JPS5968663A - 発酵もろみ中の糖およびアルコ−ルの定量法 - Google Patents
発酵もろみ中の糖およびアルコ−ルの定量法Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、発酵もろみなどに生成されるグルコースおよ
びアルコールを連続的に定量する方法に関するものであ
る。発酵管理上、もろみ中のこれら、２種の成分を定量
することが重要であυ、迅速簡便かつ自動的な定量法が
強く要望されている。
びアルコールを連続的に定量する方法に関するものであ
る。発酵管理上、もろみ中のこれら、２種の成分を定量
することが重要であυ、迅速簡便かつ自動的な定量法が
強く要望されている。
従来、もろみの発酵管理は主として比重の変化を目安と
して経験的に行なわれてきた。近年、これが斜字的に見
直され、たとえば蒸米の溶用、糖化、アルコール発酵の
同時進行過程において糖およびアルコールの濃度変化に
より発酵管理を行なう傾向にある。糖の測定法としては
、埃在、酵素−比色法が一般的であシ、この方法はグル
コース酸化酵素グルコースオキシダーゼとペルオキシダ
ーゼとを利用して酸化還元反応により袈化する呈色を比
色定量するものである。
して経験的に行なわれてきた。近年、これが斜字的に見
直され、たとえば蒸米の溶用、糖化、アルコール発酵の
同時進行過程において糖およびアルコールの濃度変化に
より発酵管理を行なう傾向にある。糖の測定法としては
、埃在、酵素−比色法が一般的であシ、この方法はグル
コース酸化酵素グルコースオキシダーゼとペルオキシダ
ーゼとを利用して酸化還元反応により袈化する呈色を比
色定量するものである。
しかしながら、この方法は操作が煩雑で、測定に長時間
を婉するという欠点かある。他方、アルコールの定量法
としては比重の自！ｌＩＩ測定或いｅｉ発酵過程で生成
するＣ０２ガスを測定する方法などがあるが、いずれも
アルコールを直接測定するものではないため、精度が良
くないという欠点がある。しかも上記の方法は糖または
アルコールのいずれか一方のみを測定する方法であり、
これら両成分を測定するには、２釉の方法および装置を
別々に必要とする。
を婉するという欠点かある。他方、アルコールの定量法
としては比重の自！ｌＩＩ測定或いｅｉ発酵過程で生成
するＣ０２ガスを測定する方法などがあるが、いずれも
アルコールを直接測定するものではないため、精度が良
くないという欠点がある。しかも上記の方法は糖または
アルコールのいずれか一方のみを測定する方法であり、
これら両成分を測定するには、２釉の方法および装置を
別々に必要とする。
本発明者等は、上記欠点を解消すべく鋭意検討を重ねた
結果、クルコースオキシダーゼとアルコールオキシダー
ゼとを用いて糖およびアルコールを酵素的に分解し、こ
の分解反応に関与する物質を電極法により定量ずれば、
発酵もろみなどにおける糖およびアルコールを連続的に
足置することができ、発酵管理上極めて損料であること
を突き止めた。
結果、クルコースオキシダーゼとアルコールオキシダー
ゼとを用いて糖およびアルコールを酵素的に分解し、こ
の分解反応に関与する物質を電極法により定量ずれば、
発酵もろみなどにおける糖およびアルコールを連続的に
足置することができ、発酵管理上極めて損料であること
を突き止めた。
したがって、本発明の目的は、発酵もろみなどの試料中
の糖およびアルコールを酵素′１戎極法により簡便迅速
かつ自動的に測定しうる方法を提供することにある。こ
の方法は、必妄な装置を適当に配置することによシ連続
測定法として具体化することもできる。
の糖およびアルコールを酵素′１戎極法により簡便迅速
かつ自動的に測定しうる方法を提供することにある。こ
の方法は、必妄な装置を適当に配置することによシ連続
測定法として具体化することもできる。
上記の目的を達成するため、本発明による発酵もろみな
