JPS6043955B2 - 液状天然培地を用いる微生物の反応方法 - Google Patents
液状天然培地を用いる微生物の反応方法Info
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- JPS6043955B2 JPS6043955B2 JP56050813A JP5081381A JPS6043955B2 JP S6043955 B2 JPS6043955 B2 JP S6043955B2 JP 56050813 A JP56050813 A JP 56050813A JP 5081381 A JP5081381 A JP 5081381A JP S6043955 B2 JPS6043955 B2 JP S6043955B2
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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)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、廃糖密、ケーンシユガー液、澱粉糖化液、セ
ルロース糖化液、パルプ廃液などの液状天然培地を用い
て微生物反応を行なわせる方法に関するものてある。
ルロース糖化液、パルプ廃液などの液状天然培地を用い
て微生物反応を行なわせる方法に関するものてある。
従来、細菌、酵母、かびなどの工業有用微生物を用いて
代謝反応を行なわせ、エチルアルコールなどを製造する
方法が種々行なわれているが、原料液(栄養液)である
液状天然培地中には蛋白質、繊維素(多糖類)などから
なる懸濁物質およびコロイド物質が含まれており、培養
工程において多孔質材料の目詰まりなどの原因になるの
で、前処理工程を設けて除去しなければならない。
代謝反応を行なわせ、エチルアルコールなどを製造する
方法が種々行なわれているが、原料液(栄養液)である
液状天然培地中には蛋白質、繊維素(多糖類)などから
なる懸濁物質およびコロイド物質が含まれており、培養
工程において多孔質材料の目詰まりなどの原因になるの
で、前処理工程を設けて除去しなければならない。
このため従来は、液状天然培地を加熱し生石灰粉末など
を添加して混合、反応させて後、静置してスラッジを除
去しているが、加熱工程、生石灰などの添加物を必要と
する上に、混合、反応および静置に長時間を要するなど
の欠点があつた。本発明者らは上記の欠点を解消すべく
鋭意研究を重ねた結果、低級アルコール類、ケトン類、
有機酸類などが沸点100゜C以下でかつ水と広濃度範
囲で混合可能な液状有機溶剤を用いて、液状天然培地を
きわめて容易に清澄化することができ、かつ懸濁物質お
よびコロイド物質の沈降分離効率もよいことを知見した
。
を添加して混合、反応させて後、静置してスラッジを除
去しているが、加熱工程、生石灰などの添加物を必要と
する上に、混合、反応および静置に長時間を要するなど
の欠点があつた。本発明者らは上記の欠点を解消すべく
鋭意研究を重ねた結果、低級アルコール類、ケトン類、
有機酸類などが沸点100゜C以下でかつ水と広濃度範
囲で混合可能な液状有機溶剤を用いて、液状天然培地を
きわめて容易に清澄化することができ、かつ懸濁物質お
よびコロイド物質の沈降分離効率もよいことを知見した
。
本発明は上記知見に基づきなされたものて、液状天然培
地中に含まれる懸濁物質およびコロイド物質を、系内に
て生成するアルコールなどの液状有機溶剤を循環利用す
ることにより、効率よくかつ経済的に除去することがで
きる液状天然培地を用いる微生物の反応方法を提供せん
とするものである。
地中に含まれる懸濁物質およびコロイド物質を、系内に
て生成するアルコールなどの液状有機溶剤を循環利用す
ることにより、効率よくかつ経済的に除去することがで
きる液状天然培地を用いる微生物の反応方法を提供せん
とするものである。
