JP5458536B2 - Method for producing lactic acid and additive for lactic acid fermentation - Google Patents

Method for producing lactic acid and additive for lactic acid fermentation Download PDF

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Description

本発明は、乳酸の発酵生産に関し、特に、廃糖蜜を用いた乳酸発酵に代わる新たな乳酸発酵に用いる添加剤の提供と該添加剤を用いた乳酸の製造方法に関する。   The present invention relates to the production of lactic acid by fermentation, and in particular, to the provision of a new additive for lactic acid fermentation in place of lactic acid fermentation using molasses and a method for producing lactic acid using the additive.

本出願人らは、植物由来プラスチックの一つであるポリ乳酸の原料である乳酸を、発酵により低コストで製造するために、既に、アルコール発酵能の高いワイン酵母にL-乳酸脱水素酵素遺伝子を導入して高効率でL-乳酸を生産する遺伝子組換え酵母の開発に成功している(特許文献1)。   In order to produce lactic acid, which is a raw material of polylactic acid, which is one of plant-derived plastics, at low cost by fermentation, the present applicants have already introduced an L-lactic acid dehydrogenase gene into wine yeast with high alcohol fermentation ability. Has succeeded in the development of a genetically modified yeast that produces L-lactic acid with high efficiency (Patent Document 1).

一般に、工業的なスケールでの発酵においては、培地中に、ビタミンやミネラルなどの栄養源を添加して発酵効率を高めている。アルコール発酵においては、廃糖蜜が用いられている。廃糖蜜は、製糖時の副産物であって、ビタミン、ミネラルなど糖分以外の成分を含んだ黒褐色の粘ちょうな液体である。したがって、優れた発酵用の培地添加剤である。   In general, in fermentation on an industrial scale, nutrient efficiency such as vitamins and minerals is added to a medium to increase fermentation efficiency. Waste molasses are used in alcoholic fermentation. Waste molasses is a by-product of sugar production and is a dark brown viscous liquid containing components other than sugar such as vitamins and minerals. Therefore, it is an excellent medium additive for fermentation.

一方、酵母を用いたアルコール発酵では、添加剤として脱脂大豆由来の大豆ペプチド素材を使用することが開示されている(特許文献2)。   On the other hand, in alcoholic fermentation using yeast, it is disclosed to use a defatted soybean-derived soybean peptide material as an additive (Patent Document 2).

さらに、大豆ペプチド素材を培地に添加することで酵母の冷凍ストレス耐性が向上することを記した報告もある(非特許文献1)。   Furthermore, there is also a report describing that the resistance to freezing stress of yeast is improved by adding a soybean peptide material to the medium (Non-patent Document 1).

特開2003-164295号公報JP 2003-164295 A 特開2006-238877号公報JP 2006-238877 Izawa et al., Appl. Microbiol. Biotechnol. Vol.75(2007), p533-537Izawa et al., Appl. Microbiol. Biotechnol. Vol. 75 (2007), p533-537

廃糖蜜は、糖分以外の成分に富む優れた発酵用の培地添加剤であることから、乳酸発酵についても同様に培地添加剤として用いることができる。しかしながら、本発明者らによれば、廃糖蜜は黒褐色状の液体であるため、高い乳酸生産量を得るために廃糖蜜の含有量を高めると、発酵液が着色しあるいは余分な成分を含むことになり、ポリ乳酸の品質が低下するおそれがあることがわかった。このため、乳酸発酵において廃糖蜜を培地用添加剤として用いる場合、廃糖蜜に由来する着色成分を除去するために電気透析や脱色などの追加の精製プロセスが必要となることがわかった。このようなプロセスの追加は、ポリ乳酸を効率的に製造するにあたっては、大きなボトルネックとなってしまう。また、廃糖蜜使用量の増大は、乳酸生産コストに大きく影響することにもなる。   Since molasses is an excellent fermentation medium additive rich in components other than sugar, it can also be used as a medium additive for lactic acid fermentation. However, according to the present inventors, the molasses is a black-brown liquid, and when the content of the molasses is increased in order to obtain a high amount of lactic acid, the fermentation solution is colored or contains extra components. It has been found that the quality of polylactic acid may be reduced. For this reason, when waste molasses was used as a culture medium additive in lactic acid fermentation, it was found that an additional purification process such as electrodialysis and decolorization was required to remove colored components derived from waste molasses. The addition of such a process becomes a big bottleneck in efficiently producing polylactic acid. In addition, an increase in the amount of molasses used will greatly affect the lactic acid production cost.

すなわち、乳酸発酵においては、廃糖蜜は栄養的には優れるがプロセスやコストの観点を考慮すると必ずしも好ましくないことがわかった。したがって、廃糖蜜の使用を回避又は抑制して糖質原料としてグルコースやスクロースなどのような汎用の原料を主体とした培地であっても効率的に乳酸を生産できることが要請される。   That is, in lactic acid fermentation, it was found that molasses is nutritionally excellent, but is not always preferable in view of process and cost. Therefore, it is required that lactic acid can be efficiently produced even in a medium mainly composed of general-purpose raw materials such as glucose and sucrose as a saccharide raw material by avoiding or suppressing the use of waste molasses.

また、大豆ペプチド素材は、ビール様飲料などの各種発酵食品の添加剤として使用されているものの、食品の性質上、得られる食品の特性向上(風味など)の上昇のために用いられている。大豆ペプチドを貧栄養培地に用いる場合に発酵促進に影響があるかについては、全く検討されていなかった。   Moreover, although the soybean peptide raw material is used as an additive for various fermented foods such as beer-like beverages, the soy peptide material is used for improving the properties (such as flavor) of the obtained food due to the properties of the food. Whether soy peptide is used in an oligotrophic medium has no effect on fermentation acceleration.

さらに、非特許文献1は、大豆ペプチド素材によりパン酵母の冷凍ストレスに特化した知見を開示するに留まり、発酵能や乳酸発酵に関してはなんら言及していない。   Furthermore, Non-Patent Document 1 only discloses the knowledge specialized in the refrigeration stress of baker's yeast by the soy peptide material, and does not mention fermentability or lactic acid fermentation.

以上説明したように、現状において、工業用原料としての乳酸を得るための工業的な乳酸発酵に適した培地や培地添加剤及び乳酸製造方法は未だ提供されていない。   As described above, at present, a medium, a medium additive, and a lactic acid production method suitable for industrial lactic acid fermentation for obtaining lactic acid as an industrial raw material have not yet been provided.

そこで、本発明は、こうした状況に鑑み、廃糖蜜の利用を回避又は抑制して、工業用原料としてより実用性の高い乳酸発酵技術を提供することを目的とする。   Then, in view of such a situation, the present invention aims to provide a lactic acid fermentation technique that is more practical as an industrial raw material by avoiding or suppressing the use of waste molasses.

本発明者らは、大豆ペプチド素材について種々検討したところ、特定の大豆ペプチド素材につき、優れた乳酸発酵促進効果があることがわかった。すなわち、グルコースやスクロースなどの糖のみからなる培地に対して本発明らによる所定の大豆ペプチド素材の画分を含有する添加剤を加えることで高い乳酸生産性を実現できることがわかった。また、こうして得られる発酵液は、透明度も高く、特別な精製プロセスを簡素化又は省略できることもわかった。本発明者らは、こうした知見に基づき本発明を完成した。すなわち、本発明によれば以下の手段が提供される。   As a result of various studies on the soy peptide material, the present inventors have found that the specific soy peptide material has an excellent effect of promoting lactic acid fermentation. That is, it was found that high lactic acid productivity can be realized by adding an additive containing a fraction of a predetermined soybean peptide material according to the present invention to a medium consisting only of sugars such as glucose and sucrose. It has also been found that the fermentation broth thus obtained has high transparency and can simplify or omit a special purification process. The present inventors have completed the present invention based on these findings. That is, according to the present invention, the following means are provided.

本発明によれば、乳酸の製造方法であって、炭素源と、1000Da以下の画分が98%以上である分子量分布を有する大豆ペプチド素材とを含有し、400nmにおける吸光度が0.1以下である培地を用いて、乳酸生産微生物を培養して乳酸発酵する工程、を備える、製造方法が提供される。   According to the present invention, there is provided a method for producing lactic acid comprising a carbon source and a soybean peptide material having a molecular weight distribution in which a fraction of 1000 Da or less is 98% or more, and the absorbance at 400 nm is 0.1 or less. There is provided a production method comprising a step of culturing lactic acid-producing microorganisms and lactic acid fermentation using a certain medium.

本発明においては、ペプチドとは、アミノ酸が2個以上結合100個以下したものを意味する。また、大豆ペプチド素材とは、分離大豆タンパクや、脱脂豆乳等の大豆タンパク素材の加水分解物であって、大豆由来のペプチドを含有し、分解の程度や画分によっては大豆由来の遊離アミノ酸を含有している。   In the present invention, the peptide means a peptide having 2 or more amino acids and 100 or less bonds. The soy peptide material is a hydrolyzate of soy protein material such as isolated soy protein and defatted soy milk, which contains soy-derived peptides, and depending on the degree of degradation and fraction, free amino acids derived from soy are used. Contains.

本発明の乳酸製造方法においては、前記培地が、前記培地は、前記大豆ペプチド素材を0.01wt/vol%以上1.0wt/vol%以下含有するものであってもよい。また、前記大豆ペプチド素材は、前記分子量分布において500Da以下の画分が96%以上であってもよい。また、前記大豆ペプチド素材は、遊離アミノ酸を18質量%以上含むものであってもよい。さらに、前記乳酸生産微生物は、遺伝子組換え乳酸生産酵母であってもよく、サッカロマイセス属酵母であってもよい。   In the lactic acid production method of the present invention, the medium may contain 0.01 wt / vol% or more and 1.0 wt / vol% or less of the soybean peptide material. The soybean peptide material may have a fraction of 500 Da or less in the molecular weight distribution of 96% or more. The soybean peptide material may contain 18% by mass or more of free amino acids. Furthermore, the lactic acid-producing microorganism may be a genetically modified lactic acid-producing yeast or a Saccharomyces yeast.

本発明によれば、1000Da以下の画分が98%以上である分子量分布を有する大豆ペプチド素材を含有する、工業原料用の乳酸製造のための乳酸発酵用の培地添加剤が提供される。本発明の培地添加剤においては、前記大豆ペプチド素材は、前記分子量分布において500Da以下の画分が95%以上であってもよく、遊離アミノ酸を18質量%以上含むものであってもよい。さらに、本発明の培地添加剤は、脱脂大豆の水可溶性成分のプロテアーゼ処理によって得られるものであってもよい。また、本発明の培地添加剤は、ポリ乳酸製造用であってもよい。   According to the present invention, there is provided a medium additive for lactic acid fermentation for producing lactic acid for industrial raw materials, which contains a soybean peptide material having a molecular weight distribution in which a fraction of 1000 Da or less is 98% or more. In the culture medium additive of the present invention, the soybean peptide material may have a fraction of 500 Da or less in the molecular weight distribution of 95% or more, or may contain 18% by mass or more of free amino acids. Furthermore, the culture medium additive of the present invention may be obtained by protease treatment of a water-soluble component of defatted soybean. Moreover, the culture medium additive of the present invention may be used for producing polylactic acid.

