(57)【要約】【課題】      ＥＭを構成する性質の異なる各種微生物の複合大量培養において、培養生産される各微生物の菌数を増大する。【解決手段】  ブリックス糖度７０〜８０％を有し、ショ糖３０〜７０ｇ／100ｇ、カルシウム０.６〜２.０ｇ／100ｇ、マグネシウム200〜400mg／100ｇ、カリウム１.２〜３.０ｇ／100ｇ、リン２０〜４０mg／100ｇ、ナトリウム１５〜３０mg／100ｇ、鉄９〜２０mg／100ｇの組成を有する糖蜜を使用する【選択図】          なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
培養タンクに除菌した水を満たし、滅菌した糖密を0.05〜０.２％（容量）の割合で添加して培養液を調製し、該培養液を有機酸でｐＨ２.８〜３.５に調整した後、好気性微生物及び嫌気性微生物を複合して含有する混合液を種菌として前記培養液に対して１／５０〜１／200の容量比で添加し、有機酸によりｐＨを２.８〜３.５に維持しながら２５〜３５℃で培養する好気性微生物及び嫌気性微生物の複合大量培養法において、糖蜜として、ブリックス糖度７０〜８０％を有し、ショ糖３０〜７０ｇ／100ｇ、カルシウム０.６〜２.０ｇ／100ｇ、マグネシウム200〜400mg／100ｇ、カリウム１.２〜３.０ｇ／100ｇ、リン２０〜４０mg／100ｇ、ナトリウム１５〜３０mg／100ｇ、鉄９〜２０mg／100ｇの組成を有する糖蜜を使用することを特徴とする、好気性微生物及び嫌気性微生物の複合大量培養法。
【請求項２】
使用する糖蜜が、ブリックス糖度約７８％を有し、ショ糖約５２ｇ／100ｇ、カルシウム約１.０ｇ／100ｇ、マグネシウム約270mg／100ｇ、カリウム約２.１ｇ／100ｇ、リン約２６mg／100ｇ、ナトリウム約２３mg／100ｇ、鉄約１５mg／100ｇでなる組成を有する「メラッソ」と称されるブラジル産の糖蜜である、請求項１記載の好気性微生物及び嫌気性微生物の複合大量培養。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、好気性微生物及び嫌気性微生物を複合して含有する混合液を大量培養する方法の改良に係る。
【背景技術】
【０００２】
現在、農業、畜産等の各種の分野において、「ＥＭ」と称される有効微生物群が広く使用されている。使用目的として、例えば、農業の分野では、土壌改良、病害虫抑制、堆肥の調製等、畜産の分野では、飼料、脱臭、畜産廃棄物の浄化、あるいは、環境の分野では、下水及び汚水の処理、水の浄化、生ごみの処理、家庭内の除臭等が知られている。
【０００３】
このようなＥＭは、細菌、酵母、糸状菌等を含み、好気性及び嫌気性の特性の異なる各種微生物の複合混合物である。
【０００４】
従来、ＥＭ製品の製造に当たっては、ＥＭを構成する微生物の性質が異なるため、大量培養法が利用されるものの、個々の微生物を、各微生物に好適な培養条件下において別個に培養し、最終的に、それらを混合してＥＭ製品としていた。
【０００５】
その後、発明者らは、好気性微生物及び嫌気性微生物で構成されるＥＭの培養タンクでの大量培養に当たり、培養条件を適切に制御することにより、好気性微生物及び嫌気性微生物を、同時に、大量に培養できる方法を開発した。
【０００６】
この方法は、好気性微生物及び嫌気性微生物の複合混合液を大量培養する方法であって、培養タンクに除菌した水を満たし、滅菌した糖密を0.05〜０.２％（容量）の割合で添加して培養液を調製し、該培養液を有機酸でｐＨ２.８〜３.５に調整した後、好気性微生物及び嫌気性微生物を複合して含有する混合液を種菌として前記培養液に対して１／５０〜１／200の容量比で添加し、有機酸によりｐＨを２.８〜３.５に維持しながら２５〜３０℃で培養することを特徴としている。（特許文献１）
【特許文献１】特許第2747972号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の好気性微生物及び嫌気性微生物の複合大量培養法では、培養液の調製に当たり、糖蜜が使用されている。入手可能な市販の糖蜜は、一般的に、表１に示す組成を有している。
【０００８】
表１
従来使用されていた糖蜜の一般的組成
ブリックス糖度                ７０〜８０％（平均 76.0％）
