JPS58129985A - 混合培養によるアルコ−ルの連続製造法 - Google Patents
混合培養によるアルコ−ルの連続製造法Info
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- JPS58129985A JPS58129985A JP57011296A JP1129682A JPS58129985A JP S58129985 A JPS58129985 A JP S58129985A JP 57011296 A JP57011296 A JP 57011296A JP 1129682 A JP1129682 A JP 1129682A JP S58129985 A JPS58129985 A JP S58129985A
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- Japan
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- alcohol
- fermentation
- fermenting
- solution
- yeast
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- 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
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は混合培養によるアルコールの連続製造法に関す
る。
る。
近年石油代替エネルギーとして、石油化学によらずに得
られる醗酵アルコールが脚光を浴びている。これはさと
うきびやこれから採った糖蜜、さつまいも、じゃがいも
、とうもろこし等のセルロース質ないしはでん粉質を原
料とじてこれらを菌体の作用によって醗酵させて製造す
る。この方法では、アルコールの生産性は菌体濃度に依
存すると考えられている。そのため菌体濃度゛を高める
ために、菌体を循環させる方法や、酵母を多糖系物質中
に包括させるいわゆる固定化増殖菌体法等が開発されつ
つある。しか′し前者の場合、菌体を濃縮分離するのに
用いる抄 遠心分離器が、培養液中に存在する固定物によって目詰
まりないしはノズル詰まりをきたし、菌体の循環が次第
に困難になる。そのため遠心分離器を定期的に洗浄して
やる必要があり、作業がはなはだ面倒になる。また後者
の場合には、工業的規模で大量生産するに゛・は、技術
的に解決困難な問題が多い。
られる醗酵アルコールが脚光を浴びている。これはさと
うきびやこれから採った糖蜜、さつまいも、じゃがいも
、とうもろこし等のセルロース質ないしはでん粉質を原
料とじてこれらを菌体の作用によって醗酵させて製造す
る。この方法では、アルコールの生産性は菌体濃度に依
存すると考えられている。そのため菌体濃度゛を高める
ために、菌体を循環させる方法や、酵母を多糖系物質中
に包括させるいわゆる固定化増殖菌体法等が開発されつ
つある。しか′し前者の場合、菌体を濃縮分離するのに
用いる抄 遠心分離器が、培養液中に存在する固定物によって目詰
まりないしはノズル詰まりをきたし、菌体の循環が次第
に困難になる。そのため遠心分離器を定期的に洗浄して
やる必要があり、作業がはなはだ面倒になる。また後者
の場合には、工業的規模で大量生産するに゛・は、技術
的に解決困難な問題が多い。
本発明者らは、このような実情に鑑み、醗酵槽内の菌体
濃度を高めるべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成
するに至った。
濃度を高めるべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成
するに至った。
この発明によるアルコールの製造法は１アルコール醗酵
能を有゛する細菌と固定化酵母とを一つの流動層型醗酵
装置において培養することを特徴とする混合培養による
アルコール連続製造法である。
能を有゛する細菌と固定化酵母とを一つの流動層型醗酵
装置において培養することを特徴とする混合培養による
アルコール連続製造法である。
醗酵装置として流動層型のものを用いる理由は、固定化
酵母の破砕を防止できるからである。
酵母の破砕を防止できるからである。
