JP2001069999A - エリスリトールの製造方法 - Google Patents
エリスリトールの製造方法Info
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Abstract
少ない窒素源を使用するエリスリトールの工業的生産方
法を提供する。 【解決手段】 炭素源を含む培地に、エリスリトール生
産能を有する微生物を接種し、次に培地への空気の供給
ラインから培地の主窒素源としてアンモニアガスを、培
地のpHを3〜7に維持しつつ、培地に対して窒素濃度
に換算して0.2〜20g/Lの範囲でなるまで徐々に
添加しながら培養することを特徴とするエリスリトール
の製造方法。
Description
産能を有する微生物を培養してエリスリトールを製造す
る方法に関し、詳しくは、培地の主窒素源としてアンモ
ニアガスを使用することにより、精製工程の負担を軽減
するエリスリトールの製造方法に関する。
る方法としては、以下の方法が知られている。グリセロ
ールを炭素源とし、カゼイン加水分解物を窒素源とする
培地で、トリゴノプシス属(Trigonopsis)又はカンジ
ダ属(Candida)の微生物を培養しエリスリトールを製
造する方法(特公昭47−41549号公報)。炭化水
素を炭素源とし、酵母エキス、塩化アンモニウム、尿素
等を窒素源とする培地で、カンジダ属(Candida)、ト
ルロプシス属(Torulopsis)、ハンゼヌラ属(Hansenul
a)、ピヒア属(Pichia)又はデバリオミセス属(Debar
yomyces)に属する微生物を培養しエリスリトールを製
造する方法(特公昭51−21072号公報)。
プリカー、酵母エキス、硫酸アンモニウム、尿素等を窒
素源とする培地で、モニリエラ属(Moniliella)(特開
昭60−110295号公報、特開平10−21588
7)、オーレオバシデュウム属(Aureobasidium)(特
公昭63−9831号公報)又はイエロビア属(Yarrow
ia)(特開平10−215887号公報)に属する微生
物を培養しエリスリトールを製造する方法。
キス、ペプトン、麦芽エキス、コーンスチープリカー、
アンモニア水、アンモニウム塩類、尿素、硝酸塩類等を
窒素源とする培地で、トリコスポロノイデス・オエドセ
ファリス(Tricosporonoidesoedocephalis)(特開平9
−252765号公報)、トリコスポロノイデス・メガ
チリエンシス(Trichosporonoides megachiliensis)
(特開平10−96号公報)又はトリコスポロノイデス
・マディダ(Tricosporonoides madida)(特開平10
−94398号公報)に属する微生物を培養しエリスリ
トールを製造する方法。また、エリスリトール生産能を
有する酵母を使用したエリスリトールの製造方法におい
て、pH調整剤としてアンモニアを使用すること方法
(特開昭49−118889号公報)が知られている。
培地の窒素源としては、上記のような種々の窒素化合物
が知られている。しかしながら、酵母エキス、カゼイン
加水分解物、ペプトンは非常に高価である。コーンスチ
ープリカーは安価であるが多くの塩を含むため、培養終
了後の精製工程の負荷が大きく経済的に不利である。硫
酸アンモニウムは、微生物が生育し窒素源を資化した
後、培地中に硫酸根が残り培養中のpHの低下をもたら
すため、多くのpH調製剤が必要となり、これも培養終
了後の精製工程の精製負荷が大きくなる。尿素は、精製
工程への負担は少ないが、ウレアーゼ活性の高い菌株あ
るいはウレアーゼ活性が高くなる様な培養条件で培養を
行った場合、尿素が分解し培養液pHの上昇が生じ、培
養に悪影響を及ぼす。尿素、硫酸アンモニウムは、培地
調製時に溶解作業が必要あり、大規模で実施する場合に
は溶解作業に時間を要し、大型溶解槽が必要となるた
め、作業性の面で問題がある。その他の塩化アンモニウ
ム、アンモニア水等は窒素源として挙げられているもの
の、具体的な使用方法について報告されていない。
し、培養が安定的に行われかつ安価で精製負荷の少ない
窒素源を使用し、工業的に効率よくエリスリトールを生
産する方法を提供することにある。
を解決するために鋭意検討を重ねた結果、主窒素源とし
てアンモニアを使用することによりエリスリトールを効
率的に製造することを見出し、本発明を完成するに至っ
た。即ち、本発明の要旨は、エリスリトール生産能を有
する微生物を培養してエリスリトールを製造する方法に
おいて、炭素源を含む培地に当該微生物を接種し、次に
培地の主窒素源としてアンモニアを添加し、培養するこ
とを特徴とするエリスリトールの製造方法に存する。
含む培地にトリコスポロノイデス・メガチリエンシス
