JPH0344758B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0344758B2 JPH0344758B2 JP56125254A JP12525481A JPH0344758B2 JP H0344758 B2 JPH0344758 B2 JP H0344758B2 JP 56125254 A JP56125254 A JP 56125254A JP 12525481 A JP12525481 A JP 12525481A JP H0344758 B2 JPH0344758 B2 JP H0344758B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alcohol
- yeast
- cellobiose
- xylose
- kluyveromyces
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
- C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
- C12P7/06—Ethanol, i.e. non-beverage
- C12P7/08—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate
- C12P7/10—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate substrate containing cellulosic material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/14—Fungi; Culture media therefor
- C12N1/145—Fungi isolates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
- C12R2001/645—Fungi ; Processes using fungi
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S435/00—Chemistry: molecular biology and microbiology
- Y10S435/8215—Microorganisms
- Y10S435/911—Microorganisms using fungi
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Mycology (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Virology (AREA)
- Botany (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Description
本発明は発酵法によるアルコールの製造法に関
する。 さらに詳しくは本発明はクルイベロミセス属、
キヤンデイダ属またはクロエケラ属に属し、キシ
ロースおよび／またはセロビオースを資化してア
ルコールを生成する能力を有する酵母を用いる発
酵法によるアルコールの製造法に関する。 従来、セルロースを炭素源として発酵法により
アルコールを製造する場合、セルロースは酵素ま
たは酸により加水分解したものを用い、種菌とし
てはサツカロミセス属酵母が主として用いられて
きた。この方法では、セルロースに約10〜30％の
割で含有されているヘミセルロースに由来するペ
ントース（主としてキシロース）は利用されず、
アルコールの収率はかなり低い。そのためセルロ
ースは、α−セルロースとヘミセルロースに分離
し、α−セルロース画分から得られるグルコース
はサツカロミセス属酵母を用いてアルコールを、
ヘミセルロース画分から得られるペントースはそ
れを炭素源として生育できる酵母を用いて酵母蛋
白を製造するなどして利用されてきた。 さらにセルロースをセルラーゼを用いて糖化し
て利用しようとの試みがなされているが、セルラ
ーゼ作用により生成するセロビオースは、通常用
いられるサツカロミセス属酵母などではアルコー
ルに転換することもできず利用の道は閉ざされて
いた。 本発明者らは、上記のごとく未利用資源であつ
たキシロースならびにセロビオースの利用につい
て研究を行なつた結果、グルコースのみならずキ
シロースやセロビオースをも資化発酵してアルコ
ールを生成しうる酵母を見出し本発明を完成する
に至つた。 以下本発明を詳細に説明する。 本発明によればキシロースやセロビオースを資
化しアルコールを生成する能力を有する微生物を
用い発酵法によりアルコールを製造することがで
きる。 本発明に用いる微生物としてはクルイベロミセ
ス属、キヤンデイダ属またはクロエケラ属に属
し、キシロースおよび／またはセロビオースを資
