JP2006528493A - 微生物懸濁液を調製する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は液体中の微生物懸濁液を調製する方法に関する。
【解決手段】前記方法は、密閉貯蔵容器（１）を使用し、前記密閉貯蔵容器は、前記密閉貯蔵容器の下部によって連絡している二つのチャンバーと、一つのチャンバー内への液体のための少なくとも一つの導入開口（２）を有し、各チャンバーは少なくとも一つのガス導入開口（３）及びガス排出のための少なくとも一つの排出開口（４）を有し、前記貯蔵容器はさらに固体形の微生物（８）を含むことを特徴とする。本法は、前記液体が導入口によって少なくとも一つのチャンバーに導入され、次いで、ガスが交互に前記導入口によって一方のチャンバーへ、次いで他方のチャンバーへ導入されて、各チャンバー内に前記液体の往復流を発生することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、液体中の微生物懸濁液を調製する方法に関し、ガスが交互に導入されて前記液体の流れを起こす二つのチャンバーからなる密閉した貯蔵容器を使用する。本発明はまたこの微生物の接種方法にも関する。

微生物は多くの産業、特に、農産物食品工業に使用されている。微生物は、とりわけ、食品、特に、酪農製品又は豚肉製品の醗酵、味付け、精製、または質感出しのために使用されている。微生物はまた他の微生物による汚染に対抗して組み込まれた環境を保護するために使用され、また微生物のプロバイオティクス効果のために使用されている。

用途に応じて、微生物は、乾燥、凍結乾燥、凍結形で、あるいは懸濁液の形で販売され、最も一般的には懸濁液の形で使用される。乾燥、凍結乾燥または凍結形の微生物の場合、それらを使用するには予め懸濁液にする必要がある。この懸濁は一般にタンク、混合機、あるいは反応器内で行われ、反応器の容量は１リットルから５０００リットルの範囲である。

現今入手できるタンクまたは混合機は、一般にガラス、あるいはステンレススチールのタンクと、液状の培地を攪拌するためにタンクの底部に搭載されたプロペラ形の攪拌システムとを有している。

各攪拌操作の後に、これらのタンクや混合機は洗浄し、汚染を除き、すすぐ必要がある。それらの機器は、状況に応じて新たな混合の前に殺菌される。

これらの反応機器の洗浄、維持及び滅菌の作業は、時間のかかる工程であり、多くの操作や追加の出費を必要とする。費用、時間及び人的資源の点から見て、これらの操作は反応機器の使用の３０％にまでも相当し、この比率は極めて高い。

加えて、この洗浄が十分に実施されない場合、これら反応機器の洗浄は、汚染問題を引き起こし得る。

さらに、微生物懸濁液の特異な場合において、この微生物はタンク壁に付着してはならず、または、沈着によってタンクの底部に固まってはならない。加えて、周囲の環境による懸濁液のいかなる汚染をも防ぐことが必要である。

産業会社の要請を満足するために、細菌汚染を防ぐことが可能であり、さらに、工業規模で、均質な均等な混合を提供する微生物の懸濁液を調製する方法を見つけることが必要となってきている。「工業規模」という用語は、大容量の混合を可能にし、生産工程ラインで使用し得る方法を意味することを意図している。

このように、本発明が解決を提案している課題は、汚染を防ぎ、且つ、工業規模においての均等な微生物懸濁液の調製法を提供することである。

この目的を持って、本発明は、液体中の微生物懸濁液の調製法を提案し、同方法は密閉貯蔵容器（１）の使用を特徴とし、該貯蔵容器は、
貯蔵容器の下部によって連絡している二つのチャンバーと、
一つのチャンバーに液体を導入するための少なくとも一つの導入開口（２）とを有し、
各チャンバーは、少なくとも一つのガス導入開口（３）とガス排出のための少なくとも一つの排出開口（４）を有し、
貯蔵容器は、また固形の微生物（８）を含み、
また、液体は、導入開口によってチャンバーのうちの少なくとも一つに導入され、次いでガスが前記のガス導入開口によって一方のチャンバーに導入され、次いで他方のチャンバーに交互に導入され、各チャンバー内に前記液体の往復流を引き起こすことを特徴とする。

本発明は又、上述の方法によって調製された懸濁液を使用することを特徴とする微生物の接種方法を提案する。

本発明に係る方法は、微生物を使用するいかなる産業においても、特に、農産物食品、薬剤、化粧品、又は食品工業、あるいは農業、及び動物栄養、動物飼料、ならびに広義の衛生、特に身体衛生（例えば、歯磨）または産業衛生の分野においても実施し得るという利点を有する。

