JPH0332359B2 - - Google Patents
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- JPH0332359B2 JPH0332359B2 JP58047911A JP4791183A JPH0332359B2 JP H0332359 B2 JPH0332359 B2 JP H0332359B2 JP 58047911 A JP58047911 A JP 58047911A JP 4791183 A JP4791183 A JP 4791183A JP H0332359 B2 JPH0332359 B2 JP H0332359B2
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- Japan
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- yeast
- solution
- bacteria
- alcohol
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
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- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
Description
本発明は、固定化酵母を用いてアルコールを発
酵生産する方法において、雑菌の汚染によるアル
コール生産性の低下を簡便な手段で防止する方法
に関するものである。 発酵生産法においては雑菌汚染が常に問題にな
つており、固定化酵母を用いたアルコール発酵に
おいても例外ではない。酵母を固定化しないで行
なう通常の回分培養法においては、発酵終了後発
酵液を発酵槽から抜き出すところから装置全体を
加熱殺菌等によつて容易に殺菌することができ
る。しかしながら、固定化酵母を用いる場合には
反応器内に常に固定化酵母があるところから、こ
の固定化酵母を死滅させずに雑菌のみを死滅させ
ることは容易ではない。そこで、従来反応器内が
雑菌で汚染された場合には、装置を解体して全体
を殺菌し、固定化酵母を新たに製造して反応器内
に充填してから運転を再開していたが、この作業
は大変な作業であり、労力の面のみならず操業時
間が減ることによる生産性の低下の面でも大きな
問題点であつた。特にアルコール発酵の場合には
安価に大量生産する必要があるところからこの雑
菌汚染対策は固定化酵母を用いる方法の死命を制
するものであつた。 本発明者らはこの雑菌汚染の問題を解決する簡
便な手段を開発すべく種々の検討の結果、亜硫
酸、メタ重亜硫酸及び次亜塩素酸を特定の低PH域
で作用させると、固定化酵母を生存させたまま雑
菌のみを効率よく死滅させうることを見出し、さ
らに、これらの化合物を基質溶質に加えれば、こ
れらの化合物は制菌作用を発揮して雑菌によるア
ルコール発酵阻害作用を抑止するが固定化酵母の
アルコール生産能は阻害しないことを見出して、
これに基いて本発明を完成するに至つた。 すなわち本発明は、(1)固定化酵母を充填した反
応器に基質溶液を導入してアルコール発酵を行な
わせる方法において、該反応器内が雑菌で汚染さ
れた際に、亜硫酸、メタ重亜硫酸、次亜塩素酸及
びこれらの塩のうち一種又は二種以上を含むPH
2.5〜4.5の溶液を反応器内に導入することを特徴
とするアルコール発酵方法と、(2)固定化酵母を充
填した反応器に基質溶液を導入してアルコール発
酵を行なわせる方法において、基質溶液に亜硫
酸、メタ重亜硫酸、次亜塩素酸及びこれらの塩の
うち一種又は二種以上を含有せしめたことを特徴
とするアルコール発酵方法に関するものである。 酵母はアルコール生産能を有するものであれば
特に限定されるものではなく、例としてはサツカ
ロミセス・フオルモセンシス（Saccharomyces
formosensis）IFO0216、同セレビシエ（S.
cerevisiae）協会７号菌（大蔵省醸造試験所）、
同カールスベルゲンシス（S.carlsbergensis）、同
ロブスタス（S.robustus）、同ロキシイ（S.
