JPS5832959B2 - グルタミンサンノセイセイホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発酵法で生産されたグルタミン酸の含有液をイオン交換
膜を用いて電気透析を行うことは既に知られている。

このばあいのグルタミン酸濃度は通例５９７ｄｌ程度で
あり、又、電流密度はＩＡｚａｍ″程度である。

電流密度を高めることが装置を有効利用するためには好
渣しいが、電流密度には一定の限界があり、この限界を
高めるためには液のイオン濃度を高める必要がある。

従来このような低濃度かつ低電流密度で行なわれた理由
は明確ではないが、たとえばグルタミン酸発酵液を除菌
濃縮した液を高濃度かつ高電流密度で室温で電気透析す
ると膜の目詰１す、劣化等が生じて電圧が異常に上昇し
て電流効果が低下するためこの方法が実用的でなかった
ことによるのではないかと思われる。

本発明者らは該グルタミン酸含有液の温度を４０〜６０
℃、流入速度（膜面線速度）を４〜６Ｃ１ｒＬ／５ｅｃ
１ グルメミノ酸濃度を１５〜３０ｇ／ｄｌにして電流
密度２〜４Ａ／’ｄｉで電気透析を行えば電圧上昇もほ
とんどなく安定して運転を続けることができることを見
出し、この知見に基づいて本発明を完成したものである
。

本発明の方法は発酵法で生産されたグルタミン酸の含有
液のグル汐□ン酸濃度を１５〜３０９／ｄｌとし、かつ
電流密度を２〜４人／ｄ７ｒ＋２として陽イオン交換膜
および陰イオン交換膜を用いて電気透析を行う方法であ
る。

発酵法で生産されたグルタミン酸ノ含有液とはたとえば
除菌発酵液、粗結晶溶解液、粗結晶母液のようなもので
ある。

グルタミン酸の濃度は１５〜３０ ｊ！／ｄｌの範囲が
適当である。

１５ｇ／ｄｌ以下では、室温の場合限界電流密度が低く
、又加温すると腐敗によるグルタミン酸の損失が問題に
なる。

一方３０ ｇ／ｄｉ以上ではやはり限界電流密度が低い
。

電流密度は高いほど工業的設備は小さくてすむが、グル
タミン酸含有液の場合は２〜４Ａ／ｄｍ！が適当である
。

２人／ｄ−取下では特に色素性夾雑物による膜の目詰り
が生じて電流゛効率が低下し、ひいては透析時間が長く
なるので不利であり、且つ、腐敗によるグルタミン酸の
損失が失する。

一方、４Ａ／ｄｒｎ’を起えて通電を続行すると、グル
タミン酸が膜に付着しはじめ、その結果、電流が極度に
流れなくなり、安定して電気透析ができなくなる。

これを続行すればイオン交換膜の劣化が激しい。

図１は本発明を実施するために用いられる装置の１例を
示す概略説明図である。

槽１中には陰イオン交換膜Ａ１．Ａ２．Ａ３・・・・・
・、Ａｌｏと陽イオン交換膜Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３・・・・
・・、Ｃ１ｏとが交互に配設され、さらにＣ１ｏの次に
ＣＩ １ ＊ Ｃ１□と順次配設されて隔室２２・・・
・・・を構成し、槽の端部には対向して陽極３と陰極４
が備えられている。

グルｌ’ ミン酸含有液は導管５およびその枝管６，７
，８・・・１４を経て槽中に供給され、陰イオン交換膜
と陽イオン交換膜と（７Ｊ、ｆｆｌを通り、枝管６／、
７／、 ８／・・・・・・１４’および導管５′を経
て排出される。

またグルタミン酸を捕集するための水溶液を導管１５お
よび枝管１６゜１７．１８・・・・・・２５を経て槽中
に導入し、枝管１６’、 １７’、 １８’・・・・・
・２５′および導管１５′を経て取り出す。

他方、極液として適当な塩たとえば硫酸ナトリウムの溶
液を導管２６およばその枝管２７．２８，２９，３０を
経て導入し枝管２７１゜２８’、２９’、３０％よび導
管２６′を経て排出される。

この間両極間は直流電流を通じる。槽に導入するグルタ
ミン酸捕集液のｐＨは、グルタミン酸の等電点以外であ
ればよいが、通常はｐＨ７付近に調節して使用される。

調節に使用される。

調節に使用されるカチオンは、ナトリウム、カリウム、
アンモニウムなどでよい。

このグルタミン酸含有液の温度は電圧の異常上昇を防止
するために４０〜６０℃に保つ必要がある。

８０℃付近迄温度を高めることは膜の耐熱性に問題があ
る。

グルタミン酸含有液の流入速度としては、膜面線速度１
ｍ／ｓｅｃ以上、好捷しくは４〜６ｃ１１Ｌ／ｓｅｃ
が用いられる。

本発明で使用される陰イオン交換膜および陽イオン交換
膜は市販品のものでよく、たとえばセレミオンＣＭＶ（
旭硝子社製品、登録商標）、セレミオンＡＭＶ（同上）
などをあげることができる。

透析液からグルｌ”ｚン酸を取得するには、特に困難は
なく、目的とする結晶の取得の常法にしたがって行えば
よい。

たとえばグルタミン酸ナトリウム結晶の形で取得する場
合には、もしナトリウムイオンがグルメ□ン酸ナトリウ
ムを晶析しうる程度にあれば必要によりｐＨを調整し、
活性炭を用いて脱色後濃縮晶析させればよい。

ナトリウムイオンが不足しているか、または純度が悪い
ときは、酸を加えて一旦グルタミン酸結晶の形で分離し
、これを水酸化ナトリウムを用いて、グルタミン酸ナト
リウム溶液としてから脱色し、濃縮晶析させる。

