JP6248263B2 - バイオエタノール発酵工程用添加剤及びバイオエタノールの製造方法 - Google Patents
バイオエタノール発酵工程用添加剤及びバイオエタノールの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6248263B2 JP6248263B2 JP2015532719A JP2015532719A JP6248263B2 JP 6248263 B2 JP6248263 B2 JP 6248263B2 JP 2015532719 A JP2015532719 A JP 2015532719A JP 2015532719 A JP2015532719 A JP 2015532719A JP 6248263 B2 JP6248263 B2 JP 6248263B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polyoxyalkylene
- group
- represented
- compound
- polyol
- 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.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
- C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
- C12P7/06—Ethanol, i.e. non-beverage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C43/00—Ethers; Compounds having groups, groups or groups
- C07C43/02—Ethers
- C07C43/03—Ethers having all ether-oxygen atoms bound to acyclic carbon atoms
- C07C43/04—Saturated ethers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/22—Processes using, or culture media containing, cellulose or hydrolysates thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/38—Chemical stimulation of growth or activity by addition of chemical compounds which are not essential growth factors; Stimulation of growth by removal of a chemical compound
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
- C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
- C12P7/06—Ethanol, i.e. non-beverage
- C12P7/08—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate
- C12P7/10—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate substrate containing cellulosic material
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Virology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Polyethers (AREA)
Description
本発明は、バイオエタノール発酵工程用添加剤及びバイオエタノールの製造方法に関する。
バイオエタノールは、サトウキビ、とうもろこし、リグノセルロースなどを原料として、アルコール発酵により製造される（特許文献１、非特許文献１）。
「微生物による化学反応」（指導資料、理科第２４０号−中，高等学校，盲・聾・養護学校対象−平成１５年１１月、鹿児島県総合教育センター発行）
非特許文献１に記載された方法では、商業規模で製造した場合、生産効率が低いという問題がある。また、特許文献１に記載された方法(又は装置)でも生産効率の面で十分でないという問題がある。
本発明の目的は、上記のような問題を解決できる（すなわち、生産効率を向上できる）添加剤を提供することである。
本発明の目的は、上記のような問題を解決できる（すなわち、生産効率を向上できる）添加剤を提供することである。
本発明者は、前記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、本発明の到達した。
すなわち、本発明のバイオエタノール発酵工程用添加剤の特徴は、糖質原料及びでんぷん原料からなる群より選ばれる少なくとも１種を原料とするバイオエタノール発酵工程に用いる添加剤であって、
グリフィンのＨＬＢ値が０〜６の範囲であるポリオキシアルキレン化合物（Ａ）と、ポリオキシアルキレンポリオール（Ｂ）とを含有してなり、
