JP6807677B2 - 微生物培養液の濃縮方法及び微生物濃縮物 - Google Patents
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Description
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。実施形態1では、微生物として乳酸菌を培養した乳酸菌培養液を工業的規模で濃縮し、乳酸菌濃縮物を得る方法について説明する。
実施形態1では、微生物の例として乳酸菌について説明したが、微生物として、酵母菌、麹カビ、納豆菌等の微生物であっても本発明を適用して微生物濃縮物を得ることができる。
本実施形態の乳酸菌培養液の濃縮方法を用いることにより、従来の濃縮方法による乳酸菌濃縮物よりも多数の乳酸菌を含む乳酸菌濃縮物を得ることができる。換言すると、乳酸菌数あたりの乳酸菌濃縮物の体積を小さくすることができる。
乳酸菌を含む培養液を低粘度化する方法について検討するため、サンプル1及び2の乳酸菌培養液を作製し、以下の実験を行った。サンプル1及び2の作製条件及び評価結果については、表1にも示す。
脱脂粉乳、乳糖、酵母エキスからなる培地を用いて、乳酸菌として明治ブルガリアヨーグルト(フルーツ入りソフトタイプヨーグルト)(株式会社明治製)用のブルカリア菌株(以下、「菌株Y」という)を含む培養液を作製した。以下、全てのサンプルにおける乳酸菌の培養において、随時、炭酸カリウム又は水酸化ナトリウムを添加して、pHを5.0〜6.0に制御する中和培養を行った。この培養液を、高圧ホモジナイザー(Niro Soavi社製、型番:Panda 2K)を用いて低粘度化した。具体的には、15℃における測定で、粘度が約4mPa・sとなるまで、2×107Paで1回処理を行った。乳酸菌培養液を低粘度化した結果、乳酸菌のうち42%が死滅していることが分かった。なお、乳酸菌数は、「乳及び乳製品の成分規格等に関する省令」に記載の方法で測定した。
サンプル1と同様に、乳酸菌としてブルガリア菌(菌株Y)を含む培養液を作製した。この培養液を、高せん断ミキサー(IKA社製、型番:magic LAB)を用いて低粘度化した。なお、この高せん断ミキサーは、サンプル1で用いた高圧ホモジナイザーよりもせん断応力が弱い。具体的には、15℃における測定で、粘度が約4mPa・sとなるまで、20,000rpmで3回処理を行った。乳酸菌培養液を低粘度化した結果、乳酸菌のうち8%が死滅していることが分かった。
遠心分離による濃縮の前後での乳酸菌の数の変化について検討するため、サンプル3〜7の乳酸菌培養液を作製し、以下の実験を行った。サンプル3〜7の作製条件及び評価結果については、表2にも示す。
脱脂粉乳、乳糖、酵母エキスからなる培地を用いて、乳酸菌としてブルガリア菌(OLL1171)とサーモフィラス菌(OLS3615)を含む培養液を作製した。この培養液を、高せん断ミキサー(IKA社製、型番:magic LAB)を用いて、低粘度化した。具体的には、15℃における測定で、粘度が約5mPa・sとなるまで、20,000rpm以上で1回処理した。なお、この処理は、10,000Paのせん断応力に相当する。続いて、低粘度化した培養液を回分式の遠心機(株式会社トミー精工製、型番:Suprema25)を用いて10,000×Gで12分間濃縮した。培養液を濃縮した結果、濃縮の前(せん断処理後、且つ濃縮する前)に対する濃縮後に含まれる乳酸菌数の割合(乳酸菌回収率)は99%以上であった。
サンプル3と同様に、乳酸菌としてブルガリア菌(OLL1171)とサーモフィラス菌(OLS3615)を含む培養液を作製した。この培養液を、高せん断ミキサー(IKA社製、型番:magic LAB)を用いて、低粘度化した。具体的には、15℃における測定で、粘度が約6mPa・sとなるまで、15,000rpm以上で1回処理した。なお、この処理は、7,500Paのせん断応力に相当する。続いて、低粘度化した培養液を回分式の遠心機(株式会社トミー精工製、型番:Suprema25)を用いて10,000×Gで12分間濃縮した。培養液を濃縮した結果、濃縮の前後での乳酸菌回収率は97%であった。
サンプル3と同様に、乳酸菌としてブルガリア菌(OLL1171)とサーモフィラス菌(OLS3615)を含む培養液を作製した。この培養液を、高せん断ミキサー(IKA社製、型番:magic LAB)を用いて、低粘度化した。具体的には、15℃における測定で、粘度が約4mPa・sとなるまで、20,000rpm以上で2回処理した。なお、この処理は、20,000Paのせん断応力に相当する。続いて、低粘度化した培養液を回分式の遠心機(株式会社トミー精工製、型番:Suprema25)を用いて10,000×Gで12分間濃縮した。培養液を濃縮した結果、濃縮の前後での乳酸菌回収率は99%以上であった。
脱脂粉乳、乳糖、酵母エキスからなる培地を用いて、乳酸菌としてブルガリア菌(OLL1073R−1)と明治ブルガリアヨーグルト(プレーンタイプ)(株式会社明治製)から分離したサーモフィラス菌(以下、菌株Zという)を含む培養液を作製した。この培養液を、高せん断ミキサー(IKA社製、型番:magic LAB)を用いて、低粘度化した。具体的には、15℃における測定で、粘度が約5mPa・sとなるまで、20,000rpm以上で2回処理した。なお、この処理は、20,000Paのせん断応力に相当する。続いて、低粘度化した培養液を回分式の遠心機(株式会社トミー精工製、型番:Suprema25)を用いて10,000×Gで12分間濃縮した。培養液を濃縮した結果、濃縮の前後での乳酸菌回収率は95%であった。
サンプル6と同様に、乳酸菌としてブルガリア菌(OLL1073R−1)とサーモフィラス菌(菌株Z)を含む培養液を作製した。この培養液を、高せん断ミキサー(IKA社製、型番:magic LAB)を用いて、低粘度化した。具体的には、15℃における測定で、粘度が約4mPa・sとなるまで、26,000rpm以上で3回処理した。なお、この処理は、39,000Paのせん断応力に相当する。続いて、低粘度化した培養液を回分式の遠心機(株式会社トミー精工製、型番:Suprema25)を用いて10,000×Gで12分間濃縮した。培養液を濃縮した結果、濃縮の前後での乳酸菌回収率は99%以上であった。
得られた乳酸菌濃縮物の発酵活力について検討するため、サンプル8〜12の乳酸菌培養液を作製し、以下の実験を行った。サンプル8〜12の作製条件及び評価結果については、表3にも示す。サンプル8〜12における乳酸酸度の経時変化を、図2に示す。
脱脂粉乳、乳糖、酵母エキスからなる培地を用いて、乳酸菌としてブルガリア菌(OLL1073R−1)とサーモフィラス菌(菌株Z)を含む培養液を作製した。この培養液を、高せん断ミキサー(IKA社製、型番:magic LAB)を用いて、低粘度化した。具体的には、15℃における測定で、粘度が約5mPa・sとなるまで、20,000rpm以上で2回処理し、液体窒素に浸漬することで凍結した。サンプル8では、せん断処理を行った後、濃縮処理は行っていない。
サンプル8と同様に、乳酸菌としてブルガリア菌(OLL1073R−1)とサーモフィラス菌(菌株Z)を含む培養液を作製した。この培養液を、高せん断ミキサー(IKA社製、型番:magic LAB)を用いて、低粘度化した。具体的には、15℃における測定で、粘度が約5mPa・sとなるまで、20,000rpm以上で2回処理した。続いて、低粘度化した培養液を回分式の遠心機(株式会社トミー精工製、型番:Suprema25)を用いて10,000×Gで12分間濃縮し、液体窒素に浸漬することで凍結した。このとき、濃縮倍率は5倍であった。
サンプル8と同様に、乳酸菌としてブルガリア菌(OLL1073R−1)とサーモフィラス菌(菌株Z)を含む培養液を作製した。この培養液を、高せん断ミキサー(IKA社製、型番:magic LAB)を用いて、低粘度化した。具体的には、15℃における測定で、粘度が約5mPa・sとなるまで、20,000rpm以上で2回処理した。続いて、低粘度化した培養液を回分式の遠心機(株式会社トミー精工製、型番:Suprema25)を用いて10,000×Gで12分間濃縮した。このとき、濃縮倍率は5倍であった。
本発明の乳酸菌培養液の濃縮方法を工業的に実施可能であることを確認するため、以下のサンプル13を作製した。
脱脂粉乳、乳糖、酵母エキスからなる培地を用いて、乳酸菌としてブルガリア菌(OLL1171)とサーモフィラス菌(OLS3615)を含む培養液を作製した。作製した培養液の体積は1,000Lであった。この培養液を、高せん断ミキサー(IKA社製、2000/05、型番:DRS:2G−4M−8Fジェネレータ)を用いて、低粘度化した。具体的には、11,500rpm以上で3回相当(滞在時間で換算)した。
Claims (9)
- 1種または複数種の微生物を含む培養液を準備する第1の工程と、
前記第1の工程で準備した培養液を、所定温度における前記培養液の粘度が予め定められた粘度まで低下するように、せん断処理する第2の工程と、
前記第2の工程でせん断処理した培養液を遠心分離することにより、前記微生物を含む濃縮液を分離させる第3の工程と、
を備え、
前記微生物は、増粘多糖類を産生する乳酸菌である、微生物培養液の濃縮方法。 - 請求項1に記載の微生物培養液の濃縮方法において、
前記第1の工程で準備した培養液は、さらに、保護剤を含む、微生物培養液の濃縮方法。 - 請求項1または2に記載の微生物培養液の濃縮方法において、
前記第2の工程でのせん断処理が、7,500〜13,000Paのせん断力で、15℃での粘度が1〜5mPa・sになるまでせん断する処理である、微生物培養液の濃縮方法。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の微生物において、
前記培養液が乳由来の成分を含む、微生物培養液の濃縮方法。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の微生物培養液の濃縮方法により得られた、微生物濃縮物。
- 1種または複数種の微生物を含む培養液を準備する第1の工程と、
前記第1の工程で準備した培養液を、所定温度における前記培養液の粘度が予め定められた粘度まで低下するように、せん断処理する第2の工程と、
前記第2の工程でせん断処理した培養液を遠心分離することにより、前記微生物を含む濃縮液を分離させる第3の工程と、
を備え、
前記微生物は、増粘多糖類を産生する乳酸菌である、微生物培養液の濃縮物の製造方法。 - 請求項6に記載の微生物培養液の濃縮物の製造方法において、
前記第1の工程で準備した培養液は、さらに、保護剤を含む、微生物培養液の濃縮物の製造方法。 - 請求項6または7に記載の微生物培養液の濃縮物の製造方法において、
前記第2の工程でのせん断処理が、7,500〜13,000Paのせん断力で、15℃での粘度が1〜5mPa・sになるまでせん断する処理である、微生物培養液の濃縮物の製造方法。 - 請求項6〜8のいずれか1項に記載の微生物において、
前記培養液が乳由来の成分を含む、微生物培養液の濃縮物の製造方法。
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