JP2005151984A - Method for producing organic acid salt - Google Patents
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- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
【課題】 糖類を含まない高純度の有機酸塩を製造する。
【解決手段】 有機酸塩及び糖類の混合物を加熱し、該加熱された混合物にアルコールを接触させ、次いで加熱された糖類と該有機酸塩を分離して、該有機酸塩を取得することにより、糖類を含まない高純度の有機酸塩を製造する。
【選択図】 なしPROBLEM TO BE SOLVED: To produce a high purity organic acid salt containing no saccharide.
By heating a mixture of an organic acid salt and a saccharide, bringing the alcohol into contact with the heated mixture, and then separating the heated saccharide and the organic acid salt to obtain the organic acid salt. To produce high-purity organic acid salt without sugar.
[Selection figure] None
Description
本発明は、ジカルボン酸、トリカルボン酸、又はアミノ酸などの高融点を有する有機酸の塩の製造方法に関する。特に、生物由来原料であるグルコース、ブドウ糖、セルロースなどから微生物変換によって得られる有機酸塩及び糖類を含む混合物から有機酸塩を製造する方法に関する。本発明はまた、有機酸塩、及び糖類の混合物から有機酸塩を精製する方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a salt of an organic acid having a high melting point such as dicarboxylic acid, tricarboxylic acid, or amino acid. In particular, the present invention relates to a method for producing an organic acid salt from a mixture containing an organic acid salt and a saccharide obtained by microbial conversion from glucose, glucose, cellulose and the like which are biological materials. The invention also relates to a method for purifying an organic acid salt from an organic acid salt and a mixture of sugars.
ジカルボン酸、トリカルボン酸、又はアミノ酸などの高融点を有する有機酸は、ポリマー、食品、医薬品などの原料として広く用いられている。例えば、ジカルボン酸である琥珀酸又はその誘導体は、ポリエステル、ポリアミドなどのポリマー、特に、生分解性ポリエステルの原料として、また、食品、医薬品、及び化粧品などの原料として広く用いられている。また、トリカルボン酸であるクエン酸は食品添加物などとして広く用いられている。 Organic acids having a high melting point such as dicarboxylic acids, tricarboxylic acids, or amino acids are widely used as raw materials for polymers, foods, pharmaceuticals, and the like. For example, oxalic acid or a derivative thereof, which is a dicarboxylic acid, is widely used as a raw material for polymers such as polyesters and polyamides, particularly biodegradable polyesters, and as a raw material for foods, pharmaceuticals, and cosmetics. Citric acid, which is a tricarboxylic acid, is widely used as a food additive.
これらの有機酸は、従来、工業的に製造されてきた。例えば、琥珀酸の場合、マレイン酸の水添により工業的に得られており、そのマレイン酸は石油由来の原料であった。しかし、近年では、植物由来の原料から、微生物を用いた発酵操作により、琥珀酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸などの有機酸を製造する技術が検討されている。 These organic acids have been conventionally produced industrially. For example, in the case of oxalic acid, it has been industrially obtained by hydrogenation of maleic acid, and the maleic acid was a petroleum-derived raw material. However, in recent years, techniques for producing organic acids such as succinic acid, malic acid, tartaric acid and citric acid from plant-derived raw materials by fermentation using microorganisms have been studied.
発酵による有機酸の製造において、原料となるのは一般に糖類であり、グルコースやブドウ糖又はセルロースなどである。しかし、これらの糖類にはマルトースを代表成分とする多糖類が不純物として含まれる場合があり、これらは微生物によって消費できない事が多く、生成された有機酸に混入することがあった。また、原料の糖類が微生物に完全に資化されずに残り、有機酸に混入することがあった。したがって、製造された有機酸と糖類を分離する必要があった。しかし、こうした糖類は沸点が高く、気液平衡を用いた分離では有機酸から取り除くことは困難であった。 In the production of an organic acid by fermentation, the raw material is generally a saccharide, such as glucose, glucose or cellulose. However, these saccharides may contain polysaccharides having maltose as a representative component as impurities, and these are often not consumed by microorganisms and may be mixed into the generated organic acid. In addition, the saccharide of the raw material may not be completely assimilated by the microorganism and may be mixed into the organic acid. Therefore, it was necessary to separate the produced organic acid and saccharide. However, these saccharides have a high boiling point, and it has been difficult to remove them from organic acids by separation using vapor-liquid equilibrium.
発酵生産によって製造される有機酸の精製方法としては、イオン交換樹脂を用いる方法（例えば、特許文献１参照）、電気透析を行う方法（例えば、特許文献２参照）などが知られていた。しかし、これらの方法においては、糖類の分離に関しては検討がなされてこなかった。例えば、カチオン交換樹脂を用いた場合は、有機酸と糖類は分離される事はなく、また、電気透析を行う場合にも、有機酸を透過させるのではなく、通常、カチオンとしては水素イオンを、アニオンとしてはアルカリ金属とアンモニアを透過させるため、糖と有機酸は分離されない。さらに、カチオン交換樹脂による処理後又は電気透析後に、水晶析や直接強酸を用いて晶析する場合には、結晶に付着・同伴される母液に糖が含まれるため、糖類を分離するためにはいくらかの洗浄が必要となるが、さらに高純度の有機酸を得るために、再晶析を行ったり、洗浄を行ったりすると、回収率が下がる事になる。一方、回収率の向上のためにリサイクルを行えば、微量の糖類が次第に蓄積する事になるという問題点があった。 As a method for purifying an organic acid produced by fermentation production, a method using an ion exchange resin (for example, see Patent Document 1), a method for performing electrodialysis (for example, see Patent Document 2), and the like have been known. However, these methods have not been studied for separation of saccharides. For example, when a cation exchange resin is used, organic acids and saccharides are not separated, and when electrodialysis is performed, organic acids are not permeated, and hydrogen ions are usually used as cations. Since an anion allows permeation of alkali metal and ammonia, sugar and organic acid are not separated. Furthermore, in the case of crystallization using crystallization or direct strong acid after treatment with cation exchange resin or after electrodialysis, saccharide is contained in the mother liquor that is attached to or accompanied by the crystal. Although some cleaning is required, the recovery rate decreases if recrystallization or cleaning is performed in order to obtain a higher purity organic acid. On the other hand, if recycling is performed to improve the recovery rate, there is a problem that a trace amount of saccharide gradually accumulates.
アニオン交換樹脂を用いる方法（例えば、特許文献１参照）では、有機酸を特異的に吸着させるので、糖類との分離が可能であるが、樹脂への吸着操作、再生操作などが煩雑であり、再生操作を繰り返すと樹脂が劣化するという問題点があった（例えば、非特許文献１参照）。 In a method using an anion exchange resin (for example, see Patent Document 1), an organic acid is specifically adsorbed, so that it can be separated from saccharides, but the adsorption operation to the resin, the regeneration operation, etc. are complicated, There has been a problem that the resin deteriorates when the regeneration operation is repeated (for example, see Non-Patent Document 1).
さらに、特殊な装置を用いる分離方法も知られていた。例えば、分子分画の観点から逆
浸透膜モジュールを用いたものがある（例えば、特許文献３参照）。また、クエン酸の場合、ナノ濾過を用いる方法（例えば、特許文献４参照）がある。しかし、これらは特殊な設計をした膜を必要とし、特に、前者（特許文献３）の場合、粗分離が目的であり、不純物としての糖を分離し、有機酸を精製するという目的には合致しないものであった。その他、擬似移動床などクロマト分離を応用した方法が考えられるが（例えば、特許文献５参照）、この方法では更なる溶媒が必要であり、数倍に希釈されてしまうため、溶媒除去に多大なるエネルギーを消費する事になり、少量の不純物としての糖類を分離するには、コストが大き過ぎることになる。
Furthermore, a separation method using a special apparatus has been known. For example, there is one using a reverse osmosis membrane module from the viewpoint of molecular fractionation (see, for example, Patent Document 3). In the case of citric acid, there is a method using nanofiltration (for example, see Patent Document 4). However, these require a specially designed membrane, and in particular, in the case of the former (Patent Document 3), the purpose is rough separation, which meets the purpose of separating sugars as impurities and purifying organic acids. It was not something. In addition, although a method using chromatographic separation such as a simulated moving bed is conceivable (see, for example, Patent Document 5), this method requires a further solvent and dilutes several times, resulting in a great deal of solvent removal. Energy is consumed, and the cost is too high to separate sugars as a small amount of impurities.
一方で、結晶グルコースや精製グルコースを用い、菌体やカビにより消費できない物質を最初から入れない事、及び発酵時間を長く取って糖類を「食い切り」させる事も試みられてきた。また、アミノ酸の精製工程や従来の無機酸を用いた精製方法などでは、１パスでできる限り回収し、リサイクルしない方法も採用されている。しかし、純度の高い原料は高価であり、完全に微生物変換するには長い滞留時間、即ち大きな装置が必要になり、コストや生産効率の点で問題があった。 On the other hand, attempts have been made to use crystalline glucose or purified glucose so that substances that cannot be consumed by cells or molds are not added from the beginning, and that the saccharide is “cut out” by taking a long fermentation time. In addition, a method of recovering as much as possible in one pass and not recycling is used in the purification process of amino acids and the conventional purification method using an inorganic acid. However, a high-purity raw material is expensive, and a long residence time, that is, a large apparatus is required for complete microbial conversion, which is problematic in terms of cost and production efficiency.
