JPS63197530A

JPS63197530A - ビ−ズ製造方法およびその装置

Info

Publication number: JPS63197530A
Application number: JP62031223A
Authority: JP
Inventors: Akira Suzuki; 顯鈴木; Yuji Sakamoto; 雄二坂元
Original assignee: Kirin Brewery Co Ltd
Current assignee: Kirin Brewery Co Ltd
Priority date: 1987-02-13
Filing date: 1987-02-13
Publication date: 1988-08-16
Anticipated expiration: 2010-07-12
Also published as: US4933122A; JPH0763607B2

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】（発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、酵素、植物組織等を固定化または包封したゲ
ルビーズを製造するためのビーズ製造方法およびその装
置に関する。

（従来の技術）滴下法によるゲルビーズの製造方法としては、回転して
いる円板の周囲から硬化液槽内にゾルを分散させるｈ゛
法あるいはノズル又は多孔板に形成した小孔を通して硬
化液槽内にゾルを落下せしめる方法がある。そして、多
孔板を使用したものとしては、例えば特開昭５９−５２
５２１に開示されたものがあり、この装置においては、
原液部の下部に多孔板を設け、この原液部に一定高さに
ゾル原液を入れ、その液面に圧力を加えて多孔板に形成
した小孔から反応液中にゾル原液を落下させるようにな
っている。

（発明が解決しようとする問題点）このように多孔板上に一定高さにゾル原液を貯溜し、そ
の液面を加圧することにより生産性を向、ｔ−ｔ、てい
るが、その反面一度に多量のゾル原液を多孔板１−に供
給するのでビーズが不均質になる。

また、本装置では液面の制御がフィードバック制御とな
り、その機構が複雑なばかりでなく、加圧に耐える堅牢
な装置が要求される。さらに、本装置は、ゾル原液供給
をパルプの開閉で制御するため、バルブの開閉で破壊さ
れる可能性のある植物組織等を包封したビーズの調製に
は適さない。そこで、本発明は装置が簡単で高い生産性
を有しつつ均質なビーズが得られるようなビーズ製造方
法およびその装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）本発明によれば、酵素、植物組織等を分散させたゾルを
多孔板を介して硬化液中に落下させてゲルビーズを製造
するためのビーズ製造方法において、前記多孔板上に遊
星歯車機構を形成し、この遊星歯車機構の遊星歯車の外
周近傍にゾル供給槽からのゾルを供給し、前記ゾル供給
槽の液面を一定位置に保つように液面の減少につれてゾ
ル供給槽を上昇させるようにしたことを特徴とするビー
ズ製造方法および酵素、植物組織等を分散させたゾルを
多孔板上に供給し、前記多孔板に形成した小孔から前記
ゾルを硬化液槽の硬化液中に落下させるようにしたビー
ズ製造装置において、前記ゾルを貯溜しておくためのゾ
ル供給槽と、このゾル供給槽をその中の液面の下降に応
じて上昇させるためのゾル供給槽移動機構と、前記多孔
板の周囲に形成した内歯車、前記多孔板の中心に設けら
れた太陽両市および前記内歯車と太陽歯車の間を転動す
る遊星歯車からなる遊星歯車機構とからなり、前記遊！
ｉ！歯車の外周近傍にゾル供給槽からのゾルを供給する
ようにしたビーズ製造装置が得られる。

（作　用）ゾル供給槽内のゾルが遊星歯車機構の遊星歯車の周囲近
傍に供給され、多孔板上にに均質にゾルが分散供給され
、しかもゾル供給槽のゾル液面と多孔板との落差を一定
にするようにゾル供給槽をその液面の下降を補うように
上昇させたので一定量のゾルが多孔板」二に供給される
。これによりビーズの粒径が均質となり、しかも肢包封
物が植物組織、種子など脆弱なものであっても、それら
が損傷を受けることなく包封されたビーズが得られる。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。

第１図において、本発明のビーズ製造装置Ｍは酵素、植
物組織等を分散させたゾルを貯溜しておくためのゾル供
給槽１を冑し、このゾル供給槽は筒状の本体１ａと、蓋
１ｂと、この蓋ｔｂ＋−に裁置されたモータ１ｃと、こ
のモータ１ｃによって本体１ａ内で回転されるスクリュ
ー１ｄとを白゛している。前記本体１ａ内に貯溜される
ゾルとしては、たとえばアルギン酸ナトリウム、アルギ
ン酸カリウム、カルボキシメチルセルロース、カラギー
ナン、寒天、ゼラチン、ペクチン、ジェランガム等が単
独または混合して使用され、この中に酵素、植物組織等
が分散され、前記ゾルはスクリューｌｄによってゆっく
りと攪拌される。酵素、植物組織等の例としては、グル
コアミラーゼ、アミーノアシラーゼなどの酵素類、乳酸
菌、酵母などの菌類、動植物の細胞、不定胚、不定芽な
どの植物組織、種子などをあげることができるが、これ
らに限られるものではない。

前記ゾル供給槽１はゾル供給槽移動機構２にょって上下
に移動可能とされ、この移動機構２は移動枠２ａを有し
、この移動枠２ａは腕２ｂを備え、この腕２ｂが前記本
体１ａの周面を保持している。

前記移動枠２ａの側面にはモータ２ｃが設けられ、この
モータ２ｃによって図示しないラックピニオン機構が作
用して移動枠２ａがボール３に沿って上下動するように
なっている。

前記ゾル供給槽１の下端にはホース４の上端が連結され
、このホース４によって多孔板５上に一定量のゾルが分
散供給される。この多孔板５には等間隔で多数の小孔５
ａ、５ａ、・・・５ａが形成されている。前記多孔板５
のド方には、硬化液槽６が設けられ、前記多孔板５は支
持柱７，７．・・・７によって硬化液槽６上に保持され
ている。

この硬化液槽６内には、使用するゾルに対応してそれら
を硬化するための錯化剤、溶液、有機溶媒、温度調節し
た流動パラフィン等が貯溜されている。使用するゾルお
よびその硬化液については、経営開発センター出版の「
水溶性高分子・水分散型樹脂の最新加工・改質技術と用
途開発総合技術資料集Ｊ　　（１９８１年）を参照する
とよい。

前記多孔板５の周囲には内歯車８が形成されるとともに
多孔板５の中心には太陽歯車９が設けられ、これら内歯
車８と太陽歯車９間に遊星歯車１０が設けられている。

前記遊星歯車１０の周辺近傍にゾル供給口１０ａが設け
られ、このゾル供給口１０ａ内にホース４の下端が保持
されている。

前記太陽歯車９は前記硬化液槽６の下面に付着されたモ
ータ１１の図示しない軸に固着され、このモータ軸１１
は硬化液槽の中心ベアリング部６ａを貫通して多孔板上
に伸びている。

前記太陽歯車の回転によって遊星歯車１０が自転しつつ
太陽歯車の周りを公転する。この遊星歯車機構によって
前記ゾル供給口１０ａからのゾルを多孔板５上に均一に
分散供給せしめる。

゛前記多孔板５の裏側にはたとえばテフロン等の撥水被
膜５ｂが付着され、このような撥水処理によって小孔５
ａを通ったゾルの切れがよくなり、第３図に示すような
“タレ”部分ａがなくなる。

また、前記多孔板に形成した小孔５ａが、第４図に示す
ようなラッパ状に絞られた穿孔によって形成せしめたも
のである場合は、ビーズの球状化が均質となる。

今、第５図に示すように内歯車８の歯数をＮ３、太陽歯
車９の歯数をＮ１、遊星歯車１０の歯数をＮ２とすれば
、遊星歯車機構の原理からＮ５−Ｎ、＋２Ｎ２となり、１１１）Ｕｊ南車１０の１公転する間に太陽歯車９は１
−Ｎ　　／Ｎ　　、遊Ｊｊ−を歯車１０は１　＋　Ｎ　
ａ　／　Ｎ　２だけ自転することになる。

前記ゾル供給口１０ａが同じ軌跡を通らないようにする
ためにはＮ１とＮ２の最小公倍数（ＬＭＣ）が大きい方
がよいので、例えば（＋）Ｎ　　−３０，Ｎ２−５０で
ＬＭＣ繻１５０■ （２）Ｎ　　−３１，Ｎ２−５１でＬＭＣ−１５８１■ （３）Ｎ　　−２９，Ｎ２−５３でＬＭＣ−１５３７■ となる。場合（Ｌ）は第７図（サイクル初期）の如くな
り、場合（２）のサイクル終了まじかは第８図の如くな
り、史に、Ｎ　　−８０，Ｎ２−３０のす■ イクル初期は第９図の如くなり、Ｎ１−６０゜Ｎ２−３
１の場合のサイクル初期は第１０図の如く、Ｎ　　−４
７，Ｎ２−３７の場合は第１１図の如くなる。これら各
種分布軌跡の内前記ＬＭＣが大きい第８図に示す軌跡お
よび第１１図に示すものが良好で、第１０図の軌跡は偏
りがあり、第９図に示すものは分布は良いが中央部分が
大きすぎ好ましくない。

これらの軌跡は第６図に示すようにして求められる。す
なわち、太陽歯車９の中心を原点０□とし、Ｘ軸、Ｙ軸
を定め、ｉ！１星歯車１０の中心を０□とした場合、今
太陽歯車９がθ１だけ回転すると、遊星歯車１０はθ２
だけ逆向力に回転し、このときゾル供給口１０ａの座標
はＸ−（ｒｌ＋ｒ２）ｅｏｓθｌ＋ｒｌｃｏｓ（θ１＋θ
２）Ｙ−（ｒ　　＋ｒ　　）ｓｉｎθｌ　＋　ｒ　２５ｉ１
１　（θｌ＋θ２）ここでｒ　ｔ　、ｒ　２は太陽歯車、遊星歯車の半径で
あり、ｒ１θ１−ｒ２θ２の関係が成立する。

これを上記式に代入するとＸ−（ｒ　　＋ｒ　　）ｅｏｓθｌ−１−ｒ１ｅＯ８θ
１Ｙ　−（ｒ、　＋ｒ２）　ｓ１ｎθｔ　＋　ｒ　２　
ｓｉｎθｌ（１＋　−）となる。

かかる式によってコンピュータでその軌跡を求めると第
７図乃至第１１図の如くになる。

今、酵素、植物組織等を包封した径が４關のビーズを作
るものとし、径が１０ｍｍのホース４中を流速１０　ｃ
ｓ　／　ｓｅｅで原液ゾルを多孔板５上に供給するもの
とすれば、１時間では、Ｎ縛８４３７５０ケ／ｈ富２３４ケ／ｓｅｅの数のビーズが得られる。

したがって、ホース４を介して原液ゾルを供給しても所
定時間に充分な数のビーズが得られる。

また、前記ゾル供給口１０ａに常に一定量のゾルを供給
するために、前記ゾル供給槽の液面が多孔板５に対して
一定になるように（落差が一定になるように）、前記移
動枠２ａは前記液面の減少に比例して所定速度で上昇さ
れる。

〔発明の効果〕

本発明は、以−トのように構成したので、多孔板上に一
定量の原液ゾルが均一に分布するように供給され、均一
な径のビーズが得られる。また、彼包封物が植物組織、
種子など脆弱なものであっても、それらが損傷を受ける
ことなく包封されたビーズが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のビーズ製造装置の斜視図、第２図、
第３図、第４図は多孔板の部分断面図、′；ｉ！５図は
遊星歯車機構の構成図、第６図はゾル供給口の座標説明
図、第７図乃至第１１図はゾル供給口の軌跡図である。１・・・ゾル供給槽、２・・・ゾル供給槽移動機構、′
う・・・ボール、４・・・ホース、５・・・多孔板、６
・・・硬化液槽、８・・・内歯中、９・・・太陽歯巾、
１０・・・遊星南中。出願人代理人　　佐　　藤　　−雄第１図％２図　　　　　　第３図第６図第７図９Ｐ３８図第９図￥＋　１０図　　　　　第１１図手続補正書昭和６３年３月２　日１　事件の表示昭和６２年　特許願　第３１２２３号献麟麦酒株式会社４代理人明細書の「発明の詳細な説明」の欄及び図面。７　補正の内容（１）　　明細書第９頁第９行のｒｌ−Ｎ２／Ｎ、Ｊを
ｒｌ−Ｎ３／Ｎ１Ｊに補正する。（２）　　明細書第１０頁第１５行〜１６行の「Ｘ−（
ｒｌ＋ｒ２）ｃｏｓθｌ＋ｒｌｃｏｓ（θｌ＋θ２）」
を「Ｘ　−（ｒ、　＋ｒ２）　ｃｏｓθ　＋ｒ’　　ｃ
ｏｓ　（θｌ＋θ２）」に補正する。（３）　　明細書第１０頁第１７行〜１８行の「Ｙ−（
ｒ　　＋ｒ　　）ｓｉｎθｔ　＋　ｒ　２　Ｓ　ｌ　ｎ
（θｌ十０２）」を「Ｙ　−（ｒｌ＋ｒ２）　ｓ　ｉ　
ｎθ　＋ｒ’５ｊｎ（θｌ＋０２）」に補正する。（４）　　明細書第１０頁第１８行と第１９行との間に
次の文章を加入する。「となる。ｒ′は、遊星歯車１０の中心０２からゾル供
給口１０ａまでの距離である。」（５）　　明細書第１
１頁第３行の「これを上記式に代入すると」を「また、
ｒ；を「２と仮定し、代入すると」に補正する。（６）　　明細書第１１頁第４行〜５行のｒｘ−（７）
　　図面の第６図を別紙の通りに補正する。

Claims

【特許請求の範囲】１、酵素、植物組織等を分散させたゾルを多孔板を介し
て硬化液中に落下させてゲルビーズを製造するためのビ
ーズ製造方法において、前記多孔板上に遊星歯車機構を
形成し、この遊星歯車機構の遊星歯車の外周近傍にゾル
供給槽からのゾルを供給し、前記ゾル供給槽の液面を一
定位置に保つように液面の減少につれてゾル供給槽を上
昇させるようにしたことを特徴とするビーズ製造方法。２、酵素、植物組織等を分散させたゾルを多孔板上に供
給し、前記多孔板に形成した小孔から前記ゾルを硬化液
槽の硬化液中に落下させるようにしたビーズ製造装置に
おいて、前記ゾルを貯溜しておくためのゾル供給槽と、
このゾル供給槽をその中の液面の下降に応じて上昇させ
るためのゾル供給槽移動機構と、前記多孔板の周囲に形
成した内歯車、前記多孔板の中心に設けられた太陽歯車
および前記内歯車と太陽歯車の間を転動する遊星歯車か
らなる遊星歯車機構とからなり、前記遊星歯車の外周近
傍にゾル供給槽からのゾルを供給するようにしたビーズ
製造装置。３、前記多孔板の裏側にテフロン等の撥水被膜を付着せ
しめたことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のビ
ーズ製造装置。４、前記多孔板に形成した小孔がラッパ状に絞られた穿
孔によって形成されたものであることを特徴とする特許
請求の範囲第２項記載のビーズ製造装置。