アンモニウムイオンが多い場合には、これを置換しうる
に足る量の水酸化ナトリウムを加えてアンモニウムを除
去したのち、脱色、濃縮晶析する方法によることも出来
る。

グルタミン酸結晶の形で取得する場合には、脱色後、中
和晶析すればよい。

上記方法はいずれも取得結晶の純度により再結晶を繰り
返す。

本発明の方法を用いれば電圧の異常上昇もなく又腐敗に
よるグルタミン酸のロスも問題にならず安定して長時間
にわたり電気透析を行うことが可能である。

除菌発酵液を用いて各温度における限界電流密度とグル
タミン酸濃度との関係を測定した結果を図２に示す。

実験はセレ□オンＣＭＶおよびセレミオンＡＭＶを装着
した図１の装置（有効膜面積２ ｄ ｍ’、膜間隔２ｍ
ｍ）を用いて行った。

グルタミン酸濃度１０ ｇ／ｄｌ、１５ｇ／ｄｌ、２０
９／ｄｌ。

２５ ｇ／ｄｉ！、 ３０９／ｄｌ、 ３５ ｇ／
ｄｌ、アンモニア水でｐＨ＝６．５に調整した発酵液を
調製し、その１Ｍを透析槽の導管５及び１５へ同時に導
入し導管５及び１５から同時に排出せしめ循環した。

各導管の導入量は４５０ ｌ／ｈであった。

温度は３０℃、４０℃、５０℃、６０’Ｃにそれぞれ保
持した。

透析槽に通電して電流密度を段階的に増大せしめ、摺電
圧が急激に増大する時点での電流密度を限界電流密度と
して測定記録した。

伺、極液として５ｇ／ｄｌのＮａ２ＳＯ４水溶液２１を
同時に透析槽へ循環した。

以下に実施例を示す。

実施例 １ 酢酸を原料としたグルタミン酸発酵液を除菌しアンモニ
ア水でｐ Ｈ６，３に調整したのた濃縮して得られた２
７．０９ ／ｄｉ濃度のグルタミン酸含有液を調製し
た。

この液１５１を５５℃に保持して図１に示した透析槽へ
膜面線速度５ｃｍ／ｓｅｃ付近になるように４５０ ｌ
／ｈの速度で循環した。

グルタミン酸捕集液として３ｇ／ｄｉ濃度のＮ ａ Ｃ
１水溶液２１を透析槽へ循環した。

また、極液として５ｇ／ｄｌ濃度のＮａ２ＳＯ４水溶液
２１を透析槽へ循環した。

透析槽に３Ａ／ｄｉ’の直流電流を通電した。

１８時間後グルタミン酸捕集液は１Ｍとなり、そのグル
汐□ン酸含有量を測定した結果２４．８ｇ／ｄｌであっ
た。

これはグルタミン酸含有液中の９８％のグルタミン酸が
透析されたことを示している。

通電時間中、摺電圧は常に１２．９〜１４．０ボルトを
示し、電圧上昇は見られず安定して透析が行われた。

次に、上記方法においてグルタミン酸含有液の温度を２
５°Ｃに保持する以外には条件を変えずに電気透析を行
った。

摺電圧は透析開始時１８ボルトを示したが、１時間後に
は３２ボルトに上昇し、その後は急激に更に上昇した。

電圧を１８ボルトにもどして電流を測定すると０．２Ａ
／ｄｍ以下であり、はとんどグルタミン酸の透析は行わ
れていないことが判った。

実施例 ２ 糖を原料とするグルタミン酸発酵液より分′離した粗グ
ル汐ミン酸結晶を水に懸濁し、濃Ｎ ａ ＯＨ水でｐ
Ｈ７，０に調整して２５ ｇ／ｄｌ濃度のグルタミン酸
含有液を調製した。

該グルタミン酸含有液１５１を５２°Ｃに保持し、実施
例１と全く同様に透析槽へ導入して実験を行った。

１６時時間後ルタミン酸捕集液量は１６１となり、その
グルタミン酸含量は２３．０９／ｄｌであったのでグル
タミン酸含有液中の９８饅のグルタミン酸が透析された
ことになる。

透析時間中摺電圧は１３．５〜１４．４ボルトを示し、
電圧上昇も見られず安定して電気透析が行われた。

次に、上記方法においてグルタミン酸含有液の温度を３
０℃に保持した以外は、全く同様にして電気透析を行っ
た。

透析開始時の摺電圧は１７ボルトであったが、１５時間
後には４２ボルトを示し、更に経時的に急激に上昇を続
けた。

摺電圧１７ボルトにもどして電流を測定したところ０．
２Ａ／ｄ−以下ではもはやグルタミン酸の透析は不能で
あった。

【図面の簡単な説明】

図１は本発明の方法の実施に用いられる装置の１例を示
す概略説明図である。 図中符号・１は槽本体、Ａ１．・・・・・・は陰イオン
交換膜、３は陽極、４は陰極である。 図２は除菌発酵液を用いて限界電流密度とグルタミン酸
濃度の関係を測定した結果を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 陽イオン交換膜と陰イオン交換膜を用いて発酵法で
   生産されたグルｌ’ ミン酸の含有液よりグル汐□ン酸
   を精製する方法において、該含有液のグルタミン酸濃度
   １５〜３０ ｇ／ ｄｌｓ流入速度（膜面線速度）４〜
   ６ｃｒｆＬ／５ｅｃ１温度４０〜６０℃、かつ電流密度
   ２〜４ Ａ／ ｄ ｒｒｌにて電気透析を行うことを特
   徴とするグルメ□ンｍ精製方法。