特表 2024-505107 キシロース母液を用いたエリスリトール・アラビノース併産方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-02-02

(54)【発明の名称】キシロース母液を用いたエリスリトール・アラビノース併産方法

(51)【国際特許分類】

   C12P 7/18 20060101AFI20240126BHJP

   C12P 19/02 20060101ALI20240126BHJP

【ＦＩ】

C12P7/18

C12P19/02

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023549915

(86)(22)【出願日】2022-11-21

(85)【翻訳文提出日】2023-08-17

(86)【国際出願番号】 CN2022133112

(87)【国際公開番号】W WO2023116302

(87)【国際公開日】2023-06-29

(31)【優先権主張番号】202111606216.9

(32)【優先日】2021-12-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】520401745

【氏名又は名称】浙江▲華▼康葯▲業▼股▲フン▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＺＨＥＪＩＡＮＧ ＨＵＡＫＡＮＧ ＰＨＡＲＭＡＣＥＵＴＩＣＡＬ ＣＯ．， ＬＴＤ．

(74)【代理人】

【識別番号】110000729

【氏名又は名称】弁理士法人ユニアス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】呉 愛娟

(72)【発明者】

【氏名】羅 家星

(72)【発明者】

【氏名】胡 昌輝

(72)【発明者】

【氏名】楊 銘乾

(72)【発明者】

【氏名】廖 承軍

(72)【発明者】

【氏名】鄭 毅

(72)【発明者】

【氏名】方 順成

(72)【発明者】

【氏名】李 勉

【テーマコード（参考）】

4B064

【Ｆターム（参考）】

4B064AC05

4B064AF02

4B064CA06

4B064CC30

4B064CD09

4B064CE11

4B064CE15

4B064CE20

4B064DA16

(57)【要約】

本発明は、第１クロマトグラフィーを利用してキシロースを分離し、抽出液及びラフィネートを得て、抽出液をキシロース結晶の製造に用い、ラフィネートを液体グルコース又は結晶グルコースと配合して、高浸透圧耐性で転化率の高いヤロウウィア・リポリティカを利用して発酵させてエリスリトールを生産し、さらに溶解度が低く結晶化しやすいというエリスリトールの特性を利用して、まず、遠心結晶化処理を行ってエリスリトール結晶を得て、エリスリトールの遠心分離母液を第２クロマトグラフィー分離にかけて、アラビノース含有量が高いラフィネートを得て、次に、アラビノース結晶を製造する、キシロース母液を用いたエリスリトール・アラビノース併産方法に関する。本発明は、キシロース母液の利用の効率化を実現し、キシロース及びアラビノースを得るとともに、グルコースを利用して付加価値のより高いエリスリトールを生産することで、発酵コストを下げて、経済的効果を向上させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

キシロース母液を用いたエリスリトール・アラビノース併産方法であって、
キシロース母液を擬似移動床による第１クロマトグラフィーで分離して処理し、キシロース成分の含有量が高いキシロース抽出液とグルコース成分の含有量が高いキシロースラフィネートをそれぞれ得て、キシロース抽出液を濃縮させて結晶化し、キシロース結晶を得るステップ１と、
キシロースラフィネートを固形分３０％～５０％となるまで濃縮させ、グルコース含有量を９％～１４％にしてから、液体グルコース又は結晶グルコースと配合して、グルコース含有量が４０％～５０％のグルコース混合液を得るステップ２と、
予め製造されたヤロウウィア・リポリティカ種子液を発酵タンク内の発酵培地に接種するとともに、ステップ２のグルコース混合液を加えて発酵し、グルコース含有量が０．３％未満の発酵液を得て、発酵液をろ過して発酵ろ液を得て、発酵ろ液に脱色、イオン交換、濃縮、遠心及び結晶化処理を順次行って、エリスリトール結晶及びエリスリトール遠心分離母液をそれぞれ得るステップ３と、
エリスリトール遠心分離母液を擬似移動床による第２クロマトグラフィーで分離して処理し、エリスリトール成分の含有量が高いエリスリトール抽出液とアラビノース成分の含有量が高いエリスリトールラフィネートをそれぞれ得て、エリスリトール抽出液をステップ３における発酵ろ液と混合し、エリスリトールラフィネートに対して脱色、イオン交換、濃縮、結晶化処理を順次行って、アラビノース結晶を得るステップ４と、を含む、ことを特徴とするキシロース母液を用いたエリスリトール・アラビノース併産方法。