上述したような問題点は、有機酸塩を製品とする場合であっても、製品品質に糖類が影響を与える場合においては、全く同様である。例えば、製品としての有機酸塩を晶析によって得る場合、結晶は必ず母液をいくらか含み、糖類の混入は避けられない。常法では、水洗するなど、いわゆるリンスを行うが、一般にこれら有機酸の塩は水溶性が極めて高いため、回収率が著しく悪くなる。回収率を維持するためにリンス液の一部をリサイクルして用いると、微量の糖が循環蓄積し、更にリンス液を増やさなければならなくなり、悪循環に陥ってしまうという問題点があった。
本発明は、微生物を用いた発酵方法により、効率的、かつ、安価に、糖類の混合物を含まない高純度の有機酸塩を製造する方法を提供することを課題とする。本発明はまた、有機酸塩、及び糖類の混合物から有機酸塩を精製する方法を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a method for producing a high-purity organic acid salt that does not contain a mixture of sugars efficiently and inexpensively by a fermentation method using microorganisms. Another object of the present invention is to provide a method for purifying an organic acid salt from a mixture of the organic acid salt and saccharide.
本発明者は上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、通常アルコールに対して不溶な糖が加熱後、熱変性を起こし、熱変性前では溶解度が極めて小さいメタノールに溶解する物質に変化する事を見出した。この発見と、有機酸のアンモニウム塩はアルコール類には溶解度が極めて小さく、水の存在下では加熱しても安定な物質であるという知見に基いて、糖類と有機酸アンモニウム塩の混合物について、加熱後にアルコールと接触させることにより、糖類と有機酸アンモニウム塩を分離できる事を見出した。さらに、他の有機酸塩についても同様にして糖類と分離することができることを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventor has intensively studied to solve the above problems. As a result, it was found that sugars that are insoluble in alcohol usually undergo thermal denaturation after heating, and change to a substance that dissolves in methanol with extremely low solubility before thermal denaturation. Based on this finding and the knowledge that ammonium salts of organic acids are extremely soluble in alcohols and are stable when heated in the presence of water, a mixture of saccharides and organic acid ammonium salts is heated. It was found that sugars and organic acid ammonium salts can be separated by contacting with alcohol later. Furthermore, it discovered that it could isolate | separate from saccharides similarly about another organic acid salt, and came to complete this invention.
すなわち、本発明は以下のとおりである。
（１）有機酸塩及び糖類の混合物を加熱し、加熱された混合物をアルコールと接触させ、
次いで加熱された糖類と有機酸塩を分離することを特徴とする有機酸塩の製造方法。
（２）有機酸塩及び糖類の混合物が、有機酸生産能を有する微生物を用いて糖類を微生物変換することにより得られる混合物である、（１）の有機酸塩の製造方法。
（３）有機酸塩及び糖類の混合物を加熱する温度が、６０℃以上である、（１）又は（２）の有機酸塩の製造方法。
（４）有機酸がジカルボン酸、トリカルボン酸及びアミノ酸からなる群より選ばれる１種又は２種以上の有機酸である、（１）〜（３）のいずれかの有機酸塩の製造方法。
（５）有機酸が琥珀酸である、（１）〜（３）のいずれかの有機酸塩の製造方法。
（６）糖類が、グルコース、マルトース及びシュークロースからなる群より選ばれる１種又は２種以上の糖類である、（１）〜（５）のいずれかの有機酸塩の製造方法。
（７）前記アルコールがメタノールであり、該メタノールを最終濃度が５ｗｔ％以上かつ６０ｗｔ%以下となる量で添加することにより混合物に接触させる、（１）〜（６）のいずれかの有機酸塩の製造方法。
（８）前記アルコールがエタノール又はプロパノールであり、該エタノール又はプロパノールを最終濃度が５ｗｔ％以上かつ６０ｗｔ%以下となる量で添加し、最終濃度が５ｗｔ％以上かつ５０ｗｔ%以下となる量の水の共存下で混合物に接触させる、（１）〜（６）のいずれかの有機酸塩の製造方法。
（９）有機酸塩及び糖類の混合物から有機酸塩を精製する方法であって、前記混合物を加熱し、加熱された混合物をアルコールと接触させ、次いで加熱された糖類と有機酸塩を分離することを特徴とする方法。
（１０）有機酸塩及び糖類の混合物に対して糖類の可溶化処理を行い、次いで有機酸塩に対して貧溶媒であって可溶化処理した糖類を可溶な溶媒と接触させた後、有機酸塩を分離することを特徴とする有機酸塩の製造方法。
（１１）有機酸塩及び糖類の混合物に対して糖類の可溶化処理を行い、次いで有機酸塩に対して貧溶媒であって可溶化処理した糖類を可溶な溶媒と接触させた後、有機酸塩を分離することを特徴とする有機酸塩の精製方法。
That is, the present invention is as follows.
(1) heating a mixture of organic acid salt and saccharide, contacting the heated mixture with alcohol;
Subsequently, the heated saccharide and organic acid salt are isolate | separated, The manufacturing method of the organic acid salt characterized by the above-mentioned.
(2) The method for producing an organic acid salt according to (1), wherein the mixture of the organic acid salt and the saccharide is a mixture obtained by microbial conversion of the saccharide using a microorganism having an organic acid-producing ability.
(3) The method for producing an organic acid salt according to (1) or (2), wherein a temperature for heating the mixture of the organic acid salt and the saccharide is 60 ° C. or higher.
(4) The method for producing an organic acid salt according to any one of (1) to (3), wherein the organic acid is one or more organic acids selected from the group consisting of dicarboxylic acids, tricarboxylic acids, and amino acids.
(5) The method for producing an organic acid salt according to any one of (1) to (3), wherein the organic acid is oxalic acid.
(6) The method for producing an organic acid salt according to any one of (1) to (5), wherein the saccharide is one or more saccharides selected from the group consisting of glucose, maltose, and sucrose.
(7) The organic acid salt according to any one of (1) to (6), wherein the alcohol is methanol, and the methanol is brought into contact with the mixture by adding in an amount such that the final concentration is 5 wt% or more and 60 wt% or less. Manufacturing method.
(8) The alcohol is ethanol or propanol, and the ethanol or propanol is added in an amount such that the final concentration is 5 wt% or more and 60 wt% or less, and water in an amount such that the final concentration is 5 wt% or more and 50 wt% or less. The method for producing an organic acid salt according to any one of (1) to (6), wherein the mixture is brought into contact with the mixture in the coexistence.
(9) A method for purifying an organic acid salt from a mixture of an organic acid salt and a saccharide, wherein the mixture is heated, the heated mixture is contacted with an alcohol, and then the heated saccharide and the organic acid salt are separated. A method characterized by that.
(10) A saccharide solubilization treatment is performed on a mixture of organic acid salt and saccharide, and then the saccharide that is a poor solvent and solubilized with respect to the organic acid salt is brought into contact with a soluble solvent, and then organic The manufacturing method of the organic acid salt characterized by isolate | separating an acid salt.
(11) A saccharide solubilization treatment is performed on a mixture of an organic acid salt and a saccharide, and then the saccharide which is a poor solvent for the organic acid salt and is solubilized is contacted with a soluble solvent, A method for purifying an organic acid salt, comprising separating the acid salt.
本発明の方法を用いることにより、微生物を用いた発酵方法によって、効率的、かつ、安価に、糖類の混合物を含まない高純度の有機酸塩を製造することができる。さらに、本発明の方法を用いることにより、有機酸塩及び糖類の混合物から有機酸塩を効率よく精製することができる。
By using the method of the present invention, a high-purity organic acid salt that does not contain a mixture of sugars can be produced efficiently and inexpensively by a fermentation method using microorganisms. Furthermore, by using the method of the present invention, an organic acid salt can be efficiently purified from a mixture of an organic acid salt and a saccharide.
以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明の製造方法においては、有機酸塩及び糖類の混合物を加熱し、加熱された混合物をアルコールと接触させ、次いで加熱された糖類と有機酸塩を分離する。
The present invention is described in detail below.
In the production method of the present invention, a mixture of organic acid salt and saccharide is heated, the heated mixture is brought into contact with alcohol, and then the heated saccharide and organic acid salt are separated.
本発明において製造される有機酸塩を構成する有機酸の種類は、微生物によって発酵生産される有機酸が好ましく、ジカルボン酸、トリカルボン酸及びアミノ酸が好ましい。ジカルボン酸としては、琥珀酸、フマル酸、マレイン酸、リンゴ酸、酒石酸、アスパラギン酸、グルタル酸、グルタミン酸、アジピン酸、スベリン酸、イタコン酸、テレフタル酸などを、トリカルボン酸としてはクエン酸などを、アミノ酸としては、フェニルアラニン、トリプトファン、アスパラギン、グルタミン、バリン、イソロイシン、ロイシン、ヒスチジン、メチオニン、チロシンなどが挙げられ、この中では、琥珀酸、リンゴ酸、酒石酸、アジピン酸、スベリン酸、イタコン酸、グルタミン酸、クエン酸が好ましく、琥珀酸が特に好ましい。
また、塩の種類は、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩などが挙げられ、好ましくはアンモニウム塩である。
混合物に含まれる糖類の種類は、特に限定されないが、例えば、ガラクトース、ラクトース、グルコース、マルトース、フルクトース、グリセロール、シュークロース、サッカロース、デンプン、セルロース等の炭水化物；グリセリン、マンニトール、キシリトール、リビトール等のポリアルコール類等の発酵性糖質を挙げることができる。
The organic acid constituting the organic acid salt produced in the present invention is preferably an organic acid produced by fermentation using a microorganism, and is preferably a dicarboxylic acid, a tricarboxylic acid, or an amino acid. Dicarboxylic acids include succinic acid, fumaric acid, maleic acid, malic acid, tartaric acid, aspartic acid, glutaric acid, glutamic acid, adipic acid, suberic acid, itaconic acid, terephthalic acid, etc., and tricarboxylic acid such as citric acid. Examples of amino acids include phenylalanine, tryptophan, asparagine, glutamine, valine, isoleucine, leucine, histidine, methionine, and tyrosine. Among them, succinic acid, malic acid, tartaric acid, adipic acid, suberic acid, itaconic acid, glutamic acid Citric acid is preferred, and succinic acid is particularly preferred.
