JP2002045170A - 微生物の濃縮装置および微生物の濃縮方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】微生物を高濃度に濃縮する際の微生物の死滅を
防ぎ、生菌率を高め、かつ、濃縮微生物を回収率および
回収効率よく回収できる微生物の濃縮装置および微生物
の濃縮方法を提供する。 【解決手段】フィルタ６により微生物培養液を濾過し、
濾過された液体と、微生物（ただし、乳酸菌を除く）を
含む残液とに分離し、この残液を回収することを特徴と
する微生物の濃縮方法および装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は微生物の濃縮装置お
よび微生物の濃縮方法に係わり、特に重力あるいは低圧
加圧により濾過し、生菌率の高い状態で微生物を得る微
生物の濃縮装置および微生物の濃縮方法関する。

【０００２】

【従来の技術】微生物は現在、ビール、清酒、ワイン、
酢、乳製品等の醸造製品や抗生物質、アミノ酸、ペプチ
ド、タンパク質、ステロイドなどの発酵生産物を製造す
るために幅広く利用されている。また、利用される微生
物は大腸菌、枯草菌、乳酸菌などの細菌はかりでなく、
放線菌、酵母、黴など多種多様である。

【０００３】一般的に微生物によって製造される物質の
生産性を高めるには、スクリーニングによる有効微生物
の選別や遺伝子組み換え、細胞融合等の微生物を改良す
る育種技術の他に、その微生物の生育条件をコントロー
ルし、高濃度に培養する培養技術等が重要であるとされ
ている。特に、遺伝子組み換え菌を用いた物質生産にお
いては、目的の異種タンパク質が細胞内で不溶体として
生産されることが多く、この過剰生産は細胞にとって負
担が大きいため、増殖速度の低下や時には細胞を死に至
らしめることがある。

【０００４】そこで、効率的に生産を行うためには、目
的の異種タンパク質の発現を抑えて微生物を培養し、微
生物が高濃度になった後で、目的物質を大量に生産させ
る二段階培養が有利であると言われている。

【０００５】このように、目的物質を効率的に生産する
ためや、ただ培養しただけではその微生物の濃度が低い
状態にとどまり、工業的に実用に供し得ない場合は、微
生物の培養液から何らかの方法によって微生物を分離、
濃縮し、その菌体濃度を高めた濃縮菌体を用いることが
多い。

【０００６】従来用いられてきた微生物の濃縮方法に
は、遠心分離による方法、分離膜を用いたクロスフロー
濾過による方法などがある。しかしながら、遠心分離に
よる方法では、遠心カによる微生物へのダメージが大き
くなり、またクロスフロー濾過法では、濃縮が進行する
につれて微生物が何度もポンプを通過することによる微
生物の死滅が起きるため、いずれの場合も総菌体数に対
する生菌数の割合（生菌率）は低くなり、非効率的であ
る。

【０００７】しかも、遠心分離機はバッチ式の場合、大
量処理が容易でないため工業的に利用し難く、連続式の
場合は濃縮された微生物の回収が容易でないため、回収
率および回収効率が悪くなるという問題がある。また、
クロスフロー濾過の場合は、膜モジュールとポンプを組
合わせた比較的スケールの大きな装置が必要になること
や、配管内に残る濃縮液の回収が困難であるため、回収
率および回収効率が悪いという問題がある。

【０００８】この他に、濃縮微生物を得る方法には、微
生物の培養中に生じる代謝産物を排除し、代わりに新鮮
な培地を供給することで、微生物にとって適当な生育条
件を維持しながら培養を継続する、いわゆる連続培養法
がある。

【０００９】しかしながら、この方法は、培養管理に高
度の技術を必要としたり、内部構造が複雑になるために
装置内の洗浄が不十分になり、雑菌汚染の機会が多い等
の欠点がある。このような事情から、微生物の高濃度菌
体を安定して、平易に、かつ低コストで獲得できる方法
は未だ見出されていなかった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】そこで、微生物を高濃
度に濃縮する際の微生物の死滅を防ぎ、生菌率を高め、
かつ、濃縮微生物を回収率および回収効率よく回収でき
る微生物の濃縮装置および微生物の濃縮方法が要望され
ていた。

