JPH08127601A - Freeness regulating agent - Google Patents

Freeness regulating agent

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JPH08127601A
JPH08127601A JP28724694A JP28724694A JPH08127601A JP H08127601 A JPH08127601 A JP H08127601A JP 28724694 A JP28724694 A JP 28724694A JP 28724694 A JP28724694 A JP 28724694A JP H08127601 A JPH08127601 A JP H08127601A
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JP
Japan
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culture
freeness
bacterial cellulose
stirring
cellulose
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Pending
Application number
JP28724694A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinya Hioki
信也 火置
Otohiko Watabe
乙比古 渡部
Sadanori Hori
禎憲 堀
Yasushi Morinaga
康 森永
Fumihiro Yoshinaga
文弘 吉永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bio Polymer Research Co Ltd
Original Assignee
Bio Polymer Research Co Ltd
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Publication date
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
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Abstract

PURPOSE: To obtain a freeness regulating agent, comprising a substance prepared by carrying out the spinner culture of a specific microorganism capable of producing cellulose and having excellent freeness regulating actions. CONSTITUTION: This regulating agent comprises a defiberized cellulosic substance prepared by carrying out the spinner culture of a microorganism capable of producing cellulose, preferably a microorganism of the genus Acetobacter [e.g. Acetobacter xylinum subsp. sucrofermentans (FERM P-1346, FERM BP-4545)]. Furthermore, the regulating agent is preferably obtained by carrying out the defiberizing treatment in a suspension containing <=0.1wt.% cellulosic substance. The culturing is preferably conducted under conditions of, e.g. about pH 5, 25-35 deg.C temperature and 21-80wt.% oxygen concentration fed to a culture apparatus.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、濾水度調整剤、特に、
セルロース生産菌を攪拌培養することによって製造し得
るセルロース性物質(以下、「バクテリアセルロース」
又は「BC」という。)離解物からなる濾水度調整剤に
係わるものである。
The present invention relates to a freeness adjusting agent, especially
A cellulosic substance that can be produced by stirring and culturing a cellulosic bacterium (hereinafter referred to as "bacterial cellulose").
Or called "BC". ) It relates to a freeness adjusting agent comprising a disaggregated material.

【0002】[0002]

【従来の技術】BC(バクテリアセルロース)は可食性
であり食品分野で利用されるほか水系分散性に優れてい
るので食品、化粧品又は塗料等の粘度の保持、食品原料
生地の強化、水分の保持、食品安定性向上、低カロリー
添加物又は乳化安定化助剤としての産業上利用価値があ
る。BCは木材パルプ等から製造されるセルロースに較
べ、フィブリルの断片幅が2ケタ程度も小さいことを特
徴とする。従って、BCの離解物はミクロフィブリルの
かかる構造的物理的特徴に基づき高分子、特に水系高分
子用補強剤として各種の産業用用途がある。このような
セルロース性離解物を紙状または固型状に固化した物質
は高い引張弾性率を示すのでミクロフィブリルの構造的
特徴に基づくすぐれた機械特性が期待され、各種産業用
素材としての応用がある。例えば、紙力を低下させずに
填料の歩留まりを向上させる目的にバクテリアセルロー
スを用いた例として、特開平1−246495号公報
に、アセトバクター(Acetobacter)属等に属する微生物
の静置培養により得られたバクテリアセルロース離解物
とカチオン性高分子電解質を抄紙原料懸濁液に添加する
方法が開示されている。また、特開平5−247879
号公報には静置培養により得られたバクテリアセルロー
スを利用した抄造本及び音響振動板が開示されている。
2. Description of the Related Art BC (bacterial cellulose) is edible and used in the food field and has excellent water-based dispersibility. Therefore, the viscosity of foods, cosmetics, paints, etc. is maintained, the dough for food materials is strengthened, and the water content is retained. It has industrial value as a food stability improvement, low calorie additive or emulsion stabilization aid. BC is characterized in that the width of fibril fragments is as small as about double digits as compared with cellulose produced from wood pulp or the like. Therefore, the disaggregated material of BC has various industrial applications as a reinforcing agent for polymers, particularly aqueous polymers, based on such structural and physical characteristics of microfibrils. A substance obtained by solidifying such a cellulosic dissociated material into a paper-like or solid form exhibits a high tensile elastic modulus, and therefore, excellent mechanical properties based on the structural characteristics of microfibrils are expected, and application as various industrial materials is expected. is there. For example, as an example of using bacterial cellulose for the purpose of improving the yield of the filler without lowering the paper strength, JP-A-1-246495 discloses that it can be obtained by static culture of a microorganism belonging to the genus Acetobacter. A method of adding the bacterial cellulose disaggregated product and the cationic polyelectrolyte to a papermaking raw material suspension is disclosed. In addition, JP-A-5-247879
Japanese Patent Publication discloses a papermaking book and an acoustic diaphragm using bacterial cellulose obtained by static culture.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、今回バ
クテリアセルロースの新たな産業用用途を鋭意検討した
結果、攪拌培養法により得られたバクテリアセルロース
の離解物が濾水度調整剤として優れた機能を有すること
を見出し、本発明を完成させた。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present inventors have conducted extensive studies on new industrial uses of bacterial cellulose and found that the disaggregated product of bacterial cellulose obtained by the stirring culture method is excellent as a freeness adjusting agent. The present invention has been completed by finding out that it has the above function.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明はセルロー
ス生産菌を攪拌培養することで製造し得るセルロース性
物質離解物よりなる濾水度調整剤に係わる。
That is, the present invention relates to a freeness adjusting agent comprising a cellulosic material disaggregated product which can be produced by stirring and culturing a cellulosic bacterium.