本発明によれば、工業原料用の乳酸製造のための乳酸発酵用培地添加剤の製造方法であって、脱脂大豆から水可溶性成分を回収する工程と、前記水可溶性成分をプロテアーゼ処理して、1000Da以下の画分が98%以上である分子量分布の大豆ペプチド素材を前記乳酸発酵用培地添加剤の少なくとも一部として得る工程と、を備える、製造方法が提供される。   According to the present invention, a method for producing a lactic acid fermentation medium additive for producing lactic acid for industrial raw materials, the step of recovering a water-soluble component from defatted soybean, and treating the water-soluble component with a protease, And obtaining a molecular weight distribution soybean peptide material having a fraction of 1000 Da or less of 98% or more as at least part of the lactic acid fermentation medium additive.

本発明は、乳酸の製造方法、乳酸発酵用培地添加剤及びその製造方法に関する。本発明によれば、所定の分子量分布を有する大豆ペプチド素材を用いることで、廃糖蜜等の使用を抑制又は回避した色度を規制した培地であっても乳酸発酵を促進でき、乳酸生産量を高めることができる。また、本発明によれば、色度が抑制された発酵液を得ることができるため、発酵液について追加の精製プロセスを要請するものでもない。したがって、本発明によれば着色成分の混入を抑制又は回避して乳酸を効率良く製造することができ、ポリ乳酸原料など工業用原料としての乳酸の製造に適した乳酸発酵技術を提供することができる。   The present invention relates to a method for producing lactic acid, a medium additive for lactic acid fermentation, and a method for producing the same. According to the present invention, by using a soy peptide material having a predetermined molecular weight distribution, lactic acid fermentation can be promoted even in a medium in which chromaticity is regulated so that the use of waste molasses or the like is suppressed or avoided. Can be increased. Moreover, according to this invention, since the fermented liquor by which chromaticity was suppressed can be obtained, it does not request | require an additional refinement | purification process about fermented liquor. Therefore, according to the present invention, it is possible to efficiently produce lactic acid while suppressing or avoiding mixing of coloring components, and to provide a lactic acid fermentation technique suitable for producing lactic acid as an industrial raw material such as a polylactic acid raw material. it can.

なお、本明細書において、「廃糖蜜」とは、製糖時の副産物であって、ビタミン、ミネラルなど糖分以外の成分を含んだ褐色〜黒褐色の粘ちょうな液体である。また、「廃糖蜜」は、原料糖由来の糖分を含んでいてもよい。なお、これに対して「糖蜜」とは、原料糖から糖分以外の廃糖蜜を分離して得られる液体をいう。   In the present specification, “waste molasses” is a by-product during sugar production, and is a brown to black-brown viscous liquid containing components other than sugar such as vitamins and minerals. Further, “waste molasses” may contain a sugar component derived from raw material sugar. On the other hand, “molasses” refers to a liquid obtained by separating molasses other than sugar from raw sugar.

以下、本発明の各種実施形態につき、乳酸発酵用培地添加剤及びその製造方法についてまず説明し、次いで、乳酸製造方法について詳細に説明する。   Hereinafter, with respect to various embodiments of the present invention, a medium additive for lactic acid fermentation and a method for producing the same will be described first, and then a method for producing lactic acid will be described in detail.

(乳酸発酵用培地添加剤及びその製造方法)
本発明の乳酸発酵用添加剤は、所定の大豆ペプチド素材を含有することができる。以下、まず、本発明の乳酸発酵添加剤の得るのに好ましい製造方法について説明し、次いで乳酸発酵用の培地添加剤について説明する。
(Medium additive for lactic acid fermentation and production method thereof)
The additive for lactic acid fermentation of the present invention can contain a predetermined soybean peptide material. Hereinafter, first, a preferable production method for obtaining the lactic acid fermentation additive of the present invention will be described, and then a medium additive for lactic acid fermentation will be described.

(乳酸発酵用添加剤の製造方法)
本発明の乳酸発酵用添加剤の製造方法は、分離大豆タンパクや、脱脂豆乳等の大豆タンパク素材から水可溶性成分を回収する工程と、前記水可溶性成分をプロテアーゼ処理して、所定の大豆ペプチド素材を前記培地添加剤の少なくとも一部として得る工程と、を備えることができる。
(Method for producing additive for lactic acid fermentation)
The method for producing an additive for lactic acid fermentation according to the present invention comprises a step of recovering a water-soluble component from a soy protein material such as separated soy protein or defatted soymilk, and subjecting the water-soluble component to a protease treatment to produce a predetermined soy peptide material. Obtaining at least a part of the medium additive.

(水可溶性成分の回収工程)
(大豆タンパク素材)
本発明で大豆タンパク素材の原料として使用される大豆は、原産地、種類、育種方法、遺伝子操作の有無、発芽処理や発酵処理の有無、成分組成などを問わない。種類は、例えば黄大豆、白大豆、緑大豆、黒大豆などのいずれでも使用が可能である。また育種や遺伝子組み換え技術によりリポキシゲナーゼなどの特定の酵素が欠損した大豆や、イソフラボン、サポニン、GABA、大豆β−コングリシニン、大豆グリシニン、大豆脂質会合蛋白などの特定の成分が富化された大豆も使用できる。
(Recovery process of water-soluble components)
(Soy protein material)
The soybean used as a raw material for the soybean protein material in the present invention may be of any origin, kind, breeding method, presence / absence of genetic manipulation, presence / absence of germination treatment or fermentation treatment, and component composition. For example, any of yellow soybean, white soybean, green soybean, black soybean and the like can be used. Also used are soybeans lacking specific enzymes such as lipoxygenase by breeding and genetic engineering techniques, and soybeans enriched with specific components such as isoflavones, saponins, GABA, soybean β-conglycinin, soybean glycinin, and soybean lipid-associated protein it can.

本発明で使用される大豆タンパク素材は、分離大豆タンパクや脱脂豆乳であるが、これらは、脱脂大豆を経て得られる。脱脂大豆は、全脂大豆から圧搾抽出や溶媒抽出により脂質を除去したものであり、ヘキサンで脱脂した場合の脂質含量は通常2重量%以下である。脱脂に際しては、全脂大豆中のオイルボディを壊さなければ脂質が除去されにくいため、通常は圧篇などの物理的処理によりフレーク状とし、細胞をある程度破壊した状態に加工される。なお、脱脂大豆は風味を改善するため水蒸気や乾熱による加熱処理、アルコール洗浄処理、酸洗浄処理が施され、NSIが70%以下に低下したものであっても本発明の製造法によれば十分高収率で蛋白質を抽出できるが、70以上の低変性脱脂大豆を使用する方がより好ましく、80以上がさらに好ましい。   The soy protein material used in the present invention is separated soy protein or defatted soy milk, which is obtained through defatted soybean. The defatted soybean is obtained by removing lipids from whole fat soybean by pressing extraction or solvent extraction, and the lipid content when defatted with hexane is usually 2% by weight or less. At the time of degreasing, lipids are difficult to remove unless the oil body in full-fat soybeans is broken. Therefore, it is usually processed into a flake shape by physical treatment such as compression, and the cells are processed to some extent. In addition, in order to improve the flavor, defatted soybeans are subjected to heat treatment by steam or dry heat, alcohol washing treatment, acid washing treatment, and even if the NSI is reduced to 70% or less, according to the production method of the present invention. Although protein can be extracted with a sufficiently high yield, it is more preferable to use 70 or more low-denatured defatted soybeans, and 80 or more is even more preferable.

脱脂大豆から水可溶性成分を回収するにあたって、脱脂大豆から抽出した後、固液分離により水可溶性成分を回収することが好ましい。脱脂大豆からの抽出は例えば以下のようにして行うことができる。脱脂大豆に対して添加する水の量は5〜10倍量が好ましく、6〜8倍量がさらに好ましい。添加する水の温度は特に限定されないが、50℃以上の温水であることが好ましい。より好ましくは60℃以上であり、最も好ましくは70℃以上75℃以下である。さらに、抽出時間は特に限定されないが、30分から2時間程度とすることができるが、好ましくは1時間程度である。なお、上記温水にて抽出する場合には、脱脂大豆に温水を供給した脱脂大豆分散液を、50℃以上、好ましくは、60℃以上、より好ましくは、70℃以上75℃以下に保持するようにする。こうすることで乳酸発酵の促進に有用な水可溶性成分が効果的に抽出されるとともに、安定した組成の大豆ペプチド素材を得ることができるからである。   In recovering the water-soluble component from the defatted soybean, it is preferable to extract the water-soluble component by solid-liquid separation after extraction from the defatted soybean. Extraction from defatted soybeans can be performed, for example, as follows. The amount of water added to the defatted soybean is preferably 5 to 10 times, more preferably 6 to 8 times. Although the temperature of the water to add is not specifically limited, It is preferable that it is 50 degreeC or more warm water. More preferably, it is 60 degreeC or more, Most preferably, it is 70 degreeC or more and 75 degrees C or less. Further, the extraction time is not particularly limited, but it can be about 30 minutes to 2 hours, preferably about 1 hour. In addition, when extracting with the said warm water, the defatted soybean dispersion which supplied warm water to the defatted soybean is maintained at 50 ° C. or higher, preferably 60 ° C. or higher, more preferably 70 ° C. or higher and 75 ° C. or lower. To. This is because a water-soluble component useful for promoting lactic acid fermentation can be effectively extracted and a soybean peptide material having a stable composition can be obtained.

吸水させた脱脂大豆を含む分散液を固液分離するには、遠心分離、ろ過、プレス等の通常の固液分離手段を用いることができる。固液分離によって得られる液体画分を水可溶性成分として用いることができる。   In order to solid-liquid separate the dispersion liquid containing the defatted soybean soaked in water, ordinary solid-liquid separation means such as centrifugation, filtration, and press can be used. A liquid fraction obtained by solid-liquid separation can be used as a water-soluble component.

なお、後段のプロテアーゼ処理工程に先立って、水可溶性成分を予め熱処理しておくことが好ましい。こうすることでプロテアーゼによる分解物の組成をより均質化することができる。熱処理条件は特に限定しないが、加圧下での熱処理が好ましい。例えば、蒸気直接導入型殺菌機などを用いた加圧下で120℃〜140℃近傍にまで加熱し、一定時間(典型的には、数秒〜1分程度)保持しすることができる。なお、熱処理後には、その後積極的に冷却してもよい。プロテアーゼ処理を考慮すると、冷却到達温度は、後段のプロテアーゼ処理工程で用いるプロテアーゼの作用温度近傍とすることが好ましい。   Prior to the subsequent protease treatment step, the water-soluble component is preferably heat-treated in advance. By doing so, the composition of the degradation product by protease can be made more uniform. The heat treatment conditions are not particularly limited, but heat treatment under pressure is preferable. For example, it can be heated to 120 ° C. to 140 ° C. under pressure using a steam direct introduction type sterilizer, and held for a certain period of time (typically about several seconds to 1 minute). In addition, after heat processing, you may actively cool after that. In consideration of protease treatment, the cooling arrival temperature is preferably close to the action temperature of the protease used in the subsequent protease treatment step.

