JPH1059911A - 酸性アミノ酸の晶析方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 酸性アミノ酸含有液から高純度の酸性アミノ
酸結晶を高収率（高取得率）で晶析する。 【解決手段】 ある種の色素物質及びタンパク質等の不
純物を含有する酸性アミノ酸含有液から酸性アミノ酸結
晶を晶析する際に、ノニオン性界面活性剤を添加するこ
とにより、酸性アミノ酸の収率を下げることなく、効果
的に色素の取り込みが少なく、大型の酸性アミノ酸結晶
を晶析することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は酸性アミノ酸含有液
から高純度の酸性アミノ酸結晶を晶析分離する方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】酸性アミノ酸のひとつであるグルタミン
酸の含有液からグルタミン酸結晶を晶出させる手段とし
ては、グルタミン酸含有液を酸でグルタミン酸の等電点
ｐＨ３．２前後に調整して晶析する方法や、グルタミン
酸含有液を濃縮後、冷却することにより晶析する方法等
が知られている。いずれの場合も晶析及びその後の分離
操作において、グルタミン酸含有液中の不純物の一部が
結晶側に移行する。特に発酵原料として色素等の不純物
含量が多い悪質なＣＭ（ケーンモラセス）等を使用した
グルタミン酸発酵液（ＣＭ系グルタミン酸発酵液）を晶
析する場合には、結晶側に移行する不純物の量が多くな
り、その後の精製工程での精製度を上げる手段をとらな
ければ、製品規格を満足出来なくなる可能性が出てく
る。

【０００３】不純物が結晶側に移行するには大きく分け
て２つの原因がある。１つは結晶成長の過程で結晶表面
に不純物が吸着した状態で成長を続け、結晶内部に不純
物が取り込まれる為であり、２つ目には分離した結晶に
母液が付着している為である。後者の場合には、付着し
た母液を洗浄除去することにより結晶側に移行する不純
物の量を容易に低減することが可能であるが、前者のよ
うに結晶内部に取り込まれた不純物は洗浄のみでは低減
することが出来ず、晶析の段階で何らかの工夫が必要で
ある。

【０００４】ＣＭ系グルタミン酸発酵液中には色素物
質、タンパク質、糖類、塩類、有機酸アミノ酸等の多種
多様な不純物が存在する。中でもある種の色素物質及び
タンパク質は両性電解質的性質を持ち、発酵液中（ｐＨ
７．０付近）では陰イオン性物質として存在している
が、グルタミン酸を晶析する目的でｐＨを３．２付近ま
で下げると、電気的に中性の状態で存在する割合が多く
なり、疎水的性質を有するようになる。このような状態
ではグルタミン酸結晶表面の疎水的部分との親和性が強
くなり、晶析時に結晶内に取り込まれやすくなると考え
られている。

【０００５】現在、工業的には晶析条件（温度、ｐＨ
等）を適切に制御することにより、この結晶内に取り込
まれる不純物量を抑える工夫をしている。

【０００６】しかしながら、グルタミン酸の晶析率（取
得率）を上げようとすると、晶析温度を低くし、ｐＨは
グルタミン酸の等電点付近である３．２前後で行うこと
になり、結果的に不純物がグルタミン酸結晶中に取り込
まれやすい条件になっている。

【０００７】過去、グルタミン酸発酵液からグルタミン
酸結晶を晶析する際に、ある種のカチオン性、アニオン
性及び両性の界面活性剤をグルタミン酸発酵液重量に対
して０．２〜１．０％添加することにより、結晶粒径を
大型化出来、分離の際に結晶表面に付着する付着母液量
を抑えて結晶側に移行する不純物量を低減出来るとの報
告がある（特許公報特公昭４４−３０２４９、特許公報
特公昭３７−１４７０９）。しかし、この方法も効果的
ではあるが、グルタミン酸含有液がより多くの不純物を
含んでいる場合、不純物を効率的に淘汰するためのより
いっそう効果的な方法が必要である。

【０００８】また、フェニルアラニン、トリプトファン
等の疎水性アミノ酸の晶析において、界面活性剤を添加
することにより結晶の晶癖を改善し、付着母液量を抑え
ることが出来るとの報告がある（国際公開番号 ＷＯ９
０／０９３７２）。しかし、この報告には、親水性であ
る酸性アミノ酸に関する晶析についての記載はない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】酸性アミノ酸含有液か
ら酸性アミノ酸結晶を取得する際に、酸性アミノ酸の晶
析率（取得率）を下げることなく、結晶内への不純物取
り込み量の少ない高純度の酸性アミノ酸結晶を効率的に
晶析する方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために検討を行い、酸性アミノ酸含有液中に
界面活性剤を添加して晶析を行う際に、界面活性剤とし
てノニオン性界面活性剤を使用すると、驚くべきことに
アニオン性、カチオン性または両性界面活性剤に比べ、
結晶内への不純物の取り込み量の少ない、高純度の酸性
アミノ酸結晶を高晶析率で取得できることを見いだし、
本発明を完成した。すなわち、本発明は、酸性アミノ酸
の等電点晶析方法において、酸性アミノ酸含有液にノニ
オン性界面活性剤を添加し、晶析することを特徴とする
酸性アミノ酸の晶析方法に関するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明で用いられる酸性アミノ酸
含有液としては、等電点晶析に適用可能なものであれ
ば、使用可能であるが、不純物としてある種の色素及び
タンパク質等を含有する酸性アミノ酸含有液に対して、
本発明は特に効果的である。具体的にはグルタミン酸発
酵液（特許公開公報特開昭６２−９１１９４、特開平０
３−４９６９０）、アスパラギン酸発酵液（特許公開公
報特開昭５９−４５８９５）、等電点晶析後分離した母
液、タンパク質の酸加水分解液、粗製グルタミン酸また
は粗製アスパラギン酸結晶の溶解液等があげられるが、
特にグルタミン酸含有液に本発明は有効である。

