JPS60141281A - 菌体顆粒の製造方法及び装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 及び装置に関するもので、特にビフィズス１胞の如き田
にあっては経口摂取された後も、胃液による死滅が少な
くて腸内に達する顆粒状の菌体の製造方法釜にそれに適
した装置を提供するものである。

従来より細菌、酵母等多くの微生物全保存する場合菌体
を乾燥し保存する方法が講じらｉしている。

乾燥は培養液より分離した菌体をそのま＼、或いはこれ
にでん粉、乳糖、告白質又は有機、無機の塩類を加え、
低温通風乾燥、真空乾燥或いは凍結乾燥により水分１０
部以下となるようにするものである。例えば成人腸内に
不足するとされているビフィズス菌は生の″！！５飲料
又はヨーグルトに混合して経口摂取することも可能であ
るが、保存に適しない所から乾燥し他の食品と混合する
方法が広く行なわれ、特公昭５８−４６２９３号公報に
は含水率４％以下のでん粉、でん扮加水分解物又は蛋白
質の１種又は２１１■以上の打錠用基礎配合物と、凍結
乾燥したビフィズス＝１混合し打錠してビフィズス囚含
有錠菓を製造する方法が開示され、特開昭５８−１４９
６７号公報にはビフィズス菌体と生でん粉を混合し凍結
乾燥してビフィズス曙の生存率を高める方法が開示され
ている。

」二記方法により製造された乾燥ビフィズス菌は、何れ
も相当の保存性全有するが基本的に粉状であり空気との
接触面績が大きいので保存には特別の配慮を必要とする
とか、体内に取入れられると均一に分散して胃液の影響
を受けて相当数の因が死滅し腸内に達する割合は少ない
等の欠点がある。

又、乳酸菌、酵母菌等を造粒法、押し出し成形法等で成
形し、公知の方法で乾燥しても保存性に多くの問題があ
ることは周知の通りである。

本発明者等は上記乾燥方法の欠点を根本的に解決し、取
扱いが容易でしかも保存性のよい乾燥函体を得んと研究
した結果、従来の乾燥助剤の如く単に菌体表面に付着さ
せるのでなく保護膜形成溶液中に菌体を懸濁させ、これ
を凝固用塩類溶液と反応させて凝固させ菌体表面に均一
な保護膜全形成させるとよいことに着目し、先づ生菌体
と保護膜形成溶液を均一に混合し、混合液全凝固用塩類
溶液に注入して塊状に凝固させ、得られた凝固物を分離
して乾燥し、必要に応じて体温以」二の融点をもつ油脂
でコーティングする方法並びにそれに適した装置全開元
することに成功したのである。

本発明に１史用する囚としては、乳Ｉ−１々ｍ１酵母菌
等食品、薬品Ａ造又は加工用或いは一般工業用微生物が
使用でき、特にビフィズス菌の如く経口摂取する微生物
に応用して好適である。ビフィズス菌としては例えばビ
フィドバクテリウム・イン７７　ンテス（Ｂｉｆ　ｉｄ
ｌ〕ａｃｔｅｒｉｕｍ　１ｎｆａｎｔｉｓ　）、ビフィ
ドバクテリウム・ロンガム（Ｂｉｆｉｄｂａｃｔｅｒｉ
ｕｍ　ｌｏｎｇｕｍ　）、ビフィドバクテリウム・アド
レッセンチス（Ｉ３百ｉｄｂａｃｔｅｒｉｕｍ　ａｄｌ
ｅｃｓｅｎｔｉｓ　）　を挙げることができる。

上記の１散生物は糖類、塩類及び生長素を含む天然又は
合成の培養基で培養し、培養後は通常遠心分離機で函体
分離全行ない濃縮し、濃縮物に水又は生理的食塩水を加
えて稀釈洗滌し、再度遠心分離する。上記洗滌操作は菌
体の濃縮度により差があるが通常２〜３回繰返すとよい
。得られた洗滌画体は培地成分が十分除去され異臭の少
ない菌体となるのでそのま＼使用してもよ覧、場合によ
っては更に脱水して使用してもよいものである。