【００１１】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、微生物を高濃度に濃縮する際の微生物の死滅を
防ぎ、生菌率を高め、かつ、濃縮微生物を回収率および
回収効率よく回収できる微生物の濃縮装置および微生物
の濃縮方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた本願請求項１の発明は、微生物培養液（ただ
し、乳酸菌を除く）を収納する収納容器と、この収納容
器の下方に配置され落下する微生物培養液を受けるケー
シングと、このケーシングを濾過前側と濾過後側に分離
するように収納されたフィルタと、このフィルタの濾過
前側に連通するように設けられた残液排出手段と、濾過
後側の下部位に設けられた濾液排出手段と、濾過前後側
に連通するように設けられたガス送気口とを有すること
を特徴とする微生物の濃縮装置であることを要旨として
いる。

【００１３】本願請求項２の発明は、加圧手段が設けら
れ微生物培養液（ただし、乳酸菌を除く）を収納する収
納容器と、この収納容器に連通管を介して連通され低圧
で圧送されてくる微生物培養液を受けるケーシングと、
このケーシングを濾過前側と濾過後側に分離するように
収納されたフィルタと、このフィルタの濾過前側に連通
するように設けられた残液排出手段と、濾過後側に連通
するように設けられた濾液排出手段と、濾過前後側に連
通するように設けられたガス送気口とを有することを特
徴とする微生物の濃縮装置であることを要旨としてい
る。

【００１４】本願請求項３の発明は、フィルタにより微
生物培養液を濾過し、濾過された液体と、微生物（ただ
し、乳酸菌を除く）を含む残液とに分離し、この残液を
回収することを特徴とする微生物の濃縮方法であること
を要旨としている。

【００１５】本願請求項４の発明では、上記微生物培養
液の自重またはエアー加圧により、フィルタの膜面に２
ｋｇ／ｃｍ^２以下の圧力が加わるように制御し、濾過を
行うことを特徴とする請求項３に記載の微生物の濃縮方
法であることを要旨としている。

【００１６】本願請求項５の発明では、上記収納容器中
の微生物培養液の表面だけを２ｋｇ／ｃｍ^２以下に加圧
することを特徴とする請求項４に記載の微生物の濃縮方
法であることを要旨としている。

【００１７】本願請求項６の発明では、上記微生物を含
む残液を回収する前および／または回収後に、膜分離装
置内へ気体を導入することによって、フィルタの膜面に
付着している微生物を回収することを特徴とする請求項
３ないし５のいずれか１項に記載の微生物の濃縮方法で
あることを要旨としている。

【００１８】本願請求項７の発明では、上記フィルタの
膜面に付着している微生物の回収を断続的または連続的
に行うことを特徴とする請求項３ないし６のいずれか１
項に記載の微生物の濃縮方法であることを要旨としてい
る。

【００１９】本願請求項８の発明では、上記膜分離装置
内への気体の導入は、この膜分離装置から濾液を排出す
る濾過液排出手段を閉じた後、濾過後側にガスを送って
加圧し、フィルタに付着した微生物を剥離回収すること
を特徴とする請求項３ないし７のいずれか１項に記載の
微生物の濃縮方法であることを要旨としている。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明に係わる微生物の濃縮装置
の第１実施形態について添付図面を参照して説明する。

【００２１】図１に示すように、第１実施形態の微生物
の濃縮装置１は、微生物培養液（ただし、乳酸菌を除
く）を収納する収納容器２と、この収納容器２の下方に
配置され、開閉弁３が設けられた連通管４を介して落下
する微生物培養液を受けるケーシング５と、このケーシ
ング５を濾過前側５ｂと濾過後側５ａに分離するように
収納されたフィルタ６と、ケーシング５の濾過前側５ｂ
に連通するように設けられた残液排出手段、例えば残液
排出弁７と、濾過後側５ａの下部位に設けられた濾液排
出手段、例えば濾液排出弁８と、濾過後側５ａに連通す
るように設けられ電動コンプレッサ（図示せず）に接続
された圧縮ガス導入手段、例えば圧縮空気を送るガス送
気弁９とを有している。

