JPS6234388B2 - - Google Patents
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- JPS6234388B2 JPS6234388B2 JP60033960A JP3396085A JPS6234388B2 JP S6234388 B2 JPS6234388 B2 JP S6234388B2 JP 60033960 A JP60033960 A JP 60033960A JP 3396085 A JP3396085 A JP 3396085A JP S6234388 B2 JPS6234388 B2 JP S6234388B2
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Landscapes
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は連続型微生物培養装置の改良に関する
ものである。
ものである。
微生物の代謝機能を利用した連続型微生物培養
装置を用いて有用物質の生産を行なう場合、その
生産性を向上させるためには反応槽内の微生物
（菌体）濃度を高濃度に保つとともに、菌体増殖
の阻害要因となる代謝産物を除去することが必要
となる。
装置を用いて有用物質の生産を行なう場合、その
生産性を向上させるためには反応槽内の微生物
（菌体）濃度を高濃度に保つとともに、菌体増殖
の阻害要因となる代謝産物を除去することが必要
となる。
このように菌体濃度を高濃度に保つ方法として
は、例えば菌体を沈降させて凝集する方法や菌体
を固定化する方法が知られている。しかし、この
ような方法は長時間を要するため、実用的ではな
いことが多い。
は、例えば菌体を沈降させて凝集する方法や菌体
を固定化する方法が知られている。しかし、この
ような方法は長時間を要するため、実用的ではな
いことが多い。
そこで、連続的に菌体と代謝産物との分離を比
較的短時間で行なうために、フイルターが用いら
れている。従来、このようなフイルターとして
は、タングステン焼結管、素焼のセラミツクス支
持体に珪藻土をコーテイングしたもの、又は合成
樹脂製の中空繊維等が用いられている。このよう
なフイルターについて問題となるのは、その耐久
性、長時間の安定使用あるいは再使用の可否であ
る。特に使用状態に関しては、菌体による目詰ま
りを回避するための逆洗や加熱殺菌ができるかど
うかが問題となる。
較的短時間で行なうために、フイルターが用いら
れている。従来、このようなフイルターとして
は、タングステン焼結管、素焼のセラミツクス支
持体に珪藻土をコーテイングしたもの、又は合成
樹脂製の中空繊維等が用いられている。このよう
なフイルターについて問題となるのは、その耐久
性、長時間の安定使用あるいは再使用の可否であ
る。特に使用状態に関しては、菌体による目詰ま
りを回避するための逆洗や加熱殺菌ができるかど
うかが問題となる。
しかし、タングステン焼結管は酸に侵されやす
く、逆洗を行なうにも適さない。また、セラミツ
クス支持体に珪藻土をコーテイングしたフイルタ
ーでは、逆洗を行なうことができない。なお、支
持体となるセラミツクスは分離を行なう作用は有
していなくてもよいので、気孔径が10〜50μｍと
粗いものが用いられている。更に、合成樹脂製の
中空繊維は逆洗、熱殺菌ができず、しかも処理量
が小さい等の問題がある。
く、逆洗を行なうにも適さない。また、セラミツ
クス支持体に珪藻土をコーテイングしたフイルタ
ーでは、逆洗を行なうことができない。なお、支
持体となるセラミツクスは分離を行なう作用は有
していなくてもよいので、気孔径が10〜50μｍと
粗いものが用いられている。更に、合成樹脂製の
中空繊維は逆洗、熱殺菌ができず、しかも処理量
が小さい等の問題がある。
本発明は上記欠点を解消するためになされたも
のであり、逆洗及び加熱殺菌を行なうことができ
る連続型微生物培養装置を提供しようとするもの
である。
のであり、逆洗及び加熱殺菌を行なうことができ
る連続型微生物培養装置を提供しようとするもの
である。
本発明の連続型微生物培養装置は、微生物反応
が行なわれる原液を円筒状のフイルター内を通過
させて、代謝産物を含むロ過液と菌体を含む濃縮
