JP2002186938A

JP2002186938A - セルロース含有物の処理方法

Info

Publication number: JP2002186938A
Application number: JP2000387357A
Authority: JP
Inventors: Riyuushu Boku; 龍洙朴; Rieko Karasawa; 利恵子唐澤; Naoyuki Okuda; 直之奥田; Minoru Sugiura; 実杉浦
Original assignee: Tsukishima Kikai Co Ltd
Current assignee: Tsukishima Kikai Co Ltd
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2002-07-02

Abstract

(57)【要約】【課題】セルロース含有物を糖化処理して得られる糖
を利用して発酵を行う工程の効率向上および低コスト化
を図ることを目的とする。【解決手段】セルロース含有物１１に、少なくともエ
ンドグルカナーゼ、エクソグルカナーゼ、およびβ−グ
ルコシダーゼを含むセルラーゼ（酵素１２）を加え、少
なくともセルロースが加水分解されて生成した溶解性の
糖を含有する糖含有液を得る第１の工程（糖化工程１）
と、糖含有液を固液分離して糖化液１３を得る第２の工
程（固液分離工程２）と、第２の工程で得られた糖化液
１３に、グルコースを消費して発酵を行う微生物を加
え、糖化液１３中で、セルラーゼによる溶解性の糖の加
水分解を行うと同時に、微生物２１による発酵を行う第
３の工程（同時糖化発酵工程４）を有するセルロース含
有物の処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば古紙類など
のセルロース含有物を糖化し、さらに発酵させて処理す
る方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】古紙や古紙を含む廃棄物等に代表される
セルロース含有物を処理する方法のうち、例えば、セル
ロース含有物に酵素を作用させて加水分解することによ
ってグルコースなどの糖を得、この糖をアルコール発酵
や乳酸発酵等の発酵工程に供して有価物を生産する方法
は、安全性が高く、用途の幅も広いので有効な方法であ
ると考えられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、セルロース
を糖に加水分解する糖化工程においては、セルロースの
糖化が進むに従って糖濃度が上昇し、グルコース濃度が
５〜７重量％程度に達すると、単糖化の反応効率が著し
く低下する。具体的に、糖化工程における反応が効率良
く行われるのは、回分反応では仕込みの糖化基質（セル
ロース含有物）の濃度が１〜７重量％程度の場合であ
り、この場合に得られる糖液のグルコース濃度は１〜５
重量％程度である。一方、発酵工程における反応が効率
良く行われる発酵基質（グルコース）の濃度は、用いる
微生物や生産物によって異なるものの、後工程の濃縮コ
ストを考えると、阻害が生じない範囲でより高濃度で発
酵する方が有利である。例えばリゾプス・オリザエを用
いた乳酸の回分発酵では、仕込みのグルコースの濃度が
１０〜１２重量％程度のとき最も生産性が高くなる。こ
のように、糖化工程において好適な糖濃度が、発酵工程
において好適な糖濃度よりも低い場合が多いので、セル
ロース含有物を糖化して得られた糖化液を利用して発酵
を行う場合には、糖化液を濃縮してから発酵工程に供す
るのが一般的であるが、濃縮コストが多大になるという
問題があった。

【０００４】また、一つの反応槽内でセルラーゼによる
セルロースの加水分解と微生物による発酵を同時に行う
方法も考えられるが、セルロース含有物を加熱殺菌する
と成分の熱変化により発酵に好ましくない成分が生じる
おそれがある。また反応槽内で生成される糖化残さが流
動性を悪化させ易いので、撹拌効率や通気効率が悪くな
り、発酵工程上好ましくない。また、一般的に用いられ
るセルラーゼの反応最適条件（温度やｐＨ）と発酵のた
めの最適条件とが異なっている場合が多いので、結果的
に効率が悪く、経済的でない等の問題があった。

