JPS6012988A - 揮発性物質の醗酵生産法 - Google Patents
揮発性物質の醗酵生産法Info
- Publication number
- JPS6012988A JPS6012988A JP58121190A JP12119083A JPS6012988A JP S6012988 A JPS6012988 A JP S6012988A JP 58121190 A JP58121190 A JP 58121190A JP 12119083 A JP12119083 A JP 12119083A JP S6012988 A JPS6012988 A JP S6012988A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fermentation
- tank
- microorganisms
- liquid
- fermentation liquid
- 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
-
- 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
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- 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】
この発明ｔよ、アルコール、エーテル、クトンなどの揮
発性物質が醗酵生産される場合に、醗酵が効率よく進行
させられ、更に生成した揮発性物質が醗酵液より安定し
Ｃ連続的に回収される醗酵生産方法に関りるものである
。
発性物質が醗酵生産される場合に、醗酵が効率よく進行
させられ、更に生成した揮発性物質が醗酵液より安定し
Ｃ連続的に回収される醗酵生産方法に関りるものである
。
一般に、微生物利用のＦ１１酵による揮発性物質生産方
法は、常湿、常任イ１近において生産が遂行される利点
を右Ｊるが、生産は長時間を要し、生産物濃度小であり
、しかも第１図に示される通り、生産物１農度が上昇す
るに従つＣ１生産速１哀が急激に低下づる欠点がある。
法は、常湿、常任イ１近において生産が遂行される利点
を右Ｊるが、生産は長時間を要し、生産物濃度小であり
、しかも第１図に示される通り、生産物１農度が上昇す
るに従つＣ１生産速１哀が急激に低下づる欠点がある。
更に、生産物濃欧小ぐあることにより、イの淵縮分随に
多大のＴネルギーを必要とづる欠点がある。
多大のＴネルギーを必要とづる欠点がある。
現状では、Ｆｌ■酵１１１放出熱上ネルギー（、（、各
種の冷７Ｊ１器にＪζす、無為に廃棄されＣいる。
種の冷７Ｊ１器にＪζす、無為に廃棄されＣいる。
これら不利益を解決Ｊるため、種々の提案がある。
Ｕ Ｓ Ｐ ２４４０９２５、および特開昭５７−２Ｃ
１８５においては醗酵槽に紺み合わされたフラッシュ槽
があり、このフラッジ−１槽が減；「される揚台には、
醗酵槽が減圧される場合Ｊ−りも、醗酵槽の非凝縮性カ
スが醗酵槽の４ｊｌ出カスどして既に分前されているこ
とにより抽気用負荷は減少するが、依然、醗酵液中には
飽和溶存分と微細気泡としＣ存在覆る非凝縮性ガスが、
含イ１されてＪ３り抽気用動力演費は多大である。
１８５においては醗酵槽に紺み合わされたフラッシュ槽
があり、このフラッジ−１槽が減；「される揚台には、
醗酵槽が減圧される場合Ｊ−りも、醗酵槽の非凝縮性カ
スが醗酵槽の４ｊｌ出カスどして既に分前されているこ
とにより抽気用負荷は減少するが、依然、醗酵液中には
飽和溶存分と微細気泡としＣ存在覆る非凝縮性ガスが、
含イ１されてＪ３り抽気用動力演費は多大である。
この微細気泡は微生物ど接Ｐｒｔ：状「ぎにあるものが
、液相かも分前されツ・「り、１、冒ご減圧１・にｄｊ
いて顕茗に発泡を促進し、蒸発分離をｌ、！ Ｌ ＜
１ｊｌｌ害Ｊる。
、液相かも分前されツ・「り、１、冒ご減圧１・にｄｊ
いて顕茗に発泡を促進し、蒸発分離をｌ、！ Ｌ ＜
１ｊｌｌ害Ｊる。
これらの方法にあっては、フラッシュ槽へ供給される醗
酵液中に、微生物を存ｔ１さｌＩＣいるため、その粘性
を、低下さけない温度範囲にＪ３いてのみ、蒸発’ｔ）
＃ｌは可能という制約がある。
酵液中に、微生物を存ｔ１さｌＩＣいるため、その粘性
を、低下さけない温度範囲にＪ３いてのみ、蒸発’ｔ）
＃ｌは可能という制約がある。
フラッジ−１槽にｄｊいて減圧トに揮発性物質を抽出覆
るｈ法にあっては、熱回収に若トの改良が、ｊ；？案さ
れている。
るｈ法にあっては、熱回収に若トの改良が、ｊ；？案さ
れている。
例λば、Δ１−１〕△ｌｊｉ、（クミカル・土イジ１９
８０イ１−１１月２１０Ｈ１１ｎ ）、４５ｆ聞１１ｊ
ｌｊ ！ｉ ５−１２０７９１０）方法、あるい【よ１
．７開明５８−５６［ｉ８８の方法などであるが、これ
らの方法においても、前記の欠点はＪＪＩ除されていな
い。
８０イ１−１１月２１０Ｈ１１ｎ ）、４５ｆ聞１１ｊ
ｌｊ ！ｉ ５−１２０７９１０）方法、あるい【よ１
．７開明５８−５６［ｉ８８の方法などであるが、これ
らの方法においても、前記の欠点はＪＪＩ除されていな
い。
固定化機４１工物が使用される醗酵生産方法が、種々提
案され（いるが、醗酵槽中の生産物濃瓜が増大された場
合には、第１図が示りようＩＪ、ｔ、 ／Ｉ物の生産能
力は低−１・し、人生産能力設備においては、醗酵熱除
去が困デＵどなり、また、この場合には、醸酊熱を、生
成押性光物質の分前用１ネルニ１′−どして有効利用り
ることについ（好ましい提案がない。 発明者らは、前
述の要解決手項と、種々の対策を検ｉ’ｌ Ｌ、’たれ
１゜宋、微生物の活力低下がなく、所望揮発１′１物質
の１−産性人であり、所要−■−ネルギーは節約され、
安定操業状態の帷ｌ′、Ｊ竹能良９ｆな醗酵生＋１’ｌ
ブノ法を１１４成し１−ＩＩこ。
案され（いるが、醗酵槽中の生産物濃瓜が増大された場
合には、第１図が示りようＩＪ、ｔ、 ／Ｉ物の生産能
力は低−１・し、人生産能力設備においては、醗酵熱除
去が困デＵどなり、また、この場合には、醸酊熱を、生
成押性光物質の分前用１ネルニ１′−どして有効利用り
ることについ（好ましい提案がない。 発明者らは、前
述の要解決手項と、種々の対策を検ｉ’ｌ Ｌ、’たれ
１゜宋、微生物の活力低下がなく、所望揮発１′１物質
の１−産性人であり、所要−■−ネルギーは節約され、
安定操業状態の帷ｌ′、Ｊ竹能良９ｆな醗酵生＋１’ｌ
ブノ法を１１４成し１−ＩＩこ。
この発明の方法（、！１、ｈ３酊槽から抽出され、微イ
１゛物（よ分前され（得られた微生物不含右の醗酵液が
加熱されることにより、この液中に存？′［ｉＩる揮発
性物７１ｊＪ３よび：１１凝・縮竹刀スが、液相Ｊ、り
熱発分阿１さＵられ゛Ｃ回収され、次いＣ−１減圧下に
残存揮発性物質が蒸発分離さＵられ、醗酵液の渇撓は醗
酵渇１哀以上に低下し、ｌ１１酊渋の全量あるいは部分
ｈ１が原醗酵槽、あるいは伯の醗酵槽に供給され、醗酵
が再開ｌｉｔ行さし！られる醗酵生産方法である。
１゛物（よ分前され（得られた微生物不含右の醗酵液が
加熱されることにより、この液中に存？′［ｉＩる揮発
性物７１ｊＪ３よび：１１凝・縮竹刀スが、液相Ｊ、り
熱発分阿１さＵられ゛Ｃ回収され、次いＣ−１減圧下に
残存揮発性物質が蒸発分離さＵられ、醗酵液の渇撓は醗
酵渇１哀以上に低下し、ｌ１１酊渋の全量あるいは部分
ｈ１が原醗酵槽、あるいは伯の醗酵槽に供給され、醗酵
が再開ｌｉｔ行さし！られる醗酵生産方法である。
この発明のｈン人において、）１ル」−ル、エーテル、
ケＩ−ンイの他の揮光ｆ！Ｉ物質を牛ｐ７−りるに当り
、原石物質を醗酵さける微４１Ｅ物としく固定化微生物
、凝集性微生物、あるいは浮遊性微生物、などが使用さ
れＣ醗酵さＵられ、醗酵終了後、微生物が醗酵液から分
離され、微生物不含イ１の醗酵液が、熱交換器イ４属の
蒸発器に供給されて、加熱され揮発性物質と非凝縮性ガ
スが蒸発させられ回収される。 この加熱蒸発（１、−
には、微生物ｉ、ｔ ｎ＋ｉ ｎグ’ａｈにぐ）イｊさ
れ−（いないＪこめ、および、イの後ｉｌ′Ｉ接的に■
）酵槽へ返還されないため加熱蒸発の）１：力・温度の
条（１決定は自由である。
ケＩ−ンイの他の揮光ｆ！Ｉ物質を牛ｐ７−りるに当り
、原石物質を醗酵さける微４１Ｅ物としく固定化微生物
、凝集性微生物、あるいは浮遊性微生物、などが使用さ
れＣ醗酵さＵられ、醗酵終了後、微生物が醗酵液から分
離され、微生物不含イ１の醗酵液が、熱交換器イ４属の
蒸発器に供給されて、加熱され揮発性物質と非凝縮性ガ
スが蒸発させられ回収される。 この加熱蒸発（１、−
には、微生物ｉ、ｔ ｎ＋ｉ ｎグ’ａｈにぐ）イｊさ
れ−（いないＪこめ、および、イの後ｉｌ′Ｉ接的に■
）酵槽へ返還されないため加熱蒸発の）１：力・温度の
条（１決定は自由である。
加熱蒸発が、高圧下どされるならば、回収された揮発性
物質は、空冷・水冷などの容易な手段にＪ、り高回収率
においＣ凝縮させられることが可能となるが、高位の加
熱源が必要と’Ｊす、耐圧装動が必要となる。 低圧下
とされれば、揮発性物質は、冷凍機使用の冷却にｊ：ら
なりれば凝析１同収されないが、低位の加熱源で充分（
゛あり、１１４圧装冒は小鼓となる。
物質は、空冷・水冷などの容易な手段にＪ、り高回収率
においＣ凝縮させられることが可能となるが、高位の加
