JPS60244294A - セルロ−スから高濃度アルコ−ルを半連続的に製造する方法 - Google Patents
セルロ−スから高濃度アルコ−ルを半連続的に製造する方法Info
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- JPS60244294A JPS60244294A JP10224784A JP10224784A JPS60244294A JP S60244294 A JPS60244294 A JP S60244294A JP 10224784 A JP10224784 A JP 10224784A JP 10224784 A JP10224784 A JP 10224784A JP S60244294 A JPS60244294 A JP S60244294A
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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ＨＡはセルロースを基質とし、これから高濃度アル
コールを半連続的に高収率で製造する方法に関する。
コールを半連続的に高収率で製造する方法に関する。
従来、生物学的手段にょシ、セルロース性物質からアル
コ−ｋｆ製造する方法としては、主として次の３つの方
法が知られて釣る。［Ｆ］セルロース性動物質セルロー
ス分解酵素を作用させてグルコースを生成させ、次−で
とのグルコースにアルコール生産能を有する微生物（以
下、「アルコール生産微生物」と称する仁ともめる）を
作用させる方法。■セルロース性物質にセルロース分解
酵素とアルコール生産微生物を同時に作用させ、同−発
酵槽中で糖化とアルコール発酵を行う、所謂糖化発酵並
行方式（ｓｓｙ）による方法。■セルロース性物質にセ
ルロース発酵性細菌を作用させて、一段階でアルコール
を製造する方法。
コ−ｋｆ製造する方法としては、主として次の３つの方
法が知られて釣る。［Ｆ］セルロース性動物質セルロー
ス分解酵素を作用させてグルコースを生成させ、次−で
とのグルコースにアルコール生産能を有する微生物（以
下、「アルコール生産微生物」と称する仁ともめる）を
作用させる方法。■セルロース性物質にセルロース分解
酵素とアルコール生産微生物を同時に作用させ、同−発
酵槽中で糖化とアルコール発酵を行う、所謂糖化発酵並
行方式（ｓｓｙ）による方法。■セルロース性物質にセ
ルロース発酵性細菌を作用させて、一段階でアルコール
を製造する方法。
しかしながら、■の方法は、セルロース分解酵素による
糖化工程金倉まないので、■及び■の方法に比較して工
程が単純でおるが、最終アルコール濃度が低く、！ｆた
菌の増殖速度が遅いなどの欠点がめシ、未だ実用に供さ
れていない。
糖化工程金倉まないので、■及び■の方法に比較して工
程が単純でおるが、最終アルコール濃度が低く、！ｆた
菌の増殖速度が遅いなどの欠点がめシ、未だ実用に供さ
れていない。
■の方法は、固定化微生物等を用いた連続発酵が可能で
あるが、セルロース性物質より一グρコース全生成する
反応におりて生産物阻害が生じ、セルロース分解速度及
び最終分解率が劣ることが認められており、高濃度の糖
化’？ｌｌ調製することが極めて困難でるるという欠点
を有する。
あるが、セルロース性物質より一グρコース全生成する
反応におりて生産物阻害が生じ、セルロース分解速度及
び最終分解率が劣ることが認められており、高濃度の糖
化’？ｌｌ調製することが極めて困難でるるという欠点
を有する。
また、■の方法は、糖化とアルコール発酵を同一発酵槽
中で一挙に行うことができるので、反応系が簡略化され
、かつ上々ロース糖化速度、最終糖化率が増大するとい
う利点はおるが、操作上、固定化微生物等音用−る連続
発酵は困難でめり、回分的にアルコール生産微生物を培
養して添加しなければならないという欠点を有する。
中で一挙に行うことができるので、反応系が簡略化され
、かつ上々ロース糖化速度、最終糖化率が増大するとい
う利点はおるが、操作上、固定化微生物等音用−る連続
発酵は困難でめり、回分的にアルコール生産微生物を培
養して添加しなければならないという欠点を有する。
斯かる実情において、本発明者は、上記欠点を克服せん
と鋭意研究を行い、セルロース性物質にセルロース分解
＃素とアルコール生産微生物全同時に作用させる前記■
の方法において、所定時間間隔毎に発酵醪の一部（Ｖ２
〜２／３量）を抜き取シ、残液に抜き取った量に相当す
る基質（セルロース性物質）とセルロース分解酵素全補
給して糖化発酵を繰シ返し穴ところ、発酵醪中のアルコ
