(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
微生物の発酵によるエキソ多糖類の製造方法であって、発酵を、微生物によって同化できる少なくとも一種の炭素源及び少なくとも一種の有機窒素源を含有する栄養培地中で実施し、該源がイナゴマメの種子の画分に由来することを特徴とする方法。
【請求項２】
イナゴマメの種子の画分が、乾燥物質の乾燥重量に対してタンパク質含量少なくとも４５重量％を有することを特徴とする請求項１の方法。
【請求項３】
イナゴマメの種子の画分が、乾燥物質の乾燥重量に対してタンパク質含量少なくとも６０重量％を有することを特徴とする請求項１の方法。
【請求項４】
イナゴマメの種子の画分が、乾燥物質に対して脂質含量少なくとも４重量％を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一記載の方法。
【請求項５】
イナゴマメの種子の画分が、乾燥物質に対して脂質含量７〜１５重量％の範囲を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一記載の方法。
【請求項６】
画分が、イナゴマメの胚芽であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一記載の方法。
【請求項７】
イナゴマメの種子の画分が、粉末の形態であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一記載の方法。
【請求項８】
粉末の粒度が１０〜１５０ミクロンの範囲であることを特徴とする請求項７の方法。
【請求項９】
発酵を、少なくとも一種の無機窒素源を含有する栄養培地中で実施することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一記載の方法。
【請求項１０】
無機窒素源をアンモニウムニトレート又はナトリウムニトレート、或いはアンモニウムホスフェート又はアンモニウムスルフェートから単独で又は混合物として選ぶことを特徴とする請求項９の方法。
【請求項１１】
発酵培地中の有機及び随意に無機窒素源の濃度が、１〜８０ｇ／ｌであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一記載の方法。
【請求項１２】
発酵培地中の有機及び随意に無機窒素源の濃度が、５〜３０ｇ／ｌであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一記載の方法。
【請求項１３】
同化できる炭素源をグルコース又はスクロースから選ぶことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一記載の方法。
【請求項１４】
同化できる炭素源の濃度が、１〜１００ｇ／ｌであることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一記載の方法。
【請求項１５】
同化できる炭素源の濃度が、１５〜８０ｇ／ｌであることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一記載の方法。
【請求項１６】
微生物の発酵を酵素の不存在において実施することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一記載の方法。
【請求項１７】
発酵を温度１５〜１００℃で実施することを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一記載の方法。
【請求項１８】
発酵を温度２５〜３５℃で実施することを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一記載の方法。
【請求項１９】
微生物をＸａｎｔｈｏｍｏｎａｓ属、Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ属、Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ属、Ａｚｏｔｏｂａｃｔｅｒ属、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ属、Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ属の細菌、Ｓｃｌｅｒｏｔｉｕｍ属、及びＡｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ属の真菌類、Ｈａｎｓｅｎｕｌａ属の酵母の群から選ぶことを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、微生物を用いた発酵によってエキソ多糖類（ｅｘｏｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ）を製造するプロセスに関する。一層詳細には、発明は、微生物を、微生物によって同化できる少なくとも一種の炭素源及びタンパク質を高い含量で有するマメ科植物に由来する少なくとも一種の有機窒素源を含有する栄養培地中で発酵することによってエキソ多糖類を製造するプロセスに関する。