【００１２】酸性アミノ酸含有液に添加されるノニオン
性界面活性剤としては、ポリオキシエチレン系、ソルビ
タン系、ショ糖系、グリセロール系、ポリグリセリン系
等のノニオン性界面活性剤が本発明に適用可能である
が、特にソルビタン脂肪酸エステルタイプまたはショ糖
脂肪酸エステルタイプのノニオン性界面活性剤が好まし
い。具体的にはソルビタン脂肪酸エステル構造を有する
ノニオンＬＴ−２２１、ＳＴ−２２１、ＯＴ−２２１、
ＬＰ−２０Ｒ（以上日本油脂（株）製）や、ショ糖脂肪
酸エステル構造を有するリョートーシュガーエステルＬ
ＷＡ−１５４０（三菱化成食品（株）製）を挙げること
ができる。

【００１３】ノニオン性界面活性剤の添加量は、酸性ア
ミノ酸含有液重量に対して１００ｐｐｍ〜５０００ｐｐ
ｍであり、５００ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍが特に好まし
い。

【００１４】本発明における等電点晶析方法は、酸性ア
ミノ酸の等電点付近のｐＨで晶析を行う方法である。例
えば、酸性アミノ酸の一つであるグルタミン酸の等電点
晶析では、グルタミン酸の等電点であるｐＨ３．２付近
でグルタミン酸の晶析が行われるが、晶析のｐＨは、
３．２〜４．０が好ましい。一方、アスパラギン酸の等
電点晶析のｐＨは、２．７〜３．５が好ましい。また、
適用可能な晶析の方法としては、中性に調整された酸性
アミノ酸含有液に酸を添加しながらｐＨを調整して晶析
する方法、等電点付近のｐＨに調整された酸性アミノ酸
含有液を冷却して晶析する冷却晶析法、等電点付近のｐ
Ｈに調整された酸性アミノ酸含有液を濃縮することによ
り晶析を行う濃縮晶析方法等通常行われている方法をを
挙げることができるが、酸性アミノ酸結晶が晶析できる
方法であれば、あらゆる等電点晶析方法が本発明におい
て適用可能である。

【００１５】酸性アミノ酸の等電点晶析においてｐＨを
酸性に調整する際に、ある種の色素物質及びタンパク質
は疎水的性質を有し、酸性アミノ酸結晶表面の疎水的部
分との親和性が強まり、結晶内に取り込まれ易くなる。
このような状態の中に、ノニオン性界面活性剤が存在す
ると、疎水的性質を有する色素物質やタンパク質に作用
して、これらを溶液中に分散させたり、あるいは酸性ア
ミノ酸結晶表面に作用して結晶表面をより親水状態にし
たりして、ある種の色素物質及びタンパク質の吸着、結
晶内取り込みを抑制したものと考えられる。

【００１６】また、このような状態下で晶析された結晶
の成長速度は、ノニオン性界面活性剤を添加しない場合
よりも大きくなり、比較的大型の結晶取得が可能とな
り、その後の分離工程において結晶に付着する母液の量
を抑制することが出来る。

【００１７】添加したノニオン性界面活性剤はその系内
の不純物及び酸性アミノ酸との密接な相互作用により酸
性アミノ酸精製効果を向上させていると考えられので、
存在する不純物の組成が異なると最適なノニオン性界面
活性剤の種類及び添加量も変化する。従って、最適なノ
ニオン性界面活性剤は、実際に本発明が適用される酸性
アミノ酸含有液を用いて評価して、選定すればよい。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を実施例により、具体的に説明
する。

