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バイオセルロースの工業的生産を目標としたリアクターの試作

研究課題

研究課題/領域番号 07555674
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分試験
研究分野 高分子構造物性(含繊維)
研究機関北海道大学

研究代表者

高井 光男  北海道大学, 工学部, 教授 (50002019)

研究分担者 田島 健次  北海道大学, 工学部, 助手 (00271643)
藤原 政司  北海道大学, 工学部, 助手 (30229075)
柴 肇一  北海道大学, 工学部, 助教授 (60241303)
惠良田 知樹 (恵良田 知樹)  北海道大学, 工学部, 助教授 (30213581)
棟方 正信  北海道大学, 工学部, 教授 (50261326)
研究期間 (年度) 1995 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1996年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワードバイオセルロース / 回転円板型バイオリアクター / エアレーション / 菌体サポーター / ステンレス製金網 / 収量増大 / 膜質向上 / 回転円盤型バイオリアクター / セルロース / 酢酸菌 / リアクター
研究概要

本研究では色々な形状の培養器を用いて効率の良いバイオセルロース(BC)の培養方法について検討し、それに基ずき回転円板型バイオリアクターを試作した。これは横置き円筒型で円筒部分は長さ20cm、直径15cmのガラス製、側面はステンレス製である。モーター駆動部側面には分注及び通気を兼ねた開口部が1箇所、反対側の側面にはpH電極と酸素電極の差し込み口が2箇所とコック付き通気口とドレーンが2箇所備わっている。培養容器下部に温水循環ジャケットを置き、さらに全体をアクリル製カバーで覆い液体培地の温度制御を行った。pHコントロールは1%NaOH水溶液でコントローラーを用いて行った。エアレーションはエア-コンプレッサーからの空気をフィルターに通した後、気相のみに行った。液体培地量はガラス円筒の回転中心部までの1800mlとした。菌体サポーターの形態は円板型(直径14.4cm、アルミ板、ステンレス製金網、6,8,10,12,14,16mesh)で行った。プレカルチャー60mlを植菌し、円板を2〜50rpmで回転させ28℃、6日間培養(通気量2000ml/min)でBC合成を行った。全部で9回の培養実験を行い、円板形態、円板回転速度、メッシュの大きさ、円板枚数、pHコントロール、エアレーション等によるBC収量に与える影響を調べた。その結果、円板形態はステンレス製金網円板が最も効果的であった。円板回転速度については30rpmと50rpmではBC収量に差はほとんど見られなかったが、50rpmでは回転速度があまりにも大き過ぎるため生成セルロースが円板に付かないで培地中で飛散する傾向が見られた。このリアクターは金網円板上に菌体を保持させ円板上でBC合成を行うのが目的であるため、最適回転速度を30rpmとした。メッシュの大きさは14mesh金網円板が最も効果的であった。エアレーションの効果はBCの収量増大と膜質の向上が認められた。

報告書

(3件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] K. Tajima et al.: "Enhancement of Bacterial Cellulose Productivity by Water-soluble Chitosan" Mokuzai Gakkaishi. 42(3). 279-288 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Tajima et al.: "Enhancement of Bacterial Cellulose Productivity and Preparation of Branched Polysaccharide-Bacterial Cellulose Composite by Co-cultivation of Acetobacter Species" Sen-i Gakkaishi. 51(7). 323-332 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Tajima et al.: "Biological Control of Cellulose" Macromol. Symp.99. 149-155 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Tajima et al.: "Synthesis of Bacterial Cellulose Composite (BCC) by Acetobacter xylinum, I" Mokuzai Gakkaishi. 41(8). 749-757 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. -Y. Chen et al.: "Effect of Kraft Cooking Conditions on Efficiency of Oxygen Delignification, I." Mokuzai Gakkaishi. 41(8). 757-766 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. -Y. Chen et al.: "A Method for Isolation of Milled-Wood Lignin involving Solvent swelling prior to Enzyme Treatment" Wood Science and Technology. 47. 235-240 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Nakamura et al.: "Cellulose Production by Acetobacter xylinum in the Presence of Cellulase" "Cellulose and Cellulose Derivatives : Physicochemical Aspects and Industrial Application" published by Ellis Horwood 分担執筆, 3-8 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高井光男: "第2編第2章第2節 微生物セルロースの構造・物性・機能" 「生分解性プラスチックハンドブック」(出版社:NTS)分担執筆, 221-227 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Tajima, M.Fujiwara, M.Takai andJ.Hayashi: "Enhancement of Bacterial Cellulose Productivity by Water-Soluble Chitosan" Mokuzai Gakkaishi. 42(3). 279-289 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Tajima, H.Itoh, M.Fujiwara, M.Takai, J.Hayashi: "Enhancement of bacterial cellulose productivity and preparation of branched polysaccharide-bacterial cellulose composite by co-cultivation of Acetobacter species" Sen-i Gakkaishi. 51. 323-332 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Tajima, M.Fujiwara, M.Takai: "Biological Control of Cellulose" Macromol.Symp.99. 149-155 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Tajima, M.Fujiwara, M.Takai, J.Hayashi: "Synthesis of bacterial cellulose composite (BCC) by Acetobacter xylinum I.-Its mechanical strength and biodegradability-" Mokuzai Gakkaishi. 41. 749-757 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Y.Chen.Y.Shimizu, M.Takai and J.Hayashi: "Effect of Kraft Cooking Conditions on Efficiency of Oxygen Delignification I." Mokuzai Gakkaishi. 41. 757-766 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Y.Chen, Y.Shimizu, M.Takai and J.Hayashi: "A method for isolation of milled-woodlignin involving solvent swelling prior to enzyme treatment" Wood Science and Technology. 47. 235-240 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nakamura, K.Tajima, M.Fujiwara, M.Takai, J.Hayashi: Cellulose production by Acetobacter xylinum in the presence of cellulase., in "Cellulose and cellulose derivatives : physico-chemical aspects and industrial applications". Ellis Horwood, Chichester, 3-8 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitsuo Takai: The structure, characterization and function of bacterial cellulose (Part2, Chap.2, Sec.2), in "Handbook of biodegradable plastics". NTS,Tokyo, 221-227 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Tajima et al.: "Enhancement of Bacterial Cellulose Productivity by Water-soluble Chitosan" Mokuzai Gakkaishi. 42(3). 279-288 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K. Tajima et al.: "Enhancement of Bacterial Cellulose Productivity and Preparation of Branched Polysaccharide-Bacterial Cellulose Composite by Co-cultivation of Acetobacter Species" Sen-i Gakkaishi. 51(7). 323-332 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K. Tajima et al.: "Biological Control of Cellulose" Macromol. Symp.99. 149-155 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K. Tajima et al.: "Synthesis of Bacterial Cellulose Composite (BCC) by Acetobacter xylinum, I" Mokuzai Gakkaishi. 41(8). 749-757 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] J.-Y. Chen et al.: "Effect of Kraft Cooking Conditions on Efficiency of Oxygen Delignification, I." Mokuzai Gakkaishi. 41(8). 757-766 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] J.-Y. Chen et al.: "A Method for Isolation of Milled-Wood Lignin involving Solvent swelling prior to Enzyme Treatment" Wood Science and Technology. 47. 235-240 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T. Nakamura et al.: "Cellulose Production by Acetobacter xylinum in the Presence of Cellulase" ″Cellulose and Cellulose Derivatives : Physicochemical Aspects and Industrial Application″ published by Ellis Horwood 分担執筆, 3-8 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 高井光男: "第2編第2章第2節微生物セルロースの構造・物性・機能" 「生分解性プラスチックハンドブック」(出版社:NTS)分担執筆, 221-227 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K. Tajima, M. Takai: "Synthesis of Bacterial cellulose Composite(BCC)by Acetobacter xylinum I." 木材学会誌. 41. 749-757 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] K. Tajima, M. Takai: "Enhancement of Bacterial Cellulose Productivity and Preparation of Branched Pdysaccharide-Bacterial Cellulose Composite by Co-cuttivation of Acetobacter species" 繊維学会誌. 51. 323-332 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] K. Tajima, M. Takai: "Biological Control of Cellulose" Macromolecular Symposia. 99. 149-155 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] K. Tajima, M. Takai: "Enhancement of Bacterial Cellulose Productivity of Acetobacter xylinum by Water-soluble Chitosan" 木材学会誌. (in press).

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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