化してアルコールを生成する能力を有する微生物
であればいかなる微生物でも用いることができ
る。具体的に好適な菌株の例として、キヤンデイ
ダ・トロピカリスATCC20175、キヤンデイダ・
ギアマンデイATCC20118、クロエケラ・アピキ
ユーラータIAM4018（NRRL Ｙ−12510）および
新菌種クルイベロミセス・セロビオボラス
TM193（NRRL Ｙ−12509）があげられる。 これら菌株の糖に対する資化発酵性は第１表に
示したとおりである。
する。 さらに詳しくは本発明はクルイベロミセス属、
キヤンデイダ属またはクロエケラ属に属し、キシ
ロースおよび／またはセロビオースを資化してア
ルコールを生成する能力を有する酵母を用いる発
酵法によるアルコールの製造法に関する。 従来、セルロースを炭素源として発酵法により
アルコールを製造する場合、セルロースは酵素ま
たは酸により加水分解したものを用い、種菌とし
てはサツカロミセス属酵母が主として用いられて
きた。この方法では、セルロースに約10〜30％の
割で含有されているヘミセルロースに由来するペ
ントース（主としてキシロース）は利用されず、
アルコールの収率はかなり低い。そのためセルロ
ースは、α−セルロースとヘミセルロースに分離
し、α−セルロース画分から得られるグルコース
はサツカロミセス属酵母を用いてアルコールを、
ヘミセルロース画分から得られるペントースはそ
れを炭素源として生育できる酵母を用いて酵母蛋
白を製造するなどして利用されてきた。 さらにセルロースをセルラーゼを用いて糖化し
て利用しようとの試みがなされているが、セルラ
ーゼ作用により生成するセロビオースは、通常用
いられるサツカロミセス属酵母などではアルコー
ルに転換することもできず利用の道は閉ざされて
いた。 本発明者らは、上記のごとく未利用資源であつ
たキシロースならびにセロビオースの利用につい
て研究を行なつた結果、グルコースのみならずキ
シロースやセロビオースをも資化発酵してアルコ
ールを生成しうる酵母を見出し本発明を完成する
に至つた。 以下本発明を詳細に説明する。 本発明によればキシロースやセロビオースを資
化しアルコールを生成する能力を有する微生物を
用い発酵法によりアルコールを製造することがで
きる。 本発明に用いる微生物としてはクルイベロミセ
ス属、キヤンデイダ属またはクロエケラ属に属
し、キシロースおよび／またはセロビオースを資
化してアルコールを生成する能力を有する微生物
であればいかなる微生物でも用いることができ
る。具体的に好適な菌株の例として、キヤンデイ
ダ・トロピカリスATCC20175、キヤンデイダ・
ギアマンデイATCC20118、クロエケラ・アピキ
ユーラータIAM4018（NRRL Ｙ−12510）および
新菌種クルイベロミセス・セロビオボラス
TM193（NRRL Ｙ−12509）があげられる。 これら菌株の糖に対する資化発酵性は第１表に
示したとおりである。
【表】
キヤンデイダ・トロピカリス、キヤンデイダ・
ギアマンデイおよびクロエケラ・アピキユラータ
の菌学的性質については、ロツダーらのザ・イー
スト1970年版1059頁、969頁および1150頁に記載
されている。 クルイベロミセス・セロビオボラスTM193菌
株は本発明者らにより分離同定された菌株で以下
の菌学的性質を示す。 (a) 各培地における生育状況 イーストエキス・麦芽エキス液体培地にお
ける所見 25℃で３日間培養した場合の細胞は球形ま
たは楕円形。大きさは２〜5μ×３〜10μ。沈
渣を生じ、培養表面に環を形成する。腎臓形
の子のう胞子を１〜４個形成し、偽菌糸を形
成する。 イーストエキス・麦芽エキス寒天培地にお
ける所見 25℃で３日間培養した細胞は上記の液体培
地での所見と同様である。コロニーは淡褐ク
リーム色で平滑または少ししわがある。鈍光
で扁平ないしやや隆起する。周縁は全緑。 ポテト寒天上でのスライド培養 偽菌糸形成 (b) 子のう胞子の形成 イーストエキス・麦芽エキス寒天培地にて腎
臓形の子のう胞子１〜４個の形成が観察され
た。 (c) 各生理的性質 生育条件：PH3.0〜7.5、温度15〜30℃でよ
く生育する。 硝酸カリを単一の窒素源として生育しな
い。 エチルアミンを単一の窒素源として生育す
る。 ゼラチンを液化しない。 好浸透圧性：NaCl12％で生育する。 カロチノイドを生成しない。 アルブチンを分解する。 ビタミンを要求する。 シクロヘキサミド耐性なし。 (d) 各炭素源の発酵性と資化性 糖の発酵性 Ｄ−グルコース ＋ シヨ糖 ＋ セロビオース ＋ 可溶性デンプン − Ｄ−ガラクトース ＋ 乳 糖 ＋ トレハロース − 麦芽糖 − メリビオース − ラフイノース − 単一炭素源の資化能 Ｄ−キシロース ＋ Ｄ−グルコース ＋ Ｄ−ガラクトース ＋ 麦芽糖 ＋ シヨ糖 ＋ 乳 糖 ＋ メリビオース − セロビオース ＋ トレハロース ＋ ラフイノース − メレジトース − 可溶性デンプン − エタノール ＋ イノシツト − Ｄ−マンニツト ＋ ズルシツト − ロツダーらのザ・イースト1970年版によると本
