JPH09241A - 発酵用消泡剤及びこれを用いた発酵生産方法 - Google Patents

発酵用消泡剤及びこれを用いた発酵生産方法

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JPH09241A
JPH09241A JP7157446A JP15744695A JPH09241A JP H09241 A JPH09241 A JP H09241A JP 7157446 A JP7157446 A JP 7157446A JP 15744695 A JP15744695 A JP 15744695A JP H09241 A JPH09241 A JP H09241A
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JP
Japan
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fermentation
group
defoaming agent
defoaming
antifoaming agent
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Application number
JP7157446A
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English (en)
Inventor
Masafumi Masanaka
雅文 正中
Keiko Hasebe
恵子 長谷部
Masaharu Hayashi
正治 林
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Kao Corp
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Kao Corp
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 次の一般式(1)又は(2) 【化1】 〔R1〜R3のうち少なくとも一つは一般式-A-H(Aは
(ポリ)オキシアルキレン基を示す)で表される基を、
その他はH又はC1〜22のアルキル基もしくはアルケニ
ル基を示し、R4はメチル基、エチル基又はベンジル基
を示し、X-は陰イオン成分を示す〕で表される化合物
を含有する発酵用消泡剤。 【効果】 破泡作用及び抑泡作用の双方を併せ持ち、消
泡効果に優れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、発酵用消泡剤に関し、
更に詳細には破泡作用及び抑泡作用の双方を併せ持ち消
泡作用に優れる発酵用消泡剤に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、発酵工業、例えば深部通気培養に
おける有用物質の生産において多量の気泡が発生し、種
々の問題が生じている。すなわち、発酵槽が気泡で満た
されてしまうため、単位容積当たりの培養能力が低下
し、また培養液が流出する等の問題が生じており、その
解決が望まれている。
【0003】そこで、このような気泡の発生を抑制する
ために、培地への消泡剤の添加が行われている。かかる
消泡剤としては、ポリオキシアルキレン多価アルコール
エーテル類、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル
類、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル類、ポリオキ
シアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステル類(特開
昭50-4282号公報、同50-121482号公報、同54-135298号
公報、同56-169583号公報、特開平2-35073号公報)等が
知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来の発酵用消泡剤はいずれも、発生した泡を消す破泡
作用及び液面からの泡の発生を抑える抑泡作用のどちら
か一方のみの作用によるものであり、その消泡効果は十
分ではなかった。また、破泡作用の優れた消泡剤と抑泡
作用の優れた消泡剤とを併用した場合には、その作用が
打ち消し合い逆効果となるという問題があった。
【0005】従って、本発明は、破泡作用及び抑泡作用
の双方を併せ持ち、消泡効果に優れる発酵用消泡剤を提
供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】かかる実情において本発
明者らは鋭意研究を重ねた結果、後記一般式(1)又は(2)
で表される化合物が破泡作用及び抑泡作用の双方に優
れ、また他の消泡剤と組み合わせてもお互いの効果を損
なわないことを見出し、本発明を完成した。
【0007】すなわち本発明は、次の一般式(1)又は(2)
【0008】
【化2】
【0009】〔式中、R1、R2及びR3のうち少なくと
も一つは一般式-A-H(Aは(ポリ)オキシアルキレン
基を示す)で表される基を、その他は水素原子又は炭素
数1〜22のアルキル基もしくはアルケニル基を示し、R
4はメチル基、エチル基又はベンジル基を示し、X-は陰
イオン成分を示す。〕で表される化合物を含有すること
を特徴とする発酵用消泡剤を提供するものである。
【0010】一般式(1)及び(2)中、R1〜R3のうち少な
くとも一つは(ポリ)オキシアルキレン基Aを有するも
のであるが、かかる(ポリ)オキシアルキレン基として
は、オキシエチレン、オキシプロピレン及びオキシブチ
レンから選ばれる1種又は2種以上の組み合わせからな
るものが挙げられ、特にオキシプロピレン又はオキシブ
チレンを含むものが好ましい。
【0011】ポリオキシアルキレン基が2種以上のオキ
シアルキレン基の組み合わせからなる場合の具体例とし
ては、オキシエチレンとオキシプロピレンの組み合わ
せ、オキシエチレンとオキシブチレンの組み合わせ、オ
キシエチレンとオキシピロピレンとオキシブチレンの組
み合わせ等が挙げられる。オキシエチレンとオキシプロ
ピレン又はオキシブチレンとの組み合わせにおいて、付
加モル数の割合はオキシエチレンよりもオキシプロピレ
ン又はオキシブチレンの方が多い方が好ましく、特に後