【０００２】
本発明の関係で、エキソ多糖類なる用語は、微生物によって産生される多糖類を表わす。
【０００３】
（従来技術）
分子量の高いエキソ多糖類は、それらが特に水性媒体中で濃厚化、粘着付与、乳化、安定化性であるために多数の産業用途においてますます使用されている。これより、キサンタンガムは、それの流動学的性質が格別であることにより、建築工業、塗装、紙、繊維工業、化粧品、食品、農業、水処理、掘削、油回収等のようなさまざまな領域で使用される。
【０００４】
これらのエキソ多糖類は、高い、最もしばしば１×１０6ｇ／モル（ゲルパーミエーションによって測定して）よりも大きな分子量を有し、グルコース、マンノース、ガラクトース、ラムノース、グルクロン酸、マンヌロン酸、グルロン酸の単位と、随意にアセテート及びピルベート誘導体とで形成される。それらの特別の構造及びそれらの性質は、例えばＩｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｇｕｍｓ−Ｗｈｉｓｔｌｅｒ−第２版−Ｃｈａｐｔｅｒｓ  ＸＸＩ−ＸＸＩＩＩ（１９７３）なる研究に記載されている。
【０００５】
エキソ多糖類は、微生物を水性栄養培地中で好気性培養することによって製造するのが有利である。
【０００６】
キサンタンガムは、Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ属の細菌によって産生される。同じタイプのエキソ多糖類は、最も良く知られている微生物の中で、Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ、Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ、Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ（Ｓｕｃｃｉｎｏｇｌｙｃａｎ）、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ（Ｌｅｖａｎ）、Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍ、Ｓｃｌｅｒｏｔｉｕｍ（Ｓｃｌｅｒｏｇｌｕｃａｎ）属の内の微生物を含む高範囲の微生物によって製造することができる。
【０００７】
水性栄養培地は、種々の増殖要素の外に、炭素源及び窒素源を含むのが普通である。工業的発酵では、炭素源及び／又は窒素源の選定は、同時にそれの入手可能性、それのコスト及びそれの高い生産性をもたらす能力を基にする。
【０００８】
所定の産業、例えば食品又は化粧品産業のような産業では、更なる束縛が働く。これらの領域では、炭素源及び窒素源は、加えて、求められる官能的、感覚的及び外観的要求を満足するエキソ多糖類を得るように選定しなければならない。
【０００９】
通例用いられる炭素源及び／又は窒素源の中で、上述した要求を全て同時に満足する源を見出すことは容易ではない。
【００１０】
例えば、微生物が窒素源の全てを消費することができない場合には、発酵の終わりに不溶性残留生成物が残り、該生成物は、一方で、培地を、エキソ多糖類を分離する前に果実汁（ｍｕｓｔ）を分解させることができる汚染菌株の発生に好都合にさせかつ他方で、可能な滅菌及び浄化熱処理の間エキソ多糖類を着色する危険にさらす。所定の発酵プロセスでは、この不利を改善するために、酵素を使用することが提案される。ろ過及び／又は遠心分離工程を採用するプロセスが、他にある。発酵の終わりに不溶性残留生成物を除くプロセスが何であれ、それから製造コストの増大が生じる。
【００１１】
特にエキソ多糖類を分離する前に汚染する、これより果実汁を分解させることを伴う発酵サイクルを相当に引き延ばすことの不利及び生産の損失を有する炭素源及び／又は窒素源がいくつかある。
【００１２】
窒素源の性質は、良好な官能的、感覚的及び外観的性質を有するエキソ多糖類を得ることが求められる時に、特に重要である。窒素源の性質は、また、エキソ多糖類の良好な生産性の原因にもなる。
【００１３】
イナゴマメのような所定のマメ科植物の種子の画分（ｆｒａｃｔｉｏｎ）に由来する所定の源は、微生物の発酵において特に関心のある有機窒素源であったことが注目された。これらの画分は、上述した要求の全てを満足することが分かった。
【００１４】