菌株は多極出芽によつて増殖し、細胞は球形また
は楕円形で、菌糸を形成せず、腎臓形の子のう胞
子を形成することからクルイベロミセス属に属す
るものと考えられる。しかし、該属中にはこれを
同定すべき菌種の記載がない。即ち本菌は該属に
含まれる既知種としては、クルイベロミセス・ラ
クテイスにやや近縁であるが、セルロースの発酵
性、メレジトース資化性、シクロヘキサミド耐性
において明らかに異なる。従つて、本菌はクルイ
ベロミセスに属する新種とみなし、クルイベロミ
セス・セロビオボラス・ノブ・エスピー
（Kluyveromyces cellobiovorus nov.sp）と命名
した。 本発明における微生物の培養には炭素源、窒素
源、無機塩、その他の栄養素を適量含有する培地
を用いる。 炭素源として少なくともキシロースおよび／ま
たはセロビオースを用いるが、その他に本発明で
用いる微生物の資化しうる炭素源、たとえばグル
コース、ガラクトース、シユクロース、マルトー
ス、ラクトース、エタノール、メタノールなどを
用いることができる。 キシロース、セロビオースは純品で用いること
もできるし、木綿、木、稲わら、バガス、麦わ
ら、コーンストーバーなどの農林産物およびその
廃棄物、ならびに新聞紙、ダンボール、雑誌およ
び屑紙のような都市産業廃棄物などα−セルロー
スおよび／またはヘミセルロース含有物の糖化
物、加水分解物などキシロースおよび／またはセ
ロビオース含有物として用いることもできる。糖
化ならびに加水分解には、セルラーゼなどの酵素
処理、硫酸、塩酸、硝酸などの酸処理、その他物
理・化学的処理法など従来公知の方法が応用でき
る。 窒素源としては、尿素、アンモニア、硫酸アン
モニウム、硝酸アンモニウムなどの有機および無
機窒素源、コーンスチープリカー、ペプトン、肉
エキス、酵母エキスなどの天然窒素源などが用い
られる。 無機塩としては、リン酸−カリウム、リン酸二
カリウムなどの燐酸塩、硫酸マグネシウム、硫酸
マンガン、硫酸鉄、硫酸亜鉛などの硫酸塩、塩化
カリウム、塩化ナトリウムなどが用いられる。 その他の栄養素としては、サイアミン塩酸塩、
ｐ−アミノ安息香酸、葉酸、リボフラビン、ビオ
チン、イノシトールなどのビタミン類などが用い
られる。 培養は通常酵母を用いるアルコールの製造にお
ける培養と同様の温度、PH、撹拌条件で行なえば
よい。 酵母を用いたアルコールの製造法として、ゲル
状担体に酵母を固定化したアルコール生成能を有
する固定化酵母を用いる方法も行われているが、
本発明における当該酵母を固定化して用いること
も可能である。ゲル状担体としては例えば寒天、
アルギン酸ソーダ、ポリアクリルアミドゲルおよ
びカラギーナンなど固定化微生物の担体として用
いられるものであるならばいずれでもよい。たと
えば、アルギン酸カルシウムゲルを用いる方法は
Enzyme Microb.Technol、１、183−188（1979）
に、カラゲーナンを用いる方法は化学工場23、26
−30（1980）または特開昭55−165796に例示され
ているのでこれらの方法に従つて行なえばよい。
また固定化酵母を用いるアルコールの製造は回分
法またはカラム法のいずれの方法によつても実施
可能である。 培養液からのアルコールの回収は、通常アルコ
ール発酵液からのアルコールの回収に用いる方法
が応用される。 本発明方法によれば、キシロースやセロビオー
スを炭素源としてアルコールを製造することがで
きるので、糖化や加水分解によつてキシロースや
セロビオースを与えるセルロース、ヘミセルロー
ス含有物、たとえば木綿、木、稲わら、バガス、
麦わら、コーンストーバーなどの農林産物、新聞
紙、ダンボール、雑誌、屑紙などの都市産業廃棄
物などの利用が可能である。 またセルロースにその加水分解酵母であるセル
ラーゼを作用させた場合、セルラーゼにより生成
するグルコースやセロビオースは一般にセルラー
ゼの糖化反応を阻害する。糖化反応と同時にアル
コール製造用酵母を添加する方式（同時糖化発酵
方式）は添加した酵母が生成するグルコースを消
費するため上記の阻害が解消され、効率よく糖化
反応が進むとともに同時にアルコールをも生成さ
せる優れた方式であるといわれている。このよう
な併行複発酵はUSP3990944またはUSP4019075
に例示の方法に従つて行なえばよい。本発明の実
施例に用いた酵母は、グルコースならびにセロビ
オースを資化利用できるため、上記の阻害がより
解消されさらに効率よく糖化反応が進む。 次に実施例について説明する。 実施例 １ イーストエキス・麦芽エキス寒天培地で活性化
したクロエケラ・アピキユラータIAM4018、ク
ルイベロミセス・セロビオボラスTM193および
キヤンデイダ・ギアマンデイATCC20118をセロ
ビオース60ｇ／、イーストエキス4.5ｇ／お
よびペプトン7.5ｇ／の組成のPH5.5に調整した
培地10mlを含む20ml容量の試験管（内径14mm）に
接種し、28℃で48時間培養した。菌体量およびア
ルコール生成量を第２表に示す。なお同時に対照
として用いたアルコール発酵酵母サツカロミセ
ス・セレビシエATCC20197は上記培地にはまつ
たく生育しなかつた。
ギアマンデイおよびクロエケラ・アピキユラータ
の菌学的性質については、ロツダーらのザ・イー
スト1970年版1059頁、969頁および1150頁に記載
されている。 クルイベロミセス・セロビオボラスTM193菌
株は本発明者らにより分離同定された菌株で以下
の菌学的性質を示す。 (a) 各培地における生育状況 イーストエキス・麦芽エキス液体培地にお
ける所見 25℃で３日間培養した場合の細胞は球形ま
たは楕円形。大きさは２〜5μ×３〜10μ。沈
渣を生じ、培養表面に環を形成する。腎臓形
の子のう胞子を１〜４個形成し、偽菌糸を形
成する。 イーストエキス・麦芽エキス寒天培地にお
ける所見 25℃で３日間培養した細胞は上記の液体培
地での所見と同様である。コロニーは淡褐ク
リーム色で平滑または少ししわがある。鈍光
で扁平ないしやや隆起する。周縁は全緑。 ポテト寒天上でのスライド培養 偽菌糸形成 (b) 子のう胞子の形成 イーストエキス・麦芽エキス寒天培地にて腎
臓形の子のう胞子１〜４個の形成が観察され
た。 (c) 各生理的性質 生育条件：PH3.0〜7.5、温度15〜30℃でよ
く生育する。 硝酸カリを単一の窒素源として生育しな
い。 エチルアミンを単一の窒素源として生育す
る。 ゼラチンを液化しない。 好浸透圧性：NaCl12％で生育する。 カロチノイドを生成しない。 アルブチンを分解する。 ビタミンを要求する。 シクロヘキサミド耐性なし。 (d) 各炭素源の発酵性と資化性 糖の発酵性 Ｄ−グルコース ＋ シヨ糖 ＋ セロビオース ＋ 可溶性デンプン − Ｄ−ガラクトース ＋ 乳 糖 ＋ トレハロース − 麦芽糖 − メリビオース − ラフイノース − 単一炭素源の資化能 Ｄ−キシロース ＋ Ｄ−グルコース ＋ Ｄ−ガラクトース ＋ 麦芽糖 ＋ シヨ糖 ＋ 乳 糖 ＋ メリビオース − セロビオース ＋ トレハロース ＋ ラフイノース − メレジトース − 可溶性デンプン − エタノール ＋ イノシツト − Ｄ−マンニツト ＋ ズルシツト − ロツダーらのザ・イースト1970年版によると本
菌株は多極出芽によつて増殖し、細胞は球形また
は楕円形で、菌糸を形成せず、腎臓形の子のう胞
子を形成することからクルイベロミセス属に属す
るものと考えられる。しかし、該属中にはこれを
同定すべき菌種の記載がない。即ち本菌は該属に
含まれる既知種としては、クルイベロミセス・ラ
クテイスにやや近縁であるが、セルロースの発酵
性、メレジトース資化性、シクロヘキサミド耐性
において明らかに異なる。従つて、本菌はクルイ
ベロミセスに属する新種とみなし、クルイベロミ
セス・セロビオボラス・ノブ・エスピー
（Kluyveromyces cellobiovorus nov.sp）と命名
した。 本発明における微生物の培養には炭素源、窒素
源、無機塩、その他の栄養素を適量含有する培地
を用いる。 炭素源として少なくともキシロースおよび／ま
たはセロビオースを用いるが、その他に本発明で
用いる微生物の資化しうる炭素源、たとえばグル
コース、ガラクトース、シユクロース、マルトー
ス、ラクトース、エタノール、メタノールなどを
用いることができる。 キシロース、セロビオースは純品で用いること
もできるし、木綿、木、稲わら、バガス、麦わ
ら、コーンストーバーなどの農林産物およびその
廃棄物、ならびに新聞紙、ダンボール、雑誌およ
び屑紙のような都市産業廃棄物などα−セルロー
スおよび／またはヘミセルロース含有物の糖化
物、加水分解物などキシロースおよび／またはセ
ロビオース含有物として用いることもできる。糖
化ならびに加水分解には、セルラーゼなどの酵素
処理、硫酸、塩酸、硝酸などの酸処理、その他物
理・化学的処理法など従来公知の方法が応用でき
る。 窒素源としては、尿素、アンモニア、硫酸アン
モニウム、硝酸アンモニウムなどの有機および無
機窒素源、コーンスチープリカー、ペプトン、肉
エキス、酵母エキスなどの天然窒素源などが用い
られる。 無機塩としては、リン酸−カリウム、リン酸二
カリウムなどの燐酸塩、硫酸マグネシウム、硫酸
マンガン、硫酸鉄、硫酸亜鉛などの硫酸塩、塩化
カリウム、塩化ナトリウムなどが用いられる。 その他の栄養素としては、サイアミン塩酸塩、
ｐ−アミノ安息香酸、葉酸、リボフラビン、ビオ
チン、イノシトールなどのビタミン類などが用い
られる。 培養は通常酵母を用いるアルコールの製造にお
ける培養と同様の温度、PH、撹拌条件で行なえば
よい。 酵母を用いたアルコールの製造法として、ゲル
