JPS593196B2

JPS593196B2 - アルコ−ル製造方法

Info

Publication number: JPS593196B2
Application number: JP55033693A
Authority: JP
Inventors: 恵市郎渡辺; 富明山田; 常雄佐々波; 高三飯田; 昌弘坂本; 栄一長谷川
Original assignee: Kansai Paint Co Ltd
Current assignee: Kansai Paint Co Ltd
Priority date: 1980-03-17
Filing date: 1980-03-17
Publication date: 1984-01-23
Also published as: JPS56131391A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は発酵法によるアルコール製造方法に関し、詳し
くはアルコール発酵力を有する酵母を光硬化性樹脂によ
り包括し特定の大きさ、形状に成形した固定化酵母を用
いて、連続的にアルコールを製造する方法に関する。

アルコール（エチルアルコール）は工業上は溶剤として
多量に用いられ、また染料、エーテル、酢酸等の原料と
して使用されている。

また、飲料用としても大量に使用されている。

エチルアルコールはカーバイト、石油工業からでるエチ
レンなどを原料とした合成法によって、あるいは発酵法
によって製造される。

発酵による工業的なアルコールの製造法は殆ど回分法に
て行なわれている。

例えば糖蜜を原料とした場合、全糖分が約２５ｗｔ／ｖ
％程度になるように温水で希釈して栄養素を添加し、ミ
ーバー調整し、これに予め用意した酒母（全糖分が約１
５ｗｔ／ｖ％になるように温水で希釈し調整した糖蜜溶
液を殺菌後、これに酵母を接種して約３０℃で約２日間
はど培養した酵母培養液）を加えて約３０℃で発酵を行
なうと３〜４日間で発酵が完結する。

続いて、発酵液から酵母を分離した後蒸溜してアルコー
ルを得ている。

しかしながら、こうした発酵法によると、（１）酵母濃
度が３〜４ｆＩ／ｌと低いため所定量のアルコールを生
産するには大容量の発酵槽、又は多数の発酵槽が必要に
なる、（２）反応速度が遅いので発酵時間が長（かかり
生産性が悪い、（３収応速度に対するアルコール及びそ
の他の副生成物による阻害力強いので、経済的にアルコ
ールを製造する上ではアルコール濃度に限界が生じる、
等の欠陥乃至は不都合が残されている。

もつとも、このアルコール製造を連続的に行なおうとす
る試みもなされているが、ここでも（イ）発酵槽内での
酵母濃度を一定に長時間維持することは困難であり、か
りに維持できたとしても酵母濃度は低濃度で長時間滞留
を必要とし、いずれにしても連続化のメリットが得られ
に（い、（ロ）発酵槽内での酵母濃度を高濃度に保つためにユ酵
母をリサイクルする等の手段を要し、これの操作の複雑
化は避けられず安定性も悪くなるなどの未解決な問題が
あり、このため試験段階にあるものの工業化にはほど遠
い状態である。

一方、微生物を生きた状態で担体に固定化し、生きたま
ま或は増殖させながらこれを利用する方法が最近になっ
て提案された。

勿論、こうした技術は漸く研究が始まったばかりの段階
であり、このうちアルコール製造に関連するものとして
は、に−カラギーナン（海藻から採取される天然の多糖
類）に集菌した酵母（サツカロミセス・カルスペルゲン
シスＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃａｒｌｓｂ
ｅｒｇｅｎｓｉｓ）を固定化し、これにグルコースを
含んだ栄養培地を供給して連続的にアルコールをつくろ
うとするものがあげられる（昭和５３年度日本発酵工業
大会講演要旨集第１５９〜１６０頁、並びに化学工場（
日モ工業新聞社発行）第２３巻３号、第２６〜３０頁（
’７９））。

そして、この方法によれば、固定化内で増殖した多量の
酵母が固定化物の表面近くに濃い菌体層を形成し、そこ
でのアルコ−歩生成能が高いとしている。

だが、ここで用いられる担体（に−カラギーナン）はか
なり高価であり、しかも強制的に必ずしも満足できるも
のではなく、更にはこれを工業的に有効に利用する際の
固定化物の形状等について＆ま充分な検討が未だなされ
ておらず、従って、効率的な利用を図るには一層の改良
、工夫が必要である。

