JPS58129982A - 混合培養によるアルコ−ルの連続製造法 - Google Patents
混合培養によるアルコ−ルの連続製造法Info
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- JPS58129982A JPS58129982A JP57011293A JP1129382A JPS58129982A JP S58129982 A JPS58129982 A JP S58129982A JP 57011293 A JP57011293 A JP 57011293A JP 1129382 A JP1129382 A JP 1129382A JP S58129982 A JPS58129982 A JP S58129982A
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- Japan
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- fermentation
- alcohol
- carrier
- bacteria
- tank
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- 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
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は混合培養によるアルコールの連続製造法に関す
る。
る。
近年石油代替エネルギーとして、石油化学によらずに得
られる醗酵アルコールが脚光を浴びている。これはさと
うきびやこれから採った糖蜜、さつまいも、じゃがいも
、とうもろこし等のセルロース質ないしはでん粉質を原
料とし、これらを菌体の作用によって醗酵させて製造す
る。この方法では、アルコールの生産性は菌体濃度に依
存すると考えられている。そのため菌体濃度を高めるた
めに、菌体を循環させる方法や、酵母を多糖系物質中に
包括させるいわゆる固定化増殖菌体法等が開発されつつ
ある。しかし前者の場合、菌体を濃縮分離するのに用い
るって目詰まりないしはノズル詰まりをきたし、菌体の
循環が次第に困難になる。そのため遠心分離器を定期的
に洗浄してやる必要があり、作業がはなはだ面倒になる
。また後者の場合には、工業的規模で大量生産するには
、技術的に解決内難な問題が多い。
られる醗酵アルコールが脚光を浴びている。これはさと
うきびやこれから採った糖蜜、さつまいも、じゃがいも
、とうもろこし等のセルロース質ないしはでん粉質を原
料とし、これらを菌体の作用によって醗酵させて製造す
る。この方法では、アルコールの生産性は菌体濃度に依
存すると考えられている。そのため菌体濃度を高めるた
めに、菌体を循環させる方法や、酵母を多糖系物質中に
包括させるいわゆる固定化増殖菌体法等が開発されつつ
ある。しかし前者の場合、菌体を濃縮分離するのに用い
るって目詰まりないしはノズル詰まりをきたし、菌体の
循環が次第に困難になる。そのため遠心分離器を定期的
に洗浄してやる必要があり、作業がはなはだ面倒になる
。また後者の場合には、工業的規模で大量生産するには
、技術的に解決内難な問題が多い。
本発明者らは、このような実情に鑑み、醗酵槽内の菌体
濃度を高めるべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成
するに至った。
濃度を高めるべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成
するに至った。
この発明によるアルコールの製造法は、反応液から担体
を分離する分離手段を備えた醗酵装置を用い、担体に付
着したアルコール醗酵能を有する細菌と凝縮性酵母とを
同醗酵装置で培養することを特徴とする混合培養による
アルコールの連続製造法である。
を分離する分離手段を備えた醗酵装置を用い、担体に付
着したアルコール醗酵能を有する細菌と凝縮性酵母とを
