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2016 年度 実施状況報告書

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 – 2019-03-31
キーワード酵母 / バイオマス / 飲料抽出残渣 / ファインケミカル
研究実績の概要

日本は年間約40万トンのコーヒーを輸入(2012年)しており、コーヒー飲料製造に伴う廃棄物排出量を削減するため、コーヒー抽出残渣(コーヒー粕)の燃料化や堆肥化が行われている。本研究の目的は、麹菌が産生する酵素を利用してコーヒー粕を低分子化し、高付加価値品(食品添加物、機能性食品、医薬品等)を生産する酵母や乳酸菌の培養に利用することである。本研究では、コーヒー抽出液およびコーヒー粕が麹菌の増殖に及ぼす影響を明らかにするため、液体培養法を用いて麹菌のコーヒー分解特性を評価した。カビペレット形成能を有するAspergillus oryzae IFO 30113とAspergillus niger KCC F0086、および沖縄県宮古島で採取したAspergillus属の野生株(B1株)を供試菌とした。コーヒー分解特性評価には、コーヒーミルで粉砕したコーヒー粉を用いた。コーヒー抽出後のコーヒー粕を用いてコーヒー粕培養液(25g/l)を調製した。また、抽出前のコーヒー豆を用いてコーヒー豆培養液を調製した。コーヒー(豆または粕)培養液が入った三角フラスコを高圧蒸気滅菌後、任意の濃度の胞子懸濁液を培養液に添加し、30℃、120 rpmで15日間、回転振盪培養した。全有機炭素(TOC: Total Organic Carbon)はTOC計(TOC-L, SHIMADZU)、全糖はフェノール硫酸法、グルコースはグルコース計(GF-501-H,TANITA)で測定した。コーヒー粕および抽出液成分の低分子化の特性は菌株によって異なるが、Aspergillus属を用いた液体培養法によってコーヒー粕中のフェノール類が低減されていることがわかった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

コーヒー粕および抽出液成分の低分子化の特性は菌株によって異なるが、Aspergillus属を用いた液体培養法によってコーヒー粕中のフェノール類が低減されていることがわかったため。

今後の研究の推進方策

麹菌によって前処理したコーヒー粕を各種酵母を用いて発酵し、ファインケミカルを生産する。

次年度使用額が生じた理由

インキュベーターを予想以上の割引率で購入することができたため。

次年度使用額の使用計画

次年度に、当該インキュベーターの付属品の購入費用として使用する計画である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 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 (2件) 備考 (1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 ページ: 155

    • DOI

      10.1186/s12934-016-0556-x

    • 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 ページ: 188

    • DOI

      10.1186/s13068-016-0600-4

    • 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 – 2017-06-10
  • [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 – 2017-03-17
  • [備考]

    • URL

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

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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