JP2683813B2 - 濾過性の増加を目的とする、多糖類を含む醗酵液の処理方法および石油の二次回収におけるこの液の使用 - Google Patents
濾過性の増加を目的とする、多糖類を含む醗酵液の処理方法および石油の二次回収におけるこの液の使用Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、濾過性の増加を目的とする、多糖類を含む
醗酵液の処理方法に関する。これはまた、生じた改良
液、および石油の二次回収用の増粘剤としてのこの液の
使用にも関する。
醗酵液の処理方法に関する。これはまた、生じた改良
液、および石油の二次回収用の増粘剤としてのこの液の
使用にも関する。
従来技術およびその問題点 多糖類の液は、良く知られた醗酵方法によって得られ
る。すなわち多糖類を生産する、例えばキサントモナス
（Xanthomonas）族に属する、キサンタン（Xanthane）
の生産用の微生物を、炭水化物、より特別にはグルコー
スを含む栄養水性媒質中で培養する。
る。すなわち多糖類を生産する、例えばキサントモナス
（Xanthomonas）族に属する、キサンタン（Xanthane）
の生産用の微生物を、炭水化物、より特別にはグルコー
スを含む栄養水性媒質中で培養する。
キサンタンの生産のため、例えばキサントモナス・カ
ンペストリス（Xanthomonas Campestris）を用いてもよ
い。スクレログルカン（Sclroglucane）を生産するた
めには、スクレロティウム・ロルフシイ（Sclrotium
Rolfsii）を、シゾフィラン（Scizophyllane）のために
は、シゾフィラム・コミューン（Scizophyllum Commun
e）菌類を使用してもよい。
ンペストリス（Xanthomonas Campestris）を用いてもよ
い。スクレログルカン（Sclroglucane）を生産するた
めには、スクレロティウム・ロルフシイ（Sclrotium
Rolfsii）を、シゾフィラン（Scizophyllane）のために
は、シゾフィラム・コミューン（Scizophyllum Commun
e）菌類を使用してもよい。
醗酵の終了時に、塩、残留栄養分、菌類の細胞および
デトリタスおよびその他の不溶化合物の他に、約0.5〜
４重量％の多糖類を含む醗酵液が回収される。
デトリタスおよびその他の不溶化合物の他に、約0.5〜
４重量％の多糖類を含む醗酵液が回収される。
原液中に存在する不溶粒子の除去は、濾過によって実
施されてもよい。しかしながら、二次回収操作の時に地
下地層の細孔（pore）を塞ぐ傾向がある、疑似塑性挙動
を有する、濾過困難な物質である高分子の凝集物が残存
する。これらの凝集物の除去または少なくともそれらの
有害性の減少が不可欠である。
施されてもよい。しかしながら、二次回収操作の時に地
下地層の細孔（pore）を塞ぐ傾向がある、疑似塑性挙動
を有する、濾過困難な物質である高分子の凝集物が残存
する。これらの凝集物の除去または少なくともそれらの
有害性の減少が不可欠である。
この点に関する提案の数は、例えば豊富な文献および
特許によって表わされているように、かなりなものであ
る。
特許によって表わされているように、かなりなものであ
る。
例えば米国特許第3,355,447号は、キサンタン液を加
熱し、それを濾過することを提案している。米国特許第
4,299,825号は、清澄な濃縮液を生成することを目的と
して、加熱ついで限外濾過を提案している。欧州特許EP
−0049012は、キサンタンの濃縮溶液を得ることを目的
として、酵素処理を用いて、または用いずに限外濾過を
実施することを提案している。
熱し、それを濾過することを提案している。米国特許第
4,299,825号は、清澄な濃縮液を生成することを目的と
して、加熱ついで限外濾過を提案している。欧州特許EP
−0049012は、キサンタンの濃縮溶液を得ることを目的
として、酵素処理を用いて、または用いずに限外濾過を
実施することを提案している。
欧州特許EP−0140724および0140725は、加熱、ついで
限外濾過による、場合によってはdiafiltrationを伴な
った濃縮を提案している。限外濾過は、キサンタン溶液
の濾過または圧入可能性に対する効果がない。
限外濾過による、場合によってはdiafiltrationを伴な
った濃縮を提案している。限外濾過は、キサンタン溶液
の濾過または圧入可能性に対する効果がない。
挙げられた方法を用いて得られた成績は、まだ不十分
である。従って良好な濾過性、とくに経時的に安定な濾
過性を有する液の製造を可能にする方法を開発する余地
がある。
である。従って良好な濾過性、とくに経時的に安定な濾
過性を有する液の製造を可能にする方法を開発する余地
がある。
