JPS6054700A - 発酵原料の製造方法 - Google Patents

発酵原料の製造方法

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JPS6054700A
JPS6054700A JP16072783A JP16072783A JPS6054700A JP S6054700 A JPS6054700 A JP S6054700A JP 16072783 A JP16072783 A JP 16072783A JP 16072783 A JP16072783 A JP 16072783A JP S6054700 A JPS6054700 A JP S6054700A
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molasses
sugar
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invertase
fermentation
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永井 敬祐
千明 佐野
寿夫 伊藤
川喜田 哲哉
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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】 本発明はモラセスから発酵原料を製造する方法に関する
モラセスはせ蔗糖あるいは甜菜糖等の製糖工栗に於て生
ずる副生物でアシ、主としてシュークロースを含んだ糖
液であるが、糖の他に多量の夾雑物質を含んでいるため
糖を経済的に分離することができず、現在ではグルタミ
ン酸発酵あるいはアルコール発酵原料として使用されて
いる。しかしながら、発酵原料として使用する場合であ
ってもやはシ多量に含まれる夾雑物、特に着色物が発酵
液にそのまま移行するための発酵生産物を分離・精製す
る上で又廃液の処理の面からも大きなコスト負担となっ
ている。更に、単に不純物の除去だけでなく発酵原料と
して用いた場合、喝にケーンモラセスを用いた場合、発
酵収率が低く、この点に於ても満足できるとはいえない
そこで本発明者等はモラセスから品質、即ち発酵収率が
向上するような品質の発酵原料を経済的に効率良く製造
する方法を開発することを目的として種々研究を重ねた
結果、モラセスにインベルターゼ又は酸を作用してシュ
ークロースをグルコース及びフジクトースに転化せしめ
た後、カチオン交換樹脂を用いてクロマトグラフィーを
行えば転化糖と夾雑物が効率良く分離できること、及び
このよう托して得られた糖液(転化糖液)を使用すれば
アミノ酸発酵の収率が飛開的に向上でき、かつ発酵生産
物の分離・精製が極めて容易に出来ることを発見した。
(特願昭57−116580 )更に鋭意研究の結果、
モラセスのシュークロースを転化した後に、陽イオン型
カチオン交換樹)j旨を用いてモラセスに含まれる数種
類の1(樋イオンを1種類の陽イオンに置換した後に、
(以後この操作を軟化、この工程を軟化工程と称する)
1種類に置換したのと同じ陽イオン型のカチオン交換拉
(脂を用いてクロマトグラフィーを行えば、E(ヒ糖と
夾雑物の分離が著しく容易となることあるいは軟化工程
後にモラセスのシュークロースを転イヒ処理を行えば転
化糖と夾雑物の分離が著しく容易となること番発見肱本
発明を完成するに至った。
また本法を用いることによって、既決(%lAr1]c
157−116580)では、繰り返しクロマトグラフ
ィーを行なうと転化糖と夾雑物の分Art力;次第にイ
氏下するという欠点を除くことが出来る。
即ち、本発明はモラセスにインベルターゼ又は酸を作用
させてシュークロースをグルコースと7ラクトースに転
化せしめ又、陽イオン交換樹月旨を用いてモラセスに含
まれる数種類の陽イオンを1種類に置換せしめた後に、
置換するのに用いたのロマトグラフィーを行い、転化糖
を分離することを特徴とする発酵原料の製造方法に係る
ものであるO 本発明で使用するモラセスは、ケーンモラセス、ビート
モラセス等であシ、モラセス中に含′まれるシュークロ
ースをインベルターゼ又は酸でグルコース及びフラクト
ースに転化する。
インベルターゼとしては市販の酵素をはじめとしてイン
ベルターゼ活性を有する酵母菌体の処理物を使用するこ
とができる。
モラセス中のシュークロースをインベルターゼで転化す
るには、モラセスを適当な濃度、例えば10〜55 g
/dtに希釈し、これに上記インベルターゼ源を添加し
、20〜60℃で5〜20時間保持して酵素反応を行え
ば良い。
シュークロースの酸による転化はモラセスに塩酸又は硫
酸を加えてモラセスのPHを1.0〜4.0に調節し、
温度80〜110℃に加熱する公知の方法に従って行わ
れる。酸水解後は水酸化ナトリウム等のアルカリを加え
て中和する。酸分解−中28工程で沈澱物が生成される
場合には、沈澱物を除去することが望ましく精製効果を
一10高めることができる。
本発明の軟化工程で使用するカチオン交換相J1旨とし
てはアンノぐ一うイトIR−120、ダウエックス−5
0、ダイヤイオン5K−IB等の強酸性カチオン交換樹
脂、アンノぐ一うイトIRC−50。
