JP2948675B2 - 発酵液中の有価物を回収するクロスフロー濾過方法 - Google Patents
発酵液中の有価物を回収するクロスフロー濾過方法Info
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- JP2948675B2 JP2948675B2 JP8155791A JP8155791A JP2948675B2 JP 2948675 B2 JP2948675 B2 JP 2948675B2 JP 8155791 A JP8155791 A JP 8155791A JP 8155791 A JP8155791 A JP 8155791A JP 2948675 B2 JP2948675 B2 JP 2948675B2
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、菌体を利用した発酵工
程にて生成られる発酵液または蛋白系有価物を含む抽出
液等を原液とし、同原液から発酵液中の有価物を回収す
るクロスフロー濾過方法に関する。
程にて生成られる発酵液または蛋白系有価物を含む抽出
液等を原液とし、同原液から発酵液中の有価物を回収す
るクロスフロー濾過方法に関する。
【０００２】
【従来技術】クロスフロー濾過方法のー形式として、被
処理液である原液を濾過器内へ循環供給して同濾過器内
に収容したフィルタの濾過膜のー側に沿って流動させ、
この間前記原液を同濾過膜の両側の圧力差により同濾過
膜のー側から他側へ透過させて濾過するとともに、循環
供給液中に前記濾過器から流出される濾液に対応する量
の希釈液を添加して行う発酵液中の有価物を回収するク
ロスフロー濾過方法がある。当該濾過方法は一般にはダ
イアフィルトレーション法といわれ、通常希釈液として
水を用いている。従って、当該クロスフロー濾過方法は
別名加水法ともいわれている。
処理液である原液を濾過器内へ循環供給して同濾過器内
に収容したフィルタの濾過膜のー側に沿って流動させ、
この間前記原液を同濾過膜の両側の圧力差により同濾過
膜のー側から他側へ透過させて濾過するとともに、循環
供給液中に前記濾過器から流出される濾液に対応する量
の希釈液を添加して行う発酵液中の有価物を回収するク
ロスフロー濾過方法がある。当該濾過方法は一般にはダ
イアフィルトレーション法といわれ、通常希釈液として
水を用いている。従って、当該クロスフロー濾過方法は
別名加水法ともいわれている。
【０００３】当該クロスフロー濾過方法は原液中に溶解
している有価物を一旦溶液状態で回収するもので、濾過
処理過程において循環供給液中の被分離物質の濃度が漸
次増大して濾過効率を低下させることを回避するため循
環供給液中に希釈液を添加して同循環供給液中の被分離
物質の濃度を略一定に保持し、被分離物質の濃度の増大
に起因する濾過効率の低下の要因を解消することを意図
したものである。
している有価物を一旦溶液状態で回収するもので、濾過
処理過程において循環供給液中の被分離物質の濃度が漸
次増大して濾過効率を低下させることを回避するため循
環供給液中に希釈液を添加して同循環供給液中の被分離
物質の濃度を略一定に保持し、被分離物質の濃度の増大
に起因する濾過効率の低下の要因を解消することを意図
したものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の当該
濾過方法においては希釈液として通常の水が採用されて
いるため、被処理液である原液がイオン濃度の高いもの
である場合には濾過処理過程において循環供給液のイオ
ン濃度が漸次低下して最後には添加する水に相当するイ
オン濃度、実質的には零またはそれに近い状態となる。
かかる状態は被処理液である原液のイオン濃度とは著し
く相違することになり、原液中の被分離物質の形状等特
性がイオン濃度による影響を大きく受けるものである場
合には、濾過処理中に被分離物質の特性が順次変化して
設定されたフィルタによる分離に支障を生じさせ、濾過
効率を著しく低下させることになる。かかる被分離物質
が混在する原液としては、具体的には菌体を利用した発
酵工程にて生成られる発酵液を挙げることができる。従
って、本発明の目的は、かかる発酵液等を原液とするク
ロスフロー濾過において、濾過効率を著しく向上させる
ことにある。
濾過方法においては希釈液として通常の水が採用されて
いるため、被処理液である原液がイオン濃度の高いもの
である場合には濾過処理過程において循環供給液のイオ
ン濃度が漸次低下して最後には添加する水に相当するイ
オン濃度、実質的には零またはそれに近い状態となる。
かかる状態は被処理液である原液のイオン濃度とは著し
く相違することになり、原液中の被分離物質の形状等特
性がイオン濃度による影響を大きく受けるものである場
合には、濾過処理中に被分離物質の特性が順次変化して
設定されたフィルタによる分離に支障を生じさせ、濾過
効率を著しく低下させることになる。かかる被分離物質
が混在する原液としては、具体的には菌体を利用した発
酵工程にて生成られる発酵液を挙げることができる。従
って、本発明の目的は、かかる発酵液等を原液とするク
ロスフロー濾過において、濾過効率を著しく向上させる
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、菌体を利用し
た発酵工程にて生成られる発酵液または蛋白系有価物を
含む抽出液を被処理原液とし、同原液を濾過器内へ循環
供給して同濾過器内に収容したフィルタの濾過膜のー側
に沿って流動させ、この間前記原液を同濾過膜の両側の
圧力差により同濾過膜のー側から他側へ透過させて濾過
するとともに、循環供給液中に前記濾過器から流出され
る濾液に対応する量の希釈液を添加して行う発酵液中の
有価物を回収するクロスフロー濾過方法において、前記
希釈液として前記原液の導電率と同一または同原液の導
電率に近似する導電率を有する希釈液を採用することを
特徴とするものである。