ど試料中の糖およびアルコールの定量法は、発酵もろみ
などの試料に含有されるクルコースとアルコールとを定
量するに際し、反応セルの内部に固定化酵素膜を装着し
た：１Ｍ酸化水素電極を設置し、前記試料を前記セル内
に尋人して前記電捧と接触させ、電極におりる電流値の
増加によシ前記グルコースおよびアルコールの２成分を
順次に同一の前記反応セル内で測定することを特徴とす
る。
ど試料中の糖およびアルコールの定量法は、発酵もろみ
などの試料に含有されるクルコースとアルコールとを定
量するに際し、反応セルの内部に固定化酵素膜を装着し
た：１Ｍ酸化水素電極を設置し、前記試料を前記セル内
に尋人して前記電捧と接触させ、電極におりる電流値の
増加によシ前記グルコースおよびアルコールの２成分を
順次に同一の前記反応セル内で測定することを特徴とす
る。
本発明において、グルコース足指用の酵素としてはグル
コースオキシダーゼ（Ｅ Ｃ／、 ／、３．Ｉｌ、）を
、またアルコール定量用の酵素としてけアットコールオ
キシダーゼ（ＥＣ，／、 ／、 ３．／３ ）を使用す
ることかできる。
コースオキシダーゼ（Ｅ Ｃ／、 ／、３．Ｉｌ、）を
、またアルコール定量用の酵素としてけアットコールオ
キシダーゼ（ＥＣ，／、 ／、 ３．／３ ）を使用す
ることかできる。
また、本発明において、クルコースオキシダーゼを同定
化グルコースオキシダーゼｊ摸として過酸化水素電極に
装着し、クルコース量の定量ｉＫアルコールオキシダー
ゼを水溶液として反応セル中に導入することもできるが
、アルコールオキシダーゼを固定化して用いることもで
きる。
化グルコースオキシダーゼｊ摸として過酸化水素電極に
装着し、クルコース量の定量ｉＫアルコールオキシダー
ゼを水溶液として反応セル中に導入することもできるが
、アルコールオキシダーゼを固定化して用いることもで
きる。
本発明の基嫉となる原理を説明すれは次の通シである。
たとえは発酵もろみ中では下記の反応（１）および（２
）により発酵か進約しでいる： （Ｃ６ＲＨ）０５）、１ ＋ ｎＨ２Ｏ−＋ｎＣ６）Ｉ
ＨＯ６（１１澱 粉 クルコース
Ｃ６Ｉｉ４２０６−） 、２ Ｃ２１４５０Ｈ＋２Ｃ０
２（２）り゛ルコース エチルアルコール （１）および（２）の反応は同時進行しており、発酵管
理を充分に行なうにはクルコースおよびアルコールを同
時測定することが望ましい。ここで、定量ずべき楯はグ
ルコースであり、定量ずべきアルコールはエチルアルコ
ールである。これら成分、ずなわぢグルコースとエチル
アルコールとは下記の反応（３）および（４）により酵
素的に雉、ｉ、ｔニすることができる； クルコース Ｃ６Ｈ５２Ｕ６＋ｌＪ２折！九Ｃ６ｊｊｌｌＪ６＋１ｊ
２（Ｊ２ （：１アルコール オキシダーゼ Ｃ２Ｈ５０Ｈ＋ｏ２− −−→ＣＩｔ５Ｃ１ｉｔＪ
＋ ｎ２０□ （７１）すなわち、クルコースオキシ
ダーゼ（ｇｃ ／、／。
）により発酵か進約しでいる： （Ｃ６ＲＨ）０５）、１ ＋ ｎＨ２Ｏ−＋ｎＣ６）Ｉ
ＨＯ６（１１澱 粉 クルコース
Ｃ６Ｉｉ４２０６−） 、２ Ｃ２１４５０Ｈ＋２Ｃ０
２（２）り゛ルコース エチルアルコール （１）および（２）の反応は同時進行しており、発酵管
理を充分に行なうにはクルコースおよびアルコールを同
時測定することが望ましい。ここで、定量ずべき楯はグ
ルコースであり、定量ずべきアルコールはエチルアルコ
ールである。これら成分、ずなわぢグルコースとエチル
アルコールとは下記の反応（３）および（４）により酵
素的に雉、ｉ、ｔニすることができる； クルコース Ｃ６Ｈ５２Ｕ６＋ｌＪ２折！九Ｃ６ｊｊｌｌＪ６＋１ｊ
２（Ｊ２ （：１アルコール オキシダーゼ Ｃ２Ｈ５０Ｈ＋ｏ２− −−→ＣＩｔ５Ｃ１ｉｔＪ
＋ ｎ２０□ （７１）すなわち、クルコースオキシ
ダーゼ（ｇｃ ／、／。
３４）およびアルコールオ→・／ターゼ（ＥＣｉ、／。
３、／３）の作用によりグルコースおよびエチルアルコ