rouxii）などを挙げることができる。 酵母の固定化方法も特に限定されるものではな
く例えば多孔性ガラスビーズなどに吸着させる方
法であつてもよいが、本発明の方法にはゲル包括
法が好適であり、特に、少量の酵母菌体を担体に
固定化後この固定化物を栄養培地中で培養して酵
母を増殖させたいわゆる固定化増殖酵母を用いる
のがよい。担体の種類は特に限定されるものでは
なく、例えばポリアクリルアミド、ポリビニルア
ルコール、寒天、カラギーナン、コラーゲンなど
を用いることができる。特公昭56−43234号、特
公昭56−43235号、特開昭56−131391号などによ
つて開示されている光硬化性樹脂を用いて酵母を
固定化する方法は本発明の方法に好適である。光
硬化性樹脂の例としては無水マレイン酸などの不
飽和多塩期酸と多価アルコールとのポリエステル
類、ポリエチレングリコールとメタアクリル酸と
のポリエステル類、不飽和ウレタン類、非イオン
性不飽和アクリル樹脂、アニオン性不飽和アクリ
ル樹脂、カチオン性不飽和アクリル樹脂、不飽和
ポリビニルアルコール、不飽村ポリアミド類、不
飽和エポキシ類などを挙げることができる。固定
化方法としては、これらのいずれかの光硬化性樹
脂と前記酵母菌体の懸濁液とを混合し、これに
250〜600nｍの活性光線を照射して得られた固定
化物を球状、膜状、シート状、管状など任意の形
状にすればよい。 固定化酵母を充填する反応器、発酵原料である
基質溶液および発酵条件は従来と同様でよく、例
えばケインモラセス、ビートモラセス等の精蜜を
糖濃度として10〜25ｇ／dl程度、そして硫安を
0.01〜１ｇ／dl程度含む基質溶液を反応器内に滞
留時間が２〜10時間程度になるように通液し、反
応器内の温度を25〜40℃程度、好ましくは28〜35
℃程度に保てばよい。蜜相糖蜜、パイナツプル糖
蜜などのような果実の搾汁粕を原料としたものな
ど他の原料を用いるときは原料に応じて適宜ビタ
ミン類、有機栄養物、無機塩などを補充すればよ
い。また、この基質溶液は予め殺菌を行なつたも
ののほか無殺菌のままのものであつてもよい。 本発明において雑菌阻害を排除する方法のひと
つは、このようなアルコール発酵生産方法におい
て反応器内が雑菌で汚染された際に、亜硫酸、メ
タ重亜硫酸、次亜塩素酸及びこれらの塩のうち一
種又は二種以上を含むPH2.5〜4.5の溶液を反応器
内に導入するところに特徴がある。 反応器が雑菌で汚染されているか否かは、反応
器から排出される発酵液を平板培養しあるいは顕
微鏡で観察することによつて確認できる。また、
アルコール生産量の低下によつて推定することも
できる。このほか、雑菌汚染の有無を検出せずに
下記の殺菌操作を定期的に行なつてもよい。 殺菌剤として用いるものは亜硫酸、メタ重亜硫
酸、次亜塩素酸及びこれらの塩のいずれかであ
る。塩は、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金
属塩、及びカルシウムなどのアルカリ土族塩が適
当である。例としては、亜硫酸ナトリウム、メタ
重亜硫酸カリウム、次亜塩素酸ナトリウム、サラ
シ粉などを挙げることができる。濃度は、固定化
酵母への影響が少なくかつ雑菌を殺菌する効果が
大きい程よいわけであるが、この濃度は殺菌剤の
種類、溶液のPH、反応器に残存する糖の量などに
よつて異なるもので、予め試験をして定めるのが
よい。一般的には、例えばメタ重亜硫酸カリウム
の場合には30〜2000ppm程度、そして次亜塩素酸
ナトウムの場合には30〜2000ppm程度が適当であ
る。 溶液のPHは2.5から4.5の範囲内にする。PH５以
上では殺菌効率が悪くなり、PH２以下では酵母の
被害も甚大になる。この範囲内では特にPH3.5〜
4.0の範囲が適当である。溶液のPH調整には塩酸、
硫酸等の鉱酸、及び／または蟻酸、酢酸等の有機