者が前者の1.5〜2.5倍となるのが好ましい。また、かか
る2種以上のオキシアルキレン基の組み合わせからなる
ポリオキシアルキレン基の形成方法も特に限定されず、
2種以上のアルキレンオキシドを混合して付加させても
(ランダム付加)、順次付加させても(ブロック付加)
よい。また、化合物(1)又は(2)中の総アルキレンオキシ
ド付加モル数は、消泡効果の点から、2〜200モル、特
に15〜150モルが好ましい。
【0012】R1〜R3のうち上記基-A-H以外のもの
は、水素原子又は炭素数1〜22のアルキル基もしくはア
ルケニル基を示すが、かかるアルキル基及びアルケニル
基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、
オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデ
シル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル
基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル
基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコ
シル基等が挙げられる。これらのうち、炭素数12〜18の
ものが好ましい。
【0013】また、一般式(2)中のX-としては、塩化物
イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン等のハロゲン化
物イオン、硫酸イオンなどが挙げられる。
【0014】本発明の発酵用消泡剤には、化合物(1)又
は(2)のほかに、発酵生産を阻害しない範囲で通常発酵
生産に使用される各種界面活性剤や、本発明の発酵用消
泡剤以外の発酵用消泡剤を配合することができる。
【0015】かかる界面活性剤としては、ノニオン界面
活性剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポ
リオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ソルビタン
脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキ
シエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチ
レンソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン
アルキルアミン、アルキルアルカノールアミド等が;ア
ニオン界面活性剤として脂肪酸塩、アルキル硫酸エステ
ル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタ
レンスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、アルキ
ルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、アルキルリン酸
塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等が;
カチオン界面活性剤としてアルキルアミン塩〔(ポリ)
オキシアルキレン基を有しないもの〕、第4級アンモニ
ウム塩〔(ポリ)オキシアルキレン基を有しないも
の〕、アルキルベタイン、アミンオキサイド等が挙げら
れる。
【0016】併用し得る他の発酵用消泡剤としては特に
限定されないが、例えばポリオキシアルキレン多価アル
コールエーテル類、ポリオキシアルキレンアルキルエー
テル類(少なくともポリオキシプロピレン基又はポリオ
キシブチレン基を有するもの)、ポリオキシアルキレン
脂肪酸エステル類、ポリオキシアルキレンアルキルエー
テル脂肪酸類、ポリオキシアルキレンポリマー類、油脂
と多価アルコールの混合物のアルキレンオキシド付加物
(特開平6-54680号公報)等が挙げられる。これら他の
発酵用消泡剤は、化合物(1)又は(2)に対し1種以上を2
〜98重量%、好ましくは30〜70重量%配合することによ
り、消泡効果をより高めることができる。
【0017】本発明の発酵用消泡剤は、微生物の培養開
始前又は培養中に、化合物(1)又は(2)として培地に対し
て0.0001〜2重量%、特に0.001〜1重量%添加するこ
とにより使用することができる。
【0018】本発明の発酵用消泡剤は、種々の物質の発
酵生産に適用でき、例えばアミノ酸、カルボン酸、酵
素、抗生物質等の発酵生産に好適に使用することができ
る。具体的には、アミノ酸発酵としては、グルタミン
酸、アスパラギン酸、シトルリン、ヒスチジン、グルタ
ミン、イソロイシン、ロイシン、リジン、オルニチン、
プロリン、セリン、スレオニン、トリプトファン、バリ
ン等の発酵生産が挙げられ、特にグルタミン酸及びリジ
ンの発酵生産に好適である。カルボン酸発酵としては、
クエン酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸、フマル酸、酒石
酸、イタコン酸、α-ケトグルタル酸、アスコルビン
酸、グルコン酸、リンゴ酸、コウジ酸等の発酵生産が挙
げられ、特にクエン酸及びアスコルビン酸の発酵生産に
好適である。酵素発酵としては、α-アミラーゼ、β-ア
ミラーゼ、プロテアーゼ、リパーゼ、セルラーゼ、ペク
チナーゼ、グルコアミラーゼ等の発酵生産が挙げられ、
特にセルラーゼの発酵生産に好適である。抗生物質発酵
としては、ペニシリン等のβ-ラクタム系、カナマイシ
ン等のアミノグルコシド系、クロラムフェニコール系、
クロロテトラサイクリン等のテトラサイクリン系、エリ
スロマイシン等のマクロライド系、グラミシジンS等の
ペプチド系のほかミカマイシン、ノボビオシン、リンコ
マイシン等の抗菌性抗生物質、アクチノマイシンD、ク
ロモマイシンA3等の抗癌性抗生物質、アザロマイシン
等の抗カビ性抗生物質の発酵生産が挙げられる。
【0019】本発明の発酵生産方法が適用できる培養手
段としては特に限定されないが、特に気泡の発生の多い
通気培養、攪拌培養、振とう培養等に好適に適用するこ
とができる。
【0020】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0021】以下の実施例において消泡剤として使用し