すなわち本発明は、液状天然培地に低級アルコ・一歩類
、ケトン類、有機酸類など沸点が100℃以下でかつ水
と広濃度範囲て混合可能な液状有機溶剤を混合し、前処
理して不溶成分を分離した後、混合液を液状有機溶剤分
離装置に送つて混合液から液状有機溶剤を分離するとと
もに、この液状有・機溶剤を液状天然培地混合用として
前処理装置に循環再使用し、前記混合液から液状有機溶
剤を分離した残液を培養装置へ送つて培養し、ついで培
養後の液を発酵生成物分離装置へ送つて発酵生成物と残
液とに分離することを特徴としている。
、ケトン類、有機酸類など沸点が100℃以下でかつ水
と広濃度範囲て混合可能な液状有機溶剤を混合し、前処
理して不溶成分を分離した後、混合液を液状有機溶剤分
離装置に送つて混合液から液状有機溶剤を分離するとと
もに、この液状有・機溶剤を液状天然培地混合用として
前処理装置に循環再使用し、前記混合液から液状有機溶
剤を分離した残液を培養装置へ送つて培養し、ついで培
養後の液を発酵生成物分離装置へ送つて発酵生成物と残
液とに分離することを特徴としている。
以下、本発明の構成を図面に基づいて説明する。第1図
は本発明の方法を実施する装置の一例を示している。廃
糖密などの液状天然培地とエチルアルコール、メチルア
ルコールなどの低級アルコール類、アセトンなどのケト
ン類、有機酸類など沸点が100℃以下で、かつ水と広
濃度範囲て混合可能な液状有機溶剤とを凝集沈澱方式、
遠心分離方式、ろ過方式などの前処理装置1に供給して
混合し、不溶成分を分離する。具体的には、廃糖密を水
で6倍程度に希釈したものに液状有機溶剤を少なくとも
3鍾量%、望ましくは5鍾量%以上加える。2は液状天
然培地供給管、3はスラッジ抜出管てある。
は本発明の方法を実施する装置の一例を示している。廃
糖密などの液状天然培地とエチルアルコール、メチルア
ルコールなどの低級アルコール類、アセトンなどのケト
ン類、有機酸類など沸点が100℃以下で、かつ水と広
濃度範囲て混合可能な液状有機溶剤とを凝集沈澱方式、
遠心分離方式、ろ過方式などの前処理装置1に供給して
混合し、不溶成分を分離する。具体的には、廃糖密を水
で6倍程度に希釈したものに液状有機溶剤を少なくとも
3鍾量%、望ましくは5鍾量%以上加える。2は液状天
然培地供給管、3はスラッジ抜出管てある。
ついて前処理装置1からの混合液を蒸留方式、膜分離方
式などの液状有機溶剤分離装置4へ導入して混合液から
液状有機溶剤を分離した後、この液状有機溶剤を前処理
装置1へ循環して再使用し、残液を必要に応じて希釈水
とともに培養装置5へ送入する。6は希釈水供給管であ
る。
式などの液状有機溶剤分離装置4へ導入して混合液から
液状有機溶剤を分離した後、この液状有機溶剤を前処理
装置1へ循環して再使用し、残液を必要に応じて希釈水
とともに培養装置5へ送入する。6は希釈水供給管であ
る。
ついて培養後の液から余剰菌体を分離した後、発酵生成
物を蒸留方式、膜分離方式などの発酵生成物分離装置7
へ送入し発酵生成物を分離して製品発酵生成物とし、残
液を廃液処理装置8へ送つて処理する。10は余剰菌体
抜出管、11は発酵生成物抜出管てある。
物を蒸留方式、膜分離方式などの発酵生成物分離装置7
へ送入し発酵生成物を分離して製品発酵生成物とし、残
液を廃液処理装置8へ送つて処理する。10は余剰菌体
抜出管、11は発酵生成物抜出管てある。
第2図は廃糖密を従来法と本発明における液状有機溶剤
を用いる方法とにより前処理する試験を行なつた際のフ
ローシートである。
を用いる方法とにより前処理する試験を行なつた際のフ
ローシートである。
この試験では液状有機溶剤としてエチルアルコールを用
いた。まず廃糖密150m1と水750m1とを混合し
た。この混合液のうち200yを試料1とし、混合液2
00yづつを従来方式の前処理および本発明の方法にお
ける前処理に用いた。すなわち、従来方式で処理するた
めに混合液200yを90〜95℃に加熱し、生石灰!
粉末14yを添加し炭酸ガスを供給しつつ6時間混合反
応を行なわせた後、静置してスラッジを除去し、上澄を
得試料3とした。一方、本発明における方法で処理する
ために、混合液200yとエチルアルコール200yと
を混合静置した後、スラッジ・を除去し、上澄をP過し
た。ついでこの上澄を蒸留してエチルアルコールを分離
し、残液に水を加えて150yとし試料2とした。試料
1〜試料3について糖分を分析した結果、表1の如くで
あつた。表1から本発明の方法における前処理を行なえ
ノば、糖類の損失がきわめて少ないことがわかる。
いた。まず廃糖密150m1と水750m1とを混合し
た。この混合液のうち200yを試料1とし、混合液2
00yづつを従来方式の前処理および本発明の方法にお
ける前処理に用いた。すなわち、従来方式で処理するた
めに混合液200yを90〜95℃に加熱し、生石灰!
粉末14yを添加し炭酸ガスを供給しつつ6時間混合反
応を行なわせた後、静置してスラッジを除去し、上澄を
得試料3とした。一方、本発明における方法で処理する
ために、混合液200yとエチルアルコール200yと
を混合静置した後、スラッジ・を除去し、上澄をP過し
た。ついでこの上澄を蒸留してエチルアルコールを分離
し、残液に水を加えて150yとし試料2とした。試料
1〜試料3について糖分を分析した結果、表1の如くで
あつた。表1から本発明の方法における前処理を行なえ
ノば、糖類の損失がきわめて少ないことがわかる。
また6倍希釈廃糖密にエチルアルコールを添加する際に
、添加量を0,30,40,50,6唾量%と変化させ
て上澄グルコース濃度および沈澱懸濁物質(SS)を測
定した。この結果を表2に示す。.なお表2の数値は濃
度補正をしたものてある。表2からエチルアルコールの
添加量は5鍾量%以上が望ましいことがわかる。6倍希
釈廃糖密50重量%とエチルアルコール5鍾量%とを混
合した試料、6倍希釈廃糖密4鍾量%とエチルアルコー
ル6鍾量%とを混合した試料、6倍希釈廃糖密10呼量
%(エチルアルコールの添加なし)をそれぞれメスシリ
ンダに入れて上澄下面の沈降距離の時間的変化を測定し
た。
、添加量を0,30,40,50,6唾量%と変化させ
て上澄グルコース濃度および沈澱懸濁物質(SS)を測
定した。この結果を表2に示す。.なお表2の数値は濃
度補正をしたものてある。表2からエチルアルコールの
添加量は5鍾量%以上が望ましいことがわかる。6倍希
釈廃糖密50重量%とエチルアルコール5鍾量%とを混
合した試料、6倍希釈廃糖密4鍾量%とエチルアルコー
ル6鍾量%とを混合した試料、6倍希釈廃糖密10呼量
%(エチルアルコールの添加なし)をそれぞれメスシリ
ンダに入れて上澄下面の沈降距離の時間的変化を測定し
た。
結果は第3図に示す如くであつた。第3図からエチルア
ルコールを5鍾量%、6喧量%添加した場合は、上澄が
短時間で形成されることがわかる。本発明の方法を実施
する装置においては、培養装置5として、使用微生物ま
たは固定化酵素が自由に通過できない微細孔を無数に有
する管状または平板状の多孔質材料て複数の空間部を形
成してなる反応器が用いられる。
ルコールを5鍾量%、6喧量%添加した場合は、上澄が
短時間で形成されることがわかる。本発明の方法を実施
する装置においては、培養装置5として、使用微生物ま
たは固定化酵素が自由に通過できない微細孔を無数に有
する管状または平板状の多孔質材料て複数の空間部を形
成してなる反応器が用いられる。
第4図はこの多孔質材料の目詰ユリ試験の結果を示した
ものである。使用した多孔質材料はステンレススチール
(SUS3l6)の微粒子を焼結させたもので、最大孔
径3.6ミクロン、多孔率19.5%、内径10Wrf
t1長さ20TnIn(浸出面積6.2?)の管状のも
のを用いた。
ものである。使用した多孔質材料はステンレススチール
(SUS3l6)の微粒子を焼結させたもので、最大孔
径3.6ミクロン、多孔率19.5%、内径10Wrf
t1長さ20TnIn(浸出面積6.2?)の管状のも
のを用いた。
浸出圧力は20Tf$THgであつた。この多孔質材料
を有する装置に、従来法で前処理した培地、合成培地お
よび本発明における方法て前処理した培地を送入して、
浸出液速度の経時変化を測定した。第4図において、曲
線Aは6倍希釈廃糖密を3000r′Pmで2分間遠心
分離したもの、曲線Bは6倍希釈廃糖密を5000r′
Pmで2分間遠心分離したもの、曲線Cは6倍希釈廃糖
密を7000r′Pmで2分間遠心分離したもの、曲線
Dは6倍希釈廃糖密を10000r′Pmで2分間遠心
分離したもの、曲線Eは6倍希釈廃糖密を12000r
′Pmで2分間遠心分離したもの、曲線Fは合成培地の
場合である。
を有する装置に、従来法で前処理した培地、合成培地お
よび本発明における方法て前処理した培地を送入して、
浸出液速度の経時変化を測定した。第4図において、曲
線Aは6倍希釈廃糖密を3000r′Pmで2分間遠心
分離したもの、曲線Bは6倍希釈廃糖密を5000r′
Pmで2分間遠心分離したもの、曲線Cは6倍希釈廃糖
密を7000r′Pmで2分間遠心分離したもの、曲線
Dは6倍希釈廃糖密を10000r′Pmで2分間遠心
分離したもの、曲線Eは6倍希釈廃糖密を12000r
′Pmで2分間遠心分離したもの、曲線Fは合成培地の
場合である。
曲線Gは本発明における方法て前処理した場合で、6倍
希釈廃糖密5唾量%とエチルアルコール5唾量%とを混
合、静置し、上澄を蒸留してエチルアルコールを分離し
た残液を処理して得た曲線である。第4図から明らかな
ように、本発明における方法て前処理した場合は、長時
間経過しても浸出液速度の低下の程度が少ないことがわ
かる。つぎに本発明の実施例について説明する。
希釈廃糖密5唾量%とエチルアルコール5唾量%とを混
合、静置し、上澄を蒸留してエチルアルコールを分離し
た残液を処理して得た曲線である。第4図から明らかな
ように、本発明における方法て前処理した場合は、長時
間経過しても浸出液速度の低下の程度が少ないことがわ
かる。つぎに本発明の実施例について説明する。
実施例
本実施例は第5図に示す装置を用いて行つた。
廃糖密180q/Hを水225q/Hで希釈しつつ、8
0%エチルアルコール675ダ/Hを添加し混合、前処
理してスラッジ分4.5I1/Hを分離した後、蒸留方
式の分離装置でエチルアルコールを分離するとともに、
このエチルアルコールを前処理装置に循環再使用し、残
液を多孔質材料を用いる培養装置へ送つて培養し、つい
て培養後の液から菌体を分離した後、蒸留方式のアルコ
ール分離装置でエチルアルコール30y/Hと残液36
6.5y/Hとに分離した。以上説明したように、本発
明の方法によれば、廃糖密などの液状天然培地中に含ま
れる蛋白質、繊維素(多糖類)などからなる懸濁物質お
よびコロイド物質を系内に生成するアルコールなどの液
状有機溶剤を循環利用することにより、きわめて効率よ
く除去することができ、液状天然培地の清澄化がきわめ
て容易で沈降分離効率もよい。
0%エチルアルコール675ダ/Hを添加し混合、前処
理してスラッジ分4.5I1/Hを分離した後、蒸留方
式の分離装置でエチルアルコールを分離するとともに、
このエチルアルコールを前処理装置に循環再使用し、残
液を多孔質材料を用いる培養装置へ送つて培養し、つい
て培養後の液から菌体を分離した後、蒸留方式のアルコ
ール分離装置でエチルアルコール30y/Hと残液36
6.5y/Hとに分離した。以上説明したように、本発
明の方法によれば、廃糖密などの液状天然培地中に含ま
れる蛋白質、繊維素(多糖類)などからなる懸濁物質お
よびコロイド物質を系内に生成するアルコールなどの液
状有機溶剤を循環利用することにより、きわめて効率よ
く除去することができ、液状天然培地の清澄化がきわめ
て容易で沈降分離効率もよい。
また多孔質材料、膜を用いる培養工程での材料間の目詰
まりを解消するための逆洗頻度をきわめて緩和すること
ができ、培養工程へ送入される原料は懸濁物質の除去、
高濃度有機溶剤との接触および蒸留分離の場合は加熱工
程を経るため、殺菌、除菌工程は不用となる。さらに前
処理工程から排出されるスラッジは、添加物がないため
少量となりかつ乾燥処理が容易であり、また培養工程か
ら排出される余剰菌体の製品価値が向上するなどの種々
の優れた効果がある。
まりを解消するための逆洗頻度をきわめて緩和すること
ができ、培養工程へ送入される原料は懸濁物質の除去、
高濃度有機溶剤との接触および蒸留分離の場合は加熱工
程を経るため、殺菌、除菌工程は不用となる。さらに前
処理工程から排出されるスラッジは、添加物がないため
少量となりかつ乾燥処理が容易であり、また培養工程か
ら排出される余剰菌体の製品価値が向上するなどの種々
の優れた効果がある。
第1図は本発明の方法を実施する装置の一例を示す系統
図、第2図は廃糖密の前処理に関する試験を行なつた際
の系統図、第3図は廃糖密のエチルアルコールによる前
処理試験の結果を示す曲線図、第4図は多孔質材料の目
詰まり試験の結果を!示す曲線図、第5図は実施例で用
いた装置を示す系統図である。 1・・・・・・前処理装置、2・・・・・・液状天然培
地供給管、3・・・・・・スラッジ抜出管、4・・・・
・・液状有機溶剤分離装置、5・・・・・・培養装置、
6・・・・・・希釈水供給ノ管、7・・・・・・発酵生
成物分離装置、8・・・・・・廃液処理装置、10・・
・・・余剰菌体抜出管、11・・・・・・発酵生成物抜
出管。
図、第2図は廃糖密の前処理に関する試験を行なつた際
の系統図、第3図は廃糖密のエチルアルコールによる前
処理試験の結果を示す曲線図、第4図は多孔質材料の目
詰まり試験の結果を!示す曲線図、第5図は実施例で用
いた装置を示す系統図である。 1・・・・・・前処理装置、2・・・・・・液状天然培
地供給管、3・・・・・・スラッジ抜出管、4・・・・
・・液状有機溶剤分離装置、5・・・・・・培養装置、
6・・・・・・希釈水供給ノ管、7・・・・・・発酵生
成物分離装置、8・・・・・・廃液処理装置、10・・
・・・余剰菌体抜出管、11・・・・・・発酵生成物抜
出管。
Claims (1)
- 1 液状天然培地に低級アルコール類、ケトン類、有機
酸類などが沸点100℃以下でかつ水と広濃度範囲で混
合可能な液状有機溶剤を混合し、前処理して不溶成分を
分離した後、混合液を液状有機溶剤分離装置に送つて混
合液から液状有機溶剤を分離するとともに、この液状有
機溶剤を液状天然培地混合用として前処理装置に循環再
使用し、前記混合液から液状有機溶剤を分離した残液を
培養装置へ送つて培養し、ついで培養後の液を発酵生成
物分離装置へ送つて発酵生成物と残液とに分離すること
を特徴とする液状天然培地を用いる微生物の反応方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56050813A JPS6043955B2 (ja) | 1981-04-03 | 1981-04-03 | 液状天然培地を用いる微生物の反応方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56050813A JPS6043955B2 (ja) | 1981-04-03 | 1981-04-03 | 液状天然培地を用いる微生物の反応方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57166987A JPS57166987A (en) | 1982-10-14 |
| JPS6043955B2 true JPS6043955B2 (ja) | 1985-10-01 |
Family
ID=12869199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56050813A Expired JPS6043955B2 (ja) | 1981-04-03 | 1981-04-03 | 液状天然培地を用いる微生物の反応方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6043955B2 (ja) |
-
1981
- 1981-04-03 JP JP56050813A patent/JPS6043955B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57166987A (en) | 1982-10-14 |
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