JPS606195A - 微生物を固定化したゲルおよびこれを利用するアルコ−ルの製造法 - Google Patents
微生物を固定化したゲルおよびこれを利用するアルコ−ルの製造法Info
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- JPS606195A JPS606195A JP58112255A JP11225583A JPS606195A JP S606195 A JPS606195 A JP S606195A JP 58112255 A JP58112255 A JP 58112255A JP 11225583 A JP11225583 A JP 11225583A JP S606195 A JPS606195 A JP S606195A
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- Japan
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- gel
- yeast
- zymomonas
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- 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
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (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】
本発明はアルコール生産性の優れた固定化微生物および
これを用いるアルコールの連続製造法に関する。従来、
酵母またはザイモモナス属に属するアルコール生産菌を
単独で固定化した固定化微生物を用いて、アルコールを
連続的に製造する方法は公知である（Ｅｕｒｏｐｅａｎ
、 Ｊ、 Ａｐｐｌ。
これを用いるアルコールの連続製造法に関する。従来、
酵母またはザイモモナス属に属するアルコール生産菌を
単独で固定化した固定化微生物を用いて、アルコールを
連続的に製造する方法は公知である（Ｅｕｒｏｐｅａｎ
、 Ｊ、 Ａｐｐｌ。
Ｍｉｃｒｏｂｌｏｌ、Ｂｌｏｔｅａｈｎｏｌ、 １０．
２７５−２３７ （１９８０）、回置、 ５９−６３
（１９８２）］。
２７５−２３７ （１９８０）、回置、 ５９−６３
（１９８２）］。
固定化酵母を用いた場合、ゲルの表面の近くでは酵母が
活発に増殖し、内部では増殖が少なく活性発現が悪いの
で、これを防止するためゲルを小さい粒子にすることな
どが試みられているが、製造技術、操作等に難点があシ
、ゲルの体積当りのアルコール生産効率には自ら限界が
ある。
活発に増殖し、内部では増殖が少なく活性発現が悪いの
で、これを防止するためゲルを小さい粒子にすることな
どが試みられているが、製造技術、操作等に難点があシ
、ゲルの体積当りのアルコール生産効率には自ら限界が
ある。
先に本発明者らは、ステロールあるいは不飽和脂肪酸を
ゲル中に酵母と共に固定化することによって菌体の活性
を従来よシも強化する方法を見出した（特願昭５７−６
２４３ ）。しかし、ゲぞ中心部の有効利用はまだ充分
ではない。
ゲル中に酵母と共に固定化することによって菌体の活性
を従来よシも強化する方法を見出した（特願昭５７−６
２４３ ）。しかし、ゲぞ中心部の有効利用はまだ充分
ではない。
次に、ザイモモナス菌を用いるアルコールの製造法は公
知である。この菌は増殖に酸素を必要としない。本発明
者は、ゲルの中心部の増殖を改良するためにザイモモナ
ス菌を用いる方法について検討した結果、アルコール生
産性を有する酵母とザイモモナス菌をステロール類およ
び不飽和脂肪酸と共に固定化して得られるゲルが・優れ
たアルコール生産性を有することを見出した。
知である。この菌は増殖に酸素を必要としない。本発明
者は、ゲルの中心部の増殖を改良するためにザイモモナ
ス菌を用いる方法について検討した結果、アルコール生
産性を有する酵母とザイモモナス菌をステロール類およ
び不飽和脂肪酸と共に固定化して得られるゲルが・優れ
たアルコール生産性を有することを見出した。
本発明の目的は、改良されたアルコール製造用のゲルお
よび改良されたアルコールの製造法を提供することにあ
る。
よび改良されたアルコールの製造法を提供することにあ
る。
本発明によるゲルは、アルコール生産性を有する酵母と