ポリオキシアルキレン化合物（Ａ）が、一般式（１）で表されるポリオキシアルキレンアルキル化合物（Ａ１）及び一般式（２）で表されるポリオキシアルキレンアルキル化合物（Ａ２）の混合物であり、
ポリオキシアルキレンポリオール（Ｂ）が、一般式（３）で表されるポリオキシプロピレンポリオール（Ｂ１）、一般式（４）で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール（Ｂ２）、一般式（５）で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール（Ｂ３）、一般式（６）で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール（Ｂ４）及び一般式（７）で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール（Ｂ５）からなる群より選ばれる少なくとも１種であり、
ポリオキシアルキレン化合物（Ａ）及びポリオキシアルキレンポリオール（Ｂ）の合計重量に基づいて、ポリオキシアルキレン化合物（Ａ）の含有量が１０〜９９．９重量％、ポリオキシアルキレンポリオール（Ｂ）の含有量が０．１〜９０重量％であって、
ポリオキシアルキレン化合物（Ａ）の重量に基づいて、一般式（１）で表されるポリオキシアルキレンアルキル化合物（Ａ１）の含有量が０．１〜９０重量％、一般式（２）で表されるポリオキシアルキレンアルキル化合物（Ａ２）の含有量が１０〜９９．９重量％である点を要旨とする。
Ｒ １ Ｏ-（ＡＯ） ｍ -Ｒ ２ （１）
Ｒ ３ Ｏ-（ＡＯ） ｎ -（ＥＯ） ｐ −Ｒ ４ （２）
Ｒ １ 及びＲ ３ は炭素数４〜２８のアルキル基又はアルケニル基、Ｒ ２ 及びＲ ４ は水素原子又は炭素数１〜２４の１価の有機基、ＡＯは炭素数３〜１８のオキシアルキレン基又は、グリシドール、炭素数４〜２１のアルキルグリシジルエーテル若しくはアルケニルグリシジルエーテルの反応残基、ＥＯはオキシエチレン基を表し、ｍ及びｎは１〜１００の整数、ｐは３〜１０の整数である。
Ｒ ５ -［-（ＰＯ） ｑ -Ｈ］ ｒ （３）
Ｒ ６ -［-（ＥＯ） ｓ -（ＰＯ） ｑ −Ｈ］ ｒ （４）
Ｒ ７ -［-（ＰＯ） ｑ -（ＥＯ） ｓ −Ｈ］ ｒ （５）
Ｒ ８ -［-（ＥＯ） ｓ -（ＰＯ） ｑ -（ＥＯ） ｔ −Ｈ］ ｒ （６）
Ｒ ９ -［-（ＰＯ） ｑ -（ＥＯ） ｓ -（ＰＯ） ｚ −Ｈ］ ｒ （７）
Ｒ ５ 、Ｒ ６ 、Ｒ ７ 、Ｒ ８ 及びＲ ９ は水酸基又は炭素数１〜２５の活性水素化合物の反応残基、ＰＯはオキシプロピレン基、ＥＯはオキシエチレン基、ｑ、ｓ、ｔ及びｚは１〜１００の整数、ｒは１〜１０の整数である。一般式（４）、（５）、（６）及び（７）中のオキシエチレン基とオキシプロピレン基とはブロック状に結合している。
すなわち、本発明のバイオエタノール発酵工程用添加剤の特徴は、糖質原料及びでんぷん原料からなる群より選ばれる少なくとも１種を原料とするバイオエタノール発酵工程に用いる添加剤であって、
グリフィンのＨＬＢ値が０〜６の範囲であるポリオキシアルキレン化合物（Ａ）と、ポリオキシアルキレンポリオール（Ｂ）とを含有してなり、
ポリオキシアルキレン化合物（Ａ）が、一般式（１）で表されるポリオキシアルキレンアルキル化合物（Ａ１）及び一般式（２）で表されるポリオキシアルキレンアルキル化合物（Ａ２）の混合物であり、
ポリオキシアルキレンポリオール（Ｂ）が、一般式（３）で表されるポリオキシプロピレンポリオール（Ｂ１）、一般式（４）で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール（Ｂ２）、一般式（５）で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール（Ｂ３）、一般式（６）で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール（Ｂ４）及び一般式（７）で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール（Ｂ５）からなる群より選ばれる少なくとも１種であり、
ポリオキシアルキレン化合物（Ａ）及びポリオキシアルキレンポリオール（Ｂ）の合計重量に基づいて、ポリオキシアルキレン化合物（Ａ）の含有量が１０〜９９．９重量％、ポリオキシアルキレンポリオール（Ｂ）の含有量が０．１〜９０重量％であって、
ポリオキシアルキレン化合物（Ａ）の重量に基づいて、一般式（１）で表されるポリオキシアルキレンアルキル化合物（Ａ１）の含有量が０．１〜９０重量％、一般式（２）で表されるポリオキシアルキレンアルキル化合物（Ａ２）の含有量が１０〜９９．９重量％である点を要旨とする。
Ｒ １ Ｏ-（ＡＯ） ｍ -Ｒ ２ （１）
Ｒ ３ Ｏ-（ＡＯ） ｎ -（ＥＯ） ｐ −Ｒ ４ （２）
Ｒ １ 及びＲ ３ は炭素数４〜２８のアルキル基又はアルケニル基、Ｒ ２ 及びＲ ４ は水素原子又は炭素数１〜２４の１価の有機基、ＡＯは炭素数３〜１８のオキシアルキレン基又は、グリシドール、炭素数４〜２１のアルキルグリシジルエーテル若しくはアルケニルグリシジルエーテルの反応残基、ＥＯはオキシエチレン基を表し、ｍ及びｎは１〜１００の整数、ｐは３〜１０の整数である。
Ｒ ５ -［-（ＰＯ） ｑ -Ｈ］ ｒ （３）
Ｒ ６ -［-（ＥＯ） ｓ -（ＰＯ） ｑ −Ｈ］ ｒ （４）
Ｒ ７ -［-（ＰＯ） ｑ -（ＥＯ） ｓ −Ｈ］ ｒ （５）
