KR960002873B1 - 다당류의 제조방법 - Google Patents

다당류의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR960002873B1
KR960002873B1 KR1019880016130A KR880016130A KR960002873B1 KR 960002873 B1 KR960002873 B1 KR 960002873B1 KR 1019880016130 A KR1019880016130 A KR 1019880016130A KR 880016130 A KR880016130 A KR 880016130A KR 960002873 B1 KR960002873 B1 KR 960002873B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
starch
enzyme
fermentation
producing
polysaccharide
Prior art date
Application number
KR1019880016130A
Other languages
English (en)
Other versions
KR890010208A (ko
Inventor
크로스 빠트릭
Original Assignee
롱쁠랑 쉬미
띠에리 깡
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 롱쁠랑 쉬미, 띠에리 깡 filed Critical 롱쁠랑 쉬미
Publication of KR890010208A publication Critical patent/KR890010208A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR960002873B1 publication Critical patent/KR960002873B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/04—Polysaccharides, i.e. compounds containing more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/38—Chemical stimulation of growth or activity by addition of chemical compounds which are not essential growth factors; Stimulation of growth by removal of a chemical compound
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/04—Polysaccharides, i.e. compounds containing more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic bonds
    • C12P19/06—Xanthan, i.e. Xanthomonas-type heteropolysaccharides
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00—Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/8215—Microorganisms
    • Y10S435/822—Microorganisms using bacteria or actinomycetales
    • Y10S435/91—Xanthomonas

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Abstract

내용 없음.