(プロテアーゼ処理工程)
プロテアーゼ処理工程は、前記水可溶性成分をプロテアーゼ処理して、所定の特性の大豆ペプチド素材を前記培地添加剤の少なくとも一部として得る工程である。用いるプロテアーゼは特に限定されないで、商業的に入手可能な各種プロテアーゼを適宜使用できる。プロテアーゼには、大別してエキソ型プロテアーゼとエンド型プロテアーゼとがあるが、好ましくは、エンド型プロテアーゼ及びエキソ型プロテアーゼの双方を用いる。これら双方を用いることで、分子量分布と遊離アミノ酸含有量の双方を調節できる。
(Protease treatment process)
The protease treatment step is a step in which the water-soluble component is treated with a protease to obtain a soybean peptide material having predetermined characteristics as at least a part of the medium additive. The protease to be used is not particularly limited, and various commercially available proteases can be appropriately used. Proteases are roughly classified into exo-type proteases and endo-type proteases. Preferably, both endo-type proteases and exo-type proteases are used. By using both of these, both the molecular weight distribution and the free amino acid content can be adjusted.

本発明で使用することができるエンド型プロテアーゼとしては、特に制限されず動植物由来、微生物由来のエンド型プロテアーゼが挙げられる。例えば、細菌由来、麹菌由来、放線菌由来の各プロテアーゼ、植物由来のパパイン、ブロメライン、動物由来のトリプシン、ペプシン、カテプシン類などを挙げることができる。具体的には、例えば、プロテアーゼN(アマノエンザイム社製)、アルカラーゼ、ニュートラーゼ(以上、ノボノルディスクバイオインダストリー社製)、オリエンターゼ10NL(エイチビィアイ社製)、サーモライシン(大和化成製)などの細菌由来のプロテアーゼ;スミチームFP(新日本化学工業社製、エキソ型プロテアーゼも含む(両型である))、オリエンターゼONS(エイチビィアイ社製)、プロテアーゼM(アマノエンザイム社製)などの麹菌由来のプロテアーゼ;アクチナーゼAS(科研ファルマ社製)などの放線菌由来のプロテアーゼ;パパインW−40(アマノエンザイム社製)、ブロメライン(日本バイオコン社製)などの植物由来のプロテアーゼ;トリプシンPTN(ノボノルディスクバイオインダストリー社製)、ペプシン(日本バイオコン社製)などの動物由来のプロテアーゼ;イカ肝臓由来カテプシンDなどのカテプシン類を挙げることができる。   The endo-type protease that can be used in the present invention is not particularly limited, and examples include endo-proteases derived from animals and plants and microorganisms. Examples include proteases derived from bacteria, Neisseria gonorrhoeae and actinomycetes, plant-derived papain, bromelain, animal-derived trypsin, pepsin, and cathepsins. Specifically, for example, bacteria such as protease N (manufactured by Amano Enzyme), alcalase, neutralase (manufactured by Novo Nordisk Bioindustry), orientase 10NL (manufactured by HIBI), thermolysin (manufactured by Daiwa Kasei) Proteases derived from Aspergillus, such as Sumiteam FP (manufactured by Shin Nippon Chemical Industry Co., Ltd., including exo-type protease (both types)), orientase ONS (manufactured by HIBI), protease M (manufactured by Amano Enzyme) A protease derived from actinomycetes such as actinase AS (manufactured by Kaken Pharma); a protease derived from plants such as papain W-40 (manufactured by Amano Enzyme) and bromelain (manufactured by Nippon Biocon); trypsin PTN (Novo Nordisk Bio Industry) Company ), Protease of animal origin, such as pepsin (manufactured by Nippon Biocon Ltd.); mention may be made of cathepsin such as squid liver-derived cathepsin D.

本発明で使用することができるエキソ型プロテアーゼとしては、特に制限されず動植物由来、微生物由来のエキソ型プロテアーゼが挙げられる。例えば、麹菌由来の酸性カルボキシペプチダーゼ、酵母由来の酸性カルボキシペプチダーゼ、イカ肝臓由来のカルボキシペプチダーゼ、小麦由来のカルボキシペプチダーゼ、および麹菌由来のアミノペプチダーゼ、細菌由来のアミノペプチダーゼ、マイタケ由来のアミノペプチダーゼなどを挙げることができる。具体的には、例えば、カルボキシペプチダーゼP(シグマアルドリッチ社製)、スミチームFLPA(新日本化学工業社製)、プロテアーゼM(アマノエンザイム社製)などの麹菌由来の酸性カルボキシペプチダーゼ;カルボキシペプチダーゼY(シグマアルドリッチ社製)などの酵母由来の酸性カルボキシペプチダーゼ;イカ肝臓カルボキシペプチダーゼなどの動物由来の酸性カルボキシペプチダーゼ;カルボキシペプチダーゼW(ぺんてる社製)、マイタケ由来アミノペプチダーゼなどの植物由来の酸性ペプチダーゼ;サカナーゼ(科研ファルマ社製)などの麹菌由来のアミノペプチダーゼ;アクセラーゼ(萬有通商社製)などの細菌由来のアミノペプチダーゼなどを例示することができる。   The exo-type protease that can be used in the present invention is not particularly limited and includes exo-type proteases derived from animals and plants and microorganisms. For example, acid carboxypeptidase from Aspergillus, acid carboxypeptidase from yeast, carboxypeptidase from squid liver, carboxypeptidase from wheat, aminopeptidase from Aspergillus, aminopeptidase from bacteria, aminopeptidase from Maitake, etc. be able to. Specifically, for example, carboxypeptidase P (manufactured by Sigma Aldrich), Sumiteam FLPA (manufactured by Shin Nippon Kagaku Kogyo Co., Ltd.), protease M (manufactured by Amano Enzyme) and other acid carboxypeptidase Y (sigma) Acid-derived carboxypeptidases derived from yeast such as Aldrich; acid-derived carboxypeptidases derived from animals such as squid liver carboxypeptidase; Examples include aminopeptidases derived from Aspergillus such as Pharma), and aminopeptidases derived from bacteria such as Accelase (available from Aritsu Trading Co., Ltd.).

プロテアーゼ処理工程の条件は、得ようとする大豆ペプチド素材の特性や、用いるプロテアーゼの至適pHや至適温度等の特性によって適宜設定される。至適pHや至適温度が異なる複数種類のプロテアーゼを用いる場合、プロテアーゼ処理工程は、pH及び/又は温度等の異なる複数のプロテアーゼ処理段階を備えることになる。通常、例えば、pH2.5〜9.5、20〜70℃温度範囲で、全体で0.5〜24時間処理する方法を例示することができる。なお、使用するプロテアーゼは、1種類であっても2種類以上を組み合わせて用いてもよい。好ましくは2種類以上のプロテアーゼを用いる。2種類以上のプロテアーゼを用いることで、単一プロテアーゼを用いる場合に比べて分解物の分子量が特定の範囲に集中し、シャープな分子量分布となる傾向があるからである。例えば、上記したように、上記アルカラーゼ及びスミチームFPなど異種分解型(エンド型及びエキソ型)に加えて、異種生物起源及及び作用条件のいずれかあるいは双方が異なるプロテアーゼを用いることが好ましい。   The conditions for the protease treatment step are appropriately set according to the characteristics of the soy peptide material to be obtained and the characteristics such as the optimum pH and temperature of the protease to be used. When a plurality of types of proteases having different optimum pH and optimum temperature are used, the protease treatment step includes a plurality of protease treatment steps having different pH and / or temperature. Usually, for example, a method in which treatment is performed at a pH of 2.5 to 9.5 and a temperature range of 20 to 70 ° C. for a total of 0.5 to 24 hours can be exemplified. The protease to be used may be one type or a combination of two or more types. Preferably, two or more kinds of proteases are used. This is because by using two or more kinds of proteases, the molecular weight of the degradation product tends to concentrate in a specific range compared to the case of using a single protease, resulting in a sharp molecular weight distribution. For example, as described above, it is preferable to use proteases that are different in heterogeneous biological origin and / or operating conditions in addition to the above-mentioned heterolytic types (endo type and exo type) such as alcalase and Sumiteam FP.

後述するように、プロテアーゼ処理時間を調整することでプロテアーゼ処理物の分子量分布を調節することができる。例えば、エキソ型プロテアーゼによる処理時間を延長することで、1000Da以下の低分子量画分を増大させやすくなる。特に、500Da超1000Da以下を減少させて、500Da以下の画分や遊離アミノ酸含量を増大することができる。   As will be described later, the molecular weight distribution of the protease-treated product can be adjusted by adjusting the protease treatment time. For example, by extending the treatment time with exo-type protease, it becomes easy to increase the low molecular weight fraction of 1000 Da or less. In particular, it is possible to increase the fraction of 500 Da or less and the free amino acid content by reducing more than 500 Da and 1000 Da or less.

プロテアーゼ処理工程は、エンド型プロテアーゼ処理ステップ後に、エキソ型プロテアーゼで処理することが好ましい。エキソ型プロテアーゼ処理ステップは、エキソ型プロテアーゼ及びエンド型プロテアーゼの双方による処理であってもよい。こうした順でプロテアーゼ処理を実施することで、所望の分子量分布と遊離アミノ酸含有量の大豆ペプチド素材を得られやすくなる。なお、プロテアーゼの使用量は、力価などにより一概には言えないが、例えば、脱脂大豆(固形分)の質量に対して0.01〜〜100%の質量の範囲の酵素剤を例示することができる。   The protease treatment step is preferably treated with an exo-type protease after the endo-type protease treatment step. The exo-type protease treatment step may be a treatment with both exo-type protease and endo-type protease. By performing the protease treatment in this order, it becomes easy to obtain a soybean peptide material having a desired molecular weight distribution and free amino acid content. In addition, although the usage-amount of protease cannot say unconditionally by titer etc., for example, illustrate the enzyme agent of the range of 0.01-100% of mass with respect to the mass of defatted soybean (solid content). Can do.

(ゲルろ過クロマトグラフィーによる分子量分布)
プロテアーゼ処理工程は、ゲルろ過クロマトグラフィーにおいて、プロテアーゼ処理によって得られる大豆ペプチド素材が、以下の指標のいずれかあるいは双方を充足するように実施する。
(a)1000Da以下の画分が98%以上である分子量分布を有する
(b)500Da以下の画分が96%以上である分子量分布を有する
(Molecular weight distribution by gel filtration chromatography)
The protease treatment step is performed in gel filtration chromatography so that the soybean peptide material obtained by the protease treatment satisfies one or both of the following indices.
(A) The fraction of 1000 Da or less has a molecular weight distribution of 98% or more (b) The fraction of 500 Da or less has a molecular weight distribution of 96% or more

大豆ペプチド素材が、上記(a)の指標を充足するとき、乳酸発酵に適した添加剤を得ることができる。また、大豆ペプチド素材が上記(b)の指標を充足するとき、特に、発酵初期において高い乳酸生産量が得られる。   When the soybean peptide material satisfies the index (a) above, an additive suitable for lactic acid fermentation can be obtained. In addition, when the soybean peptide material satisfies the above index (b), a high lactic acid production amount can be obtained particularly in the early stage of fermentation.

