JP3041921B2 - 廃糖蜜の処理法及びアミノ酸の発酵生産法 - Google Patents
廃糖蜜の処理法及びアミノ酸の発酵生産法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は廃糖蜜の処理法及び処理した廃糖蜜を炭素源
とする発酵法によるアミノ酸の製造法に関し、更に詳し
くは不純物含量の高い原料廃糖蜜中の固形物を効率良く
容易に分離、除去する方法に関するものである。
とする発酵法によるアミノ酸の製造法に関し、更に詳し
くは不純物含量の高い原料廃糖蜜中の固形物を効率良く
容易に分離、除去する方法に関するものである。
廃糖蜜中に含まれる発酵生産及びその後の生成物の精
製工程に有害な固形物質を除去する方法としては、廃糖
蜜を希釈、加熱し、硫酸、リン酸、炭酸ソーダ等を添加
して混合させた後に、静置して沈澱物を除去するか、遠
心分離機で沈澱物を除去する方法が知られている（特公
昭63−40号公報、特開昭52−151740号公報、特公昭43−
16798号公報等）。
製工程に有害な固形物質を除去する方法としては、廃糖
蜜を希釈、加熱し、硫酸、リン酸、炭酸ソーダ等を添加
して混合させた後に、静置して沈澱物を除去するか、遠
心分離機で沈澱物を除去する方法が知られている（特公
昭63−40号公報、特開昭52−151740号公報、特公昭43−
16798号公報等）。
また凝集剤を添加して効率良く沈降させる方法（特開
昭62−19078号公報）も知られている。
昭62−19078号公報）も知られている。
しかしいずれの方法も廃糖蜜中の固形物濃度が上がる
と、このものを静置して沈澱物を除去するためには長時
間を要するという欠点を有していた。また、機械的に沈
澱物と上澄に分離すれば、分離時間を短縮できるがその
ためには高価な遠心分離機が必要であった。
と、このものを静置して沈澱物を除去するためには長時
間を要するという欠点を有していた。また、機械的に沈
澱物と上澄に分離すれば、分離時間を短縮できるがその
ためには高価な遠心分離機が必要であった。
本発明の目的は上記課題を解決して、廃糖蜜から簡便
かつ安価な手段で短時間に固形物を除去し、それによっ
てアミノ酸の発酵収率を高める手段を提供することを目
的としている。
かつ安価な手段で短時間に固形物を除去し、それによっ
てアミノ酸の発酵収率を高める手段を提供することを目
的としている。
本発明は上記目的を達成するべくなされたものであ
り、原料廃糖蜜を希釈して、糖濃度を30〜45w/w％、pH
を２〜５又は８〜11、そして温度を20〜55℃とし、該状
態における固形物濃度を10v/v％以下とし、固形物を自
然沈降させて上澄液を分離することを特徴とする廃糖蜜
の処理法と上記の上澄液を発酵原料として用いるアミノ
酸の発酵生産法によって上記の目的を達成したものであ
る。
り、原料廃糖蜜を希釈して、糖濃度を30〜45w/w％、pH
を２〜５又は８〜11、そして温度を20〜55℃とし、該状
態における固形物濃度を10v/v％以下とし、固形物を自
然沈降させて上澄液を分離することを特徴とする廃糖蜜
の処理法と上記の上澄液を発酵原料として用いるアミノ
酸の発酵生産法によって上記の目的を達成したものであ
る。
原料廃糖蜜は、糖濃度47〜70w/w％、固形物３〜25v/v
％程度である。尚、本明細書中の糖濃度は、レーマンシ
ュール法により測定したものであり、固形物濃度は糖濃
度を35〜40w/w％に希釈し、かつpHは2.5〜3.5又は8.5〜
9.5に調整した後に、1000Gで30分間遠心して測定して得
られた値である。
％程度である。尚、本明細書中の糖濃度は、レーマンシ
ュール法により測定したものであり、固形物濃度は糖濃
度を35〜40w/w％に希釈し、かつpHは2.5〜3.5又は8.5〜
9.5に調整した後に、1000Gで30分間遠心して測定して得
られた値である。
原料廃糖蜜の希釈は水あるいは既に本発明法で処理す
ることによって得られた沈澱物の洗浄液等を利用して行