【０００５】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、セルロース含有物を糖化処理し、得られた糖を利用
して発酵を行う工程の効率向上および低コスト化を図る
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明のセルロース含有物の処理方法は、セルロース
含有物に、少なくともエンドグルカナーゼ、エクソグル
カナーゼ、およびβ−グルコシダーゼを含むセルラーゼ
を加え、少なくとも、セルロースが加水分解されて生成
した溶解性の糖を含有する糖含有液を得る第１の工程
と、前記糖含有液を固液分離して糖化液を得る第２の工
程と、前記第２の工程で得られた糖化液に、グルコース
を消費して発酵を行う微生物を加え、前記糖化液中で、
前記セルラーゼによる前記溶解性の糖の加水分解を行う
と同時に、前記微生物による発酵を行う第３の工程を有
することを特徴とする。

【０００７】前記第２の工程後、前記第３の工程前に、
前記糖化液を、精密ろ過または紫外線照射のいずれかの
方法で除菌する除菌工程を設けることが好ましい。前記
第３の工程における前記発酵が乳酸発酵またはアルコー
ル発酵であることが好ましい。前記第３の工程における
前記発酵が乳酸発酵であり、前記微生物としてリゾプス
・オリザエ（Rizopus oryzae）を用いることが好まし
い。前記セルロース含有物が古紙類であることが好まし
い。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
本発明において処理の対象とされるセルロース含有物
は、セルロースを含有するものであれば特に制限されな
いが、特に古紙、または古紙を含む廃棄物などの古紙類
は、前処理無しで、または簡単な前処理だけで酵素によ
る糖化処理を行うのに好適であるので好ましい。ここで
の古紙を含む廃棄物とは、例えば家庭から排出される都
市ゴミ、飲食産業やオフィス、印刷業者などから排出さ
れる事業系廃棄物などである。

【０００９】図１は本発明のセルロース含有物の処理方
法の一実施形態を示す工程図である。まず糖化工程１
（第１の工程）においては、必要に応じて前処理したセ
ルロース含有物１１に酵素１２としてセルラーゼを加
え、さらに必要に応じて水を補給し、これらを撹拌して
セルラーゼによるセルロースの加水分解を行って糖含有
液を得る。前処理は、古紙を含む廃棄物の場合は酸、ア
ルカリなどの薬品や高温、高圧によらない簡単な前処理
が好ましく、例えば、裁断（シュレッディング）だけの
前処理や、水を加えてミキシングして繊維をほぐす離解
処理等が好適である。一方、廃材、稲わら、バガスなど
ヘミセルロースやリグニンの含有量が多いものである場
合には、化学処理や蒸煮、爆砕、微粉砕処理などの前処
理を行うことが、セルロースとセルラーゼの反応性を高
めるうえで好ましい。

【００１０】本発明で用いられるセルラーゼは、少なく
ともエンドグルカナーゼ、エクソグルカナーゼ、および
β−グルコシダーゼを含むものであればよく、特に限定
されない。糖化工程１において、セルラーゼの使用量
は、基質であるセルロース含有物１１の１ｇに対して、
後述するＦＰＵの活性測定法により測定したときの値が
３ＦＰＵ〜１００ＦＰＵ程度となるように設定すること
が好ましく、１０ＦＰＵ〜３０ＦＰＵがより好ましい。
セルラーゼの使用量が少なすぎるとセルロースの加水分
解反応が効率的に進まず、多すぎるとセルラーゼのコス
トが大きくなり経済性が損なわれる。ここで用いたＦＰ
Ｕの活性測定法は次の通りである。まず、濾紙（ワット
マンＮｏ．１）５０ｍｇを基質とし、これに酵素液０．
５ｍＬとクエン酸緩衝液（ｐＨ４．８、０．０５Ｍ）
１．０ｍＬを加え、５０℃で１．０時間酵素反応を行っ
た後、ジニトロサリチル酸試薬３．０ｍＬを加え、１０
０℃で５．０分間加熱し発色させる。冷却後、これにイ
オン交換水または蒸留水２０ｍＬを加え５４０ｎｍの波
長で比色定量する。１分間に１μmolのグルコースに相
当する還元糖を生成する酵素量を１ユニット（ＦＰＵ）
とした。なお、タンパク質の測定法はローリー法などの
一般的な方法で行うことができる。

