JPS5929238B2 - 発酵アルコ−ルの製造法 - Google Patents
発酵アルコ−ルの製造法Info
- Publication number
- JPS5929238B2 JPS5929238B2 JP51060418A JP6041876A JPS5929238B2 JP S5929238 B2 JPS5929238 B2 JP S5929238B2 JP 51060418 A JP51060418 A JP 51060418A JP 6041876 A JP6041876 A JP 6041876A JP S5929238 B2 JPS5929238 B2 JP S5929238B2
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- JP
- Japan
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- alcohol
- water
- fermentation
- membrane
- reverse osmosis
- 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.)
- Expired
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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)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明ハアルコール（エタノールを指す。
以下同様）発酵蒸留残液（以下ステイレージという）を
逆浸透法により処理して得た透過水をアルコール発酵の
仕込水として使用する発酵アルコールの製法に関するも
のである。
逆浸透法により処理して得た透過水をアルコール発酵の
仕込水として使用する発酵アルコールの製法に関するも
のである。
発酵アルコールの製造法は、周知のように発酵工程とア
ルコール蒸留分離とを含みアルコールの発酵工程では、
原料として糖蜜、いも類でんぷん穀物などの糖質または
でんぷん質と大量の仕込水とが用いられろが、いずれの
原料を用いた場合も発酵液からアルコールを分離したス
テイレージは著しく着色しかつ高い生物化学的酸素要求
量（ＢＯＤ）を有し、このまま排出すれば水質汚濁によ
る重大な環境汚染を引き起こす。
ルコール蒸留分離とを含みアルコールの発酵工程では、
原料として糖蜜、いも類でんぷん穀物などの糖質または
でんぷん質と大量の仕込水とが用いられろが、いずれの
原料を用いた場合も発酵液からアルコールを分離したス
テイレージは著しく着色しかつ高い生物化学的酸素要求
量（ＢＯＤ）を有し、このまま排出すれば水質汚濁によ
る重大な環境汚染を引き起こす。
このためアルコール発酵工程においてステイレージ中の
水分を排出するために蒸発濃縮法で着色物を含む有機成
分の主要部を除去し、蒸発凝縮液（以下コンデンセート
という）とするなどの処置が普通にとられている。
水分を排出するために蒸発濃縮法で着色物を含む有機成
分の主要部を除去し、蒸発凝縮液（以下コンデンセート
という）とするなどの処置が普通にとられている。
しかしこのコンデンセートはステイレージに由来する各
種の揮発性有機物質をなお著量に含有しているため、環
境を著しく害することなく放流できろ程度にまでＢＯＤ
を低下させる必要があり、その方法として活性汚泥、ラ
グーン等の生物的処理を行なわなければならない。
種の揮発性有機物質をなお著量に含有しているため、環
境を著しく害することなく放流できろ程度にまでＢＯＤ
を低下させる必要があり、その方法として活性汚泥、ラ
グーン等の生物的処理を行なわなければならない。
またコンデンセートを排出せずに発酵に再使用しようと
する方法もわずかに試みられているにすぎない。
する方法もわずかに試みられているにすぎない。
排出または再使用のいずれの場合もコンデンセートを得
ろための蒸発濃縮処理は多大のエネルギーを必要とし、
かつ蒸発装置にスケール付着が起こりやすく、その除去
のために各種の処理が必要となり決して満足できる方法
ではない。
ろための蒸発濃縮処理は多大のエネルギーを必要とし、
かつ蒸発装置にスケール付着が起こりやすく、その除去
のために各種の処理が必要となり決して満足できる方法
ではない。
また雑菌の繁殖をおさえ酵母の発酵するもろみのｐＨ低
下を防ぐためにステイレージーの一部（２０〜２５係程
度）をリサイクルするスロッピング・バック法モ公知で
あるが、ステイレージの大部分または全量を再利用する
技術はこれまでに確立されていない。
下を防ぐためにステイレージーの一部（２０〜２５係程
度）をリサイクルするスロッピング・バック法モ公知で
あるが、ステイレージの大部分または全量を再利用する
技術はこれまでに確立されていない。
