JPH10276766A

JPH10276766A - ビール酵母の利用方法

Info

Publication number: JPH10276766A
Application number: JP9099627A
Authority: JP
Inventors: Hiroo Yokouchi; 弘雄横内
Original assignee: NARITA KOKI KK
Current assignee: NARITA KOKI KK
Priority date: 1997-04-03
Filing date: 1997-04-03
Publication date: 1998-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】ビール製造工程に派生する酵母を利用するに
は、外壁と細胞膜を取り除かなければならない。本発明
はその方法に関する。そして本発明によると、微生物を
選択的に培養でき、培養した微生物を使って選択的な廃
水処理、例えば、雑多な成分を含む廃水から油分だけを
除くことができる。本発明はその方法を示す。【解決手段】ビール酵母にブドウ糖を加えると外壁細
胞膜を取り除くことができる。取り除いて易溶化したビ
ール酵母はフェニルアラニンを含む、フェニルアラニン
はリパーゼ酵素を分泌する微生物だけが食する。従っ
て、選択的にリパーゼ酵素を分泌する微生物を培養する
ことができる。リパーゼ酵素は廃水中の油脂分をよく分
解する。従って、含油廃水の処理が可能である。この場
合易溶化したビール酵母を与えると微生物は賦活する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はビール生産に伴って
派生する酵母を、どのように加工すれば再利用できる
か、その方法と、本発明に従ってビール生産に伴って生
ずる廃酵母を加工すれば、微生物の培養を選択的に行う
ことができる。その方法および、それによって、選択的
に産業廃水を処理することができる。その方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】生産過程で派生するビール酵母には、豊
富に各種ビタミン、アミノ酸、および、多様にミネラル
が含まれている。しかし、それらの養分は、外壁、細胞
膜におおわれているから、そのままでは利用できない。
従来、ビール生産工程で槽底に溜る廃酵母は、回収後、
乾燥粉砕して魚や家畜の飼料にしてきたが、それでは、
外壁、細胞膜が障害となって十分に消化されないで排泄
率が大きい。その点を大量に与えることによって補なお
うとしても、外壁、細胞膜を持ったままでは水にとけな
いので扱いにくい。外壁、細胞膜を破るために乾燥後の
粉砕を強化しても、わづかに破れる程度で、その程度で
はとても中に含まれている養分を十分に引き出すには至
らない。各種溶剤を使い、加温、加圧などで抽出する方
法もあるが、高価でとても実用にならない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ビール酵母が持つ外
壁、細胞膜を取りのぞいて中の養分を利用すること、こ
れが本発明の課題である。現在、都市の下水処理場は、
流入する下水に含まれる油脂分に妨害されて、本来のＢ
ＯＤ除去の機能が低下している。河川に油脂分を流すこ
とは法律で禁じられているが、食品製造やレストランの
厨房の廃水はかなりの油脂分を含んでいるので、法律を
守るために苦心している。本発明は、ビール生産工程に
派生する廃酵母を使って、廃水に含まれる油脂分を除去
しようとするものである。廃水中の油脂分を除くには、
油脂分解酵素であるリパーゼを分泌する微生物が必要で
ある。そのような微生物を、共存する他の微生物を制し
て、優先的に培養することも、本発明の課題である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】手段はまず最初にビール
酵母の外壁、細胞膜をブドウ糖を使って取り除いて水に
とかす事から始まる。次に、それを使用してリパーゼ
（油脂分解酵素）を分泌する微生物を培養する。そし
て、培養したリパーゼ分泌微生物を使って含油廃水を処
理する。ビール製造工程では、主発酵と、それに続く熟
成の期間中、経時的に酵母は槽の底に沈澱する。これを
回収して本発明に供する。主発酵期間に発生した酵母
も、熟成期間に発生した酵母も一様に本発明の実施に使
用できる。回収した酵母はそのままの含水状態でも使え
るし、乾燥、粉砕して麦粉状の粉体にした物でも使え
る。乾物換算の回収酵母５００ｇに対して含水結晶ブド
ウ糖１６７ｇを計量して、乾いた状態で混合する。あら
かじめ容器に水深５cm程度に水をとっておいて、その上
に混合した酵母とブドウ糖を水面がかくれるように上か
ら散布する。この場合決してかきまぜてはならない。水
と一緒にまぜると、粘って、継子状の団子になってしま
い、ブドウ糖の酵母に対する反応は不均一になってしま
う。水面がかくれるように散布し終ったなら、その上か
ら霧状に水をまいて湿潤させ、更に水を散布して水の中
に、酵母とブドウ糖の混合物がかくれて、その上に３cm
程度の水の層ができるようにする。この場合も、かきま
ぜてはいけない。浮上らうとする混合物の塊を軽くへら
で押さえて沈ませるようにする。水面に混合物の塊が浮
上って露出するものがないことを見届けたなら、フタを
して１〜３日、そのままおいておくと、上水は赤く変っ
てくる。この場合ビール酵母１０に対してブドウ糖２以
下（乾燥重量比）では３日おいても赤くならない。すな
わち、酵母の外壁、細胞膜はブドウ糖によって取り除か
れない。又、使う水の量が指示した量より少いと、全体
が泥状にかたまって外壁除去の目的は果せない。ブドウ
糖の使用量に対して酵母の使用量が指定量より多くて
も、泥状になって外壁除去の目的を果すことはできな
い。こうしてできたビール酵母とブドウ糖の水添加混合
物を、静かにヘラでかきまぜて上下均一にする。均一に
した後５４ｌの水に入れてゆくと、全体が黄褐色になっ
てゆき、加え終った後、１晩静置させても底に溜る不溶
解分はなく完全に溶解している。５４ｌ中に含まれる養
分は表−１の通りである。

