BE838665A - METHOD FOR MANUFACTURING ETHYL ALCOHOL FROM SINGLE-CELL GREEN ALGAE - Google Patents

METHOD FOR MANUFACTURING ETHYL ALCOHOL FROM SINGLE-CELL GREEN ALGAE

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BE838665A
BE838665A BE2054832A BE2054832A BE838665A BE 838665 A BE838665 A BE 838665A BE 2054832 A BE2054832 A BE 2054832A BE 2054832 A BE2054832 A BE 2054832A BE 838665 A BE838665 A BE 838665A
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Description

       

  "Procédé de fabrication d'alcool éthylique à partir

  
d'algues vertes unicellulaires"   <EMI ID=1.1> 

  
 <EMI ID=2.1> 

  
te à un procédé de fabrication d'alcool éthylique par l'uti-  lisation d'amidon produit intracellulairement et/ou extra-  cellulairement au départ d'algues vertes unicellulaires. 

  
Plus spécifiquement,l'invention concerne des per-  fectionnements apportés à la préparation d'alcool éthylique en se basant sur la découverte d'espèces particulières d'algues vertes unicellulaires qui produisent de l'amidon et qui l'emmagasinent et le conservent. Dans le présent mémoire,

  
ces espèces sont désignées par les expressions Chlorella vulgaris Al-ly-3(ll), Chlamydomonas sp. Al-5 et Scenedesmus basilensis IAM C-66 et sont toutes des substances aérobies adaptées à la culture hétérotrophique dans un milieu liquide foncé contenant du carbone, de l'azote et des sels inorganiques. Ces souches sont trouvées et recueillies dans des boues et eaux d'égout près de Tokyo. Japon, et sont isolées d'une manière cellulairement simple.

  
Il est connu dans la technique de fabriquer l'alcool éthylique par distillation de l'amidon fermenté provenant de plantes plus grandes, telles que le mais, le blé, les pommes de terre douces. Toutefois, la croissance de ces plantes est influencée par les intempéries et leurs rendements dépendent fortement des conditions climatiques. En particulier, en raison de la menace actuelle de pénurie d'aliments,

  
 <EMI ID=3.1> 

  
éthylique à partir de ces produits agricoles.

  
La présente invention est basée sur la préparation d'alcool éthylique sans devoir utiliser ces plantes et son but est de rendre disponible un procédé de fabrication d'alcool éthylique en mettant en oeuvre des algues vertes unicellulaires qui fournissent de l'alcool éthylique, ces 

  
 <EMI ID=4.1> 

  
dustriels. 

  
L'invention est décrite en particulier ci-après par la voie d'exemples:

  
1. Chlorella vulgaris Al-ly-3(ll):

  
La cellule est sphérique et ses dimensions sont de 3,3 à 5,0 x 3,3 à 5,2 microns de long; elle se multiplie normalement en se divisant en quatre autospores. La couleur de sa colonie est initialement verte, mais lorsqu'elle croît, elle perd son éclat et devient jaunâtre. Cette es-

  
 <EMI ID=5.1> 

  
optimale est de 37[deg.]C au pH de 5 à 9, de préférence de 7 ou

  
8. Une caractéristique de cette espèce est qu'elle produit et accumule l'amidon tant à l'intérieur qu'à l'extérieur de la cellule, la quantité d'amidon atteignant les 70 à 80% de son poids à sec, c'est-à-dire autant que la teneur en amidon des céréales. Un autre avantage est qu'elle se décharge des deux tiers ou moins de l'amidon interne à partir de la cellule.

  
La souche de cette espèce peut être cultivée soit dans le noir, soit à la lumière. Dans le noir, le glucose, le maltose et l'acide acétique sont utilisés préférablement comme sources de carbone, tandis que le nitrate de potassium, la polypeptone et les sels d'ammonium (notamment l'urée, le sulfate d'ammonium, l'acétate d'ammonium, le nitrate d'ammonium) servent de préférence de sources d'azote.

  
2. Chlamydomonas sp. Al-5:

  
La cellule est sphérique ou ellipsoïdale et ses dimensions sont de 5,5 à 8,3 x 6,1 à 9,5 microns de long; elle se reproduit normalement, en ce sens qu'elle se développe en quatre autospores. La couleur de sa colonie est vert foncé, indépendamment du fait qu'elle soit dans le noir ou à la lumière. L'espèce croît à une température

  
 <EMI ID=6.1> 

  
est une température de 28[deg.]C au pH 7 ou 8. A l'intérieur du corps, l'accumulation d'amidon atteint les 45 à 60% de son poids à sec, mais aucun amidon extra-cellulaire n'est produit.

