WO2007077959A1 - 乾燥微生物菌体の製造方法 - Google Patents

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WO2007077959A1
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microbial cells
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Hidetsugu Nakazawa
Togo Hotta
Hiroyuki Sato
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Ajinomoto Co., Inc.
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    • C12P13/04—Alpha- or beta- amino acids
    • C12P13/08—Lysine; Diaminopimelic acid; Threonine; Valine

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing dried microbial cells by heat-treating microbial cells such as various fermented cells and activated sludge without degrading the quality.
  • the microbial cells in the fermentation broth are concentrated by membrane filtration or a centrifugal separator, and the obtained microbial cell body fluid is sprayed into a fluid dryer to dry.
  • Patent Document 1 Japanese Laid-Open Patent Publication No. 5-1 2 3 1 6 5
  • a suspension of amino acid-fermenting bacteria is dried using a rotary disk evaporator, and then a sealed dryer is used.
  • a further drying method is disclosed. This is flaked to improve the handling of dry microbial cells, which were conventionally fine powder, and both are heated at high temperature for 1 hour or more using steam in both stages of drying. . Disclosure of the invention
  • the present inventors have intensively studied to produce these dry microbial cells by an inexpensive heat treatment method that solves these problems and does not deteriorate the quality of the microbial cells, and that does not have a problem of pulverization. did.
  • the raw material is continuously put on a screw that can be mixed, kneaded, and heated while the raw material is quickly conveyed using an extruder, and the raw material temperature in the screw is extremely high (20 0 ⁇ 4 5 0 ° C) under the moment ( ⁇ 30 seconds)
  • the treatment was performed in the hot state. Specifically, the raw material is heated quickly with a temperature gradient from the inlet, and is quickly conveyed in the screw.
  • the raw material that has reached the screw outlet is kept in the atmosphere (1 atm) without applying pressure. Ultra high temperature instantaneous heating was performed by the release method.
  • the important point in this heat treatment is to open the system without attaching the die (opening adjustment valve) at the tip of the Ex-Luder screw so that pressure is not applied to the heated raw material at the outlet tip. There is. As a result, for the first time, it is possible to achieve heating at such an ultra-high temperature (20 to 4 to 5 (TC) (1 to 30 seconds).
  • a screw (opening adjustment valve) is attached to the screw outlet, and the heated raw material passes through the slit to adjust the tip pressure and residence time for sterilization, but pressure is applied to the tip.
  • the residence time is long, and when heated under an extremely high temperature (2 00 to 45 ° C.), the microbial cell protein is almost burnt and cannot function as a protein at all.
  • the present invention has been made on the basis of these findings.
  • Microbial cells are fed into an excavator and the product temperature is set at 200 to 45 ° C.
  • the present invention provides a method for producing dried microbial cells characterized by heat treatment for 1 to 30 seconds.
  • the heat treatment method according to the present invention can solve many problems so far, and thus can be said to be a very effective drying method with merit.
  • the apparatus used for the manufacturing method of the present invention is not particularly limited.
  • An apparatus that can be heat-treated at a predetermined temperature and given a predetermined heating time can be used.
  • An example of a realistic apparatus is an EX-RUDER.
  • the X-Luder is not limited as long as it can be heated to 200 to 450 ° C, and a commercially available product can be used as it is or after being modified.
  • microbial cells are heated at about 200 to 450 ° C. for about 1 to 30 seconds, but the temperature of 200 to 450 ° C. is strictly the product temperature.
  • a preferable heating temperature is about 250 to 400 ° C (product temperature), more preferably 250 ° C to 370 ° C, and particularly preferably 280 ° C to 350 ° C.
  • the preferable heating time is about 1 to 20 seconds, more preferably 5 seconds to 15 seconds, and particularly preferably about 2 to 10 seconds.
  • the heating time can be controlled by adjusting the heater mounted on the extruder, and the heating time can be controlled by adjusting the microbial cell charging speed and the screw rotation speed.