アンバーライトxg−80、ダイヤイメーンWK−11
等の弱酸性カチオン交換樹脂が使用され、使用に際して
はNa型、■(型などのカチオン型に変えて使用する。
これらのイオン交換樹脂を用いてモラセスの軟化を行う
には、上記カチオン型のイオン交換体を適当な大きさの
カラムに充填し、この充填塔にモラセスを供給し、流出
する軟化されたモラセスを回収すれば良い。操作温度は
室温〜90℃、好ましくは50〜80℃であシ、供給速
度は0.5〜53V(溶出容量/樹脂容量X時)である
。イオン交換体のイオン交換容量を越え、流出するモラ
セスに、他の陽イオンの混入がイオン当量比で1〜7チ
程認められた時点で、モラセスの供給を中止する。イオ
ン交換体は再生すれば何度でも使用でき、その再生方法
は通常の方法で、再生剤には何を用いても良い。
また軟化処理に先だち超高速遠心分離機、例えばウニス
トンアリア’JI 5AOH型等によってセラ1セス中
に含有される固形物、いわゆるスラッジを除去した如、
リン酸あるいはリン酸塩類を加えン烏りを除くと共にカ
ルシウム塩類を除いておくと1.軟化処理におけるイオ
ン交換体の負荷を軽減することができる。
クロマトグラフィーに用いるカチオン交換樹脂としては
、アンバーライ)IR−120、ダウエックス−50、
!イヤイオ78 K −IB/XS K −104S等
の強酸性カチオン交換樹脂、アンバーライトIRC−5
0、アンバーライトXE−80、ダイヤイオyWK−1
1等の弱酸性カチオン交換4−1(脂が使用され、使用
に際しては軟化工程で用いだのと同一のカチオン型に変
えて使用する。
これらのイオン交換樹脂を用いてクロマトグラフィーを
行うには、上記カチオン型のイオン交換体を適当な大き
さのカラムに充填し、この充填塔に、インベルターゼ処
理したモラセスを供給し、次いで水を溶出する。溶出さ
れる順序はまず着色物質と無機塩Mが溶出され、次いで
グルコース、7ラクトースの順で溶出される。クロマト
グラフィー終了後、転化糖、即ち、グルコース及びフラ
クトースを含む区分を採取することによって糖と夾雑物
を効率良く分離することができる。
このクロマトグラフィーによる分離は何度繰シ返しても
安定した分離を行なうことが可能である。
これに対し、軟化処理を施さない場合には、転化糖と夾
雑物を分離できるものの、転化糖の損失を伴なわないと
、純度の高い転化糖を得ることが出来ない。この分離性
の低下はクロマトグラフィーを繰シ返し行なうと更に強
くなシ、転化糖と夾雑物との分離は著しく低下する。
このようにして分離された糖は発酵原料として望ましい
ものであシ、グルタミン酸発酵をはじめとするアミノ酸
発酵の原料として使用される。
以下、実施例にて説明する。
実施例1 ケインモラセスに水を加え糖濃度を約5097dtに調
整しこれにインベルターゼ源として市販の「バイオコン
j(バイオコン社製の酵母細胞壁乾燥標品)を糖1.0
17に対してi、 2 i9の割合で添加し、55℃に
10時間保持して酵素反応を行なった。K型カチオン交
換樹脂(ダイヤイオ78 K −I B ) 240 
m、iを充填したカラム(3oφX300111111
)のジャケット温度を50℃に保持し、インベルターゼ
処理したモラセスを5’0℃に調整し5V2(,480
ml/ Hr 、)にて供給し、充填カラムより流出し
たモラセスを5.OQmJ回収した。軟化処理したモラ
セスを原子吸光及び高速液体クロマトグラフィーでNa
 、 K + Mg r Ca y NH3を分析した
結果、イオン当量の98チがKで置換されていた。K型
カチオン交換樹脂(ダイヤイオ78に10104S)2
40を充填したジャケット付カラム(協和精密社製バイ
レックスカラム3oφx300叫)を60℃に保持し、
やはシロ0℃に保持したインベルターゼ処理・軟化処理
したモラセス30IILlを供給し、ついで60℃に保
った脱塩水で溶出した。溶出液を12m1ずつ分取し、
各フラクションについて高速液体クロマトグラフィーで
分析した。その結果を第1図に示す。対照として軟化処
理を施さないインベルターゼ処理したモラセスについて
同様のクロマトグラフィーを行なった。その溶出パター
ンを第2図に示す。各々のクロマトグラフィーにおいて
、供給したモラセスの糖濃度はともに水によりて40f
l/dtに調整した。第1図と第2図において、縦軸は
グルコースと7ラクトースの濃度(g/az)及び不純
物の指標として色度(pH6,0409nmにおける吸
光度:Ai)及び夾雑物の濃度(g/dt)を示す。横
軸はフラクション番号を示す。
又グルコース、フラクトース、不純物の色度及び不純物
濃度C1l/dt )を夫々−〇−1−一、−1−の−
1−ム−で表示した。
クロマトグラフィー終了後、糖区分を集め93チの糖を
回収した。この糖液の不純物除去率(糖以外の夾雑物の
除去率)は71%であった。これに対し、対照の軟化処
理しない場合の不純物除去率l/′i54%であシ、軟
化処理にょシ分離性が飛躍的に向上できることがわかる
更に繰シ返しクロマトグラフィーを行なって、軟化処理
した場合と軟化処理しな騒場合の各々について糖区分を
回収し、この糖液の不純物除去率をめた。その結果を第
1表に示す。
クロマシラフィー 軟化処理有多 軟化処理無し1回目
 93−一71% 92チ一54チ5回目 95チー7
3チ 93チ一48チ10回目 93%−72% 94
チ一36チ第1表より明らかな様に1軟化処理を実施し
ておくと繰シ返しクロマトグラフィーを行なっても不純
物の除去率は安定しておシ低下は認められない。これに
対して、軟化処理を実施していないとクロマトグラフィ
ーを繰シ返すに従って分離性が低下し、不純物の除去率
が著しく低下し、軟化処理により高い分離性を安定して
維持できることがわかる。
実施例2 水で希釈し糖濃度55.9/dtK調整したケインモラ
セスに「バイオコン」を加え実施例1と同様の方法で酵
素反応を行なった後に、高速遠心分離機(ウェスト・フ
ァリア社製5AOH型)によって沈降物を除去した。こ
のようなインベルターゼ処理したモラセス30tをNa
型カチオン交換樹脂(ダイヤイオン5K−tB)iot
を充填したカラムに供給し、ついで水を供給し軟化処理
した糖濃度449/dtのモラセスを33Aを得だ。こ
の軟化モラセスを高速液体クロマトグラフィー及び原子
吸光によってNH3r Na + Mg + Caを分
析したところ、カチオンのイオン当量の97チがNaに
置換されていた。
このインベルターゼ処理・軟化処理したモラセスを糖濃
度40117dtに水で希釈調整した。Na型カチオン
交換樹脂(ダイヤイオンS K −11048)240
ノを充填したカラム(保温用ジャケット付30φ×30
0簡)に、このモラセス3Qmlを供給し、水で溶出し
た。ジ、ヤケットの温度は70℃に循環保持し、供給し
たモラセス・水とも70℃に保持しつつ使用した。また
水の供給速度は12A/Hrとした。溶出液を高速液体
クロマトグラフィーで分析し、グルコースとフラクトー
スを含む両分を集めて93チの糖を回収し、た。この4
1!J液の不純物除去率は71チであった。
一方軟化処理しないモラセスについて、同様にクロマト
グラフィーを行い糖を94%回収した。
この糖液の不純物除去率は52%であった。
このようにクロマトグラフィーを行なって分離した魂液
を集め濃縮し糖濃度(シーークロース換り5oチの糖液
を調整し、その50ゴを第2表に示す組成の塩類溶液2
50m1と混合し夫々300m1のグルタミン酸発酵用
培地を調製した。
第2表 塩類溶液の組成 KH2PO42,0g MgS04・7H2’OO,5tt FeSO4”7H2010m9 MnSO4−4H20↓0 〃 サイアミン塩酸塩 200 μg 大豆蛋白加水分解液(TNB/+ag 、 50ビチオ
、* 300 μg このようにして調製したL−グルタミン酸生産用培地3
00m1を1. OL容発酵槽に夫々張込み、115℃
にて10分間加熱殺菌した。これに予め培養したブレビ
バクテリウム・ラクトフェルメンタムATCC1386
9を接種し、31.5℃にてPHをアンモニアガスにて
7.8に保ちつつ、通気攪拌下培養した。培養中培地中
のシー−クロース換算の糖濃度が3チを切った時、夫々
用いた糖液を少量ずつ添加して糖濃度を2〜4チに調節
しつつ36時間培養した。
添加した糖液量は、各実験区共80rulに統一した。
又培養途中所定の菌量に達した時点で界面活性剤「トウ
イーン60」を培地に対し06%になるように添加した
。培養液中に蓄積しだL−グルタミン酸の量及び対糖収
率を第3表に示す。
第3表 L−グルタミン酸発酵収率 無 無 無 7.52 46.4 有 無 無 7.98 48.0 ρ、t/ (1)L 有 有 有 HIB w■1
【図面の簡単な説明】
第1図はインベルターゼ処理の後軟化処理したケーンモ
ラセスのダイヤイオンSK 104 Sによるクロマト
グラムを示し、又第2図は軟化処理のみ実施しなかった
ケーンモラセスのダイヤイオンSK 104 Sによる
クロマトグラムを示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. モラセスにインベルターゼ又は酸を作用させてシューク
    ロースをグルコースと7ラクトースニ転化せしめ、又陽
    イオン型カチオン交換樹脂を用いてモラセスに含まれる
    数種類の陽イオンを1種類の陽イオンに置換せしめた後
    に、陽イオン型カチオン交換樹脂を用いてクロマトグラ
    フィーを行い転化糖を分離することを特徴とする発酵原
    料の製造方法。
JP16072783A 1983-09-01 1983-09-01 発酵原料の製造方法 Granted JPS6054700A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011519559A (ja) * 2008-04-30 2011-07-14 ダニスコ・ユーエス・インク モラセスを用いた効率が向上した発酵法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011519559A (ja) * 2008-04-30 2011-07-14 ダニスコ・ユーエス・インク モラセスを用いた効率が向上した発酵法

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JPH0513638B2 (ja) 1993-02-23

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