JP2009213440A - アルコールの製造方法 - Google Patents
アルコールの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009213440A JP2009213440A JP2008062797A JP2008062797A JP2009213440A JP 2009213440 A JP2009213440 A JP 2009213440A JP 2008062797 A JP2008062797 A JP 2008062797A JP 2008062797 A JP2008062797 A JP 2008062797A JP 2009213440 A JP2009213440 A JP 2009213440A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- raw material
- polysaccharide
- alcohol
- fermentation
- solid raw
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
【解決手段】
(i) 多糖類含有固体原料に、多糖類分解酵素、乳酸菌、およびアルコール発酵菌を添加する工程、
(ii) 工程(i)の後の多糖類含有固体原料を外部の空気から遮断する工程、
(iii) 外部の空気から遮断した条件下、多糖類含有固体原料の糖化、乳酸発酵およびアルコール発酵を同時に行う工程、
を含む、アルコールの製造方法。
【選択図】図1
Description
セルロース系バイオマスからのエタノールを生産には、主に液体中で分解及び発酵を行う方法が採られている(特許文献1)。しかしながら、液体中で分解及び発酵を行うと、原料を粉砕等によって物理的に処理が必要である点、粉砕したバイオマスを糖に分解する際に酸や熱で処理をすると酵母等に対する発酵阻害物質が生産される点、発酵液蒸留残渣の粘性が高く、廃液処理は困難で経費がかかる点、バイオマスの貯蔵と発酵中、発酵残渣について、腐敗菌の増殖を防ぐ方法が必要である点などの問題がある。これに対し、一部ではセルロース系バイオマスの固体原料からアルコールを製造する試みがなされているものの、上記の問題点をすべて改善すべく試行錯誤が続けられているのが現状である。
(i) 多糖類含有固体原料に、多糖類分解酵素、乳酸菌、およびアルコール発酵菌を添加する工程、
(ii) 工程(i)の後の多糖類含有固体原料を外部の空気から遮断する工程、
(iii) 外部の空気から遮断した条件下、多糖類含有固体原料の糖化、乳酸発酵およびアルコール発酵を同時に行う工程、
を含む、アルコールの製造方法を提供する。
多糖類分解酵素は、任意の様式により多糖類含有固体原料に添加することができる。例えば、水溶液として加えてもよいし、粉剤を混合してもよい。また、市販されている製剤、例えばサイレージ作製用に用いられるセルラーゼ製剤(雪印種苗社製スノーラクトLアクレモスプレー、スノーラクトLアクレモパウダー)を使用することもできる。また、前記多糖類分解酵素を生産する微生物の培養物(固体および液体)を加えることによっても、実質的に多糖類分解酵素を添加することができる。
添加する多糖類分解酵素の量は当業者が適宜決定することが可能であり、例えば33 g/t(原物重量当たり)、好ましくは、330 g/t以上加えることができる。
以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。
麦幼葉10g(水分85%)にサイレージ調製用セルラーゼ製剤[(アクレモニウム属糸状菌由来:明治製菓(株)x1倍量は0.33mg, x10倍量は 3.3mg, x100倍量は 33mg)]、乳酸菌(スノーラクトL:雪印種苗50μg)および清酒酵母(107個)を添加して、28度発酵させた。その結果、酵素濃度に応じて麦葉が液化し、酵母添加区では袋内で炭酸ガスが発生した。発酵後のエタノール濃度(ガス発生量による簡便測定法)は、酵母添加により30%程度上昇した(図1 AB)。
飼料用トウモロコシ植物体0.5gを粉砕、ガス殺菌後、水分60%、サイレージ調製用セルラーゼを(1)と同様に定法の1, 10, 100倍量添加し、遊離される糖質の組成を経時的に水抽出し、サンプルの糖およびエタノール含量を測定した。セルラーゼ添加量を増やすことで、植物体表面から遊離するグルコース量が顕著に増加し、100倍量添加したものでは、30日後にグルコース濃度が約15%(乾物重量比)に達した(図2)。
飼料作物に含まれるデンプン質も発酵原料に用いることを、粉砕滅菌トウモロコシ、イネおよびムギに、サイレージ調製用セルラーゼを定法の100倍量および、同量のアミラーゼ混合物[市販A リゾプス属糸状菌由来グルコアミラーゼ(オリエンタル酵母(株)と大麦由来βアミラーゼ(和光純薬(株)をセルラーゼと同量ずつ混合したもの]を添加した。その結果、調製後20日で各原料あたり乾物中約25%、28%および18%の糖(グルコース+フルクトース+ショ糖)が遊離した(図3, 4)。
滅菌イネ粉砕物にセルラーゼ、アミラーゼを(1)と同様に各々定法の100倍量(3300g/t)加え、さらに乳酸(2%)と、酵母各々3株(106 /g) (Saccharomyces cerevisiae IFO0304, Saccharomyces exguus IY-06, Kluyveromyces thermotolerans FRI501))を添加して水分60%に調製し、室温で固体培養をした。培養10日目でいずれの酵母を添加した試料からも約6 %(乾物中約15-16 %)、20日目で約8 %(乾物中約17-20 %)のエタノールが検出された(図5)。
(3)と同様に滅菌イネ粉砕物にセルラーゼ、アミラーゼおよび乳酸(2%)を加えた。この時酵素量は定法の10倍量(330g/t)または100倍量(3300g/t)加えた。酵母 (Saccharomyces cerevisiae IFO0304) 106 /gを添加して水分60%に調製し、室温で固体培養した。その結果、100倍量の酵素を加えた試料では、培養10日目で7%以上(乾物中約18〜19%)、培養20日目では、8%以上(乾物中約20〜22%)のエタノールが生産された。また、10倍量の酵素を加えた試料でも培養20日目で7%(乾物中約18%)のエタノールが生産されており、酵素量を減らしてもエタノール生産量が大きく変化しないことが確認された。また、市販酵素(アミラーゼ)は、オリエンタル酵母由来のグルコアミラーゼの代わりにシグマ社のリゾプス属糸状菌由来グルコアミラーゼ(市販アミラーゼB)も試したが、エタノール生産量に大きな違いはなかった(図6)。
