JP2003259892A - 澱粉貯蔵収穫物の直接液化法による糖液製造方法および該糖液を使用するアミノ酸の発酵生産方法 - Google Patents
澱粉貯蔵収穫物の直接液化法による糖液製造方法および該糖液を使用するアミノ酸の発酵生産方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 澱粉貯蔵収穫物より澱粉を分離・精製す
ることなく、直接液化、糖化して工業的に安価に糖液を
製造し得る方法並びに該糖液を用いてアミノ酸を発酵生
産する方法を提供する。 【解決手段】 澱粉貯蔵収穫物を破砕・加水してスラリ
ー化し、これに先ず酸による澱粉液化処理を施し、次い
でアルカリでｐＨ４〜５に調整した後、糖化酵素による
糖化処理を施してなる糖液の製造方法並びに該糖液を発
酵原料に用いるアミノ酸の発酵生産方法。
ることなく、直接液化、糖化して工業的に安価に糖液を
製造し得る方法並びに該糖液を用いてアミノ酸を発酵生
産する方法を提供する。 【解決手段】 澱粉貯蔵収穫物を破砕・加水してスラリ
ー化し、これに先ず酸による澱粉液化処理を施し、次い
でアルカリでｐＨ４〜５に調整した後、糖化酵素による
糖化処理を施してなる糖液の製造方法並びに該糖液を発
酵原料に用いるアミノ酸の発酵生産方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、澱粉貯蔵収穫物か
ら澱粉を分離、精製することなく、澱粉貯蔵収穫物に直
接酸による澱粉液化処理を施し、次いで糖化酵素による
糖化処理を施して糖液を製造する方法並びに該糖液を発
酵原料に用いてアミノ酸を発酵生産する方法に関する
ら澱粉を分離、精製することなく、澱粉貯蔵収穫物に直
接酸による澱粉液化処理を施し、次いで糖化酵素による
糖化処理を施して糖液を製造する方法並びに該糖液を発
酵原料に用いてアミノ酸を発酵生産する方法に関する
【０００２】
【従来の技術】アミノ酸発酵の主原料となっているグル
コース糖液は、例えば、澱粉貯蔵収穫物であるキャッサ
バ芋、トウモロコシ等から分離・精製して製造されるタ
ピオカフラワー（タピオカ澱粉）、コーンスターチ等を
酵素糖化することにより生産されている。
コース糖液は、例えば、澱粉貯蔵収穫物であるキャッサ
バ芋、トウモロコシ等から分離・精製して製造されるタ
ピオカフラワー（タピオカ澱粉）、コーンスターチ等を
酵素糖化することにより生産されている。
【０００３】澱粉貯蔵収穫物から澱粉を分離・精製する
方法は、澱粉貯蔵収穫物を粉砕し加水洗浄して澱粉粕
（繊維分、蛋白質などの不純物）から澱粉を分離し、乾
燥することによって行われている。例えば、タピオカフ
ラワー製造法は、キャッサバ芋を粉砕しスラリー化した
上で加水洗浄し、ふるい分け（篩別）によって澱粉を分
離している。澱粉１ｔ生産あたりの所要水量は７０ｔに
もなるが、キャッサバ芋に含まれる澱粉のうちタピオカ
フラワーとして回収できるのは８５％程度で、残りの１
５％は澱粉粕に取り込まれて残留したり、排水中に流亡
するなどしてロス（損失）となっている。ロスとなる澱
粉は、９７％が澱粉粕中のセルロースやヘミセルロース
に結合または覆われた形で存在している。そのため、澱
粉粕の流水洗浄を用いた従来の澱粉生産方法では、収率
の向上は難しくなっている（朝倉書店１９６１年発行
「デンプンハンドブック」 ｐ５１７，ｐ５２２）。ア
ミノ酸発酵の主原料となっているグルコース糖液を生産
する場合は、こうして得られたタピオカフラワーを酵素
法により液化、糖化するが、タピオカフラワーから糖液
までのプロセスにおけるグルコース歩留まりはおよそ９
６％である（朝倉書店１９７７年発行「澱粉科学ハンド
ブック」 ｐ４４５）。遡ってキャッサバ芋中の澱粉を
出発点として糖液までのプロセスでグルコース歩留まり
を考えると、８５×０．９６＝８１．６％となる。すな
わち、キャッサバ芋中の糖質から抽出され発酵生産に使
用される糖質は、８１．６％ということになる。
方法は、澱粉貯蔵収穫物を粉砕し加水洗浄して澱粉粕
（繊維分、蛋白質などの不純物）から澱粉を分離し、乾
燥することによって行われている。例えば、タピオカフ
ラワー製造法は、キャッサバ芋を粉砕しスラリー化した
上で加水洗浄し、ふるい分け（篩別）によって澱粉を分
離している。澱粉１ｔ生産あたりの所要水量は７０ｔに
もなるが、キャッサバ芋に含まれる澱粉のうちタピオカ
フラワーとして回収できるのは８５％程度で、残りの１
５％は澱粉粕に取り込まれて残留したり、排水中に流亡
するなどしてロス（損失）となっている。ロスとなる澱
粉は、９７％が澱粉粕中のセルロースやヘミセルロース
