JP2014039492A - リグノセルロース含有バイオマスからのエタノール製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】リグノセルロース原料から効率的なエタノールの製造方法を提供する。
【解決手段】
酵素糖化反応に適した原料とする前処理が施されているリグノセルロース系原料懸濁液を直列に連結した2槽の培養槽(一次培養槽と二次培養槽)に供給し、前記2槽の培養槽内でセルロース糖化酵素及び酵母としてイサチェンキア・オリエンタリス(Issatchenkia orientalis)を用いて併行糖化発酵を行うリグノセルロース系原料からのエタノール製造方法において、一次培養槽内の溶液容量と二次培養槽内の溶液容量の比率が7:3〜3:7の範囲で併行糖化発酵を行い、一次培養槽内の原料懸濁液の温度より二次培養槽内の原料懸濁液の温度を1℃以上高い温度で併行糖化発酵を行う。
【選択図】 図1
【解決手段】
酵素糖化反応に適した原料とする前処理が施されているリグノセルロース系原料懸濁液を直列に連結した2槽の培養槽(一次培養槽と二次培養槽)に供給し、前記2槽の培養槽内でセルロース糖化酵素及び酵母としてイサチェンキア・オリエンタリス(Issatchenkia orientalis)を用いて併行糖化発酵を行うリグノセルロース系原料からのエタノール製造方法において、一次培養槽内の溶液容量と二次培養槽内の溶液容量の比率が7:3〜3:7の範囲で併行糖化発酵を行い、一次培養槽内の原料懸濁液の温度より二次培養槽内の原料懸濁液の温度を1℃以上高い温度で併行糖化発酵を行う。
【選択図】 図1
Description
本発明は、リグノセルロースを含有するバイオマスから効率的にエタノールを製造する方法に関する。
再生可能資源であるバガスや稲わら、木材チップなどのバイオマス資源からエタノールを製造し、エネルギーや化学原料として利用する試みが内外で進められている。
植物系バイオマス中の多糖類から発酵基質となる単糖や小糖類を製造する方法として酵素やその酵素を生産する微生物を用いて加水分解する酵素糖化法がある。酵素分解により、バイオマスに含まれるセルロースやヘミセルロースが分解されて、グルコース、ガラクトース、マンノース等の六炭糖やキシロース、アラビノース等の五炭糖が生成される。
植物系バイオマス中の多糖類から発酵基質となる単糖や小糖類を製造する方法として酵素やその酵素を生産する微生物を用いて加水分解する酵素糖化法がある。酵素分解により、バイオマスに含まれるセルロースやヘミセルロースが分解されて、グルコース、ガラクトース、マンノース等の六炭糖やキシロース、アラビノース等の五炭糖が生成される。
酵素分解により生成された糖類(六炭糖、五炭糖)を原料として酵母等の微生物で発酵させてエタノールを生産することが可能である。エタノールの生産を行う場合、酵素による糖化と酵母による発酵を同じ培養槽で行う併行糖化発酵が知られている。併行糖化発酵は、糖化と発酵を別々の培養槽で行う方法と比較し、反応時間が短縮できるというメリットがあるが、酵素反応と酵母の生育を同一の反応槽で行うため、酵素反応及び酵母の生育に適した最適温度で反応を実施できないという問題がある。エタノールの生産には一般にはサッカロマイセス・セラビシエ(Saccharomyces cerevisiae)が用いられている。併行糖化発酵で酵母としてサッカロマイセス・セラビシエを用いる場合、サッカロマイセス・セラビシエは30℃程度で生育可能であるため、併行糖化発酵を30℃程度で行う必要があり、糖化酵素の反応が低下する(糖化酵素の反応は一般に40〜50℃が適しているため)。前記問題を克服するために、近年、耐熱性酵母の作成が試みられており、一例として、40℃付近で生育可能なイサチェンキア・オリエンタリス(Issatchenkia orientalis)が報告されている。エタノール生産を行う場合、酵母の生育条件あるいは酵母によるエタノール生産効率は酵母の種類によっても異なるため、併行糖化発酵(あるいは発酵工程)でのエタノール生産に適した条件を最適化する必要がある。
セルロース系バイオマスの併行糖化発酵によりエタノールを生産する方法において、反応温度を初期温度から段階的にまたは連続的に低下させて併行糖化発酵(同時糖化発酵)を行う方法が報告されている(特許文献1)。しかし、酵母の生育条件あるいは酵母によるエタノール生産効率は酵母の種類によっても異なるため、特定の酵母を用いる場合、その酵母のエタノール生産に適した条件を最適化する必要がある。
本発明の課題は、リグノセルロースを含有するバイオマスから併行糖化発酵により酵母としてイサチェンキア・オリエンタリスを用いてエタノールを製造する方法において、効率的にエタノールを製造する方法を提供することにある。
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、酵素糖化反応に適した原料とする前処理が施されているリグノセルロース系原料懸濁液を直列に連結した2槽の培養槽(一次培養槽と二次培養槽)に供給し、前記2槽の培養槽内でセルロース糖化酵素及び酵母としてイサチェンキア・オリエンタリス(Issatchenkia orientalis)を用いて併行糖化発酵を行うリグノセルロース系原料からのエタノール製造方法において、一次培養槽内の溶液容量と二次培養槽内の溶液容量の比率が7:3〜3:7の範囲で併行糖化発酵を行い、一次培養槽内の原料懸濁液の温度より二次培養槽内の原料懸濁液の温度を1℃以上高い温度で併行糖化発酵を行うことにより効率的にエタノールを生産できることを見出し、下記発明を完成した。
(1)酵素糖化反応に適した原料とする前処理が施されているリグノセルロース系原料懸濁液を直列に連結した2槽の培養槽(一次培養槽と二次培養槽)に供給し、前記2槽の培養槽内でセルロース糖化酵素及び酵母としてイサチェンキア・オリエンタリス(Issatchenkia orientalis)を用いて併行糖化発酵を行うリグノセルロース系原料からのエタノール製造方法において、一次培養槽内の溶液容量と二次培養槽内の溶液容量の比率が7:3〜3:7の範囲で併行糖化発酵を行い、一次培養槽内の原料懸濁液の温度より二次培養槽内の原料懸濁液の温度を1℃以上高い温度で併行糖化発酵を行うことを特徴とするリグノセルロース系原料からのエタノール製造方法。
(2)前記一次培養槽内の原料懸濁液の温度を36〜38℃、かつ二次培養槽内の原料懸濁液の温度を39〜43℃の範囲で併行糖化発酵を行うことを特徴とする(1)項に記載のリグノセルロース系原料からのエタノール製造方法。
(3)前記酵素糖化反応に適した原料とする前処理が施されているリグノセルロース系原料が、リグノセルロース系原料に対して化学的処理、加圧熱水処理、機械的処理から選択される1つ以上の処理を含む前処理が施されているリグノセルロース含有バイオマスよりなる(1)項又は(2)項に記載のリグノセルロース系原料からのエタノール製造方法。
(4)前記リグノセルロース系原料が林地残材であることを特徴とする(1)項〜(3)項のいずれか1項に記載のリグノセルロース系原料からのエタノール製造方法。
本発明により、酵素糖化反応に適した原料とする前処理が施されているリグノセルロース系原料懸濁液を直列に連結した2槽の培養槽(一次培養槽と二次培養槽)に供給し、前記2槽の培養槽内でセルロース糖化酵素及び酵母としてイサチェンキア・オリエンタリス(Issatchenkia orientalis)を用いて併行糖化発酵を行うリグノセルロース系原料からのエタノール製造方法において、一次培養槽内の溶液容量と二次培養槽内の溶液容量の比率が7:3〜3:7の範囲で併行糖化発酵を行い、一次培養槽内の原料懸濁液の温度より二次培養槽内の原料懸濁液の温度を1℃以上高い温度で併行糖化発酵を行うことにより効率的にエタノールを生産することが可能となる。
以下、本発明をさらに詳しく説明する。
<リグノセルロース系原料>
本発明の方法で原料として使用するリグノセルロース系原料としては、木質系として、製紙用樹木、林地残材、間伐材等のチップ又は樹皮、木本性植物の切株から発生した萌芽、製材工場等から発生する鋸屑又はおがくず、街路樹の剪定枝葉、建築廃材等が挙げられ、草本系としてケナフ、稲藁、麦わら、コーンコブ、バガス等の農産廃棄物、油用作物やゴム等の工芸作物の残渣及び廃棄物(例えば、EFB: Empty Fruit Bunch)、草本系エネルギー作物のエリアンサス、ミスカンサスやネピアグラス等が挙げられる。
また、バイオマスとしては、木材由来の紙、古紙、パルプ、パルプスラッジ、スラッジ、下水汚泥等、食品廃棄物、等を原料として利用することができる。これらのバイオマスは、単独、あるいは複数を組み合わせて使用することができる。また、バイオマスは、乾燥固形物であっても、水分を含んだ固形物であっても、スラリーであっても用いることができる。
本発明の方法で原料として使用するリグノセルロース系原料としては、木質系として、製紙用樹木、林地残材、間伐材等のチップ又は樹皮、木本性植物の切株から発生した萌芽、製材工場等から発生する鋸屑又はおがくず、街路樹の剪定枝葉、建築廃材等が挙げられ、草本系としてケナフ、稲藁、麦わら、コーンコブ、バガス等の農産廃棄物、油用作物やゴム等の工芸作物の残渣及び廃棄物(例えば、EFB: Empty Fruit Bunch)、草本系エネルギー作物のエリアンサス、ミスカンサスやネピアグラス等が挙げられる。
また、バイオマスとしては、木材由来の紙、古紙、パルプ、パルプスラッジ、スラッジ、下水汚泥等、食品廃棄物、等を原料として利用することができる。これらのバイオマスは、単独、あるいは複数を組み合わせて使用することができる。また、バイオマスは、乾燥固形物であっても、水分を含んだ固形物であっても、スラリーであっても用いることができる。
前記木質系のリグノセルロース系原料としては、ユーカリ(Eucalyptus)属植物、ヤナギ(Salix)属植物、ポプラ属植物、アカシア(Acacia)属植物、スギ(Cryptomeria)属植物等が利用できるが、ユーカリ属植物、アカシア属、ヤナギ属植物が原料として大量に採取し易いため好ましい。木本性植物由来のリグノセルロース系原料の中では、林地残材(樹皮、枝葉を含む)、樹皮が好ましい。例えば、製紙原料用として一般に用いられるユーカリ(Eucalyptus)属又はアカシア(Acacia)属等の樹種の樹皮は、製紙原料用の製材工場やチップ工場等から安定して大量に入手可能であるため、特に好適に用いられる。
<機械的処理>
本発明では、前記リグノセルロース原料に機械的処理を施すことができる。機械的処理としては、切断、裁断、破砕、磨砕等の任意の機械的手段が挙げられ、リグノセルロースを次工程の化学的処理工程で糖化され易い状態にすることである。使用する機械装置については特に限定されないが、例えば、切出し装置、一軸破砕機、二軸破砕機、ハンマークラッシャー、レファイナー、ニーダー、ボールミル等を用いることができる。