なう。希釈は糖濃度が30〜45w/w％程度、好ましくは糖
濃度35〜40w/w％程度になるようにする。この希釈廃糖
蜜はpH2〜５又は８〜11に調整する。このpH調整は廃糖
蜜中のカルシウム分等の過剰無機物の除去のために行な
い、pHを酸性にする場合には硫酸、リン酸等を加えてpH
2〜５程度、好ましくはpH2.5〜3.5程度とする。一方、p
Hを塩基性にする場合には炭酸ナトリウム等を加えてpH8
〜11程度、好ましくはpH8.5〜9.5程度にする。温度は20
〜55℃程度とする。温度調整は沈降速度が不充分な場合
にこれを高める目的で行なう。すなわち、沈降速度が低
すぎる場合には加温し、充分であれば加温は不要であ
る。pH及び温度は要は最終的に上記の範囲になればよ
く、酸、アルカリの添加、加温等は原料廃糖蜜の希釈前
後いずれの時期に行なってもよい。
ることによって得られた沈澱物の洗浄液等を利用して行
なう。希釈は糖濃度が30〜45w/w％程度、好ましくは糖
濃度35〜40w/w％程度になるようにする。この希釈廃糖
蜜はpH2〜５又は８〜11に調整する。このpH調整は廃糖
蜜中のカルシウム分等の過剰無機物の除去のために行な
い、pHを酸性にする場合には硫酸、リン酸等を加えてpH
2〜５程度、好ましくはpH2.5〜3.5程度とする。一方、p
Hを塩基性にする場合には炭酸ナトリウム等を加えてpH8
〜11程度、好ましくはpH8.5〜9.5程度にする。温度は20
〜55℃程度とする。温度調整は沈降速度が不充分な場合
にこれを高める目的で行なう。すなわち、沈降速度が低
すぎる場合には加温し、充分であれば加温は不要であ
る。pH及び温度は要は最終的に上記の範囲になればよ
く、酸、アルカリの添加、加温等は原料廃糖蜜の希釈前
後いずれの時期に行なってもよい。
上記の状態における固形物濃度を10v/v％以下、好ま
しくは5v/v％以下になる程度とする。固形物を自然沈降
させる場合、糖濃度等によっても異なるが、通常固形物
濃度が約5v/v％以下では速やかに沈降し、約10v/v％を
越えると沈降速度が著しく低下する。また、固形物濃度
の高いところでは凝集剤を添加しても沈降速度の大幅な
改善はみられなかった。固形物は廃糖蜜中に既に存在す
るものも含まれるが、主としてpH調整によって生成する
無機カルシウム塩等である。この固形物濃度の調節は糖
濃度が前記の範囲から逸脱しないようにして行なう必要
があり、そのために既に本発明法で処理して得られた上
澄液を固形物濃度調節用に用いることは好ましい。その
ほか、その際副生する沈澱物の洗浄液を固形物濃度調節
用に利用することもできる。固形物濃度の調節にはpH調
整も利用することができる。すなわち、固形物析出量が
pHに依存することから、初めは固形物量の少ないpH、例
えば硫酸、リン酸では4.0〜5.0、炭酸ソーダなどでは7.
0〜8.0で自然沈降分離させ、次にその上澄液のpHを順次
変化させ同様に自然沈降分離で分離していく方法も利用
しうる。
しくは5v/v％以下になる程度とする。固形物を自然沈降
させる場合、糖濃度等によっても異なるが、通常固形物
濃度が約5v/v％以下では速やかに沈降し、約10v/v％を
越えると沈降速度が著しく低下する。また、固形物濃度
の高いところでは凝集剤を添加しても沈降速度の大幅な
改善はみられなかった。固形物は廃糖蜜中に既に存在す
るものも含まれるが、主としてpH調整によって生成する
無機カルシウム塩等である。この固形物濃度の調節は糖
濃度が前記の範囲から逸脱しないようにして行なう必要
があり、そのために既に本発明法で処理して得られた上
澄液を固形物濃度調節用に用いることは好ましい。その
ほか、その際副生する沈澱物の洗浄液を固形物濃度調節
用に利用することもできる。固形物濃度の調節にはpH調
整も利用することができる。すなわち、固形物析出量が
pHに依存することから、初めは固形物量の少ないpH、例
えば硫酸、リン酸では4.0〜5.0、炭酸ソーダなどでは7.
