干燥微生物菌体的制造方法技术

开发在不降低微生物菌体的品质、而且不存在微粉化问题的情况下，利用廉价的微生物菌体的加热处理方法来制造干燥微生物菌体的方法。上述课题通过干燥微生物菌体的制造方法来解决，该制造方法的特征在于：将微生物菌体在２００～４５０℃（产品温度）下加热１～３０秒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在不降低各种发酵菌体、活性污泥等微生物菌体的品 质的情况下对其进行加热处理来制造干燥微生物菌体的方法。
技术介绍
制造干燥微生物菌体通常采用以下方法将发酵液中的微生物菌 体经膜过滤或离心机等浓缩，再将所得微生物菌体浓液在流动干燥机 内进行喷雾干燥的方法。例如，专利文献l (日本特开平5-123165号公才艮)中公开了以下方 法将氨基酸发酵菌的悬浮液用转盘式蒸发器进行干燥，然后使用密 闭型干燥器进一步进行干燥的方法。在上述方法中，将干燥微生物菌 体制成片状以改善以往其为微粉状态时的处理性，在两个阶段的干燥 中均使用蒸气，在高温下加热l小时以上。
技术实现思路
如上所述，在以往的微生物菌体干燥中，由于在高温下长时间加 热，干燥微生物菌体的品质下降，例如随着梅拉德反应(Maillard reaction)的进行干燥微生物菌体容易发生着色，变成茶褐色。另外， 微生物菌体蛋白中的氨基酸、特别是作为必须氨基酸而又最不耐热的 赖氨酸在干燥时被热破坏。并且，由于喷雾干燥时是先微粉化之后再 干燥，因此微生物菌体容易变成粉尘而难以处理，而且还必需考虑粉 尘爆发的危险性。又由于生产效率也低，故干燥所需的成本增加。此外，还有以下方法将所得微生物菌体浓液或进一步对微生物菌体浓液进行压滤等加压过滤而得到的微生物菌体滤饼用鼓式干燥 器进行干燥的方法，但设备生产效率低、成本高。本专利技术人等为了解决上述问题，在不降低微生物菌体的品质而且 不存在微粉化问题的情况下，利用廉价的加热处理方法制造干燥微生 物菌体，进行了深入研究。其结果， 一边使用挤出机迅速搬运原材料， 一边将原材料连续投 入到可进行混合、混炼、加热的螺杆上，在螺杆中在原材料的产品温度为超高温(200 450。C)下以瞬间(1 ~30秒)加热状态进行处理。具体而 言，从投入口起一边对原材料进行梯度加热一边在螺杆内迅速搬运， 到达螺杆出口的原材料不施加压力，直接排放到大气(l大气压)中，按 上述方法进行超高温瞬间加热。其中，在本加热处理中，重要之处在于在挤出机螺杆顶端没有 安装口型(开度调节阀)而是形成开放系统，在出口顶端没有对加热原 材料施加压力。由此，首次可以实现在这样的超高温(200 450。C)下进 行瞬间(1 30秒)力口热。使用挤出机的一般方法为在螺杆出口处安装 口型(开度调节阀)，使已加热的原材料通过狭缝，从而调整顶端压力 或滞留时间来进行灭菌处理，但是在对顶端施加压力的状态下滞留时 间变长，在超高温(200 450。C)下加热时微生物菌体蛋白几乎焦化，完 全没有发挥蛋白的作用。本专利技术基于上述发现而设，提供一种干燥微生物菌体的制造方 法，其特征在于将微生物菌体送入挤出机中，在其内部在产品温度 为200~450 °C下加热处理1 ~3 0秒。在本专利技术的利用挤出机进行的超高温(200 450。C )瞬间(1~30秒)力口 热处理型的连续干燥方法中，干燥所需的滞留时间极短，因此不但干 燥的微生物菌体的品质几乎没有下降，反而有所提高。例如，干燥微生物菌体几乎没有因褐变而发生变质，营养价值也 没有减少。微生物菌体蛋白中的氨基酸、特别是赖氨酸没有减少。另 外，微生物菌体蛋白的消化性有所提高等。加热后，微生物菌体从挤出机的螺杆出口排出，与此同时水分带走气化热、同时瞬间气化，随 之微生物菌体的产品温度急剧下降同时被干燥。因此，即使干燥后不 立即冷却微生物菌体，也几乎不会引起品质的下降。另外，干燥微生物菌体可以以颗粒状取得，因此制品的处理操作 性极其良好，也不存在粉尘爆发等危险性。并且，加热的滞留时间极短，设备生产效率高，可以降低干燥所 需的成本。如上所述，本专利技术的加热处理方法可以解决上述的许多问题，可 以说是一种有价值的、极其有效的干燥方法。实施专利技术的最佳方式对本专利技术的制造方法中使用的装置没有特别限定。可以使用能够 在预定温度下进行加热处理、给予预定的被加热时间的装置。现实中 使用的装置的例子可以优选列举挤出机。需要说明的是，挤出机只要能够加热至200 450。C即可，可以直接使用市售品或改造后使用。在本专利技术中，将微生物菌体在200 45(TC左右加热1 30秒左右， 但严格说来200 450。C的温度是指产品温度。优选的加热温度为250 400'C左右(产品温度)，更优选250 370"C , 特别优选为280 35(TC。优选的加热时间为1 20秒左右，更优选5 15 秒，特别优选为2 10秒左右。加热时间可以通过调节装载在挤出机上 的加热器来进行控制，还可以通过调节微生物菌体的投入速度和螺杆 的转速来进行控制。但是，难以使微生物菌体在1 30秒内通过挤出机。 因此，采取的对策是取下挤出机输出端的口型或者换成输出口径大的 口型等来加快挤出机内的移送速度。而且，可以不必将挤出机内部整 体加热至200 450。C,而只将其一部分加热至200 45(TC即可。当该加 热部位位于上游或中游时，必需将其下游侧冷却至不足200。C，因此 该加热部位以下游侧(输出口侧)为宜。本专利技术中作为原料的微生物菌体是指用于进行谷氨酸、谷胺酰胺、赖氨酸、精氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸等的各种氨基酸发酵(黄色短才干菌(5rev/6a"eWwm _/7avaw)、 乳发酵#豆4干菌(5rev/Z acfen'wm /acto/enweWwm)、谷氨酸孝奉4干菌(Co/^we6acfe"'ww g/wtow/cww)、大肠斥亍 菌(Eyc/7en'c/n'a co/Z)等)而培育的发酵菌体和用于进行肌苷、鸟苦等的 各种核酸发酵(枯草芽孢杆菌(Bac/〃uy wto'fc)等)而培育的发酵菌体和 活性污泥菌体等。但除此以外，即使是一般的细菌、霉菌、酵母等微 生物菌体也可以进行加热干燥，并不特别限定于微生物。上述发酵液中培育的发酵微生物菌体通常以发酵液的经过膜过 滤或离心、以及用加压过滤机等进行浓缩、脱水的物质作为原料，可 以更有效率地进行加热干燥。通常作为原料的加热前的微生物菌体的 含水量为20 90% (以固体含量计为10~80%)，优选为40~60% (以固体 含量计为40 60%)。由本专利技术的加热处理方法得到的干燥微生物菌体，可以根据其含 水量来改变形状。即，含水量不足约5°/。时为粉末状，含水量为约5 15% 时为颗粒状，含水量为约15%以上时为块状。以下，通过实施例来具体说明本专利技术。需要说明的是，实施例中 的体外评价项目按以下方法来进行。 <体外测定法><微生物菌体中的总氮量的测定>将约5 g微生物菌体试样用乳钵粉碎后准确称取约20 mg。利用(才朱) 住化分析中心社制的高灵敏度N,C-ANALYZER SUMIGRAPH NC-800自动分析仪(测定原理使试样在纯氧气中完全燃烧(840。C), 利用气相色谱法分析生成的氮气和二氧化碳气体)对其进行总氮分析， 求出总氮量。用分析的总氮量N(。/。)乘以蛋白换算系数6.25(g/g),按照 通式(1 )求出菌体中的总蛋白质含量PO (%)。P0 (%) = N (%) x 6.25 (1) <水溶性蛋白质(WSP)的测定>将用于总氮分析的微生物菌体放入50ml FALCON制锥形管中，进行预定的加热处理，本文档来自技高网...

【技术保护点】
干燥微生物菌体的制造方法，其特征在于：将微生物菌体在２００～４５０℃的产品温度下加热处理１～３０秒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：中泽英次，堀田东五，佐藤弘之，
申请(专利权)人：味之素株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]