アルコール醗酵能を有する細菌としては、ザイモモナス
・モービリス（Ｚｙｍｏｍｏｎａｓ ｍｏｂｉｌｉｓ）
が
好ましく用いられる。この細菌はケーン
（Ｑａｎｅ ）・ジュースや廃糖蜜中に含まれる醗酵性
糖のうチ、シュクロース、グルコース、フラクトースを
醗酵させて、アルコールを生Ｊ＆する。アルコール醗酵
能を有する細菌は上記細菌に限定されない０流動層型醗
酵装置でアルコール醗酵能を有する細菌を流動下に培養
することにより、槽内の菌体濃度を高めて、上記醗酵性
糖からのアルコールの生産性を向上させることができる
。
・モービリス（Ｚｙｍｏｍｏｎａｓ ｍｏｂｉｌｉｓ）
が
好ましく用いられる。この細菌はケーン
（Ｑａｎｅ ）・ジュースや廃糖蜜中に含まれる醗酵性
糖のうチ、シュクロース、グルコース、フラクトースを
醗酵させて、アルコールを生Ｊ＆する。アルコール醗酵
能を有する細菌は上記細菌に限定されない０流動層型醗
酵装置でアルコール醗酵能を有する細菌を流動下に培養
することにより、槽内の菌体濃度を高めて、上記醗酵性
糖からのアルコールの生産性を向上させることができる
。
固定化酵母はアルコール醗酵能を有するものであればよ
く、とりわけサツカロマイセス（Ｓ＆ン酸ソーダ、Ｋ・
カラギーナン等で常法にヨリ包括されることにより固定
化されたものである。
く、とりわけサツカロマイセス（Ｓ＆ン酸ソーダ、Ｋ・
カラギーナン等で常法にヨリ包括されることにより固定
化されたものである。
そして同醗酵装置で固定化酵母を前記細菌とともに流動
下に培養することによって、醗酵性糖のうち前記細菌に
よって醗酵されなかった未反応の醗酵性糖を醗酵させて
、アルコールを生成 １し、糖からのアルコー
ル醗酵収率を向上させることができる。
下に培養することによって、醗酵性糖のうち前記細菌に
よって醗酵されなかった未反応の醗酵性糖を醗酵させて
、アルコールを生成 １し、糖からのアルコー
ル醗酵収率を向上させることができる。
この発明によるアルコール製造法は以上のとおり構成さ
れているので、つぎのような効果が奏される。
れているので、つぎのような効果が奏される。
（１）醗酵装置として流動層型のものを用いるので、固
定化酵母の破砕を防止できる。
定化酵母の破砕を防止できる。
（２） 固定化酵母を流動化させるので、原料中の固
形物による閉塞のおそれがない上に、細菌によって醗酵
されなかった未反応の醗酵性糖を酵母によって醗酵させ
ることができ、その結果醗酵収率を大幅に向上させるこ
とができる。
形物による閉塞のおそれがない上に、細菌によって醗酵
されなかった未反応の醗酵性糖を酵母によって醗酵させ
ることができ、その結果醗酵収率を大幅に向上させるこ
とができる。
（３） 原料培地は高度に清澄なものではなくてもよ
い。
い。
比較例１
静置培養用の醗酵槽を用い、微生物としてサツカロマイ
セス・ホルモセンシス（Ｓａｃａｈａｒｏｍｙｏｅｓｆ
ｏｒｍｏａθｎ５ｉｓ ）工ＰＯ寄託第０２１６号（以
下、微生物Ａと称する）を用い、醗酵原料として滅菌済
の５倍希釈ケーン廃糖蜜培地（酵母エキス：３ｆｌ／ｌ
、（ＮＨ４）２ＳＯ４： Ｉｆ／１１ｘＨ２ｐｏａ：Ｉ
ｇ／／およびＭｇＯ１！２・６Ｈｇｏ：０．５ｇ／／を
含む）を用い、醗酵温度′３０℃における回分醗酵を行
ない、醗酵特性を経時的に調べた。
セス・ホルモセンシス（Ｓａｃａｈａｒｏｍｙｏｅｓｆ
ｏｒｍｏａθｎ５ｉｓ ）工ＰＯ寄託第０２１６号（以
下、微生物Ａと称する）を用い、醗酵原料として滅菌済
の５倍希釈ケーン廃糖蜜培地（酵母エキス：３ｆｌ／ｌ
、（ＮＨ４）２ＳＯ４： Ｉｆ／１１ｘＨ２ｐｏａ：Ｉ
ｇ／／およびＭｇＯ１！２・６Ｈｇｏ：０．５ｇ／／を
含む）を用い、醗酵温度′３０℃における回分醗酵を行
ない、醗酵特性を経時的に調べた。
上記微生物の代わりに、協和醗酵社製パン酵母（以下、
微生物Ｂと称する）、ザイモモナス・モービリスエＦａ
寄託第１３７５６号（以下、微生物０と称する）および
ザイモモナス・モーヒＩＪ スＡ Ｔ Ｇ Ｏ寄託第１
０９８８号（以下、微生物りと称する）を用いて、それ
ぞれ上記操作を繰返した。
微生物Ｂと称する）、ザイモモナス・モービリスエＦａ
寄託第１３７５６号（以下、微生物０と称する）および
ザイモモナス・モーヒＩＪ スＡ Ｔ Ｇ Ｏ寄託第１
０９８８号（以下、微生物りと称する）を用いて、それ
ぞれ上記操作を繰返した。