た化合物を表1に示す。
【0022】
【表1】
【0023】実施例1 廃糖蜜10重量%(糖換算)、尿素0.5重量%及びコーン
スティープリカー0.3重量%を含有する培地にコリネバ
クテリウム グルタミカム(Corynebacterium glutamic
um)を植菌し、坂口フラスコで35℃で培養した。対数増
殖期前期にポリオキシエチレンモノパルミテートを培地
に0.15重量%添加し、30℃で10時間培養した。その培養
液100mlを500ml容メスシリンダーに採り、5リットル/
分の空気を送り込み、泡が400mlに達した時点で本発明
品又は比較品の10重量%水溶液を0.01gずつ添加し、30
分間通気した後の泡高(ml)を測定した。この結果を表
2に示す。
【0024】
【表2】
【0025】表2から明らかなように、本発明品はいず
れも、抑泡性、破泡性共に優れるものであった。なお、
比較品1又は4を添加したものについては、泡が400ml
に達する度に消泡剤を添加したが、5回添加しても泡高
抑制効果は認められなかった。
【0026】実施例2 モラセス 300g NH4Cl 1g KH2PO4 0.5g MgSO4・7H2O 0.5g水道水 バランス 合計 1000ml 上記組成のクエン酸発酵用培地1リットルを3リットル
容ジャーファーメンターに入れ、121℃で15分間滅菌処
理した。別に種菌として直径9cmのポテトデキストロー
スシャーレ2枚に植菌したAspergillus niger菌を各々
5ccの滅菌水に懸濁し、上記培地に植菌した。ジャー上
部から5cmのところに泡センサーを取付け、培養中に泡
がセンサーに接触した時点で本発明品又は比較品の15重
量%水溶液が自動滴下するようにしながら、30℃、600r
pm、1vvmにて6日間培養した。その際のクエン酸の生
産量及び消泡剤の使用量を表3に示した。
【0027】
【表3】
【0028】表3から明らかなように、本発明品は比較
品に比べ少量で消泡効果を発揮し、また生産収量の増加
に優れた効果を示した。
【0029】実施例3 小麦フスマ 50g ペプトン 10g K2HPO4 1g MgSO4・7H2O 0.2g 酵母エキス 5g Na2CO3 10g水 バランス 合計 1000ml 上記組成の酵素生産培地を用いてBacillus sp.菌を600n
mにおける吸光度が1.0になるように植菌し、33℃で36時
間実施例2と同様に消泡剤を加えながら培養した。その
際のセルラーゼ生産量及び消泡剤の使用量を表4に示し
た。
【0030】
【表4】
【0031】表4から明らかなように、本発明品は比較
品に比べ少量で消泡効果を発揮し、また生産収量の増加
に優れた効果を示した。
【0032】実施例4 肉エキス 10g ペプトン 10g NaCl 5g水 バランス 合計 1000ml 直径9cmのシャーレ1枚を用い、Streptmyces sp.菌を
上記培地組成に1.5%寒天を加えた寒天培地で予備培養
し、10ccの滅菌水に懸濁した。これを上記組成の抗生物
質培地1リットルに植菌し、35℃で72時間実施例2と同
様に消泡剤を加えながら培養した。その際の消泡剤の使
用量を表5に示した。
【0033】
【表5】
【0034】表5から明らかなように、本発明品は比較
品に比べ少量で優れた消泡効果を発揮した。
【0035】
【発明の効果】本発明の発酵用消泡剤は、破泡作用及び
抑泡作用の双方を併せ持ち、消泡効果に優れるものであ
る。
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 (C12N 1/00 C12R 1:15) (C12N 1/00 C12R 1:465) (C12P 7/48 C12R 1:685)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 次の一般式(1)又は(2) 【化1】 〔式中、R1、R2及びR3のうち少なくとも一つは一般
    式-A-H(Aは(ポリ)オキシアルキレン基を示す)で
    表される基を、その他は水素原子又は炭素数1〜22のア
    ルキル基もしくはアルケニル基を示し、R4はメチル
    基、エチル基又はベンジル基を示し、X-は陰イオン成
    分を示す。〕で表される化合物を含有することを特徴と
    する発酵用消泡剤。
  2. 【請求項2】 一般式(1)又は(2)で表される化合物の有
    する(ポリ)オキシアルキレン基が、オキシエチレン、
    オキシプロピレン及びオキシブチレンから選ばれる1種
    又は2種以上の組み合わせからなるものである請求項1
    記載の発酵用消泡剤。
  3. 【請求項3】 一般式(1)又は(2)で表される化合物の総
    アルキレンオキシド付加モル数が2〜200モルである請
    求項1又は2記載の発酵用消泡剤。
  4. 【請求項4】 アミノ酸発酵、カルボン酸発酵、酵素発
    酵又は抗生物質発酵に用いられるものである請求項1〜
    3のいずれかに記載の発酵用消泡剤。
  5. 【請求項5】 請求項1〜3のいずれかに記載の発酵用
    消泡剤を、培地に対して0.0001〜2重量%添加して微生
    物を培養することを特徴とするアミノ酸、カルボン酸、
    酵素又は抗生物質の発酵生産方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4948830A (en) * 1988-10-07 1990-08-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Broad temperature capability elastomer
JP2015091227A (ja) * 2013-09-30 2015-05-14 三洋化成工業株式会社 有用物質の生産方法

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US4948830A (en) * 1988-10-07 1990-08-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Broad temperature capability elastomer
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