Ｒ ８ -［-（ＥＯ） ｓ -（ＰＯ） ｑ -（ＥＯ） ｔ −Ｈ］ ｒ （６）
Ｒ ９ -［-（ＰＯ） ｑ -（ＥＯ） ｓ -（ＰＯ） ｚ −Ｈ］ ｒ （７）
Ｒ ５ 、Ｒ ６ 、Ｒ ７ 、Ｒ ８ 及びＲ ９ は水酸基又は炭素数１〜２５の活性水素化合物の反応残基、ＰＯはオキシプロピレン基、ＥＯはオキシエチレン基、ｑ、ｓ、ｔ及びｚは１〜１００の整数、ｒは１〜１０の整数である。一般式（４）、（５）、（６）及び（７）中のオキシエチレン基とオキシプロピレン基とはブロック状に結合している。
本発明のバイオエタノールの製造方法の特徴は、糖質原料及びでんぷん原料からなる群より選ばれる少なくとも１種を原料としてバイオエタノールを製造する方法において、
上記のバイオエタノール発酵工程用添加剤を発酵液に添加して発酵する発酵工程を含む点を要旨とする。
上記のバイオエタノール発酵工程用添加剤を発酵液に添加して発酵する発酵工程を含む点を要旨とする。
本発明のバイオエタノール発酵工程用添加剤は、バイオエタノール発酵工程において、著しく優れた生産効率を発揮する。
本発明のバイオエタノールの製造方法を提供すると、高い生産効率でバイオエタノールを製造できる。
グリフィンのＨＬＢ値が０〜６の範囲であるポリオキシアルキレン化合物（Ａ）としては、一般式（１）で表されるポリオキシアルキレンアルキル化合物（Ａ１）、一般式（２）で表されるポリオキシアルキレンアルキル化合物（Ａ２）及びこれらの混合物が例示できる。
Ｒ１Ｏ-（ＡＯ）ｍ-Ｒ２ （１）
Ｒ３Ｏ-（ＡＯ）ｎ-（ＥＯ）ｐ−Ｒ４ （２）
グリフィンのＨＬＢ値はグリフィン法（例えば、藤本武彦著「新・界面活性剤入門」三洋化成工業株式会社発行、１２８〜１３１頁、昭和５６年、対応する英語版；New Introduction to Surface Active Agents, T.Fujimoto, Sanyo Chemical Industries, Ltd., P128-131）によって算出される値である。なお、オキシエチレン基のみを親水基とし、これ以外の部分を疎水基として計算するものとする。また、ポリオキシアルキレン化合物（Ａ）が複数種類のポリオキシアルキレン化合物からなる混合物である場合、ＨＬＢは複数種類のポリオキシアルキレン化合物の平均値ではなく、ポリオキシアルキレン化合物のそれぞれの値を意味する。
Ｒ１及びＲ３は炭素数４〜２８のアルキル基又はアルケニル基、Ｒ２及びＲ４は水素原子又は炭素数１〜２４の１価の有機基、ＡＯは炭素数３〜１８のオキシアルキレン基又は、グリシドール、炭素数４〜１８のアルキルグリシジルエーテル若しくはアルケニルグリシジルエーテルの反応残基、ＥＯはオキシエチレン基を表し、ｍ及びｎは１〜１００の整数、ｐは３〜１０の整数である。
炭素数４〜２８のアルキル基又はアルケニル基（Ｒ１、Ｒ３）としては、アルキル基（Ｒ）及びアルケニル基（Ｒ’）が含まれる。
アルキル基（Ｒ）としては、ブチル、ｔ−ブチル、オクチル、２−エチルヘキシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル及びオクタデシル等が挙げられる。
アルケニル基（Ｒ’）としては、ブテニル、オクテニル、イソオクテニル、ドデセニル及びオクタデセニル等が挙げられる。
これらのうち、生産効率の観点からアルキル基（Ｒ）が好ましい。
水素原子又は炭素数１〜２４の１価の有機基（Ｒ２、Ｒ４）のうち、炭素数１〜２４の１価の有機基としては、アルキル基（Ｒ）、アルケニル基（Ｒ’）、アシル基（−ＣＯＲ）、アロイル基（−ＣＯＲ’）、Ｎ−アルキルカルバモイル基（−ＣＯＮＨＲ）、Ｎ−アルケニルカルバモイル基（−ＣＯＮＨＲ’）、アルキルカルボニルアミノ基（−ＮＨＣＯＲ）、アルケニルカルボニルアミノ基（−ＮＨＣＯＲ’）、アルキルカルボキシアミノ基（アルキルカーバメート基、−ＮＨＣＯＯＲ）及びアルケニルカルボキシアミノ基（アルケニルカーバメート基、−ＮＨＣＯＯＲ’）が含まれる。括弧内に表記した化学式の内、Ｒ、Ｒ’はそれぞれ上記のアルキル基（Ｒ）及びアルケニル基（Ｒ’）に対応する。
水素原子又は炭素数１〜２４の１価の有機基（Ｒ２、Ｒ４）のうち、生産効率の観点から水素原子又はアルキル基（Ｒ）が好ましい。
炭素数３〜１８のオキシアルキレン基又は、グリシドール、炭素数４〜１８のアルキルグリシジルエーテル若しくはアルケニルグリシジルエーテルの反応残基（ＡＯ）のうち、炭素数３〜１８のオキシアルキレン基としては、オキシプロピレン、オキシブチレン、オキシイソブチレン、オキシ−１，２−デシレン、オキシ−１，１２−ドデシレン、オキシ−１，２−ドデシレン及びオキシ−１，２−オクタデシレン等が挙げられる。
また、（ＡＯ）のうち、炭素数４〜２１のアルキルグリシジルエーテルとしては、メチルグリシジルエーテル、エチルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、ドデシルグリシジルエーテル及びオクタデシルグリシジルエーテル等が挙げられる。
また、（ＡＯ）のうち、炭素数５〜２１のアルケニルグリシジルエーテルとしては、ビニルグリシジルエーテル、ブテニルグリシジルエーテル、２−エチルヘキセニルグリシジルエーテル、ドデセニルグリシジルエーテル及びオクタデセニルグリシジルエーテル等が挙げられる。
ｍ及びｎは、１〜１００の整数であり、好ましくは２〜７５の整数、さらに好ましくは３〜６０の整数である。
ｐは３〜１０の整数であり、好ましくは４〜８の整数、さらに好ましくは４〜６の整数である。