このようなステイレージ処理の問題のためアルコール発
酵工業は立地上の問題が深刻であり将来が憂慮されてい
る。
酵工業は立地上の問題が深刻であり将来が憂慮されてい
る。
このような現状をふまえて本発明者らは蒸発濃縮処理を
経ることなくステイレージを再使用する方法について検
討した結果、逆浸透または限外沢過法により処理して得
た透過水をアルコール発酵の仕込水として再使用する可
能性を発見し、本発明に到達した。
経ることなくステイレージを再使用する方法について検
討した結果、逆浸透または限外沢過法により処理して得
た透過水をアルコール発酵の仕込水として再使用する可
能性を発見し、本発明に到達した。
本発明におけるアルコール発酵は糖蜜や糖濃度の高い果
汁の如き糖質原料を用いろこともできるし、穀類、いも
類、でんぷん類等のでんぷん質原料を用いることもでき
る。
汁の如き糖質原料を用いろこともできるし、穀類、いも
類、でんぷん類等のでんぷん質原料を用いることもでき
る。
でんぷん質原料を用いる場合は発酵に先立って糖化する
必要があるが、こうじかび、アミロ菌などの糖化菌を接
種する方法またはα−アミラーゼ、β−アミラーゼ、グ
ルコアミラーゼ等の糖化酵素を用いろ方法でも差しつか
えない。
必要があるが、こうじかび、アミロ菌などの糖化菌を接
種する方法またはα−アミラーゼ、β−アミラーゼ、グ
ルコアミラーゼ等の糖化酵素を用いろ方法でも差しつか
えない。
本発明でいう仕込水はこのような糖化を含めたアルコー
ル発酵工程の仕込水である。
ル発酵工程の仕込水である。
発酵方法は普通用Ｘ、渇回分式方法の他に連続式方法に
よることも可能である。
よることも可能である。
発酵液からのアルコールの蒸留分離方法は製品アルコー
ルの純度を高めるためイルゲス式、ギョーム式、スーパ
ーアロスパス式、スーピットアロスパス式等各種の公知
方法はもとより、これらの形式にとられれることなくア
ルコール成分とアルコールを微少量しか含有しない水層
とに分離する方法ならいずれの方法でも用いることがで
きる。
ルの純度を高めるためイルゲス式、ギョーム式、スーパ
ーアロスパス式、スーピットアロスパス式等各種の公知
方法はもとより、これらの形式にとられれることなくア
ルコール成分とアルコールを微少量しか含有しない水層
とに分離する方法ならいずれの方法でも用いることがで
きる。
。本発明の発酵アルコール製造法の特徴的部分を構成
する逆浸透法は、膜分離法の一種で膜の片面に接した溶
液にその溶液の浸透圧以上の圧力を加えて溶媒、例えば
水を選択的に透過させる方法であり、この時膜の有する
溶質各分子に対する異った透過性（選択透過性）のため
に透過液組成かもとの液組成と異なってくる現象を利用
して分離や濃縮を気化、凝縮などの相変化を伴わないで
実施する方法である。
する逆浸透法は、膜分離法の一種で膜の片面に接した溶
液にその溶液の浸透圧以上の圧力を加えて溶媒、例えば
水を選択的に透過させる方法であり、この時膜の有する
溶質各分子に対する異った透過性（選択透過性）のため
に透過液組成かもとの液組成と異なってくる現象を利用
して分離や濃縮を気化、凝縮などの相変化を伴わないで
実施する方法である。
限外渥過法もまた逆浸透法と類似の膜分離法で両者の主
な差異は膜の透過性にある。
な差異は膜の透過性にある。
限外済過は溶液の水、塩類、グルコース、アミノ酸など
低分子物質は透過するが、高分子物質は透過し難く、分
子量の異なった分子をふるい分けろ作用を有し、一般的
には分子量５００以上またはコロイド分子を含む溶液の
分離に用いられろ。
低分子物質は透過するが、高分子物質は透過し難く、分
子量の異なった分子をふるい分けろ作用を有し、一般的
には分子量５００以上またはコロイド分子を含む溶液の
分離に用いられろ。
この２つの方法は圧力即ち力学的エネルギーを推進力と
して分離を行なう膜分離法として共通しており、濃度差
を分離推進力とする透析法、電気エネルギーを分離推進
力とする電気透析法と異なる。
して分離を行なう膜分離法として共通しており、濃度差
を分離推進力とする透析法、電気エネルギーを分離推進
力とする電気透析法と異なる。
逆浸透膜としては現在酢酸セルロースなどセルロース透
導体やポリアミド系の高分子膜が多く用いられ、また限
外濾過膜としては酢酸セルロース高分子電解質、アクリ
ル系コポリマー等のビニール系高分子等の高分子膜があ
るが、これ以外の材料からなる半透過膜を用いても差し
つかえない。
導体やポリアミド系の高分子膜が多く用いられ、また限
外濾過膜としては酢酸セルロース高分子電解質、アクリ
ル系コポリマー等のビニール系高分子等の高分子膜があ
るが、これ以外の材料からなる半透過膜を用いても差し
つかえない。
一般に逆浸透膜としての分離性能を示す指標として膜の
片面に０．３５１食塩水の４０ Ｋｔｉ／ｃＡの圧力を
かけた際、その原液と透過液との濃度比から求は原液、
Ｃ２は透過液の溶質濃度）カミ標準的に用いられろ。
