JPH05236979A - アンモニアの除去方法 - Google Patents
アンモニアの除去方法Info
- Publication number
- JPH05236979A JPH05236979A JP4101492A JP4101492A JPH05236979A JP H05236979 A JPH05236979 A JP H05236979A JP 4101492 A JP4101492 A JP 4101492A JP 4101492 A JP4101492 A JP 4101492A JP H05236979 A JPH05236979 A JP H05236979A
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- phenylalanine
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- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 桂皮酸とアンモニアから酵素法でＬ−フェニ
ルアラニンを生成させた後、発泡を防止しながらアンモ
ニアを除去する。 【構成】 Ｌ−フェニルアラニン生成反応後の水溶液か
らアンモニアを除去する際、シリコ−ン系の消泡剤を用
いて発泡を防止する。 【効果】 極微量の消泡剤の添加により発泡を防止でき
た。
ルアラニンを生成させた後、発泡を防止しながらアンモ
ニアを除去する。 【構成】 Ｌ−フェニルアラニン生成反応後の水溶液か
らアンモニアを除去する際、シリコ−ン系の消泡剤を用
いて発泡を防止する。 【効果】 極微量の消泡剤の添加により発泡を防止でき
た。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｌ−フェニルアラニン
の精製工程に於けるアンモニアの除去方法に関する。よ
り詳細には、桂皮酸を原料としてアンモニア及びアンモ
ニア供与体の存在下、Ｌ−フェニルアラニンアンモニア
リアーゼを用いた酵素反応により生成したＬ−フェニル
アラニンの水溶液からのアンモニアの除去方法に関す
る。
の精製工程に於けるアンモニアの除去方法に関する。よ
り詳細には、桂皮酸を原料としてアンモニア及びアンモ
ニア供与体の存在下、Ｌ−フェニルアラニンアンモニア
リアーゼを用いた酵素反応により生成したＬ−フェニル
アラニンの水溶液からのアンモニアの除去方法に関す
る。
【０００２】Ｌ−フェニルアラニンは必須アミノ酸の一
種であり、アミノ酸輸液等の医薬品に使用され、又、ペ
プチド系甘味料であるアスパルテームの構成アミノ酸と
して重要な成分である。
種であり、アミノ酸輸液等の医薬品に使用され、又、ペ
プチド系甘味料であるアスパルテームの構成アミノ酸と
して重要な成分である。
【０００３】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】Ｌ−フ
ェニルアラニンの製造方法としては、化学合成法、発酵
法、酵素法等が挙げられる。酵素法としては、例えば桂
皮酸を原料としてアンモニア及びアンモニア供与体の存
在下、Ｌ−フェニルアラニンアンモニアリアーゼを用い
る方法がある。本反応に於いてアンモニアは、生成する
フェニルアラニンに対して大過剰量使用されるので、Ｌ
−フェニルアラニンを精製する際に、反応液中に残存し
たアンモニアを除去しなければならない。
ェニルアラニンの製造方法としては、化学合成法、発酵
法、酵素法等が挙げられる。酵素法としては、例えば桂
皮酸を原料としてアンモニア及びアンモニア供与体の存
在下、Ｌ−フェニルアラニンアンモニアリアーゼを用い
る方法がある。本反応に於いてアンモニアは、生成する
フェニルアラニンに対して大過剰量使用されるので、Ｌ
−フェニルアラニンを精製する際に、反応液中に残存し
たアンモニアを除去しなければならない。
【０００４】アンモニアの除去操作は通常、Ｌ−フェニ
ルアラニン生成反応後の水溶液を常圧或は真空下に於て
加熱することにより行われ、蒸発やストリッピング等の
方法が挙げられるが、何れの方法に於いても発泡の問題
を伴う。アンモニアを除去する際に発泡が起こると、Ｌ
−フェニルアラニンが系外に逃げ、収率が低下するとい
った不都合が生じる。又、操作性が悪い上に装置のトラ
ブルの原因となるといった不都合が生じる。さらに、発
泡を抑制する為に加熱量を調節する工夫を行っても、ア
ンモニアの揮発能力が低下するといった不都合が生じ
る。しかしながら、このような発泡の問題については未
だ十分な検討がなされていない。
ルアラニン生成反応後の水溶液を常圧或は真空下に於て
加熱することにより行われ、蒸発やストリッピング等の
方法が挙げられるが、何れの方法に於いても発泡の問題
を伴う。アンモニアを除去する際に発泡が起こると、Ｌ
−フェニルアラニンが系外に逃げ、収率が低下するとい
った不都合が生じる。又、操作性が悪い上に装置のトラ
ブルの原因となるといった不都合が生じる。さらに、発
泡を抑制する為に加熱量を調節する工夫を行っても、ア
ンモニアの揮発能力が低下するといった不都合が生じ
る。しかしながら、このような発泡の問題については未
だ十分な検討がなされていない。
【０００５】従って、本発明の課題は、Ｌ−フェニルア
ラニンの精製工程に於て、発泡を伴わずにアンモニアを
除去する方法を提供することである。
ラニンの精製工程に於て、発泡を伴わずにアンモニアを
除去する方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記問題
点を解決するため鋭意検討を行い、Ｌ−フェニルアラニ
ン生成反応後の水溶液からアンモニアを除去するにあた
り、各種消泡剤を用いた結果、シリコーン系の消泡剤が
抜群の発泡防止の効果を発揮することを確認し、本発明
を完成するに至った。
点を解決するため鋭意検討を行い、Ｌ−フェニルアラニ
ン生成反応後の水溶液からアンモニアを除去するにあた
り、各種消泡剤を用いた結果、シリコーン系の消泡剤が
抜群の発泡防止の効果を発揮することを確認し、本発明
を完成するに至った。
【０００７】即ち本発明は、桂皮酸を原料としてアンモ
ニア及びアンモニア供与体の存在下、Ｌ−フェニルアラ
ニンアンモニアリアーゼを用いた酵素反応により生成し
たＬ−フェニルアラニンの水溶液からアンモニアを除去
する方法に於いて、該フェニルアラニンの水溶液にシリ
コーン系の消泡剤を添加し加熱することを特徴とするア
ンモニアの除去方法である。
ニア及びアンモニア供与体の存在下、Ｌ−フェニルアラ
ニンアンモニアリアーゼを用いた酵素反応により生成し
たＬ−フェニルアラニンの水溶液からアンモニアを除去
する方法に於いて、該フェニルアラニンの水溶液にシリ
コーン系の消泡剤を添加し加熱することを特徴とするア
ンモニアの除去方法である。
【０００８】以下、本発明を詳細に説明する。本発明方
法に於いては、桂皮酸を原料としてアンモニア及びアン
モニア供与体の存在下、Ｌ−フェニルアラニンアンモニ
アリアーゼを用いた酵素反応によりＬ−フェニルアラニ
ンを製造する。酵素反応としては、例えばＬ−フェニル
アラニンアンモニアリアーゼ生産能を有する微生物、又
は該酵素の遺伝子を組み込んだ大腸菌の形質転換株ＭＴ
１０４２３（ＦＥＲＭ Ｐ−９０２３）（特開昭６３−
３１７０８６）を培養して得られた菌体、もしくは該菌
体の処理物を、適当なアンモニウム供与体、例えば炭酸
アンモニウム緩衝液（アンモニア濃度１３〜１７重量
％、ｐＨ９〜１１）に乾燥菌体として０．５〜２．０重
量％懸濁する。反応器の内温が３０〜４０℃になるよう
に調整して反応を行う。反応方法については、例えば特
開昭６１−２４７３９５に記載されている如く、１０モ
ル／Ｌ以上のアンモニア、０．０５〜０．５当量の炭酸
イオン、０．０５モル／Ｌ以下の桂皮酸を存在させる方
法に準拠できる。
法に於いては、桂皮酸を原料としてアンモニア及びアン
モニア供与体の存在下、Ｌ−フェニルアラニンアンモニ
アリアーゼを用いた酵素反応によりＬ−フェニルアラニ
ンを製造する。酵素反応としては、例えばＬ−フェニル
アラニンアンモニアリアーゼ生産能を有する微生物、又
は該酵素の遺伝子を組み込んだ大腸菌の形質転換株ＭＴ
１０４２３（ＦＥＲＭ Ｐ−９０２３）（特開昭６３−
３１７０８６）を培養して得られた菌体、もしくは該菌
体の処理物を、適当なアンモニウム供与体、例えば炭酸
アンモニウム緩衝液（アンモニア濃度１３〜１７重量
％、ｐＨ９〜１１）に乾燥菌体として０．５〜２．０重
量％懸濁する。反応器の内温が３０〜４０℃になるよう
に調整して反応を行う。反応方法については、例えば特
開昭６１−２４７３９５に記載されている如く、１０モ
ル／Ｌ以上のアンモニア、０．０５〜０．５当量の炭酸
イオン、０．０５モル／Ｌ以下の桂皮酸を存在させる方
法に準拠できる。
【０００９】ここで、アンモニア供与体としては例え
ば、水酸化アンモニウム、炭酸アンモニウム、塩化アン
モニウム、酢酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、硝酸
アンモニウム、蟻酸アンモニウム、燐酸アンモニウム、
クエン酸アンモニウム等が挙げられる。この中でも炭酸
アンモニウムは、加熱することにより容易にアンモニ
ア、炭酸ガス、水に分解するのでより好ましい。
ば、水酸化アンモニウム、炭酸アンモニウム、塩化アン
モニウム、酢酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、硝酸
アンモニウム、蟻酸アンモニウム、燐酸アンモニウム、
クエン酸アンモニウム等が挙げられる。この中でも炭酸
アンモニウムは、加熱することにより容易にアンモニ
ア、炭酸ガス、水に分解するのでより好ましい。
【００１０】上記の反応液について、アンモニアの除去
操作を行うことができるが、反応液から菌体及びそれに
由来する固形物を遠心分離又は濾過等の方法により除去
した清澄液について、アンモニアの除去操作を行う方が
好ましい。これは、菌体或は菌体由来の物質が発泡の主
原因と考えられるからである。
操作を行うことができるが、反応液から菌体及びそれに
由来する固形物を遠心分離又は濾過等の方法により除去
した清澄液について、アンモニアの除去操作を行う方が
好ましい。これは、菌体或は菌体由来の物質が発泡の主
原因と考えられるからである。
【００１１】アンモニアの除去操作は通常、Ｌ−フェニ
ルアラニン生成反応後の水溶液を常圧或は真空下に於い
て加熱することにより行われ、蒸発やストリッピング等
の方法が挙げられるが、何れの方法に於いても発泡の問
題を伴う。
ルアラニン生成反応後の水溶液を常圧或は真空下に於い
て加熱することにより行われ、蒸発やストリッピング等
の方法が挙げられるが、何れの方法に於いても発泡の問
題を伴う。
【００１２】発泡を防止するには、物理的機械的消泡と
化学的消泡があるが、物理的機械的消泡は装置が複雑に
なるという不都合が生じるため、化学的消泡を行うのが
通常である。従って、Ｌ−フェニルアラニン生成反応後
の水溶液に消泡剤を添加後、加熱してアンモニアの除去
操作に於ける発泡防止の効果を検討した。この時使用し
たのは、シリコーン系、脂肪酸系、脂肪酸エステル系、
アルコール系、エーテル系、硫酸エステル系等の各種消
泡剤であった。この中でもシリコーン系の消泡剤が抜群
の発泡防止の効果を発揮し、Ｌ−フェニルアラニン生成
反応後の水溶液に対し５０ｐｐｍ以下の濃度に於いても
十分効果があった。これに対して、その他の消泡剤は、
１０００ｐｐｍの濃度でも発泡防止の効果がなく、加熱
量を調節して発泡を抑えざるを得なかった。
化学的消泡があるが、物理的機械的消泡は装置が複雑に
なるという不都合が生じるため、化学的消泡を行うのが
通常である。従って、Ｌ−フェニルアラニン生成反応後
の水溶液に消泡剤を添加後、加熱してアンモニアの除去
操作に於ける発泡防止の効果を検討した。この時使用し
たのは、シリコーン系、脂肪酸系、脂肪酸エステル系、
アルコール系、エーテル系、硫酸エステル系等の各種消
泡剤であった。この中でもシリコーン系の消泡剤が抜群
の発泡防止の効果を発揮し、Ｌ−フェニルアラニン生成
反応後の水溶液に対し５０ｐｐｍ以下の濃度に於いても
十分効果があった。これに対して、その他の消泡剤は、
１０００ｐｐｍの濃度でも発泡防止の効果がなく、加熱
量を調節して発泡を抑えざるを得なかった。
【００１３】本発明方法に於いては、シリコーン系の消
泡剤ならば何れのものでも良い。シリコ−ン系の消泡剤
は、主としてオルガノポリシロキサンを有効成分とし、
これに各種の乳化剤、分散補助剤、界面活性剤、溶剤、
水などを混合加工したものである。オルガノポリシロキ
サンは、有機基、官能基、重合度などの組合せにより種
々のものがある他、ポリエーテル或はエポキシ樹脂など
と変性したものもあるが、一般的には｛ＲnＳｉＯ
(4-n)/2｝mで表される（ｎは１〜３の整数でありｍは１
以上の整数を示す）。Ｒは何れのものでも良いが、例え
ば−ＣＨ3、−Ｃ2Ｈ 5、−Ｃ3Ｈ7、−Ｃ6Ｈ5、−Ｃ3Ｈ4
Ｆ3、−Ｈなどが挙げられる。
泡剤ならば何れのものでも良い。シリコ−ン系の消泡剤
は、主としてオルガノポリシロキサンを有効成分とし、
これに各種の乳化剤、分散補助剤、界面活性剤、溶剤、
水などを混合加工したものである。オルガノポリシロキ
サンは、有機基、官能基、重合度などの組合せにより種
々のものがある他、ポリエーテル或はエポキシ樹脂など
と変性したものもあるが、一般的には｛ＲnＳｉＯ
(4-n)/2｝mで表される（ｎは１〜３の整数でありｍは１
以上の整数を示す）。Ｒは何れのものでも良いが、例え
ば−ＣＨ3、−Ｃ2Ｈ 5、−Ｃ3Ｈ7、−Ｃ6Ｈ5、−Ｃ3Ｈ4
Ｆ3、−Ｈなどが挙げられる。
【００１４】
実施例１ Ｌ−フェニルアラニンアンモニアリアーゼの遺伝子を組
み込んだ大腸菌の形質転換株ＭＴ１０４２３（ＦＥＲＭ
Ｐ−９０２３）（特開昭６３−３１７０８６）を培養
し、得られた湿菌体１９．２ｇ（乾燥菌体として４．０
ｇ）を炭酸アンモニウム緩衝液７５０ｇ（アンモニア濃
度１３重量％）に懸濁し、反応液のｐＨをアンモニアで
１０．４に保つようにしながら桂皮酸４７．８ｇを紛状
のまま１６時間かけて逐次添加し、反応液８００ｇを得
た。この反応マスを遠心分離により菌体を除き、得られ
た清澄液にシリコーン系の消泡剤（東レシリコーン社製
ＳＭ５５７３）を８ｍｇ添加し、充填塔（径２ｃｍ，高
さ８０ｃｍ）の塔頂に４００ｇ／Ｈｒの流速でフィード
してアンモニアを除去した。この時、ボトム１００℃、
塔頂８５℃であった。この操作中に一切発泡現象は観察
されなかった。
み込んだ大腸菌の形質転換株ＭＴ１０４２３（ＦＥＲＭ
Ｐ−９０２３）（特開昭６３−３１７０８６）を培養
し、得られた湿菌体１９．２ｇ（乾燥菌体として４．０
ｇ）を炭酸アンモニウム緩衝液７５０ｇ（アンモニア濃
度１３重量％）に懸濁し、反応液のｐＨをアンモニアで
１０．４に保つようにしながら桂皮酸４７．８ｇを紛状
のまま１６時間かけて逐次添加し、反応液８００ｇを得
た。この反応マスを遠心分離により菌体を除き、得られ
た清澄液にシリコーン系の消泡剤（東レシリコーン社製
ＳＭ５５７３）を８ｍｇ添加し、充填塔（径２ｃｍ，高
さ８０ｃｍ）の塔頂に４００ｇ／Ｈｒの流速でフィード
してアンモニアを除去した。この時、ボトム１００℃、
塔頂８５℃であった。この操作中に一切発泡現象は観察
されなかった。
【００１５】実施例２ 実施例１と同様の操作により得られた反応マスにシリコ
ーン系の消泡剤（東レシリコーン社製ＢＹ２２−５２
６）を４０ｍｇ添加し、６０℃、真空下に於いて２時間
でアンモニアを蒸発させた。この操作中に一切発泡現象
は観察されなかった。
ーン系の消泡剤（東レシリコーン社製ＢＹ２２−５２
６）を４０ｍｇ添加し、６０℃、真空下に於いて２時間
でアンモニアを蒸発させた。この操作中に一切発泡現象
は観察されなかった。
【００１６】実験例 実施例１と同様の操作により得られた清澄液に、各種消
泡剤が５０ｐｐｍになるように添加し、以下の実験に用
いた。１００ｍＬのなす形フラスコに内容量５０ｍＬ分
の液を装入し、ロータリーエバポレーター（８０℃、真
空下、１６０ｒｐｍ）で１５分間アンモニアの除去操作
を行い発泡状況を観察した。結果を表１に示した。
泡剤が５０ｐｐｍになるように添加し、以下の実験に用
いた。１００ｍＬのなす形フラスコに内容量５０ｍＬ分
の液を装入し、ロータリーエバポレーター（８０℃、真
空下、１６０ｒｐｍ）で１５分間アンモニアの除去操作
を行い発泡状況を観察した。結果を表１に示した。
【００１７】比較例１ 実施例１と同様の操作により得られた清澄液に脂肪酸エ
ステル系の消泡剤（日本油脂社製ニッサンノニオンＯＰ
−８０Ｒ）を８００ｍｇ添加し、実施例１と同様の操作
方法によりアンモニアを蒸発させた。この操作に於い
て、ボトムは発泡現象が観察され、泡が充填塔まで吹き
上げた。又、塔頂でも発泡現象が観察され、泡がコンデ
ンサー側へ逃げだした。従って、発泡現象を抑制するた
めに、ボトムに於ける加熱量を減らし、塔への清澄液の
フィード速度を絞ったところ、５０ｇ／Ｈｒの流速迄能
力が落ちた。
ステル系の消泡剤（日本油脂社製ニッサンノニオンＯＰ
−８０Ｒ）を８００ｍｇ添加し、実施例１と同様の操作
方法によりアンモニアを蒸発させた。この操作に於い
て、ボトムは発泡現象が観察され、泡が充填塔まで吹き
上げた。又、塔頂でも発泡現象が観察され、泡がコンデ
ンサー側へ逃げだした。従って、発泡現象を抑制するた
めに、ボトムに於ける加熱量を減らし、塔への清澄液の
フィード速度を絞ったところ、５０ｇ／Ｈｒの流速迄能
力が落ちた。
【００１８】比較例２ 実施例１と同様の操作により得られた清澄液にアルコー
ル系の消泡剤（日本油脂社製ニッサンデイスホームＣＢ
−４４２）を８００ｍｇ添加し、実施例１と同様の操作
方法によりアンモニアを蒸発させた。この操作に於い
て、ボトムは発泡現象が観察され、泡が充填塔まで吹き
上げた。又、塔頂でも発泡現象が観察され、泡がコンデ
ンサ−側へ逃げだした。従って、発泡現象を抑制するた
めに、ボトムに於ける加熱量を減らし、塔への清澄液の
フィード速度を絞ったところ、５０ｇ／Ｈｒの流速迄能
力が落ちた。
ル系の消泡剤（日本油脂社製ニッサンデイスホームＣＢ
−４４２）を８００ｍｇ添加し、実施例１と同様の操作
方法によりアンモニアを蒸発させた。この操作に於い
て、ボトムは発泡現象が観察され、泡が充填塔まで吹き
上げた。又、塔頂でも発泡現象が観察され、泡がコンデ
ンサ−側へ逃げだした。従って、発泡現象を抑制するた
めに、ボトムに於ける加熱量を減らし、塔への清澄液の
フィード速度を絞ったところ、５０ｇ／Ｈｒの流速迄能
力が落ちた。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【発明の効果】本発明方法によれば、Ｌ−フェニルアラ
ニン生成反応後の水溶液からアンモニアを除去する際、
完全に発泡を防止できた。
ニン生成反応後の水溶液からアンモニアを除去する際、
完全に発泡を防止できた。
Claims (1)
- 【請求項１】 桂皮酸を原料としてアンモニア及びアン
モニア供与体の存在下、Ｌ−フェニルアラニンアンモニ
アリアーゼを用いた酵素反応により生成したＬ−フェニ
ルアラニンの水溶液からアンモニアを除去する方法に於
いて、該フェニルアラニンの水溶液にシリコーン系の消
泡剤を添加し加熱することを特徴とするアンモニアの除
去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4101492A JPH05236979A (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | アンモニアの除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4101492A JPH05236979A (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | アンモニアの除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05236979A true JPH05236979A (ja) | 1993-09-17 |
Family
ID=12596542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4101492A Pending JPH05236979A (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | アンモニアの除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05236979A (ja) |
-
1992
- 1992-02-27 JP JP4101492A patent/JPH05236979A/ja active Pending
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