【００１９】実施例１ 特許公報特公平０５−５４７７の実施例に記載の方法に
基づいて得られたグルタミン酸発酵液を３５％塩酸でｐ
Ｈ３．２にして等電点晶析を行い、そのスラリーを５０
℃にて約１５時間撹拌後析出した結晶を分離し、分離母
液を得ることにより、５０℃のグルタミン酸飽和溶液を
調製した。その溶液中に溶液中グルタミン酸重量に対し
て２０％のグルタミン酸結晶（α晶）をシードし、２℃
／ｈｒで１０℃まで振とうしながら冷却晶析を行い、結
晶を分離した。分離した結晶は結晶重量の３倍量のグル
タミン酸飽和水溶液で３回リスラリー洗浄し、結晶に付
着した母液のほとんどを洗い流した洗浄結晶を得た。界
面活性剤を添加するものについては、冷却晶析を行う前
にグルタミン酸飽和溶液中に対飽和溶液重量で１０００
ｐｐｍ添加した。

【００２０】添加した界面活性剤と得られた結晶性状に
ついて表１に示す。ショ糖脂肪酸エステルタイプのノニ
オン性界面活性剤であるリョートーシュガーエステルＬ
ＷＡー１５４０の添加により、得られた結晶の色度（４
００ｎｍ波長の吸光度）は約２５％減少した。それに対
し、カチオン性、アニオン性、両性界面活性剤では、晶
析時に添加しても得られた結晶の色度は改善されなかっ
た。

【００２１】

【表１】

【００２２】実施例２ 実施例１のグルタミン酸発酵液に９５％硫酸を添加して
ｐＨ３．２にすることによりグルタミン酸結晶を析出さ
せた後に分離し、グルタミン酸含有母液を得た。この母
液を約２倍濃縮した後に１０℃の恒温槽内で約５０ｈｒ
冷却晶析し、結晶を分離した。分離した結晶は結晶重量
の約３倍量のグルタミン酸飽和水溶液で３回リスラリー
洗浄し、結晶に付着した母液のほとんどを洗い流した洗
浄結晶を得た。界面活性剤を添加するものについては、
グルタミン酸母液濃縮後に任意の量（対濃縮母液重量で
１００、５００、１０００ｐｐｍ）の界面活性剤を添加
した。

【００２３】添加した界面活性剤と得られた結晶性状に
ついて表２に示す。ソルビタン脂肪酸エステルタイプの
ノニオン性界面活性剤であるノニオンＳＴ−２２１の添
加により、得られた結晶の色度（４００ｎｍ波長の吸光
度）は約４０％減少し、結晶平均粒径は約２倍に大型化
した。また、１００ｐｐｍの添加量でも効果は見られた
が、５００ｐｐｍ以上添加した方が、より効果的であっ
た。

【００２４】

【表２】

【００２５】実施例３ 実施例１で得られたグルタミン酸発酵液に酸を添加する
ことにより得られた粗グルタミン酸α結晶４０ｇとグル
タミン酸飽和溶液６０ｇを混合し、グルタミン酸α結晶
スラリーを調製した。このスラリーに製品グルタミン酸
β結晶を０．４ｇ添加し、９０℃で３時間加温し、すべ
てのグルタミン酸α結晶を完全にβ結晶に転移させ、結
晶を分離した。分離した結晶は結晶重量の約３倍量のグ
ルタミン酸飽和水溶液で３回リスラリー洗浄し、結晶に
付着した母液のほとんどを洗い流した洗浄結晶を得た。
界面活性剤を添加するものについては、調製したグルタ
ミン酸α結晶スラリーに対スラリー重量で２００ｐｐｍ
添加した。

【００２６】添加した界面活性剤と得られた結晶性状に
ついて表３に示す。ソルビタン脂肪酸エステルタイプの
ノニオン性界面活性剤であるノニオンＯＴ−２２１添加
により、得られた結晶の色度（４００ｎｍ波長の吸光
度）は約２５％減少した。それに対し、アニオン性、両
性界面活性剤では、晶析時に添加しても得られた結晶の
色度は改善されなかった。

【００２７】

【表３】

【００２８】

【発明の効果】本発明は、多くの色素物質及びタンパク
質等の不純物を含有する酸性アミノ酸発酵液から酸性ア
ミノ酸結晶を精製する際に、ある種のノニオン性界面活
性剤を１００〜５０００ｐｐｍ添加することにより、酸
性アミノ酸結晶の収率を下げることなく、効果的に色素
の取り込みが少なく、大型の酸性アミノ酸結晶を取得す
ることが出来る。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】酸性アミノ酸の等電点晶析方法において、
   酸性アミノ酸含有液にノニオン性界面活性剤を添加し、
   晶析することを特徴とする酸性アミノ酸の晶析方法。
2. 【請求項２】ノニオン性界面活性剤がソルビタン脂肪酸
   エステルタイプまたはショ糖脂肪酸エステルタイプの界
   面活性剤であることを特徴とする請求項１に記載の酸性
   アミノ酸の晶析方法。
3. 【請求項３】ノニオン性界面活性剤を酸性アミノ酸含有
   液重量に対して１００〜５０００ｐｐｍ添加することを
   特徴とする請求項１に記載の酸性アミノ酸の晶析方法。
4. 【請求項４】酸性アミノ酸が、グルタミン酸であること
   を特徴とする請求項１に記載の酸性アミノ酸の晶析方
   法。