かかる実情に鑑み、本発明者らは固定化担体として成形
性、強度、価格等の点から光硬化性樹脂を選定し、固定
化したアルコール発酵力を有する酵母の光硬化性樹脂内
での増殖状況、固定化酵母の見掛けのアルコール発酵活
性に影響を及ぼす基質の浸透性などについて鋭意研究、
検討を行なった結果、固定化酵母の形状、相当直径を特
定することにより発酵法によりアルコールが連続的に製
造できることを見出し、確認した。

本発明はこうした知見に基づいて完成されたものである
。

本発明の目的は、発酵法によりアルコールを連続的に製
造する方法を提供することにある。

すなわち、本発明の連続的にアルコールを製造する方法
は、アルコール発酵力を有する酵母の水懸濁液と光硬化
性樹脂とを均一に混合して酵母濃度が約０，１〜１５．
０重量％の分散液をつくりこれに活性光線を照射するこ
とにより得られ且つその形状が相当直径０．１〜３，０
龍の球状、円柱状、リング状又は角柱状などに成形され
た固定化酵母を充填した反応装置に連続的に、基質溶液
を供給して反応せしめ、そこでつくられた発酵液からア
ルコールを分離回収することを特徴とするものである。

以下に本発明をさらに詳細に説明する。

前述のように、本発明方法は特定の固定化酵母を反応装
置（反応器）に充填し、この反応装置に連続的に基質溶
液を供給してこの基質溶液と固定化酵母とを接触せしめ
、そこでつくられた発酵液をやはり連続的に反応装置か
ら排出してこの発酵液から蒸溜等の手段によってアルコ
ールを分離回収しようとするものである。

光硬化性樹脂と酵母とによって固定化酵母をつ（るには
特開昭５２−６６６８１号、特開昭５２−６６６８２号
又は特開昭５２−１１０８８８号などの公報に記載され
ている酵母の固定化法によればよい。

即ち、光硬化性樹脂と酵母の水懸濁液とを均一に混合し
、あるいは光硬化性樹脂のエマルジョンと酵母の水懸濁
液とを均一に混合し、これを目的の形状となる容器に流
入した後活性光線を照射すればよい。

また、前記の均一混合液に活性光線を照射して適当な形
状に一旦成形して、この固定化物を切断あるいは粉砕し
て、目的の形状（球状、円柱状、角柱状、リング状など
）の固定化酵母を得るようにしてもよい。

ここで照射に用いる活性光線の光源としては、波長２５
００〜６０００人の活性光線を含む究を発するものであ
ればいずれも使用可能であり、従って例えば低圧水銀灯
、高圧水銀灯、螢光灯、キセノンランプ、カーボンアー
クランプ、太陽光などが用いられる。

なお、この固定化酵母を製造するに際しては、光重合反
応を促進させる目的で公知の光増感剤が前記の均一混合
液に添加されてよい。

ところで、このような固定化酵母によってアルコール製
造が連続的にかつ有効に行なわれるためには、この固定
化酵母は固定化された酵母の生育に適した樹脂製造が採
られていな（てはならない。

光硬化性樹脂で包括することにより固定化された酵母は
、そこでの酵母に適したｐＨ１温度、ｉ溶存酸素などの
反応条件で、基質及び栄養素からなる培地の供給を受け
ることにより、アルコール発酵を行ないながら酵母自体
の増殖を繰り返し一定濃度（安定濃度）に到達する。

一定濃度に到達した後も増殖を繰り返すが一定濃度以上
の酵母は樹脂の外に１出され、樹脂内の酵母（固定化酵
母内の酵母）の濃度が定常状態に保たれることになる。

従って、アルコール発酵が有効に行なわれるには、固定
化された酵母が樹脂内でこのように増殖を繰り返すこと
が出来て、しかもその定常状態における酵母濃度が高（
保てる構造の固定化酵母でなげればならず、そのために
は光硬化性樹脂内を基質等が充分に透過して樹脂の表面
付近だけでな（、樹脂内部に存在する酵母にも基質等が
供給できるような樹脂構造を有すること、並びに酵母が
光硬化性樹脂内で充分に増殖できる空間（細孔を）多く
もつような構造の樹脂が適用されること、の条件を満足
していなげればならない。

