JPH0669367B2 - 乳酸菌の培養方法 - Google Patents
乳酸菌の培養方法Info
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- JPH0669367B2 JPH0669367B2 JP32800988A JP32800988A JPH0669367B2 JP H0669367 B2 JPH0669367 B2 JP H0669367B2 JP 32800988 A JP32800988 A JP 32800988A JP 32800988 A JP32800988 A JP 32800988A JP H0669367 B2 JPH0669367 B2 JP H0669367B2
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- lactic acid
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- acid bacteria
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- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、発酵食品、乳酸菌飲料、乳加工食品等に広く
利用される乳酸菌を高濃度で培養するための方法に関す
る。
利用される乳酸菌を高濃度で培養するための方法に関す
る。
従来技術 従来、乳酸菌を培養するには、微生物培養法の手法に従
つて、培養槽内で培地を調整しながら培養する方法が行
われているが、近年、菌の培養に際し生成する阻害物質
の除去の目的で濾過膜を介して菌とその阻害物質を分離
することからなる高濃度培養システムが提案されてい
る。
つて、培養槽内で培地を調整しながら培養する方法が行
われているが、近年、菌の培養に際し生成する阻害物質
の除去の目的で濾過膜を介して菌とその阻害物質を分離
することからなる高濃度培養システムが提案されてい
る。
このような培養システムとしては、微生物を培養するた
めの培養槽中に内臓させた逆洗可能なフイルターで基質
交換させて、培養により生成した代謝物の濃度を低減す
る方法（特開昭58-47485号）、培養液を筒状のフイルタ
ー内に通過させて代謝物と菌を分離し、菌体を含む培養
液を培養槽へ循環させて連続的に培養を行うための装置
（特開昭62-138184号）等が知られている。
めの培養槽中に内臓させた逆洗可能なフイルターで基質
交換させて、培養により生成した代謝物の濃度を低減す
る方法（特開昭58-47485号）、培養液を筒状のフイルタ
ー内に通過させて代謝物と菌を分離し、菌体を含む培養
液を培養槽へ循環させて連続的に培養を行うための装置
（特開昭62-138184号）等が知られている。
しかし、上述した公知の培養技術を乳酸菌の培養に利用
した場合、乳酸菌の阻害因子である代謝物を濾過膜（フ
イルター）を介して除去する濾過抽出法に問題があつ
て、乳酸菌の高濃度培養に限界がみられる。
した場合、乳酸菌の阻害因子である代謝物を濾過膜（フ
イルター）を介して除去する濾過抽出法に問題があつ
て、乳酸菌の高濃度培養に限界がみられる。
すなわち、乳酸菌の培養に当つては、培地に各種ビタミ
ンの他に乳糖を糖分として補給しながら行うが、乳酸菌
は乳糖を利用して乳酸を代謝物として生成し、この乳酸
が耐酸性の低い乳酸菌の生育上の阻害因子となる。した
がつて、乳酸菌の培養上、乳酸の濃度が上がらないよう
にする必要があるが、公知の阻害因子を濾過する培養法
では、乳酸菌数で109〜1010（cfu／ml）程度の濃度の培
養が限界であつた。
ンの他に乳糖を糖分として補給しながら行うが、乳酸菌
は乳糖を利用して乳酸を代謝物として生成し、この乳酸
が耐酸性の低い乳酸菌の生育上の阻害因子となる。した
がつて、乳酸菌の培養上、乳酸の濃度が上がらないよう
にする必要があるが、公知の阻害因子を濾過する培養法
では、乳酸菌数で109〜1010（cfu／ml）程度の濃度の培
養が限界であつた。
また、乳酸菌の濾過培養を行うのに際して用いられる従
来の濾過膜では、熱による劣化を防ぐために殺菌剤によ
る殺菌を行つていたが、無菌化することは不可能であつ
て、長時間の培養工程においては汚染を完全に防止する
ことは困難であつた。
来の濾過膜では、熱による劣化を防ぐために殺菌剤によ