本発明では、前記リグノセルロース原料に機械的処理を施すことができる。機械的処理としては、切断、裁断、破砕、磨砕等の任意の機械的手段が挙げられ、リグノセルロースを次工程の化学的処理工程で糖化され易い状態にすることである。使用する機械装置については特に限定されないが、例えば、切出し装置、一軸破砕機、二軸破砕機、ハンマークラッシャー、レファイナー、ニーダー、ボールミル等を用いることができる。
前記機械的処理の前工程又は後工程として、異物(石、ゴミ、金属、プラステック等のリグノセルロース以外の異物)を除去するための洗浄などによる異物除去工程を導入することもできる。
原料を洗浄する方法としては、例えば、原料に水を噴射して原料に混合されている異物を除く方法、あるいは、原料を水中に浸漬し異物を沈降させて取り除く方法等が挙げられる。また、メタルトラップ等の装置を用いて、異物を原料から分離する方法が挙げられる。
原料に異物が含まれていると、リファイナーのディスク(プレート)等の機械的処理で用いる装置の部品を破損させる可能性があるし、配管が詰まる等の製造工程内でトラブルを起こす等の問題が発生するため、異物除去工程を導入することが望ましい。
原料を洗浄する方法としては、例えば、原料に水を噴射して原料に混合されている異物を除く方法、あるいは、原料を水中に浸漬し異物を沈降させて取り除く方法等が挙げられる。また、メタルトラップ等の装置を用いて、異物を原料から分離する方法が挙げられる。
原料に異物が含まれていると、リファイナーのディスク(プレート)等の機械的処理で用いる装置の部品を破損させる可能性があるし、配管が詰まる等の製造工程内でトラブルを起こす等の問題が発生するため、異物除去工程を導入することが望ましい。
<化学的処理>
前記、機械的処理を施したリグノセルロース原料を次に化学的処理する。化学的処理としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム及び炭酸水素ナトリウムから選ばれる1種以上のアルカリ薬品、又は、亜硫酸ナトリウムと前記アルカリ薬品の中から選ばれる1種以上のアルカリ薬品を含有する溶液に浸漬する化学的処理を含む前処理である。また、オゾン、二酸化塩素などの酸化剤による化学的処理も可能である。
化学的処理は、前記機械的処理と組み合わせてそれらの前処理の後処理として行うことが好適である。
前記、機械的処理を施したリグノセルロース原料を次に化学的処理する。化学的処理としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム及び炭酸水素ナトリウムから選ばれる1種以上のアルカリ薬品、又は、亜硫酸ナトリウムと前記アルカリ薬品の中から選ばれる1種以上のアルカリ薬品を含有する溶液に浸漬する化学的処理を含む前処理である。また、オゾン、二酸化塩素などの酸化剤による化学的処理も可能である。
化学的処理は、前記機械的処理と組み合わせてそれらの前処理の後処理として行うことが好適である。
化学的処理で使用する薬品の添加量は、状況に応じて任意に調整可能であるが、薬品コストを低減するために、またセルロースの溶出・過分解による収率低下を抑制するために、リグノセルロース系原料の絶乾100質量部に対して50質量部以下であることが望ましい。化学的処理における薬品の水溶液への浸漬時間及び処理温度は、使用する原料や薬品によって任意に設定可能であるが、処理時間20〜90分、処理温度80〜200℃が好ましい。処理条件を厳しくすることで、原料中のセルロースの液側への溶出又は過分解が起こる場合もあるため、処理時間は70分以下、処理温度は180℃以下であることが好ましい。
化学処理として、リグノセルロース原料(乾燥重量)に対して10〜50質量%の亜硫酸ナトリウム及びpH調整剤として0.1〜5質量%のアルカリを添加することもできる。リグノセルロースに亜硫酸ナトリウムを前記の添加量で単独で添加して加熱処理すると、加水分解中に酢酸等の有機酸が生成するためpHの低下が起こり加水分解液が酸性となる。加水分解液が酸性の条件下で加水分解を継続すると加水分解で生成されたキシロースがフルフラールに変換するという問題が発生する。フルフラールは、エタノール発酵の阻害物質となるため可能な限り生成させないことが望ましい。また、発酵基質であるキシロースの収率が低下するため結果としてエタノール生産効率が低下する。本発明では、リグノセルロース原料に前記の添加量で亜硫酸ナトリウム及びpH調整剤としてアルカリを添加して加熱処理することにより、加水分解中のpHが中性〜弱アルカリ性に維持されるため、フルフラールの生成及びキシロースの収率低下を抑制することができる。また、加熱処理後(加水分解後)のリグノセルロースを含む水溶液のpHが4.0〜7.0(中性〜弱アルカリ性)となるため、加水分解処理後の廃液あるいは加水分解物を中和するための薬品の使用量を低減できるというメリットがある。
前記pH調整剤として用いるアルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム等が挙げられるが、これらの薬品に特に限定されない。使用するアルカリは、水酸化ナトリウムが望ましい。
前記、リグノセルロース原料(乾燥重量)に対して10〜50質量%の亜硫酸ナトリウム及びpH調整剤として0.1〜5質量%のアルカリを添加して加熱処理を行う場合の加熱処理温度は、80〜200℃が好ましく、120〜180℃がさらに好ましい。また、加熱処理時間は、10〜300分で行うことができるが、30〜120分が好ましい。処理条件を厳しくすることで、原料中のセルロースの液側への溶出又は過分解が起こる場合もあるため、処理温度は、180℃以下、処理時間は120分以下であることが好ましい。
(磨砕処理)
本発明では、前記化学処理により得られたリグノセルロース原料をレファイナーのディスク(プレート)のクリアランスを0.1〜2.0mmの範囲で磨砕することが好ましく0.1〜1.0mmの範囲がさらに好ましい。使用するレファイナーとしては、シングルディスクレファイナー、ダブルディスクレファイナー等を使用することができ相対するディスクのクリアランスを0.1〜2.0mmの範囲に設定できるレファイナーであれば特に制限なく使用することができる。ディスクのクリアランスが2.0mmを超えると糖化または併行糖化発酵で得られる糖収率が添加するため好ましくない。一方、ディスクのクリアランスが0.1mmより低いとレファイナーで磨砕処理した後の加水分解物(固形分)の収率が低下するため好ましくない。また、ディスクのクリアランスが0.1mmより低いとレファイナーの運転に要する電気消費量が増大するため好ましくない。
本発明では、前記化学処理により得られたリグノセルロース原料をレファイナーのディスク(プレート)のクリアランスを0.1〜2.0mmの範囲で磨砕することが好ましく0.1〜1.0mmの範囲がさらに好ましい。使用するレファイナーとしては、シングルディスクレファイナー、ダブルディスクレファイナー等を使用することができ相対するディスクのクリアランスを0.1〜2.0mmの範囲に設定できるレファイナーであれば特に制限なく使用することができる。ディスクのクリアランスが2.0mmを超えると糖化または併行糖化発酵で得られる糖収率が添加するため好ましくない。一方、ディスクのクリアランスが0.1mmより低いとレファイナーで磨砕処理した後の加水分解物(固形分)の収率が低下するため好ましくない。また、ディスクのクリアランスが0.1mmより低いとレファイナーの運転に要する電気消費量が増大するため好ましくない。
前記の磨砕処理が施されているリグノセルロース系原料を水溶液と固形分に固液分離し、固形分を糖化または併行糖化発酵の原料として用いる。固液分離する方法としては、例えば、スクリュープレス等を用いて水溶液と固形分に分離することができ、水溶液と固形分に分離することができる装置であれば制限なく使用することができる。
前記の固形分離後の原料を用いて糖化または併行糖化発酵を行う前に殺菌処理を行うことが好ましい。リグノセルロース系バイオマス原料中に雑菌が混入していると、酵素による糖化を行う際に雑菌が糖を消費して生成物の収量が低下してしまうという問題が発生する。
殺菌処理は、酸やアルカリなど、菌の生育困難なpHに原料を晒す方法でも良いが、高温下で処理する方法でも良く、両方を組み合わせても良い。酸、アルカリ処理後の原料については、中性付近、もしくは、糖化及び/又は糖化発酵工程に適したpHに調整した後に原料として使用することが好ましい。また、高温殺菌した場合も、室温もしくは糖化発酵工程に適した温度まで降温させてから原料として使用することが好ましい。このように、温度やpHを調整してから原料を送り出すことで、好適pH、好適温度外に酵素が晒されて、失活することを防ぐことができる。
殺菌処理は、酸やアルカリなど、菌の生育困難なpHに原料を晒す方法でも良いが、高温下で処理する方法でも良く、両方を組み合わせても良い。酸、アルカリ処理後の原料については、中性付近、もしくは、糖化及び/又は糖化発酵工程に適したpHに調整した後に原料として使用することが好ましい。また、高温殺菌した場合も、室温もしくは糖化発酵工程に適した温度まで降温させてから原料として使用することが好ましい。このように、温度やpHを調整してから原料を送り出すことで、好適pH、好適温度外に酵素が晒されて、失活することを防ぐことができる。
前記前処理が施されているリグノセルロース原料が、併行糖化発酵工程へ供給される。
<併行糖化発酵工程>
酵素糖化反応に適した前処理が施されたリグノセルロース系原料は、併行糖化発酵工程へ供給されて適量の水と酵素と混合されて原料懸濁液とされ、さらに酵母:イサチェンキア・オリエンタリス(Issatchenkia orientalis)と混合される。リグノセルロース系原料は酵素により糖化され、生成された糖類が酵母によりエタノールに発酵される。
酵素糖化反応に適した前処理が施されたリグノセルロース系原料は、併行糖化発酵工程へ供給されて適量の水と酵素と混合されて原料懸濁液とされ、さらに酵母:イサチェンキア・オリエンタリス(Issatchenkia orientalis)と混合される。リグノセルロース系原料は酵素により糖化され、生成された糖類が酵母によりエタノールに発酵される。
本発明では、併行糖化発酵工程において2槽の培養槽(一次培養槽、及び二次培養槽)を直列に連結して用いる。前記培養槽は、併行糖化発酵を行うことが可能な培養槽であれば培養槽の容量、形状、材質は特に制限されない。一次培養槽と二次培養槽内の溶液容量の比率は7:3〜3:7の範囲が好ましく、6:4〜4:6の範囲がさらに好ましい。