又、前記菌体と混合する保護膜形成溶液にはアルギン酸
ソーダ、アルギン酸カリ、ペクチン、グルコマンナンの
如りカルシーームイオンの如き金浦イオンと結合して菌
体表面に保護膜を形成する物質ヲ含んでおり、これにで
ん粉、デキストリン、蔗糖、グルタミン酸ナトリウム、
アスコルビン酸ナトリウム等調湿機能全有し、乾燥に際
して急激な脱水のショック全防止したり酸化を防止する
物質を添加するとよい。そのような混合物の組成例とし
ては、例えば固形物としてビフィズス酷体５〜１０部、
でん粉１０〜５０部、アルギン酸ナトリウム０１〜１０
部、及びグルタミン酸ナトリウム０５〜２０部、アスコ
ルビン酸ナトリウム０５〜１０部を含む！ｌ’！　ｒＡ
液を挙げることができる。

又前記凝固用塩類溶液としては前記保護膜形成溶液の主
成分と結合して自体表面に被膜を形成させる機能を有す
る物質が使用され、実用的には菌体を死滅させず、人体
に無害な乳酸カルシウム、塩化カルシウム等の中性の５
〜２５°Ｃで１％程度の溶液が使用される。

以下ビフィドバクテリウム・ロンガム（Ｂｉｆｉｄｂａ
ｃｔｅｒｉｕｍ　ｌｏｎｇｕｍ　）−２上記要領で分離
し、ビフ４ズス１羽顆粒−ｆｃｍ造する場合の例を添付
の図面により説明する。図中１は原料混合槽全示し、そ
の内部にはｍ拌ＶｊＰ、２を備えビフィズス菌体とアル
ギン酸ナトリウム、でん粉、アスコルビン酸ナトリウム
、グルタミン酸ナトリウムヲ削記割合で入れ均一に混合
する。このとき混合物Ａの粘度は通常２００ＣＩ）程度
である。得られた混合物Ａは次いでポンプ３を介して混
合物貯槽４に移行させる。

貯槽４は密閉型であり、上部には調圧装置としてのエア
ーコンプレッサー５と連通ずる配管６と調圧伸６′を設
け、常時適当な圧力例えば、１１〜．３・ｋｇ／−の圧
力で貯槽４よジの押出圧がかけられるようにしておる。

又貯槽４の下部には攪拌機７全備え４体、でん粉等が沈
澱するのを防止する。更に貯・：曹４の所望の位置に配
゛Ｕ８を連通させ、配管８の他端は多数の分配管９に開
口させである。この分配管９には多数のノズル１０を下
方に向けて取付けてあり、該ノズル１０の内径は１罷以
下、特に０．２〜０．５　ｍｍの範囲がよい。更にそれ
ぞれのノズル１０にはパルプ１１全設け、流量全調節し
たシ噴射を停止できるようしておくとよい。

上記構成によシ貯槽４内はエヤーコンプレッサー５によ
り加圧されているので混合物Ａはノズル１０の先端より
射出することになるが射出量はエヤーコンプレッサー５
の圧力やバルブ１１の調節によって調整可能でβるがエ
ヤーコンプレッサー５の代りに配管８の途中にポンプそ
の他の噴出量を調節できる装置を設けてもよいものであ
る。

ノズル１０の下方には凝固液槽１２を設け、その中に乳
酸カルシウム、あるいは塩化カルシウムの溶液を入れ凝
固液Ｂとする。又−側にオーバーフロー用樋１３を設け
、他側には凝固液貯槽１４と定量ポンプ１５を介して凝
固液Ｂを供給できるようにし、液面が前記ノズル１０の
下端より約３〜１０Ｃｒｎ下に位置するようにする。