【請求項2】

ステップ３では、前記発酵培地は、グルコース２５％～３２％、酵母エキス０．５％～１％、コーンシロップ乾燥粉末０．３％～０．８％、硫酸マグネシウム０．０３％～０．０８％、クエン酸アンモニウム０．２％～０．８％、及びリン酸水素二カリウム０．０２％～０．０５％の割合で製造する、ことを特徴とする請求項１に記載のキシロース母液を用いたエリスリトール・アラビノース併産方法。

【請求項3】

ステップ３では、前記予め製造されたヤロウウィア・リポリティカ種子液は、ヤロウウィア・リポリティカ菌株を試験管斜面に接種して培養し、試験管斜面種子を得ることによって製造され、試験管内には試験管斜面種子培地が予め用意されており、試験管斜面種子培地は、グルコース２０％～２５％、酵母エキス０．８％～１．５％、及び寒天１．５％～２％の割合で製造する、ことを特徴とする請求項１に記載のキシロース母液を用いたエリスリトール・アラビノース併産方法。

【請求項4】

ステップ３では、前記予め製造されたヤロウウィア・リポリティカ種子液は、ヤロウウィア・リポリティカ菌株をナスフラスコ斜面に接種して培養し、ナス斜面種子を得る方法によって製造され、ナスフラスコ内にはナス斜面種子培地が予め用意されており、ナス斜面種子培地は、グルコース２０％～２５％、酵母エキス０．８％～１．５％、及び寒天１．５％～２％の割合で製造する、ことを特徴とする請求項１に記載のキシロース母液を用いたエリスリトール・アラビノース併産方法。

【請求項5】

ステップ３では、前記予め製造されたヤロウウィア・リポリティカ種子液は、ヤロウウィア・リポリティカ菌株を振とうフラスコに接種して培養し、振とうフラスコ種子液を得る方法によって製造され、振とうフラスコ内には振とうフラスコ種子培地が予め用意されており、振とうフラスコ種子培地は、グルコース２０％～２５％、酵母エキス０．８％～１．５％、硫酸マグネシウム０．０３％～０．０８％、及びクエン酸アンモニウム０．２％～０．７％の割合で製造する、ことを特徴とする請求項１に記載のキシロース母液を用いたエリスリトール・アラビノース併産方法。

【請求項6】

ステップ３では、前記予め製造されたヤロウウィア・リポリティカ種子液は、ヤロウウィア・リポリティカ菌株を発酵タンクに接種して培養し、発酵タンク種子液を得る方法によって製造され、発酵タンク内には発酵タンク種子培地が予め用意されており、発酵タンク種子培地は、グルコース２５％～３０％、酵母エキス０．５％～１．０％、ペプトン０．３％～０．８％、硫酸マグネシウム０．０３％～０．０８％、及びエン酸アンモニウム０．２％～０．８％の割合で製造し、接種量が５％～１０％、発酵初期ｐＨが６．０～７．０、発酵タンク種子培地の滅菌温度が１１５℃～１２１℃、滅菌時間が２０ｍｉｎ～３０ ｍｉｎである、ことを特徴とする請求項１に記載のキシロース母液を用いたエリスリトール・アラビノース併産方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、キシロース母液を利用する技術分野に属し、特にキシロース母液を用いたエリスリトール・アラビノース併産方法に関する。

【背景技術】

【0002】

キシリトールの生産工程では、ヘテロ糖の含有量が多いキシロース母液が大量に生成され、カラメル色素などの副産物として販売されることが多く、付加価値が低い。キシロース母液中、キシロースは４０～６０％、グルコースは１０～２０％、アラビノースは１５～２０％、マンノースは０～１０％、ガラクトースは０～５％である。キシロース母液の処理と利用については、方法が多いが、ほとんどはその中のキシロースとアラビノースを抽出することである。抽出分離の困難性を低減するために、菌体の成長のための炭素源であるグルコースやガラクトースを消費して発酵を行う細菌や酵母を用いて、キシロースやアラビノースの抽出効率を向上させる。