た発酵工程にて生成られる発酵液または蛋白系有価物を
含む抽出液を被処理原液とし、同原液を濾過器内へ循環
供給して同濾過器内に収容したフィルタの濾過膜のー側
に沿って流動させ、この間前記原液を同濾過膜の両側の
圧力差により同濾過膜のー側から他側へ透過させて濾過
するとともに、循環供給液中に前記濾過器から流出され
る濾液に対応する量の希釈液を添加して行う発酵液中の
有価物を回収するクロスフロー濾過方法において、前記
希釈液として前記原液の導電率と同一または同原液の導
電率に近似する導電率を有する希釈液を採用することを
特徴とするものである。
【０００６】
【発明の作用・効果】本発明のクロスフロー濾過方法に
よれば、循環供給液の導電率は原液の導電率と同一また
はこれに近似し、被分離物はイオン濃度による特性変化
の影響を受けることはなくて原液における特性と同様の
特性を保持する。このため、かかる特性に基づいて設定
されているフィルタにおいては設定された濾過機能がそ
のまま発揮され、従来のこの種形式のクロスフロー濾過
方法のごとく濾過処理過程において濾過効率を大きく低
下することはなく、濾過効率を著しく向上させることが
できる。
よれば、循環供給液の導電率は原液の導電率と同一また
はこれに近似し、被分離物はイオン濃度による特性変化
の影響を受けることはなくて原液における特性と同様の
特性を保持する。このため、かかる特性に基づいて設定
されているフィルタにおいては設定された濾過機能がそ
のまま発揮され、従来のこの種形式のクロスフロー濾過
方法のごとく濾過処理過程において濾過効率を大きく低
下することはなく、濾過効率を著しく向上させることが
できる。
【０００７】
【実施例】菌体を利用した発酵工程にて生成られる下記
の発酵液を被処理原液とし、図１に示すクロスフロー濾
過装置を使用してダイアフイルトレーション法によるク
ロスフロー濾過方法を実施した。なお、当該クロスフロ
ー濾過装置においては、原液タンク１１、循環ポンプ１
２、第１濾過器１３および第２濾過器１４が互いに直列
的に接続されて循環経路を構成しており、また原液タン
ク１１には濾過処理過程で流出する濾過液量に相当する
分の希釈液が順次添加される構成になっている。
の発酵液を被処理原液とし、図１に示すクロスフロー濾
過装置を使用してダイアフイルトレーション法によるク
ロスフロー濾過方法を実施した。なお、当該クロスフロ
ー濾過装置においては、原液タンク１１、循環ポンプ１
２、第１濾過器１３および第２濾過器１４が互いに直列
的に接続されて循環経路を構成しており、また原液タン
ク１１には濾過処理過程で流出する濾過液量に相当する
分の希釈液が順次添加される構成になっている。
【０００８】 （１）原液 酵素：分子量10万のアルカリプロテアーゼを溶解 被分離物質：菌体、濃度2.9wt％含有…但しドライ換算 pH：7.5 導電率：10mS/cm （２）濾過条件 フィルタ：平均細孔径0.1μmのセラミック質のモノリス
型フィルタで、径4mmの貫通孔を19個有する長さ1000mm
のものを各濾過器１３，１４にそれぞれ１本づつ使用 濾過面積：合計0.48m2 循環流速：5m/sec 濾過差圧：1kg/cm2 循環供給液の温度：30℃ （３）希釈液 食塩水：0.6wt％、導電率11mS/cm 市水：導電率0.2mS/cm
型フィルタで、径4mmの貫通孔を19個有する長さ1000mm
のものを各濾過器１３，１４にそれぞれ１本づつ使用 濾過面積：合計0.48m2 循環流速：5m/sec 濾過差圧：1kg/cm2 循環供給液の温度：30℃ （３）希釈液 食塩水：0.6wt％、導電率11mS/cm 市水：導電率0.2mS/cm
【０００９】これらの実験においては希釈液の添加倍率
と酵素透過率、これに対応する酵素回収率を測定および
算出して比較した。その結果を表１および図２，図３の
各グラフに示す。なお、添加倍率は原液量に対する希釈
液の累積添加量として算出し、また透過倍率は循環供給
液中の残存原液中の酵素濃度を基準とする酵素量に対す
る透過量として算出した。
と酵素透過率、これに対応する酵素回収率を測定および
算出して比較した。その結果を表１および図２，図３の
各グラフに示す。なお、添加倍率は原液量に対する希釈
液の累積添加量として算出し、また透過倍率は循環供給
液中の残存原液中の酵素濃度を基準とする酵素量に対す
る透過量として算出した。
【００１０】
【表１】
【００１１】表１および図２，３を参照すれば明かなよ
うに、希釈液として原液の導電率に近似する導電率を有
する食塩水を採用した場合には、希釈液の添加倍率が増
大しても透過率の低下は小さく酵素の最終回収率は約96
％であるのに対して、希釈液として原液の導電率とは大
きく相違する市水を採用した場合には、希釈液の添加倍
率が増大すると透過率の低下が大きく酵素の最終回収率
は約82％にすぎなかった。
うに、希釈液として原液の導電率に近似する導電率を有
する食塩水を採用した場合には、希釈液の添加倍率が増
大しても透過率の低下は小さく酵素の最終回収率は約96
％であるのに対して、希釈液として原液の導電率とは大
きく相違する市水を採用した場合には、希釈液の添加倍
率が増大すると透過率の低下が大きく酵素の最終回収率
は約82％にすぎなかった。
【００１２】かかる事実から、希釈液として原液の導電
率と同一またはこれに近似する導電率の希釈液を採用す
ることにより、濾過処理過程における透過率の低下が抑
制されて酵素の最終回収率が増大することが判明した。
なお、かかる事実に基づいて当該原液に対する希釈液と
して食塩水に換えて塩化カリウムの水溶液、リン酸、ク
エン酸、ホウ酸等の緩衝液等を採用した場合にもほぼ同
様の結果が得られることを知得した。かかる事実の解明
は未だ十分になされていないが、上記酵素は原液が有す
る導電率の液中においては最小の塊状態を呈していて、
導電率が低下するに伴い漸次大型の塊状態になり、この
結果濾過状態に影響を及ぼしていものと推定される。