問題点の解決手段 本発明による多糖類の液の処理方法は、下記のものを
下記の順序で含む： （Ａ）分子量表示の分離範囲（zone de coupure）が、1
0,000〜100,000、好ましくは10,000〜30,000である膜を
用いて、液１容あたり少なくとも１容の液相を濾過し、
かつ少なくとも１容の水（または塩水）を液に添加する
ことによって限外濾過を実施し、膜を通過しなかった液
のフラクション（残留物ｒtentat）を回収すること；
および （Ｂ）ついで工程（Ａ）で得られた残留物（ｒtenta
t）を、少なくとも60℃、例えば60℃〜130℃の温度での
加熱すること。
下記の順序で含む： （Ａ）分子量表示の分離範囲（zone de coupure）が、1
0,000〜100,000、好ましくは10,000〜30,000である膜を
用いて、液１容あたり少なくとも１容の液相を濾過し、
かつ少なくとも１容の水（または塩水）を液に添加する
ことによって限外濾過を実施し、膜を通過しなかった液
のフラクション（残留物ｒtentat）を回収すること；
および （Ｂ）ついで工程（Ａ）で得られた残留物（ｒtenta
t）を、少なくとも60℃、例えば60℃〜130℃の温度での
加熱すること。
膜を通過した不純物は、捨ててもよい。
前記限外濾過において、水は不純物と共に膜を通過
し、得られた残留物は、処理前の液に比べ有効な多糖類
がより濃縮されているであろう。しかしながらこれは本
発明の目的ではなく、水、好ましくは塩水を添加して例
えば処理前の液および残留物中に同じ多糖類濃度を維持
するようにする。好ましい実施方法は、処理される液１
容あたり、少なくとも１容例えば１〜10容、好ましくは
５〜10容の水または塩水（例えばNaClとして計算して、
アルカリ金属塩１〜100g/リットル）を漸進的に液に添
加して、少なくとも１容、例えば１〜10容、好ましくは
添加された液体の容積に実質的に等しい容積の液を濾過
することによって限外濾過を続行することから成る。こ
の結果を得るために、複数の限外濾過容器（cellules）
内を通過させることおよび／または溶液を同じ容器内を
複数回通過させることによって、不連続的にまたは連続
して実施してもよい。この型の処理は、広くダイアフィ
ルトレーション（diafiltration）と呼ばれている。
し、得られた残留物は、処理前の液に比べ有効な多糖類
がより濃縮されているであろう。しかしながらこれは本
発明の目的ではなく、水、好ましくは塩水を添加して例
えば処理前の液および残留物中に同じ多糖類濃度を維持
するようにする。好ましい実施方法は、処理される液１
容あたり、少なくとも１容例えば１〜10容、好ましくは
５〜10容の水または塩水（例えばNaClとして計算して、
アルカリ金属塩１〜100g/リットル）を漸進的に液に添
加して、少なくとも１容、例えば１〜10容、好ましくは
添加された液体の容積に実質的に等しい容積の液を濾過
することによって限外濾過を続行することから成る。こ
の結果を得るために、複数の限外濾過容器（cellules）
内を通過させることおよび／または溶液を同じ容器内を
複数回通過させることによって、不連続的にまたは連続
して実施してもよい。この型の処理は、広くダイアフィ
ルトレーション（diafiltration）と呼ばれている。
しかしながら、前記ダイアフィルトレーションの後、
濃縮限外濾過も含まれるあらゆる手段によって、従来の
濃縮を行なって終了してもよい。
濃縮限外濾過も含まれるあらゆる手段によって、従来の
濃縮を行なって終了してもよい。
以下に本発明の好ましい実施条件を記載する。
限外濾過の際、液のポリマー濃度は、有利には、５〜
100g/リットル、好ましくは15〜30g/リットルである。
より低い濃度、例えば少なくとも100ppmも適するであろ
う。膜の選択は決定的なものではなく、良好な結果は、
例えば酢酸セルロース、セルロース・エーテル、ポリア
ミド、ポリオレフィン、ポリスチレン、硫酸ポリスチレ
ンまたは類似物の膜を用いて得られるが、本発明はそれ
らのうちのどれかの使用に限定されない。
100g/リットル、好ましくは15〜30g/リットルである。
より低い濃度、例えば少なくとも100ppmも適するであろ
う。膜の選択は決定的なものではなく、良好な結果は、
例えば酢酸セルロース、セルロース・エーテル、ポリア
ミド、ポリオレフィン、ポリスチレン、硫酸ポリスチレ
ンまたは類似物の膜を用いて得られるが、本発明はそれ
らのうちのどれかの使用に限定されない。
限外濾過に付される液は、有利には１つまたは複数の
アルカリ金属塩を、NaClとして表わして、１〜100g/リ
ットル、好ましくは５〜50g/リットル含む。
アルカリ金属塩を、NaClとして表わして、１〜100g/リ
ットル、好ましくは５〜50g/リットル含む。
