JPS60149378A - 高圧静電電位荷電による発酵法 - 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】 法の改良（二関し、使用される微生物のＸい活性と広い
至適培養条件の得られる発酵法に関する。

発酵による有用な物質の生産方法は、主に自然に増殖す
るあるいは自然界から純粋分ｊ離された微生物または微
生物ＩＪを発酵：ｐｉ　Ｉｔを含む培地に［＆養し、１
目的どする物質す生産する方法である。

発酵法によって生産されているものとしては、例えは酒
類、食酢、ヨーグルト、チーズ、かつおぶし等の醸造発
酵食品、パン醇母、全飼料用酵母等の菌体自身、アルコ
ール類、アセトン等の有機溶剤，乳酸、クエン酸等の有
機酸、酵素剤、ペニシリン、ストレプトマイシン等の抗
生物質、ホルモン、ビタミン等の生理活性物質及びグル
タミン酸ソーダ、イノシン酸等の化学調味料等が挙げら
れ、多種多方面に及んでいる。この他にも、微生物の殴
能が利用されている分野として、廃水・廃ガス・廃棄物
などの微生物処理、鉱業に於けるバクテリアルリーチン
グ等を挙げることができる。

一般に発酵法による有用物質の生産は、反応媒体が微生
物であることから、数十の反応工程を単一の装置内で進
行させることができ、特に酵素、タンパク質等の高分子
化合物、光学活性化学物の選択的生産、また生体特有の
反応機構により川雑な化合物のある特定部位の分離、酸
化還元、官能基の尋人等の選択反応を可能にし、反応段
階を選択的に制御することができる等の利点を有してい
る。

その反面、反応媒体である微生物として、常に活性が高
く増殖速度の高いもの２利用できるとは限らず、反応時
間すなわち培養時間が比較的長くかかる場合が多い。ま
た、微生物の培養のためには、必ず水を必要とし、しか
も栄養源としての原料の濃度が高すぎると、微生物の増
殖あるいは活性化を阻害してしまうためその濃度はかな
り低くなければならず、従って生産物の濃度も低いもの
となり生産性が低いという面な持っている。

一方、発酵法に於ける反応条件とは、微生物が良好に増
殖できる、例えは栄養源、温度、ｐＨ１酸素、微量因子
等の化学的物理的な培養条件であり、これ等の条件が使
用される微生物の至適範囲にあることが必要とされる。

ところが、一般に栄養源として微生物に利用される発酵
ＩＱ料は、供給面あるいは経済面からかならずしも上述
の渚条件が満されているとは限らず、培地のｐＨを調製
したり、新たに栄養源あるいは微量因子を加えたり、ま
た発酵を行なう時に培地な必要に応じて加温あるいは冷
却する等しなければならない場合が多い。

例えば、ビート（泥炭）を自然発酵させて、堆肥を生産
する場合等に於いては、日本で産出されるビートのｐ、
Ｈは３〜４と非常に低く酸性であり、自然発酵しに＜＜
、発酵助剤宿を添加してｐＨを６．５〜７程度に調整し
、更に良好な微生物の増殖を得るためには炭素源として
のデン粉や、砂糖あるいは鶏全等を発酵助剤として添加
する必要があった。

以上述べてきた問題を解決する方法としては、一般的に
は自然界から所望の機能を有する微生物あるいは微生物
群を公知の方法によりスクリーニングする方法があり、
また最近では遺伝子操作により所望の機能を微生物に獲
得させる方法も盛んに研究されている。

しかしながら、これ等の方法は適用方法が複雑であり、
適用段階までに多大な費用及び時間を必要とする。

本発明者らは、上記の諸点に鑑み鋭意検削の結果、水に
あらかじめ高圧静電電位を荷電し、この水を用いて発酵
原料を含む培地を調製し、更に高圧静電電位を荷電しな
がら発酵を行なうと、高い微生物活性の得られることを
見い出し本発明に到達した。

本発明の目的は、簡易な装置の付設により使用される微
生物あるいは微生物群の高い活性と広い至適培養条件が
得られ、発酵速度が速くエイ、ルギー消費の少ない発酵
法を提供することにある。

すなわち本発明は、水と発酵側）１：」とを含む培地に
１種以上の微生物を培養し有用な物′Ｌ４を生産あるい
は有益な処理をする発酵法に於いて、水を含む培地に高
圧静電電位を荷電しながら発酵を行なうことを特徴とす
る発酵法である。

本発明の方法は、発酵法により発酵原料と水とを含む培
地から前述の種々の物質を生産するほとんどすべての方
法に適用することができる。

本発明の方法に於いて用いられる培地は、主に好ましく
は高圧静電電位が荷電された水と植物体、穀類、石面系
炭化水素などから所望により選らばれた発酵原料とから
一〇も］製される。