イナゴマメに由来する画分の中で、タンパク質を高い含量で有するものは、有利なことに、特に関心のある結果、特に生産性に関して関心のある結果をもたらす。例えばＩｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｇｕｍｓ−Ｗｈｉｓｔｌｅｒ−第２版−Ｃｈａｐｔｅｒｓ  ＸＸＩ−ＸＸＩＩＩ（１９７３）なる研究において述べられているような「標準の」培地上で、対照発酵については、生産性は、０．３〜０．４ｇ／（ｋｇ．ｈ）程度であり；イナゴマメに由来する画分については、この生産性は、０．４ｇ／（ｋｇ．ｈ）よりも大きい。
【００１５】
本発明の目的は、簡単でありかつ経済的な、微生物を発酵することによってエキソ多糖類を製造するプロセスを提案するにある。
【００１６】
発明の別の目的は、上に説明した汚染の問題を回避する、微生物を発酵することによってエキソ多糖類を製造するプロセスを提案するにある。
【００１７】
発明の開示
これより、発明は、微生物の発酵によるエキソ多糖類の製造方法であって、発酵を、微生物によって同化できる少なくとも一種の炭素源及び少なくとも一種の有機窒素源を含有する栄養培地中で実施し、該源がイナゴマメの画分に由来することを特徴とする方法に関する。
【００１８】
発明の具体的な説明
特に窒素源の選定に結び付けられるその他の利点は、発酵の時間の短縮、発酵の終わりにおける不溶性残留生成物の抑制及び生産性の向上である。
【００１９】
加えて、このプロセスは、良好な官能的、感覚的及び外観的性質を有するエキソ多糖類を得ることを可能にする。
【００２０】
その上に、このプロセスによって得られるエキソ多糖類の流動学的性質は、失われず、所定の場合には、向上さえされる。
【００２１】
発明のプロセスは、微生物を用いた発酵によって任意のエキソ多糖を製造することに適用することができる。細菌、酵母、真菌類、藻類のような多数の微生物がエキソ多糖類を産生することができる。取り分け、下記を挙げることが可能である：
Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ属に属する細菌、一層特にＢｅｒｇｅｙ’ｓ  Ｍａｎｕａｌ  ｏｆ  Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｖｅ  Ｂａｃｔｅｒｉｏｌｏｇｙ（第８版−１９７４−Ｗｉｌｌｉａｍｓ  Ｎ．Ｗｉｌｋｉｎｓ  Ｃｏ．  Ｂａｌｔｉｍｏｒｅ）に記載されている種、例えばＸａｎｔｈｏｍｏｎａｓ  ｂｅｇｏｎｉａｅ、Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ  ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ、Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ  ｃａｒｏｔａｅ、Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ  ｈｅｄｅｒａｅ、Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ  ｉｎｃａｎａｅ、Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ  ｍａｌｖａｃｅａｒｕｍ、Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ  ｐａｐａｖｅｒｉｃｏｌａ、Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ  ｐｈａｓｅｏｌｉ、Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ  ｐｉｓｉ、Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ  ｖａｓｃｕｌｏｒｕｍ、Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ  ｖｅｓｉｃａｔｏｒｉａ、Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ  ｖｉｔｉａｎｓ、Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ  ｐｅｌａｒｇｏｎｉｉのようなものに属する細菌；
【００２２】
Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ属に属する細菌、一層特にＡｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ  ｓｔａｂｉｌｉｓ種、Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ  ｖｉｓｃｏｓｕｓ種のようなものに属する細菌；
【００２３】
Ｅｒｗｉｎｉｎａ属に属する細菌；
【００２４】