【0003】

公開番号ＣＮ１１２０９４９５６Ａの特許は、サッカロマイセス・セレビシエを利用してキシロース母液を連続的に発酵させ、グルコースを消費し、クロマトグラフィーを利用してキシロースとアラビノースを分離して精製する。公告番号ＣＮ１０１７０５２５３Ｂの特許は、二次発酵を利用して母液中のキシロースをキシリトールに変えると同時に、アラビノースを精製する。公告番号ＣＮ１０２６０３８１４Ｂの特許も、同様に、酵母発酵を利用して２０％に希釈したキシロース母液中のグルコースとガラクトースを除去し、キシロースとアラビノース清液を得ることである。公告番号ＣＮ１０１８５７５２３Ｂの特許は、発酵により母液中のグルコース及びガラクトースを除去し、濾過した清液に対して脱色、イオン交換、濃縮、水素化をしてキシリトール及びアラビトールを製造し、クロマトグラフィーにより２成分を分離し、結晶化して２種類の完成品を得ることである。公告番号ＣＮ１０２９５２１６５Ｂの特許も、発酵によりグルコースとガラクトースを除去し、さらに結晶特性の違いによってアラビノースの結晶を分離している。公開番号ＣＮ１０９５０４７３３Ａの特許は、ピキア酵母とアウレオバシジウム・プルランスの混合菌を用いて発酵させ、エリスリトールを生産するものであり、炭素源はキシロース母液を使用しているが、エリスリトール濃度は４０ｇ／Ｌ程度と非常に低い。以上に述べた特許技術の多くは、菌株発酵により、グルコースやガラクトースを除去し、さらにキシロースとアラビノースを分離して純度を高めるものである。しかし、いずれも一定の制限が存在し、キシロース母液中の糖度が高いため、一般的に細菌の成長に適さず、このため、多くの場合高浸透圧耐性酵母を利用して高好気性発酵を行うが、圧縮空気に対する需要が大きく、また、希釈後の母液量が多く、グルコースをすべて利用するための菌量が多く、何回も拡大培養を行う必要があり、発酵時間は４８ｈ以上であり、精製の目的を達成できるが、エネルギー消費、生産周期及びコストは大幅に増加する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明が解決しようとする技術的課題は、キシロース母液を利用するコストを下げ、キシロースとアラビノースを分離すると同時に、グルコースの利用価値を高め、酵母発酵を利用して付加価値のある生成物としてエリスリトールを生産し、エリスリトールの産量を向上させる、キシロース母液を用いたエリスリトール・アラビノース併産方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は以下のように達成される。

【0006】

キシロース母液を擬似移動床（Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ Ｍｏｖｉｎｇ Ｂｅｄ）による第１クロマトグラフィーで分離して処理し、キシロース成分の含有量が高いキシロース抽出液とグルコース成分の含有量が高いキシロースラフィネートをそれぞれ得て、キシロース抽出液を濃縮させて結晶化し、キシロース結晶を得るステップ１と、
キシロースラフィネートを固形分３０％～５０％となるまで濃縮させ、グルコース含有量を９％～１４％にしてから、液体グルコース又は結晶グルコースと配合して、グルコース含有量４０％～５０％のグルコース混合液を得るステップ２と、
予め製造されたヤロウウィア・リポリティカ種子液を発酵タンク内の発酵培地に接種するとともに、ステップ２のグルコース混合液を加えて発酵し、グルコース含有量が０．３％未満の発酵液を得て、発酵液をろ過して発酵ろ液を得て、発酵ろ液に脱色、イオン交換、濃縮、遠心及び結晶化処理を順次行って、エリスリトール結晶及びエリスリトール遠心分離母液をそれぞれ得るステップ３と、
エリスリトール遠心分離母液を擬似移動床による第２クロマトグラフィーで分離して処理し、エリスリトール成分の含有量が高いエリスリトール抽出液とアラビノース成分の含有量が高いエリスリトールラフィネートをそれぞれ得て、エリスリトール抽出液をステップ３における発酵ろ液と混合し、エリスリトールラフィネートに対して脱色、イオン交換、濃縮、結晶化処理を順次行って、アラビノース結晶を得るステップ４と、キシロース母液を用いたエリスリトール・アラビノース併産方法を提供する。