ールからはそれぞれ”２０２ （ｙｉ＆ ｒｙｔ化本素
）が生成され、とれを過酸化水素電極により電気４８号
に変換することでり′ルコースおよびニー７”／レアル
コールをそれぞれ定量することができる。
ールからはそれぞれ”２０２ （ｙｉ＆ ｒｙｔ化本素
）が生成され、とれを過酸化水素電極により電気４８号
に変換することでり′ルコースおよびニー７”／レアル
コールをそれぞれ定量することができる。
ここで、用いるクルコースオキシダーゼおよびアルコー
ルオキシダーゼはそれぞれグルコースおよびアルコール
に特異的に作用するブζめ、試料中の他の物質からＨ２
Ｏ２が生成されることケよなく、したがってｌｌ−１瓜
の篩い１１１ｉ１定か口Ｊ’［ｌ５−Ｃある。
ルオキシダーゼはそれぞれグルコースおよびアルコール
に特異的に作用するブζめ、試料中の他の物質からＨ２
Ｏ２が生成されることケよなく、したがってｌｌ−１瓜
の篩い１１１ｉ１定か口Ｊ’［ｌ５−Ｃある。
本発明に用いる過酸化水素電極としてはポーラログラフ
型のものを用いることができる。過酸化水素の定量は常
法により用なうことができ、】１２０２の酸化電流を測
定する。得られる電流値は試料中の２ｋ ’７４６ｘ度
と比例するので、グルコースおよびアルコールの定置を
行かうことができる。
型のものを用いることができる。過酸化水素の定量は常
法により用なうことができ、】１２０２の酸化電流を測
定する。得られる電流値は試料中の２ｋ ’７４６ｘ度
と比例するので、グルコースおよびアルコールの定置を
行かうことができる。
以下、深付図面を参照して本発明を実施例につき説明す
る。
る。
第１図は糖およびアルコールの検出部の例を示し、ここ
で１０は過酸化水素電極、／−２はそのリード線、／弘
は温度補正用サーミスタ、／乙はそのリード線、／Ｉは
反応セ乞２０は定量すべきもろみなどの溶液で満たしだ
セル室をそれぞれ示す。２．２は注入口１．２グは攪拌
用のダイヤフラムをそれぞれ示す。セル室！Ｏは一定の
容積（Ｏ１≠麻）を崩し、一定温度（λθ０〜≠０℃）
に保持される。
で１０は過酸化水素電極、／−２はそのリード線、／弘
は温度補正用サーミスタ、／乙はそのリード線、／Ｉは
反応セ乞２０は定量すべきもろみなどの溶液で満たしだ
セル室をそれぞれ示す。２．２は注入口１．２グは攪拌
用のダイヤフラムをそれぞれ示す。セル室！Ｏは一定の
容積（Ｏ１≠麻）を崩し、一定温度（λθ０〜≠０℃）
に保持される。
次に１本発明に使用する過酸化水素電極の例を第２図に
示し、ここで３０は白金極１３グは電極であｐ、３３は
これら両極間の絶縁層である。甘た、３乙はＯ−リング
保持用ガイド、３１ｒはＱｌ）７り、４ｔ０はクルコー
スオキシダーゼの固定化酵素膜である。
示し、ここで３０は白金極１３グは電極であｐ、３３は
これら両極間の絶縁層である。甘た、３乙はＯ−リング
保持用ガイド、３１ｒはＱｌ）７り、４ｔ０はクルコー
スオキシダーゼの固定化酵素膜である。
さらに、第３図に糖およびアルコールの検出装置の例を
示し、ここでｊコは第１図に示した検出部であシ、そこ
へ緩衝液！Ｏか液送り月ｉンブｊｌ／−により給送され
る。ｓｔは廃液溜めである。電極をポーラログ２フ装置
！♂に接続し、さらに表示部６０に接続する・ 第１〜３図を参照して本発明の方法の実施例を説明すれ
ば次の通りである。
示し、ここでｊコは第１図に示した検出部であシ、そこ
へ緩衝液！Ｏか液送り月ｉンブｊｌ／−により給送され
る。ｓｔは廃液溜めである。電極をポーラログ２フ装置
！♂に接続し、さらに表示部６０に接続する・ 第１〜３図を参照して本発明の方法の実施例を説明すれ
ば次の通りである。
過酸化電極１０には固定化グルコースオキシダーゼ膜ｑ
−ｏを装着して用いた。壕だアルコールオキシダーゼは
水溶液として用いたが、固定化して用いることもできる
。緩衝液ＳＯとしでは０．１Ｍ燐酸緩衝液（Ｐｉ−１７