Ａｚｏｔｏｂａｃｔｅｒ属に属する細菌、一層特にＡｚｏｔｏｂａｃｔｅｒ  ｉｎｄｉｃｕｓ種に属する細菌；
【００２５】
Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属に属する細菌、一層特にＡｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｒａｄｉｏｂａｃｔｅｒ種、Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｒｈｉｚｏｇｅｎｅｓ種、Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓ種に属する細菌；
【００２６】
Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ属に属する細菌、一層特にＡｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ  ｆａｅｃａｌｉｓに属する細菌；
【００２７】
Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ属に属する細菌、一層特にＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ｍｅｔｈａｎｉｃａに属する細菌；
【００２８】
Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ属に属する細菌；
【００２９】
Ｂａｃｉｌｌｕｓ属に属する細菌、一層特にＢａｃｉｌｌｕｓ  ｐｏｌｙｍｙｘａに属する細菌；
【００３０】
Ｓｃｌｅｒｏｔｉｕｍ属に属する真菌類、一層特にＳｃｌｅｒｏｔｉｕｍ  ｇｌｕｃａｎｉｃｕｍ種、Ｓｃｈｌｅｒｏｔｉｕｍ  ｒｏｌｆｓｉｉ種又はＰｌｅｃｔａｎｉａ、Ｓｃｈｌｅｒｏｔｉｕｍ  ｏｃｃｉｄｅｎｔａｌｉｓ種に属する真菌類；
【００３１】
Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ属に属する真菌類、一層特にＡｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｉｔａｃｏｎｉｃｕｓ種、Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｔｅｒｒｅｕｓ種に属する真菌類；
【００３２】
Ｈａｎｓｅｎｕｌａ  ｃａｐｓｕｌａｔａ種のようなＨａｎｓｅｎｕｌａ属に属する酵母。
【００３３】
微生物は、Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ属、一層特にＸａｎｔｈｏｍｏｎａｓ  ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ種の細菌であるのが好ましい。
【００３４】
発明は、主に，微生物の発酵によるエキソ多糖類の製造プロセスであって、発酵を、微生物によって同化できる少なくとも一種の炭素源及び少なくとも一種の有機窒素源を含有する栄養培地中で実施し、該源がイナゴマメの画分に由来することを特徴とするプロセスに関する。
【００３５】
イナゴマメの木は、さやとマメとの２つの部分で形成される果実を生成する。イナゴマメ、一層特にこのマメの胚乳画分は、「イナゴマメガム」の名前ですでに広く開発されている。この胚乳画分に密接に関連するのは、胚芽であり、胚芽は、イナゴマメガムを分離する間に多量に得られる副生物である。
【００３６】
イナゴマメの種々の画分の中で、高い含量のタンパク質を有するものは、すべて本発明のプロセスに一層特に適していたことが分かる。
【００３７】
これより、イナゴマメの画分は、乾燥物質の乾燥重量に対してタンパク質含量少なくとも４５重量％を有するのが有利であり、少なくとも５０重量％を有するのが好ましく、少なくとも６０重量％を有するのが一層優先的である。
【００３８】
タンパク質含量は、酸素下で９５０℃において燃焼することによって遊離されかつヘリウムの流れ中の導電率によって測定する窒素の測定から計算する。使用する装置は、ＬＥＣＯ  ＦＰ  ４２８である。
【００３９】
これらのタンパク質は、非必須アミノ酸程に多くのアミノ酸で形成される。
【００４０】
発明の特定の実施態様は、イナゴマメの画分であって、それらのタンパク質が、高い含量のアルギン、グルタミン及び／又はグルタミン酸及びリシンを有するのが有利であるものを採用することに在る。
【００４１】
この特定の実施態様では、アルギニン含量は、アミノ酸の合計に対して重量／重量により、９〜２０％であるのが有利であり、１２〜１４％であるのが好ましい。
【００４２】
同じようにして、グルタミン及び／又はグルタミン酸の含量は、アミノ酸の合計に対して重量／重量により、１８〜３０％であるのが有利であり、２２〜２７％であるのが好ましい。
【００４３】
リシンの含量は、アミノ酸の合計に対して重量／重量により、１８〜３０％であるのが有利であり、１２〜１４％であるのが好ましい。
【００４４】
アミノ酸の含量は、慣用的でありかつ当業者に知られている方法によって求める。
【００４５】
画分は、タンパク質の他に、同様に脂質を含有することができる。微生物を、脂質を含有するイナゴマメの画分に由来する少なくとも一種の有機窒素源を含有する栄養培地中で発酵することによって産生されるエキソ多糖類は、一層特にそれらの官能的、外観的及び感覚的性質が著しく改良されるのが見られる。これらの脂質は、同様に予備培養段階におけるフォーミングを防ぐ。
【００４６】
該画分中の脂質の含量は、乾燥物質に対して少なくとも４重量％であるのが有利であり、少なくとも５重量％であるのが有利であり、少なくとも７〜１５重量％の範囲であるのが更に一層有利である。
【００４７】
脂質の含量は、全乾燥物質の含量に換算される。それは、ソックレー抽出器中でヘキサンで抽出することによって求める。作業様式は、下記の通りである：
イナゴマメ胚芽粉末約１０ｇ、すなわちＥグラムを精確に秤量して抽出器のカートリッジ中に入れ、脱脂綿の栓でシールする；
ヘキサン１５０ｍｌを、あらかじめ風袋を量った（Ｐ０グラム）２５０ｍｌ丸底フラスコ中に導入する；
混合物を約６時間抽出する；
回転抽出器を使用して溶媒を蒸発させ、残分の乾燥をオーブン中１０５℃において１時間で完了する；
デシケーター中で冷却した後に、残分を収容する丸底フラスコ、すなわちＰ１グラムを秤量する。
【００４８】
脂肪質、これより脂質の含量を、下記の式に従って求める：
脂肪質の含量（％）＝１００×（Ｐ１−Ｐ０）／Ｅ
【００４９】
これらの脂質中に存在する特徴的な化合物の中で、特にパルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸及びリノール酸を挙げることが可能である。
【００５０】
イナゴマメの画分は、タンパク質及び脂質の他に、また炭水化物も含有することができる。
【００５１】
発明の特定の実施態様に従えば、該画分は、イナゴマメの胚芽である。
【００５２】
この実施態様では、該画分から初めに既知の慣用の方法に従ってそれの胚乳画分を除く。
【００５３】
使用するイナゴマメの画分は、好ましくは粉末の形態にすることができる。粉末は、下記のタイプの微粉砕機中で粉砕するような慣用の手段によって得る：
平均粒度１００メッシュタイプの粉末、すなわち８０メッシュよりも大きな粒子が多くて１質量％でかつ２００メッシュよりも小さな粒子が多くて１０質量％の粉末についてシリンダーミル；
一層微細な粒度の粉末についてピンミル；
２００メッシュタイプ、すなわち８０メッシュよりも大きな粒子が無くてかつ２００メッシュよりも小さな粒子が多くて６０質量％の粉末、及び
１７５メッシュタイプ、すなわち８０メッシュよりも大きな粒子が多くて１質量％でかつ２００メッシュよりも小さな粒子が多くて７５質量％の粉末。
【００５４】
粉末は、そのままで又は例えば下記のような適した酵素によって処理した後に使用することができる：アルカリ性、酸性及び／又は中性プロテアーゼ；リパーゼ；フィターゼ；アルカリ性、酸性及び／又は中性ホスファターゼ；アミラーゼ。酵素による処理は、慣用のかつ知られた方法によって実施する。
【００５５】
該粉末の粒度は、１０〜１５０ミクロンの範囲にすることができる。処理された粉末の場合には、この粒度は、一層特に２０〜６０ミクロンであり、３０〜５０ミクロンであるのが好ましい。
【００５６】
粒度測定は、Ｍａｌｖｅｒｎ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｓ．Ａ．により販売されているＭＡＬＶＥＲＮ粒度計の助けによってレーザー粒度測定技術によって実施することができる。
【００５７】
同様に、イナゴマメの画分をそのまま、すなわち小板の形態、或は水性予備分散液又は予備懸濁液の形態でさえの胚乳を分離した後に使用することをもくろむことが可能である。
【００５８】
発明をイナゴマメについて説明したが、発明は、例えばグアー、カッシア、タラのようなその他のマメ科植物に同様に適用することができる。これらのマメ科植物を、直説的かつ制限しない量で挙げる。
【００５９】
発明の別の特定の実施態様では、発酵は、有機窒素源と無機窒素源との混合物で行う。
【００６０】
この場合、無機窒素源は、アンモニウムニトレート又はナトリウムニトレート、アンモニウムホスフェート又はアンモニウムスルフェートから単独で又は混合物として選ぶことができる。
【００６１】
発酵培地中の有機及び随意に無機窒素源の濃度は、１〜８０ｇ／ｌ、好ましくは３〜５０ｇ／ｌ、一層優先的には５〜３０ｇ／ｌである。
【００６２】
発酵培地は、同様に微生物によって同化できる炭素の源を含有する。
【００６３】