【発明の効果】

【0007】

従来技術と比べて、本発明のキシロース母液を用いたエリスリトール・アラビノース併産方法は、第１クロマトグラフィーを利用してキシロースを分離し、抽出液及びラフィネートを得て、抽出液をキシロース結晶の製造に用い、ラフィネートを液体グルコース又は結晶グルコースと配合して、高浸透圧耐性で転化率の高いヤロウウィア・リポリティカを用いて発酵させてエリスリトールを生産し、次に、溶解度が低く結晶化しやすいというエリスリトールの特性を利用して、まず、遠心結晶化してエリスリトール結晶を得て、エリスリトール遠心分離母液を第２クロマトグラフィー分離にかけて、アラビノース含有量の高いラフィネートを得て、次に、アラビノース結晶を製造する。本発明は、キシロース母液を効率的に利用し、キシロース及びアラビノースを得ると同時、それにおけるグルコースを利用して付加価値のより高いエリスリトールを生産し、また、液体グルコース又は結晶グルコースと混合することにより、培地中のグルコース含有量を高めて、各バッチの発酵によるエリスリトールの産量を向上させる一方、各バッチの発酵における母液の利用率を高め、全体的には、キシロース母液のラフィネートを配合した発酵液を発酵させて、濃度１５６ｇ／Ｌ以上のエリスリトールを製造し、転化率が５２％以上である。本発明はまた、発酵コストを下げ、キシロース母液の付加価値を高め、経済的効果を高める。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明のキシロース母液を用いたエリスリトール・アラビノース併産方法の原理概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明が解決しようとする技術的課題、技術的解決手段及び有益な効果をより明確にするために、以下では、図面及び実施例を参照して、本発明についてさらに詳細に説明する。なお、ここで説明される特定実施例は本発明を解釈するために過ぎず、本発明を限定するものではない。

【0010】

図１を参照して、本発明のキシロース母液を用いたエリスリトール・アラビノース併産方法の好適な実施例が示されており、下記のステップ１～ステップ４を含む。

【0011】

ステップ１：キシロース母液を擬似移動床による第１クロマトグラフィーで分離して処理し、キシロース成分の含有量が高いキシロース抽出液とグルコース成分の含有量が高いキシロースラフィネートをそれぞれ得て、キシロース抽出液を濃縮させて結晶化し、キシロース結晶を得る。

【0012】

ステップ２：キシロースラフィネートを固形分３０％～５０％となるまで濃縮させ（ｇ／１００ｍＬ、下同）、グルコース含有量を９％～１４％にしてから、液体グルコース又は結晶グルコースと配合して、グルコース含有量が４０％～５０％のグルコース混合液を得る。

【0013】

ステップ３：予め製造されたヤロウウィア・リポリティカ種子液を発酵タンク内の発酵培地に接種するとともに、ステップ２のグルコース混合液を加えて発酵し、グルコース含有量が０．３％未満の発酵液を得て、発酵液をろ過して発酵ろ液を得て、発酵ろ液に脱色、イオン交換、濃縮、遠心及び結晶化処理を順次行って、エリスリトール結晶及びエリスリトール遠心分離母液をそれぞれ得る。

【0014】

ステップ４：エリスリトール遠心分離母液を擬似移動床による第２クロマトグラフィーで分離して処理し、エリスリトール成分の含有量が高いエリスリトール抽出液とアラビノース成分の含有量が高いエリスリトールラフィネートをそれぞれ得て、エリスリトール抽出液をステップ３における発酵ろ液と混合し、エリスリトール抽出液を回収して利用し、エリスリトールラフィネートに対して脱色、イオン交換、濃縮、結晶化処理を順次行って、アラビノース結晶を得る。

【0015】

具体的には、ステップ３では、前記発酵培地は、グルコース２５％～３２％、酵母エキス０．５％～１％、コーンシロップ乾燥粉末０．３％～０．８％、硫酸マグネシウム０．０３％～０．０８％、クエン酸アンモニウム０．２％～０．８％、及びリン酸水素二カリウム０．０２％～０．０５％の割合で製造する。

