JPS58129986A - 醗酵によるアルコ−ルの連続製造法 - Google Patents
醗酵によるアルコ−ルの連続製造法Info
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- JPS58129986A JPS58129986A JP57012052A JP1205282A JPS58129986A JP S58129986 A JPS58129986 A JP S58129986A JP 57012052 A JP57012052 A JP 57012052A JP 1205282 A JP1205282 A JP 1205282A JP S58129986 A JPS58129986 A JP S58129986A
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- fermentation
- fermenting
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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
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】
本発明は醗酵によるアルコールの連続製造法に関する。
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
料とし、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。←廷に苺曙−゛ 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遠心分離器が、培養液中に存在す
る固形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、作業かはなは
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
料とし、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。←廷に苺曙−゛ 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遠心分離器が、培養液中に存在す
る固形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、作業かはなは
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、流動層型醗酵装
置２基を直列に配し、前段で担体に付着したアルコール
醗酵能を有する細菌を培養するとともに、後段で凝集性
酵母を培養することを特徴とする醗酵によるアルコール
の連続製造法である。
置２基を直列に配し、前段で担体に付着したアルコール
醗酵能を有する細菌を培養するとともに、後段で凝集性
酵母を培養することを特徴とする醗酵によるアルコール
の連続製造法である。
前後２基の醗酵槽として流動層型のものを用いる理由は
、担体に付着した菌体を流動化させるための動力が節減
でき、また担体の摩耗が防止できるからである。
、担体に付着した菌体を流動化させるための動力が節減
でき、また担体の摩耗が防止できるからである。
前段において、菌体付着用の担体としては、粉砕ヒル石
、活性炭、ゼオライト等が、担体の流動性の点から好ま
しく用いられる。アルコール醗酵能を有する細菌として
は、サイモモナス・モ１ビリス（Ｚｙｍｏｍｏｏａａ
ｍｏｂｉｌｉｓ ）が、担体゛への優れた自然付着性を
有するため好ましく用いられる。この細菌はケーン（ｃ
ａｎｅ ） ＠ジュースや廃糖蜜中に含まれる醗酵性糖
のうち、シュクロース、グルコース、フラクトースヲ醗
酵させて、アルコールを生成する。アルコール醗酵能を
有する細菌は、自然付着性のよいものであレバよく、上
記細菌に限定されない。前段で担体付着菌体を培養する
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。
、活性炭、ゼオライト等が、担体の流動性の点から好ま
しく用いられる。アルコール醗酵能を有する細菌として
は、サイモモナス・モ１ビリス（Ｚｙｍｏｍｏｏａａ
ｍｏｂｉｌｉｓ ）が、担体゛への優れた自然付着性を
有するため好ましく用いられる。この細菌はケーン（ｃ
ａｎｅ ） ＠ジュースや廃糖蜜中に含まれる醗酵性糖
のうち、シュクロース、グルコース、フラクトースヲ醗
酵させて、アルコールを生成する。アルコール醗酵能を
有する細菌は、自然付着性のよいものであレバよく、上
記細菌に限定されない。前段で担体付着菌体を培養する
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。
後段において、凝集性酵母は、凝集性およびアルコール
醗酵能を有するものであればよく、とりわけサッカ１マ