【0005】本発明において使用されるセルロース生産
菌は、例えば、BPR2001株に代表されるアセトバ
クター・キシリナム・サブスピーシーズ・シュクロファ
ーメンタンス(Acetobacter xylinum subsp. sucroferm
entans)、アセトバクター・キシリナム(Acetobacter
xylinum )ATCC23768、アセトバクター・キシ
リナムATCC23769、アセトバクター・パスツリ
アヌス(A. pasteurianus )ATCC10245、アセ
トバクター・キシリナムATCC14851、アセトバ
クター・キシリナムATCC11142及びアセトバク
ター・キシリナムATCC10821等の酢酸菌(アセ
トバクター属)、その他に、アグロバクテリウム属、リ
ゾビウム属、サルシナ属、シュードモナス属、アクロモ
バクター属、アルカリゲネス属、アエロバクター属、ア
ゾトバクター属及びズーグレア属並びにそれらをNTG
(ニトロソグアニジン)等を用いる公知の方法によって
変異処理することにより創製される各種変異株である。
尚、BPR2001株は、平成5年2月24日に通商産
業省工業技術院生命工学工業技術研究所特許微生物寄託
センターに寄託され(受託番号FERM P−1346
6)、その後1994年2月7日付で特許手続上の寄託
の国際的承認に関するブダペスト条約に基づく寄託(受
託番号FERM BP−4545)に移管されている。
The cellulose-producing bacterium used in the present invention is, for example, Acetobacter xylinum subsp. Sucroferm .
entans ), Acetobacter xylinum ( Acetobacter
xylinum ) ATCC23768, Acetobacter xylinum ATCC23769, Acetobacter pasteurianus ATCC10245, Acetobacter xylinum ATCC14851, Acetobacter xylinum ATCC11142 and Acetobacter xylinum ATCC10821 and other acetic acid bacteria (genus Acetobacter). , Agrobacterium, Rhizobium, Sarsina, Pseudomonas, Achromobacter, Alcaligenes, Aerobactor, Azotobacter and Zugrea and NTG
These are various mutant strains created by mutation treatment by a known method using (nitrosoguanidine) or the like.
The BPR2001 strain was deposited on February 24, 1993, at the Patent Microorganism Depositary Center, Institute of Biotechnology, Institute of Technology, Ministry of International Trade and Industry (accession number FERM P-1346).
6) and subsequently transferred to a deposit under the Budapest Treaty on the International Recognition of Deposits for Patent Procedures (accession number FERM BP-4545) on February 7, 1994.

