリウムイオンなどのアルカリ金属イオン
の除去率は９５％、そしてアンモニウムイオンは添加分
も含めて除去率は９３％であった。有機酸類の除去率は
平均で６７％であり、溶液中の固形分に占めるリジン量
は３４％から５０％に上昇していた（純度の向上）。こ
の溶液を脱アンモニア濃縮する事でリジン濃度３０％と
透析前晶析母液の濃度９．９％の約３倍の濃度の溶液を
リジン結晶の析出を見ることなく作成することができ
た。
ろ、リジンは７５％回収する事ができていた。この時塩
化物イオンの除去率は９８％、そして硫酸イオンの除去
率は９４％であり、残留のカウンタアニオンはリジンに
対して１９ｍｏｌ％にまで低下していた。また、カリウ
ムイオン、ナトリウムイオンなどのアルカリ金属イオン
の除去率は９５％、そしてアンモニウムイオンは添加分
も含めて除去率は９３％であった。有機酸類の除去率は
平均で６７％であり、溶液中の固形分に占めるリジン量
は３４％から５０％に上昇していた（純度の向上）。こ
の溶液を脱アンモニア濃縮する事でリジン濃度３０％と
透析前晶析母液の濃度９．９％の約３倍の濃度の溶液を
リジン結晶の析出を見ることなく作成することができ
た。
【００５０】実施例６（陰イオン交換膜の単独使用） リジン生産能を有する微生物を用いて発酵したリジン発
酵液から微生物菌体を限外濾過膜により除去して得たリ
ジン溶液８，５６０ｇを用いて電気透析を行った。電気
透析に供した溶液中のリジン濃度は１０．０％、カウン
タアニオンである硫酸イオン濃度は３．８％、有機酸濃
度は０．３％、カリウムイオン、ナトリウムイオンなど
のアルカリ金属イオン濃度は０．２５％であった。電気
透析槽として市販の旭硝子社製実験用電気透析槽「セレ
ミオン電気透析試験槽ＤＵ−０６」を用いた。有効面積
２０９ｃｍ２／１枚、そして膜間隔２ｍｍとなるように
同じく市販の同社製陰イオン交換膜「セレミオンＡＭ
Ｖ」２０枚を装填し、陽極室にアルカリ液を、隣室に被
透析液のリジン溶液を、そしてその隣室に透析溶媒のア
ルカリ水溶液をというように交互に液を流通させるよう
にした。最後の陰極室には水酸化ナトリウム溶液を通し
この液だけは他のアルカリ水溶液とは隔離して循環し
た。
酵液から微生物菌体を限外濾過膜により除去して得たリ
ジン溶液８，５６０ｇを用いて電気透析を行った。電気
透析に供した溶液中のリジン濃度は１０．０％、カウン
タアニオンである硫酸イオン濃度は３．８％、有機酸濃
度は０．３％、カリウムイオン、ナトリウムイオンなど
のアルカリ金属イオン濃度は０．２５％であった。電気
透析槽として市販の旭硝子社製実験用電気透析槽「セレ
ミオン電気透析試験槽ＤＵ−０６」を用いた。有効面積
２０９ｃｍ２／１枚、そして膜間隔２ｍｍとなるように
同じく市販の同社製陰イオン交換膜「セレミオンＡＭ
Ｖ」２０枚を装填し、陽極室にアルカリ液を、隣室に被
透析液のリジン溶液を、そしてその隣室に透析溶媒のア
ルカリ水溶液をというように交互に液を流通させるよう
にした。最後の陰極室には水酸化ナトリウム溶液を通し
この液だけは他のアルカリ水溶液とは隔離して循環し
た。
【００５１】被透析液であるリジン溶液のｐＨを予めア
ンモニア水によりｐＨ８．５に調整した液を平均３５Ｌ
／Ｈｒで循環しつつ１Ａ／ｄｍ２の電流を通して電気透
析を続行した。その結果４時間３０分を要して脱アニオ
ン操作が終了した。
ンモニア水によりｐＨ８．５に調整した液を平均３５Ｌ
／Ｈｒで循環しつつ１Ａ／ｄｍ２の電流を通して電気透
析を続行した。その結果４時間３０分を要して脱アニオ
ン操作が終了した。
【００５２】電気透析後のアミノ酸溶液を分析したとこ
ろ、リジンは９６％回収する事ができていた。この時カ
ウンタアニオンである硫酸イオンは７２％除去できてお
りリジンに対して３３ｍｏｌ％にまで低下していた。電
気透析前と比較して溶液中の固形分あたりのリジン量は
６５％から８３％に上昇していた（純度の向上）。この
溶液を脱アンモニア濃縮する事で室温において濃度４８
％の高濃度リジン溶液をリジン結晶の析出を見ることな
く作成することができた。
ろ、リジンは９６％回収する事ができていた。この時カ
ウンタアニオンである硫酸イオンは７２％除去できてお
りリジンに対して３３ｍｏｌ％にまで低下していた。電