【００２２】上記フィルタ６の材質は有機膜、無機膜の
いずれでもよいが、多孔質のセラミックが好まし、ま
た、洗浄時の耐薬品性が強く、熱による滅菌が可能なも
のが好ましい。さらに、多層構造のものが好適に用いら
れ、その場合、孔径が１０〜１５μｍの中空円筒状の多
孔質支持体と、該支持体の内面に設置され、孔径が０．
１〜１μｍ程度の多孔質膜層を有するものを選択して用
いる。

【００２３】なお、多孔質膜層の厚さは、１〜３００μ
ｍ程度が適当であり、１０〜５０μｍ度が好ましい。ま
た、フィルタは中空円筒状に限らず、平板形状のもので
あってもよい。

【００２４】次に第１実施形態の微生物の濃縮装置を用
いた本発明に係わる微生物の濃縮方法の第１実施形態を
図２示す濃縮工程のフロー図に基づき説明する。

【００２５】被処理液である微生物培養液を収納容器２
に収納する（Ｐ１）。

【００２６】この微生物培養液は、比較的低温で濾過を
行うことが望ましく、通常は１０℃以下０℃以上、好ま
しくは５〜８℃に保つ。これにより、微生物の死滅を防
ぐことができる。

【００２７】また、微生物培養液としては、ヒトのイン
シュリンや成長ホルモンを作る遺伝子を組み込んだ大腸
菌やエステル類、アルコール類、カルボン酸類の光学活
性化合物を作る酵母やアミノ酸発酵に利用されるコリネ
ホルム型細菌やその他放線菌、糸状菌、カビ等、乳酸菌
以外の全ての微生物の培養液を挙げることができる。

【００２８】しかる後、開閉弁３を開放して連通管４を
介して微生物培養液を重力によりケーシング５の濾過前
側５ｂに供給し、フィルタ６で濾過する（Ｐ２）。

【００２９】微生物培養液の重カと、フィルタ６の毛細
管現象、すなわち多孔質膜への液体の浸透現象を利用し
た重力濾過法と呼ばれる濾過法で濾過される。

【００３０】微生物培養液はフィルタ６で濾過され、微
生物を含まない大部分の液体（濾液）はケーシング６の
濾過後側５ａから濾液排出弁８により系外に排出される
（Ｐ３）。

【００３１】濾液がほとんど排出されなくなった時点
で、フィルタ６内（濾過前側５ｂ）に残った微生物と微
量の培養液からなる残液を、残液排出弁７を開放して回
収する（Ｐ４）。

【００３２】この後、残液排出弁７および濾液排出弁８
を閉じ、濾過後側５ａに連通するように設けられたガス
送気弁９を開放して低圧の圧縮空気（約１〜２ｋｇ／ｃ
ｍ^２）を数１０秒送る。この圧縮空気による通気逆洗浄
を行い、微生物をフィルタ６から剥離する（Ｐ５）。

【００３３】ここで、圧縮ガスによる通気逆洗浄につい
て説明する。図１に示すように、通気逆洗浄は、ガス送
気弁９側（濾過後側５ａ）より、フィルタ６の内側（濾
過前側５ｂ）にガスを通過させることを意味する。通気
が微生物の回収前であれば、膜面から剥落した微生物
は、微生物を含む残液に懸濁され、残液とともに回収さ
れる。なお、このとき用いるガスとしては微生物の生菌
体に悪影響を与えないものであればよく、例えば滅菌空
気（圧縮空気）などが好適である。通気はガス送気弁９
よりフィルタ６の膜面に対して垂直方向から行う。通気
条件は、１〜５ｋｇ／ｃｍ^２、好ましくは１〜２／ｃｍ
^２程度の圧力で、数秒ないし数分聞の通気でよく、これ
によって微生物の回収を効率よく行うことができる。

【００３４】フィルタ６（濾過前側５ｂ）に付着した微
生物をフィルタ６内の液に懸濁してから再度残液排出弁
７を開いて回収する（Ｐ６）。

【００３５】なお、このエアにより排出したエア排出液
には極めて高濃度の微生物が含まれるので、工程Ｐ４で
回収した残液と別個に回収し、特別の用途に用いてもよ
い。

【００３６】濾過されずに残り回収された残液量は、供
給した微生物培養液に比べてはるかに少量となり、その
分微生物が濃縮されている。

【００３７】このような重力濾過法によれば、動力を使
わないで濃縮を行うために、従来の濃縮法の問題点であ
った微生物への物理的、機械的ストレスが極めて軽微と
なり、微生物の菌種を問わず、生菌率が高い微生物濃縮
液を得ることができ、かつ低コストで微生物の濃縮液が
得られる。

