(57)【要約】【課題】発酵菌を１つの発酵槽から他の発酵槽に供給する際に、供給された発酵槽において安定した発酵性能を得ることができるアルコールの製造方法を提供する。【解決手段】アルコールの製造方法は、糖溶液が収容された第１の発酵槽に発酵菌を植菌し、アルコール発酵を所定時間行わせ、発酵溶液を得る一方該発酵菌を増殖させる。第１の発酵槽で増殖した該発酵菌の一部を採取して、第２の発酵槽に植菌し、アルコール発酵を行わせる。発酵菌の採取は、比増殖速度μを用いて算出される比増殖速度係数μ０が０．３から増加して１に達した後、減少に転じて０に至るまでの間に行う。      μ＝｛ｌｎ（ｍｔ１／ｍｔ２）｝／（ｔ２−ｔ１）        ・・・（１）（式（１）において、ｔ１、ｔ２は時刻、ｍｔ１、ｍｔ２は時刻ｔ１、ｔ２における発酵菌の菌体質量を示す。）      μ０＝μ／μｍａｘ        ・・・（２）【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
糖溶液が収容された発酵槽に発酵菌を植菌し、該発酵菌により該糖溶液のアルコール発酵を行わせ発酵溶液としてのアルコール溶液を得るアルコールの製造方法において、
該糖溶液が収容された第１の発酵槽に該発酵菌を植菌し、該発酵菌により該糖溶液のアルコール発酵を所定時間行わせ、発酵溶液としてのアルコール溶液を得る一方該発酵菌を増殖させる第１の工程と、
第１の発酵槽で増殖した該発酵菌の一部を採取して、該糖溶液が収容された第２の発酵槽に該発酵菌を植菌し、該発酵菌により該第２の発酵槽で該糖溶液のアルコール発酵を行わせる第２の工程とを備え、
該第２の工程における該発酵菌の採取は、式（１）で表される比増殖速度μを用いて式（２）により算出される比増殖速度係数μ０が０．３から増加して１に達した後、減少に転じて０に至るまでの間に行うことを特徴とするアルコールの製造方法。
μ＝｛ｌｎ（ｍｔ１／ｍｔ２）｝／（ｔ２−ｔ１）        ・・・（１）
（式（１）において、ｔ１、ｔ２は時刻、ｍｔ１、ｍｔ２は時刻ｔ１、ｔ２における発酵菌の菌体質量を示す。）
μ０＝μ／μｍａｘ        ・・・（２）
（式（２）において、μｍａｘはμの最大値を示す。）
【請求項２】
請求項１記載のアルコールの製造方法において、前記第２の工程における前記発酵菌の採取は、前記比増殖速度係数μ０が０．７から増加して１に達した後、減少に転じて０．２に至るまでの間に行うことを特徴とするアルコールの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載のアルコールの製造方法において、前記第２の工程における前記発酵菌の採取は、前記比増殖速度係数μ０が０．９から増加して１に達した後、減少に転じて０．４に至るまでの間に行うことを特徴とするアルコールの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項記載のアルコールの製造方法において、前記第２の工程における前記発酵菌の採取は、前記第２の発酵槽内の前記糖溶液に対する６１０ｎｍの波長の吸光度で示される菌体濃度が０．０５〜２．０の範囲となるように行うことを特徴とするアルコールの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項記載のアルコールの製造方法において、前記第２の工程における前記発酵菌の採取は、前記第１の発酵槽で増殖した該発酵菌の全量に対し、０．５〜２０質量％の範囲の量で行うことを特徴とするアルコールの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項記載のアルコールの製造方法において、３つ以上の前記発酵槽を用い、２つの発酵槽の間で前記第１の工程と前記第２の工程とを順次繰り返すことを特徴とするアルコールの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか１項記載のアルコールの製造方法において、前記第１の工程の前に、前記糖溶液が収容された発酵槽に前記発酵菌を添加し、添加後の経過時間と菌体の質量との関係を求め、該関係から該経過時間に対する前記比増殖速度μの関係及び該経過時間に対する前記比増殖速度係数μ０の関係を求める工程を備えることを特徴とするアルコールの製造方法。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか１項記載のアルコールの製造方法において、前記アルコールはエタノールであることを特徴とするアルコールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルコール発酵によるアルコールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、糖溶液を基質として酵母等の発酵菌によるアルコール発酵を行うことによりアルコールを製造する方法が知られている。
【０００３】
前記アルコール発酵では、単離された発酵菌をいきなり大容量の培地に接種すると、高濃度の糖の浸透圧により該発酵菌が死滅してしまうことが多い。そこで、前記発酵菌を大量培養するときには、その前段階として、培地容量を段階的に増加させて行く前培養を行う必要がある。ところが、前記前培養を行うには発酵槽の他に専用の培養槽を必要とし、装置構成が大掛かりになるという問題がある。
【０００４】
そこで、複数の発酵槽を用いてアルコール発酵を行うときに、最初だけ１つの培養槽を用いて前記発酵菌を増殖させ、該培養槽で増殖させた該発酵菌を１つの発酵槽に植菌し、該発酵槽で増殖させた該発酵菌の一部をさらに他の発酵槽に供給する技術が提案されている。前記技術は、前記培養槽で前培養された前記発酵菌を第１の発酵槽に供給して２４時間発酵を行わせた後、第１の発酵槽で増殖した発酵菌の１〜２質量％を第２の発酵槽に供給する操作を、２４時間毎に２つの発酵槽の間で順次繰り返すというものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
前記従来の技術によれば、最初だけ１つの培養槽を用いればよく、複数の発酵槽のそれぞれに専用の培養槽を設けることが不要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２２８６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来の技術では、前記発酵菌を１つの発酵槽から他の発酵槽に供給する際に、培養槽から発酵槽に供給する場合に比較して、供給された発酵槽における発酵性能が安定しないという不都合がある。
【０００８】
本発明は、かかる不都合を解消して、前記発酵菌を１つの発酵槽から他の発酵槽に供給する際に、供給された発酵槽において安定した発酵性能を得ることができるアルコールの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記従来の技術において、前記発酵菌を１つの発酵槽から他の発酵槽に供給する際に、供給された発酵槽において安定した発酵性能を得ることができない理由は、次のように考えることができる。
【００１０】
まず、前記発酵菌の種類、糖溶液の濃度、植菌する菌体の量、通気量、攪拌量、阻害物質の量、ｐＨ、固形分濃度等の発酵条件の違いにより、該発酵菌の増殖が遅すぎる場合には、２４時間の発酵を行っても十分な量の菌体を確保できないことがある。次に、前記発酵条件の違いにより、前記発酵菌の増殖が早すぎる場合には、２４時間の発酵により該発酵菌の多くが死滅してしまい、死滅した発酵菌を多く含む菌体を供給することになることがある。