  • the microbial cell used as a raw material in the present invention is a fermentation of various amino acids such as glutamic acid, glutamine, lysine, arginine, phenylalanin, threninin, etc. orynebacteri um g I utamic um, Escherichiaco I i, etc.) Fermented cells grown in order to perform fermentation cells and various nucleic acid fermentations such as inosine, guanosine (B ac ⁇ II ussubti I is, etc.) These include bacteria and activated sludge bacteria. However, other microbial cells such as general bacteria, mold, and yeast can be heat-dried, and the microorganism is not particularly specified.
  • various amino acids such as glutamic acid, glutamine, lysine, arginine, phenylalanin, threninin, etc. orynebacteri um g I utamic um, Escherichiaco I i, etc.
  • Fermentative microbial cells grown in these fermentation processes can usually be made more efficient by using as a raw material what is concentrated and dehydrated by membrane filtration and centrifugation of the fermentation process and using a pressure filter. Heat drying is possible.
  • the moisture content of microbial cells before heating as a raw material is 20-90% (10-80% in solid content), preferably 40-60% (40-60% in solid content) It is.
  • the dried microbial cells obtained by the heat treatment method of the present invention have different moisture contents. It is possible to change the shape. That is, if the water content is less than about 5%, it is powdery, if it is about 5-15%, it is granular,
  • the collected supernatant is further filtered through a 0.45 m cellulose acetate (manufactured by Toyo Roshi Kaisha, Ltd.), and the resulting filtrate is dissolved in a water-soluble protein.
  • WS P water-soluble protein
  • the total amount of the residue was used as a sample for measuring solubilized protein by digestive enzyme (pepsin).
  • pepsin solubilized protein by digestive enzyme
  • the protein content P 1 (%) was determined from the general formula (1) from the total nitrogen amount N 1 (%) in the heat-treated sample by measuring the total nitrogen amount in the microorganism cells.
  • I S P (g) P 1 (g) — WS P (g)
  • the index item [A] is expressed as the ratio of ISP and WSP.
  • Indicator item [A] (gZg) ISP ( g ) ZWS P (g) (4) [001 8]
  • Escherichiaco I WC 1 96 strain (Escherichiaco I i AJ 1 3069 strain, which is a lysine-producing bacterium) Patented Biological Depositary Center, Jiju National Research Institute, deposited with FERMP-1 1 4690 at 1-chome, 1-chome, 1-chome, Tsukuba City, Ibaraki, Japan 305-85 66 Transferred to an international deposit based on the Budapest Treaty on the 29th, and fermented microorganisms in the fermentation process obtained by culturing the accession number FE RM BP-5252) (1 20 ° C, 3 After that, the lysine-producing bacteria were concentrated by ordinary membrane filtration and centrifugation to obtain a lysine bacterium body weight solution (solid content 20%) having a water content of 80%.
  • dehydration was performed from the obtained body fluid of lysin bacteria with a water content of 80% by means of a press filter to obtain a microbial cell cake with a water content of 60%.
  • the residence time was 25 minutes, and dried microbial cells with a moisture content of 5.2% were obtained (Test Zone 1).
  • the microbial cell weight liquid with a water content of 80% and the microbial cell cake with a water content of 60% thus obtained were each subjected to a heat drying treatment with an extruder.
  • the heating time is 15 seconds at 300 ° C (test zone 3), 1 0 seconds (test zone 4), 5 seconds (test zone 5), product temperature 400 ° C for 7 seconds (test zone 6), product temperature 250 ° C for 20 seconds (test zone 7)
  • test zone 3 the heating zone 3
  • Test zone 4 the heating zone 5
  • test zone 5 the heating zone 5
  • test zone 6 the heating zone 5
  • test zone 7 the heating time was performed extremely efficiently.
  • Test Zone 1 shows the results of quality evaluation of dried gin fermented microorganisms.
  • Lysine cells (5.0 g) were heat-treated in 6 N-hydrochloric acid at 103 ° C. for 24 hours, and the released lysine was analyzed using an amino acid analyzer.
  • the dried microbial cells obtained by the heat drying method according to the present invention have almost no coloration and no decrease in lysine in the microbial cell proteins.
  • the dried microbial cells obtained are granular and have never deteriorated the working environment due to fine powder, so they are easy to handle on site.
  • the residence time of heating is as short as 15 seconds, which is 1 / 100th that of the fluidized drying method. Therefore, since the productivity of heat drying is extremely high, a product can be obtained at a low cost.
  • the heating time is 15 seconds (test zone 9), the product temperature is 200 ° C and the heating time is 5 seconds (test zone 10), the heating time is 250 ° C and the heating time is 15 seconds (test zone 1 1), Heating time is 5 seconds at the product temperature of 250 ° C (test zone 1 2), heating time is 15 seconds at the product temperature of 350 ° C (test zone 1 3), and heating time is 5 seconds at the product temperature of 350 ° C.
  • Test zone 1 4 product temperature 400 ° C and heating time 1 5 Second (test zone 15), product temperature 400 ° C and heating time 5 seconds (test zone 16)
  • Table 2 shows the results of the evaluation of [A] ⁇ [B].
  • the [ ⁇ ] value which is a parameter indicating the digestibility of the dry microbial cell protein obtained by the heat treatment method according to the present invention, is the dry microbial fungus obtained by the conventional drying method. It was improved in most test plots compared to body protein. Therefore, the quality of the microbial cell protein was improved simultaneously with the drying of the microbial cell, and it was confirmed that the dried microbial cell protein obtained by the heat treatment method according to the present invention is effective as a feed additive. It was.
  • the dried microbial cells obtained in the present invention have little protein alteration and can be used as feed additives and the like.

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Abstract