ショ糖                        １５〜３０ｇ／100ｇ（平均２３ｇ／100ｇ）
カルシウム                    400〜800mg／100ｇ（平均 580mg／100ｇ）
マグネシウム                  200〜300mg／100ｇ（平均 220mg／100ｇ）
カリウム                      １.２〜２.３ｇ／100ｇ（平均１.５ｇ／100ｇ）
リン                          ３０〜４０mg／100ｇ（平均３５mg／100ｇ）
ナトリウム                    ８０〜130mg／100ｇ（平均 110mg／100ｇ）
鉄                              ９〜１２mg／100ｇ（平均１０mg／100ｇ）
【０００９】
発明者らは、使用する糖蜜の組成を変更すること、特に、含有されるショ糖の量を約２〜３倍に、かつカルシウムの量を約１.５〜２.５倍に増量すると共に、ナトリウムの量を約１／４〜１／６に減量することによって、実質的に先の特許第2747972号の発明と同様に操作する場合に、得られる培養物において、ＥＭを構成する各種微生物の量が顕著に増大されるとの知見を得た。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
従って、本発明の目的は、培養タンクに除菌した水を満たし、滅菌した糖密を0.05〜０.２％（容量）の割合で添加して培養液を調製し、該培養液を有機酸でｐＨ２.８〜３.５に調整した後、好気性微生物及び嫌気性微生物を複合して含有する混合液を種菌として前記培養液に対して１／５０〜１／200の容量比で添加し、有機酸によりｐＨを２.８〜３.５に維持しながら２５〜３５℃で培養する好気性微生物及び嫌気性微生物の複合大量培養法において、糖蜜として、ブリックス糖度７０〜８０％を有し、ショ糖３０〜７０ｇ／100ｇ、カルシウム０.６〜２.０ｇ／100ｇ、マグネシウム200〜400mg／100ｇ、カリウム１.２〜３.０ｇ／100ｇ、リン２０〜４０mg／100ｇ、ナトリウム１５〜３０mg／100ｇ、鉄９〜２０mg／100ｇの組成を有する糖蜜を使用することを特徴とする好気性微生物及び嫌気性微生物の複合大量培養法を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、使用する糖蜜が、ブリックス糖度約７８％を有し、ショ糖約５２ｇ／100ｇ、カルシウム約１.０ｇ／100ｇ、マグネシウム約270mg／100ｇ、カリウム約２.１ｇ／100ｇ、リン約２６mg／100ｇ、ナトリウム約２３mg／100ｇ、鉄約１５mg／100ｇでなる組成を有する「メラッソ」と称されるブラジル産の糖蜜である好気性微生物及び嫌気性微生物の複合大量培養法を提供することにある。
【発明の効果】
【００１２】
ＥＭを構成する性質の異なる各種微生物の複合大量培養に当たり、特別の組成を有する糖蜜を使用することによって、培養生産される各微生物の菌数を顕著に（少なくとも約１０倍）増大できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
培養に当たっては培養タンクを使用し、除菌した水を該培養タンクに満たす。水は塩素を含有していないことが必要であり、地下水、精製水等を使用できる。また、培養タンクには水が充満されており、培養は多量の空気等の存在しない嫌気的条件下で行われることになる。
【００１４】
培養タンク内の水に、滅菌した糖密を0.05〜０.２％（容量）、好ましくは0.09〜0.11％（容量）の割合で添加して培養液を調製する。
【００１５】
糖蜜として、一般的に商業的に入手可できる糖蜜と比較して、ショ糖の量を約２〜３倍に、かつカルシウムの量を約１.５〜２.５倍に増量すると共に、ナトリウムの量を約１／４〜１／６に減量した糖蜜を使用する。一般的に使用できる糖蜜は、下記の表２に示す組成を有する。
【００１６】
表２
組成
ブリックス糖度    ７０〜８０％（好ましくは、７６〜７９％）
ショ糖            ３０〜７０ｇ／100ｇ（好ましくは、４５〜６０ｇ／100ｇ）
カルシウム        ０.６〜２.０ｇ／100ｇ（好ましくは、０.８〜１.２ｇ／100ｇ）
マグネシウム      200〜400mg／100ｇ（好ましくは、240〜300mg／100ｇ）