る殺菌を行つていたが、無菌化することは不可能であつ
て、長時間の培養工程においては汚染を完全に防止する
ことは困難であつた。
発明が解決しようとする課題 本発明は、濾過膜を用いた乳酸菌の培養において、培地
の糖濃度を特定範囲にコントロールして、培養液中に生
成する乳酸濃度を一定以下に抑制することにより、乳酸
菌数1011（cfu／ml）に達する高濃度で乳酸菌を培養す
るための方法を提供することを課題とする。
の糖濃度を特定範囲にコントロールして、培養液中に生
成する乳酸濃度を一定以下に抑制することにより、乳酸
菌数1011（cfu／ml）に達する高濃度で乳酸菌を培養す
るための方法を提供することを課題とする。
以下本発明を詳しく説明する。
課題を解決するための手段 本発明では、乳酸菌の培養に際して培地中の糖（乳糖）
濃度を１〜1.5重量％に調整することが重要であつて、
この調整により培養液中に生成する乳酸の量を常時10g
／ｌ以下になし、その結果培養により得られる乳酸菌数
を1011（cfu／ml）の高濃度にすることがで可能であ
る。
濃度を１〜1.5重量％に調整することが重要であつて、
この調整により培養液中に生成する乳酸の量を常時10g
／ｌ以下になし、その結果培養により得られる乳酸菌数
を1011（cfu／ml）の高濃度にすることがで可能であ
る。
本発明における乳酸菌としては、発酵食品、乳酸菌飲
料、乳加工食品等の製造において使用される乳酸菌であ
れば、どのようなものでも格別制限を受けることなく使
用される。
料、乳加工食品等の製造において使用される乳酸菌であ
れば、どのようなものでも格別制限を受けることなく使
用される。
また、本発明は乳酸菌の培養中において、濾過膜を用い
て培地中に生成した乳酸菌の阻害物質及びその他の廃棄
物を乳酸菌培養液として分離して除去するとともに、乳
酸菌体を含む培養液を培養槽へ循環させ、一方、糖濃度
を上記範囲に調整した新しい培地を補給しながら培養を
行うことも特徴とする。
て培地中に生成した乳酸菌の阻害物質及びその他の廃棄
物を乳酸菌培養液として分離して除去するとともに、乳
酸菌体を含む培養液を培養槽へ循環させ、一方、糖濃度
を上記範囲に調整した新しい培地を補給しながら培養を
行うことも特徴とする。
以下に本発明による培養方法を、それに使用する装置を
例示した第１図に基いて説明する。
例示した第１図に基いて説明する。
第１図において、１は培養槽であつてその中に撹拌機11
を備えており、培養槽１の底部は濾過膜３の下部とパイ
プにより連通しており、また、該濾過膜３の上部は培養
槽１の上部とパイプにより連通している。また、培養槽
３の上部には新鮮な培地を補給するためのラインが通じ
ている。図中４は濾過膜を介して菌の阻害物質を除去す
るためのポンプであり、５は培養槽内の培地のレベルを
コントロールするためのレベル計を示し、６は培地供給
のためのポンプを示し、７は中和剤を培地に供給するた
めのポンプを、８は窒素ガスの供給口及び９は窒素ガス
の排出口をそれぞれ示す。10は、濾過膜を介して除去さ
れる阻害物質及びその他廃棄物の排出口を示す。
を備えており、培養槽１の底部は濾過膜３の下部とパイ
プにより連通しており、また、該濾過膜３の上部は培養
槽１の上部とパイプにより連通している。また、培養槽
３の上部には新鮮な培地を補給するためのラインが通じ
ている。図中４は濾過膜を介して菌の阻害物質を除去す
るためのポンプであり、５は培養槽内の培地のレベルを
コントロールするためのレベル計を示し、６は培地供給
のためのポンプを示し、７は中和剤を培地に供給するた
めのポンプを、８は窒素ガスの供給口及び９は窒素ガス
の排出口をそれぞれ示す。10は、濾過膜を介して除去さ
れる阻害物質及びその他廃棄物の排出口を示す。
上記のように構成された装置を用いて乳酸菌を培養する
には、まず、糖濃度を１〜1.5重量％に調整した新しい
培地を仕込み、これに乳酸菌を接種し撹拌しながら培養
する。この間pH計をみながら適宜中和剤を添加して培地
のpHをコントロールする。培養の経過とともに培地の乳
酸が生成して乳酸菌に対する阻害が発現するので、ポン
プ２を介して培地を濾過膜３を通過させて乳酸を含む培
地をポンプ４を介して乳酸菌と分離して10より排出さ
せ、一方乳酸菌を含む培地（乳酸菌は濾過膜により流出
されない）は培養槽１へ戻される。この際、培養槽では