この培地を調製するために使用される水に高圧静電電位
を荷電する方法としては、例えば棒状あるいは板状など
の適当な形状の電極が所定の位置に配設された水槽に水
を必要歌人れ、水槽を絶縁して少なくとも５００ｖ以上
の制圧静電′電位を前記電極から荷電する方法などが適
用できる。水に荷電される′重圧は１個々の目的とする
生産物の生産方法に応じて選択される。良好な荷電効果
を得るためには、水槽は直射日光のささず、空気のきれ
いな場所に設置し、更に絶縁状態を良くするため（１￥
Ｉ子などの絶縁性の高い４Ｓ’　ＩＩからなる台などの
上に、周囲の物から少なくとも２０〜５０ｃｍ　離なれ
た位置に設置して少なくとも８時間荷電を行なうことが
望ましい。なお、イ；ｊ電時間は、８時間以−ト長けれ
ば長いほど効果的である。

本発明の方法で用いられる培地には、必要に応じてｐＨ
１Δ］整剤、発酵助剤なとを更に添加しても良い。

以上のようにして調整された培地を、高圧静電電位発生
装置に電極コードによって接続された電極の配設された
発酵槽内に満たし、この発酵槽を絶縁し前記電極を通し
て５００■以上の高圧静電電泣を培地に荷電しながら所
定の微生物または微生物ｍを自然にあるいはそれらの種
菌を培地に接種することにより、培地に増殖させて発酵
が行なわれる。発酵槽の温度は、必要に応じて所定の温
度に調節される。

本発明の方法に於いて、１ヒｊ圧静電電位を水あるいは
培地に荷電するための電極としては、鉄、銅′等の金属
および炭素等の導電性のし料からなる使用場所に応じた
適当な形状のものが使用でき、これ等は水槽あるいは発
酵槽中に、できるたけ水あるいは培地との接触面積か大
きくなるように所定の位置に設けられる。この電極の具
体的形状および設置値１δは、使用される個々の水槽あ
るいは発酵、漕の構造によって決定される。また、水槽
あるいは発酵、ｔ）ｌｊｉの少なくとも一部が導電性材
料から構成されている場合は、その部分を電極として用
いることができる。この電極の月利を選択する際には、
良好な荷電効果や水あるいは発酵する培地に対する耐性
などが考慮され、好適な電極し料としては炭素が埜げら
れ、具体的には炭、白炭、炭素樹脂などが電極として好
適に使用される。

本発明の方法に於いて、水あるいは培地に高圧静電電位
を発生させる装置としては、デンジチャージャーシステ
ムＣ型および同り型（エレクトロチャージャー研究所製
）が好適に使用できる。

本発明の方法には、一般の発酵法に用いられる公知の発
酵槽が使用できる。また、半固体あるいは固体培養を行
なう場合は、例えば培地のベットに電極を配置したり、
そのベットを電極として兼用することにより本発明の方
法を実施することができる。

以上述べてきた本発明の方法によれば、培地を調整する
ための水及び発酵中の培地に高圧静電電位を荷′屯する
ことにより、培養される微生物の高い活性が得られ、培
養条件の至適範囲が広がり、従来の方法よりもその条件
を厳格に調整する必要がなく、ｐＨ調整剤や発酵助剤な
どの添加量が従来の方法と比較して非常に少量ですみ、
また発酵時間は従来の方法の１／３〜１／４程度短縮さ
れた。

更に、培地を加温する場合には、加温するためのエイ・
ルギー消費が従来の方法と比較して、発酵期間が縮少さ
れたーこと、また高圧静電電位を荷電された水は保合エ
イ・ルギーか調く加熱され易いこと、史に静′屯′電位
の荷電は電流をほとんど消費しないなどのために非常に
少なく、本発明の方法は経済的にも資料な方法である。

以下、実施例に従って本発明の方法を更に詳細に説明す
る。

実施例１ ビート（静岡産）　１ｏｏｏ　Ｋｇを１λＩ然発酵させ
て堆肥の製造を実施した。

まず、直射日光があたらない場所の絶縁（ｉ７Ｊ子付き
台」二の床面から３０ＣｒｎのｉＢさにポリエチレン製
の水！１！１＋−を設置し、これに水を２：Ｗｉたし、
更にデンジチャージャーシステムＣ型の出力口に接続さ
れた′小極コードの先端にステンレス製金網を接続して
水槽の底部に配置し、次に長さ１０２程の白炭を合計５
０に）前記ステンレス製金網上に沈め、水槽を絶縁しデ
ンジチャージャーシステムの電圧調整器の目盛りを８０
に合わせ、水に１５００　Ｖの高圧静電電位を８時間荷
電した。

次に、この荷電された水、ビート、鶏糞、米糠及び砂糖
をビート１００重量部、荷電された水６０重量部、鶏糞
１０重■部、米糠５重量部、砂糖０．３重量部となるよ
うに均一に混合し、これを白炭からなる電極が配置され
たポリエチレン製の発酵槽に満たした。この荷電された
水とビートとを含むｌ捏合物のｐＨは５であった。

培地が満たされた発酵槽を４０℃に保ち、発酵槽の゛電
極をデンジチャージャーシステムＣ型の出力口と接続し
、電圧調整器の目盛りを８０に合わせ１．５００　ｖの
高圧静電電位を荷電しながら混合物の温度が７０℃に上
るまで初期発酵を行ない、７０℃になったところで、発
酵柁−を冷却しながら発酵槽内の混合物を攪拌し、混合
物の温度が３０℃になったところで、４０℃にふたたび
発酵槽を保ち混合物の温度が６０℃程度になるまで主発
酵を行ない、その後そのまま１６８時間後発酵を行なっ
た。

