2017 Fiscal Year Annual Research Report
Growth enhancement effect and food process design by high-voltage pulsed electric field with Aspergillus SP
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15K06574
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
大嶋 孝之 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (30251119)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷野 孝徳 群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (50467669)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 高電圧パルス / PEF / 黒麹カビ / 増殖 / クエン酸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
麹菌は、醤油、味噌、日本酒や焼酎といった日本古来の発酵・醸造食品の製造に用いられる微生物である。また黒麹カビ(Aspergillus niger)は、泡盛の醸造だけでなく、クエン酸を発酵によって生成する。世界で生産されるクエン酸は、ほぼ黒麹カビのクエン酸の工業発酵法により生産されている。当研究室では高電圧パルス(PEF)を用いた研究をしており、黒麹カビにPEF印加を行なうことで、黒麹カビの増殖とクエン酸生成の促進を試みた。
A. nigerをグルコースの炭素源で培養するとき、PEF印加を施すと菌体重量通常の1.2倍ほど増加した。最適な印加条件は、植菌から8時間後に電界強度10 kV/cmを一分間行なうことだった。A. nigerにおけるクエン酸の生成に適した炭素源はグルコースだった。PEFの印加により、A. nigerのクエン酸生成速度を早めることができた。A. nigerのクエン酸生成に適したグルコース濃度は10~25 g/Lだった。炭素源を数回に分けて与える流加培養を行なうことで、回分培養よりも多くのクエン酸を生成できた。(Control－回分培養:21.75 g/L、流加培養:27.80 g/L、PEF－回分培養:18.30 g/L、流加培養:26.87 g/L)流加培養においてもPEFによるクエン酸生成速度の促進が可能であった。(Control:0.96 g/(L・Day)、PEF:1.68 g/(L・Day))。流加培養とPEF印加を組み合わせることでクエン酸の生成期間をControlの57％に短縮できた。よってA. nigerにPEF印加を行なうことで、菌体重量の増加効果が得られ、クエン酸生成速度を高めることができた。また回分培養ではなく流加培養で培養することで、クエン酸生成量が増加し、クエン酸生成速度を更に高めることが可能であった。
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[Journal Article] Effects of shock waves, ultraviolet light, and electric fields from pulsed discharges in water on inactivation of Escherichia coli.2018
Author(s)
Sun, B., Xin, Y, Zhu, X, Gao, Z, Yan, Z, Ohshima, T.
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Journal Title
Bioelectrochemistry
Volume: 120
Pages: 112-119
DOI
Peer Reviewed
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