，Ｏ）を用いた。もろみなどの試料を注入０．２．２か
らセル室、２０内に注入スると、シリコンダイヤフラム
、２１／、により攪拌されて、セル内で緩衝液によシ均
一に希釈される。かくして、試料中のグルコースは固定
化グルコースオキシダーゼ膜弘θと接触しかつ酸化され
てＨ２Ｏ２に発生し、これにより過酸化水素電極／θの
′ｋＬ流値は上昇して暫時定常状態に達する。この時の
電流増加分はグルコース量に比例するので、その定量が
できる。ここで、アルコールオキシダーゼ溶液を注入口
２−２よシ注入すると、試料中のアルコールが酸化され
てＨ２ｏ２を発生し、再び過酸化水素電極／θの電流値
が瑚加する。一定時間後の増加分または増加率によりア
ルコールを定量することができる。
−ｏを装着して用いた。壕だアルコールオキシダーゼは
水溶液として用いたが、固定化して用いることもできる
。緩衝液ＳＯとしでは０．１Ｍ燐酸緩衝液（Ｐｉ−１７
，Ｏ）を用いた。もろみなどの試料を注入０．２．２か
らセル室、２０内に注入スると、シリコンダイヤフラム
、２１／、により攪拌されて、セル内で緩衝液によシ均
一に希釈される。かくして、試料中のグルコースは固定
化グルコースオキシダーゼ膜弘θと接触しかつ酸化され
てＨ２Ｏ２に発生し、これにより過酸化水素電極／θの
′ｋＬ流値は上昇して暫時定常状態に達する。この時の
電流増加分はグルコース量に比例するので、その定量が
できる。ここで、アルコールオキシダーゼ溶液を注入口
２−２よシ注入すると、試料中のアルコールが酸化され
てＨ２ｏ２を発生し、再び過酸化水素電極／θの電流値
が瑚加する。一定時間後の増加分または増加率によりア
ルコールを定量することができる。
定：Ｍ後は、緩衝液ｊＯによシセル室２０内を洗浄し、
その廃液は液送シボンノ！弘によシ廃液溜め！乙に送ら
れる。洗浄により電流値が試料注入前の値に戻ったら、
再び新たな試料を注入することができ、かくして反伎連
続測定を行なうことができる。試料の注入は自動サンプ
ラーを取）付ければ自動的に行なうことも可能である。
その廃液は液送シボンノ！弘によシ廃液溜め！乙に送ら
れる。洗浄により電流値が試料注入前の値に戻ったら、
再び新たな試料を注入することができ、かくして反伎連
続測定を行なうことができる。試料の注入は自動サンプ
ラーを取）付ければ自動的に行なうことも可能である。
上記の方法により実際にり゛ルコースおよびアルコール
を定量した場合の電流変化を第弘図に示す。試料を注入
すると（時、４． ／ ０θ）、電極電流値は約３０秒
後に定常状態に達した。７分後にアルコールオキシタ“
−ゼ溶液を注入すると（時点１０．２）、電流値は再び
上昇した。アルコールオキシダーゼを注入してから、２
分仮に洗浄を開始しく時点１０ｔ）、７分間で電流は試
料注入前の値に戻った。グルコースおよびアルコール標
準液で予め検景線を作成するか、或いは装置を較正して
おけば、第グ図の△１．からグルコースを、またΔ１２
からアルコールをそれぞれ定けし、表示させることがで
きる。
を定量した場合の電流変化を第弘図に示す。試料を注入
すると（時、４． ／ ０θ）、電極電流値は約３０秒
後に定常状態に達した。７分後にアルコールオキシタ“
−ゼ溶液を注入すると（時点１０．２）、電流値は再び
上昇した。アルコールオキシダーゼを注入してから、２
分仮に洗浄を開始しく時点１０ｔ）、７分間で電流は試
料注入前の値に戻った。グルコースおよびアルコール標
準液で予め検景線を作成するか、或いは装置を較正して
おけば、第グ図の△１．からグルコースを、またΔ１２
からアルコールをそれぞれ定けし、表示させることがで
きる。
以上の説明から判るように１本発明によれは、糖および
アルコールを酵素グルコースオキシダーゼおよびアルコ
ールオキシダーゼを用いて酵素的に分解させることによ
りトＩ２０２を生成さぜ、これを溝面化水素電極を介し
て足利することにより連続的に迅速簡便かつ精度よくグ