【０００５】

【表１】

【０００６】こうして外壁、細胞膜はブドウ糖を使うこ
とによって容易に取り除くことができて、ビール酵母が
含んでいた各種養分を溶液の状態で使うことが可能にな
る。養分として特に価値が高いのは、ビタミンＢ類、パ
ントテン酸、イノシトールなどのビタミンと、リジン、
フェニールアラニン、ロイシン、グルタミン酸、アスパ
ラギン酸、トリプトファン、などのアミノ酸組成、およ
び、核酸である。それらの養分はすべて微生物の培養上
好ましい栄養であるが、そのなかでもフェニールアラニ
ンは、油脂分解酵素を分泌する微生物だけが好んで食
し、他の微生物は関与しないという特性をもっている。
培養水に２mg／ｌ程度のフェニルアラニンが存在してい
ても、油脂分解酵素（リパーゼ）分泌微生物はふえる。
ビール酵母には２．２％程度のフェニルアラニンが含ま
れているから、本発明に従う方法でビール酵母溶液を使
うと、培養水中のフェニルアラニンの濃度を２mg／ｌ以
上に保つことは容易で、それによって選択的に、油脂分
をよく分解する微生物を培養することができる。こうし
て培養した微生物を使用して含油廃水を処理する方法を
次に説明する。

【０００７】水分６．５％の状態に乾燥させた回収酵母
１０００ｇに、３３４ｇの含水結晶ブドウ糖（昭和産業
商品）を混合し、水を合せ、３日おいてから５４ｌの水
に溶解させ、通気かくはんして１晩おいた溶液は、醤油
状の黄褐色液体で、ＢＯＤの値が１２４００mg／ｌであ
った。本発明によって得られた溶液を利用して、廃水を
生物化学的に処理するには、ＢＯＤの値を使って行う。
ＢＯＤとして１２４００mg／ｌある溶液を加えて、加え
た後の廃水のＢＯＤを５００mg／ｌ以上にしておくと、
当初、３００mg／ｌ程度含まれていた廃水中の油脂分
は、６時間で６０mg／ｌ程度迄減少する。この場合、水
温を２０〜３０℃に保ち、ｐＨを、６．８〜７．４に調
節して、通気を加減して溶存酸素を２〜４mg／ｌにする
と、１６時間で、油脂分解酵素を分泌する微生物は５０
倍以上に増殖し、反応速度も増して、当初３００mg／ｌ
あった原水の油脂分は、３０mg／ｌ以下に減少する。

【０００８】

【発明の実施の形態】発明実施の形態は次の３形態から
成立つ。第１の形態ビール製造工程から回収した酵母の外壁、細胞膜をブド
ウ糖を使って除く操作。第２の形態外壁、細胞膜を除いた酵母を水にとかして、ＢＯＤ５
００mg／ｌ以上の溶液をつくり、その溶液に目的別に選
択した微生物、例えば、廃水中の油脂分を分解する酵素
を分泌する微生物を加えて拡大培養する操作。第３の形態培養した微生物を使用し、易溶化したビール酵母を、反
応上の賦活促進用に併用して、含油廃水の処理を行う操
作。以上の３形態は相関連しており孤立していない。発
明の実施形態を実施例によって詳述するが、本発明はこ
れらに限定されない。

