発酵有機酸の新しい in situ 膜分離プロセスの開発

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09650851
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Doshisha University
• Principal Investigator: 松本 道明 同志社大学, 工学部, 助教授 (10157381)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 近藤 和生 同志社大学, 工学部, 教授 (30038096)
• Keywords: 乳酸 / 三酢酸セルロース膜 / 有機酸発酵 / 担体輸送

Research Abstract

抽出剤を含んだ固体高分子膜の開発およびその乳酸発酵システムへの応用を目的として、研究を行い、本年度は以下に示す知見を得た。
1.四級アンモニウム塩による溶媒抽出の定量化---トリオクチルメチルアンモニウムクロライドを抽出剤として用い、各種有機酸の抽出平衡を測定し、その抽出種を明らかにした。ジカルボン酸ではその立体障害の影響があらわれた系もあった。
2.高分子膜による有機酸の透過機構---上述の抽出剤を含む三酢酸セルロース膜の調製条件をまず検討した。可塑剤0-ニトロフェニルアクチルエーテルを加えることで、膜が安定に調製することができ、また乳酸の透過速度も飛躍的に向上した。最適の膜組成をもつ系を用いて乳酸の透過機構を検討した。固体膜でありながら、液膜同様の担体輸送機構により乳酸の膜透過が進行していることを明らかにした。更に、発酵系で共存する無機アニオンが乳酸の膜透過に与える影響も検討したが、その影響は小さく本系が発酵液からの乳酸分離に適していることが明かとなった。
3.乳酸菌毒性試験---前述のように調製した抽出剤含有高分子膜の乳酸菌毒性試験を行った。コントロール系と比べ、乳酸生成能は、膜を接触させることで若干減少したが、乳酸の生成が認められ、本系の有用性が確認できた。
4.回分乳酸発酵---乳酸菌を用いて、回分乳酸発酵ならびに、乳酸菌をアルギン酸ビーズに固定化した乳酸発酵を行い、培地のpHの影響などを検討した。

Research Products

• [Publications] Michiaki Matsumoto: "Permeation of Lactic Acid through Polymeric Membrane Containing Mobile Carriers" 第四回日中液膜シンポジウム. (発表予定).
• [Publications] Michiaki Matsumoto: "Permeation of Lactic Acid through Polymeric Membrane Containg a Mobile Carrier" Journal of Fermentation and Bioengneering. (掲載決定).