【００３８】また、従来のクロスフロー濾過法などで必
要とされる動力を全く使わないのでランニングコストを
低減でき、さらに、膜面にかかる圧力が低いので、膜洗
浄や膜能力の復帰が容易である。しかも、従来のクロス
フロー濾過装置のようにポンプなどの付帯装置を必要と
しないので、装置スケールを小さくできる。この結果、
濃縮終了時の残液量が少なくなるので、非常に高濃度の
濃縮を容易に実施できる。

【００３９】さらに、濃縮された微生物の回収前または
／および回収後に、ガス送気弁９からフィルタの膜面に
通気することにより、膜面に付着した微生物をもれな
く、短時間で回収することができ、濃縮菌体の回収率お
よび回収効率が高められることができる。

【００４０】次に、本発明に係わる微生物の濃縮装置の
第２実施形態について添付図面を参照して説明する。な
お、上述した第１実施形態と同一部分には同一符号を付
して説明する。

【００４１】図３に示すように、第２実施形態の微生物
の濃縮装置１１は、微生物培養液（ただし、乳酸菌を除
く）を収納する収納容器１２と、この収納容器１２とほ
ぼ同レベルに配置され、開閉弁３が設けられた連通管１
３を介して供給される微生物培養液を受けるケーシング
５と、このケーシング５を濾過前側５ｂと濾過後側５ａ
に分離するように収納されたフィルタ６と、ケーシング
５の濾過前側５ｂに連通するように設けられた残液排出
手段、例えば残液排出弁７と、濾過後側５ａの下部位５
ｘに設けられた濾液排出弁８と、濾過後側５ａに連通す
るように設けられた圧縮空気を送るガス送気弁９とを有
している。

【００４２】さらに、上記収納容器１２には加圧手段、
例えば加圧板１４が設けられており、この加圧板１４に
は、収納容器１２の圧力を検知する圧力センサ１５が気
密的に取り付けられており、この圧力センサ１５により
収納容器１２の圧力を検知して、制御装置１６を介して
電動コンプレッサ１７、エアシリンダ１８を制御し、収
納容器２内を所望の圧力に制御できるようになってい
る。

【００４３】加圧手段には上記のようにエアシリンダに
よる方法の他に密閉容器内に圧縮ガスを供給するなど各
種方法があるが、微生物培養液を攪拌したり、すり潰す
ような流体ポンプ、スクリューポンブなどによる加圧は
菌体の生存率を低下させてしまうので、その使用は好ま
しくない。従って、加圧する方法は圧縮空気やガスな
ど、菌体に対して物理的、機械的ストレスが軽微になる
方法を採る必要がある。

【００４４】なお、圧力センサは必ずしも必要ではな
く、加圧板の降下速度と圧力の関係を事前に調べておけ
ば、収納容器内の圧力は電動コンプレッサを制御するこ
とにより、調整することができる。

【００４５】また、ガス送気弁９は電動コンプレッサ１
７に接続されており、１９は開閉弁である。

【００４６】次に第２実施形態の微生物の濃縮装置を用
いた本発明に係わる微生物の濃縮方法の第２実施形態を
図２示す濃縮工程のフロー図に基づき説明する。

【００４７】被処理液である微生物培養液を収納容器２
に収納する（Ｐ_２１）。

【００４８】電動コンプレッサ１７を起動し、エアシリ
ンダ１８を作動させて加圧板１４を降下させ、収納容器
１２を加圧する。このとき微生物培養液およびフィルタ
６の膜面に加わる圧力が大きくなると、菌体の生存率
（生菌率）が低下し、また膜洗浄および膜能力の復帰も
困難になるので、０．５〜４ｋｇ／ｃｍ^２程度の加圧が
適当であり、１〜２ｋｇ／ｃｍ^２の加圧が好ましい。

【００４９】なお、微生物培養液の加圧は、液面（液の
上面）からの加圧に限らず、液中にて加圧してもよく、
この場合も加圧圧力は、２ｋｇ／ｃｍ^２以下が好まし
い。

【００５０】この微生物培養液の加圧工程および濾過工
程において、収納容器１２の圧力は圧力センサ１５によ
り、検知され、制御装置１６、電動コンプレッサ１７お
よびエアシリンダ１８を介して常時２ｋｇ／ｃｍ^２以下
に維持される。

【００５１】しかる後、開閉弁３を開放して連通管１３
を介して微生物培養液を加圧力により押し上げ、ケーシ
ング５の濾過前側５ｂに供給し、フィルタ６で濾過する
（Ｐ _２２）。

【００５２】微生物培養液はフィルタ６で全量濾過さ
れ、微生物を含まない大部分の液体（濾液）はケーシン
グ５の濾過後側５ａから濾液排出弁８により系外に排出
される（Ｐ_２３）。

【００５３】濾過工程時、フィルタ６には常に毛細管現
象が働き、菌体を傷付けることなく濃縮できる。濾液が
ほとんど排出されなくなった時点で、フィルタ６内（濾
過前側５ｂ）に残った微生物と微量の培養液からなる残
液を、残液排出弁７を開放して回収する（Ｐ_２４）。

【００５４】この後、残液排出弁７および濾液排出弁８
を閉じ、濾過後側５ａに連通するように設けられたガス
送気弁９を開放して低圧の圧縮空気（約１〜２ｋｇ／ｃ
ｍ^２）を数１０秒送る。この圧縮空気により通気逆洗浄
を行い、微生物をフィルタ６から剥離する（Ｐ_２５）。

【００５５】フィルタ６（濾過前側５ｂ）に付着した微
生物をフィルタ６内の液に懸濁してから再度残液排出弁
７を開いて回収する（Ｐ_２６）。

【００５６】なお、このエアーにより排出したエア排出
液には極めて高濃度の微生物が含まれるので、工程Ｐ_２
４で回収した残液と別個に回収し、特別の用途に用いて
もよい。

【００５７】濾過されずに残り回収された残液量は、供
給した微生物培養液に比べてはるかに少量となり、その
分微生物が濃縮されている。

【００５８】上述のように加圧濾過法において、加圧力
を２ｋｇ／ｃｍ^２以下に維持することにより、従来の加
圧濾過法で問題点であった微生物への物理的、機械的ス
トレスが軽微となり、生菌率が高い微生物濃縮液を得る
ことができ、さらに、収納容器１２をフィルタ６と同一
レベルに設置できるので、微生物の濃縮装置全体を背低
化、小型化できる。また、低圧加圧を行いながら濾過す
るので、濾過時間を短縮でき、かつ生菌率が高い微生物
濃縮液を得ることができる。

【００５９】さらに、濃縮された微生物の回収前または
／および回収後に、ガス送気弁９からフィルタ６の膜面
に通気することにより、膜面に付着した微生物をもれな
く、短時聞に回収することができ、濃縮菌体の回収率お
よび回収効率が高められることができる。

【００６０】

【実施例】［試験１］ （装置）図１に示すような本発明に係わる微生物の濃縮
装置を用いた。なお、フィルタは孔径０．８μｍ、膜面
積０．２ｍ２のセラミック膜を用いた。

【００６１】（微生物培養液）パン酵母（Ｓａｃｃｈａ
ｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）を前々培養に
はＹＰＤ培地（１０ｇ／Ｌ酵母エキス、２０ｇ／Ｌポリ
ペプトン、２０ｇ／Ｌグルコース）を、前培養と本培養
には２ｇ／Ｌのカザミノ酸を含むＹＮＢ培地（６．７ｇ
／Ｌイーストナイトロジェンベース、０．０５ｇ／Ｌヒ
スチジン、１０ｇ／Ｌグルコース）を用いて培養した。
前々培養：前記培地、３０℃で、１２時間培養した。