このためノズル１０よりの混合物Ａは常に一定条件で射
出され凝固液槽１２にて短秒時に凝固し粒状と々って沈
下する。このとき、混合物Ａ中の固体はアルギン酸ソー
ダ溶液中に均一に懸濁しているので前記粒子の表１川が
先ずカルシウムイオンと接し瞬間的に被膜全形成し漸次
カルシウムイオンの浸入により内部の国体も被膜を形成
するので全体は固化する。

ノズル１０よりの押し出し圧はノズル１０の口径、混合
物への組成及びノズル１０と液面との間隔によシ調節す
るのがよいが、前記条件を調節することにより射出ｉｆ
加減して微細な顆粒から大きい顆粒まで所望の大きさの
顆粒を製造できる。

若し、押し出し圧が強すぎたシノズルと液面との距離が
不足すると混合物Ａは顆粒とすることはできず連続した
棒状となるので注意を要する。このようにして混合物Ａ
は互にくっつくことのない凝固粒子Ｃとなって下方に沈
澱する。

上記凝固粒子Ｃ２取出すため、凝固液Ｂの流れと直角方
向に２４〜３２メツシーのスクリーン１．６を走行させ
、プリー１７　、１．７・・・により凝固槽１２を囲繞
すると共にスクリーン１６の排出側には樋１８を設は上
方に設けたノズル１９より水を噴射して洗滌するように
しである。乙のため凝固７位子Ｃは洗滌され、更にスク
リーン］６が回動すると下方に向きを変え容器２０の中
に落下するが、尚付着する凝固粒子Ｃはスクリーン１６
の戻り（ｎ１１裏側に設けた空気吹き出しノズル２１よ
りの気流により除去し、全部容器２０中に回収する。

回収された凝固粒子Ｃは多量の水分を含んでおり、その
ま＼では保存力に乏しいので次いで乾燥する。乾燥は真
空乾燥法、凍結乾・喋法或いは不活性ガス等による通風
乾燥法が採用でき、乾燥後の水分は１〜５チ程度の顆粒
とするのがよい。

」二記方法により得た顆粒は第３図で油脂層に）を除い
た構造を有し、１体（イ）及びでん粉（ロ）の表面がア
ルギン岐カルシウムの被膜（ハ）で被覆されており、ノ
ズル１０の内径より２〜３倍の径に膨化した構造を有す
るが、図より判明する如〈従来のように菌体と乾燥助剤
ヲ幌；械的に混合したものに比べ被覆は完全でしかも均
一であり被膜・０層も極めて薄いので保存力が著しく向
上するほか顆粒状であるから取扱いも朗利である。

次に実施例１により得た一体顆粒をアルミ箔で包み室温
及び３７°Ｃで保存したときの生困数の成績を第１衣（
Ｃ示す。

第　１　表 本発明の方法により得た顆粒はそのま＼経口摂取するこ
とができるし、他の食品と混合して摂取してもよく、更
には他の作品の加工や工業用目的に使用できるものであ
る。経口隅取後１葛体はアルギンｊ液カル／ウムでイ皮
覆されているので胃液により死滅することは少ないが、
更に死滅を少なくするには函体顆粒全油脂でコーティン
グすることが望ましい。使用する油脂は従来改生物のコ
ーティングに・１吏用されている低融点の油脂は１更用
できず、人間の体温で可解しない高１′Ｘ独点の油１］
百で、例えば３７°Ｃ〜４３℃の、Ｉ訓点をもつ硬化油
である。

油脂のコーティングは常法により行うことができるが流
動層造粒コーティング装置全１更用すると便利である。

該装置は下方より気体を送り顆粒を流動させながら油脂
を噴７．コ尋しコーティングする方法であるが、コーテ
ィングにより胃液に対する抵抗が著しく向上し、殆んど
の菌体は腸内に達する。

今その例を実験例で示す。

実験は実施例１の方法で製造したビフィズス１頭粒全流
動層造粒コーティング装置フローコーターｐＬｏ−５型
（商品名）金用い、ビフィズス菌顆粒２　ｋｇに対しＪ
！１１　、改４０℃の硬化油８００２全４５℃でｉ、ｉ
！Ｉｔ解し５０°Ｃの気流中に噴霧して行なった。