酸を使用することができる。この調整は、溶液を
固定化酵母の反応器に導入する前に行つても、導
入後に行つてもよい。 次に、メタ重亜硫酸カリウムの濃度及びPHを変
えて固定化酵母及び雑菌に対する殺菌効果を測定
した結果を示す。 この実験に用いた酵母はサツカロミセス・フオ
ルモセンシスIFO0216であり、固定化方法は実施
例１と同様にして行なつた。雑菌は固定化酵母を
用いてアルコールを連続的に発酵生産している装
置の反応器から得たものを用いた。実験方法とし
ては、固定化酵母については糖蜜を糖濃度として
20ｇ／dlそして硫安を0.1ｇ／dl含む溶液で30℃
で24時間予備培養したものを用い、雑菌について
はグルコール1.0ｇ／dl、酵母エキス1.0ｇ／dl、
ペプトン1.0ｇ／dl、NaCl0.5ｇ／dlおよび麦芽エ
キス0.3ｇ／dlを含有するPH6.0の培地でやはり30
℃で24時間培養したものを用いた。そして、各菌
とも下表に示すメタ重亜硫酸カリウム濃度及びPH
で糖濃度２ｇ／dlの糖蜜液に107〜108個／mlにな
るように添加して30℃で24時間静置し、残存する
生菌数を測定した。得られた結果を下表に示す。
酵生産する方法において、雑菌の汚染によるアル
コール生産性の低下を簡便な手段で防止する方法
に関するものである。 発酵生産法においては雑菌汚染が常に問題にな
つており、固定化酵母を用いたアルコール発酵に
おいても例外ではない。酵母を固定化しないで行
なう通常の回分培養法においては、発酵終了後発
酵液を発酵槽から抜き出すところから装置全体を
加熱殺菌等によつて容易に殺菌することができ
る。しかしながら、固定化酵母を用いる場合には
反応器内に常に固定化酵母があるところから、こ
の固定化酵母を死滅させずに雑菌のみを死滅させ
ることは容易ではない。そこで、従来反応器内が
雑菌で汚染された場合には、装置を解体して全体
を殺菌し、固定化酵母を新たに製造して反応器内
に充填してから運転を再開していたが、この作業
は大変な作業であり、労力の面のみならず操業時
間が減ることによる生産性の低下の面でも大きな
問題点であつた。特にアルコール発酵の場合には
安価に大量生産する必要があるところからこの雑
菌汚染対策は固定化酵母を用いる方法の死命を制
するものであつた。 本発明者らはこの雑菌汚染の問題を解決する簡
便な手段を開発すべく種々の検討の結果、亜硫
酸、メタ重亜硫酸及び次亜塩素酸を特定の低PH域
で作用させると、固定化酵母を生存させたまま雑
菌のみを効率よく死滅させうることを見出し、さ
らに、これらの化合物を基質溶質に加えれば、こ
れらの化合物は制菌作用を発揮して雑菌によるア
ルコール発酵阻害作用を抑止するが固定化酵母の
アルコール生産能は阻害しないことを見出して、
これに基いて本発明を完成するに至つた。 すなわち本発明は、(1)固定化酵母を充填した反
応器に基質溶液を導入してアルコール発酵を行な
わせる方法において、該反応器内が雑菌で汚染さ
れた際に、亜硫酸、メタ重亜硫酸、次亜塩素酸及
びこれらの塩のうち一種又は二種以上を含むPH
2.5〜4.5の溶液を反応器内に導入することを特徴
とするアルコール発酵方法と、(2)固定化酵母を充
填した反応器に基質溶液を導入してアルコール発
酵を行なわせる方法において、基質溶液に亜硫
酸、メタ重亜硫酸、次亜塩素酸及びこれらの塩の
うち一種又は二種以上を含有せしめたことを特徴
とするアルコール発酵方法に関するものである。 酵母はアルコール生産能を有するものであれば
特に限定されるものではなく、例としてはサツカ
ロミセス・フオルモセンシス（Saccharomyces
formosensis）IFO0216、同セレビシエ（S.
cerevisiae）協会７号菌（大蔵省醸造試験所）、
同カールスベルゲンシス（S.carlsbergensis）、同
ロブスタス（S.robustus）、同ロキシイ（S.