各微生物について、静置培養時間とエタノール濃度の関
係を第１図に示す。同図かられかるヨウニ、アルコール
醗酵能については微生物Ａが最もすぐれ（２日目で約５
５ｇ／ｌ）、つぎが微生物Ｂであり、微生物ＣおよびＤ
では４日目においてもアルコール濃度は約４０９／ｌに
すぎなかった。
係を第１図に示す。同図かられかるヨウニ、アルコール
醗酵能については微生物Ａが最もすぐれ（２日目で約５
５ｇ／ｌ）、つぎが微生物Ｂであり、微生物ＣおよびＤ
では４日目においてもアルコール濃度は約４０９／ｌに
すぎなかった。
比較例２
第２図に示すアルコール醗酵装置を用いた。
これは実容積０．７１のガラス製流動層型醗酵槽（１）
を主体とし、温度制御およびｐＨ制御できるように構成
されている。そして醗酵原料はポンプ（２）によって同
種（１）の底部に供給され）反応液はポンプ（３）で同
種の頂部から底部に戻され、槽頂の担体沈降部（４）か
ら流出するようになっている。この醗酵装置にアルギン
酸ソーダで包括しｔ、−固ｆｆｌ 化酵母サツカロマイ
セス・ホルモセンシス（Ｓａｏｏｈａｒｏｍｙｏｅｓ
ｆｏｒｍｏｇｅｎｓｉｅ ）工ＦＯ寄託第２０１６号を
、培地に対して約５ ｖｏｌ！％に々るように充填し、
醗酵原料として比較例１で用いたのと同じ滅菌済の５倍
希釈ケーン廃糖蜜培地を、流量０．０３５１！／ｈで醗
酵槽（１）に連続供給し、温度３０℃およびｐＨ５の醗
酵条件下に□連続醗酵を行なった。
を主体とし、温度制御およびｐＨ制御できるように構成
されている。そして醗酵原料はポンプ（２）によって同
種（１）の底部に供給され）反応液はポンプ（３）で同
種の頂部から底部に戻され、槽頂の担体沈降部（４）か
ら流出するようになっている。この醗酵装置にアルギン
酸ソーダで包括しｔ、−固ｆｆｌ 化酵母サツカロマイ
セス・ホルモセンシス（Ｓａｏｏｈａｒｏｍｙｏｅｓ
ｆｏｒｍｏｇｅｎｓｉｅ ）工ＦＯ寄託第２０１６号を
、培地に対して約５ ｖｏｌ！％に々るように充填し、
醗酵原料として比較例１で用いたのと同じ滅菌済の５倍
希釈ケーン廃糖蜜培地を、流量０．０３５１！／ｈで醗
酵槽（１）に連続供給し、温度３０℃およびｐＨ５の醗
酵条件下に□連続醗酵を行なった。
反応後の流出反応液中のエタノール濃度は、回分醗酵（
比較例１）の場合とほぼ等しく、約５５１／／ｌであっ
た。
比較例１）の場合とほぼ等しく、約５５１／／ｌであっ
た。
実施例
第２図に示すアルコール連続醗酵装置を用い、醗酵槽（
１）にザイモモナス拳モービリスＡＴＯＯ寄託第１０９
８８号の：、前種培養液４００ｍｌを加え、さらにアル
ギン酸ソーダで包括した固定化酵母サツ力ロフィ七ス・
ホルモセンシス（Ｓａｃａｈａｒｏｍｙｏｅｓｆｏｒｍ
ｏｓｅｎｓｉｓ ）工ＦＯ寄託第０２１６号を培地に対
して５ ｖｏｌ！μこなるように加え、これらを混合培
養した。ついで、醗酵原料として比較例１で用いたのと
同じ滅菌済の５倍希釈ケーン廃糖蜜培地を原料希釈率（
−原料供給流量／醗酵槽全実容積）＝０．０５ｈτｊｊ
で醗酵槽（１）に連続供給して、ｐＨ５で温度３０℃の
醗酵条件下に連続醗酵を行なった。流出反応液中のエタ
ノール濃度は６３９／ｌであった。
１）にザイモモナス拳モービリスＡＴＯＯ寄託第１０９
８８号の：、前種培養液４００ｍｌを加え、さらにアル
ギン酸ソーダで包括した固定化酵母サツ力ロフィ七ス・
ホルモセンシス（Ｓａｃａｈａｒｏｍｙｏｅｓｆｏｒｍ
ｏｓｅｎｓｉｓ ）工ＦＯ寄託第０２１６号を培地に対
して５ ｖｏｌ！μこなるように加え、これらを混合培
養した。ついで、醗酵原料として比較例１で用いたのと
同じ滅菌済の５倍希釈ケーン廃糖蜜培地を原料希釈率（
−原料供給流量／醗酵槽全実容積）＝０．０５ｈτｊｊ
で醗酵槽（１）に連続供給して、ｐＨ５で温度３０℃の
醗酵条件下に連続醗酵を行なった。流出反応液中のエタ
ノール濃度は６３９／ｌであった。
つぎに希釈率を０．０５ｈ−１から０．１ ｈ−１，０
゜１５ｈ−１および０．２５ｈ−１に段階的に上げて、
各流量におけるエタノール濃度を測定した。原料希釈率
とアルコール生産性の関係を第３図に示す。同図かられ
かるように、アルコール生産性は希釈率に比例し、希釈
率０．２５ ｈ ではアルコール生産性は約１６９７
１・ｈという高い値となった。また流出反応液のエタノ
ール濃度はほとんど変化しなかった。
゜１５ｈ−１および０．２５ｈ−１に段階的に上げて、
