JPH0195742A - 醤油の発酵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は醤油の製造装置に係わり、特に固定化菌体を用
いた発酵装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、醤油のｇａ造は、脱脂大豆を吸水させて加圧下で
蒸し、小麦を煎って割砕したものと混合し、これに種麹
を散布して麹菌を培養したものを塩水中に仕込んで諸株
とし、これを約６ケ月間発酵熟成させた後に圧搾濾過し
、この汁液を分離して火入れとオリ引きを行ない製品と
しているが、製品とするまでに長い期間が必要であり、
短期間で製造できる方法及び装置の開発が望まれていた
。

近年醤油酵母を担体に固定化した固定化菌体を用いた発
酵装置により醤油を短期間に製造する方法が提案され、
実用化に向（プて研究が進められており、本出願人は、
この要望に応え、先に醤油を短期間に製造する装置を開
発した（特願昭６１−２３５１５７号）。

この装置は、醤油製造用原料を酵素的に加水分解すると
ともに乳酸発酵を行なって圧搾、＊過した汁液（以下基
質という）を、アルコール発酵用酵母を担体に固定化し
た固定化菌体を用いた発酵装置と、醤油香気成分を生成
させる後熟発酵用酵母を担体に固定化した固定化菌体を
用いた発酵装置とを備えて順次連続的にＲＷＩさせるも
のである。

上記発酵装置は、通常第５図に示す如きもので、発酵槽
１内にドラフトチューブ２を配設し、発酵槽１底部の通
気口３から少量の空気を供給し、固定化菌体４をニアリ
フ］−効果によってドラフトチューブ２の内側から上昇
さゼ、これをまたドラフトデユープ３の下端から流入す
るように循環させ、基質５と十分に接触さゼて発酵させ
るようにしている。尚、６は蓋７に設けた基質５の供給
口、８は発酵液の取出口である。

このような装置に用いられる固定化菌体の担体としては
、基質内に適度に分散するように基質と周程麿の化工で
あって、かつ菌体の固定化が容易なものが求められてお
り、アルギン酸やカッパ力ラギナン等の天然物、光硬化
性樹脂等の合成高分子、活性炭等種々のものが検討され
ている。

また菌体の担体への固定化は、包括法等により一　　３
　− 発酵槽外で行なっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、担体は、発酵中に発酵槽内を流動するた
め、流動中に担体同士または発酵槽側壁との接触や衝突
により摩耗したり破損することがあり、担体の寿命が短
いという欠点がある。

また包括法によって菌体を担体に固定化するものでは、
固定化する作業が煩雑であり、しかも発酵槽の外部で行
なうため、雑菌の浸入を完全に防止することが困難であ
った。

そこで本発明は、雑菌を浸入させることなく簡便に菌体
を担体に固定化でき、しかも固定化菌体の摩耗や破損が
なく、長期間連続的に安定した効率のよい発酵ができる
醤油の発酵装置を提供づ−ることを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記の目的を達成するために、発酵処理後の
発酵液を取出す流出口を上部に設けた発酵槽内に、高多
孔性粒状泡ガラスの担体に鶴油酊母を固定化させた固定
化菌体を充填するとともに、発酵槽の下部に醤油発酵原
液を供給する供給口と、発酵中に生成する生成気体を排
気するため、０゜０１乃至Ｃｌ　０４ＶＶＭの空気を送
通する空気供給口を設けたことを特徴とする。

〔作　用〕

従って、発酵槽の下部から供給された醤油発酵原液は、
充填された固定化菌体を流動させることなく、固定化菌
体と順次接触して発′Ｍ？１１度を高めながら次第に上
部の流出口へ流動し、所定時間滞留すると所望の濃度の
発酵液となって流出口から取出されるので、固定化菌体
の摩耗あるいは破損を少なくすることができる。

さらに、発酵槽に空気供給口から少量の空気を送通する
ことにより、発酵中に生成する生成気体を槽外へ排出で
き、かつ醤油酵母の活性を持続させることができる。

〔実施例〕

次に本発明の一実施例を第１図を参照しながら説明する
。

発酵槽１１の底部には、醤油発酵原液である基質１２を
供給する基質管１３と蒸気を送給する蒸気管１４とを三
方弁１５を介して配管した供給口１６と、空気管１７を
介して空気を発酵槽１１内へ送通する空気供給口１８と
が設けられている。

また発酵槽１１の側壁上部には、発酵後の発酵液を取出
す流出口１９が設けられ、発酵槽１１上部の蓋２０には
、排気口２１が設けられている。

そして発酵槽１１内には、高多孔性粒状泡ガラスからな
る担体に菌体を固定化した固定化菌体２２が充填されて
いる。

上記担体として用いられる高多孔性粒状泡ガラスは、直
径２〜５ｍｍの粒状で同径の多孔質のものであり、例え
ば化学組成は酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を主成分（６９，
０％）とし、これに酸化アルミニウム（Ａｌ１０３　）
、１ａ化カルシウム（Ｃａｂ）、酸化マグネシウム（Ｍ
ＣＩＯ）、酸化ナトリウム（Ｎａ２０）、その他微量成
分等を含んだものであり、物性は、見掛は比重が０．３
〜０．７．細孔容積が１．０〜３．５ｍｌ／ｇ、中央細
孔径（Ｖ）が５．０〜２５．０μｍ、吸水率が７５〜８
０％である。