0〜8.0で自然沈降分離させ、次にその上澄液のpHを順次
変化させ同様に自然沈降分離で分離していく方法も利用
しうる。
固形物濃度調節後は、固形物を沈降させて上澄液を分
離する。沈降は自然沈降する。沈降分離して得られた上
澄液はアミノ酸発酵原料として使用する。アミノ酸発酵
の種類は問わないが例えばＬ−グルタミン酸発酵、Ｌ−
リジン発酵等が好適である。発酵方法は従来発酵原料と
して使用していた廃糖蜜の一部又は前部を本発明法で得
られた上澄液で代替するほかは従来と同様でよい。一
方、上澄液を分離して残った沈澱物にはまだ糖分等が含
まれているので水洗して糖分をさらに回収する。その際
の固液分離は自然沈降法によって行なってもよく、遠心
分離してもよい。
離する。沈降は自然沈降する。沈降分離して得られた上
澄液はアミノ酸発酵原料として使用する。アミノ酸発酵
の種類は問わないが例えばＬ−グルタミン酸発酵、Ｌ−
リジン発酵等が好適である。発酵方法は従来発酵原料と
して使用していた廃糖蜜の一部又は前部を本発明法で得
られた上澄液で代替するほかは従来と同様でよい。一
方、上澄液を分離して残った沈澱物にはまだ糖分等が含
まれているので水洗して糖分をさらに回収する。その際
の固液分離は自然沈降法によって行なってもよく、遠心
分離してもよい。
本発明の方法においては糖濃度が一定であっても固形
物濃度を低下させることにより固形物の沈降速度が上昇
することを利用している。この沈降速度の変化は沈降形
態の変化、つまり固形物濃度が低いところでは自由沈降
で沈降し濃度が高くなると干渉沈降になり沈降速度の低
下が起こるものと考えられる。しかし、自由沈降と考え
られる固形物濃度（〜6v/v％）のところでストークスの
式を適用した計算値は実測値よりはるかに低い値であっ
た。
物濃度を低下させることにより固形物の沈降速度が上昇
することを利用している。この沈降速度の変化は沈降形
態の変化、つまり固形物濃度が低いところでは自由沈降
で沈降し濃度が高くなると干渉沈降になり沈降速度の低
下が起こるものと考えられる。しかし、自由沈降と考え
られる固形物濃度（〜6v/v％）のところでストークスの
式を適用した計算値は実測値よりはるかに低い値であっ
た。
ストークスの式:V＝ｇ（ρｐ−ρ）Dp 2/18μ V:ストークスの単一粒子の沈降速度（cm/h
r） g:重量加速度（m/S2） ρｐ・ρ：粒子及び流体の比重（g/cm2） Dp:粒子径（μｍ） μ：流体の粘度（cP） ρｐ・ρ・Dp・μ＝2.32、1.25、30、15を代入し、 Ｖ＝12.6cm/hr 実測値は50cm/hr以上 〔実施例〕 実施例１ インドネシア産廃糖蜜（糖度49.6w/w％、Ca0.9％、K
3.6％）を糖濃度で35.6w/w％に希釈した。これを硫酸に
てpH3.0に調整し温度50℃にて沈降実験を行なった。そ
の際、得られた上澄液を一部リサイクルし沈降速度を測
定した。
r） g:重量加速度（m/S2） ρｐ・ρ：粒子及び流体の比重（g/cm2） Dp:粒子径（μｍ） μ：流体の粘度（cP） ρｐ・ρ・Dp・μ＝2.32、1.25、30、15を代入し、 Ｖ＝12.6cm/hr 実測値は50cm/hr以上 〔実施例〕 実施例１ インドネシア産廃糖蜜（糖度49.6w/w％、Ca0.9％、K
3.6％）を糖濃度で35.6w/w％に希釈した。これを硫酸に
てpH3.0に調整し温度50℃にて沈降実験を行なった。そ
の際、得られた上澄液を一部リサイクルし沈降速度を測
定した。
その結果、表１に示すように調製液の固形物濃度が下
がるとともに沈降速度の大幅な上昇がみられた。尚、い
ずれも凝集剤（アロンビス）を原料廃糖蜜当り50ppm添
加した。
がるとともに沈降速度の大幅な上昇がみられた。尚、い
ずれも凝集剤（アロンビス）を原料廃糖蜜当り50ppm添
加した。