ポリオキシアルキレン化合物（Ａ）が一般式（１）で表されるポリオキシアルキレンアルキル化合物（Ａ１）及び一般式（２）で表されるポリオキシアルキレンアルキル化合物（Ａ２）の混合物である場合、一般式（１）で表されるポリオキシアルキレンアルキル化合物（Ａ１）の含有量は、ポリオキシアルキレン化合物（Ａ）の重量に基づいて、０．１〜９０重量％が好ましく、さらに好ましくは１〜８５重量％、特に好ましくは５〜８０重量％である。この場合、一般式（２）で表されるポリオキシアルキレンアルキル化合物（Ａ２）の含有量は、ポリオキシアルキレン化合物（Ａ）の重量に基づいて、１０〜９９．９重量％が好ましく、さらに好ましくは１５〜９９重量％、特に好ましくは２０〜９５重量％である。
ポリオキシアルキレンポリオール（Ｂ）としては、一般式（３）で表されるポリオキシプロピレンポリオール（Ｂ１）、一般式（４）で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール（Ｂ２）、一般式（５）で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール（Ｂ３）、一般式（６）で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール（Ｂ４）及び一般式（７）で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール（Ｂ５）からなる群より選ばれる少なくとも１種が好ましく例示できる。
Ｒ５-［-（ＰＯ）ｑ-Ｈ］ｒ （３）
Ｒ６-［-（ＥＯ）ｓ-（ＰＯ）ｑ−Ｈ］ｒ （４）
Ｒ７-［-（ＰＯ）ｑ-（ＥＯ）ｓ−Ｈ］ｒ （５）
Ｒ８-［-（ＥＯ）ｓ-（ＰＯ）ｑ-（ＥＯ）ｔ−Ｈ］ｒ （６）
Ｒ９-［-（ＰＯ）ｑ-（ＥＯ）ｓ-（ＰＯ）ｚ−Ｈ］ｒ （７）
Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８及びＲ９は水酸基又は炭素数１〜２５の活性水素化合物の反応残基、ＰＯはオキシプロピレン基、ＥＯはオキシエチレン基、ｑ、ｓ、ｔ及びｚは１〜１００の整数、ｒは１〜１０の整数である。一般式（４）、（５）、（６）及び（７）中のオキシエチレン基とオキシプロピレン基とはブロック状に結合している。
Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８及びＲ９のうち、炭素数１〜２５の活性水素化合物の反応残基は、炭素数１〜２５の活性水素化合物から活性水素を除いた反応残基を意味する。
炭素数１〜２５の活性水素含有化合物としては、水酸基（−ＯＨ）、イミノ基（−ＮＨ−）、アミノ基（−ＮＨ２）及び／又はカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）を少なくとも１個含む化合物が含まれ、アルコール、アミド、アミン、カルボン酸、ヒドロキシカルボン酸及びアミノカルボン酸が含まれる。
炭素数１〜２５の活性水素含有化合物としては、水酸基（−ＯＨ）、イミノ基（−ＮＨ−）、アミノ基（−ＮＨ２）及び／又はカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）を少なくとも１個含む化合物が含まれ、アルコール、アミド、アミン、カルボン酸、ヒドロキシカルボン酸及びアミノカルボン酸が含まれる。
アルコールとしては、モノオール（メタノール、ブタノール、ステアリルアルコール、オレイルアルコール及びイソステアリルアルコール等）及びポリオール（エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ジグリセリン、テトラグリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ジヒドロキシアセトン、フルクトース、グルコース、マンノース、ガラクトース、スクロース、ラクトース及びトレハロース等）等が挙げられる。
アミドとしては、モノアミド（ギ酸アミド、プロピオン酸アミド及びステアリルアミド等）及びポリアミド（マロン酸ジアミド及びエチレンビスオクチルアミド等）等が挙げられる。
アミンとしては、モノアミン（ジメチルアミン、エチルアミン、アニリン及びステアリルアミン等）及びポリアミン（エチレンジアミン、ジエチレントリアミン及びトリエチレンテトラミン等）等が挙げられる。
カルボン酸としては、モノカルボン酸（酢酸、ステアリン酸、オレイン酸及び安息香酸等）及びポリカルボン酸（マレイン酸及びヘキサン二酸等）等が挙げられる。
ヒドロキシカルボン酸としては、ヒドロキシ酢酸、酒石酸、リンゴ酸及び１２−ヒドロキシステアリン酸等が挙げられる。
アミノカルボン酸としては、グリシン、４−アミノ酪酸、６−アミノヘキサン酸及び１２−アミノラウリン酸等が挙げられる。
ｑ、ｓ、ｔ及びｚは１〜１００の整数であり、好ましくは２〜７５の整数、さらに好ましくは３〜６０の整数である。
ｒは１〜１０の整数であり、好ましくは１〜７の整数、さらに好ましくは１〜５の整数である。
これらのうち、生産効率の観点から、一般式（３）で表されるポリオキシプロピレンポリオール（Ｂ１）及び一般式（６）で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール（Ｂ４）が好ましい。