同醗酵装置で培養することを特徴とする混合培養による
アルコールの連続製造法である。
分離手段を備えた醗酵装置の例としては、添付図面に示
すようなものが挙げられる。すなわち第１図（イ）に示
す醗酵装置（１）は、攪拌機（２）を備えた醗酵槽（３
）の側部に担体沈降部（４）を設け、回部（４）に担体
を沈降分離させて同槽外への流出を防ぐようにしたもの
である。また第１図（ロ）に示す醗酵装置（１１）は、
攪拌機（１２）を備えた醗酵槽（１３１の外部に担体沈
降槽重を設けて、醗酵槽圓がら流出した担体を沈降槽Ｏ
ａ内に沈降分離させ、沈降した担体を醗酵槽ＯＪへ戻す
ようにしたも、のである。また第１図（ハ）に示す醗酵
装置（２１）は、醗酵槽虞の槽底部に攪拌翼＠を配置し
、翼の上方に垂直に円筒状の液循環部材（２１１１を配
置して一反応液を同部材（財）内を流下させて構内を循
環させ、液循環部材（至）の上方で、担体を反応液から
分離するようにしたものである。さらに第１図に）に示
す醗酵装置（３１）は、攪拌機■を備えた醗酵槽国内Ｃ
Ｉり ものである。そしてこれら醗酵装置＋１１’＆１１０１
１〆はいずれもｐＨおよび温度を至適値に制御できる
１ように構成されている。
すようなものが挙げられる。すなわち第１図（イ）に示
す醗酵装置（１）は、攪拌機（２）を備えた醗酵槽（３
）の側部に担体沈降部（４）を設け、回部（４）に担体
を沈降分離させて同槽外への流出を防ぐようにしたもの
である。また第１図（ロ）に示す醗酵装置（１１）は、
攪拌機（１２）を備えた醗酵槽（１３１の外部に担体沈
降槽重を設けて、醗酵槽圓がら流出した担体を沈降槽Ｏ
ａ内に沈降分離させ、沈降した担体を醗酵槽ＯＪへ戻す
ようにしたも、のである。また第１図（ハ）に示す醗酵
装置（２１）は、醗酵槽虞の槽底部に攪拌翼＠を配置し
、翼の上方に垂直に円筒状の液循環部材（２１１１を配
置して一反応液を同部材（財）内を流下させて構内を循
環させ、液循環部材（至）の上方で、担体を反応液から
分離するようにしたものである。さらに第１図に）に示
す醗酵装置（３１）は、攪拌機■を備えた醗酵槽国内Ｃ
Ｉり ものである。そしてこれら醗酵装置＋１１’＆１１０１
１〆はいずれもｐＨおよび温度を至適値に制御できる
１ように構成されている。
菌体付着用の担体は、耐摩耗性および流動性のよい小径
粒体であればよく、最適例としては粉砕ヒル石が挙げら
れる。担体はセラミック製やプラスチック製のものであ
ってもよい。
粒体であればよく、最適例としては粉砕ヒル石が挙げら
れる。担体はセラミック製やプラスチック製のものであ
ってもよい。
アルコール醗酵能を有する細菌としては、ザイモモナス
・モービリス（ＺｙｍｏｍＯｎａｓ ｍｏｂｉｌｉｓ）
が、担体への自然付着性がよいため好ましく用いられる
。この細菌はケーン（ｃａｎｅ ）・ジュースや廃糖蜜
中に含まれる醗酵性糖のうち、シュクロース、グルコー
ス、フラｌクトースヲ醗酵させて、アルコールを生成す
る。アルコール醗酵能を有する細菌は、担体への自然付
着性のよいものであればよく、上記細菌に限定されない
。
・モービリス（ＺｙｍｏｍＯｎａｓ ｍｏｂｉｌｉｓ）
が、担体への自然付着性がよいため好ましく用いられる
。この細菌はケーン（ｃａｎｅ ）・ジュースや廃糖蜜
中に含まれる醗酵性糖のうち、シュクロース、グルコー
ス、フラｌクトースヲ醗酵させて、アルコールを生成す
る。アルコール醗酵能を有する細菌は、担体への自然付
着性のよいものであればよく、上記細菌に限定されない
。
醗酵槽内で担体に付着した細菌を培養することにより、
槽内の菌体濃度を高めて、上記醗酵性糖からのアルコー
ルの生産性を向上させることができる。
槽内の菌体濃度を高めて、上記醗酵性糖からのアルコー
ルの生産性を向上させることができる。
凝集性酵母ば、凝集性およびアルコール醗酵能を有する
ものであればよい。そして同醗酵装置で凝集性酵母を前
記細菌とともに培養することによって、醗酵性糖のうち
前記細菌によって醗酵されなかった未反応の醗酵性糖を
醗酵させて、アルコールを生成し、糖からのアルコール
醗酵収率を向上させることができる。
ものであればよい。そして同醗酵装置で凝集性酵母を前
記細菌とともに培養することによって、醗酵性糖のうち
前記細菌によって醗酵されなかった未反応の醗酵性糖を
醗酵させて、アルコールを生成し、糖からのアルコール
醗酵収率を向上させることができる。
この発明によるアルコール製造法は以上のとおり構成さ
れているので、つぎのような効果が奏される。
れているので、つぎのような効果が奏される。
（１）菌体を付着するための担体を用いるので、菌体の
付着し得る固体表面積を大きくして、槽内の菌体濃度を
高めることができ、その結果アルコールの生産性を大幅
に向上させることができる。
付着し得る固体表面積を大きくして、槽内の菌体濃度を
高めることができ、その結果アルコールの生産性を大幅
に向上させることができる。
（２）凝集性酵母を培養するので、担体付着細菌によっ
て醗酵されなかった未反応の醗酵性糖を酵母によって醗
酵させることができ、その結果醗酵収率を大幅に向上さ
せることができる。
て醗酵されなかった未反応の醗酵性糖を酵母によって醗
酵させることができ、その結果醗酵収率を大幅に向上さ
せることができる。
孜
（３） 担体への付着°のよい菌体および凝集性の酵
母を用いるので、微生物の平均終端速度が大きくなり、
そのためこれらを簡単な分離手段で反応液から分離する
ことができ、設備費の点で大きな利点が得られる。
母を用いるので、微生物の平均終端速度が大きくなり、
そのためこれらを簡単な分離手段で反応液から分離する
ことができ、設備費の点で大きな利点が得られる。
比較例
静置培養用の醗酵槽を用い、微生物としてサツカロマイ
セス・ホルモセンシス（ＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃθＳｆ
ｏｒｍｏｓｅｎｓｉｓ ）１ＦＯ寄託第０２１６号（以
下、微生物Ａと称する）を用い、醗酵原料として滅菌済
の５倍希釈ケーン廃糖蜜培地（酵母エキス：３ｇｚＶ、
（ＮＨ４）２’ＳＯ４：１９／ｌ、ｘＨ２ｐｏａ：Ｉｇ
／ｌ！およびＭｇｏ１２・６ｈｇｏ：０．５ｆ／Ｉ！を
含む）を用い、醗酵温度３０℃における回分醗酵を行な
い、醗酵特性を経時的に調べた。
セス・ホルモセンシス（ＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃθＳｆ
ｏｒｍｏｓｅｎｓｉｓ ）１ＦＯ寄託第０２１６号（以
下、微生物Ａと称する）を用い、醗酵原料として滅菌済
の５倍希釈ケーン廃糖蜜培地（酵母エキス：３ｇｚＶ、
（ＮＨ４）２’ＳＯ４：１９／ｌ、ｘＨ２ｐｏａ：Ｉｇ
／ｌ！およびＭｇｏ１２・６ｈｇｏ：０．５ｆ／Ｉ！を
含む）を用い、醗酵温度３０℃における回分醗酵を行な
い、醗酵特性を経時的に調べた。
上記微生物の代わりに、協和醗酵社製パン酵母（以下、
微生物Ｂと称する）、ザイモモナス・モービリスエＦＯ
寄託第１３７５６号（以下、微生物Ｃと称する）および
ザイモモナス・モービリスＡ’ｌ”ＯＯ寄託第１０９８
８号（以下、微生物りと称する）を用いて、それぞれ上
記操作を繰返した。
微生物Ｂと称する）、ザイモモナス・モービリスエＦＯ
寄託第１３７５６号（以下、微生物Ｃと称する）および
ザイモモナス・モービリスＡ’ｌ”ＯＯ寄託第１０９８
８号（以下、微生物りと称する）を用いて、それぞれ上
記操作を繰返した。
各微生物について、静置培養時間とエタノール濃度の関
係を第２図に示す。同図かられかるように、アルコール
醗酵能については微生物Ａが最もすぐれ（２日目で約５
”ｔｌ／ｌ）、つぎが微生物Ｂであり、微生物Ｏおよび
Ｄでは４日目においてもアルコール濃度は約４０ｆｉｌ
にすぎなかった。
係を第２図に示す。同図かられかるように、アルコール
醗酵能については微生物Ａが最もすぐれ（２日目で約５
”ｔｌ／ｌ）、つぎが微生物Ｂであり、微生物Ｏおよび
Ｄでは４日目においてもアルコール濃度は約４０ｆｉｌ
にすぎなかった。
比較例２
第１図に）に示す実容積１．２１の醗酵装置Ｇｌｌにお
いて凝集性の協和醗酵社製パン酵母を培養し、醗酵原料
