JPS61173795A - キサンタンガムの改良製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、キサンタンガムの改良製造法に関する。

（従来の技術） キサンタンガムはキサ／トモナス・カンペステリス（Ｘ
ａｎｔｈｏｍｏｎａｓ　ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ　）の発
酵によって生産される細胞外散性へテロ多糖類である。

その製造方法については数多く報告されている。

Ｕ　８　ｐ　５，０００，７９０が基本的なものであシ
、炭素源栄養物、窒素源栄養物のほか微量の有機、無機
栄養物を含んだ水性培地中で好気的条件下で生産される
キサンタンガムは、その特異な粘性、保水性を利用して
、食品、工業的用途に多岐に使われている。

キサンタンの工業的製造ＫＷつては、生成する多糖の特
性の丸めに大きな困難が伴なう。発酵によって生成する
キサンタンは、培養液中で凝固作用を示すので、酸素お
よび栄養物の移送、およびその均一な拡散が妨げられる
。その結果、キサンタンの生産は自から制限されるに到
る。また、この凝固塊状物は、キサンタンを回収、精製
する際にも大きな障害となる。典型的な回収方法は、先
ず凝固物の２〜５倍量の水で希釈し、流動状態にし九後
に１さらに希釈液の２〜２．５倍量の溶媒を添加し、凝
集体として回収する方法がとられている。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の方法では、キサンタン収量当りの総原価は高価な
ものとなっておシ、前記キサンタンガムの製造くおいて
障害となる凝固作用をなくシ、キサンタ／の製造を容易
に、かつ安価に提供できる方法の出現が望まれている。

（問題点を解決する九めの手段） 本発明は、発酵条件下で、細胞外に分泌されるキサンタ
ンを逐次凝集して分散状態とし、発酵槽内の流動相の粘
度を抑える方法であり、発酵と回収を一工程で実施する
方法を提供するものである。

本発明は、図面で示される公知のキサンタンの化学的特
性（Ｋｅｌｃｏ社ケルトロールゲルザｈタログ資料第ゴ
１９頁）を応用し、本発明の製造方法を達成するに到っ
た。すなわち、キサンタンは酸性多糖であり、構成糖の
１つにグルクロン酸があり、カルボキシル基を有する二
価および三価の無機イオンと容易に反応し、その反応物
は、特定のｐ￥領領域は水不溶な凝集体を形成する。本
発明者は、この事実に着目し、発酵培地中でキサンタン
の凝集体を形成することに鋭意注力した。キサントモナ
ス・カンペステリス菌の成育に必要な微量な無機塩量に
比べれば、大過剰な塩の存在と、中性をはずれたｐＨ域
で、公知の培養条件で好気的発酵をした場合、その発酵
過程がどのような経過を示すかについては、全く予想す
ることができなかったが、意外にもか＼る条件下におい
ても、キサントモナス菌の生命力およびキサンタンの生
産能力は維持されることが明らかＫなった。キサンタン
は数ミリ大の凝集体となシ水相に浮遊し、粘度は数十セ
ンチボイズ（以下、ｃｐｓ’記す）以下に保持されるこ
とがＩＭ認され、本発明に到った。

本発明において用いる無機塩は、キサントモナス菌の増
殖およびキサンタンの生成を阻害しないこと、さらに、
特定のＤＨ領領域凝集体を形成することが必要である。

これらの塩としては、Ｃａ　。

Ｍｇ１Ａｔ　　の塩酸塩、硝酸塩、燐酸塩、硫酸塩の中
から選ぶことができる。また、そのｍ度は、１．５重量
−を越えないことが好ましく、望ましくは０．２５〜０
．７５重量％である。０．２５重量％未満ではキサンタ
ンの凝集効果が低（，０，７５重量％以上特に１．５重
量係を越えるとキサンタンの生成に影蕃が見られる。一
方、ｐＨの特定は、各イオンの塩の種類により多少異な
るが、図面の範囲が利用できる。すなわち、Ｃａ　　の
場合、Ｉ）Ｈ１０〜１３．　ＭＨＩ）Ｈ１２〜’　３　
、Ａｔｐ　Ｈ５へ１０であシ、好ましくはＣａｐＨ１１
，５〜１２、ＭｇｐＨ１２〜１２．５、Ａｔ　ｐＨ３，
５〜４．５である。

本発明の実施形態は稽々とることができる。すなわち、
発酵の開始時から塩を加え、ｐＨを特定域に維持する方
法、対数増殖期まで通常の発酵を行い、凝固状態を呈す
る以前に塩あるいは塩の水溶液の形で加え、塩酸あるい
は苛性ソーダ等でｐＨｔｇｌ整し凝集体を形成する方法
、凝集体を形成し死後、ｐＨを再び菌の成育に好適な中
性に戻し発酵を続け、培養液の流動状態をみながら再度
ｐＨを変え、凝集体を形成することを繰シ返す方法など
である。これらの方法を半回分式、連続式発酵の方法に
適用してもよい。

凝集体を回収したキサンタンは、常法どおり乾燥、粉砕
し、石油掘削用等の工業用途に供せられる。まえ、食品
用に供するためには、回収キサンタンを水と溶媒の混合
液で洗浄し、１０〜５０μのミクロフィルターでＰ遇す
る。この操作を必要な純度に応じて数回繰り返し、脱塩
と除菌をした後、乾燥、粉砕して得られる。以下本発明
を実施例を挙げ具体的に説明する。