に結合または覆われた形で存在している。そのため、澱
粉粕の流水洗浄を用いた従来の澱粉生産方法では、収率
の向上は難しくなっている（朝倉書店１９６１年発行
「デンプンハンドブック」 ｐ５１７，ｐ５２２）。ア
ミノ酸発酵の主原料となっているグルコース糖液を生産
する場合は、こうして得られたタピオカフラワーを酵素
法により液化、糖化するが、タピオカフラワーから糖液
までのプロセスにおけるグルコース歩留まりはおよそ９
６％である（朝倉書店１９７７年発行「澱粉科学ハンド
ブック」 ｐ４４５）。遡ってキャッサバ芋中の澱粉を
出発点として糖液までのプロセスでグルコース歩留まり
を考えると、８５×０．９６＝８１．６％となる。すな
わち、キャッサバ芋中の糖質から抽出され発酵生産に使
用される糖質は、８１．６％ということになる。
【０００４】また、特開２００１−２７５６９３号公報
には、剥皮、乾燥させて水分含量を１６重量％以下とし
た乾燥キャッサバ芋を１５０μｍ以下に粉砕し、これを
水に懸濁して３５重量％以上の澱粉を含む粗澱粉スラリ
ーを調整した後、澱粉液化酵素および糖化酵素を作用さ
せてなる高濃度糖液の製造方法が開示されているよう
に、剥皮、乾燥、破砕したキャッサバ芋の粒度を１５０
μｍ以下の微粉末にする必要があった。
には、剥皮、乾燥させて水分含量を１６重量％以下とし
た乾燥キャッサバ芋を１５０μｍ以下に粉砕し、これを
水に懸濁して３５重量％以上の澱粉を含む粗澱粉スラリ
ーを調整した後、澱粉液化酵素および糖化酵素を作用さ
せてなる高濃度糖液の製造方法が開示されているよう
に、剥皮、乾燥、破砕したキャッサバ芋の粒度を１５０
μｍ以下の微粉末にする必要があった。
【０００５】前述したようにキャッサバ芋以外の澱粉料
作物からの澱粉分離・精製法も、基本的にタピオカフラ
ワー製造法と同様な加水洗浄分離法を用いており、製品
に対する排水発生原単位が大きい。このことは、澱粉工
業においては処理・環境負荷の両面から課題となってい
る。
作物からの澱粉分離・精製法も、基本的にタピオカフラ
ワー製造法と同様な加水洗浄分離法を用いており、製品
に対する排水発生原単位が大きい。このことは、澱粉工
業においては処理・環境負荷の両面から課題となってい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記したように澱粉粕
中に残留し、糖として有効利用できない澱粉はかなりの
量に達する。従って、これらをすべて糖液製造における
グルコースへの転化対象にできるならば、原料澱粉貯蔵
収穫物から糖液に至るまでの加工コストが大幅に下が
り、ひいてはアミノ酸発酵工業の生産コストの大幅な削
減が可能になる。澱粉貯蔵収穫物中の澱粉を分離する工
程を省略し澱粉貯蔵収穫物中に含有される糖質を液体と
して効率よく回収する方法を確立するのが有効であると
考えられる。
中に残留し、糖として有効利用できない澱粉はかなりの
量に達する。従って、これらをすべて糖液製造における
グルコースへの転化対象にできるならば、原料澱粉貯蔵
収穫物から糖液に至るまでの加工コストが大幅に下が
り、ひいてはアミノ酸発酵工業の生産コストの大幅な削
減が可能になる。澱粉貯蔵収穫物中の澱粉を分離する工
程を省略し澱粉貯蔵収穫物中に含有される糖質を液体と
して効率よく回収する方法を確立するのが有効であると
考えられる。
【０００７】本発明はこうした観点に着目して澱粉貯蔵
収穫物から澱粉を分離、精製することなく、直接酸によ
る澱粉液化処理を施し、次いで糖化酵素による糖化処理
を施して糖液を効率よく製造する方法並びに当該糖液を
発酵原料に用いてアミノ酸を発酵生産する方法を提供す
ることを目的としている。
収穫物から澱粉を分離、精製することなく、直接酸によ
る澱粉液化処理を施し、次いで糖化酵素による糖化処理
を施して糖液を効率よく製造する方法並びに当該糖液を
発酵原料に用いてアミノ酸を発酵生産する方法を提供す
ることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために鋭意研究した結果、各種澱粉貯蔵収穫
物を破砕・加水してスラリー化し、硫酸、蓚酸等の酸に
より加水分解反応に供すれば、澱粉貯蔵収穫物中に含有
する澱粉のすべてが効率よく液化できること、次いで苛
性ソーダ、アンモニア水などのアルカリでｐＨ４〜５に
調整した後、これに糖化酵素を加えて糖化を行うことに
より、アミノ酸発酵生産に十分使用可能な糖化液を製造
し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
を達成するために鋭意研究した結果、各種澱粉貯蔵収穫