として比較例１で用いたのと同じ滅菌済の５倍希釈ケー
ン廃糖蜜培地を、流量０．０６１！／ｈで連続供給し、
湿度３０℃およびｐＨ５の醗酵条件下に連続醗酵を行な
った。反ｆ６液をマイクロチューブポンプによって連続
的に引抜いた。流出反応液中のエタノール濃度は、回分
醗酵（比較例１）の場合とほぼ等しく、約５７９／ｌで
あった。
いて凝集性の協和醗酵社製パン酵母を培養し、醗酵原料
として比較例１で用いたのと同じ滅菌済の５倍希釈ケー
ン廃糖蜜培地を、流量０．０６１！／ｈで連続供給し、
湿度３０℃およびｐＨ５の醗酵条件下に連続醗酵を行な
った。反ｆ６液をマイクロチューブポンプによって連続
的に引抜いた。流出反応液中のエタノール濃度は、回分
醗酵（比較例１）の場合とほぼ等しく、約５７９／ｌで
あった。
実施例
第１図に）に示す醗酵装置（３１）を用い、醗酵槽（１
）にザイモモナス・モービリスＡＴＯＯ寄託第１０９８
８号と凝集性の協和醗酵社製パンうに加えた。ついで、
醗酵原料として比較例１で用いたのと同じ滅菌済の５倍
希釈ケーン廃糖蜜培地を原料希釈率（＝原料供給流量／
醗酵槽全実容積）＝６．ｏ５ｈ−１で醗酵槽（１）に連
続供給して、ｐＨ５で温度３０℃の醗酵条件下に連続醗
酵を行なった。流出反応液中のエタノール濃度は６３１
１／ｌであった。
）にザイモモナス・モービリスＡＴＯＯ寄託第１０９８
８号と凝集性の協和醗酵社製パンうに加えた。ついで、
醗酵原料として比較例１で用いたのと同じ滅菌済の５倍
希釈ケーン廃糖蜜培地を原料希釈率（＝原料供給流量／
醗酵槽全実容積）＝６．ｏ５ｈ−１で醗酵槽（１）に連
続供給して、ｐＨ５で温度３０℃の醗酵条件下に連続醗
酵を行なった。流出反応液中のエタノール濃度は６３１
１／ｌであった。
つぎに希釈率を０．０５ ｈ から０．１ｈ−ｉｏ、
１５ｈ−１および０．２５ ｈ−１に段階的に上げて、
各流量におけるエタノール濃度を測定した。原料希釈率
とアルコール生産性の関係を第３図に示す。同図かられ
かるように、アルコール生産性は希釈率に比例し、希釈
率０．２５ｈ−１ではアルコール生産性は約１６１１７
１・ｈという高い値となった。また流出反応液のエタ９
、ノール濃度はほとんど変化しなかった。
１５ｈ−１および０．２５ ｈ−１に段階的に上げて、
各流量におけるエタノール濃度を測定した。原料希釈率
とアルコール生産性の関係を第３図に示す。同図かられ
かるように、アルコール生産性は希釈率に比例し、希釈
率０．２５ｈ−１ではアルコール生産性は約１６１１７
１・ｈという高い値となった。また流出反応液のエタ９
、ノール濃度はほとんど変化しなかった。
以上の如く、反応液から担体を分離する分離手段を備え
た醗酵装置を用い、ザイモモナス・モーピリスと凝集性
酵母を混合培養することにより、高い醗酵収率と高いア
ルコール生産性を得ることができた。これに対し、菌体
付着用担体を用いない従来の連続培養法では、エタノー
ルの生産性は２〜３９／ｌ＠ｈであると報告されている
。このように、本発明によれば、アルコール醗酵収率を
高く、維持し、生産性を大幅に向上させることができる
。
た醗酵装置を用い、ザイモモナス・モーピリスと凝集性
酵母を混合培養することにより、高い醗酵収率と高いア
ルコール生産性を得ることができた。これに対し、菌体
付着用担体を用いない従来の連続培養法では、エタノー
ルの生産性は２〜３９／ｌ＠ｈであると報告されている
。このように、本発明によれば、アルコール醗酵収率を
高く、維持し、生産性を大幅に向上させることができる
。
第１図Ｇ）（ロ）（ハ）に）はいずれも醗酵装置の概略
図、第２図は回分醗酵による各種微生物についての培養
時間とエタノール濃度の関係を示すグラフ、第３図は実
施例における原料希釈率とアルコール生産性年基荘暴静
牽滓の関係を示すグラフである。 ｆｉｌ （Ｉｌｌ （２１１Ｃ３１１＠ ＠ ＠Ｉ醗酵
装置、＋２１０２ Ｃ１＠＠＠攪拌機、＠・φ・攪拌翼
、（３１（１３１Ｑ３ （３１＠４１＠醗酵槽、（４）
・・奉沈降部、（１４１・φ・沈降槽、（財）・・・液
循環部材、（至）・・・固液温部材。 以 上 特許出願人 日立造船株式会社 第２図
図、第２図は回分醗酵による各種微生物についての培養
時間とエタノール濃度の関係を示すグラフ、第３図は実
施例における原料希釈率とアルコール生産性年基荘暴静
牽滓の関係を示すグラフである。 ｆｉｌ （Ｉｌｌ （２１１Ｃ３１１＠ ＠ ＠Ｉ醗酵
装置、＋２１０２ Ｃ１＠＠＠攪拌機、＠・φ・攪拌翼
、（３１（１３１Ｑ３ （３１＠４１＠醗酵槽、（４）
・・奉沈降部、（１４１・φ・沈降槽、（財）・・・液
循環部材、（至）・・・固液温部材。 以 上 特許出願人 日立造船株式会社 第２図
Claims (1)
- 反応液から担体を分離する分離手段を備えた醗酵装置を
用い１担体に付着したアルコール醗酵能を有する細菌と
凝縮性酵母とを同醗酵装置で培養することを特徴とする
混合培養によるアルコールの連続製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57011293A JPS58129982A (ja) | 1982-01-26 | 1982-01-26 | 混合培養によるアルコ−ルの連続製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57011293A JPS58129982A (ja) | 1982-01-26 | 1982-01-26 | 混合培養によるアルコ−ルの連続製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58129982A true JPS58129982A (ja) | 1983-08-03 |
| JPS6135835B2 JPS6135835B2 (ja) | 1986-08-15 |
Family
ID=11773943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57011293A Granted JPS58129982A (ja) | 1982-01-26 | 1982-01-26 | 混合培養によるアルコ−ルの連続製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58129982A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988000616A1 (en) * | 1986-07-17 | 1988-01-28 | University Of Queensland | Conversion of fermentable carbohydrates to ethanol using mixed cultures of zymomonas mobilis and yeast |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7147957B2 (ja) | 2019-03-14 | 2022-10-05 | 日立金属株式会社 | マグネシウムクラッド材、電子機器用筐体および移動体用部品 |
-
1982
- 1982-01-26 JP JP57011293A patent/JPS58129982A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988000616A1 (en) * | 1986-07-17 | 1988-01-28 | University Of Queensland | Conversion of fermentable carbohydrates to ethanol using mixed cultures of zymomonas mobilis and yeast |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6135835B2 (ja) | 1986-08-15 |
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