JP2015528701A - 糖類の発酵によるアルコール生産方法 - Google Patents
糖類の発酵によるアルコール生産方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015528701A JP2015528701A JP2015523352A JP2015523352A JP2015528701A JP 2015528701 A JP2015528701 A JP 2015528701A JP 2015523352 A JP2015523352 A JP 2015523352A JP 2015523352 A JP2015523352 A JP 2015523352A JP 2015528701 A JP2015528701 A JP 2015528701A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fermentation
- broth
- electrodes
- electric field
- electrode
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
- C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
- C12P7/06—Ethanol, i.e. non-beverage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
- C12M21/12—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing fuels or solvents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M35/00—Means for application of stress for stimulating the growth of microorganisms or the generation of fermentation or metabolic products; Means for electroporation or cell fusion
- C12M35/02—Electrical or electromagnetic means, e.g. for electroporation or for cell fusion
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N13/00—Treatment of microorganisms or enzymes with electrical or wave energy, e.g. magnetism, sonic waves
-
- 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
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
1.少なくとも2つの電極を有し、処理されるブロスのための容器を準備するステップ。
2.電極を直流電源に接続するステップ。
3.発酵用のブロスを調製するステップ。
4.バッチ法又は連続方式で容器を満たすステップ。
5.糖類の分子を配向させるために電極を接続させるステップ。
6.発酵工程を開始するステップ。
以下に記載された方法は、準備されたブロスへの電界の印加を含むだけでなく、サトウキビからエタノールを生産するための全ての段階も含む。
アノード及びカソードは、同一の幾何学的形状を有している。アノード及びカソードはターンの間に1枚のシートを有するコイルを備えている。コイルのターンの径は管の直径にほぼ等しく、コイルは99.9%の純度の銅で構成されるべきである。アノード及びカソードは、存在する槽の寸法に合わせて作られる。槽の寸法は現状では既に直径が10mで、各槽は1000m3の発酵液が入る容量を有している。
−カソード及びアノードに直流電流を流す、
−閉鎖回路内において、無機物(ミネラル)が除去され、且つ脱イオン化された水の流れにより発酵液の冷却をもたらし、カソードコイル及びアノードコイルを通過する上述の水を用いて発酵液の温度を35℃以下に保持する、である。
発酵ガスは発酵工程を低下させるCO2(又は二酸化炭素ガス)である。もはやCO2が形成されなくなることは、ほぼ全ての糖類が変換され、全ての発酵液は蒸留工程へと進まなければならないことを意味する。反応性ガスはイオン性で、エタノール及び他の生産物の生成の際に反応することができる。それらの反応性ガスは異なる形態をとり、pH4.5付近、且つ35℃以下ではそれらが維持され、発酵の自然終了と共にCO2の生成が止んだ後でさえ、全ての発酵工程を通してほぼ一定量残る。このように、アルコールの一部もまた蒸気の状態で連続的に排出される。これらアルコールの蒸気は好ましくは濃縮されるべきであり、最終発酵液(final must)の蒸留を経ずに回収されるべきである。この方法はまた、現在は大気中に放出されている、ほとんど全てのCO2の捕集を可能にする。この方法で、1m3のエタノール当たり1m3のオーダーの排出規制があるCO2の放出は実質的に削減される。
サッカロース分子が動的に分極するにつれて、サッカロース分子は常に配向し、これがアルコールへの変換を促進する。
工程の自動化では、pHは発酵の各段階で最も適したレベルになるよう制御されなければならない。この制御は、石灰液又はその均等物を計量するポンプによって実行される。これは、工程が進行する間、残っている発酵液は、より酸性化する傾向があるためである。発酵工程の間のpHの変化し、電流密度の変化が生じるので、主にバッチ方式でこのpHを測定及び制御するシステムもまた設けられる。
Claims (13)
- 糖類の発酵によりアルコールを生産する方法であって、
発酵用のブロスに電界を印加することを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、
少なくとも2つの電極を有し、処理される前記ブロスのための容器を準備するステップ(i)と、
前記電極を直流電源に接続するステップ(ii)と、
発酵用の前記ブロスを調製するステップ(iii)と、
バッチ方式又は連続方式で前記容器を満たすステップ(iv)と、
前記糖類の分子を配向させるために前記電極を接続させるステップ(v)と
を備えていることを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、
前記アルコールは、式R−OHで表される有機化合物を含む群から選ばれた1つであることを特徴とする方法。
(上式中のRは、2以上の炭素原子を含む飽和又は不飽和の鎖を表わす) - 請求項3に記載の方法において、
前記Rは、少なくとも2つの炭素原子を含む飽和鎖を表すことを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、
前記糖類は、サッカロース、フルクトース及びグルコースからなる群から選ばれたものであることを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、