物を破砕・加水してスラリー化し、硫酸、蓚酸等の酸に
より加水分解反応に供すれば、澱粉貯蔵収穫物中に含有
する澱粉のすべてが効率よく液化できること、次いで苛
性ソーダ、アンモニア水などのアルカリでｐＨ４〜５に
調整した後、これに糖化酵素を加えて糖化を行うことに
より、アミノ酸発酵生産に十分使用可能な糖化液を製造
し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】すなわち、請求項１に係る発明は、澱粉貯
蔵収穫物を破砕・加水してスラリー化し、これに先ず酸
による澱粉液化処理を施し、次いでアルカリでｐＨ４〜
５に調整した後、糖化酵素による糖化処理を施すことを
特徴とする糖液の製造方法であり、請求項２に係る発明
は、酸による澱粉液化処理は、ｐＨ２以下の硫酸酸性下
に９０〜１１０℃の温度範囲で加熱を行う請求項１記載
の糖液の製造方法であり、請求項３に係る発明は、澱粉
貯蔵収穫物が、生キャッサバ芋またはその剥皮乾燥物で
ある請求項１又は２記載の糖液の製造方法であり、請求
項４に係る発明は、請求項１、２又は３記載の製造方法
により得られた糖液を発酵原料に用いるアミノ酸の発酵
生産法である。
蔵収穫物を破砕・加水してスラリー化し、これに先ず酸
による澱粉液化処理を施し、次いでアルカリでｐＨ４〜
５に調整した後、糖化酵素による糖化処理を施すことを
特徴とする糖液の製造方法であり、請求項２に係る発明
は、酸による澱粉液化処理は、ｐＨ２以下の硫酸酸性下
に９０〜１１０℃の温度範囲で加熱を行う請求項１記載
の糖液の製造方法であり、請求項３に係る発明は、澱粉
貯蔵収穫物が、生キャッサバ芋またはその剥皮乾燥物で
ある請求項１又は２記載の糖液の製造方法であり、請求
項４に係る発明は、請求項１、２又は３記載の製造方法
により得られた糖液を発酵原料に用いるアミノ酸の発酵
生産法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明において、原料として使用される澱粉貯蔵
収穫物については、収穫直後の新鮮なものの他に、皮を
剥いだものでも、乾燥したものでもよい。澱粉貯蔵収穫
物としては、例えばキャッサバ、甘藷、馬鈴薯などの地
下部をはじめ、とうもろこし、小麦、稲などの穀物、サ
ゴヤシなどの幹が挙げられる。
する。本発明において、原料として使用される澱粉貯蔵
収穫物については、収穫直後の新鮮なものの他に、皮を
剥いだものでも、乾燥したものでもよい。澱粉貯蔵収穫
物としては、例えばキャッサバ、甘藷、馬鈴薯などの地
下部をはじめ、とうもろこし、小麦、稲などの穀物、サ
ゴヤシなどの幹が挙げられる。
【００１１】原料である澱粉貯蔵収穫物に加水しながら
これをマスコロイダー、ラスパー等の磨砕機を用いて磨
砕して澱粉濃度１０〜２０重量％になるようにスラリー
化する。また、澱粉貯蔵収穫物が乾燥物である場合は、
乾式破砕処理を行ってから、加水してスラリー化しても
よい。
これをマスコロイダー、ラスパー等の磨砕機を用いて磨
砕して澱粉濃度１０〜２０重量％になるようにスラリー
化する。また、澱粉貯蔵収穫物が乾燥物である場合は、
乾式破砕処理を行ってから、加水してスラリー化しても
よい。
【００１２】スラリーが調製されたならば、酸によりｐ
Ｈ２以下の酸性条件下に晒し、攪拌しながら９０℃以
上、好ましくは９０〜１１０℃の温度範囲に加熱して、
原料中の澱粉を液化する。
Ｈ２以下の酸性条件下に晒し、攪拌しながら９０℃以
上、好ましくは９０〜１１０℃の温度範囲に加熱して、
原料中の澱粉を液化する。
【００１３】この操作により原料中に含まれる澱粉はす
べて液化反応の対象となり、従来澱粉精製段階で系外に
ロスしていた澱粉をも液化することができる。液化反応
時間は、３０分〜３時間程度でよい。
べて液化反応の対象となり、従来澱粉精製段階で系外に
ロスしていた澱粉をも液化することができる。液化反応
時間は、３０分〜３時間程度でよい。
【００１４】液化に使用する酸は、ｐＨ２以下の強酸性
条件を導く酸であればよく、例えば、塩酸、硫酸、蓚酸
が挙げられるが、硫酸、蓚酸等が好ましく、特に硫酸が
好ましい。
条件を導く酸であればよく、例えば、塩酸、硫酸、蓚酸
が挙げられるが、硫酸、蓚酸等が好ましく、特に硫酸が
好ましい。
【００１５】液化は、次の糖化段階において作用させる
糖化酵素の親和性が至適である液化率（＝デキストリン
の澱粉分解程度と定義。還元糖／全糖で表すこととす
る）に達する程度まで行うのがよい。液化率０．１前後
（０．０８〜０．１１）まで液化した後、水酸化ナトリ
ウム等のアルカリで糖化酵素至適ｐＨに調整したデキス