[目的]　微生物菌体の品質を低下させることなく、しかも、微粉化の問題がない、安価な微生物菌体の加熱処理方法により、乾燥微生物菌体を製造する方法を開発する。[解決手段]　上記課題は微生物菌体を、２００～４５０℃（品温）で１～３０秒間加熱することを特徴とする、乾燥微生物菌体の製造方法によって解決される。

Description

明細書 乾燥微生物菌体の製造方法 技術分野
本発明は、 各種発酵菌体、 活性汚泥等の微生物菌体を品質を低下させること なく加熱処理することにより乾燥微生物菌体を製造する方法に関するものであ る。 背景技術
発酵ブロス中の微生物菌体は膜ろ過や遠心分離機などによって濃縮し、 得ら れた微生物菌体重液を流動乾燥機内にスプレーして乾燥する方法が一般的であ る。
例えば、 特許文献 1 (特開平 5— 1 2 3 1 6 5号公報） には、 アミノ酸発酵 菌の懸濁液を回転ディスク型蒸発器を用いて乾燥し、 次いで、 密閉型乾燥器を 用いて更に乾燥する方法が開示されている。 これは、 従来微粉であった乾燥微 生物菌体の取扱性を改善するためにフレーク状としたものであり、 2段の乾燥 にいずれも蒸気を用いて、 高温で 1時間以上加熱している。 発明の開示
このように、 従来の微生物菌体乾燥では、 高温で長時間加熱されるため、 乾 燥微生物菌体の品質の低下、 例えば、 乾燥微生物菌体はメイラード反応に伴う 着色が起こりやすく、茶褐色に変色する, また、微生物菌体蛋白中のアミノ酸、 特に、 必須アミノ酸でありながら最も熱に弱いリジンが乾燥時の熱で壊れてし まう。 さらに、 スプレー乾燥では、 微粉化して乾燥されるため微生物菌体は粉 塵となり易く、 取り扱いが困難でしかも粉塵爆発の危険性も考慮する必要が生 ずる。 また、 生産性も低いため乾燥に必要なコストが高くなる。
その他、 取得された微生物菌体重液、 または更に微生物菌体重液をフィルタ 一プレスなどで圧搾ろ過した微生物菌体ケーキをドラムドライヤーで乾燥する 方法もあるが、 設備生産性が低くコスト高である。
本発明者らは、 これらの課題を解決して、 微生物菌体の品質を低下させず、 しかも、 微粉化の問題がない、 安価な加熱処理方法により、 乾燥微生物菌体を 製造するべく鋭意検討した。
その結果、 ェクストルーダーを用いて原材料を迅速に搬送させながら混合、 混練、 加熱ができるスクリュウ上に原材料を連続的に投入し、 スクリュウの中 で原材料の品温が超高温 （2 0 0〜4 5 0 °C) 下で瞬間 （ 〜 3 0秒間）的な加 熱状態で処理を行った。 具体的には原材料を投入口から温度勾配をつけて加熱 しながら、 スクリュウ内で迅速に搬送させ、 スクリュウの出口に到達した原材 料は圧力をかけずに、 そのまま大気 （1気圧） 中に放出させる方法で超高温瞬 間加熱を行った。
ここで、 本加熱処理において重要なポイントは、 ェクス卜ルーダースクリュ ゥ先端にあるダイ （開度調整弁） を取り付けずに開放系にして、 出口先端で加 熱原材料に圧力を掛けないようにすることにある。そのことによつて、初めて、 このような超高温 （2 0 0〜4 5 (TC) での瞬間 （ 1〜3 0秒間） 的な加熱が 実現できる。 ェクス卜ルーダーを用いる一般的な方法はスクリュウ出口にはダ ィ （開度調整弁） が取り付けられ、 加熱された原材料がスリットを通過するこ とで、 先端圧力や滞留時間が調製され殺菌処理を行うが、 先端に圧力が掛かつ た状態では滞留時間が長くなリ、 超高温 （2 0 0〜4 5 0 °C) 下で加熱すると 微生物菌体蛋白は殆ど焦げ付いてしまい、 蛋白としての機能を全く果せなくな る。
本発明は、 これらの知見に基いてなされたものであり、 微生物菌体を、 ェク ス卜ル一ダ一に送入し、 その内部で品温を 2 0 0〜4 5 0 °Cで 1〜3 0秒間加 熱処理することを特徴とする、 乾燥微生物菌体の製造方法を提供するものであ る。
本発明の クストル一ダ一による超高温 （2 0 0〜4 5 0 °C) 瞬間 （1〜3 0秒間） 加熱処理型の連続乾燥の方法では、 乾燥に必要な滞留時間が極めて短 いため、 乾燥された微生物菌体の品質の品質低下が殆どないか、 むしろ向上す る。
