JPH0372891A - ソルビン酸の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し産業上の利用分野］ 本発明はソルブアルデヒドを微生物学的に酸化してソル
ビン酸を製造する際に、微生物の活性を長期にわたって
維持することにより、ソルビン酸を系中に高濃度に蓄積
させ収率よく該酸を生産する方法に関するものである。

［従来の技術］ ソルビン酸或はその塩はいずれも抗カビ力が優れている
ので食品保存剤として賞用されているが、その工業的な
製造法としては通常クロトンアルデヒドとケテンとを反
応させて中間的に形成されたβ−ラクトンを経てそのポ
リエステルを製造し、次いで該ポリエステルを熱分解、
酸分解或はイオン交換樹脂分解してソルビン酸を生成さ
せる方法が実施されている。

しかしながら、かかる方法においてはポリエステル分解
後のソルビン酸の回収或は精製操作が面倒で工程が長く
、複雑な工程管理を必要とする等製造面、経済面におい
て必ずしも有利であるとは言えない。

かかる解決策として最近、ソルブアルデヒドを特定の微
生物で処理してソルビン酸を製造する方法（特開昭６３
−１５２９９０号公報）が提案され、又本出願人も特許
出願（特願昭６３−２３０５３４号）を行っているとこ
ろである。

［発明が解決しようとする課題］ かかる微生物による酸化法では、この反応系にソルビン
酸をいかに高濃度まで蓄積できるかが工業化への課題と
されるが、これまではかかる課題については使用する微
生物の種類による収率の検討が主であった。

しかし、本発明者等は微生物の選択という従来の固定概
念にとられれず、酸化時の他の要因についてソルビン酸
の収率との関連を検討してきた。酸化時の条件として、
例えば前記特開昭６３−１５２９９０号公報に記載され
ているように、温度、ＰＨコントロールをはじめ、添加
剤、反応雰囲気等、実に様々な要因が考えられるのであ
る。

［課題を解決するための手段］ そこで本発明者等は酸化反応時の反応条件を選択するこ
とによってソルビン酸の収率を向上させるべく詳細に検
討した結果、反応時の系のＰＨを特定のアルカリ金属化
合物で調整することにより、ソルビン酸の蓄積量が飛躍
的に向上することを見出し、本発明を完成するに至った
。

即ち、本発明は、 「ソルブアルデヒドを微生物で酸化してソルビン酸を製
造する際に、生成するソルビン酸をナトリウム化合物で
中和して、系のＰＨを６以上に調整しながら反応を行う
ことを特徴とするソルビン酸の製造方法。」である。

本発明の特徴点は、反応時の系のＰＨをナトリウム化合
物で調整する点にある。これにより、他の金属化合物を
用いた場合よりも微生物活性が長期にわたって安定化し
、ソルビン酸の蓄積量が飛躍的に向上するという思わぬ
効果が得られたものである。

まず本発明において使用する微生物としては、アルカリ
ゲネス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ）属、エンテロバクタ
−（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ）属、プロテウス（Ｐｒ
ｏｔｅｕｓ）属、ロドシュードモナス（Ｒｈｏｄｏｐｓ
ｅｕｄｏｍｏｎａｓ　）属、フラボバクテリウム（ＦＩ
ａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属、ノカルデイア（Ｎｏｃ
ａｒｄｉａ）属、ミコバクテリウム（Ｍｙｃｏｂａｃｔ
ｅｒｉｕｍ）属、バクテリジウム（Ｂａｃｔｅｒｉｄｉ
ｕｍ）属、ストレプトミセス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅ
ｓ　）属、シトロバクタ−（Ｃ１ｔｒｏｂａｃｔｅｒ）
属、シュウトモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　）属、
アセトバクター（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ）属、アース
ロバフタ−（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ）属、コリネバ
クテリウム（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属、サ
ツカロマイコブシス（５ａｃｃｈａｒｏｌＩｌｙｃｏｐ
ｓ　ｉｓ　）属、クレブシェラ（Ｈｅｂｓｉｅｌｌａ）
属、ロドトルラ（ＲｈｏｄｏＬｏｒｕｌａ　）属、バチ
ルス（ＢａｃｉｌｌｕＳ）属、ミクロバクテリウム（Ｍ
ｉｃｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属、バラコツカス（Ｐａ
ｒａｃｏｃｃｕｓ　）属、セラチア（５ｅｒｒａｔ　ｉ
ａ）属、ブレビバクテリウム（Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒ
ｉｕｍ）属、エシェリヒア（Ｅｓｃｈｅｒｉｃ）＋ｉａ
）属、ミクロコツカス（Ｍｉｃｒｏｃｏｃｃｕｓ　）属
等が挙げられ、ソルブアルデヒドを酸化する能力のある
ものであればいずれも実用出来る。

更に、具体的に幾つか例示すれば、アルカリゲネス　ユ
ートロファス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ　ｅｕｔｒｏｐ
ｈｕｓ　；　Ａ　Ｔ　ＣＣ１７６９９）、エンテロバク
タ−クロアカニ（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｏｒｃｌｏａｃ
ａｅ；　ｉＦｏ　　１２９３５）、プロテウス　ミラビ
リス（Ｐｒｏｔｅｕｓ　ｍ１ｒａｂｉｌｉｓ；　Ｉ　Ｆ
Ｏ１３３００）、ロドシュードモナス　スフエロイド（
Ｒｈｏｄｏｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　５ｐｈｅｒｏｉｄ
ｅｓ；　ＩＦＯ１２２０３）、フラボバクテリウムスア
ベオレンス（Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ　５ｕａｖ
ｅｏｌｅｎｓ　；　Ａ　ＴＣＣ９５Ｂ）、ノカルデイア
　エスピー（Ｎｏｃａｒｄｉａ　ｓｐ。

：ＩＦｏ　　１４３２６）、ミコバクテリウム　ロドク
ロス（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ　ｒｈｏｄｏｃｈｒ
ｏｕｓ　：　Ｉ　Ｆ　ＯＩ　３１６１　）、バクテリジ
ウム　サブグランディス（Ｂａｃｔｅｒｉｄｉｕｍ　ｓ
ｕｂｇＩａｎｄｉｓ；　ｒ　ＦＯ３１３２２）　、スト
レプトミセス　アルビドフラバス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙ
ｃｅｓ　ａｌｂｉｄｏｆｌａｖｕｓ　Ｉ　Ｆ　０１３０
１０）、シュウトモナス　シュウドアルカリゲネス（Ｐ
ｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　ｐｓｅｕｄｏａｌｃａｌｉｇｅ
ｎｅｓ　：　Ｉ　Ｆ　Ｏ１４１６７）、シュウトモナス
　エアルギノサ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　ｅａｒｕｇ
ｉｎｏｓａ；　Ｉ　ＦＯ３４４５）　、アセトバクター
　アセンデンス（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ　ａｓｃｅｎ
ｄｅｎｓ　；　Ｔ　Ｐ　Ｏ３１８８）、アセトバクター
　パスヂュリアヌス　サブエスピー　ロバニエン（Ａｃ
ｅｔｏｂａｃｔｅｒ　ｐａｓｔｅｕｒｉａｎｕｓ　５ｕ
ｂｓｐ　　Ｉｏｖａｎｉｅｎ；ＩＦＯ１，３７５３）、
アセトバクター　オキシダンス（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔ
ｏｒ　ｏｘｙｄａｎｓ；　ＡＴＣＣｌ　４３５９　）、
アースロバフタ−アラレセンス（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔ
ｏｒ　ａｕｒｅｓｃｅｎｓ；　ＩＦＯ１２１３６）、コ
リネバクテリウム　ダルタミカム（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃ
ｔｅｒｉｕｍ　ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ　；　Ａ　Ｔ　Ｃ
Ｃ２１６５０）、サツカロマイコブシス　リボリティカ
（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｏｐｓｉｓ　１ｉｐｏｌｙｔ
ｉｃａ　；　Ｉ　Ｆ　Ｏ１５４８）、クレブシェラ　ニ
ｘウモニア（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ　ｐｎｅｕｍｏｎｉ
ａｅ　；ＩＦＯ３３２１）、ｏドトルラ　ミヌタ（Ｒｈ
ｏｄｏｔｏｒｕｌａｍｉｎｕｔａ；　ＩＰＯ１４３５）
、バチルス　セレウス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｃｅｒｅｕ
ｓ；　Ｉ　ＦＯ１３６９０）、ミクロバクテリウム　ア
ンモニアマイラム（Ｍｉｃｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ　ａ
ｒ＋ｍｏｎｉａｐｈｉ１ｕｍ：ＡＴＣＣ２１４９ＯＬパ
ラコツカス　デニトリフィカンス（Ｐａｒａｃｏｃｃｕ
ｓ　ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｎｓ　；　Ｉ　Ｆ　０　１
２４４２）、セラチア　マルセセンス（５ｅｒｒａｔ　
ｉａ　ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ　；　Ｉ　Ｆ　Ｏ３０４６
）　、ブレビバクテリウム　ラクトファメンタム（Ｂｒ
ｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ　１ａｃｔｏｆ’ｅｒｍｅｎ
ｔｕｍ；　ＡＴＣＣ１３６５５）、ブレビバクテリウム
　フラバム（Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ　ｆｌａｖ
ｕｍ；　ＡＴＣＣ２１２６９）　、ブレビバクテリウム
　アンモニアゲネス（Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍａ
ｎｍｏｎｉａｇｅｎｅｓ；　Ｉ　ＦＯ１２０７２）　、
エシェリヒアコリ（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ　ｃｏｌｉ
　；　Ｉ　Ｆ　Ｏ３３０１）、ミクロコヅカス　ロゼウ
ス（Ｍｉｃｒｏｃｏｃｃｕｓ　ｒｏｓｅｕｓ　；　Ｉ　
Ｆ　Ｏ３７６４）等がある。

勿論、本発明ではこれらのみに限定されるものではな０
゜ 反応において微生物菌体は勿論のこと、菌体破壊液、又
はかかる微生物から取り出した酸化酵素でも良く、また
、固定化菌体、又は固定化酵素として使用してもよい。

酸化反応は微生物を培養した培地にソルブアルデヒドを
添加したり、培地から微生物を集菌し、これを水、食塩
水、バッファー等に分散させた系にソルブアルデヒドを
添加する等任意の方法で実施するが、前記した様に反応
時にナトリウム化合物を用いて、系のＰＨを６以上、好
ましくは６．５〜８．５に限定することが必要である。

ナトリウム化合物の使用目的は、反応の進行に従って系
に生成するソルビン酸によって微生物の酸化活性が失活
するのを防止するためのものであるから、必ずしもソル
ビン酸を完全に中和する必要はなく部分中和であっても
良く、いずれにしてもＰＨが６以上となる様にナトリウ
ム化合物を添加していけば良いのである。

ＰＨが６未満ではソルビン酸は殆ど中和されず、遊離酸
のままであるので、本発明の効果は得難い。

反応液への本発明のナトリウム化合物の仕込み方式は、
系のＰＨが６以上に保たれるなら一括、分割、連続等任
意に変更可能であるが、実用上は逐次仕込方式が有利で
ある。

本発明のナトリウム化合物としては、ナトリウムを含む
化合物なら特に制限はなく、例えば水酸化ナトリウム、
炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、ホウ酸ナトリウ
ム、酢酸ナトリウム、リン酸ナトリウム等が挙げ与れ、
これらは単独又は２種以上を組合わせて用いても良い。

該ナトリウム化合物の使用形態としては、粉末、顆粒等
の固体状や、水、有機溶媒に溶解した液状等の任意の形
態で使用すればよいが、通常は水溶液で使用される。

反応液に対してソルブアルデヒドは系中濃度が０．０１
〜１０％好ましくは０．０５〜５％程度の範囲で添加さ
れる。仕込み方式は一括、分割、連続等任意に変更可能
であるが、実用上は逐次仕込方式が有利である。

菌体は懸濁液１１２当たり０．５〜２．０９（乾燥菌）
程度用いられる。

反応時には撹拌を行い好気的条件を採用する。かかる条
件に設定するには系内に空気や酸素或は必要に応じて他
のガスを混合した混合ガスを吹き込むが、溶液中の酸素
濃度を１　ｐｐｍ以上とするのが望ましい。

反応温度は１０〜７０℃好ましくは２０〜４０℃、反応
時間は０．１−１５０時間程度の範囲から選ばれる。

又、反応液へ必要に応じてＰＱＱやＮＡＤ　（Ｐ）等の
補酵素、界面活性剤、有機溶媒等を適宜添加することも
可能である。

反応終了後、反応液からソルビン酸を単離する方法とし
ては特に制限はないが、通常はまず、反応生成液から菌
体等の固形分を遠心分離法等の手段で除去した後、上１
ｕｉｆｆｌに塩酸、硫酸、リン酸等の任意の酸を加え、
ＰＨを４以下にしてソルビン酸ナトリウムをソルビン酸
とする。

その後常法に従って精製単離して目的のソルビン酸を得
［作　　用コ 本発明においてはソルブアルデヒドを微生物で酸化して
ソルビン酸を製造する際に、生成するソルビン酸をナト
リウム化合物で中和して、系のＰ　Ｈを６以上に調整し
ながら反応を行うことにより、微生物による酸化活性が
長期安定化し、ソルビン酸の収率が大幅に向上する。

［実施例］ 次に実例を挙げて本発明の方法を更に具体的に説明する
。

実施例１ 普通栄養培地（ポテトエキス　１０重量％、グルコース
　１．０重量％、エタノール０．５重量％、ペプトン３
重量％、酵母エキス　０．５重量％、ＰＨ７）にアセト
バクター　アセンデンス（ＩＦｏ　　３１８８）を接種
して３０℃、４８時間振とう培養を行った。培養後、遠
心分離法により集菌し、ＰＨ７，１／ｌ　５Ｍリン酸バ
ッファーで２回洗浄後反応に用いた。

次に上記菌体を乾燥換算で１２９．Ｑとなるように、Ｐ
Ｈ７，１／ｌ５Ｍリン酸バッファーで懸濁し、この菌体
懸濁’ｇ　ｌ　００　ｍｌを５００ｍ１容丸底フラスコ
に入れ、これにソルブアルデヒドを混合し、撹拌しなが
ら３０℃で酸化反応を行った。

ソルブアルデヒドは３０分ごとに５０叶づつ添加し、反
応液は４Ｎ水酸化ナトリウム水溶液でＰ　Ｈを６．８〜
７．１に常に維持した。

又、反応容器の上部はオーブンにし、反応液は絶えず新
鮮な空気と接触させた。

かかる反応を菌が失活するまで７２時間行い、ソルビン
酸を８３．６Ｖ／σ（ソルビン酸ナトリウムとして１０
０ｇ／１２）の収量で得た。

実施例２〜７．対照例１〜３ 実施例１の微生物及び４Ｎ水酸化ナトリウム水溶液の代
わりに、第１表に示された微生物及びＰＨＦＩ整液を用
い、又反応時間を変更した以外は同側と同様にして実験
を行った。

得られたソルビン酸の収量を第１表に併せて示した。

［効　　果］ 本発明はソルブアルデヒドを微生物で酸化してソルビン
酸を製造する際に、生成するソルビン酸をナトリウム化
合物で中和して、系のＰＨを６以上に凋整しながら反応
を行うことにより、微生物の活性が長期安定化し、ソル
ビン酸を高濃度まで蓄積でき、産業上極めて有用である
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ソルブアルデヒドを微生物で酸化してソルビン酸を製
   造する際に、生成するソルビン酸をナトリウム化合物で
   中和して、系のＰＨを６以上に調整しながら反応を行う
   ことを特徴とするソルビン酸の製造方法。