各種生草原料について、乳酸菌の添加の有無によるpHを比較した。原料に乳酸菌(サイレージエース、サンエイ糖化;添加量は規定量)を加え、ガス透過性が低い袋(旭化成 飛竜)に入れ、密封後26度15日間おいて乳酸発酵を行った。その後、材料(現物重量)の4倍の蒸留水に浸漬し、4度で一晩静置し、その浸漬液のpH(電極法)(25℃)、発酵後水分及び乳酸の含量を測定した。
(発酵後水分は、サイレージ50gを取り、70度で48時間乾燥した後の重量を測定し、算出した。乳酸含量は、サイレージ浸漬液中の有機酸含量を液体クロマトグラフ(日本分光有機酸分析システム:移動相2mM-HClO4液、BTB発色法で検出)にて測定した。
Claims (12)
- (i) 多糖類含有固体原料に、多糖類分解酵素、乳酸菌、およびアルコール発酵菌を添加する工程、
(ii) 工程(i)の後の多糖類含有固体原料を外部の空気から遮断する工程、
(iii) 外部の空気から遮断した条件下、多糖類含有固体原料の糖化、乳酸発酵およびアルコール発酵を同時に行う工程、
を含む、アルコールの製造方法。 - 多糖類含有固体原料がセルロース系バイオマスである、請求項1記載の方法。
- セルロース系バイオマスが、イネ、トウモロコシ、ムギ、牧草、またはイネワラ、ムギワラ、トウモロコシの茎や葉である、請求項2記載の方法。
- 分解酵素が、アミラーゼ、セルラーゼおよびそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項1〜3のいずれか1項記載の方法。
- 工程(i)でさらにクチナーゼを添加する、請求項1〜4のいずれか1項記載の方法。
- アルコールがエタノールである、請求項1〜5のいずれか1項記載の方法。
- アルコール発酵菌が酵母である、請求項1〜6のいずれか1項記載の方法。
- 多糖類含有固体原料の水分量が40〜80質量%である、請求項1〜7のいずれか1項記載の方法。
- 工程(iii)を、10〜45℃の温度条件で行う、請求項1〜8のいずれか1項記載の方法。
- 工程(iii)を10日間以上行う、請求項1〜9のいずれか1項記載の方法。
- 工程(iii)により多糖類含有固体原料のpHが5.0以下に低下する、請求項1〜10のいずれか1項記載の方法。
- 多糖類含有固体原料を、外部の空気から遮断した条件下、多糖類分解酵素、乳酸菌、およびアルコール発酵菌の存在下でアルコール発酵させることを特徴とする、アルコールの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008062797A JP5050236B2 (ja) | 2008-03-12 | 2008-03-12 | アルコールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008062797A JP5050236B2 (ja) | 2008-03-12 | 2008-03-12 | アルコールの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009213440A true JP2009213440A (ja) | 2009-09-24 |
JP5050236B2 JP5050236B2 (ja) | 2012-10-17 |
Family
ID=41186015
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008062797A Active JP5050236B2 (ja) | 2008-03-12 | 2008-03-12 | アルコールの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5050236B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014512828A (ja) * | 2011-04-29 | 2014-05-29 | ダニスコ・ユーエス・インク | 発酵によるエタノールの収率を高めるためのセルラーゼ及びグルコアミラーゼの使用 |
JP2015517316A (ja) * | 2012-05-17 | 2015-06-22 | シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイShell Internationale Research Maatschappij Beslotenvennootshap | バイオマス材料を処理する方法およびシステム |
JP2018528778A (ja) * | 2015-09-25 | 2018-10-04 | シージェイ チェイルジェダン コーポレーション | 穀物粉中のタンパク質を濃縮する方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20210108233A1 (en) * | 2018-03-25 | 2021-04-15 | Technion Research & Development Foundation Limited | Probiotic bacteria for yeast bioethanol production |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003310243A (ja) * | 2002-04-23 | 2003-11-05 | Tsukishima Kikai Co Ltd | セルロースからの乳酸製造装置および乳酸製造方法 |
JP2008092910A (ja) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Forestry & Forest Products Research Institute | エタノールの製造方法 |
JP2009131168A (ja) * | 2007-11-29 | 2009-06-18 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 廃棄玉ネギの処理方法 |
-
2008
- 2008-03-12 JP JP2008062797A patent/JP5050236B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003310243A (ja) * | 2002-04-23 | 2003-11-05 | Tsukishima Kikai Co Ltd | セルロースからの乳酸製造装置および乳酸製造方法 |
JP2008092910A (ja) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Forestry & Forest Products Research Institute | エタノールの製造方法 |