図1に示すように、前記前処理が施されたリグノセルロース系原料は一次培養槽Aの供給口1から連続的あるいは断続的に添加される。添加する原料は、固形分の状態でも良いし、水溶液に懸濁した状態でも良い。一次培養槽A内で原料の併行糖化発酵処理が行われ、リグノセルロース系原料が酵素により糖化されて、生成された糖類が同時にエタノールに変換される。前記併行糖化発酵後の原料懸濁液は一次培養槽Aの排出口2から連続的あるいは断続的に排出される。
一次培養槽Aの排出口2から排出された原料懸濁液は、二次培養槽Bの供給口から二次培養槽B内に供給される。二次培養槽B内へ供給された原料懸濁液に含まれる未分解の繊維や多糖類はさらに二次培養槽B内で併行糖化発酵処理される。併行糖化発酵後の原料懸濁液は二次培養槽Bの排出口3から連続的あるいは断続的に排出される。
本発明では、一次培養槽内の原料懸濁液の温度より二次培養槽内の原料懸濁液の温度を1℃以上高い温度で併行糖化発酵を行うことが好ましく、一次培養槽内の原料懸濁液の温度を36〜38℃、かつ二次培養槽内の原料懸濁液の温度を39〜43℃の範囲で併行糖化発酵を行うことがさらに好ましい。
一次培養槽A内と二次培養槽B内の原料懸濁液の温度を前記範囲に維持することにより、副産物として生成されるグリセロールがエタノールに変換されるためエタノール生産性が高まる。
一次培養槽A内と二次培養槽B内の原料懸濁液の温度を前記範囲に維持することにより、副産物として生成されるグリセロールがエタノールに変換されるためエタノール生産性が高まる。
併行糖化発酵で使用するセルロース分解酵素は、セロビオヒドロラーゼ活性、エンドグルカナーゼ活性、ベータグルコシダーゼ活性を有する、所謂セルラーゼと総称される酵素である。
各セルロース分解酵素は、夫々の活性を有する酵素を適宜の量で添加しても良いが、市販されているセルラーゼ製剤は、上記の各種のセルラーゼ活性を有すると同時に、ヘミセルラーゼ活性も有しているものが多いので市販のセルラーゼ製剤を用いれば良い。
各セルロース分解酵素は、夫々の活性を有する酵素を適宜の量で添加しても良いが、市販されているセルラーゼ製剤は、上記の各種のセルラーゼ活性を有すると同時に、ヘミセルラーゼ活性も有しているものが多いので市販のセルラーゼ製剤を用いれば良い。
市販のセルラーゼ製剤としては、トリコデルマ(Trichoderma)属、アクレモニウム(Acremonium)属、アスペルギルス(Aspergillus)属、ファネロケエテ(Phanerochaete)属、トラメテス(Trametes)属、フーミコラ(Humicola)属、バチルス(Bacillus)属などに由来するセルラーゼ製剤がある。このようなセルラーゼ製剤の市販品としては、全て商品名で、例えば、セルロイシンT2(エイチピィアイ社製)、メイセラーゼ(明治製菓社製)、ノボザイム188(ノボザイム社製)、マルティフェクトCX10L(ジェネンコア社製)、GC220(ジェネンコア社製)等が挙げられる。
原料固形分100質量部に対するセルラーゼ製剤の使用量は、0.5〜100質量部が好ましく、1〜50質量部が特に好ましい。
原料固形分100質量部に対するセルラーゼ製剤の使用量は、0.5〜100質量部が好ましく、1〜50質量部が特に好ましい。
併行糖化発酵工程での反応液のpHは3.5〜10.0の範囲に維持することが好ましく、pH4.0〜7.5の範囲に維持することがさらに好ましい。
併行糖化発酵工程での反応は、連続式が好ましいが、セミバッチ式、バッチ式でも良い。
併行糖化発酵工程における各培養槽(一次培養槽A又は二次培養槽B)での反応液の滞留時間は、3〜100時間が好ましく、5〜50時間さらに好ましい。
酵母として用いるイサチェンキア・オリエンタリス(Issatchenkia orientalis)は、遺伝子組換技術を用いて作製した遺伝子組換微生物であってもよい。遺伝子組換微生物としては、六炭糖と五炭糖を同時に発酵できる微生物を特に制限なく用いることができる。
微生物は固定化しておいても良い。微生物を固定化しておくと、次工程で微生物を分離して再回収するという工程を省くことができるため、少なくとも回収工程に要する負担を軽減することができ、微生物のロスが軽減できるというメリットがある。また、凝集性のある微生物を選択することにより微生物の回収を容易にすることができる。
微生物は固定化しておいても良い。微生物を固定化しておくと、次工程で微生物を分離して再回収するという工程を省くことができるため、少なくとも回収工程に要する負担を軽減することができ、微生物のロスが軽減できるというメリットがある。また、凝集性のある微生物を選択することにより微生物の回収を容易にすることができる。
本発明では、併行糖化発酵工程内に電解質として水溶性塩を添加することができる。併行糖化発酵工程で用いる原料懸濁液に電解質を添加し原料懸濁液の電気伝導度を5〜25mS/cmの範囲に維持することが好ましい。電気伝導度を5〜25mS/cmの範囲に維持することによりリグノセルロース原料の未反応成分や反応残渣等への酵素の吸着が抑制されるため、工程内における酵素の循環率が長期にわたって高い水準に維持することができる。糖類の製造あるいはエタノールの製造工程内において、操作上、電解質を添加することが可能な工程であれば、いずれの工程においても制限なく電解質を添加することができるが、併行糖化発酵工程内で添加することが操作が容易なため望ましい。
水溶性塩としては、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩から選ばれる塩類が好ましい。アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩としては、アルカリ金属やアルカリ土類金属のハロゲン化物、硫酸塩、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、炭酸塩、炭酸水素塩、リン酸塩、リン酸二水素塩、リン酸水素二塩、酢酸塩、クエン酸塩からなる群から選ばれる水溶性塩が挙げられる。
併行糖化発酵工程から排出された培養液は、固液分離工程へ移送し液体分(濾液)と固形分(残渣)に分離することができる。固液分離を行う装置としては、スクリュープレス、スクリーン、フィルタープレス、ベルトプレス、ロータリープレス等を用いることができる。スクリーンとしては、振動装置が付加された振動スクリーンなどを用いることができる。
回収された固形分(残渣)は併行糖化発酵工程へ移送し併行糖化発酵の原料として用いることもできる。
回収された固形分(残渣)は併行糖化発酵工程へ移送し併行糖化発酵の原料として用いることもできる。
前記固液分離工程で分離された液体分は、蒸留工程へ移送し減圧蒸留装置により発酵生成物(エタノール等)を蒸留分離することができる。減圧下では低い温度で発酵生成物を分離できるため、酵素の失活を防ぐことができる。減圧蒸留装置としては、ロータリーエバポレーター、フラッシュエバポレーターなどを用いることができる。
蒸留温度は25〜60℃が好ましい。25℃未満であると、生成物の蒸留に時間がかかって生産性が低下する。また、60℃より高いと、酵素が熱変性して失活してしまい、新たに追加する酵素量が増加するため経済性が悪くなる。
蒸留後の蒸留残渣留分中に残る発酵生成物濃度は0.1質量%以下であることが好ましい。このような濃度にすることによって、後段の固液分離工程において固形物とともに排出される発酵生成物量を低減することができ、収率を向上させることができる。
蒸留温度は25〜60℃が好ましい。25℃未満であると、生成物の蒸留に時間がかかって生産性が低下する。また、60℃より高いと、酵素が熱変性して失活してしまい、新たに追加する酵素量が増加するため経済性が悪くなる。
蒸留後の蒸留残渣留分中に残る発酵生成物濃度は0.1質量%以下であることが好ましい。このような濃度にすることによって、後段の固液分離工程において固形物とともに排出される発酵生成物量を低減することができ、収率を向上させることができる。
蒸留後の発酵生成物(エタノール等)を分離した後の蒸留残液は、残渣分離工程へ移送し液体留分と残渣に分離することができる。残渣分離工程で分離された液体留分には酵素が含まれており併行糖化発酵槽BR1に循環することができる。また、二次併行糖化発酵工程(前記、一次併行糖化発酵工程とは異なる併行糖化発酵工程)へ移送することもできる。二次併行糖化発酵工程では、新しいリグノセルロース原料を添加して糖化発酵させることもできるし、キシロース等の五炭糖の発酵を目的とした発酵を行うこともできる。
残渣分離工程で分離された残渣には、酵素、リグニン、発酵微生物が含まれている。リグニンは、燃焼原料として回収しエネルギーとして利用することもできるし、リグニンを回収し有効利用することもできる。また、発酵微生物(酵母など)を残渣から分離して、併行糖化発酵工程で再利用することもできる。また、残渣には酵素が吸着しているため、残渣(残渣懸濁液)に水溶性塩類を添加し、残渣から酵素を遊離させて酵素を回収し、回収した酵素を工程内で再利用することもできる。
二次併行糖化発酵を行う場合、二次併行糖化発酵で生成された発酵生成物を回収するために、二次併行糖化発酵工程の後に蒸留工程を設置しても良い。また、二次併行糖化発酵槽から排出された培養液に含まれる残渣を除去するために、二次併行糖化発酵工程の後に固液分離を行って残渣を除去することもできる。
次に実施例を示して本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例等によって限定されるものではない。
[実験例1]
図1に示す製造工程で試験を実施した。
[前処理]
チップ状のユーカリ・グロブラスの林地残材(樹皮70%、枝葉30%)を20mmの丸孔スクリーンを取り付けた一軸破砕機(西邦機工社製、SC−15)で破砕し原料として用いた。
上記原料100kg(絶乾重量)に対して97%亜硫酸ナトリウム20kg及び水酸化ナトリウム1kgを添加後、水を添加し水溶液の容量を800Lに調整した。前記原料懸濁液を混合後、170℃で1時間加熱した。加熱処理後の原料懸濁液をレファイナー(熊谷理器工業製、KRK高濃度ディスクレファイナー)でディスク(プレート)のクリアランスを1.0mmに設定し磨砕した。次に20メッシュ(847μm)のスクリーンを用いて固液分離(脱水)することにより溶液の電気伝導度が30μS/cmになるまで水で洗浄した。固液分離後の固形物(前処理物)を原料として糖化試験を実施した。
図1に示す製造工程で試験を実施した。
[前処理]
チップ状のユーカリ・グロブラスの林地残材(樹皮70%、枝葉30%)を20mmの丸孔スクリーンを取り付けた一軸破砕機(西邦機工社製、SC−15)で破砕し原料として用いた。
上記原料100kg(絶乾重量)に対して97%亜硫酸ナトリウム20kg及び水酸化ナトリウム1kgを添加後、水を添加し水溶液の容量を800Lに調整した。前記原料懸濁液を混合後、170℃で1時間加熱した。加熱処理後の原料懸濁液をレファイナー(熊谷理器工業製、KRK高濃度ディスクレファイナー)でディスク(プレート)のクリアランスを1.0mmに設定し磨砕した。次に20メッシュ(847μm)のスクリーンを用いて固液分離(脱水)することにより溶液の電気伝導度が30μS/cmになるまで水で洗浄した。固液分離後の固形物(前処理物)を原料として糖化試験を実施した。