その結果得られたコーテイング物は第３図に示すように
菌体（イ）とでん粉（ロ）の顆粒表面に油脂層に）が成
層した駄馬になり、このコーテイング物全人工的に調製
した胃液（食塩０２ヂ、ペプシン０．３２係を含み塩酸
でｐ　Ｈ１，５にしたもの）に加え、３７°Ｃの恒温槽
中で１〜５時間攪陣しながら反応させた。反１；＋Ｔｔ
後ｐＨ７，０となし常法によりビフィズス生閑数を測定
した。その結果全第２表に示す。

第２表 但しビフィズス固数は顆粒１７換痺数聰である。

上辰の如く得られた生閣数は実、験誤差内の変動で実質
的に死ｒｔｃ　ｊＪ数は全くないといって差支えない。

又、小腸内に達すると消化液により油脂膜に）は消化さ
れ、顆粒も崩壊するので消化液の影響により多少の制の
死滅はある。本発明者らが人工腸液で行なった試験では
約２０％の死滅であるので大部分のビフィズス菌は生き
た状態で大腸に達することができる。

上記の実験はビフィズス閑についてであるが、本発明の
方法は乳酸菌、酵母直をはじめ多くのｒ散生物の乾燥に
応用することができ、得られた菌体はアルギン酸カルシ
ウムの如き保護膜で薄く且つ均一に被覆されているので
、そのま＼保存しても中性、酸性の高水分の食品中へ添
加しても形崩れはなく、食品中の水分の影響を受けるこ
とも少なく、従来の置体乾燥物にくらべ長期にわたり活
性を糸ａ２持させることができるのである。

以下実施例により説明する。

実施例１ ヒフイド・バクテリウム・ロンガム（ＢｌｆＩｄｂａｃ
ｔｅｒｉｕｍ　Ｉｏｎｇｕｍ）ｉタナシナーゼ（商醋名
）で分解した脱脂乳培地で１８時間３７℃で嫌気培養し
、培養後遠心分離機により歯体を濃縮した。濃縮液はは
ソもとの量になるよう生理食塩水を加え再度遠心分離を
行なって洗滌し、２回洗滌を繰返して培地］、　Ｏｌ当
シ約７００７の生菌体（固形物として約１４０　ｆ　）
　ｋ得た。

上記生唾体７００ｔに対し馬鈴薯でん粉２００２、グル
タミン酸モノナトリウム２　Ｏｆ　、Ｌ−アスコルビン
酸ナトリウム１０１−加え、更に予め溶解しておいたア
ルギン酸ナトリウム２５％溶液２００ｍｅ”を加え全体
を均一に混合した。

上記混合液状物を第１図に示す装置で内径０３連続的に
押し出し顆粒状に凝固させた。これを３２メソシユの金
＝ｉ、ｌ）３のスクリーンで掬い取り、水を噴霧して洗
滌後充分脱水し、金属トレー上に５〜１０關の厚さに広
げて凍結乾燥した。得られた顆粒の平均粒径は約Ｑ、　
９　ｍｍであシ、比溶’）ｆ＃　２．７５　ｎｒ１３　
／　？、水分２０チの白色の顆粒で収量は３４０２であ
った。

上記ビフィズス菌顆粒中にはビフィズス直５．８×１０
８個／７含んでおり、密封貯蔵すると長期にわたり活性
を維持し、ヨーグルト等の食品への添加物として好適で
あった。

実施例２ 牛乳ホエーのプロテアーゼ分解物１．０％’！ｚ含むｐ
　Ｈ６，２の培地を使用し、ストレプトコッカス・ザー
モ７４　ラス（Ｓｔ　、ｔｈｅｒｍｏｐｈｉ　ｌｕｓ　
）ｉ４Ｑ°Ｃで４時間培養し、実施例１と同様に遠心分
離、洗滌全行なって培地１０１当たり閑体約７００２（
固形物として約１５０１’！＆得た。