  
La souche de cette espèce peut être cultivée soit dans le noir, soit à la lumière. Le glucose, le galactose et le maltose sont utilisés préférablement dans le noir.

  
3. Scenedesmus basilensis, IAM C-66 :

  
La cellule a la forme d'un citron et ses dimensions sont de 4,2 à 8,4 x 7,7 à 11,2 microns de long. L'espèce croît à une température de 25 à 37[deg.]C au pH 5 à 9, mais la condition optimale est 30[deg.]C au pH de 7 ou 8. La couleur de sa colonie est verte tant dans le noir qu'à la lumière. A l'intérieur de la cellule, une quantité d'amidon atteignant 40 à 60% de son poids à sec est produite, emmagasinée et conservée. La souche peut être cultivée dans le noir ou à la lumière. Dans le noir, du glucose, du fructose, du maltose, etc., sont de préférence utilisés comme sources de carbone.

  
En commun avec les espèces décrites ci-dessus,

  
il est préférable d'employer, comme lit de culture, un lot de déchets agricoles contenant du sucre et/ou des déchets industriels renfermant de l'acétate. Ceci répond à un but économique. Comme sources de carbone, on utilise préférablement du glucose, du maltose et de l'acide acétique et

  
 <EMI ID=7.1> 

  
l'acétate d'ammonium, de l'urée, etc. Comme sels inorganiques, une petite fraction da phosphate, tel que du K2HP04, du Na2HP04, du KH2P04, et une petite fraction de sels 

  
 <EMI ID=8.1> 

  
FeS0.7H20, peut être ajoutée au lit de culture. De préfé-  rence, une souche est cultivée à une température de 30 à 

  
35[deg.]C au pH de 7 à 8. Une culture du type à secousses peut être  effectué à une échelle réduite et une culture sous agita- 

  
tion et aération peut être réalisée à grande échelle. Une culture discontinue ou une culture continue est aussi pos-  sible. En ce qui concerne la culture discontinue, le volume

  
de croissance atteint son maximum en deux ou quatre jours. Normalement, le carbohydrate contenu dans une algue unicellulaire atteint les 25% ou moins de son poids sec, mais

  
le Chlorella vulgaris Al-ly-3(ll) a la propriété avantageuse d'emmagasiner une quantité d'amidon atteignant les 70 à 80%

  
de son poids à sec tant à l'intérieur qu'à l'extérieur de

  
la cellule.

  
Lorsqu'une souche est cultivée en discontinu, l'amidon commence à s'accumuler après la phase logarithmique qui se produit 24 à 48 heures après le démarrage de la culture, et l'accumulation atteint son maximum pendant la phase stationnaire. 

  
Les algues vertes mentionnées ci-dessus sont adaptées à une culture dans le noir et peuvent être cultivées

  
dans une cuve pour la production en série.

  
Une caractéristique de la présente invention réside  dans l'utilisation de l'amidon emmagasiné et conservé dans 

  
les algues unicellulaires, de façon à obtenir de l'alcool  éthylique par saccharification et fermentation alcoolique 

  
 <EMI ID=9.1> 

  
une pratique classique, mais ce procédé ne peut pas être  appliqué à la fabrication d'alcool éthylique en utilisant  l'amidon produit par des algues vertes, en raieon des  caractéristiques de leurs parois cellulaires. Dès que l'ami-  don est prélevé des cellules, sa saccharification et fermen-  tation ne sont pas différentes de celles des procédés clas-  siques. 

  
1. Prétraitement: 

  
Un milieu de culture est soumis à l'action centri-  fuge de 3000 tours par minute pendant 10 minutes et le  précipité tassé est mis en solution par l'addition d'une 

  
 <EMI ID=10.1> 

  
 <EMI ID=11.1> 

  
 <EMI ID=12.1> 

  
à 20 minutes, en vue de détruire les cellules des algues.  Ce traitement augmente le rendement en amidon et facilite  sa saccharification. 

  
2. Saccharification et fermentation alcoolique:  a) Saccharification acide et fermentation alcoolique: 

  
Une solution d'acide sulfurique, contenant une  fraction d'eau de deux à cinq fois sa quantité, est ajoutée 

  
au milieu prétraité et la concentration en acide sulfurique 

  
est réglée à 25% au maximum et à 5% au minimum par rapport à 

  
la quantité d'amidon à traiter. Ensuite, le milieu est

  
chauffé dans de l'eau bouillante pendant 30 minutes et,

  
par l'addition d'une fraction d'eau de deux à cinq fois

  
sa quantité, une opération de saccharification est réalisée 

  
à 120[deg.]C sous pression (2 kg/cm2) pendant 30 minutes. La liqueur saccharifiée obtenue est neutralisée à la valeur pH

  
de 5,0 avec un lait de chaux, puis est additionnée, après 

  
 <EMI ID=13.1> 

  
KH2P04 et d'urée. En outre, un germe est ajouté à raison de 

  
10% à cette liqueur neutralisée. La liqueur est ensuite  laissée telle quelle au repos pendant 3 à 4 jours pour assu-  rer la fermentation. Par conséquent, la liqueur contient une teneur en alcool d'environ 6%. Finalement, le bouillon  obtenu est distillé d'une manière connue pour produire  l'alcool.

  
b) Saccharification enzymatique et fermentation alcoolique:

  
De l'acide chlorhydrique dilué est ajouté au 

  
milieu prétraité qui est chauffé à 120[deg.]C sous pression

  
(2 kg/cm2) pendant 30 minutes. Puis le liquide est neutralisé convenablement avec de la soude caustique et laissé

  
tel quel au repos à 55[deg.]C pendant 1,30 heure . Le liquide

  
est saccharifié par l'addition d'une enzyme pour obtenir

  
une liqueur saccharifiée qui est soumise à une fermentation de la même façon que dans le cas de la saccharification acide. Exemple 1 - Culture par du glucose

  
Le tableau 1 donne les constituants d'un liquide

  
de rebut industriel provenant d'un fabricant de glucose et mis en oeuvre dans la saccharification enzymatique de l'amidon pour produire un glucose inverti.

Tableau 1 (mg/ml)

  

 <EMI ID=14.1> 


  
 <EMI ID=15.1> 

  
0,2 g de KH2P04 sont dissous dans 1000 ml de liquide de 

  
 <EMI ID=16.1> 

  
dans des flacons à secousses de 500 ml. Le liquide de chaque 

  
 <EMI ID=17.1> 

  
que de 1,5 pendant 15 minutes et 10 à 20 mg en poids à sec 

  
 <EMI ID=18.1> 

  
germe à chaque flacon. Ces flacons sont ensuite soumis à 

  
une agitation de 130 secousses par minute. Après une culture de 3 jours, la croissance du Chlorella atteint sa condition maximale et à partir d'un litre de milieu de culture, on obtient des algues, ainsi que de l'amidon extracellulaire en  <EMI ID=19.1> 

  
une quantité s'élevant au total à 9,5 g en poids à sec, dont 7,1 g sont de l'amidon intracellulaire et de l' amidon extracellulaire.

  
 <EMI ID=20.1> 

  
basilensis IAM C-66 sont cultivés de la même façon. La croissance de ceux-ci atteint sa condition maximale après

  
3 jours et à partir d'un litre de liquide respectif, on obtient 10,3 g en poids à sec de Chlamydomonas sp. Al-S

  
et 9,8 g en poids à sec de Scenedesmus IAM C-66 respectivement Exemple 2 - Culture par de l'acide acétique

  
Le milieu est cultivé avec de l'acide acétique

  
 <EMI ID=21.1> 

  
de carbone. Le milieu aqueux contient 1 g d'extrait de levure, 2 g de NaN03, 0,2 g de MgS047H20, 0,05 g de CaC12.2H20,

  
 <EMI ID=22.1> 

  
lots de 100 ml chacun dans des flacons à secousses de 500 ml. Le pH initial du milieu a la valeur 7,2. Le milieu de

  
chaque flacon est stérilisé à 120[deg.]C sous une pression atmosphérique de 1,5 pendant 15 minutes et 10 à 20 ml en poids

  
à sec de Chlorella vulgaris Al-ly-3(ll) sont introduits

  
dans chaque flacon de manière à assurer une culture du type secousses à 30[deg.]C. Pendant la culture, la valeur pH est

  
 <EMI ID=23.1> 

  
la croissance du Chlorella atteint sa condition maximale

  
et à partir d'un litre de milieu, on obtient 12,3 g en poids  à sec d'algues et d'amidon extracellulaire, dont 8,7 g sont  de l'amidon intracellulaire et extracellulaire. Pendant la période entière de 4 jours, 460 ml/1 d'acide acétique IN
(acide acétique glacial = 27,6 g) sont utilisés pour régler

  
la valeur pH. 

  
Exemple 3 - Saccharification acide 

  
Le Chlorella vulgaris Al-ly-3(ll), le Chlamydomo-  nas sp. Al-5 et le Scenedesmus basilensis IAM C-66, dont 

  
 <EMI ID=24.1> 

  
tement sonore dans un oscillateur de 10 kHz pendant 10 à

  
30 minutes, de façon à détruire les cellules de leurs algues. 
10 grammes en poids à sec de chaque milieu sont introduits  dans un flacon conique de 200 ml et le milieu de chaque 

  
i flacon est chauffé dans de l'eau bouillante pendant 30 minu-  tes en présence de 2 g d'acide sulfurique et de 25 mg de

  
H20. Ensuite, par l'addition de 25 ml d'eau, le milieu est saccharifié sous pression (2 kg/cm2) pendant 30 minutes.

  
Par consé quent, le taux de saccharification est de 90 à 95%.

  
Le liquide saccharifié est versé dans une cuve de neutralisation où, après refroidissement, il est neutralisé

  
à la valeur pH 5,0 avec un lait de chaux. Dès que le liquide  neutralisé est filtré, on ajoute à ce dernier du MgS04.7H20  à 0,02%, du K2HPO4 à 0,2% et de l'urée à 0,1% de façon à  obtenir une liqueur saccharifiée. Puis une levure de fer-  mentation alcoolique (Brennereihefe Rasse II, XII) est  additionnée par inoculation, à raison de 10% en poids de liqueur, à 50 ml de la liqueur saccharifiée (concentration

  
en sucre = 14,8%). 

  
Exemple 4 - Saccharification enzymatique 

  
Chaque espèce est transformée en une pâte et sou- i mise à un traitement sonore de la même façon qu'à l'exemple 

  
3. 10 g en poids à sec de chaque milieu sont introduits dans 

  
un flacon triangulaire de 200 ml, où le milieu est chauffé 

  
sous pression (2 kg/cm2) pendant 30 minutes en présence de 

  
0,01 g de HC1 et de 25 ml de H20. En outre, 25 ml de H20 

  
i sont ajoutés et une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium  est additionnée pour neutraliser le liquide qui est ensuite  conservé dans un bain-marie d'une température constante 

  
 <EMI ID=25.1> 

  
saccharif ication (Glucenzyme AF-3 préparée par Amano  Pharmaceutical Co., Ltd.) est ajoutée à raison de 0,09%  en po ids. L'opération de saccharification est poursuivie à 
55[deg.]C pendant 20 heures. Par conséquent, le taux de sacchari- 

  
 <EMI ID=26.1> 

  
pour obtenir une liqueur saccharifiée.

  
Exemple 5 - Fermentation alcoolique

  
Dès qu'une levure de fermentation alcoolique a été inoculée à la liqueur saccharifiée, celle-ci est soumise à

  
 <EMI ID=27.1> 

  
liqueur est bien secouée immédiatement après l'inoculation, mais après cette opération, une agitation à raison d'une fois par jour est suffisante. Le tableau 2 donne les résultats de l'analyse après 4 jours de fermentation.

  
Tableau 2

  

 <EMI ID=28.1> 
 

REVENDICATIONS 

  
1.- Procédé de fabrication d'alcool éthylique,  caractérisé en ce qu'il consiste à cultiver par la voie  aérobie des algues vertes unicellulaires, produisant de 

  
 <EMI ID=29.1> 

  
organique fournissant une source de carbone assimilable,  une source d'azote assimilable, ainsi que des sels inorganiques et d'autres substances nécessaires à la croissance des algues; à rompre la matière cellulaire pour libérer l'amidon intracellulaire; à saccharifier l'amidon produit; à faire fermenter l'amidon saccharifié en présence d'un micro-organisme produisant de l'alcool éthylique et utilisant l'amidon saccharifié; et à récupérer l'alcool éthylique produit à partir du milieu de fermentation.



  "Process for the manufacture of ethyl alcohol from

  
unicellular green algae "<EMI ID = 1.1>

  
 <EMI ID = 2.1>

  
It is also a process for the manufacture of ethyl alcohol by the use of starch produced intracellularly and / or extracellularly from unicellular green algae.

  
More specifically, the invention relates to improvements in the preparation of ethyl alcohol based on the discovery of particular species of unicellular green algae which produce starch and which store and preserve it. In this brief,

  
these species are designated by the expressions Chlorella vulgaris Al-ly-3 (ll), Chlamydomonas sp. Al-5 and Scenedesmus basilensis IAM C-66 and are all aerobic substances suitable for heterotrophic cultivation in dark liquid medium containing carbon, nitrogen and inorganic salts. These strains are found and collected in sludge and sewage near Tokyo. Japan, and are isolated in a cellar simple manner.

  
It is known in the art to make ethyl alcohol by distilling fermented starch from larger plants, such as corn, wheat, sweet potatoes. However, the growth of these plants is influenced by inclement weather and their yields are highly dependent on climatic conditions. In particular, given the current threat of food shortages,

  
 <EMI ID = 3.1>

  
ethyl from these agricultural products.

  
The present invention is based on the preparation of ethyl alcohol without having to use these plants and its aim is to make available a process for the manufacture of ethyl alcohol by using unicellular green algae which provide ethyl alcohol, these

  
 <EMI ID = 4.1>

  
industrial.

  
The invention is described in particular below by way of examples:

  
1. Chlorella vulgaris Al-ly-3 (ll):

  
The cell is spherical and its dimensions are 3.3 to 5.0 x 3.3 to 5.2 microns long; it normally multiplies by dividing into four autospores. The color of its colony is initially green, but when it grows it loses its luster and turns yellowish. This is

  
 <EMI ID = 5.1>

  
optimum is 37 [deg.] C at pH 5 to 9, preferably 7 or

  
8. A characteristic of this species is that it produces and accumulates starch both inside and outside the cell, the amount of starch reaching 70-80% of its dry weight, ie that is, as much as the starch content of the cereals. Another advantage is that it discharges two-thirds or less of the internal starch from the cell.

  
The strain of this species can be grown either in the dark or in the light. In the dark, glucose, maltose and acetic acid are preferably used as carbon sources, while potassium nitrate, polypeptone and ammonium salts (especially urea, ammonium sulfate, l (ammonium acetate, ammonium nitrate) preferably serve as sources of nitrogen.

  
2. Chlamydomonas sp. Al-5:

  
The cell is spherical or ellipsoidal and its dimensions are 5.5 to 8.3 x 6.1 to 9.5 microns long; it reproduces normally, in that it develops into four autospores. The color of its colony is dark green, regardless of whether it is in the dark or in the light. The species grows at a temperature

  
 <EMI ID = 6.1>

  
is a temperature of 28 [deg.] C at pH 7 or 8. Inside the body, the accumulation of starch reaches 45 to 60% of its dry weight, but no extra-cellular starch is product.

  
The strain of this species can be grown either in the dark or in the light. Glucose, galactose and maltose are preferably used in the dark.

  
3. Scenedesmus basilensis, IAM C-66:

  
The cell is shaped like a lemon and its dimensions are 4.2-8.4 x 7.7-11.2 microns long. The species grows at a temperature of 25 to 37 [deg.] C at pH 5 to 9, but the optimum condition is 30 [deg.] C at pH 7 or 8. The color of its colony is green both in the black than in the light. Inside the cell, a quantity of starch up to 40 to 60% of its dry weight is produced, stored and preserved. The strain can be grown in the dark or in the light. In the dark, glucose, fructose, maltose, etc., are preferably used as carbon sources.

  
In common with the species described above,

  
it is preferable to use, as a culture bed, a batch of agricultural waste containing sugar and / or industrial waste containing acetate. This meets an economic goal. As carbon sources, preferably glucose, maltose and acetic acid are used and

  
 <EMI ID = 7.1>

  
ammonium acetate, urea, etc. As inorganic salts, a small fraction of phosphate, such as K2HPO4, Na2HPO4, KH2PO4, and a small fraction of salts

  
 <EMI ID = 8.1>

  
FeS0.7H20, can be added to the culture bed. Preferably, a strain is grown at a temperature of 30 to

  
35 [deg.] C at pH 7-8. Shaker-type cultivation can be carried out on a small scale and shaking cultivation.

  
tion and aeration can be carried out on a large scale. A discontinuous culture or a continuous culture is also possible. With regard to batch culture, the volume

  
growth reaches its maximum in two or four days. Normally, the carbohydrate contained in a single-celled algae reaches 25% or less of its dry weight, but

  
Chlorella vulgaris Al-ly-3 (ll) has the advantageous property of storing a quantity of starch reaching 70 to 80%

  
of its dry weight both inside and outside

  
the cell.

  
When a strain is cultured batchwise, the starch begins to accumulate after the log phase which occurs 24 to 48 hours after the start of the culture, and the accumulation reaches its maximum during the stationary phase.

  
The green algae mentioned above are suitable for growing in the dark and can be grown

  
in a tank for series production.

  
A feature of the present invention resides in the use of the starch stored and preserved in

  
unicellular algae, so as to obtain ethyl alcohol by saccharification and alcoholic fermentation

  
 <EMI ID = 9.1>

  
a conventional practice, but this process cannot be applied to the manufacture of ethyl alcohol using the starch produced by green algae, due to the characteristics of their cell walls. As soon as the starch is taken from cells, its saccharification and fermentation are no different from those of conventional processes.

  
1. Pretreatment:

  
A culture medium is subjected to the centrifugal action of 3000 revolutions per minute for 10 minutes and the packed precipitate is dissolved by the addition of a

  
 <EMI ID = 10.1>

  
 <EMI ID = 11.1>

  
 <EMI ID = 12.1>

  
20 minutes, to destroy algae cells. This treatment increases the starch yield and facilitates its saccharification.

  
2. Saccharification and alcoholic fermentation: a) Acid saccharification and alcoholic fermentation:

  
A solution of sulfuric acid, containing a fraction of water two to five times its amount, is added

  
in the pre-treated medium and the sulfuric acid concentration

  
is set at 25% maximum and 5% minimum compared to

  
the amount of starch to be treated. Then the middle is

  
heated in boiling water for 30 minutes and,

  
by adding a fraction of water two to five times

  
its quantity, a saccharification operation is carried out

  
at 120 [deg.] C under pressure (2 kg / cm2) for 30 minutes. The saccharified liquor obtained is neutralized to the pH value

  
5.0 with a lime milk, then is added, after

  
 <EMI ID = 13.1>

  
KH2P04 and urea. In addition, a germ is added at the rate of

  
10% to this neutralized liquor. The liquor is then left as is to stand for 3 to 4 days to ensure fermentation. Therefore, the liquor contains about 6% alcohol content. Finally, the resulting broth is distilled in a known manner to produce alcohol.

  
b) Enzymatic saccharification and alcoholic fermentation:

  
Dilute hydrochloric acid is added to the

  
pretreated medium which is heated to 120 [deg.] C under pressure

  
(2 kg / cm2) for 30 minutes. Then the liquid is suitably neutralized with caustic soda and left

  
as is at rest at 55 [deg.] C for 1.30 hours. The liquid

  
is saccharified by the addition of an enzyme to obtain

  
a saccharified liquor which is subjected to fermentation in the same way as in the case of acid saccharification. Example 1 - Culture with glucose

  
Table 1 gives the constituents of a liquid

  
industrial waste from a glucose manufacturer and used in the enzymatic saccharification of starch to produce invert glucose.

Table 1 (mg / ml)

  

 <EMI ID = 14.1>


  
 <EMI ID = 15.1>

  
0.2 g of KH2P04 are dissolved in 1000 ml of liquid

  
 <EMI ID = 16.1>

  
in 500 ml shaker flasks. The liquid of each

  
 <EMI ID = 17.1>

  
than 1.5 for 15 minutes and 10 to 20 mg dry weight

  
 <EMI ID = 18.1>

  
germ in each vial. These vials are then subjected to

  
an agitation of 130 shakes per minute. After a culture of 3 days, the growth of Chlorella reaches its maximum condition and from one liter of culture medium, algae are obtained, as well as extracellular starch in <EMI ID = 19.1>

  
a total amount of 9.5 g by dry weight, of which 7.1 g are intracellular starch and extracellular starch.

  
 <EMI ID = 20.1>

  
basilensis IAM C-66 are grown in the same way. The growth of these reaches its maximum condition after

  
3 days and from a respective liter of liquid, 10.3 g by dry weight of Chlamydomonas sp. Al-S

  
and 9.8 g by dry weight of Scenedesmus IAM C-66 respectively Example 2 - Culture with acetic acid

  
The medium is grown with acetic acid

  
 <EMI ID = 21.1>

  
of carbon. The aqueous medium contains 1 g of yeast extract, 2 g of NaNO3, 0.2 g of MgS047H20, 0.05 g of CaC12.2H20,

  
 <EMI ID = 22.1>

  
batches of 100 ml each in shake bottles of 500 ml. The initial pH of the medium is 7.2. The middle of

  
each vial is sterilized at 120 [deg.] C under an atmospheric pressure of 1.5 for 15 minutes and 10 to 20 ml by weight

  
dry Chlorella vulgaris Al-ly-3 (ll) are introduced

  
in each flask so as to ensure a shake-type culture at 30 [deg.] C. During cultivation, the pH value is

  
 <EMI ID = 23.1>

  
Chlorella growth reaches its maximum condition

  
and from one liter of medium, 12.3 g by dry weight of algae and extracellular starch are obtained, of which 8.7 g are intracellular and extracellular starch. During the entire 4 day period, 460 ml / L of IN acetic acid
(glacial acetic acid = 27.6 g) are used to adjust

  
the pH value.

  
Example 3 - Acid saccharification

  
Chlorella vulgaris Al-ly-3 (ll), Chlamydomonas sp. Al-5 and the Scenedesmus basilensis IAM C-66, of which

  
 <EMI ID = 24.1>

  
loudly in a 10 kHz oscillator for 10 to

  
30 minutes, so as to destroy the cells of their algae.
10 grams by dry weight of each medium are introduced into a 200 ml conical flask and the medium of each

  
The flask is heated in boiling water for 30 minutes in the presence of 2 g of sulfuric acid and 25 mg of

  
H20. Then, by the addition of 25 ml of water, the medium is saccharified under pressure (2 kg / cm2) for 30 minutes.

  
Therefore, the saccharification rate is 90-95%.

  
The saccharified liquid is poured into a neutralization tank where, after cooling, it is neutralized

  
to pH 5.0 with lime milk. As soon as the neutralized liquid is filtered, 0.02% MgSO4.7H20, 0.2% K2HPO4 and 0.1% urea are added to the latter so as to obtain a saccharified liquor. Then an alcoholic fermentation yeast (Brennereihefe Rasse II, XII) is added by inoculation, at a rate of 10% by weight of liquor, to 50 ml of the saccharified liquor (concentration

  
in sugar = 14.8%).

  
Example 4 - Enzymatic saccharification

  
Each species is transformed into a paste and subjected to a sound treatment in the same way as in the example

  
3.10 g by dry weight of each medium are introduced into

  
a 200 ml triangular flask, where the medium is heated

  
under pressure (2 kg / cm2) for 30 minutes in the presence of

  
0.01 g of HCl and 25 ml of H20. In addition, 25 ml of H20

  
i are added and an aqueous solution of sodium hydroxide is added to neutralize the liquid which is then kept in a water bath of constant temperature

  
 <EMI ID = 25.1>

  
Saccharification (Glucenzyme AF-3 prepared by Amano Pharmaceutical Co., Ltd.) is added at 0.09% by weight. The saccharification operation is continued at
55 [deg.] C for 20 hours. Consequently, the rate of sacchari-

  
 <EMI ID = 26.1>

  
to obtain a saccharified liquor.

  
Example 5 - Alcoholic fermentation

  
As soon as an alcoholic fermentation yeast has been inoculated with the saccharified liquor, the latter is subjected to

  
 <EMI ID = 27.1>

  
liquor is shaken well immediately after inoculation, but after this operation stirring once a day is sufficient. Table 2 gives the results of the analysis after 4 days of fermentation.

  
Table 2

  

 <EMI ID = 28.1>
 

CLAIMS

  
1.- A method of manufacturing ethyl alcohol, characterized in that it consists in aerobically cultivating unicellular green algae, producing

  
 <EMI ID = 29.1>

  
organic providing a source of assimilable carbon, a source of assimilable nitrogen, as well as inorganic salts and other substances necessary for the growth of algae; disrupting cellular material to release intracellular starch; in saccharifying the starch produced; fermenting the saccharified starch in the presence of a microorganism producing ethyl alcohol and using the saccharified starch; and recovering the ethyl alcohol produced from the fermentation medium.


    

Claims (1)

2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'algue utilisée est le Chlorella vulgaris Al-ly-3(ll), le Chlamydomonas sp. Al-5 ou le Scenedesmus basilensis IAM C-66. 2. A method according to claim 1, characterized in that the algae used is Chlorella vulgaris Al-ly-3 (II), Chlamydomonas sp. Al-5 or the Scenedesmus basilensis IAM C-66. 3.- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'algue utilisée est le Chlorella vulgaris Al-ly-3(ll) et en ce qu'elle est cultivée à une température de l'ordre de 25 à 42[deg.]C et à un pH de l'ordre de 5 à 9. 3. A method according to claim 2, characterized in that the algae used is Chlorella vulgaris Al-ly-3 (II) and in that it is cultivated at a temperature of the order of 25 to 42 [deg .] C and at a pH of the order of 5 to 9. 4.- Procédé suivant la revendication 3, caracté- <EMI ID=30.1> 4.- Method according to claim 3, char- <EMI ID = 30.1> de l'ordre de 7 à 8. of the order of 7 to 8. 5.- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'algue utilisée est le Chlamydomonas 5.- A method according to claim 2, characterized in that the algae used is Chlamydomonas sp. Al-5 et en ce qu'elle est cultivée à une température de l'ordre de 25 à 35[deg.]C et à un pH de l'ordre de 5 à 9. sp. Al-5 and in that it is cultivated at a temperature of the order of 25 to 35 [deg.] C and at a pH of the order of 5 to 9. <EMI ID=31.1> <EMI ID = 31.1> risé en ce que la température est d'environ 28[deg.]C et le pH de 7 à 8. 7.- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'algue utilisée est le Scenedesmus basilensis IAM C-66 et en ce qu'elle est cultivée à une température ized in that the temperature is about 28 [deg.] C and the pH from 7 to 8. 7. A process according to claim 2, characterized in that the algae used is Scenedesmus basilensis IAM C-66 and in that it is grown at a temperature <EMI ID=32.1> <EMI ID = 32.1> 8.- Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la température est d'environ 30[deg.]C et le 8. A method according to claim 7, characterized in that the temperature is about 30 [deg.] C and the pH de 7 à 8 . pH from 7 to 8. 9.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le milieu de culture des algues contient du glucose, du maltose ou de l'acide acétique comme source de carbone assimilable. 9. A method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the algae culture medium contains glucose, maltose or acetic acid as a source of assimilable carbon. 10.- Procédé suivant l'une quelconque des reven- dications 1 à 9, caractérisé en ce que le milieu de culture des algues est constituées ou comprend des déchets industriels. 10. A method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the algae culture medium consists of or comprises industrial waste. 11.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'amidon est saccharifié en utilisant de l'acide sulfurique aqueux 11. A method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the starch is saccharified using aqueous sulfuric acid dilué. diluted. 12.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'amidon est saccharifié par la voie enzymatique. 12. A method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the starch is saccharified by the enzymatic route. 13.- Alcool éthylique, caractérisé en ce qu'il est fabriqué par la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12. 13.- Ethyl alcohol, characterized in that it is manufactured by carrying out the process according to any one of claims 1 to 12. 14.- Procédé d&#65533; fabrication d'alcool éthylique à partir d'algues vertes unicellulaires. substantiellement 14.- Method of &#65533; manufacture of ethyl alcohol from unicellular green algae. substantially tel que décrit précédemment. as described above.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2598591A1 (en) * 1986-04-24 1987-11-20 Caola Kozmetikai PROCESS FOR CULTURING PROCARYOYES AND EUKARYOTICS AND USE OF THE CELLS THUS PREPARED IN COSMETIC, FOOD AND FEEDING SUPPLEMENTS
JP2013039085A (en) * 2011-08-18 2013-02-28 Ihi Corp Method for producing ethanol
CN110643641A (en) * 2019-11-13 2020-01-03 辽宁石油化工大学 Method for producing fuel ethanol by fermenting green alga biomass

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