また一般に充填槽においては、菌体の生育する表面積を
大きくするために、できるだけ小径（１゜ＯＩ以下）の
担体が用いられているが、醤油の発酵においては、オリ
や発酵による生成ガス等が担体の表面を覆い易く、いわ
ゆるチャネリング現象を生じるため好ましくない。どの
程度の大きさにするかは、醤油原料の種類や発酵槽の大
きさ等によって定めなくてはならないが、多くの実験の
結果によれば、前述のごとく直径が２〜５ｍｍのものが
好ましい。

菌体は、チゴサッカロミセスルキシ（ＺＶ（１０５ａｃ
ｃｈａｒｏ　ｍｙｃｅｓ　ｒｏｕｘｉｉ）等の醤油酵母
であり、また醤油香気成分を生成させる後熟用の発酵槽
の場合には、カンディダバーサチイルス（Ｃａｎｄｉｄ
ａ　ｖｅｒ５ａｔｉｌｕｓ　）等の酵母で、いずれも一
般的に用いられているものを使用することができる。

次に上記のように構成した装置の使用法を述べる。

まず発酵槽１１内に上記高多孔性粒状泡ガラスからなる
担体を充填する。次に三方弁１５を操作して蒸気管１４
より蒸気を発酵槽１１内へ導入し、発酵槽１１内及び担
体の殺菌を行なう。そして別途培養した醤油酵母を、基
質＠１３を利用して供給口１６から発酵槽１１内へ供給
する。供給された醤油酵母は、担体の高多孔性粒状泡ガ
ラス内に入り込み固定化されて固定化菌体２２となる。

以上の作業の後、所定量の基質１２を基質管１３から連
続的に供給する。基質１２は、供給口１６から発酵槽１
１内へ供給されて固定化菌体２２と次々に接触して発酵
し、発酵温度を高めながら次第に上方へ移動し、所定濃
度の発酵液となって流出口１つから溢出し、発酵液槽等
〈図示せず）に貯留される。

担体内の醤油酵母は、常に所定量が存在し、基質１２か
ら養分を摂取して繁殖し、発酵、増殖を行なっているが
、一部は担体から離れて基質中にも浮遊し、発酵を促進
させて増殖しながら発酵液に混入して流出する。

一方発酵が進むにつれ、二酸化炭素等の生成気体が発酵
槽１１内に溜るために基質１２が泡状になり、基質１２
と固定化菌体２２との接触が阻害される。これを防止す
るため、空気管１７を介して空気供給口１８から０．０
１〜０．０４ＶＶＭ（Ｖｏｌμｍｅ、Ｖｏｌμｍｅ、Ｍ
ｉｎｕｔｅ）程度の少量の空気を発酵槽１１内へ送通す
る。この空気は、生成気体を上方へ誘導して排気口２１
から排出させるとともに、醤油酵母の活性を高める働き
をするもので、空気量が少な過ぎると生成ガスの除去を
効率的に行うことができず、また多過ぎると醤油酵母の
発酵を阻害する。実験によれば０．０２ＶＶＭ稈度で好
ましい結果が得られた。

また本装置を長期間に亘って運転した場合には、発酵槽
１１内にオリや死菌が生じて固定化菌体間に付着したり
、場合により雑菌が繁殖したりして発酵が阻害されるこ
とがある。このような場合には、基質１２を供給口１６
から逆流させて槽外へ取り出した後、蒸気管１４を介し
て発酵槽１１内へ蒸気を導入し殺菌及びオリ等の除去を
行なう。

尚、排気口２１は、発酵槽１１に設けずに、発酸液を貯
留する発酵液槽の上部等に設けることもでき、生成気体
を流出口１つから発酵液とともに流出させた後に発酵液
槽から排８」させてもよい。

また空気供給口２２は、供給口１６と共用することも可
能である。

さらに醤油発酵原液として基質を用いて説明したが、こ
れに限るものではなく、醤油製造用原料を酵素的または
化学的に加水分解したものを乳酸菌を固定化した固定化
菌体を用いて乳酸発酵処理した醤油発酵原液を用いても
よい。