【0016】

具体的には、ステップ３では、前記予め製造されたヤロウウィア・リポリティカ種子液は、ヤロウウィア・リポリティカ菌株を試験管斜面に接種して培養し、試験管斜面種子を得る方法によって製造され、試験管内には試験管斜面種子培地が予め用意されており、試験管斜面種子培地は、グルコース２０％～２５％、酵母エキス０．８％～１．５％、及び寒天１．５％～２％の割合で製造する。

【0017】

具体的には、ステップ３では、前記予め製造されたヤロウウィア・リポリティカ種子液は、ヤロウウィア・リポリティカ菌株をナスフラスコ斜面に接種して培養し、ナス斜面種子を得る方法によって製造され、ナスフラスコ内にはナス斜面種子培地が予め用意されており、ナス斜面種子培地は、グルコース２０％～２５％、酵母エキス０．８％～１．５％、及び寒天１．５％～２％の割合で製造する。

【0018】

具体的には、ステップ３では、前記予め製造されたヤロウウィア・リポリティカ種子液は、ヤロウウィア・リポリティカ菌株を振とうフラスコに接種して培養し、振とうフラスコ種子液を得る方法によって製造され、振とうフラスコ内には振とうフラスコ種子培地が予め用意されており、振とうフラスコ種子培地は、グルコース２０％～２５％、酵母エキス０．８％～１．５％、硫酸マグネシウム０．０３％～０．０８％、及びエン酸アンモニウム０．２％～０．７％の割合で製造する。

【0019】

具体的には、ステップ３では、前記予め製造されたヤロウウィア・リポリティカ種子液は、ヤロウウィア・リポリティカ菌株を発酵タンクに接種して培養し、発酵タンク種子液を得る方法によって製造され、発酵タンク内には発酵タンク種子培地が予め用意されており、発酵タンク種子培地は、グルコース２５％～３０％、酵母エキス０．５％～１．０％、ペプトン０．３％～０．８％、硫酸マグネシウム０．０３％～０．０８％、及びエン酸アンモニウム０．２％～０．８％の割合で製造し、接種量が５％～１０％、発酵初期ｐＨが６．０～７．０、発酵タンク種子培地の滅菌温度が１１５℃～１２１℃、滅菌時間が２０ｍｉｎ～３０ｍｉｎである。

【0020】

以下、特定実施例を利用して本発明の方法をさらに説明する。

【0021】

（実施例１）
本発明のキシロース母液を用いたエリスリトール・アラビノース併産方法の第１実施例は、下記ステップを含む。

【0022】

キシロース母液を第１クロマトグラフィーで分離して処理し、キシロース含有抽出液を得て、抽出液を固形分８０％となるまで濃縮させ、蒸発させて結晶化し、キシロース結晶を得た。ラフィネート中の各成分の割合は、それぞれ、グルコース２５％～３２％、アラビノース１８％～２５％、ガラクトース５％～１５％である。ラフィネートを固形物４０％となるまで濃縮させ、グルコース含有量を１２％にし、結晶グルコースと配合して、混合液のグルコース含有量を４５％にし、系１００Ｌを調製するとともに、所定の割合でグルコース以外の発酵培地処方における他の補助材料を加えて、滅菌し、使用に備えた。

【0023】

発酵系は７０Ｌとし、合計３バッチであり、流加供給方式を採用しており、具体的な操作は以下のとおりである。

【0024】

発酵初期の体積を４０Ｌとし、上記の発酵培地処方に従って培地を製造し、培地中のグルコース初期含有量を１８％にし、製造したものを滅菌して、使用に備えた。振とうフラスコ種子をそれぞれ５００ｍＬ、５Ｌの振とうフラスコで発酵させ、投入量をそれぞれ全体積の１０％として、２０ｈ～２４ｈ培養し、５Ｌ振とうフラスコ中の菌密度が１８～２５（波長６００ｎｍでの菌液の吸光値、略してＯＤ値）となると発酵タンク内に移し、接種量を８％、発酵温度３０℃、回転数を２００ｒｐｍ～４００ｒｐｍ、溶存酸素を２０％～３０％、換気量を１．５Ｎｍ^３／ｈとして、発酵液中の菌密度が３５～４０になると、上記の混合糖液を発酵タンクの体積の７０Ｌまで補充し、連続補充において発酵液中のグルコース含有量を１７％～２０％に保持し、補充完了後、発酵を持続し、発酵液中のグルコース含有量が０．３％未満となると発酵を停止した。発酵結果を表１に示す。