Examples of the salt include sodium salt, potassium salt, ammonium salt, magnesium salt, calcium salt and the like, preferably ammonium salt.
The type of saccharide contained in the mixture is not particularly limited. For example, carbohydrates such as galactose, lactose, glucose, maltose, fructose, glycerol, sucrose, saccharose, starch, and cellulose; polyglycerides such as glycerin, mannitol, xylitol, and ribitol Mention may be made of fermentable carbohydrates such as alcohols.
本発明に用いる「有機酸塩及び糖類の混合物」は特に制限されないが、有機酸生産能を有する微生物を用いて糖類を微生物変換することにより得られる、有機酸塩及び糖類の混合物であることが好ましい。なお、有機酸塩及び糖類の混合物には培地成分など他の物質がさらに含まれていてもよい。
以下、糖類を含む培地中で有機酸生産能を有する微生物を培養することにより有機酸塩及び糖類の混合物を得る方法について説明する。
The “mixture of organic acid salt and saccharide” used in the present invention is not particularly limited, but may be a mixture of organic acid salt and saccharide obtained by microbial conversion of saccharide using a microorganism having an organic acid-producing ability. preferable. In addition, the organic acid salt and saccharide mixture may further contain other substances such as medium components.
Hereinafter, a method for obtaining a mixture of an organic acid salt and a saccharide by culturing a microorganism capable of producing an organic acid in a medium containing saccharide will be described.
用いる微生物は、「有機酸生産能を有する微生物」である。「有機酸生産能を有する微生物」とは、微生物を後述するような糖を含む培地で培養したときに、培地中に有機酸を生成蓄積する能力を有する微生物である。このような微生物としては、例えば、アナエロビオスピリラム（Anaerobiospirillum）属細菌（米国特許第5143833号明細書）、アクチノバチルス（Actinobacillus）属細菌（米国特許第5504004号明細書）、エシェリヒア（Escherichia）属細菌（米国特許第5770435号明細書）等の通性嫌気性細菌、ブレビバクテリウム（Brevibacterium）属、コリネバクテリウム（Corynebacterium）属、アースロバクター（Arthrobacter）属等のコリネ型細菌（特開平１１−１１３５８８号公報）などの好気性細菌が挙げられる。更に好ましくは、コリネバクテリウム・グルタミカム（Corynebacterium glutamicum）、ブレビバクテリウム・フラバム（Brevibacterium flavum）、ブレビバクテリウム・アンモニアゲネス（Brevibacterium ammoniagenes）又はブレビバクテリウム・ラクトファーメンタム（Brevibacterium lactofermentum）に属する微生物が挙げられる。 The microorganism to be used is a “microorganism having an organic acid-producing ability”. The “microorganism having an organic acid-producing ability” is a microorganism having an ability to produce and accumulate an organic acid in a medium when the microorganism is cultured in a medium containing sugar as described later. Examples of such microorganisms include bacteria of the genus Anaerobiospirillum (US Pat. No. 5,143,833), bacteria of the genus Actinobacillus (US Pat. No. 5,504,004), and genus Escherichia. Facultative anaerobic bacteria such as bacteria (US Pat. No. 5,770,435), coryneform bacteria such as Brevibacterium, Corynebacterium, Arthrobacter, etc. And aerobic bacteria such as No. -11588). More preferably, the microorganism belonging to Corynebacterium glutamicum, Brevibacterium flavum, Brevibacterium ammoniagenes or Brevibacterium lactofermentum Can be mentioned.
用いる微生物は、有機酸生産能が増強するように改変された微生物であってもよい。このような微生物としては、例えば、ピルビン酸カルボキシラーゼ遺伝子の発現が増強された微生物（特開平１１−１９６８８８号公報）、乳酸デヒドロゲナーゼ遺伝子が破壊された微生物（特開平１１−２０６３８５号公報）等が挙げられる。
琥珀酸生産能を有するコリネ型細菌の例として、具体的には、以下のようなものが挙げられる。ラクテートデヒドロゲナーゼ活性が低下したブレビバクテリウム・フラバムMJ233Δldh株（特開平１１−２０６３８５号公報）や、ピルビン酸カルボキシラーゼ又はホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ活性が強化されたブレビバクテリウム・フラバムMJ233/pPCPYC株（国際公開第01/27258号パンフレット）、またブレビバクテリウム・フラバムＭＪ−２３３（ＦＥＲＭ ＢＰ−１４９７）、同ＭＪ−２３３ ＡＢ−４１（ＦＥＲＭ ＢＰ−１４９８）、ブレビバクテリウム・アンモニアゲネス ATCC6872、コリネバクテリウム・グルタミカム ATCC31831、及びブレビバクテリウム・ラクトファーメンタムATCC13869等が挙げられる。
The microorganism to be used may be a microorganism modified so as to enhance the organic acid producing ability. Examples of such microorganisms include microorganisms with enhanced expression of pyruvate carboxylase gene (Japanese Patent Laid-Open No. 11-196888), microorganisms with disrupted lactate dehydrogenase gene (Japanese Patent Laid-Open No. 11-206385), and the like. It is done.
Specific examples of coryneform bacteria having the ability to produce succinate include the following. Brevibacterium flavum MJ233Δldh strain with reduced lactate dehydrogenase activity (JP-A-11-206385), Brevibacterium flavum MJ233 / pPCPYC strain with enhanced pyruvate carboxylase or phosphoenolpyruvate carboxylase activity (International Publication) No. 01/27258 pamphlet), Brevibacterium flavum MJ-233 (FERM BP-1497), MJ-233 AB-41 (FERM BP-1498), Brevibacterium ammoniagenes ATCC6872, Corynebacterium And glutamicum ATCC31831 and Brevibacterium lactofermentum ATCC13869.
なお、用いることのできる有機酸生産能を有する微生物は上記のものには限定されず、その他の琥珀酸生産菌、公知の方法によって得られるリンゴ酸生産菌、フマル酸生産菌、クエン酸生産菌、イソクエン酸生産菌、アミノ酸生産菌などを使用することができる。
また、２種類以上の有機酸の生産能を有する微生物を用いてもよい。
In addition, the microorganisms which can use organic acid which can be used are not limited to the above, but other succinic acid-producing bacteria, malic acid-producing bacteria, fumaric acid-producing bacteria, citric acid-producing bacteria obtained by known methods Isocitrate-producing bacteria, amino acid-producing bacteria, and the like can be used.
Moreover, you may use the microorganisms which have the productivity of two or more types of organic acids.
培養液に含まれる糖類は、微生物が資化しうる糖類であれば特に限定されないが、ガラクトース、ラクトース、グルコース、マルトース、フルクトース、グリセロール、シュークロース、サッカロース、デンプン、セルロース等の炭水化物；グリセリン、マンニトール、キシリトール、リビトール等のポリアルコール類等の発酵性糖質を挙げることができる。このうち好ましくは、グルコース、マルトース及びシュークロースを用いることがで
き、特に好ましくはグルコースを用いることができる。また、より広義の植物由来原料としては、紙の主成分であるセルロースを好ましく用いることができる。さらに、上記発酵性糖質を含有する澱粉糖化液、糖蜜なども使用される。これらの炭素源は、１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いても良い。
The saccharide contained in the culture solution is not particularly limited as long as it is a saccharide that can be assimilated by microorganisms. However, carbohydrates such as galactose, lactose, glucose, maltose, fructose, glycerol, sucrose, saccharose, starch, and cellulose; glycerin, mannitol, Mention may be made of fermentable carbohydrates such as polyalcohols such as xylitol and ribitol. Of these, glucose, maltose and sucrose can be preferably used, and glucose can be particularly preferably used. As a broader plant-derived material, cellulose, which is the main component of paper, can be preferably used. Further, a starch saccharified solution, molasses and the like containing the fermentable sugar are also used. These carbon sources may be used alone or in combination of two or more.
上記糖類の使用濃度は特に限定されないが、有機酸の生成を阻害しない範囲で可能な限り高くするのが有利であり、通常、５〜３０％（Ｗ／Ｖ）、好ましくは１０〜２０％（Ｗ／Ｖ）の範囲内で用いることができる。また、反応の進行に伴う上記糖類の減少にあわせ、糖類の追加添加を行っても良い。 The concentration of the saccharide used is not particularly limited, but it is advantageous to make it as high as possible within the range not inhibiting the production of organic acid, and is usually 5 to 30% (W / V), preferably 10 to 20% ( W / V). Moreover, additional addition of saccharides may be performed in accordance with the decrease of the saccharides accompanying the progress of the reaction.
