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セルロースを含むバイオマスの糖化方法

シーズコード S110006990
掲載日 2011年12月13日
研究者
  • 徳安 健
技術名称 セルロースを含むバイオマスの糖化方法
技術概要 セルロースおよびそれ以外の多糖を多く含むバイオマス原料に対して、硫酸濃度0.1wt%以上5wt%以下の硫酸水溶液を加え、80℃以上150℃以下の条件で1分から3時間加水分解し、過分解を抑えた穏和な条件で希硫酸加水分解する。硫酸可溶性オリゴ糖を含む硫酸水溶液可溶性画分と、結晶性セルロースを含む不溶性画分に固液分離する。硫酸水溶液可溶性画分は、pH調整後に酵素固定化物と接触させて酵素加水分解することによりさらに糖化する。不溶性画分は硫酸濃度65wt%以上の硫酸水溶液処理後、固液分離により得られた希硫酸を含むセルロース部分分解物を、希硫酸により加水分解し糖化する。表1の結果より、稲わら粉砕物(Straw)、ポテトパルプ粉末(PP)、ビートパルプ粉末(BP)およびキャッサバでん粉絞りかす(Cassava)を希硫酸処理後に可溶化した糖質は、固定化酵素(PV反応:β-グルカナーゼとペクチナーゼの組合せ;AA反応:アミログルコシダーゼとα-アミラーゼの組合せ)により還元糖量が増加し、固定化酵素が有効に作用しており、しかも、反応後の酵素固定化樹脂を緩衝液で洗浄し、再利用しても酵素活性が維持される。
画像

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研究分野
  • 反応操作(単位反応)
  • 酵素の応用関連
展開可能なシーズ セルロースを含み、複数種類の糖質から構成されるバイオマスを、可能な限り、グルコース、キシロース等の単糖にまで、過分解を抑制しつつ、しかも効率よく低分子化する方法を提供する。
草本系および木質系リグノセルロース系バイオマスの糖化が容易となる。リグノセルロース系バイオマスのほかに、糖質や澱粉を含む、ホールクロップとしてのバイオマス、あるいは、資源作物から糖質・でん粉を粗く回収した後の糖質含量やでん粉含量の高い原料などに対する、効率的な糖化が可能となる。季節性をもつ草本系バイオマス原料や食品廃棄物等を複数利用することを考慮する際には、原料の変化にも対応でき、汎用性の高い総合的糖化システムを構築することが可能となる。さらに、希硫酸と糖質加水分解酵素を用いた穏和な反応を想定しており、副産物の利用や廃棄物処理を考慮した際には、環境影響が低く、受容性が高い利用・処理方法である。糖化産物は最終的に弱酸性から中性pH条件で製造されることから、既知の六炭糖、五炭糖あるいはウロン酸を原料とした発酵工程を経てエタノール等の有用物質への変換が可能となる。
用途利用分野 グルコース、キシロース、エタノール
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, . 徳安 健, . セルロースを含むバイオマスの糖化方法. 特開2009-189291. 2009-08-27
  • C12P  19/14     

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