JPS62502443A - アルコ−ルおよびたん白質に富む飼料を同時に製造する方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 アルコールおよびたん白質に富む 飼料を同時に製造する方法 発明の背景 発明の分野 本発明はアルコールおよびたん白質に富む飼料を同時に製造する方法に関し、そ の方法においてでん粉を含有する農作物が、粉砕工程と予備調整工程の後、糖化 工程と酵母発酵工程を受ける。予備調整工程は、例えば、この場合に蒸気による 浸出である。

従来の技術の簡単な説明 アルコールの製造と関連して、でん粉を含有する農作物に、粉砕工程と予備調整 工程の後に、糖化工程を受けさせることは既に知られている。発酵それ自身は通 例酵母を添加することにより行われ、そして既知の方法では酵母スラッジが形成 され、それが後に発酵に入る方法がある。生成したアルコールは発酵混合物から 蒸留により分離される。残りの発酵混合物自身はさらにいろいろな用途に利用さ れる。

でん粉を含有する農作物は、多くの場合にたん白質の含有量が余りに少ないため 、一般に完全食品とじ（は比較的適当でない。

さて本発明は、でん粉を含有する農作物からアルコール１製造する方法を、でん 粉を含有する農作物を粉砕し、予備調整し、そして糖化してから発酵工程にかけ ることによりたん白質に富む飼料を同時に得ることができるように、改良するこ とを目的とする。この課題を解決するために本発明は本質的に、糖化工程が粉砕 さｈた農作物の内のでん粉に富む一部分の量について行なわれ、その際懸濁液が 形成されること、その糖化懸濁液は酵母乳液を加えられてから、電場をかけた浮 遊工程にかけられ、その除糖によって帯電させられた酵母は少なくとも二つの別 々の段階から成る発酵工程にかけられ、そして特にアルコールは発酵段階から蒸 留により分離され、最終発酵段階からの酵母乳液は再生工程にかけられてから、 少なくともその一部が浮遊工程に戻されること、浮遊工程において糖により帯電 させられた酵母から分離された残りの酵母並びに酵母再生工程からの余剰の酵母 を含んで得られるスラッジが粉砕された農作物の他の一部分の量を加えられてか ら、塊状化またはペレット化されることをそれぞれ含んでいる。加工される農作 物を初めに部分量に分割することにより、同一の工場内において２種の異なる加 工経路、すなわち、発酵と飼料の製造、を可能ならしめる前提が与えられる。さ て前記両部分量のうちの一つを糖化してから酵母乳液を加えた後に通常の酵母発 酵にかける。この目的のため、電場を使用することにより浮遊工程を実施するこ とが本発明により提案される。このようにすると、発酵性の糖により帯電させら れた酵母を糖により帯電させられなかった酵母スラッジから速やかに分離するこ とができる。糖により帯電させらねた酵母を少なくとも２段階に行なわれる発酵 にかけるために、第２の発酵段階から高純度のアルコールを蒸留により分離する ことができて、またそれにより高純度の生物的ｃｏ２を得ることができる追加の 利益を得る。この方法において達成される個々の加工生産物の高い純度は出発原 料を殆ど完全に循環利用する可能性を与える。本発明によれば、アルコールは最 終発酵段階から蒸留により分離され、そして最終発酵段階からの酵母乳液は再生 工程にかけられる。高純度のために、また発酵工程が２段階に行われる点から見 て発酵能力と酵母バクテリアの増殖速度を簡単な方法で調整できるために、多か れ少なかれ無視できない量の余剰の酵母１に得ることができて、その酵母の少な くとも一部を浮遊工程に循環利用することができる。

本発明により浮遊工程において糖により帯！させらねた酵母から分離された残り の酵母を、酵母再生工程からの余ｌ！１１９母と同じく、最初に分離されたもう 一部の量の粉砕された農作物に加えることができて、それにより今やでん粉のほ かにたん白質も調節可能な割付に含む混合物を得る。次に、その粉砕された農作 物を、龜加された残りの酵母および余剰の酵母と共に、それぞれ塊状化するか、 あるいはそれぞれペレット化することによりたん白質に富む飼料を得ることがで きる。

この方法はさらに糖化したでん粉懸濁液を浮遊工程の前に遠心分離することによ り好都合に発展させられ、その後分離されたでん粉残渣とバラスト物が塊状化さ れる部分に加えられる。浮遊工程の前の遠心分離は出発原料のうちの水は不溶で ありかつ糖化されなかった成分の分離を可能にする。その結果酵母による帯電の ための極めて純粋な基質が得られる。同時に行われるたん白質に富む飼料の製造 を考慮して、分離されたでん粉残渣とバラスト物はそれぞれ直ちに飼料の製造に 使用することができるので、従って合理的に利用できる。

浮遊工程から残りの酵母を抽出することも有利であり、そして特にこの場合にも また操作は特に簡単にできて、残りの酵母を水性液相から遠心分離してから塊状 化される部分に加えればよく、またその液相は少なくとも一つの熱交換器を通し て糖化工程に戻すという風に行なうことができる。このように進めることにより 、既に多分に物質の循環利用が確実となる。個々の出発原料の完全利用はさらに また糖化段階へ戻される液相を二つの部分量に分割し、その一つの部分量を熱交 換器により加熱し、他の部分量に糖化酵素を加えてから、両部分量を共に糖化段 階へ戻すことにより、一層改良することができる。そのような手順は糖化に要す る酵素を加えるという点でかなりの利益を与える。

糖化工程は比較的高い温度で実施されなければならないので、再循環される水性 相の少なくとも一部の量を強く加熱することが必要である。酵素は同様な高い温 度に熱せられなくてもよい部分量に添加されることができるので、その結果酵素 を加えるときに熱損失が避けられかつ酵素はより好適な作用条件の下に添加され ることができる。

生物的純粋なＣＯ２を回収するため、Ｃ０２を第１の発酵段階から吸引ブロワ− により簡単に吸引することができ、また任意に第２の発酵段階から、アルコール を蒸留によりそこから分離するときに回収されるＣＯ２と一緒にして、さらに加 工し、特に圧縮して、ボンベに詰めるかまたは冷却保存することができる。

余剰の酵母は、その一部は浮遊工程に供給され、そして他の一部を飼料の製造に 導入することができるものであるが、酵母再生工程からの余剰酵母が遠心分離さ れるならば簡単に分離されることができ、その分離される固形物は塊状化される 材料に加えられ、また液相は、浮遊工程から遠心分離の後に得られる相と一緒に 、再循環されて、糖化段階に戻される。

アルコールを蒸留により分離するとき、高純度の水もまた得られる。この高純度 の水もまた本発明による方法においては、特別の提案に従い、蒸留によりアルコ ールを分離する際に得られる水を一部は糖化段階へ、そして一部は栄養物を添加 してから酵母再生段階へ戻すことにより合理的に利用することができる。この場 合に、酵母再生段階から得られ、そして栄養物、特に栄養塩、を添加された水は 特に簡単な方法でペレット製造装置へペレット化用水として供給されることがで きる。

結論として、ＣＯ２とアルコールの他にたん白質に富む飼料がそれから誘導され るようなプロセスにおいて完全なプロセスサイクルが結果として得られる。酵素 だけが糖化の前に導入され、また栄養物は酵母再生工程の前に導入されるだけで 、そして特にすべて他の補助的物質は閉回路に沿って導かれることができる。

適当なでん粉含有農作物は、例えば、砂糖キビ、ライムギ、穀類、トウモロコシ などである。

次に、本発明を、図面に図式的に示されるように、本発明による方法を実施する ためのプラントに関してさらに説明する。

好ましい実施態様の詳細な説明 図面に従って、でん粉を含有する農作物は１においてそれぞれ粉砕工程または予 備調整工程にかけられる。

そのでん粉の粉末は糖化段階２に到着し、そこへ酵素を含む水が導管３を経由し て供給され、そして高温に加熱された水または蒸気がそれぞれ導管４を経由して 供給される。導管を経由して供給される熱水の加熱は蒸気によって働いている熱 交換器５によって行わねる。

糖化段階から来る懸濁液は、末だ糖化されていない、そしてその後に遠心分離機 ６により分離される成分をまだ含有している。分離された固形物（それはでん粉 残渣とバラスト物から形、成されている）は導管７を経由してペレット裂造装［ ８へたん白質を含む飼料を製造するために送られる。遠心分離機６からの液相は 次に浮遊段階９に到着する。酵母スラッジが導管１０を経由して前記浮遊段階へ 供給され、そしてそこで糖により帯電させられる。電場をかけることにより、糖 により帯電させられた酵母は、糖により帯電させられなかった残りの酵母から速 やかに分離され、そして特に糖により帯電させられた酵母は第１発酵段階１１に 送り込まれる。高純度の生物的Ｃ０２は第１発酵段階より吸引ブロワ−１２によ り抽出することができる。発酵条件をより良く調整できるようにするため、発酵 は複数の段階に分割され、その第２段階が１３によって示されている。発酵段階 １１並びに発酵段階１３において、発酵媒体の均一な動きは適当な攪拌手段によ り得ることができる。エタノール、水蒸気およびＣｏ２が発酵段階１３から導管 １４を経由して除去され、そして特に蒸留によりこの成分を分離するときには（ それは１５により図示されている）、生物「ジ純粋なＣＯ２を再び吸引ブロワ− １６により抽出することができる。吸引ブロワ−１２並びに吸引ブロワ−１６は 発酵段階１１と１３における圧力を発酵に有利なように調整することを可能にす る。蒸留により得られだエタノールは導管１７を経由して放出される。残りの高 純度を有する水は、ポンプ１８を間に置いて、導管１９を経由して混合ステーシ ョンに到着し、そこで栄養物が導管２０を経由して加えられる。今や栄養物を含 有する液相は酵母再生段階２１に到着し、そこへそれぞれ第２または最終の、発 酵段階１３から抽出された酵母が供給される。その酵母スラッジは酵母再生段階 ２１からポンプ２２を経由して取り去られて、次に遠心分離機２３に供給される 。°この位置で、遠心分離により水性相が分離され、これは導管２４を経由して 再循環用導管２５に戻される。遠心分離により分離された乾燥酵　母は分配装置 ２７へ運搬手段２６を経由して供給され、そして特に乾燥酵母の一部は余剰酵母 として運搬手段２８を経由してペレット製造装置へ供給され、また他の一部の乾 燥酵母は運搬手段２９を経由して導管１０中へ酵母スラッジに投与される。発酵 段階から誘導された酵母の一部はかくして直接閉回路を通過するが、その目的の ためにポンプ３０が設置されている。

浮遊段階９から、糖により帯電させられかつ発酵段階１１へ供給される酵母とは 別に、糖により帯電されなかった酵母が抽出されて、遠心分離機３１に供給され る。このようにして分離された残りの酵母は輸送手段３２を経由してペレット製 造装置８へ同じく供給さねる。遠心分離機３１からの水性相はポンプ３３と導管 ３４を経由して再循環用導管２５に送り込まれて、再循環される水と共に熱交換 器３５に供給される。再循環される量の水は３６において二つの流れに分割され 、その一つの流れは熱交換機５の中で高温に加熱されてから導管４を経由して糖 化段階へ再循環され、また第２の流れは３７において酵素を添加されてから、導 管３を経由して糖化段階へ戻される。

粉砕段階および予備調整段階１から、上記のように、糖化段階へ供給された一部 の量のでん粉粉末の他に、さらに一部の量のでん粉粉末が分離されて輸送手段３ ８を経由してペレット製造装置へ供給される。これらの粉砕された、でん粉を含 有する出発原料に加えて残りの酵母と余剰の酵母がそれぞれ輸送手段２８と３２ を経由して添加される。遠心分離機６から分離された残りのでん粉とバラスト物 は導管７（これは同様に輸送手段から形成されることもできる）を経由してペレ ット製造装置へ供給される。ベレット化用水が今や実質的に乾いた出発原料に加 えられる。この目的のために、酵母再生段階２１から出た水がポンプ３９と導管 ４０を経由してペレット製造装置へ供給されるので、栄養塩を豊富に含む水が、 でん粉粉末に基づく高級のたん白質含有飼料の製造のために利用される。塊状化 工程またはペレット化工程がペレット製造装置８において実施された後に、たん 白質に富む飼料は４１において貯蔵されるかまたは袋に詰められる。

ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　ＴＦＥ　ＺＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　ＳＥＡ：ｊｃＨＲＥ ＰＯＲＴ　０ＮＵＳ−Ａ−２６６：１１５４　Ｎｏｎｅ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．でん粉を含有する農作物が粉砕工程と予備調整工程の後に糖化工程と酵母発 酵工程にかけられる、アルコールおよびたん白質に富む飼料を同時に製造する方 法であつて、特に糖化工程が一部の量のたん白質に富む、粉砕された農作物によ り行われ、その際懸濁液が形成されること、その糖化懸濁液は酵母乳液を加えら れてから、電場をかけた浮遊工程にかけられ、その際糖によつて帯電させられた 酵母は少なくとも二つの別々の段階から成る発酵工程にかけられ、そして特にア ルコールは発酵段階から蒸留により分離され、最終発酵段階からの酵母乳液は再 生工程にかけられてから、少なくともその一部が浮遊工程に戻されること、およ び浮遊によつて糖により帯電させられた酵母から分離された残りの酵母並びに酵 母再生工程からの余剰の酵母を含むスラッジが粉砕された農作物の他の一部分の 量を加えられてから、塊状化またはペレット化されることをそれぞれ特徴とする 、前記のアルコールおよびたん白質に富む飼料を同時に製造する方法。
2. ２．糖化懸濁液が浮遊工程の前に遠心分離され、その際分離されるでん粉残渣と バラスト物が塊状化される部分に加えられることを特徴とする、請求の範囲第１ 項に記載の方法。
3. ３．残りの酵母が浮遊段階から抽出され、遠心分離により水性液相から分離され 、そして塊状化される部分に加えられること、および前記液相は少なくとも一つ の熱交換器を通過してから、糖化段階に戻されることを特徴とする、請求の範囲 第１項または第２項に記載の方法。
4. ４．糖化段階へ戻される液相が二つの部分の流れに分割され、その一部の流れは 熱交換器により加熱され、そして他の一部の流れは糖化用酵素を添加されて、両 部分の流れが共に糖化工程に戻されることを特徴とする、請求の範囲第３項に記 載の方法。
5. ５．ＣＯ２が第１発酵段階から吸引ブロワーを経由して排出され、そして任意に 、第２発酵段階から蒸留によりアルコールを分離するときに得られるＣＯ２と一 緒にさらに加工され、特に圧縮されてボンベに詰められるかまたは冷却貯蔵され ることを特徴とする、請求の範囲第１項より第４項までのいずれか１項に記載の 方法。
6. ６．酵母再生工程からの余剰の酵母が遠心分離されること、分離される固形分が 塊状化される材料に添加されること、および液相が、浮遊工程の後の遠心分離工 程において得られる液相と一緒に、糖化段階へ戻されることを特徴とする、請求 の範囲第１項より第５項までのいずれか１項に記載の方法。
7. ７．アルコールを蒸留により分離するときに得られる水の一部は糖化段階に戻さ れ、そして一部は栄養物を添加されてから酵母再生段階へ戻されることを特徴と する、請求の範囲第１項より第６項までのいずれか１項に記載の方法。
8. ８．酵母再生段階から放出されて栄養物、特に栄養塩で補強される水がペレット 製造装置へペレット化用水として戻されることを特徴とする、請求の範囲第１項 より第７項までのいずれか１項に記載の方法。