例えば、20μｍ以上の大きさ、または好ましくは１μ
ｍ以上の大きさの細胞デトリタスを除去するために、液
は従来の予備濾過に付してあってもよい。
ｍ以上の大きさの細胞デトリタスを除去するために、液
は従来の予備濾過に付してあってもよい。
限外濾過中のpHは、有利には４〜11の間で選ばれ、温
度は例えば10〜50℃、好ましくは20〜40℃である。
度は例えば10〜50℃、好ましくは20〜40℃である。
加熱の時、ポリマー濃度は、５〜100g/リットル、好
ましくは15〜30g/リットルという、上で指示された限界
内で選ばれてもよい。上に示されたように、より低い濃
度も適しているであろう。
ましくは15〜30g/リットルという、上で指示された限界
内で選ばれてもよい。上に示されたように、より低い濃
度も適しているであろう。
最適加熱時間は、所望の結果および多糖類の種類によ
る。最も多くの場合、キサンタンについては１〜60分、
好ましくは５〜15分であり、スクレログルカンおよびシ
ゾフィランについては１分以上、好ましくは１〜24時間
である。
る。最も多くの場合、キサンタンについては１〜60分、
好ましくは５〜15分であり、スクレログルカンおよびシ
ゾフィランについては１分以上、好ましくは１〜24時間
である。
発明の効果 本発明の醗酵液の処理方法によれば、良好な濾過性、
とくに経時的に安定な濾過性を有する液を製造すること
ができる。
とくに経時的に安定な濾過性を有する液を製造すること
ができる。
実 施 例 下記の実施例は、本発明の実施を例証するものであ
る。
る。
実施例１ キサントモナス・カンペストリス（Xanthomonas Camp
estris）の醗酵原液を使用した。これを希釈して、その
濃度を380重量ppmの濃度にした。塩化ナトリウムの添加
により、そのアルカリ金属濃度を、NaClとして表わして
5g/リットルにした。
estris）の醗酵原液を使用した。これを希釈して、その
濃度を380重量ppmの濃度にした。塩化ナトリウムの添加
により、そのアルカリ金属濃度を、NaClとして表わして
5g/リットルにした。
得られた溶液から３つの試料（30℃における粘度:2×
10-3Pa.s-1;濃度:380重量ppm）を取出した。
10-3Pa.s-1;濃度:380重量ppm）を取出した。
試料１を10分間110℃にし、ついで30℃に冷却し、濾
過試験に付した。
過試験に付した。
試料２を、20,000の分離範囲を有する酢酸セルロース
膜と接触させて30℃で（本発明により）限外濾過した。
すなわち、液体が濾過されるに従って、同じ容積の、5g
/リットルのNaCl水溶液で置換えながら、１容の試料２
あたり５容の液体を濾過した。得られた残留物を、試料
１と同じ加熱および冷却に付した。ついでこれを濾過試
験に付した。
膜と接触させて30℃で（本発明により）限外濾過した。
すなわち、液体が濾過されるに従って、同じ容積の、5g
/リットルのNaCl水溶液で置換えながら、１容の試料２
あたり５容の液体を濾過した。得られた残留物を、試料
１と同じ加熱および冷却に付した。ついでこれを濾過試
験に付した。
試料３を、試料１のように加熱および冷却し、ついで
試料２のように30℃で限外濾過し、最後に濾過試験を行
なった。
試料２のように30℃で限外濾過し、最後に濾過試験を行
なった。
前記処理を終えた時、溶液１および３は、２つとも30
℃で７×10-3Pa.s-1の同じ粘度を有し、溶液２は30℃で
7.7×10-3Pa.s-1の粘度を有していた。
℃で７×10-3Pa.s-1の同じ粘度を有し、溶液２は30℃で
7.7×10-3Pa.s-1の粘度を有していた。
濾過試験は、小さい剪断勾配条件（γ＝5s-1）下にお
いて、30℃で、ポリマー溶液を、平均細孔直径５μｍの
３つのミリポアフィルターを通して注入すること、およ
び濾過容積（Ｖ）に対するフィルターの易動度（mobili
t）の減少度（Ｒ）を測定することから成っていた。
いて、30℃で、ポリマー溶液を、平均細孔直径５μｍの
３つのミリポアフィルターを通して注入すること、およ
び濾過容積（Ｖ）に対するフィルターの易動度（mobili
t）の減少度（Ｒ）を測定することから成っていた。
添付第１図における曲線I a、II aおよびIII aは、各
々試料１、２および３に対応している。
々試料１、２および３に対応している。
易動度の減少度は、ポリマーΔP/水ΔＰの比である。
ここにおいて、ポリマーΔＰは、多糖類溶液についての
仕込原料の損失であり、水ΔＰは対応多糖類の無い塩水
相についての仕込原料の損失である。
ここにおいて、ポリマーΔＰは、多糖類溶液についての
仕込原料の損失であり、水ΔＰは対応多糖類の無い塩水
相についての仕込原料の損失である。
実施例２ 実施例１の試料１および２の各溶液と同一の溶液を用
いて実施例１を繰返した。ただしNaClとしての塩濃度
は、100g/リットルであった。
いて実施例１を繰返した。ただしNaClとしての塩濃度
は、100g/リットルであった。
処理後、得られた溶液（各々I bおよびII b）は、8.5
×10-3Pa.s-1の粘度を有していた。
×10-3Pa.s-1の粘度を有していた。
２つの溶液を、濾過試験に付した（第２図）。本発明
の処理を受けた試料２の溶液（II b）のみが目詰りしな
いことがわかった。
の処理を受けた試料２の溶液（II b）のみが目詰りしな
いことがわかった。
実施例３ スクレログルカンの原液に対して試験を行なった。20
μｍ以上の大きさの菌性残渣が濾過により除去されたス
クレロティウム・ロルフシイ（Sclrotium Rolfsii）
の醗酵原液を、塩化ナトリウム20g/リットルの濃度の塩
溶液中で、600重量ppmの濃度になるまで希釈した。
μｍ以上の大きさの菌性残渣が濾過により除去されたス
クレロティウム・ロルフシイ（Sclrotium Rolfsii）
の醗酵原液を、塩化ナトリウム20g/リットルの濃度の塩
溶液中で、600重量ppmの濃度になるまで希釈した。
得られた溶液（溶液I c）を、ついで実施例１に記載
されているように、20,000の分離範囲を有する酢酸セル
ロース膜と接触させて30℃で限外濾過した。残留物（II
I c）を、ついで90℃で、大気圧下、48時間加熱した。3
0℃での冷却後、得られた溶液（II c）は、実施例１に
記載されたものと同じ濾過試験を受けた。細孔平均直径
５μｍの３つのミリポアフィルターを通しての易動度の
減少を、濾過された容積に従って測定した。
されているように、20,000の分離範囲を有する酢酸セル
ロース膜と接触させて30℃で限外濾過した。残留物（II
I c）を、ついで90℃で、大気圧下、48時間加熱した。3
0℃での冷却後、得られた溶液（II c）は、実施例１に
記載されたものと同じ濾過試験を受けた。細孔平均直径
５μｍの３つのミリポアフィルターを通しての易動度の
減少を、濾過された容積に従って測定した。
第３図には、非処理溶液（I c）、限外濾過だけを受
けた溶液（III c）および本発明の処理（限外濾過つい
で加熱）をうけた溶液（II c）に対応する試験が示され
ている。最初の２つの溶液は非常に急速にフィルターの
目詰りを起こすこと、および本発明により処理された溶
液は、一定のＲを示すこと、すなわち優れた濾過性を有
することが確かめられる。
けた溶液（III c）および本発明の処理（限外濾過つい
で加熱）をうけた溶液（II c）に対応する試験が示され
ている。最初の２つの溶液は非常に急速にフィルターの
目詰りを起こすこと、および本発明により処理された溶
液は、一定のＲを示すこと、すなわち優れた濾過性を有
することが確かめられる。
実施例４ 濃度15g/リットルのキサントモナス・カンペストリス
（Xanthomonas Campestris）の醗酵液を、10分間110℃
で加熱し、ついで30℃に冷却した。ついで液（試料１）
を、5g/リットルのNaCl水溶液を用いて、550重量ppmの
濃度に希釈した。この溶液は、9.7×10-3Pa.s-1の粘度
を有していた。
（Xanthomonas Campestris）の醗酵液を、10分間110℃
で加熱し、ついで30℃に冷却した。ついで液（試料１）
を、5g/リットルのNaCl水溶液を用いて、550重量ppmの
濃度に希釈した。この溶液は、9.7×10-3Pa.s-1の粘度
を有していた。
試料２の調製のためには、実施例１の試料２に対して
使用されたのと同じ条件下で、5g/リットルのNaCl水溶
液の添加により、醗酵液を限外濾過した。ついでこの液
を試料１と同じ加熱および冷却に付した。また、5g/リ
ットルのNaCl水溶液を用いて、550重量ppmの濃度で液を
希釈した。この溶液の粘度は、10.4×10-3Pa.s-1であっ
た。
使用されたのと同じ条件下で、5g/リットルのNaCl水溶
液の添加により、醗酵液を限外濾過した。ついでこの液
を試料１と同じ加熱および冷却に付した。また、5g/リ
ットルのNaCl水溶液を用いて、550重量ppmの濃度で液を
希釈した。この溶液の粘度は、10.4×10-3Pa.s-1であっ
た。
試料１および２から調製された２つの溶液（各々I d
およびII d）を、濾過試験に付した（第４図）。本発明
の処理を受けた液（II d）により、目詰りを起こさない
溶液を調製することができた。これは非処理液（I d）
の場合にはなかったことである。
およびII d）を、濾過試験に付した（第４図）。本発明
の処理を受けた液（II d）により、目詰りを起こさない
溶液を調製することができた。これは非処理液（I d）
