JP2006510361A - 生物材料の成分の採取 - Google Patents
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Abstract
Description
収穫したての又は貯蔵したテンサイを洗浄し、続いて粗くスライスした形で又は切断せずに、エレクトロポレーション設備(1)で0.7〜1.5kV/cmの高電圧パルスを作用させる。その際テンサイ又はテンサイチップは導電率0.4〜2.1mS/cmの導電性媒質の中にある。エレクトロポレーションによって細胞壁が既知の様式で破断される。
以下では、方法が有利であることを説明するために、半工業的規模の試験(処理するテンサイ:6kg/h)を示す。
テンサイをエレクトロポレーション装置で0.7〜1.5kV/cmの電界強度でエレクトロポレーションし、続いて半工業的切断装置(いわゆるアレクサンダー型装置)で薄切りにした。次にチップをミキサに移し、石灰乳(消石灰溶液)と混合した。その際チップ温度が20℃以下であるように注意した。消石灰溶液(濃度:220gCaO/l)の量はテンサイ100gあたりCaO 0.3〜0.5gの有効アルカリ度の添加に相当する。アルカリ化したテンサイをDDS型タンクスクリューに移した。スクリューコンベヤの外部ジャケットとねじ山は穴あけされている。チップ材料をスクリューコンベヤで静かにタンブリングしながら搬送した。使用したテンサイ材料に対して20〜30%のアルカリ化テンサイ汁がその途上で分離された。アルカリ性テンサイ汁(pH値:11〜12)を捕集した。
アルカリ性チップをDDS型タンクスクリュー抽出装置に移し、そこで抽出した。チップと抽出水(石灰乳で弱アルカリ性にし、硬化した水(pH=9.5;80°dH))を、チップ材料に対して向流をなすように導いた。半連続操作で、あらかじめ脱液したチップを、チップマッシュに対して60〜80%の清水を加えつつ毎時4.8kgの規模で抽出した。60℃の温度で抽出を行った。この温度は従来の方法に比して低い。
アルカリ性輸送液とアルカリ性抽出物を一緒にした。糖液精製は実験用液精製装置で行った(温度調節可能な三つ首フラスコ)。混合物に石灰乳(濃度220gCaO/l)を混合した(抽出物100mlあたりCaO 0.4〜0.6gのアルカリ度になるまで)。次に85℃で糖液のアルカリ性処理を行った。この処理工程は、その後の工程を妨げる転化糖及び酸アミドを分解するためのものである。その後の処理工程は在来の方法にほぼ相当する。第1及び第2の炭酸処理で二酸化炭素を導入することによって、炭酸カルシウムが沈殿し、これが液中の非糖物質を吸着的に結合し、その後の濾過で液から分離される。糖液精製の終わりに精製抽出物が得られる。
* フルスクリューと送出しシャフトで機械的圧力を作用させて行うテンサイの予備処理によって、テンサイ材料から大部分の細胞液が分離される。この場合収量は装入されるテンサイ材料の重量に対して約10〜30%の細胞液である。
* 細胞液をあらかじめ分離することによって、その後の抽出で分離すべき糖量が減少し、その結果取り出し量が約90%へと明らかに減少する。
* 取り出し量の減少によって抽出物の純度が約92%に上昇する。
* エレクトロポレーションしたチップ材料は向流抽出で低い温度、即ち45〜60℃、とりわけ必ず45℃以上かつ必ず60℃未満の温度で抽出される。抽出の際にチップ材料を優しく取扱うことによって、抽出物の品質(純度)という別の利点が生じる。
* アルカリ性抽出の後のチップの圧搾性が増加する。乾燥物量が例えば30%から38%へと8ポイント増加する。
* 必要な清水量の減少によって必要な水蒸発が減少する。
* 輸送液の予備分離は後置の液精製設備での別個の処理を増加する。液の純度が高いことから、輸送液に溶解した非糖物質の予備分離が考えられる。
* 高純度の輸送液と後置の抽出の抽出物の混合物は、在来の方法で得られるものより純度の高い液をもたらす。
* テンサイチップ及びそれから分離された細胞液のアルカリ化によって、微生物学的安定性が104CFU/mlの値まで高められる。
Claims (14)
- 生物材料から成分を採取するための方法であって、下記工程:
a)生物材料をエレクトロポレーションする工程、
b)エレクトロポレーションした生物材料から細胞液を分離する工程、
c)生物材料の抽出を行う工程、及び
d)前記細胞液及び抽出物中の生物細胞材料の成分を得る工程
を含む方法。 - 工程a)で生物材料を導電性媒質中で高圧電界にさらすことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 工程b)で生物材料からの細胞液の分離を機械的負荷によって、とりわけタンブリングによって行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
- 生物材料の機械的負荷が常に2MPa未満である請求項3に記載の方法。
- 工程b)をスクリュー、とりわけフルスクリューで行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の方法。
- 工程b)で生物材料に補助物質、とりわけ石灰及び/又は石灰乳を供給することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の方法。
- 工程c)を0〜65℃、とりわけ45〜60℃の温度で行うことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の方法。
- 工程c)がアルカリ性抽出を包含することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1つに記載の方法。
- 生物材料がテンサイ(Beta vulgaris)及び/又はテンサイチップからなることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1つに記載の方法。
- 生物材料のエレクトロポレーションのための少なくとも1個の装置(1)及びエレクトロポレーションした生物材料を受け入れるための少なくとも1個のフルスクリュー(5)を有する、特に請求項1〜9のいずれか1つに記載のような生物材料から成分を採取するための装置。
- 特に生物材料から分離された細胞液を排出するために、少なくとも1個のフルスクリュー(5)、とりわけその外部ジャケット及び/又はそのねじ山が穴あけされていることを特徴とする請求項10に記載の装置。
- 少なくとも1個のフルスクリュー(5)がスクリューコンベヤとして形成されており、エレクトロポレーションした生物材料の受け入れのために形成されたスクリュー部分と、搬送された生物材料の排出のために形成されたスクリュー部分とが、これらの部分の間にある勾配のそれぞれ下位点及び上位点に形成されていることを特徴とする請求項10又は11に記載の装置。
- さらに生物材料の抽出のための抽出装置(8)が設けられていることを特徴とする請求項10〜12のいずれか1つに記載の装置。
- さらに補助物質の供給のための少なくとも1個の供給装置(6)が設けられていることを特徴とする請求項10〜13のいずれか1つに記載の装置。
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