ゲルろ過クロマトグラフィー条件は特に限定しないが、例えば、以下の方法によって分子量分布を得ることができる。ゲルろ過クロマトグラフィーは、好ましくはHPLCを用いる。典型的な測定条件を以下に示すが、以下の示す条件と同程度の精度及び正確性で分子量分布を測定できる条件を採用することもできる。
カラム:東ソー(株)製のカラムTSK gel G3000PWXL+TSK gel G2500PWXLを連結使用
溶離液:45%アセトニトリル+0.05%TFA
流速:0.3ml/min
検出:220nm
分子量マーカー:Albmin67000、Myoglobin18000、Cytochrome-C12270、Insulin5807、GlyGlyGlyGly246、GlyGlyGly189、Gly75を用いる。
Gel filtration chromatography conditions are not particularly limited. For example, molecular weight distribution can be obtained by the following method. Gel filtration chromatography preferably uses HPLC. Typical measurement conditions are shown below, but conditions under which molecular weight distribution can be measured with the same degree of accuracy and accuracy as the following conditions can also be adopted.
Column: Column TSK gel G3000PWXL + TSK gel G2500PWXL manufactured by Tosoh Corporation is used. Eluent: 45% acetonitrile + 0.05% TFA
Flow rate: 0.3ml / min
Detection: 220nm
Molecular weight markers: Albmin 67000, Myoglobin 18000, Cytochrome-C12270, Insulin 5807, GlyGlyGlyGly246, GlyGlyGly189 and Gly75 are used.

(遊離アミノ酸含量)
プロテアーゼ処理工程は、また、得られる大豆ペプチド素材が、(c)遊離アミノ酸を18質量%以上含む程度に実施することが好ましい。より好ましくは、遊離アミノ酸が大豆ペプチド素材の質量の50%未満である。得られる大豆ペプチド素材が、この(c)の特性を充足するとき、乳酸生産微生物による乳酸生産を早期に促進することができる。なお、遊離アミノ酸含量は、HPLC等を用いた公知の方法を用いて測定することができる。
(Free amino acid content)
The protease treatment step is also preferably carried out so that the obtained soybean peptide material contains (c) 18% by mass or more of free amino acids. More preferably, the free amino acid is less than 50% of the mass of the soy peptide material. When the obtained soybean peptide material satisfies the characteristics (c), lactic acid production by lactic acid-producing microorganisms can be promoted at an early stage. The free amino acid content can be measured using a known method using HPLC or the like.

プロテアーゼ処理工程は、上記のような分子量分布や遊離アミノ酸含量についての指標を得るのに必要なプロテアーゼ処理条件を予め設定した上で実施することが好ましい。例えば、アルカラーゼなどのエンド型プロテアーゼで処理(典型的には30分〜1時間程度)し、その後、スミチームFPなどのエンド型プロテアーゼ及びエキソ型プロテアーゼや、エキソ型プロテアーゼを用いて5時間〜30時間程度処理することにより、上記のような指標を充足するプロテアーゼ処理物、すなわち、大豆ペプチド素材を得ることができる。   The protease treatment step is preferably carried out after presetting the protease treatment conditions necessary for obtaining the above-mentioned indicators for molecular weight distribution and free amino acid content. For example, it is treated with an endo-type protease such as alcalase (typically about 30 minutes to 1 hour), and then 5 to 30 hours using an endo-type protease such as Sumiteam FP, an exo-type protease, or an exo-type protease. By processing to a certain extent, a protease-treated product that satisfies the above-described index, that is, a soybean peptide material can be obtained.

プロテアーゼ処理工程後は、酵素液を80℃〜90℃程度、またはそれ以上に加熱して酵素を失活させる。なお、同時に、殺菌を意図した温度及び時間とすることが好ましい。   After the protease treatment step, the enzyme solution is heated to about 80 ° C. to 90 ° C. or higher to deactivate the enzyme. At the same time, it is preferable that the temperature and time are intended for sterilization.

こうして得られる大豆ペプチド素材を含む酵素液は、必要に応じて固液分離を実施後、溶液画分をそのままで乳酸発酵用培地添加剤として使用することができるほか、スプレードライや凍結乾燥法等により乾燥して固体化(粉末化)して使用することができる。   The enzyme solution containing the soy peptide material thus obtained can be used as a medium additive for lactic acid fermentation with the solution fraction as it is after performing solid-liquid separation as necessary, spray drying, freeze drying method, etc. It can be dried and solidified (powdered).

(乳酸発酵用培地添加剤)
本発明の乳酸発酵添加剤は、本発明の乳酸発酵用の培地添加剤の製造方法のプロテアーゼ処理工程において指標とした以下のいずれかの指標を充足する大豆ペプチド素材を含有している。すなわち、以下の条件のいずれかを有することができる。
(a)1000Da以下の画分が98%以上である分子量分布を有する
(b)500Da以下の画分が96%以上である分子量分布を有する
(c)遊離アミノ酸を18質量%以上含む
(Medium additive for lactic acid fermentation)
The lactic acid fermentation additive of the present invention contains a soy peptide material that satisfies any of the following indices used as an index in the protease treatment step of the method for producing a medium additive for lactic acid fermentation of the present invention. That is, it can have any of the following conditions.
(A) The fraction of 1000 Da or less has a molecular weight distribution of 98% or more (b) The fraction of 500 Da or less has a molecular weight distribution of 96% or more (c) 18% by mass or more of free amino acids

したがって、糖質原料としてグルコースやスクロースをのみを用いた培地に添加することで乳酸発酵を促進する添加剤として用いることができ、結果として、廃糖蜜の使用を抑制又は回避することができる。さらに、得られるプロテアーゼ処理物は、特に廃糖蜜のようにカラメルなどの着色物質を含有していないため、培地に添加しても当該添加によって発酵液を着色するものではない。したがって、本発明の添加剤の添加によって、追加の精製プロセスを要するものでもない。このため、ポリ乳酸の原料としての乳酸発酵用に好ましく用いることができる。   Therefore, it can use as an additive which accelerates | stimulates lactic acid fermentation by adding to a culture medium using only glucose and sucrose as a saccharide | sugar raw material, As a result, use of waste molasses can be suppressed or avoided. Furthermore, the protease-treated product obtained does not contain a coloring substance such as caramel, especially like molasses, so even if it is added to the culture medium, the fermentation broth is not colored by the addition. Thus, the addition of the additive of the present invention does not require an additional purification process. For this reason, it can be preferably used for lactic acid fermentation as a raw material for polylactic acid.

本発明の培地添加剤は、所定の特性の大豆ペプチド素材のほか、本発明の培地添加剤の作用を妨げない範囲で発酵において適宜添加されうる各種の成分を含んでいてもよい。   The culture medium additive of the present invention may contain various components that can be appropriately added in fermentation within a range that does not interfere with the action of the culture medium additive of the present invention, in addition to the soybean peptide material having predetermined characteristics.

(乳酸の製造方法)
本発明の乳酸の製造方法は、炭素源と、1000Da以下の画分が98%以上である分子量分布を有する大豆ペプチド素材と、を混合して得られる培地を用いて、乳酸生産微生物を培養して乳酸発酵する工程、を備えることができる。本発明の乳酸製造方法によれば、糖質原料として廃糖蜜の使用を抑制又は回避しても乳酸発酵を促進し高い乳酸生産量を得ることができるほか、廃糖蜜の使用に由来する追加の精製プロセスを回避できる。このため、ポリ乳酸の原料である乳酸の製造方法として好ましい。
(Production method of lactic acid)
The method for producing lactic acid according to the present invention comprises culturing a lactic acid-producing microorganism using a medium obtained by mixing a carbon source and a soybean peptide material having a molecular weight distribution with a fraction of 1000 Da or less of 98% or more. And lactic acid fermentation. According to the lactic acid production method of the present invention, even if the use of waste molasses is suppressed or avoided as a saccharide raw material, lactic acid fermentation can be promoted and a high amount of lactic acid can be obtained. The purification process can be avoided. For this reason, it is preferable as a method for producing lactic acid, which is a raw material for polylactic acid.

(乳酸発酵工程)
本発明の乳酸製造方法において用いる大豆ペプチド素材は、本発明の乳酸発酵用添加剤の大豆ペプチド素材の分子量分布及び/又は遊離アミノ含量についての指標を備えることが好ましい。
(Lactic acid fermentation process)
It is preferable that the soybean peptide material used in the lactic acid production method of the present invention has an index for the molecular weight distribution and / or free amino content of the soybean peptide material of the additive for lactic acid fermentation of the present invention.

培地における大豆ペプチド素材の添加量(含有量)は、特に限定しないが、好ましくは、培地において0.01%wt/vol%以上1.0%wt/vol%以下含有することが好ましい。この範囲であると、乳酸発酵を促進するとともに、色度が抑制された発酵液を得ることができる。より好ましくは0.1%wt/vol%以上0.5%wt/vol%以下である。   The addition amount (content) of the soybean peptide material in the medium is not particularly limited, but preferably 0.01% wt / vol% to 1.0% wt / vol% in the medium. Within this range, it is possible to obtain a fermentation broth that promotes lactic acid fermentation and has suppressed chromaticity. More preferably, it is 0.1% wt / vol% or more and 0.5% wt / vol% or less.

本発明の乳酸製造方法において用いる培地の炭素源は、グルコース、フルクトース及びスクロースなどの単糖又は二糖を主成分とする糖質原料であってもよいし、デンプン質原料であってもよい。糖質原料としては、ケーン(サトウキビ)搾汁、ビート(テンサイ)の搾汁等が挙げられる。また、廃糖蜜も含まれる。また、デンプン質原料としては、コーン、ムギ、カンショ、バレイショなどが挙げられる。   The carbon source of the medium used in the lactic acid production method of the present invention may be a saccharide raw material mainly composed of monosaccharides or disaccharides such as glucose, fructose and sucrose, or a starchy raw material. Examples of the sugar raw material include cane (sugar cane) juice, beet (sugar beet) juice, and the like. Waste molasses is also included. Examples of the starchy material include corn, wheat, sweet potato, and potato.

炭素源としては、好ましくは、グルコース、フルクトース及びスクロースから選択される1種又は2種以上を主成分(70質量%以上、好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上、一層好ましくは95質量%以上)とする糖質原料を用いることが好ましい。培地には、炭素源以外にペプトンや酵母抽出物などが含まれた富栄養培地とすることもできるが、精製工程を省略ないし最大限簡略化するには、こうした添加剤を含まないことが好ましい。また、栄養源として廃糖蜜を実質的に含んでいないことが好ましい。換言すれば、糖の結晶化工程等において副生するカラメル物質などの着色物質を実質的に含まないことが好ましい。上記したように、本発明の乳酸製造方法は、廃糖蜜の使用を回避するとき、より高い効果を得ることができるからである。   The carbon source is preferably composed of one or more selected from glucose, fructose and sucrose as a main component (70% by mass or more, preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, more preferably It is preferable to use a carbohydrate raw material of 95% by mass or more. The medium may be a eutrophic medium containing peptone or yeast extract in addition to the carbon source, but it is preferable not to include such additives in order to omit or maximize the purification process. . Moreover, it is preferable that waste molasses is not included substantially as a nutrient source. In other words, it is preferable that a coloring substance such as a caramel substance produced as a by-product in a sugar crystallization step or the like is substantially not included. As described above, the method for producing lactic acid of the present invention can obtain a higher effect when avoiding the use of molasses.

本発明の乳酸製造方法において用いる培地は、炭素源と上記大豆ペプチド素材とを混合して得られるものであればよい。したがって、炭素源と上記大豆ペプチド素材のみとを混合して得られるものであってもよいし、別途の他の成分が含まれていてもよい。また、その調製形態も問わない。予め炭素源と上記大豆ペプチド素材を配合した配合物を用時に適当な媒体に溶解又は懸濁して培地としてもよいし、媒体に別個に炭素源と上記大豆ペプチド素材を添加して調製したものであってもよい。   The medium used in the lactic acid production method of the present invention may be any medium obtained by mixing a carbon source and the soybean peptide material. Therefore, it may be obtained by mixing only the carbon source and the soybean peptide material, or may contain other components separately. Moreover, the preparation form is also not ask | required. A mixture containing a carbon source and the soy peptide material in advance may be dissolved or suspended in a suitable medium at the time of use to prepare a medium, or it may be prepared by separately adding the carbon source and the soy peptide material to the medium. There may be.

また、炭素源と上記大豆ペプチド素材とを混合して得られるものであればよいことから、上記大豆ペプチド素材については、少なくとも、培地調製時において、所定の分子量分布及び/又は遊離アミノ酸含量を充足することが好ましいが、培地を一旦調製した後の任意の時点において、培地中における大豆ペプチド素材が上記所定の分子量分布及び/又は遊離アミノ酸含量を充足していることを要求するものではない。すなわち、培地中における大豆ペプチド素材の分子量分布や遊離アミノ酸含量の経時変化は許容される。なお、培地は、液体であっても固体であってもよいが、好ましくは液体である。   In addition, since the soy peptide material may be obtained by mixing a carbon source and the soy peptide material, at least the predetermined molecular weight distribution and / or free amino acid content is satisfied at the time of medium preparation. However, it does not require that the soy peptide material in the medium satisfies the predetermined molecular weight distribution and / or free amino acid content at any time after the medium has been prepared. That is, changes over time in the molecular weight distribution and free amino acid content of the soybean peptide material in the medium are allowed. The medium may be liquid or solid, but is preferably liquid.

最終的に得られる大豆ペプチド素材含有培地は、400nmにおける吸光度が0.1以下であることが好ましい。大豆ペプチド素材を培地添加材として用いることで前記吸光度が0.1以下の培地(例えば、貧栄養培地などが挙げられる。)であっても乳酸発酵促進効果を有する培地を容易に得ることができる。また、400nmにおける吸光度が0.1以下であれば、廃糖蜜含有培地に比較して著しく無色化されているため、着色成分の精製プロセスを相当程度簡素化することができ用途によっては省略することができる。より好ましくは当該吸光度は0.05以下である。吸光度が0.05以下であれば一層精製プロセスを簡略化できるかあるいは省略することができる。さらに好ましくは当該吸光度は0.02以下である。   The finally obtained soybean peptide material-containing medium preferably has an absorbance at 400 nm of 0.1 or less. By using soy peptide material as a medium additive, a medium having an effect of promoting lactic acid fermentation can be easily obtained even if the absorbance is 0.1 or less (for example, a poor nutrient medium). . In addition, if the absorbance at 400 nm is 0.1 or less, it is markedly colorless compared to the waste molasses-containing medium, so that the purification process of the colored components can be considerably simplified and may be omitted depending on the application. Can do. More preferably, the absorbance is 0.05 or less. If the absorbance is 0.05 or less, the purification process can be further simplified or omitted. More preferably, the absorbance is 0.02 or less.

なお、以上のことから、本発明の他の一形態として、炭素源と上記所定の分子量分布及び/又は遊離アミノ酸含量を有する大豆ペプチド素材とを含有する、乳酸発酵培地用組成物が提供される。この乳酸発酵用培地組成物によれば、炭素源と上記大豆ペプチド素材を予め配合した粉末あるいは固形物とすることができる。必要時に適当な媒体に溶解することで乳酸発酵用培地を得ることができる。また、本発明の他の一形態として、炭素源と、上記所定の分子量分布及び/又は遊離アミノ酸含量を有する大豆ペプチド素材とを備える、乳酸発酵培地用キットも提供される。このキットの炭素源と大豆ペプチド素材と必要時に適当な媒体に溶解して乳酸発酵用培地を得ることができる。   From the above, as another embodiment of the present invention, there is provided a composition for a lactic acid fermentation medium containing a carbon source and a soybean peptide material having the predetermined molecular weight distribution and / or free amino acid content. . According to this culture medium composition for lactic acid fermentation, it can be set as the powder or solid which mix | blended the carbon source and the said soybean peptide raw material previously. A medium for lactic acid fermentation can be obtained by dissolving in an appropriate medium when necessary. Moreover, the kit for lactic acid fermentation culture media provided with the carbon source and the soybean peptide raw material which has the said predetermined molecular weight distribution and / or free amino acid content as another form of this invention is also provided. A lactic acid fermentation medium can be obtained by dissolving the carbon source and soybean peptide material of this kit in an appropriate medium when necessary.

本発明の製造方法において用いる乳酸生産微生物は、特に限定しないが、好ましくは、遺伝子組換え乳酸生産酵母である。遺伝子組換え酵母としては、例えば、サッカロマイセス・セレビシエ等のサッカロマイセス属を宿主とする遺伝子組換え体、カンジダ・ソノレンシス等のカンジダ属.の遺伝子組換え体、クリュイベロマイセス・ラクチス、クリュイベロミセス・サーモトレランス及びクリュイベロマイセス・マルシアヌス等のクリュイベロミセス属の遺伝子組換え体が挙げられる。なかでも、工業的な発酵生産に都合のよい酵母に高い乳酸生産能を付与した遺伝子組換え酵母を好ましく用いることができる。高い乳酸生産能を有する遺伝子組換え酵母としては、ピルビン酸脱炭酸酵素(PDC)遺伝子(好ましくはPDC1遺伝子)プロモーターの制御下にウシ等の外来性の乳酸脱水酵素(LDH)遺伝子を備える遺伝子組換え酵母が好ましい。   The lactic acid-producing microorganism used in the production method of the present invention is not particularly limited, but is preferably a genetically modified lactic acid-producing yeast. Examples of the genetically modified yeast include, for example, genetic recombinants that use the genus Saccharomyces such as Saccharomyces cerevisiae, genetic recombinants such as Candida sonorensis, Kluyveromyces lactis, Kluyveromyces Examples include genetic recombinants of the genus Kluyveromyces such as thermotolerance and Kluyveromyces marcianus. Among these, a genetically modified yeast obtained by imparting a high lactic acid-producing ability to a yeast convenient for industrial fermentation production can be preferably used. As a genetically modified yeast having a high ability to produce lactic acid, a gene group comprising an exogenous lactate anhydrase (LDH) gene such as bovine under the control of a pyruvate decarboxylase (PDC) gene (preferably PDC1 gene) promoter Replacement yeast is preferred.

このように遺伝子組換えにより乳酸を生産する乳酸生産微生物は、特開2001−204468、特開2003−93060、特開2003−334092、特開2003−259878、特開2003−093060、特開2003−259878、特開2005−137306、特開2006−42719、特開2006−20602、特開2006−288318、特開2006−296377、特表2005−528106、特表2006−525025等において既に開示されている。また、D−乳酸又はL−乳酸を優勢的に産生する遺伝子組換え体である乳酸生産微生物としては、特表2005−528112、再表2004−104202、特開2005−187643、特開2007−074939において既に開示されている。   As described above, lactic acid-producing microorganisms that produce lactic acid by gene recombination are disclosed in JP 2001-204468, JP 2003-93060, JP 2003-334092, JP 2003-259878, JP 2003-093060, JP 2003-2003. 259878, JP-A-2005-137306, JP-A-2006-42719, JP-A-2006-20602, JP-A-2006-288318, JP-A-2006-296377, JP-T-2005-528106, JP-T-2006-52525, etc. . Examples of lactic acid-producing microorganisms that are gene recombinants that predominantly produce D-lactic acid or L-lactic acid include JP 2005-528112, Table 2004-104202, JP-A 2005-187743, JP-A 2007-074939. Already disclosed.

乳酸発酵条件は、特に限定しない。本発明における培養方法としては、特に限定しないで、従来公知の培養方法を利用できる。例えば、回分培養、半回分培養、連続培養等のいずれかあるいはこれらを組み合わせて実施することができる。また、酸素供給方式や攪拌方式も、用いる乳酸生産微生物の種類に応じて選択することができる。サッカロマイセス・セレビシエなどの酵母の場合には、通常、振とう培養または通気攪拌培養等の好気条件下、25〜35℃程度とし、12〜80時間程度行うことができる。また、培養中は、必要に応じてアンピシリン、テトラサイクリンなどの抗生物質を培地に添加することができる。   Lactic acid fermentation conditions are not particularly limited. The culture method in the present invention is not particularly limited, and a conventionally known culture method can be used. For example, any one of batch culture, semi-batch culture, continuous culture, or a combination thereof can be performed. The oxygen supply method and the stirring method can also be selected according to the type of lactic acid-producing microorganism to be used. In the case of yeasts such as Saccharomyces cerevisiae, the reaction is usually performed at about 25 to 35 ° C. for about 12 to 80 hours under aerobic conditions such as shaking culture or aeration and agitation culture. Moreover, during culture | cultivation, antibiotics, such as an ampicillin and a tetracycline, can be added to a culture medium as needed.

また、pHは、用いる乳酸生産微生物の耐酸性等によって異なるが、アルカリによる中和を伴う中和条件下の場合、pH4.0〜8.0程度に設定することができる。また、遊離の乳酸を取得可能な酸性条件又は非中和条件としては、pH1.0以上4.5以下の範囲で適宜設定することもできる。   The pH varies depending on the acid resistance of the lactic acid-producing microorganism to be used, but can be set to about pH 4.0 to 8.0 in the case of neutralization conditions involving neutralization with alkali. Moreover, as acidic conditions or non-neutralizing conditions which can acquire free lactic acid, it can also set suitably in pH 1.0-4.5.

(発酵液分離工程)
培養工程後は、発酵液から乳酸生産微生物を除去することにより発酵液を分離する工程を実施することができる。本発明によれば、培地が400nm吸光度が制限されているため、最終的に得られる乳酸発酵液も着色程度が同等に維持されている。このため、その後の乳酸分離工程において、着色成分の分離を意図した精製工程を省略することができ、効率的に乳酸を得ることができる。乳酸生産微生物は、ろ過や遠心等など公知の固液分離法により除去される。
(Fermentation liquid separation process)
After the culture step, a step of separating the fermentation broth can be performed by removing lactic acid-producing microorganisms from the fermentation broth. According to the present invention, since the absorbance of the culture medium is limited to 400 nm, the degree of coloring of the finally obtained lactic acid fermentation broth is also maintained. For this reason, in the subsequent lactic acid separation step, the purification step intended to separate the colored components can be omitted, and lactic acid can be obtained efficiently. Lactic acid producing microorganisms are removed by a known solid-liquid separation method such as filtration or centrifugation.

さらに、微生物を分離後の発酵液から乳酸を分離する工程を実施することにより、乳酸を得ることができる。乳酸の分離にあたっては、乳酸の形態(遊離であるか塩であるか)に応じて適切な分離工程を実施することができる。   Furthermore, lactic acid can be obtained by implementing the process of isolate | separating lactic acid from the fermentation liquid after isolate | separating microorganisms. In separating lactic acid, an appropriate separation step can be performed depending on the form of lactic acid (whether it is free or salt).