【0006】NTG等の変異剤を用いての化学的変異処
理方法には、例えば、Bio Factors,Vol. l, p.297−302
(1988)及び J. Gen. Microbiol, Vol. 135, p.2917−2
929(1989) 等に記載されているものがある。従って、当
業者であればこれら公知の方法に基づき本発明で用いる
変異株を得ることができる。また、本発明で用いる変異
株は他の変異方法、例えば放射線照射等によっても得る
ことができる。本発明の攪拌培養に用いる培地の組成物
中、炭素源としてはシュクロース、グルコース、フラク
トース、マンニトール、ソルビトール、ガラクトース、
マルトース、エリスリット、グリセリン、エチレングリ
コール、エタノール等を単独或いは併用して使用するこ
とができる。更にはこれらのものを含有する澱粉水解
物、シトラスモラセス、ビートモラセス、ビート搾汁、
サトウキビ搾汁、柑橘類を始めとする果汁等をシュクロ
ースに加えて使用することもできる。 また、窒素源と
しては硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、リン酸ア
ンモニウム等のアンモニウム塩、硝酸塩、尿素等有機或
いは無機の窒素源を使用することができ、或いはBac
t−Peptone、Bact−Soytone、Ye
ast−Extract、豆濃などの含窒素天然栄養源
を使用してもよい。有機微量栄養素としてアミノ酸、ビ
タミン、脂肪酸、核酸、2,7,9−トリカルボキシ−
1Hピロロ〔2,3,5〕−キノリン−4,5−ジオ
ン、亜硫酸パルプ廃液、リグニンスルホン酸等を添加し
てもよい。
Examples of the chemical mutagenesis treatment method using a mutagen such as NTG include Bio Factors, Vol. 1, p. 297-302.
(1988) and J. Gen. Microbiol, Vol. 135, p. 2917-2.
Some are described in 929 (1989). Therefore, those skilled in the art can obtain the mutant strain used in the present invention based on these known methods. The mutant strain used in the present invention can also be obtained by other mutation methods such as irradiation. In the composition of the medium used for stirring culture of the present invention, sucrose, glucose, fructose, mannitol, sorbitol, galactose as a carbon source,
Maltose, erythritol, glycerin, ethylene glycol, ethanol and the like can be used alone or in combination. Furthermore, starch hydrolyzate containing these, citrus molasses, beet molasses, beet juice,
It is also possible to use sugar cane juice, fruit juice such as citrus fruits, etc. in addition to sucrose. As the nitrogen source, ammonium salts such as ammonium sulfate, ammonium chloride and ammonium phosphate, nitrates, organic or inorganic nitrogen sources such as urea can be used, or Bac
t-Peptone, Bact-Soytone, Ye
Nitrogen-containing natural nutrient sources such as ast-Extract and soybean concentrate may be used. Amino acids, vitamins, fatty acids, nucleic acids, 2,7,9-tricarboxy-as organic micronutrients
1H pyrrolo [2,3,5] -quinoline-4,5-dione, sulfite waste liquor, ligninsulfonic acid and the like may be added.

【0007】生育にアミノ酸等を要求する栄養要求性変
異株を使用する場合には、要求される栄養素を補添する
ことが必要である。無機塩類としてはリン酸塩、マグネ
シウム塩、カルシウム塩、鉄塩、マンガン塩、コバルト
塩、モリブデン酸塩、赤血塩、キレート金属類等が使用
される。更に、イノシトール、フィチン酸、ピロロキノ
リンキノン(PQQ)(特公平5−1718号公報;高
井光男,紙パ技協誌,第42巻,第3号,第237〜2
44頁)、カルボン酸又はその塩(特願平5−1914
67号)、インベルターゼ(特願平5−331491
号)及びメチオニン(特願平5−335764号)等の
セルロース生成促進因子を適宜培地中に添加することも
できる。例えば、酢酸菌を生産菌として用いる場合に
は、培養のpHは3ないし7に、好ましくは5付近に制
御する。培養温度は10〜40℃、好ましくは25〜3
5℃の範囲で行う。培養装置に供給する酸素濃度は1〜
100%、望ましくは21〜80%であれば良い。これ
ら培地中の各成分の組成割合及び培地に対する菌体の接
種等は培養方法に応じて当業者が適宜選択し得るもので
ある。
[0007] When using an auxotrophic mutant strain that requires amino acids and the like for growth, it is necessary to supplement the required nutrients. As the inorganic salts, phosphates, magnesium salts, calcium salts, iron salts, manganese salts, cobalt salts, molybdates, red blood salts, chelate metals and the like are used. Furthermore, inositol, phytic acid, pyrroloquinoline quinone (PQQ) (Japanese Patent Publication No. 5-1718; Mitsuo Takai, Paper and Paper Cooperative Journal, Vol. 42, No. 3, 237-2).
44), carboxylic acids or salts thereof (Japanese Patent Application No. 5-19914).
67), invertase (Japanese Patent Application No. 5-331491)
No.), methionine (Japanese Patent Application No. 5-335564), and the like may be appropriately added to the medium. For example, when acetic acid bacteria are used as the production bacteria, the pH of the culture is controlled to 3 to 7, preferably around 5. The culture temperature is 10 to 40 ° C, preferably 25 to 3
Perform in the range of 5 ° C. The oxygen concentration supplied to the culture device is 1 to
It may be 100%, preferably 21 to 80%. Those skilled in the art can appropriately select the composition ratio of each component in these media and the inoculation of bacterial cells into the media according to the culture method.

【0008】本発明でいう攪拌培養とは、培養液を攪拌
しながら行なう培養法であり、当該攪拌培養法を採用す
ることによって、静置培養法により製造したバクテリア
セルロースに較べて濾水度調整剤としての機能が格段に
向上したのである。即ち、培養中に受ける攪拌作用によ
って、バクテリアセルロースの構造が、例えば、結晶化
指数が低下して非晶部が増すように変化して、パルプ等
との親和性が増加し、優れた濾水度の低下作用を得るこ
とができるのである。攪拌手段としては、例えばインペ
ラー、エアーリフト発酵槽、発酵ブロスのポンプ駆動循
環、及びこれら手段の組合せ等を使用することができ
る。培養操作法としては、いわゆる回分発酵法、流加回
分発酵法、反復回分発酵法及び連続発酵法等がある。更
に、本出願人名義の特願平6−192287号に記載さ
れた培養装置と分離装置の間で菌体を含む培養液を循環
させるセルロース性物質の製造方法であって、該分離装
置に於いて、生産物であるセルロース性物質を菌体及び
培養液から分離することを特徴とする前記方法や、同じ
く、本出願人名義の特願平6−192288号に記載さ
れたセルロース生産菌を培養してセルロース性物質を製
造する方法であって、培養期間中、培養系からの培養液
の引き抜き及び該引き抜き量とほぼ等容量の新たな培養
液の供給を連続的に行なうことによって、培養中の培養
液に於けるセルロース性物質の濃度を低く維持すること
を特徴とする前記製造方法がある。
The stirring culture referred to in the present invention is a culturing method which is carried out while stirring the culture solution. By adopting the stirring culture method, the freeness is adjusted as compared with the bacterial cellulose produced by the stationary culture method. The function as an agent has improved dramatically. That is, by the stirring action received during culture, the structure of bacterial cellulose is changed, for example, so that the crystallization index decreases and the amorphous part increases, the affinity with pulp and the like increases, and the excellent drainage is obtained. It is possible to obtain the effect of decreasing the degree. As the stirring means, for example, an impeller, an air lift fermenter, a pump-driven circulation of fermentation broth, a combination of these means, or the like can be used. The culture operation method includes a so-called batch fermentation method, a fed-batch batch fermentation method, a repeated batch fermentation method and a continuous fermentation method. Furthermore, there is provided a method for producing a cellulosic substance in which a culture solution containing cells is circulated between a culture device and a separation device described in Japanese Patent Application No. 6-192287 in the name of the present applicant, wherein the separation device is used. And a method for culturing a cellulose-producing bacterium described in Japanese Patent Application No. 6-192288 in the name of the present applicant, which is characterized in that a cellulosic substance which is a product is separated from the cells and the culture solution. A method for producing a cellulosic material by continuously extracting the culture solution from the culture system during the culture period and supplying a new culture solution of approximately the same volume as the withdrawal amount during the culture. There is the above-mentioned production method, characterized in that the concentration of the cellulosic substance in the culture solution is maintained low.

【0009】前記攪拌培養を行なうための槽としては、
例えば、ジャーファーメンター及びタンク等の攪拌槽、
並びにバッフル付きフラスコ、坂口フラスコ及びエアー
リフト型の攪拌槽が使用可能であるがこの限りではな
い。本発明でいう攪拌培養においては、攪拌と同時に、
必要に応じて、通気を行なっても良い。ここでいう通気
とは、例えば空気等の酸素を含有するガス、並びに例え
ばアルゴン及び窒素等の酸素を含有しないガスのいずれ
を通気しても良く、これらガスは培養系の条件に合わせ
て当業者により適宜、選択されよう。例えば、嫌気性の
微生物の場合は、不活性ガスを通気をすれば、その気泡
によって培養液を攪拌することができる。好気性の微生
物の場合には、酸素を含有するガスを通気することで微
生物の成育に必要な酸素を供給すると同時に、培養液を
攪拌することができる。
As a tank for carrying out the stirring culture,
For example, stirring tanks such as jar fermenters and tanks,
In addition, baffled flasks, Sakaguchi flasks, and air-lift type stirring tanks can be used, but are not limited thereto. In the stirring culture according to the present invention, at the same time as stirring,
Aeration may be performed if necessary. The term “aeration” as used herein may be any of a gas containing oxygen such as air and a gas not containing oxygen such as argon and nitrogen, and these gases may be selected according to the conditions of the culture system. Will be selected accordingly. For example, in the case of anaerobic microorganisms, if an inert gas is ventilated, the culture solution can be stirred by the bubbles. In the case of aerobic microorganisms, the culture solution can be stirred at the same time as supplying oxygen required for the growth of the microorganisms by aerating a gas containing oxygen.