気透析前と比較して溶液中の固形分あたりのリジン量は
６５％から８３％に上昇していた（純度の向上）。この
溶液を脱アンモニア濃縮する事で室温において濃度４８
％の高濃度リジン溶液をリジン結晶の析出を見ることな
く作成することができた。
【００５３】比較例１（アルカリ水溶液不添加） リジン生産能を有する微生物を用いて発酵したリジン発
酵液から微生物菌体を膜により除去して得たリジン溶液
からリジン塩酸塩結晶を取得したあとの晶析母液４７４
ｇに純水３００ｇを添加した溶液を用いて電気透析を行
った。電気透析に用いた溶液中のリジン濃度は１０．８
％、塩化物イオン濃度は３．９％、硫酸イオン濃度は
４．９％、ナトリウムイオン濃度は０．４１％、カリウ
ムイオン濃度は０．３９％、アンモニウムイオン濃度は
１．８％、そして有機酸類濃度は１．０％であった。こ
の溶液中の固形分に占めるリジンの割合は３４％であっ
た。この溶液を旭化成社製電気透析装置「Ｍｉｃｒｏ
Ａｃｉｌｙｚｅｒ Ｇ３」を用いて電気透析を行った。
透析に用いたイオン交換膜は「ＡＣ−１２０−４００
型」の膜で分画分子量はカチオン側１００、そしてアニ
オン側３００で膜面積はカチオン側およびアニオン側と
もに４００ｃｍ２である。
酵液から微生物菌体を膜により除去して得たリジン溶液
からリジン塩酸塩結晶を取得したあとの晶析母液４７４
ｇに純水３００ｇを添加した溶液を用いて電気透析を行
った。電気透析に用いた溶液中のリジン濃度は１０．８
％、塩化物イオン濃度は３．９％、硫酸イオン濃度は
４．９％、ナトリウムイオン濃度は０．４１％、カリウ
ムイオン濃度は０．３９％、アンモニウムイオン濃度は
１．８％、そして有機酸類濃度は１．０％であった。こ
の溶液中の固形分に占めるリジンの割合は３４％であっ
た。この溶液を旭化成社製電気透析装置「Ｍｉｃｒｏ
Ａｃｉｌｙｚｅｒ Ｇ３」を用いて電気透析を行った。
透析に用いたイオン交換膜は「ＡＣ−１２０−４００
型」の膜で分画分子量はカチオン側１００、そしてアニ
オン側３００で膜面積はカチオン側およびアニオン側と
もに４００ｃｍ２である。
【００５４】塩回収液側の透析溶媒として純水３００ｇ
を用いて透析を開始した。電気透析開始後一旦電圧値が
低下するが再度電圧が上昇し、電流値が低下し始める。
その後電流値が充分に小さくなり、伝導度の低減が認め
られなくなるまで電気透析を続行した。電気透析に要し
た時間は１５０分であり、被透析液のｐＨは５．９であ
った。
を用いて透析を開始した。電気透析開始後一旦電圧値が
低下するが再度電圧が上昇し、電流値が低下し始める。
その後電流値が充分に小さくなり、伝導度の低減が認め
られなくなるまで電気透析を続行した。電気透析に要し
た時間は１５０分であり、被透析液のｐＨは５．９であ
った。
【００５５】電気透析後のアミノ酸溶液を分析したとこ
ろ、リジンは９２％回収でき、塩化物イオンも９２％除
去することができていたが、硫酸イオンの除去率は５０
％にとどまり、残留のカウンタアニオンはリジンに対し
て１３０ｍｏｌ％であった。
ろ、リジンは９２％回収でき、塩化物イオンも９２％除
去することができていたが、硫酸イオンの除去率は５０
％にとどまり、残留のカウンタアニオンはリジンに対し
て１３０ｍｏｌ％であった。
【００５６】これらのことから、単なる電気透析によっ
ても過剰な塩類の除去は可能であるが、リジンのカウン
タアニオンまでは除去できていないことがわかる。ま
た、溶液中の固形分に占めるリジン量の上昇は３４％か
ら４５％にとどまり、実施例３と比較しても純度の向上
は低いものであった。
ても過剰な塩類の除去は可能であるが、リジンのカウン
タアニオンまでは除去できていないことがわかる。ま
た、溶液中の固形分に占めるリジン量の上昇は３４％か
ら４５％にとどまり、実施例３と比較しても純度の向上
は低いものであった。
【００５７】
【発明の効果】以上より、本発明によれば、電気透析時
にアンモニア水等のアルカリ水溶液を被透析液に添加す
ることでリジンなどの塩基性アミノ酸の塩類の溶液から
過剰な塩類に加えてカウンタアニオンも除去でき、これ
により高濃度のアミノ酸溶液を製造することが可能にな
り塩基性アミノ酸の輸送や保存時のコストの低減も可能
になる。さらに、塩基性アミノ酸溶液を噴霧造粒等の操
作を行う場合でも、高濃度の溶液を噴霧する事が可能に