以下、本発明を実施例を挙げて具体的に説明するが、以下の実施例は本発明を限定するものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. However, the following examples do not limit the present invention.

(大豆ペプチド素材の調製)
丸大豆を搾油した脱脂大豆を水に溶解した後、遠心分離し、上清溶液を得た。本上清溶液を加水分解酵素で処理し、得られた溶液を凍結乾燥装置にて乾燥させることで大豆ペプチド素材の粉末試料を調整した。具体的には、以下の操作を行った。
(Preparation of soybean peptide material)
The defatted soybeans obtained by squeezing the whole soybeans were dissolved in water and then centrifuged to obtain a supernatant solution. The supernatant solution was treated with a hydrolase, and the resulting solution was dried with a freeze-drying apparatus to prepare a powder sample of soybean peptide material. Specifically, the following operations were performed.

まず、丸大豆を搾油した脱脂大豆10キロに70℃の温水を加水して70キロに調製後、60〜70℃で1時間保持し、その分散液を連続処理可能な連続遠心分離機(石川島播磨重工業製)を用い、可溶性成分と不溶性成分に分離した。この可溶性成分に8kg/cm圧の蒸気を吹き込んで142℃に昇温させ、その温度で7秒間保持した後、冷却水が通ったプレートで50℃まで冷却して得られた処理した液を酵素分解するスタート液とした。このスタート液30キロ(固形含量7%)を温度調整できる50リットルの容器に移し、50℃に保持した。このスタート液に40%水酸化ナトリウム溶液でpH7.0に調製してアルカラーゼ2.4L(ノボザイム)を21g添加(固形含量に対して1%添加)して30分酵素分解後、次に続けて粉末クエン酸を添加してpH5.3に調整後、スミチームFP(新日本化学工業株式会社)を63g添加(固形含量に対して3%添加)し、50℃で5時間酵素分解を行った。その後、この酵素分解液を85℃で30分間ホールドし、酵素失活および殺菌を行った後、この処理液を連続処理可能な高速遠心分離機(WESTFALIASEPARATOR製)に通液し、不溶物を除去後、得られた遠心後の澄明な液をスプレードライヤーにて粉末乾燥して大豆ペプチド(A44C)を調製した。 First, 10 kg of defatted soybeans obtained by squeezing whole soybeans were prepared by adding 70 ° C. warm water to 70 kg, then holding at 60 to 70 ° C. for 1 hour, and a continuous centrifuge capable of continuously processing the dispersion (Ishikawajima The product was separated into a soluble component and an insoluble component using Harima Heavy Industries). A steam of 8 kg / cm 2 pressure was blown into this soluble component, the temperature was raised to 142 ° C., held at that temperature for 7 seconds, and then the treated liquid obtained by cooling to 50 ° C. with a plate through which cooling water passed was obtained. A starting solution for enzymatic degradation was used. 30 kg of this starting solution (solid content 7%) was transferred to a 50 liter container capable of adjusting the temperature and kept at 50 ° C. The starting solution was adjusted to pH 7.0 with 40% sodium hydroxide solution, 21 g of Alcalase 2.4 L (Novozyme) was added (1% of the solid content), and after 30 minutes of enzymatic degradation, then continued. Powdered citric acid was added to adjust the pH to 5.3, 63 g of Sumiteam FP (Shin Nippon Chemical Industry Co., Ltd.) was added (3% added to the solid content), and enzymatic degradation was performed at 50 ° C. for 5 hours. Then, this enzyme digestion solution is held at 85 ° C. for 30 minutes, and after enzyme inactivation and sterilization, the treatment solution is passed through a high-speed centrifuge (manufactured by Westphaliaseparator) to remove insoluble matters. Thereafter, the obtained clear liquid after centrifugation was powder-dried with a spray dryer to prepare soybean peptide (A44C).

(富栄養培養液への大豆ペプチド添加効果の検討)
先に出願した乳酸生産酵母TC38株(特開2003-164295、特開2003-334092、特開2006-75133を参照。この乳酸生産酵母は、ウシ由来の乳酸脱水素酵素遺伝子をPDC1遺伝子のプロモーターの制御下に酵母染色体に導入し、宿主のGPD1遺伝子及びGPD2遺伝子を破壊した酵母IFO2260株である。)を用いて乳酸生産を行う場合において、培養液中に大豆ペプチド添加した効果を試験した。上記乳酸生産酵母を、YPD培養液5 mlの試験管に植菌し、30℃、18時間振盪培養して増殖させた菌体を初発菌体とした。100 ml容の三角フラスコに40 mlの培養液と中和剤として5% (wt./vol.) の炭酸カルシウム(和光純薬)を加え、これに体積比(PCV)にして0.3%になるよう上記初発菌体を植菌した。培養液は、10% (wt./vol.) のグルコース(和光純薬)を含有させたYPD培養液と、10%の糖濃度に調整した液糖糖蜜培地の2種類の培地をそれぞれ使用した。次に、これらの発酵用溶液に対し、上記実施例1にて調整した大豆ペプチド素材(A44C)を0.5 %(wt./vol.) 添加した場合と未添加の試料とを作製し、これらを振盪速度80 rpm、発酵温度30℃にて72時間、乳酸発酵させた。発酵開始から24時間毎に上清1 mlを採取し、溶液中のL-乳酸量を測定した。なお乳酸の測定には、バイオセンサBF-5(王子計測機器株式会社製)を利用し、詳細な測定方法については、付属の取扱説明書に従った。その結果を図1に示す。
(Examination of soybean peptide addition effect to eutrophic broth)
Previously filed lactic acid-producing yeast strain TC38 (see JP2003-164295, JP2003-334092, and JP2006-75133. This lactic acid-producing yeast uses a lactate dehydrogenase gene derived from bovine as a promoter of the PDC1 gene. The yeast IFO2260 strain introduced into the yeast chromosome under control and disrupting the host GPD1 gene and GPD2 gene) was used to test the effect of adding soybean peptide in the culture solution. The lactic acid-producing yeast was inoculated into a 5 ml test tube of YPD culture solution, and cultured by shaking culture at 30 ° C. for 18 hours as the initial cell. Add 40 ml culture solution and 5% (wt./vol.) Calcium carbonate (Wako Pure Chemicals) as a neutralizing agent to a 100 ml Erlenmeyer flask, and add 0.3% in volume ratio (PCV). The above initial bacterial cells were inoculated. Two types of medium were used: YPD broth containing 10% (wt./vol.) Glucose (Wako Pure Chemical) and liquid molasses medium adjusted to 10% sugar concentration. . Next, to these fermentation solutions, 0.5% (wt./vol.) Of the soybean peptide material (A44C) prepared in Example 1 above was added and an unadded sample was prepared. Lactic acid fermentation was carried out at a shaking speed of 80 rpm and a fermentation temperature of 30 ° C. for 72 hours. 1 ml of the supernatant was collected every 24 hours from the start of fermentation, and the amount of L-lactic acid in the solution was measured. For the measurement of lactic acid, Biosensor BF-5 (manufactured by Oji Scientific Instruments) was used, and the detailed measurement method was in accordance with the attached instruction manual. The result is shown in FIG.

図1に示すように、富栄養培養液(YPD)であっても、本大豆ペプチド素材を加えることで、乳酸生産速度、および乳酸生産量が向上することが確認された。またYPD培養液と比較して栄養源が低い液糖糖蜜培地であっても、大豆ペプチド素材を添加することによって、高い乳酸発酵効果が確認された。本大豆ペプチド素材を利用することにより、比較的栄養源の乏しい培養液であっても、乳酸発酵を促進できることがわかった。   As shown in FIG. 1, it was confirmed that the lactic acid production rate and the lactic acid production amount were improved by adding the present soybean peptide material even in the eutrophic culture solution (YPD). Moreover, even if it was a liquid molasses culture medium with a low nutrient source compared with a YPD culture solution, the high lactic acid fermentation effect was confirmed by adding a soybean peptide raw material. It was found that by using this soy peptide material, lactic acid fermentation can be promoted even in a culture solution having a relatively poor nutrient source.

(貧栄養培養液への大豆ペプチド素材の添加効果および他の大豆ペプチドとの比較検討)
次に、本大豆ペプチド素材を貧栄養培地へ添加した際の効果と、他の大豆ペプチド素材との比較について検討を行った。実施例2と同じ条件下で増殖させた菌体を初発菌体とし、100 ml容の三角フラスコに40 mlの培養液と中和剤として5% (wt./vol.) の炭酸カルシウム(和光純薬)を加え、これに体積比(PCV)にして0.3%になるよう上記初発菌体を植菌した。培養液は、12% (wt./vol.) のスクロース(和光純薬)のみの培養液を使用した。続いて本発酵用溶液に対し、上記実施例1にて調整した大豆ペプチド素材(A44C)および、別の調製方法にて作製した他4種類の大豆ペプチド素材(大豆ペプチド素材A、B、C、D)をそれぞれ0.5 %(wt./vol.) 添加した場合と未添加の試料とを作製し、これらを振盪速度80 rpm、発酵温度30℃にて72時間、乳酸発酵させた。発酵開始から24時間毎に上清1 mlを採取し、溶液中のL-乳酸量を測定した。なお乳酸の測定には、バイオセンサBF-5(王子計測機器株式会社製)を利用し、詳細な測定方法については、付属の取扱説明書に従った。その結果を図2に示す。
(Additive effect of soy peptide material to oligotrophic culture and comparison with other soy peptides)
Next, the effect at the time of adding this soybean peptide raw material to a poor nutrient medium and the comparison with another soybean peptide raw material were examined. The cells grown under the same conditions as in Example 2 were used as the initial cells, and 40 ml of the culture solution and 5% (wt./vol.) Of calcium carbonate (sum) as a neutralizer in a 100 ml Erlenmeyer flask. The first bacterial cells were inoculated to a volume ratio (PCV) of 0.3%. As the culture solution, a culture solution containing only 12% (wt./vol.) Sucrose (Wako Pure Chemical Industries) was used. Subsequently, for the main fermentation solution, the soybean peptide material (A44C) prepared in Example 1 above, and four other types of soybean peptide materials (soy peptide materials A, B, C, Samples with and without addition of 0.5% (wt./vol.) Of D) were prepared, and these were subjected to lactic acid fermentation for 72 hours at a shaking speed of 80 rpm and a fermentation temperature of 30 ° C. 1 ml of the supernatant was collected every 24 hours from the start of fermentation, and the amount of L-lactic acid in the solution was measured. For the measurement of lactic acid, Biosensor BF-5 (manufactured by Oji Scientific Instruments) was used, and the detailed measurement method was in accordance with the attached instruction manual. The result is shown in FIG.

