JPS58129983A - 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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- JPS58129983A JPS58129983A JP57011294A JP1129482A JPS58129983A JP S58129983 A JPS58129983 A JP S58129983A JP 57011294 A JP57011294 A JP 57011294A JP 1129482 A JP1129482 A JP 1129482A JP S58129983 A JPS58129983 A JP S58129983A
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- Japan
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- alcohol
- fermentation
- bacteria
- carrier
- fermentor
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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
料とじｆこれら曵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
る遠心分離器が、培養液中に存在する固を物によって目
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１工業的規模で大量生産するには、技術的
に解決困難な問題が多い。
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
料とじｆこれら曵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
る遠心分離器が、培養液中に存在する固を物によって目
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１工業的規模で大量生産するには、技術的
に解決困難な問題が多い。
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、担体に付着した
アルコール醗酵能を有する細菌と固定化酵母とを一つの
流動層型醗酵装置において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。
アルコール醗酵能を有する細菌と固定化酵母とを一つの
流動層型醗酵装置において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。
醗酵装置として流動層型のものを用いる理由は、担体に
付着した菌体を流動化させるための動力が節減でき、ま
た担体の摩耗が防止でき、さらに固定化酵母の破砕を防
止できるからである。
付着した菌体を流動化させるための動力が節減でき、ま
た担体の摩耗が防止でき、さらに固定化酵母の破砕を防
止できるからである。
菌体付着用の担体としては、粉砕ヒル石、活性炭、ゼオ
ライト等が、担体の流動性の点から好ましく用いられる
。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、担体への優れた自然付着性を有するため好ま
しく用いられる。この鉢９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。流動層型醗酵装置で
担体に付着した細菌を流動下に培養することにより１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。
ライト等が、担体の流動性の点から好ましく用いられる
。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、担体への優れた自然付着性を有するため好ま
しく用いられる。この鉢９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。流動層型醗酵装置で
担体に付着した細菌を流動下に培養することにより１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。
固定化酵母は、アルコール醗酵能を有するものであれば
よく、とりわけサツカロマイセス（ン酸ソーダ、Ｋ・カ
ラギーナン等で常法により 。
よく、とりわけサツカロマイセス（ン酸ソーダ、Ｋ・カ
ラギーナン等で常法により 。
包括されることにより固定化されたものである。
／ａ
そして同醗酵装置で固定１酵母を前記細菌とともに流動
下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９）つ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。
下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９）つ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） 醗酵装置として流動層型のものを用いるので
、担体に付着した菌体を流動化させるための動力が節減
でき、また担体の摩耗が防止でき、さらに固定化酵母の
破砕を防止できる。
、担体に付着した菌体を流動化させるための動力が節減
でき、また担体の摩耗が防止でき、さらに固定化酵母の
破砕を防止できる。
（２） 菌体を付着するための担体を流動化させるの
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かできる。
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かできる。
（３） 固定化酵母を流動化させるので、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。
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。
（４１原料培地は高度に清澄なものでなくてもよいＯ
比較例１
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（Ｓａｅｃｈａｒｏｍｙｏａａｆ
ｏｒｍｏｓｅｎｓｉｓ） Ｉ Ｆ Ｏ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
滅菌法の５倍希釈ケーン廃糖蜜培地（酵母エキス： ３
Ｐ／１１（ＮＨ４）２８０４ ： １９／／％ＫＨ２Ｐ
Ｏ４：Ｉｓ’／ＪおよびＭ ｇ Ｃｌ ２ ＊ ６Ｈ２
ｏ：ｏ、ｓｆ！／ｌ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（Ｓａｅｃｈａｒｏｍｙｏａａｆ
ｏｒｍｏｓｅｎｓｉｓ） Ｉ Ｆ Ｏ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
滅菌法の５倍希釈ケーン廃糖蜜培地（酵母エキス： ３
Ｐ／１１（ＮＨ４）２８０４ ： １９／／％ＫＨ２Ｐ
Ｏ４：Ｉｓ’／ＪおよびＭ ｇ Ｃｌ ２ ＊ ６Ｈ２
ｏ：ｏ、ｓｆ！／ｌ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）、ザイモモナス拳モービリスＩＦＯ
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ＡＴＣＣ寄託第１０９８８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）、ザイモモナス拳モービリスＩＦＯ
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ＡＴＣＣ寄託第１０９８８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１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が最もずぐれ（２日目で約５
５９／／）、つぎ゛が微生物Ｂであり、微生物Ｃおよび
Ｄでは４日目におし）でもアルコール濃度は約４０ｆ！
／ｌに比較例２ 第３図に示すアルコール醗酵装置を用いた。
係を第１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が最もずぐれ（２日目で約５
５９／／）、つぎ゛が微生物Ｂであり、微生物Ｃおよび
Ｄでは４日目におし）でもアルコール濃度は約４０ｆ！
／ｌに比較例２ 第３図に示すアルコール醗酵装置を用いた。
これは実容積０，７！のガラス製流動層型醗酵槽（１）
を主体とし、温度制御およびｐＨ制御できるように構成
されている。そして醗酵原料はポンプ（２）によって同
種（１）の底部に供給され鳥反応液はポンプ（３）で同
種の頂部から底部に戻され、槽頂の担体沈降部（４）か
ら流出するようになっている。この醗酵装置にアルギン
酸ソーダで包括した固定化酵母サツカロマイセス・ホル
モセンシス（Ｓａｅｅｈａｒｏｍｙａｅａ ｆｏ、ｒｍ
ｏａｅｎｓｉｓ） Ｉ Ｆ Ｏ寄託第０９１６号を、培
地に対して約５ ｆｏ１％になるように充填し、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０．０３５１１ｂで醸酵槽（１
）に連続供給し、温度３０℃およびｐＨ５の醗酵条件下
に連続醗酵を行なった。
を主体とし、温度制御およびｐＨ制御できるように構成
されている。そして醗酵原料はポンプ（２）によって同
種（１）の底部に供給され鳥反応液はポンプ（３）で同
種の頂部から底部に戻され、槽頂の担体沈降部（４）か
ら流出するようになっている。この醗酵装置にアルギン
酸ソーダで包括した固定化酵母サツカロマイセス・ホル
モセンシス（Ｓａｅｅｈａｒｏｍｙａｅａ ｆｏ、ｒｍ
ｏａｅｎｓｉｓ） Ｉ Ｆ Ｏ寄託第０９１６号を、培
地に対して約５ ｆｏ１％になるように充填し、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０．０３５１１ｂで醸酵槽（１
）に連続供給し、温度３０℃およびｐＨ５の醗酵条件下
に連続醗酵を行なった。
反応後の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５５ ｆｌ／ｌであ
った。
比較例１）の場合とほぼ等しく、約５５ ｆｌ／ｌであ
った。
実施例
第３図に示すアルコール連続醗酵装置を用い、醗酵槽（
１）において培地にザイモモナス・モービリスＡＴＣＣ
寄託第１０９８８号を植菌するとともに、滅菌した粉砕
ヒル石（６０〜８０メツシユ）を培地に対して３ ｗｔ
／ ｖｏ／ ％になるように加えた。さらにアルギ
ン酸ソーダで包括した固定化酵母サツカロマイセス・ホ
ルモセンシス（Ｓａｅｅｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｆｏｒｍ
ｏｓｅｎｓｉｓ） Ｉ Ｆ Ｏ寄託第２０１６号を培地
に対して３ ｖｏ１％になるように加え、これらを混合
培養した。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／＃１酵槽全実容積）−０，０５ｈ”
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６３ ｆ／ｌであった。
１）において培地にザイモモナス・モービリスＡＴＣＣ
寄託第１０９８８号を植菌するとともに、滅菌した粉砕
ヒル石（６０〜８０メツシユ）を培地に対して３ ｗｔ
／ ｖｏ／ ％になるように加えた。さらにアルギ
ン酸ソーダで包括した固定化酵母サツカロマイセス・ホ
ルモセンシス（Ｓａｅｅｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｆｏｒｍ
ｏｓｅｎｓｉｓ） Ｉ Ｆ Ｏ寄託第２０１６号を培地
に対して３ ｖｏ１％になるように加え、これらを混合
培養した。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／＃１酵槽全実容積）−０，０５ｈ”
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６３ ｆ／ｌであった。
１
つぎに希釈率を０．０５ｈ から０．１ｈｓ ｏ。
１５ｈ および０．２５ ｈ 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２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０．２５ ｈ ではアルコール生産性は約１６ ｆ
／ｌ −ｈという高い値となった。また流出反応液のエ
タノール濃度はほとんど変化しなかった。
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２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０．２５ ｈ ではアルコール生産性は約１６ ｆ
／ｌ −ｈという高い値となった。また流出反応液のエ
タノール濃度はほとんど変化しなかった。
以上の如く、流動層型醗酵装置を用い、ザイモモナス・
モービリスと固定化酵母を混合培養することにより、高
い酵母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。
モービリスと固定化酵母を混合培養することにより、高
い酵母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２図はこの発
明の実施例における原料希釈率とアルコール生産性の関
係を示すグラフ、第３図は実施例で用いたー酵装置の概
略図である。 （１）■・流動層型醗酵槽。 第１図 ４釈４１（ド１） 第８閃
とエタノール濃度の関係を示すグラフ、第２図はこの発
明の実施例における原料希釈率とアルコール生産性の関
係を示すグラフ、第３図は実施例で用いたー酵装置の概
略図である。 （１）■・流動層型醗酵槽。 第１図 ４釈４１（ド１） 第８閃
Claims (1)
- 担体に付着したアルコール醗酵能を有する細菌と固定化
酵母を一つの流動層型醗酵装置において培養することを
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 |
|---|---|---|---|
| JP57011294A JPS58129983A (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 |
|---|---|---|---|
| JP57011294A JPS58129983A (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 |
|---|---|
| JPS58129983A true JPS58129983A (ja) | 1983-08-03 |
| JPS6135836B2 JPS6135836B2 (ja) | 1986-08-15 |
Family
ID=11773970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57011294A Granted JPS58129983A (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) | JPS58129983A (ja) |
Cited By (3)
| 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 |
| EP0669393A1 (en) * | 1993-09-07 | 1995-08-30 | Sapporo Breweries Ltd. | Method of producing liquor |
| CN109382075A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-02-26 | 武汉轻工大学 | 一种复合微生物菌吸附剂及其制备方法以及污水处理方法 |
-
1982
- 1982-01-26 JP JP57011294A patent/JPS58129983A/ja active Granted
Cited By (5)
| 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 |
| EP0669393A1 (en) * | 1993-09-07 | 1995-08-30 | Sapporo Breweries Ltd. | Method of producing liquor |
| EP0669393A4 (en) * | 1993-09-07 | 1996-03-06 | Sapporo Breweries | Production method for alcoholic beverages. |
| CN109382075A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-02-26 | 武汉轻工大学 | 一种复合微生物菌吸附剂及其制备方法以及污水处理方法 |
| CN109382075B (zh) * | 2018-11-27 | 2021-08-27 | 武汉轻工大学 | 一种复合微生物菌吸附剂及其制备方法以及污水处理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6135836B2 (ja) | 1986-08-15 |
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