Description

다당류의 제조방법
제1도는 시험 A 및 B의 도중에 있어서 매질의 점도를 측정한 결과의 그래프로서, A,A1 및 B,B1 곡선은 시험 A 및 B 각각의 발효시간(D)의 함수로써 잔존하고 있는 전분의 양(S)를 g/ℓ로, 매질의 점도(V)를 mPa.s로 표시한 것이다.
본 발명은 미생물을 사용하여 탄수화물을 발효시켜 다당류를 생산하기 위하여 보다 개선된 방법을 추구하는데 그 목적이 있다. 좀더 상세히 설명하면, 본 발명에 있어서는 탄소 공급원으로서 전분을 사용하거나 또는 전분의 가수분해물질을 사용하여 발효시키는 제조방법에 관한 것이다.
발효로부터 얻은 분자량이 큰 다당류나 생중합체(biopolymer)들은 이들이 수성 매질에서 갖고 있는 조밀성, 점착성, 안정성 때문에 공업적으로 많은 분야에 응용되고 있어, 그 용도가 증가하는 추세에 있다. 또, 크산탄(Xanthane) 고무는 예외적으로 유동학적 성질(rheological properties)이 있기 때문에 건축물, 회화, 종이, 직물, 화장품, 음식물, 농업, 수처리, 굴착 및 석유 채취 등 다양한 분야에 사용되고 있다.
생중합체들은 수성 자양매질내에서 미생물의 호기성 배양을 통하여 얻을 수 있다.
크산탄 고무는 크산토모나스류의 박테리아에 의해 얻어질 수 있다. 이와같은 류의 생중합체들은 매우 다양한 미생물들로부터 얻을 수 있는데, 가장 잘 알려진 미생물들로서는 아그로박테리움, 아르트로박테르, 알칼리게네스(숙시노글리칸), 슈도모나스(레반), 리조븀, 스클레로듐(스클레로글루칸)류에 속하는 미생물 등이 있다. 이러한 다당류들은 분자량이 크며, 그 분자량이 106보다 큰 것이 가장 많다. 그리고 이러한 다당류 들은 글루코오스, 만노오스, 갈락토오스, 람노오스, 글루쿠론산, 만뉴론산, 굴루론산 단위로 구성되어 있으며, 경우에 따라서는 아세트산염과 피루브산염 유도체를 포함하기도 한다. 이러한 특수한 구조와 그의 성질은 예를들면, 저서[Industrial Gums-Whistler-2nd Edition, 제XXI-XXIII장 (1973)]에 기술되어 있다.
발효에 의한 다당류의 제조에 관해서는 수많은 논문이 있다. 크산탄 고무의 생산을 위한 제조방법은 예를들면 US-A-3 020 206, 3 251 749, 3 391 060, 3 271 267, 3 427 226, 3 433 708, 3 455 786, 3 485 719, 3 599 280, 4 154 654, 4 282 321등의 특허 문헌에 기술되어 있다.
수성 자양매질은 다양한 성장 발육을 위한 원소들 이외에, 특히 탄소 공급원으로서 동화할 수 있는 탄수화물을 포함하고 있다. 적합한 탄수화물들로는 글루코오스, 수크로오스, 프룩토오스, 말토오스, 락토오스, 용해성 전분 및 그의 가수분해물질 등이 해당된다.
천연 전분이 비록 적당한 탄소 공급원으로 기술되어 있더라도, 글루코오스와 같은 단당류에 비해서 발효 싸이클이 상당히 길기 때문에 어쩔 수 없이 불편함을 감수해야 한다. 게다가 미생물은 환원제인 설탕의 전량을 소모시킬 수 없다. 발효후 남아있는 설탕의 존재는 순조로운 반응분위기를 나쁘게 하는 다당류의 분리전에 발효전의 배양액을 분해시킬 수 있는 오염원을 증가시키는 한편, 열처리에 의한 저온살균 및 경우에 따라서는 정제하는 동안에 생성물을 착색시킬 위험이 있다.
본 발명은 탄소공급원으로서 전분을 사용하여, 글루코오스나 글루코오스를 상당량 함유하고 있는 전분의 가수분해물을 가지고 얻을 수 있는 생산성과 비교해 볼 때 적어도 동등한 생산성을 갖는 경제적인 발효방법을 제공함을 주요목적으로 한다.
이미 알려진바로는, 다당류들은 전분을 효소에 의해 가수분해하는 동시에, 미생물 생산자를 사용하여 발효시킴으로써 경제적인 방법으로 생산될 수 있다. 이 방법은 뜻하지 않게도 천연 전분에서 얻을 수 있는 다당류에 비해서 보다 개선된 유동학적 성질을 갖는 다당류를 얻을 수 있다. 이 방법의 또 다른 장점으로는 발효기간이 줄어들고, 작은 분자량을 갖는 덱스트린 잔류물의 생성을 억제하며 보다 나은 생산성을 갖고 있다.
동화가 가능한 탄소 공급원으로서 전분을 함유하고 있는 수성자양매질 속에서 미생물의 호기성 발효에 의한 본 발명의 다당류 제조방법은 적어도 하나의 당화 전분 분해효소를 추가로 존재시켜 발효시킴을 특징으로 하고 있다.
본 발명에서 탄소 공급원으로 사용되는 전분은, 곡물에서부터 나온 전분, 다시말해 밀, 옥수수, 수수속 쌀, 타피오카(tapioca), 호밀, 귀리 등에서 나온 전분 등과, 감자에서 나온 전분과 같은 땅속줄기의 전분등 어떠한 전분이라도 좋다.
전기의 "전분"에는 수중분산상태로 있는 천연 전분과 유체화된 전분(fluidified starch)으로서의 불완전 가수분해로 생성되는 전문 가수분해물, 그리고 녹말시럽과 덱스트로오스(dextrose)를 다량 함유하고 있는 가수분해물들도 포함된다. 녹말의 가수분해물은, 덱스트로오스 당량(D.E)으로 표시되는 가수분해 정도, 올리고사카라이드의 함유량, 그리고 다당류의 함유량이 많고 적음에 따라 서로 구별된다. 유체화된 전분은 D.E값이 약 3 내지 20에 속하고, 보통은 50% 내지 95%의 다당류를 함유하고 있는데, 그 중합도는 G7(글르코오스 7단위)이상이다. 낮은 D.E값을 갖는 전분 시럽이나 포도당 시럽은 약 20 내지 68사이의 D.E값을 가지며, 중합도가 G7 이상인 다당류를 10% 내지 50% 함유하고 있다. 전분 가수분해물 또는 덱스트로오스를 다량 함유하고 있는 시럽들은 다당류의 함유량이 90% 내지 98%일 수 있는 D.E값을 갖고 있다. 전분 가수분해물의 제조방법은 당기술에서 공지이다. 통상적으로, 유체화된 전분과 전분 시럽들은 산을 사용하는 가수분해 및/또는 액화 α아밀라아제를 사용하는(경우에 따라서는 β아밀라아제를 뒤이어서 사용하는) 효소에 의한 가수분해로 얻어질 수 있다. 포도당을 과량 함유하는 가수분해물을 제조하기 위하여, 액화 β아밀라아제를 작용시키고 난 후, 아밀로글루코시다아제라고 일컬어지는 글루코아밀라아제와 같은 당화 효소를 작용시키는 2단계의 과정을 통하여 변형시키는 경우가 매우 흔하다.