ール生産微生物が増殖し、半連続的に比較的高濃度のア
ルコールが製造されることを見出し穴。
と鋭意研究を行い、セルロース性物質にセルロース分解
＃素とアルコール生産微生物全同時に作用させる前記■
の方法において、所定時間間隔毎に発酵醪の一部（Ｖ２
〜２／３量）を抜き取シ、残液に抜き取った量に相当す
る基質（セルロース性物質）とセルロース分解酵素全補
給して糖化発酵を繰シ返し穴ところ、発酵醪中のアルコ
ール生産微生物が増殖し、半連続的に比較的高濃度のア
ルコールが製造されることを見出し穴。
しかし、この方法では、セルロース性物質の濃度を高め
ると反応液の流動性が著しく低、下するため半連続運転
が困難となり、またセルロース性物質がアルコール生産
微生物の増殖を抑えるようになるため補給するセルロー
ス性物質の量が制約を受けることがある。
ると反応液の流動性が著しく低、下するため半連続運転
が困難となり、またセルロース性物質がアルコール生産
微生物の増殖を抑えるようになるため補給するセルロー
ス性物質の量が制約を受けることがある。
そこで、本発明者は更に研究を行い、２つの発酵槽を使
用し、その一つ（第１発酵槽）でｈセルロース性物質の
糖化とアルコール生産微生物の増殖に適し大条件下で同
時糖化発酵を行い、他の１つ（第２発酵槽）では、第１
発酵槽で得た発酵醪を用して、これにセルロース性物質
のみを添加して糖化発酵を行えば高濃度アルコールが半
連続的に製造されることを見出し、本発明を完成した。
用し、その一つ（第１発酵槽）でｈセルロース性物質の
糖化とアルコール生産微生物の増殖に適し大条件下で同
時糖化発酵を行い、他の１つ（第２発酵槽）では、第１
発酵槽で得た発酵醪を用して、これにセルロース性物質
のみを添加して糖化発酵を行えば高濃度アルコールが半
連続的に製造されることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、第１発酵槽にセルロース性物質、
セルロース分解酵素及びアルコール発酵能含有する微生
物を加えて同時糖化発酵を行い、その発酵醪の一部全第
２発酵槽に移し、第１発酵槽にはセルロース性物質及び
セルロース分解酵素を補給して同時糖化発＃を行い、ま
た第２発酵槽にはセルロース性物質のみ會加えて糖化発
酵を行い、第２発酵槽からアルコ−／Ｉ／全採取するこ
とを特徴とするセルロースから高濃度アルコ−ｉＩ／’
ｆｃ半連続的に製造する方法を提供するものでるる。
セルロース分解酵素及びアルコール発酵能含有する微生
物を加えて同時糖化発酵を行い、その発酵醪の一部全第
２発酵槽に移し、第１発酵槽にはセルロース性物質及び
セルロース分解酵素を補給して同時糖化発＃を行い、ま
た第２発酵槽にはセルロース性物質のみ會加えて糖化発
酵を行い、第２発酵槽からアルコ−／Ｉ／全採取するこ
とを特徴とするセルロースから高濃度アルコ−ｉＩ／’
ｆｃ半連続的に製造する方法を提供するものでるる。
本発明において原料物質として用いられるセル−−ス性
物質としては、純セルロースもしくは木材、稲わら、バ
ガスなどの農林産物、新聞紙、ダンゴール紙などのセル
ロースを主要構成分とする物質が挙げられる。木材、稲
わら、バガスなどの農林産物は粉砕、破砕又はアルカリ
処理等の物理的るるいは化学的前処理を行つｋもの全使
用するのが好ましい。
物質としては、純セルロースもしくは木材、稲わら、バ
ガスなどの農林産物、新聞紙、ダンゴール紙などのセル
ロースを主要構成分とする物質が挙げられる。木材、稲
わら、バガスなどの農林産物は粉砕、破砕又はアルカリ
処理等の物理的るるいは化学的前処理を行つｋもの全使
用するのが好ましい。
また、セルロース分解酵素としては、市販の各種のセル
ラーゼ製剤あるいはトリコデルマ・リーセイなどのセル
ラーゼ生産菌を培養して得られる酵素液が利用できる。
ラーゼ製剤あるいはトリコデルマ・リーセイなどのセル
ラーゼ生産菌を培養して得られる酵素液が利用できる。
更にまた、アルコール生産微生物としては、８ａｃｃｈ
ａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉｏｌＳａｃｃｂａ
ｒＯｍｙｃθｅｕｖａｒｕｍ、８ａｃｃｂａｒｏｍｙｃ
ｅｓ ｆｏｒｉｎｏｊｅｎｓｉｓ ６どのアルコール生
産性酵母、めるいはＺｙｍＯｍＯｎａｓｍｏｋｌｉｌｉ
８のようなアルコール生産性細菌などが利用できるが、
セルロースからのアルコ−ｌ生産を効率よく行うには、
耐熱性らるいは好熱油のアルコール生産菌全使用するこ
とが好ましφ。
ａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉｏｌＳａｃｃｂａ
ｒＯｍｙｃθｅｕｖａｒｕｍ、８ａｃｃｂａｒｏｍｙｃ
