DE2609551C2 - Herstellung von Alkohol aus Cellulose - Google Patents
Herstellung von Alkohol aus CelluloseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Alkohol aus Cellulose, bei dem Cellulose enzymatisch
durch eine aus Trichoderma viride gewonnene Cellulase zu Glucose verzuckert und die Glucose durch
Saccharomyces cerevisiae unter anaeroben Bedingungen zu Alkohol fermentiert wird, wobei man die
Cellulose, die Cellulase und Saccharomyces cerevisiae gleichzeitig umsetzt, nach Patent 25 41 960.
Als Cellulase wird gemäß dem Hauptpatent eine handelsübliche raffinierte Cellulase aus Trichoderma
viride eingesetzt.
Überraschenderweise wurde gemäß der Erfindung gefunden, daß bei der gleichzeitigen Umsetzung von
Cellulose, einer Cellulase aus Trichoderma viride und Saccharomyces cerevisiae unter anaeroben Bedingungen
höhere Ausbeuten an Äthanol als gemäß Patent 25 41960 erzielt werden, wenn man anstelle der
handelsüblichen raffinierten Cellulase die Cellulase in Form der gesamten wäßrigen Kulturflüssigkeit einsetzt,
die bei der Züchtung von Trichoderma viride in einem wäßrigen Nährmedium in Gegenwart von Cellulose
anfällt, ohne vorher irgendwelche Bestandteile aus der Kulturflüssigkeit abzutrennen.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Alkohol aus Cellulose, bei dem
Cellulose enzymatisch durch eine aus Trichoderma viride gewonnene Cellulase zu Glucose verzuckert und
die Glucose durch Saccharomyces cerevisiae unter anaeroben Bedingungen zu Alkohol fermentiert wird,
wobei man die Cellulose, die Cellulase und Saccharomyces cerevisiae gleichzeitig umsetzt, nach Patent
25 41 960, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man als Cellulase eine solche einsetzt, die bei der Züchtung von
Trichoderma viride in einem wäßrigen Nährmedium in Gegenwart von Cellulose anfällt, und zwar in Form der
gesamten wäßrigen Kulturflüssigkeit, ohne irgendwelche Bestandteile daraus abzutrennen.
In einem Schüttelkolben wird Trichoderma (viride) longibrachiatum QM 9414 (ATCC 26 921) 6 Tage bei
300C aerob gezüchtet. Der Kolben enthält 100 ml eines
herkömmlichen Nährmediums, welches Cellulosepulver als Kohlenstoffquelle enthält. Während der Züchtung
wird der pH-Wert zweimal täglich auf 5,4 eingestellt. Am Ende der 6 Tage wird der Inhalt des Kolbens nicht
filtriert. Die so erhaltene, nicht filtrierte, cellulasehaltige
Flüssigkeit wird wie nachstehend beschrieben verwendet:
Ein sterilisierter 100 ml-Kolben wird aseptisch mit 5 g
sterilisiertem Cellulosepulver (Teilchengröße kleiner als 0,05 mm; Cellulosegehalt 95 Gew.-%) beschickt und mit
45 ml der nicht filtrierten, unter gutem Rühren gehaltenen Kulturflüssigkeit, also der ganzen wäßrigen
Kulturmasse ohne Abtrennung irgendeines Bestandteils daraus (vollständige Kulturflüssigkeit) versetzt. Sodann
fügt man zu dem Kolben 5 ml einer sterilisierten Lösung aus den folgenden Bestandteilen hinzu:
| Asparagin | 125 mg |
| KH2PO4 | 50 mg |
| MgSO4 · 7 H2O | 150 mg |
| Hefeextrakt | 10 mg |
| Destilliertes Wasser | 5 ml |
von 4,0 eingestellt Dann gibt man in den Kolben
von zwei Platinösen), und läßt das Gemisch % Stunden
anaerob bei 30° C reagieren. Die Analyse des Reaktionsgemisches zeigt daß sich in dem Gemisch 1,4 g Äthanol
gebildet haben. Wenn die Umsetzung weitere %
Äthanol.
In einem Schüttelkolben wird Trichoderma (viride) longibrachiatum QM 9414 (ATCC 26 921) 6 Tage bei
30° C aerob gezüchtet Der Kolben enthält 100 ml des gleichen wie im vorangegangenen Beispiel eingesetzten
herkömmlichen Nährmediums, welches Cellulosepulver als Kohlenstoffquelle enthält. Während der Züchtung
wird der pH-Wert zweimal täglich auf 5,4 eingestellt. Am Ende der 6 Tage wird der Inhalt des Kolbens
filtriert, um ein Kulturfiltrat zu erhalten, welches den
to Cellulaseenzymkomplex enthält. Die so erhaltene
filtrierte cellulasehaltige Flüssigkeit wird genauso wie im vorstehenden Beispiel beschrieben verwendet:
Ein sterilisierter 100 ml-Kolben wird aseptisch mit 5 g
sterilisiertem Cellulosepulver (Teilchengröße kleiner als
"5 0,05 mm; Cellulosegehalt 95 Gew.-%) beschickt und mit
45 ml der obigen filtrierten Kulturflüssigkeit versetzt. Sodann fügt man zu dem Kolben 5 ml der gleichen wie
im Beispiel beschriebenen sterilisierten Lösung aus den folgenden Bestandteilen hinzu:
| Asparagin | 125 mg |
| KH2PO4 | 50 mg |
| MgSO4 · 7 H2O | 150 mg |
| Hefeextrakt | 10 mg |
| Destilliertes Wasser | 5 ml |
Das Gemisch in dem Kolben wird auf einen pH-Wert von 4,0 eingestellt Dann gibt man in den Kolben wie im
Beispiel Saccharomyces cerevisiae, der direkt von einem Agar-Schrägröhrchen entnommen worden ist
(Inhalt von zwei Platinösen), und läßt das Gemisch 96 Stunden anaerob bei 300C reagieren. Die Analyse des
Reaktionsgemisches zeigt, daß sich in dem Gemisch 1,2 g Äthanol gebildet haben. Wenn die Umsetzung
weitere 96 Stunden fortgesetzt wird, enthält das Gemisch 2,0 g Äthanol.
Ein Vergleich der Ergebnisse des vorstehenden Beispiels, das mit der vollständigen nicht filtrierten
KulturflDssigkeit als Cellulasequelle durchgeführt worden
ist, mi? den Ergebnissen des Vergleichsbeispiels, das
mit der filtrierten Kulturflüssigkeit als Cellulasequelle durchgeführt worden ist, zeigt, daß gemäß der
Erfindung eine Steigerung der Athanolausbeute (23 g im Vergleich zu 2,0 g) um 15% erzielt wurde.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von Alkohol aus Cellulose, bei dem Cellulose enzymatisch durch eine aus Trichoderma viriac gewonnene Cellulase zu Glucose verzuckert und die Glucose durch Saccharomyces cerevisiae unter anaeroben Bedingungen zu Alkohol fermentiert wird, wobei man die Cellulose, die Cellulase und Saccharomyces cerevisiae gleichzeitig umsetzt, nach Patent 25 41960, dadurch gekennzeichnet, daß man als Cellulase eine solche einsetzt, die bei der Züchtung von Trichoderma viride in einem wäßrigen Nährmedium in Gegenwart von Cellulose anfällt und zwar in Form der gesamten wäßrigen Kulturflüssigkeit, ohne irgendwelche Bestandteile daraus abzutrennen.
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