【００１１】
さらに、前記前培養と前記発酵とはしばしば異なる条件下に行われることがある。そこで、前記発酵菌を１つの発酵槽から他の発酵槽に供給する際に、前記前培養と同一の経過時間であっても菌体の活動力や菌体量が異なり、該前培養からの植菌とは異なって安定した発酵性能を得ることができないことがある。
【００１２】
従って、前記発酵菌を１つの発酵槽から他の発酵槽に供給する際に、供給された発酵槽において安定した発酵性能を得るためには、該発酵菌が優れた活動力を備え且つ十分な菌体量を確保することができる時期に植菌を行う必要があるものと考えられる。
【００１３】
そこで、本発明は、糖溶液が収容された発酵槽に発酵菌を植菌し、該発酵菌により該糖溶液のアルコール発酵を行わせ発酵溶液としてのアルコール溶液を得るアルコールの製造方法において、該糖溶液が収容された第１の発酵槽に該発酵菌を植菌し、該発酵菌により該糖溶液のアルコール発酵を所定時間行わせ、発酵溶液としてのアルコール溶液を得る一方該発酵菌を増殖させる第１の工程と、第１の発酵槽で増殖した該発酵菌の一部を採取して、該糖溶液が収容された第２の発酵槽に該発酵菌を植菌し、該発酵菌により該第２の発酵槽で該糖溶液のアルコール発酵を行わせる第２の工程とを備え、該第２の工程における該発酵菌の採取は、式（１）で表される比増殖速度μを用いて式（２）により算出される比増殖速度係数μ０が０．３から増加して１に達した後、減少に転じて０に至るまでの間に行うことを特徴とする。
【００１４】
μ＝｛ｌｎ（ｍｔ１／ｍｔ２）｝／（ｔ２−ｔ１）        ・・・（１）
（式（１）において、ｔ１、ｔ２は時刻、ｍｔ１、ｍｔ２は時刻ｔ１、ｔ２における発酵菌の菌体質量を示す。）
μ０＝μ／μｍａｘ        ・・・（２）
（式（２）において、μｍａｘはμの最大値を示す。）
本発明のアルコールの製造方法では、まず、前記糖溶液が収容された前記第１の発酵槽に前記発酵菌を植菌し、該発酵菌により該糖溶液のアルコール発酵を所定時間行わせる。このようにすると、前記発酵菌のアルコール発酵の結果として前記発酵溶液が得られ、その一方で該発酵菌が増殖する。
【００１５】
次に、前記第１の発酵槽で増殖した前記発酵菌の一部を採取して、前記糖溶液が収容された前記第２の発酵槽に該発酵菌を植菌し、該発酵菌により該第２の発酵槽で該糖溶液のアルコール発酵を行わせる。
【００１６】
このとき、本発明のアルコールの製造方法では、前記発酵菌の採取は、前記比増殖速度係数μ０が０．３から増加して１に達した後、減少に転じて０に至るまでの間に行う。このようにすることにより、本発明のアルコールの製造方法では、前記発酵菌が優れた活動力を備えている時期に、該発酵菌を前記第１の発酵槽から採取し、前記第２の発酵槽に植菌することができる。
【００１７】
前記比増殖速度係数μ０が０．３未満では、前記第２の発酵槽に植菌するために十分な量の菌体を確保することができない。一方、前記比増殖速度係数μ０が１から減少に転じて０に至った後では、菌体の量は十分に確保することができるが、前記発酵菌の活動力が衰えているので、前記第２の発酵槽に植菌しても安定した発酵性能を得ることができない。
【００１８】
前記第２の工程における前記発酵菌の採取の時期、換言すれば前記発酵菌が優れた活動力を備え且つ十分な菌体量を確保することができる時期は、前記比増殖速度μを用いて判断することもできる。しかし、前記比増殖速度係数μ０を用いることにより、発酵菌の種類によらず、統一された指標により、前記第２の工程における前記発酵菌の採取の時期を判断することができる。