かかる条件に添うように本発明方法にあっては、固定化
酵母の樹脂素材及びその固定化酵母の大きさく相当直径
）、形状を選定している。

こうした条件に適合する樹脂素材としては、例えば光に
よって重合するエチレン性不飽和基の分子量を適宜なも
のとすることによって所望の樹脂を調製したり、あるい
は固定化された酵母が増殖する際にその増殖する力によ
って樹脂内部の格子が部分的に破壊し酵母の存在できる
空間をつくり出すような樹脂であって、しかも実用に耐
えうる程度の強度をもつものが選択される。

しかして、本発明方法における固定化酵母で用いられる
光硬化性樹脂＋’３数平均分子量が３００〜５ｏｏｏｏ
で１分子中に２個又はそれ以上の光重合可能なエチレン
性不飽和基を有する親水性不飽和化合物である。

これの具体例としては無水フレイ２亥などの不飽和多塩
基酸と多価アルコールとのエステル化により得られる酸
価４０〜２００の不飽和ポリエステル類二分子量４００
〜１００００で３０重量％未滴のプロピレンオキシド類
を含むポリエチレングリコールと（メタ）アクリル酸な
どの不飽和モノカルボン酸のジエステル類；−ト言己ポ
リエチレングリコールとジイソシアネート類およびヒド
ロキシアルキル（メタ）アクリレートからなる不飽和ウ
レタン類：ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ア
クリルアミド等の非イオン性水溶液の不飽和化合物を５
０重量％以上含むビニルモノマー、アクリルモノマー類
の共重合体に、Ｎ−メチロールアクリルアミドなどの官
能性不飽和化合物を反応させて得られる非イオン性不飽
和アクリル樹脂；（メタ）アクリル酸などの不飽和カル
ボ２浚を５重量％以上含むビニルモノマー、アクリルモ
ノマー類の共重合体に（メタ）アクリル酸グリシジルな
どの官能性不飽和化合物を反応させたアニオン性不飽和
アクリル樹脂；ビニルピリジンなどの不飽和アミン化合
物を５重量％より多い量を含むビニルモノマー、アクリ
ルモノマー類の共重合体に（メタ）アクリル酸グリシジ
ルなどの不飽和グリシジル化合物を反応させたカチオン
性不飽和アクリル樹脂；ポリビニルアルコール、ヒドロ
キシグロビルメチルセルローズなどの側鎖に水酸基を有
する水溶性の合成高分子または天然商会＋ＫＮ−メチロ
ールアクリルアミドなどの官能性不飽和化合物を反応さ
せて得られる不飽和ポリビニルアルコール、不飽和セル
ローズ類；ゼラチンなどの水溶性ポリアミドに（メタ）
アクリル酸グリシジルなどの官能性不飽和化合物を反応
させて得られる不飽和ポリアミド類：多価グリシジル化
合物と多価カルボン酸と（メタ）アクリル酸などの不飽
和カルボキシル化合物との憎口反応物に残存するヒドロ
キシル基に酸無水物を付加した酸価４０〜２００の不飽
和エポキシド類などがあげられる。

また、本発明における酵母はアルコール発酵力を有する
ものであればいずれも適用でき、好適な酵母のいくつか
を財団法人「発酵研究所」の保存番号（１ＦＯ番号）で
例示すれは、サツカロミセス・フォルモセンシス（Ｓａ
ｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｆｏｒｍｏｓｅｎｓｉｓ）０
２１６；サツカロミセス・セルビシア（Ｓａｃｃｈ
ａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）Ｏ２５
０゜０２５１；ｆ：、／カロミセス・カルスペルゲンシ
ス（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃａｒｌｓｂｅｒｇ
ｅｎｓｉｓ）０５６５゜０７５１．１１蟲７．１２
６５；サツカロミセス・ロブスタス（Ｓａｃｃｈａｒ
ｏｍｙｃｅｓｒｏｂｕｓｔｕｓ）０２２４；サ
ツカロミセス−ｏキシイ（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅ
ｓｒｏｕｘｉｉ）０３２０１０４３９；ジゴサツカ
ロミセスージャポニカス（Ｚｙｇｏｓａｃｃｈａｒｏｍ
ｙｃｅｓｊａｐｏｎｉｃｕｓ）Ｏ５１７；ジゴサツ
力ロミセス・マジャール（Ｚｙｇｏｓａｃｃｈａｒｏｍ
ｙｃｅｓｍａｊａｒ）０５１０゜０５１３；ジゴ
サツカロミセス・ツヤ（Ｚｙｇｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ５ｏｙａ）
０４９５．０５０５゜０５０６；チゾサツカロミセス
・ポンボ（Ｓｃｈｉｚｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｐｏｍ
ｂｏ）Ｏ３４７゜０３４９；チゾサツカロミセス
・オフトスポルス（Ｓｃｈｉｚｏｓａｃｃｈａｒｏｍ
ｙｃｅｓｏｃｔｏｓｐｏｒｕｓ）０３５３。