培養液は、上記糖類に加えて、窒素源や無機塩などを含むものであることが好ましい。ここで、窒素源としては、本微生物が資化して非アミノ有機酸を生成させうる窒素源であれば特に限定されないが、具体的には、アンモニウム塩、硝酸塩、尿素、大豆加水分解物、カゼイン分解物、ペプトン、酵母エキス、肉エキス、コーンスティープリカーなどの各種の有機、無機の窒素化合物が挙げられる。無機塩としては各種リン酸塩、硫酸塩、マグネシウム、カリウム、マンガン、鉄、亜鉛等の金属塩が用いられる。また、ビオチン、パントテン酸、イノシトール、ニコチン酸等のビタミン類、ヌクレオチド、アミノ酸などの生育を促進する因子を必要に応じて添加するとよい。また、反応時の発泡を抑えるために、反応水溶液には市販の消泡剤を適量添加しておくことが望ましい。 The culture solution preferably contains a nitrogen source and an inorganic salt in addition to the saccharide. Here, the nitrogen source is not particularly limited as long as it is a nitrogen source that can be assimilated by the microorganism to produce a non-amino organic acid. Specifically, ammonium salt, nitrate, urea, soybean hydrolysate, casein Various organic and inorganic nitrogen compounds such as degradation products, peptone, yeast extract, meat extract, corn steep liquor and the like can be mentioned. As the inorganic salt, various phosphates, sulfates, magnesium, potassium, manganese, iron, zinc, and other metal salts are used. In addition, factors that promote growth such as vitamins such as biotin, pantothenic acid, inositol, and nicotinic acid, nucleotides, and amino acids may be added as necessary. In order to suppress foaming during the reaction, it is desirable to add an appropriate amount of a commercially available antifoaming agent to the aqueous reaction solution.
発酵反応が進行するにしたがって、有機酸が生成するため培養液のpHは低下する。ｐＨが低くなると微生物の代謝活性が低くなったり、或いは微生物が活動を停止するようになり、製造歩留まりが悪化したり、微生物が死滅するため、中和剤を使用することが好ましい。通常はｐＨセンサーによって反応系内のｐＨを計測し、所定のｐＨ範囲となるように中和剤の添加の都度ｐＨを調節する。本発明において、中和剤の添加方法については特に制限はなく、連続添加であっても間欠添加であっても良い。 As the fermentation reaction proceeds, the pH of the culture solution decreases because organic acids are produced. When the pH is lowered, the metabolic activity of the microorganism is lowered, or the microorganism stops its activity, the production yield is deteriorated, and the microorganism is killed. Therefore, it is preferable to use a neutralizing agent. Usually, the pH in the reaction system is measured by a pH sensor, and the pH is adjusted every time the neutralizing agent is added so that the pH is within a predetermined range. In the present invention, the addition method of the neutralizing agent is not particularly limited, and may be continuous addition or intermittent addition.
中和剤としてはアンモニア、炭酸アンモニウム、尿素、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ土類金属の水酸化物、アルカリ金属の炭酸塩、アルカリ土類金属の炭酸塩などが挙げられ、このうち好ましくはアンモニア、炭酸アンモニウム、尿素である。 Examples of the neutralizing agent include ammonia, ammonium carbonate, urea, alkali metal hydroxide, alkaline earth metal hydroxide, alkali metal carbonate, alkaline earth metal carbonate, etc. Ammonia, ammonium carbonate and urea.
上記アルカリ（土類）金属の水酸化物としては、ＮａＯＨ，ＫＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）2、Ｍｇ（ＯＨ）2などが挙げられ、アルカリ（土類）金属の炭酸塩としては、Ｎａ2ＣＯ３、Ｋ2ＣＯ３、ＣａＣＯ３、ＭｇＣＯ３、ＮａＫＣＯ３などが挙げられる。これらの中で、Ｍｇを含有する中和剤は、琥珀酸の生産量を増加させるためより好ましい。なお、中和剤は２種類以上を用いてもよい。
Examples of the alkali (earth) metal hydroxide include NaOH, KOH, Ca (OH) 2 , and Mg (OH) 2. Examples of the alkali (earth) metal carbonate include Na 2 CO 3. , K 2 CO 3, CaCO 3 , MgCO 3, etc. NaKCO 3 and the like. Among these, a neutralizing agent containing Mg is more preferable because it increases the production amount of oxalic acid. Two or more neutralizing agents may be used.
これらの中和剤による調整ｐＨ値は、用いる微生物の種類に応じて、その活性が最も有効に発揮される範囲に調整されるが、一般的には、ｐＨ４〜１０、好ましくは６〜９程度の範囲である。 The adjusted pH value with these neutralizing agents is adjusted to the range where the activity is most effectively exhibited depending on the type of microorganism used, but generally the pH is about 4 to 10, preferably about 6 to 9. Range.
有機酸塩及び糖類の混合物の製造に上記微生物を用いるに当たっては、寒天培地等の固体培地で斜面培養したものを直接用いても良いが、上記細菌を予め液体培地で培養（種培養）して得た菌体を用いるのが好ましい。この場合、反応に用いる菌体の量は、特に規定されないが、１〜７００ｇ／Ｌ、好ましくは１０〜５００ｇ／Ｌ、さらに好ましくは２０〜４００ｇ／Ｌが用いられる。 When using the above microorganisms for the production of a mixture of organic acid salt and saccharide, one that has been slant-cultured on a solid medium such as an agar medium may be used directly, but the above bacteria are previously cultured (seed culture) in a liquid medium. It is preferable to use the obtained microbial cells. In this case, the amount of cells used in the reaction is not particularly limited, but 1 to 700 g / L, preferably 10 to 500 g / L, more preferably 20 to 400 g / L is used.
温度、圧力等の培養条件は、用いる微生物によって異なるが、有機酸を得るための好適な条件を各々の場合に応じて選択すれば良い。例えば、培養時の温度は、通常、２５℃〜
４０℃、好ましくは３０℃〜３７℃である。反応時間は１時間〜１６８時間が好ましく、３時間〜７２時間がより好ましい。
Culture conditions such as temperature and pressure vary depending on the microorganism used, but suitable conditions for obtaining an organic acid may be selected depending on each case. For example, the temperature during culture is usually 25 ° C to
40 ° C., preferably 30 ° C. to 37 ° C. The reaction time is preferably 1 hour to 168 hours, more preferably 3 hours to 72 hours.
培養後の培養液には、有機酸又はその塩及び糖類を含む混合物が蓄積する。例えば、有機酸を微生物変換によって製造する時に、アンモニアや尿素を用いて中和を行った場合には、有機酸はアンモニウム塩として得られ、培地中には有機酸アンモニウムと糖類を含む混合物が蓄積する。一方、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む中和剤を用いて中和を行った場合には、有機酸はこれらアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩として得られ、培地中には有機酸アルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩及び糖類を含む混合物が蓄積する。この場合、さらにこれらの金属塩をアンモニウム塩に置換することにより、有機酸アンモニウム及び糖類を含む混合物にしてもよい。このような混合物を、有機酸塩及び糖類の混合物として用いることができる。 In the culture solution after culturing, a mixture containing an organic acid or a salt thereof and a saccharide accumulates. For example, when an organic acid is produced by microbial conversion and neutralized with ammonia or urea, the organic acid is obtained as an ammonium salt, and a mixture containing the organic acid ammonium and saccharide accumulates in the medium. To do. On the other hand, when neutralization is performed using a neutralizing agent containing an alkali metal or an alkaline earth metal, the organic acid is obtained as an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt, and an organic acid alkali is contained in the medium. A mixture containing a metal salt or an alkaline earth metal salt and a saccharide accumulates. In this case, a mixture containing an organic acid ammonium and a saccharide may be obtained by further substituting these metal salts with ammonium salts. Such a mixture can be used as a mixture of organic acid salt and sugar.
また、有機酸アンモニウム及び糖類の混合物については、後述するように、酢酸を加えて有機酸を析出させることができる。この場合に、析出した有機酸を分離して得られる、酢酸アンモニウム、未反応の有機酸アンモニウム、未反応の酢酸及び糖類を含む混合物を「有機酸塩及び糖類の混合物」として用いてもよい。なお、この「有機酸アンモニウム、酢酸、酢酸アンモニウム及び糖類を含む混合物」を得る手順については、後述の参考例において具体的に示す。 Moreover, about the mixture of organic acid ammonium and saccharides, an acetic acid can be added and an organic acid can be precipitated so that it may mention later. In this case, a mixture containing ammonium acetate, unreacted organic acid ammonium, unreacted acetic acid and saccharide obtained by separating the precipitated organic acid may be used as the “mixture of organic acid salt and saccharide”. In addition, about the procedure which obtains this "mixture containing organic acid ammonium, acetic acid, ammonium acetate, and sugar", it shows concretely in the below-mentioned reference example.
なお、発酵によって得られた混合物は、培養終了後の培養液から遠心分離等により微生物菌体等を除去した後に、該培養液から常法により単離して用いてもよいが、微生物菌体等を除去した培養ろ液の状態で用いてもよい。培養ろ液の状態で用いる場合は、菌体除去後に濃縮操作を行うことが好ましい。濃縮は、常法を用いれば良く、例えば、ケトル式リボイラや蒸発缶が用いることができる。大規模生産でエネルギー消費が重要となれば、多重効用缶を用いても良い。 The mixture obtained by fermentation may be isolated from the culture solution by a conventional method after removing the microbial cells from the culture solution after completion of the culture by centrifugation or the like. You may use in the state of the culture filtrate which removed this. When used in the state of a culture filtrate, it is preferable to perform a concentration operation after removing the cells. Concentration may be performed using a conventional method, and for example, a kettle reboiler or an evaporator can be used. Multiple energy cans may be used if energy consumption is important in large-scale production.