ポリオキシアルキレン化合物（Ａ）の含有量は、ポリオキシアルキレン化合物（Ａ）及びポリオキシアルキレンポリオール（Ｂ）の合計重量に基づいて、１０〜９９．９重量％が好ましく、さらに好ましくは１５〜９０重量％、特に好ましくは２０〜８０重量％である。ポリオキシアルキレンポリオール（Ｂ）の含有量は、ポリオキシアルキレン化合物（Ａ）及びポリオキシアルキレンポリオール（Ｂ）の合計重量に基づいて、０．１〜９０重量％が好ましく、さらに好ましくは１０〜８５重量％、特に好ましくは２０〜８０重量％である。
本発明のバイオエタノール発酵工程用添加剤は、公知の製造方法を適用して得ることができる。
ポリオキシアルキレン化合物（Ａ）及びポリオキシアルキレンポリオール（Ｂ）は、公知のアルキレンオキシド付加反応及びエーテル化反応で製造できる。そして、ポリオキシアルキレン化合物（Ａ）及びポリオキシアルキレンポリオール（Ｂ）を均一混合して、本発明のバイオエタノール発酵工程用添加剤が得られる。
ポリオキシアルキレン化合物（Ａ）及びポリオキシアルキレンポリオール（Ｂ）は、公知のアルキレンオキシド付加反応及びエーテル化反応で製造できる。そして、ポリオキシアルキレン化合物（Ａ）及びポリオキシアルキレンポリオール（Ｂ）を均一混合して、本発明のバイオエタノール発酵工程用添加剤が得られる。
均一混合する温度及び時間は、均一に混合できれば特に制限されないが、５〜６０℃及び１０分〜５時間が好ましい。また均一混合するための混合装置についても特に制限はないが、羽根型撹拌機、ラインミキサー等が使用できる。
本発明のバイオエタノールの製造方法において使用できる原料としては、糖質原料、でんぷん原料及び木質（又はセルロース）原料からなる群より選ばれる少なくとも１種が使用できる。
糖質原料としては、糖質を多く含む食物資源であり、さとうきび、モラセス及び甜菜等が挙げられる。
糖質原料としては、糖質を多く含む食物資源であり、さとうきび、モラセス及び甜菜等が挙げられる。
でんぷん原料としては、でんぷん質を多く含む食物資源であり、トウモロコシ、ソルガム、ジャガイモ、サツマイモ及び麦等が挙げられる。
木質（又はセルロース）原料としては、セルロースを多く含む非食用の食物資源であり、木材及び廃建材等が挙げられる。木材としては、針葉樹（マツ、モミ、ツガ、トウヒ、カラマツ及びラジアタパイン等）及び広葉樹（ユーカリ、ポプラ、ブナ、カエデ及びカバ等）の他にケナフ、ミツマタ、コウゾ、ガンピ、桑、マニラ麻、アシ及びタケ等が含まれる。これらの木材は間伐材、製材屑、流木及び剪定材であってもよく、木材の枝、根及び葉が含まれていてもよい。廃建材としては、廃棄木質建材、廃棄木質パレット及び廃棄木質梱包材等が含まれる。
本発明のバイオエタノールの製造方法としては、公知の方法が適用でき、糖化前処理工程、糖化工程及びエタノール発酵工程が含まれる。
エタノール発酵工程において、発酵液に上記のバイオエタノール発酵工程用添加剤を添加してから発酵させる。
バイオエタノール発酵工程用添加剤の添加量は特に限定されないが発酵液の重量に基づいて０．０００１〜５重量％程度が好ましい。
エタノール発酵工程において、発酵液に上記のバイオエタノール発酵工程用添加剤を添加してから発酵させる。
バイオエタノール発酵工程用添加剤の添加量は特に限定されないが発酵液の重量に基づいて０．０００１〜５重量％程度が好ましい。
エタノール発酵工程を経た発酵液は、生成したエタノールを分離する分離工程に供される。エタノールを分離する方法は、蒸留法及び浸透気化膜法等の公知の方法を用いることができる。分離して得られたエタノールはそのまま用いてもよく、蒸留等の公知の方法で精製して用いてもよい。
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、特記しない限り、部は重量部を、％は重量％を意味する。
公知の方法で合成したポリオキシアルキレン化合物（ａ１１〜ａ１６、ａ２１〜ａ２７）及びポリオキシアルキレンポリオール（ｂ３１〜ｂ３７、ｂ４１〜ｂ４３、ｂ５１〜ｂ５３、ｂ６１〜ｂ６７及びｂ７１〜ｂ７３）を表１〜３に示した。表中、ＰＯはオキシエチレン、ＢＯはオキシブチレンを表す。
＜実施例１＞
ポリオキシアルキレン化合物ａ１１［９部］及びポリオキシアルキレン化合物ａ２１［１部］を羽根型撹拌機にて３０℃で３０分間撹拌して均一混合した後、この混合物にポリオキシアルキレンポリオールｂ３１［９０部］を加えて３０℃１時間撹拌し均一混合して、本発明のバイオエタノール発酵工程用添加剤１を得た。
ポリオキシアルキレン化合物ａ１１［９部］及びポリオキシアルキレン化合物ａ２１［１部］を羽根型撹拌機にて３０℃で３０分間撹拌して均一混合した後、この混合物にポリオキシアルキレンポリオールｂ３１［９０部］を加えて３０℃１時間撹拌し均一混合して、本発明のバイオエタノール発酵工程用添加剤１を得た。
＜実施例２〜２７＞
ポリオキシアルキレン化合物ａ１１［９部］、ポリオキシアルキレン化合物ａ２１［１部］及びポリオキシアルキレンポリオールｂ３１［９０部］を、表４に示すポリオキシアルキレン化合物及びポリオキシアルキレンポリオール（種類及び部数）に変更したこと以外、実施例１と同様にして、本発明のバイオエタノール発酵工程用添加剤２〜２７を得た。
ポリオキシアルキレン化合物ａ１１［９部］、ポリオキシアルキレン化合物ａ２１［１部］及びポリオキシアルキレンポリオールｂ３１［９０部］を、表４に示すポリオキシアルキレン化合物及びポリオキシアルキレンポリオール（種類及び部数）に変更したこと以外、実施例１と同様にして、本発明のバイオエタノール発酵工程用添加剤２〜２７を得た。