上記の廃糖蜜を未処理のものと沈澱物除去処理したも
のを炭素源に用いて下記の条件でグルタミン酸発酵試験
及び精製試験を実施した。
のを炭素源に用いて下記の条件でグルタミン酸発酵試験
及び精製試験を実施した。
使用菌株：ブレビバクテリウム・フラバム （Brevibacterium Flavum）ATCC 14067 主発酵培地組成： KH2PO4 0.3％ MgSO4・7H2O 0.075％ FeSO4・7H2O 0.0015％ MnSO4 0.0015％ サイアミン塩酸塩 300μg/dl 大豆蛋白塩酸加水分解物 20mg/dl ビオチン 200μg/dl 1Lファーメンターで発酵試験を行った結果を表２に示
す。
す。
尚、発酵条件はpH7.8、31.5℃、48時間培養とした。
得られた発酵ブロス塩酸によりpH3.2に調整してグル
タミン酸結晶を取得した。この結果を苛性ソーダにより
溶解してpH6.2に調整し、活性炭にて脱色を行いグルタ
ミン酸ソーダ溶液を得た。その際のブロスからの収率を
表３に示す。
タミン酸結晶を取得した。この結果を苛性ソーダにより
溶解してpH6.2に調整し、活性炭にて脱色を行いグルタ
ミン酸ソーダ溶液を得た。その際のブロスからの収率を
表３に示す。
次に、それぞれのグルタミン酸ソーダ溶液から濃縮を
行ない、グルタミン酸ソーダを晶析（晶析率50％）し
た。その結果、未処理廃糖蜜を原料に用いた溶液からの
みショウ酸カルシウムの析出がみられ、それぞれのグル
タミン酸ソーダの溶状（100g/溶液の400nmでの透過
率）にも表４に示す如く差がみられた。
行ない、グルタミン酸ソーダを晶析（晶析率50％）し
た。その結果、未処理廃糖蜜を原料に用いた溶液からの
みショウ酸カルシウムの析出がみられ、それぞれのグル
タミン酸ソーダの溶状（100g/溶液の400nmでの透過
率）にも表４に示す如く差がみられた。
実施例２ 実施例１で用いた廃糖蜜を未処理のものと沈澱物除去
処理したものを炭素源に用いて下記の条件でリジン発酵
試験及び樹脂吸着実験を実施した。
処理したものを炭素源に用いて下記の条件でリジン発酵
試験及び樹脂吸着実験を実施した。
使用菌株：ブレビバクテリウム・ラクトフェルメンタム
ATCC 31269 （性質:AECr＋MLr＋Ala-） 主発酵培地組成： 廃糖蜜 10％ 硫酸アンモニウム ５％ KH2PO4 0.1％ MgSO4・7H2O 0.04％ ビオチン 0.5mg/ 炭酸カルシウム ５％ 発酵条件はpH7.0、30℃、72時間培養とした。
ATCC 31269 （性質:AECr＋MLr＋Ala-） 主発酵培地組成： 廃糖蜜 10％ 硫酸アンモニウム ５％ KH2PO4 0.1％ MgSO4・7H2O 0.04％ ビオチン 0.5mg/ 炭酸カルシウム ５％ 発酵条件はpH7.0、30℃、72時間培養とした。
発酵試験結果を５表に示す。
また、それぞれの発酵ブロスをpH2.0にてカチオン交
換樹脂（ダイアイオンSK−1B 500）にリジンを吸着さ
せた時の飽和吸着量を求めた。その結果を表６に示す。
換樹脂（ダイアイオンSK−1B 500）にリジンを吸着さ
せた時の飽和吸着量を求めた。その結果を表６に示す。
〔発明の効果〕 本発明により従来遠心分離かあるいは他の糖源との混
合によってしか発酵原料として使用不可能であった固形
物濃度の高い原料を容易に、かつ安価な方法で固形物を
分離することができる。それによって、工業的に大幅な
コストダウンが可能であるばかりでなく、発酵工程及び
その後の精製工程でのスケール発生を大幅に減少させる
ことができた。また、廃糖蜜を発酵原料とするMSG、Lys
等のアミノ酸発酵工業では固形物濃度の高い原料を用い
た発酵液の精製を行なう際、本発明による固形物の除去
を行うことで精製収率の向上、製品の純度の向上、また
工程内での操作性の向上等の効果がえられた。さらに、