カリウム          １.２〜３.０ｇ／100ｇ（好ましくは、１.８〜２.２ｇ／100ｇ）
リン              ２０〜４０mg／100ｇ（好ましくは、２２〜２８mg／100ｇ）
ナトリウム        １５〜３０mg／100ｇ（好ましくは、２０〜２８mg／100ｇ）
鉄                  ９〜２０mg／100ｇ（好ましくは、１１〜１８mg／100ｇ）
【００１７】
本発明の好適な１具体的によれば、本発明における糖蜜として、ブラジル産の「メラッソ」と称される糖蜜の使用が好ましい。このブラジル産糖蜜「メラッソ」は、次の組成：ブリックス糖度約７８％；ショ糖約５２ｇ／100ｇ；カルシウム約１.０ｇ／100ｇ；マグネシウム約270mg／100ｇ；カリウム約２.１ｇ／100ｇ；リン約２６mg／100ｇ；ナトリウム約２３mg／100ｇ；鉄約１５mg／100ｇを有する。
【００１８】
次に、有機酸を使用して培養液のｐＨを２.８〜３.５、好ましくは３.０〜３.３に調整する。この場合、使用できる有機酸としては、乳酸、クエン酸、酢酸等があり、好ましくは乳酸を使用する。
【００１９】
培養液のｐＨを調整した後、種菌として好気性微生物及び嫌気性微生物の複合混合液を培養液に対して１／５０〜１／200の容量比で添加する。この段階において、有機酸によって培養系のｐＨを２.８〜３.５、好ましくは３.０〜３.３に調整する。
【００２０】
ついで、２５〜３５℃、好ましくは２７〜３２℃において、有機酸によってｐＨを２.８〜３.５に維持しながら７〜２０日間静置培養する。
【００２１】
培養中は、好気性菌が培養液の表面上に凝集するため、培養液を均一化させる程度の撹拌を行う。
【００２２】
培養開始から７〜２０日間で各微生物の細胞数はほぼ最大数に達するが、さらに１カ月程度の熟成期間を置くようにしてもよい。
【００２３】
本発明の他の具体例によれば、上記の操作法による培養を１次培養とし、この１次培養終了後、得られた培養液を使用して、１次培養の操作法と同様に、タンクを事前に除菌した後、ショ糖及びカルシウムを増大し、ナトリウムを低減した糖蜜を添加した除菌水と共に、１次培養液をほぼ１：１の容量比でタンクに充填し、有機酸にてｐＨを２.８〜３.５に調製し、２５〜３５℃において、１４日以上静置培養する。ただし、その間、１日１回２〜３分間程度の撹拌を行なう。
【００２４】
このように、２段階で培養を行うことによって、より安定的かつ大量に培養するできるとの利点が達成される。
【００２５】
次に、実施例により本発明をさらに詳述するが、本発明はこれに限定されない。
【実施例１】
【００２６】
容積200リットルの培養タンクに、除菌フィルターを通過させた地下水196リットルを導入した。次に、オートクレーブにおいて121℃で２０分間滅菌処理した市販の糖密「メラッソ」０.６リットルを添加し（水に対する糖密の容量百分率０.３％）、均一になるまで混合して培養液を調製した。
【００２７】
使用した糖蜜「メラッソ」は、ブリックス糖度78.0％を有し、ショ糖52.0ｇ／100ｇ、カルシウム１.０ｇ／100ｇ、マグネシウム268mg／100ｇ、カリウム2.06ｇ／100ｇ、リン22.9mg／100ｇ、ナトリウム22.9mg／100ｇ，鉄14.9mg／100ｇの組成を有する。
【００２８】
ついで、得られた培養液のｐＨを４５％乳酸水溶液によって3.05〜3.15に調整した。
【００２９】
このようにして得られた培養液に、一般細菌、乳酸菌及び酵母を含む複合混合液３リットルを添加し、全体を均一に撹拌した後、乳酸によってｐＨを3.05〜3.15に再度調整し、３０℃において１４日間静置培養を行った。この間、１日に１回、２〜３分間、培養系を均一化させるために撹拌を行った。
【００３０】
得られた培養系に含まれる各種の菌の数を計測した。結果を表３に示す。
【００３１】
表３
微生物の種類     微生物の数（個／ml）
一般細菌                  ６.２×１０６
乳酸菌(嫌気性菌)             １.７×１０７
酵母(好気性菌)               ７.０×１０５
【実施例２】
【００３２】
実施例１で得られた培養系１２リットルを１次培養液として使用し、２段階による培養を行った。
【００３３】
容積500リットルの培養タンクに除菌フィルターを通過させた地下水486.5リットルを導入した。
次に、実施例１と同じ組成を有する滅菌したブラジル産糖蜜「メラッソ」１.５リットルを添加し（水に対する糖密の容量百分率０.３％）、均一になるまで混合して培養液を調製した。
【００３４】
ついで、得られた培養液のｐＨを４５％乳酸水溶液によって3.05〜3.15に調整した。
【００３５】
このようにして得られた培養液に、上記１次培養系１２リットルを添加し、全体を均一に撹拌した後、乳酸によってｐＨを3.05〜3.15に再度調整し、３０℃において１４日間静置培養を行った。この間、１日に１回、２〜３分間、培養系を均一化させるために撹拌を行った。
【００３６】
得られた培養系に含まれる各種の菌の数を計測した。結果を表４に示す。
【００３７】
表４
微生物の種類     微生物の数（個／ml）
一般細菌                  ５.６×１０６
乳酸菌(嫌気性菌)             ４.８×１０７
酵母(好気性菌)               ９.４×１０５
【００３８】
次に、本発明と、特許第2747972号に開示された発明とを比較するため、特許第2747972号に記載の発明において使用されている市販の一般的な糖蜜を使用して培養を行った。
【比較例１】
【００３９】
糖蜜として、ブリックス糖度76.0％を有し、ショ糖２３ｇ／100ｇ、カルシウム580mg／100ｇ、マグネシウム220mg／100ｇ、カリウム１.５ｇ／100ｇ、リン３０mg／100ｇ、ナトリウム107mg／100ｇ、鉄１０mg／100ｇを有するものを使用した。
【００４０】
容積1000リットルの培養タンクに除菌フィルターを通過させた地下水980リットルを導入した。次に、オートクレーブにおいて121℃で２０分間滅菌処理した前記の市販の糖密２リットルを添加し（水に対する糖密の容量百分率０.２％）、均一になるまで混合して培養液を調製した。
【００４１】
ついで、得られた培養液のｐＨを４５％乳酸水溶液によって3.07〜3.13に調整した。
【００４２】
このようにして得られた培養液に、一般細菌、乳酸菌及び酵母を含む複合混合液２０リットルを添加し、全体を均一に撹拌した後、乳酸によってｐＨを3.07〜3.13に再度調整し、２７℃において４週間静置培養を行った。この間、１日に１回、２〜３分間、培養系を均一化させるために撹拌を行った。
【００４３】
得られた培養系に含まれる各種の菌の数を計測した。結果を表５に示す。
【００４４】
表５
微生物の種類     微生物の数（個／ml）
一般細菌                  １.７×１０５
乳酸菌(嫌気性菌)             １.５×１０５
酵母(好気性菌)               ３.８×１０４
【比較例２】
【００４５】
比較例１で得られた培養系を１次培養液として使用し、２段階による培養を行った。
【００４６】
容積1000リットルの培養タンクに、次に、比較例１と同じ滅菌した糖蜜２リットルを添加し（水に対する糖密の容量百分率０.２％）、均一になるまで混合して培養液を調製した。
【００４７】
ついで、得られた培養液のｐＨを４５％乳酸水溶液によって3.07〜3.13に調整した。
【００４８】
このようにして得られた培養液に、上記１次培養系978リットルを添加し、全体を均一に撹拌した後、乳酸によってｐＨを3.07〜3.13に再度調整し、２７℃において３週間静置培養を行った。この間、１日に１回２〜３分間、培養系を均一化させるために撹拌を行った。
【００４９】
得られた培養系に含まれる各種の菌の数を計測した。結果を表６に示す。
【００５０】
表６
微生物の種類     微生物の数（個／ml）
一般細菌                  ４.２×１０５
乳酸菌(嫌気性菌)             ７.１×１０５
酵母(好気性菌)               ３.２×１０４
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の方法によれば、特殊な組成を有する糖蜜、特にブラジル産の糖蜜「メラッソ」を使用することによって、好気性微生物及び嫌気性微生物の性質の異なる微生物で構成される有用微生物群を複合して大量培養できると共に、従来の一般的な糖蜜を使用する場合と比べて、多量の微生物数で培養を実施できるため、ＥＭ製品の製造の煩雑さ、コストに関して、従来技術を改良することができる。