本発明に係る貯蔵容器の使用は、外部環境によるいかなる汚染も阻止する条件下において、均質な微生物懸濁液を提供することを可能にする。

本発明に係る方法は、また、微生物の沈殿する現象を減少し、貯蔵容器の底部における微生物の濃縮を防止するという利点を有する。

本発明の主題は、第一に、以下により詳細に記述される密閉貯蔵容器（１）を使用することを特徴とする液体中の微生物懸濁液の調製法である。

この貯蔵容器（１）は二つのチャンバー（１ａ）と（１ｂ）とを有し、これらのチャンバーは貯蔵容器の下部（１ｃ）によって連絡している。

これらのチャンバーのうち少なくとも一方は、チャンバー内に液体を導入するための少なくとも一つの、好ましくは二つの導入開口（２）を有する。

各チャンバーは少なくとも一つのガス導入開口（３）と少なくとも一つのガス排出のための排出開口（４）を有する。

これらの開口は、図１及び図２に見られるように、前記貯蔵容器の上部に配置されていることが好ましい。

これらの開口は、フラップ、ディスク、タップ、弁、又はゲート、あるいはこれらの開口を通じて液体の動きの調整を目的するいかなるの手段を備えていてもよい。

好ましくは、本発明に係る貯蔵容器は、図１に示すように、ガスの導入と排出を交互に行うことを可能にする開口（３）と（４）とを有する。

貯蔵容器はまた固体の形の微生物（８）を含む。

貯蔵容器のチャンバー（１ａ）と（１ｂ）は、類似しているか又は同一である。これらのチャンバーは、同一の寸法であり、容積に関して同一の容量を有する。

これらのチャンバー（１ａ）と（１ｂ）は、いかなる形状であってもよく、図３に示されるように、丸みのある末端を持ち、横断面が円筒状、円形、あるいは長方形であってもよい。

好ましくは、本発明に係る貯蔵容器は、実質的にはＵ字形配置の二つのチャンバーを有する。

本実施例において、各チャンバー（１ａ）と（１ｂ）はＵ字形の一本のアームからなり、貯蔵容器の下部（１ｃ）はＵ字形の丸みのある部分を構成する。「実質的にＵ字形の配置にある」という表現は、Ｕ字形に似た配置を意味することを意図するものであり、二つのチャンバーの軸は平行か、実質的に平行である。二つのチャンバーの軸はより大きな角度を形成することが可能であり、この場合、貯蔵容器はＶ字形に似た形状を有する。

貯蔵容器は密閉されたポケットであり、より好ましくは貯蔵容器の上部で密閉されており、より好ましくは開口部の頂部で密閉されている。

本発明に係る貯蔵容器は、単一のポケットであって、図１と図２に示されるように、より好ましくはそれ自身が折り返されて二つの別個のチャンバー（１ａ）と（１ｂ）を形成しても良い。この場合、密閉された貯蔵容器は、実質的にＵ字形配置の二つのチャンバーを有し、この配置においては、Ｕ字形の二つのアームは、図１に見られるように、非常に接近しているか、あるいは接触する場合もある。

本発明に係る方法を実施するための好ましい貯蔵容器は、可撓な又は柔軟な、特にプラスチックで作られた密閉貯蔵容器であってもよい。また、剛性の密閉貯蔵容器、特に、ステンレススチール又は剛性プラスチック製の貯蔵容器を想定することも可能である。

この貯蔵容器は、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、又はセルローズのような可撓性又は柔軟性を有する素材、あるいは食物製品に適合したいかなるの他の可撓性を有する素材から構成されることが好ましい。前記貯蔵容器は、より好ましくはポリエチレン製である。

柔軟な素材は、それ自身が折りたたまれる貯蔵容器の場合に使用される。

本発明に係る貯蔵容器（１）は、より詳細には、固相の微生物を導入するための、少なくとも一つの充填開口（５）を有する。特に、充填開口は貯蔵容器に粉末を導入することを可能にする。導入される粉末は、好ましくは、微生物を含む粉末、又は液体に懸濁された微生物粉末である。

当然のことながら、固体形の微生物（８）は又、多糖類、酵素、無機物（ミネラル）、タンパク質、糖類、窒素化合物、成長因子、及び微生物との混合物に通常存在するいかなる化合物を含んでもよい。

本発明に係る貯蔵容器（１）は、前記貯蔵容器から物を取り出すための少なくとも一つの開口（６）を有し得、この開口によって貯蔵容器を空にすることが可能となる。

この開口（６）は、貯蔵容器の下部に配置されることが好ましい。

開口（５）と（６）とは、フラップ、ディスク、弁、又はゲート、あるいはこれらの開口を通しての固体又は液体の移動の調節を目的するいかなる手段を備えていてもよい。

本発明に係る貯蔵容器の容量は、可変であり、特に、５リットルから１００リットルの間に、好ましくは１０リットルと５０リットルの間であってもよい。加えて、貯蔵容器が正常に機能するためには、下部（１ｃ）は、少なくとも１５ｃｍの垂直横断面を持ち得る。

「微生物」という用語は、例えば、イースト（酵母）、細菌、特に乳酸菌を意味し、より一般的には、農産物食品、薬剤、化粧品あるいは食品工業又は農業に、及び動物の栄養、動物飼料、ならびに広義の衛生、特に、身体の衛生（例えば、歯磨）又は産業衛生の分野で使用されるすべての微生物を意味することを意図するものである。これらの微生物は単独で、又は混合物として使用される。

最も普通に使用され、発酵菌中に存在する細菌の中で、ラクトコッカス、ストレプトコッカス、ラクトバチラス、リュウコノストック、ペディオコッカス、ビフィドバクテリアム、ブレビバクテリアム、カルノバクテリアム、エンテロコッカス、ミクロコッカス、バゴコッカス、スタフィロコッカス、バシラス、コクリア、アースロバクター及びコルネバクテリウム属に属する細菌を挙げることができる。

当然のことながら、貯蔵容器はその上部で、支持用具（７）、特に可動支持用具に装着されると都合がよい。この支持用具は、搭載された場合、移動され得、例えば、図１に示されるように、車に乗って、工業処理の前後、又はその間に、工業システムのすべての部門に移動可能である。

「可動支持用具」という用語は、好ましくは、本発明に係る貯蔵容器が懸垂される金属又は非金属の用具を意味することを意図するものである。貯蔵容器は垂直に懸垂されることが好ましい。

貯蔵容器が懸垂された場合、固体形の微生物（８）は貯蔵容器の下部（１ｃ）にあることが好ましい。

本発明に係る方法を実施するための貯蔵容器は、また使い捨ての密閉貯蔵容器であってもよい。特にプラスチック製の密閉貯蔵容器の場合、この容器は一回使用のためであり、使用後に廃棄できるものであってもよい。

この密閉貯蔵容器を、微生物（８）導入前に滅菌することを想定することも可能である。この滅菌は、例えば、ＵＶ（紫外線）又はガンマ線照射によって実施することが可能である。

貯蔵容器の機能をここで述べる。

第一に、貯蔵容器が固体形の微生物（８）で充満される。当然のことながら、この段階において、いかなる形状の前記の他の付加化合物（多糖類、酵素、無機物（ミネラル）、タンパク質、糖類、窒素化合物、成長因子、又は微生物との混合物中に存在する通常の何らかの化合物）を添加することも可能である。

充填の間、貯蔵容器は折り曲げられていない、又は折り曲げられた形状であってもよく、あるいは懸垂された位置にあってもよい。貯蔵容器が充填のために折り曲げられていない形状の場合、次いで貯蔵容器自身が実質的にＵ字形に折り曲げられ、支持用具から懸垂される。

本発明に係る方法は、液体培地中の微生物を懸濁するために使用し得る貯蔵容器を用いることが好ましい。この懸濁は、固形状の、特に粉末形状の微生物が存在するこの液体を貯蔵容器内で攪拌することによって実施される。

少なくとも、導入開口（２）のうちの一つが、この液体が密閉貯蔵容器内に導入されることを可能にする。

より好ましくは、導入されるこの液体は水性溶媒であり、より好ましくは水、安定剤を含む水、ミルク溶媒、又はミルクを基盤とする溶媒、あるいは果汁である。

水性溶媒は予め滅菌され、好ましくは、最大０．４５μｍ孔の、より好ましくは最大０．２２μｍ孔の膜を通して濾過される。当然のことながら、水道水を使用することができる。

好ましくは、水性溶媒の温度は、密閉容器に導入される際には５℃から５０℃の間であり、より好ましくは８℃から２０℃の間である。

本発明に係る方法は、貯蔵容器（１）内にガスの導入を可能にする開口（３）のうちの少なくとも一つによって、チャンバーのうちの少なくとも一つに導入されるガスを利用する。