(Trichosporonoides megachiliensis)SN−G42
(FERM BP−1430)を接種し、続いて培地へ
の空気の供給ラインから培地の主窒素源としてアンモニ
アガスを培地のpHを3〜7に維持するように、培地に
対して窒素濃度に換算して0.2〜20g/Lの範囲に
なるまで徐々に添加しながら培養することを特徴とする
エリスリトールの製造方法が提供される。
本発明で使用される微生物は、エリスリトール生産能を
有する微生物であれば特に制限されないが、例えば以下
の微生物が挙げられる。特公昭63−9831号公報に
記載されるオーレオバシディウム属(Aureobasidium)
に属する微生物。特公平4−635号公報、特開平9−
154589号公報、特開平9−252765号公報、
特開平10−96号公報、特開平10−94398号公
報、特開平10−215887号公報又は特開平11−
32754号公報に記載されるトリコスポロノイデス属
(Tricosporonoides)に属する微生物。特開昭60−1
10295号公報、特開平9−154589号公報又は
特開平10−215887号公報に記載されるモニリエ
ラ属(Moniliella)に属する微生物。
10−215887号公報に記載されるイエロビア属
(Yarrowia)、ウスチラゴ属(Ustillago)、フィロバ
ヂウム属(Filobasidium)又はトリゴノプシス(Trigon
opsis)属に属する微生物;特公昭47−41549号
公報に記載されるトリゴノプシス属(Trigonopsis)又
はカンジダ属(Candida)に属する微生物。特公昭51
−21072号公報に記載されるカンジダ属(Candid
a)、トルロプシス属(Torulopsis)、ハンゼヌラ属(H
ansenula)、ピヒア属(Pichia)又はデバリオミセス属
(Debaryomyces)に属する微生物。
echnol.lett.,7(4)、119−234
(1985))に記載されるハンゼニアスポラ属(Hans
eniaspor)、サッカロミセス属(Saccharomyces)、ク
ロエケラ属(Kloeckera)、クリュベロミセズ属(Kluyv
eromyces)又はトルラスポラ属(Torulaspora)に属す
る微生物。アスペルギルス属(Aspergillus)に属する
微生物(S.A.Barer,J.Chem.So
c.,2538−2586(1958))。
by.E.,Experimental Mycolo
gy,4,160−170(1980))に記載される
ユーペニシリウム属(Eupenicillium)、モナスカス属
(Monascus)、ペニシリウム属(Penicillium)、ベル
チシリウム属(Verticillium)に属する微生物。チゴピ
ヒア属(Zygopichia)(現在は、ヤマダジマ属(Yamada
zyma)に分類される)に属する微生物(鈴木、発酵と工
業,35(6),(1977)。ロドトルラ属(Rhodot
orula)に属する微生物(J.Gen,Microbi
ol.,18,269(1958))。
は、トリコスポロノイデス属に属する微生物、特にトリ
コスポロノイデス・メガチリエンシスSN−G42株
(FERM BP−1430、旧名:オーレオバイデウ
ム・SN−G42株)が挙げられる。
しては、グルコース、フラクトース、シュークロース等
の糖類及びこれらの糖類を含む澱粉糖化液、甘藷糖蜜、
甜菜糖蜜等の糖質が挙げられるが、好ましくはグルコー
スが使用される。培地中の糖濃度は10〜60%(W/
V)、好ましくは30〜50%(W/V)の範囲で使用
される。本発明の微生物を培養する培地の主窒素源とし
ては、アンモニアが使用される。その添加量は、培地中
のアンモニア濃度が窒素濃度に換算して0.2〜20g
/L、好ましくは0.4〜10g/Lとなる範囲内であ
る。
リ性であると増殖できないか又は増殖が弱まってしま
う。アンモニアは、強アルカリ性であるため、アンモニ
アを添加した培地もアルカリ性になってしまう。従っ
て、アンモニアを培地に添加する方法としては、窒素源
を除く培地組成分を含む培地に予め微生物を接種し、そ
の後、培地のpHを3〜7に維持するように徐々にアン
モニアを添加する。アンモニアの添加量が多い場合は、
アンモニアを添加するとともに微生物を培養し、微生物
にアンモニアを消費させれば、培地のpHを3〜7に維
持しながら必要量のアンモニアを添加することができ
る。
化アンモニウム、アンモニアガス又はアンモニア水のい
ずれの形態であってもよいし、これらを併用してもかま
わない。しかしながら、添加時の作業性を考慮すると液
化アンモニウムの形態で購入し、それを減圧後ガス状と
し、アンモニアガスとして発酵槽内の培地に供する方法
が最も好ましい。また、アンモニアガスは、直接発酵槽
に添加するのではなく、滅菌水中に導入しアンモニア水
を作製し、そのアンモニア水を発酵槽の培地に添加する
方法でもよい。
ニアガスの場合、発酵槽への空気の供給ラインから供給
する方法が最も好ましい。具体的には、空気の除菌フィ
ルターの前から供給すると雑菌汚染の危険性を低下する
ことができる。また、アンモニア水の場合は、通常のp
H調製剤と同様に発酵槽上部から供給する方法でよい。
アンモニアの培地への添加は自動化が容易であり、他の
窒素源を使用する時に必要な計量、溶解、滅菌などの作
業を省略でき、作業を軽減することが可能である。
ては、炭素源及び窒素源の他に無機塩類として、リン
酸、マグネシウム、カリウム、カルシウム、鉄等が使用
される。また、ビタミン、ヌクレオチド等の微生物の生
育を補助する成分を必要に応じて添加することができ
る。更に、通気攪拌条件下で培養を行う場合は、消泡
剤、pH調整剤、緩衝液を添加することが好ましい。消
泡剤としては、無機系、有機系の消泡剤が使用され、例
えばポリビニルアルコール、ソルビタン脂肪酸エステ
ル、シリコン系の化合物が挙げられ、pH調整剤として
は水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、硫酸、塩酸、硝
酸等が挙げられ、緩衝剤としては乳酸ナトリウム、各種
リン酸塩等が挙げられる。
常の回分発酵において、窒素源としてアンモニアを使用
し、専用の添加装置を設置する以外は、通常の回分発酵
と同様の公知の方法にてエリスリトールを製造すること
ができる。また、流加発酵、連続発酵においても同様で
ある。従って、培養時のpH、培養温度、通気条件等の
培養条件は、使用する微生物により最適条件が異なる
が、それぞれの回分培養時の条件を変更する必要はな
い。また、培養は、培養液中のエリスリトール濃度及び
原料基質の濃度を高速液体クロマトグラフィーやガスク
ロマトグラフィー等の公知方法で適宜測定し、エリスリ
トール濃度が最高点に達した時点又は原料基質が消費さ
れた時点で停止させればよい。
されるため、培養後の培養液中からアンモニアは検出さ
れない。従って、大量の塩が残存するコーンスチープリ
カーや硫酸アンモニウムを主窒素源とするエリスリトー
ルの製造方法と異なり、培養後の精製工程への負担を低
下することができる。例えば、精製時の脱色・脱塩工程
の負担を判定する指標の一つとして、培養液の着色度が
挙げられるが、窒素源としてアンモニアを使用した場合
は、窒素源としてコーンスチープリカーを使用した場合
と比較して、着色度が低下しており、脱塩工程の負担が
軽減されていることがわかる。培養液の着色度は分光光
度計で簡易に測定することができる。
指標の一つとして、電気伝導度が挙げられるが、窒素源
としてアンモニアを使用した場合は、窒素源としてコー
ンスチープリカー又は硫酸アンモニウムを使用した場合
と比較して、電気伝導度が低下しており、脱塩工程の負
担が軽減されていることがわかる。培養液の電気伝導度
は電気伝導度計により簡易に測定することができる。培
養液中に生産されたエリスリトールを採取する方法は、
公知の方法(特公平7−34748号公報等)に従って
行えばよい。例えば培養液から遠心分離や濾過などによ
り微生物菌体を除去した後、母液をイオン交換樹脂、活
性炭により脱塩・脱色し、エリスリトールを結晶化さ
せ、乾燥後取得することができる。
に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定され
るものではない。 〔実施例1〕グルコース30%(W/V)、酵母エキス
1%を含む培地50mLを500mL容三角フラスコに
入れ綿栓し、120℃、20分間滅菌後、斜面培地より
トリコスポロノイデス・メガチリエンシスSN−G42
(FERM BP−1430)を接種した。これを温度
35℃で3日間振盪培養した。次に、グルコース30%
(W/V)、コーンスチープリカー3.7%を含む培地
1.5Lを3L発酵槽に入れ、120℃、20分間滅菌
後、先に500mL容三角フラスコで培養して得た培養
液を接種し、35℃で2日間培養し、得られた培養液を
種培養液とした。
に上記で得られた種培養液を接種し、次に培地のpHを
6に維持するようにアンモニアガスを培地に徐々に添加
しながら、通気量0.5vvm、攪拌速度330rp
m、圧力0.5kg/cm2の条件下で培養した。アン
モニアガスの添加量は、培地に対して窒素濃度に換算し
て2g/Lとした。培養はグルコースが消費された時点
(培養開始後92時間)で終了させた。培養液中のエリ
スリトール濃度を高速液体クロマトグラフィーで測定し
た結果、202g/Lであった。菌を加熱殺菌した後の
培養液上清の着色度(420nmの吸光度)を分光光度
計で測定した結果、0.59であり、電気伝導度は1.
3mS/cmであった。
養及び本培養を行った。但し、本培養の主窒素源をアン
モニア水とし、発酵槽上部から培地のpHを6に維持し
ながらアンモニア添加量が培地に対して窒素濃度に換算
して2g/Lとなるまで徐々に添加した。培養開始後9
4時間で培養を停止させた結果、培養液中のエリスリト
ール濃度は、195g/Lであった。培養液上清の着色
度(420nmの吸光度)を分光光度計で測定した結
果、0.53であり、電気伝導度は1.3mS/cmで
あった。
養及び本培養を行った。但し、本培養の主窒素源をコー
ンスチープリカー8%とした。その結果、94時間目の
エリスリトール濃度は172g/Lで、菌を加熱殺菌し
た後の培養液上清の着色度(420nmの吸光度)は
2.8であり、電気伝導度は6mS/cmであった。
養及び本培養を行った。但し、本培養の主窒素源を硫酸
アンモニウムとし、培地への添加量は培地に対し窒素濃
度に換算して2.2g/Lとした。その結果、94時間
目のエリスリトール濃度は167g/L、菌を加熱殺菌
した後の培養液上清の着色度(420nmの吸光度)は
0.8であり、電気伝導度は5.6mS/cmであっ
た。
軽減し、培養が安定的に行われかつ安価で精製負荷の少
ない窒素源を使用し、エリスリトールを効率的に製造す
ることができる。
Claims (7)
- 【請求項1】 エリスリトール生産能を有する微生物を
培養してエリスリトールを製造する方法において、炭素
源を含む培地に当該微生物を接種し、次に培地の主窒素
源としてアンモニアを添加し、培養することを特徴とす
るエリスリトールの製造方法。 - 【請求項2】 培地へのアンモニア添加量が、培地に対
して窒素濃度に換算して0.2〜20g/Lの範囲であ
ることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のエリ
スリトールの製造方法。 - 【請求項3】 培地のpHを3〜7に維持するようにア
ンモニアを培地に徐々に添加しながら微生物を培養する
ことを特徴とする請求項1に記載のエリスリトールの製
造方法。 - 【請求項4】 アンモニアが、液化アンモニウム、アン
モニウムガス又はアンモニア水のいずれかの形態で添加
されるか若しくはこれらを併用して添加されることを特
徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一つに記載のエ
リスリトールの製造方法。 - 【請求項5】 培地への空気の供給ラインからアンモニ
アガスを培地に添加することを特徴とする請求項1〜請
求項3のいずれか一つに記載のエリスリトールの製造方
法。 - 【請求項6】 微生物がトリコスポロノイデス属に属す
る微生物であることを特徴とする請求項1〜請求項5の
いずれか一つに記載のエリスリトールの製造方法。 - 【請求項7】 微生物がトリコスポロノイデス・メガチ
リエンシスSN−G42であることを特徴とする請求項
1〜請求項6のいずれか一つに記載のエリスリトールの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24688199A JP2001069999A (ja) | 1999-09-01 | 1999-09-01 | エリスリトールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24688199A JP2001069999A (ja) | 1999-09-01 | 1999-09-01 | エリスリトールの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001069999A true JP2001069999A (ja) | 2001-03-21 |
Family
ID=17155139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24688199A Pending JP2001069999A (ja) | 1999-09-01 | 1999-09-01 | エリスリトールの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001069999A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2016133134A1 (ja) * | 2015-02-17 | 2018-01-11 | 味の素株式会社 | 有機化合物又は微生物の製造システム及び製造方法 |
| CN114181978A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-03-15 | 山东福洋生物科技股份有限公司 | 一种提高赤藓糖醇转化率的发酵培养方法 |
-
1999
- 1999-09-01 JP JP24688199A patent/JP2001069999A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114181978B (zh) * | 2021-12-01 | 2022-12-16 | 山东福洋生物科技股份有限公司 | 一种提高赤藓糖醇转化率的发酵培养方法 |
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