図2に示すように、12% (wt./vol.) スクロースのみからなる貧栄養培地の場合、乳酸生産酵母では発酵が進まないのに対し、0.5% (wt./vol.) 大豆ペプチド素材を加えるだけでYPD培地などに代表される富栄養培地と同じような生産速度を示すことが確認された。また製造方法の異なる複数種類の大豆ペプチド素材での試験の結果、いずれの大豆ペプチド素材であっても同様の効果を得ることができなかった。以上のことから、今回調整した大豆ペプチド(A44C)においてのみ、高い効果が認められることが確認された。   As shown in Fig. 2, in the case of an oligotrophic medium consisting only of 12% (wt./vol.) Sucrose, fermentation does not proceed with lactic acid-producing yeast, whereas 0.5% (wt./vol.) Soy peptide material It was confirmed that the production rate similar to that of the eutrophic medium represented by YPD medium and the like was exhibited by simply adding. In addition, as a result of tests using a plurality of types of soybean peptide materials with different production methods, the same effect could not be obtained with any soybean peptide material. From the above, it was confirmed that a high effect was recognized only with the soybean peptide (A44C) prepared this time.

(各種大豆ペプチド素材の分子量分布及び遊離アミノ酸含量)
乳酸生産向上効果の認められた実施例1で調製した大豆ペプチド素材A44Cの酵素分解条件及びこれを一部変更した条件で、大豆ペプチド素材A44C及び6種類の大豆ペプチド素材を調製した。これら7種類の大豆ペプチド素材につき、ゲルろ過クロマトグラフィーを用いて分子量分布及び遊離アミノ酸含量を測定した。
(Molecular weight distribution and free amino acid content of various soybean peptide materials)
The soy peptide material A44C and six kinds of soy peptide materials were prepared under the enzymatic degradation conditions of the soy peptide material A44C prepared in Example 1 in which the effect of improving lactic acid production was recognized and conditions obtained by partially changing this. About these seven kinds of soybean peptide raw materials, molecular weight distribution and free amino acid content were measured using gel filtration chromatography.

本実施例において新たに調製した7種類の大豆ペプチド素材(RE00、RE01、RE05(A44C)RE03、RE07、RE10、RE24)の調製方法は、以下の通りであった。   The methods for preparing seven kinds of soybean peptide materials (RE00, RE01, RE05 (A44C) RE03, RE07, RE10, RE24) newly prepared in this example were as follows.

実施例1と同様にして得られた酵素分解スタート液10キロ(固形含量7%)に40%水酸化ナトリウム溶液でpH7.0に調製してアルカラーゼ2.4L(ノボザイム)を7g添加(固形含量に対して1%添加)して30分酵素分解液から1キロ抜き取り、ただちに85℃、30分加熱後、遠心分離して得られた上澄液を凍結乾燥して試験試料(RE00)とした。
残りの液9キロは引き続き、粉末クエン酸を添加してpH5.3に調整後、スミチームFP(新日本化学工業株式会社)を18.9g添加(固形含量に対して3%添加)し、50℃で24時間後まで酵素分解を行った。その途中、スミチームFP添加後、1、3、5、7、10、24時間後、それぞれの時間で、一部酵素分解液を抜き取り、ただちに85℃、30分加熱後、遠心分離して得られた上澄液を凍結乾燥して試験試料RE01(FP添加1時間後)、RE03(FP添加3時間後)、RE05(A44C)(FP添加5時間後)、RE07(FP添加7時間後),RE10(FP添加10時間後)、RE24(FP添加24時間後)を調製した。
10 kg of the enzymatic decomposition start solution obtained in the same manner as in Example 1 (solid content: 7%) was adjusted to pH 7.0 with 40% sodium hydroxide solution and 7 g of alcalase 2.4 L (Novozyme) was added (solid content) 1 kg from the enzyme-decomposed solution for 30 minutes, immediately heated at 85 ° C. for 30 minutes, and centrifuged to obtain a test sample (RE00). .
The remaining 9 kg of liquid was continuously adjusted to pH 5.3 by adding powdered citric acid, and then 18.9 g of Sumiteam FP (Shin Nihon Chemical Industry Co., Ltd.) was added (3% added to the solid content). Enzymatic degradation was carried out at 24 ° C. until 24 hours later. On the way, after adding Sumiteam FP, after 1, 3, 5, 7, 10, 24 hours, a part of the enzyme digestion solution is extracted, immediately heated at 85 ° C. for 30 minutes, and then centrifuged. The supernatant was freeze-dried, and test samples RE01 (1 hour after FP addition), RE03 (3 hours after FP addition), RE05 (A44C) (5 hours after FP addition), RE07 (7 hours after FP addition), RE10 (10 hours after FP addition) and RE24 (24 hours after FP addition) were prepared.

(ゲルろ過クロマトグラフィーによる分子量分布測定)
分子量はHPLC(日本分光株式会社製)にて測定した。測定条件は、以下の通りであった。分子量の計算は、日本分光のクロマトデータ処理によった。結果を表1に示す。
カラム:東ソー(株)製のカラムTSK gel G3000PWXL+TSK gel G2500PWXLを連結使用
溶離液:45%アセトニトリル+0.05%TFA
流速:0.3ml/min
検出:220nm
分子量マーカー:Albmin67000、Myoglobin18000、Cytochrome-C12270、Insulin5807、GlyGlyGlyGly246、GlyGlyGly189、Gly75を用いる。
(Measurement of molecular weight distribution by gel filtration chromatography)
The molecular weight was measured by HPLC (manufactured by JASCO Corporation). The measurement conditions were as follows. The molecular weight was calculated by JASCO's chromatographic data processing. The results are shown in Table 1.
Column: Tosoh Co., Ltd. column TSK gel G3000PWXL + TSK gel G2500PWXL is used. Eluent: 45% acetonitrile + 0.05% TFA
Flow rate: 0.3ml / min
Detection: 220nm
Molecular weight markers: Albmin 67000, Myoglobin 18000, Cytochrome-C12270, Insulin 5807, GlyGlyGlyGly246, GlyGlyGly189 and Gly75 are used.

(遊離アミノ酸含量の測定)
各種大豆ペプチド素材の遊離アミノ酸含量は、日立アミノ酸分析機(L8900)を用いて測定した。詳細な測定方法については、付属の取扱説明書に従った。結果を表1に併せて示す。
(Measurement of free amino acid content)
The free amino acid content of various soybean peptide materials was measured using a Hitachi amino acid analyzer (L8900). The detailed measurement method was in accordance with the attached instruction manual. The results are also shown in Table 1.

表1に示すように、エンド型プロテアーゼ及びエキソ型プロテアーゼの混合物であるスミチームFPを用いた処理時間が長くなるのにつれて、徐々に、500Da以下の画分が増加するとともに遊離アミノ酸も増加した。また、RE00〜RE03は、1000Da以下の画分が97%未満(500Da以下の画分は97%未満)でありかつ遊離アミノ酸含量が17%以下であったのに対し、RE05(A44C)〜RE24については、同画分が98%以上(500Da以下の画分は96%以上)であり、かつ遊離アミノ酸含量が18%以上となった。   As shown in Table 1, as the treatment time with Sumiteam FP, which is a mixture of endo-type protease and exo-type protease, becomes longer, the fraction of 500 Da or less gradually increased and the free amino acids also increased. In RE00 to RE03, the fraction of 1000 Da or less was less than 97% (the fraction of 500 Da or less was less than 97%) and the free amino acid content was 17% or less, whereas RE05 (A44C) to RE24 As for the same fraction, the fraction was 98% or more (the fraction of 500 Da or less was 96% or more), and the free amino acid content was 18% or more.

(各種タンパク分解物A44C画分試料の乳酸発酵に対する効果の検討)
実施例4にて調製した大豆ペプチド素材を用い、乳酸生産に対する効果の検討を実施した。実施例2と同じ条件下で増殖させた菌体を初発菌体とし、100 ml容の三角フラスコに40 mlの培養液と中和剤として5% (wt./vol.) の炭酸カルシウム(和光純薬)を加え、これに体積比(PCV)にして0.25%になるよう上記初発菌体を植菌した。培養液は実施例3同様、12% (wt./vol.) のスクロース(和光純薬)のみの培養液を使用した。続いて、この発酵用溶液に対し、実施例4にて調製した7種類の大豆ペプチド素材をそれぞれ0.5%(wt./vol.) 添加した試料及び大豆ペプチド素材未添加の試料を作製した。これらを振盪速度80 rpm、発酵温度30℃にて72時間、乳酸発酵させた。発酵開始から24時間毎に上清1 mlを採取し、溶液中のL-乳酸量を測定した。なお乳酸の測定には、バイオセンサBF-5(王子計測機器株式会社製)を利用し、詳細な測定方法については、付属の取扱説明書に従った。その結果を表2及び図3に示す。
(Examination of the effect of various proteolysate A44C fraction samples on lactic acid fermentation)
Using the soybean peptide material prepared in Example 4, the effect on lactic acid production was examined. The cells grown under the same conditions as in Example 2 were used as the initial cells, and 40 ml of the culture solution and 5% (wt./vol.) Of calcium carbonate (sum) as a neutralizer in a 100 ml Erlenmeyer flask. The first bacterial cells were inoculated so that the volume ratio (PCV) was 0.25%. As in Example 3, a culture solution containing only 12% (wt./vol.) Sucrose (Wako Pure Chemical Industries) was used. Subsequently, a sample in which 0.5% (wt./vol.) Each of the seven types of soybean peptide materials prepared in Example 4 were added to this fermentation solution and a sample to which no soybean peptide material was added were prepared. These were subjected to lactic acid fermentation at a shaking speed of 80 rpm and a fermentation temperature of 30 ° C. for 72 hours. 1 ml of the supernatant was collected every 24 hours from the start of fermentation, and the amount of L-lactic acid in the solution was measured. For the measurement of lactic acid, Biosensor BF-5 (manufactured by Oji Scientific Instruments) was used, and the detailed measurement method was in accordance with the attached instruction manual. The results are shown in Table 2 and FIG.

図3に示すように、大豆ペプチド素材RE05(A44C)、RE07、RE10、RE24(スミチームFPによる処理時間が5時間〜24時間)を添加した試料に関して、特に24、48時間後において高い乳酸生産量を示した。これに対して、大豆ペプチド素材RE00、RE01及びRE03(スミチームFPによる処理時間が0時間〜3時間)を添加した試料に関しては、上記4種類のような傾向は認められなかった。また、大豆ペプチド素材の未添加試料では、乳酸生産は全く認められなかった。以上のことから、低分子ペプチド及び遊離アミノ酸を含む画分(分子量1,000Da以下の画分が98%以上、さらには500Da以下の画分が96%以上)と遊離アミノ酸量18%以上の特徴を示す大豆ペプチド素材が、乳酸発酵を促進する効果があることがわかった。   As shown in FIG. 3, high lactic acid production especially after 24 and 48 hours for the samples to which soybean peptide materials RE05 (A44C), RE07, RE10, and RE24 (processing time with Sumiteam FP were added for 5 to 24 hours) were added. showed that. On the other hand, regarding the sample to which the soybean peptide materials RE00, RE01 and RE03 (treatment time of Sumiteam FP was 0 hours to 3 hours), the above four kinds of trends were not recognized. Moreover, lactic acid production was not recognized at all in the sample to which the soybean peptide material was not added. From the above, it is characterized by fractions containing low molecular weight peptides and free amino acids (fractions with a molecular weight of 1,000 Da or less are 98% or more, and fractions with 500 Da or less are 96% or more) and free amino acids are 18% or more. It was found that the soy peptide material shown has the effect of promoting lactic acid fermentation.