【0010】バクテリアセルロースの離解現象は、機械
的外力等によってセルロース内部に発生した応力が、こ
れを変形・破壊することによる現象と考えられる。従っ
て、バクテリアセルロースの離解処理は、バクテリアセ
ルロースに機械的外力を与えることにより行なえる。こ
こでいう機械的外力とは、例えば、引っ張り、曲げ、圧
縮、ねじり、衝撃及び剪断等の応力が挙げられるが、一
般的には圧縮、衝撃及び剪断応力が主体である。実際に
これら機械的外力をバクテリアセルロースに与える場合
は、例えば、ミキサー、ポリトロン又は超音波発振機等
を使用することで達成できる。ミキサーによる離解処理
においては、機械的外力は攪拌羽根とバクテリアセルロ
ースが衝突することによる衝撃力と、媒体の速度差によ
るズレ現象によって発生する剪断力が主体となる。ポリ
トロンによる離解処理においては、機械的外力はバクテ
リアセルロースが外歯と内歯に挟まることによる圧縮
力、高速に回転する歯とバクテリアセルロースが衝突す
ることによる衝撃力、静止している外歯と高速に回転す
る内歯の隙間に存在する媒体に発生する剪断応力が主体
となる。超音波粉砕機による離解においては、機械的外
力は超音波発振部の発振により媒体中にキャビテーショ
ン(空洞現象)が連続的に発生し、局部的に生じる著し
い剪断応力が主体となる。
The disaggregation phenomenon of bacterial cellulose is considered to be a phenomenon in which the stress generated inside the cellulose by a mechanical external force or the like deforms or destroys it. Therefore, the disaggregation treatment of bacterial cellulose can be performed by applying a mechanical external force to the bacterial cellulose. The mechanical external force mentioned here includes, for example, stress such as tension, bending, compression, twisting, impact and shearing, but generally, compression, impact and shearing stress are the main components. The actual application of these mechanical external forces to bacterial cellulose can be achieved by using, for example, a mixer, a polytron, an ultrasonic oscillator or the like. In the disaggregation treatment with a mixer, the mechanical external force is mainly composed of an impact force caused by the collision of the stirring blade and the bacterial cellulose and a shear force generated by the displacement phenomenon due to the speed difference of the medium. In the disaggregation process with Polytron, mechanical external force is the compressive force due to the bacterial cellulose being sandwiched between the external and internal teeth, the impact force due to the collision between the rapidly rotating tooth and the bacterial cellulose, the stationary external tooth and the high speed. Shear stress generated in the medium existing in the gap between the rotating inner teeth is the main component. In disaggregation by an ultrasonic pulverizer, the mechanical external force is mainly cavitation (cavity phenomenon) continuously generated in the medium due to the oscillation of the ultrasonic oscillating portion, and mainly the remarkable shear stress locally generated.

【0011】本発明の離解処理は、バクテリアセルロー
スに一定の負荷(機械的外力)を与えることができれ
ば、上記具体例以外のいかなる方法でも行ない得る。バ
クテリアセルロースが懸濁液の状態に於いて、約0.1
重量%以下の範囲で離解処理を行なうと、本発明の濾水
度調整剤として効果の大きい離解物が得られる。また、
これら離解処理は、水、溶媒等に塩化カルシウム、塩化
ナトリウム等の電解質、顔料、活性炭微粒子等の無機化
合物、サイズ剤、歩留まり向上剤、蛍光剤、防カビ剤、
帯電防止剤、ラテックス等の有機化合物を予め混合して
行なってもよい。
The disaggregation treatment of the present invention can be carried out by any method other than the above specific examples as long as a constant load (mechanical external force) can be applied to bacterial cellulose. Bacterial cellulose in suspension is about 0.1
When the disintegration treatment is carried out in the range of not more than wt%, a disintegrant having a great effect as the freeness adjusting agent of the present invention can be obtained. Also,
These disaggregation treatments include water, an electrolyte such as calcium chloride and sodium chloride in a solvent, a pigment, an inorganic compound such as activated carbon fine particles, a sizing agent, a yield improving agent, a fluorescent agent, an antifungal agent,
An antistatic agent and an organic compound such as latex may be mixed in advance.

【0012】以上、離解処理について説明したが、本発
明でいう離解処理が、セルロース生産菌の攪拌培養後、
培養液から分離・精製されたバクテリアセルロースに対
して行なう、独立した二次的な操作のみに限定されない
ことは、当業者には自明のことである。即ち、上記した
ように攪拌操作にはバクテリアセルロースを離解する作
用があり、本発明で採用した攪拌培養においては、培養
を目的とした攪拌作用によってもバクテリアセルロース
を離解処理することが十分に可能であるからである。更
に、攪拌培養により得たバクテリアセルロースを分離、
洗浄、精製及び輸送する操作においても同様のことが言
え、これらの操作において付加的に離解処理を行なうこ
とも本発明の離解処理に包含されることに留意された
い。
The disaggregation treatment has been described above. The disaggregation treatment according to the present invention is carried out after stirring culture of the cellulose-producing bacterium.
It is obvious to those skilled in the art that the bacterial cellulose separated and purified from the culture solution is not limited to independent secondary operations. That is, as described above, the stirring operation has an action of disaggregating bacterial cellulose, and in the stirring culture adopted in the present invention, it is possible to sufficiently disintegrate the bacterial cellulose also by the stirring action for the purpose of culture. Because there is. Furthermore, bacterial cellulose obtained by stirring culture is separated,
It should be noted that the same applies to the washing, purifying and transporting operations, and that additional disaggregation treatment in these operations is also included in the disaggregation treatment of the present invention.