電界の印加は、少なくとも2つの電極を通してもたらされることを特徴とする方法。 - 請求項6に記載の方法において、
前記電極は、前記直流電源により電流が供給される、少なくとも1つの正極及び少なくとも1つの負極を含んでいることを特徴とする方法。 - 請求項1〜7のうちいずれか1項に記載の方法において、
電界の制御及び維持をする手段が用いられており、前記手段は、電圧バリエータ又は電流バリエータであることを特徴とする方法。 - 請求項6に記載の方法において、
前記電極は、該電極間での電位差を一定に維持することを特徴とする方法。 - 請求項6に記載の方法において、
前記電極は、水を循環させるのに適した幾何学形状を有し、発酵液の処理温度の制御も行う管を有していることを特徴とする方法。 - 請求項11に記載の方法において、
前記処理温度は30℃以上35℃以下の範囲内にあることを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、
前記pHは概して酸性度が低い、6以下4.5以上までで変動することを特徴とする方法。 - 請求項12に記載の方法において、
pHをほぼ4.5に連続的に制御することを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BR102012018575 | 2012-07-26 | ||
BRBR102012018575-0 | 2012-07-26 | ||
PCT/BR2013/000267 WO2014015405A1 (pt) | 2012-07-26 | 2013-07-24 | Processo para a produção de álcool pela fermentação de açúcares |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015528701A true JP2015528701A (ja) | 2015-10-01 |
JP6225183B2 JP6225183B2 (ja) | 2017-11-01 |
Family
ID=54260566
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015523352A Expired - Fee Related JP6225183B2 (ja) | 2012-07-26 | 2013-07-24 | 糖類の発酵によるアルコール生産方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9365869B2 (ja) |
EP (1) | EP2878669A4 (ja) |
JP (1) | JP6225183B2 (ja) |
CN (1) | CN104540942A (ja) |
AU (1) | AU2013296083B2 (ja) |
WO (1) | WO2014015405A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BR102013022434B8 (pt) * | 2013-09-02 | 2022-06-21 | Advel Tecnologia E Comercio Eireli | Processo para fermentação microbiana de substratos açucarados |
BR102015032175B1 (pt) * | 2015-12-22 | 2023-01-31 | Innoferm Tecnologia Ltda | Célula eletrolítica geradora de hidrogênio em meio de fermentação alcoólica |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5739772A (en) * | 1980-05-30 | 1982-03-05 | Ppg Industries Inc | Electric stimulation of microorganism reaction |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IL62822A0 (en) | 1980-05-30 | 1981-07-31 | Ppg Industries Inc | Fermentation process |
US4451566A (en) | 1981-12-04 | 1984-05-29 | Spencer Donald B | Methods and apparatus for enzymatically producing ethanol |
US4885247A (en) * | 1988-04-19 | 1989-12-05 | Michigan Biotechnology Institute | Recovery and purification of lactate salts from whole fermentation broth by electrodialysis |
US7078201B2 (en) | 2004-12-01 | 2006-07-18 | Burmaster Brian M | Ethanol fermentation using oxidation reduction potential |
EP2074208A4 (en) | 2006-08-21 | 2011-12-21 | Emtech Llc | METHOD AND DEVICE FOR MAGNETIC FERMENTATION |
US8062872B2 (en) * | 2006-11-01 | 2011-11-22 | Inland Environmental Resources, Inc. | Methods and compositions for optimizing fermentation |
KR20090008807A (ko) * | 2007-07-19 | 2009-01-22 | 삼성전자주식회사 | 전기장을 이용한 효모 성장 촉진 방법 및 장치 |
CN101298619A (zh) * | 2008-07-01 | 2008-11-05 | 刘明全 | 用甜菜制取乙醇的方法 |
JP5745292B2 (ja) * | 2010-03-31 | 2015-07-08 | 一般財団法人電力中央研究所 | 発酵処理装置 |
CN102211840B (zh) * | 2011-05-11 | 2013-03-20 | 中山市泰帝科技有限公司 | 一种餐饮废水的资源化利用装置及方法 |
-
2013
- 2013-07-24 WO PCT/BR2013/000267 patent/WO2014015405A1/pt active Application Filing
- 2013-07-24 EP EP13823900.9A patent/EP2878669A4/en not_active Withdrawn
- 2013-07-24 CN CN201380035038.6A patent/CN104540942A/zh active Pending