本発明では、上記のような「有機酸塩及び糖の混合物」を加熱し、加熱された混合物をアルコールと接触させ、次いで加熱された糖類と有機酸塩を分離する。
加熱は６０〜１８０℃で行うことが好ましく、６０〜１６０℃で行うことがより好ましい。加熱時間は混合液の容量、熱源などによって異なるが、好ましくは０．１〜５時間、より好ましくは０．５〜３時間である。培養ろ液を用いる場合など、混合物を含む液体の状態で加熱する場合には、液体成分を減圧下で濃縮しながら加熱することが好ましい。
In the present invention, the “organic acid salt and sugar mixture” as described above is heated, the heated mixture is brought into contact with alcohol, and then the heated sugar and organic acid salt are separated.
Heating is preferably performed at 60 to 180 ° C, more preferably 60 to 160 ° C. The heating time varies depending on the volume of the mixed solution, the heat source, etc., but is preferably 0.1 to 5 hours, more preferably 0.5 to 3 hours. When heating in a liquid state containing the mixture, such as when using a culture filtrate, it is preferable to heat the liquid component while concentrating under reduced pressure.
加熱された混合物に接触させるために用いるアルコールは、１〜３価のアルコールが好ましく、具体的には、メタノール、エタノール、１−プロパノール及び２−プロパノールを挙げることができる。なお、糖類と有機酸塩を分離するために加熱された混合物に接触させるために用いるものとしてアルコールを例示したが、有機酸塩に対して貧溶媒であり、かつ、可溶化処理した糖を可溶な溶媒であれば使用することができる。加えるアルコールの量は、メタノールの場合、最終濃度が５ｗｔ％以上かつ６０ｗｔ%以下となる量で添加することが好ましい。 The alcohol used for contacting with the heated mixture is preferably a monovalent to trihydric alcohol, and specific examples include methanol, ethanol, 1-propanol and 2-propanol. In addition, although alcohol was illustrated as what is used in order to make it contact with the heated mixture in order to isolate | separate saccharides and organic acid salt, it is a poor solvent with respect to organic acid salt, and solubilized sugar can be used. Any soluble solvent can be used. In the case of methanol, the amount of alcohol added is preferably such that the final concentration is 5 wt% or more and 60 wt% or less.
エタノール又はプロパノールを用いる場合においても、これらのアルコールの最終濃度が５ｗｔ％以上かつ６０ｗｔ%以下となる量で添加することが好ましいが、この場合は、さらに、反応系に、最終濃度が５ｗｔ％以上かつ５０ｗｔ%以下となる量で水を共存させることがより好ましい。この場合、エタノール又はプロパノールは、含水アルコール、すなわち、好ましくは４〜５０ｗｔ％、より好ましくは４〜２０ｗｔ％の水を含有するアルコールとして添加することもできる。 Even in the case of using ethanol or propanol, it is preferable to add these alcohols in such an amount that the final concentration of these alcohols is 5 wt% or more and 60 wt% or less. In this case, the final concentration is further 5 wt% or more in the reaction system. Further, it is more preferable that water is allowed to coexist in an amount of 50 wt% or less. In this case, ethanol or propanol may be added as a hydrous alcohol, that is, an alcohol containing preferably 4 to 50 wt%, more preferably 4 to 20 wt% of water.
アルコールを接触させる工程は攪拌しながら行うことが好ましい。この工程の反応温度
は特に制限されないが、好ましくは０〜６０℃、より好ましくは１０〜４０℃で行う。前記加熱工程を行い、放置するなどしてこのような温度まで冷却した後に、アルコールを接触させることが好ましい。反応時間は混合物の量、組成などによっても異なるが、０．２〜４時間が好ましい。
The step of bringing the alcohol into contact is preferably performed while stirring. The reaction temperature in this step is not particularly limited, but is preferably 0 to 60 ° C, more preferably 10 to 40 ° C. It is preferable to contact the alcohol after cooling to such a temperature by performing the heating step and leaving it to stand. The reaction time varies depending on the amount and composition of the mixture, but is preferably 0.2 to 4 hours.
アルコールを接触させることによって、混合物中の有機酸はアルコールに対する溶解度が低いため、析出するが、糖は加熱されたことにより熱変性してアルコールに対する溶解度が高くなっているため、アルコールに溶解する。したがって、濾過などによって、有機酸塩を分離取得することができる。なお、本発明では、熱変性された糖類を「加熱された糖類」といい、また加熱による熱変性の処理を「可溶化処理」という。 When the alcohol is brought into contact with the organic acid, the organic acid in the mixture has a low solubility in the alcohol and thus precipitates. However, the sugar is thermally denatured by heating and has a high solubility in the alcohol, so that it dissolves in the alcohol. Accordingly, the organic acid salt can be separated and obtained by filtration or the like. In the present invention, the heat-denatured saccharide is referred to as “heated saccharide”, and the heat denaturation treatment by heating is referred to as “solubilization treatment”.
得られた有機酸塩から有機酸を得ることもできる。そのためには、例えば、電気透析を用いる方法（特開平２−２８３２８９号公報）、イオン交換樹脂を用いる方法（米国特許第６，２８４，９０４号明細書又はＷＯ０１／６６５０８号）、水酸化カルシウムで中和しながら発酵生産して得られた有機酸カルシウムを、硫酸で分解する方法（特開平３−０３０６８５号公報）硫酸を用いる塩の交換反応で反応晶析を行う方法（特表２００１−５１４９００号公報又は米国特許第５，９５８，７４４号明細書参照、）、反応抽出法（ＷＯ９８／０１４１３号）、酢酸を用いる方法（ＷＯ０３／９５４０９号）などを採用することができる。 An organic acid can also be obtained from the obtained organic acid salt. For this purpose, for example, a method using electrodialysis (JP-A-2-283289), a method using an ion exchange resin (US Pat. No. 6,284,904 or WO01 / 66508), calcium hydroxide A method of decomposing organic acid calcium obtained by fermentative production while neutralizing with sulfuric acid (Japanese Patent Laid-Open No. 3-038655) A method of performing reaction crystallization by a salt exchange reaction using sulfuric acid (Special Tables 2001-514900) Or a US Pat. No. 5,958,744), a reaction extraction method (WO 98/01413), a method using acetic acid (WO 03/95409), and the like.
本発明はまた、有機酸塩及び糖類の混合物から有機酸塩を精製する方法であって、前記混合物を加熱し、加熱された混合物をアルコールと接触させ、該混合物から有機酸塩を分離回収することを特徴とする方法を提供する。この精製方法は、既述した有機酸塩の製造方法の対応する工程と同様にして行うことができる。 The present invention is also a method for purifying an organic acid salt from a mixture of an organic acid salt and a saccharide, wherein the mixture is heated, the heated mixture is brought into contact with alcohol, and the organic acid salt is separated and recovered from the mixture. A method characterized by the above is provided. This purification method can be performed in the same manner as the corresponding step of the organic acid salt production method described above.
以下に、本発明の製造方法の一態様として、「有機酸アンモニウム塩と糖類の混合物を用いて有機酸アンモニウム塩を製造する方法」を例示する。ただし、本発明の方法は、この態様に限定されない。なお、本発明において「有機酸アンモニウム」は、特に断らない限り有機酸モノアンモニウム、有機酸ジアンモニウム、及び／又は有機酸トリアンモニウム塩を意味する。 Hereinafter, as one embodiment of the production method of the present invention, “a method for producing an organic acid ammonium salt using a mixture of an organic acid ammonium salt and a saccharide” is exemplified. However, the method of the present invention is not limited to this embodiment. In the present invention, “organic acid ammonium” means organic acid monoammonium, organic acid diammonium, and / or organic acid triammonium salt unless otherwise specified.
まずは、微生物変換により「有機酸アンモニウム塩と糖類の混合物」を得る方法について説明する。
中和剤にアンモニア、炭酸アンモニウム、及び尿素よりなる群から選ばれる１種又は２種以上を用いて、糖類を含む培地中で微生物を培養し、有機酸アンモニウム及び糖の混合物を含む発酵液を得る。
First, a method for obtaining “a mixture of an organic acid ammonium salt and a saccharide” by microbial conversion will be described.
Using one or more selected from the group consisting of ammonia, ammonium carbonate, and urea as a neutralizing agent, culturing a microorganism in a medium containing sugar, and a fermentation liquid containing a mixture of organic acid ammonium and sugar obtain.
培養終了後、まず、遠心分離により菌体を分離する。得られる発酵液は一般に希薄な水溶液であり、このままでは晶析が困難であるため、まず、この反応液を濃縮することが好ましい。この濃縮方法には特に制限はないが、例えば蒸発、逆浸透圧を利用する膜分離、イオン交換膜を用いる電気透析等が挙げられる。このうち、電気透析は前述の如く、スケールメリットが得られず、装置コストや運転コストが高いという難点がある。コスト等の観点からは、加熱による蒸発等が好ましく、より好ましくは多重効用缶を用いた濃縮が挙げられる。 After completion of the culture, the cells are first separated by centrifugation. Since the obtained fermented liquor is generally a dilute aqueous solution and crystallization is difficult in this state, it is preferable to first concentrate the reaction liquid. The concentration method is not particularly limited, and examples thereof include evaporation, membrane separation using reverse osmotic pressure, and electrodialysis using an ion exchange membrane. Among them, as described above, electrodialysis has the disadvantages that scale merit cannot be obtained and the apparatus cost and operation cost are high. From the viewpoint of cost and the like, evaporation by heating is preferred, and more preferred is concentration using a multi-effect can.
次に、得られる濃縮液に酢酸を加えて、下記反応式（I）のように有機酸アンモニウム塩（Ｒ−ＣＯＯＮＨ4）から有機酸（ＲＣＯＯＨ）を析出させ、ろ過によって母液と分離する。この場合、濃縮液に含まれていた少量の糖類は、酢酸に溶解し、母液側に残る（後述の参考例参照）。したがって、この母液には、未反応の有機酸アンモニウム、過剰の酢酸、糖及び生成した酢酸アンモニウムが含まれる。この母液を「有機酸又はその塩及び糖
類を含む混合物」として用いる。
Next, acetic acid is added to the resulting concentrated liquid, and an organic acid (RCOOH) is precipitated from an organic acid ammonium salt (R-COONH 4 ) as shown in the following reaction formula (I), and separated from the mother liquor by filtration. In this case, a small amount of saccharide contained in the concentrated solution dissolves in acetic acid and remains on the mother liquor side (see Reference Examples described later). Therefore, this mother liquor contains unreacted organic acid ammonium, excess acetic acid, sugar and produced ammonium acetate. This mother liquor is used as “a mixture containing an organic acid or a salt thereof and a saccharide”.
Ｒ−ＣＯＯＮＨ４＋ＣＨ３ＣＯＯＨ→ＲＣＯＯＨ↓＋ＣＨ３ＣＯＯＮＨ４ （Ｉ） R-COONH 4 + CH 3 COOH → RCOOH ↓ + CH 3 COONH 4 (I)
上記の母液には溶媒が多く含まれるので、濃縮しながら加熱を行う。濃縮は120℃以下、好ましくは100℃以下の温度で加熱しながら、減圧下で操作を行う。 Since the mother liquor contains a large amount of solvent, heating is performed while concentrating. Concentration is performed under reduced pressure while heating at a temperature of 120 ° C. or lower, preferably 100 ° C. or lower.
次に、加熱した母液にメタノールを加えて有機酸アンモニウム塩を析出させ、析出した有機酸アンモニウム塩とメタノールに可溶な糖、酢酸及び酢酸アンモニウムとを分離する。この操作は、以下の２通りの操作を挙げることができる。 Next, methanol is added to the heated mother liquor to precipitate an organic acid ammonium salt, and the precipitated organic acid ammonium salt is separated from saccharide, acetic acid and ammonium acetate soluble in methanol. This operation can include the following two operations.
１つ目は、加熱工程の直後、母液加熱物に既述した割合でメタノールを加えて有機酸アンモニア塩を析出させる。得られる結晶は糖をほとんど含まない有機酸アンモニウム塩である。ただし、この方法の場合、析出し、回収される有機酸アンモニア塩は熱履歴を受ける事は無いが、余剰な溶媒が存在するため回収率は２つ目の方法に比べ低くなる。 First, immediately after the heating step, methanol is added to the heated mother liquor at the rate described above to precipitate the organic acid ammonia salt. The obtained crystal is an organic acid ammonium salt containing almost no sugar. However, in the case of this method, the organic acid ammonia salt which is precipitated and recovered does not receive a heat history, but the recovery rate is lower than that of the second method due to the presence of excess solvent.
２つ目の方法を以下に示す。加熱工程を行った後、更に薄膜蒸発器などを用いた短時間高温処理（120℃以上、好ましくは140℃以上）によって、酢酸アンモニウム塩を、酢酸及びアンモニアの形でできる限り除く。その後、メタノールを加えて糖を分離し、有機酸アンモニウム塩を析出させて得る方法である。この方法の場合、余剰の溶媒が著しく少ないため、回収率は前述の方法に比べ高くなる。しかしながら、母液中に含まれる有機酸アンモニウム塩が全て熱履歴を受けるため、薄膜蒸発器などの滞留時間が長いと、アンモニウム塩に含まれるアンモニウムイオンがアミド化されることによるロスが大きくなる可能性があるので滞留時間の制御等が必要である。 The second method is shown below. After the heating step, the ammonium acetate salt is removed as much as possible in the form of acetic acid and ammonia by short-time high-temperature treatment (120 ° C. or higher, preferably 140 ° C. or higher) using a thin film evaporator or the like. Thereafter, methanol is added to separate sugars, and an organic acid ammonium salt is precipitated. In the case of this method, since the excess solvent is remarkably small, the recovery rate is higher than that of the aforementioned method. However, since all organic acid ammonium salts contained in the mother liquor receive a thermal history, if the residence time is long, such as in a thin film evaporator, the loss due to the amidation of ammonium ions contained in the ammonium salt may increase. Therefore, it is necessary to control the residence time.
以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples.
＜実験例１：熱変性糖のメタノールへの溶解実験＞
D−グルコース（キシダ化学社製）１０．０１ｇ、D−マルトース（キシダ化学社製）１０．０２ｇを２００ｃｃのナス型フラスコに入れ、水１００．０４ｇに溶解した。これをロータリーエバポレータに設置し、100℃にオイルバスによって1時間加熱した。1時間の加熱後、特に変化は見られなかった。これを減圧し、３４０ｍｍHgになったところで最初の留分が得られた。そのまま３０ｍｍHｇまで減圧留去した。留去分は９２．８４ｇ得られた。フラスコ内は水あめ状の部分があった。ナス型フラスコにメタノール（和光純薬社製）８０．０２ｇを加えた。これを攪拌すると完全に溶解した。加熱後のグルコース、マルトースはメタノールに溶解することが確認された。
<Experimental example 1: Dissolution experiment of heat-denatured sugar in methanol>
D-glucose (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) 10.01 g and D-maltose (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) 10.02 g were placed in a 200 cc eggplant type flask and dissolved in 100.04 g of water. This was installed in a rotary evaporator and heated to 100 ° C. with an oil bath for 1 hour. No change was observed after 1 hour of heating. The pressure was reduced and the first fraction was obtained when the pressure reached 340 mmHg. The solvent was distilled off under reduced pressure to 30 mmHg. As a result, 92.84 g of distillate was obtained. There was a candy-like part in the flask. 80.02 g of methanol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to the eggplant type flask. When this was stirred, it completely dissolved. It was confirmed that glucose and maltose after heating were dissolved in methanol.
＜実験例２：熱変性糖のメタノールへの溶解実験（アンモニアの影響）＞
D−グルコース（キシダ化学社製）１０．０１ｇ、D−マルトース（キシダ化学社製）１０．０２ｇを２００ｃｃのナス型フラスコに入れ、２８％アンモニア水（和光純薬社製）３０．３２ｇと水７０．０３ｇに溶解した。これをロータリーエバポレータに設置し、100℃にオイルバスによって1時間加熱した。1時間の加熱後、着色した。これを減圧し、４６０ｍｍHgになったところで最初の留分が得られた。そのまま３０ｍｍHｇまで減圧留去した。留去分は８３．５２ｇ得られた。フラスコ内は褐色の水あめ状の部分があった。ナス型フラスコにメタノール（和光純薬社製）１００．１６ｇを加えた。これを攪拌すると溶解した。アンモニアの共存下加熱することで糖類が着色物質に変化するが、この場合も同様に加熱後の糖はメタノールに溶解することが確認された。
<Experimental Example 2: Dissolution experiment of heat-denatured sugar in methanol (effect of ammonia)>
D-glucose (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) 10.01 g and D-maltose (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) 10.02 g were placed in a 200 cc eggplant type flask, 30.32 g of 28% ammonia water (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and water Dissolved in 70.03 g. This was installed in a rotary evaporator and heated to 100 ° C. with an oil bath for 1 hour. Colored after heating for 1 hour. This was decompressed, and the first fraction was obtained when the pressure reached 460 mmHg. The solvent was distilled off under reduced pressure to 30 mmHg. Distilled portion was obtained 83.52g. There was a brown candy-like part in the flask. 100.16 g of methanol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to the eggplant type flask. This was dissolved by stirring. When heated in the presence of ammonia, the saccharide is changed to a colored substance. In this case as well, it was confirmed that the heated saccharide was dissolved in methanol.
＜実験例３：熱変性糖のメタノールへの溶解実験（80℃で加熱）＞
D−グルコース（キシダ化学社製）１０．０３ｇ、D−マルトース（キシダ化学社製）１０．０８ｇを２００ｃｃのナス型フラスコに入れ、水１００．０１ｇに溶解した。これをロータリーエバポレータに設置し、80℃にオイルバスによって1時間加熱した。1時間の加熱後、これを減圧し、１５０ｍｍHgになったところで最初の留分が得られた。そのまま１０ｍｍHｇまで減圧留去した。留去分は３３．２５ｇ得られた。缶残は２７．１８ｇあり、あめ状となっていた。マテリアルバランスが取れていないが、これは１０ｍｍHgでは水が凝縮せず、排気されてしまったためである。ここにナス型フラスコにメタノール（和光純薬社製）１００．１６ｇを加えた。これを攪拌すると完全に溶解した。
<Experimental Example 3: Dissolution experiment of heat-denatured sugar in methanol (heated at 80 ° C.)>
D-glucose (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) 10.03 g and D-maltose (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) 10.08 g were placed in a 200 cc eggplant type flask and dissolved in 100.01 g of water. This was installed in a rotary evaporator and heated to 80 ° C. with an oil bath for 1 hour. After heating for 1 hour, this was decompressed and the first fraction was obtained when the pressure reached 150 mmHg. The solvent was distilled off under reduced pressure to 10 mmHg. 33.25g of distillate was obtained. The remaining can was 27.18 g, which was in the shape of a candy. Although the material balance is not achieved, this is because water was not condensed at 10 mmHg and was exhausted. 100.16 g of methanol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to the eggplant-shaped flask. When this was stirred, it completely dissolved.
＜実験例４：熱変性糖のメタノールへの溶解実験（60℃で加熱）＞
D−グルコース（キシダ化学社製）１０．００ｇ、D−マルトース（キシダ化学社製）１０．０４ｇを２００ｃｃのナス型フラスコに入れ、水１００．０９ｇに溶解した。これをロータリーエバポレータに設置し、60℃にオイルバスによって1時間加熱した。1時間の加熱後、これを60℃のオイルバスに浸けたまま減圧、そのまま１０ｍｍHｇまで減圧留去した。留去分は９．９５ｇ得られた。缶残は５３．８７ｇあり、あめ状となっていた。マテリアルバランスが取れていないが、これは１０ｍｍHgでは水が凝縮せず、排気されてしまったためである。ここにナス型フラスコにメタノール（和光純薬社製）１００．１６ｇを加えた。これを攪拌すると完全に溶解した。
<Experimental example 4: Dissolution experiment of heat-denatured sugar in methanol (heated at 60 ° C.)>
D-glucose (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) 10.00 g and D-maltose (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) 10.04 g were placed in a 200 cc eggplant type flask and dissolved in 100.09 g of water. This was installed in a rotary evaporator and heated to 60 ° C. by an oil bath for 1 hour. After heating for 1 hour, this was decompressed while being immersed in an oil bath at 60 ° C. and distilled off under reduced pressure to 10 mmHg. 9.95 g of distillate was obtained. The remaining can was 53.87 g, which was candy-shaped. Although the material balance is not achieved, this is because water was not condensed at 10 mmHg and was exhausted. 100.16 g of methanol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to the eggplant-shaped flask. When this was stirred, it completely dissolved.
実験例１〜４により加熱後の糖類（グルコース・マルトース）はメタノールに完全に溶解する事が分かった。 From Experimental Examples 1 to 4, it was found that the heated saccharide (glucose maltose) was completely dissolved in methanol.
＜実験例５：琥珀酸アンモニウム塩と糖の分離＞
琥珀酸ジアンモニウム（和光純薬社製） ５０．０２ｇ、D−グルコース（キシダ化学社製）１０．５０ｇ、D−マルトース（キシダ化学社製）１０．０１ｇを５００ｃｃのナス型フラスコに入れ、水１５０．２１ｇに溶解した。これをロータリーエバポレータに設置し、100℃にオイルバスによって1時間加熱した。1時間の加熱後、着色が見られた。これを減圧し、４２０ｍｍHgになったところで最初の留分が得られた。そのまま３０ｍｍHｇまで減圧留去した。留去分は１４２．３４ｇ得られた。フラスコ内は乾固した部分と水あめ状の部分があった。ナス型フラスコにメタノール（和光純薬社製）１００．０７ｇを加えた。これを攪拌し、全体をスラリー状にした。これをろ過すると、ろ過液は９４．８ｇ、結晶は４７．９５ｇ得られた。それぞれ分析すると、ろ過液は琥珀酸７．５重量％、アンモニア１．４重量％、結晶は琥珀酸が６３．９重量％、アンモニアが１４．７重量％であった。
５０．０２ｇ×１１８／１５２＝３８．８３ｇ（仕込み琥珀酸）
４７．９５ｇ×６３．９／１００＝３０．６４ｇ（回収琥珀酸）
回収率 ３０．６４／３８．８３＝７８．９％
<Experimental Example 5: Separation of Ammonium Succinate Salt and Sugar>
50.02 g of diammonium oxalate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 10.50 g of D-glucose (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) and 10.01 g of D-maltose (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) are placed in a 500 cc eggplant type flask and water Dissolved in 150.21 g. This was installed in a rotary evaporator and heated to 100 ° C. with an oil bath for 1 hour. Coloring was observed after 1 hour of heating. This was decompressed and the first fraction was obtained when the pressure reached 420 mmHg. The solvent was distilled off under reduced pressure to 30 mmHg. 142.34g of distillate was obtained. The flask had a dry portion and a candy-like portion. 100.07 g of methanol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to the eggplant type flask. This was stirred to make a slurry. When this was filtered, 94.8 g of filtrate and 47.95 g of crystals were obtained. When analyzed, the filtrate was 7.5% by weight oxalic acid, 1.4% by weight ammonia, and the crystal was 63.9% by weight succinic acid and 14.7% by weight ammonia.
50.02 g × 118/152 = 38.83 g (charged oxalic acid)
47.95 g × 63.9 / 100 = 30.64 g (recovered succinic acid)
Recovery rate 30.64 / 38.83 = 78.9%
実験例５では、実験例１〜４と同様の条件でアルコールの添加を行うことにより、有機酸塩（琥珀酸アンモニウム）が７９％回収できた。これらの結果から、加熱後の糖類と有機酸塩類のメタノールに対する溶解度の差は驚く程大きい事が示され、この方法により糖類と有機酸塩の混合物から有機酸塩を得ることができる事が示された。 In Experimental Example 5, 79% of the organic acid salt (ammonium oxalate) was recovered by adding the alcohol under the same conditions as in Experimental Examples 1 to 4. These results show that the difference in solubility of saccharides and organic acid salts in methanol after heating is surprisingly large, and that organic acid salts can be obtained from a mixture of saccharides and organic acid salts by this method. It was done.
＜実験例６：熱変性糖のエタノールへの溶解実験＞
D−グルコース（キシダ化学社製）１０．０１ｇ、D−マルトース（キシダ化学社製）１０．０２ｇを３００ｃｃのナス型フラスコに入れ、水１０１．０６ｇに溶解した。これをロータリーエバポレータに設置し、100℃にオイルバスによって1時間加熱した。
1時間の加熱後、特に変化は見られなかった。これを減圧し、３８０ｍｍHgになったところで最初の留分が得られた。そのまま２５ｍｍHｇまで減圧留去した。留去分は７８．１２ｇ得られた。フラスコ内は水あめ状の部分があった。ナス型フラスコにエタノール（
和光純薬社製）１００．７９ｇを加えた。これを攪拌したが、分離したままであった。そこで、水を５ｇずつ添加すると、加えた水の量が８０ｇになった所で溶解した。
<Experimental Example 6: Dissolution experiment of heat-denatured sugar in ethanol>
D-glucose (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) 10.01 g and D-maltose (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) 10.02 g were placed in a 300 cc eggplant type flask and dissolved in 101.06 g of water. This was installed in a rotary evaporator and heated to 100 ° C. with an oil bath for 1 hour.
No change was observed after 1 hour of heating. This was decompressed and the first fraction was obtained when it became 380 mmHg. The solvent was distilled off under reduced pressure to 25 mmHg. 78.12g of distillate was obtained. There was a candy-like part in the flask. Ethanol (in eggplant flask)
100.79 g of Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added. This was stirred but remained separated. Therefore, when 5 g of water was added at a time, dissolution occurred when the amount of added water reached 80 g.
＜実験例７：熱変性糖の２−プロパノールへの溶解実験＞
D−グルコース（キシダ化学社製）１０．０１ｇ、D−マルトース（キシダ化学社製）１０．０２ｇを３００ｃｃのナス型フラスコに入れ、水１０１．０６ｇに溶解した。これをロータリーエバポレータに設置し、100℃にオイルバスによって1時間加熱した。
1時間の加熱後、特に変化は見られなかった。これを減圧し、３８０ｍｍHgになったところで最初の留分が得られた。そのまま１０ｍｍHｇまで減圧留去した。留去分は７８．１２ｇ得られた。フラスコ内は水あめ状の部分があった。ナス型フラスコに２−プロパノール（和光純薬社製）１００．１２ｇを加えた。これを攪拌したが、分離したままであった。そこで、水を５ｇずつ添加すると、加えた水の量が６０ｇになった所で溶解した。
<Experimental Example 7: Dissolution experiment of heat-denatured sugar in 2-propanol>
D-glucose (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) 10.01 g and D-maltose (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) 10.02 g were placed in a 300 cc eggplant type flask and dissolved in 101.06 g of water. This was installed in a rotary evaporator and heated to 100 ° C. with an oil bath for 1 hour.
No change was observed after 1 hour of heating. This was decompressed and the first fraction was obtained when it became 380 mmHg. The solvent was distilled off under reduced pressure to 10 mmHg. 78.12g of distillate was obtained. There was a candy-like part in the flask. 100.12 g of 2-propanol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to the eggplant type flask. This was stirred but remained separated. Therefore, when 5 g of water was added at a time, dissolution occurred when the amount of added water reached 60 g.
＜実験例８：２−プロパノールを用いたクエン酸ナトリウムと糖の分離＞
D−グルコース（キシダ化学社製）１０．０４ｇ、D−マルトース（キシダ化学社製）１０．０１ｇ、更に、クエン酸ナトリウム５０．０８ｇを３００ｃｃのナス型フラスコに入れ、水１００．１０ｇに溶解した。これをロータリーエバポレータに設置し、100℃にオイルバスによって1時間加熱した。1時間の加熱後、黄色っぽく色が変色した。これを減圧し、３８０ｍｍHgになったところで最初の留分が得られた。そのまま１０ｍｍHｇまで減圧留去した。留去分は７５．６３ｇ得られた。ナス型フラスコに水６０．０１ｇを加えて攪拌すると、時間をかけてゆっくりと溶解した。更に、２−プロパノール（和光純薬社製）１００．０ｇを加えると白色結晶が析出した。これを濾過すると、５７．３３ｇの白色結晶が得られた。分析すると、クエン酸３８．1ｗｔ％、ナトリウム１７．２ｗｔ％であった。
<Experimental Example 8: Separation of sodium citrate and sugar using 2-propanol>
D-glucose (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) 10.04 g, D-maltose (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) 10.01 g, and sodium citrate 50.08 g were placed in a 300 cc eggplant-shaped flask and dissolved in 100.10 g of water. . This was installed in a rotary evaporator and heated to 100 ° C. with an oil bath for 1 hour. After heating for 1 hour, the color changed to yellowish. This was decompressed and the first fraction was obtained when it became 380 mmHg. The solvent was distilled off under reduced pressure to 10 mmHg. As a result, 75.63 g of distillate was obtained. When 60.01 g of water was added to the eggplant-shaped flask and stirred, it slowly dissolved over time. Further, when 100.0 g of 2-propanol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added, white crystals were precipitated. This was filtered to obtain 57.33 g of white crystals. As a result of analysis, citric acid was 38.1 wt% and sodium was 17.2 wt%.
実験例６，７により加熱後の糖類（グルコース・マルトース）は含水エタノール又は含水２−プロパノールに完全に溶解する事が分かった。また、実験例８では、実験例６，７と同様の条件でアルコールを添加することにより、有機酸塩（クエン酸ナトリウム）が回収できた。これらの結果から、糖類と有機酸塩の混合物から、糖類を分離し、有機酸塩を得られる事が示された。 Experimental Examples 6 and 7 showed that the heated saccharide (glucose maltose) was completely dissolved in water-containing ethanol or water-containing 2-propanol. In Experimental Example 8, the organic acid salt (sodium citrate) was recovered by adding alcohol under the same conditions as in Experimental Examples 6 and 7. From these results, it was shown that saccharide was separated from a mixture of saccharide and organic acid salt to obtain organic acid salt.
＜実験例９：熱変性糖のエタノールへの溶解実験＞
D−グルコース（キシダ化学社製）５．０５ｇ、D−マルトース（キシダ化学社製）５．０１ｇ、水１００．０ｇ、酢酸アンモニウム３０．０２ｇを５００ｃｃのフラスコを用いた単蒸留装置に入れ、溶解した。これを常圧にて１００℃のオイルバスによって1時間加熱した。内温は９０℃であった。1時間の加熱後、褐色に変化した。これを１０ｍｍHgまで減圧し、蒸気を留去した。留去分は５２．８４ｇ得られた。風袋引きにより、フラスコ内の残分を計算すると、１９．４３ｇであった。フラスコ内は水あめ状になっていた。真空度が高いため、多くはコンデンサーにて凝縮せず、排気されたものと推察される。
フラスコにエタノール（和光純薬社製）１００．１ｇを加えた。完全に均一にはならなかったので、更に１６ｇの水を加え、これを攪拌すると完全に溶解した。加熱後のグルコース、マルトースは１５％の水を含むエタノールに溶解することが確認された。
<Experimental Example 9: Dissolution experiment of heat-denatured sugar in ethanol>
D-glucose (manufactured by Kishida Chemical Co.) 5.05 g, D-maltose (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) 5.01 g, water 100.0 g, ammonium acetate 30.02 g were placed in a simple distillation apparatus using a 500 cc flask and dissolved. did. This was heated in a 100 ° C. oil bath at normal pressure for 1 hour. The internal temperature was 90 ° C. After heating for 1 hour, it turned brown. The pressure was reduced to 10 mmHg and the vapor was distilled off. As a result, 52.84 g of distillate was obtained. The balance in the flask was calculated to be 19.43 g by taring. The flask was candy-like. Since the degree of vacuum is high, it is presumed that many were not condensed by the condenser but were exhausted.
Ethanol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 100.1 g was added to the flask. Since it was not completely uniform, an additional 16 g of water was added and stirred to dissolve completely. It was confirmed that glucose and maltose after heating were dissolved in ethanol containing 15% water.
＜実験例１０：エタノノールを用いた琥珀酸アンモニウムと糖の分離＞
D−グルコース（キシダ化学社製）５．２２ｇ、D−マルトース（キシダ化学社製）５．１９ｇ、水１００．０３ｇ、琥珀酸アンモニウム３０．０３ｇを５００ｃｃのフラスコを用いた単蒸留装置に入れ、溶解した。これを常圧にて１００℃のオイルバスによって1時間加熱した。内温は９０℃であった。1時間の加熱後、褐色に変化した。これを１６ｍｍHgまで減圧し、蒸気を留去した。留去分は３３ｇ得られた。風袋引きにより、フラスコ内の残分を計算すると、５０．４８ｇであった。フラスコ内は水あめ状になっていた。フラ
スコにエタノール（和光純薬社製）１００．１ｇ、水２０ｇを加えた。完全に均一にはならなかった。これを十分に攪拌した後、ろ過を行った。
固形分が１８．６８ｇ、濾液が１２０．５５ｇ得られた。濾液は静置して1時間以上おくと、薄めの褐色の溶液と濃い褐色の溶液の2液に分離している事が観察された。
固形分の組成は、琥珀酸が６８．６ｗｔ％、アンモニア１７．６％であり、糖類から分離できている事が確認された。
<Experimental Example 10: Separation of Ammonium Succinate and Sugar Using Ethanol>
D-glucose (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) 5.22 g, D-maltose (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) 5.19 g, water 100.03 g, ammonium oxalate 30.03 g were put into a simple distillation apparatus using a 500 cc flask, Dissolved. This was heated in a 100 ° C. oil bath at normal pressure for 1 hour. The internal temperature was 90 ° C. After heating for 1 hour, it turned brown. The pressure was reduced to 16 mmHg and the vapor was distilled off. 33 g of distillate was obtained. The balance in the flask was calculated by taring to be 50.48 g. The flask was candy-like. Ethanol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 100.1 g and water 20 g were added to the flask. It was not completely uniform. After sufficiently stirring this, filtration was performed.
As a result, 18.68 g of a solid content and 120.55 g of a filtrate were obtained. When the filtrate was allowed to stand for more than 1 hour, it was observed that the filtrate was separated into two liquids, a light brown solution and a dark brown solution.
The composition of solids was 68.6 wt% succinic acid and 17.6% ammonia, and it was confirmed that it was separated from saccharides.
実験例９により加熱後の糖類（グルコース・マルトース）は含水エタノールに完全に溶解する事が分かった。また、実験例１０では、実験例９と同様の条件で含水エタノールを添加することにより、有機酸塩（琥珀酸アンモニウム）が回収できた。これらの結果から、糖類と有機酸塩の混合物から、糖類を分離し、有機酸塩を得られる事が示された。
実験例１〜１０の条件及び結果を表１にまとめた。
Experimental Example 9 showed that the heated saccharide (glucose maltose) was completely dissolved in hydrous ethanol. In Experimental Example 10, the organic acid salt (ammonium oxalate) was recovered by adding water-containing ethanol under the same conditions as in Experimental Example 9. From these results, it was shown that saccharide was separated from a mixture of saccharide and organic acid salt to obtain organic acid salt.
The conditions and results of Experimental Examples 1 to 10 are summarized in Table 1.
[参考例]
＜琥珀酸アンモニウム塩の酢酸による晶析＞
琥珀酸ジアンモニウム１８０．２８ｇ、酢酸１１９．７５ｇ、イオン交換水１３９．１０ｇ、酢酸アンモニウム２０．１２ｇ、グルコース５．０ｇを晶析装置に入れ、１００℃にて溶解した後、３０℃に冷却して晶析を行った。種晶として琥珀酸１．０２ｇを加えた。種晶を加えて５分後、析出が始まった。４０分攪拌した後、吸引濾過を開始した。１時間１５分濾過をした後、固形分を取り出した。濾液は３０２．４４ｇ、固形分は１４５．５ｇであった。得られた固形分を分析すると琥珀酸５９．０重量％、酢酸１４．６重量％であった。グルコースは検出されなかった。得られた母液を分析すると、琥珀酸１８．１重量％、酢酸３６．３重量％、グルコースが１．３重量％であった。
[Reference example]
<Crystallization of ammonium oxalate with acetic acid>
180.28 g of diammonium oxalate, 119.75 g of acetic acid, 139.10 g of ion-exchanged water, 20.12 g of ammonium acetate, and 5.0 g of glucose were put in a crystallizer and dissolved at 100 ° C., then cooled to 30 ° C. Crystallization was performed. 1.02 g of oxalic acid was added as a seed crystal. Precipitation began 5 minutes after adding the seed crystals. After stirring for 40 minutes, suction filtration was started. After filtration for 1 hour and 15 minutes, the solid content was taken out. The filtrate was 302.44 g and the solid content was 145.5 g. The obtained solid content was analyzed to be 59.0% by weight of succinic acid and 14.6% by weight of acetic acid. Glucose was not detected. When the mother liquor obtained was analyzed, succinic acid was 18.1% by weight, acetic acid was 36.3% by weight, and glucose was 1.3% by weight.
参考例より、グルコースはモノカルボン酸に溶解し、反応晶析後母液側へ濃縮されるので、この琥珀酸アンモニウムと糖類を含む母液を「有機酸塩及び糖類を含む混合物」として用いて、本発明の製造方法を行うことができる。 From the reference example, glucose is dissolved in monocarboxylic acid and concentrated to the mother liquor side after reaction crystallization, so this mother liquor containing ammonium succinate and saccharide is used as `` mixture containing organic acid salt and saccharide ''. The production method of the invention can be carried out.
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