ザイモモナス属に属する細菌とをステロール類および不
飽和脂肪酸類と共に固定化することを特徴とする。
ザイモモナス属に属する細菌とをステロール類および不
飽和脂肪酸類と共に固定化することを特徴とする。
本発明によるゲルは、内部ではザイモモナス細菌が増殖
し、ゲル表面の近くでは酵母が増殖するので、単位ゲル
体積当シのアルコール生産性は著しく改良される。
し、ゲル表面の近くでは酵母が増殖するので、単位ゲル
体積当シのアルコール生産性は著しく改良される。
母、ビール酵母、清酒酵母あるいはパン酵母等が例示さ
れる。
れる。
ザイモモナス菌としてはアルコール生産性を有する菌で
あればよいが、実施例記載の菌はサイモモナス０モビリ
ス（Ｚｙｍｏｍｏｎａｓ ｍｏｂｉｌｌｓ）ＩＦｏ １
３７５６である。
あればよいが、実施例記載の菌はサイモモナス０モビリ
ス（Ｚｙｍｏｍｏｎａｓ ｍｏｂｉｌｌｓ）ＩＦｏ １
３７５６である。
これらの酵母およびザイモモナス菌をそれ自体公知の菌
体固定化法にょっ゛てゲルに固定化することができるが
、好ましくは酵母およびザイモモナス菌を別個に培養し
、または混合培養し、培養液もしくはその菌体を適当な
固定化ゲル原料に分散させ、ついでゲル化剤と接触させ
ると、ゲルが形成される。
体固定化法にょっ゛てゲルに固定化することができるが
、好ましくは酵母およびザイモモナス菌を別個に培養し
、または混合培養し、培養液もしくはその菌体を適当な
固定化ゲル原料に分散させ、ついでゲル化剤と接触させ
ると、ゲルが形成される。
固定化ゲル原料としては、アルギン酸基、ポリアクリル
アミド、力２ギーナン、ポリビニルアルコール、ペクチ
ン、寒天等があげられる。
アミド、力２ギーナン、ポリビニルアルコール、ペクチ
ン、寒天等があげられる。
酵母およびザイモモナス菌を含有する固定化ゲル原料液
からのゲルの形成には、この液を適当なゲル化剤たとえ
ばカルシウム、鉄、アルミニウム等の塩酸塩の溶液に接
触させるが、あるいはカリウム塩との接触など固定化ゲ
ル原料に応じた公知の固定化法を用いればよい。
からのゲルの形成には、この液を適当なゲル化剤たとえ
ばカルシウム、鉄、アルミニウム等の塩酸塩の溶液に接
触させるが、あるいはカリウム塩との接触など固定化ゲ
ル原料に応じた公知の固定化法を用いればよい。
固定化ゲル原料中に分散させる酵母量は、通常１０８〜
１０８個／ ｍｌＬ １好オしくは１０６〜１０４個／
ｍｌ、ザイモモナス菌は通常ｔｏ’ 〜１＜）”個／
ｍｌ。
１０８個／ ｍｌＬ １好オしくは１０６〜１０４個／
ｍｌ、ザイモモナス菌は通常ｔｏ’ 〜１＜）”個／
ｍｌ。
好ましくは１０８〜１０５個／ゴで用いられる。
ステロール類とシテは、エルゴステロール、チモステロ
ール、カンペステロール、ステイクメスチロール、コレ
ステロール、７−ジヒドロコレステロールが例示され、
これらは純品オたはこれらを含有する天然物（たとえば
ステリン、ラノリンなど）の形で用いられる。
ール、カンペステロール、ステイクメスチロール、コレ
ステロール、７−ジヒドロコレステロールが例示され、
これらは純品オたはこれらを含有する天然物（たとえば
ステリン、ラノリンなど）の形で用いられる。
不飽和脂肪酸としては、オレイン酸、／くルミトオレイ
ン酸、リノール酸、リルン酸等が例示され、それらの塩
た゛とえばアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、ある
いはそのエステルたとえばツイーン類（ツイーン８０，
８５等、花王アトラス社？り、スパン類（スパン６０．
８０等、アトラスパウダー社製）などの化合物が用いら
れる。これらは純品で用いてもよいし、または上記の不
飽和脂肪酸類を含有する物（たとえば大豆油等）が用い
られる。
ン酸、リノール酸、リルン酸等が例示され、それらの塩
た゛とえばアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、ある
いはそのエステルたとえばツイーン類（ツイーン８０，
８５等、花王アトラス社？り、スパン類（スパン６０．
８０等、アトラスパウダー社製）などの化合物が用いら
れる。これらは純品で用いてもよいし、または上記の不
飽和脂肪酸類を含有する物（たとえば大豆油等）が用い
られる。
ステロール類はアルコールあるいは不飽和脂肪酸類に溶
解し、固定化ゲル原料に分散すればよい。固定化ゲル原
料中に分散されるステロール類の量は、なるべく多いほ
うがよいが、通常１０■−５ａｙ／ｌの範囲であればよ