【0025】

【表1】

【0026】

エリスリトール濃度はすべて１５６ｇ／Ｌ以上であり、転化率は５２．２％以上である。

【0027】

発酵終了後、発酵液をセラミックメンブレンでろ過し、上澄み液を得て、脱色、イオン交換を行い、固形分６８％となるまで濃縮させ、５℃／ｈの速度で降温して結晶化し、２０ｈ後、遠心分離してエリスリトール結晶を得た。遠心分離母液を擬似移動床による第２クロマトグラフィーで分離して処理し、エリスリトール及びアラビノース成分を得て、エリスリトール成分を、ろ過した上澄み液に戻した。エリスリトールの産量を向上させ、アラビノース成分の純度を７５％にし、濃縮、結晶化、遠心分離をして、アラビノース結晶を得た。

【0028】

（実施例２）
本発明のキシロース母液を用いたエリスリトール・アラビノース併産方法の第２実施例は、下記のステップを含む。

【0029】

ラフィネートの製造及び各成分の割合は実施例１と同様である。ラフィネートを固形物５０％となるあまで濃縮させ、グルコース含有量を１４．３％にし、液体グルコースをグルコース含有量６５％となるまで濃縮させ、これらの２種を４：６の体積比で混合し、混合液のグルコース含有量を４５％にし、１０００Ｌの系を調製し、また、所定の割合でグルコース以外の発酵培地処方における他の補助材料を加え、滅菌して、使用に備えた。

【0030】

発酵系は７００Ｌとし、合計３バッチであり、流加供給方式を採用しており、具体的な操作は以下のとおりである。

【0031】

発酵初期の体積を４００Ｌとし、上記の発酵培地処方に従って培地を製造し、培地の初期グルコース含有量を１８．７％にし、製造したものを滅菌して、使用に備えた。試験管斜面種子を５００ｍＬナスフラスコ斜面に移し、３０℃で４～５日間培養し、１つずつ無菌水８０ｍＬを加えて菌苔を流し落とし、それぞれ５Ｌ振とうフラスコに移して発酵させ、３０℃で２０ｈ～２４ｈ培養し、菌密度を１８～２５にし、２つの５０Ｌ種子タンクに移し、投入量を３５Ｌ、発酵温度を３０℃、タンク圧力を０．１ＭＰａにして、菌密度が２０～２５になると、一方の種子タンク内の菌種を１０００Ｌ発酵タンクに移し、回転数を１８０ｒｐｍ～３００ｒｐｍ、溶存酸素を２０％～３０％、換気量を１６Ｎｍ^３／ｈとし、菌密度が３５～４０になると、上記の混合糖液３００Ｌを補充し、また、他方の種子タンク内の新しい種子液を加え、連続補充において発酵液中のグルコース含有量を１７％～２０％に保持し、補充完了後、発酵を持続し、発酵液中のグルコース含有量が０．３％未満となると発酵を停止し、発酵系中のグルコースの全濃度を３０％とした。発酵結果を以下に示す。

【0032】

【表2】

【0033】

エリスリトール濃度はすべて１６０ｇ／Ｌ以上であり、転化率は５３．９％以上である。

【0034】

発酵終了後、発酵液をセラミックメンブレンでろ過し、上澄み液を得て、脱色、イオン交換をして、固形分６５％となるまで濃縮させ、６℃／ｈ速度で降温して結晶化し、１６ｈ後、遠心分離してエリスリトール結晶を得た。遠心分離母液を擬似移動床による第２クロマトグラフィーで分離して処理し、エリスリトール及びアラビノース成分を得て、上記と同様に、エリスリトール成分を、ろ過した上澄み液に戻し、アラビノース成分の純度を７７％にし、濃縮、結晶化、遠心分離をして、アラビノース結晶を得た。