イセス（Ｓａｃｅｈａｒｏｍｙｃｅｓ ’） 属のもの
が好んで用いられる。後段で凝集性酵母を培養すること
によって、醗酵性糖のうち前段で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。
醗酵能を有するものであればよく、とりわけサッカ１マ
イセス（Ｓａｃｅｈａｒｏｍｙｃｅｓ ’） 属のもの
が好んで用いられる。後段で凝集性酵母を培養すること
によって、醗酵性糖のうち前段で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、つきのような効果か奏される。
れているので、つきのような効果か奏される。
（１） 前段２基の醗酵槽としていずれも流動層型の
ものを用いるので、担体に付着した菌体を流動化させる
ための動力が節減でき、また担体の摩耗が防止できる。
ものを用いるので、担体に付着した菌体を流動化させる
ための動力が節減でき、また担体の摩耗が防止できる。
（２） 前段では、菌体を付着するための相体を用い
るので、菌体の付着し得る固体表面積を大きくして、槽
内の菌体濃度を高めることができ、その結果アルコール
の生産性を大幅に向上させることができる。
るので、菌体の付着し得る固体表面積を大きくして、槽
内の菌体濃度を高めることができ、その結果アルコール
の生産性を大幅に向上させることができる。
（３） 後段では凝集性酵母を培養するので、前段で
醗酵されなかった未反応の醗酵性糖を酵母。
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かできる。
幅に向上させることかできる。
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（Ｓａｃｅｈａｒｏｍｙｃｅｓｆ
ｏｒｍｏｓｅｎａｉｓ ） Ｉ Ｆ Ｏ寄託第０２１
６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：３
９／ｌ、（ＮＨ４）２ＳＯ４：Ｉ９／Ｊ、ＫＨ２ＰＯ４
： １９／ｌおよびＭｇＣｌ２・６Ｈ２０：０．５グ／
ｌ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（Ｓａｃｅｈａｒｏｍｙｃｅｓｆ
ｏｒｍｏｓｅｎａｉｓ ） Ｉ Ｆ Ｏ寄託第０２１
６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：３
９／ｌ、（ＮＨ４）２ＳＯ４：Ｉ９／Ｊ、ＫＨ２ＰＯ４
： １９／ｌおよびＭｇＣｌ２・６Ｈ２０：０．５グ／
ｌ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／ｓ６ン酵母（以
下、微生物Ｂと称する）、サイモモナス・モービリスＩ
ＦＯ寄託第１３７５６号（以下、微生物Ｃと称する）お
よびサイモモナス・モービリスＡＴＣＣ寄託第１０９８
８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。
下、微生物Ｂと称する）、サイモモナス・モービリスＩ
ＦＯ寄託第１３７５６号（以下、微生物Ｃと称する）お
よびサイモモナス・モービリスＡＴＣＣ寄託第１０９８
８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。同図かられかるように、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
５Ｐ／Ｖ）、つきが微生物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 ニすぎなかった。
係を第１図に示す。同図かられかるように、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
５Ｐ／Ｖ）、つきが微生物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 ニすぎなかった。
比較例２
第４図に示すアルコール醗酵装置１基を用いた。これは
実容積０７１！のガラス製流動層型醗酵槽０１）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０りによって両槽ａＤの
底部に供給され、反応液はポンプ側で両槽の頂部から底
部に貢され、槽頂の担体沈降部０４１から流出するよう
になっている。この醗酵装置において凝集性の協和醗酵
社製パン酵母を培養し、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（ｒＩＩ 糖蜜培地を、流量０．０３５／／ｈで醗酵検相に連続供
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。
実容積０７１！のガラス製流動層型醗酵槽０１）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０りによって両槽ａＤの
底部に供給され、反応液はポンプ側で両槽の頂部から底
部に貢され、槽頂の担体沈降部０４１から流出するよう
になっている。この醗酵装置において凝集性の協和醗酵
社製パン酵母を培養し、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（ｒＩＩ 糖蜜培地を、流量０．０３５／／ｈで醗酵検相に連続供
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５８ｉｉ’／Ｖであ
った。
比較例１）の場合とほぼ等しく、約５８ｉｉ’／Ｖであ
った。
実施例
第２図に示すわｉ止＝アルコール連続醗酵装のガラス製
流動層型醗酵槽ｆｉｌ ＋２１からなり、これら槽ｆｉ
＋ １２１は温度およびｐＨを至適値に制御できるよう
に構成されている。そして醗酵原料はポンプ（３）で前
段槽（１）に供給されて、ポンプ（４）で両槽（１）内
を循環させられ、ついで反応液はポンプ（５）で前段槽
（１）から後段分量嚇槽（２１に送られ、ポンプ（６１
て両槽（２）内を循環させられるようになっている。
流動層型醗酵槽ｆｉｌ ＋２１からなり、これら槽ｆｉ
＋ １２１は温度およびｐＨを至適値に制御できるよう
に構成されている。そして醗酵原料はポンプ（３）で前
段槽（１）に供給されて、ポンプ（４）で両槽（１）内
を循環させられ、ついで反応液はポンプ（５）で前段槽
（１）から後段分量嚇槽（２１に送られ、ポンプ（６１
て両槽（２）内を循環させられるようになっている。
グルコース １００ｙ／Ｖ酵母エキス
３９／１ＫＨ２ＰＯ４１り／１ （ＮＨ４）２ＳＯ４１グ／１ ＭｇＣ／２・６Ｈ２００，５ｆＪ／１ 消泡剤 （来夏シリコン社製） ０．３１ｉ’
、Ｑ’からなる培地を前段槽（１）に４００ｍ７１後段
槽（２１に６００１ｒＬＩ！ それぞれ充填し、さら
に前段槽に加熱処理した粉砕ヒル石（６０〜８０メツシ
。
３９／１ＫＨ２ＰＯ４１り／１ （ＮＨ４）２ＳＯ４１グ／１ ＭｇＣ／２・６Ｈ２００，５ｆＪ／１ 消泡剤 （来夏シリコン社製） ０．３１ｉ’
、Ｑ’からなる培地を前段槽（１）に４００ｍ７１後段
槽（２１に６００１ｒＬＩ！ それぞれ充填し、さら
に前段槽に加熱処理した粉砕ヒル石（６０〜８０メツシ
。
ユ）を５ ｗ ｔ ／ ｖ ｏ ｌ：％になるように加
え、上記培地を加熱滅菌処理した。ついで上記培地を用
いて培養したサイモモナス・モービリスＡＴＣＣ寄託第
１０９８８号の培養液１００ｍＪを前段槽（１）に加え
、また上記と同様にして培養したサツカロマイセス属の
ビール酵母ＩＦＯ寄託第２０１８号の培養液１００ｍｒ
を後段槽＋２１ ニ加えた。両槽ｆｉ＋ ＋２１ともｐ
Ｈを４５に温度を３０℃にそれぞれ制御して、約８時間
、上記微生物の培養を行なって、これら微生物を育生し
た。
え、上記培地を加熱滅菌処理した。ついで上記培地を用
いて培養したサイモモナス・モービリスＡＴＣＣ寄託第
１０９８８号の培養液１００ｍＪを前段槽（１）に加え
、また上記と同様にして培養したサツカロマイセス属の
ビール酵母ＩＦＯ寄託第２０１８号の培養液１００ｍｒ
を後段槽＋２１ ニ加えた。両槽ｆｉ＋ ＋２１ともｐ
Ｈを４５に温度を３０℃にそれぞれ制御して、約８時間
、上記微生物の培養を行なって、これら微生物を育生し
た。
ついで、醗酵原料として滅菌済の５倍希釈ケーン廃糖蜜
培地（酵苺エキス： ３９／ｌ、（ＮＨ４） ２ＳＯ４
：１グ／７３ＳＫＨ２ＰＯ４： １９／ｌおよびＭｇＣ
７！２・６Ｈ２０：０．５ｆ／ｌを含む）を、流量０．
０７１！／ｈで前段槽（１）に連続供給して、上記醗酵
条件下に連続醗酵を行なった。前後両槽（１１＋２１の
各出口における反応液中のエタノール濃度は、それぞれ
４５９／ｌおよび６４ ’ｉ／１であった。
培地（酵苺エキス： ３９／ｌ、（ＮＨ４） ２ＳＯ４
：１グ／７３ＳＫＨ２ＰＯ４： １９／ｌおよびＭｇＣ
７！２・６Ｈ２０：０．５ｆ／ｌを含む）を、流量０．
０７１！／ｈで前段槽（１）に連続供給して、上記醗酵
条件下に連続醗酵を行なった。前後両槽（１１＋２１の
各出口における反応液中のエタノール濃度は、それぞれ
４５９／ｌおよび６４ ’ｉ／１であった。
つきに原料供給流量を０．０７１ ／ ｂ カラ０．１
４ ｌ！／ｂ、 ０．２１１！／ｂおよび０．２８１！
／ ｈに順次上げて、各流量におけるエタノール濃度を
測定した。原料希釈率（−原料供給流量／醗酵槽全実容
積）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て
向上し、希釈率０．２ｈ−１（流量０．２８Ｊ／ｂ’）
ではアルコール生産性は約１３Ｐ／Ｖ＠ｂという高い値
となった。
４ ｌ！／ｂ、 ０．２１１！／ｂおよび０．２８１！
／ ｈに順次上げて、各流量におけるエタノール濃度を
測定した。原料希釈率（−原料供給流量／醗酵槽全実容
積）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て
向上し、希釈率０．２ｈ−１（流量０．２８Ｊ／ｂ’）
ではアルコール生産性は約１３Ｐ／Ｖ＠ｂという高い値
となった。
また後段槽＋２１から流出する反応液のエタノール濃度
はほとんど変化しなかった。
はほとんど変化しなかった。
以上の如く、前後２基の流動層型醗酵槽を用い、前段槽
で担体に付着したアルコール醗酵能を有する細菌を培養
するとともに、後段槽で凝集性酵母を培養することによ
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。
で担体に付着したアルコール醗酵能を有する細菌を培養
するとともに、後段槽で凝集性酵母を培養することによ
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。
これに対し、菌体付着用担体を用いない基本的な連続培
養法では、エタノールの生産性は２〜３９／ｌ・ｂであ
ると報告されている。このように、本発明によれば、ア
ルコール醗酵収率を高く維持し、生産性を大幅に向上さ
せることができる。
養法では、エタノールの生産性は２〜３９／ｌ・ｂであ
ると報告されている。このように、本発明によれば、ア
ルコール醗酵収率を高く維持し、生産性を大幅に向上さ
せることができる。
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、第４
図は比較例２で用いた醗酵装置の概略図である。 ｆｉｌ ＋２１・・・流動層型醗酵槽。 以 上 特許出願人 日立造船株式会社 第１図 静１Ｓｊ＊ＱｒＪｌ （ｄａｙ） 第２図 第３図 ５８１−
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、第４
図は比較例２で用いた醗酵装置の概略図である。 ｆｉｌ ＋２１・・・流動層型醗酵槽。 以 上 特許出願人 日立造船株式会社 第１図 静１Ｓｊ＊ＱｒＪｌ （ｄａｙ） 第２図 第３図 ５８１−
Claims (1)
- 流動層型醗酵装置２基を直列に配し、前段で担体に付着
したアルコール醗酵能を有する細菌を培養するとともに
、後段で凝集性酵母を培養することを特徴とする醗酵に
よるアルコールの連続製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57012052A JPS58129986A (ja) | 1982-01-27 | 1982-01-27 | 醗酵によるアルコ−ルの連続製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57012052A JPS58129986A (ja) | 1982-01-27 | 1982-01-27 | 醗酵によるアルコ−ルの連続製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58129986A true JPS58129986A (ja) | 1983-08-03 |
| JPS6136917B2 JPS6136917B2 (ja) | 1986-08-21 |
Family
ID=11794825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57012052A Granted JPS58129986A (ja) | 1982-01-27 | 1982-01-27 | 醗酵によるアルコ−ルの連続製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58129986A (ja) |
Cited By (2)
| 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 |
| EP1041153A1 (en) * | 1997-12-22 | 2000-10-04 | Quinta dos Ingleses, Agro-Industria, Lda. | Cheese whey treatment and valorisation process with continuous ethanolic fermentation |
-
1982
- 1982-01-27 JP JP57012052A patent/JPS58129986A/ja active Granted
Cited By (2)
| 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 |
| EP1041153A1 (en) * | 1997-12-22 | 2000-10-04 | Quinta dos Ingleses, Agro-Industria, Lda. | Cheese whey treatment and valorisation process with continuous ethanolic fermentation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6136917B2 (ja) | 1986-08-21 |
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