ルコースおよびアルコールを測定することができる。沁
らに、これらλ成分を同一の反応セル内で６１１５ｉし
うるので、装置の簡易化を図ることもできる。
アルコールを酵素グルコースオキシダーゼおよびアルコ
ールオキシダーゼを用いて酵素的に分解させることによ
りトＩ２０２を生成さぜ、これを溝面化水素電極を介し
て足利することにより連続的に迅速簡便かつ精度よくグ
ルコースおよびアルコールを測定することができる。沁
らに、これらλ成分を同一の反応セル内で６１１５ｉし
うるので、装置の簡易化を図ることもできる。
以上、本発明の好適実施例を、たとえば発酵もろみりグ
ルコースおよびアルコールのに量につき説明したが、本
発明はビール、ワインなどアルコール発酵盾理用として
利用′Ｔることかできる。また、発酵ね埋収性に、アル
コール飲料の品質も理にも応用できる。さらに、本発明
は、上記に説明したバネ１中の糖とアルコールの定量の
他シＣ−１ Ａ→Ｂ＋り゛ルコース Ｃ−） Ｄ＋アルコール Ｅ −＞ Ｆ ＠−クルコース＋アルコールのようｌ
ｔｌ、グルコースとアルコールとを生成する物質Ａ 、
Ｃ，ｌ！ｌ或いはＢ、Ｄ、Ｆの分析にも利用できるで
あろう。
ルコースおよびアルコールのに量につき説明したが、本
発明はビール、ワインなどアルコール発酵盾理用として
利用′Ｔることかできる。また、発酵ね埋収性に、アル
コール飲料の品質も理にも応用できる。さらに、本発明
は、上記に説明したバネ１中の糖とアルコールの定量の
他シＣ−１ Ａ→Ｂ＋り゛ルコース Ｃ−） Ｄ＋アルコール Ｅ −＞ Ｆ ＠−クルコース＋アルコールのようｌ
ｔｌ、グルコースとアルコールとを生成する物質Ａ 、
Ｃ，ｌ！ｌ或いはＢ、Ｄ、Ｆの分析にも利用できるで
あろう。
２（！１図は不発Ｗ］方法に使用する装置の検出部の平
面図、第２図はポーラログラフ用過酸化水素電極の＄ｆ
？：ｉｍを示う横断面図、ｍ３図は本発明の方法を実施
するグルコース・アルコール分析装置の一系統図、第グ
図はボーラロク゛ラフ装置の出ツバすなわち本発明の定
量法の状態を示すグラフである。 １０・・・過酸化水素１（、、、極 ７．２・・・リー
ド線フラム ３０・・・白金極 ３．２・・・絶縁層３１ｒ
・・・０−リンク グ０・・・ｒＭｌ、ｌ定住酵素
膜ｊＯ・・・緩価ａ ｊ２・・・検出部ｊ弘・
・・液送りボンダ ｊｇ・・・反液溜めｊｇ・・・ポ
ーラログラフ ｔＯ・・・表示部装置 １００・・・試料注入時点 １０２・・・アルコール
オキシダーゼ注入時点 ７０グ・・・洗浄開始時点 ＦＩＧ、Ｉ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、４ ヂも）５′Ａ日嘱−１間（骨）
面図、第２図はポーラログラフ用過酸化水素電極の＄ｆ
？：ｉｍを示う横断面図、ｍ３図は本発明の方法を実施
するグルコース・アルコール分析装置の一系統図、第グ
図はボーラロク゛ラフ装置の出ツバすなわち本発明の定
量法の状態を示すグラフである。 １０・・・過酸化水素１（、、、極 ７．２・・・リー
ド線フラム ３０・・・白金極 ３．２・・・絶縁層３１ｒ
・・・０−リンク グ０・・・ｒＭｌ、ｌ定住酵素
膜ｊＯ・・・緩価ａ ｊ２・・・検出部ｊ弘・
・・液送りボンダ ｊｇ・・・反液溜めｊｇ・・・ポ
ーラログラフ ｔＯ・・・表示部装置 １００・・・試料注入時点 １０２・・・アルコール
オキシダーゼ注入時点 ７０グ・・・洗浄開始時点 ＦＩＧ、Ｉ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、４ ヂも）５′Ａ日嘱−１間（骨）
Claims (3)
- （１）発酵もろみなどの試料中に含有されるグルコース
とアルコールとを定置するに際し、反応セルの内部に固
定化酵素膜を装着した過酸化水素電極を設置し、前記試
料を前記セル内に導入して前記電極と接触させ、電極に
おける電流値の増加により前記グルコースおよびアルコ