本発明の用途において、「ガス」という用語はまた空気を含んでいる。

好ましくは、微生物、発酵菌及び細菌の呼吸ならびに酸化に関与しない空気又はガスが使用される。

注入されるガスは、化学的に又生物学的に不活性のガスであってもよく、好ましくは空気、アルゴン、より好ましくは窒素、又は二酸化炭素、あるいはそれらの混合物が注入される。

「生物学的に不活性のガス」という用語は、微生物の増殖及び分解に関与しないガスを意味することを意図するものである。

第一に、ガスは一つのチャンバーに、例えば、チャンバー（１ａ）に導入される。この導入によってチャンバー（１ａ）内の液体の水位面は低下する。開口（３）を介したチャンバー（１ａ）へのガスの導入後直ちに、チャンバー（１ｂ）内に存在する液体の水位面より上のガスが開口（４）に介して排出され、それによってチャンバー（１ｂ）内の液体の水位面が上昇する。次いで、ガスが開口（３）に介してチャンバー（１ｂ）内に導入され、それによって液体は垂直に押し下げられる。この圧迫の結果、液体はチャンバー（１ｂ）からチャンバー（１ａ）に移送され、引き続いて直ちにチャンバー（１ａ）内に存在する液体の水位面より上にあるガスの排出が起こる。

懸濁液を貯蔵容器の一方のチャンバーから他方のチャンバーへの移送を可能にし、各チャンバー内への液体に加えられる垂直の圧迫を引き起こす連続的なガスの注入によって、攪拌は行われる。

図２は、作用過程にある本発明に係る貯蔵容器を示しており、垂直圧迫の影響によって液体が第一チャンバーから第二チャンバーへ移送されている。

両チャンバーの何れか一方へのガスの導入は、両チャンバーの何れか一方の側の上に配置された２個の光電管によって自動的に開始されることが好ましい。これらの光電管は、例えば、光線が遮断された場合に、ガスの導入を開始する。

密閉貯蔵容器内の圧力は、攪拌の間、５００，０００パスカル（５バール）以下、より好ましくは１００，０００パスカル（１バール）以下である。

ガスの圧力は、貯蔵容器の製造に使用される素材の性能レベルの関数として決定されることが好ましい。

ガスはまた、各ガスの導入間に、一定周期で注入することも可能である。好ましくは、各ガスの導入間の周期は０．５分から３０分の間である。

前記攪拌によって、微生物は、液性培地に懸濁することができる。

微生物の水性懸濁液が生成される場合、排出開口（６）によって密閉貯蔵容器を無菌的に空にすることが可能である。

好ましくは、密閉貯蔵容器を空にする手段は、貯蔵容器の底部に配置されているが、種々の用途に応じて、貯蔵容器上の他の位置に配置することもできる。

密閉貯蔵容器を空にすることは、少なくとも一方の開口（３）を使いガス又は空気を密閉貯蔵容器内に注入することによって、あるいは微生物の水性懸濁液にかかる重力によって行われる。

好ましい用途によれば、本発明に係る方法は、前記の貯蔵容器を用いて微生物の懸濁液を酪農用培地に接種する。

本発明の一つの主題は、また前記の方法によって調製された微生物懸濁液が使用されることを特徴とする接種方法でもある。

より詳しくは、それは酪農用培地を接種する方法ではあるが、下記の他の培地も想定することができる。

例えば、微生物懸濁液は、接種されるべき培地、特にミルク培地に導入し得る醗酵菌であってもよく、接種によってミルク培地の醗酵、及び／又はこの培地の微細構造化（ｔｅｘｔｕｒｉｎｇ）を開始する。

微生物懸濁液によるミルク培地の接種は、好ましくは毎分１０ｍｌから１０００ｍｌの間の流速であり、より好ましくは毎分１００ｍｌから５００ｍｌの間の流速である。流速はポンプにより、又は貯蔵容器へのガスの注入によって調節される。

この接種は、好ましくは５℃から５０℃の間の温度で、より好ましくは８℃から４５℃の間の温度で行われる。

ミルク培地の微生物懸濁液による接種は、最大７２時間まで延長可能な期間、より好ましくは最大４８時間まで延長可能な期間、好ましくは最大２４時間まで延長可能な期間に渡って行われる。

本発明に係る数個の貯蔵容器を、ミルク製産工程ライン上で、同時に又は時差的に使用することによって、ミルク培地を接種することが可能である。

接種段階に関する最初の変形例は、処理すべきミルク培地を醗酵菌の懸濁液により単一処理で接種することからなる。これは、密閉貯蔵容器（複数）を最初の一回で完全に空にすることによって行われる。これは、一括処理（単一貯蔵容器）又は多重一括処理（数個の貯蔵容器）であり得る。

接種段階に関する第二の変形例は、処理すべきミルク培地を微生物懸濁液により連続的に接種することからなる。

接種段階に関する第三の変形例は、処理すべきミルク培地を醗酵菌懸濁液により非連続的に接種することからなる。

「非連続的に」という用語は、以下のような方法で行われる接種サイクルを意味することを意図するものである。即ち、処理すべきミルク培地がある期間に接種され、次いで接種が停止され、次いで接種が再開され、この工程が数サイクル行われる。

この第三の変形例においては、処理すべきミルク培地の微生物懸濁液による接種は、毎分１０ｍｌから１０００ｍｌの間の流速で、好ましくは毎分１００ｍｌから５００ｍｌの間の流速で行われ、前記接種は１分から６００分の間の規則的な又は不規則的な間隔で行われる。

前記の変形例は、また肉培地又は含塩肉培地の接種、例えば豚肉製品の接種の場合だけでなく、より一般的に、農産物食品、薬剤、化粧品あるいは食品工業、又は農業、及び動物栄養、ペット食品ならびに歯磨きあるいは歯科用組成物の分野においても実行することができる。

前記の接種貯蔵容器によって本発明に係る方法を事項することの利点は、製品の種類に合わせて調節することが可能であり、生物学的品質を保証する接種であって、無菌で標準化された直接接種を外界温度で実施することにある。

前記の接種貯蔵容器によって本発明に係る方法を実行することのもう一つの利点は、乳酸醗酵菌を接種することからなる工程を、単純化して信頼できるものにすることにある。

本発明のもう一つの利点は、使い捨ての貯蔵容器を提供して、同貯蔵容器の再使用によって引き起こる他の微生物による汚染の危険を軽減することにある。加えて、このことは、培養タンクのメンテナンスを回避し、投資を限定し、酵母調製にある段階を除くことになる。

例示のためのみに記載された添付の図面に関連して、以下の説明文により、本発明は、さらに完全に理解され、又、その特徴、詳細ならびに利点は、より明確になり得る。その中で、
本発明に従って使用される貯蔵容器の正面図である。 機能して前記懸濁液を含む過程にある同貯蔵容器の正面図である。 上から見た同貯蔵容器の図である。

Claims (9)

1. 液体中の微生物懸濁液を調製する方法であって、密閉貯蔵容器（１）を使用し、同貯蔵容器は、
   前記貯蔵容器の下部によって連絡している二つのチャンバーと、
   一つのチャンバー内に液体を導入するための少なくとも一つの導入開口（２）とを有し、
   各チャンバーは、少なくとも一つのガス導入開口（３）とガス排出のための少なくとも一つの排出開口（４）とを有し、
   前記貯蔵容器は、また固形体の微生物（８）を含み、
   前記液体は、前記導入開口によってチャンバーの少なくとも一つに導入され、
   次いでガスは、前記ガス導入開口によって一方のチャンバーに導入され、次いで他方のチャンバーに交互に導入されて各チャンバー内における前記液体の往復の流れを発生することを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、実質的にＵ字形の配置にある二つのチャンバーを有する密閉貯蔵容器を使用することを特徴とする方法。
3. 請求項２に記載の方法であって、単一のポケット自身を折り返すことにより、二つのチャンバー（１ａ）と（１ｂ）を形成した密閉貯蔵容器を使用することを特徴とする方法。
4. 請求項１乃至３いずれか一つに記載の方法であって、特にプラスティック製の可撓な又は柔軟な密閉貯蔵容器（１）を使用することを特徴とする方法。
5. 請求項１乃至４いずれか一つに記載の方法であって、固形体の前記微生物（８）を貯蔵容器に導入するための少なくとも一つの充填開口（５）を有する前記貯蔵容器を使用することを特徴とする方法。
6. 請求項１乃至５いずれか一つに記載の請求の方法であって、貯蔵容器を空にするための少なくとも一つの開口（６）を有する前記貯蔵容器を使用することを特徴とする方法。
7. 請求項１乃至６いずれか一つに記載の方法であって、空気、アルゴン、窒素、又は二酸化炭素のようなガス、或いはそれらの混合物を使用することを特徴とする方法。
8. 請求項１乃至７いずれか一つに記載の方法であって、支持用具（７）、特に可動支持用具に装着された密閉貯蔵容器を使用することを特徴とする方法。
9. 接種の方法であって、請求項１から８に記載の方法によって調製された懸濁液を使用することを特徴とする方法。
   

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