本発明者等は本発明装置の有効性について多大な実験を
行なって確認したが、その一部を以下に示す。

実験例１ 」−）ホのごとく形成され、直径／高８比が１／３で全
容量５．ｆの発酵槽に、固定化菌体の担体どしで、見掛
は比重０．３５．Ｎ孔容積２．２ｄ／ｇ。

中央細孔径（Ｖ）　１５．　ｏμｍ、　吸水率０．８０
゜圧縮強度２．６８ｈ／ｃｍの物性を有する直径４陥の
高多孔性粒状泡ガラス（主化学組成は酸化ケイ素６９．
０％で、これに酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸
化マグネシウム、その他微量成分を含む）を見かけ容量
で３Ｊ充填し、醤油酵母として培養したチゴサッカロミ
セスルキシを槽内に供給して固定化した。

基質を発酵槽の供給口から連続して供給するとともに空
気供給口から０．０２ＶＶＭの空気を送通し、基質の供
給量を変化さゼることにより、発酵槽内でのＲ留時間を
変化させ、アルコール生成量及び流出口からの漏出菌体
量等を調べた。

その結果、第２図に示すように、アルコールの生成量は
、滞留時間によりかなり変動するが、３６日１から滞留
時間を１４時間に固定したら、１゜８〜１．９ｏ／、ｉ
ｌに安定した。

また発酵液への漏出菌体は１Ｘ１０６〜１×１０８Ｃｅ
ｌｌｓ／−であり、アルコール生成量が多くなるにつれ
て漏出菌体も増加する傾向にある。

第３図は、滞留時間とアルコール生成量との関係を示す
もので、２０時間以上では、略一定の生成量であり、１
４時間がピークであった。

実験例２ 実験例１で得た所定濃度の発酵液を、クロスコンタミ防
止処理として熱交換器で６５℃にて１時間加熱処理した
後、後熟発酵の発酵槽へ供給した。

この後熟発酵に用いた発酵槽及び固定化菌体の担体は、
前記実験例１で使用したものと同様のものを用いた。

後熟発酵用酵母としては、カンディダバーサチイルスを
用いた。また発酵液の滞留時間は１４時間とし、槽底部
からの空気の供給量は、０．０２ＶＶＭとした。

第４図に示すように、醤油の香気成分である４ＥＧ　（
４−ｅｔｈｙｌｇｕａｉａｃｏｌ　、　ＣＨ３０Ｃｅ　
Ｈ３（ＣｚＨｓ）ＯＨ）及び２　Ｐ　Ｅ　（２−ｐｈｅ
ｎｙｌｅｔｈａｎｏｌ　。

ＣθＨ５ＣＨ２ＣＨ２０Ｈ）は、６０日間に亘って前者
が４〜６ｐｐｍ、後者が１０〜１７ｐｐｍと安定して生
成され、官能試験をしたところ香りにまろやかさがあり
、香味も優れていた。

尚、上記両実験例において発酵槽に供給する液は、供給
前に加熱殺菌したものを用い、発酵槽内も前述のとおり
菌体の固定化前に蒸気殺菌を行なったので、雑菌による
汚染は全くなかった。

また槽底部から空気を供給しない場合は、発酵運転２０
日目頃から酵母の活性が徐々に低下するが、空気を送通
ずれば酵母の活性が回復し、発酵を継続させることがで
きる。このように空気を間欠的に発酵槽に送通してもよ
いが、連続して送通した方が安定した発酵を行うことが
できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、発酵槽内に高多孔性粒状
泡ガラスを担体とした固定化菌体を充填したので、発酵
中に固定化菌体が接触や衝突を起こすことがなく、摩滅
や損傷することがないので長期間に亘って使用すること
ができる。また醤油酵母等の単体への固定化も発酵槽内
で簡便にしかも無菌の状態で行うことができる。さらに
発酵槽底部から少量の空気を送通するようにしたので、
発酵中の生成気体を簡便に槽外へ排出できるとともに、
醤油酵母の活性を維持でき、極めて良好かつ均質な発酵
を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す断面概観図、第２
図乃至第４図は本発明装置によって実験した結果を示す
図、第５図は従来装置の一例を示す断面概略図である。 １１・・・発酵槽　　１２・・・基質　　１３・・・基
質管１４・・・蒸気管　　１５・・・三方弁　　１６・
・・供給口１７・・・空気管　　１８・・・空気供給口
　　１９・・・流出口　　２０・・・蓋　　２１・・・
排気口　　２２・・・固定化菌体 坤

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、発酵処理後の発酵液を取出す流出口を上部に設けた
   発酵槽内に、高多孔性粒状泡ガラスの担体に醤油酵母を
   固定化させた固定化菌体を充填するとともに、発酵槽の
   下部に醤油発酵原液を供給する供給口と、発酵中に生成
   する生成気体を排気するため、０．０１乃至０．０４Ｖ
   ＶＭの空気を送通する空気供給口を設けたことを特徴と
   する醤油の発酵装置。２、前記高多孔性粒状泡ガラスの
   物性は、粒径２乃至５ｍｍ、見掛け比重０．３乃至０．
   ７、吸水率５０％以上、細孔容積１．０乃至３．５ｍｌ
   ／ｇ、中央細孔径（Ｖ）５．０乃至２５．０μｍである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の醤油の発
   酵装置。