【００１１】糖化工程１における水の供給量は、セルロ
ース含有物１１および酵素１２を含むスラリーが撹拌可
能な粘度となるように適宜設定し得る。糖化工程１の反
応条件は、通常のセルラーゼによる糖化条件を適用する
ことができる。例えばｐＨ４〜６、温度４０〜６０℃程
度が好ましく、また緩衝剤として例えば酒石酸カリウム
と酒石酸との混合溶液を０．０５mol／Ｌ程度加えても
よい。

【００１２】糖化工程１においては、セルロース含有物
１１に含まれるセルロースがセルラーゼの作用によって
糖化され、セロビオース、セロトリオースなどのオリゴ
糖やグルコース等の溶解性の糖が生成される。これによ
り、スラリーの粘度が低下し撹拌効率が向上する。

【００１３】糖化工程１における反応時間（滞留時間）
は、短すぎるとセルロースの糖化が十分に行われず、そ
の結果、最終的に得ようとしている発酵生産物の収率が
低くなる。一方、長すぎると反応槽の容積が大きくな
り、設備コスト及び撹拌エネルギーが増大して経済性が
悪くなる。したがって、糖化工程１における反応時間
は、セルロースの大部分が溶解性の糖に加水分解される
程度に設定するのが好ましい。例えば１０〜５０時間程
度が好ましい。糖化工程１終了後に得られる糖含有液の
組成は、原料として用いたセルロース含有物の種類や糖
化工程１での反応条件によっても異なるが、セロビオー
ス、セロトリオースなどのオリゴ糖、グルコース、その
他の溶解性の糖の他に、セルロース含有物１１に由来す
る無機イオン（Ｃａ²⁺、Ｍｇ²⁺、Ｎａ⁺など）や、リグ
ニンやヘミセルロースなどの不溶性物質、およびセルラ
ーゼ等が含まれ得る。

【００１４】次に第２の工程として、糖化工程１で得ら
れた糖含有液を固液分離して（固液分離工程２）、固形
分が除去された糖化液１３を得る。固液分離手段として
は、ろ過や遠心分離などの一般的な固液分離手段でよい
が、消費電力が少ないベルトフィルター、フィルタープ
レスなどのろ過手段が好ましい。この固液分離工程２で
は、リグニンやヘミセルロース等の不溶性物質が固相と
して除去され、液相すなわち固液分離工程２終了後に得
られる糖化液１３には、セロビオース、セロトリオース
などのオリゴ糖、グルコース、その他の溶解性の糖の他
に、古紙類に由来する無機イオン（Ｃａ²⁺、Ｍｇ²⁺、Ｎ
ａ⁺など）、およびセルラーゼ等が含まれる。ここで、
セルラーゼの成分のうちのエンドグルカナーゼとエクソ
グルカナーゼの一部は基質に吸着された状態で、固形分
（固相）と一緒に除去されるが、残りのエンドグルカナ
ーゼやエクソグルカナーゼ、およびβ−グルコシダーゼ
の大部分は液相中に存在しているため、固液分離工程２
後の糖化液１３中に含有されている。

【００１５】一方、固液分離工程２により除去された固
形分は、糖化残さ１４として焼却処理などの適宜の処理
に供される。あるいは、図示してないが、除去された固
形分の一部または全部を再び糖化工程１に戻してもよ
い。後者によれば、前記糖化工程１において溶解性の糖
に分解されなかったセルロースを再び加水分解反応に供
することができるので、結果的にセルロースの滞留時間
を長くすることができる。