なる。また、本発明によれば塩基性アミノ酸塩類の発酵
液などからカウンタアニオンを除去できるので、この溶
液に所望のアニオンを再添加することで目的にあったカ
ウンタアニオンを有するアミノ酸塩類の結晶などを製造
することができる。
にアンモニア水等のアルカリ水溶液を被透析液に添加す
ることでリジンなどの塩基性アミノ酸の塩類の溶液から
過剰な塩類に加えてカウンタアニオンも除去でき、これ
により高濃度のアミノ酸溶液を製造することが可能にな
り塩基性アミノ酸の輸送や保存時のコストの低減も可能
になる。さらに、塩基性アミノ酸溶液を噴霧造粒等の操
作を行う場合でも、高濃度の溶液を噴霧する事が可能に
なる。また、本発明によれば塩基性アミノ酸塩類の発酵
液などからカウンタアニオンを除去できるので、この溶
液に所望のアニオンを再添加することで目的にあったカ
ウンタアニオンを有するアミノ酸塩類の結晶などを製造
することができる。
【図１】本発明の方法の実施に使用される電気透析槽の
１例の概略説明図を示す。
１例の概略説明図を示す。
１ 電気透析槽本体 Ａ１〜Ａ１０ 陰イオン交換膜 Ｋ１〜Ｋ１２ 陽イオン交換膜 ３ 陽極 ４ 陰極 ５〜１５ 被透析液の導入管 ５‘〜１５’ 被透析液の排出管 １６〜２７ 透析されてくるカウンタアニオンを捕集す
るための透析溶媒の導入管 １６’〜２７’ 透析されてくるカウンタアニオンを捕
集した透析溶媒の排出管 ２８〜３０ 電極液の導入管 ２８’〜３０’ 電極液の排出管
るための透析溶媒の導入管 １６’〜２７’ 透析されてくるカウンタアニオンを捕
集した透析溶媒の排出管 ２８〜３０ 電極液の導入管 ２８’〜３０’ 電極液の排出管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸田 恭弘 神奈川県川崎市川崎区鈴木町１−１ 味の 素株式会社発酵技術研究所内 Ｆターム(参考） 2B150 DA48 4H006 AA02 AD32 BC53 BS10 BU32 NB23
Claims (2)
- 【請求項１】塩基性アミノ酸塩類の溶液を陽イオン交換
膜と陰イオン交換膜とを組合せて用いた電気透析槽を使
用して電気透析を行う時に、アルカリ水溶液を当該塩基
性アミノ酸塩の溶液側に添加することで脱塩に加えて該
塩基性アミノ酸のカウンタアニオンを塩基性アミノ酸に
対して４０ｍｏｌ％以下になるように除去することを特
徴とする塩基性アミノ酸溶液の製造方法。 - 【請求項２】塩基性アミノ酸塩類の溶液をアルカリ水溶
液を添加してｐＨ７〜１０に調節して陰イオン交換膜を
単独で用いた電気透析槽を使用して電気透析を行って脱
カウンタアニオンを行うことを特徴とする塩基性アミノ
酸溶液の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001084456A JP2002284749A (ja) | 2001-03-23 | 2001-03-23 | 塩基性アミノ酸溶液の製造方法 |
| US10/097,752 US6800185B2 (en) | 2001-03-23 | 2002-03-15 | Method for producing basic amino acid solution |
| FR0203527A FR2822396B1 (fr) | 2001-03-23 | 2002-03-21 | Procede de production d'une solution d'acide amine basique |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001084456A JP2002284749A (ja) | 2001-03-23 | 2001-03-23 | 塩基性アミノ酸溶液の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002284749A true JP2002284749A (ja) | 2002-10-03 |
Family
ID=18940124
Family Applications (1)
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