본 발명의 실제적인 제조방법에서는 바람직하게는 전분시럽을, 보다 바람직하게는 유체화된 전분을 사용한다. 글루코오스를 다량 함유하고 있는 가수분해물을 사용하면, 아밀로글루코시다아제가 최대 활성을 갖는 조건인 온도 50℃ 이상, pH 4.5 내지 5와 동일한 조건에서도 긴 공정의 당화작용을 미리 작용시켜야 하므로 경제적인 측면에서 볼 때 별로 관심을 끌지 못한다.
전분과 그의 가수분해물은 정제되지 않은 상태로 살균후 직접 본 발명의 제조방법에 사용될 수 있다. 물론 말토덱스트린과 같은 정제된, 농축된 또는 무수의 상품화된 것을 사용할 수 있다.
발효매질에 대하여 1 내지 15중량%의 포도당을 생산하는 데 필요한 양 만큼의 전분이 초기 발효 매질속에 존재한다. 건조된 상태의 천연 전분으로 환산하면, 전분의 적합한 양은 발효매질의 5 내지 200g/l, 바람직하게는 10 내지 150g/l가 될 수 있다.
본 발명의 방법에 있어서 높은 분자량을 갖는 다당류의 미생물 생산자를 함유하고 있는 발효매질에 가해주는 당화를 위한 전분 분해효소는 전분의 덱스트린을 글루코오스와 말토오스로 변형시킬 수 있다. 당화를 위한 효소들로서는, 바실루스 서브틸리스 바르 아밀로사카리티엔스(Bacillus subtilis var. amylosaccharitiens)의 α-아밀라아제와 같은 α-당화 아밀라아제, 세균성 α-아밀라아제, β-아밀라아제, 글루코아밀라아제, 이소아밀라아제, 및 풀룰라나아제(pullulanase)를 들 수 있다. 이러한 효소들은 각기 단독으로, 또는 이들의 혼합물 상태로 사용될 수 있다.
바람직하게는 높은 특이성을 갖는 글루코아밀라아제를 사용하는 것이 좋다. 글루코아밀라아제는 아스페르질루스(Aspergillus), 엔도미세스(Endomyces) 또는 리조푸스(Rhizopus)류에 속하는 균성의 모든 글루코아밀라아제일 수 있다. 특히 탄소 공급원으로서 천연 전분을 사용하는 경우에는, 당화효소와 더불어 액화효소를 사용하는 것이 가능하며, 그 예로서 액화 α 아밀라아제-β 아밀라아제또는 액화 α 아밀라아제-글루코아밀라아제의 혼합물이 있다. 공업적으로 효소를 제조하는 방법은 문헌[Encycl. of Pol. Sc. Vol 6, pp46-53]에 기술되어 있다.
전분의 당화와 유체화를 위하여는 각기 당화를 위한 전분 분해효소, 경우에 따라서는 액화를 위한 전분 분해효소를 필요한 양만큰 발효매질속에 첨가한다. 이때 사용되는 최소량은 효소의 활성, 매질중에 존재하는 전분의 양과 D.E값 등에 따라 좌우되며 이는 당업자에 의해 쉽게 결정될 수 있다. 일반적으로는, 건조 물질로 환산한 전분 1g당 0.02 내지 4, 바람직하게는 0.1 내지 2의 효소 활성 단위를 제공할 만큼 충분한 양을 사용한다. 당화 효소의 예로서, 글루코아밀라아제의 일종인 노보 이더스트리(NOVO INDUSTRY)사의 제품 AMG 200L
Figure kpo00001
을 발효매질중에 존재하는 액화된 전분에 함유된 고체의 중량을 기준으로 0.01 내지 2중량%, 바람직하게는 0.05 내지 1중량%의 양으로 첨가할 수 있다.
본 발명의 방법은 미생물을 사용하는 탄수화물의 발효에 의해 외세포질의 모든 다당류를 생산하는데 응용될 수 있다. 외세포질 다당류를 생산할 수 있는 수 많은 미생물들로는, 박테리아, 효모군, 균류, 해조류 등이 있는데 그중에서도 예를들면 다음과 같다.
-크산토모나스 베고니아에(Xanthomonas begoniae), 크산토모나스 캄페스트리스(Xanthomonas Campestris), 크산토모나스 카로타에(Xanthomonas carotae), 크산토, 모나스 헤데라에(Xanthomonas hederae), 크산토 모나스 인카나에(Xanthomonas incanae), 크산토모, 나스 말바세아룸(Xanthomonas malvacearum), 크사토, 모나스 파파베리콜바(Xanthomonas papavericola), 크산토모나스 파세올리(Xanthomonas phaseoli), 크산토모나스 피시(Xanthomonas pisi), 크산토모나스 바스쿨로룸(Xanthomonas vasculorum), 크산토모나스 베시 카토리아(Xanthomonas vesicatoria), 크산토모나스 비티안스(Xanthomonas vitians), 크산토모나스 펠라르고니이(Xanthomonas pelargonii)와 같이 크산토모나스류에 속하고 특히 문헌[Bergey's manual of determinative bacteriology(8th ed., 1974, Williams N. Wilkins C Baltimore)]에 기술되어 있는 종에 속하는 박테리아류 ; 아르트로박테르(Arthrobacter)류의 박테리아, 특히 아르트로박테르 스타빌리스(Arthrobacter stabilis), 아르트로박테르 비스코수스(Arthrobacter