【００６２】前培養：前記培地に前々培養物を投入し、
３０℃、ｐＨ５．０で１２時間培養した。

【００６３】本培養：前記培地に前培養物を投入し、３
０℃で、ｐＨ５．０で１２時間培養した。

【００６４】なお、ｐＨ調整は１４％アンモニア水と４
％塩酸によって行った。

【００６５】（濾過方法）膜の乾燥による濾過への影響
を取り除くために、試験前にセラミック膜に水を２時聞
以上湿潤させてからパン酵母培養液の濃縮を行った。す
なわち、図１の装置において、収納容器に微生物培養液
（本培養）を約４Ｌ投入し、残液排出弁を閉じた状態
で、濾液排出弁を開いて、濾過を関始した。このとき、
微生物培養液のうち大部分の液体はフィルタを通じて、
濾過され、パン酵母は膜分離装置のフィルタの内側（濾
過前側）に残存している。時間の経過とともに濾過され
る液量は減少するため、濾液がほとんど出てこなくなっ
た時点（濾過速度として２０ｍＬ／ｍｉｎ以下）で濾過
を終了し、残液排出手段を開いてパン酵母濃縮液を回収
した。

【００６６】この後、一度残液排出弁および濾液排出弁
を閉じ、ガス送気弁から圧縮空気による通気逆洗浄（圧
力約１〜２ｋｇ／ｃｍ^２）を３０秒行い、フィルタに付
着したパン酵母をフィルタ内（濾過前側）の液に懸濁し
てから再度残液排出弁を開いて回収した残液をエア排出
液とした。

【００６７】（結果）パン酵母の培養液を本発明に係わ
る微生物の濃縮方法により濃縮したときの微生物培養液
（培養液）、濃縮液、エア―排出液、濾液の性状につい
て、生菌数、菌（株）度の測定結果を表１に示す。

【００６８】なお、生菌数の測定には寒天プレートを用
いた。菌（株）度は波長６６０ｎｍにおける吸光度（Ｏ
Ｄ_６６０）として測定した。

【００６９】生菌数、菌体濃度のそれぞれについて、濃
縮液およびエア排出液が被処理液と比べてどの程度まで
濃縮されたかカッコ内に示した。

【００７０】

【表１】

【００７１】表１より、パン酵母培養液を濾過して得ら
れる濃縮液と、その後濾過側からエアを送り込んでパン
酵母を膜面からそぎ落としてから回収したエア排出液と
を比較すると、後者の方が遥かに多くのパン酵母を含ん
でいる。従って、濾過を行った後の通気による逆洗浄が
菌体回収のために有効であることがわかる。

【００７２】濃縮液とエア排出液は別々に取り出せるの
で、エア排出液のみを濃縮されたパン酵母として取り扱
うことができる。その場合、処理前の被処理液に比べて
パン酵母が、生菌数として２４倍に濃縮されたものが得
られることになり、高濃度の濃縮が可能である。

【００７３】また、被処理液に対して、エア排出液が量
的にどの程度濃縮されているかを計算した結果、２４．
８倍であった。この数値と、生菌数から見た濃縮倍率で
ある２３．９倍という数値を比べると、両者の濃縮倍率
にほとんど差がないことから、濃縮されたパン酵母のほ
とんど全てが生存している、つまり濃縮の前後で高い生
菌率が維持されていることがわかる。

【００７４】［試験２］（濾過方法）上記試験１におけ
るパン酵母培養液の濃縮、回収操作を連続的に行うもの
である。

【００７５】前記本培養液４Ｌを重力濾過により濃縮し
た後に、前記手順に従い、濾過側から圧縮空気による通
気逆洗浄を行い、濃縮パン酵母を回収した。その後、同
様の操作を繰り返し、連続３回のパン酵母培養液の濃
縮、回収を行った。

【００７６】（結果）図５に示すように濾過量の低下は
ほとんど見られず、通気逆洗のみでも定期的に実施すれ
ば、連続して大量の培養液を処理できることが確認でき
た。

【００７７】

【発明の効果】本発明に係わる微生物の濃縮装置および
微生物の濃縮方法によれば、微生物を高濃度に濃縮する
際の微生物の死滅を防ぎ、生菌率を高め、かつ、濃縮微
生物を回収率および回収効率よく回収できる微生物の濃
縮装置および微生物の濃縮方法を提供することができ
る。

【００７８】すなわち、微生物培養液（ただし、乳酸菌
を除く）を収納する収納容器と、この収納容器の下方に
配置され落下する微生物培養液を受けるケーシングと、
このケーシングを濾過前側と濾過後側に分離するように
収納されたフィルタと、このフィルタの濾過前側に連通
するように設けられた残液排出手段と、濾過後側の下部
位に設けられた濾液排出手段と、濾過前後側に連通する
ように設けられたガス送気口とを有する微生物の濃縮装
置によれば、重力濾過法が実現でき、微生物への物理
的、機械的ストレスが極めて軽微となり、微生物の菌種
を問わず、生菌率が高い微生物濃縮液を得ることがで
き、かつ低コストで微生物の濃縮液が得られる。動力を
全く使わないのでランニングコストを低減でき、さら
に、膜面にかかる圧力が低いので、膜洗浄や膜能力の復
帰が容易である。ポンプなどの付帯装置を必要としない
ので、装置スケールを小さくでき、この結果、濃縮終了
時の残液量が少なくなるので、非常に高濃度の濃縮を容
易に実施できる。さらに、濃縮された微生物の回収前ま
たは／および回収後に、ガス送気弁からフィルタの膜面
に通気することにより、膜面に付着した微生物をもれな
く、短時間で回収することができ、濃縮菌体の回収率お
よび回収効率を高めることができる。

【００７９】また、加圧手段が設けられ微生物培養液
（ただし、乳酸菌を除く）を収納する収納容器と、この
収納容器に連通管を介して連通され低圧で圧送されてく
る微生物培養液を受けるケーシングと、このケーシング
を濾過前側と濾過後側に分離するように収納されたフィ
ルタと、このフィルタの濾過前側に連通するように設け
られた残液排出手段と、濾過後側に連通するように設け
られた濾液排出手段と、濾過前後側に連通するように設
けられたガス送気口とを有する微生物の濃縮装置である
ので、低圧加圧濾過法が可能となり、微生物への物理
的、機械的ストレスが軽微となり、生菌率が高い微生物
濃縮液を得ることができ、さらに、収納容器をフィルタ
と同一レベルに設置できるので、微生物の濃縮装置全体
を小型化できる。また、低圧加圧を行いながら濾過する
ので、濾過時間を短縮でき、かつ生菌率が高い微生物濃
縮液を得ることができる。

【００８０】また、フィルタにより微生物培養液を濾過
し、濾過された液体と、微生物（ただし、乳酸菌を除
く）を含む残液とに分離し、この残液を回収する微生物
の濃縮方法であるので、微生物への物理的、機械的スト
レスが極めて軽微となり、微生物の菌種を問わず、生菌
率が高い微生物濃縮液を得ることができ、かつ低コスト
で微生物の濃縮液が得られる。動力を全く使わないので
ランニングコストを低減でき、さらに、膜面にかかる圧
力が低いので、膜洗浄や膜能力の復帰が容易である。

【００８１】また、微生物培養液の自重またはエアー加
圧により、フィルタの膜面に２ｋｇ／ｃｍ^２以下の圧力
が加わるように制御し、濾過を行う微生物の濃縮方法で
あるので、微生物への物理的、機械的ストレスが極めて
軽微となり、微生物の菌種を問わず、生菌率が高い微生
物濃縮液を得ることができ、かつ低コストで微生物の濃
縮液が得られる。

【００８２】また、収納容器中の微生物培養液の表面だ
けを２ｋｇ／ｃｍ^２以下に加圧するので、微生物への物
理的、機械的ストレスが極めて軽微となり、微生物の菌
種を問わず、生菌率が高い微生物濃縮液を得ることがで
き、かつ低コストで微生物の濃縮液が得られる。

【００８３】また、微生物を含む残液を回収する前およ
び／または回収後に、膜分離装置内へ気体を導入するこ
とによって、フィルタの膜面に付着している微生物を回
収するので、膜面に付着した微生物をもれなく、短時間
で回収することができ、濃縮菌体の回収率および回収効
率を高められることができる。

【００８４】また、フィルタの膜面に付着している微生
物の回収を断続的または連続的に行うので、膜面に付着
した微生物をもれなく、短時間で回収することができ、
濃縮菌体の回収率および回収効率を著しく高めることが
できる。

【００８５】また、膜分離装置内への気体の導入は、こ
の膜分離装置から濾液を排出する濾過液排出手段を閉じ
た後、濾過後側にガスを送って加圧し、フィルタに付着
した微生物を剥離回収するので、加圧ガスが漏れること
なく、効率的に膜面に付着した微生物をもれなく回収で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる微生物の濃縮装置の第１の実施
形態の概念図。

【図２】本発明に係わる微生物の濃縮方法の第１の実施
形態を用いた濃縮工程フロー図。

【図３】本発明に係わる微生物の濃縮装置の第２の実施
形態の概念図。

【図４】本発明に係わる微生物の濃縮方法の第２の実施
形態を用いた濃縮工程フロー図。

【図５】本発明に係わる微生物の濃縮方法の第２の実施
形態を用いた濃縮試験の結果を示す結果図。

【符号の説明】

１ 微生物の濃縮装置 ２ 収納容器 ３ 開閉弁 ４ 連通管 ５ ケーシング ５ａ 濾過後側 ５ｂ 濾過前側 ６ フィルタ ７ 残液排出弁 ８ 濾液排出弁 ９ ガス送気弁 １１ 微生物の濃縮装置 １２ 収納容器 １３ 連通管 １４ 加圧板 １５ 圧力センサ １６ 制御装置 １７ 電動コンプレッサ １８ エアシリンダ １９ 開閉弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ１２Ｎ 1/02 Ｃ１２Ｎ 1/02 Ｆターム(参考） 4B065 AA01X AA57X BC01 BD18 CA60 4D006 GA06 GA07 HA22 HA77 JA01A JA55A JA67A KA12 KA13 KA17 KA62 KA64 KC03 KC14 KE06R KE07R KE12P KE13P KE14P KE16Q KE28Q MA02 MA06 MA09 MA22 MA31 MB11 MC03X PA03 PB12 PB20 PB24 PC12 PC41

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 微生物培養液（ただし、乳酸菌を除く）
   を収納する収納容器と、この収納容器の下方に配置され
   落下する微生物培養液を受けるケーシングと、このケー
   シングを濾過前側と濾過後側に分離するように収納され
   たフィルタと、このフィルタの濾過前側に連通するよう
   に設けられた残液排出手段と、濾過後側の下部位に設け
   られた濾液排出手段と、濾過前後側に連通するように設
   けられたガス送気口とを有することを特徴とする微生物
   の濃縮装置。
2. 【請求項２】 加圧手段が設けられ微生物培養液（ただ
   し、乳酸菌を除く）を収納する収納容器と、この収納容
   器に連通管を介して連通され低圧で圧送されてくる微生
   物培養液を受けるケーシングと、このケーシングを濾過
   前側と濾過後側に分離するように収納されたフィルタ
   と、このフィルタの濾過前側に連通するように設けられ
   た残液排出手段と、濾過後側に連通するように設けられ
   た濾液排出手段と、濾過前後側に連通するように設けら
   れたガス送気口とを有することを特徴とする微生物の濃
   縮装置。
3. 【請求項３】 フィルタにより微生物培養液を濾過し、
   濾過された液体と、微生物（ただし、乳酸菌を除く）を
   含む残液とに分離し、この残液を回収することを特徴と
   する微生物の濃縮方法。
4. 【請求項４】 上記微生物培養液の自重またはエアー加
   圧により、フィルタの膜面に２ｋｇ／ｃｍ^２以下の圧力
   が加わるように制御し、濾過を行うことを特徴とする請
   求項３に記載の微生物の濃縮方法。
5. 【請求項５】 上記収納容器中の微生物培養液の表面だ
   けを２ｋｇ／ｃｍ^２以下に加圧することを特徴とする請
   求項４に記載の微生物の濃縮方法。
6. 【請求項６】 上記微生物を含む残液を回収する前およ
   び／または回収後に、膜分離装置内へ気体を導入するこ
   とによって、フィルタの膜面に付着している微生物を回
   収することを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１
   項に記載の微生物の濃縮方法。
7. 【請求項７】 上記フィルタの膜面に付着している微生
   物の回収を断続的または連続的に行うことを特徴とする
   請求項３ないし６のいずれか１項に記載の微生物の濃縮
   方法。
8. 【請求項８】 上記膜分離装置内への気体の導入は、こ
   の膜分離装置から濾液を排出する濾過液排出手段を閉じ
   た後、濾過後側にガスを送って加圧し、フィルタに付着
   した微生物を剥離回収することを特徴とする請求項３な
   いし７のいずれか１項に記載の微生物の濃縮方法。