rouxii）などを挙げることができる。 酵母の固定化方法も特に限定されるものではな
く例えば多孔性ガラスビーズなどに吸着させる方
法であつてもよいが、本発明の方法にはゲル包括
法が好適であり、特に、少量の酵母菌体を担体に
固定化後この固定化物を栄養培地中で培養して酵
母を増殖させたいわゆる固定化増殖酵母を用いる
のがよい。担体の種類は特に限定されるものでは
なく、例えばポリアクリルアミド、ポリビニルア
ルコール、寒天、カラギーナン、コラーゲンなど
を用いることができる。特公昭56−43234号、特
公昭56−43235号、特開昭56−131391号などによ
つて開示されている光硬化性樹脂を用いて酵母を
固定化する方法は本発明の方法に好適である。光
硬化性樹脂の例としては無水マレイン酸などの不
飽和多塩期酸と多価アルコールとのポリエステル
類、ポリエチレングリコールとメタアクリル酸と
のポリエステル類、不飽和ウレタン類、非イオン
性不飽和アクリル樹脂、アニオン性不飽和アクリ
ル樹脂、カチオン性不飽和アクリル樹脂、不飽和
ポリビニルアルコール、不飽村ポリアミド類、不
飽和エポキシ類などを挙げることができる。固定
化方法としては、これらのいずれかの光硬化性樹
脂と前記酵母菌体の懸濁液とを混合し、これに
250〜600nｍの活性光線を照射して得られた固定
化物を球状、膜状、シート状、管状など任意の形
状にすればよい。 固定化酵母を充填する反応器、発酵原料である
基質溶液および発酵条件は従来と同様でよく、例
えばケインモラセス、ビートモラセス等の精蜜を
糖濃度として10〜25ｇ／dl程度、そして硫安を
0.01〜１ｇ／dl程度含む基質溶液を反応器内に滞
留時間が２〜10時間程度になるように通液し、反
応器内の温度を25〜40℃程度、好ましくは28〜35
℃程度に保てばよい。蜜相糖蜜、パイナツプル糖
蜜などのような果実の搾汁粕を原料としたものな
ど他の原料を用いるときは原料に応じて適宜ビタ
ミン類、有機栄養物、無機塩などを補充すればよ
い。また、この基質溶液は予め殺菌を行なつたも
ののほか無殺菌のままのものであつてもよい。 本発明において雑菌阻害を排除する方法のひと
つは、このようなアルコール発酵生産方法におい
て反応器内が雑菌で汚染された際に、亜硫酸、メ
タ重亜硫酸、次亜塩素酸及びこれらの塩のうち一
種又は二種以上を含むPH2.5〜4.5の溶液を反応器
内に導入するところに特徴がある。 反応器が雑菌で汚染されているか否かは、反応
器から排出される発酵液を平板培養しあるいは顕
微鏡で観察することによつて確認できる。また、
アルコール生産量の低下によつて推定することも
できる。このほか、雑菌汚染の有無を検出せずに
下記の殺菌操作を定期的に行なつてもよい。 殺菌剤として用いるものは亜硫酸、メタ重亜硫
酸、次亜塩素酸及びこれらの塩のいずれかであ
る。塩は、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金
属塩、及びカルシウムなどのアルカリ土族塩が適
当である。例としては、亜硫酸ナトリウム、メタ
重亜硫酸カリウム、次亜塩素酸ナトリウム、サラ
シ粉などを挙げることができる。濃度は、固定化
酵母への影響が少なくかつ雑菌を殺菌する効果が
大きい程よいわけであるが、この濃度は殺菌剤の
種類、溶液のPH、反応器に残存する糖の量などに
よつて異なるもので、予め試験をして定めるのが
よい。一般的には、例えばメタ重亜硫酸カリウム
の場合には30〜2000ppm程度、そして次亜塩素酸
ナトウムの場合には30〜2000ppm程度が適当であ
る。 溶液のPHは2.5から4.5の範囲内にする。PH５以
上では殺菌効率が悪くなり、PH２以下では酵母の
被害も甚大になる。この範囲内では特にPH3.5〜
4.0の範囲が適当である。溶液のPH調整には塩酸、
硫酸等の鉱酸、及び／または蟻酸、酢酸等の有機
酸を使用することができる。この調整は、溶液を
固定化酵母の反応器に導入する前に行つても、導
入後に行つてもよい。 次に、メタ重亜硫酸カリウムの濃度及びPHを変
えて固定化酵母及び雑菌に対する殺菌効果を測定
した結果を示す。 この実験に用いた酵母はサツカロミセス・フオ
ルモセンシスIFO0216であり、固定化方法は実施
例１と同様にして行なつた。雑菌は固定化酵母を
用いてアルコールを連続的に発酵生産している装
置の反応器から得たものを用いた。実験方法とし
ては、固定化酵母については糖蜜を糖濃度として
20ｇ／dlそして硫安を0.1ｇ／dl含む溶液で30℃
で24時間予備培養したものを用い、雑菌について
はグルコール1.0ｇ／dl、酵母エキス1.0ｇ／dl、
ペプトン1.0ｇ／dl、NaCl0.5ｇ／dlおよび麦芽エ
キス0.3ｇ／dlを含有するPH6.0の培地でやはり30
℃で24時間培養したものを用いた。そして、各菌
とも下表に示すメタ重亜硫酸カリウム濃度及びPH
で糖濃度２ｇ／dlの糖蜜液に107〜108個／mlにな
るように添加して30℃で24時間静置し、残存する
生菌数を測定した。得られた結果を下表に示す。
【表】
溶液中には反応器内に残存する糖分が混入して
くることがあるが、この糖分は殺菌作用を低下せ
しめる。糖濃度が特に５ｇ／dlを越えると殺菌作
用が大巾に低下するので、５ｇ／dl以下になるよ
うに留意する必要がある。好ましくは２ｇ／dl以
下にするのがよい。 溶液は反応器の上部から導入してもよく、ある
いは下部から導入してもよい。導入後は必要によ
り液を循環させるなどして撹拌しながら雑菌を死
滅させるのに必要な時間放置する。この時間は殺
菌剤の種類、濃度、糖の濃度等によつて異なる
が、30分間〜24時間程度にするのが操作上便宜で
ある。 その後は、この溶液を反応器から抜き出し、必
要により基質溶液あるいはその他の培地溶液を反
応器内に導入して酵母を増強培養してから通常の
運転に復帰すればよい。 本発明において雑菌阻害を排除するもうひとつ
の方法は、基質溶液自身に亜硫酸、メタ重亜硫
酸、次亜塩素酸及びこれらの塩のうち一種又は二
種以上を含有せしめるところに特徴がある。 この方法においては、前述の殺菌剤に用いた亜
硫酸等を制菌剤として用いており、基質溶液内に
おける雑菌の増殖を防止してアルコール発酵を円
滑に行なわせている。濃度は固定化酵母のアルコ
ール生産能を低下させずに制菌作用を充分に発揮
させればよいわけであるが、この濃度は亜硫酸等
の種類、溶液のPH、糖濃度などによつて異なると
ころから予め試験をして定めるのがよい。しかし
ながら、例えばメタ重亜硫酸カリウムの場合には
通例500〜1500ppm程度、そして次亜塩素酸ナト
リウムの場合には通例500〜2000ppm程度が適当
である。 基質溶液のPHは低いほうが好ましく、PH2.7〜
5.5程度、特に3.5〜５程度が適当である。 基質溶液はこのほかは通常と同じでよく、この
基質溶液を用いた発酵条件と通常と同じでよい。 以上、述べた二つの方法は一方のみを使用して
もよく、また併用してもよいことはいうまでもな
い。 本発明の方法は、ひとつは、基質にメタ重亜硫
酸カリのような特定の殺菌剤を添加することによ
つて制菌作用を発揮させつつアルコール発酵を行
なわせ、そのことによつて反応系の殺菌回数を大
巾に減少させており、もうひとつは殺菌溶液とし
てメタ重亜硫酸カリのような特定の殺菌剤を特定
のPHにして用いており、そのことによつて殺菌の
際の反応装置の分解作業を不要にしている。本発
明の方法はアルコール発酵における殺菌作業を大
巾に省力化するとともにコスト低下にも大きく寄
与するものである。 以下、実施例を示す。 実施例 １ ポリエチレングリコール、イソホロンジイソシ
アネート、およびメタアクリル酸−２−ヒドロキ
シエチルからなる平均分子量約5000のウレタン化
プレポリマーにサツカロミセス・フオルモセンシ
スIFO0216の懸濁液を加え、さらに光増感剤とし
てベンゾインエチルエーテルを加えて、これらを
ホモジナイザーで均一に分散した。この分散液に
主波長360nｍの低圧水銀灯を約３分間照射して
肉厚約１mmの膜状の固定化酵母を製造した。 この固定化酵母を矩冊形に切断して、縦・横と
も90mmで高さが700ｍの角筒形の槽にスペーサー
を介して並べ、この槽を４段に連結したものを反
応器１基とし、３基の反応器を直列に連結したも
のを反応器として用いた。 この反応器に、糖蜜を糖濃度として20ｇ／dlそ
して硫安0.1ｇ／dlを含む無殺菌の基質溶液を反
応器内の滞留時間が５時間になるように通液し、
通気を行ないながら30℃でアルコールを連続生産
させた。そして毎日１回、末満の反応器から流出
してくるアルコール含有液を前述のカビサイジン
を添加した雑菌用の合成培地に撤いて培養し、雑
菌の発生の有無を監視していたところ350時間目
に雑菌が発生したことを発見した。そこで、反応
器より反応液を抜き取り、反応器PHが3.5で糖濃
度が２ｇ／dlの糖蜜液を張込み、続いて次亜塩素
酸ソーダを塩素濃度として500ppmになるように
加えた。30℃で３時間程度循環を行なつてからこ
の液を抜きだし、糖濃度20ｇ／dlの糖蜜および
0.1ｇ／dlの硫安を含む基質溶質を張込んで30℃
に保つて通気を行なう増強培養を４回繰返し、そ
の後定常運転に復帰させた。 この殺菌処置を行なう直前の反応器流出液はア
ルコール濃度が7.2ｇ／dlであり、雑菌数が４×
108個／mlであつたが、この処置後の反応器流出
液はアルコール濃度が7.7ｇ／dlであり、雑菌数
は０個／mlになつていた。 実施例 ２ サツカロミセス・フオルモセンシスIFO0216の
かわりにサツカロミセス・セレビシエ協会７号菌
を用いて実施例１と同様に固定し、この固定化酵
母を実施例１と同じ反応器に装着して同様にアル
コール発酵生産を行なつていたところ、生産開始
後400時間目に反応器内に雑菌が発生しているこ
とが確認された。 そこで反応器より反応液を抜き取り、反応器に
PH3.5で糖濃度として５ｇ／dlの糖蜜液を張込み、
SO2として1000ppmになるようにメタ重亜硫酸カ
リウムを加えた。30℃で３時間液循環を行なつて
からこの液を抜き出し、実施例１と同様にして定
常運転に復帰させた。 この殺菌処置を行なう直前の反応器流出液はア
ルコール濃度が7.4ｇ／dlであり、雑菌数が５×
107個／mlであつたが、この処置後の反応器流出
液はアルコール濃度が7.9ｇ／dlであり、雑菌数
は０個／mlになつていた。 実施例 ３ 実施例１と同じ固定化酵母を装着した同じ反応
器を用い、この反応器にメタ重亜硫酸カリウムを
SO2として1000ppmになるように加えたほかは実
施例１と同じ基質溶液（PH5.0）を供給して実施
例１と同様にしてアルコールを600時間連続生産
させた。 その間、反応器から流出して来るアルコール含
有液のアルコール濃度は約80ｇ／dlでほぼ一定で
あり、雑菌数も102個／mlでほぼ一定であつた。
くることがあるが、この糖分は殺菌作用を低下せ
しめる。糖濃度が特に５ｇ／dlを越えると殺菌作
用が大巾に低下するので、５ｇ／dl以下になるよ
うに留意する必要がある。好ましくは２ｇ／dl以
下にするのがよい。 溶液は反応器の上部から導入してもよく、ある
いは下部から導入してもよい。導入後は必要によ
り液を循環させるなどして撹拌しながら雑菌を死
滅させるのに必要な時間放置する。この時間は殺
菌剤の種類、濃度、糖の濃度等によつて異なる
が、30分間〜24時間程度にするのが操作上便宜で
ある。 その後は、この溶液を反応器から抜き出し、必
要により基質溶液あるいはその他の培地溶液を反
応器内に導入して酵母を増強培養してから通常の
運転に復帰すればよい。 本発明において雑菌阻害を排除するもうひとつ
の方法は、基質溶液自身に亜硫酸、メタ重亜硫
酸、次亜塩素酸及びこれらの塩のうち一種又は二
種以上を含有せしめるところに特徴がある。 この方法においては、前述の殺菌剤に用いた亜
硫酸等を制菌剤として用いており、基質溶液内に
おける雑菌の増殖を防止してアルコール発酵を円
滑に行なわせている。濃度は固定化酵母のアルコ
ール生産能を低下させずに制菌作用を充分に発揮
させればよいわけであるが、この濃度は亜硫酸等
の種類、溶液のPH、糖濃度などによつて異なると
ころから予め試験をして定めるのがよい。しかし
ながら、例えばメタ重亜硫酸カリウムの場合には
通例500〜1500ppm程度、そして次亜塩素酸ナト
リウムの場合には通例500〜2000ppm程度が適当
である。 基質溶液のPHは低いほうが好ましく、PH2.7〜
5.5程度、特に3.5〜５程度が適当である。 基質溶液はこのほかは通常と同じでよく、この
基質溶液を用いた発酵条件と通常と同じでよい。 以上、述べた二つの方法は一方のみを使用して
もよく、また併用してもよいことはいうまでもな
い。 本発明の方法は、ひとつは、基質にメタ重亜硫
酸カリのような特定の殺菌剤を添加することによ
つて制菌作用を発揮させつつアルコール発酵を行
なわせ、そのことによつて反応系の殺菌回数を大
巾に減少させており、もうひとつは殺菌溶液とし
てメタ重亜硫酸カリのような特定の殺菌剤を特定
のPHにして用いており、そのことによつて殺菌の
際の反応装置の分解作業を不要にしている。本発
明の方法はアルコール発酵における殺菌作業を大
巾に省力化するとともにコスト低下にも大きく寄
与するものである。 以下、実施例を示す。 実施例 １ ポリエチレングリコール、イソホロンジイソシ
アネート、およびメタアクリル酸−２−ヒドロキ
シエチルからなる平均分子量約5000のウレタン化
プレポリマーにサツカロミセス・フオルモセンシ
スIFO0216の懸濁液を加え、さらに光増感剤とし
てベンゾインエチルエーテルを加えて、これらを
ホモジナイザーで均一に分散した。この分散液に
主波長360nｍの低圧水銀灯を約３分間照射して
肉厚約１mmの膜状の固定化酵母を製造した。 この固定化酵母を矩冊形に切断して、縦・横と
も90mmで高さが700ｍの角筒形の槽にスペーサー
を介して並べ、この槽を４段に連結したものを反
応器１基とし、３基の反応器を直列に連結したも
のを反応器として用いた。 この反応器に、糖蜜を糖濃度として20ｇ／dlそ
して硫安0.1ｇ／dlを含む無殺菌の基質溶液を反
応器内の滞留時間が５時間になるように通液し、
通気を行ないながら30℃でアルコールを連続生産
させた。そして毎日１回、末満の反応器から流出
してくるアルコール含有液を前述のカビサイジン
を添加した雑菌用の合成培地に撤いて培養し、雑
菌の発生の有無を監視していたところ350時間目
に雑菌が発生したことを発見した。そこで、反応
器より反応液を抜き取り、反応器PHが3.5で糖濃
度が２ｇ／dlの糖蜜液を張込み、続いて次亜塩素
酸ソーダを塩素濃度として500ppmになるように
加えた。30℃で３時間程度循環を行なつてからこ
の液を抜きだし、糖濃度20ｇ／dlの糖蜜および
0.1ｇ／dlの硫安を含む基質溶質を張込んで30℃
に保つて通気を行なう増強培養を４回繰返し、そ
の後定常運転に復帰させた。 この殺菌処置を行なう直前の反応器流出液はア
ルコール濃度が7.2ｇ／dlであり、雑菌数が４×
108個／mlであつたが、この処置後の反応器流出
液はアルコール濃度が7.7ｇ／dlであり、雑菌数
は０個／mlになつていた。 実施例 ２ サツカロミセス・フオルモセンシスIFO0216の
かわりにサツカロミセス・セレビシエ協会７号菌
を用いて実施例１と同様に固定し、この固定化酵
母を実施例１と同じ反応器に装着して同様にアル
コール発酵生産を行なつていたところ、生産開始
後400時間目に反応器内に雑菌が発生しているこ
とが確認された。 そこで反応器より反応液を抜き取り、反応器に
PH3.5で糖濃度として５ｇ／dlの糖蜜液を張込み、
SO2として1000ppmになるようにメタ重亜硫酸カ
リウムを加えた。30℃で３時間液循環を行なつて
からこの液を抜き出し、実施例１と同様にして定
常運転に復帰させた。 この殺菌処置を行なう直前の反応器流出液はア
ルコール濃度が7.4ｇ／dlであり、雑菌数が５×
107個／mlであつたが、この処置後の反応器流出
液はアルコール濃度が7.9ｇ／dlであり、雑菌数
は０個／mlになつていた。 実施例 ３ 実施例１と同じ固定化酵母を装着した同じ反応
器を用い、この反応器にメタ重亜硫酸カリウムを
SO2として1000ppmになるように加えたほかは実
施例１と同じ基質溶液（PH5.0）を供給して実施
例１と同様にしてアルコールを600時間連続生産
させた。 その間、反応器から流出して来るアルコール含
有液のアルコール濃度は約80ｇ／dlでほぼ一定で
あり、雑菌数も102個／mlでほぼ一定であつた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 固定化酵母を充填した反応器に基質溶液を導
入してアルコール発酵を行なわせる方法におい
て、該反応器内が雑菌で汚染された際に、亜硫
酸、メタ重亜硫酸、次亜塩素酸及びこれらの塩の
うち一種又は二種以上を含むPH2.5〜4.5の溶液を
反応器内に導入することを特徴とする、固定化酵
母を用いたアルコール発酵方法。 ２ 固定化酵母を充填した反応器に基質溶液を導
入してアルコール発酵を行なわせる方法におい
て、亜硫酸、メタ重亜硫酸、次亜塩素酸及びこれ
らの塩のうち一種又は二種以上を含有せしめた基
質溶液を用いてアルコール発酵を行なうことを特
徴とする、固定化酵母を用いたアルコール発酵方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58047911A JPS59173086A (ja) | 1983-03-24 | 1983-03-24 | 固定化酵母を用いたアルコ−ル発酵方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58047911A JPS59173086A (ja) | 1983-03-24 | 1983-03-24 | 固定化酵母を用いたアルコ−ル発酵方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59173086A JPS59173086A (ja) | 1984-09-29 |
| JPH0332359B2 true JPH0332359B2 (ja) | 1991-05-10 |
Family
ID=12788551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58047911A Granted JPS59173086A (ja) | 1983-03-24 | 1983-03-24 | 固定化酵母を用いたアルコ−ル発酵方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59173086A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02238880A (ja) * | 1989-03-10 | 1990-09-21 | Ngk Insulators Ltd | バイオリアクターの再生方法 |
| DE19856136C2 (de) | 1998-12-04 | 2002-10-24 | Pasteur Institut | Verfahren und Vorrichtung zur Selektion beschleunigter Proliferation lebender Zellen in Suspension |
| JP4854568B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2012-01-18 | 三井造船株式会社 | アルコール生産方法 |
| JP5308708B2 (ja) * | 2008-04-30 | 2013-10-09 | 株式会社エコログ・リサイクリング・ジャパン | エタノールの製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58179493A (ja) * | 1982-04-14 | 1983-10-20 | Res Assoc Petroleum Alternat Dev<Rapad> | 固定化酵母の汚染除去法 |
-
1983
- 1983-03-24 JP JP58047911A patent/JPS59173086A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59173086A (ja) | 1984-09-29 |
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