【００１９】
本発明のアルコールの製造方法において、前記第２の工程における前記発酵菌の採取は、前記比増殖速度係数μ０が０．７から増加して１に達した後、減少に転じて０．２に至るまでの間に行うことが好ましく、０．９から増加して１に達した後、減少に転じて０．４に至るまでの間に行うことがさらに好ましい。このようにすることにより、前記発酵菌の採取を、該発酵菌が優れた活動力を備え且つ十分な菌体量を確保することができる時期に、確実に行うことができる。
【００２０】
また、本発明のアルコールの製造方法において、前記第２の工程における前記発酵菌の採取は、前記第２の発酵槽内の前記糖溶液に対する６１０ｎｍの波長の吸光度で示される菌体濃度が０．０５〜２．０の範囲となるように行うことが好ましい。
【００２１】
前記発酵菌を採取する際に、前記第２の発酵槽内の前記糖溶液の菌体濃度が０．０５未満になるように行ったのでは、採取する菌体量が不十分になることがあり、該発酵菌を前記第２の発酵槽に供給した後、該第２の発酵槽で安定した発酵性能を得ることができないことがある。一方、前記第２の発酵槽内の前記糖溶液の前記菌体濃度が２．０を超えると、採取する菌体量が過剰になることがあり、採取後の前記第１の発酵槽で安定した発酵性能を得ることができないことがある。
【００２２】
菌体の増殖を阻害する物質を含まない糖溶液の場合、前記菌体濃度が０．５程度であれば増殖が可能となる。一方で増殖阻害物質を多量に含むバイオマスから得られた糖溶液の場合や糖溶液の環境が空気量の少ない嫌気性環境である場合等、菌体の増殖にとって厳しい環境のとき、またはパン酵母のように短時間で菌体が増殖するときは、前記菌体濃度が１．０〜２．０となるようすることが好ましい。
【００２３】
また、本発明のアルコールの製造方法において、前記第２の工程における前記発酵菌の採取は、前記第１の発酵槽で増殖した該発酵菌の全量に対し、０．５〜２０質量％の範囲の量で行うことが好ましい。
【００２４】
前記採取する発酵菌の量が、前記第１の発酵槽で増殖した該発酵菌の全量に対し、０．５質量％未満のときには、菌体量が不十分になることがあり、該発酵菌を前記第２の発酵槽に供給した後、該第２の発酵槽で安定した発酵性能を得ることができないことがある。一方、前記採取する発酵菌の量が、前記第１の発酵槽で増殖した該発酵菌の全量に対し、２０質量％を超えるときには、採取する菌体量が過剰になることがある。この場合、第１の発酵槽から得られるアルコールの回収量が減少してしまうため、アルコールの生産性が低くなる。更に、菌体の採取量も増加することから輸送エネルギーも大きくなり、コストも高くなる。
【００２５】
また、本発明のアルコールの製造方法は、３つ以上の前記発酵槽を用い、２つの発酵槽の間で前記第１の工程と前記第２の工程とを順次繰り返すことが好ましい。この場合、まず、前記糖溶液が収容された前記第１の発酵槽に前記発酵菌を植菌し、該発酵菌により該糖溶液のアルコール発酵を所定時間行わせる。次に、前記比増殖速度係数μ０が前記範囲である間に、前記第１の発酵槽で増殖した前記発酵菌の一部を採取して、前記糖溶液が収容された前記第２の発酵槽に該発酵菌を植菌し、該発酵菌により該第２の発酵槽で該糖溶液のアルコール発酵を行わせる。
【００２６】
そして、前記比増殖速度係数μ０が前記範囲である間に、前記第２の発酵槽で増殖した前記発酵菌の一部を採取して、前記糖溶液が収容された前記第３の発酵槽に該発酵菌を植菌し、前記第２の発酵槽で増殖した前記発酵菌の一部を採取して、前記糖溶液が収容された前記第３の発酵槽に該発酵菌を植菌するというように、２つの発酵槽の間で前記第１の工程と前記第２の工程とを順次繰り返して行う。
【００２７】