レベル計５により培地の流出分に相当する量の新鮮培地
がポンプ６を介して補給される。なお、培養槽１は温度
計により一定温度に保持されるようになつている。
には、まず、糖濃度を１〜1.5重量％に調整した新しい
培地を仕込み、これに乳酸菌を接種し撹拌しながら培養
する。この間pH計をみながら適宜中和剤を添加して培地
のpHをコントロールする。培養の経過とともに培地の乳
酸が生成して乳酸菌に対する阻害が発現するので、ポン
プ２を介して培地を濾過膜３を通過させて乳酸を含む培
地をポンプ４を介して乳酸菌と分離して10より排出さ
せ、一方乳酸菌を含む培地（乳酸菌は濾過膜により流出
されない）は培養槽１へ戻される。この際、培養槽では
レベル計５により培地の流出分に相当する量の新鮮培地
がポンプ６を介して補給される。なお、培養槽１は温度
計により一定温度に保持されるようになつている。
上記培養操作において、培養開始から乳酸生成による阻
害現象が表われる経過時間以降では、培養供給速度を経
時的に増加方向へ変化させる必要がある。
害現象が表われる経過時間以降では、培養供給速度を経
時的に増加方向へ変化させる必要がある。
この操作により、生菌数の上昇とともに栄養源、糖等の
必要量増加に対処するとともに、生成される乳酸の増加
に対しても量的抑制が行われる。
必要量増加に対処するとともに、生成される乳酸の増加
に対しても量的抑制が行われる。
なお、培地供給速度を生菌数の上昇に合せて上昇させれ
ば培養効率が良く、培養時間も短縮できる。したがつ
て、乳糖濃度は1.5％以下であれば乳酸生成による増殖
速度の低下を阻止できるが、あまり低い濃度では増菌速
度が小さくなり培養時間が長くなるので、効率的培養の
ためには１〜1.5％の範囲の乳糖濃度で培養を行つて、
乳酸による阻害を抑止するとともに増菌速度にも影響の
ない状態を維持するようにする。
ば培養効率が良く、培養時間も短縮できる。したがつ
て、乳糖濃度は1.5％以下であれば乳酸生成による増殖
速度の低下を阻止できるが、あまり低い濃度では増菌速
度が小さくなり培養時間が長くなるので、効率的培養の
ためには１〜1.5％の範囲の乳糖濃度で培養を行つて、
乳酸による阻害を抑止するとともに増菌速度にも影響の
ない状態を維持するようにする。
本発明で使用する装置は、２弗化ビニリデンのような有
機物質からなる濾過膜と培地の循環ラインを備えている
ことが好ましく、培養槽での培養により生成する乳酸に
よる阻害現象が表われるまでは、乳酸菌は培養槽１内の
培地のみで培養され、この間に濾過膜３と循環ラインを
加熱殺菌できるようになつている。そして、乳酸による
阻害現象が発現した以降は循環ラインを稼働して濾過膜
３で乳酸を主とする阻害物質や老廃物を除去するととも
に、ここで除去される液量分に相当する新鮮培地を培養
槽１へ補給するように作動し、一方、濾過膜３で透過し
なかつた乳酸菌含有培地は循環ラインにより培養槽へ戻
される。
機物質からなる濾過膜と培地の循環ラインを備えている
ことが好ましく、培養槽での培養により生成する乳酸に
よる阻害現象が表われるまでは、乳酸菌は培養槽１内の
培地のみで培養され、この間に濾過膜３と循環ラインを
加熱殺菌できるようになつている。そして、乳酸による
阻害現象が発現した以降は循環ラインを稼働して濾過膜
３で乳酸を主とする阻害物質や老廃物を除去するととも
に、ここで除去される液量分に相当する新鮮培地を培養
槽１へ補給するように作動し、一方、濾過膜３で透過し
なかつた乳酸菌含有培地は循環ラインにより培養槽へ戻
される。
ここにおいて、培養時間の経過ととも乳酸菌の生育濃度
が上昇するため、濾過膜３における培地の排除量と、培
養槽への新鮮培地の補給分は経時的にそれぞれ増加する
ようになる。
が上昇するため、濾過膜３における培地の排除量と、培
養槽への新鮮培地の補給分は経時的にそれぞれ増加する
ようになる。
本発明における乳酸菌には、特に制限はなく、従来知ら
れている発酵食品、乳酸菌飲料、乳加工食品等に広く利
用される乳酸菌であればどのような乳酸菌でも使用でき
る。このような乳酸菌にはビフィドバクテリウム属、ラ
クトバチルス属あるいはストレプトコッカス属に属する
乳酸菌があり、市販されており容易に入手可能である。
れている発酵食品、乳酸菌飲料、乳加工食品等に広く利
用される乳酸菌であればどのような乳酸菌でも使用でき
る。このような乳酸菌にはビフィドバクテリウム属、ラ