（発明の効果） 本方法を用いると、キサントモナス菌の増殖およびキサ
ンタンの生産能力は維持し、かつキサンタンは数ミリ大
の凝集体となり、水相に浮遊するので、粘度は数十〜数
百センチボイズ以下に保持されるとと忙なり、生産およ
び回収が極めて好適〈行われる。

（実施例） 実施例１ 使用できる無機イオン種の選択 先ず培地１と培地２を調整した。

培地１ 酵母抽出物　　　　０．３　　ｆ／ｄｔ麦芽抽出物　　
　　０．３１ ペプトン　　　　　０．５１ グルコース　　　　１．０Ｉ ＭｇＳＯ，・７　Ｈ２００、２ｚ ＮａＣｌ　　　　　　　　Ｏ，２ｚ 蒸留水　　　　１００ｄ ｐ　Ｈ７，０に？ＪＲ整 培地２ スフローズ　　　　５．０　　ｆ／ｄｔ尿　　　　　素
　　　　　　　０．２　５　１ＫＨ鵞Ｐ０４　　　　　
　０．２０　ＩＮａ−ｆｕｍａｒａｔｅ　　　　Ｏｊ　
Ｏ１ＭｇＳＯ４・７Ｈ１００，０２＃ ”Ｍｅｔａｌ　５ｏｌｕｔｉｏｎ　　０．２　ｄ蒸留水
　　　　５０　ｍ １ｓｔｆ＃Ｊｉ２％無機塩水溶液　５０　　ｄｐ　Ｈ７
，ＯＫ調整 ※１　（ｒｅ（ＮＯ，）、、９Ｈ，０７２５ｍ９／１Ｘ
ＺｎＳＯ，−７Ｈ，０４４Ｑ絋ｔ。

Ｍｎ５０，４Ｈ，０２０ＱｒｌＷ２／Ｌ　）予め培地１
７１１Ｉｔを採った試験管で、キサントモナス・カンペ
ステリスＩＦ０１３３０３を保存斜面培地よシ２白金耳
とり、２８Ｃで２４時間振盪培養して増殖させた。この
培養液７ＷＩｔを、培地２　１００ｍを採った５００ｔ
ＩＩｔのイボ付き三角フラスコに添加した。２８Ｃ，２
０（ｌｒｐｍの条件で５日間発酵した。その結果、第１
表のような結果を得た。

第　　１　　表 ※１　Ｂ型回転粘度計５　Ｏｒｐｍ　２０Ｃａ−夕１’
ｌｈ１　、Ｎｎ５１’ｂ４適桶な無機イオンとして０８
％　Ｍｇ　ｓ　Ａｔが採用できる。

実施例２ 実施例ＩＫおける培地２の無機塩として、１％のＡ４　
（８０４）ｓ・１４−１１３　ＨｌＯを用いた。培地を
高圧滅菌後、殺菌済みの希塩酸でｐ　Ｈ５，ＯＫ調整し
た。実施例１と同様にキサントモナス・カンペステリス
ＩＦＯ１５５０３を培地１７−で２４時間培養した種菌
を、上記発酵液１００−に０．２４．４８゜７２１１ｉ
間毎に加え、２８Ｃ，２００ｒｐｍの条件で５日間発酵
させた。発酵の経過は、１日目培養液は黄色の混濁液と
なり、菌体の増帽したことを示したが、粘稠ではなかっ
た。３〜４日目と黄色味は増し、微粒状の浮遊物が多数
発生した。この場合も粘稠ではなかった。５日目の結果
は下記のとおシであった。

発酵後のｐＨ４，２５ 発酵液の粘度　７　ｃｐｓ 凝集体キサ／タンの収量　１．５２　ｆ／ｄｔ未凝集体
キサ／タンの収量　０．８１＃計２．１３１ また、凝集体キサンタンの精製品の水溶液粘度は下記の
とおりであった。

０．５　ｔ４　　　２８８　ｃｐｓ １．０％　　１，２３０　ｃｐＳ 実施例３ 実施例２と同様の方法で塩として１　％　ＣａＣ４・２
Ｈ２０の水溶液を用いた。種菌液も０，２４．４８゜７
２時間毎に７１Ｍｔ追添し九０ｐＨｉ；ｉｏ、２μのミ
クロフィルターで一過したアンモニア水で１２．０付近
に調整した。２４．４８．７２．９６時間毎ＫＤＨを調
べ、アンモニア水を追加した。

発酵経過は実施例２とはソ同様であったが、黄色混濁状
態になるのが１８〜２０時間頃で間抜干成育速度が速い
と思れる。また、発酵液の粘度、浮遊物の量は幾分高目
であった。５日後の結果は次のとおりであった。

発酵後のｐＨ９，８ 発酵液の粘度　９６Ｑｐｓ 凝集体キサンタンの収量　１．４４　　ｆ／ｄｔ未凝集
体のキサンタンの収量　０．９３　　　＃計２．５７ｚ また、凝集体キサンタンの精製品の水浴液粘度は下記の
とおりであった。

０．５　　チ　　５５６　（ｐｓ ｌ、０％　　１，６２４　ｃｐｓ

【図面の簡単な説明】

図面は０．５　％金属塩、ケルザン１％（キサンタンガ
ムの商品名）水溶液のｐＨＫよるゲル化形成領域（実績
部）を現した図表である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水性培地中でのキサントモナス・カンペステリス（Ｘａ
   ｎｔｈｏｍｏｎａｓ　ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ）の好気的
   発酵によりキサンタンガムを製造するに際し、該培地に
   無機塩を加え、キサンタンガムが不溶化を呈するｐＨに
   維持発酵させて、キサンタンガムを凝集状態で得ること
   を特徴とするキサンタンガムの改良製造方法。