実施例１〜２７で得たバイオエタノール発酵工程用添加剤を用いて、以下のようにして生産効率試験を行い、その結果を表５に示す。ブランクとして、バイオエタノール発酵工程用添加剤を用いずに試験した結果も表５に示す。
＜生産効率試験＞
ラボレベルのバイオエタノール発酵では生産効率が比較できないことから、下記の促進試験を実施した。
市販のさとうきび糖みつ（株式会社丸協農産より購入した。）２００部をイオン交換水８００部で希釈して作成したバイオエタノール発酵液１００ｍＬを内径５０ｍｍ×高さ３５０ｍｍのガラス製メスシリンダーに入れ、測定試料（バイオエタノール発酵工程用添加剤）１７μＬをマイクロシリンジで添加し、デフューザーストーンを液の底部まで挿入して炭酸ガスを５００ｍＬ／分で通気し、１０分後のバイオエタノール発酵液体積（ｍＬ）を読み取り、次式から生産効率（％）を算出した。この値が小さいほど、生産で使用される発酵槽が小さくでき、生産効率が良好となる。
ラボレベルのバイオエタノール発酵では生産効率が比較できないことから、下記の促進試験を実施した。
市販のさとうきび糖みつ（株式会社丸協農産より購入した。）２００部をイオン交換水８００部で希釈して作成したバイオエタノール発酵液１００ｍＬを内径５０ｍｍ×高さ３５０ｍｍのガラス製メスシリンダーに入れ、測定試料（バイオエタノール発酵工程用添加剤）１７μＬをマイクロシリンジで添加し、デフューザーストーンを液の底部まで挿入して炭酸ガスを５００ｍＬ／分で通気し、１０分後のバイオエタノール発酵液体積（ｍＬ）を読み取り、次式から生産効率（％）を算出した。この値が小さいほど、生産で使用される発酵槽が小さくでき、生産効率が良好となる。
生産効率（％）＝（１０分後のバイオエタノール発酵液体積）÷１００
本発明のバイオエタノール発酵工程用添加剤は、バイオエタノール発酵工程用添加剤を使用しないもの（ブランク）に比べて、生産効率が極めて良好であった。
本発明のバイオエタノール発酵工程用添加剤は、バイオエタノールの生産効率を向上させるための添加剤として好適である。
Claims (2)
- 糖質原料及びでんぷん原料からなる群より選ばれる少なくとも１種を原料とするバイオエタノール発酵工程に用いる添加剤であって、
グリフィンのＨＬＢ値が０〜６の範囲であるポリオキシアルキレン化合物（Ａ）と、ポリオキシアルキレンポリオール（Ｂ）とを含有してなり、
ポリオキシアルキレン化合物（Ａ）が、一般式（１）で表されるポリオキシアルキレンアルキル化合物（Ａ１）及び一般式（２）で表されるポリオキシアルキレンアルキル化合物（Ａ２）の混合物であり、
ポリオキシアルキレンポリオール（Ｂ）が、一般式（３）で表されるポリオキシプロピレンポリオール（Ｂ１）、一般式（４）で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール（Ｂ２）、一般式（５）で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール（Ｂ３）、一般式（６）で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール（Ｂ４）及び一般式（７）で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール（Ｂ５）からなる群より選ばれる少なくとも１種であり、
ポリオキシアルキレン化合物（Ａ）及びポリオキシアルキレンポリオール（Ｂ）の合計重量に基づいて、ポリオキシアルキレン化合物（Ａ）の含有量が１０〜９９．９重量％、ポリオキシアルキレンポリオール（Ｂ）の含有量が０．１〜９０重量％であって、
ポリオキシアルキレン化合物（Ａ）の重量に基づいて、一般式（１）で表されるポリオキシアルキレンアルキル化合物（Ａ１）の含有量が０．１〜９０重量％、一般式（２）で表されるポリオキシアルキレンアルキル化合物（Ａ２）の含有量が１０〜９９．９重量％であることを特徴とするバイオエタノール発酵工程用添加剤。
Ｒ １ Ｏ-（ＡＯ） ｍ -Ｒ ２ （１）
Ｒ ３ Ｏ-（ＡＯ） ｎ -（ＥＯ） ｐ −Ｒ ４ （２）
Ｒ １ 及びＲ ３ は炭素数４〜２８のアルキル基又はアルケニル基、Ｒ ２ 及びＲ ４ は水素原子又は炭素数１〜２４の１価の有機基、ＡＯは炭素数３〜１８のオキシアルキレン基又は、グリシドール、炭素数４〜２１のアルキルグリシジルエーテル若しくはアルケニルグリシジルエーテルの反応残基、ＥＯはオキシエチレン基を表し、ｍ及びｎは１〜１００の整数、ｐは３〜１０の整数である。
Ｒ ５ -［-（ＰＯ） ｑ -Ｈ］ ｒ （３）
Ｒ ６ -［-（ＥＯ） ｓ -（ＰＯ） ｑ −Ｈ］ ｒ （４）
Ｒ ７ -［-（ＰＯ） ｑ -（ＥＯ） ｓ −Ｈ］ ｒ （５）
Ｒ ８ -［-（ＥＯ） ｓ -（ＰＯ） ｑ -（ＥＯ） ｔ −Ｈ］ ｒ （６）
Ｒ ９ -［-（ＰＯ） ｑ -（ＥＯ） ｓ -（ＰＯ） ｚ −Ｈ］ ｒ （７）
Ｒ ５ 、Ｒ ６ 、Ｒ ７ 、Ｒ ８ 及びＲ ９ は水酸基又は炭素数１〜２５の活性水素化合物の反応残基、ＰＯはオキシプロピレン基、ＥＯはオキシエチレン基、ｑ、ｓ、ｔ及びｚは１〜１００の整数、ｒは１〜１０の整数である。一般式（４）、（５）、（６）及び（７）中のオキシエチレン基とオキシプロピレン基とはブロック状に結合している。 - 糖質原料及びでんぷん原料からなる群より選ばれる少なくとも１種を原料としてバイオエタノールを製造する方法において、
