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飲料抽出残渣からのファインケミカル発酵生産技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K00616
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 環境材料・リサイクル
研究機関静岡県立大学

研究代表者

原 清敬  静岡県立大学, 食品栄養科学部, 准教授 (40434378)

研究分担者 関川 貴寛  静岡県立大学, 食品栄養科学部, 助教 (20511728)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードバイオリファイナリー / 麹菌 / 酵母 / コーヒー粕 / アスタキサンチン / バイオマス / 発酵 / ファインケミカル / 茶殻 / タンパク質 / 飲料抽出残渣 / 廃棄物再資源化 / バイオテクノロジー / 応用微生物 / 生体機能利用
研究成果の概要

麹菌は糖化酵素を産生し、コーヒー抽出残渣中の多糖類を分解することができる。このような性質から、黄麹菌は、味噌や醤油に、黒麹菌は、焼酎や有機酸などの生産に利用されている。本研究では、麹菌の糖化やカフェイン分解活性などの性質を利用して、コーヒー抽出残渣の低分子化、酵母発酵阻害物質の分解を行い、その分解液を酵母の培養に利用することで、高付加価値品を生産することを目的とした。今回は、具体的な高付加価物質として、抗酸化作用を有するアスタキサンチンを赤色酵母を用いて生産させることに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

日本では、コーヒー飲料製造工場やカフェ、近年ではコンビニエンスストアなどから大量のコーヒー抽出残渣(コーヒー粕)が排出されている。コーヒー抽出残渣の多くは廃棄物として処分されているので、廃棄量を削減するため、燃料化や堆肥化などの取り組みが行われている。本研究では、コーヒー抽出残渣からより付加価値の高い抗酸化物質であるアスタキサンチンを生産することに成功しており、環境負荷低減および健康増進という社会的意義がある。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Enhancement of astaxanthin production in Xanthophyllomyces dendrorhous by efficient method for the complete deletion of genes.2016

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto K, Hara KY, Morita T, Nishimura A, Sasaki D, Ishii J, Ogino C, Kizaki N, Kondo A.
    • 雑誌名

      Microb CellFact.

      巻: 15 号: 1 ページ: 155-155

    • DOI

      10.1186/s12934-016-0556-x

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] From mannan to bioethanol: cell surface co-display of β-mannanase and β-mannosidase on yeast Saccharomyces cerevisiae.2016

    • 著者名/発表者名
      Ishii J, Okazaki F, Djohan AC, Hara KY, Asai-Nakashima N, Teramura H, Andriani A, Tominaga M, Wakai S, Kahar P, Yopi, Prasetya B, Ogino C, Kondo A.
    • 雑誌名

      Biotechnol Biofuels.

      巻: 9 号: 1 ページ: 188-188

    • DOI

      10.1186/s13068-016-0600-4

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] コーヒー抽出残渣の発酵資源化2019

    • 著者名/発表者名
      水谷友梨香, 加藤愛理, 関川貴寛, 菊川寛史, 原清敬
    • 学会等名
      第71回日本生物工学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] コーヒー抽出残渣の発酵資源化2019

    • 著者名/発表者名
      水谷友梨香, 加藤愛理, 関川貴寛, 菊川寛史, 原清敬
    • 学会等名
      第8回食品薬学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] コーヒー抽出残渣分解微生物の探索と特性評価2017

    • 著者名/発表者名
      加藤愛理,関川貴寛,原清敬,櫻川智史
    • 学会等名
      第25回環境化学討論会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2017-06-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 麹菌におけるコーヒー抽出残渣の分解特性2017

    • 著者名/発表者名
      関川貴寛 加藤愛理 原清敬
    • 学会等名
      第51回日本水環境学会年会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] コーヒー抽出残渣分解微生物の探索と特性評価2017

    • 著者名/発表者名
      加藤愛理,関川貴寛,原清敬,櫻川智史
    • 学会等名
      第26回環境化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] コーヒーかす分解微生物の探索2017

    • 著者名/発表者名
      加藤愛理,関川貴寛,原清敬,櫻川智史
    • 学会等名
      富士山麓サイエンス&アカデミー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://sweb.u-shizuoka-ken.ac.jp/~env-bioeng/research.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://sweb.u-shizuoka-ken.ac.jp/~env-bioeng/research.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2024-12-25  

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