【0013】本発明の濾水度調整剤は、例えば次の方法
で製造することができる。攪拌培養により得たバクテリ
アセルロースを遠心分離法又は濾過法等により培養液か
ら分離する。本発明の方法によって製造されるバクテリ
アセルロースは菌体はそのまま回収してもよく、さらに
本物質中に含まれる菌体を含むセルロース性物質以外の
不純物を取り除く処理を施すことが出来る。不純物を取
り除くためには、水洗、加圧脱水、希酸洗浄、アルカリ
洗浄、次亜塩素酸ソーダ及び過酸化水素などの漂白剤に
よる処理、リゾチームなどの菌体溶解酵素による処理、
ラウリル硫酸ソーダ、デオキシコール酸などの界面活性
剤による処理、常温から200℃の範囲の加熱洗浄など
を単独及び併用して行い、セルロース性物質から不純物
をほぼ完全に除去することができる。このようにして得
られた本発明でいうセルロース性物質とは、セルロース
及び、セルロースを主鎖としたヘテロ多糖を含むもの及
びβ−1,3、β−1,2等のグルカンを含むものであ
る。ヘテロ多糖の場合のセルロース以外の構成成分はマ
ンノース、フラクトース、ガラクトース、キシロース、
アラビノース、ラムノース、グルクロン酸等の六炭糖、
五炭糖及び有機酸等である。なおこれ等の多糖が単一物
質である場合もあるし2種以上の多糖が水素結合等によ
り混在してもよい。
The freeness adjusting agent of the present invention can be produced, for example, by the following method. Bacterial cellulose obtained by stirring culture is separated from the culture solution by a centrifugation method, a filtration method, or the like. The bacterial cells produced by the method of the present invention may be recovered as the bacterial cells as they are, and may be further treated to remove impurities other than the cellulosic material including the bacterial cells contained in the substance. In order to remove impurities, washing with water, pressure dehydration, dilute acid washing, alkali washing, treatment with a bleaching agent such as sodium hypochlorite and hydrogen peroxide, treatment with a lytic enzyme such as lysozyme,
Impurities can be almost completely removed from the cellulosic substance by performing treatment with a surfactant such as sodium lauryl sulfate and deoxycholic acid, and washing with heating in the range of room temperature to 200 ° C. alone or in combination. The cellulosic material thus obtained in the present invention includes cellulose, a substance containing a heteropolysaccharide having cellulose as a main chain, and a substance containing glucan such as β-1,3, β-1,2. In the case of heteropolysaccharides, constituents other than cellulose include mannose, fructose, galactose, xylose,
Hexoses such as arabinose, rhamnose, glucuronic acid,
Examples include pentose sugar and organic acids. Note that these polysaccharides may be a single substance, or two or more types of polysaccharides may be mixed due to hydrogen bonds or the like.

【0014】以下、実施例により本発明をより詳細に説
明するが、実施例は本発明を限定するものではない。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the Examples are not intended to limit the present invention.

【0015】[0015]

【実施例】【Example】

実施例及び比較例 (1) シード菌液の調製(菌体の増殖) セルロース生産菌をフラスコ培養法によって菌体を増殖
させた。フラクトース40g/L、リン酸−カリウム
1.0g/L、硫酸マグネシウム0.3g/L、硫酸ア
ンモニウム3g/L、バクト−ペプトン5g/L、乳酸
1.4ml/L、初発pH5.0の組成の基本培地100
mlを張り込んだ750ml容Rouxフラスコに、BPR
2001株(FERM BP−4545)の凍結保存菌
液1mlを植菌し、定温培養器内で28℃で3日間静置培
養を行なった。このシード培養後、前記Rouxフラス
コをよく振盪した後、無菌条件下で内容物をガーゼ濾過
し、シード菌液を得た。
Examples and Comparative Examples (1) Preparation of Seed Bacteria Solution (Proliferation of Bacterial Cells) Cellulose-producing bacteria were grown in a flask culture method. Fructose 40 g / L, phosphate-potassium 1.0 g / L, magnesium sulfate 0.3 g / L, ammonium sulfate 3 g / L, bacto-peptone 5 g / L, lactic acid 1.4 ml / L, initial composition of pH 5.0 Medium 100
BPR in a 750 ml Roux flask filled with ml.
1 ml of a cryopreserved bacterial solution of 2001 strain (FERM BP-4545) was inoculated, and static culture was carried out at 28 ° C. for 3 days in a constant temperature incubator. After the seed culture, the Roux flask was shaken well, and the contents were gauze-filtered under aseptic conditions to obtain a seed bacterial solution.

