JPS6135837B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6135837B2 JPS6135837B2 JP57011295A JP1129582A JPS6135837B2 JP S6135837 B2 JPS6135837 B2 JP S6135837B2 JP 57011295 A JP57011295 A JP 57011295A JP 1129582 A JP1129582 A JP 1129582A JP S6135837 B2 JPS6135837 B2 JP S6135837B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fermentation
- alcohol
- yeast
- bacteria
- tank
- 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】
本発明は混合培養によるアルコールの連続製造
法に関する。
法に関する。
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つた糖蜜、さ
つまいも、じやがいも、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し、これらを菌
体の作用によつ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
在する固形物によつて目詰まりないしはノズル詰
まりをきたし、菌体の循還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、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つた糖蜜、さ
つまいも、じやがいも、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し、これらを菌
体の作用によつ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
在する固形物によつて目詰まりないしはノズル詰
まりをきたし、菌体の循還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、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。
本発明質らは、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つた。
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つた。
この発明によるアルコールの製造法は、アルコ
ール醗酵能を有する細菌と凝集性酵母とを一つの
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。
ール醗酵能を有する細菌と凝集性酵母とを一つの
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。
醗酵装置は、第１図に示すように、反応液から
菌体を分離する分離手段を備えた醗酵装置でも、
また第２図に示すような流動層型醗酵装置でもよ
い。分離手段を備えた醗酵装置の例としてはつぎ
のものが挙げられる。すなわち第１図イに示す醗
酵装置１は、攪拌機２を備えた醗酵槽３の側部に
担体沈降部４を設け、同部４に担体を沈降分離さ
せて同槽外への流出を防ぐようにしたものであ
る。また第１図ロに示す醗酵装置１１は、攪拌機
１２を備えた醗酵槽１３の外部に担体沈降槽１４
を設けて、醗酵槽１３から流出した担体を沈降槽
１４内に沈降分離させ、沈降した担体を醗酵槽１
３へ戻すようにしたものである。また第１図ハに
示す醗酵装置２１は、醗酵槽２３の槽底部に攪拌
翼２２を配置し、翼の上方に垂直に円筒状の液循
環部材２４を配置して、反応液を同部材２４内を
流下させて槽内を循環させ、液循環部材２４の上
方で、担体を反応液から分離するようにしたもの
である。さらに第１図ニに示す醗酵装置３１は、
攪拌機３２を備えた醗酵槽３３内に、担体を反応
液から分離する略Ｙ字管状の固液分離部材３４を
配置し、大径分岐部から炭酸ガスを排出し、小径
分岐部から反応液を取出すようにしたものであ
る。そしてこれら醗酵装置１，１１，２１，３１
はいずれもPHおよび温度を至適値に制御できるよ
うに構成されている。また第２図に示す流動層型
醗酵装置は、ガラス製の醗酵槽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によつて同槽１の
底部に供給され、反応液はポンプ３で同槽の頂部
から底部に戻され、槽頂の担体沈降部４から流出
するようになつている。
菌体を分離する分離手段を備えた醗酵装置でも、
また第２図に示すような流動層型醗酵装置でもよ
い。分離手段を備えた醗酵装置の例としてはつぎ
のものが挙げられる。すなわち第１図イに示す醗
酵装置１は、攪拌機２を備えた醗酵槽３の側部に
担体沈降部４を設け、同部４に担体を沈降分離さ
せて同槽外への流出を防ぐようにしたものであ
る。また第１図ロに示す醗酵装置１１は、攪拌機
１２を備えた醗酵槽１３の外部に担体沈降槽１４
を設けて、醗酵槽１３から流出した担体を沈降槽
１４内に沈降分離させ、沈降した担体を醗酵槽１
３へ戻すようにしたものである。また第１図ハに
示す醗酵装置２１は、醗酵槽２３の槽底部に攪拌
翼２２を配置し、翼の上方に垂直に円筒状の液循
環部材２４を配置して、反応液を同部材２４内を
流下させて槽内を循環させ、液循環部材２４の上
方で、担体を反応液から分離するようにしたもの
である。さらに第１図ニに示す醗酵装置３１は、
攪拌機３２を備えた醗酵槽３３内に、担体を反応
液から分離する略Ｙ字管状の固液分離部材３４を
配置し、大径分岐部から炭酸ガスを排出し、小径
分岐部から反応液を取出すようにしたものであ
る。そしてこれら醗酵装置１，１１，２１，３１
はいずれもPHおよび温度を至適値に制御できるよ
うに構成されている。また第２図に示す流動層型
醗酵装置は、ガラス製の醗酵槽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によつて同槽１の
底部に供給され、反応液はポンプ３で同槽の頂部
から底部に戻され、槽頂の担体沈降部４から流出
するようになつている。
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 mobilig）
が好ましく用いられる。この細菌はケーン
（cane）・ジユースや廃糖蜜中に含まれる醗酵性
糖のうち、シユクロース、グルコース、フラクト
ースを醗酵させて、アルコールを生成する。アル
コール醗酵能を有する細菌は上記細菌に限定され
ない。
モモナス・モービリス（Zymomonas mobilig）
が好ましく用いられる。この細菌はケーン
（cane）・ジユースや廃糖蜜中に含まれる醗酵性
糖のうち、シユクロース、グルコース、フラクト
ースを醗酵させて、アルコールを生成する。アル
コール醗酵能を有する細菌は上記細菌に限定され
ない。
凝集性酵母は、凝集性およびアルコール醗酵能
を有するものであればよい。そして同醗酵装置で
凝集性酵母を前記細菌とともに培養することによ
つて、醗酵性糖のうち前記細菌によつて醗酵され
なか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。
を有するものであればよい。そして同醗酵装置で
凝集性酵母を前記細菌とともに培養することによ
つて、醗酵性糖のうち前記細菌によつて醗酵され
なか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。
り構成されているので、つぎのような効果が奏さ
れる。
(1) アルコール醗酵能を有する細菌とともに凝集
性酵母を培養するので、細菌によつて醗酵され
なかつた未反応の醗酵性糖を酵母によつて醗酵
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。
性酵母を培養するので、細菌によつて醗酵され
なかつた未反応の醗酵性糖を酵母によつて醗酵
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。
(2) 前記細菌と前記凝集性酵母を一つの醗酵装置
で混合培養することによつて、同酵母に細菌を
付着させて槽内の菌体濃度を高め、醗酵性糖か
らアルコールの生産性を向上させることができ
る。
で混合培養することによつて、同酵母に細菌を
付着させて槽内の菌体濃度を高め、醗酵性糖か
らアルコールの生産性を向上させることができ
る。
(3) 原料培養として高度に清澄なものを必要とし
ない。
ない。
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
（Sacoharomycesformosensis）IFO寄託第0216号
（以下、微生物Ａと称する）を用い、醗酵原料と
して滅菌済の５倍希釈ケーン廃糖蜜培地（酵母エ
キス：３ｇ／、（NH4）2SO4：１ｇ／、
KH2PO4：１ｇ／およびMgC２・6H2O：0.5
ｇ／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・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Ｄと称する）を用いて、それぞれ上記
操作を繰返した。
カロマイセス・ホルモセンシス
（Sacoharomycesformosensis）IFO寄託第0216号
（以下、微生物Ａと称する）を用い、醗酵原料と
して滅菌済の５倍希釈ケーン廃糖蜜培地（酵母エ
キス：３ｇ／、（NH4）2SO4：１ｇ／、
KH2PO4：１ｇ／およびMgC２・6H2O：0.5
ｇ／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・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Ｄ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３図に示す。同図からわかるよう
に、アルコール醗酵能については微生物Ａが最も
すぐれ（２日目で約55ｇ／）、つぎが微生物Ｂ
であり、微生物ＣおよびＤでは４日目においても
アルコール濃度は約40ｇ／にすぎなかつた。
濃度の関係を第３図に示す。同図からわかるよう
に、アルコール醗酵能については微生物Ａが最も
すぐれ（２日目で約55ｇ／）、つぎが微生物Ｂ
であり、微生物ＣおよびＤでは４日目においても
アルコール濃度は約40ｇ／にすぎなかつた。
比比較例 ２
第２図に示す実容積0.7のアルコール醗酵装
置を用い、この醗酵装置において凝集性の協和醗
酵社製パン酵母を培養し、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0.035／ｈで醗酵槽１に連続供
給し、温度30℃およびPH５の醗酵条件下に連続醗
酵を行なつた。
置を用い、この醗酵装置において凝集性の協和醗
酵社製パン酵母を培養し、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0.035／ｈで醗酵槽１に連続供
給し、温度30℃およびPH５の醗酵条件下に連続醗
酵を行なつた。
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58
ｇ／であつた。
分醗酵（比較例１）の場合とほぼ等しく、約58
ｇ／であつた。
実施例
第２図に示す実容積0.7のアルコール連続醗
酵装置を用い、醗酵槽１にザイモナス・モービリ
スATCC寄託第10988号と凝集性の協和醗酵社製
パン酵母の各前培養液を100mlずつ充填し、これ
らを８時間混合培養した。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／
醗酵槽全実容積）＝0.05h-1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
行なつた。流出反応液中のエタノール濃度は63
ｇ／であつた。
酵装置を用い、醗酵槽１にザイモナス・モービリ
スATCC寄託第10988号と凝集性の協和醗酵社製
パン酵母の各前培養液を100mlずつ充填し、これ
らを８時間混合培養した。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／
醗酵槽全実容積）＝0.05h-1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
行なつた。流出反応液中のエタノール濃度は63
ｇ／であつた。
つぎに希釈率0.05h-1から0.1h-1、0.15h-1およ
び0.2h-1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４図に示す。同図からわかるよ
うに、アルコール生産性は希釈率に比例し、希釈
率0.2h-1ではアルコール生産性は約13ｇ／・ｈ
という高い値となつた。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つた。
び0.2h-1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４図に示す。同図からわかるよ
うに、アルコール生産性は希釈率に比例し、希釈
率0.2h-1ではアルコール生産性は約13ｇ／・ｈ
という高い値となつた。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つた。
以上の如く、ザイモモナス・モービリスと凝集
性酵母を混合することにより、高い醗酵収率と高
いアルコール生産性を得ることができた。
性酵母を混合することにより、高い醗酵収率と高
いアルコール生産性を得ることができた。
第１図イ，ロ，ハ，ニは分離手段を備えた醗酵
装置の概略図、第２図は流動層型醗酵装置の概略
図、第３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４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であ
る。
装置の概略図、第２図は流動層型醗酵装置の概略
図、第３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４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であ
る。
Claims (1)
- １ アルコール醗酵能を有する細菌と凝集性酵母
を一つの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 |
|---|---|---|---|
| JP57011295A JPS58129984A (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 |
|---|---|---|---|
| JP57011295A JPS58129984A (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 |
|---|---|
| JPS58129984A JPS58129984A (ja) | 1983-08-03 |
| JPS6135837B2 true JPS6135837B2 (ja) | 1986-08-15 |
Family
ID=11774001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57011295A Granted JPS58129984A (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) | JPS58129984A (ja) |
Families Citing this family (2)
| 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 |
| US5602241A (en) * | 1995-03-14 | 1997-02-11 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method for purifying polysaccharides |
-
1982
- 1982-01-26 JP JP57011295A patent/JPS58129984A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58129984A (ja) | 1983-08-03 |
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