例えば、 乾燥された微生物菌体の褐変による変質が殆どなく、 栄養価の減少 もない。 微生物菌体蛋白中のアミノ酸、 特にリジンの減少がない。 また、 微生 物菌体蛋白の消化性が向上するなどである。 加熱後、 微生物菌体はェクス卜ル ーダ一のスクリュウ出口から排出されると同時に水分は気化熱を奪いながら瞬 間的に気化することに伴い、 微生物菌体の品温が劇的に低下しながら乾燥され る。 そのため、 乾燥後直ちに微生物菌体を改めて冷却しなくても、 品質の低下 は殆ど起こらない。
また、 乾燥微生物菌体は顆粒状で取得できるため、 製品の取り扱い操作性は 極めて良く、 また、 粉塵爆発などの危険性もない。
更に、 加熱の滞留時間は極めて短いため、 設備生産性が高く、 乾燥に必要な コストを低減できる。
このように、 本発明による加熱処理方法は、 これまでの幾多の問題点が解消 できるため、 メリッ卜のある極めて有効な乾燥方法と言える。 発明を実施するための最良の形態
本発明の製造方法に用いられる装置は特に限定されない。 所定の温度で加熱 処理することができ、 所定の被加熱時間が与えられる装置を用いることができ る。 好ましくは現実的な装置の一例としてェクス卜ルーダーを挙げることがで きる。 なお、 ェクス卜ルーダーは、 200〜450°Cに加熱できるものであれ ばよく、 市販品をそのままあるいは改造して用いることができる。
本発明では、 微生物菌体を 200〜 450 °C程度で 1〜 30秒間程度加熱す るが、 200〜450°Cの温度は厳密には品温である。
好ましい加熱温度は 250〜400°C程度 （品温）、 より好ましくは 250°C 〜370°C、 特に好ましくは 280°C〜350°Cである。 また、 好ましい加熱 時間は 1 ~20秒間程度、 より好ましくは 5秒〜 1 5秒間、 特に好ましくは 2 〜1 0秒間程度である。 加熱時間はェクストルーダーに装着されているヒータ 一を調整することにより、 そして、 加熱時間は、 微生物菌体の投入速度とスク リュ一の回転速度を調整することによりコント口ールできる。 しかしながら、 1〜30秒間で微生物菌体をェクストルーダーを通過させることは困難である。 そこで、 その対策としては、 ェクス卜ルーダー吐出端のダイを取外し、 あるい は吐出口径の大きなものと取替えるなどして、 ェクス卜ルーダー内の移送速度 をはやめる。 そして、 さらに、 ェクス卜ルーダー内部全体を 200〜450°C に加熱するのではなく、 一部にとどめるのがよい。 この加熱部位を上流あるい は中流にした場合、 その下流側を 200°C未満に冷却する必要があるので、 下 流側 （吐出口側） とするのがよい。
本発明で原料となる微生物菌体とはグルタミン酸、 グルタミン、 リジン、 ァ ルギニン、 フエ二ルァラニン、 スレ才ニンなどの各種アミノ酸発酵 （B r e v i b a c t e r i um f I a v a m, B r e v i b a c t e r i um I a c t o f e rme n t um, C o r y n e b a c t e r i um g I u t a m i c um, E s c h e r i c h i a c o I iなど） を行うために生育させた 発酵菌体およびイノシン、 グアノシンなどの各種核酸発酵 （B a c ί I I u s s u b t i I i sなど） を行うために生育させた発酵菌体および活性汚泥菌 体などである。 但し、 その他、 一般の細菌、 カビ、 酵母などの微生物菌体でも 加熱乾燥は可能であり、 特に微生物を特定するものではない。
これらの発酵プロス中で生育した発酵微生物菌体は、 通常、 発酵プロスの膜 ろ過や遠心分離、 更には圧搾ろ過機などにより濃縮、 脱水されたものを原料と して用いことによって、 より効率的に加熱乾燥が出来る。 通常、 原料となる加 熱前の微生物菌体の水分含量は 20〜90% (固形物含量で 1 0〜80%)、 好 ましくは 40〜60% (固形物含量で 40〜60%) である。
本発明の加熱処理方法で得られる乾燥微生物菌体は、 その水分含量によって 形状を変化させることが可能である。 すなわち、 水分含量がおおよそ 5%未満 であれば粉末状であり、 おおよそ 5~1 5 %であれば顆粒状であり、 おおよそ
1 5%以上であれば塊状となる。
以下、 実施例によって本発明を具体的に説明する。 尚、 実施例における i n