【０００９】

【実施例１】ビール製造工程の熟成期間中、経時的に発
生した槽底に溜った生酵母を取出して乾燥したもの（商
品名乾燥ビール酵母Ｂ品）は、水分７．４％の粉態
（４５メッシュパス）で、顕微鏡で見ると卵型で、外側
は細胞壁で囲まれており、細胞壁の内側には、細胞膜に
包まれた細胞質があり、細胞質は各種の栄養成分を含ん
でいた。しかし、そのままでは、水にとけにくく、水に
加えても、懸濁し沈降してしまう。しかるに、乾燥ビー
ル酵母Ｂ品５００ｇに含水結晶ブドウ糖１６７ｇ（昭和
産業製品）を乾粉状態でよくまぜてから、２ｌの水に上
から散布して水面をかくし、その上に残りをまいて、へ
らで軽く水平にならした。その上から霧状に水を加えて
全体を一様にぬらした。その後、水を均等に湿潤した粉
面に散布し、粉面が水でかくれ、粉面から、およそ２〜
３cmの高さに水層ができるようにした。使用した容器は
１０ｌのフタ付ポリ馬欠である。フタをして２４時間静
置しておいたら、表面の水層は赤く着色した。５０ｌの
ポリ容器に移し３０ｌの水を加え、約６時間通気かくは
んを行ったら、全体が淡黄白色で少し褐色がかった溶液
が得られた。このものは１晩おいても、ほとんど、槽底
に泥状の沈積物を認めず、加えたビール酵母は完全に溶
解した。

【００１０】（比較例１）ブドウ糖をビール酵母に配合
しない場合には、実施例１と同じ方法で行っても、１晩
おくと、加えたビール酵母は、ほとんど、底に沈積して
しまった。表２に実施例と比較例の相違を、ビール酵母
に含まれていた粗たんぱくの溶出率で比較して示す。こ
の表でみても、ブドウ糖の効果がよくわかる。

【００１１】

【表２】

【００１２】

【実施例２】ビール製造工程の主発酵期間に槽底に溜っ
た生酵母を取出して乾燥したもの（商品名乾燥ビール
酵母Ａ品）は、水分７．５％の粉態（４５メッシュパ
ス）で、実施例１で使用したＢ品同様に卵型で、外側は
細胞壁で囲まれ、細胞壁の内側に、細胞膜に包まれて各
種養分が含まれていた。このもの（乾燥ビール酵母Ａ
品）１０００ｇに、実施例１で使用した含水結晶ブドウ
糖３３４ｇを配合し、実施例１と同じ方法で外壁と細胞
膜除去の操作を行った後、３６０ｌの給食センター廃水
に加えた。そして、バチルス・サブチリス（商品名ビ
ーエヌクリーンＢＮ１００１）３０ｇを元種として接
種し、２４℃で７２時間通気培養したら、酵母Ａ品の９
９％がとけ、それによって培養液のＢＯＤは２８５０mg
／ｌとなり、培養液中の養分は表３のようになった。そ
れによって、培養当初２×１０⁶個／ｇであったＢＮ菌
数は、１００倍以上ふえて３×１０⁸個／ｇになってい
た。

【００１３】

【表３】

【００１４】菌の増殖状況は、培養液のｐＨによっても
観察された。すなわち、培養当初、培養液のｐＨは６．
８であった。それが、培養の経過に伴って上昇し、培養
３日目で７．６になり、それに伴って菌濃度は１００倍
アップした。そして、培養５日目には８．２まで上り、
菌はふえ過ぎて自己消化を起していた。