[併行糖化発酵]
予め、液体培地(グルコース30g/L、ポリペプトン5g/L、酵母エキス3g/L、麦芽エキス3g/L、pH5.6)50Lで酵母としてイサチェンキア・オリエンタリス(Issatchenkia orientalis、本菌株は平成15年5月22日に独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センターに寄託、受託番号FERM P−19368)を37℃で24時間培養した。
図1に示すように、2槽の培養槽(培養槽A、培養槽B)を連結し併行糖化発酵を行った。培養槽A内の溶液の容量を1.0m3、培養槽B内の溶液の容量を1.0m3で行った(溶液容量の比率は、培養槽A:培養槽B=1:1)。
培養槽Aにポリペプトン5g/L、酵母エキス3g/L、麦芽エキス3g/Lとなるように各々を添加後,水を添加し最終容量を0.8m3に調整した。酵母菌体を含む培養液を培養槽Aに添加し24時間培養した。酵母の密度が、1x108/mlに増殖した時点で、市販セルラーゼ溶液(Accellerase DUET、ジェネンコア社製)50Lを培養槽Aに添加した。次に、培養槽Aに水を添加し培養液の最終容量を1m3に調整した。
次に培養槽Aの供給口1から原料濃度が10質量%の原料懸濁液を連続的に添加した。培養槽Aの培養液の滞留時間(原料懸濁液が培養槽Aを通過する時間:培養槽Aの容量/流速)を15時間に設定し併行糖化発酵処理を行った。すなわち、併行糖化発酵処理を開始した時点から、原料懸濁液を66.6L/hの流速で培養槽Aの原料供給口1から連続的に添加した。一方、原料供給開始と同時に培養槽Aの排出口2より原料懸濁液を66.6L/hで排出し、培養槽Bへ移送した。培養槽Bでも原料懸濁液の滞留時間(原料懸濁液が培養槽Bを通過する時間:培養槽Bの容量/流速)を15時間に設定し併行糖化発酵処理を行った。また、前記セルラーゼ溶液を3.3L/hで培養槽Aに連続的に添加した。培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を38℃に維持して培養を行った。また、培養槽A及び培養槽B共に原料懸濁液のpHを5.0に維持した。尚、連続運転中に原料懸濁液の容量が減少した場合、自動的に培地を添加することにより培養液の最終容量を1m3に維持した。培養中の原料懸濁液のpHを5.0に維持した。
培養槽Bから原料懸濁液が排出されてから30時間後(定常状態になった時点)に培養槽Bの排出口3から排出される原料懸濁液に含まれるエタノール濃度をグルコースセンサー(王子計測機器製BF−400型)で測定した。結果を表1に示す。
予め、液体培地(グルコース30g/L、ポリペプトン5g/L、酵母エキス3g/L、麦芽エキス3g/L、pH5.6)50Lで酵母としてイサチェンキア・オリエンタリス(Issatchenkia orientalis、本菌株は平成15年5月22日に独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センターに寄託、受託番号FERM P−19368)を37℃で24時間培養した。
図1に示すように、2槽の培養槽(培養槽A、培養槽B)を連結し併行糖化発酵を行った。培養槽A内の溶液の容量を1.0m3、培養槽B内の溶液の容量を1.0m3で行った(溶液容量の比率は、培養槽A:培養槽B=1:1)。
培養槽Aにポリペプトン5g/L、酵母エキス3g/L、麦芽エキス3g/Lとなるように各々を添加後,水を添加し最終容量を0.8m3に調整した。酵母菌体を含む培養液を培養槽Aに添加し24時間培養した。酵母の密度が、1x108/mlに増殖した時点で、市販セルラーゼ溶液(Accellerase DUET、ジェネンコア社製)50Lを培養槽Aに添加した。次に、培養槽Aに水を添加し培養液の最終容量を1m3に調整した。
次に培養槽Aの供給口1から原料濃度が10質量%の原料懸濁液を連続的に添加した。培養槽Aの培養液の滞留時間(原料懸濁液が培養槽Aを通過する時間:培養槽Aの容量/流速)を15時間に設定し併行糖化発酵処理を行った。すなわち、併行糖化発酵処理を開始した時点から、原料懸濁液を66.6L/hの流速で培養槽Aの原料供給口1から連続的に添加した。一方、原料供給開始と同時に培養槽Aの排出口2より原料懸濁液を66.6L/hで排出し、培養槽Bへ移送した。培養槽Bでも原料懸濁液の滞留時間(原料懸濁液が培養槽Bを通過する時間:培養槽Bの容量/流速)を15時間に設定し併行糖化発酵処理を行った。また、前記セルラーゼ溶液を3.3L/hで培養槽Aに連続的に添加した。培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を38℃に維持して培養を行った。また、培養槽A及び培養槽B共に原料懸濁液のpHを5.0に維持した。尚、連続運転中に原料懸濁液の容量が減少した場合、自動的に培地を添加することにより培養液の最終容量を1m3に維持した。培養中の原料懸濁液のpHを5.0に維持した。
培養槽Bから原料懸濁液が排出されてから30時間後(定常状態になった時点)に培養槽Bの排出口3から排出される原料懸濁液に含まれるエタノール濃度をグルコースセンサー(王子計測機器製BF−400型)で測定した。結果を表1に示す。
[実験例2]
実験例1において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を39℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を39℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例3]
実験例1において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を40℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を40℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例4]
実験例1において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を41℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を41℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例5]
実験例1において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を42℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を42℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例6]
実験例1において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を43℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を43℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例7]
実験例1において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を44℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を44℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例8]
実験例1において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を38℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を38℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例9]
実験例1において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を39℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を39℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例10]
実験例1において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を40℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を40℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例11]
実験例1において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を41℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を41℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例12]
実験例1において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を42℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を42℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例13]
実験例1において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を43℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を43℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例14]
実験例1において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を44℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を44℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例15]
実験例1において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を38℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を38℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例16]
実験例1において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を39℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を39℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例17]
実験例1において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を40℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を40℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例18]
実験例1において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を41℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を41℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例19]
実験例1において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を42℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を42℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例20]
実験例1において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を43℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を43℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例21]
実験例1において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を44℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を44℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例22]
実験例1において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を38℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を38℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例23]
実験例1において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を39℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を39℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例24]
実験例1において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を40℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を40℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例25]
実験例1において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を41℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を41℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例26]
実験例1において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を42℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を42℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例27]
実験例1において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を43℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を43℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例28]
実験例1において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を44℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を44℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例29]
実験例1において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を38℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を38℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例30]
実験例1において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を39℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を39℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例31]
実験例1において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を40℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を40℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例32]
実験例1において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を41℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を41℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例33]
実験例1において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を42℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を42℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例34]
実験例1において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を43℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を43℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
[実験例35]
実験例1において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を44℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
実験例1において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を44℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例1と同様の方法で試験した。結果を表1に示す。
表1に示すように、培養槽Aの温度が36〜38℃、かつ培養槽Bの温度が39〜43℃の範囲で試験した場合(実験例9〜13、実験例16〜20、実験例23〜27)、前記以外の温度範囲で試験した場合(実験例1〜8、実験例14及び15、実験例21及び22、実験例28〜35)と比較しエタノール濃度が高かった。また、培養槽Aの温度より培養槽Bの温度を1℃以上高い温度で試験した場合、エタノール濃度が高かった。
[実験例36]
実験例1において、培養槽A内の溶液の容量を1.4m3、培養槽B内の溶液の容量を0.6m3で行った(溶液容量の比率は、培養槽A:培養槽B=7:3)に変更した以外は全て実験例1と同様の方法で試験した。尚、培養槽A、及び培養槽B内を通過する原料懸濁液の流速は実験例1と同様に66.6L/hで行った。結果を表2に示す。
実験例1において、培養槽A内の溶液の容量を1.4m3、培養槽B内の溶液の容量を0.6m3で行った(溶液容量の比率は、培養槽A:培養槽B=7:3)に変更した以外は全て実験例1と同様の方法で試験した。尚、培養槽A、及び培養槽B内を通過する原料懸濁液の流速は実験例1と同様に66.6L/hで行った。結果を表2に示す。
[実験例37]
実験例36において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を39℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を39℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例38]
実験例36において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を40℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を40℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例39]