熱源が必要と’Ｊす、耐圧装動が必要となる。 低圧下
とされれば、揮発性物質は、冷凍機使用の冷却にｊ：ら
なりれば凝析１同収されないが、低位の加熱源で充分（
゛あり、１１４圧装冒は小鼓となる。
揮発性物７１の種類その他にλ」応しＣ加熱蒸発条（’
１が）人定される。
１が）人定される。
１タノール／］産その他の場合、通常、０．８−１．２
ａｈにｄ３い（は１５〜１０５℃、Ｊ３Ｊ、び１．２〜
１０ａｈｎにおい（は９５〜１８０°Ｃ（１）範囲内が
、最ムｊ）ｆましい加だ）魚５ｉのＬｉ−力・温瓜条イ
′ＩＣ・ある。
ａｈにｄ３い（は１５〜１０５℃、Ｊ３Ｊ、び１．２〜
１０ａｈｎにおい（は９５〜１８０°Ｃ（１）範囲内が
、最ムｊ）ｆましい加だ）魚５ｉのＬｉ−力・温瓜条イ
′ＩＣ・ある。
Ｆｉｌｌ醇４ｎより抽出の醗酵液量も（ｉ息に決定され
る。
る。
加熱蒸発の圧力・？！ｌｉｆ Ｉ良の条イ１決定が、自
由となるＩこめ、揮光性物質回収串す自由に決定され冑
る。
由となるＩこめ、揮光性物質回収串す自由に決定され冑
る。
揮発性物質の凝Ｍミ回収は加熱蒸発処理と同様斤力条イ
′１十に遂ｉｊされることが一般的（゛あるが、勿論、
変更可Ｃ１ヒＣある。
′１十に遂ｉｊされることが一般的（゛あるが、勿論、
変更可Ｃ１ヒＣある。
この加熱蒸発に、沸ＩＩを状態にされない条１′１下の
薄膜蒸発も適当（・ある。
薄膜蒸発も適当（・ある。
この加熱蒸発にＪ、って、非凝縮↑１ガスの実質的に全
量が、醗酵液より分離されるため、後続の減圧上の蒸発
時に、只しく困惑さけられる発泡にＪ、るド９害、ある
いは、真空発生装置の負荷（ｊ顕若に低減される。
量が、醗酵液より分離されるため、後続の減圧上の蒸発
時に、只しく困惑さけられる発泡にＪ、るド９害、ある
いは、真空発生装置の負荷（ｊ顕若に低減される。
次に、醗酵液は減圧槽にｄ３いて残余の揮発性物質が蒸
発さけられＣ回収され、イの福月良が降手づる。
発さけられＣ回収され、イの福月良が降手づる。
醗酵液は減Ｊ、ｆｌ：槽Ｉ＋’給前に、加熱蒸梵前の醗
酵液ど熱交換さけられ冷ＩＪ１されＣ１更に真空発生装
置の０何の低減がｉｉＪ能と４ｃる。
酵液ど熱交換さけられ冷ＩＪ１されＣ１更に真空発生装
置の０何の低減がｉｉＪ能と４ｃる。
減圧槽流出液は、ｆｉｎ １１７１昌瓜以−１・に温度
が低下しており、醗酵槽に供給され（、醗酵湿度が制御
される。
が低下しており、醗酵槽に供給され（、醗酵湿度が制御
される。
醗酵熱は完全に揮発性物質の蒸発に利用される。
減１１程度は醗酵温度と関連するか２０〜７２０肺］−
１ｇ好ましくは、２０〜２００ｍｍ ｌＩ Ｑの範囲内
ぐある。
１ｇ好ましくは、２０〜２００ｍｍ ｌＩ Ｑの範囲内
ぐある。
ｌ；１水イの他の手段を右づる、後続の」：程によって
蒸発槽ｉ仝出蒸光気と減圧ｉｌｌ流出蒸発気より揮発性
物質が収ｊ！Ｉされ、減圧槽流出液は、その全部あるい
は一部か、原１１１１１？！槽あるいは他の醗酵槽へ供
給され、醗酵が、１ｑ聞りｆｌさμられる。
蒸発槽ｉ仝出蒸光気と減圧ｉｌｌ流出蒸発気より揮発性
物質が収ｊ！Ｉされ、減圧槽流出液は、その全部あるい
は一部か、原１１１１１？！槽あるいは他の醗酵槽へ供
給され、醗酵が、１ｑ聞りｆｌさμられる。
この発明の方法により、微生物活動が、阻害されないり
ｒ）の条ｆ′ｉ＋の醗酵が続ｔ」さｌられ、生産物の醗
酵槽外への、安定した、連続的抽出が可能であり、抽出
早、生首物澹１．αどもに自１１１に決定され、高生産
性が保８１）される。
ｒ）の条ｆ′ｉ＋の醗酵が続ｔ」さｌられ、生産物の醗
酵槽外への、安定した、連続的抽出が可能であり、抽出
早、生首物澹１．αどもに自１１１に決定され、高生産
性が保８１）される。
次に、この発明の１ノ法か、実施される態様例を第２〜
５図にＪこって説明りる。
５図にＪこって説明りる。
第２図に、この発明のＩノ法の実施原型が示される。
第３図においては、ＩｌｌＩｌｌ＋７内にト５１定化微
生物が、分イ１１さＵられてＪｊす、蒸発（會Ｊ、り減
ｊ土（費への醗酵液の供給前に、ＩＩ！ｌ酵渋が醸醇槽
仙出ｄシと、熱交換させられている。 第４図におい（
は、揮発１１１生産物が回収された後、Ｆｉｉ？醇液Ｉ
Ｊ、他の醗酵槽へ供給され（いる。 第５図においＣは
、）威ＦＸｉ： ４ｆ’ｉ流出液の一部か、＾１′５酵
槽１ノ１出カス、ａ５よσ熟発槽魚光気の澗縮器Ｊ、り
逸出りる揮発性物質の、吸収液としＣ１使用され原醗酵
槽へ返送され（いる。
生物が、分イ１１さＵられてＪｊす、蒸発（會Ｊ、り減
ｊ土（費への醗酵液の供給前に、ＩＩ！ｌ酵渋が醸醇槽
仙出ｄシと、熱交換させられている。 第４図におい（
は、揮発１１１生産物が回収された後、Ｆｉｉ？醇液Ｉ
Ｊ、他の醗酵槽へ供給され（いる。 第５図においＣは
、）威ＦＸｉ： ４ｆ’ｉ流出液の一部か、＾１′５酵
槽１ノ１出カス、ａ５よσ熟発槽魚光気の澗縮器Ｊ、り
逸出りる揮発性物質の、吸収液としＣ１使用され原醗酵
槽へ返送され（いる。
第１図は、１クノール淵磨と、土りノール比牛産ｉＪｊ
Ｉｌｌどの関係か示されるグラフ−Ｃある。 −１タノ一ル比牛１イ速度は、醗酵液単位イホ債当りの
」タノールのｉ１位１１１間内生産怪（゛ある。 第２〜５図は、この発明の実施態様例を示り１■略図で
ある、。 次に、主要駅；６のリストが示される。 １、醗酵槽 ６．熱交換器 ２、微生物分離器 ７．ｉｉ１スクラッパー３、然ブを
槽 Ｌ′３．第２スクラッパ−４、減圧黒光イ１サ ≦
〕、冷ノＪ１器５、微生物固定化醗酵槽 出願人 新燃料油開発技術研究組合 代理人 人 洲 明 峰 含ｆ［Ｄ エタノ −ル濃度（Ｊｔ−） 才２０ 火３０ 特許庁長官 殿 １． 事件の表示 昭和５８年特ｆＦ願第１２１１９０月 ２、 発明の名称 揮発性物質の醗酵生産法 ３、 補正をする者 事件との関係 特許出願人 ５、 補正命令の１」ｆり な し （自発補正） ６、 補正の対象 明細用、図面および代理権を証明りる出面７、 補正の
内容 （１） 全文Ｊ正明細店を提出する。 （２） 訂正図面（第１図、第２図、第３図、第４図お
よび第５図）を提出する。 （３） 委任状を提出り゛る。 ８、 添付用類の目録 全文訂正明細再 １通 図面 １通 委イｆ状 １通 明 ｍ 舊 １、発明の名称 揮発性物質の醗酵生産法 ２、特許請求の範囲 １ 揮発性物質をｔｉｌｌ酵生産するに際し、醗酵槽か
ら抽出され、微生物を実質的に含有しない醗酵液が加熱
蒸発させられ、該ｆｉｌｌ酵液中の揮発性物質および非
凝縮性ガスが気相に移行させられて分離回収され、次い
で、醗酵液中の残余の揮発性物質が減圧蒸発させられて
回収され、ｌ１１酵液の湿度が醸酵温度以下へ降下させ
られ、原醗ｎ５槽あるいは他の醗酵槽へ供給され、醗酵
が継続さけられることを特徴とり−る揮発性物質の醗酵
生産法。 ２ 加熱蒸発帯域流出のｎｌり前液が減圧蒸発帯域へ供
給される前に加熱蒸発前のｌｌ！Ｉ酵液と前液換される
特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 微生物として固定化微生物が使用される特許請求の
範囲第１項または第２項記載の方法。 ４ 微生物として凝集性徴ケ物または浮逓性微４Ｖ物が
使用され、抽出され１．： Ｆｌ！！酵液の前液前に微
生物がｌｉ！Ｉ醇液から分離され、醗酵４ｆｆへ返ｉ！
される特許請求の範囲第１項または第２項記載の方法。 ５ 醗酵液の加熱蒸発が０．８〜１．２ａｈ・７５〜１
０５℃または１．２〜１０ａＩＴｎ・９５〜１８０℃の
範囲内である特許請求の範囲第１項、第２項、第３項ま
たは第４項記載の方法。 ６ 醗酵液の減圧熱光が２０〜２００ｍｍ１−１（］
・２５〜６５℃の範囲内くある特う′［請求の範囲第１
項、第２項、第３項、第４項または第５１ｒｉ記載の１
）仏。 ７ 減圧蒸発帯域流出液が、醗酵槽排出カスおよび／も
しくは加熱蒸発セ１）域ガス凝縮器流出ガス中の、揮発
性物質の吸収液として使用され、次いでｉ１１酵４Ｎへ
返３Ｗされる特許請求の範Ｕ１１第１１ｆ４、第２項、
第３項、第４項、第５項または第５１ｆ４゜記載の方法
。 ８ 揮発性物質がアルコールであり、ｆｌｌｌ酊槽申の
アルコール濃度が、８％以下に維持される特ｒｌ請求の
範囲第１項、第２７１、第３項、第４項、第５項、第６
項または第７ ＩＦｉ記載の方法。 ３、発明の詳＠ｌＩな説明 この発明は、アルコール、エーテル、ケトンなどの揮発
性物質がｒ！、１醇生産される場合に、醗酵が効率よく
進行させられ、更に生成した揮発性物質が醗酵液より安
定して連続的に回収される８Ｍ生産方法に関刃る６のぐ
ある。 一般に、微生物利用のｌ１１Ｍによる揮発性物質生産方
法は、常温、常圧付近にＪ′３いて生産が遂行される利
点を右ヅるが、生産は長時間を要し、生産物濃度小であ
り、しかも第１図に示される通り、生産物濃度が」］胃
りるに従って、生産速度が急激に低下する欠点がある。 更に、生産物濃度小であることにより、その濃縮分離に
多大のエネルギーを必要とする欠点がある。 現状ぐは、醗酵時数出熱エネルギーは、シャワークーラ
ー、フラッシュクーラーまたは冷却コイルなど名神の冷
ｕ１器により、無為に廃棄されている。 そこで、これら不利益を解決覆るために秤々の方法が提
案されている。 Ｕ Ｓ Ｐ ２４４０９２５ＪＪよび特開昭５７−２６
８５は、Ｉｌｌ醇槽とフラッシュ槽を組み合わせた方法
である。 これらの方法は、フラッシュ槽が減圧されるので、ｌ醇
槽の非凝縮性ガスの大部分は醗酵槽の１１１出ガスどし