V i t r o評価項目は、 次の方法に準じて行った。
< i n v i t r oでの測定法〉
<微生物菌体中の全窒素量の測定 >
微生物菌体試料の約 5 gを乳鉢にて粉砕した後、 その約 20mgを正確に秤 量する。 これを （株） 住化分析センター社製の高感度 N, C— ANA LYZ E R S UM I G RA PH NC— 800 自動分析計 （測定原理；試料を純酸 素ガス中で完全燃焼 （84 CTC) させ、 生成した窒素ガスと二酸化炭素ガスを ガスクロマトグラフィーにより分析） により全窒素分析を行い、 全窒素量を求 めた。 分析された全窒素量 N (%)から、 これに蛋白換算係数の 6. 25 (g/ g) を乗じて、 菌体中の全蛋白質含有率 P 0 (%) を一般式 （1 ) で求めた。
P 0 (%) =N (%) X 6. 25 . ( 1 )
<水溶性蛋白質（W S P)の測定 >
50m l F A L CON製コニカルチューブに全窒素分析に用いた微生物菌体 を入れ、 所定の加熱処理をし、 得られた加熱処理試料 4. 00 gを秤量し、 こ れに約 40m Iの水を加え攪拌して p Hが 6. 2〜6. 8であることを予め確 認 （範囲外のときは希塩酸または希水酸化ナトリウム水溶液で調整） した後、 更に水を加えて容量を 50m Iに調整して、 コニカルチューブに蓋をした。 こ のコニカルチューブを往復振とう機にて 40°C、 1 00 r pm、 90分間振と うを行い、 その後直ちに遠心分離機にて 3， 000 r pm, 1 0分間遠心して上 澄液と残渣とを分離した。 回収した上澄液は更に 0. 45 mのミリポアフィ ノレタ一 (Ce l l u l o s e Ac e t a t e F i l t e r ; T o y o R o s h i K a i s h a , L t d. 製） でろ過を行い、 得られたろ液を水溶性蛋 白質 （「WS P」 と略すこともある） 測定用試料とした。 他方、 該残渣の全量は 消化酵素 （ペプシン） による可溶化蛋白質の測定用試料とした。 一方、 微生物 菌体中の全窒素量の測定により加熱処理試料中の全窒素量 N 1 (%) から蛋白 質含有率 P 1 (%) を一般式 （1 ) から求めた。
(2) <測定>
可溶性大豆蛋白質（蛋白質含量 6 1. 8%)の水溶液をスタンダードとして、 比色分析法の B r a d f 0 r d法 （キッ卜は B i o-R a d社製を使用） にて 行い、 前処理操作で得た該ろ液中の水溶性蛋白質の濃度 C p (gZL) を求め た。 これより一般式（2)でろ液中の水溶性蛋白質量 WS P (g)を求めた。
WS P (g) =C p (g/L) X 50/1 000 (L) (2) <不溶性蛋白質（ I S P)量の計算方法 >
不溶性蛋白質量 （ I S P) (g)を加熱処理試料 4. 00 中の蛋白質量？ 1 (g)と水溶液中に溶解した水溶性蛋白質量 WS P (g)との差から計算で求めた。
I S P (g) = P 1 (g)— WS P (g)
=4. 0 OgXN 1 (%)/1 00 X 6. 25 (g/g) -WS P (g) (3) <指標項目 [A]の計算方法 >
指標項目 [A]は I S Pと WS Pの比で表した。
指標項目 [A] (gZg) = I S P (g) ZWS P (g) (4) 【001 8】
<不溶性蛋白質 （ I S P) の消化酵素による可溶化蛋白質 （P S P) 量の測定
>
(1 ) 水溶性蛋白質 （WS P) の測定の前処理操作で得た残渣 （不溶性蛋白 質 （ I S P)) に水を約 2 Om I加え、 混合してスラリー液とし、 6 N—塩酸を 加えて p Hを 2. 0に調整した後、更に水を加えて液量を 40m l に調製した。 コニカルチューブは蓋をし、 往復振とう機にて 37 °C、 1 O O r pmの振と うをスラリ一液の液温が 37 °Cになるまで約 1 0分間行つた。