このようにすることにより、複数の発酵槽により、前培養槽を用いることなくアルコールの製造を行うことができる。
【００２８】
また、本発明のアルコールの製造方法では、前記第１の工程の前に、前記糖溶液が収容された発酵槽に前記発酵菌を添加し、添加後の経過時間と菌体の質量との関係を求め、該関係から該経過時間に対する前記比増殖速度μの関係及び該経過時間に対する前記比増殖速度係数μ０の関係を求める工程を備えることが好ましい。
【００２９】
前記工程を備えることにより、菌体の添加後の前記経過時間に対する前記比増殖速度μ及び前記比増殖速度係数μ０の変化をあらかじめ把握でき、活性な菌体を最小限の採取量で植菌するのに有効な時期を確定することができる。更に、前記工程でのみ発酵菌を増殖させるための発酵槽を用意すれば、複数の発酵槽により前記第１の工程と前記第２の工程とを順次繰り返して、発酵を継続することができる。
【００３０】
また、本発明のアルコールの製造方法において、前記アルコールはエタノールであることが好ましい。前記アルコールがエタノールであることにより、前記発酵溶液を蒸留して得られたエタノールを食品、燃料等の各種の用途に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】発酵菌ａ，ｂ，ｃにより糖溶液のアルコール発酵を行った一例における菌体濃度と発酵時間との関係を示すグラフ。
【図２】図１の各プロットについて求めた比増殖速度μと発酵時間との関係を示すグラフ。
【図３】図２の各プロットを発酵菌ａ，ｂ，ｃのそれぞれの比増殖速度μの最大値μｍａｘで除することにより得られた比増殖速度係数μ０と発酵時間との関係を示すグラフ。
【図４】発酵菌ａによるアルコール発酵において、第１〜第４の各発酵槽のアルコール発酵開始から１４４時間後までの菌体濃度の変化を示すグラフ。
【図５】発酵菌ａによるアルコール発酵において、第１〜第４の各発酵槽のアルコール発酵開始から１４４時間後における生成アルコール濃度を示すグラフ。
【図６】発酵菌ｂによるアルコール発酵において、第１〜第３の各発酵槽のアルコール発酵開始から１４４時間後における生成アルコール濃度を示すグラフ。
【図７】発酵菌ｃによるアルコール発酵において、第１〜第３の各発酵槽のアルコール発酵開始から１４４時間後における生成アルコール濃度を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
【００３３】
本実施形態のアルコールの製造方法は、糖溶液が収容された３つ以上の発酵槽を用い、発酵菌に該糖溶液のアルコール発酵を行わせることにより、エタノールを製造する。
【００３４】
前記糖溶液としては、リグノセルロース系バイオマスを前処理した後、糖化酵素等によりセルロースを糖化して得られた溶液等を用いることができる。前記リグノセルロース系バイオマスとしては、コーンストーバー、バガス、稲わら、スイッチグラス、エリアンサス、ネピアグラス、ソルガム等を挙げることができる。
【００３５】
前記前処理としては、希硫酸爆砕処理、アンモニア処理、水熱処理等を挙げることができる。前記糖化酵素としては、Cellic CTec（ノボザイム社製）、アクレモニウムセルラーゼ（Meiji Seika ファルマ株式会社製）、Accellerase（ジェネンコア社製）等を挙げることができる。
【００３６】
前記発酵菌としては、Saccharomyces cerevisiae、Meyerozyma guilliermondii等の酵母、Zymomonas mobilis、Escherichia coli等のバクテリア等を挙げることができる。前記発酵の形態としては、糖化と発酵とを分離して行う単行複発酵（ＳＨＦ、Serarete Hydrolysis and Fermentation）、又は糖化と発酵とを同時に行う同時糖化発酵（ＳＳＨ、Simultaneous Saccharification and Fermentation）のいずれでもよい。前記発酵は、例えば、２４〜１４４時間行うことにより、前記発酵溶液としてのエタノール溶液を得ることができる。
【００３７】
このとき、本実施形態のアルコールの製造方法では、まず、糖溶液が収容された発酵槽に前記発酵菌を添加し、実際のアルコール発酵と同一条件でアルコール発酵を行わせ、添加後の経過時間と菌体の質量との関係を求める。そして、前記関係から前記経過時間に対する前記比増殖速度μの関係及び該経過時間に対する前記比増殖速度係数μ０の関係を求める。
【００３８】
図１に、３種の発酵菌ａ，ｂ，ｃにより前記糖溶液のアルコール発酵を行ったときの一例について、菌体濃度と発酵時間との関係を示す。前記菌体濃度は、前記菌体質量の指標であり、前記発酵溶液に対する６１０ｎｍの波長の吸光度で示す。本願では、以下、前記菌体濃度を「ＯＤ６１０」と記載する。
【００３９】
次に、図１の各プロットについて、式（１）により比増殖速度μを求める。
【００４０】
μ＝｛ｌｎ（ｍｔ１／ｍｔ２）｝／（ｔ２−ｔ１）        ・・・（１）
（式（１）において、ｔ１、ｔ２は時刻、ｍｔ１、ｍｔ２は時刻ｔ１、ｔ２における発酵菌の菌体質量を示す。）
式（１）により求めた比増殖速度μと発酵時間との関係を図２に示す。
【００４１】
また、図２の各プロットの発酵菌ａ，ｂ，ｃのそれぞれの比増殖速度μについて、式（２）により比増殖速度係数μ０を求める。
【００４２】
μ０＝μ／μｍａｘ        ・・・（２）
（式（２）において、μｍａｘはμの最大値を示す。）
式（２）により求めた比増殖速度係数μ０と発酵時間との関係を図３に示す。
【００４３】
比増殖速度係数μ０は、式（２）から明らかなように、ある発酵菌について所定の範囲の時間内で測定された複数の比増殖速度μの値を、その時間内における最大値μｍａｘで除することにより得られた数値であり、０≦μ０≦１である。
【００４４】
本実施形態のアルコールの製造方法では、次に、前記糖溶液が収容された第１の発酵槽に発酵菌を植菌し、該発酵菌により該糖溶液のアルコール発酵を所定時間行わせる。第１の発酵槽に植菌する発酵菌は、前記比増殖速度μ及び前記比増殖速度係数μ０と発酵時間との関係を求めるために用いた前記発酵槽から採取したものを用いることができる。このようにすると、前記発酵菌のアルコール発酵の結果、発酵溶液としてエタノール溶液が得られ、その一方で該発酵菌が増殖する。
【００４５】
次に、第１の発酵槽で増殖した前記発酵菌の一部を採取して、前記糖溶液が収容された第２の発酵槽に該発酵菌を植菌し、該発酵菌により該第２の発酵槽で該糖溶液のアルコール発酵を行わせる。そして、第２の発酵槽で増殖した前記発酵菌の一部を採取して、前記糖溶液が収容された第３の発酵槽に該発酵菌を植菌し、該発酵菌により該第３の発酵槽で該糖溶液のアルコール発酵を行わせ、第３の発酵槽で増殖した該発酵菌の一部を採取して、該糖溶液が収容された第４の発酵槽に該発酵菌を植菌し、該発酵菌により該第４の発酵槽で該糖溶液のアルコール発酵を行わせるというように、１つの発酵槽からの該発酵菌の採取と次の発酵槽への植菌とを順次繰り返す。
【００４６】
ここで、本実施形態のアルコールの製造方法では、前記発酵菌の採取を、式（１）で表される比増殖速度μを用いて式（２）により算出される比増殖速度係数μ０が０．３から増加して１に達した後、減少に転じて０に至るまでの間、好ましくは比増殖速度係数μ０が０．７から増加して１に達した後、減少に転じて０．２に至るまでの間、さらに好ましくは比増殖速度係数μ０が０．９から増加して１に達した後、減少に転じて０．４に至るまでの間に行う。
【００４７】
本実施形態のアルコールの製造方法では、前記発酵菌の採取を、発酵の開始されていない発酵槽内の前記糖溶液に対するＯＤ６１０が０．０５〜２．０の範囲となるように行う。また、前記発酵菌の採取を、該発酵菌がアルコール発酵を行っている発酵槽で増殖した該発酵菌の全量に対し、０．５〜２０質量％の範囲の量で行う。
【００４８】
このようにすることにより、前記のように採取された発酵菌が植菌された発酵槽で安定した発酵性能を得ることができる一方、該発酵菌が採取された発酵槽でも安定にアルコール発酵を継続させることができる。この結果、本実施形態のアルコールの製造方法では、前記発酵菌による前記糖溶液のアルコール発酵を半連続的に行うことができる。
【００４９】
次に、本発明の実施例を示す。
【実施例】
【００５０】
〔実施例１〕
本実施例では、まず、糖溶液のモデルとして、グルコース６５ｇ／Ｌ、キシロース４２ｇ／Ｌ、酵母エキス１０ｇ／Ｌ、ペプトン２０ｇ／Ｌを含む糖溶液を調製し、該糖溶液を収容した発酵槽を４つ用意した。
【００５１】
次に、第１の発酵槽に、発酵菌ａ（酵母：Meyerozyma guilliermondii）を、ＯＤ６１０で０．５に相当する量で植菌した。このとき、比増殖速度係数μ０が０．３から増加して１に達した後、減少に転じて０に至るまでの発酵時間は、図３から６〜３２時間であり、対応するＯＤ６１０は図１から３．２５〜４２．８である。
【００５２】
次に、前記範囲の時間内に第１の発酵槽から発酵菌ａを採取して、第２の発酵槽にＯＤ６１０で０．５に相当する量を植菌すると、その量は第１の発酵槽で増殖した発酵菌ａの全量に対し、１．２〜１５．３質量％となる。
【００５３】
そこで、本実施例では、第１の発酵槽でアルコール発酵開始から２４時間後に、発酵菌ａを採取し、第２の発酵槽に植菌した。アルコール発酵開始から２４時間後における第１の発酵槽のＯＤ６１０は２８．１であり、その１．８質量％を第２の発酵槽に植菌することにより、第２の発酵槽に植菌される発酵菌ａをＯＤ６１０で０．５に相当する量とした。
【００５４】
次に、第２の発酵槽でアルコール発酵開始から２４時間後に、発酵菌ａを採取し、第３の発酵槽に植菌した。アルコール発酵開始から２４時間後における第２の発酵槽のＯＤ６１０は２９．４であり、その１．７質量％を第３の発酵槽に植菌することにより、第３の発酵槽に植菌される発酵菌ａをＯＤ６１０で０．５に相当する量とした。
【００５５】
次に、第３の発酵槽でアルコール発酵開始から２４時間後に、発酵菌ａを採取し、第４の発酵槽に植菌した。アルコール発酵開始から２４時間後における第３の発酵槽のＯＤ６１０は２９．１であり、その１．７質量％を第４の発酵槽に植菌することにより、第４の発酵槽に植菌される発酵菌ａをＯＤ６１０で０．５に相当する量とした。
【００５６】
次に、第１〜第４の各発酵槽で、アルコール発酵開始から１４４時間後までの菌体濃度の変化を図４に示す。図４から各発酵槽における菌体濃度の変化は略同一であることが明らかである。
【００５７】
次に、第１〜第４の各発酵槽で、アルコール発酵開始から１４４時間後における生成アルコール濃度を図５に示す。図５から、各発酵槽における生成アルコール濃度は略均一であり、各発酵槽において安定した発酵性能を得ることができることが明らかである。
【００５８】
〔実施例２〕
本実施例では、まず、糖溶液のモデルとして、グルコース６５ｇ／Ｌ、キシロース４２ｇ／Ｌ、酵母エキス３ｇ／Ｌ、麦芽エキス３ｇ／Ｌ、ペプトン５ｇ／Ｌを含む糖溶液を調製し、該糖溶液を収容した発酵槽を３つ用意した。
【００５９】
