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METHOD FOR PRODUCING COMPOSITION CONTAINING CELLULOSE AND HEMICELLULOSE, AND METHOD FOR SACCHARIFICATION USING THE COMPOSITION UPDATE_EN

Patent code P180015685
File No. 5233
Posted date Nov 22, 2018
Application number P2016-176865
Publication number P2018-039954A
Date of filing Sep 9, 2016
Date of publication of application Mar 15, 2018
Inventor
  • (In Japanese)渡辺 隆司
  • (In Japanese)大橋 康典
  • (In Japanese)パンナライ カムデージ
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人京都大学
Title METHOD FOR PRODUCING COMPOSITION CONTAINING CELLULOSE AND HEMICELLULOSE, AND METHOD FOR SACCHARIFICATION USING THE COMPOSITION UPDATE_EN
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a production method to obtain a composition containing cellulose and hemicellulose from plant raw materials in high yields.
SOLUTION: A production method includes a step of obtaining a mixture that contains a solid composition containing cellulose and hemicellulose, and a decomposition product of lignin, by heating plant materials containing lignocellulose, in a liquid containing alum represented by general formula: MIMIII(SO4)2 12H2O (where MI is a monovalent cation and MIII is a trivalent metal).
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

近年、地球環境の悪化や化石資源の枯渇の問題が顕在化しており、持続可能な循環型社会のための新たな資源としてバイオマスに注目が集まっている。特に、化学製品やエネルギーを再生可能なバイオマスから得ようとするコンセプトである「バイオリファイナリ」の実現が急務となっている。

現在、バイオマス資源として穀物が用いられているが、コスト高や食糧費高騰等の問題から、大規模な普及には至っていない。そこで、木材や稲藁等、植物材料が含有するリグノセルロースを利用するための研究開発が進められている。リグノセルロースとはセルロース、ヘミセルロース等の多糖類及びリグニンから構成される植物性有機物である。セルロースやヘミセルロース等の多糖類から酵素糖化処理によりグルコース、キシロース及びマンノース等の単糖を得ることができ、これらの単糖はさらに液体燃料(バイオエタノール)及び化学品原料等として活用できる。

リグノセルロースはセルロース、ヘミセルロース等の多糖類とリグニンとが強固に結合した構造をしている。したがって、セルロースやヘミセルロース等の多糖類を植物材料から効率的に得るためには、リグニンと多糖類との結合を破壊する等の前処理が有効である。

このようなリグノセルロースの前処理については、さまざまな方法が開発されている。例えば、銅及び過酸化物を含む水溶液中でリグニンを解重合する方法(特許文献1)、モリブテン酸又は過酸化物を含む水溶液中でリグニンを解重合する方法(特許文献2)、微量のタングステン酸又はモリブデン酸塩触媒を含有する過酸化水素水により木質系バイオマスのリグニンを分解する方法(特許文献3)、古紙等に含まれるリグニンをタングステン酸ソーダ又はモリブデン酸ソーダにより除去し糖化反応を促進させる方法(特許文献4)、有機溶媒とルイス酸との組み合わせにより、脱リグニンを促進させる方法(非特許文献1)等である。

また、外部加熱ではなく、マイクロ波照射を利用した内部加熱を用いて糖成分を製造する方法が開発されている。酢酸水溶液中でマイクロ波照射することで前処理を行う方法(非特許文献2)、酸化剤の存在下でマイクロ波の照射を行うことでリグニンの分離、分解を行う方法(特許文献5)、リグノセルロース物質と蒸解液の混合物にマイクロ波を照射することで、蒸解時の脱リグニン速度を向上させる方法(特許文献6)、マイクロ波処理とアルカリ処理とを組み合わせた方法(非特許文献3)等が開示されている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、セルロース及びヘミセルロースを含む組成物を製造する方法、及びその組成物から単糖を製造する方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
セルロース及びヘミセルロースを含む組成物を製造する方法であって、
リグノセルロースを含む植物材料を、
一般式:MIMIII(SO4)2・12H2O(式中、MIは1価の陽イオンを表わし、MIIIは3価の金属を表わす)で表わされるミョウバンを含む液体中において加熱することにより、
セルロース及びヘミセルロースを含む固形状組成物と、
リグニンの分解生成物と
を含む混合物を得る工程
を含む、方法。

【請求項2】
 
前記加熱を、前記液体を80℃~240℃とすることにより行う、請求項1に記載の製造方法。

【請求項3】
 
前記加熱を、前記液体にマイクロ波を照射することにより行う、請求項1又は2に記載の製造方法。

【請求項4】
 
前記ミョウバンが、前記一般式中、MIがカリウムであるミョウバンである、請求項1~3のいずれか一項に記載の製造方法。

【請求項5】
 
請求項1~4のいずれか一項に記載の製造方法により得られたセルロース及びヘミセルロースを含む固形状組成物から、酵素糖化処理により単糖を得る工程を含む、単糖の製造方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
State of application right Published
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