【0016】(2) 攪拌培養によるバクテリアセルロ
ースの製造 上記シード菌液60mlを滅菌済みの後述する攪拌培養用
の培地540mlを張り込んだ小型ジャーファーメンター
(全容量1000ml)に無菌的に植菌し、30℃で72
時間、pHを1N NaOH又は1N H2 SO4
5.0にコントロールしながら、また、攪拌回転数を初
発400rpm で、溶存酸素量(DO)が3.0〜21.
0%内に入るように回転数を自動制御しながらジャーフ
ァーメンターで攪拌培養を行なった。攪拌培養には、以
下の組成の培地を用いた。 フラクトース 40g/L、 KH2 PO4 1.0g/L、 MgSO4 0.3g/L、 (NH4)2 SO4 3g/L、 Bacto-Soytone (Difco社製) 5g/L 及び 豆濃(大豆蛋白質の酸加水分解濃縮液) 5g/L 初発pH 5.0 培養終了後、ジャーファーメンター内の固形物を集積
し、水洗して培地成分を除去した後、1%NaOH水溶
液中で110℃、20分間処理して菌体を除去した。さ
らに、洗浄液が中性付近になるまで生成セルロースを水
洗してバクテリアセルロースを得た。
(2) Production of Bacterial Cellulose by Stirring Culture 60 ml of the above seed bacterial solution was aseptically inoculated into a small jar fermenter (total volume 1000 ml) in which 540 ml of a sterilized medium for stirring culture described later was put. 72 at 30 ° C
While controlling the pH to 5.0 with 1N NaOH or 1N H 2 SO 4 , the stirring rotation speed was initially 400 rpm, and the dissolved oxygen content (DO) was 3.0 to 21.
Stirring culture was performed with a jar fermenter while automatically controlling the number of revolutions so as to be within 0%. For the stirring culture, a medium having the following composition was used. Fructose 40 g / L, KH 2 PO 4 1.0 g / L, MgSO 4 0.3 g / L, (NH 4 ) 2 SO 4 3 g / L, Bacto-Soytone (manufactured by Difco) 5 g / L and soybean concentrate (soybean Acid hydrolysis concentrate of protein) 5 g / L Initial pH 5.0 After culturing, solids in the jar fermenter are collected and washed with water to remove medium components, and then 110 ° C. in 1% NaOH aqueous solution, The cells were treated for 20 minutes to remove the cells. Further, the produced cellulose was washed with water until the washing liquid became nearly neutral to obtain bacterial cellulose.

【0017】(3) 静置培養によるバクテリアセルロ
ース(比較例)の製造 (2)に記載した組成の培地600mlを30mlずつ無菌
シャーレに分取し、30℃の条件下に静置し、7日間静
置培養した。培養終了後、シャーレ表面に形成されたバ
クテリアセルロースを水洗し、培地成分を除去した。
(3) Production of Bacterial Cellulose (Comparative Example) by Stationary Culture 600 ml of the medium having the composition described in (2) was aliquoted in sterile Petri dishes in an amount of 30 ml each, and allowed to stand at 30 ° C. for 7 days. Static culture was performed. After completion of the culture, the bacterial cellulose formed on the surface of the dish was washed with water to remove the medium components.

【0018】(4) バクテリアセルロースの離解処理 (2)の攪拌培養法により得た洗浄バクテリアセルロー
スに水を加え、離解処理濃度(バクテリアセルロース乾
燥重量/容量)を調整した。次いでこの懸濁液を攪拌機
(オースター社製ブレンダー)により25℃で所定時間
離解した。攪拌機の回転数は最高レベルに設定した。上
記離解処理により、バクテリアセルロース離解物(A)
〜(E)、即ち、本発明の濾水度調整剤を得た。
(4) Disaggregation treatment of bacterial cellulose Water was added to the washed bacterial cellulose obtained by the stirring culture method of (2) to adjust the disaggregation concentration (dry weight of bacterial cellulose / volume). Next, this suspension was disaggregated at a temperature of 25 ° C. for a predetermined time by using a stirrer (blender manufactured by Oster). The rotation speed of the stirrer was set to the highest level. By the above disaggregation treatment, bacterial cellulose disaggregate (A)
(E), that is, the freeness adjusting agent of the present invention was obtained.