次に、第１の発酵槽に、発酵菌ｂ（酵母：Saccharomyces cerevisiae）を、ＯＤ６１０で０．５に相当する量で植菌した。このとき、比増殖速度係数μ０が０．３から増加して１に達した後、減少に転じて０に至るまでの発酵時間は、図３から６〜２４時間であり、対応するＯＤ６１０は図１から４．０５〜３６．６である。
【００６０】
次に、前記範囲の時間内に第１の発酵槽から発酵菌ｂを採取して、第２の発酵槽にＯＤ６１０で０．５に相当する量を植菌すると、その量は第１の発酵槽で増殖した発酵菌ａの全量に対し、１．４〜１２．３質量％となる。
【００６１】
そこで、本実施例では、第１の発酵槽でアルコール発酵開始から２４時間後に、発酵菌ｂを採取し、第２の発酵槽に植菌した。アルコール発酵開始から２４時間後における第１の発酵槽のＯＤ６１０は３１．０であり、その１．６質量％を第２の発酵槽に植菌することにより、第２の発酵槽に植菌される発酵菌ａをＯＤ６１０で０．５に相当する量とした。
【００６２】
次に、第２の発酵槽でアルコール発酵開始から２４時間後に、発酵菌ｂを採取し、第３の発酵槽に植菌した。アルコール発酵開始から２４時間後における第２の発酵槽のＯＤ６１０は２９．４であり、その１．７質量％を第３の発酵槽に植菌することにより、第３の発酵槽に植菌される発酵菌ｂをＯＤ６１０で０．５に相当する量とした。
【００６３】
次に、第１〜第３の各発酵槽で、アルコール発酵開始から１２０時間後における生成アルコール濃度を図６に示す。図６から、各発酵槽における生成アルコール濃度は略均一であり、各発酵槽において安定した発酵性能を得ることができることが明らかである。
【００６４】
〔実施例３〕
本実施例では、まず、糖溶液のモデルとして、グルコース６５ｇ／Ｌ、キシロース４２ｇ／Ｌ、酵母エキス５ｇ／Ｌを含む糖溶液を調製し、該糖溶液を収容した発酵槽を３つ用意した。
【００６５】
次に、第１の発酵槽に、発酵菌ｃ（バクテリア：Zymomonas mobilis）を、ＯＤ６１０で０．０５に相当する量で植菌した。このとき、比増殖速度係数μ０が０．３から増加して１に達した後、減少に転じて０に至るまでの発酵時間は、図３から６〜２８時間であり、対応するＯＤ６１０は図１から０．３５〜７．２である。
【００６６】
次に、前記範囲の時間内に第１の発酵槽から発酵菌ｃを採取して、第２の発酵槽にＯＤ６１０で０．０５に相当する量を植菌すると、その量は第１の発酵槽で増殖した発酵菌ｃの全量に対し、０．７〜１４．３質量％となる。
【００６７】
そこで、本実施例では、第１の発酵槽でアルコール発酵開始から２４時間後に、発酵菌ｃを採取し、第２の発酵槽に植菌した。アルコール発酵開始から２４時間後における第１の発酵槽のＯＤ６１０は５．６であり、その０．９質量％を第２の発酵槽に植菌することにより、第２の発酵槽に植菌される発酵菌ａをＯＤ６１０で０．０５に相当する量とした。
【００６８】
次に、第２の発酵槽でアルコール発酵開始から２４時間後に、発酵菌ｃを採取し、第３の発酵槽に植菌した。アルコール発酵開始から２４時間後における第２の発酵槽のＯＤ６１０は９．４であり、その０．５質量％を第３の発酵槽に植菌することにより、第３の発酵槽に植菌される発酵菌ｃをＯＤ６１０で０．０５に相当する量とした。
【００６９】
次に、第１〜第３の各発酵槽で、アルコール発酵開始から１２０時間後における生成アルコール濃度を図７に示す。図７から、各発酵槽における生成アルコール濃度は略均一であり、各発酵槽において安定した発酵性能を得ることができることが明らかである。
【符号の説明】
【００７０】
符号なし。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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