上記菌体を実施例１と同様な方法で保護膜形成溶液と混
合し、造粒後凍結乾燥し、平均粒形約１０ｍｍ比容積２
．７５ｍｌ／　ｙ、水分２．０％の白色の顆粒３５０７
を得た。

上記顆粒は］、、　２　Ｘ　１０”　イＢｉ！＃の菌数
全台み通気性、透湿性のないアルミ箔で包装後保存試験
をした結果、第３表に示す結果を得た。

第３表 実施例３ 実施例１の方法により得たビフィドバクテリウム−ｏン
ガム（１３ｉｆｉｄｂａｃｔｅｒｉｕｍ　Ｉｏｎｇｕｍ
）の誦体７００りに対し、馬玲曹でん粉４００７、グル
タミン酸ナトリウム２０７、Ｌ−アスコルビン酸ナトリ
ウム１０！ｉ′、５％のローメトキシル・ペクチン１０
０＃Ｃ加え均一に混合した。

上記混合液を実施例１と同様にして内径０．４．　ｍｍ
のノズルから１係の乳酸カルシウム溶液に５１＋の高さ
から射出して造粒させ３２メソシユのスクリーンで掬い
取り、流水で洗滌後充分脱水し、凍結乾燥し、平均粒径
１　ｍｍ比容潰３．０　ｍｌ　／　ｆ、水分２０係の白
色の顆粒５３０２を得た。この顆粒中のビフィズス画数
は２．ＯＸ　］、　０８１固／・２であり、長期保存に
適した。

実施例４ ザノカロミセス・セレビソシエ（Ｓａｃ　、Ｃｅ！　ｌ
ｅｖ　ｉ　ｃａｅ　）　ｆ甘蔗糖蜜培地で３０℃で通気
培養し、遠心分離・洗滌して＞＠に’−”当たシ約７０
０ｆｌＯ生繭体を得た。

上記菌体をコーンスターチ２００Ｆ、５％ローメトキシ
ルペクチン１０００１１１１と混合し、実施例１と同僚
にして内径０．５　ｍ＋πのノズルから７ｃｍｍの高さ
から押し出し、造粒し、３２メツシーのスクリーンで掬
い出した後光分水洗し、真仝乾燥して平均粒径１．２　
＋ｉ１ｍｘ水分５０％の顆粒約４．５０ｆ’ｅ得た。こ
の顆粒は長期医存しても発酵力全欠うことはなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は装置の説明図、第２図は第１図の凝固液槽の断
面図、第３図はコーティングした顆粒の１所面拡大図で
ある。 １・・・混合槽　４　貯槽 ６．８・・・配管　１０−ノズル ］２・・・凝固液槽　１４・・・凝固液貯槽１６・・・
スクリーン　２０　・容器 Ａ・混合物　Ｂ・凝固液 Ｃ・・・凝固粒子 特許出願人 明治乳業株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）生菌体と保護膜形成溶液とを混合し、混合液全凝
   固用塩類溶液に注入して凝固させ、得られた凝固物を取
   シ出して乾燥し、必要に応じて体温以上の融点をもつ油
   脂でコーティングすることを特徴とする固体顆粒の製造
   方法。
2. （２）生函体がビフィズス菌であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項の菌体顆粒の製造方法。
3. （３）生函体と保護膜形成溶液の混合物が乾物重量比で
   、菌体５〜１０部、でん粉１０〜５０部、アルギン酸ナ
   トリウム０１〜１．０部を含むことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項の菌体顆粒製造方法。
4. （４）生繭体と保：護膜形成溶液全収納する貯槽と、該
   貯槽と連通し下方に向けて垂下するノズルと、該ノズル
   の下方に液面が位置するよう設けた凝固槽と、前記ノズ
   ルの噴出量を調節する装置よシなり、前記ノズルは内径
   １龍以下好ましくは０２〜０、５　ｍであり、前記ノズ
   ルの先端と前記凝固槽の液面間隔が約３〜１０ＣＴＬで
   あることを特徴とする函体顆粒の製造装置。