JP2010246422A - セルロース系原料の同時糖化発酵法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】セルロース原料を酵素によって加水分解する糖化工程と、発酵菌によるエタノール発酵工程を一つの反応槽内で同時に行う同時糖化発酵方法において、同時糖化反応中に初期反応温度から段階的にまたは連続的に反応温度を低下させる。
【選択図】なし
Description
次に、本発明を実施例および比較例により更に詳細に説明するが、本発明は、これらの例によって何ら限定されるものではない。また、今回はセルロース原料にはコクヨ工業製のOA紙(コピー用紙)、発酵菌には酵母サッカロマイセス セレビジエ、セルラーゼにはGenencor製のAccelleraseを用いているが、これら以外であっても構わない。セルロース原料からバッチ式SSFによって、少なくとも5vol%以上のエタノール溶液を得る方法に関するのが本発明である。
材料および方法:市販の化学パルプ由来の上質OA紙(コクヨ工業製)の同ロットをまとめて購入し、シュレッダーで細断した後、乾燥機中で絶乾させたものを供試した。これに適量の蒸留水を加えてミキサーで離解させた後に脱水し、ここに酵母サッカロマイセス セレビジエの菌体を原料スラリー容量あたり3g wet−wt/L、トリコデルマ リーゼイ由来のセルラーゼ製剤(商品名:Accellerase、Genencor製)を原料の乾燥重量あたり、それぞれ4、8、12FPU/gになるように加え、最終的にセルロース原料濃度が15dry−wt%になるように調製して200mL容量のサンプル瓶に100mL充填した。なお、pHはミキサーで原料を離解させて脱水する前の段階で6.0に調整した。これらを振とう機にセットして38℃で反応させ、経過時間毎に反応液1mLをサンプリングしてエタノール濃度の推移を計測した。そして、エタノール濃度が3.0vol%に達した後に反応温度を38℃から33℃に下げた実験区と、そのまま38℃を維持した対象区のそれらを比較した。
材料および方法:請求項7の実施例として、実施例1と同様に原料を調製し、ここに酵素Accelleraseを原料の乾燥重量あたり、それぞれ4および8FPU/gになるように加え、最終的にセルロース原料濃度が15dry−wt%になるように調製して200mL容量のサンプル瓶に100mL充填した。なお、この場合もpHはミキサーで原料を離解させて脱水する前の段階で6.0に調整した。これらを振とう機にセットして50℃下で反応させ、原料が液化して流動性が充分になった時点で温度を38℃まで下げた後、酵母サッカロマイセス セレビジエの菌体を原料スラリー容量あたり3g wet−wt/Lになるように接種し、実施例1と同様にエタノール濃度の推移を計測した。そして、同じ量の酵素と酵母を同時期に原料に添加して終始38℃でSSF反応させた対象区のそれと比較した。
材料および方法:酵母培地として一般的なYPD培地(酵母エキス1.0%、ポリペプトン2.0%、グルコース2.0%)をベースに、グルコース濃度は10.0%の培養液40Lを調製し、100L容量のSSF槽に充填した。ここに酵母サッカロマイセス セレビジエの菌体を3g wet−wt/Lの密度で接種し、30℃、pH4.0、攪拌速度50rpmの条件で8時間培養した。
Claims (8)
- セルロース原料を酵素によって加水分解する糖化工程と、発酵菌によるエタノール発酵工程を一つの反応槽内で同時に行う同時糖化発酵方法において、同時糖化反応中に初期反応温度から段階的にまたは連続的に反応温度を低下させることを特徴とする同時糖化発酵方法。
- 反応温度を2段階で低下させ、温度を低下させる時期が発酵液中のエタノール濃度が2.0〜4.0vol%に達した時である、請求項1に記載の同時糖化発酵方法。
- 低下させる温度が3〜15℃である、請求項1または2に記載の同時糖化発酵法。
- 酵素が、トリコデルマ属、および/またはアルペルギルス属、リゾプス属、アクレモニウム属、あるいはそれらの遺伝子組換体の単一種由来のセルラーゼおよび/または複数種混合由来のセルラーゼである、請求項1〜3のいずれか1つに記載の同時糖化発酵法。
- 発酵菌がサッカロマイセス属、シゾサッカロマイセス属、クルイベロマイセス属、ピキア属、キャンジダ属の酵母、ザイモモナス属、クロストリディウム属の細菌、あるいはそれらの遺伝子組換体の単一種および/または複数種の混合である、請求項1〜4のいずれか1つに記載の同時糖化発酵法。
- 発酵菌の増殖時に、糖以外の栄養塩類も加える、請求項1〜5のいずれか1つに記載の同時糖化発酵法。
- セルロース原料を酵素によって加水分解する糖化工程と、発酵菌によるエタノール発酵工程を一つの反応槽内で行う糖化発酵方法において、
先ずセルロース原料と酵素を反応槽に充填して酵素糖化を行わせ、次に、該反応槽に発酵菌を投入することを特徴とする糖化発酵方法。 - バッチ毎に、発酵菌をSSF反応槽に接種して増殖させた後、SSFを開始する、請求項1〜6のいずれか1つに記載の同時糖化発酵法。
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