トリンスラリーに糖化酵素を添加し、糖化反応至適条件
下にて糖化反応を行い、グルコース糖液を得る。一般的
な至適条件は、５５〜６５℃、ｐＨ４〜５、糖化酵素添
加量２〜４Ｕｎｉｔ／澱粉ｇ、３０〜５０時間である。
糖化酵素の親和性が至適である液化率（＝デキストリン
の澱粉分解程度と定義。還元糖／全糖で表すこととす
る）に達する程度まで行うのがよい。液化率０．１前後
（０．０８〜０．１１）まで液化した後、水酸化ナトリ
ウム等のアルカリで糖化酵素至適ｐＨに調整したデキス
トリンスラリーに糖化酵素を添加し、糖化反応至適条件
下にて糖化反応を行い、グルコース糖液を得る。一般的
な至適条件は、５５〜６５℃、ｐＨ４〜５、糖化酵素添
加量２〜４Ｕｎｉｔ／澱粉ｇ、３０〜５０時間である。
【００１６】例えば、糖化酵素グルクザイム「ＮＬ４．
２」（天野製薬(株)製）を使用した場合の糖化反応至適
条件を示せば、次のとおりである。６０℃、ｐＨ４．５
の条件下、澱粉１ｇ当たり３Ｕｎｉｔ（糖化酵素原液４
２００Ｕｎｉｔ／ｍｌ）の糖化酵素添加、４８時間反応
させる。
２」（天野製薬(株)製）を使用した場合の糖化反応至適
条件を示せば、次のとおりである。６０℃、ｐＨ４．５
の条件下、澱粉１ｇ当たり３Ｕｎｉｔ（糖化酵素原液４
２００Ｕｎｉｔ／ｍｌ）の糖化酵素添加、４８時間反応
させる。
【００１７】上記の方法により得たグルコース糖液は、
そのままアミノ酸発酵の原料として用いることができ
る。また、このグルコース糖液から糖液粕（繊維分等を
中心とした糖化後の不溶成分）を分離除去し、扱い易く
した上でアミノ酸発酵の原料として使用してもよい。こ
の糖液粕分離除去操作は、糖化終了後でもよいが、液化
終了直後に行って粕と分離した液化液を糖化酵素至適条
件に調整し、糖化酵素を添加して糖液を得てもよい。
そのままアミノ酸発酵の原料として用いることができ
る。また、このグルコース糖液から糖液粕（繊維分等を
中心とした糖化後の不溶成分）を分離除去し、扱い易く
した上でアミノ酸発酵の原料として使用してもよい。こ
の糖液粕分離除去操作は、糖化終了後でもよいが、液化
終了直後に行って粕と分離した液化液を糖化酵素至適条
件に調整し、糖化酵素を添加して糖液を得てもよい。
【００１８】上記アミノ酸発酵におけるアミノ酸の種類
は問わないが、例えばグルタミン酸、リジン、トリプト
ファン、スレオニン、セリン、プロリン、アラニン、バ
リン、ロイシン、フェニルアラニン、ヒスチジン、アル
ギニン、オルニチン、グルタミン、アスパラギン酸等、
糖発酵により生産できるアミノ酸が挙げられる
は問わないが、例えばグルタミン酸、リジン、トリプト
ファン、スレオニン、セリン、プロリン、アラニン、バ
リン、ロイシン、フェニルアラニン、ヒスチジン、アル
ギニン、オルニチン、グルタミン、アスパラギン酸等、
糖発酵により生産できるアミノ酸が挙げられる
【００１９】発酵に用いる培地は、炭素源として本発明
の糖液を用いる他は、公知の培地と同様にして調整して
よい。また、本発明の糖液は、培地の炭素源の全量に使
用してもよく、炭素源の一部として使用してもよい。後
者の場合、残余の炭素源は従来用いていたものと同様で
よい。発酵方法は、従来の方法を用いてよい。
の糖液を用いる他は、公知の培地と同様にして調整して
よい。また、本発明の糖液は、培地の炭素源の全量に使
用してもよく、炭素源の一部として使用してもよい。後
者の場合、残余の炭素源は従来用いていたものと同様で
よい。発酵方法は、従来の方法を用いてよい。
【００２０】本発明の糖液を発酵培地の炭素源の一部と
し、従来糖液と混合使用した培地を用いたアミノ酸発酵
においては、後記実施例に示すように、従来糖のみを用
いた培地によるアミノ酸発酵に比べて、アミノ酸発酵収
率の向上効果が認められる。
し、従来糖液と混合使用した培地を用いたアミノ酸発酵
においては、後記実施例に示すように、従来糖のみを用
いた培地によるアミノ酸発酵に比べて、アミノ酸発酵収
率の向上効果が認められる。
【００２１】本発明により製造された糖液は、精製澱粉
より製造した糖液と比べて安価になるだけでなく、アミ
ノ酸発酵の原料として用いた場合の発酵収率の上昇も確
認され、澱粉貯蔵収穫物を出発原料としたアミノ酸発酵
プロセスの確立に成功した。また、このプロセスでは澱
粉貯蔵収穫物をスラリー化するために添加した水は、糖
液に取り込まれるため系外に排出することはなく、環境
負荷となるような廃水は一切発生しない。
より製造した糖液と比べて安価になるだけでなく、アミ
ノ酸発酵の原料として用いた場合の発酵収率の上昇も確
認され、澱粉貯蔵収穫物を出発原料としたアミノ酸発酵