く、また不飽和脂肪酸の量は、１０ｍｇ〜１０１／／ｌ
の範囲であればよい。
解し、固定化ゲル原料に分散すればよい。固定化ゲル原
料中に分散されるステロール類の量は、なるべく多いほ
うがよいが、通常１０■−５ａｙ／ｌの範囲であればよ
く、また不飽和脂肪酸の量は、１０ｍｇ〜１０１／／ｌ
の範囲であればよい。
微生物を分散させたゲル原料液をゲル化剤に滴下するこ
とによって粒状ゲルが得られる。この場合のゲル化剤は
原料素材によって異なるが通常ｏ、５〜１０Ｗ／ｖ％の
濃度で用いられる。
とによって粒状ゲルが得られる。この場合のゲル化剤は
原料素材によって異なるが通常ｏ、５〜１０Ｗ／ｖ％の
濃度で用いられる。
ステロール類および不飽和脂肪酸をゲル中に分散させる
方法として、前記特願昭５７−６２４３号明細書に開示
されている方法を用いることができる。
方法として、前記特願昭５７−６２４３号明細書に開示
されている方法を用いることができる。
本発明の微生物固定化ゲルを用いてアルコールを製造す
る方法は、公知の固定化微生物を用いるアルコールの生
産方法と同様である。たとえばカラムにゲルな入れ、下
部より培地を供給すると、上部よりアルコール含有液が
得られる。
る方法は、公知の固定化微生物を用いるアルコールの生
産方法と同様である。たとえばカラムにゲルな入れ、下
部より培地を供給すると、上部よりアルコール含有液が
得られる。
培地とし、ては炭素源、窒素源、無機物を含有する天然
もしくは人工培地が用いられる。
もしくは人工培地が用いられる。
炭素源としてはブドウ糖、でん粉、デキストリン、マン
ノース、フラクトース、シュークロース、ラクトース、
キシロース、アラビノース、マンニトール、糖蜜、ホエ
ー、ケンジュース、果実ジュース等の炭水化物、８ｇ類
が例示される。
ノース、フラクトース、シュークロース、ラクトース、
キシロース、アラビノース、マンニトール、糖蜜、ホエ
ー、ケンジュース、果実ジュース等の炭水化物、８ｇ類
が例示される。
窒素源としては塩化アンモン、硫酸アンモン、硝酸アン
モン、硝酸ソーダ、尿素など、さらに窒素を含有する天
然物たとえばベグトン、肉エキス、酵母エキス、乾燥酵
母、コーン・スチープ・リカー、大豆粉、カザミノ酸な
どが単独または組合わせて用いられる。
モン、硝酸ソーダ、尿素など、さらに窒素を含有する天
然物たとえばベグトン、肉エキス、酵母エキス、乾燥酵
母、コーン・スチープ・リカー、大豆粉、カザミノ酸な
どが単独または組合わせて用いられる。
無機塩としては食塩、塩化カリ、硫酸マグネシウム、炭
酸カルシウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二カ
リウム、硫酸第一鉄、塩化カルシウム、硫酸マンガン、
硫酸亜鉛、硫酸銅などが必要に応じて加えられる。
酸カルシウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二カ
リウム、硫酸第一鉄、塩化カルシウム、硫酸マンガン、
硫酸亜鉛、硫酸銅などが必要に応じて加えられる。
培地は糖として２ Ｗ／ｖ ％〜２ｏＷ／ｖ％を含有す
る液を、通常は５Ｖ＝０．１〜１．０、滞留時間が１時
間〜２０時間となるように供給する。
る液を、通常は５Ｖ＝０．１〜１．０、滞留時間が１時
間〜２０時間となるように供給する。
培養は通常２５〜４０℃で行なわれる。従来法では温度
を高くすると収率が低下する欠点があるが、本発明の方
法によれば３５℃においても収率の低下がみられず、経
済的にも優れた方法である。
を高くすると収率が低下する欠点があるが、本発明の方
法によれば３５℃においても収率の低下がみられず、経
済的にも優れた方法である。
排出液は、場合によっては第２槽を設けてこれに受け、
培養を続けてゲルから洩れる菌体で残糊を完全に消費す
ることによってアルコールの収率をあげることもできる
。
培養を続けてゲルから洩れる菌体で残糊を完全に消費す
ることによってアルコールの収率をあげることもできる
。
培養液からのアルコールの回収は蒸留、抽出、膜分離等
の公知手法を用いて行なわれる。
の公知手法を用いて行なわれる。
本発明のゲルを用いてアルコールを生産することにより
、高い収率で長時間の生産が可能である。
、高い収率で長時間の生産が可能である。
以下に本発明の態様を実施例によって説明する。
実施例１
オレイン酸３Ｉｉおよび大豆ステリン５Ｉをエタノール
２０Ｍに溶解し、この溶液を殺菌した３、３チアルギン
酸ソーダ溶液２．ＯＯｄに混合する。
２０Ｍに溶解し、この溶液を殺菌した３、３チアルギン
酸ソーダ溶液２．ＯＯｄに混合する。
この混合液をＡ、Ｂ、Ｇに３分し、Ａには協会２号ワイ
ン酵母の麹汁培養液を混合液の”Ａｏ容混合する。Ｂに
はザイモモナス・モビリス１Ｆ０１３７５６ 株をグル
コース５チ、酵母エキス１％、ペプトン１％の培地に培
養した培養液を’Ａｏ容加える。ＣにはＡに加えた酵母
培養液を混合液Ｃの１／２ｏ容とＢに加えたザイモモナ
ス・モビリス培養液”Ａｏ容を加える。微生物を分散さ
せた混合液Ａ、Ｂ、Ｃを、それぞれ２％塩化カルシウム
溶液２００ｄ中にノズルを通して滴下し、１．５〜２．
ＯＭ菖φの球状担体ＡＳＢ、Ｃを調製する。
ン酵母の麹汁培養液を混合液の”Ａｏ容混合する。Ｂに
はザイモモナス・モビリス１Ｆ０１３７５６ 株をグル
コース５チ、酵母エキス１％、ペプトン１％の培地に培
養した培養液を’Ａｏ容加える。ＣにはＡに加えた酵母
培養液を混合液Ｃの１／２ｏ容とＢに加えたザイモモナ
ス・モビリス培養液”Ａｏ容を加える。微生物を分散さ
せた混合液Ａ、Ｂ、Ｃを、それぞれ２％塩化カルシウム
溶液２００ｄ中にノズルを通して滴下し、１．５〜２．
ＯＭ菖φの球状担体ＡＳＢ、Ｃを調製する。
付
各担体４ｏｍＪを工００ｍ１容ジャケットカラムにつ△
め、３０℃に保温しながら下部より糖濃度ｔ５ｏｇ／ｌ
の糖蜜稀釈液を供給する。各カラムでの発酵成績を第１
表に示す。糖液の通塔量は３５ｍ１／時である。
の糖蜜稀釈液を供給する。各カラムでの発酵成績を第１
表に示す。糖液の通塔量は３５ｍ１／時である。
第１表 もろみ中のアルコール量
通塔時間 担体Ａ 担体Ｂ 担体Ｃ
時間 Ｖｌ 屑 ｇ／１
５００ ６３ ３５ ７２
１０００ ６５ ３０ ７２
１５００ ６４ ２５ ７１
２０００ ６５ ２５ ７０
２５００ ６３ ２５ ７２
３０００ ６１ ２５ ７１
実施例２
オレイン酸ｏ、ｓ ｇおよびエルゴステロール０．５ｇ
をエタノール３プに溶解し、この溶液を殺菌した３、３
％アルギン酸ソーダｍ液２００ｍ１ニ混合する。この混
合液をＡＳＢ、ＧＫ３分し、Ａには協会２号ワイン酵母
の麹汁培養液を混合液の’Ａ ｏ ｏ ｏ容と殺菌水Ｉ
Ａｏ容を加える。Ｂにはザイモモナス・モビリスエＦＯ
１３７５６株をグルコース５％、酵母エキス１チ、ペプ
トン１％の培地に培養した培養液を”ＡＯ容加える。Ｃ
にはＡに加えた酵母培養液の１０００倍稀釈液１／１ｏ
Ｏ容とＢに加えたザイモモナス・モビリス培養Ｈ”ｌｘ
ｏ。
をエタノール３プに溶解し、この溶液を殺菌した３、３
％アルギン酸ソーダｍ液２００ｍ１ニ混合する。この混
合液をＡＳＢ、ＧＫ３分し、Ａには協会２号ワイン酵母
の麹汁培養液を混合液の’Ａ ｏ ｏ ｏ容と殺菌水Ｉ
Ａｏ容を加える。Ｂにはザイモモナス・モビリスエＦＯ
１３７５６株をグルコース５％、酵母エキス１チ、ペプ
トン１％の培地に培養した培養液を”ＡＯ容加える。Ｃ
にはＡに加えた酵母培養液の１０００倍稀釈液１／１ｏ
Ｏ容とＢに加えたザイモモナス・モビリス培養Ｈ”ｌｘ
ｏ。
容とを混合する。微生物を分散させた混合液Ａ１Ｂ、Ｃ
を、それぞれ２％塩化カルシウム溶液２００ｄ中にノズ
ルを通して滴下し、１．５〜２．０龍φの球状担体Ａ、
Ｂ、Ｃを調製する。
を、それぞれ２％塩化カルシウム溶液２００ｄ中にノズ
ルを通して滴下し、１．５〜２．０龍φの球状担体Ａ、
Ｂ、Ｃを調製する。
各担体４０ＷＬｌを１００ ｍＪ容の３０℃に保温した
ジャ付 ケラトカラムにつめ、カラムの下部よシ培地な△ ４０セ／時で通塔する。培地としては、グルコース１５
０Ｖノ、（Ｎ）（４）２８０４０ 、１１１／ノ、ＫＨ
２ＰＯ４０，０１１／／ｌ ５Ｍｇ５Ｏ４−７Ｈ２００
，０１９／ｌ −Ｃａ（Ｊ２・２Ｈ２０１゜０１／／ｌ
）およびコーン・スチープ・リカー〇、０２チからなる
液を用いる。カラム中にＣａＣＯ３を加えｐＨの低下を
防止する。その結果を第２表に示す。
ジャ付 ケラトカラムにつめ、カラムの下部よシ培地な△ ４０セ／時で通塔する。培地としては、グルコース１５
０Ｖノ、（Ｎ）（４）２８０４０ 、１１１／ノ、ＫＨ
２ＰＯ４０，０１１／／ｌ ５Ｍｇ５Ｏ４−７Ｈ２００
，０１９／ｌ −Ｃａ（Ｊ２・２Ｈ２０１゜０１／／ｌ
）およびコーン・スチープ・リカー〇、０２チからなる
液を用いる。カラム中にＣａＣＯ３を加えｐＨの低下を
防止する。その結果を第２表に示す。
第２表 もろみ中のアルコール量
通塔時間 担体Ａ 担体Ｂ 担体Ｃ
時間 １／ｌ １／／１１ １／１３
６００ ６６ ５３ ７５
１２００ ６５ ４５ ７７
１８００ ６３ ３８ ７５
爽施例３
実施例１と同様に調整した各担体Ａ−に４０ｄを３５℃
に保温したｉｏｏｍｇ容ジャケット付カラムにつめ、糖
濃度１５ｏｉ／ｌに稀釈した糖蜜を２５ｍ！／時の割合
でカラムの下部よυ通塔する。各カラムでの発酵成績を
第３表に示す。
に保温したｉｏｏｍｇ容ジャケット付カラムにつめ、糖
濃度１５ｏｉ／ｌに稀釈した糖蜜を２５ｍ！／時の割合
でカラムの下部よυ通塔する。各カラムでの発酵成績を
第３表に示す。
第３表 もろみ中のアルコール量
通塔時間 担体Ａ 担体Ｂ 担体Ｃ
時間 ９／Ｉｔ １１／ｌ １１／１３６００ ６０
３０ ７２ １２００ ５８ ２５ ７１ １８００ ５９ ２５ ７２
３０ ７２ １２００ ５８ ２５ ７１ １８００ ５９ ２５ ７２
Claims (2)
- （１） アルコール生産性を有する酵母とザイモモナス
属に属する細菌とをステロール類および不飽和脂肪酸類
と共に固定化したアルコール製造用ゲル。 - （２） アルコール生産性を有する酵母とザイモモナス
属に属する細菌とをステロール類および不飽和脂肪酸類
と共に固定化したゲルに培地を供給して培養し、培養液
中にアルコールを生成させ、これを回収することを特徴
とするアルコールの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58112255A JPS606195A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 微生物を固定化したゲルおよびこれを利用するアルコ−ルの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58112255A JPS606195A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 微生物を固定化したゲルおよびこれを利用するアルコ−ルの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS606195A true JPS606195A (ja) | 1985-01-12 |
Family
ID=14582122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58112255A Pending JPS606195A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 微生物を固定化したゲルおよびこれを利用するアルコ−ルの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS606195A (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 |
| JPH03108488A (ja) * | 1990-08-28 | 1991-05-08 | Ngk Insulators Ltd | 抽出発酵法によるアルコールの製造方法 |
| WO1997042830A1 (en) * | 1996-05-10 | 1997-11-20 | Unilever N.V. | Liquid fatty component containing composition |
-
1983
- 1983-06-22 JP JP58112255A patent/JPS606195A/ja active Pending
Cited By (4)
| 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 |
| JPH03108488A (ja) * | 1990-08-28 | 1991-05-08 | Ngk Insulators Ltd | 抽出発酵法によるアルコールの製造方法 |
| JPH0462718B2 (ja) * | 1990-08-28 | 1992-10-07 | Ngk Insulators Ltd | |
| WO1997042830A1 (en) * | 1996-05-10 | 1997-11-20 | Unilever N.V. | Liquid fatty component containing composition |
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