(2) 温度、 p Hが一定となったところで、 予め秤量しておいた 0. 50 g の消化酵素粉末 （ペプシン：和光純薬工業 （株） 製ブタ胃粘膜由来 P e p s i n 1 : 1 0, 000, f r om P o r c i n e S t o m a c h M u c o s a) を一度に添加し、 手で手短に （約 1 5秒間） 激しく混合して消化酵 素を溶解させた （以後、 酵素分解用スラリー液という） 直後にこの液の約 0. 3 m Iをサンプリングして、 0. 45 mのミリポアフィルターにてろ過を実 質的に酵素分解が始まらない 1分以内に行い、 I S P残渣を除いたろ液一 1を 得た。
(3) 残りの酵素分解用スラリー液はそのまま、 37°C、 1 O O r pm 振 とうし、 ペプシンによる不溶性蛋白質 （ I S P) の可溶化反応を 60分間行つ た。 反応後は直ちに反応液の一部約 0. 3m lをサンプリングし、 （2) と同様 に、 0. 45 Atmのミリポアフィルターにてろ過を行い、 ろ液一 2 ( I S Pの 可溶化蛋白質測定液） を得た。
(4) (2) および （3) で得られたろ液一 1及びろ液一 2について、 各々を 約 20mg正確に秤量し、 （株） 住化分析センター社製の高感度 NC— ANAL YZ E R S UM I G RA PH N C— 800自動分析計にて全窒素の分析を 行い、 それぞれの分析値 N b (%) 及び N 60 (%) を得た。
(5) このようにして得られた反応前後での全窒素の分析値 N b (%) 及び N 60 (%) より、 不溶性蛋白質 （ I S P) が 60分後に可溶化した蛋白質 の量 （ I S Pの可溶化蛋白質 （P S P) 量 （g) を一般式 （5) により求め た。
P S P (g) = [N 60 (%) /1 00-N b (%) /1 00]
X 6. 25 (g/g) X 4 Om I X 密度 1. 00 (g/m l ) (5)
(6) PS P (g) と （ I S P) (g) との比を次式により求め、 指標項目 [B] とした。
指標項目 [B] (g/ g) =P S P (g) / I S P (g) (6) 実施例
リジン生産菌である E s c h e r i c h i a c o I i WC 1 96株 （E s c h e r i c h i a c o I i A J 1 3069株と命名され、 平成 6年 1 2月 6日付で工業技術院生命工学工業技術研究所 （現 独立行政法人 産業枝 術総合研究所 特許生物寄託センター、 〒 305— 85 66 日本国茨城県つ くば市東 1丁目 1番地 1 中央第 6) に受託番号 F E R M P— 1 4690と して寄託され、 '平成 7年 9月 29日にブダペスト条約に基づく国際寄託に移管 され、 受託番号 F E RM B P— 5252が付与されている） を培養して得ら れた発酵プロス中の発酵微生物を加熱殺菌 （1 20°C、 3分間） した後、 通常 の膜ろ過および遠心分離によってリジン生産菌を濃縮し、 水分 80%のリジン 菌体重液 （固形物含量 20%) を取得した。 更に、 取得した水分 80%のリジ ン菌体重液からは圧搾ろ過機によって脱水を行い、 水分 60%の微生物菌体ケ —キを得た。 なお、 水分 80%の微生物菌体重液については、 流動乾燥機 （V OMM (株）製ターボドライヤー）を用いた乾燥（乾燥条件：送風温度 1 85°C、 微生物菌体の品温 1 07で、 滞留時間 25分間） を行い、 水分 5. 2%の乾燥 微生物菌体を取得した （試験区 1 )。 次に、 このようにして得られた水分 80% の微生物菌体重液、 および水分 60%の微生物菌体ケーキについては、 それぞ れェクストルーダーによる加熱乾燥処理を行った。 なお、 ェクストルーダーに は、 スクリュウの出口に装着してあるダイを取り外した （株） 日本製鋼所製ラ ボ用 2軸ェクス卜ルーダー「マーク I I」（スクリュウサイズ：長さ 45 Omm, 口径 3 Omm) を用い、 運転でのスクリュウ回転数は 400 r pmで行った。 水分 80 %の微生物菌体重液の場合は乾燥微生物菌体を取得することは出來た が、 生産性は極めて低かった （試験区 2)。 水分 80%の微生物菌体重液から更 に圧搾ろ過して得た水分 60%の微生物菌体ケーキの加熱乾燥については、 品 温 300°Cで加熱時間を 1 5秒間 （試験区 3)、 1 0秒間 （試験区 4)、 5秒間 (試験区 5 )、 品温 400 °Cで加熱時間を 7秒 （試験区 6 )、 品温 250 °Cで加 熱時間を 20秒 （試験区 7) および品温 200°Cで加熱時間を 25秒 （試験区 8) として行った結果、 極めて効率的に乾燥が行われた。 試験区 1、 試験区 3、 試験区 4、 試験区 5、 試験区 6、 試験区 7および試験区 8で得られた各々のリ ジン発酵乾燥微生物菌体の品質評価の結果を表 1 に示す。