プロセスの確立に成功した。また、このプロセスでは澱
粉貯蔵収穫物をスラリー化するために添加した水は、糖
液に取り込まれるため系外に排出することはなく、環境
負荷となるような廃水は一切発生しない。
【００２２】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。尚、本発明はこれに何ら限定されないことは云うま
でもない。
る。尚、本発明はこれに何ら限定されないことは云うま
でもない。
【００２３】実施例1：キャッサバ芋の直接糖化による
糖液の製造 無剥皮のキャッサバ芋１０ｋｇに２倍量（２０ｋｇ）の
水を加えながらマスコロイダーを用いて磨砕し、澱粉濃
度として約１０％のキャッサバ芋スラリーを調製した。
これをジャケット式の耐食性ステンレス槽に入れて攪拌
しつつ、９８％硫酸を滴下してスラリーのｐＨを１．０
とし、そこへ攪拌槽のジャケット内に生蒸気を投入して
スラリー温度を９５〜１００℃とした。スラリー温度を
維持したまま攪拌を３時間程度、液化終了の確認（ヨー
ド液とサンプルの呈色反応消失）まで続行した。液化終
了したスラリーは、直ちに６０℃に冷却するために、反
応槽のジャケット内への生蒸気の投入を停止し、ジャケ
ットに水を投入してスラリー温度を降下させた。その
後、水酸化ナトリウムをスラリーに投入してｐＨを４．
５とし、攪拌下に糖化酵素グルクザイムＮＬ４．２（天
野製薬(株)製）を２．３８ｍｌ添加した。引き続き攪拌
を続けながら反応槽を６０℃に４２時間維持し、糖化反
応を進めた。糖化反応終了後のスラリーは一旦スラリー
温度を７０℃に上げて同温度で３０分維持、再び６０℃
とした後にフィルタープレスを通して濾過し、繊維分を
中心とする濾過ケーキと、糖化液とに分離した。以上の
フローを図１に示す。
糖液の製造 無剥皮のキャッサバ芋１０ｋｇに２倍量（２０ｋｇ）の
水を加えながらマスコロイダーを用いて磨砕し、澱粉濃
度として約１０％のキャッサバ芋スラリーを調製した。
これをジャケット式の耐食性ステンレス槽に入れて攪拌
しつつ、９８％硫酸を滴下してスラリーのｐＨを１．０
とし、そこへ攪拌槽のジャケット内に生蒸気を投入して
スラリー温度を９５〜１００℃とした。スラリー温度を
維持したまま攪拌を３時間程度、液化終了の確認（ヨー
ド液とサンプルの呈色反応消失）まで続行した。液化終
了したスラリーは、直ちに６０℃に冷却するために、反
応槽のジャケット内への生蒸気の投入を停止し、ジャケ
ットに水を投入してスラリー温度を降下させた。その
後、水酸化ナトリウムをスラリーに投入してｐＨを４．
５とし、攪拌下に糖化酵素グルクザイムＮＬ４．２（天
野製薬(株)製）を２．３８ｍｌ添加した。引き続き攪拌
を続けながら反応槽を６０℃に４２時間維持し、糖化反
応を進めた。糖化反応終了後のスラリーは一旦スラリー
温度を７０℃に上げて同温度で３０分維持、再び６０℃
とした後にフィルタープレスを通して濾過し、繊維分を
中心とする濾過ケーキと、糖化液とに分離した。以上の
フローを図１に示す。
【００２４】出発キャッサバ生芋１０Kgには約２．８ｋ
ｇの澱粉が含まれていた（２８重量％）。得られた糖液
中のグルコースは２．９２ｋｇであった。従って、糖化
収率（グルコース／出発澱粉×１００）は１０４．１６
％であった。
ｇの澱粉が含まれていた（２８重量％）。得られた糖液
中のグルコースは２．９２ｋｇであった。従って、糖化
収率（グルコース／出発澱粉×１００）は１０４．１６
％であった。
【００２５】精製タピオカフラワーから糖液を製造する
糖液業界において、グルコースの平均的な回収率は１０
７％であるが、芋からの精製タピオカフラワーの回収率
は８５％である。従って、通常の糖液製造工程の出発点
をキャッサバ芋として考えると、グルコース収率は９
０．９５％となり、本発明ではグルコース収率が１３％
程度有利となる。
糖液業界において、グルコースの平均的な回収率は１０
７％であるが、芋からの精製タピオカフラワーの回収率
は８５％である。従って、通常の糖液製造工程の出発点
をキャッサバ芋として考えると、グルコース収率は９
０．９５％となり、本発明ではグルコース収率が１３％
程度有利となる。
【００２６】本発明よれば、グルコース収率の向上のみ
ならず、キャッサバ芋からの澱粉抽出工程の省略化によ
る生産コスト低下面でのメリットも大きい。
ならず、キャッサバ芋からの澱粉抽出工程の省略化によ
る生産コスト低下面でのメリットも大きい。
【００２７】また、本実施例において、キャッサバ芋ス
ラリー液化後のｐＨ調整に使用する水酸化ナトリウムの
代替としてアンモニアを使用すると、酸液化工程で添加
する硫酸とアンモニアとの反応で硫安が糖化スラリー中
に生じる。硫安は、特にリジン発酵において重要な培地
添加物であることを勘案すると、本発明の糖液をリジン
発酵の原料とする場合には、更に発酵培地用原料コスト
削減に寄与することになる。
ラリー液化後のｐＨ調整に使用する水酸化ナトリウムの
代替としてアンモニアを使用すると、酸液化工程で添加
する硫酸とアンモニアとの反応で硫安が糖化スラリー中
に生じる。硫安は、特にリジン発酵において重要な培地
添加物であることを勘案すると、本発明の糖液をリジン
発酵の原料とする場合には、更に発酵培地用原料コスト
削減に寄与することになる。
【００２８】実施例２：グルタミン酸発酵
培地には、グルコース ４９．５ｇ／Ｌ、ＭｇＳＯ4
０．５４ｇ／Ｌ、ＫＣｌ４．２ｇ、Ｈ3ＰＯ4 ２．１ｇ
／Ｌ、大豆蛋白酸加水分解物３３０．２ｍｇ（Ｎとし
て）／Ｌ、ビオチン ４９５μｇ／Ｌを含む基質溶液２
９０ｍｌを１２０℃で１５分間加熱殺菌してＳ型ジャー
に張り込んだ。
０．５４ｇ／Ｌ、ＫＣｌ４．２ｇ、Ｈ3ＰＯ4 ２．１ｇ
／Ｌ、大豆蛋白酸加水分解物３３０．２ｍｇ（Ｎとし
て）／Ｌ、ビオチン ４９５μｇ／Ｌを含む基質溶液２
９０ｍｌを１２０℃で１５分間加熱殺菌してＳ型ジャー
に張り込んだ。
【００２９】これに予め培養しておいたグルタミン酸生
産菌ブレビバクテリウム・ラクトフェルメンタム（ＡＴ
ＣＣ １３８６９）の種培養液３０ｍｌを加えて発酵を
開始した。発酵は１〜１．３ｋｒｐｍの攪拌と１／１ｖ
ｖｍの通気をし、ｐＨをアンモニアで７．２に維持して
行った。発酵温度は３３℃にし、培養開始後５時間目に
ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート２００
０ｍｇ／Ｌになるよう添加した。
産菌ブレビバクテリウム・ラクトフェルメンタム（ＡＴ
ＣＣ １３８６９）の種培養液３０ｍｌを加えて発酵を
開始した。発酵は１〜１．３ｋｒｐｍの攪拌と１／１ｖ
ｖｍの通気をし、ｐＨをアンモニアで７．２に維持して
行った。発酵温度は３３℃にし、培養開始後５時間目に
ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート２００
０ｍｇ／Ｌになるよう添加した。
【００３０】その後、発酵液中の糖濃度を１〜２ｇ／ｄ
ｌに保つように、基質溶液としてグルコース５２ｇ／ｄ
ｌ、「Ｆｅｒｍｏｌ １０００」０．６７ｇ／ｄｌの混
合液を連続的に追添供給した。
ｌに保つように、基質溶液としてグルコース５２ｇ／ｄ
ｌ、「Ｆｅｒｍｏｌ １０００」０．６７ｇ／ｄｌの混
合液を連続的に追添供給した。
【００３１】発酵開始時の培地（初発培地）に使用した
グルコースおよび発酵途中で追添したグルコースは市販
のグルコース、実施例１で得られた糖液（キャッサバ糖
液）、および両者を混合したものを用い、いずれも１２
０℃で１５分間加熱殺菌して使用した。市販のグルコー
スとキャッサバ糖液の混合比率を、Ｊａｒ１（初発培地
１：０、追添１：０）、Ｊａｒ２（初発培地１：０、追
添０：１）、Ｊａｒ３（初発培地１：０、追添３：
７）、Ｊａｒ４（初発培地１：０、追添７：３）、Ｊａ
ｒ５（初発培地４：６、追添４：６）、Ｊａｒ６（初発
培地７：３、追添７：３）として実験区を設定した。
グルコースおよび発酵途中で追添したグルコースは市販
のグルコース、実施例１で得られた糖液（キャッサバ糖
液）、および両者を混合したものを用い、いずれも１２
０℃で１５分間加熱殺菌して使用した。市販のグルコー
スとキャッサバ糖液の混合比率を、Ｊａｒ１（初発培地
１：０、追添１：０）、Ｊａｒ２（初発培地１：０、追
添０：１）、Ｊａｒ３（初発培地１：０、追添３：
７）、Ｊａｒ４（初発培地１：０、追添７：３）、Ｊａ
ｒ５（初発培地４：６、追添４：６）、Ｊａｒ６（初発
培地７：３、追添７：３）として実験区を設定した。
【００３２】発酵結果はグルコース基質溶液を連続供給
した場合（Ｊａｒ１）の収率が６３％であったのに対し
てキャッサバ基質混合区（Ｊａｒ２〜６）は６３．１〜
６５．２％と、同等以上であった。その結果を表１に示
す。培養時間は、Ｊａｒ１＝３９．５時間、Ｊａｒ２＝
４０．９時間、Ｊａｒ３＝３９．９時間、Ｊａｒ４＝４
０．５時間、Ｊａｒ５＝３９．５時間、Ｊａｒ６＝３
９．５時間であり、市販グルコース区とキャッサバ基質
混合区は、同等であった。
した場合（Ｊａｒ１）の収率が６３％であったのに対し
てキャッサバ基質混合区（Ｊａｒ２〜６）は６３．１〜
６５．２％と、同等以上であった。その結果を表１に示
す。培養時間は、Ｊａｒ１＝３９．５時間、Ｊａｒ２＝
４０．９時間、Ｊａｒ３＝３９．９時間、Ｊａｒ４＝４
０．５時間、Ｊａｒ５＝３９．５時間、Ｊａｒ６＝３
９．５時間であり、市販グルコース区とキャッサバ基質
混合区は、同等であった。
【００３３】
【表１】
【００３４】本発明では、澱粉貯蔵収穫物中に本来含ま
れ、アミノ酸発酵菌にも資化性ある可溶性微量成分をも
糖液中に持ちこまれることになり、従来の精製澱粉由来
の糖液に比べて糖当りの発酵収率を上げる効果が期待で
きる。
れ、アミノ酸発酵菌にも資化性ある可溶性微量成分をも
糖液中に持ちこまれることになり、従来の精製澱粉由来
の糖液に比べて糖当りの発酵収率を上げる効果が期待で
きる。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、原料の澱粉貯蔵収穫物
中に含まれる澱粉はすべて液化反応の対象となり、従っ
て従来澱粉精製段階で系外にロスしていた澱粉をも液
化、糖化、更にはアミノ酸発酵に利用することができ
る。さらに、澱粉貯蔵収穫物に加える水は、すべて糖液
に持ちこまれることから、従来のように精製澱粉生産段
階で排水の発生がないために、一連の工業活動に伴うＢ
ＯＤ負荷が大幅に削減されるという効果を奏する。
中に含まれる澱粉はすべて液化反応の対象となり、従っ
て従来澱粉精製段階で系外にロスしていた澱粉をも液
化、糖化、更にはアミノ酸発酵に利用することができ
る。さらに、澱粉貯蔵収穫物に加える水は、すべて糖液
に持ちこまれることから、従来のように精製澱粉生産段
階で排水の発生がないために、一連の工業活動に伴うＢ
ＯＤ負荷が大幅に削減されるという効果を奏する。
【図１】 本発明に係るキャッサバ生芋から糖液の製造
例を示すフローシート。
例を示すフローシート。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 星 実
神奈川県川崎市川崎区鈴木町１−１ 味の
素株式会社国際生産推進センター内
(72)発明者 我妻 一美
神奈川県川崎市川崎区鈴木町１−１ 味の
素株式会社国際生産推進センター内
Ｆターム(参考） 4B064 AE03 AF02 CA02 CA21 CB07
CC07 CD09 CD22 DA10
Claims (4)
- 【請求項１】 澱粉貯蔵収穫物を破砕・加水してスラリ
ー化し、これに先ず酸による澱粉液化処理を施し、次い
でアルカリでｐＨ４〜５に調整した後、糖化酵素による
糖化処理を施すことを特徴とする糖液の製造方法。 - 【請求項２】 酸による澱粉液化処理は、ｐＨ２以下の
硫酸酸性下に９０〜１１０℃の温度範囲で加熱を行う請
求項１記載の糖液の製造方法。 - 【請求項３】 澱粉貯蔵収穫物が、生キャッサバ芋また
はその剥皮乾燥物である請求項１又は２記載の糖液の製
造方法。 - 【請求項４】 請求項１、２又は３記載の製造方法によ
り得られた糖液を発酵原料に用いるアミノ酸の発酵生産
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002068253A JP2003259892A (ja) | 2002-03-13 | 2002-03-13 | 澱粉貯蔵収穫物の直接液化法による糖液製造方法および該糖液を使用するアミノ酸の発酵生産方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002068253A JP2003259892A (ja) | 2002-03-13 | 2002-03-13 | 澱粉貯蔵収穫物の直接液化法による糖液製造方法および該糖液を使用するアミノ酸の発酵生産方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003259892A true JP2003259892A (ja) | 2003-09-16 |
Family
ID=28671607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002068253A Pending JP2003259892A (ja) | 2002-03-13 | 2002-03-13 | 澱粉貯蔵収穫物の直接液化法による糖液製造方法および該糖液を使用するアミノ酸の発酵生産方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003259892A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007083746A1 (ja) * | 2006-01-23 | 2007-07-26 | New Century Fermentation Research Co., Ltd. | エタノール生産発酵法 |
| JP2009517012A (ja) * | 2005-11-28 | 2009-04-30 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 有機化合物の発酵製造 |
| JP2009517011A (ja) * | 2005-11-28 | 2009-04-30 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | デキストリン含有物質を用いた有機化合物の発酵製造 |
| JP2009517010A (ja) * | 2005-11-28 | 2009-04-30 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 有機化合物の発酵製造 |
| WO2015174529A1 (ja) * | 2014-05-15 | 2015-11-19 | 株式会社Ｉｈｉ環境エンジニアリング | セルロース系バイオマスの搾汁方法及び気体燃料化方法 |
-
2002
- 2002-03-13 JP JP2002068253A patent/JP2003259892A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009517012A (ja) * | 2005-11-28 | 2009-04-30 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 有機化合物の発酵製造 |
| JP2009517011A (ja) * | 2005-11-28 | 2009-04-30 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | デキストリン含有物質を用いた有機化合物の発酵製造 |
| JP2009517010A (ja) * | 2005-11-28 | 2009-04-30 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 有機化合物の発酵製造 |
| TWI406948B (zh) * | 2005-11-28 | 2013-09-01 | Basf Ag | 有機化合物之發酵生產 |
| US8728762B2 (en) | 2005-11-28 | 2014-05-20 | Basf Se | Fermentative production of organic compounds |
| US8728773B2 (en) | 2005-11-28 | 2014-05-20 | Matthias Boy | Fermentative production of organic compounds using substances containing dextrin |
| US8741599B2 (en) | 2005-11-28 | 2014-06-03 | Basf Se | Fermentative production of organic compounds |
| KR101440160B1 (ko) * | 2005-11-28 | 2014-09-12 | 바스프 에스이 | 유기 화합물의 발효 생산 |
| WO2007083746A1 (ja) * | 2006-01-23 | 2007-07-26 | New Century Fermentation Research Co., Ltd. | エタノール生産発酵法 |
| JP2007195406A (ja) * | 2006-01-23 | 2007-08-09 | Shinseiki Hakko Kenkyusho:Kk | エタノール生産発酵法 |
| WO2015174529A1 (ja) * | 2014-05-15 | 2015-11-19 | 株式会社Ｉｈｉ環境エンジニアリング | セルロース系バイオマスの搾汁方法及び気体燃料化方法 |
| AU2015260226B2 (en) * | 2014-05-15 | 2018-03-15 | Ihi Corporation | Cellulose-based biomass juicing method and gas fuel preparation method |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080122 |