の場合にはなかったことである。
第１図、第２図、第３図および第４図はいずれも濾過容
積（Ｖ）に対するフィルターの易動度の減少度（Ｒ）の
関係を示す。
積（Ｖ）に対するフィルターの易動度の減少度（Ｒ）の
関係を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ギィ・ショーヴトー フランス国リュエイユ・マルメゾン （92500）・リュ・フイエット・ニコ ラ・フィリベール５番地
Claims (11)
- 【請求項１】濾過性の増加を目的とする、多糖類を含む
醗酵液の処理方法において、 （ａ）まず、限外濾過に付される液１容あたり少なくと
も１容の水または塩水をこの液に添加し、少なくとも１
容の液体を通過させることによって、10,000〜100,000
の範囲の分子量の分離範囲を有する限外濾過膜を通して
この液を限外濾過に付し、膜を通過しなかった液のフラ
クションを残留物として回収すること；および （ｂ）ついで工程（ａ）で得られた残留物を、少なくと
も60℃の温度で加熱すること； を特徴とする方法。 - 【請求項２】膜が10,000〜30,000の分離範囲を有する、
請求項１による方法。 - 【請求項３】限外濾過および加熱に付される液がキサン
タン液である、請求項１または２による方法。 - 【請求項４】工程（ａ）において、限外濾過に付される
液１容あたり、１〜10容の水または塩水を添加し、かつ
１〜10容の液体を濾過させる、請求項１または２による
方法。 - 【請求項５】限外濾過および加熱に付される液がスクレ
ログルカン液またはシゾフィラン液である、請求項１ま
たは２による方法。 - 【請求項６】限外濾過および加熱に付される液が、NaCl
として計算して、１リットルあたり、１〜100gの濃度
で、少なくとも１つのアルカリ金属塩を含む、請求項１
〜５のうちの１つによる方法。 - 【請求項７】液が、スクレログルカンまたはシゾフィラ
ン液であり、加熱が60〜130℃で１〜60分間実施され
る、請求項４または５による方法。 - 【請求項８】液がキサンタン液であり、加熱が90〜110
℃で５〜15分間実施される、請求項３による方法。 - 【請求項９】限外濾過膜が酢酸セルロース膜である、請
求項１〜８のうちの１つによる方法。 - 【請求項１０】液が細胞デトリタスを含む原液である、
請求項１〜９のうちの１つによる方法。 - 【請求項１１】限外濾過の時、塩水が添加される、請求
項１〜10のうちの１つによる方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8714582 | 1987-10-20 | ||
| FR8714582A FR2621926B1 (fr) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | Procede de traitement d'un mout de fermentation renfermant un polysaccharide dans le but d'en accroitre la filtrabilite et utilisation de ce mout en recuperation assistee du petrole |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01153098A JPH01153098A (ja) | 1989-06-15 |
| JP2683813B2 true JP2683813B2 (ja) | 1997-12-03 |
Family
ID=9356060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63265928A Expired - Fee Related JP2683813B2 (ja) | 1987-10-20 | 1988-10-20 | 濾過性の増加を目的とする、多糖類を含む醗酵液の処理方法および石油の二次回収におけるこの液の使用 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2683813B2 (ja) |
| CN (1) | CN1029240C (ja) |
| CA (1) | CA1331358C (ja) |
| DE (1) | DE3835771A1 (ja) |
| FR (1) | FR2621926B1 (ja) |
| GB (1) | GB2211195B (ja) |
| IN (1) | IN172065B (ja) |
| NO (1) | NO173145C (ja) |
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