ールの２成分を順次に同一の前記反応セル内で測定する
ことを特徴とする試料中の糖およびアルコールの定量法
。 - （２） グルコース定量用の酵素がグルコースオキシ
ダーゼでありかつアルコール定量用の酵素゛がアルコー
ルオキシダーゼである特許請求の範囲第１項記載の試料
中の糖およびアルコールの定量法。 - （３） グルコースオキシダーゼを固定化クル＝＋−
スオキシダーゼ膜として過酸化水素電極に装着し、り′
ルコース量の定量後、アルコールオキシダーゼを水溶液
として反応セル中に導入する特許請求の範囲第２項記載
の試料中の糖およびアルコールの定量法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57179149A JPS5968663A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | 発酵もろみ中の糖およびアルコ−ルの定量法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57179149A JPS5968663A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | 発酵もろみ中の糖およびアルコ−ルの定量法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5968663A true JPS5968663A (ja) | 1984-04-18 |
| JPH0324620B2 JPH0324620B2 (ja) | 1991-04-03 |
Family
ID=16060817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57179149A Granted JPS5968663A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | 発酵もろみ中の糖およびアルコ−ルの定量法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5968663A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5544954A (en) * | 1978-09-26 | 1980-03-29 | Toyo Jozo Co Ltd | Multi-item analyzing method and device |
| JPS56103364A (en) * | 1980-01-22 | 1981-08-18 | Toyo Jozo Co Ltd | Simultaneous measuring apparatus for multi-items |
-
1982
- 1982-10-14 JP JP57179149A patent/JPS5968663A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5544954A (en) * | 1978-09-26 | 1980-03-29 | Toyo Jozo Co Ltd | Multi-item analyzing method and device |
| JPS56103364A (en) * | 1980-01-22 | 1981-08-18 | Toyo Jozo Co Ltd | Simultaneous measuring apparatus for multi-items |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0324620B2 (ja) | 1991-04-03 |
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