０３６０．０３６１；チゾサツカロミセス・メラセイ（
Ｓｃｈｉｚｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｍｅｌｌａ
ｃｅｉ）０３５４などがある。

さらに、本発明方法における固定化酵母の形状は、前述
のとおり、相当直径が０．１〜３．０間で球状、円柱状
、リング状又は角柱状などを呈するものである。

ここで、である。

固定化酵母の表層（表面）付近は酵母に基質等が充分に
供給され、良好な条件下で酵母の増殖が繰り返されるた
め酵母濃度は高く維持され、しかも望ましいアルコール
発酵活性が期待される。

ところが、一般的には樹脂の厚みがある＝定値を超える
ようになった場合には、相方Ｘ部への（即ち、固定化酵
母内への）基質等の透過性は悪くなって酵母の増殖が妨
げられ、むしろ樹脂内部の酵母濃度は低下して単位固定
化酵母当りの相対的なアルコール発酵活性が低下する。

即ち、この樹脂の厚みが増すに従って固定化物内部に存
在する酵母は少なくなり、固定化酵母の有効利用効率（
固定化酵母の内部の基質組成、酵母濃度が、固定化酵母
表面と同じであると仮定し、内部における反応速度も表
面と同じであると仮定したときの固定化酵母の仮想的反
応速度に対する実際の固定化酵母の真の反応速度の割合
）は低いものとなる。

本発明においてはこれらの関係を明確にして固定ヒ酵母
の有効利用効率を高めている。

本発明者らの研究によれば、前記の関係は後に記載され
る実施例１から理解されるように、そこで使用される樹
脂、酵母の種類によって異なるが、固定化酵母の相当直
径が太き（なるにつれて比活性（有効利用効率）は減少
する。

固定化酵母の相当直径を小さくすれば固定化酵母の有効
利用効率は高くなり、理論的には固定化酵母を１００％
有効に利用することが可能である。

しかし、固定化酵母を相当直径０．１ｍｍ以下に製造す
ることは技術的に困難であるのみならず、これを工業的
に使用する場合においても圧力損失の問題や強度の問題
などが生じる恐れがあり必ずしも得策でない。

逆に、固定化酵母の相当直径を増加させることは、前述
のとおり、有効利用効率を考慮すれば望ましいものでは
ないが、相当直径が３．０闘のときの比活性は固定化酵
母が１００％有効に作用している時の比活性に比較して
そのほぼ６０％であり、実用上特に支障はきたさない。

相当直径をもつと太き（すると、比活性がさらに低下す
るのみならず酵母の固定化の樹脂並びに酵母の所要量の
増加、更には相対的な反応装置の容積の増大にも連がる
ことから得策ではない。

このような理由から、固定化酵母の相当直径は０．１〜
３．Ｏ，ｔ、好ましくは第１図に示したグラフから推察
されるように、０．５〜１．５朋である。

この固定化酵母の具体的な形状は球状、円柱状、リング
状、角柱状などいろいろ採用しうるが、反応装置への充
填のしやすさや基質液の均一な流れの保存性などの観点
から適宜選択されればよい。

固定化酵母をつくるに際して、固定化する時の酵母濃度
（初期酵母濃度）は高い方が定常濃度に達するまでの時
間を短縮することができるので有利であるが、前述のご
と（、固定化酵母はアルコール発酵の過程で樹脂（固定
化樹脂）内で増殖を繰り返すので、初期酵母濃度を極端
に高（する必要はない。

また、光照射によって樹脂を重合硬化させるときに初期
酵母濃度が高すぎると光の透過を悪くするので重合硬化
が不充分となる。

それ故重合硬化を十分に行わせるには光照射の時間を長
（したり、或いは光の強度を増大させねばならないが、
これによって酵母の損失を招（ことになりかねない。

このことからしても初期酵母濃度はあまり高くしておか
ない方が有利である。

一方、初期酵母濃度があまり低すぎると定常濃度に達す
るまでの時間が長（かかるので望ましくない。

そうしたことから、固定化時の初期酵母濃度は、使用さ
れる酵母の種類や発酵条件にもよるが、約０．１〜１５
．０重量％好ましくは０．１〜１０．０重量％である。

このようにして固定化された酵母はアルコール発酵の過
程で増殖を繰り返して定常濃度に達する。

この時の濃度（定常濃度）は反応条件、酵母の種類、光
硬化性樹脂の種類のちがいにより幾分異なるが、はぼ５
×１０９〜５Ｘ１０１０個／ｍｌ樹脂〔約３０〜８０重
量％（固定化酵母の全量に対する酵母量）〕であり、従
来の固定化させていない酵母を用いてのアルコール発酵
における最終酵母濃度（２×１０８〜４Ｘ１０８個／ｍ
ｌ溶液）に比較して酵母濃度を高（することができる。

固定化酵母を充填しアルコ−を発酵せしめるに供される
反応装置としては充填層型、流動層型、移動層型などの
形態のもの、懸濁槽型なと、通常の反応装置があげられ
、固定化酵母の相当直径又は形状に応じて適宜選択され
てよい。

ここで、固定化酵母を用いてアルコール発酵を行ない連
続的にアルコールを製造する態様〇一例を説明すれば次
のとおりである。

まず、原料を選択する。

この原料としては栄養塩類を含んだ糖溶液であればいず
れも使用可能であり、例えばブドウ糖液、甘蔗糖蜜液、
精製糖液、甜菜糖蜜液、廃糖蜜液などがあげられる。

この原料（原料液）を温水等で希釈して所定糖濃度（例
工ば２５ｗｔ／ｖ％）にした後、これを殺菌工程に導入
し加熱殺菌を行なう。

加熱殺菌された原料糖溶液は３０〜３２℃に冷却されて
から、予め固定化酵母を充填しである反応装置に供給す
る。

なお、固定化酵母の充填は、反応装置が例えば充填層型
のものであれば充填率３０〜５０％になるような量が適
当である。

所定の接触時間になるように一方から連続的に原料糖溶
液を供給して、他方から連続的にアルコール発酵液が取
り出される。

固定化酵母中の酵母は増殖を開始してから１００〜２０
０時間後には高濃度レベルにまで即ち定常状態にまで達
して、高いアルコール発酵活性を示すようになる。

取り出されたアルコール発酵液には酵母（固さ化酵母で
はない酵母）が含まれているが、その濃度は非常に低い
ので、従来法（酵母を固定化しないで用いたもの）に比
べて酵母の分離（回収）工程での負担が低減される。

なお、反応装置内にはアルコール発酵に適した温度が維
持できるように、冷却装置が設けられているのが望まし
い。

以上のように、本発明方法は特定の組成、形態をもった
固定化酵母によって有効にかつ連続にアルコール製造を
行なうものである。

この本発明方法によれば反応装置内に酵母が保持できる
ため、従来の固定化酵母を用いることのない連続アルコ
ール発酵法で大きな問題となっていた装置内での酵母の
増殖速度が反応装置外へ流し出される液；（アルコール
発酵液）の流出速度に追いつけな（なって生ずる所謂酵
母の洗い出し現象（ｗａｓｈ −ｏｕｔ）がまったく
なく、このため安定した連続アルコール発酵（連続アル
コール製造）がなされるようになる。

これに加えて、本発明方法においては、反応装置内に高
濃度の酵母を固定することができるため、従来のアルコ
ール発酵法（即ち、固定化酵母でなく普通の酵母を用い
た回分式又は連続式のアルコール発酵法）に較べて、反
応装置の容積効率（反応装置の単位容積当りの単位時間
に生成できるアルコール量）を上げることができる。

また、本発明方法の固定化酵母による連続アルコール発
酵は、固定化酵母を用いないアルコール発酵に比較して
、アルコールの対理論の向上が期待される。

なお、上記の数値０．５１１は理論収率である。

実施例１サツカロミセス・セルビシア（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ
）ＩＦＯ０２５０、サツカロミセス・フォルモセン
シス（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｆｏｒｍｏｓｅｎｓｉ
ｓ）ＩＦＯ０２１６，９ツカロミセス・ロブスタ
ス（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｒｏｂｕｓｔｕｓ）
ＩＦ００２２４の各酵母をそれぞれ糖蜜培地（糖濃
度２０ｗｔ／ｖ％）で振と５培養を行ない、酵母が増殖
したことを確認した後遠心分離機で酵母を回収し各酵母
懸濁液を得た。

一方、分子量約４０００のポリエチレングリコール２０
００Ｐとインホロンジイソシアネート１モル（２２２ｆ
）およびメタアクリル酸２−ヒドロキシエチル１モル
（１３０１）とから成るウレタン化グレポリマー（数平
均分子量約５０００）を５０重量部とり、これに前記の
酵母懸濁液、およびベンゾインエチルエーテル（光増感
剤）０．５重量部を加え、ホモジナイザーで均一に分散
させた。

なお、ここでの酵母懸濁液の添加量は、後の固定化時の
初期酵母濃度が約５重量％となるような量とした。

次いで、このように調製した分散液をガラス板上に敷い
たポリプロピレンフィルム（厚さ５０μ）に厚さ１．０
顛のスペーサーで縦１０ｃＩｒＬ１横１０ＣＩＩＬの枠
を作り、この枠内に流し込み、その上部へポリプロピレ
ンフィルム（厚さ５０μ）をかぶせて空気を遮断した。

ガラス板の上下５ｃＩｒＬの位置から低圧水銀灯（３６
００人）で５〜１５分間光照射したのち、２枚のポリプ
ロピレンフィルムを剥がして肉厚が約１．０龍のシート
状固定化物を得た。

また、スペーサーの厚さが２．Ｏｍｒｘ、３．０龍の
ものを用いることにより肉厚が約２．０ｍｍ、約３．０
ｍｍの同様のシート状固定化物を得た。

このようにして得た各酵母の三種類の固定化物を粉砕又
は切断してそれぞれ相当直径が約０．３ｍｍ、約０．５
ｍ、約０．７ｍ、約１．０ｍｍ、約２．０１ｍ１約３、
Ｏ１ｉｉｉの固定化物（固定化酵母）をつくった。

続いて、これらをそれぞれ糖蜜培地（２４時間ごとに新
しい糖蜜培地に交換）によって振と５培養を行なった結
果、この操作を４回繰り返したところで錠化酵母の酵母
濃度が定常となった。

固定化酵母内での酵母濃度が定常になったことを確認し
た後、この固定化酵母の表面を生理食塩水で洗浄し、こ
れの一定量を採取して直径１６．５１１Ｅ、高さ１６５
ｍの攪拌槽中に糖蜜培地とともに投入した。

反応温度３０℃、ｐＨ４，５〜５．０で攪拌して発酵に
より生成したアルコールの濃度を経時的に測定すること
により、三種類の酵母における各相当直径の固定化酵母
のアルコール発酵活性を測定した。

なお、この試験で糖蜜培地には、アンモニウム塩を含み
糖濃度が約２０ｗｔ／ｖ％の溶液であって１１０℃で１
５分間殺菌したものを用いた。

これより、第１図に示す結果を得た。

但し、第１図に記載された「比活性」とは、三種類の各
固定化酵母の相当直径が約０．３ｍｍである場合の活
性を１００％としたときの各相当直径における活性の度
合を表わしている。

また、この図中で、曲線１はサツカロミセス・ロブスタ
ス（ＩＦＯ０２２４）、曲線２はサツカロミセス・セル
ビシア（ＩＦＯ０２５０）、曲線３はサツカロミセス・
フォルモセンシス（ＩＦＯ０２１６）を示している。

実施例２酵母サツカロミセス・フォルモセンシス（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｆｏｒｍｏｓｅｎｓｉ
ｓ）ＩＦ００２１６を糖蜜培地（糖濃度２０
ｗｔ／ｖ％）で振とう培養を行ない、酵母が増殖した
ことを確認した後遠心分離機で酵母を回収し酵母懸濁液
を得た。

一方、分子量約４０００のポリエチレングリコール２０
００Ｐとイソホロンジイソシアネート１モル（２２２Ｐ
）およびメタアクリル酸２−ヒドロキシエチル１モル（
１３０Ｐ）とから成るウレタン化プレポリマー（数平均
分子量約５０００）を５０重量部とり、これに前記の酵
母懸濁液、およびベンゾインエチルエーテル（光増感剤
）０．５ご重量部を加え、ホモジナイザーで均一に分散
させた。

なお、ここでの酵母懸濁液の添加量は調整することによ
って、各種の酵母濃度（約０．１重量％約０．５重量％
、約５．０重量％、約１０重量％、約１５重量％）を有
する分散液が得られるように行なった。