クトバチルス属あるいはストレプトコッカス属に属する
乳酸菌があり、市販されており容易に入手可能である。
発明の効果 以上述べたとおり、本発明によると、従来の濾過培養に
みられる汚染問題が解決され、一方、乳酸による阻害現
象を抑制するとともに増菌速度にも影響を及ぼすことな
く、培養できるので、同容量の処理設備でも単位容積当
りの培養菌数を多くすることができ、（1011cfu／mlを
得ることができる）製造コスト及び設備コストの軽減に
も貢献できる。
みられる汚染問題が解決され、一方、乳酸による阻害現
象を抑制するとともに増菌速度にも影響を及ぼすことな
く、培養できるので、同容量の処理設備でも単位容積当
りの培養菌数を多くすることができ、（1011cfu／mlを
得ることができる）製造コスト及び設備コストの軽減に
も貢献できる。
また、本発明では高温加熱による滅菌処理が可能な有機
物質からなる濾過膜を用いているため、循環ラインを含
めて蒸気による滅菌が可能であつて、殺菌汚染の完全防
止が可能となり、ラインの管理も簡易化される利点があ
る。
物質からなる濾過膜を用いているため、循環ラインを含
めて蒸気による滅菌が可能であつて、殺菌汚染の完全防
止が可能となり、ラインの管理も簡易化される利点があ
る。
以下に実施例を示して本発明を具体的に説明する。
実施例１ 本例は乳酸菌としてブフィズス菌（ビフィドバクテリウ
ム・ロンガム SBT-2933 Ｒ）を用いて培養した場合に
ついて示す。
ム・ロンガム SBT-2933 Ｒ）を用いて培養した場合に
ついて示す。
培養槽１に下記組成の培地とビフィズス菌を投入して培
養を開始すると、４時間目頃から乳酸による発育阻害が
出てくるので、濾過膜による阻害物質除去ラインを稼動
させた。
養を開始すると、４時間目頃から乳酸による発育阻害が
出てくるので、濾過膜による阻害物質除去ラインを稼動
させた。
培地組成： 乳糖 1.25％ 酵母エキス 1.00％ ポリペプトン 1.00％ リン酸２カリウム（K2HPO4） 0.5％ リン酸２水素カリウム（KH2PO4） 0.1％ Ｌ−アスコルビン酸ナトリウム 0.1％ その際、培地の乳糖濃度を常時1.25重量％になるように
新鮮培地の培養槽１への補給量と濾過膜からの流出量を
コントロールさせた。培養開始から８時間目におけるビ
フィズス菌の生育数は1011cfu／mlに達した。
新鮮培地の培養槽１への補給量と濾過膜からの流出量を
コントロールさせた。培養開始から８時間目におけるビ
フィズス菌の生育数は1011cfu／mlに達した。
なお、第２図に増菌数の経時的状態を示す。また、この
際の培地における乳糖と乳酸の量の変化は第３図に示す
とおりであつて、乳糖は一時的に欠乏しているが、ビフ
ィズス菌の代謝産物である乳酸は10g／ｌを超えないこ
とが認められる。
際の培地における乳糖と乳酸の量の変化は第３図に示す
とおりであつて、乳糖は一時的に欠乏しているが、ビフ
ィズス菌の代謝産物である乳酸は10g／ｌを超えないこ
とが認められる。
なお、濾過開始から培養終了までの新鮮培地の供給速度
（希釈率）は乳酸菌の増加とともに0.4hr-1から4.5hr-1
まで連続的に変化させた。培地中の乳糖濃度の消長と乳
酸生成量及び菌体収量との関係は下記表に示すとおりで
ある。
（希釈率）は乳酸菌の増加とともに0.4hr-1から4.5hr-1
まで連続的に変化させた。培地中の乳糖濃度の消長と乳
酸生成量及び菌体収量との関係は下記表に示すとおりで
ある。
この表のごとく乳酸の生成を抑制し、かつ菌体収率を高
い位置にするには乳糖の濃度範囲を１〜1.5に抑制する
ことが望ましいことが判る。
い位置にするには乳糖の濃度範囲を１〜1.5に抑制する
ことが望ましいことが判る。
第１図は、本発明で使用する装置の概略図を示したもの
である。 第１図において、 １……培養槽 ３……濾過膜 ４……阻害物質及び老廃物排出用ポンプ ６……新鮮培地供給用ポンプ 11……撹拌機
である。 第１図において、 １……培養槽 ３……濾過膜 ４……阻害物質及び老廃物排出用ポンプ ６……新鮮培地供給用ポンプ 11……撹拌機
Claims (4)
- 【請求項１】乳酸菌を培養するに際し、培地の糖濃度を
１〜1.5重量％に調整し、培養により培地中に生成した
菌の阻害物質を培養槽に連通して配設した濾過膜を介し
て除去し、該阻害物質を除去した培養液を培養槽へ循環
させるとともに、上記濾過膜を介して除去された部分に
相当する液量の新鮮な培地を培養槽へ補給することを特
徴とする乳酸菌の培養方法。 - 【請求項２】乳酸菌がビフィズス菌である請求項（１）
に記載の乳酸菌の培養方法。 - 【請求項３】培地の糖濃度が乳糖濃度である請求項
（１）に記載の乳酸菌の培養方法。 - 【請求項４】濾過膜が２弗化ビニリデンから構成される
請求項（１）に記載の乳酸菌の培養方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32800988A JPH0669367B2 (ja) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | 乳酸菌の培養方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32800988A JPH0669367B2 (ja) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | 乳酸菌の培養方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02174674A JPH02174674A (ja) | 1990-07-06 |
| JPH0669367B2 true JPH0669367B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=18205491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32800988A Expired - Fee Related JPH0669367B2 (ja) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | 乳酸菌の培養方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0669367B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007097260A1 (ja) | 2006-02-24 | 2007-08-30 | Toray Industries, Inc. | 化学品の製造方法、および、連続発酵装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4512265B2 (ja) * | 2000-12-26 | 2010-07-28 | 株式会社ヤクルト本社 | 乳酸菌培養上清およびその製造方法並びに当該上清を利用する皮膚外用剤 |
| JP2008125456A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Toray Ind Inc | 連続培養方法及び連続培養装置 |
| JP2009296921A (ja) * | 2008-06-12 | 2009-12-24 | Toray Ind Inc | 連続培養装置および化学品の製造方法 |
| JP5358197B2 (ja) * | 2009-01-16 | 2013-12-04 | 学校法人君が淵学園 | 温度勾配培養器 |
-
1988
- 1988-12-27 JP JP32800988A patent/JPH0669367B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 萩原文二等編「膜による分離法」株式会社講談社（１９８２．１０．１０）Ｐ．２５６〜２６１ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007097260A1 (ja) | 2006-02-24 | 2007-08-30 | Toray Industries, Inc. | 化学品の製造方法、および、連続発酵装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02174674A (ja) | 1990-07-06 |
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Legal Events
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