- 2013-07-24 JP JP2015523352A patent/JP6225183B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2013-07-24 AU AU2013296083A patent/AU2013296083B2/en not_active Ceased
- 2013-07-24 US US14/417,133 patent/US9365869B2/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5739772A (en) * | 1980-05-30 | 1982-03-05 | Ppg Industries Inc | Electric stimulation of microorganism reaction |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
KOTOYOSHI NAKANISHI, JOURNAL OF FERMENTATION AND BIOENGINEERING, vol. 85, no. 2, JPN6017014999, 1998, pages 250 - 253, ISSN: 0003546496 * |
TERESA GARDE-CERDAN, FOOD CHEMISTRY, vol. 103, JPN6017014998, 2007, pages 771 - 777, ISSN: 0003546495 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2013296083A8 (en) | 2015-08-06 |
EP2878669A1 (en) | 2015-06-03 |
CN104540942A (zh) | 2015-04-22 |
EP2878669A4 (en) | 2015-12-09 |
WO2014015405A1 (pt) | 2014-01-30 |
US9365869B2 (en) | 2016-06-14 |
US20150225746A1 (en) | 2015-08-13 |
AU2013296083B2 (en) | 2018-07-26 |
JP6225183B2 (ja) | 2017-11-01 |
AU2013296083A1 (en) | 2015-01-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9540664B2 (en) | Systems and methods for improving ethanol yield | |
US20120301928A1 (en) | Preprocessing method of hydrolyzing lignocellulosic biomass and methods of manufacturing sugar compound and bioethanol from biomass processed using the preprocessing method | |
EP3024940A1 (en) | Method and system for production of hydrogen, methane, volatile fatty acids, and alcohols from organic material | |
JP6225183B2 (ja) | 糖類の発酵によるアルコール生産方法 | |
US9840722B2 (en) | Method for producing hydrocarbides | |
JP5091523B2 (ja) | アルコール生産方法 | |
US20080308427A1 (en) | System and process for producing alcohol | |
CN105722988B (zh) | 用于含糖基质的微生物发酵的工艺以及在该工艺中使用呈原子、离子或者气态的氢 | |
RU2654590C2 (ru) | Способ получения спирта путем брожения сахаров | |
AU2015100628A4 (en) | Process for producing alcohol by fermentation of sugars | |
CN112029607B (zh) | 一种提高液态发酵基酒总酯含量的电化学方法及液态发酵基酒 | |
KR102085104B1 (ko) | 수소 제조 | |
CN110452945B (zh) | 利用红色糖多孢菌发酵生产红霉素的方法 | |
Santos et al. | Immobilized cells cultivated in semi-continuous mode in a fluidized bed reactor for xylitol production from sugarcane bagasse | |
US20040185543A1 (en) | Process for production of ethanol using stable yeast crystals in modified conventional batch reactor | |
CN116355821B (zh) | 一种生产乙二醇的运动发酵单胞菌重组菌株、构建方法及其应用 | |
CN109666571A (zh) | Spe电解制活性氢对白酒的陈化方法 | |
US20200332374A1 (en) | Method for pre-clarification of molasses to improve the fermentation efficiency thereof | |
CN111088295A (zh) | 一种利用微生物发酵生产乙醇的方法 | |
BR202021013864U2 (pt) | Método de eletroestimulação por corrente alternada aplicado a bioprocessos para o aumento e melhoria das características funcionais da produção de bioativos, etanol e/ou bebidas | |
JP2013094153A5 (ja) | ||
JP2009183246A (ja) | メンブレンバイオリアクター |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160627 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170509 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170802 |
|
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: 20170912 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171006 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6225183 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |