用树木为原料制造乙醇的方法、以及由此得到的乙醇溶液的制作方法

用树木为原料制造乙醇的方法、以及由此得到的乙醇溶液的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种使发酵困难的树木发酵，从而生成燃料用乙醇或可用作粮食的乙醇的方法，该方法的特征在于具有以下步骤：在目标树木中施用母细胞溶解酶群，由此将所述树木分解为粉末状从而得到树木分解物的步骤，其中所述母细胞溶解酶群是在伴随着作为MRE共生菌群的产孢子好氧细菌的孢子形成的细胞溶解中生成的；对所述树木分解物灭菌的步骤；对灭菌后的所述树木分解物施用曲霉菌从而进行一次发酵的步骤；向通过所述一次发酵而得到的发酵液中添加酵母菌从而进行二次发酵的步骤；以及对通过所述二次发酵而得到的发酵液进行过滤的步骤，所述母细胞溶解酶群是通过以下方式获得的：培养作为所述MRE共生菌群的产孢子好氧细菌并将所得到的培养液置于饥饿状态，由此使该细菌内生孢子化，并从该培养液中除去含有该内生孢子化细菌的杂质。
【专利说明】用树木为原料制造乙醇的方法、以及由此得到的乙醇溶液
【技术领域】
[0001]本发明涉及由树木制造乙醇的方法以及通过该方法得到的乙醇溶液。具体而言，本发明涉及通过使原本发酵困难的树木发酵来制造乙醇的方法。
【背景技术】
[0002]现在，在地球变暖和原油枯竭问题等的背景下，世界范围内正进行以低碳社会为目标的努力。其中，利用生物质的能源生产方法受到关注，特别是生物乙醇作为代替汽油的能源而备受关注。但是，生物乙醇的制造中使用了用作粮食的淀粉类？糖类作为原料，因此在将它们转用于生物乙醇的生产时，从谷物价格高涨和粮食危机的观点等来看被认为是有局限性的。
[0003]因此，人们研究了以不与粮食相冲突的木质类生物质为原料、通过对纤维素进行化学处理和微生物的酶利用等来生产乙醇的方法。但是，即使在使用了这种木质类生物质的燃料用乙醇的生产中，作为主要的障碍依然存在生产成本的问题，现阶段的现状是作为燃料用乙醇使用是困难的。
[0004]另一方面，使用木质类生物质以有助于粮食供应的研究也在进行中。例如，在专利文献I中，使竹笋皮或幼竹发酵以生产肥料，另外在专利文献2中生产了含有茶氨酸等成分的健康食品成分。但是，专利文献I只生产了肥料，不能制造粮食。此外，专利文献2中由于使用了厌氧菌，不适合用于饮料和调味料。
[0005]另外，专利文献3中提出了一种竹醋的制造方法，该竹醋作为健康食品的竹醋，不含在传统竹炭制造中附随的、从烟当中蒸馏得到的竹醋中所含的苯并芘等致癌物质或对人体有害的物质。但是，在低温减压下的蒸馏会花费5天至15天这样长的时间，另外杂质也多。此外，专利文献4中提出使用曲霉菌进行乙醇发酵的方法，但专利文献4中的原材料是谷物，为了制作具有抗菌物质的竹子等树木的发酵物，不能直接应用该技术。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2006-131487
[0009]专利文献2:日本特开2006-180832
[0010]专利文献3:日本特开2004-141141
[0011]专利文献4:日本专利第4113252号

【发明内容】

[0012]发明要解决的问题
[0013] 本发明鉴于这样的状况而进行，目的在于使由于含有特定的抗菌物质因而发酵困难的树木发酵，从而生成燃料用乙醇和可用作粮食的乙醇。此外，本发明的目的还在于，不进行任何的使用硫酸等化学品的化学处理，而是使用自然界中原本存在的菌来酿造饮料用乙醇，从而提供不会对人体产生有害影响、安全的乙醇饮料以及含有乙醇的粮食。[0014]此外，本发明的目的还在于，不进行化学品处理和菌的基因重组，而将乙醇发酵后产生的发酵残渣和发酵后的液体等用作家畜的饲料和植物用肥料，由此有效地利用在传统的乙醇发酵饮料制造中需要进行不可缺少的废弃物处理的残渣。
[0015]解决问题的手段
[0016]本发明基于以下发现而完成:在不供给来自谷物和糠等的糖类的情况下，曲霉菌或酵母菌可以仅通过树木自身的纤维素和糖类直接由树木的分解物进行乙醇发酵。本发明人发现，由于含特定抗菌物质且几乎没有营养，因此曲霉菌和酵母菌的生存？繁殖是困难的，结果，对于利用该曲霉菌和酵母菌发酵困难的树木而言，通过施用本发明所述的母细胞溶解酶群，使得以该树木为原料利用曲霉菌或酵母菌的发酵成为可能。
[0017]因此，根据本发明的第一主要观点，提供了一种由树木制造乙醇的方法，其特征在于，具有以下步骤:施用步骤，其为在目标树木中施用母细胞溶解酶群的步骤，由此将所述树木分解为粉末状从而得到树木分解物，其中所述母细胞溶解酶群是在伴随着产孢子好氧细菌的孢子形成的细胞溶解中生成的；对所述树木分解物灭菌的步骤；对灭菌后的所述树木分解物施用曲霉菌从而进行一次发酵的步骤；向通过所述一次发酵而得到的发酵液中添加酵母菌从而进行二次发酵的步骤；以及对通过所述二次发酵而得到的发酵液进行过滤的步骤，所述母细胞溶解酶群是通过以下方式获得的:培养所述产孢子好氧细菌并将所得到的培养液置于饥饿状态，由此使该细菌内生孢子化，进一步从该培养液中除去含有该内生孢子化细菌的杂质，其中所述产孢子好氧细菌为MRE共生菌群。
[0018]根据这样的构成，可以提供这样一种方法:在不供给谷物和糠等的糖类的情况下，通过曲霉菌和酵母菌，仅利 用树木自身的纤维素和糖类直接由树木的分解物进行乙醇发酵。另外，根据本发明，由于只对成为乙醇原料的树木分解物进行灭菌，因此生成的乙醇保持了树木本来的成分，另外能够提供还保持了树木香味的乙醇。
[0019]此外，根据本发明的一个实施方案，在这样的方法中，所述树木选自竹子、杉木、柏木。
[0020]此外，根据本发明的另一个实施方案，在这样的方法中，所述曲霉菌选自甘酒曲霉菌(Aspergillus amazake)、米曲霉菌(Aspergillus orgzae) (NBRC30104)、米曲霉菌(Aspergillus orgzae) (NBRC3Oll3)、放线曲霉菌(Aspergillus cellulosae) (NBRC4040)、放线曲霉菌(Aspergillus cellulosae) (IF04297)、宇佐美曲霉菌(Aspergillus usami )(NBRC4O33)、泡盛曲霉菌(Aspergillus awamori) (NBRC4388) ?
[0021]此外，根据本发明的又一个实施方案，在这样的方法中，所述酵母菌选自面包酵母、酿酒酵母(Saccharomyces celevisiae) (NBRC0244)、酿酒酵母(Saccharomycescelevisiae) (NBRC0249)、酿酒酵母(Saccharomyces celevisiae) (NBRC0282)、酿酒酵母(Saccharomyces celevisiae) (NBRC2373)、酿酒酵母(Saccharomyces celevisiae)(NBRC2377)、酿酒酵母(Saccharomyces celevisiae) (IF01728)。
[0022]此外，根据本发明的又另一个实施方案，在这样的方法中，将所述树木浸溃在分解溶液中，并通过对该溶液进行曝气使所述树木分解，其中所述分解溶液含有所述母细胞溶解酶群和/或通过所述产孢子好氧细菌的孢子形成而生成的孢子。
[0023]根据本发明的第二主要观点，提供了含有由上述方法得到的乙醇溶液的烧酒。
[0024]此外，根据本发明的第三主要观点，提供了一种发酵残渣，其为在通过上述方法得到的乙醇溶液的制造过程中得到的发酵残渣，其特征在于，该发酵残渣是通过对由所述二次发酵得到的发酵液进行过滤而得到的。
[0025]根据本发明的一个实施方案，在这样的发酵残渣中，所述发酵残渣被用作农业用堆肥或家畜饲料。
[0026]需要说明的是，通过参考下面的发明实施方案部分和附图，上述以外的本发明的特征和显著的作用、效果对于本领域技术人员而言是显而易见的。
[0027]附图简要说明
[0028][图1]图1是本发明的一个实施方案中乙醇发酵的流程图。
[0029][图2]图2是本发明的一个实施方案中糖化后的乙醇发酵的流程图。
[0030][图3]图3是本发明的一个实施方案中菌丝伸长试验的流程图。
[0031][图4]图4是本发明的一个实施方案中，用于研究乙醇发酵条件的流程图。
[0032][图5]图5是本发明的一个实施方案中，用于研究不同酵母的乙醇发酵能力的流程图。
[0033][图6]图6是本发明的一个实施方案中，利用了经MRE处理的竹子的分段酿造(段仕込々)流程图。
[0034][图7]图7是本发 明的一个实施方案中，向经MRE处理的竹子中均匀混合米曲(米糚)的分段酿造流程图。
[0035][图8]图8是本发明的一个实施方案中，边逐步减少经MRE处理的竹子中的米曲边酿造的分段酿造流程图。
[0036][图9]图9是本发明的一个实施方案中，边逐步增加经MRE处理的竹子中的米曲边酿造的分段酿造流程图。
[0037][图10]图10是本发明的一个实施方案中，经MRE处理的竹子的大容量发酵实验的流程图。
[0038][图11]图11是本发明的一个实施方案中，不同种类曲霉菌的菌丝伸长试验中第10天的照片。
[0039][图12]图12是本发明的一个实施方案中，加水率不同的菌丝伸长试验中第10天的照片。
[0040][图13]图13是示出本发明的一个实施方案中，第1次的不同酵母乙醇发酵能力结果的图表。
[0041][图14]图14是示出本发明的一个实施方案中，葡萄糖浓度的图表。
[0042][图15]图15是示出本发明的一个实施方案中，第2次的不同酵母乙醇发酵能力结果的图表。
[0043][图16]图16是示出本发明的一个实施方案中，葡萄糖浓度的图表。
[0044][图17]图17是示出本发明的一个实施方案中，根据本发明所述方法进行乙醇发酵的结果和葡萄糖浓度的图表。
[0045][图18]图18是示出本发明的一个实施方案中，根据本发明所述方法进行乙醇发酵的结果和葡萄糖浓度的图表。
[0046][图19]图19是示出本发明的一个实施方案中，根据本发明所述方法进行乙醇发酵的结果和葡萄糖浓度的图表。[0047][图20]图20是示出本发明的一个实施方案中，根据本发明所述方法进行乙醇发酵的结果和葡萄糖浓度的图表。
[0048][图21]图21是示出本发明的一个实施方案中，根据本发明所述方法得到的乙醇的馏分乙醇浓度的图表。
[0049][图22]图22是示出本发明的一个实施方案中，根据本发明所述方法以大容量进行乙醇发酵的结果的乙醇浓度和葡萄糖浓度的图表。
[0050][图23]图23是本发明的一个实施方案中，使用经MRE处理的杉木.柏木进行乙醇发酵的流程图。
[0051][图24]图24是本发明的一个实施方案中，用于研究不同酵母的乙醇发酵能力的流程图。
[0052][图25]图25是本发明的一个实施方案中，经MRE处理的杉木.柏木的分段酿造乙醇发酵的流程图。
[0053][图26]图26是本发明的一个实施方案中，使用了经MRE处理的杉木的不同种类曲霉菌的菌丝伸长试验中第10天的照片。
[0054][图27]图27是本发明的一个实施方案中，使用了经MRE处理的柏木的不同种类曲霉菌的菌丝伸长试验中第10天的照片。 [0055][图28]图28是示出本发明的一个实施方案中，使用了经MRE处理的杉木的不同酵母乙醇发酵能力的图表。
[0056][图29]图29是示出本发明的一个实施方案中，使用了经MRE处理的杉木情况下的葡萄糖浓度的图表。
[0057][图30]图30是示出本发明的一个实施方案中，使用了经MRE处理的柏木的不同酵母乙醇发酵能力的图表。
[0058][图31]图31是示出本发明的一个实施方案中，使用了经MRE处理的杉木情况下的葡萄糖浓度的图表。
[0059][图32]图32是示出本发明的一个实施方案中，使用了经MRE处理的杉木情况下的分段酿造时的乙醇浓度和葡萄糖浓度的图表。
[0060][图33]图33是示出本发明的一个实施方案中，使用了经MRE处理的柏木情况下的分段酿造时的乙醇浓度和葡萄糖浓度的图表。
【具体实施方式】
[0061]如上所述，根据本发明，提供了一种生成乙醇的方法，其中，利用母细胞溶解酶群将树木分解，以该树木为原料，使用特定的曲霉菌进行发酵，从而制作出含有乙醇和美味成分等的一次发酵液，进一步使用特定的酵母菌进行提高乙醇浓度的二次发酵，其中所述母细胞溶解酶群是在伴随着形成内生孢子(孢子)的好氧细菌的孢子化的母细胞细胞溶解时释放出来的。并且，该好氧细菌只要能形成内生孢子即可，没有特别的限制，优选为MRE共生菌群。另外，在本发明所述的方法中使用的好氧细菌可以是由一种或一种以上的好氧细菌构成的混合菌群。
[0062]传统上，不使竹子等树木发酵以提供给饮料和食品。这是因为2，6_ 二甲氧基-1，4-苯醌、对苯醌、单宁等抗菌物质抑制曲霉菌等的活动，使得利用曲霉菌和酵母菌等的发酵难以持续。此外，在使用了树木等木质类生物质的乙醇制造中，需要从纤维素?半纤维素得到葡萄糖的过程，但是，为了从纤维素?半纤维素回收糖，需要进行前处理，该前处理也存在成本和劳力时间的问题。本发明基于这样的发现而完成:在没有谷物和糠等的糖类供给的情况下，曲霉菌或酵母菌可以仅通过纤维素或树木的糖类直接由树木分解物进行乙醇发酵。
[0063] 利用MRE共生菌群的树木分解物的生成通过以下方式进行:利用伴随着MRE共生菌群孢子化的母细胞溶解酶将树木批量分解，将所得物通过筛网筛分分离，将该结果得到的粉末状分解物用作树木发酵的原料。通过这样做，一方面抑制了树木所具有的抗菌能力，另一方面保持了树木当中具有的香味等，同时发酵变得容易。
[0064]然后，往该发酵原料中加水，用高压灭菌器或蒸汽机加热灭菌后，投入曲霉菌，在25°C下进行一次发酵4天，从所得发酵液中除去固体。向除去了该固体后的发酵液中进一步加入酵母菌，在15°C下进行二次发酵I天。用过滤器过滤二次发酵所得到的发酵液，得到最终发酵液。通过这样做，可以得到几乎不含异丙醇的树木发酵液。该发酵液保持了作为原料的树木的香味和若干抗菌成分。
[0065]需要说明的是，在使用(例如)竹子作为树木的情况下制造竹醋时，如果就这样持续发酵进行过度发酵的话，能够生成不含有害成分的竹醋。此外，竹子烧酒是通过在80°C~90°C的范围内进行蒸馏、并将2次发酵原液混入所得的蒸馏液中而制造的。此外，通过2次发酵得到的该树木的发酵液中含有鲜味成分谷氨酸和天冬氨酸，因此也可以用作树木风味的调味料。
[0066]进一步详细说明，在第一阶段中，将精细粉碎为Icm~5mm左右的树木用使用了MRE的干式分解装置来分解。该分解装置利用了母细胞溶解酶群的溶酶体同源降解酶，其中所述母细胞溶解酶群是在MRE共生菌群的内生孢子形成过程中生成的。
[0067]这里，上述MRE共生菌群由芽孢杆菌属(Bacillus sp.) (FERM BP-11209、识别号 MK-005)、梭形赖氨酸芽抱杆菌(Lysinibacillus fusiformis) (FERM BP-11206、识别号MK-001)、枯草芽孢杆菌(Bacillus sonorensis)(识别号MK-004)、赖氨酸芽孢杆菌属(Lysinibacillus sp.) (FERM BP-11207、识别号 MK-002)、以及丛毛单胞菌属(Comamonassp.) (FERM BP-11208、识别号MK-003)构成，均为好氧细菌类。
[0068]在本发明的方法中，通过用0.2 μ m的膜和0.02 μ m的过滤器对所形成的内生孢子沉淀后的溶液进行过滤，除去了残存的极微量的培养细胞和残存浮游的内生孢子(孢子)，并将通过对该溶液进行通气(曝气)而得到的溶液适用于树木。并且，本发明人发现，将由于分解困难这样的理由因而传统上不能用作乙醇原料的树木作为原料，能够有效地生成乙醇，从而完成了本发明。
[0069]进一步详细说明，将作为上述形成内生孢子的好氧细菌的集合的MRE共生菌群(MK-001、MK-002、MK003、MK-004和MK-005)的培养液Im3装入同样形状的2个1.2m3的曝气培养容器中，对其进行通气(曝气)使得溶解氧浓度为0.5mg/L至1.2mg/L。将其中一个命名为细胞培养槽，另一个命名为孢子化槽。向细胞培养槽中加入鱼粉500g、米糠500g、油渣250g、肉汁50g作为最低限度的营养物质，在培养pH为6.0-6.8以及培养温度为25°C -35°C的培养条件下通气并继续进行培养。另一方面，当在孢子化槽中断绝一切营养以置于饥饿状态下，并且在25 V _35°C的条件下进行连续通气时，以氮成分的枯竭为诱因开始内生孢子化。等培养液的透明度增加时停止通气(供氧)，这时内生孢子一起开始沉淀，成为透明的溶液。将该溶液用0.2 μ m的膜过滤，再用0.02 μ m的过滤器进行过滤，将所得滤液再次装入仔细洗净的孢子化槽中，这样就做好了树木分解的准备。这里，将使用过滤器从MRE菌孢子化的溶液中除去了残存母细胞和孢子之后所得到的溶液称为MRE滤液。因此，可以说处于MRE溶液中几乎不存在菌和孢子的状态，而该MRE溶液中存在母细胞溶解酶群。本发明利用了该母细胞溶解酶群的分解能力。需要说明的是，在本说明书中，使用了 “MRE溶液”、“孢子化后的溶液”、“孢子化后的菌不存在的溶液”等表达方式，但是，除了特别提及，否则都是指含有本发明所述的母细胞溶解酶群的溶液。
[0070]在本申请发明中，对适用于上述溶液的膜和过滤器的大小没有特别限定。例如，所述膜可以为I U m、0.7 μ m、0.5 μ m、0.3 μ m,优选为0.2 μ m。另外，过滤器可以为0.15 μ m、0.1 μ m、0.07 μ m、0.05 μ m、0.03 μ m,优选为 0.02 μ m。
[0071]另外，在本申请发明中，使用上述细胞培养槽和孢子化槽2者，对其进行通气(曝气)使得两者中的溶解氧浓度都变为0.5mg/L至1.2mg/L,同时进行以下实验。
[0072]该MRE溶液通过在60°C~80°C的温度范围内使用而发挥威力。特别是，在通常氧气流入的环境中喷洒含有母细胞溶解酶群的溶液，边用散热器搅拌加热使得温度为80°C以下边将对象树木分解是优选的，该溶液可以同时含有母细胞溶解酶群和孢子(孢子)。将根据该原理运行的装置称为利用了 MRE的干式分解装置，可以将通常无法分解的树木在80°C以下的低温下分解，并能够成为乙醇发酵的原料。
[0073]在本申请的发明中，可以使用上述干式分解装置来分解处理成为问题的竹子、柏木、杉木等树木、疏伐材、稻草等，从而制成用于乙醇生产的原料。
[0074]另外，在本发明中，分解树木时所使用的上述MRE溶液可以是原液也可以是稀释液，优选为I~100倍稀释，更优选为I~50倍稀释，进一步优选为I~25倍稀释，更进一步优选为I~10倍稀释，最优选为稀释3~6倍后使用。
[0075]在本申请的发明中，使用上述干式分解装置处理粉碎后的树木，经过约36~48小时后，得到含水率为3.8%~6%的干燥状态的微细粉末状残留物。将该残留物通过特定的筛网筛分，可以得到经MRE处理的树木粉末。该经MRE处理的树木粉末由于处于超干燥状态因而具有不容易吸湿且即使长时间放置也不会腐败的性质。
[0076]此外，在本申请发明所述的一个实施方案中，上述分解装置可以被分为分解槽和完成槽(仕上槽)，可以首先通过分解槽进行前处理，接着转移到完成槽中完成分解。此时，优选的是，在分解槽中于60~80°C、优选在70°C下进行36~48小时前处理，接着向通过分解槽所得到的原料中加水，在完成槽中于60~80°C、优选在70°C下进行24小时的处理。
[0077]此外，在本申请发明所述的一个实施方案中，将成为发酵原料的树木浸溃在溶液中，并且可以边对该溶液进行通气边进行分解，其中所述溶液含有本申请发明所述的母细胞溶解酶群和/或通过上述产孢子好氧细菌的孢子形成而生成的孢子(孢子)。
[0078]在本申请的发明中，对适用于上述残留物的筛网的大小没有特别的限制。例如，可以是5~8mm筛目或者2~5mm筛目，优选为1mm筛目。此外，残留在筛网上的残渣可以在上述分解槽中再处理。
[0079]需要说明的是，在对本申请发明的一个实施方案所述的经MRE处理的树木粉末(竹粉末)进行分析时，纤维素为43.1%、半纤维素为12.6%、木质素为25.2%。剩余的19.1%是碳水化合物、蛋白质和脂质。
[0080]此外，在本申请发明的一个实施方案中，作为一次发酵中使用的曲霉菌，可以使用甘酒曲霉菌(Aspergillus amazake)、米曲霉菌(Aspergillus orgzae) (NBRC30104)、米曲霉菌(Aspergillus orgzae) (NBRC30113)、放线曲霉菌(Aspergillus cellulosae)(NBRC4040)、放线曲霉菌(Aspergillus cellulosae) (IF04297)、宇佐美曲霉菌(Aspergillus usami) (NBRC4033)、泡盛曲霉菌(Aspergillus awamori) (NBRC4388),但是只要能够糖化树木粉末即可，不局限于这些，也可以使用米曲。
[0081]此外，在本申请发明的一个实施方案中，作为二次发酵中使用的曲霉菌，可以使用面包酵母、酿酒酵母(Saccharomyces celevisiae) (NBRC0244)、酿酒酵母(Saccharomycescelevisiae) (NBRC0249)、酿酒酵母(Saccharomyces celevisiae) (NBRC0282)、酿酒酵母(Saccharomyces celevisiae) (NBRC2373)、酿酒酵母(Saccharomyces celevisiae)(NBRC2377)、酿酒酵母(Saccharomyces celevisiae) (IF01728)，但是只要是可以进行通常的乙醇发酵的酵母菌即可，不限于这些。
[0082]此外，在本申请发明的一个实施方案中，可以按以下的步骤进行从树木粉末的乙醇发酵。首先，向经MRE处理的树木粉末中以10倍重量的比率加入水，用高压灭菌器在120°C下进行15分钟灭菌。加入甘酒曲霉菌或黑曲Aspergillus orgzae NBRC4388菌等曲霉菌，在25°C下进行一次发酵4天。然后，从该一次发酵的生成物中除去固体，向其中加入酵母菌，在15°C下进行二次发酵I天。对二次发酵的生成液进行0.45 μ m的过滤后进一步进行0.2μπι的过滤，可以得到乙醇浓度为0.29%以上的二次发酵生成液。需要说明的是，在本发明中，用于从树木粉末生成乙醇的步骤不限于上述步骤，发酵条件(温度、时间等)可以根据所使用的曲霉菌和酵母菌的种类来采用适合的最佳的条件，也可以采用传统的乙醇发酵和烧酒制造中的步骤。 [0083]此外，在本申请发明的一个实施方案中，当用气相色谱对本发明的二次发酵生成液进行分析时，可知是不优选作为饮料的异丙醇极少的、以乙醇为成分的酒精。此外，本发明的二次发酵生成液含有游离谷氨酸和游离天冬氨酸这样的与海藻的海带相同的鲜味成分。因此，当将本发明的二次发酵生成液作为调味料使用时，可以提供含有微量的乙醇、游离谷氨酸和游离天冬氨酸的树木风味的调味料。
[0084]当进一步持续该二次发酵以进行过度发酵时，乙醇变为100%醋酸。通过该过度发酵，可以得到含有游离谷氨酸和游离天冬氨酸这样的鲜味成分的树木风味的醋酸。也可以通过添加该树木醋酸蒸馏后的醋酸来制造任意醋酸浓度的食醋。
[0085]此外，在本申请发明的一个实施方案中，通过在79°C~90°C下对本发明的二次发酵生成液连续蒸馏以提取乙醇、并进一步加入2%以内范围的二次发酵生成液调整乙醇浓度为20%~40%，由此可以制成具有树木风味的烧酒。此外，在本申请发明的一个实施方案中，对在得到烧酒的连续蒸馏中所得到的残液进一步加热浓缩，使得谷氨酸和天冬氨酸等鲜味成分的浓度上升，由此也可以得到来自树木成分的调味料。
[0086]此外，在本申请的发明中，作为成为乙醇发酵原料的树木，可以使用竹子、柏木、杉木等，但是，只要是由于含有抗菌物质而在传统方法中难以发酵的树木即可，没有特别的限制。
[0087]在本申请发明的一个实施方案中，也可以将除去了发酵后的乙醇的发酵残渣用作农业用的堆肥。传统上，烧酒等发酵过程的残渣的处理从环保的观点来看是困难的，另外还存在处理成本高的问题。在本发明中，也可以将所得发酵残渣直接用作农业用的良好的堆肥和动物饲料。
[0088]以下参考附图对本发明所述的一个实施方案和实施例进行说明。
[0089]实施例
[0090](实施例1)
[0091]MRE溶液的制造
[0092]MRE共生菌群的培养采用好氧性革兰氏阳性菌的一般培养方法来进行培养。将1000升水装入1.2立方米的曝气培养槽中，进行通气(曝气)。向该曝气培养槽中加入鱼粉3kg、米糠3kg、油渣1.6kg、肉汁350g作为营养物质，然后加入适量硫酸镁和二氧化硅等矿物质。进一步加入菌体，在培养PH为6.0至6.8以及培养温度为25°C至35°C的培养条件下，边施加通气(曝气)使溶解氧浓度达到0.5mg/L至1.2mg/L，边对MRE共生菌群进行培养。
[0093]等菌充分繁殖并稳定后，断绝MRE共生菌群的一切营养以置于饥饿状态下，进一步在15°C至35°C的条件下继续进行通气时，以氮成分的枯竭为诱因开始MRE共生菌群的内生孢子化。等培养液的透明度迅速增加时停止通气(供氧)，内生孢子一起开始沉淀，得到透明的上清液。
[0094]再将这样得到的上清液用0.2 μ m的膜进行加压过滤，得到MRE溶液。另外，利用相差显微镜确认孢子化完成之后，可以停止通气。
[0095](实施例2)
[0096]经MRE处理的竹子的制作方法
[0097]本实施例中使用的竹子是用MRE溶液处理过的，按照以下的步骤1~5进行处理。
[0098]1.使用地板材料中筛分残余物60L的竹子
[0099]2.将用于地板材料的粉碎竹子40L、MRE溶液投入到分解槽中，在70°C下进行分解处理36小时
[0100]3.36小时后，从分解槽中取出原料，称量体积、重量
[0101]4.往分解槽取出物中加水20L，投入到完成槽中
[0102]5.在完成槽中于70°C下处理24小时(水分8%以下)，用1mm筛目的筛网筛分。将残留在筛网上的残余物按照步骤2再次投入
[0103] 该流程如下所示。
[0104]
【权利要求】
1.一种由树木制造乙醇的方法，其特征在于，具有以下步骤: 施用步骤，其为在目标树木中施用母细胞溶解酶群的步骤，由此将所述树木分解为粉末状从而得到树木分解物，其中所述母细胞溶解酶群是在伴随着产孢子好氧细菌的孢子形成的细胞溶解中生成的； 对所述树木分解物灭菌 的步骤； 对灭菌后的所述树木分解物施用曲霉菌从而进行一次发酵的步骤； 向通过所述一次发酵而得到的发酵液中添加酵母菌从而进行二次发酵的步骤；以及 对通过所述二次发酵而得到的发酵液进行过滤的步骤， 所述母细胞溶解酶群是通过以下方式获得的:培养所述产孢子好氧细菌并将所得到的培养液置于饥饿状态，由此使该细菌内生孢子化，进一步从该培养液中除去含有该内生孢子化细菌的杂质， 其中所述产孢子好氧细菌为MRE共生菌群。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 所述树木选自竹子、杉木、柏木。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 所述曲霉菌选自甘酒曲霉菌Aspergillus amazake、米曲霉菌Aspergillusorgzae(NBRC30104)> 米曲霉菌 Aspergillus orgzae (NBRC30113)、放线曲霉菌Aspergillus cellulosae (NBRC4040)、放线曲霉菌 Aspergillus cellulosae (IF04297)、宇佐美曲霉菌 Aspergillus usami(NBRC4033)、泡盛曲霉菌 Aspergillusawamori(NBRC4388)。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 所述酵母菌选自面包酵母、酿酒酵母Saccharomyces celevisiae (NBRC0244)、酿酒酵母 Saccharomyces celevisiae(NBRC0249)、酿酒酵母 Saccharomycescelevisiae(NBRC0282)、酿酒酵母 Saccharomyces celevisiae(NBRC2373)、酿酒酵母 Saccharomyces celevisiae (NBRC2377)、酿酒酵母 Saccharomycescelevisiae (IF01728)。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 将所述树木浸溃在分解溶液中，并通过对该溶液进行曝气使所述树木分解，其中所述分解溶液含有所述母细胞溶解酶群和/或通过所述产孢子好氧细菌的孢子形成而生成的孢子。
6.一种烧酒，其含有通过权利要求1所述的方法而得到的乙醇溶液。
7.一种发酵残渣，其为在通过权利要求1所述的方法得到的乙醇溶液的制造过程中获得的发酵残渣，其特征在于， 该发酵残渣是通过对由所述二次发酵得到的发酵液进行过滤而得到的。
8.根据权利要求7所述的发酵残渣，其特征在于， 所述发酵残渣被用作农业用堆肥或家畜饲料。
【文档编号】C12P7/10GK103906847SQ201280025541
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年5月23日 优先权日:2011年5月23日
【发明者】御手洗薰, 坂井美穗, 松井贤二 申请人:有限公司名将, 藤泽环境开发株式会社