次いで、このように調製した分散液を実施例１と同様な
方法で光照射させて、肉厚が約１ｏ１ｎｎのシート状固
形化物を得たのち、このシート状固形化物を切断又は粉
砕して相当直径が約１．０ｍｍである各種の初期酵母濃
度（即ち、約ｏ、ｉ重量％、約０、５重量％、約５．０
重量％、約１０重量％、約１５重量％）を有する固定化
物（固ホ化酵母）をつ（つた。

続いて、これらを各々直径２０關、高さ２００ｍｍのカ
ラムに充填率４０％になるように充填し、これに糖蜜培
地を連続的に供給して反応温度約３０℃、ｐＨ４，５〜
５．０、接触時間約７時間で連続アルコール発酵を行な
った。

連続運転時間の経過に伴い各固定化酵母内の酵母が増殖
しアルコール発酵が行なわれ、固定化酵母内での酵母濃
度及び生成アルコール濃度とも定常状態となった。

なお、ここで使用された糖蜜培地＆ζアンモニウム塩を
含む糖濃度約２０ｗｔ／ｖ％溶液で１１０℃で１５分間
殺菌したものである。

結果をまとめて表−１に示した。

比較のために、相当直径が約１．０ｍｍで初期酵母濃度
が約０．０５重量％、である固定化酵母を用いた以外は
同様にしてアルコール発酵を行なった。

その結果をまとめて表−１に示した。

また、同様にして初期酵母濃度が５０重量％となるよう
に調整した分散液に、実施例１と同様な方法で光照射し
たが重合しなかった。

そこで分散液を高圧水銀灯（１２０ｗａｔｔ／ＣＩｆ
Ｌ）で１０秒間光照射した結果重合はしたが、得られ
た固定化物中の酵母はすべて死んでおり反応しなかった
。

実施例３酵母サツカロミセス・フォルモセンシス（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｆｏｒｍｏｓｅｎｓｉ
ｓＩＦ００２１６）を糖蜜培地（糖濃度２０
ｗｔ／ｖ％）で振とう培養を行ない、酵母が増殖し
たことを確認した後、遠心分離後で酵母を回収し酵母懸
濁液を得た。

この酵母懸濁液を用いて実施例１と同様な方法で（光硬
化性樹脂、光増感斉腫用）、肉厚約１．０ｍｍのシート
状固形化物をつくり、さらにこれを切断して相当直径が
約１．０朋の固定化酵母（初期酵母濃度は約５重量％）
を得た。

次いで、この固定化酵母を直径２０ｍｍ、高さ２００ｍ
１Ｏカラムに充填率４０％になるように充填し、これに
糖蜜培地を連続的に供給して反応温度約３０℃、ｐＨ４
，５〜５．０、接触時間約７時間で連続アルコール発酵
を行なった。

定常状態における固定化酵母内の酵母濃度は５２重量％
であった。

この発酵試験の結果は第２図に示したとおりになり、約
７ｗｔ／ｖ％のエタノールが３０００時間以十続
けて生産できた。

また、この時の対理論収率は約９０％と良好であった。

この時の反応装置の容積効率は１０．０ｋｇエタノール
／ｍ３反応装置。

ｈｒであった。

なお、この試験における糖蜜培地には、アンモニウム塩
を含んだ糖濃度が約２０ｗｔ／ｖ％溶液で１１０℃で１
５分間殺菌したものを用いた。

比較のために、前記の酵母懸濁液を実容量５００ｒｎｌ
の発酵槽に酵母濃度４Ｘ１０８個／ｍｌ溶液（約１’／
Ａ）になるように無菌的に移し、この発酵槽に糖蜜培地
を連続的に供給して、反応温度約３０℃、ｐＨ４，５〜
５．０、接触時間２６時間で連続アルコール発酵を行な
った。

その結果、槽内酵母濃度は２×１０８個／ｍｌ溶液（約
４′？／Ｊ）で定常状態を保ち、約５ｗｔ／ｖ％のエタ
ノールが２５０時間以上生産し続け、対理論収率は８０
〜８５％であった。

又、この時の反応装置の容積効率は１．９２ｋｇエタノ
ール／、３反応装置・ｈｒであった。

尚、糖蜜培地はアンモニウム塩を含む糖濃度約２０ｗｔ
／ｖ％の溶液で、１１０℃で１５分間殺菌したものを用
いた。

【図面の簡単な説明】

第１図は固定化酵母の相当直径とアルコール発酵活性と
の関係を示したグラフである。第２図は固定化酵母を用いて連続的にアルコール発酵を
行なった時の連続運転時間と生産アルコール濃度との関
係を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】１アルコール発酵力を有する酵母の水懸濁液と光硬化
性樹脂とを均一に混合して酵母濃度が約０．１〜１５．
０重量％の分散液をつくりこれに活性光線を照射するこ
とにより得られ且つその形状が相当直径０．１〜３．０
ｖｇの球状、円柱状、リング状又は角柱状などに成形さ
れた固定化酵母を充填した反応装置に連続的に、基質溶
液を供給して反応せしめ、そこでつくられた発酵液から
アルコールを分離回収することを特徴とするアルコール
製造方法。２固定化酵母の相当直径が０．１〜Ｌ５ｍｒｎである
特許請求の範囲第１項に記載のアルコール製造方法。３アルコール発酵力を有する酵母がサツカロミセス（
Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ）属、ジゴサツ力ロミセ
ス（Ｚｙｇ０３ａｃｃｈａｒｏｍｙＣｅＳ）属および
チゾサツカロミセス（Ｓｃｈｉｚｏｓａｃｃｈａｒｏｍ
ｙｃｅｓ）属から選ばれたものの少くとも１種である
特許請求の範囲第１項に記載のアルコール製造方法。４アルコール発酵力を有する酵母がサツカロミセス・
フォルモセンシス（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｆｏ
ｒｍｏｓｅｎｓｉｓ）、サツカロミセス・セルビシア（
Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）
、サツカロミセス・カルスペルゲンシス（Ｓａｃｃｈ
ａｒｏｍｙｃｅｓｃａｒｌｓｂｅｒｇｅｎｓｉｓ）、サ
ツカロミセス−ｏブスタス（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅ
ｓｒｏｂｕｓｔｕｓ）、サツカロミセス・ロキシイ
（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｒｏｕｘｉｉ）、ジ
ゴサツヵロミセス、ジャポニヵス（Ｚｙｇｏｓａｃｃｈ
ａｒｏｍｙｃｅｓｊａｐｏｎｉｃｕｓ）、ジゴサツ
力ロミセス・マジャール（Ｚｙｇｏｓａｃｃｈａｒｏｍ
ｙｃｅｓｍａｊａｒ）、ジゴサツカロミセス０ツヤ（
Ｚｙｇｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ５ｏｙａ）
、チゾサツ力ロミセス・ポンボ（５ｃｈｉｚｏｓａｃｃｂａｒ□ｍｙｃｅｓｐ□ｍｂ
ｏ）、チゾサツカロミセス・オフトスポルス（Ｓｃｈｉｚｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ □ｃｔｏ
ｓｐｏｒｕｓ）およびチゾサッ力ロミセス・メラセイ（Ｓｃｈｉｚｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｍｅｌｌ
ａｃｅｉ）の少なくとも１種である特許請求の範囲
第３項に記載のアルコール製造方法。５光硬化性樹脂が１分子中に２個以上の光重合可能な
エチレン性不飽和基を有する親水性不飽和化合物（数平
均分子量：３００〜５ｏｏｏｏ）である特許請求の範囲
第１項に記載のアルコール製造方法。６親水性不飽和化合物が酸価が４０〜２００であり不
飽和多塩基酸と多価アルコールとのポリエステル類、ポ
リエチレングリコールと（メタ）アクリル酸とのポリエ
ステル類、不飽和ウレタン類、非イオン性不飽和アクリ
ル樹脂、アニオン性不飽和アクリル樹脂、カチオン性不
飽和アクリル樹脂、不飽和ポリビニルアルコール、不飽
和セルローズ類、不飽和ポリアミド類および酸価４０〜
２００の不飽和エポキシド類の少な（とも１種である特
許請求の範囲第５項に記載のアルコール製造方法。７固定化酵母の初期酵母濃度が約Ｑ、１〜１０．０
重量％である特許請求の範囲第１項に記載のアルコール
製造方法。８反応装置が充填層型、移動層型又は流動層型のもの
或は懸濁槽型である特許請求の範囲第１項に記載のアル
コール製造方法。９反応装置として充填層型のものを用い、固定化酵母
の充填率を３０〜５０％とした特許請求の範囲第１項に
記載のアルコール製造方法。