viscosus)종 ; 에르위니아(Erwinia)류 ; 아조토박테르(Azotobacter)류, 특히 아조토박테르인디쿠스(Azotobacter indicus)종 ; 아그로박테리움(Agrobacterium)류, 특히 아그로박테리움 라디오박테르(Agrobacterium radiobacter), 아그로박테리움 로지게네스(Agrobacterium rhozigenes), 아그로박테리움 투메파시엔스(Agrobacterium tumefaciens)종 ; 알칼리게네스(Alcaligenes)류, 특히 알칼리게네스파에칼리스(Alcaligenes faecalis) ; 슈도모나스(Pseudomonas)류, 특히 슈도모나스 메타니카(Pseudomonas methanica) ; 코리네박테리움(Corynebacterium)류, 바실루스(Bacillus)류, 특히 바실루스 폴리믹사(Bacillus polymyxa) ;
-스클레로티움(Sclerotium)류에 속하는 균류, 특히 스클레로티움 글루카니쿰(Sclerotium glucanicum), 스클레로티움 롤프시이(Sclerotium rolfsii) 또는 플레크타니아 옥시덴탈리스(Plectania occidentalis)종.
-한세눌라 캅술라타(Hansenula capsulata)종과 같은 한세눌라류에 속하는 효모균.
본 발명에서 사용되는 탄소 공급원과 전분 분해효소외에, 발효매질과 발효조건들은 사용되는 각 미생물에 따라 문헌에서 기술하고 있는 것 중에서 선택하여 사용될 수 있다. 적당한 발효매질에 관해서는 예를들면, 문헌[Chemicals by fermentation-Sydney J. Gutcho-Noyes Data Corp, 1973]에 기술되어 있다.
전형적인 수성 발효매질은 탄소 공급원 이외에도, 유기질소 및/또는, 옥수수(CSL) 및/또는 콩에서 얻은 용해성 추출액, 효모균 추출액, 펩톤, 젤라틴, 카제인, 염화암모늄, 질산암모늄, 탄산암모늄, 황산암모늄과 같은 암모늄염, 질산나트륨, 질산칼륨 등과 같은 질산염 등 무기질소의 공급원을 함유하고 있다. 그리고 발효 매질은 발효 개시시 또는 발효중 pH 조절을 위해 도입되는 동화 가능한 인의 공급원을 예를들면 PO4-이온의 형태로 함유할 수 있으며, 또한 황산마그네슘, 아세트산 마그네슘, 염화마그네슘, 질산마그네슘 등과 같은 마그네슘 공급원 및 사용되는 미생물의 종류에 따라 좌우되는 성장 및 번식을 위한 미량의 필스 회유 원소(essential oligoelemeent)도 함유할 수 있다.
이러한 방법을 실행하기 위한 실제적인 양태는 현재 나와있는 문헌을 참조하면 되는데, 특히 크산탄 고무의 제조방법을 출원한 특허에 기술되어 있는 방법을 참조하면 된다. 일반적으로는, 예를들면 1ℓ들이 삼각 플라스크안에서 접종하여 얻은 배양물을 20ℓ-실험실용 발효기속에서 중간 배양을 통하여, 미생물을 공지의 방법으로 발효매질속에 도입한다.
당업자에게 공지인 접종액 또는 중간 배양물의 제조방법은 예를들면 프랑스공화국 특허 FR-A-2 414 555에 기술되어 있다.
다음, 수일동안 매질에 공기를 통해주고 교반하여 한단계 또는 여러 단계의 성장과 생성을 거듭하게 함으로써 발효를 수행한다. 성장 매질과 생성 매질은 서로 동일한 조성을 가질 수도 있고 서로 다른 조성을 가질 수도 있다. 수용 가능한 백분율의 다당류를 생산하는데 필요한 배양온도 및 시간은 자연히 사용되는 미생물에 따라 다르다. 일반적으로 배양온도는 약 30℃±10℃이다. 대부분의 경우 pH는 6.0 내지 7.5, 바람직하게는 6.5 내지 7.2의 법위내에서 유지된다. 필요하다면, 소오다. 수산화칼륨, 암모니아 등의 알칼리성 반응물을 매질속에 주입시키는 pH 조절 시스템을 사용할 수 있다. 그러나 어떤 경우에 있어서는 낮은 pH의 공정에서 수율이 최적일 수도 있다. 예를들면, 스클레로글루칸(scleroglucane)을 생산할 때는 초기 pH가 3.5 내지 5.5인 공정에서 수율이 최적이다(FR-A-1 386 287).
빠른 발효를 위해서는, 박테리아 배양을 촉진시키기 위해 필요한 사용 가능한 정확한 산소량을 공급해 주기 위하여 발효 매질에 충분히 공기를 통해주고 이를 충분히 교반해 주는 것이 필수적이다. 발효에 필요한 산소의 양은 발효 조건 및 산소 이동조건에 적합하도록 통상적인 방법으로 조절된다. 이러한 관점에서 본 발명의 제조방법에서는 EP-A-58364, EP-A-98474, EP-A-187092에 기술된 것과 같이, 에멜션 상태의 매질에서 발효시킨다는 점을 주목할 만하다.
발효가 완전히 끝나면, 다당류를 함유하고 있는 배양액을 공지의 방법으로 처리한다. 일반적으로는 미생물세포를 살균하기 위하여 저온 살균한다. 원한다면 유동학적 성질, 투명도 및 여과적성을 개량하기 위해 배양액을 열처리 및 또는 효소처리 및/또는 여과처리한다. 어떤 경우에 있어서는, 모든 통상적인 방법으로 얻어질 수 있는 배양액의 농도로 제조하는 것이 오히려 유리할 수 있다.
다당류는 이 다당류가 불용성인 용매를 이용하여 침전되는 등의 모든 사용 가능한 방법을 통하여 배양액으로부터 분리될 수 있으며, 예를 들면, 저급알콜, 바람직하게는 이소프로판올 및/또는 적당한 무기염을 사용할 수 있다. 침전된 다당류는 여과, 세척, 건조 및 분쇄된다.
상술한 방법은 발효 용기속에 살균된 매질을 불연속적 또는 연속적으로 주입시킴으로써 불연속적 또는 연속적으로 확실히 수행될 수 있다.
상술한 방법은 전부 또는 전분의 분해에 의해 생성된 단당류 및 이당류를 가수분해 가능한 효소의 존재하에, 전분으로부터 기인하는 탄소화물 공급원을 함유하는 매질을 미생물을 이용하여 발효시켜 생중합체를 제조하는 특수한 제조방법에 관한 것이며, 본 발명 그 자체는 발효매질로 명시된 화합물이나 특수한 수행방식에만 국한된 것이 아니다.
발효시 생성되는 모든 기포 및 다당류 분말은 수성 콜로이드로 알려진 모든 응용에 사용될 수 있다. 배양액을 희석시키거나 또는 가루를 용해시켜 수득한 수용액은 종래 기술에 의한 제조방법에 따라 천연 전분이나 액화된 전분을 사용하여 생산한 다당류를 똑같은 농도에서 희석하여 얻은 수용액보다 우수한 유동학적 성질을 갖는 다는 것이 밝혀졌다.
실시예를 들어 본 발명을 설명한다.
[실시예 1]
[접종물의 제조]
먼저 코산토모나스 캄페스트리스를 튜브모양의 한천 위에다가 고착시켜 배양한 후, 교반할 수 있는 플라스크내부에 효모균추출액, 맥아 추출액, 박토펩톤을 함유하는 매질 100㎖와 10g/ℓ의 밀 전분을 넣는다. 살균후 접종한 매질을 28℃에서 24시간 배양한다. 플라스크 한개의 내용물을 15ℓ의 발효매질에 접종할 수 있다.
[유체화된 천연전분의 제조]
건조물질 30중량%를 함유하는 밀 전분액을 준비한다. pH를 7로 조정하고, 건조물질로 환산하여 전분의 0.15중량% 비율로 유체화 효소(TERMAMYL 120 L
Figure kpo00002
-노보 인더스트리)를 가한다. 온도를 85℃까지 올리고 30분동안 이 온도를 유지한다. 유체화된 전분은 121℃에서 30분간 살균한다.
[발효]
[시험 A]
20ℓ들이 발효기에 하기 조성을 가지는 살균된 생성매질 15ℓ를 제조한다:
전분(상기 제조된 것) 45g/l(건조물질)
콩가루 5.1g/l
MgSO4·7H2O 0.25g/l
증류수 q.s.p.1ℓ
pH는 7로 조절함.
글루코아밀라아제(노보 인더스트리의 제품인 AMG 200L
Figure kpo00003
)를 건조물질로 환산한 전분에 대해 1%의 비율로 가한다. 효소를 가한 후 즉시 상기 제조된 접종물을 사용하여 발효매질을 접종한다.
이때의 온도는 28℃로 조절되고 pH는 소오다를 자동으로 가하여 6.8 내지 7.0으로 유지시킨다. 발효기내 주입되는 공기는 초기에는 40VVH로 시작하여 매질의 점도가 증가하기 시작할 대 55VVH로 증가시킨다. 매질을 3단 날개를 가진 러쉬톤(Rushton)으로 200 내지 400rpm의 속도로 교반한다.
발효매질내 설탕이 더 이상 존재하지 않게될 때 발효를 정지한다. 배양액을 저온살균후, 다당류를 이소프로판올을 가하여 침전시키고, 여과한 다음 120℃에서 30분간 건조시킨다.
[시험 B(비교)]
생성매질에 글루코아밀라아제를 첨가하지 않는 것을 제외하고는 시험 A와 동일한 조건으로 시험을 수행한다. 매질내 설탕 잔류물의 농도가 더 이상 변하지 않을때 발효를 정지시킨다.
시험 A와 시험 B의 각 시험 동안에, 매질내 남아 있는 전분의 양을 측정하기 위하여 일정간격으로 배양액의 견본을 채취한다. 이 측정은 전분을 산에 의해 가수분해 시킨 후 고성능 액체 크로마트그래피로 행해진다. 또한 매질의 점도도 측정한다(점도계 Brookfield, needle 4,30rpm, 20℃). 이 측정 결과를 제1도에 그래프로 나타내었다. 제1도에서 A,A1 및 B,B1 곡선은 시험 A 및 시험 B 각각의 발효시간(D)의 함수로써 잔존하고 있는 전분의 양(S)을 g/l로, 매질의 점도(V)를 mPa.s로 표시하였다. 발효에 대한 결과는 다음과 같다.
시험 A 시험 B
발효기간 50h ＞66h
발효후 잔존하는 설탕 0 ＞2g/l
침전된 건조물질 31.3g/㎏ 29.2g/㎏
천연전분의 수율 69.6% 64.9%
0.2% 농도의 분말을 증류수 속에 희석시킨 수용액에 대하여 각 경우에 있어 생성물의 점도를 측정하였다(Brookfield needle 1,20℃).
시험 A 시험 B
6t/min 600mPa.s 350mPa.s
30t/min 190mPa.s 135mPa.s
[실시예 2 및 3]
동일한 배양물 및 동일한 조건하에 제조된 유체화된 전분으로 실시예 1에 기술된 방법의 발효를 수행한다. 발효 매질을 만들고 난 후, 건조물질의 전분에 대하여 효소 AMG 200L
Figure kpo00004
0.25%(실시예 2) 또는 0.5%(실시예 3)를 가한다.
결과를 하기에 나타낸다.
실시예 2 실시예 3
침전되는 건조물질 30g/㎏ 29.7g/㎏
발효기간 66h 50h
천연 녹말의 수율 66.7% 66%
점도(mPa.s)
0.2%졸 6t/min 375 575
30t/min 150 192
[실시예 4]
동일한 배양물 및 동일한 조건하에 제조한 유체화된 전분으로 실시예 1에서 기술한 방법대로 발효를 수행한다.
생성 매질에 대한 조성은 다음과 같다.
유체화된 전분 100g/l
천연 콩가루 7.0g/l
MgSO4·7H2O 0.25g/l
증류수 q.s.p.1ℓ
생성매질은 만든 후 접종하고, 건조물질의 전분에 대하여 0.5%의 글루코아밀라아제(AMG 200L
Figure kpo00005
)를 가한다. 발효조건은 실시예 1에서와 동일하다.
비교시험으로서, 글루코아밀라아제를 넣지 않고 그 밖에 조건을 동일하게 하여 실험하여 하기의 결과를 얻는다.
실시예 4 비교시험
침전되는 건조물질 54g/㎏ 49.5g/㎏
발효기간 130h ＞160h
발효후 잔존하는 설탕 0 ＞15g/l
전분의 수율 54 49.5
비교시험에서는 잔존 설탕이 많아서 추출할 수 없었으므로 점도를 측정하지 않았다.

Claims (10)

  1. 하나 이상의 당화 전분 분해효소의 존재하에 발효시키는 것을 특징으로 하는, 탄소 공급원으로 전분을 함유하는 수성 자양매질에서 호기성 미생물의 발효에 의한 다당류의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 전분의 사용량을 발효매질에 비하여 1% 내지 15%의 글루코오스를 생산하는데 필요한 양 만큼 사용하는 것을 특징으로 하는 다당류의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전분이 유체화된 전분류 및 전분시럽 중에서 선택됨을 특징으로 하는 다당류의 제조 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전분이 천연 전분임을 특징으로 하는 다당류의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 당화 효소 이외에 액화 효소를 첨가함을 특징으로 하는 다당류의 제조 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 당화 효소가 α-아밀라아제, β-아밀라아제, 글루코아밀라아제, 이소아밀라아제, 풀룰라나아제및 이들의 혼합물 중에서 선택됨을 특징으로 하는 다당류의 제조 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 당화 효소를 건조물질로 환산한 전분 1g당 효소 활성 단위 0.02 내지 4가 되도록 충분한 양으로 사용함을 특징으로 하는 다당류의 제조 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 당화 효소가 글루코아밀라아제이고, 그 사용량이 전분내에 함유된 고체 중량을 기준으로 0.01 내지 2중량%, 바람직하게는 0.05 내지 1중량%임을 특징으로 하는 다당류의 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서, 당화 효소를 전분 1g당 효소 활성 단위 0.1 내지 2가 되도록 충분한 양으로 사용함을 특징으로 하는 다당류의 제조 방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 미생물이 크산토모나스류, 알칼리게네스류, 아그로박테리움류, 아르트로박테르류, 아조토박테르류, 슈도모나스류, 코리네박테리움류에 속하는 박테리아군, 스클레로티움류의 균류 그리고 한세눌라류의 효모류에서 선택됨을 특징으로 하는 다당류의 제조 방법.
KR1019880016130A 1987-12-04 1988-12-03 다당류의 제조방법 KR960002873B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8716855 1987-12-04
FR8716855A FR2624135B1 (fr) 1987-12-04 1987-12-04 Procede de production de polysaccharides
FR87/16855 1987-12-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR890010208A KR890010208A (ko) 1989-08-07
KR960002873B1 true KR960002873B1 (ko) 1996-02-27

Family

ID=9357475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019880016130A KR960002873B1 (ko) 1987-12-04 1988-12-03 다당류의 제조방법

Country Status (17)

Country Link
US (1) US5610037A (ko)
EP (1) EP0319372B1 (ko)
JP (1) JPH0630600B2 (ko)
KR (1) KR960002873B1 (ko)
CN (1) CN1058753C (ko)
AT (1) ATE92532T1 (ko)
AU (1) AU617727B2 (ko)
BR (1) BR8806349A (ko)
CA (1) CA1340727C (ko)
DE (1) DE3882932T2 (ko)
DK (1) DK672688A (ko)
ES (1) ES2059553T3 (ko)
FR (1) FR2624135B1 (ko)
IE (1) IE61220B1 (ko)
MX (1) MX169586B (ko)
NZ (1) NZ227160A (ko)
ZA (1) ZA888962B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100892359B1 (ko) * 2008-05-13 2009-04-08 (주)큐젠바이오텍 감귤박을 탄소원으로 첨가한 배지에서 스클레로티움 속의 배양을 통한 스클레로글루칸의 제조방법

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0392687B1 (en) * 1989-04-12 1995-08-16 Zeneca Limited Polymer production
JP2855600B2 (ja) * 1993-11-08 1999-02-10 信越化学工業株式会社 キサンタンガムの発酵生産方法
US6268493B1 (en) 1998-08-07 2001-07-31 Center For The Application Of Molecular Biology To International Agriculture Preparation of cellobiuronic acid from polysaccharide
BRPI0406309F1 (pt) * 2004-11-05 2021-03-23 Empresa Brasileira De Pesquisa Agropecuaria Embrapa Clima Temperado processo de produção de biopolímero tipo xantana, biopolímero obtido, seus usos; meio de cultura para crescimento de xanthomonas e uso da mesma para produção de biopolímero
WO2007061102A1 (ja) 2005-11-28 2007-05-31 Biomedical Research Group Inc. 発酵及び培養方法、植物発酵エキス、植物発酵エキス配合物、リポ多糖製造方法並びにリポ多糖
BRPI0804835A2 (pt) * 2008-11-06 2011-05-24 Quantas Biotecnologia S.A. processo industrial contìnuo para produção de polissacarìdeo sob a forma de caldo concentrado base água
EP2663294B1 (en) 2011-01-11 2015-09-30 Capsugel Belgium NV New hard capsules comprising pullulan
CN104388493B (zh) * 2014-11-30 2017-07-04 内蒙古阜丰生物科技有限公司 一种提高黄原胶生产转化率的方法
TWI639388B (zh) * 2016-10-26 2018-11-01 財團法人食品工業發展研究所 製備減糖果汁的方法
CN110678170A (zh) 2017-04-14 2020-01-10 比利时胶囊公司 普鲁兰多糖胶囊
CA3059529A1 (en) 2017-04-14 2018-10-18 Capsugel Belgium Nv Process for making pullulan
CN110904171A (zh) * 2019-12-31 2020-03-24 内蒙古阜丰生物科技有限公司 低酒精残留黄原胶产品的制备工艺