(培地の着色程度の確認)
本実施例では、廃糖蜜を用いた培地、YPD培地及大豆ペプチド素材添加貧栄養培地(いずれも液体)をそれぞれ以下の組成にしたがって調製した。なお、廃糖蜜及びYPD培地としては、ごく一般的な方法で商業的入手が可能であり汎用品を用いた。これらの培地につき、目視にて着色度を確認するとともに、その紫外領域から可視光領域にわたってスペクトルを測定した。結果を図4に示す。
(Confirmation of degree of medium coloring)
In this example, a medium using waste molasses, a YPD medium, and a soy peptide material-added oligotrophic medium (all liquids) were prepared according to the following compositions. In addition, as a molasses and YPD culture medium, it can obtain commercially by a very general method, and used the general purpose product. About these culture media, while confirming the coloring degree visually, the spectrum was measured over the visible region from the ultraviolet region. The results are shown in FIG.

(廃糖蜜含有培地、%は質量/体積%を表す。)
グルコース 12%
廃糖蜜 0.25%
(富栄養培地、%は質量/体積%を表す。)
グルコース 12%
イーストエキストラクト 1%
バクトトリプトン 2%
(大豆ペプチド含有貧栄養培地、%は質量/体積%を表す。)
グルコース 12%
大豆ペプチド素材 0.5%
(Waste molasses-containing medium,% represents mass / volume%)
Glucose 12%
Waste molasses 0.25%
(Enriched medium,% represents mass / volume%)
Glucose 12%
East Extract 1%
Bactotripton 2%
(Soybean peptide-containing oligotrophic medium,% represents mass / volume%)
Glucose 12%
Soy peptide material 0.5%

図4の上段に示すように、目視観察によれば、貧栄養培地に大豆ペプチド素材を添加することで調製した培地は、無色でほぼ澄明であり、着色成分などを除去する精製プロセスを要しないものであった。これに対して、廃糖蜜含有培地及び富栄養培地は、それぞれ褐色及び黄色であり、いずれも乳酸発酵後における精製工程の必要性がある着色量であった。なお、富栄養培地は廃糖蜜含有培地に比較して着色程度が10分の1程度であるため、簡易な精製工程で着色成分の除去が可能であった。また、図4の下段に示すように、大豆ペプチド含有貧栄養培地以外は希釈して用いたが(廃糖蜜含有培地は10倍希釈、富栄養培地は3倍希釈)、廃糖蜜含有培地は可視光の300〜400nmにおいて、大豆ペプチド素材含有培地よりも顕著に高い吸光度を示し、富栄養培地は廃糖蜜含有培地よりも低いものの大豆ペプチド含有貧栄養培地に比べて高い吸光度を示した。400nmでは、大豆ペプチド素材含有培地は、400nmにおける吸光度が0.018であったのに対し、廃糖蜜含有培地では同1.0であり、富栄養培地では同0.097であった。     As shown in the upper part of FIG. 4, according to visual observation, the medium prepared by adding the soybean peptide material to the poor nutrient medium is colorless and almost clear, and does not require a purification process to remove coloring components and the like. It was a thing. On the other hand, the waste molasses-containing medium and eutrophic medium were brown and yellow, respectively, and both were colored amounts that required a purification step after lactic acid fermentation. In addition, since the nutrient rich medium has a coloring degree of about one-tenth compared with the waste molasses-containing medium, the coloring component can be removed by a simple purification process. In addition, as shown in the lower part of FIG. 4, other than the soy peptide-containing oligotrophic medium was diluted (10-fold diluted molasses-containing medium and 3-fold diluted rich medium), but the molasses-containing medium was visible. At 300 to 400 nm of light, the absorbance was significantly higher than that of the soy peptide material-containing medium, and the rich medium showed a higher absorbance than the soy peptide-containing oligotrophic medium, although it was lower than the waste molasses-containing medium. At 400 nm, the absorbance at 400 nm of the soybean peptide material-containing medium was 0.018, whereas that of the waste molasses-containing medium was 1.0, and that of the rich medium was 0.097.

富栄養培地(YPD培地及び液糖糖蜜培地)への大豆ペプチド素材添加効果を示す図である。It is a figure which shows the soybean peptide raw material addition effect to a eutrophic culture medium (YPD culture medium and liquid molasses culture medium). 貧栄養培地(糖質原料として12 %スクロースのみを含有する培地)への大豆ペプチド素材添加効果を示す図である。It is a figure which shows the soybean peptide raw material addition effect to an oligotrophic culture medium (medium which contains only 12% sucrose as a saccharide raw material). 貧栄養培地(糖質原料として12 %スクロースのみを含有する培地)への各種大豆ペプチド素材添加効果を示す図である。It is a figure which shows the various soybean peptide raw material addition effect to an oligotrophic culture medium (medium which contains only 12% sucrose as a saccharide raw material). 廃糖蜜含有培地、YPD培地及び大豆ペプチド素材含有培地の外観及び吸光スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the external appearance and absorption spectrum of a waste molasses containing culture medium, a YPD culture medium, and a soybean peptide raw material containing culture medium.

Claims (10)

乳酸の製造方法であって、
炭素源と、500Da以下の画分が96%以上である分子量分布を有し、遊離アミノ酸を18質量%以上50質量%未満含む大豆ペプチド素材と、を含有し、培地調製時における400nmにおける吸光度が0.05以下である培地を用いて、遺伝子組換え乳酸生産酵母を培養して乳酸発酵する工程、
を備える、製造方法。
A method for producing lactic acid,
A soy peptide material having a carbon source and a molecular weight distribution in which a fraction of 500 Da or less is 96% or more and containing a free amino acid of 18% by mass or more and less than 50% by mass, and having an absorbance at 400 nm at the time of medium preparation 0 . A step of culturing a genetically modified lactic acid-producing yeast using a medium that is no greater than 05 and lactic acid fermentation,
A manufacturing method comprising:
前記遺伝子組換え乳酸生産酵母は、ピルビン酸脱水素酵素(PDC)遺伝子プロモーターの制御下に外来性の乳酸脱水素酵素遺伝子を備える遺伝子組換え酵母である、請求項1に記載の製造方法。   The production method according to claim 1, wherein the genetically modified lactic acid-producing yeast is a genetically modified yeast comprising an exogenous lactate dehydrogenase gene under the control of a pyruvate dehydrogenase (PDC) gene promoter. 前記乳酸生産酵母は、サッカロマイセス属酵母である、請求項1又は2に記載の製造方法。   The method according to claim 1 or 2, wherein the lactic acid-producing yeast is a Saccharomyces yeast. 前記培地は、前記大豆ペプチド素材以外に、YPD培地、液糖蜜培地及び炭素源としてスクロースのみを有する貧栄養培地からなる群から選択される培地組成成分を有する、請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法。   In addition to the soybean peptide material, the medium has a medium composition component selected from the group consisting of a YPD medium, a molasses medium, and an oligotrophic medium having only sucrose as a carbon source. The manufacturing method as described. 前記培地調製時における400nmにおける吸光度が、0.02以下である、請求項1〜のいずれかに記載の製造方法。 The manufacturing method according to any one of claims 1 to 4 , wherein the absorbance at 400 nm during the medium preparation is 0.02 or less. 前記培地は、前記大豆ペプチド素材を0.01wt/vol%以上1.0wt/vol%以下含有する、請求項1〜のいずれかに記載の製造方法。 The said culture medium is a manufacturing method in any one of Claims 1-5 which contains the said soybean peptide raw material 0.01 wt / vol% or more and 1.0 wt / vol% or less. 500Da以下の画分が96%以上である分子量分布を有しかつ遊離アミノ酸を18質量%以上50質量%未満含む大豆ペプチド素材からなり培地調製時における400nmにおける吸光度が0.05以下である、遺伝子組換え乳酸生産酵母による工業原料用の乳酸製造のための培地添加剤。 500Da following fractions is soybean peptide material comprising less than a having and free amino acids of molecular weight distribution is 96% or more 18 wt% to 50 wt%, the absorbance at 400nm during medium preparation is 0.05 or less, Medium additive for production of lactic acid for industrial raw materials by genetically modified lactic acid producing yeast. 脱脂大豆の水可溶性成分のプロテアーゼ処理によって得られる、請求項に記載の添加剤。 The additive according to claim 7 , which is obtained by protease treatment of a water-soluble component of defatted soybean. ポリ乳酸製造用である、請求項7又は8に記載の添加剤。 The additive according to claim 7 or 8 , which is used for producing polylactic acid. 請求項7〜9のいずれかに記載の培地添加剤の製造方法であって、
脱脂大豆から水可溶性成分を回収する工程と、
前記水可溶性成分をプロテアーゼ処理して、500Da以下の画分が96%以上である分子量分布を有し、遊離アミノ酸を18質量%以上50質量%未満含む大豆ペプチド素材を前記培地添加剤の少なくとも一部として取得する工程と、
を備える、製造方法。
A method for producing the culture medium additive according to any one of claims 7 to 9 ,
Recovering water-soluble components from defatted soybean;
A soy peptide material having a molecular weight distribution in which a fraction of 500 Da or less is 96% or more obtained by subjecting the water-soluble component to protease treatment and containing 18% by mass or more and less than 50% by mass of a free amino acid is at least one of the medium additives. A process of acquiring as a part,
A manufacturing method comprising:
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0753106B2 (en) * 1989-10-04 1995-06-07 天野製薬株式会社 Enzyme preparation for peptide production
JPH04341180A (en) * 1991-05-16 1992-11-27 Sagami Chem Res Center Lactic acid bacterium containing highly unsaturated fatty acids and its production thereof
JPH05176781A (en) * 1991-12-26 1993-07-20 Kikkoman Corp Production of 4-hydroxy-2(or 5)-ethyl-5(or 2)methyl-3(2h)-furanone
JP3389683B2 (en) * 1994-07-07 2003-03-24 不二製油株式会社 Fermentation method
JP2631202B2 (en) * 1994-10-12 1997-07-16 天野製薬株式会社 Peptide production method
JPH08187072A (en) * 1995-01-11 1996-07-23 Morinaga Milk Ind Co Ltd Food preserving agent and production thereof
FR2775983B1 (en) * 1998-03-13 2000-11-10 Pasteur Merieux Serums Vacc VIRAL PROPAGATION AND MULTIPLICATION MEDIUM AND METHOD
AT409379B (en) * 1999-06-02 2002-07-25 Baxter Ag MEDIUM FOR PROTEIN- AND SERUM-FREE CELL CULTURE
JP4744115B2 (en) * 2004-09-13 2011-08-10 トヨタ自動車株式会社 Method for producing lactic acid
WO2006134752A1 (en) * 2005-06-15 2006-12-21 Fuji Oil Company, Limited Soybean peptide composition
JP5329055B2 (en) * 2006-07-24 2013-10-30 東レ株式会社 Yeast having mutant pyruvate decarboxylase 5 gene and method for producing lactic acid
JP2008072986A (en) * 2006-09-22 2008-04-03 Toray Ind Inc Method for producing lactic acid
JP2010115112A (en) * 2007-02-28 2010-05-27 Neo-Morgan Laboratory Inc Method of preparing yeast, the yeast, and method of producing lactic acid
JP2009291132A (en) * 2008-06-05 2009-12-17 Kri Inc D-lactic acid-producing microorganism and production method

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