各流量におけるエタノール濃度を測定した。原料希釈率
とアルコール生産性の関係を第３図に示す。同図かられ
かるように、アルコール生産性は希釈率に比例し、希釈
率０．２５ ｈ ではアルコール生産性は約１６９７
１・ｈという高い値となった。また流出反応液のエタノ
ール濃度はほとんど変化しなかった。
以上の如く、流動層型醗酵装置を用い、ザイモモナス舎
モービリスと固定化酵母を混合培養することにより、高
い醗酵収率と高いアルコール生産性を得ることができた
。
モービリスと固定化酵母を混合培養することにより、高
い醗酵収率と高いアルコール生産性を得ることができた
。
第１図は回分醗酵による各種微生物についての培養時間
とエタノール濃度の関係を示すグラフ、第２図は実施例
で用いた醗酵装置の概略図、第３図は実施例における原
料希釈率とアルコール生産性の関係を示すグラフである
。 （１）・・・流動層型醗酵槽。 以 上 第１１ 第２図 第３図 −Ｆ＋７６−
とエタノール濃度の関係を示すグラフ、第２図は実施例
で用いた醗酵装置の概略図、第３図は実施例における原
料希釈率とアルコール生産性の関係を示すグラフである
。 （１）・・・流動層型醗酵槽。 以 上 第１１ 第２図 第３図 −Ｆ＋７６−
Claims (1)
- アルコール醗酵能を有する細菌と固定化酵母を一つの流
動層型醗酵装置において培養することを特徴とする混合
培養によるアルコールの連続製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57011296A JPS58129985A (ja) | 1982-01-26 | 1982-01-26 | 混合培養によるアルコ−ルの連続製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57011296A JPS58129985A (ja) | 1982-01-26 | 1982-01-26 | 混合培養によるアルコ−ルの連続製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58129985A true JPS58129985A (ja) | 1983-08-03 |
| JPS6136916B2 JPS6136916B2 (ja) | 1986-08-21 |
Family
ID=11774028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57011296A Granted JPS58129985A (ja) | 1982-01-26 | 1982-01-26 | 混合培養によるアルコ−ルの連続製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58129985A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988000616A1 (en) * | 1986-07-17 | 1988-01-28 | University Of Queensland | Conversion of fermentable carbohydrates to ethanol using mixed cultures of zymomonas mobilis and yeast |
-
1982
- 1982-01-26 JP JP57011296A patent/JPS58129985A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988000616A1 (en) * | 1986-07-17 | 1988-01-28 | University Of Queensland | Conversion of fermentable carbohydrates to ethanol using mixed cultures of zymomonas mobilis and yeast |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6136916B2 (ja) | 1986-08-21 |
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