状担体に酵母を固定化したアルコール生成能を有
する固定化酵母を用いる方法も行われているが、
本発明における当該酵母を固定化して用いること
も可能である。ゲル状担体としては例えば寒天、
アルギン酸ソーダ、ポリアクリルアミドゲルおよ
びカラギーナンなど固定化微生物の担体として用
いられるものであるならばいずれでもよい。たと
えば、アルギン酸カルシウムゲルを用いる方法は
Enzyme Microb.Technol、１、183−188（1979）
に、カラゲーナンを用いる方法は化学工場23、26
−30（1980）または特開昭55−165796に例示され
ているのでこれらの方法に従つて行なえばよい。
また固定化酵母を用いるアルコールの製造は回分
法またはカラム法のいずれの方法によつても実施
可能である。 培養液からのアルコールの回収は、通常アルコ
ール発酵液からのアルコールの回収に用いる方法
が応用される。 本発明方法によれば、キシロースやセロビオー
スを炭素源としてアルコールを製造することがで
きるので、糖化や加水分解によつてキシロースや
セロビオースを与えるセルロース、ヘミセルロー
ス含有物、たとえば木綿、木、稲わら、バガス、
麦わら、コーンストーバーなどの農林産物、新聞
紙、ダンボール、雑誌、屑紙などの都市産業廃棄
物などの利用が可能である。 またセルロースにその加水分解酵母であるセル
ラーゼを作用させた場合、セルラーゼにより生成
するグルコースやセロビオースは一般にセルラー
ゼの糖化反応を阻害する。糖化反応と同時にアル
コール製造用酵母を添加する方式（同時糖化発酵
方式）は添加した酵母が生成するグルコースを消
費するため上記の阻害が解消され、効率よく糖化
反応が進むとともに同時にアルコールをも生成さ
せる優れた方式であるといわれている。このよう
な併行複発酵はUSP3990944またはUSP4019075
に例示の方法に従つて行なえばよい。本発明の実
施例に用いた酵母は、グルコースならびにセロビ
オースを資化利用できるため、上記の阻害がより
解消されさらに効率よく糖化反応が進む。 次に実施例について説明する。 実施例 １ イーストエキス・麦芽エキス寒天培地で活性化
したクロエケラ・アピキユラータIAM4018、ク
ルイベロミセス・セロビオボラスTM193および
キヤンデイダ・ギアマンデイATCC20118をセロ
ビオース60ｇ／、イーストエキス4.5ｇ／お
よびペプトン7.5ｇ／の組成のPH5.5に調整した
培地10mlを含む20ml容量の試験管（内径14mm）に
接種し、28℃で48時間培養した。菌体量およびア
ルコール生成量を第２表に示す。なお同時に対照
として用いたアルコール発酵酵母サツカロミセ
ス・セレビシエATCC20197は上記培地にはまつ
たく生育しなかつた。
【表】
た。
実施例 ２ 種菌としてクルイベロミセス・セロビオボラス
TM193、キヤンデイダ・ギアマンデイ
ATCC20118およびキヤンデイダ・トロピカリス
ATCC20175を用い、セロビオースのかわりにキ
シロースを使用する以外は実施例１と同様に培養
した結果を第３表に示した。なお同時に対照とし
て用いたサツカロミセス・セレビシエ
ATCC20197は全く生育しなかつた。
実施例 ２ 種菌としてクルイベロミセス・セロビオボラス
TM193、キヤンデイダ・ギアマンデイ
ATCC20118およびキヤンデイダ・トロピカリス
ATCC20175を用い、セロビオースのかわりにキ
シロースを使用する以外は実施例１と同様に培養
した結果を第３表に示した。なお同時に対照とし
て用いたサツカロミセス・セレビシエ
ATCC20197は全く生育しなかつた。
【表】
実施例 ３
実施例１と同様に活性化したクルイベロミセ
ス・セロビオボラスTM193、サツカロミセス・
セレビシエATCC20197およびキヤンデイダ・ト
ロピカリスATCC20175をグルコース20ｇ／、
キシロース16ｇ／、セロビオース５ｇ／、イ
ーストエキス4.5ｇ／およびペプトン7.5ｇ／
の組成のPH5.5に調整した培地100mlを含む300ml
容量の三角フラスコに接種し、28℃で64時間培養
した。その結果を第４表に示す。対照のサツカロ
ミセス・セレビシエに比して、クルイベロミセ
ス・セロビオボラスおよびキヤンデイダ・トロピ
カリスは64時間の培養でそれぞれ1.48倍および
1.12倍のアルコール生成量を示した。（それぞれ
の最高アルコール生成量での比較）
ス・セロビオボラスTM193、サツカロミセス・
セレビシエATCC20197およびキヤンデイダ・ト
ロピカリスATCC20175をグルコース20ｇ／、
キシロース16ｇ／、セロビオース５ｇ／、イ
ーストエキス4.5ｇ／およびペプトン7.5ｇ／
の組成のPH5.5に調整した培地100mlを含む300ml
容量の三角フラスコに接種し、28℃で64時間培養
した。その結果を第４表に示す。対照のサツカロ
ミセス・セレビシエに比して、クルイベロミセ
ス・セロビオボラスおよびキヤンデイダ・トロピ
カリスは64時間の培養でそれぞれ1.48倍および
1.12倍のアルコール生成量を示した。（それぞれ
の最高アルコール生成量での比較）
【表】
実施例 ４
結晶性セルロース（商品名アビセルPH301旭化
成工業株式会社製）100ｇ／、イーストエキス
4.5ｇ／、ペプトン7.5ｇ／、硫酸マグネシウ
ム0.1ｇ／、リン酸１カリウム３ｇ／、リン
酸２ナトリウム１ｇ／および炭酸カルシウム10
ｇ／の組成のPH5.0に調整した培地80mlを含む
300ml容量の三角フラスコに実施例１と同様に活
性化したクロエケラ・アピキユラータIAM4018
を接種し、市販セルラーゼ（商品名セルラーゼオ
ノズカ、近畿ヤクルト社製）をCMCase活性で35
単位／mlになるよう添加した。このものを28℃で
６日間振盪（220r.p.m.）反応させたのち、糖お
よびアルコールを測定した。 その結果、酵母を接種しなかつたものは６日間
で23ｇ／の糖を生成したのに対し、酵母を接種
したものはアルコールを22ｇ／生成し糖は検出
されなかつた。酵母により22ｇ／のアルコール
が生成することは44ｇ／以上の糖が存在するこ
とになり、酵母無添加の２倍以上の速度でセルロ
ースからの糖化が行われたことになる。 実施例 ５ アルカリ処理ケーンバガスをセルラーゼにより
糖化した糖化液（グルコース51ｇ／、セロビオ
ース９ｇ／、キシロース17ｇ／およびキシロ
ビオース14ｇ／）にイーストエキス4.5ｇ／
およびペプトン7.5ｇ／を添加し、実施例１と
同様に活性化したクルイベロミセス・セロビオボ
ラスTM193およびサツカロミセス・セレビシエ
ATCC20197を接種し実施例１と同様にアルコー
ル発酵を行つた。その結果を第５表に示す。クル
イベロミセス・セロビオボラスは対照のサツカロ
ミセス・セレビシエに比してアルコール収量は約
30％増であつた。
成工業株式会社製）100ｇ／、イーストエキス
4.5ｇ／、ペプトン7.5ｇ／、硫酸マグネシウ
ム0.1ｇ／、リン酸１カリウム３ｇ／、リン
酸２ナトリウム１ｇ／および炭酸カルシウム10
ｇ／の組成のPH5.0に調整した培地80mlを含む
300ml容量の三角フラスコに実施例１と同様に活
性化したクロエケラ・アピキユラータIAM4018
を接種し、市販セルラーゼ（商品名セルラーゼオ
ノズカ、近畿ヤクルト社製）をCMCase活性で35
単位／mlになるよう添加した。このものを28℃で
６日間振盪（220r.p.m.）反応させたのち、糖お
よびアルコールを測定した。 その結果、酵母を接種しなかつたものは６日間
で23ｇ／の糖を生成したのに対し、酵母を接種
したものはアルコールを22ｇ／生成し糖は検出
されなかつた。酵母により22ｇ／のアルコール
が生成することは44ｇ／以上の糖が存在するこ
とになり、酵母無添加の２倍以上の速度でセルロ
ースからの糖化が行われたことになる。 実施例 ５ アルカリ処理ケーンバガスをセルラーゼにより
糖化した糖化液（グルコース51ｇ／、セロビオ
ース９ｇ／、キシロース17ｇ／およびキシロ
ビオース14ｇ／）にイーストエキス4.5ｇ／
およびペプトン7.5ｇ／を添加し、実施例１と
同様に活性化したクルイベロミセス・セロビオボ
ラスTM193およびサツカロミセス・セレビシエ
ATCC20197を接種し実施例１と同様にアルコー
ル発酵を行つた。その結果を第５表に示す。クル
イベロミセス・セロビオボラスは対照のサツカロ
ミセス・セレビシエに比してアルコール収量は約
30％増であつた。
【表】
実施例 ６
5l−ジヤーフアーメンターに実施例５と同様の
バガスの糖化液（グルコース72ｇ／、セロビオ
ース10ｇ／、キシロース38ｇ／およびキシロ
ビオース７ｇ／）３を加え、実施例５と同様
にアルコール発酵を行つた。（撹拌速度300r.p.
m.）クルイベロミセス・セロビオボラス193は対
照のサツカロミセス・セレビシエATCC20197に
比して約35％増のアルコール生成量を示した。 実施例 ７ クルイベロミセス・セロビオボラスTM193を
実施例３と同様の方法で48時間培養し、菌体を取
得した。この湿潤菌体10ｇを２％アルギン酸ソー
ダ溶液100mlに懸濁し、細いノズルの先より１％
塩化カルシウム水溶液中に滴下した。得られた粒
状の固定化酵母ゲル（直径２〜３mm）20mlを内径
2.5cmのカラムに充填し、30℃で、実施例６と同
様の糖化液をカラムの下端から10ml／時間の速度
で通塔し、上端より同じ速度で流出させた。流出
後のアルコール濃度は徐々に上昇し、４日後47
ｇ／に達しその後は同濃度を１ケ月以上維持し
た。 同様の操作をサツカロミセス・セレビシエ
ATCC20197で行つたところアルコール濃度は32
ｇ／以上には上昇しなかつた。
バガスの糖化液（グルコース72ｇ／、セロビオ
ース10ｇ／、キシロース38ｇ／およびキシロ
ビオース７ｇ／）３を加え、実施例５と同様
にアルコール発酵を行つた。（撹拌速度300r.p.
m.）クルイベロミセス・セロビオボラス193は対
照のサツカロミセス・セレビシエATCC20197に
比して約35％増のアルコール生成量を示した。 実施例 ７ クルイベロミセス・セロビオボラスTM193を
実施例３と同様の方法で48時間培養し、菌体を取
得した。この湿潤菌体10ｇを２％アルギン酸ソー
ダ溶液100mlに懸濁し、細いノズルの先より１％
塩化カルシウム水溶液中に滴下した。得られた粒
状の固定化酵母ゲル（直径２〜３mm）20mlを内径
2.5cmのカラムに充填し、30℃で、実施例６と同
様の糖化液をカラムの下端から10ml／時間の速度
で通塔し、上端より同じ速度で流出させた。流出
後のアルコール濃度は徐々に上昇し、４日後47
ｇ／に達しその後は同濃度を１ケ月以上維持し
た。 同様の操作をサツカロミセス・セレビシエ
ATCC20197で行つたところアルコール濃度は32
ｇ／以上には上昇しなかつた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ クルイベロミセス属またはクロエケラ属に属
し、キシロースおよび／またはセロビオースを資
化してアルコールを生成する能力を有する酵母を
培地に培養することを特徴とする発酵法によるア
ルコールの製造法。 ２ 該微生物がクルイベロミセス・セロビオボラ
スおよびクロエケラ・アピキユラータから選ばれ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
方法。 ３ 該培地に用いる炭素源が、キシロース、セロ
ビオースおよびセルロースまたはヘミセルロース
含有物の加水分解物から選ばれる一種以上である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方
法。 ４ 該セルロースまたはヘミセルロースが木綿、
木、稲わら、バガス、麦わら、コーンストーバー
および紙から選ばれる一種以上から由来すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56125254A JPS5828289A (ja) | 1981-08-12 | 1981-08-12 | 発酵法によるアルコ−ルの製造法 |
| AU87027/82A AU555816B2 (en) | 1981-08-12 | 1982-08-10 | Alcohol production; fermentation of cellulosic material |
| US06/406,987 US4472501A (en) | 1981-08-12 | 1982-08-10 | Process for manufacturing alcohol by fermentation |
| GB08223164A GB2104915B (en) | 1981-08-12 | 1982-08-11 | Process for the production of alcohol by the fermentation of xylose and/or cellobiose |
| CA000409203A CA1203186A (en) | 1981-08-12 | 1982-08-11 | Process for manufacturing alcohol by fermentation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56125254A JPS5828289A (ja) | 1981-08-12 | 1981-08-12 | 発酵法によるアルコ−ルの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5828289A JPS5828289A (ja) | 1983-02-19 |
| JPH0344758B2 true JPH0344758B2 (ja) | 1991-07-08 |
Family
ID=14905552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56125254A Granted JPS5828289A (ja) | 1981-08-12 | 1981-08-12 | 発酵法によるアルコ−ルの製造法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4472501A (ja) |
| JP (1) | JPS5828289A (ja) |
| AU (1) | AU555816B2 (ja) |
| CA (1) | CA1203186A (ja) |
| GB (1) | GB2104915B (ja) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE435627B (sv) * | 1983-05-09 | 1984-10-08 | Alfa Laval Ab | Forfarande for framstellning av etanol genom fermentering av en substans, innehallande xylos, med jest av arterna pichia stipitis, p. segobiensis eller candida shehatae |
| JPS60255834A (ja) * | 1984-05-31 | 1985-12-17 | Idemitsu Petrochem Co Ltd | ポリプロピレン樹脂発泡体の製造方法 |
| US4663284A (en) * | 1984-09-14 | 1987-05-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture | Process for enhanced fermentation of xylose to ethanol |
| US4840903A (en) * | 1985-08-08 | 1989-06-20 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Process for producing ethanol from plant biomass using the fungus paecilomyces sp. |
| FR2652589B1 (fr) * | 1989-10-04 | 1995-02-17 | Roquette Freres | Procede de fabrication de xylitol et de produits riches en xylitol. |
| US5100791A (en) * | 1991-01-16 | 1992-03-31 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Simultaneous saccharification and fermentation (SSF) using cellobiose fermenting yeast Brettanomyces custersii |
| US5372939A (en) * | 1991-03-21 | 1994-12-13 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Combined enzyme mediated fermentation of cellulous and xylose to ethanol by Schizosaccharoyces pombe, cellulase, β-glucosidase, and xylose isomerase |
| US5348871A (en) * | 1992-05-15 | 1994-09-20 | Martin Marietta Energy Systems, Inc. | Process for converting cellulosic materials into fuels and chemicals |
| US20040005674A1 (en) * | 2002-04-30 | 2004-01-08 | Athenix Corporation | Methods for enzymatic hydrolysis of lignocellulose |
| US7815741B2 (en) | 2006-11-03 | 2010-10-19 | Olson David A | Reactor pump for catalyzed hydrolytic splitting of cellulose |
| US7815876B2 (en) | 2006-11-03 | 2010-10-19 | Olson David A | Reactor pump for catalyzed hydrolytic splitting of cellulose |
| JP5279061B2 (ja) * | 2007-02-09 | 2013-09-04 | Ｂｉｏ−ｅｎｅｒｇｙ株式会社 | エタノールの製造方法 |
| RU2359035C2 (ru) * | 2007-07-25 | 2009-06-20 | Магомед-Загир Вагабович Вагабов | Способ получения этилового спирта из топинамбура |
| MY157137A (en) | 2007-11-30 | 2016-05-13 | Toyota Motor Co Ltd | Ethanol production process and yeast for ethanol production |
| CN103201395B (zh) | 2010-06-26 | 2016-03-02 | 威尔迪亚有限公司 | 糖混合物及其生产和使用方法 |
| IL206678A0 (en) | 2010-06-28 | 2010-12-30 | Hcl Cleantech Ltd | A method for the production of fermentable sugars |
| IL207945A0 (en) | 2010-09-02 | 2010-12-30 | Robert Jansen | Method for the production of carbohydrates |
| WO2012137201A1 (en) | 2011-04-07 | 2012-10-11 | Hcl Cleantech Ltd. | Lignocellulose conversion processes and products |
| WO2013055785A1 (en) | 2011-10-10 | 2013-04-18 | Virdia Ltd | Sugar compositions |
| JP5715930B2 (ja) * | 2011-11-01 | 2015-05-13 | コスモ石油株式会社 | 新規酵母及びこれを用いたエタノールの生産方法 |
| EP2878614A1 (en) | 2012-05-03 | 2015-06-03 | Virdia Ltd. | Methods for treating lignocellulosic materials |
| WO2016088274A1 (ja) * | 2014-12-05 | 2016-06-09 | 本田技研工業株式会社 | 高効率エタノール発酵菌 |
| US11078548B2 (en) | 2015-01-07 | 2021-08-03 | Virdia, Llc | Method for producing xylitol by fermentation |
| BR112017025322A8 (pt) | 2015-05-27 | 2022-08-23 | Virdia Inc | Processos integrados para recuperação de hidrolisato celulósico após hidrólise de polpa de celulose |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3619369A (en) * | 1968-10-31 | 1971-11-09 | Noda Inst For Scientific Res | Process for producing xylitol by fermentation |
| US4220721A (en) * | 1979-04-27 | 1980-09-02 | University Of Arkansas Foundation | Method for enzyme reutilization |
| US4350765A (en) * | 1979-06-13 | 1982-09-21 | Tanabe Seiyaku Co., Ltd. | Method for producing ethanol with immobilized microorganism |
| US4292406A (en) * | 1979-09-11 | 1981-09-29 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Anaerobic thermophilic culture system |
| US4490468A (en) * | 1980-04-23 | 1984-12-25 | Purdue Research Foundation | Production of ethanol by yeast using xylulose |
| US4355108A (en) * | 1980-05-22 | 1982-10-19 | The Curators Of The University Of Missouri | Ethanol production with an immobilized cell reactor |
| US4368268A (en) * | 1981-05-15 | 1983-01-11 | Purdue Research Foundation | Direct fermentation of D-xylose to ethanol by a xylose-fermenting yeast mutant |
-
1981
- 1981-08-12 JP JP56125254A patent/JPS5828289A/ja active Granted
-
1982
- 1982-08-10 US US06/406,987 patent/US4472501A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-08-10 AU AU87027/82A patent/AU555816B2/en not_active Ceased
- 1982-08-11 GB GB08223164A patent/GB2104915B/en not_active Expired
- 1982-08-11 CA CA000409203A patent/CA1203186A/en not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| BIOTECHNOL LETT=1981 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2104915B (en) | 1985-08-14 |
| AU555816B2 (en) | 1986-10-09 |
| GB2104915A (en) | 1983-03-16 |
| AU8702782A (en) | 1983-05-12 |
| JPS5828289A (ja) | 1983-02-19 |
| CA1203186A (en) | 1986-04-15 |
| US4472501A (en) | 1984-09-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0344758B2 (ja) | ||
| US3990944A (en) | Manufacture of alcohol from cellulosic materials using plural ferments | |
| Grote et al. | Continuous ethanol production by immobilized cells of Zymomonas mobilis | |
| CN102559506B (zh) | 一种草酸青霉菌及其应用 | |
| US4591560A (en) | Process for saccharification of starch using enzyme produced by fungus belonging to genus Chalara | |
| CA1120875A (en) | Method for ethanol fermentation | |
| US4701414A (en) | Method for producing ethanol from xylose-containing substance | |
| FR2671560A1 (fr) | Procede de saccharification et de fermentation simultanees pour la production d'ethanol utilisant la levure brettanomyces custersii (cbs 5512) fermentant le cellobiose. | |
| CN115637278A (zh) | 出芽短梗霉在发酵生产普鲁兰多糖中的应用 | |
| Wilson et al. | Schwanniomyces: SCP and ethanol from starch | |
| US4359534A (en) | Conversion of D-xylose to ethanol by the yeast Pachysolen tannophilus | |
| US4376167A (en) | Hydrolysis of raffinose by alpha-galactoxidase | |
| US4224410A (en) | Method for ethanol fermentation | |
| Sakai et al. | Use of protoplast fusion for the development of rapid starch-fermenting strains of Saccharomyces diastaticus | |
| JPS6342690A (ja) | 高温発酵性酵母によるエタノ−ルの製造法 | |
| ELEGADO et al. | Selection of raw-starch digestive glucoamylase-producing Rhizopus strain | |
| JPH0358715B2 (ja) | ||
| He et al. | Ethanol production by mixed-cultures of Paenibacillus sp. and Zymomonas mobilis using the raw starchy material from sweet potato | |
| Amin et al. | Comparative study of D-xylose conversion to ethanol by immobilized growing or non-growing cells of the yeast Pachysolen tannophilus | |
| Patil et al. | Novel supplements enhance the ethanol production in cane molasses fermentation by recycling yeast cell | |
| US2557078A (en) | Enzyme production | |
| Love et al. | Ethanol production at 45 C using preparations of Kluyveromyces marxianus IMB3 immobilized in calcium alginate and kissiris | |
| Willetts | Butane 2, 3-diol production by immobilized Aeromonas hydrophila | |
| CA1073379A (en) | Method of obtaining ethanol by the utilization of unicellular green algae | |
| CA1055861A (en) | Manufacture of alcohol from cellulosic materials |