て既に分ＨされＣおり、醗酵（ｎが減圧される方法に比
較して、減圧負伺は幾分減少づるが、依然、醗酵液中に
は飽和溶存分ど微細気泡として存在する非凝縮性ガスが
、がなりの但含右されており、抽気用動力消費は多大で
ある。この微細気泡は微生物と接触状態にあるものが、
液相がら分離され難く、特に減圧下において顕茗ｔこ）
Ｐ：、泡を促進し、蒸発分離を甚しく阻害づる。従っ（
、装置の連続的安定運転が内勤となる欠点がある。 また、これらの方法にあっては、フラッシュ槽へ供給さ
れるＳ肝油中に、微り：０物を存在さμＣいるため、そ
の活性を、低下させない温度範囲に１１３いてのみ、蒸
光分１ｔｌｌｌは可能という制約がある。 更に、フラッシュ槽においＵ 鏝Ｉｆ下に揮発性物質を
抽出づる方法にあっては、熱回収に若干の改良が提案さ
れている。 例えば、ＡＴＰＡＬ−法（ケミカル・エイジ１９８０年
１１月２１日号１１頁）、特開昭５５−１２０７９１あ
るいは特開昭５８−５（ｉ６８８の方法などＣあるが、
これらの方法においても、前記の欠点はＪＪＩ除されて
いない。 前記、特開昭５５−１２０７９１の方法は、醗酵液をフ
ラッシュ槽へ供給する前に醗酵液から微生物を分離し、
微生物含有液はｌｌＩ醇槽へ返運し、微生物不含有液は
蒸発器ｌ＼供給してエタノールを蒸発分離づる方法であ
る。 このｌｉ ｔｉ＜ Ｃは、第１燕発器での温度は特に制
限していないが、エタノール蒸気と非凝縮性ガスが分離
された醗酵液の大部分を醗酵（ｎへ直接、供給づるため
第１蒸発器がｒＩＪ、酵潟亀より＾温で運転される場合
には、醗酵槽内の醗酵温度の制御が困難となるとともに
微生物の活力を低下させる要因ともなる。従って、ｆｉ
１１酔液を醗酵槽に供給Ｊる前にａＩ醗酵液温度をｆｆ
ｉ酵渇度温度に降下させる必要がある。逆に、第１蒸発
器が醗酵温度以下ぐ運転される場合には、エタノールの
回収効率を良くするために、より減圧下で操作Ｊること
が必要どなり前記フラッジ１．１１１酵と同様、減圧負
荷が増大することになる。従って、非凝縮性ガスに起因
りる光泡が生じ装置の連続的安定運転が困難となるなど
の欠点をイｊしている。 一方、微生物として固定化微生物を使用Ｊる醗酵生産ｌ
ｊ法が種々提案され（いるが、Ｉｔ！！酊（ｎ中の生産
物濃度が増大された場合には、第１図が示すように、微
生物の生産能ツノは低下し、大生産能力設備においＣは
、醗酵熱除去が困ｔ「どなる。また、この場合には醗酵
熱を生成揮発性物質の分ＭＩ Ｉｆｌ エネルギーとし
−Ｃ右効利用することについでＱ？ましい提案がない。 発明者らは、前述の要解決事Ｊｎと、種々の対策を検討
した結果、微生物の活力低下かなく、所望揮発性物質の
生産性大であり、所要エネルギーは節約され、安定運転
状態の維持性能良好な醗酵生産方法を構成し百た。 この弁明の方法は、醗酵槽から抽出され、微生物は分離
されて得られた微生物不含有の醗酵液が加熱されること
により、この液中に存在する揮発性物ｗＪ３よび非凝縮
性ガスが液相より蒸発分離さＵられて揮発性物質は回収
され、次いで、減圧下に残存揮発性物質が蒸発分離させ
られ、醗酵液の温度は醗酵温石以下に降下し、Ｉｌｌ酵
液前液量あるいは部分叩が原醗酵槽あるいは他の醗酵槽
へ供給され、醗酵が継続させられる醗酵生産方法である
。 この発明の方法において、アルコール、エーテル、ケト
ンその他の揮発性物質を生産Ｊるに際し、原料物質を醗
酵させる微生物として固定化微生物、凝集性微生物また
は浮遊ｖ［微生物などが使用されて醗酵させられ、所望
醗酵段階で、微生物は醗酵液から分離されるが、微生物
として凝集性微生物または浮遊性微生物を使用した場合
は、例えば遠心分離、濾過または沈降分離などの分離手
段に付して分離される。分離された微生物は醗酵槽へ返
′）Ｐされ、微生物不含有の醗酵液は熱交換器イリ属の
蒸発器に供給されて加熱され、揮発性物質と非凝る。こ
の加熱蒸発時には、微生物は醗酵液に含ｉされていない
ため、および、その後直接的に醗酵槽へ返還されないた
め加熱蒸発の圧力おにび温度の条件決定は自由である。 加熱蒸発が高圧上とされるならば、回収された揮発性物
質は、空冷または水冷などの容易な手段により凝縮さけ
られ、高回収率が可能となるが、高位の加熱源が必要と
なり、耐圧装置が必要となる。加熱蒸発が低しモ下とさ
れるならば、揮発性物質は冷凍機使用の冷ｆＪＩによら
なければ凝縮回収困難となるが、低位の加熱源で充分で
あり、耐圧装置は不要となる。 この発明の方法によれば、揮発性物質の種類その他に対
応して加熱蒸発条件が自由に決定される。 エタノール生産その他の場合、圧力０．８〜１．２自に
おいては湿度１５〜１０５℃または圧力１．２〜１０自
においては温度９５〜１８ （１℃の範囲内が、最もり
ｒましい加熱蒸発の圧力および温度条件で′ある。 加熱蒸発の圧力および温度の条イ！１決定が、自由とな
るため物質収支および熱収支の関係からも醗酵槽から抽
出される醗酵液量は任意に決定され、揮発性物質回収率
も自由に決定され得る。 揮発性物質の凝縮回収は加熱蒸発処理と同様圧力条イ′
４下に遂行されることが一般的（・あるが、勿論、変更
可能である。 この加熱蒸発に、胡：騰状態にされない条件下の薄膜熱
光も過当である。 この加熱蒸発によって、非凝縮性ガスの実質的に全量が
、醗酵液Ｊ、り分離されるため、後続の減圧下の然光時
に、甚しく困惑させられる発泡による障害あるいは真空
発生装置の減圧負荷は顕著に低減される。 次に、ｍ５醇油は減圧蒸発槽において残余の揮発性物質
が蒸発させられて回収され、その温度が降下りる。 ｌＩ！１酵液は減圧蒸発槽供給前に、加熱蒸発前の醗酵
液と熱交換させられ冷ｌＪ１されで、更に真空発生装置
の減圧負荷の低減が可能となる。 減Ｉｉ、蒸発槽流出の醗酵液（よ、ｌｌ！醇渇度温度に
降下しており、醗酵槽に供給されて、醗酵温度が制御さ
れる。 この発明の方法によれば、醗酵熱は完全に揮発性物質の
蒸発に利用される。 減圧蒸発槽の減圧程度は醗酵湿度と関連りるが２０〜７
２０ＩＩ１１（リフｆましくは、２０〜２００ｍｍ ｌ
−ｌ （ｌの範囲内である。 １１り（水その他の手段を右づる後続の１稈にＪ、っＣ
加熱蒸発槽流出蒸発気と減圧蒸発槽流出蒸発気より揮発
性物質が収得され、減圧蒸発槽流出の醗酵液は、その全
部あるいは一部が原醗酵槽あるいは他の醗酵槽へ供給さ
れ、ｌｌＩ酵が継続さゼられる。 この発明の方法により、微生物活動が、■害されない９
ｆ適条件十の醗酵が続行さけられ、生産物の醗酵槽外へ
の安定した連続的抽出が可能Ｃあり、抽出間および生産
物潤度どもに自由に決定され、！１！Ｉ醇槽１へ供給さ
れて連続的に醗酵され、揮発性物質と主とじＵＣＯ２で
ある非凝縮性ガスが生産される。非凝縮性ガスの大部分
はＮＭ槽１からライン１０によって排出される。 一方、所望潤度まで醗酵された醗酵液は醗酵槽１から抽
出されてライン１１から微生物分離器２へ供給され、醗
酵液と大部分が微生物からなる分離液とに分離される。 分離液はライン１２から醗酵槽１へ返還され、ｆｌＩ！
酵が継続させられる。微生物が分離された醗酵液はライ
ン１３から蒸発槽３へ供給されて加熱され、揮ブを性物
質および非凝縮性ガスは蒸発分離されて、ライン１４か
ら排出され、揮発性物質は回収される。 蒸発槽３流出の醗酵液はライン１５から減圧蒸発槽４へ
供給され、ｌ１１Ｍ液中に残存する揮発性物質は減圧下
に蒸発させられ、ライン１６から排出回収される。 減圧蒸発槽４において温度が降下した減圧蒸発槽４流出
のｆｆｉ酵液前液ライン１７からライン３２を経由して
醗酵槽１へ供給され、醗酵が継続させられるが、必要に
応じライン１８から排出または次工程の他の醗酵槽へ供
給することもできる。 第３図は固定化微生物醗酵槽を用いたこの発明の一実施
態様の工程図である。 第１固定化微生物醗酵槽３５から抽出され、固定化微生
物を含有しないｌｌＯ酵液前液イン１１から熱交換器６
へ供給され、ライン１５から供給される蒸発槽３流出の
高温の醗酵液と熱交換させられ、加温されてライン１９
から蒸発槽３へ供給される。 醗酵液は蒸発槽３で加熱され、醗酵液中の揮発性物質お
よび非凝縮性ガスは蒸発分離されライン１４から排出さ
れ、揮発性物質は回収される。 蒸発槽３流出の醗酵液はライン１５から熱交換器６へ供
給され、固定化微生物醗酵槽３５から抽出され、ライン
１１によって供給されるＦＭＩ ｎｌ液と熱交換器６で
熱交換させられるとともに湿度が降下させられ、ライン
２０から減圧蒸発槽４へ供給される。このＩｌｌ酵液前
液交換により温度が降下させられているため減圧蒸発槽
４を減圧するために要する真空発生装置の減圧負荷を低
減することができる。 また、固定化微生物醗酵槽を使用することにより第１固
定化微生物醗酵槽３５から抽出される醗酵液中には微生
物は存在せず、従って、微生物分離器を省略することが
できる。 第４図は固定化微生物醗酵槽を２基使用したこの発明の
一実施態様の工程図である。 第１固定化微生物Ｆｉｌ醇４ｆ’ ３５から抽出された
醗酵液は蒸発槽３で揮発性物質および非凝縮性ガスが蒸
発分離され、次に、減圧蒸発４ｆｆ ４で揮発性物質が
分離されるとともに温度が降下させられ、ライン１７か
ら第２固定化微生物醗醇槽３６へ供給され、醗酵が継続
さけられる。 第２固定化微生物１１！ｌ酵槽３６から排出される、主
としてＣＯ２である非凝縮性ガスはライン２４からライ
ン１０へ供給され、第１固定化微生物醗酵槽３５からラ
イン１０によって排出される、主としてＣ０２である非
凝縮性ガスと混合され、スフラッパ−７へ供給される。 スフラッパ−７にａ３いて、ライン１０からスフラッパ
−７へ供給される非凝縮性カスに同伴している揮発性物
質は、ライン２２から供給される吸収剤に吸収されて、
ライン２３から初出回収され、非凝縮性ガスはライン２
１からＪＪＩ出される。 第２固定化微生物醗酵槽３６で所望ｌｌ１１酵澗度まで
醗酵した醗酵液はライン２５から次工程へ供給され、揮
発性物質が分離回収されるが、蒸Ｖｉａ ＩＱ ３へ供
給してもよい。 第５図は醗酵槽へ供給される実質的に揮発性物質を含有
しない減圧蒸発４＊ ４流出の醗酵液を吸収剤どして使
用し、ＩＩ！Ｉ酵槽１１１３Ｊ、び蒸発槽３から排出さ
れる非凝縮性ガスに同伴しＣいる揮発性物質を回収覆る
この発明の一実施態様の１稈図（゛ある。 醗酵槽１から抽出され、微生物分離器２で微生物が分離
されｌ〔醗酵液は蒸発槽３へ供給され、醗酵液中の揮発
性物質および非凝縮性ガスはライン１４から冷ｆＪｌ器
９へ供給され、揮発性物質は凝縮されてライン２９から
排出回収され、非凝縮性カスはライン３０からスフラッ
パ−８へ供給される。 蒸発槽３流出の醗酵液はライン１５から減圧蒸発槽４へ
供給され、醗酵液中に残存する揮発性物質は分離され、
ライン１６から排出回収される。 減圧蒸発槽４流出の醗酵液はライン１７からライン３２
を経由して醸酵槽１へ供給されるが、ライン１７からそ
の１部が抜き出されで、ライン３３からスフラッパ−８
へ供給され、ライン３０から供給される非凝縮性ガスと
接触させられ、冷却器９で凝縮されずに非凝縮性ガスに
同伴している揮発性物質を吸収回収し、ライン２２から
スフラッパ−７へ供給される。一方、非凝縮性ガスはス
フラッパ−８からライン３１によって排出される。 スフラッパ−７へ供給されたｒｆｌ酊液は醸酵槽１から
排出され、ライン１０からスフラッパ−７へ供給される
非凝縮性ガスと接触させられ、非凝縮性ガスに同伴して
いる揮発性物質を吸収回収し、ライン２６から醗酵槽１
へ返還される。 一方、非凝縮性ガスはスフラッパ−７からライン２１に
よって排出される。 つぎにこの発明を実施例を用いて更に詳細に説明づる。 第２図に従って１タノール醗酵をおこなった。 容積２２ Ｊ Ｏ）醗酵槽ヘグルコース２８．８重量％
を含むｍ前原利水溶液を毎時４７００（］供給した。醗
酵槽内はパン酵母４０Ｑ／Ｊを含み、）温度は３５℃と
なった。醗酵槽からパン酵母とエタノール濃度６．０重
量％の醗酵液を毎時１４１００ｇ抽出し、遠心分離器へ
供給した。パン酵母２００ｇ／、ｉを含む分離液２８２
０（＋は醗酵槽へ返還した。パン酵母不含有の醗酵液１
１２８０ＣＩは蒸発槽へ供給した。蒸発槽の温度を９４
℃に設定したところ、圧力は０．８６ａｔｍであった。 蒸発槽からエタノール濃度２８．４重量％を含む蒸気を
毎１１、’Ｉ １ ９ ６ ５ （ｌ 駅〕 Ｉこ 。 次に、醗酵液を３８ｍｍｌ−１（ｌに減圧した減圧蒸発
槽へ供給したところ、醗酵液は蒸発潜熱を奪われて３２
℃に時下した。減圧蒸発槽からエタノール濃度８．５重
量％を含む蒸気を毎時２２５０Ｑ得た。蒸発槽および減
圧蒸発槽から回収されるエタノール水溶液量は３５８５
ｇとなりエタノール濃度は１８．９重量％であった。減
圧蒸発槽で温度が降下させられた醗酵液を醗酵槽へ供給
した。 この結果、ｒｆＪ酵槽内は温度３５±０．５℃、エタノ
ール濃度６±０．２重量％に保持Ｊることができた。 比較例１ 第２図に従ってエタノール醗酵をおこなった。 蒸発槽は温度６０℃、圧力０．１９ａｈｎに設定し、そ
の他は実施例１ど同じ条件で運転した。 蒸発槽において発泡が生起し、連続的運転が困難であっ
た。 揮発性物質は減圧の蒸気なので凝縮温度が低く、付属の
冷却機では温１良を充分降下させられず凝縮効率が低下
し、従って１タノ一ル回収率は低下した。 実施例２ 第２図に従つＣエタノール水溶液量をおこなった。 蒸発槽は温度１７０℃、圧力フ、８ｔｈに設定し、その
他は実施例１と同じ条件で運転した。エタノール生産性
は実施例１と略同じであった。 比較例２ 第２図に従っＣ１タノール醗酵をおこなった。 蒸発槽は温度１８１℃、圧力１０．６ａｈに設定し、そ
の伯は実施例１と同じ条ｆｌで運転した。］−タノール
生産性および凝縮器の冷却水による凝縮効率は実施例２
ど略同じであった。 しかしながら、熱光槽温度を１８１℃に加温するには実
施例２に比較し、さらに高圧の蒸気が必要であり実用上
問題がある。また、醗酵液を蒸発槽へ供給するために加
圧が必要となりエネルギー消費増加となる。 実施例３ 第３図に従ってエタノール醗酵をおこなった。 固定化酵母を充填した容積２０Ｊの流動層タイプ固定化
微生物醗酵槽へ３２．０重量％のグルコースを含む醸酵
原料水溶液を毎時４７００（＋供給した。醗酵槽から温
度３０℃、エタノール温度約４．０重量％で実質的に酵
母を含有しない醗酵液を抽出した。蒸発槽は温度１１０
℃に設定したどころ、圧力は１．４２ａ１ｍであつｌζ
。蒸発槽から１タノール濃度２３．１重量％を含む蒸気
を毎時２９００（］得た。 次に、醗酵液を熱交換器へ供給して醗酵槽から抽出され
た醗酵液と熱交換したところ、醗酵液は７０℃に降下し
た。この醗酵液を２９ｍｍＨ＋Ｊに減圧した減圧蒸発槽
へ供給したところ、Ｆｉｌｌ酵液は前液℃に降下した。 減圧蒸発槽から］エタノール濃度７．５重９％を含む熱
気を毎時１０５３（Ｉ得た。 比較例３ 第３図に従ってコータノールｌｌｌ酵をおこなった。 実施例３と同じグルコース３２．０重量％を含む醗酵原
料水ＦＦＪ′ｍを用い、ｒＡり醇槽内のエタノール濃度
が約１０重量％となるように醗酵原料水溶液のｍを制御
したどころ、１５Ｇ７（］どなった。蒸発槽の温度を１
１０℃に設定したところ、圧力は１．４３ａｈとなった
。 この結果、蒸発槽からエタノール濃度３８．０重間％を
含む蒸気を毎時５９８ｇ得た。減圧蒸発槽の温度および
圧力の条イ′口よ実施例３と同じとした。減圧蒸発槽か
らエタノール濃度１２．１重囲％を含む熱気を毎時１８
４ｇ得た。エタノール生産性は実施例３の約１７′３と
なった。 この結果、醗酵槽内のエタノール濃度によってエタノー
ル生産性は大きく左右されることが判明した。 実施例４ 第４図に従ってエタノール醗酵をおこなっＩこ。 容積１０Ｊの第１固定化微生物醗酵槽３５および容ｆＦ
ｉ１５Ｊの第２固定化微生物醍酵槽３６がらそれぞれ排
出される、大部分が非凝縮性ガスである排出ガスをスフ
ラッパ−７へ供給した。吸収剤としてライン２２から水
を毎時２００Ｊ供給し、非凝縮性ガスに同伴している１
タノールを吸収させ、ライン２３から回収したところ、
非凝縮性ガスに同伴している１タノール量の９０％を回
収ηることができた。この腿は１００％１タノールに換
算Ｊ゛ると毎時１．１ｇである。第１固定化微生物醗酵
槽３５ヘグルコース２０重母％を含む１１１１酵原料水
溶液を１０時５０００ ｕ供給した。第１固定化微生物
ＩＩ酵槽からエタノール淵瓜５．３重準％を含むＩＩＩ
醇液を抽出した。蒸発槽の圧力を０．８６８勧に設定し
たところ、温度は９６℃となった。 蒸発槽から１タノールＧＩｔｉ２８ 、４重間％を含む
蒸気を毎時８１０ｇ得た。醗酵液は圧力３８ ｍｍ １
−ＩＱの減圧蒸発槽へ供給され、３２℃に降下した。 減圧蒸発槽からエタノールｃＪ度８．５重伊％を含む蒸
気を毎時７０ｇ得た。 醗酵液は第２固定化ＩＲ１生物醍醇槽３６へ供給され、
ｒＩＪ酵が継続された。第２固定化微生物ｌ！ｉ酵槽で
はエタノール濃度７．３重Ｏ％を含む醗酵液となり第２
【６１定化微生物醗酎槽から毎時３６２ＱＯの醗酵液を
抽出することができた。 比較例４ 第４図に従つ−Ｃエタノール醗酵をおこなった。 第１固定化微生物１１ｊ＋１醇槽３５ヘグルコース２０
゜０重量％を酋むｆｉｌｌ酵原料水溶液を毎時１２５０
ｇ供給した。蒸発槽は温度３８℃、Ｂ−力１．０画、減
圧蒸発槽は温度３８℃、圧力フ６０耶１に設定した。第
２固定化微生物Ｉｌｌ酵槽３６から抽出される醗酵液の
ｊ−タノール濃度は約１０．０重量％とし、第２固定化
微生物醗酵槽３６においてグルコースの略全（６）を醗
酵させる条件で運転した。 この結果、第２固定化微生物醗酵（り３６のエタノール
濃度が高いために醗酵障害が生起し、１タノールのＩＩ
Ｉ ＩＢ’生産性は実施例４の１／４となった。 実施例５ 第５図に従ってエタノール醗酵をおこなった。 微生物は凝集性醇Ｄｉを用いた。容１１ｉ２２１の醗酵
槽へグルコース２０．０［４１％を含む醗酵原料水溶液
を毎時５０００（Ｉ供給した。醗酵槽１から排出される
、大部分が非凝縮ｉ生ガスである初出ガスをスフラッパ
−７へ供給し、非凝縮性ガスに同伴しているエタノール
を回収した。 一方、醗酵槽１からエタノール濃度６．０重量％を含み
、凝集性Ｍ母を５０ｇ／Ｊ含む醗酵液を抽出し、微生物
分離器２で凝集性ＩＩ？母を沈降分離した。、凝集性酵
母が分離されたにｌ耐液を蒸発槽へ毎時２４００００供
給した。蒸発槽の温度を１１０℃に設定したところ、圧
力は１．４３ａ論となっｌ〔。蒸発槽からエタノールを
含む蒸気が冷）Ｊ１器９へ供給され、凝縮されてＪタノ
ール濃度３８．０重量％を含む凝縮液を毎時８７５ｇ得
た。次に醗酵液を３８胴１−Ｉ Ｏに減圧されている減
圧蒸発槽へ供給した。醗酵液は３２℃に降下した。エタ
ノール吸収剤としてＭＩ［蒸発（ｈ流出のＷＡ酵前液ス
フラッパ−８へ毎時２１９０２（ｌ供給した。醗酵液は
スフラッパ−８およびスフラッパ−７で非凝縮性ガスに
同伴しているエタノールを吸収回収し１ｌｌＩ酵槽１へ
返還された。 この結果、回収された」−タノールは１００％エタノー
ル換算で毎時的２ｇとなった。 比較例５ 第５図に従って二［タノールＰＡＩ酵をおこなった。 蒸発槽および減圧蒸発槽それぞれの湿度、圧力条件は実
施例５と同じとした。減圧蒸発槽流出の醗酵液はエタノ
ール吸収剤としてスフラッパ−８およびスフラッパ−７
へ供給せずに令聞を醗酵槽へ返還した。ライン２１およ
びライン３１における非凝縮性ガスに同伴するエタノー
ル量を測定したところ、１００％エタノール換算で毎時
２．５ｇであった。 この結果、実施例５では非凝縮性ガスに同伴しているエ
タノールの８０％を回収できたことになる。 実施例６ 第３図に従ってアセトン、ブタノールｌ１１酵をおこな
った。 微生物として固定化微生物を使用した。容積１００Ｊの
第１固定化微生物醗酵槽へ、キシＵ−ス６．０重（４％
を含む醗酵原料水溶液を供給した。 第１固定化微生物醸醇槽からアセトン、ブタノールおよ
び」エタノール合わゼで約０．５重Ｗ％を含む醗酵液を
抽出した。醗酵液を熱交換器６で蒸発槽流出の醗酵液ど
熱交換さけ、圧力１ 、 ？ｉａｈ、 ｊｉ、Ａ度１１
０℃の蒸発槽へ供給した。蒸発槽からｊ１セトン、ブタ
ノールおよびエタノール合わＵて３０重量％の蒸気を毎
時６７０ｇ得た。蒸発槽流出の醗酵液は熱交換器６で第
１固定化微生物醗Ｍ Ｈ９抽出の醗酵液と熱交換さＵら
れ、７０℃に降下した。 次に、醗酵液は圧ツノ３０胴ト１ｇの減１１蒸発槽へ供
給され、２９℃に降下した。減圧蒸発槽からアセ１ヘン
、ブタノールおよび１タノール合わせて５゜０重量％を
含む蒸気を１０助１９００ｇ１ｉだ。 比較例６ 第３図に従ってアセトン、ブタノールｌ１１酵をおこな
った。 蒸発槽および減圧魚発槽イれぞれの温度、圧ツノ条（’
Ｉ−Ｇｉ第１固定化微生物醗酵槽と同じそれぞれ３０℃
、１ ａｈで運転した。 キシロースの大部分が醗酵される条件下では生産物濃度
が約１．６ｍ１％となり、生産物による醗酵阻害が生起
しＩζ。生産性は実施例６の約１／４であった。 ４、図面の簡単な説明 第１図は土タノール澗磨と、エタノール比生産速度との
関係が示されるグラフである。 ］−タノール比１゛産速１良は、醗酵液単位体積当りの
エタノールの単位時間内生産量である。 第２図、第３図、第４図ａ３よび第５図は、この発明の
実施態様例を示寸概略図ぐある。 １・・・・・・醗酵槽 ２・・・・・・微生物分離器 ３・・・・・・蒸発槽 ４・・・・・・減１コー蒸光槽 ６・・・・・・熱交換器 ７・・・・・・スフラッパー ８・・・・・・スフラッパー ９・・・・・・冷）１１器 １０〜３３・・・・・・ライン ３５・・・・・・第１固定化微生物ｆｉｌ酔槽３６・・
・・・・第２固定化微生物醗酵槽出願人 新燃料油間光
技ｔｒｉ ｔｉｌｌ究絹合代理人 人 ｉ（＋１ 明
峰 第１図 エタノール濃度Ｃｇ／Ｌ） 第２図 第３図
Ｉｌｌどの関係か示されるグラフ−Ｃある。 −１タノ一ル比牛１イ速度は、醗酵液単位イホ債当りの
」タノールのｉ１位１１１間内生産怪（゛ある。 第２〜５図は、この発明の実施態様例を示り１■略図で
ある、。 次に、主要駅；６のリストが示される。 １、醗酵槽 ６．熱交換器 ２、微生物分離器 ７．ｉｉ１スクラッパー３、然ブを
槽 Ｌ′３．第２スクラッパ−４、減圧黒光イ１サ ≦
〕、冷ノＪ１器５、微生物固定化醗酵槽 出願人 新燃料油開発技術研究組合 代理人 人 洲 明 峰 含ｆ［Ｄ エタノ −ル濃度（Ｊｔ−） 才２０ 火３０ 特許庁長官 殿 １． 事件の表示 昭和５８年特ｆＦ願第１２１１９０月 ２、 発明の名称 揮発性物質の醗酵生産法 ３、 補正をする者 事件との関係 特許出願人 ５、 補正命令の１」ｆり な し （自発補正） ６、 補正の対象 明細用、図面および代理権を証明りる出面７、 補正の
内容 （１） 全文Ｊ正明細店を提出する。 （２） 訂正図面（第１図、第２図、第３図、第４図お
よび第５図）を提出する。 （３） 委任状を提出り゛る。 ８、 添付用類の目録 全文訂正明細再 １通 図面 １通 委イｆ状 １通 明 ｍ 舊 １、発明の名称 揮発性物質の醗酵生産法 ２、特許請求の範囲 １ 揮発性物質をｔｉｌｌ酵生産するに際し、醗酵槽か
ら抽出され、微生物を実質的に含有しない醗酵液が加熱
蒸発させられ、該ｆｉｌｌ酵液中の揮発性物質および非
凝縮性ガスが気相に移行させられて分離回収され、次い
で、醗酵液中の残余の揮発性物質が減圧蒸発させられて
回収され、ｌ１１酵液の湿度が醸酵温度以下へ降下させ
られ、原醗ｎ５槽あるいは他の醗酵槽へ供給され、醗酵
が継続さけられることを特徴とり−る揮発性物質の醗酵
生産法。 ２ 加熱蒸発帯域流出のｎｌり前液が減圧蒸発帯域へ供
給される前に加熱蒸発前のｌｌ！Ｉ酵液と前液換される
特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 微生物として固定化微生物が使用される特許請求の
範囲第１項または第２項記載の方法。 ４ 微生物として凝集性徴ケ物または浮逓性微４Ｖ物が
使用され、抽出され１．： Ｆｌ！！酵液の前液前に微
生物がｌｉ！Ｉ醇液から分離され、醗酵４ｆｆへ返ｉ！
される特許請求の範囲第１項または第２項記載の方法。 ５ 醗酵液の加熱蒸発が０．８〜１．２ａｈ・７５〜１
０５℃または１．２〜１０ａＩＴｎ・９５〜１８０℃の
範囲内である特許請求の範囲第１項、第２項、第３項ま
たは第４項記載の方法。 ６ 醗酵液の減圧熱光が２０〜２００ｍｍ１−１（］
・２５〜６５℃の範囲内くある特う′［請求の範囲第１
項、第２項、第３項、第４項または第５１ｒｉ記載の１
）仏。 ７ 減圧蒸発帯域流出液が、醗酵槽排出カスおよび／も
しくは加熱蒸発セ１）域ガス凝縮器流出ガス中の、揮発
性物質の吸収液として使用され、次いでｉ１１酵４Ｎへ
返３Ｗされる特許請求の範Ｕ１１第１１ｆ４、第２項、
第３項、第４項、第５項または第５１ｆ４゜記載の方法
。 ８ 揮発性物質がアルコールであり、ｆｌｌｌ酊槽申の
アルコール濃度が、８％以下に維持される特ｒｌ請求の
範囲第１項、第２７１、第３項、第４項、第５項、第６
項または第７ ＩＦｉ記載の方法。 ３、発明の詳＠ｌＩな説明 この発明は、アルコール、エーテル、ケトンなどの揮発
性物質がｒ！、１醇生産される場合に、醗酵が効率よく
進行させられ、更に生成した揮発性物質が醗酵液より安
定して連続的に回収される８Ｍ生産方法に関刃る６のぐ
ある。 一般に、微生物利用のｌ１１Ｍによる揮発性物質生産方
法は、常温、常圧付近にＪ′３いて生産が遂行される利
点を右ヅるが、生産は長時間を要し、生産物濃度小であ
り、しかも第１図に示される通り、生産物濃度が」］胃
りるに従って、生産速度が急激に低下する欠点がある。 更に、生産物濃度小であることにより、その濃縮分離に
多大のエネルギーを必要とする欠点がある。 現状ぐは、醗酵時数出熱エネルギーは、シャワークーラ
ー、フラッシュクーラーまたは冷却コイルなど名神の冷
ｕ１器により、無為に廃棄されている。 そこで、これら不利益を解決覆るために秤々の方法が提
案されている。 Ｕ Ｓ Ｐ ２４４０９２５ＪＪよび特開昭５７−２６
８５は、Ｉｌｌ醇槽とフラッシュ槽を組み合わせた方法
である。 これらの方法は、フラッシュ槽が減圧されるので、ｌ醇
槽の非凝縮性ガスの大部分は醗酵槽の１１１出ガスどし
て既に分ＨされＣおり、醗酵（ｎが減圧される方法に比
較して、減圧負伺は幾分減少づるが、依然、醗酵液中に
は飽和溶存分ど微細気泡として存在する非凝縮性ガスが
、がなりの但含右されており、抽気用動力消費は多大で
ある。この微細気泡は微生物と接触状態にあるものが、
液相がら分離され難く、特に減圧下において顕茗ｔこ）
Ｐ：、泡を促進し、蒸発分離を甚しく阻害づる。従っ（
、装置の連続的安定運転が内勤となる欠点がある。 また、これらの方法にあっては、フラッシュ槽へ供給さ
れるＳ肝油中に、微り：０物を存在さμＣいるため、そ
の活性を、低下させない温度範囲に１１３いてのみ、蒸
光分１ｔｌｌｌは可能という制約がある。 更に、フラッシュ槽においＵ 鏝Ｉｆ下に揮発性物質を
抽出づる方法にあっては、熱回収に若干の改良が提案さ
れている。 例えば、ＡＴＰＡＬ−法（ケミカル・エイジ１９８０年
１１月２１日号１１頁）、特開昭５５−１２０７９１あ
るいは特開昭５８−５（ｉ６８８の方法などＣあるが、
これらの方法においても、前記の欠点はＪＪＩ除されて
いない。 前記、特開昭５５−１２０７９１の方法は、醗酵液をフ
ラッシュ槽へ供給する前に醗酵液から微生物を分離し、
微生物含有液はｌｌＩ醇槽へ返運し、微生物不含有液は
蒸発器ｌ＼供給してエタノールを蒸発分離づる方法であ
る。 このｌｉ ｔｉ＜ Ｃは、第１燕発器での温度は特に制
限していないが、エタノール蒸気と非凝縮性ガスが分離
された醗酵液の大部分を醗酵（ｎへ直接、供給づるため
第１蒸発器がｒＩＪ、酵潟亀より＾温で運転される場合
には、醗酵槽内の醗酵温度の制御が困難となるとともに
微生物の活力を低下させる要因ともなる。従って、ｆｉ
１１酔液を醗酵槽に供給Ｊる前にａＩ醗酵液温度をｆｆ
ｉ酵渇度温度に降下させる必要がある。逆に、第１蒸発
器が醗酵温度以下ぐ運転される場合には、エタノールの
回収効率を良くするために、より減圧下で操作Ｊること
が必要どなり前記フラッジ１．１１１酵と同様、減圧負
荷が増大することになる。従って、非凝縮性ガスに起因
りる光泡が生じ装置の連続的安定運転が困難となるなど
の欠点をイｊしている。 一方、微生物として固定化微生物を使用Ｊる醗酵生産ｌ
ｊ法が種々提案され（いるが、Ｉｔ！！酊（ｎ中の生産
物濃度が増大された場合には、第１図が示すように、微
生物の生産能ツノは低下し、大生産能力設備においＣは
、醗酵熱除去が困ｔ「どなる。また、この場合には醗酵
熱を生成揮発性物質の分ＭＩ Ｉｆｌ エネルギーとし
−Ｃ右効利用することについでＱ？ましい提案がない。 発明者らは、前述の要解決事Ｊｎと、種々の対策を検討
した結果、微生物の活力低下かなく、所望揮発性物質の
生産性大であり、所要エネルギーは節約され、安定運転
状態の維持性能良好な醗酵生産方法を構成し百た。 この弁明の方法は、醗酵槽から抽出され、微生物は分離
されて得られた微生物不含有の醗酵液が加熱されること
により、この液中に存在する揮発性物ｗＪ３よび非凝縮
性ガスが液相より蒸発分離さＵられて揮発性物質は回収
され、次いで、減圧下に残存揮発性物質が蒸発分離させ
られ、醗酵液の温度は醗酵温石以下に降下し、Ｉｌｌ酵
液前液量あるいは部分叩が原醗酵槽あるいは他の醗酵槽
へ供給され、醗酵が継続させられる醗酵生産方法である
。 この発明の方法において、アルコール、エーテル、ケト
ンその他の揮発性物質を生産Ｊるに際し、原料物質を醗
酵させる微生物として固定化微生物、凝集性微生物また
は浮遊ｖ［微生物などが使用されて醗酵させられ、所望
醗酵段階で、微生物は醗酵液から分離されるが、微生物
として凝集性微生物または浮遊性微生物を使用した場合
は、例えば遠心分離、濾過または沈降分離などの分離手
段に付して分離される。分離された微生物は醗酵槽へ返
′）Ｐされ、微生物不含有の醗酵液は熱交換器イリ属の
蒸発器に供給されて加熱され、揮発性物質と非凝る。こ
の加熱蒸発時には、微生物は醗酵液に含ｉされていない
ため、および、その後直接的に醗酵槽へ返還されないた
め加熱蒸発の圧力おにび温度の条件決定は自由である。 加熱蒸発が高圧上とされるならば、回収された揮発性物
質は、空冷または水冷などの容易な手段により凝縮さけ
られ、高回収率が可能となるが、高位の加熱源が必要と
なり、耐圧装置が必要となる。加熱蒸発が低しモ下とさ
れるならば、揮発性物質は冷凍機使用の冷ｆＪＩによら
なければ凝縮回収困難となるが、低位の加熱源で充分で
あり、耐圧装置は不要となる。 この発明の方法によれば、揮発性物質の種類その他に対
応して加熱蒸発条件が自由に決定される。 エタノール生産その他の場合、圧力０．８〜１．２自に
おいては湿度１５〜１０５℃または圧力１．２〜１０自
においては温度９５〜１８ （１℃の範囲内が、最もり
ｒましい加熱蒸発の圧力および温度条件で′ある。 加熱蒸発の圧力および温度の条イ！１決定が、自由とな
るため物質収支および熱収支の関係からも醗酵槽から抽
出される醗酵液量は任意に決定され、揮発性物質回収率
も自由に決定され得る。 揮発性物質の凝縮回収は加熱蒸発処理と同様圧力条イ′
４下に遂行されることが一般的（・あるが、勿論、変更
可能である。 この加熱蒸発に、胡：騰状態にされない条件下の薄膜熱
光も過当である。 この加熱蒸発によって、非凝縮性ガスの実質的に全量が
、醗酵液Ｊ、り分離されるため、後続の減圧下の然光時
に、甚しく困惑させられる発泡による障害あるいは真空
発生装置の減圧負荷は顕著に低減される。 次に、ｍ５醇油は減圧蒸発槽において残余の揮発性物質
が蒸発させられて回収され、その温度が降下りる。 ｌＩ！１酵液は減圧蒸発槽供給前に、加熱蒸発前の醗酵
液と熱交換させられ冷ｌＪ１されで、更に真空発生装置
の減圧負荷の低減が可能となる。 減Ｉｉ、蒸発槽流出の醗酵液（よ、ｌｌ！醇渇度温度に
降下しており、醗酵槽に供給されて、醗酵温度が制御さ
れる。 この発明の方法によれば、醗酵熱は完全に揮発性物質の
蒸発に利用される。 減圧蒸発槽の減圧程度は醗酵湿度と関連りるが２０〜７
２０ＩＩ１１（リフｆましくは、２０〜２００ｍｍ ｌ
−ｌ （ｌの範囲内である。 １１り（水その他の手段を右づる後続の１稈にＪ、っＣ
加熱蒸発槽流出蒸発気と減圧蒸発槽流出蒸発気より揮発
性物質が収得され、減圧蒸発槽流出の醗酵液は、その全
部あるいは一部が原醗酵槽あるいは他の醗酵槽へ供給さ
れ、ｌｌＩ酵が継続さゼられる。 この発明の方法により、微生物活動が、■害されない９
ｆ適条件十の醗酵が続行さけられ、生産物の醗酵槽外へ
の安定した連続的抽出が可能Ｃあり、抽出間および生産
物潤度どもに自由に決定され、！１！Ｉ醇槽１へ供給さ
れて連続的に醗酵され、揮発性物質と主とじＵＣＯ２で
ある非凝縮性ガスが生産される。非凝縮性ガスの大部分
はＮＭ槽１からライン１０によって排出される。 一方、所望潤度まで醗酵された醗酵液は醗酵槽１から抽
出されてライン１１から微生物分離器２へ供給され、醗
酵液と大部分が微生物からなる分離液とに分離される。 分離液はライン１２から醗酵槽１へ返還され、ｆｌＩ！
酵が継続させられる。微生物が分離された醗酵液はライ
ン１３から蒸発槽３へ供給されて加熱され、揮ブを性物
質および非凝縮性ガスは蒸発分離されて、ライン１４か
ら排出され、揮発性物質は回収される。 蒸発槽３流出の醗酵液はライン１５から減圧蒸発槽４へ
供給され、ｌ１１Ｍ液中に残存する揮発性物質は減圧下
に蒸発させられ、ライン１６から排出回収される。 減圧蒸発槽４において温度が降下した減圧蒸発槽４流出
のｆｆｉ酵液前液ライン１７からライン３２を経由して
醗酵槽１へ供給され、醗酵が継続させられるが、必要に
応じライン１８から排出または次工程の他の醗酵槽へ供
給することもできる。 第３図は固定化微生物醗酵槽を用いたこの発明の一実施
態様の工程図である。 第１固定化微生物醗酵槽３５から抽出され、固定化微生
物を含有しないｌｌＯ酵液前液イン１１から熱交換器６
へ供給され、ライン１５から供給される蒸発槽３流出の
高温の醗酵液と熱交換させられ、加温されてライン１９
から蒸発槽３へ供給される。 醗酵液は蒸発槽３で加熱され、醗酵液中の揮発性物質お
よび非凝縮性ガスは蒸発分離されライン１４から排出さ
れ、揮発性物質は回収される。 蒸発槽３流出の醗酵液はライン１５から熱交換器６へ供
給され、固定化微生物醗酵槽３５から抽出され、ライン
１１によって供給されるＦＭＩ ｎｌ液と熱交換器６で
熱交換させられるとともに湿度が降下させられ、ライン
２０から減圧蒸発槽４へ供給される。このＩｌｌ酵液前
液交換により温度が降下させられているため減圧蒸発槽
４を減圧するために要する真空発生装置の減圧負荷を低
減することができる。 また、固定化微生物醗酵槽を使用することにより第１固
定化微生物醗酵槽３５から抽出される醗酵液中には微生
物は存在せず、従って、微生物分離器を省略することが
できる。 第４図は固定化微生物醗酵槽を２基使用したこの発明の
一実施態様の工程図である。 第１固定化微生物Ｆｉｌ醇４ｆ’ ３５から抽出された
醗酵液は蒸発槽３で揮発性物質および非凝縮性ガスが蒸
発分離され、次に、減圧蒸発４ｆｆ ４で揮発性物質が
分離されるとともに温度が降下させられ、ライン１７か
ら第２固定化微生物醗醇槽３６へ供給され、醗酵が継続
さけられる。 第２固定化微生物１１！ｌ酵槽３６から排出される、主
としてＣＯ２である非凝縮性ガスはライン２４からライ
ン１０へ供給され、第１固定化微生物醗酵槽３５からラ
イン１０によって排出される、主としてＣ０２である非
凝縮性ガスと混合され、スフラッパ−７へ供給される。 スフラッパ−７にａ３いて、ライン１０からスフラッパ
−７へ供給される非凝縮性カスに同伴している揮発性物
質は、ライン２２から供給される吸収剤に吸収されて、
ライン２３から初出回収され、非凝縮性ガスはライン２
１からＪＪＩ出される。 第２固定化微生物醗酵槽３６で所望ｌｌ１１酵澗度まで
醗酵した醗酵液はライン２５から次工程へ供給され、揮
発性物質が分離回収されるが、蒸Ｖｉａ ＩＱ ３へ供
給してもよい。 第５図は醗酵槽へ供給される実質的に揮発性物質を含有
しない減圧蒸発４＊ ４流出の醗酵液を吸収剤どして使
用し、ＩＩ！Ｉ酵槽１１１３Ｊ、び蒸発槽３から排出さ
れる非凝縮性ガスに同伴しＣいる揮発性物質を回収覆る
この発明の一実施態様の１稈図（゛ある。 醗酵槽１から抽出され、微生物分離器２で微生物が分離
されｌ〔醗酵液は蒸発槽３へ供給され、醗酵液中の揮発
性物質および非凝縮性ガスはライン１４から冷ｆＪｌ器
９へ供給され、揮発性物質は凝縮されてライン２９から
排出回収され、非凝縮性カスはライン３０からスフラッ
パ−８へ供給される。 蒸発槽３流出の醗酵液はライン１５から減圧蒸発槽４へ
供給され、醗酵液中に残存する揮発性物質は分離され、
ライン１６から排出回収される。 減圧蒸発槽４流出の醗酵液はライン１７からライン３２
を経由して醸酵槽１へ供給されるが、ライン１７からそ
の１部が抜き出されで、ライン３３からスフラッパ−８
へ供給され、ライン３０から供給される非凝縮性ガスと
接触させられ、冷却器９で凝縮されずに非凝縮性ガスに
同伴している揮発性物質を吸収回収し、ライン２２から
スフラッパ−７へ供給される。一方、非凝縮性ガスはス
フラッパ−８からライン３１によって排出される。 スフラッパ−７へ供給されたｒｆｌ酊液は醸酵槽１から
排出され、ライン１０からスフラッパ−７へ供給される
非凝縮性ガスと接触させられ、非凝縮性ガスに同伴して
いる揮発性物質を吸収回収し、ライン２６から醗酵槽１
へ返還される。 一方、非凝縮性ガスはスフラッパ−７からライン２１に
よって排出される。 つぎにこの発明を実施例を用いて更に詳細に説明づる。 第２図に従って１タノール醗酵をおこなった。 容積２２ Ｊ Ｏ）醗酵槽ヘグルコース２８．８重量％
を含むｍ前原利水溶液を毎時４７００（］供給した。醗
酵槽内はパン酵母４０Ｑ／Ｊを含み、）温度は３５℃と
なった。醗酵槽からパン酵母とエタノール濃度６．０重
量％の醗酵液を毎時１４１００ｇ抽出し、遠心分離器へ
供給した。パン酵母２００ｇ／、ｉを含む分離液２８２
０（＋は醗酵槽へ返還した。パン酵母不含有の醗酵液１
１２８０ＣＩは蒸発槽へ供給した。蒸発槽の温度を９４
℃に設定したところ、圧力は０．８６ａｔｍであった。 蒸発槽からエタノール濃度２８．４重量％を含む蒸気を
毎１１、’Ｉ １ ９ ６ ５ （ｌ 駅〕 Ｉこ 。 次に、醗酵液を３８ｍｍｌ−１（ｌに減圧した減圧蒸発
槽へ供給したところ、醗酵液は蒸発潜熱を奪われて３２
℃に時下した。減圧蒸発槽からエタノール濃度８．５重
量％を含む蒸気を毎時２２５０Ｑ得た。蒸発槽および減
圧蒸発槽から回収されるエタノール水溶液量は３５８５
ｇとなりエタノール濃度は１８．９重量％であった。減
圧蒸発槽で温度が降下させられた醗酵液を醗酵槽へ供給
した。 この結果、ｒｆＪ酵槽内は温度３５±０．５℃、エタノ
ール濃度６±０．２重量％に保持Ｊることができた。 比較例１ 第２図に従ってエタノール醗酵をおこなった。 蒸発槽は温度６０℃、圧力０．１９ａｈｎに設定し、そ
の他は実施例１ど同じ条件で運転した。 蒸発槽において発泡が生起し、連続的運転が困難であっ
た。 揮発性物質は減圧の蒸気なので凝縮温度が低く、付属の
冷却機では温１良を充分降下させられず凝縮効率が低下
し、従って１タノ一ル回収率は低下した。 実施例２ 第２図に従つＣエタノール水溶液量をおこなった。 蒸発槽は温度１７０℃、圧力フ、８ｔｈに設定し、その
他は実施例１と同じ条件で運転した。エタノール生産性
は実施例１と略同じであった。 比較例２ 第２図に従っＣ１タノール醗酵をおこなった。 蒸発槽は温度１８１℃、圧力１０．６ａｈに設定し、そ
の伯は実施例１と同じ条ｆｌで運転した。］−タノール
生産性および凝縮器の冷却水による凝縮効率は実施例２
ど略同じであった。 しかしながら、熱光槽温度を１８１℃に加温するには実
施例２に比較し、さらに高圧の蒸気が必要であり実用上
問題がある。また、醗酵液を蒸発槽へ供給するために加
圧が必要となりエネルギー消費増加となる。 実施例３ 第３図に従ってエタノール醗酵をおこなった。 固定化酵母を充填した容積２０Ｊの流動層タイプ固定化
微生物醗酵槽へ３２．０重量％のグルコースを含む醸酵
原料水溶液を毎時４７００（＋供給した。醗酵槽から温
度３０℃、エタノール温度約４．０重量％で実質的に酵
母を含有しない醗酵液を抽出した。蒸発槽は温度１１０
℃に設定したどころ、圧力は１．４２ａ１ｍであつｌζ
。蒸発槽から１タノール濃度２３．１重量％を含む蒸気
を毎時２９００（］得た。 次に、醗酵液を熱交換器へ供給して醗酵槽から抽出され
た醗酵液と熱交換したところ、醗酵液は７０℃に降下し
た。この醗酵液を２９ｍｍＨ＋Ｊに減圧した減圧蒸発槽
へ供給したところ、Ｆｉｌｌ酵液は前液℃に降下した。 減圧蒸発槽から］エタノール濃度７．５重９％を含む熱
気を毎時１０５３（Ｉ得た。 比較例３ 第３図に従ってコータノールｌｌｌ酵をおこなった。 実施例３と同じグルコース３２．０重量％を含む醗酵原
料水ＦＦＪ′ｍを用い、ｒＡり醇槽内のエタノール濃度
が約１０重量％となるように醗酵原料水溶液のｍを制御
したどころ、１５Ｇ７（］どなった。蒸発槽の温度を１
１０℃に設定したところ、圧力は１．４３ａｈとなった
。 この結果、蒸発槽からエタノール濃度３８．０重間％を
含む蒸気を毎時５９８ｇ得た。減圧蒸発槽の温度および
圧力の条イ′口よ実施例３と同じとした。減圧蒸発槽か
らエタノール濃度１２．１重囲％を含む熱気を毎時１８
４ｇ得た。エタノール生産性は実施例３の約１７′３と
なった。 この結果、醗酵槽内のエタノール濃度によってエタノー
ル生産性は大きく左右されることが判明した。 実施例４ 第４図に従ってエタノール醗酵をおこなっＩこ。 容積１０Ｊの第１固定化微生物醗酵槽３５および容ｆＦ
ｉ１５Ｊの第２固定化微生物醍酵槽３６がらそれぞれ排
出される、大部分が非凝縮性ガスである排出ガスをスフ
ラッパ−７へ供給した。吸収剤としてライン２２から水
を毎時２００Ｊ供給し、非凝縮性ガスに同伴している１
タノールを吸収させ、ライン２３から回収したところ、
非凝縮性ガスに同伴している１タノール量の９０％を回
収ηることができた。この腿は１００％１タノールに換
算Ｊ゛ると毎時１．１ｇである。第１固定化微生物醗酵
槽３５ヘグルコース２０重母％を含む１１１１酵原料水
溶液を１０時５０００ ｕ供給した。第１固定化微生物
ＩＩ酵槽からエタノール淵瓜５．３重準％を含むＩＩＩ
醇液を抽出した。蒸発槽の圧力を０．８６８勧に設定し
たところ、温度は９６℃となった。 蒸発槽から１タノールＧＩｔｉ２８ 、４重間％を含む
蒸気を毎時８１０ｇ得た。醗酵液は圧力３８ ｍｍ １
−ＩＱの減圧蒸発槽へ供給され、３２℃に降下した。 減圧蒸発槽からエタノールｃＪ度８．５重伊％を含む蒸
気を毎時７０ｇ得た。 醗酵液は第２固定化ＩＲ１生物醍醇槽３６へ供給され、
ｒＩＪ酵が継続された。第２固定化微生物ｌ！ｉ酵槽で
はエタノール濃度７．３重Ｏ％を含む醗酵液となり第２
【６１定化微生物醗酎槽から毎時３６２ＱＯの醗酵液を
抽出することができた。 比較例４ 第４図に従つ−Ｃエタノール醗酵をおこなった。 第１固定化微生物１１ｊ＋１醇槽３５ヘグルコース２０
゜０重量％を酋むｆｉｌｌ酵原料水溶液を毎時１２５０
ｇ供給した。蒸発槽は温度３８℃、Ｂ−力１．０画、減
圧蒸発槽は温度３８℃、圧力フ６０耶１に設定した。第
２固定化微生物Ｉｌｌ酵槽３６から抽出される醗酵液の
ｊ−タノール濃度は約１０．０重量％とし、第２固定化
微生物醗酵槽３６においてグルコースの略全（６）を醗
酵させる条件で運転した。 この結果、第２固定化微生物醗酵（り３６のエタノール
濃度が高いために醗酵障害が生起し、１タノールのＩＩ
Ｉ ＩＢ’生産性は実施例４の１／４となった。 実施例５ 第５図に従ってエタノール醗酵をおこなった。 微生物は凝集性醇Ｄｉを用いた。容１１ｉ２２１の醗酵
槽へグルコース２０．０［４１％を含む醗酵原料水溶液
を毎時５０００（Ｉ供給した。醗酵槽１から排出される
、大部分が非凝縮ｉ生ガスである初出ガスをスフラッパ
−７へ供給し、非凝縮性ガスに同伴しているエタノール
を回収した。 一方、醗酵槽１からエタノール濃度６．０重量％を含み
、凝集性Ｍ母を５０ｇ／Ｊ含む醗酵液を抽出し、微生物
分離器２で凝集性ＩＩ？母を沈降分離した。、凝集性酵
母が分離されたにｌ耐液を蒸発槽へ毎時２４００００供
給した。蒸発槽の温度を１１０℃に設定したところ、圧
力は１．４３ａ論となっｌ〔。蒸発槽からエタノールを
含む蒸気が冷）Ｊ１器９へ供給され、凝縮されてＪタノ
ール濃度３８．０重量％を含む凝縮液を毎時８７５ｇ得
た。次に醗酵液を３８胴１−Ｉ Ｏに減圧されている減
圧蒸発槽へ供給した。醗酵液は３２℃に降下した。エタ
ノール吸収剤としてＭＩ［蒸発（ｈ流出のＷＡ酵前液ス
フラッパ−８へ毎時２１９０２（ｌ供給した。醗酵液は
スフラッパ−８およびスフラッパ−７で非凝縮性ガスに
同伴しているエタノールを吸収回収し１ｌｌＩ酵槽１へ
返還された。 この結果、回収された」−タノールは１００％エタノー
ル換算で毎時的２ｇとなった。 比較例５ 第５図に従って二［タノールＰＡＩ酵をおこなった。 蒸発槽および減圧蒸発槽それぞれの湿度、圧力条件は実
施例５と同じとした。減圧蒸発槽流出の醗酵液はエタノ
ール吸収剤としてスフラッパ−８およびスフラッパ−７
へ供給せずに令聞を醗酵槽へ返還した。ライン２１およ
びライン３１における非凝縮性ガスに同伴するエタノー
ル量を測定したところ、１００％エタノール換算で毎時
２．５ｇであった。 この結果、実施例５では非凝縮性ガスに同伴しているエ
タノールの８０％を回収できたことになる。 実施例６ 第３図に従ってアセトン、ブタノールｌ１１酵をおこな
った。 微生物として固定化微生物を使用した。容積１００Ｊの
第１固定化微生物醗酵槽へ、キシＵ−ス６．０重（４％
を含む醗酵原料水溶液を供給した。 第１固定化微生物醸醇槽からアセトン、ブタノールおよ
び」エタノール合わゼで約０．５重Ｗ％を含む醗酵液を
抽出した。醗酵液を熱交換器６で蒸発槽流出の醗酵液ど
熱交換さけ、圧力１ 、 ？ｉａｈ、 ｊｉ、Ａ度１１
０℃の蒸発槽へ供給した。蒸発槽からｊ１セトン、ブタ
ノールおよびエタノール合わＵて３０重量％の蒸気を毎
時６７０ｇ得た。蒸発槽流出の醗酵液は熱交換器６で第
１固定化微生物醗Ｍ Ｈ９抽出の醗酵液と熱交換さＵら
れ、７０℃に降下した。 次に、醗酵液は圧ツノ３０胴ト１ｇの減１１蒸発槽へ供
給され、２９℃に降下した。減圧蒸発槽からアセ１ヘン
、ブタノールおよび１タノール合わせて５゜０重量％を
含む蒸気を１０助１９００ｇ１ｉだ。 比較例６ 第３図に従ってアセトン、ブタノールｌ１１酵をおこな
った。 蒸発槽および減圧魚発槽イれぞれの温度、圧ツノ条（’