請求項１に記載された添加剤を発酵液に添加して発酵する発酵工程を含むことを特徴とするバイオエタノールの製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013170798 | 2013-08-20 | ||
| JP2013170798 | 2013-08-20 | ||
| PCT/JP2014/053948 WO2015025538A1 (ja) | 2013-08-20 | 2014-02-19 | バイオエタノール発酵工程用添加剤及びバイオエタノールの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2015025538A1 JPWO2015025538A1 (ja) | 2017-03-02 |
| JP6248263B2 true JP6248263B2 (ja) | 2017-12-20 |
Family
ID=52483329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015532719A Active JP6248263B2 (ja) | 2013-08-20 | 2014-02-19 | バイオエタノール発酵工程用添加剤及びバイオエタノールの製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10087468B2 (ja) |
| JP (1) | JP6248263B2 (ja) |
| WO (1) | WO2015025538A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016132760A1 (ja) * | 2015-02-17 | 2016-08-25 | サンノプコ株式会社 | バイオエタノール発酵工程用添加剤及びバイオエタノールの製造方法 |
| JP6793949B2 (ja) * | 2017-03-03 | 2020-12-02 | サンノプコ株式会社 | バイオエタノール発酵工程用添加剤及びバイオエタノールの製造方法 |
| JP7060243B2 (ja) * | 2018-09-21 | 2022-04-26 | サンノプコ株式会社 | バイオエタノール発酵工程用添加剤及びバイオエタノールの製造方法 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0459834A (ja) * | 1990-06-29 | 1992-02-26 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | 熱可塑性の植物性材料の製造方法及びそれを用いた成形体の製造方法 |
| JPH09242A (ja) * | 1995-06-23 | 1997-01-07 | Kao Corp | 発酵用消泡剤及びこれを用いた発酵生産方法 |
| US8507234B2 (en) * | 2006-06-16 | 2013-08-13 | Polymer Ventures, Inc. | Composition and methods for improving the production of fermentation operations |
| JP2008297229A (ja) | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Toshiba Corp | バイオエタノール製造装置及び製造方法 |
| JP5010355B2 (ja) * | 2007-06-12 | 2012-08-29 | 花王株式会社 | 新規エーテル化合物 |
| JP5499237B2 (ja) * | 2007-10-28 | 2014-05-21 | サンノプコ株式会社 | セルロースパルプの漂白助剤及び漂白セルロースパルプの製造方法 |
| JP5114629B2 (ja) * | 2008-02-06 | 2013-01-09 | サンノプコ株式会社 | リグノセルロース物質蒸解用蒸解助剤及びパルプの製造方法 |
| US8883470B2 (en) * | 2009-11-25 | 2014-11-11 | Anitox Corporation | Fermentation of carbohydrate |
| JP5688501B2 (ja) * | 2010-09-30 | 2015-03-25 | サンノプコ株式会社 | 木質バイオマスの酵素糖化方法及び発酵エタノールの製造方法 |
| JP5771795B2 (ja) * | 2012-10-19 | 2015-09-02 | サンノプコ株式会社 | 消泡剤 |
| CN105026537B (zh) * | 2012-12-19 | 2020-04-21 | 巴克曼实验室国际公司 | 用于生物油收取的方法和系统以及为此的分离助剂 |
| KR102601922B1 (ko) * | 2014-11-05 | 2023-11-15 | 셀렉타 바이오사이언시즈, 인크. | 안정한 과-포화 상태로 라파마이신을 포함하는 합성 나노담체와 관련된 방법 및 조성물 |
| WO2016132760A1 (ja) * | 2015-02-17 | 2016-08-25 | サンノプコ株式会社 | バイオエタノール発酵工程用添加剤及びバイオエタノールの製造方法 |
-
2014
