高濃度Candida intermedia 4-6-4T2を利用した連続ケモスタット発酵プロセスによるキシロースおよびグルコースからのエタノール生産におけるエアスパージング効果

• Published in: Journal of the Japan Petroleum Institute Vol. 64; no. 4; pp. 178 - 187
• Main Authors: 長﨑, 宏, 藤本, 尚則, 斉藤, 勇人, 鈴木, 裕也, 鈴木, 聡仁, 渡邊, 繁幸
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: 公益社団法人 石油学会 01.07.2021
• Subjects: Air sparging; Candida intermedia 4-6-4T2; Continuous chemostat fermentation; Dissolved carbon dioxide
• ISSN: 1346-8804; 1349-273X
• DOI: 10.1627/jpi.64.178

リグノセルロース由来のバイオマスからのエタノール生産において，発酵時間の短縮，生産速度の増加は，費用効果の高いエタノール生産工程である。酵母濃度の増加は，通常，エタノール生産速度を増加させるが，発酵液中の溶存CO2（dCO2）の濃度も増加させる。蓄積したdCO2はエタノール生産および生産速度を低下させることがある。この影響を解明し，24時間での迅速発酵のために連続ケモスタット発酵（CCF）工程を適用した。培養器に窒素不含合成発酵液（20 g/Lキシロースおよび30 g/Lグルコース＋5 g/L酢酸）を15 mL/hで充填し，発酵ブロスを15 mL/hで回収した。蓄積したdCO2を排出する条件として，エアスパージング量0.056 vvmがCCF工程でのエタノール生産に最も効果的であり，初期回分発酵（24時間）および6回-CCF工程（144時間）におけるエタノール収率は0.4 g/g，Candida intermedia 4-6-4T2の1回当たりの菌体濃度は実質約3 g/L（細胞乾燥重量）となり，連続回分発酵の1/3であった。