酸として安価な硫酸を使用することができ、変動費メリ
ットも大きい。
合によってしか発酵原料として使用不可能であった固形
物濃度の高い原料を容易に、かつ安価な方法で固形物を
分離することができる。それによって、工業的に大幅な
コストダウンが可能であるばかりでなく、発酵工程及び
その後の精製工程でのスケール発生を大幅に減少させる
ことができた。また、廃糖蜜を発酵原料とするMSG、Lys
等のアミノ酸発酵工業では固形物濃度の高い原料を用い
た発酵液の精製を行なう際、本発明による固形物の除去
を行うことで精製収率の向上、製品の純度の向上、また
工程内での操作性の向上等の効果がえられた。さらに、
酸として安価な硫酸を使用することができ、変動費メリ
ットも大きい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 寿美男 神奈川県川崎市川崎区鈴木町１―１ 味 の素株式会社技術センター内 (72)発明者 黒沼 秀雄 神奈川県川崎市川崎区鈴木町１―１ 味 の素株式会社技術センター内 (56)参考文献 特公 昭63−40（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C13J 1/08 C12P 13/08 C12P 13/14 C13D 3/00
Claims (4)
- 【請求項１】原料廃糖蜜を希釈して、糖濃度を30〜45w/
w％、pHを２〜５又は８〜11、そして温度を20〜55℃と
し、該状態における固形物濃度を10v/v％以下とし、固
形物を自然沈降させて上澄液を分離することを特徴とす
る廃糖蜜の処理法 - 【請求項２】固形物濃度の調節を上記の上澄液で行なう
請求項（１）に記載の処理法 - 【請求項３】請求項（１）で得られた上澄液を発酵原料
として用いるアミノ酸の発酵生産法 - 【請求項４】アミノ酸がＬ−グルタミン酸又はＬ−リジ
ンである請求項（３）に記載の発酵生産法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2251903A JP3041921B2 (ja) | 1990-09-25 | 1990-09-25 | 廃糖蜜の処理法及びアミノ酸の発酵生産法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2251903A JP3041921B2 (ja) | 1990-09-25 | 1990-09-25 | 廃糖蜜の処理法及びアミノ酸の発酵生産法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04131100A JPH04131100A (ja) | 1992-05-01 |
| JP3041921B2 true JP3041921B2 (ja) | 2000-05-15 |
Family
ID=17229674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2251903A Expired - Fee Related JP3041921B2 (ja) | 1990-09-25 | 1990-09-25 | 廃糖蜜の処理法及びアミノ酸の発酵生産法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3041921B2 (ja) |
-
1990
- 1990-09-25 JP JP2251903A patent/JP3041921B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04131100A (ja) | 1992-05-01 |
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