Fine chemical production from coffee grounds

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K00616
• Research Institution: University of Shizuoka
• Principal Investigator: 原 清敬 静岡県立大学, 食品栄養科学部, 准教授 (40434378)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 関川 貴寛 静岡県立大学, 食品栄養科学部, 助教 (20511728) [Withdrawn]
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 茶殻 / タンパク質

Outline of Annual Research Achievements

未利用資源を微生物発酵させることで様々な燃料や化成品原料、機能性食品素材などの有用物質を生産するバイオリファイナリーの研究開発が活発化している。茶は現在日本の多くの地域で栽培されているが、その中でも静岡県では牧之原や、川根など有名なお茶の産地が存在する。2015年には約31,800トンのお茶を栽培し、静岡茶は多くの人達に親しまれている。その一方で茶殻は年に9,000トン廃棄されている。現在茶殻は家畜の敷量や堆肥の副資材として使用されているが、より付加価値の高い利用法が求められている。そこで我々は、様々な有用物質を生産することのできる微生物の発酵資源として茶殻を利用することができないかと考えた。微生物の発酵資源とするためには、炭素源や窒素源を含む必要がある。そこで本研究では、茶殻から微生物発酵の主に窒素源となるタンパク質を効率的に取り出す方法を検討した。具体的には、茶殻をビーズショッカーにて粉砕し、その後熱水処理によって茶殻に含まれるタンパク質を抽出した。茶殻量、ビーズの大きさと量、破砕時間、抽出温度、抽出時間など様々な条件を組み合わせて試験を実施した。その結果、茶殻からのタンパク質抽出に最適な茶殻量、破砕ビーズの大きさと個数、破砕時間、抽出時間、抽出温度の組み合わせ条件を見出した。以上のことから、微生物発酵の炭素源に資するタンパク質を、茶殻から効率的に取り出すことができたと言える。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

前年度までに行ったコーヒー粕の利用に関する研究に続き、今年度は茶殻の利用に関する研究に関し進捗が見られ、当初計画していた２つの飲料抽出残渣に関する研究が進捗したため。

Strategy for Future Research Activity

今後は、本研究で見出した最適茶殻破砕条件にて破砕した茶殻を原料として、微生物発酵試験を実施する方策である。

Causes of Carryover

平成30年度においては、改変酵母によるファインケミカルの生産性を向上させるために所属機関に設置のLC-MS/MSを使用する計画であったが、故障によりその使用が中止されているため。