【0035】

（実施例３）
本発明のキシロース母液を用いたエリスリトール・アラビノース併産方法の第３実施例は、下記のステップを含む。

【0036】

ラフィネートの製造及び各成分の割合は、実施例１、実施例２と同様である。ラフィネートを固形物４８％となるまで濃縮させ、グルコース含有量を１３．７％にし、５５０Ｌを加え、次に、結晶性グルコース一水和物及び水道水３８０ｋｇを加え、混合液のグルコース含有量を４２％にし、系１０００Ｌを調製し、また、所定の割合でグルコース以外の発酵培地処方における他の補助材料を加え、滅菌して、使用に備えた。

【0037】

発酵系は７００Ｌとし、合計３バッチであり、流加供給方式を採用しており、具体的な操作は以下のとおりである。

【0038】

発酵初期の体積を４００Ｌとし、上記の発酵培地処方に従って培地を製造し、培地の初期グルコース含有量を２０％にし、製造したものを滅菌して、使用に備えた。試験管斜面種子を５００ｍＬナスフラスコ斜面に移し、３０℃で４～５日間培養し、１つずつ無菌水８０ｍＬを加えて菌苔を流し落とし、それぞれ５Ｌ振とうフラスコに移して発酵させ、投入量を８００ｍＬにし、３０℃で２２ｈ培養し、菌密度を１８～２５にし、２つの５０Ｌ種子タンクに移し、投入量を３５Ｌ、発酵温度を３０℃、タンク圧力を０．１ＭＰａにし、上記と同様に、菌密度が２０～２５になると、一方の種子タンク内の菌種を１０００Ｌ発酵タンクに移し、回転数を１８０～３００ｒｐｍ、溶存酸素を２０％～３０％、換気量を１５Ｎｍ^３／ｈにし、菌密度が３５～４０になると、上記の混合糖液３００Ｌを補充するとともに、他方の種子タンク内の新しい種子液を加え、連続補充において発酵液中のグルコース含有量を１５％～１８％に保持し、発酵液中のグルコース含有量が０．３％未満になると発酵を停止し、発酵系中のグルコースの全含有量を３０％にした。発酵結果を以下に示す。

【0039】

【表3】

【0040】

エリスリトール濃度はすべて１５９ｇ／Ｌ以上であり、転化率は５３．３％以上である。

【0041】

発酵終了後、発酵液をセラミックメンブレンでろ過し、上澄み液を得て、脱色、イオン交換をして、固形分６７％となるまで濃縮させ、６℃／ｈの速度で降温して結晶化し、１８ｈ後、遠心分離してエリスリトール結晶を得た。遠心分離母液を擬似移動床による第２クロマトグラフィーで分離して処理し、エリスリトール及びアラビノース成分を得て、上記と同様に、エリスリトール成分を、ろ過した上澄み液に戻し、アラビノース成分の純度を７８％にし、濃縮、結晶化、遠心分離をして、アラビノース結晶を得た。

【0042】

＜比較例１＞
クロマトグラフィーによる固形物３０％のラフィネートを直接発酵させてエリスリトールを製造し、グルコースの初期含有量は７．２％である。材料を補充して発酵させるプロセスを行わない以外、残りの工程として実施例１の７０Ｌ発酵系及び発酵制御が使用され、発酵が終了すると、エリスリトールは３１．６ｇ／Ｌ、転化率は４３．８％である。

【0043】

＜比較例２＞
クロマトグラフィーによる固形物３０～４０％のラフィネートを、結晶グルコース、液体グルコース及びグルコース一水和物と配合した後、すべてを初期発酵培地用として製造し、グルコースの初期含有量を２１％とした。材料を補充して発酵させるプロセスを行わない限り、残りの工程として実施例１の７０Ｌ発酵系及び発酵制御が使用される。直接発酵させて、発酵が終了すると、エリスリトールは６４．５ｇ／Ｌ、転化率は３０．０％である。

【0044】

以上は本発明の好適な実施例に過ぎず、本発明を制限するものではなく、本発明の主旨及び原則を逸脱することなく行われる全ての修正、等同置換及び改良などは、本発明の特許範囲に含まれるものとする。

【図1】

【国際調査報告】