ｅｓ ｆｏｒｉｎｏｊｅｎｓｉｓ ６どのアルコール生
産性酵母、めるいはＺｙｍＯｍＯｎａｓｍｏｋｌｉｌｉ
８のようなアルコール生産性細菌などが利用できるが、
セルロースからのアルコ−ｌ生産を効率よく行うには、
耐熱性らるいは好熱油のアルコール生産菌全使用するこ
とが好ましφ。
第１発酵槽における反応条件は、セルロース性物質がセ
ルロース分解酵素にニジ速やかに糖化されアルコール生
産微生物が安定して増殖を繰り返す条件が好ましく、使
用するセルロース性物質、セルロース分解酵ｉ、フルコ
ール生産微生物によっても異なるが、温度３０〜４０℃
、反応時間１０〜３０時間、発酵醪の最終濃度ｇ Ｖ
／ Ｖ％以下、特に５〜７Ｖ／Ｖチが好ましい。
ルロース分解酵素にニジ速やかに糖化されアルコール生
産微生物が安定して増殖を繰り返す条件が好ましく、使
用するセルロース性物質、セルロース分解酵ｉ、フルコ
ール生産微生物によっても異なるが、温度３０〜４０℃
、反応時間１０〜３０時間、発酵醪の最終濃度ｇ Ｖ
／ Ｖ％以下、特に５〜７Ｖ／Ｖチが好ましい。
斯くして発酵を行った後、その発酵醪の一部、好ましく
は１７２〜２／３を抜き取って第２発酵槽に移される。
は１７２〜２／３を抜き取って第２発酵槽に移される。
第１発酵槽の残液には抜き取ったものと略同量のセルロ
ース性物質と更にセルロース分解酵素全補給して発酵を
行う。同第１発酵槽には、酵母エキス、？リペプトンコ
〜ンステイープリカー等の栄養源を添加することもでき
る。
ース性物質と更にセルロース分解酵素全補給して発酵を
行う。同第１発酵槽には、酵母エキス、？リペプトンコ
〜ンステイープリカー等の栄養源を添加することもでき
る。
第２発酵槽には、第１槽から移行するセルロース分解酵
素及びアルコール生産微生物によって糖化発酵される量
のセルロース性物質を固形のｆま加え発酵全行う。この
発酵は、３０〜４０℃で２４〜４８時間行うのが好まし
い。このようにすると、第２発酵槽では更に２〜４Ｖ／
Ｖ％のアルコールが生産され、最終濃度約１０７／Ｖ％
の高濃度アルコールが得られる。
素及びアルコール生産微生物によって糖化発酵される量
のセルロース性物質を固形のｆま加え発酵全行う。この
発酵は、３０〜４０℃で２４〜４８時間行うのが好まし
い。このようにすると、第２発酵槽では更に２〜４Ｖ／
Ｖ％のアルコールが生産され、最終濃度約１０７／Ｖ％
の高濃度アルコールが得られる。
以上述べたように、本発明によると、セルロース性物質
よ）アルコールを製造するに際し、七ルロース分解酵素
とアルコール生産微生物を同時に作用させ効率的にセル
ロース性物質からのアルコール生産を行し、その上半連
続操作によシ酒母Ｏ製造全不要とし、また２つの発酵槽
を使用することによシ、従来の方法に比べ効率的に一層
高黴度のアルコール生産が可能でめるので、本発明はバ
イオマス転換エネルギーとしてのセルロース性物質から
のアルコール生産に有力な工業的方法を提供するもので
るる。
よ）アルコールを製造するに際し、七ルロース分解酵素
とアルコール生産微生物を同時に作用させ効率的にセル
ロース性物質からのアルコール生産を行し、その上半連
続操作によシ酒母Ｏ製造全不要とし、また２つの発酵槽
を使用することによシ、従来の方法に比べ効率的に一層
高黴度のアルコール生産が可能でめるので、本発明はバ
イオマス転換エネルギーとしてのセルロース性物質から
のアルコール生産に有力な工業的方法を提供するもので
るる。
次に実施例を挙けて説明する。
実施例１゜
本実施例では、攪拌機を備え７１ｖ２Ｊ容の発酵槽を使
用して行った。
用して行った。
（１ン 第１発酵槽に、市販のトリコデルマ起源のセル
ラーゼ製剤ＴＡＰ −６（大野製薬（銅製）１００Ｐを
ｐ）ｌ ４．８ 、０．０５ Ｍクエン酸緩衝液に溶解
した酵素液ＩＪ、セルロース性物質としてアルカリ処理
バガス（セルロース含量８１％）２５０？、栄養源とし
て酵母エキス３ｔ、麦芽エキス３Ｆ、＆ｌＪペゾトン５
９．さらに前培養によシ得られた酵母（Ｓａｃｃｂａｒ
ｏｍｙｃｅｓ ｕｖａｒｕｍ ＡＴｏ（！２６６０２）
全１−当９１０８個になるように添加し、培養温度３７
℃、攪拌数３００ｒｐｍの栄件で反応を開始した。仕込
み開始から２４時間後、発酵醪の２ン３量を第２発酵槽
に送った。第１発酵槽には、抜き取った発酵醪に相当す
るアルカリ処理バガス１６７ｆ、栄養源およびセルラー
ゼ製剤６６ｆを溶解し大酵素液６６６ｍ’を添加し、上
記と同様にして発酵全行い、これを繰シ返した。その結
果は第１表に示すとおシでめシ、酵母は安定に増殖を繰
シ返し、約７７／Ｖ饅のアル・コールが２５日間安定に
生産された。
ラーゼ製剤ＴＡＰ −６（大野製薬（銅製）１００Ｐを