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3427226A (en) * 1966-01-27 1969-02-11 Kelco Co Process for preparing polysaccharide
US3868307A (en) * 1971-10-15 1975-02-25 Hiram Walker & Sons Inc Production of distillers yeast
US4032403A (en) * 1974-07-17 1977-06-28 Kabushiki-Kaisha Hayashibara Selbutsukagaku Kenkyujo Process for the production of saccharified starch products wherein maltose is the predominant constituent
DE2560532C2 (ko) * 1974-11-26 1988-11-10 Takeda Chemical Industries, Ltd., Osaka, Jp
US4186025A (en) * 1975-09-25 1980-01-29 Merck & Co., Inc. Aqueous polysaccharide composition
FR2328770A1 (fr) * 1975-10-23 1977-05-20 Santerre Orsan Nouveau procede de production d'un polysaccharide par fermentation
US4230806A (en) * 1977-06-07 1980-10-28 Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. Process for the production of microbial protein and lipid from vegetable carbohydrates by culture of microbes
US4251633A (en) * 1979-06-11 1981-02-17 Orlowski David C Multi-stage continuous system for production of heteropolysaccharides
US4316956A (en) * 1980-02-06 1982-02-23 Novo Industri A/S Fermentation process
US4355106A (en) * 1981-01-12 1982-10-19 George Weston Limited Continuous process for the production of gelable exopolysaccharide
JPS59203498A (ja) * 1983-05-02 1984-11-17 Nakano Vinegar Co Ltd 酸性ヘテロ多糖類ａｍ−２
FR2551087B1 (fr) * 1983-08-30 1986-03-21 Rhone Poulenc Spec Chim Procede de traitement d'une solution de polysaccharide et son utilisation
GB8333797D0 (en) * 1983-12-19 1984-01-25 Searle & Co Starch utilization
JPS6192592A (ja) * 1984-10-12 1986-05-10 Norin Suisansyo Shokuhin Sogo Kenkyusho 分岐サイクロデキストリンの製造方法
US5175278A (en) * 1985-06-28 1992-12-29 Merck & Co., Inc. Heteropolysaccharide S-657
US4868293A (en) * 1985-08-06 1989-09-19 Getty Scientific Development Company Polysaccharide polymer made by xanthomonas
AU611159B2 (en) * 1987-03-06 1991-06-06 Board Of Regents, The University Of Texas System Microbial cellulose modified during synthesis

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100892359B1 (ko) * 2008-05-13 2009-04-08 (주)큐젠바이오텍 감귤박을 탄소원으로 첨가한 배지에서 스클레로티움 속의 배양을 통한 스클레로글루칸의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
DE3882932D1 (de) 1993-09-09
CN1058753C (zh) 2000-11-22
AU617727B2 (en) 1991-12-05
ES2059553T3 (es) 1994-11-16
IE61220B1 (en) 1994-10-19
EP0319372B1 (fr) 1993-08-04
JPH0630600B2 (ja) 1994-04-27
FR2624135A1 (fr) 1989-06-09
ATE92532T1 (de) 1993-08-15
AU2654888A (en) 1989-06-08
KR890010208A (ko) 1989-08-07
BR8806349A (pt) 1989-08-22
JPH029385A (ja) 1990-01-12
IE883614L (en) 1989-06-04
FR2624135B1 (fr) 1990-04-13
ZA888962B (en) 1989-08-30
CA1340727C (fr) 1999-09-07
NZ227160A (en) 1991-06-25
EP0319372A1 (fr) 1989-06-07
MX169586B (es) 1993-07-13
DK672688A (da) 1989-06-05
DK672688D0 (da) 1988-12-02
DE3882932T2 (de) 1994-02-24
CN1035131A (zh) 1989-08-30
US5610037A (en) 1997-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cadmus et al. Synthetic media for production of quality xanthan gum in 20 liter fermentors
KR960002873B1 (ko) 다당류의 제조방법
SU735177A3 (ru) Способ получени пуллулана
Scheepe-Leberkühne et al. Optimization and preliminary characterization of an exopolysaccharide synthezised by Enterobacter sakazakii
US3391060A (en) Process for producing a polysaccharide
US4394447A (en) Production of high-pyruvate xanthan gum on synthetic medium
CA1174993A (en) Clarification of polysaccharide-containing fermentation products
US4355106A (en) Continuous process for the production of gelable exopolysaccharide
US4154654A (en) Method for preparing polysaccharides
JPH051718B2 (ko)
US3391061A (en) Process for producing polysaccharides
US3856625A (en) Process for the production of polysaccharide
US5231016A (en) Microbiological production of itaconic acid
US3433708A (en) Process for producing a polysaccharide
EP0007690B1 (en) Process for the production of a polysaccharide
GB1564020A (en) Method of producting a polysaccharide through fermentation and the product obtained thereby
US4282321A (en) Fermentation process for production of xanthan
US5756317A (en) Production of heteroplysaccharide biopolymers with xanthomonas in oil-in-water emulsion
US2673828A (en) Preparation and use of polysaccharide-producing enzyme
US4298725A (en) Process for the preparation of polysaccharide 9
US3455786A (en) Process for the production of polysaccharide gum polymers
US5017479A (en) Process for multiplication of polysaccharide-producing microorganisms and use thereof in a polysaccharide production process
US3806419A (en) Preparing pullulanase enzyme
KR890001287B1 (ko) 발효방법 및 이에 따라 생산된 탈아세틸화된 헤테로폴리사카라이드
EP0189959B1 (en) Process for the preparation of polysaccharide aqueous solutions

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
G160 Decision to publish patent application
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20100211

Year of fee payment: 15

EXPY Expiration of term