液とに分離し、濃縮液を原液に循環させる連続型
微生物培養装置において、前記フイルターとして
内面から外面に向かつて気孔径が大きくなるよう
な多層構造を有する円筒状の多孔質セラミツクス
製フイルターを用いるとともに該セラミツクス製
フイルターに逆洗装置を接続したことを特徴とす
るものである。
が行なわれる原液を円筒状のフイルター内を通過
させて、代謝産物を含むロ過液と菌体を含む濃縮
液とに分離し、濃縮液を原液に循環させる連続型
微生物培養装置において、前記フイルターとして
内面から外面に向かつて気孔径が大きくなるよう
な多層構造を有する円筒状の多孔質セラミツクス
製フイルターを用いるとともに該セラミツクス製
フイルターに逆洗装置を接続したことを特徴とす
るものである。
このような連続型微生物培養装置は、セラミツ
ク製フイルターの機械的強度及び耐熱性が良好で
あるので、フイルターの逆洗及び加熱殺菌を行な
うことができ、長時間にわたつて安定使用するこ
とができ、再使用も可能である。
ク製フイルターの機械的強度及び耐熱性が良好で
あるので、フイルターの逆洗及び加熱殺菌を行な
うことができ、長時間にわたつて安定使用するこ
とができ、再使用も可能である。
なお、上記セラミツクフイルターの気孔径は
0.2〜10μｍであることが望ましい。これは、気
孔径が0.2μｍ未満ではフイルターからのロ過液
の流束が小さいため生産性が低下し、一方10μｍ
を超えると菌体が漏れてロ過液への混入が多くな
るためである。
0.2〜10μｍであることが望ましい。これは、気
孔径が0.2μｍ未満ではフイルターからのロ過液
の流束が小さいため生産性が低下し、一方10μｍ
を超えると菌体が漏れてロ過液への混入が多くな
るためである。
以下、本発明の実施例を第１図〜第４図を参照
して説明する。
して説明する。
第１図は本発明に係る連続型微生物培養装置の
概略構成図である。第１図において、原液槽１中
にはパン酵母、大腸菌等を懸濁又は培養した原液
２が収容される。この原液２は恒温槽３から送ら
れる恒温水によつて一定温度に維持される。この
原液２は配管４、ポンプ５、ボールバルブ６を介
装した配管７、流量計８、入口配管９を通つてフ
イルターケース１０内に設けられた円筒状のセラ
ミツクスフイルター１１内を通過する。このセラ
ミツクスフイルター１１を透過した代謝産物を含
むロ過液１２は電磁弁１３を介装したロ過液配管
１４を通つてロ過液槽１５に収容される。一方、
菌体を含む濃縮液はボールバルブ１６を介装した
出口配管１７を通つて原液槽１へ循環される。な
お、配管４と配管７との間にはポンプ４と並列し
て、ボールバルブ１８を介装した還流用のバイパ
ス配管１９が接続されている。また、ロ過液配管
１４には、電磁弁２２を介装した逆洗用のガス供
給配管２３が接続されている。
概略構成図である。第１図において、原液槽１中
にはパン酵母、大腸菌等を懸濁又は培養した原液
２が収容される。この原液２は恒温槽３から送ら
れる恒温水によつて一定温度に維持される。この
原液２は配管４、ポンプ５、ボールバルブ６を介
装した配管７、流量計８、入口配管９を通つてフ
イルターケース１０内に設けられた円筒状のセラ
ミツクスフイルター１１内を通過する。このセラ
ミツクスフイルター１１を透過した代謝産物を含
むロ過液１２は電磁弁１３を介装したロ過液配管
１４を通つてロ過液槽１５に収容される。一方、
菌体を含む濃縮液はボールバルブ１６を介装した
出口配管１７を通つて原液槽１へ循環される。な
お、配管４と配管７との間にはポンプ４と並列し
て、ボールバルブ１８を介装した還流用のバイパ
ス配管１９が接続されている。また、ロ過液配管
１４には、電磁弁２２を介装した逆洗用のガス供
給配管２３が接続されている。
前記セラミツクフイルター１１としては、高純
度アルミナからなり、内面から外面に向かつて気
孔径が大きくなるような多層構造を有するもの
（セラベールセラミツクフイルター：東芝セラミ
ツクス社製商品名）を用いた。また、その寸法は
内径15mm、外径19mm、長さ250mmとした。
度アルミナからなり、内面から外面に向かつて気
孔径が大きくなるような多層構造を有するもの
（セラベールセラミツクフイルター：東芝セラミ
ツクス社製商品名）を用いた。また、その寸法は
内径15mm、外径19mm、長さ250mmとした。
上記装置によれば、セラミツクフイルター１１
に逆洗装置を連続しているので、目詰まりによる
ロ過効率の低下を防止することができる。また、
セラミツクフイルター１１の装着時、別の菌体の
培養を行なう時、培養液が汚染された時等にセラ
ミツクフイルター１１を加熱殺菌して再使用する
ことができる。したがつて、微生物反応による代
謝産物を連続的に効率よく生産することができ
る。
に逆洗装置を連続しているので、目詰まりによる
ロ過効率の低下を防止することができる。また、
セラミツクフイルター１１の装着時、別の菌体の
培養を行なう時、培養液が汚染された時等にセラ
ミツクフイルター１１を加熱殺菌して再使用する
ことができる。したがつて、微生物反応による代
謝産物を連続的に効率よく生産することができ
る。
実際に上記装置を用い、大腸菌
（Escherichiacoli C600）懸濁液のロ過流束に及
ぼすセラミツクフイルター１１内面の気孔径の影
響を調べた。実験には内面の気孔径が0.2，0.5，
1.5μｍの３種のセラミツクフイルターを用い
た。また、フイルター入口の圧力を0.6Kg／cm3、
流量を３×10-3m3／minとした。この結果を第２
図に示す。
（Escherichiacoli C600）懸濁液のロ過流束に及
ぼすセラミツクフイルター１１内面の気孔径の影
響を調べた。実験には内面の気孔径が0.2，0.5，
1.5μｍの３種のセラミツクフイルターを用い
た。また、フイルター入口の圧力を0.6Kg／cm3、
流量を３×10-3m3／minとした。この結果を第２
図に示す。
第２図から明らかなように、使用した0.2，0.5
及び1.5μｍの気孔径を有するセラミツクフイル
ターでは気孔径はロ過流束に影響を与えないこと
がわかる。ただし、ロ過流束はロ過開始10分で急
激に低下し、30分後にほぼ一定に達した。この時
の流束は初期の約1/10であつた。このようなロ過
流束の変化は、液流速が小さいためにセラミツク
フイルター表面に菌体ケークが形成されたためで
あると考えられる。したがつて、菌体ケークが形
成されないような、いわゆるクロスフローロ過を
達成するためには、液流速を大きくすることが必
要であると考えられる。
及び1.5μｍの気孔径を有するセラミツクフイル
ターでは気孔径はロ過流束に影響を与えないこと
がわかる。ただし、ロ過流束はロ過開始10分で急
激に低下し、30分後にほぼ一定に達した。この時
の流束は初期の約1/10であつた。このようなロ過
流束の変化は、液流速が小さいためにセラミツク
フイルター表面に菌体ケークが形成されたためで
あると考えられる。したがつて、菌体ケークが形
成されないような、いわゆるクロスフローロ過を
達成するためには、液流速を大きくすることが必
要であると考えられる。
次に、上記装置で孔径1.5μｍのセラミツクフ
イルターを用いてパン酵母100ｇ／の懸濁液の
ロ過を行なつた場合のロ過流束に及ぼす液流速の
影響を調べた。この結果を第３図に示す。
イルターを用いてパン酵母100ｇ／の懸濁液の
ロ過を行なつた場合のロ過流束に及ぼす液流速の
影響を調べた。この結果を第３図に示す。
第３図から明らかなように、液流速を速くする
ことにより、ロ過流束の低下を著しく抑えること
ができることが確認された。この結果から、液流
速を速くすれば、逆洗の回数を減少できることが
予想される。
ことにより、ロ過流束の低下を著しく抑えること
ができることが確認された。この結果から、液流
速を速くすれば、逆洗の回数を減少できることが
予想される。
更に、上記装置を用い、10％グルコースを含む
培地を供給し、パン酵母よるエタノール発酵を行
なつた際のロ過液の流束、エタノール濃度及びグ
ルコース濃度を第４図に示す。なお、この実験で
はセラミツクフイルターの気孔径は1.5μｍのも
のを用い、圧力及び液流量は第２図の場合と同様
な条件とした。また、ロ過流束の低下を防止する
ために、５分毎に0.5秒間５気圧のN2ガスにより
逆洗を行なつた。
培地を供給し、パン酵母よるエタノール発酵を行
なつた際のロ過液の流束、エタノール濃度及びグ
ルコース濃度を第４図に示す。なお、この実験で
はセラミツクフイルターの気孔径は1.5μｍのも
のを用い、圧力及び液流量は第２図の場合と同様
な条件とした。また、ロ過流束の低下を防止する
ために、５分毎に0.5秒間５気圧のN2ガスにより
逆洗を行なつた。
第４図から明らかなように、培養４時間後に残
存グルコースは認められなくなり、理論収量の90
％の割合でエタノールが得られた。また、培養期
間を通して菌体の漏出はほとんど認められなかつ
た。
存グルコースは認められなくなり、理論収量の90
％の割合でエタノールが得られた。また、培養期
間を通して菌体の漏出はほとんど認められなかつ
た。
なお、上記実施例ではセラミツクフイルターと
してアルミナ製のものを用いたが、これに限らず
炭化珪素、窒化珪素等他の材質のものを用いても
よい。このセラミツクフイルターの気孔径は微生
物の大きさ、形状に応じて適宜選択して使用する
ことができる。更に、セラミツクフイルターの内
部にスパイラル状、棒状等の形状を有する液流制
御治具を挿入してクロスフロー効果を増大するこ
ともできる。
してアルミナ製のものを用いたが、これに限らず
炭化珪素、窒化珪素等他の材質のものを用いても
よい。このセラミツクフイルターの気孔径は微生
物の大きさ、形状に応じて適宜選択して使用する
ことができる。更に、セラミツクフイルターの内
部にスパイラル状、棒状等の形状を有する液流制
御治具を挿入してクロスフロー効果を増大するこ
ともできる。
また、本発明の連続型微生物培養装置は、アル
コール発酵の他、アセトン・ブタノール発酵、乳
酸菌（ビフイダス菌を含む）等の微生物の培養、
E.coli C600、E.coli HB101等の遺伝子組換え宿
主菌等の培養及び濃縮等あらゆる微生物反応に使
用することができる。また、動植物による抗体の
生産等にも使用することができる。
コール発酵の他、アセトン・ブタノール発酵、乳
酸菌（ビフイダス菌を含む）等の微生物の培養、
E.coli C600、E.coli HB101等の遺伝子組換え宿
主菌等の培養及び濃縮等あらゆる微生物反応に使
用することができる。また、動植物による抗体の
生産等にも使用することができる。
以上詳述した如く本発明の連続型微生物培養装
置によれば、長時間にわたつて安定して微生物反
応による代謝産物を生産できる等顕著な効果を奏
するものである。
置によれば、長時間にわたつて安定して微生物反
応による代謝産物を生産できる等顕著な効果を奏
するものである。
第１図は本発明の実施例における連続型微生物
培養装置の概略構成図、第２図は同装置を用いて
ロ過を行なつた場合のフイルターの気孔径とロ過
流束との関係を示す線図、第３図は同装置を用い
てロ過を行なつた場合の液流速とロ過流束との関
係を示す線図、第４図は同装置を用いたパン酵母
によるアルコール発酵の生産性を示す線図であ
る。 １…原液槽、２…原液、３…恒温槽、４，７…
配管、５…ポンプ、６，１６，１８…ボールバル
ブ、８…流量計、９…入口配管、１０…フイルタ
ーケース、１１…セラミツクフイルター、１２…
ロ過液、１３，２２…電磁弁、１４…ロ過液配
管、１５…ロ過液槽、１７…出口配管、１９…バ
イパス配管、２０，２１…圧力計、２３…ガス供
給配管。
培養装置の概略構成図、第２図は同装置を用いて
ロ過を行なつた場合のフイルターの気孔径とロ過
流束との関係を示す線図、第３図は同装置を用い
てロ過を行なつた場合の液流速とロ過流束との関
係を示す線図、第４図は同装置を用いたパン酵母
によるアルコール発酵の生産性を示す線図であ
る。 １…原液槽、２…原液、３…恒温槽、４，７…
配管、５…ポンプ、６，１６，１８…ボールバル
ブ、８…流量計、９…入口配管、１０…フイルタ
ーケース、１１…セラミツクフイルター、１２…
ロ過液、１３，２２…電磁弁、１４…ロ過液配
管、１５…ロ過液槽、１７…出口配管、１９…バ
イパス配管、２０，２１…圧力計、２３…ガス供
給配管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 微生物反応が行なわれる原液を円筒状のフイ
ルター内を通過させて、代謝産物を含むロ過液と
菌体を含む濃縮液とに分離し、濃縮液を原液に循
環させる連続型微生物培養装置において、前記フ
イルターとして内面から外面に向かつて気孔径が
大きくなるような多層構造を有する円筒状の多孔
質セラミツクス製フイルターを用いるとともに該
セラミツクス製フイルターに逆洗装置を接続した
ことを特徴とする連続型微生物培養装置。 ２ セラミツクス製フイルターの平均気孔率が
0.2〜10μｍであることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の連続型微生物培養装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60033960A JPS61192280A (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | 連続型微生物培養装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60033960A JPS61192280A (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | 連続型微生物培養装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61192280A JPS61192280A (ja) | 1986-08-26 |
| JPS6234388B2 true JPS6234388B2 (ja) | 1987-07-27 |
Family
ID=12401055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60033960A Granted JPS61192280A (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | 連続型微生物培養装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61192280A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018159699A (ja) * | 2017-03-23 | 2018-10-11 | 株式会社住化分析センター | 水素ガス中の不純物の濃縮キット、水素ガス中の不純物の濃縮方法、及び水素ガスの品質管理方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH0634697B2 (ja) * | 1986-11-11 | 1994-05-11 | 日本碍子株式会社 | 酵母濾過装置 |
| JPS6411699U (ja) * | 1987-07-10 | 1989-01-20 | ||
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| CN106999897A (zh) * | 2014-09-05 | 2017-08-01 | 同和电子科技有限公司 | 改善了长度分布均匀性的金属纳米线的制造方法 |
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| JPS5951786A (ja) * | 1982-09-14 | 1984-03-26 | Hitachi Reinetsu Jiyuusetsu Kk | 燻蒸滅菌中和装置 |
| JPS5952511A (ja) * | 1982-04-28 | 1984-03-27 | セラヴエ−ル | フイルタエレメント及びその製法 |
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| JPS6027379A (ja) * | 1983-07-26 | 1985-02-12 | Ishikawa Seisakusho:Kk | 生化学反応装置 |
| JPS6234388A (ja) * | 1985-08-08 | 1987-02-14 | Pioneer Electronic Corp | 磁気記録再生装置 |
-
1985
- 1985-02-22 JP JP60033960A patent/JPS61192280A/ja active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS61192280A (ja) | 1986-08-26 |
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