発酵培地の構成的な炭素源として、下記を挙げることが可能である：グルコース、スクロース、フルクトース、ガラクトース、トレハロース、マンノース、マロビオース、ラフィノース、マルトトリオース、マルトース、ラクトース、ラクツロース、メチル−β−ガラクトピラノシド、メチル−α−ガラクトピラノシド、セロビオース、ゲンチオビオース、メチル−β−Ｄ−グルコピラノシド、メチル−α−Ｄ−グルコピラノシド、エスクリン、リボース、アラビノース、キシロース、パラチノース、ラムノース、フコース、メレチトース、Ｄ（＋）アラビトール、Ｌ（−）アラビトール、キシリトール、ズルシトール、タガトース、グリセロール、ミオイノシトール、マンニトール、マルチトール、ツラノース、ソルビトール、アドニトール、リキソース、エリトリトール、有利に加水分解されたデンプン、デンプン水解物、これらの糖の混合物、及びこれらの糖の内の少なくとも一種を含む混合物。グルコース及びスクロースが好適な糖である。
【００６４】
同化できる炭素源の濃度は、１〜１００ｇ／ｌであり、１５〜８０ｇ／ｌであるのが好ましい。
【００６５】
発酵培地は、加えて、痕跡元素（ｏｌｉｇｏｅｌｅｍｅｎｔ）、例えば鉄、カルシウム、マンガン、マグネシウム、ナトリウム、カリウム、ニッケル、コバルト、銅、亜鉛の硫酸塩、塩化物又はこれらの混合物のような微量のミネラル塩、並びにビタミン、ヌクレオチド及び／又はｐＨ調整剤や消泡剤のようなその他の慣用の添加剤のようなものを含有することができる。
【００６６】
微生物の発酵による発明に従うエキソ多糖類を製造するプロセスは、随意に酵素、例えばアルカリ性、酸性及び／又は中性プロテアーゼ；ポリサッカラーゼ；アミダーゼ；ペプチダーゼ；アミログルコシダーゼ；ホスファターゼ；フィターゼのようなものの存在において実施することができる。
【００６７】
しかし、発明に従うプロセスの重要な利点は、微生物の発酵を酵素の不存在において実施することが可能であることに在る。極めて驚くべきことに、酵素の不存在において、発酵プロセスの時間も生産性も影響されなかったことに注目された。加えて、酵素の抑制は、発酵の終わりに不溶性及び不溶解残留生成物を蓄積し、これが培地を、エキソ多糖類を分離する前に果実汁を分解させることができる汚染菌株の発生に好都合にさせ得ることを伴わなかった。
【００６８】
微生物の純粋培養を慣用のやり方で実施することができる。当業者ならば、条件、特にインキュベーションの温度及び時間、並びに該微生物の維持培地の性質を、微生物の関数として選定することができよう。
【００６９】
微生物を保存するために、少なくとも１つの予備培養工程を設けるのが好ましい。予備培養は、細菌菌株を、エキソ多糖を産生しないで発生させ及び繁殖させるに在る工程を意味するものと理解される。
【００７０】
微生物を発酵培地中に接種源又は中間培養の助けによってそれ自体知られている方法で導入する。
【００７１】
発酵は、圧力０〜４バールで実施することができる。
【００７２】
発酵を、温度１５〜１００℃、好ましくは２５〜８０℃、一層特に２５〜３５℃で実施することが可能である。
【００７３】
発酵培地のｐＨは、５〜９、好ましくは６〜８の範囲にすることができる。ｐＨは、ケースに従い、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム又はアンモニアのような塩基で、或は硫酸、リン酸、塩酸又は硝酸のような酸で調整することができる。
【００７４】
発酵培地をタンク又は発酵容器に入れ、有利には撹拌及び通気を施すことができる。この撹拌は、例えば往復式撹拌機、旋回式撹拌機、１つ又はそれ以上の撹拌移動体或はバブルカラムによって行うことができる。発酵時間は、３０時間よりも長いのが通例であるが、４０〜１００時間が普通である。
【００７５】
生産性は、産生されるエキソ多糖の量の関数として測定し、発酵時間当たりの、果実汁１ｋｇに対するｇで表わす。発明のプロセスにより、生産性の向上３〜１５％、好ましくは５〜１０％が観測された。
【００７６】
発酵を完了した後に、ろ過、遠心分離、晶出又は溶媒による抽出のような知られている方法に従って、エキソ多糖を果実汁から回収しかつ精製することができる。
【００７７】
発明は、同様に得られた又はプロセスによって得られることができるエキソ多糖類を包含する。発明は、一層特に発明のプロセスによって製造されるキサンタンガムを包含する。
【００７８】
発明のプロセスに従って得られるキサンタンガムは、蒸留水中の１％水溶液で、高い透明度、すなわち７０〜９５％程度又は８０〜９５％程度でさえの高い透明度を有する。水溶液の透過率を６００ｎｍにおける分光測光によって測定する。
【００７９】
下記の例は、本発明を例示するものであり、本発明の範囲を制限するものではない。
【００８０】
例
例１
本例は、Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ  ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓについての予備培養段階１及び２について記載する。
予備培養１：
予備培養培地の組成：
酵母エキストラクト      ３ｇ／ｌ    Ｏｘｏｉｄ
麦芽エキストラクト      ３ｇ／ｌ    Ｏｘｏｉｄ
大豆ペプトン            ５ｇ／ｌ    Ｏｘｏｉｄ
スクロース            １０ｇ／ｌ    Ｅｕｒｏｓｕｃｒｅ
ｐＨをＨ2ＳＯ4で調整して７にする
飲料水で１リットルにする程の量
【００８１】
構成成分をすべて１リットルの飲料水に溶解し、磁気攪拌によって均質化し、５００ｍｌ  Ｅｒｌｅｎｍｅｙｅｒフラスコ中に画分１１２ｍｌで分配する。
配合物を１２０℃で３０分間オートクレーブで処理する。
【００８２】
菌株を、初めに、液体窒素蒸気中での凍結プロセスによって−１９６℃で凍結されたチューブの形態で貯蔵する。
【００８３】
液体窒素凍結については、予備培養を下記の組成を有する特定の培地上で実施する：
麦芽エキストラクト    ３ｇ    （Ｏｘｏｉｄから得られる）
酵母エキストラクト    ３ｇ    （Ｏｘｏｉｄ）
大豆ペプトン          ５ｇ    （Ｏｘｏｉｄ）
グルコース          １０ｇ    （Ｐｒｏｌａｂｏから得られる）
１リットルにする程の量の湧水
【００８４】
培地の調製については、成分をすべて湧水中に分散させる。ｐＨをＨ2ＳＯ4で調整して６．５にする。培地をオートクレーブ中で１２０℃において２０分間滅菌する。
【００８５】
２２０ｒｐｍ及び振幅＝５０ｍｍの旋回式撹拌機で２８℃において２４時間インキュベートした後に、純粋の無菌グリセロール１０容積％を培養に加える。次いで、培養を容量が１〜１０ｍｌ、好ましくは２〜４ｍｌの範囲の低温チューブ（ｃｒｙｏｔｕｂｅ）中に分散させる。
【００８６】
これらのチューブを液体窒素蒸気中で貯蔵する。
【００８７】
あらかじめ周囲空気中で解凍した低温チューブの助けによって予備培養１に播種する。低温チューブのすべて又は５０％を、５００ｍｌ  Ｅｒｌｅｎｍｅｙｅｒフラスコであって、それらの培地をオートクレーブで処理し、次いで上記したようにして滅菌しておいたものの中に無菌導入する。
【００８８】
このようにして播種した培地を、２２０ｒｐｍ及び振幅５０ｍｍの旋回式撹拌機で２８℃において２４時間インキュベートする。
【００８９】
２４時間インキュベートした後に、予備培養であって、それのｐＨが７〜７．５の範囲であり、それの粘度が５０〜５００ｍＰａ．ｓでありかつそれのＸａｎｔｈｏｍｏｎａｓ  ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓの細菌個体数が１０10／ｍｌよりも大きいものを得る。
【００９０】
予備培養２：
予備培養１を用いて予備培養２に播種する。
予備培養２の培地の組成：
スクロース            １０ｇ／ｌ    Ｅｕｒｏｓｕｃｒｅ
イナゴマメ胚芽粉末      ４ｇ／ｌ    Ｍｅｙｈａｌｌ  ＡＧ
Ｎａ2ＨＳＯ4            ３ｇ／ｌ    Ｅｕｒｏｐｈｏｓ
１リットルにする程の量の飲料水又は軟水
ｐＨを１０％硫酸で調整して６．５にした後に滅菌する。
【００９１】
構成成分をすべて１リットルの飲料水に懸濁させ、ｐＨを調整して６．５にする。完全な培地を、該培地を５００ｍｌ  Ｅｒｌｅｎｍｅｙｅｒフラスコ中に画分１１２ｍｌで分配した後に、１２０℃で３０分間オートクレーブで処理する。
【００９２】
これらのＥｒｌｅｎｍｅｙｅｒフラスコに、次いで予備培養０．１〜０．２ｍｌを播種する。これらのＥｒｌｅｎｍｅｙｅｒフラスコを、２２０ｒｐｍ及び振幅５０ｍｍの旋回式撹拌機で２８℃において２４〜３０時間インキュベートする。
【００９３】
２４〜３０時間インキュベートした後に、予備培養であって、それのｐＨが５．８〜７．１の範囲であり、それの粘度が１００〜１０００ｍＰａ．ｓでありかつそれのＸａｎｔｈｏｍｏｎａｓ  ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓの細菌個体数が１０9／ｍｌよりも大きいものを得る。
【００９４】
例３
本例は、２つの発酵プロセス、すなわち一方は有機窒素源を用い及び他方は有機及び無機の混合窒素源を用いる発酵プロセスに従ってエキソ多糖を調製して得ることについて記載する。
【００９５】
本例では、２つの「予備培養」工程を伴う。これらの工程は、５００ｍｌ  Ｅｒｌｅｎｍｅｙｅｒフラスコ中で行い、これらは、培地１００ｍｌに相当する（例１及び２を参照）。
【００９６】
製造工程は、細菌菌株が多糖を産生する過程における工程に相当し、これは２０リットル発酵槽（それの１５リットルが有用である）中で行う。
【００９７】
予備培養工程１及び２：
予備培養工程１及び２を、例１及び２と同じようにして実施する。
【００９８】
製造工程：
培地１：
最後の工程は、エキソ多糖の製造工程である。
発酵槽１の培地は、下記の組成を有する：
スクロース              ４２ｇ        Ｅｕｒｏｓｕｃｒｅ
イナゴマメ胚芽粉末        ６ｇ        Ｍｅｙｈａｌｌ  ＡＧ
ＭｇＳＯ4．７Ｈ2Ｏ        ０．２５ｇ  Ｂｉｔｔｅｒｓａｌｚ
Ｎａ2ＨＰＯ4              ２ｇ        Ｐｒｏｌａｂｏ
有機消泡剤                ０．５ｍｌ
１リットルにする程の量の飲料水又は軟水
【００９９】
窒素を含む源及び炭水化物源の調製を、別々に実施する。
スクロース⇒十分なグラムのグルコースをＭａｒｉｏｔｔｅフラスコ中の３リットルにする程の量の軟水又は飲料水中に溶解する。ｐＨを１０％Ｈ2ＳＯ4で下げて５．２にする。溶液をオートクレーブ中１２０℃のＭａｒｉｏｔｔｅフラスコ中で４５分間滅菌する。
【０１００】
イナゴマメ胚芽粉末＋塩⇒十分なｇのイナゴマメ胚芽粉末、Ｎａ2ＨＰＯ4  ３０ｇ、ＭｇＳＯ4．７Ｈ2Ｏ  ３．７５ｇ、及び消泡剤７．５ｍｌを７リットルにする程の量の軟水中に溶解する。ｐＨを１０％Ｈ2ＳＯ4で調整して６にする。この混合物を現場で１２０℃において４５分間滅菌する。１Ｎ水酸化ナトリウム⇒ＮａＯＨペレット４０ｇを１リットルにする程の量の蒸留水中に溶解する。溶液をオートクレーブ中１２０℃のＭａｒｉｏｔｔｅフラスコ中で３０分間滅菌する。
【０１０１】
成分がすべて２８℃になった時に、それらを発酵槽中で混合する。次いで、発酵槽に十分な量の予備培養２を接種する。
【０１０２】
発酵槽中の発酵条件は、下記の通りである：
攪拌⇒０から２０時間の熟成まで２００ｒｐｍ、次いで発酵の終わりまで４００ｒｐｍ
通気⇒０から１８時間４００リットル／時、次いで２４時間から発酵の終わりまで８２５リットル／時
温度を２８℃に調節する。
ｐＨを１Ｎ  ＮａＯＨで調整して６．８にする。
圧力は、大気圧である。
【０１０３】
培地２：
培地２（培地１の代替えとすることができる）は、下記の組成を有する：
スクロース            ４２ｇ／ｌ          （Ｅｕｒｏｓｕｃｒｅ）
ＮＨ4ＮＯ3              １．１５ｇ／ｌ    （Ａｔｏｃｈｅｍ）
ＭｇＳＯ4．７Ｈ2Ｏ      ０．２５ｇ／ｌ    （Ｂｉｔｔｅｒｓａｌｚ）
（ＮＨ4）2ＨＰＯ4       ０．２１７ｇ／ｌ  （Ｅｕｒｏｐｈｏｓ）
イナゴマメ胚芽粉末
の可溶分              ３６ｇ／ｌ          （Ｍｅｙｈａｌｌ  ＡＧ）
有機消泡剤              ０．２ｍｌ
１リットルにする程の量の軟水
【０１０４】
スクロース⇒十分なｇのグルコースを３リットルにする程の量の軟水中に溶解する。ｐＨを１０％Ｈ2ＳＯ4で調整して５にする。溶液をオートクレーブ中１２０℃のＭａｒｉｏｔｔｅフラスコ中で３０分間滅菌する。
【０１０５】
窒素＋塩⇒ＮＨ4ＮＯ3１７．２５ｇ、ＭｇＳＯ4．７Ｈ2Ｏ  ３．７５ｇ、（ＮＨ4）2ＨＰＯ4３．２２ｇｒ、イナゴマメ胚芽粉末の可溶分５２５ｇｒ及び消泡剤３ｍｌを７リットルにする程の量の軟水中に溶解する。この溶液のｐＨを１０％Ｈ2ＳＯ4で調整して６にする。この混合物を現場で１２０℃において４５分間滅菌する。
【０１０６】
１Ｎ水酸化ナトリウム⇒ＮａＯＨペレット４０ｇを１リットルにする程の量の蒸留水中に溶解する。溶液をオートクレーブ中１２０℃のＭａｒｉｏｔｔｅフラスコ中で３０分間滅菌する。
【０１０７】
イナゴマメ胚芽粉末の可溶分を、粉末を軟水中に希釈して６〜１５％にすることによって調製する。この溶液をアルカリ性、酸性及び／又は中性プロテアーゼタイプ酵素；リパーゼ；フィターゼ；アルカリ性、酸性及び／又は中性ホスファターゼ；アミラーゼで処理しない又は処理することができ；その後に、所望ならば、最終生成物の品質を妨げ得る不純物を除くために、水平回転デカンター上でデカントすることができる。
【０１０８】
成分がすべて２８℃になった時に、それらを発酵槽中で混合する（培地１又は２）。次いで、発酵槽に十分な量の予備培養２を接種する。
【０１０９】
発酵槽２中の発酵条件は、下記の通りである：
攪拌⇒０から２０時間の熟成まで２００ｒｐｍ、次いで発酵の終わりまで４００ｒｐｍ
通気⇒０から２４時間まで４００リットル／時、次いで２４時間から発酵の終わりまで８２５リットル／時
温度を２８℃に調節する
ｐＨを１Ｎ  ＮａＯＨで調整して６．８にする
圧力は、大気圧又は０．５〜４バールの範囲にすることができる圧力である。
【０１１０】
発酵結果：
研究した培養培地に従えば、発酵時間は、４５〜６５時間の範囲であり、イソプロパノールで沈殿可能な乾燥物質は、２０〜３０ｇ／ｋｇの範囲であり、使用する炭素源に対する重量による収率は、５０〜７０％の範囲である。得られる発酵果実汁は、その他のいずれの窒素源によっても決して観測されない明るさ及び光沢を有する。