- 2014-02-19 US US14/889,580 patent/US10087468B2/en active Active
- 2014-02-19 JP JP2015532719A patent/JP6248263B2/ja active Active
- 2014-02-19 WO PCT/JP2014/053948 patent/WO2015025538A1/ja not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US10087468B2 (en) | 2018-10-02 |
| WO2015025538A1 (ja) | 2015-02-26 |
| US20160090609A1 (en) | 2016-03-31 |
| JPWO2015025538A1 (ja) | 2017-03-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6248263B2 (ja) | バイオエタノール発酵工程用添加剤及びバイオエタノールの製造方法 | |
| US9745540B2 (en) | Method of separating oil from a liquid stillage | |
| US10125378B2 (en) | Additive for bioethanol fermentation process and method for producing bioethanol | |
| US20150284659A1 (en) | Method and composition for increasing recovery of oil from fermentation processes | |
| CN101376089A (zh) | 一种消泡剂的制备方法 | |
| CN1188506A (zh) | 用于发酵的消泡剂和使用该消泡剂的发酵生产方法 | |
| EP3245278B1 (en) | Method of separating oil | |
| EP3245279B1 (en) | Method of separating oil | |
| US9150886B2 (en) | Foam control of alcoholic fermentation processes | |
| US20190185587A1 (en) | Modified cellulose fiber | |
| JP6793949B2 (ja) | バイオエタノール発酵工程用添加剤及びバイオエタノールの製造方法 | |
| JP7060243B2 (ja) | バイオエタノール発酵工程用添加剤及びバイオエタノールの製造方法 | |
| CN1547569A (zh) | 含氮的原酸酯基表面活性剂、其制备及用途 | |
| US10767197B2 (en) | Method to enhance yeast growth for fermentative bioproduct production, and nutrient composition for same | |
| US20190185885A1 (en) | Dry-milling process | |
| CN116253889B (zh) | 多基团改性聚硅氧烷及其制备方法、应用和聚氨酯泡沫 | |
| US20160340609A1 (en) | Chemical Additives and Use Thereof in Corn Stillage Processing | |
| JP2012052246A (ja) | クラフトパルプ製造工程用消泡剤 | |
| TWI815186B (zh) | 泡沫控制劑 | |
| US20220144740A1 (en) | Biodegradable surfactant for hard surface cleaners | |
| JP7351513B2 (ja) | 発酵菌の凝集抑制剤及び有用物質の製造方法 | |
| JP3610509B2 (ja) | 消泡剤 | |
| JP2023522839A (ja) | ポリグリセロールエーテルをベースとする泡制御剤及びバイオエタノール処理における使用 | |
| Jeong et al. | Production of biobutanol from hydrolysate of red algae (Gelidium amansii) treated with acid saccharification |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170725 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170802 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20170804 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20171010 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171013 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6248263 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |