JP2001238690A - 古紙類の糖化方法 - Google Patents
古紙類の糖化方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 古紙類から、短時間で高濃度の糖液を、経済
的に製造することができる方法の提供。 【解決手段】 予め前処理を施した古紙類を、セルラー
ゼを作用させて糖化する古紙類の糖化方法において、予
め前処理を施した古紙類とセルラーゼとの混合液の見か
けの粘度状態に応じて、前処理古紙類とセルラーゼを間
欠的に供給することを特徴とする古紙類の糖化方法。
的に製造することができる方法の提供。 【解決手段】 予め前処理を施した古紙類を、セルラー
ゼを作用させて糖化する古紙類の糖化方法において、予
め前処理を施した古紙類とセルラーゼとの混合液の見か
けの粘度状態に応じて、前処理古紙類とセルラーゼを間
欠的に供給することを特徴とする古紙類の糖化方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、古紙類の糖化方
法、さらに詳しくは、予め前処理を施した古紙類とセル
ラーゼを間欠的に供給しながら、古紙類を効率的に糖化
する方法に関する。
法、さらに詳しくは、予め前処理を施した古紙類とセル
ラーゼを間欠的に供給しながら、古紙類を効率的に糖化
する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】紙に代
表されるセルロース含有物に、セルラーゼ等の糖化酵素
を作用させてセルロース含有物を糖化する場合、セルロ
ースは結晶性が高いこと及び紙等がリグニンを含んでい
るため、糖化は極めて困難である。このため、通常は、
セルロース含有物にアルカリ処理や機械的破砕等の前処
理を施して、セルロース含有物の結晶状態を変化させ、
セルラーゼが働きやすい状態にすることが必要である。
表されるセルロース含有物に、セルラーゼ等の糖化酵素
を作用させてセルロース含有物を糖化する場合、セルロ
ースは結晶性が高いこと及び紙等がリグニンを含んでい
るため、糖化は極めて困難である。このため、通常は、
セルロース含有物にアルカリ処理や機械的破砕等の前処
理を施して、セルロース含有物の結晶状態を変化させ、
セルラーゼが働きやすい状態にすることが必要である。
【０００３】しかしながら、上記アルカリ処理法は、ア
ルカリ除去工程及び廃液処理が煩雑であり、設備費が高
くなるという問題がある。また、機械的破砕法は、大量
のエネルギーを消費するうえ、破砕物の嵩密度が小さく
なるため、高濃度の基質液を作ることができず、該方法
を用いて高濃度の糖化液を製造することは困難であっ
た。高濃度の糖化液を製造するためには、紙を高濃度に
することが好ましいが、セルロースは不溶性で膨潤性が
あるため、見かけの粘度が高くなり、撹拌形式の糖化槽
を用いる場合には紙の供給濃度に限界があった。例え
ば、紙濃度を１０ｇ／Ｌとしたときの見かけの粘度は数
ｃｐ、２０ｇ／Ｌとしたときの見かけの粘度は約１００
ｃｐ、４０ｇ／Ｌとしたときの見かけの粘度は約１００
００ｃｐであり、撹拌動力の消費は多大である。
ルカリ除去工程及び廃液処理が煩雑であり、設備費が高
くなるという問題がある。また、機械的破砕法は、大量
のエネルギーを消費するうえ、破砕物の嵩密度が小さく
なるため、高濃度の基質液を作ることができず、該方法
を用いて高濃度の糖化液を製造することは困難であっ
た。高濃度の糖化液を製造するためには、紙を高濃度に
することが好ましいが、セルロースは不溶性で膨潤性が
あるため、見かけの粘度が高くなり、撹拌形式の糖化槽
を用いる場合には紙の供給濃度に限界があった。例え
ば、紙濃度を１０ｇ／Ｌとしたときの見かけの粘度は数
ｃｐ、２０ｇ／Ｌとしたときの見かけの粘度は約１００
ｃｐ、４０ｇ／Ｌとしたときの見かけの粘度は約１００
００ｃｐであり、撹拌動力の消費は多大である。
【０００４】また、高濃度の基質液を作った場合、高粘
度となるため、糖化酵素が作用し難くなり、これを解決
するため撹拌動力を上げようとすると、設備費が高くな
るという問題を有していた。
度となるため、糖化酵素が作用し難くなり、これを解決
するため撹拌動力を上げようとすると、設備費が高くな
るという問題を有していた。
【０００５】一方、資源の有効利用等の観点から、新聞
紙、雑誌、ＯＡ紙等の古紙や、製紙工場で発生するパル
プスラッジ等（以下「古紙類」という）を糖化する研究
が行われている。しかしながら、かかる古紙類の糖化に
おいても、セルロースの結晶性やリグニンを含有してい
ることから糖化が困難であり、アルカリ処理法や機械的
破砕法を用いると、上記のような問題が生じていた。
紙、雑誌、ＯＡ紙等の古紙や、製紙工場で発生するパル
プスラッジ等（以下「古紙類」という）を糖化する研究
が行われている。しかしながら、かかる古紙類の糖化に
おいても、セルロースの結晶性やリグニンを含有してい
ることから糖化が困難であり、アルカリ処理法や機械的
破砕法を用いると、上記のような問題が生じていた。
【０００６】したがって、本発明は、古紙類から、短時
間で高濃度の糖液を、経済的に製造することができる方
法を提供することを目的とする。
間で高濃度の糖液を、経済的に製造することができる方
法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意研究した結果、古紙類にセルラーゼを
作用させるときの見かけの粘度に着目した。すなわち、
予め前処理をした古紙類を過剰に投与した高粘度状態で
セルラーゼを供給しても、セルラーゼが作用し難く、糖
化速度が遅いが、見かけの粘度状態に応じて予め前処理
をした古紙類、セルラーゼを供給すると、セルラーゼは
極めて速やかに古紙類のセルロース（繊維）を分解し、
繊維長を短くして見かけの粘度を急激に低下させた。か
かる知見から、予め前処理した古紙類を一度に大量に供
給して、高粘度状態でセルラーゼを作用させるのでな
く、見かけの粘度状態に応じて古紙類とセルラーゼを間
欠的に供給すれば、セルラーゼのセルロース分解速度、
したがって糖化速度を常に速い状態に維持できることを
見出した。また、アルカリ処理法や機械的破砕法等の設
備やコストのかかる方法を用いる必要なく、繊維を細か
く切断しない簡単な前処理で上記効果を得ることができ
ることを見出した。
を達成すべく鋭意研究した結果、古紙類にセルラーゼを
作用させるときの見かけの粘度に着目した。すなわち、
予め前処理をした古紙類を過剰に投与した高粘度状態で
セルラーゼを供給しても、セルラーゼが作用し難く、糖
化速度が遅いが、見かけの粘度状態に応じて予め前処理
をした古紙類、セルラーゼを供給すると、セルラーゼは
極めて速やかに古紙類のセルロース（繊維）を分解し、
繊維長を短くして見かけの粘度を急激に低下させた。か
かる知見から、予め前処理した古紙類を一度に大量に供
給して、高粘度状態でセルラーゼを作用させるのでな
く、見かけの粘度状態に応じて古紙類とセルラーゼを間
欠的に供給すれば、セルラーゼのセルロース分解速度、
したがって糖化速度を常に速い状態に維持できることを
見出した。また、アルカリ処理法や機械的破砕法等の設
備やコストのかかる方法を用いる必要なく、繊維を細か
く切断しない簡単な前処理で上記効果を得ることができ
ることを見出した。
【０００８】すなわち、本発明は、予め前処理を施した
古紙類（以下「前処理古紙類」という）を、セルラーゼ
を作用させて糖化する古紙類の糖化方法において、前処
理古紙類とセルラーゼとの混合液の見かけの粘度状態に
応じて、前処理古紙類とセルラーゼを間欠的に供給する
ことを特徴とする古紙類の糖化方法を提供するものであ
る。本発明はまた、上記古紙類の糖化方法において、前
処理古紙類とセルラーゼとの混合液の見かけの粘度が２
０〜１５００ｃｐであるときに、前処理古紙類及び／又
はセルラーゼを供給する古紙類の糖化方法を提供するも
のである。本発明はまた、上記古紙類の糖化方法におい
て、前処理古紙類、セルラーゼ供給後の見かけの粘度
が、１００〜２０００ｃｐとなるように、前処理古紙
類、セルラーゼを供給する古紙類の糖化方法を提供する
ものである。本発明はまた、上記古紙類の糖化方法にお
いて、見かけの粘度を連続的に監視しながら、前処理古
紙類及び／又はセルラーゼを自動供給する古紙類の糖化
方法を提供するものである。本発明はまた、上記古紙類
の糖化方法において、前処理が、簡単な前処理である古
紙類の糖化方法を提供するものである。本発明はまた、
上記古紙類の糖化方法において、セルラーゼが、エンド
グルカナーゼを含有するものである古紙類の糖化方法を
提供するものである。
古紙類（以下「前処理古紙類」という）を、セルラーゼ
を作用させて糖化する古紙類の糖化方法において、前処
理古紙類とセルラーゼとの混合液の見かけの粘度状態に
応じて、前処理古紙類とセルラーゼを間欠的に供給する
ことを特徴とする古紙類の糖化方法を提供するものであ
る。本発明はまた、上記古紙類の糖化方法において、前
処理古紙類とセルラーゼとの混合液の見かけの粘度が２
０〜１５００ｃｐであるときに、前処理古紙類及び／又
はセルラーゼを供給する古紙類の糖化方法を提供するも
のである。本発明はまた、上記古紙類の糖化方法におい
て、前処理古紙類、セルラーゼ供給後の見かけの粘度
が、１００〜２０００ｃｐとなるように、前処理古紙
類、セルラーゼを供給する古紙類の糖化方法を提供する
ものである。本発明はまた、上記古紙類の糖化方法にお
いて、見かけの粘度を連続的に監視しながら、前処理古
紙類及び／又はセルラーゼを自動供給する古紙類の糖化
方法を提供するものである。本発明はまた、上記古紙類
の糖化方法において、前処理が、簡単な前処理である古
紙類の糖化方法を提供するものである。本発明はまた、
上記古紙類の糖化方法において、セルラーゼが、エンド
グルカナーゼを含有するものである古紙類の糖化方法を
提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、ＯＡ紙を簡単な前処理を
し、糖化槽に供給して見かけの粘度が１０００ｃｐとな
るように調整した後（ＯＡ紙濃度３０ｇ／Ｌ）、セルラ
ーゼを供給したときの、見かけの粘度の時間変化を表し
たものである。見かけの粘度は、セルラーゼ供給後約２
時間で約２０ｃｐにまで低下し、それ以降はほぼ横ばい
であった。すなわち、セルラーゼは、約２時間という短
時間でセルロース（繊維）をランダムに分解して低粘度
化する（かかる低粘度化に要する時間は、用いるセルラ
ーゼが繊維をランダムに切断するエンドグルカナーゼ活
性が高いほど短くなる。）。これにより、撹拌性が向上
する。かかる知見に基づいて、本発明は、古紙類とセル
ラーゼの供給を、見かけの粘度状態に応じて間欠的に供
給することに想到したものであり、一度に大量に古紙類
とセルラーゼを供給してアルカリ処理法等のコストや手
間のかかる方法を用いていた従来法からは、全く想到し
得ないものである。
し、糖化槽に供給して見かけの粘度が１０００ｃｐとな
るように調整した後（ＯＡ紙濃度３０ｇ／Ｌ）、セルラ
ーゼを供給したときの、見かけの粘度の時間変化を表し
たものである。見かけの粘度は、セルラーゼ供給後約２
時間で約２０ｃｐにまで低下し、それ以降はほぼ横ばい
であった。すなわち、セルラーゼは、約２時間という短
時間でセルロース（繊維）をランダムに分解して低粘度
化する（かかる低粘度化に要する時間は、用いるセルラ
ーゼが繊維をランダムに切断するエンドグルカナーゼ活
性が高いほど短くなる。）。これにより、撹拌性が向上
する。かかる知見に基づいて、本発明は、古紙類とセル
ラーゼの供給を、見かけの粘度状態に応じて間欠的に供
給することに想到したものであり、一度に大量に古紙類
とセルラーゼを供給してアルカリ処理法等のコストや手
間のかかる方法を用いていた従来法からは、全く想到し
得ないものである。
【００１０】本発明の方法は、まず古紙類を前処理す
る。一般に古紙類の前処理には、繊維を切断しない簡単
な前処理と、形態を変えたり、繊維を短くするような前
処理の２種類がある。前者には、水を加えて単にミキシ
ングし、繊維をほぐすだけの離解や、裁断のみを行うシ
ュレッディング等がある。後者には、酸、アルカリ等に
よる薬剤処理法、叩解（リファイニング）法、凍結粉
砕、ボールミルやロールミル等による機械的破砕法等が
ある。本発明においては、後者の前処理を行ってもよい
が、コスト（薬品、電力等）や処理の煩雑さに比して、
得られる効果は必ずしも十分でない。このため、本発明
において行う前処理は、上記簡単な前処理であることが
好ましい。
る。一般に古紙類の前処理には、繊維を切断しない簡単
な前処理と、形態を変えたり、繊維を短くするような前
処理の２種類がある。前者には、水を加えて単にミキシ
ングし、繊維をほぐすだけの離解や、裁断のみを行うシ
ュレッディング等がある。後者には、酸、アルカリ等に
よる薬剤処理法、叩解（リファイニング）法、凍結粉
砕、ボールミルやロールミル等による機械的破砕法等が
ある。本発明においては、後者の前処理を行ってもよい
が、コスト（薬品、電力等）や処理の煩雑さに比して、
得られる効果は必ずしも十分でない。このため、本発明
において行う前処理は、上記簡単な前処理であることが
好ましい。
【００１１】本発明においてセルラーゼは、公知のもの
を用いることができる。例えば、トリコデルマ・リーセ
イの産生するセルラーゼ、市販のセルロシンＴ２、メイ
セラーゼ等が挙げられる。このうち、エンドグルカナー
ゼ活性の高いセルラーゼを含有するものが好ましい。エ
ンドグルカナーゼがセルロースに作用することにより、
古紙類含有液の見かけの粘度を、極めて短時間で低下さ
せることができる。
を用いることができる。例えば、トリコデルマ・リーセ
イの産生するセルラーゼ、市販のセルロシンＴ２、メイ
セラーゼ等が挙げられる。このうち、エンドグルカナー
ゼ活性の高いセルラーゼを含有するものが好ましい。エ
ンドグルカナーゼがセルロースに作用することにより、
古紙類含有液の見かけの粘度を、極めて短時間で低下さ
せることができる。
【００１２】基質（前処理をした古紙類）量に対するセ
ルラーゼの使用量は、０．５〜５重量％が好ましく、１
〜３重量％が特に好ましい。
ルラーゼの使用量は、０．５〜５重量％が好ましく、１
〜３重量％が特に好ましい。
【００１３】本発明の方法は、まず糖化槽に予め前処理
をした古紙類を供給し、見かけの粘度を好ましくは１０
０〜２０００ｃｐ、より好ましくは１００〜１８００ｃ
ｐに調整する。次いで、これに、好ましくは上記量のセ
ルラーゼを供給する。反応条件は、通常の糖化条件でよ
い。例えば、ｐＨは４〜７が好ましい。また、緩衝剤と
して例えば酢酸ナトリウムと酢酸との混合溶液を０．１
ｍｏｌ／Ｌ程度供給することが好ましい。温度は３０〜
６０℃、特に４０〜５０℃が好ましい。
をした古紙類を供給し、見かけの粘度を好ましくは１０
０〜２０００ｃｐ、より好ましくは１００〜１８００ｃ
ｐに調整する。次いで、これに、好ましくは上記量のセ
ルラーゼを供給する。反応条件は、通常の糖化条件でよ
い。例えば、ｐＨは４〜７が好ましい。また、緩衝剤と
して例えば酢酸ナトリウムと酢酸との混合溶液を０．１
ｍｏｌ／Ｌ程度供給することが好ましい。温度は３０〜
６０℃、特に４０〜５０℃が好ましい。
【００１４】セルラーゼによる古紙類の繊維の加水分解
が進行するにしたがって、見かけの粘度が低下してい
く。かかる見かけの粘度の状態を観察しながら、新たに
前処理古紙類及び／又はセルラーゼを供給する。前処理
古紙類とセルラーゼは同時に供給してもよいが、見かけ
の粘度の状態に応じていずれか一方のみを供給してもよ
い。前処理古紙類の供給の時期は、セルラーゼによる加
水分解が進行してみかけの粘度が低下してきたときであ
るが、２０〜１５００ｃｐであるときが好ましく、１０
０〜１２００ｃｐであるときがより好ましく、１００〜
数百ｃｐであるときが特に好ましい。２０〜１５００ｃ
ｐであれば、セルラーゼによる加水分解を効率よく行う
ことができ、糖を効率よく製造することができる。
が進行するにしたがって、見かけの粘度が低下してい
く。かかる見かけの粘度の状態を観察しながら、新たに
前処理古紙類及び／又はセルラーゼを供給する。前処理
古紙類とセルラーゼは同時に供給してもよいが、見かけ
の粘度の状態に応じていずれか一方のみを供給してもよ
い。前処理古紙類の供給の時期は、セルラーゼによる加
水分解が進行してみかけの粘度が低下してきたときであ
るが、２０〜１５００ｃｐであるときが好ましく、１０
０〜１２００ｃｐであるときがより好ましく、１００〜
数百ｃｐであるときが特に好ましい。２０〜１５００ｃ
ｐであれば、セルラーゼによる加水分解を効率よく行う
ことができ、糖を効率よく製造することができる。
【００１５】前処理古紙類の供給量は、供給時の見かけ
の粘度が、好ましくは１００〜２０００ｃｐ、より好ま
しくは１００〜１８００ｃｐとなるような量である。１
００〜２０００ｃｐであれば、セルラーゼによる繊維の
加水分解速度が速く、糖を効率よく製造することができ
る。セルラーゼの活性が低下した場合には、さらに適当
量のセルラーゼを供給する。供給した前処理古紙類の繊
維は、セルラーゼにより分解されるので、見かけの粘度
は再び低下する。セルラーゼ供給後約１〜２時間で、繊
維が十分加水分解され、見かけの粘度が低下する。そし
て、見かけの粘度が低下したら、再び前処理古紙類等を
供給する。このように、前処理古紙類とセルラーゼを、
見かけの粘度の状態に応じて間欠的に供給する操作を必
要回数繰り返すことによって、高濃度の糖化液を短時間
で効率よく、かつ低消費エネルギーで製造することがで
きる。かかる方法で、反応終了に要する時間は、約１〜
３日であり、基質量に対するセルラーゼ量が１重量％で
ある場合、約５０〜７０ｇ／Ｌの糖化液は、約１日で製
造することができる。
の粘度が、好ましくは１００〜２０００ｃｐ、より好ま
しくは１００〜１８００ｃｐとなるような量である。１
００〜２０００ｃｐであれば、セルラーゼによる繊維の
加水分解速度が速く、糖を効率よく製造することができ
る。セルラーゼの活性が低下した場合には、さらに適当
量のセルラーゼを供給する。供給した前処理古紙類の繊
維は、セルラーゼにより分解されるので、見かけの粘度
は再び低下する。セルラーゼ供給後約１〜２時間で、繊
維が十分加水分解され、見かけの粘度が低下する。そし
て、見かけの粘度が低下したら、再び前処理古紙類等を
供給する。このように、前処理古紙類とセルラーゼを、
見かけの粘度の状態に応じて間欠的に供給する操作を必
要回数繰り返すことによって、高濃度の糖化液を短時間
で効率よく、かつ低消費エネルギーで製造することがで
きる。かかる方法で、反応終了に要する時間は、約１〜
３日であり、基質量に対するセルラーゼ量が１重量％で
ある場合、約５０〜７０ｇ／Ｌの糖化液は、約１日で製
造することができる。
【００１６】本発明においては、糖化槽内の見かけの粘
度を連続的に監視しながら、見かけの粘度が適宜な値と
なったときに、前処理古紙類、セルラーゼの適宜な量を
自動供給できるシステムとすることが、製造上好まし
い。糖化槽内の見かけの粘度の測定や、前処理古紙類、
セルラーゼの計量、供給等は、常法に従って行うことが
できる。
度を連続的に監視しながら、見かけの粘度が適宜な値と
なったときに、前処理古紙類、セルラーゼの適宜な量を
自動供給できるシステムとすることが、製造上好まし
い。糖化槽内の見かけの粘度の測定や、前処理古紙類、
セルラーゼの計量、供給等は、常法に従って行うことが
できる。
【００１７】本発明の方法は、前処理古紙類とセルラー
ゼを間欠的に供給する方法であり、このような間欠的に
供給する方法は、一般に流加式とよばれる。前処理古紙
類とセルラーゼを大量に一括して供給し、反応させる方
法（以下「一括法」という）は、かかる流加式と比較し
て次のような問題点を有する。すなわち、高濃度（約１
０％）の糖液を得るためには、一括法の場合、１５〜２
０％の基質（前処理古紙類）を供給する必要があるが、
このとき流動性は極めて悪くなる。反応を速やかに行う
ためには、強い剪断応力を加える必要があるが、流動性
が悪い場合には、極めて大きな撹拌エネルギーを必要と
するという問題を有する。
ゼを間欠的に供給する方法であり、このような間欠的に
供給する方法は、一般に流加式とよばれる。前処理古紙
類とセルラーゼを大量に一括して供給し、反応させる方
法（以下「一括法」という）は、かかる流加式と比較し
て次のような問題点を有する。すなわち、高濃度（約１
０％）の糖液を得るためには、一括法の場合、１５〜２
０％の基質（前処理古紙類）を供給する必要があるが、
このとき流動性は極めて悪くなる。反応を速やかに行う
ためには、強い剪断応力を加える必要があるが、流動性
が悪い場合には、極めて大きな撹拌エネルギーを必要と
するという問題を有する。
【００１８】本発明のように流加式を採用する場合、前
処理古紙類とセルラーゼを供給する時期として、本発明
のように見かけの粘度状態に応じて供給する方法と異な
り、見かけの粘度状態にかかわらず、一定時間毎に供給
する方法も考えられる。しかしながら、一定時間毎の供
給では、次のような問題点を有する。すなわち、一定時
間毎の供給では、一時的に見かけの粘度が極めて高くな
り、撹拌が困難となるため、加水分解反応が阻害される
場合が生じる。また、セルラーゼは、生物触媒であるた
め、その活性は常に一定ではない。糖化の過程で失活し
たり、糖化中に阻害物質が発生すると、理論通りに反応
が進行しない場合が生じる。このような場合に一定時間
毎に供給しても、十分に糖化速度を上昇させることはで
きない。
処理古紙類とセルラーゼを供給する時期として、本発明
のように見かけの粘度状態に応じて供給する方法と異な
り、見かけの粘度状態にかかわらず、一定時間毎に供給
する方法も考えられる。しかしながら、一定時間毎の供
給では、次のような問題点を有する。すなわち、一定時
間毎の供給では、一時的に見かけの粘度が極めて高くな
り、撹拌が困難となるため、加水分解反応が阻害される
場合が生じる。また、セルラーゼは、生物触媒であるた
め、その活性は常に一定ではない。糖化の過程で失活し
たり、糖化中に阻害物質が発生すると、理論通りに反応
が進行しない場合が生じる。このような場合に一定時間
毎に供給しても、十分に糖化速度を上昇させることはで
きない。
【００１９】
【実施例】次に実施例を示して本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものでは
ない。
明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものでは
ない。
【００２０】実施例１ 糖化槽として、撹拌機つきの１４５０ｍＬ容のジャーフ
ァーメンターを用いた。市販のエンドグルカナーゼ含有
セルラーゼ０．７５ｇを、ｐＨ４．５の０．２Ｎ酢酸及
び酢酸ナトリウム緩衝液に溶解し、離解した７５．０ｇ
のＯＡ紙とともに糖化槽に供給した。このときの繊維長
は、０．２ｍｍ未満が２５重量％、０．２〜０．５ｍｍ
未満が６重量％、０．５〜０．８ｍｍ未満が７重量％、
０．８ｍｍ以上が８重量％であった。この初期条件下で
の見かけの粘度は、２０００ｃｐであったが、２時間後
には約１００ｃｐとなった。見かけの粘度を、振動型粘
度計（山一電気株式会社製）で常時測定しながら、１２
時間の間に７回に分けて、供給時の見かけの粘度が１５
００〜２０００ｃｐとなるように、ＯＡ紙とセルラーゼ
を供給した。一回目は、ＯＡ紙７５ｇ（wet paper１７
６．３ｇ）、セルラーゼ０．７５ｇを供給し、二回目以
降は、ＯＡ紙７５ｇ（wet paper１７５．４ｇ）、セル
ラーゼ０．７５ｇを供給した。操作温度は４５℃、撹拌
回転数は５００ｒｐｍで２６時間糖化を行った。糖化時
間と見かけの粘度及び還元糖生成濃度との関係を図２に
示す。また、生成した還元糖の組成を表１に示す。
ァーメンターを用いた。市販のエンドグルカナーゼ含有
セルラーゼ０．７５ｇを、ｐＨ４．５の０．２Ｎ酢酸及
び酢酸ナトリウム緩衝液に溶解し、離解した７５．０ｇ
のＯＡ紙とともに糖化槽に供給した。このときの繊維長
は、０．２ｍｍ未満が２５重量％、０．２〜０．５ｍｍ
未満が６重量％、０．５〜０．８ｍｍ未満が７重量％、
０．８ｍｍ以上が８重量％であった。この初期条件下で
の見かけの粘度は、２０００ｃｐであったが、２時間後
には約１００ｃｐとなった。見かけの粘度を、振動型粘
度計（山一電気株式会社製）で常時測定しながら、１２
時間の間に７回に分けて、供給時の見かけの粘度が１５
００〜２０００ｃｐとなるように、ＯＡ紙とセルラーゼ
を供給した。一回目は、ＯＡ紙７５ｇ（wet paper１７
６．３ｇ）、セルラーゼ０．７５ｇを供給し、二回目以
降は、ＯＡ紙７５ｇ（wet paper１７５．４ｇ）、セル
ラーゼ０．７５ｇを供給した。操作温度は４５℃、撹拌
回転数は５００ｒｐｍで２６時間糖化を行った。糖化時
間と見かけの粘度及び還元糖生成濃度との関係を図２に
示す。また、生成した還元糖の組成を表１に示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】本発明による、見かけの粘度状態に応じた
前処理古紙類、セルラーゼの間欠的な供給により、１２
時間以上にわたって還元糖濃度は高速度で上昇し、最終
的にＯＡ紙２１％から２６時間で約８．５％という高濃
度の糖液が得られた。また、セルロースがランダムに加
水分解され、最終的にグルコースが大量に生成すること
が明らかとなった。
前処理古紙類、セルラーゼの間欠的な供給により、１２
時間以上にわたって還元糖濃度は高速度で上昇し、最終
的にＯＡ紙２１％から２６時間で約８．５％という高濃
度の糖液が得られた。また、セルロースがランダムに加
水分解され、最終的にグルコースが大量に生成すること
が明らかとなった。
【００２３】比較例１ 実施例１において、７回に分けて供給したＯＡ紙とセル
ラーゼを一括して初めに供給し、他は実施例１と同様の
条件で、２６時間糖化を行った。しかしながら、この方
法では、初期の見かけの粘度が高く、撹拌が十分行えな
かったため、得られた糖液の濃度は、わずか２．３％で
あった。
ラーゼを一括して初めに供給し、他は実施例１と同様の
条件で、２６時間糖化を行った。しかしながら、この方
法では、初期の見かけの粘度が高く、撹拌が十分行えな
かったため、得られた糖液の濃度は、わずか２．３％で
あった。
【００２４】
【発明の効果】本発明の方法を用いれば、前処理古紙類
から、短時間かつ効率的に糖液を製造することができ、
また経済性にも優れている。前処理古紙類とセルラーゼ
との混合液の見かけの粘度が２０〜１５００ｃｐである
ときに前処理古紙類及び／又はセルラーゼを供給する場
合、これらを供給したときの粘度が１００〜２０００ｃ
ｐとなるように供給する場合、前処理を簡単な前処理と
する場合、セルラーゼとしてエンドクルカナーゼを含有
するものを用いた場合に、かかる効果は一層向上する。
から、短時間かつ効率的に糖液を製造することができ、
また経済性にも優れている。前処理古紙類とセルラーゼ
との混合液の見かけの粘度が２０〜１５００ｃｐである
ときに前処理古紙類及び／又はセルラーゼを供給する場
合、これらを供給したときの粘度が１００〜２０００ｃ
ｐとなるように供給する場合、前処理を簡単な前処理と
する場合、セルラーゼとしてエンドクルカナーゼを含有
するものを用いた場合に、かかる効果は一層向上する。
【図１】 簡単な前処理をしたＯＡ紙にセルラーゼを供
給したときの、見かけの粘度の時間変化を表したもので
ある。
給したときの、見かけの粘度の時間変化を表したもので
ある。
【図２】 糖化時間と、見かけの粘度及び還元等生成濃
度との関係を示す図である。矢印で示した時に、ＯＡ紙
とセルラーゼを供給した。
度との関係を示す図である。矢印で示した時に、ＯＡ紙
とセルラーゼを供給した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥田 直之 東京都中央区佃２丁目17番15号 月島機械 株式会社内 Ｆターム(参考） 4B064 AF02 AF03 AF04 CA21 CB07 DA16 4D004 AA12 CA20 CA34 CC07 DA02 DA03 DA06 DA20
Claims (6)
- 【請求項１】 予め前処理を施した古紙類を、セルラー
ゼを作用させて糖化する古紙類の糖化方法において、 予め前処理を施した古紙類とセルラーゼとの混合液の見
かけの粘度状態に応じて、予め前処理を施した古紙類と
セルラーゼを間欠的に供給することを特徴とする古紙類
の糖化方法。 - 【請求項２】 予め前処理を施した古紙類とセルラーゼ
との混合液の見かけの粘度が２０〜１５００ｃｐである
ときに、予め前処理を施した古紙類及び／又はセルラー
ゼを供給するものである請求項１記載の古紙類の糖化方
法。 - 【請求項３】 予め前処理を施した古紙類、セルラーゼ
供給後の見かけの粘度が、１００〜２０００ｃｐとなる
ように、予め前処理を施した古紙類、セルラーゼを供給
するものである請求項１又は２記載の古紙類の糖化方
法。 - 【請求項４】 見かけの粘度を連続的に監視しながら、
予め前処理を施した古紙類及び／又はセルラーゼを自動
供給するものである請求項１〜３のいずれか１項記載の
古紙類の糖化方法。 - 【請求項５】 前処理が、簡単な前処理である請求項１
〜４のいずれか１項記載の古紙類の糖化方法。 - 【請求項６】 セルラーゼが、エンドグルカナーゼを含
有するものである請求項１〜５のいずれか１項記載の古
紙類の糖化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000052560A JP2001238690A (ja) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | 古紙類の糖化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001238690A true JP2001238690A (ja) | 2001-09-04 |
Family
ID=18574058
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2000052560A Pending JP2001238690A (ja) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | 古紙類の糖化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001238690A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2000
- 2000-02-28 JP JP2000052560A patent/JP2001238690A/ja active Pending
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