実験例36において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を41℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を41℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例40]
実験例36において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を42℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を42℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例41]
実験例36において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を43℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を43℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例42]
実験例36において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を44℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を44℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例43]
実験例36において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を38℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を38℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例44]
実験例36において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を39℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を39℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例45]
実験例36において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を40℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を40℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例46]
実験例36において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を41℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を41℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例47]
実験例36において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を42℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を42℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例48]
実験例36において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を43℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を43℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例49]
実験例36において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を44℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を44℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例50]
実験例36において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を38℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を38℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例51]
実験例36において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を39℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を39℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例52]
実験例36において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を40℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を40℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例53]
実験例36において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を41℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を41℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例54]
実験例36において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を42℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を42℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例55]
実験例36において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を43℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を43℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例56]
実験例36において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を44℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を44℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例57]
実験例36において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を38℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を38℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例58]
実験例36において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を39℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を39℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例59]
実験例36において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を40℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を40℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例60]
実験例36において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を41℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を41℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例61]
実験例36において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を42℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を42℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例62]
実験例36において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を43℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を43℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例63]
実験例36において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を44℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を44℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例64]
実験例36において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を38℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を38℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例65]
実験例36において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を39℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を39℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例66]
実験例36において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を40℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を40℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例67]
実験例36において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を41℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を41℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例68]
実験例36において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を42℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を42℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例69]
実験例36において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を43℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を43℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
[実験例70]
実験例36において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を44℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
実験例36において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を44℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例36と同様の方法で試験した。結果を表2に示す。
表2に示すように、培養槽Aの温度が36〜38℃、かつ培養槽Bの温度が39〜43℃の範囲で試験した場合(実験例44〜48、実験例51〜55、実験例58〜62)、前記以外の温度範囲で試験した場合(実験例36〜43、実験例49及び50、実験例56及び57、実験例63〜70)と比較しエタノール濃度が高かった。また、培養槽Aの温度より培養槽Bの温度を1℃以上高い温度で試験した場合、エタノール濃度が高かった。
[実験例71]
実験例1において、培養槽A内の溶液の容量を0.6m3、培養槽B内の溶液の容量を1.4m3で行った(溶液容量の比率は、培養槽A:培養槽B=3:7)に変更した以外は全て実験例1と同様の方法で試験した。尚、培養槽A、及び培養槽B内を通過する原料懸濁液の流速は実験例1と同様に66.6L/hで行った。結果を表3に示す。
実験例1において、培養槽A内の溶液の容量を0.6m3、培養槽B内の溶液の容量を1.4m3で行った(溶液容量の比率は、培養槽A:培養槽B=3:7)に変更した以外は全て実験例1と同様の方法で試験した。尚、培養槽A、及び培養槽B内を通過する原料懸濁液の流速は実験例1と同様に66.6L/hで行った。結果を表3に示す。
[実験例72]
実験例71において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を39℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を39℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例73]
実験例71において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を40℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を40℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例74]
実験例71において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を41℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を41℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例75]
実験例71において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を42℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を42℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例76]
実験例71において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を43℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を43℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例77]
実験例71において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を44℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を35℃、培養槽Bの温度を44℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例78]
実験例71において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を38℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を38℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例79]
実験例71において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を39℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を39℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例80]
実験例71において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を40℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を40℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例81]
実験例71において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を41℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を41℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例82]
実験例71において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を42℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を42℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例83]
実験例71において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を43℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を43℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例84]
実験例71において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を44℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を36℃、培養槽Bの温度を44℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例85]
実験例71において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を38℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を38℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例86]
実験例71において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を39℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を39℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例87]
実験例71において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を40℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を40℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例88]
実験例71において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を41℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を41℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例89]
実験例71において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を42℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を42℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例90]
実験例71において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を43℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を43℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例91]
実験例71において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を44℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を37℃、培養槽Bの温度を44℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例92]
実験例71において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を38℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を38℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例93]
実験例71において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を39℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を39℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例94]
実験例71において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を40℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を40℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例95]
実験例71において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を41℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を41℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例96]
実験例71において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を42℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を42℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例97]
実験例71において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を43℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を43℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例98]
実験例71において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を44℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を38℃、培養槽Bの温度を44℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例99]
実験例71において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を38℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を38℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例100]
実験例71において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を39℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を39℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例101]
実験例71において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を40℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を40℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例102]
実験例71において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を41℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を41℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例103]
実験例71において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を42℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を42℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例104]
実験例71において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を43℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を43℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
[実験例105]
実験例71において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を44℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
実験例71において、培養槽Aの温度を39℃、培養槽Bの温度を44℃に維持して培養を行った。それ以外の操作は、全て実験例71と同様の方法で試験した。結果を表3に示す。
表3に示すように、培養槽Aの温度が36〜38℃、かつ培養槽Bの温度が39〜43℃の範囲で試験した場合(実験例79〜83、実験例86〜90、実験例93〜97)、前記以外の温度範囲で試験した場合(実験例71〜78、実験例84及び85、実験例91及び92、実験例96〜105)と比較しエタノール濃度が高かった。また、培養槽Aの温度より培養槽Bの温度を1℃以上高い温度で試験した場合、エタノール濃度が高かった。
本発明により、リグノセルロースから生産効率の高いエタノールの製造方法が提供される。
1:原料供給口
2:培養槽Aの排出口
3:培養槽Bの排出口
A:一次培養槽
B:二次培養槽
2:培養槽Aの排出口
3:培養槽Bの排出口
A:一次培養槽
B:二次培養槽
Claims (4)
- 酵素糖化反応に適した原料とする前処理が施されているリグノセルロース系原料懸濁液を直列に連結した2槽の培養槽(一次培養槽と二次培養槽)に供給し、前記2槽の培養槽内でセルロース糖化酵素及び酵母としてイサチェンキア・オリエンタリス(Issatchenkia orientalis)を用いて併行糖化発酵を行うリグノセルロース系原料からのエタノール製造方法において、一次培養槽内の溶液容量と二次培養槽内の溶液容量の比率が7:3〜3:7の範囲で併行糖化発酵を行い、一次培養槽内の原料懸濁液の温度より二次培養槽内の原料懸濁液の温度を1℃以上高い温度で併行糖化発酵を行うことを特徴とするリグノセルロース系原料からのエタノール製造方法。
- 前記一次培養槽内の原料懸濁液の温度を36〜38℃、かつ二次培養槽内の原料懸濁液の温度を39〜43℃の範囲で併行糖化発酵を行うことを特徴とする請求項1に記載のリグノセルロース系原料からのエタノール製造方法。
- 前記酵素糖化反応に適した原料とする前処理が施されているリグノセルロース系原料が、リグノセルロース系原料に対して化学的処理、加圧熱水処理、機械的処理から選択される1つ以上の処理を含む前処理が施されているリグノセルロース含有バイオマスよりなる請求項1又は請求項2に記載のリグノセルロース系原料からのエタノール製造方法。
- 前記リグノセルロース系原料が林地残材であることを特徴とする請求項1〜3に記載のリグノセルロース系原料からのエタノール製造方法。
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JP2015167530A (ja) * | 2014-03-10 | 2015-09-28 | 王子ホールディングス株式会社 | リグノセルロース含有バイオマスの酵素糖化処理方法 |
CN105154494A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-16 | 河南天冠纤维乙醇有限公司 | 一种木质纤维素连续酶解提高糖浓度的方法 |
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2012
- 2012-08-22 JP JP2012183122A patent/JP2014039492A/ja active Pending
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CN105154494B (zh) * | 2015-09-30 | 2019-06-07 | 河南天冠纤维乙醇有限公司 | 一种木质纤维素连续酶解提高糖浓度的方法 |
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