【００１５】（比較例２）ブドウ糖を使って外壁、細胞
膜を除く操作をしない場合には、実施例２と同じ操作を
行って、３６０ｌの給食センター廃水に、バチルス・サ
ブチリス（商品名ビーエヌクリーンＢＮ１００１）、
３０ｇを元種として接種し、菌濃度２×１０⁶個／ｇ
で、２４℃で７２時間通気培養したが、当初のｐＨ値
６．８は、７２時間培養液６．９にとどまったままで、
当初のｐＨと変らず、それに比例して菌濃度も２．６×
１０⁶個／ｇで、当初の菌濃度よりいくらもふえていな
かった。その後５日目迄１２０時間培養を継続しても、
ｐＨは上らず、自己消化を起すまでに菌は増殖しなかっ
た。

【００１６】

【実施例３】容量３０００ｌの反応槽に、実施例２で３
日間培養した菌濃度３×１０⁸個／ｇの培養液３００ｌ
を入れ、ノルマル・ヘキサン抽出値で３２０mg／ｌの油
分を含む給食センターの廃水２７００ｌを加えて、２０
ｌ／ｍの流速で１２時間反応槽を循環させながら通気し
た。その後１０ｌ／ｍの流速で、反応槽滞留時間５時間
でノルマル・ヘキサン抽出値３２０mg／ｌの給食センタ
ーの含油廃水を連続して入れて、反応槽出口の流出水の
ノルマル・ヘキセン抽出値を測定したら、２１mg／ｌ、
すなわち、流入当初３２０mg／ｌあった廃水の油分は、
２１mg／ｌ迄減少していた。油分の除去率は９３％であ
った。流入水のヘキサン抽出値は、１２０〜３８０mg／
ｌと変動していたが、流速１０ｌ／ｍ、５時間滞留で３
日間連続運転で通水しても、流出水のヘキサン抽出値は
常に３０mg／ｌ以下であった。３日を経過した時点で、
原水の流入を止めて、再び３００ｌの実施例２で培養し
たものを加えて、１２時間、２０ｌ／ｍの流速で反応槽
内を循環させた。循環に先立って、先に加えて反応槽内
に残留していた菌の賦活のために、実施例２の方法でつ
くった元種３０ｇを含まないビール酵母溶液３００ｌを
加えた。１２時間槽内循環の回分運転を行った後、連続
通水運転に切換えて、１０ｌ／ｍで通水した。通水を３
日継続した。その間、流入水の油分（ノルマル・ヘキサ
ン抽出値）は、９０mg／ｌから４２０mg／ｌ迄変動した
が、流出水のノルマル・ヘキサン抽出値は常に３０mg／
ｌ以下で、油分の除去率は安定して８７％以上を保つこ
とができた。

【００１７】

【発明の効果】ビール酵母には、微生物が増殖構成（体
組織）上必要とするたんぱく、マグネシウム、が多量に
含まれる。生長因子（グロスファクター）も含む。ビタ
ミン（とくにＢ群）、アミノ酸（とくに必須アミノ酸）
などが微生物の生長因子として挙げられる。従来、それ
ら物質の取出しはむつかしく、金がかかり、複雑な手間
がかかり、設備も要するとされていたものを、本発明で
は、簡単に手間をかけず、加熱や動力などの設備も要し
ないで果すことができる。貴重なごく微量なビタミンＢ
₁₂、ビオチンなども、品質をそこなうことなく取出すこ
とができる。従来、生産に伴って派生するビール酵母
は、その量が多く、時には処分に困ることもあるが、本
発明は、経費をかけず、大量に処理することができる。
本発明によって得られる可溶性の酵母は多目的に利用で
きるが、特に、微生物の培養における増殖、賦活の効果
は大きい。培養は、ＢＯＤの値とｐＨ値で容易に管理が
でき、３日間に、例えば油脂分解酵素を分泌するバチル
スを、１００倍にも増殖させることが可能である。微生
物を利用する廃水処理の反応槽において菌濃度を高め、
賦活させることができるから、反応槽は小さくて済み、
所要面積も節約できる。そして、廃水処理に伴う汚泥の
生成が少く、反応槽内に微生物を固定して、ノンスラッ
ジで廃水を処理することもできる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩ //(Ｃ１２Ｎ 1/20 Ｃ１２Ｒ 1:125） (Ｃ１２Ｎ 9/20 Ｃ１２Ｒ 1:125）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ビール製造工程回収酵母をブドウ糖で処
理して、酵母の外壁、細胞膜を除いて酵母に含まれてい
る各種成分を利用する方法。
【請求項２】ビール製造工程回収酵母を利用して微生
物を培養し、培養した微生物を利用して廃水を処理する
方法。