本実施例に於いては、ｐＨ５にもかかわらず微生物の高
い活性が得られ、特に嫌気性菌の活動が抑制され、好気
性微生物が盛んに増殖し、良好な分解反応が進み良質の
堆肥が・製造された。

比較例１ 実施例１で用いたビートを、実施例１の方法に従いｌ［
−１然発酵させた。なお、本比較例に於いては、実施例
１のように培地用の水と発１１イ中の発酵槽には１制圧
静電電位を荷電しなかった。また、ビートと水の混、′
１７物のｐＨを舌上石灰を１月いて７に調整し、更に発
酵助剤として、ビートと水の混１／ｌ￥物１００重殴部
に幻して鶏兇を３０市尾部、米糠を１０重量部、砂（乃
を０．３重量部添ＩＪＬＩ　した。以−にのようにして
製造された堆肥は実施例１でに’Ｊ造された堆肥と同程
度の品ｌＰｊであった。

比較例２ 実施例で用いたビートを、ここでは培地用の水と発酵中
の発酵槽とに高圧静′１δ電位を荷電しない以外は実施
例１の方法に従い自然発酵させた。本比較例に於いては
、ｐＨ，Ｊ、−］整及び発酵助剤の添加は行なわなかっ
た。

本比較例に於いては、発酵はほとんど進ます、ビートか
らの堆肥製造はできなかった。

特許出願人　河　野　茂　生 毛　続　補　正　書　（自発） 昭和５９年７．ｌ−１６８ 特許庁長官　殿 １、事件の表示　昭和５９年　特許願　第２７１１号２
、発明の名称 高圧静電電位荷電による発酵法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 氏　名　？ζ■１　野　茂　生 ４、代　理　人 住所　東京都港区赤坂１−１川−１９ｆＦ２０号−第１
６興和ビル８階 氏名　弁理士（７０２１）若　林　ｊと。

電話　（５８５）　１８８２ ６、補正の内容 （１）明細書第４頁第１７行にある「本発明者らは」の
記載を「木発明者は」の記載に訂正する。

（２）明細書第６頁第１６行にある「良い。」の後に「
これらの添加剤は、培地に直接添加しても良く、また培
地調整用の水に予め添加しておいても良い。このような
添加剤の中でも、ビートの発酵等に好適なものとして、
荷電を行なう前の、または荷電を行なった後の培地調整
用の水に添加し、水の電導度を高め培地調整用の水に荷
電する際の、あるいは後に述べる高圧静電電位荷電によ
る発酵を行なう際の効率良い荷電を１１丁能とし、しか
もイオン交換作用が高く、塩基置換容量（保肥力の増大
）等発酵に利用する微生物または微生物群の活性を高め
ることのできる発酵助剤として天然ゼオライトを挙げる
ことかできる。なお、この天然ゼオライトを荷電する前
の、あるいは荷電した後の培地調整用水に加えることに
よってビートをある程度良好に発酵させることもできる
が、本発明の方法に於いては更に発酵を行なう際に以下
に述べるような高圧静電電位が培地に荷電され、より良
好な発酵が行なわれる。」の記載を追加する。

（３）明細書第９頁第１４行にある「水」の記載を「天
然セオライｉ・の水溶液」の記載に訂正する。

（４）明細書第１Ｏ頁第２行にある「水」の記載を［天
然ゼオライトの水溶液」の記載に訂正する。

（５）明細書第１０頁第３行〜第４行にある「水６０重
量部」の記載を［天然ゼオライトの水溶液５５重量部」
の記載に訂正する。

（６）明細書第１Ｏ頁第１３行〜第１４行にある［７０
°Ｃに４−るまで初期発酵を行ない、７０°Ｃに」の記
載を「６０°Ｃにヒがるまで初期発酵を行ない、６０℃
に」の記載に訂正する。

（７）明細書第１Ｏ頁第１７行にある「６０°Ｃ」の記
載を「５５°Ｃ」の記載に訂正する。

（８）明細書第１Ｏ頁第１８行にある「その後そのまま
１６８時間後発酵を行なった。」の記載を「その後更に
２４時間に１回の割合で混合物を撹拌しながら発酵を行
うと発酵が進むにつれて混合物の温度は低下して行き、
１２０時間経過後は４８時間ごとに１回の割合で混合物
の撹拌を行ない合計１６８時間の後発酵を行なった。」
の記載に訂正する。

（９）明細書第１１頁第８行にある「苦土石灰を用いて
７に」の記載を「消石灰を用いて８．５に」の記載に訂
正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水と発醇原利とを含む培地に１種以上の微生物を培養し
   有用な物質を生産あるいは有益な処理をする発酵法に於
   いて、水を含む培地に高圧静電電位を荷′砥しながら発
   酵を行なうことを希徴とする発１１ｉＹ〆去。