Ｉ−Ｇｉ第１固定化微生物醗酵槽と同じそれぞれ３０℃
、１ ａｈで運転した。 キシロースの大部分が醗酵される条件下では生産物濃度
が約１．６ｍ１％となり、生産物による醗酵阻害が生起
しＩζ。生産性は実施例６の約１／４であった。 ４、図面の簡単な説明 第１図は土タノール澗磨と、エタノール比生産速度との
関係が示されるグラフである。 ］−タノール比１゛産速１良は、醗酵液単位体積当りの
エタノールの単位時間内生産量である。 第２図、第３図、第４図ａ３よび第５図は、この発明の
実施態様例を示寸概略図ぐある。 １・・・・・・醗酵槽 ２・・・・・・微生物分離器 ３・・・・・・蒸発槽 ４・・・・・・減１コー蒸光槽 ６・・・・・・熱交換器 ７・・・・・・スフラッパー ８・・・・・・スフラッパー ９・・・・・・冷）１１器 １０〜３３・・・・・・ライン ３５・・・・・・第１固定化微生物ｆｉｌ酔槽３６・・
・・・・第２固定化微生物醗酵槽出願人 新燃料油間光
技ｔｒｉ ｔｉｌｌ究絹合代理人 人 ｉ（＋１ 明
峰 第１図 エタノール濃度Ｃｇ／Ｌ） 第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）揮発性物質の醗酵による生産において、醗酵槽より
抽出され、微生物が実質的に存在させられない醗酵液が
、加熱蒸Ｊｎさけられ、揮発性物質および非凝縮性カス
を気相に移行さｌ゛（分断回収され、次いで、醗酵液中
の残余の揮発１１物質を、減圧蒸発さけられて回収され
、醗酵液温が、醗酵温度以下へ降下させられ、原ＩＩＩ
酵槽あるいは他の醗酵槽へ供給され、ｒｆｌ酵を開始さ
けられることを特徴とする揮発性物質の醗酵生産法。 ２）醗酵を生起させる微生物として固定化微生物が使用
される特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３）醗酵を生起させる微生物としＣ凝集性微生物が使用
され、抽出された醗酵液の加熱前に、微生物が凝集させ
られて醗酵液から分ｌ！１され、醗酵槽に返還される特
許請求の範囲第１項記載の方法。 ４）醗酵を生起させる微生物としく ２１−逆性微生物
が使用され、抽出された醗酵液の加熱前に、微生物が醗
酵液より遠心分離、沈降分離、あるいは濾過されＣ分離
され醗酵槽に返ｊＷされる特Ｒ′［請求の範囲第１項記
載の方法。 ５）醗酵液の加熱蒸発が０．８〜１ 、２ ａｌｍ・７
５〜１０５℃、の範囲内にｄ５いて、遂行される、特許
請求の範囲第１〜４項いずれかに記載の方法。 ６）醗酵液の加熱蒸発が１．２〜１０ａｔｍ ・９５〜
１８０℃の範囲内において、遂行される特許請求の範囲
第１〜４項いずれかに記載の方法。 ７）醗酵液の減圧蒸発が２０〜２００ｍｍ ｌ−１０、
２５〜６５℃の範囲内にｄ３いて、遂行される、特許請
求の範囲第１〜６項いずれかに記載の方法。 ８）減圧蒸発帯域流出液が、ｎ１！酵槽排出ガスおよび
／もしくは加熱蒸発帯域ガス凝縮器流出ガス中の、揮発
性物質の吸収液として１山川され、次いで醗酵槽へ返還
される特許請求の範囲第１〜７項いずれかに記載の方法
。 ９）揮発性物質がアルコールひあり、ｍＮｉ槽中のアル
コール濃度が、８％以下に維持される特許請求の範囲第
１〜８項いずれかに記載のｈ法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58121190A JPS6012988A (ja) | 1983-07-04 | 1983-07-04 | 揮発性物質の醗酵生産法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58121190A JPS6012988A (ja) | 1983-07-04 | 1983-07-04 | 揮発性物質の醗酵生産法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6012988A true JPS6012988A (ja) | 1985-01-23 |
| JPS6336753B2 JPS6336753B2 (ja) | 1988-07-21 |
Family
ID=14805081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58121190A Granted JPS6012988A (ja) | 1983-07-04 | 1983-07-04 | 揮発性物質の醗酵生産法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6012988A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007097422A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Tokyo Univ Of Agriculture | 発酵蒸留乾燥システム |
| JP2010088335A (ja) * | 2008-10-07 | 2010-04-22 | Ihi Corp | 微生物反応装置 |
-
1983
- 1983-07-04 JP JP58121190A patent/JPS6012988A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007097422A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Tokyo Univ Of Agriculture | 発酵蒸留乾燥システム |
| JP4571055B2 (ja) * | 2005-09-30 | 2010-10-27 | 学校法人東京農業大学 | 発酵蒸留乾燥システム |
| JP2010088335A (ja) * | 2008-10-07 | 2010-04-22 | Ihi Corp | 微生物反応装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6336753B2 (ja) | 1988-07-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2013514815A (ja) | アルコール回収および蒸留廃液副生成物の濃縮システムおよび方法 | |
| US8669083B2 (en) | Biogas apparatus and biogas production process for integration with an ethanol production system and process | |
| CN103025858B (zh) | 乙醇制备装置以及乙醇制备方法 | |
| US4822737A (en) | Process for producing ethanol by fermentation | |
| GB2054643A (en) | Fermentation process for the manufacture of an organic compound | |
| CN105861256A (zh) | 白酒除杂提纯系统及方法 | |
| BR102018072744A2 (pt) | Método e sistema para destilação de álcool em processo de produção de álcool | |
| CN106591379A (zh) | 一种基于废水综合利用的酒精生产方法 | |
| CN108504526A (zh) | 一种高效节能的液态蒸馏酒连续蒸馏装置和蒸馏方法 | |
| JPS6043117B2 (ja) | 連続発酵による揮発性有機化合物、とくにエタノ−ルの製造方法 | |
| US3527676A (en) | Multistage distillation for desalinizing saline water | |
| CN105061187A (zh) | 间甲基苯甲酸连续生产工艺 | |
| CN102220379B (zh) | 不需要外部化石能淀粉质原料发酵生产无水乙醇的方法 | |
| JPS6012988A (ja) | 揮発性物質の醗酵生産法 | |
| CN212102640U (zh) | 一种醋酸裂解-乙烯酮法制醋酐的系统 | |
| CN108841873A (zh) | 一种回用厌氧消化出水和酒糟清液生产乙醇的方法 | |
| CN203112541U (zh) | 一种船用轮机烟气废热回收海水淡化器 | |
| CN205461076U (zh) | 酸性溶液蒸发回收的机械压缩蒸发装置 | |
| CN208395146U (zh) | 液态法蒸馏酒的连续蒸馏装置 | |
| CN211561874U (zh) | 四效溶剂回收节能系统 | |
| CN109054882A (zh) | 一种生物醋液的精制系统及方法 | |
| CN108128982A (zh) | 2-丙基庚醇生产装置中废水处理方法 | |
| JP6918999B2 (ja) | 低温適用で発酵ブロスからエタノールを分離する統合されたプロセス | |
| CN208071513U (zh) | 一种厌氧发酵沼液真空浓缩除氨氮的装置 | |
| CN219971901U (zh) | 一种用于窖底水的一体式低温蒸发浓缩系统 |