ｐ）ｌ ４．８ 、０．０５ Ｍクエン酸緩衝液に溶解
した酵素液ＩＪ、セルロース性物質としてアルカリ処理
バガス（セルロース含量８１％）２５０？、栄養源とし
て酵母エキス３ｔ、麦芽エキス３Ｆ、＆ｌＪペゾトン５
９．さらに前培養によシ得られた酵母（Ｓａｃｃｂａｒ
ｏｍｙｃｅｓ ｕｖａｒｕｍ ＡＴｏ（！２６６０２）
全１−当９１０８個になるように添加し、培養温度３７
℃、攪拌数３００ｒｐｍの栄件で反応を開始した。仕込
み開始から２４時間後、発酵醪の２ン３量を第２発酵槽
に送った。第１発酵槽には、抜き取った発酵醪に相当す
るアルカリ処理バガス１６７ｆ、栄養源およびセルラー
ゼ製剤６６ｆを溶解し大酵素液６６６ｍ’を添加し、上
記と同様にして発酵全行い、これを繰シ返した。その結
果は第１表に示すとおシでめシ、酵母は安定に増殖を繰
シ返し、約７７／Ｖ饅のアル・コールが２５日間安定に
生産された。
（ｉ＋） 第２発酵槽の発酵醪にアルカリ処理バガス６
６ｆｔ加え、３７℃、３００ ｒｐｍで４８時間発＃を
行った。その結果は第１表のとおシでめシ、約１０Ｖ／
Ｖ％のアルコールが安定して生産された。
６ｆｔ加え、３７℃、３００ ｒｐｍで４８時間発＃を
行った。その結果は第１表のとおシでめシ、約１０Ｖ／
Ｖ％のアルコールが安定して生産された。
第１表
実施例２゜
セルロース分解酵素として、トリコデルマ・リーセイの
セルラーゼ高生産変異株の培養液を濾過して得た酵素液
を使用し、第１発酵槽及び第２発酵槽へのアルカリ処理
バガスの添加量をそれぞれ１５０Ｆ （２回目以後は１
００？ ）及びｓａｔとし、第２発酵槽の発酵を２４時
間とする以外は実施例１と同様に操作した。その結果は
第２表のとお）でめ）、第２発酵槽から７７／Ｖ５６の
アルコールが１４日間安定して収得された。
セルラーゼ高生産変異株の培養液を濾過して得た酵素液
を使用し、第１発酵槽及び第２発酵槽へのアルカリ処理
バガスの添加量をそれぞれ１５０Ｆ （２回目以後は１
００？ ）及びｓａｔとし、第２発酵槽の発酵を２４時
間とする以外は実施例１と同様に操作した。その結果は
第２表のとお）でめ）、第２発酵槽から７７／Ｖ５６の
アルコールが１４日間安定して収得された。
以下余白
第２表
以上
Claims (1)
- Ｌ 第１発酵槽にセルロース性物質、セルロース分解酵
素及びアルコール発酵能を有する微生物を加えて同時糖
化発酵を行１１その発醪醪の一部全第２発酵槽に移し、
第１発酵槽にはセルロース性物質及びセルロース分解酵
素を補給して発酵を行い、また第２発酵槽にはセルロー
ス性物質のみを加えて同時糖化発酵を行い、第、２発酵
槽からアルコ−／Ｉ／を採取するこ・と全特徴とするセ
／Ｉ／ｃ２−スから高濃度アルコールを半連続的に製造
する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10224784A JPS60244294A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | セルロ−スから高濃度アルコ−ルを半連続的に製造する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10224784A JPS60244294A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | セルロ−スから高濃度アルコ−ルを半連続的に製造する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60244294A true JPS60244294A (ja) | 1985-12-04 |
| JPH0358715B2 JPH0358715B2 (ja) | 1991-09-06 |
Family
ID=14322276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10224784A Granted JPS60244294A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | セルロ−スから高濃度アルコ−ルを半連続的に製造する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60244294A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1987006269A1 (en) * | 1986-04-16 | 1987-10-22 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Process for preparing optically active cyclopropanecarboxylic acids |
| JP2000340238A (ja) * | 1999-05-31 | 2000-12-08 | Nippon Shokuryo Kk | 太陽光発電と燃料電池発電を利用する住宅等のエネルギー供給システム |
| WO2008047679A1 (fr) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Procédé et appareil de fabrication d'éthanol |
| JP2008092910A (ja) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Forestry & Forest Products Research Institute | エタノールの製造方法 |
| JP2008253153A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-23 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | アルコール生産方法 |
| JP2010536375A (ja) * | 2007-08-22 | 2010-12-02 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 濃縮されたバイオマス糖化のための方法 |
| JP2011135863A (ja) * | 2009-12-04 | 2011-07-14 | Ehime Prefecture | 微生物発酵物の製造方法 |
| JP2011139686A (ja) * | 2010-01-08 | 2011-07-21 | Oji Paper Co Ltd | 併行糖化発酵反応によるエタノールの連続製造方法 |
-
1984
- 1984-05-21 JP JP10224784A patent/JPS60244294A/ja active Granted
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1987006269A1 (en) * | 1986-04-16 | 1987-10-22 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Process for preparing optically active cyclopropanecarboxylic acids |
| JP2000340238A (ja) * | 1999-05-31 | 2000-12-08 | Nippon Shokuryo Kk | 太陽光発電と燃料電池発電を利用する住宅等のエネルギー供給システム |
| WO2008047679A1 (fr) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Procédé et appareil de fabrication d'éthanol |
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| JP2008253153A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-23 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | アルコール生産方法 |
| JP2010536375A (ja) * | 2007-08-22 | 2010-12-02 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 濃縮されたバイオマス糖化のための方法 |
| JP2011135863A (ja) * | 2009-12-04 | 2011-07-14 | Ehime Prefecture | 微生物発酵物の製造方法 |
| JP2011139686A (ja) * | 2010-01-08 | 2011-07-21 | Oji Paper Co Ltd | 併行糖化発酵反応によるエタノールの連続製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0358715B2 (ja) | 1991-09-06 |
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