片面に０．３５１食塩水の４０ Ｋｔｉ／ｃＡの圧力を
かけた際、その原液と透過液との濃度比から求は原液、
Ｃ２は透過液の溶質濃度）カミ標準的に用いられろ。
酢酸セルロース系の逆浸透膜では低分子量のアルコール
や有機酸は比較的透過されやすく、反面糖質殊に高分子
量の多糖やタンパク質、酵素などは透過されにくく本発
明において好適に用いられろ。
や有機酸は比較的透過されやすく、反面糖質殊に高分子
量の多糖やタンパク質、酵素などは透過されにくく本発
明において好適に用いられろ。
またこのような逆浸透膜の中でも特に食塩の排除率の高
い膜はど低分子量の物質の透過性も一般に少なくなる関
係があり、本発明においては好ましくは食塩排除率６０
％以上、更に好ましくは８０係以上のものが用いられ、
酢酸セルロースよりなるこのような排除率をもつ膜が工
業規模で入手可能である。
い膜はど低分子量の物質の透過性も一般に少なくなる関
係があり、本発明においては好ましくは食塩排除率６０
％以上、更に好ましくは８０係以上のものが用いられ、
酢酸セルロースよりなるこのような排除率をもつ膜が工
業規模で入手可能である。
半透過膜の形状は管状、平板状、スパイラル捲状、中空
センイ状等の種類があるが処理液の粘度、懸濁物質の量
などの面から得失があり、装置容積、操作などの差異は
あるものの本質的には何れも変りなく用いろことができ
る。
センイ状等の種類があるが処理液の粘度、懸濁物質の量
などの面から得失があり、装置容積、操作などの差異は
あるものの本質的には何れも変りなく用いろことができ
る。
本発明者らはこの種の半透過膜を用いろ方法でステイレ
ージを処理しその透過水を再びアルコール発酵の仕込水
に使用する方法を着想し、鋭意検討して本発明を完成し
た。
ージを処理しその透過水を再びアルコール発酵の仕込水
に使用する方法を着想し、鋭意検討して本発明を完成し
た。
すなわちステイレージを逆浸透または限外瀘過法により
処理して得た透過水をアルコール発酵の仕込水として用
いた場合は、新水を用いた場合と比較して同等またはそ
れ以上のアルコール収率を得ろことを認め、かつ生産さ
れたアルコールの組成上特に不利な点はないことを知っ
た。
処理して得た透過水をアルコール発酵の仕込水として用
いた場合は、新水を用いた場合と比較して同等またはそ
れ以上のアルコール収率を得ろことを認め、かつ生産さ
れたアルコールの組成上特に不利な点はないことを知っ
た。
特に第１図に示すように食塩の排除率６０係以上、更に
好ましくは８０係以上の性能を示す膜を用いて処理した
透過水をアルコール発酵の仕込水として用いた場合は驚
くべきことに新水を用いた場合に比べて著量のアルコー
ル収率増大を見た。
好ましくは８０係以上の性能を示す膜を用いて処理した
透過水をアルコール発酵の仕込水として用いた場合は驚
くべきことに新水を用いた場合に比べて著量のアルコー
ル収率増大を見た。
このような注目すべき結果を示す理由は必ずしも明らか
でないが、ステイレージの透過水が酵母の呼吸並びに生
育を増進する作用を有することなどと関連している可能
性が考えられる。
でないが、ステイレージの透過水が酵母の呼吸並びに生
育を増進する作用を有することなどと関連している可能
性が考えられる。
本発明の実施により今まで処理しがたい問題をかかえて
いたステイレージ中の水分の大部分は廃水として排出さ
れることなく、アルコール発酵の仕込水として再使用さ
れる。
いたステイレージ中の水分の大部分は廃水として排出さ
れることなく、アルコール発酵の仕込水として再使用さ
れる。
透過さすずに残った有機物を多量に含む濃縮液は蒸発法
による濃縮液と同様に燃焼処理することもできるし、噴
霧乾燥による肥料または飼料化等の有効利用もできろ。
による濃縮液と同様に燃焼処理することもできるし、噴
霧乾燥による肥料または飼料化等の有効利用もできろ。
本発明により水資源の消費を省き、環境悪化を防止し、
アルコール収得率を増加するなどの効果を得ることが可
能となる。
アルコール収得率を増加するなどの効果を得ることが可
能となる。
また本発明を従来の蒸発濃縮処理と比較すれば消費エネ
ルギーが大幅に少なく燃料消費が節減されろ結果２次的
に発生する大気汚染の防止にも役立つ。
ルギーが大幅に少なく燃料消費が節減されろ結果２次的
に発生する大気汚染の防止にも役立つ。
更に蒸発濃縮の問題点であるスケールの付着によろ流路
閉塞や蒸発効率低下などのトラブルもなくなる。
閉塞や蒸発効率低下などのトラブルもなくなる。
以下に実施例をもって本発明の詳細な説明する。
実施例
使用したステイレージはトウモロコシヲ酵素糖化し常法
通りアルコール発酵したものを用い、その性状は次の通
りである。
通りアルコール発酵したものを用い、その性状は次の通
りである。
全有機炭素（Ｔ、Ｏ，Ｃ，） １．２１ Ｘ １０’ｐ
ｐｍ全無機炭素（Ｔ、１．Ｃ，） １ ｐｐｍ
以下電導度 ５．５１ Ｘ １０３μＵ／ｃｍ膜分
離法処理に用いた膜の性状と透過水の性状などの処理結
果は第１表の通りである。
ｐｍ全無機炭素（Ｔ、１．Ｃ，） １ ｐｐｍ
以下電導度 ５．５１ Ｘ １０３μＵ／ｃｍ膜分
離法処理に用いた膜の性状と透過水の性状などの処理結
果は第１表の通りである。
＊比較のため膜分離法によらず同じステイレージを単蒸
留により処理したもの。
留により処理したもの。
上記の処理水を用いて次の発酵試験を実施した。
トウモロコシ３００部、新水１０００部をα−アミラー
ゼ３部（カ価７０００単位／り）と共に９０〜９５℃で
３時間液化後、グルコアミラーゼ１部（力価５５００単
位／２）を加え４５℃で２５時間糖化した。
ゼ３部（カ価７０００単位／り）と共に９０〜９５℃で
３時間液化後、グルコアミラーゼ１部（力価５５００単
位／２）を加え４５℃で２５時間糖化した。
糖化液を濾過後真空濃縮し、固形状のトウモロコシ糖化
物を得た。
物を得た。
この糖化物はソモギー・ネルソンの還元糖定量法により
グルコース換算で８５．５％の還元糖を含有した。
グルコース換算で８５．５％の還元糖を含有した。
トウモロコシ糖化物１４００部、水（第１表の各種処理
水または新水）５６００部、硫酸アンモニウム３部を配
合し、ｐＨ５，５に調整した培地にアルコ−・ル酵母〔
（財）発酵研究所保存ＩＦＯ−２１１９）〕を接種し、
３０℃で２９時間発酵した。
水または新水）５６００部、硫酸アンモニウム３部を配
合し、ｐＨ５，５に調整した培地にアルコ−・ル酵母〔
（財）発酵研究所保存ＩＦＯ−２１１９）〕を接種し、
３０℃で２９時間発酵した。
＊収率は還元糖をグルコースと考えた時の理論値に対す
る値で示した。
る値で示した。
第１表及び第２表の条件が組み合わせろと第１図のよう
な傾向線が得られた。
な傾向線が得られた。
第１図は半透過膜の食塩排除率とその膜を用いて得た透
過水を仕込水として用いた時のアルコール収率との関係
を示す。
過水を仕込水として用いた時のアルコール収率との関係
を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アルコール発酵とアルコールの蒸留分離とを含む発
酵アルコールの製造法において、発酵液から蒸留により
アルコールを取得した残液を逆浸透または限外濾過法に
付して得られろ透過水をアルコール発酵の仕込水として
使用することを’Ｆ４とする発酵アルコールの製造法。 ２４０Ｋｇ／ｃｒＡの圧力で０．３５％の食塩水を処理
した時の排除率が６０係以上である分離性能を有する膜
を用いて逆浸透洗処理を行なう特許請求の範囲第１項記
載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51060418A JPS5929238B2 (ja) | 1976-05-24 | 1976-05-24 | 発酵アルコ−ルの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51060418A JPS5929238B2 (ja) | 1976-05-24 | 1976-05-24 | 発酵アルコ−ルの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52143286A JPS52143286A (en) | 1977-11-29 |
| JPS5929238B2 true JPS5929238B2 (ja) | 1984-07-19 |
Family
ID=13141619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51060418A Expired JPS5929238B2 (ja) | 1976-05-24 | 1976-05-24 | 発酵アルコ−ルの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5929238B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62119456A (ja) * | 1985-11-20 | 1987-05-30 | Takeyuki Kawai | カラ−チヤ−ト作成方法 |
-
1976
- 1976-05-24 JP JP51060418A patent/JPS5929238B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62119456A (ja) * | 1985-11-20 | 1987-05-30 | Takeyuki Kawai | カラ−チヤ−ト作成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52143286A (en) | 1977-11-29 |
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