JP2009131168A (ja) * | 2007-11-29 | 2009-06-18 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 廃棄玉ネギの処理方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014512828A (ja) * | 2011-04-29 | 2014-05-29 | ダニスコ・ユーエス・インク | 発酵によるエタノールの収率を高めるためのセルラーゼ及びグルコアミラーゼの使用 |
JP2015517316A (ja) * | 2012-05-17 | 2015-06-22 | シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイShell Internationale Research Maatschappij Beslotenvennootshap | バイオマス材料を処理する方法およびシステム |
JP2018528778A (ja) * | 2015-09-25 | 2018-10-04 | シージェイ チェイルジェダン コーポレーション | 穀物粉中のタンパク質を濃縮する方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5050236B2 (ja) | 2012-10-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Duvernay et al. | Hydrolysis and fermentation of sweetpotatoes for production of fermentable sugars and ethanol | |
Tesfaw et al. | Current trends in bioethanol production by Saccharomyces cerevisiae: substrate, inhibitor reduction, growth variables, coculture, and immobilization | |
EP2955231B1 (en) | Processes using antibiotic alternatives in bioethanol production | |
CN101974436B (zh) | 一种木质纤维素降解菌及其应用 | |
CN106701621B (zh) | 一种用于低温状态下腐熟的秸秆腐熟剂的制备方法 | |
EA028976B1 (ru) | Переработка биомассы | |
CA2774048C (en) | Fermentation of carbohydrate | |
El Sheikha et al. | Bioprocessing of horticultural wastes by solid-state fermentation into value-added/innovative bioproducts: a review | |
Bayitse et al. | Protein enrichment of cassava residue using Trichoderma pseudokoningii (ATCC 26801) | |
JP2010057363A (ja) | バイオマス糖化用微生物含有組成物 | |
CN103403171B (zh) | 使用释放过氧的无氮化合物减少乙醇发酵中污染性微生物的生长 | |
JP5050236B2 (ja) | アルコールの製造方法 | |
BR112020011904A2 (pt) | métodos & sistemas para propagar micro-organismos em composições de vinhaça | |
Kádár et al. | Bioethanol production by inherent enzymes from rye and wheat with addition of organic farming cheese whey | |
JP5410641B2 (ja) | 樹木を原料として用いたアルコールを製造する方法、及びそれによって得られたアルコール溶液 | |
CN103930554A (zh) | 控制乙醇生产中的细菌生物膜 | |
Kitamoto et al. | Silage produces biofuel for local consumption | |
WO2017183110A1 (ja) | バイオガス製造方法および装置 | |
CN101381743A (zh) | 秸秆类生物质通过固态酶解预处理生产氢气和乙醇的方法 | |
Ismaiel et al. | Enhancement of wheat cultivars (Triticum aestivum L.) by cellulase-treated plant wastes | |
CN109988699A (zh) | 秸秆酶解发酵制备食醋的原料组合物及其方法和应用 | |
JP5984195B2 (ja) | 菌類を用いた植物バイオマスからのバイオガスの製造装置および方法 | |
JP7460108B2 (ja) | 発酵物の製造方法、エタノールの製造方法および乳酸発酵物の製造方法、ならびに発酵促進剤 | |
WO2015122538A1 (ja) | アルコール製造方法 | |
JP2008206401A (ja) | リグノセルロース系植物材料腐朽物を用いる糖化方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091126 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120402 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120531 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120625 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120703 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5050236 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150803 Year of fee payment: 3 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |