JPS638755B2 - - Google Patents
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- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
本発明はエタノールの製造法に関し、詳しくは
セルロースを原料として発酵法によりエタノール
を製造する方法に関する。 セルロースは主要な農産物であり、その有効利
用が期待されている。従来、セルロースを原料と
して発酵法によりエタノールを生産する方法が知
られており、セルロースから直接にエタノールを
生産する方法の１つとしてセルラーゼとエタノー
ル生産菌を同時に使用する方法（特開昭51−
35484号、同52−34981号、同55−111792号）があ
る。しかし、この方法ではセルラーゼを別の発酵
槽において生産する必要があり、効率的な方法と
云えない。また、別の方法として特開昭56−
42582号公報には、サーモアンエアロバクター・
エタノリカスATCC31550とクロストリジウム・
サーモセラムを用いて嫌気性高温条件下にセルロ
ースからエタノールを製造する方法が開示されて
いる。 本発明者らは、単一の微生物によりセルロース
からエタノールを生成させるべく検討した結果、
堆肥から分離した高温嫌気性セルロース分解菌が
効率よくエタノールを生成することを見出し、本
発明を完成するに至つたのである。 本発明は、セルロースまたはセルロースを含有
する物質を炭素源として含む培地にクロストリジ
ウム属に属し、エタノール生産能を有し、生育温
度が50〜65℃であり、かつセルロース、デンプ
ン、シヨ糖の資化能を有する微生物を培養し、培
養物からエタノールを採取することを特徴とする
エタノールの製造法である。 本発明に用いるエタノール生産菌は、前述した
ように高温嫌気性セルロース分解菌であり、クロ
ストリジウム属に属し、エタノールを生産する能
力のある微生物が用いられる。当該微生物の具体
例としては堆肥から分離されたクロストリジウ
ム・エスピー（Clostridium sp.）・AH−１
（FERM−P6093）（以下、本菌という。）がある。
本菌の菌学的性質を以下に示す。 (a) 次の各培地における生育状態 肉汁で生育せず 肉汁寒天培地で生育せず ゼラチン培地で生育せず ペプトン水で生育せず リトマスミルクで生育せず 下記組成の培地ですこぶる良好な生育を示
す。 第１表 培地組成 第一リン酸カリ 1.5ｇ 第二リン酸カリ 2.2ｇ 硫酸アンモン 1.3ｇ 硫酸第一鉄（７水塩） 0.006ｇ 炭酸ナトリウム（10水塩） ４ｇ 酵母エキス ２ｇ ポリペプトン ５ｇ 炭酸カルシウム ５ｇ 塩化マグネシウム（６水塩） １ｇ 塩化カルシウム 0.15ｇ システイン塩酸塩 0.5ｇ 寒天（固体培地のみ） 20ｇ 蒸留水 1000ml （炭素源としてアビセル（５ｇ）またはろ紙（10
ｇ）を加える）PH 7.0 大きさ：0.3〜0.5μ×2.0〜5.0μ 形状：桿形 胞子：有り、卵形 0.5〜1.0μ×1.0〜1.5μ 運動性：有り、周鞭毛 集落の形態：半透明、白色、波状形 (b) 各生理的性質 最適生育条件 PH7.0、温度60℃、嫌気性 生育しうる条件 PH6.0〜8.0〜温度45℃〜70℃ グラム陰性 抗酸性なし メチルレツド試験陽性 フオーゲス・プロスカウエル反応陰性 インドール生産性有り 硫化水素生成せず 硝酸塩の還元性無し カタラーゼ生成せず ゼラチン・カゼインを液化せず 澱粉を加水分解する クエン酸利用性無し 牛乳を凝固せず アンモニウム塩、グルタミン酸を利用す
る。硝酸塩を利用しない。 (c) 次の各炭素源の利用性 Ｌ−アラビノース 利用する Ｄ−キシロース 〃 Ｄ−グルコース 〃 Ｄ−マンノース 〃 Ｄ−フラクトース 〃 Ｄ−ガラクトース 〃 麦芽糖 〃 シヨ糖 〃 乳糖 〃 トレハロース 〃 Ｄ−ソルビツト 〃 Ｄ−マンニツト 〃 イノシツト 利用せず グリセリン 〃 デンプン 利用する 上記の菌学的性質を有する本菌について類似の
高温嫌気性セルロース分解菌との菌学的性質の比
較を第２表に示す。
セルロースを原料として発酵法によりエタノール
を製造する方法に関する。 セルロースは主要な農産物であり、その有効利
用が期待されている。従来、セルロースを原料と
して発酵法によりエタノールを生産する方法が知
られており、セルロースから直接にエタノールを
生産する方法の１つとしてセルラーゼとエタノー
ル生産菌を同時に使用する方法（特開昭51−
35484号、同52−34981号、同55−111792号）があ
る。しかし、この方法ではセルラーゼを別の発酵
槽において生産する必要があり、効率的な方法と
云えない。また、別の方法として特開昭56−
42582号公報には、サーモアンエアロバクター・
エタノリカスATCC31550とクロストリジウム・
サーモセラムを用いて嫌気性高温条件下にセルロ
ースからエタノールを製造する方法が開示されて
いる。 本発明者らは、単一の微生物によりセルロース
からエタノールを生成させるべく検討した結果、
堆肥から分離した高温嫌気性セルロース分解菌が
効率よくエタノールを生成することを見出し、本
発明を完成するに至つたのである。 本発明は、セルロースまたはセルロースを含有
する物質を炭素源として含む培地にクロストリジ
ウム属に属し、エタノール生産能を有し、生育温
度が50〜65℃であり、かつセルロース、デンプ
ン、シヨ糖の資化能を有する微生物を培養し、培
養物からエタノールを採取することを特徴とする
エタノールの製造法である。 本発明に用いるエタノール生産菌は、前述した
ように高温嫌気性セルロース分解菌であり、クロ
ストリジウム属に属し、エタノールを生産する能
力のある微生物が用いられる。当該微生物の具体
例としては堆肥から分離されたクロストリジウ
ム・エスピー（Clostridium sp.）・AH−１
（FERM−P6093）（以下、本菌という。）がある。
本菌の菌学的性質を以下に示す。 (a) 次の各培地における生育状態 肉汁で生育せず 肉汁寒天培地で生育せず ゼラチン培地で生育せず ペプトン水で生育せず リトマスミルクで生育せず 下記組成の培地ですこぶる良好な生育を示
す。 第１表 培地組成 第一リン酸カリ 1.5ｇ 第二リン酸カリ 2.2ｇ 硫酸アンモン 1.3ｇ 硫酸第一鉄（７水塩） 0.006ｇ 炭酸ナトリウム（10水塩） ４ｇ 酵母エキス ２ｇ ポリペプトン ５ｇ 炭酸カルシウム ５ｇ 塩化マグネシウム（６水塩） １ｇ 塩化カルシウム 0.15ｇ システイン塩酸塩 0.5ｇ 寒天（固体培地のみ） 20ｇ 蒸留水 1000ml （炭素源としてアビセル（５ｇ）またはろ紙（10
ｇ）を加える）PH 7.0 大きさ：0.3〜0.5μ×2.0〜5.0μ 形状：桿形 胞子：有り、卵形 0.5〜1.0μ×1.0〜1.5μ 運動性：有り、周鞭毛 集落の形態：半透明、白色、波状形 (b) 各生理的性質 最適生育条件 PH7.0、温度60℃、嫌気性 生育しうる条件 PH6.0〜8.0〜温度45℃〜70℃ グラム陰性 抗酸性なし メチルレツド試験陽性 フオーゲス・プロスカウエル反応陰性 インドール生産性有り 硫化水素生成せず 硝酸塩の還元性無し カタラーゼ生成せず ゼラチン・カゼインを液化せず 澱粉を加水分解する クエン酸利用性無し 牛乳を凝固せず アンモニウム塩、グルタミン酸を利用す
る。硝酸塩を利用しない。 (c) 次の各炭素源の利用性 Ｌ−アラビノース 利用する Ｄ−キシロース 〃 Ｄ−グルコース 〃 Ｄ−マンノース 〃 Ｄ−フラクトース 〃 Ｄ−ガラクトース 〃 麦芽糖 〃 シヨ糖 〃 乳糖 〃 トレハロース 〃 Ｄ−ソルビツト 〃 Ｄ−マンニツト 〃 イノシツト 利用せず グリセリン 〃 デンプン 利用する 上記の菌学的性質を有する本菌について類似の
高温嫌気性セルロース分解菌との菌学的性質の比
較を第２表に示す。
【表】
【表】
【表】
本発明では上記エタノール生産菌を用いてセル
ロースまたはセルロースを含有する物質を炭素源
として含む培地に培養する。ここでセルロースを
含有する物質としてはマツ、スギ、ブナ、ポプラ
などの木材；麻類、ミツマタ、稲ワラ、バガス、
モミガラなどの茎葉、ジン皮類；綿などの種子
毛；新聞紙、雑誌、ダンボール廃紙などの古紙
類；その他繊維質廃棄物などがある。これらは必
要に応じて粉砕その他の前処理を施してから炭素
源として使用することが望ましい。また、炭素源
はセルロースとして培地重量の0.5〜５％程度の
割合で使用する。窒素源、無機塩、その他発酵に
必要な成分の種類、添加量などは従来のエタノー
ル発酵における既知の条件の中から適宜選定すれ
ばよい。培地の殺菌も常法によつて行なえばよ
い。 培養に際して温度、PH等の条件は使用する微生
物がエタノールを生産しうる範囲であればよく、
通常は50〜65℃の温度、６〜８のPH範囲である。
培養は目的とするエタノールが十分に生成、蓄積
するまで続ければよいが、通常は１〜10日間、好
ましくは２〜７日間である。 培養物からエタノールを採取するには既知の手
法をそのまま適用すればよい。 本発明によれば、セルロースを一たん糖液に分
解する工程を必要とせずに、セルロースから直接
エタノールを生産することができる。また、使用
する微生物が高温菌であるため培養を高い温度で
行なうことができ、雑菌による汚染が少ないとい
う特色がある。しかも、高温で培養できるため、
培養中に冷却して温度調節をする必要がなく、省
エネルギー的発酵を行なうことができる。 次に、本発明の実施例を示す。 実施例 炭素源として微細結晶セルロース（商品名：
Avicel）１％を含み、他に第１表に示した成分
を含む培地にクロストリジウム・sp AH−１
（FERM−P6093）を接種し、60℃で150時間培養
した。 第１図は培養期間中のエタノール生成量につい
て経時的に調べたグラフである。培養150時間目
におけるエタノールの生成量は2.1ｇ／であり、
他にｎ−ブタノール1.5ｇ／、酢酸1.4ｇ／お
よびｎ−酪酸2.2ｇ／が生成していることを確
認した。なお、培養をさらに続けたところ200時
間目でエタノール生成量は2.3ｇ／となつた。
ロースまたはセルロースを含有する物質を炭素源
として含む培地に培養する。ここでセルロースを
含有する物質としてはマツ、スギ、ブナ、ポプラ
などの木材；麻類、ミツマタ、稲ワラ、バガス、
モミガラなどの茎葉、ジン皮類；綿などの種子
毛；新聞紙、雑誌、ダンボール廃紙などの古紙
類；その他繊維質廃棄物などがある。これらは必
要に応じて粉砕その他の前処理を施してから炭素
源として使用することが望ましい。また、炭素源
はセルロースとして培地重量の0.5〜５％程度の
割合で使用する。窒素源、無機塩、その他発酵に
必要な成分の種類、添加量などは従来のエタノー
ル発酵における既知の条件の中から適宜選定すれ
ばよい。培地の殺菌も常法によつて行なえばよ
い。 培養に際して温度、PH等の条件は使用する微生
物がエタノールを生産しうる範囲であればよく、
通常は50〜65℃の温度、６〜８のPH範囲である。
培養は目的とするエタノールが十分に生成、蓄積
するまで続ければよいが、通常は１〜10日間、好
ましくは２〜７日間である。 培養物からエタノールを採取するには既知の手
法をそのまま適用すればよい。 本発明によれば、セルロースを一たん糖液に分
解する工程を必要とせずに、セルロースから直接
エタノールを生産することができる。また、使用
する微生物が高温菌であるため培養を高い温度で
行なうことができ、雑菌による汚染が少ないとい
う特色がある。しかも、高温で培養できるため、
培養中に冷却して温度調節をする必要がなく、省
エネルギー的発酵を行なうことができる。 次に、本発明の実施例を示す。 実施例 炭素源として微細結晶セルロース（商品名：
Avicel）１％を含み、他に第１表に示した成分
を含む培地にクロストリジウム・sp AH−１
（FERM−P6093）を接種し、60℃で150時間培養
した。 第１図は培養期間中のエタノール生成量につい
て経時的に調べたグラフである。培養150時間目
におけるエタノールの生成量は2.1ｇ／であり、
他にｎ−ブタノール1.5ｇ／、酢酸1.4ｇ／お
よびｎ−酪酸2.2ｇ／が生成していることを確
認した。なお、培養をさらに続けたところ200時
間目でエタノール生成量は2.3ｇ／となつた。
第１図は本発明によるエタノール生成量の経時
的変化を示すグラフである。
的変化を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ セルロースまたはセルロースを含有する物質
を炭素源として含む培地にクロストリジウム属に
属し、エタノール生産能を有し、生育温度が50〜
65℃であり、かつセルロース、デンプン、シヨ糖
の資化能を有する微生物を培養し、培養物からエ
タノールを採取することを特徴とするエタノール
の製造法。 ２ クロストリジウム属に属し、エタノール生産
能を有する微生物が、クロストリジウム・エスピ
ーAH−１（FERM−P6093）である特許請求の範
囲第１項記載の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56132107A JPS5836392A (ja) | 1981-08-25 | 1981-08-25 | エタノ−ルの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56132107A JPS5836392A (ja) | 1981-08-25 | 1981-08-25 | エタノ−ルの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5836392A JPS5836392A (ja) | 1983-03-03 |
| JPS638755B2 true JPS638755B2 (ja) | 1988-02-24 |
Family
ID=15073604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56132107A Granted JPS5836392A (ja) | 1981-08-25 | 1981-08-25 | エタノ−ルの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5836392A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60172289A (ja) * | 1984-02-16 | 1985-09-05 | Res Assoc Petroleum Alternat Dev<Rapad> | ブタノールの製造方法 |
| CA2640429C (en) * | 2006-01-27 | 2014-04-01 | University Of Massachusetts | Systems and methods for producing biofuels and related materials |
| US7514247B2 (en) | 2007-11-03 | 2009-04-07 | Wise Landfill Recycling Mining, Inc. | Systems and processes for cellulosic ethanol production |
| US7662617B2 (en) | 2007-11-03 | 2010-02-16 | Rush Stephen L | Systems and processes for cellulosic ethanol production |
| GB2462642A (en) * | 2008-08-14 | 2010-02-17 | Statoilhydro Asa | Production of alcohol from a cellulosic material |
-
1981
- 1981-08-25 JP JP56132107A patent/JPS5836392A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5836392A (ja) | 1983-03-03 |
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