(表 1 )
乾燥微生物菌体の品質
Figure imgf000008_0001
加熱乾燥後の着色度のランク付け：
1 ；乾燥前、 2 ;やや着色あり、 3 ;着色あり、 4 ;強い着色あり、 5 ;焦 げた状態
乾燥微生物菌体蛋白中のリジンの回収率の分析：
リジン菌体 5. 0gを 6 N—塩酸中で 1 03°C 24時間加熱処理した後、 遊 離したリジンをアミノ酸アナライザ一にて分析して求めた。
表に示すように、 本発明による加熱乾燥方法によつて得られた乾燥微生物菌 体は、 着色および微生物菌体蛋白中のリジンの減少も殆どないことが判る。 ま た、 得られる乾燥微生物菌体は顆粒状でぁリ微粉により作業環境を悪くすると いったことがないため、 現場での取り扱いも容易である。 更に、 加熱の滞留時 間は 1 5秒程度と短く、 流動乾燥法の 1 00分の 1の時間である。 従って、 加 熱乾燥の生産性が極めて高いため安価なコストで製品を得ることが出来る。 上記の試験区 1 3 4 5で得られた乾燥微生物菌体、 水分 80%の微生 物菌体重液から更に圧搾ろ過して得た水分 60%の微生物菌体ケーキを品温 2 00°Cで加熱時間を 1 5秒 （試験区 9)、 品温 200°Cで加熱時間を 5秒 （試験 区 1 0)、 品温 250°Cで加熱時間を 1 5秒 （試験区 1 1 )、 品温 250°Cで加 熱時間を 5秒（試験区 1 2)、 品温 350°Cで加熱時間を 1 5秒（試験区 1 3)、 品温 350°Cで加熱時間を 5秒 （試験区 1 4)、 品温 400°Cで加熱時間を 1 5 秒 （試験区 1 5)、 品温 400°Cで加熱時間を 5秒 （試験区 1 6) として行った 結果得られた乾燥微生物菌体および加熱乾燥前のリジン発酵菌体ケーキについ ては、 i n V i t r o試験により、 反芻動物に於けるバイパス性 （パラメ一 ター [A] に相当）、 消化性 （パラメ一ター [B] に相当） および反芻動物に於 ける小腸での有効蛋白性 （パラメーター [A] · [B] に相当） を評価した結果 を表 2に示す。
(表 2)
Figure imgf000009_0001
上記の結果から明らかなように、 本発明による加熱処理法で得られた乾燥微 生物菌体蛋白の消化性を示すパラメーターである [Β] 値は、 従来の乾燥方法 で得られた乾燥微生物菌体蛋白の場合よりほとんどの試験区において向上して いた。 よって、 微生物菌体の乾燥と同時に微生物菌体蛋白の品質が向上してお り、 本発明による加熱処理法で得られた乾燥微生物菌体蛋白は飼料添加物とし て有効であることが確認された。 また、 反芻動物における小腸での有効蛋白性 を示すパラメータ一である [A] · [B] 値もほとんどの試験区において向上し ているので、 反芻動物用飼料としても有効であることが確認された。 産業上の利用可能性
本発明で得られる乾燥微生物菌体は、 蛋白質の変質が少なく、 飼料添加物等 として利用できる。

Claims

請求の範囲
1 . 微生物菌体を、 200〜450°C (品温） で 〜 30秒間加熱処理するこ とを特徴とする、 乾燥微生物菌体の製造方法
2. 加熱処理装置がェクストルーダーであることを特徴とする請求項 1に記載 の乾燥微生物菌体の製造方法
3. 品温を 250〜 370 °Cで 1 ~ 20秒間加熱処理することを特徴とする請 求項 1または 2に記載の乾燥微生物菌体の製造方法
4. 加熱処理後、 乾燥微生物菌体に含まれる水分含量が 5〜 1 5%であること を特徴とする請求項 1〜 3のいずれか 1項に記載の乾燥微生物菌体の製造方法
5. 乾燥微生物菌体が飼料用乾燥微生物菌体である請求項 1〜 4のいずれか 1 項に記載の製造方法
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