【0019】[0019]

【表1】 離解処理条件 バクテリアセルロース離解物 離解処理濃度 処理時間 (A) 0.4% 3分 (B) 0.1% 3分 (C) 0.1% 45秒 (D) 0.05% 45秒 (E) 0.02% 45秒 [Table 1] Disaggregation treatment conditions Bacterial cellulose disaggregate Disaggregation concentration Concentration Treatment time (A) 0.4% 3 minutes (B) 0.1% 3 minutes (C) 0.1% 45 seconds (D) 0.05% 45 seconds (E) 0.02% 45 seconds

【0020】同様にして(3)の静置培養により得た洗
浄バクテリアセルロースに水を加え、離解処理濃度を
0.4%(バクテリアセルロース乾燥重量/容量)に調
整した。次いでこの懸濁液を攪拌機(オースター社製ブ
レンダー)により25℃で3分間離解した。攪拌機の回
転数は最高レベルに設定した。上記離解処理により、比
較用バクテリアセルロース離解物(F)を得た。
Similarly, water was added to the washed bacterial cellulose obtained by the stationary culture of (3) to adjust the disaggregation concentration to 0.4% (dry weight of bacterial cellulose / volume). Next, this suspension was disaggregated with a stirrer (blender manufactured by Oster) at 25 ° C. for 3 minutes. The rotation speed of the stirrer was set to the highest level. A comparative bacterial cellulose disaggregated product (F) was obtained by the disaggregation treatment.

【0021】(5) 濾水度試験(CSF) 上述の方法で調整したバクテリアセルロース離解物とJ
IS−P−8209に準拠して離解した広葉樹さらしク
ラフトパルプ(LBKP)を混合し、JIS−P−81
21に準拠して、カナダ式標準型濾水度(CSF)を測
定した。
(5) Freeness Test (CSF) A bacterial cellulose disaggregated product prepared by the above-mentioned method and J
Hardwood bleached kraft pulp (LBKP) disaggregated according to IS-P-8209 was mixed, and JIS-P-81 was used.
According to No. 21, the Canadian standard freeness (CSF) was measured.

【0022】[0022]

【表2】 評価結果 BC離解物 BC離解物:LBKPの混合比 CSF(cc) (乾燥重量比) A 2.5 : 97.5 420 A 5 : 95 270 A 10 : 90 130 B 5 : 95 180 C 5 : 95 220 D 5 : 95 230 E 5 : 95 225 ───────────────────────────────── F(比較例) 2.5 : 97.5 490 5 : 95 410 10 : 90 300[Table 2] Evaluation results BC disaggregated product BC disaggregated product: LBKP mixing ratio CSF (cc) (dry weight ratio) A 2.5: 97.5 420 A 5: 95 270 A 10: 90 130 B 5: 95 180 C 5: 95 220 D 5: 95 230 E 5: 95 225 ───────────────────────────────── F ( Comparative Example) 2.5: 97.5 490 5: 95 410 10: 90 300

【0023】以上の結果から、本発明のバクテリアセル
ロース離解物が優れた濾水度調整作用を有していること
が判る。
From the above results, it can be seen that the bacterial cellulose disaggregated product of the present invention has an excellent freeness adjusting effect.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12S 3/08 8931−4B (C12P 19/04 C12R 1:02) (72)発明者 森永 康 神奈川県川崎市高津区坂戸3丁目2番1号 株式会社バイオポリマー・リサーチ内 (72)発明者 吉永 文弘 神奈川県川崎市高津区坂戸3丁目2番1号 株式会社バイオポリマー・リサーチ内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical indication C12S 3/08 8931-4B (C12P 19/04 C12R 1:02) (72) Inventor Yasushi Morinaga Kanagawa Biopolymer Research Co., Ltd. 3-2-1 Sakado, Takatsu-ku, Kawasaki, Japan (72) Inventor Fumihiro Yoshinaga 3-2-1 Sakado, Takatsu-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Biopolymer Research Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 セルロース生産菌を攪拌培養することで
製造し得るセルロース性物質離解物よりなる濾水度調整
剤。
1. A freeness adjusting agent comprising a cellulosic substance disaggregated product, which can be produced by stirring and culturing a cellulose-producing bacterium.
【請求項2】 セルロース生産菌がアセトバクター属で
ある請求項1記載の濾水度調整剤。
2. The freeness adjusting agent according to claim 1, wherein the cellulose-producing bacterium belongs to the genus Acetobacter.
【請求項3】 セルロース性物質を0.1重量%以下を
含む懸濁液中で離解処理を行なう請求項1又は2に記載
の濾水度調整剤。
3. The freeness adjusting agent according to claim 1, wherein the disintegration treatment is carried out in a suspension containing a cellulosic substance in an amount of 0.1% by weight or less.
JP28724694A 1994-10-28 1994-10-28 Freeness regulating agent Pending JPH08127601A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0846703A1 (en) * 1996-06-21 1998-06-10 Bio-Polymer Research Co., Ltd. Methods for processing bacterial cellulose
JPH10195794A (en) * 1996-12-27 1998-07-28 Sanei Gen F F I Inc Paper

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