率と同一またはこれに近似する導電率の希釈液を採用す
ることにより、濾過処理過程における透過率の低下が抑
制されて酵素の最終回収率が増大することが判明した。
なお、かかる事実に基づいて当該原液に対する希釈液と
して食塩水に換えて塩化カリウムの水溶液、リン酸、ク
エン酸、ホウ酸等の緩衝液等を採用した場合にもほぼ同
様の結果が得られることを知得した。かかる事実の解明
は未だ十分になされていないが、上記酵素は原液が有す
る導電率の液中においては最小の塊状態を呈していて、
導電率が低下するに伴い漸次大型の塊状態になり、この
結果濾過状態に影響を及ぼしていものと推定される。
【図１】本発明の方法を実施するために使用したクロス
フロー濾過装置の概略構成図である。
フロー濾過装置の概略構成図である。
【図２】希釈液として食塩水を採用した場合の酵素透過
率および回収率の経時的変化を示すグラフである。
率および回収率の経時的変化を示すグラフである。
【図３】希釈液として市水を採用した場合の酵素透過率
および回収率の経時的変化を示すグラフである。
および回収率の経時的変化を示すグラフである。
１１…原液タンク、１２…循環ポンプ、１３，１４…濾
過器。
過器。
Claims (1)
- 【請求項１】菌体を利用した発酵工程にて生成られる発
酵液または蛋白系有価物を含む抽出液を被処理原液と
し、同原液を濾過器内へ循環供給して同濾過器内に収容
したフィルタの濾過膜のー側に沿って流動させ、この間
前記原液を同濾過膜の両側の圧力差により同濾過膜のー
側から他側へ透過させて濾過するとともに、循環供給液
中に前記濾過器から流出される濾液に対応する量の希釈
液を添加して行う発酵液中の有価物を回収するクロスフ
ロー濾過方法において、前記希釈液として前記原液の導
電率と同一または同原液の導電率に近似する導電率を有
する希釈液を採用することを特徴とする発酵液中の有価
物を回収するクロスフロー濾過方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8155791A JP2948675B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 発酵液中の有価物を回収するクロスフロー濾過方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8155791A JP2948675B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 発酵液中の有価物を回収するクロスフロー濾過方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04293521A JPH04293521A (ja) | 1992-10-19 |
| JP2948675B2 true JP2948675B2 (ja) | 1999-09-13 |
Family
ID=13749594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8155791A Expired - Lifetime JP2948675B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 発酵液中の有価物を回収するクロスフロー濾過方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2948675B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SI2041259T1 (sl) * | 2006-07-14 | 2016-04-29 | Dpx Holdings B.V. | Izboljšan postopek kultiviranja celic |
| JP5910367B2 (ja) * | 2012-02-13 | 2016-04-27 | 王子ホールディングス株式会社 | リグノセルロース含有バイオマスからのエタノール製造方法 |
-
1991
- 1991-03-20 JP JP8155791A patent/JP2948675B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04293521A (ja) | 1992-10-19 |
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Legal Events
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Year of fee payment: 9 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080702 |
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| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 10 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090702 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100702 |
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Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100702 |
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110702 Year of fee payment: 12 |
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