【００１６】次いで、固液分離工程２で得られた糖化液
１３を、好ましくは除菌処理（除菌工程３）した後、第
３の工程である同時糖化発酵工程４に供する。糖化液１
３を除菌する際には、糖化液１３に含有されているセル
ラーゼの酵素活性をできるだけ保持することが好まし
い。そのためには、精密濾過による除菌法や紫外線照射
による除菌法を採用することが好ましい。精密濾過膜を
用いる場合、膜の孔径は１００ｋＤ〜０．５μｍの範囲
であることが望ましい。紫外線照射を行う場合には、照
射量を５〜１００ｍＷ・秒／cm²とすることが好まし
く、この範囲の照射量であれば、コンタミネーションの
原因となる細菌類をほぼ完全に除去できるとともに、セ
ルラーゼ活性の低下も少なく抑えられる。この除菌工程
３で除去された雑菌等１５は燃焼処理などの適宜の処理
に供される。なお、糖化液１３を発酵基質として用いる
際には、これを除菌することが望ましいが、例えば好熱
性微生物や耐塩性微生物を用いて高温や高塩濃度などの
特殊な条件下で発酵するなどしてコンタミネーションの
おそれがない場合など、除菌工程３を省略できる場合も
ある。

【００１７】同時糖化発酵工程４では、糖化液１３に、
グルコースを消費して発酵を行う微生物２１を加え、糖
化液１３中に含まれているオリゴ類や、グルコース以外
のその他の溶解性の糖を、同じ糖化液１３中に含まれる
エンドグルカナーゼ、エクソグルカナーゼ、およびβ−
グルコシダーゼ等のセルラーゼにより加水分解して、グ
ルコースを生成させると同時に、このグルコースを炭素
源として前記微生物２１による発酵を行って発酵生産物
１７を得る。セルラーゼは、前述したように固液分離工
程２後の糖化液１３に含まれているので新たに添加しな
くてよいが、さらに加えてもよい。また必要に応じて、
発酵に用いられる培地成分であって糖化液１３には含ま
れていない培地成分１６を殺菌したうえで添加する。微
生物２１はグルコースを炭素源として発酵を行い得るも
のであれば限定はされないが、乳酸発酵又はアルコール
発酵を行うものが好適である。特に真菌類に含まれるリ
ゾプス・オリザエ（Rizopus oryzae）などの糸状菌を
用いて乳酸発酵を行うと、培地成分１６としては糖以外
に少量の無機塩を加えればよく、また菌体が集合体とな
り易くて培地との分離が容易であり、さらには発酵後の
培地からの乳酸の分離精製が容易であることから好まし
い。

【００１８】同時糖化発酵工程４における反応条件は、
セルラーゼによる糖化反応が進行し得る範囲内で、微生
物２１による発酵に好適な条件に設定することが好まし
い。例えばリゾプス・オリザエを用いて糖化と同時に乳
酸発酵を行う場合には、温度３０〜３７℃、ｐＨ４〜
６、通気量０．２〜１vvm程度に設定すること好まし
い。またリゾプス・オリザエを用いて乳酸発酵を行う場
合の好ましい培地組成は下記表１の通りであるので、こ
れらのうち糖化液１３に含まれていない無機塩や窒素源
等を、表１の濃度範囲となるように添加することが好ま
しい。同時糖化発酵工程４における反応時間（滞留時
間）は、短すぎると単糖化と発酵が十分に進行せず、生
産物の収率が低くなり、長すぎると発酵槽の容積が大き
くなり、設備コスト及び通気撹拌エネルギーが増大して
経済性が悪くなる。生産物、用いる微生物、および培養
条件によっても異なるが、例えばリゾプス・オリザエを
用いた乳酸発酵の場合、７０〜１２０時間に設定するの
が好ましい。同時糖化発酵工程４終了後には、発酵液か
ら発酵生産物１７を分離して精製のための工程に供す
る。

【００１９】

【表１】

【００２０】本実施形態によれば、まず糖化工程１にお
いてセルロース含有物１１にセルラーゼを作用させるこ
とにより、セルロース含有物１１のうち発酵工程に利用
可能な成分を溶解性の糖の形態とすることができる。し
たがって、糖化工程１の後に固液分離２を行って得られ
る糖化液１３には、発酵工程に利用されない成分はあま
り含まれておらず、加水分解後に発酵基質となり得る溶
解性の糖が高い比率で含まれている。また流動性を低下
させる原因となる不溶性物質は固液分離２により除去さ
れるので、糖化液１３中の反応は効率良く進む。また、
糖化工程１における反応条件は、セルラーゼによる加水
分解反応に好適な条件に設定し、同時糖化発酵工程４に
おいては、微生物２１による発酵に好適な条件に設定す
ることができるので、これにより全体としての反応効率
を向上させることができる。さらに同時糖化発酵工程４
では、糖化反応によりグルコースが生成されると同時
に、グルコースを消費する発酵が行われるので、グルコ
ース濃度が高くなりすぎて糖化反応が阻害されるのが防
止される。したがって、糖化液１３中のオリゴ糖やその
他の溶解性の糖のほとんどをグルコースにまで分解する
ことが可能であり、これによって、発酵生産物１７の収
率も向上し、発酵生産物１７を高濃度で含有する発酵液
を得ることが可能となる。

【００２１】すなわち、セルロース含有物１１を糖化処
理して得られる糖を利用して発酵を行う工程において、
コストを下げるためにはセルラーゼの使用量を増やさず
に、かつ高い糖濃度（例えばグルコース換算で１０％程
度）で糖化反応を行うことが好ましい。しかし、糖濃度
が高いとグルコースへの加水分解反応が進みにくい。そ
こで、本実施形態では糖化工程１においては、多糖類ま
での加水分解反応を行い、滞留時間や酵素量を増やして
までグルコースの生成量を増加させることはせずに、次
の同時糖化発酵工程４で多糖類をグルコースに分解す
る。同時糖化発酵工程４では、多糖類は分解されてグル
コースになると同時にほとんどが微生物により代謝され
るのでグルコース濃度が上昇する現象はほとんど見られ
ず、グルコースへの加水分解反応はスムーズに進む。し
たがって、本実施形態によれば、セルロース含有物１１
を糖化処理して得られる糖を利用して発酵を行う一連の
工程を効率良く行うことができ、低コスト化も図れる。
また濃縮工程を経ずとも発酵生産物１７を高濃度で含有
する発酵液を効率良く得ることが可能である。さらにま
た、固液分離工程２を行った後に除菌を行えば、精密濾
過または紫外線照射などの加熱によらない除菌方法でも
十分な除菌効果を得ることができる。例えば古紙などの
セルロース含有物に由来する糖を発酵基質として利用す
る場合に、加熱による殺菌を行うと、古紙の製紙工程や
印刷工程に由来する無機イオンとグルコースとが共存し
ている状態で加熱することになるので、錯体が形成さ
れ、微生物の発酵基質として資化され難くなるが、本実
施形態では、加熱によらない方法で除菌を行うので、こ
のような問題が生じない。

【００２２】

【実施例】以下、具体的な実施例を示して本発明の効果
を明らかにする。（実施例１）セルロース含有物１１として、使用済みの
オフィス古紙を裁断（シュレッディング）したものを用
意した。酵素１２としては市販のセルラーゼ（商品名：
セルロシンＴ２、阪急バイオインダストリー社製、３０
０ＦＰＵ／ｇタンパク質）を古紙１ｇに対して３０ＦＰ
Ｕ、すなわち古紙１ｇに対してタンパク質として０．１
ｇ添加した。まず、糖化槽に古紙、水、および酵素を入
れ、これらを撹拌しながら酵素によるセルロースの加水
分解を行った（糖化工程１）。基質（古紙）の初期濃度
は２００ｇ／Ｌとし、基質に対する酵素の量は５重量％
とした。反応条件は、ｐＨ４．５、温度４５℃とした。
糖化槽としては温水ジャケットを備えた２軸のディスク
型撹拌槽（容量６Ｌ）を用いた。ｐＨは２Ｎ硫酸により
調節した。反応時間を２４時間および４８時間の２通り
とし、それぞれで得られた糖含有液について、遠心分離
（２５００ppm、５分間）を用いて固液分離した後の糖
化液１３中の還元糖（グルコースを含む）の含有量およ
びグルコースの含有量をそれぞれ測定した。反応時間２
４時間の糖化液には、還元糖が９０ｇ／Ｌ、グルコース
が５０ｇ／Ｌ含まれており、全還元糖に対するグルコー
スの割合は５６重量／重量％であった。一方、反応時間
が４８時間の糖化液には、還元糖が１１０ｇ／Ｌ、グル
コースが５５ｇ／Ｌ含まれており、全還元糖に対するグ
ルコースの割合は５０重量／重量％であった。また反応
時間４８時間の糖化液における還元糖１１０ｇの内訳
は、グルコース５５ｇ、セロビオース４０ｇ、セロトリ
オース６ｇであった。これらの結果を下記表２、３に示
す。

【００２３】

【表２】

【００２４】

【表３】

【００２５】前記で得られた反応時間４８時間の糖化液
を、孔径０．２μｍのフィルターに通して除菌した後、
通気手段を備えた培養槽（東京理科器械（株）製、微生
物様ファーメンターＭＢＦ−５００ＭＥに径８０ｍｍ長
さ２００ｍｍのアンカー翼を設置したもの）に入れ、表
４の培地組成が得られるように必要な培地成分１６を加
熱殺菌してから添加し、さらに微生物２１としてリゾプ
ス・オリザエＮＲＲＬ株（United States Department o
f Agriculture, Agricultural Research Service, Nati
onal Center for Agricultural Utilization Research
より入手したもの）を加えて、通気撹拌を行いながら糖
化と発酵を同時に行った（同時糖化発酵工程４）。条件
は、温度３０℃、ｐＨ５〜６、通気量０．５〜２vvmと
した。３日間、同時糖化発酵を行って得られた発酵液中
の乳酸量を測定したところ７４ｇ／Ｌであった。これよ
り同時糖化発酵前の糖化液中の還元糖量に対する乳酸の
収率は６７％であった。また最初に糖化槽に入れた古紙
量に対する乳酸の収率は３７％であった。この結果を下
記表５に示す。

【００２６】（比較例１）前記実施例１において得られ
た反応時間４８時間の糖化液を、加熱殺菌した後に、実
施例１と同様の培養槽に入れて同時糖化発酵を行った。
３日間、同時糖化発酵を行って得られた発酵液中の乳酸
量を測定したところ４３ｇ／Ｌであり、同時糖化発酵前
の糖化液中の還元糖量に対する乳酸の収率は３９％であ
った。また最初に糖化槽に入れた古紙量に対する乳酸の
収率は２２％であった。この結果を下記表５に示す。

【００２７】（比較例２）表４の培地組成を有し、糖１
１０ｇ／Ｌがグルコースのみからなる培地を調製し、こ
れを用いて実施例１と同じ条件で乳酸発酵を行った。セ
ルラーゼは添加しなかった。３日間発酵を行って得られ
た発酵液中の乳酸量を測定したところ９２ｇ／Ｌであ
り、最初の培地中の還元糖量（グルコース量）に対する
乳酸の収率は８４％であった。また最初に糖化槽に入れ
た古紙量に対する乳酸の収率は４６％であった。この結
果を下記表５に示す。

【００２８】（比較例３）一つの反応槽で、最初からセ
ルロースの加水分解と乳酸発酵を同時に行った。セルロ
ース含有物としては、使用済みのオフィス古紙を離解処
理した後、加熱殺菌したものを用いた。酵素としては実
施例１と同様の市販のセルラーゼを使用した。微生物と
しては実施例１と同様のリゾプス・オリザエＮＲＲＬ株
を用いた。まず、実施例１と同様の培養槽に古紙、水、
酵素を入れるとともに、表４の培地組成が得られるよう
に必要な培地成分を加熱殺菌してから添加し、さらに微
生物を入れた。古紙の初期濃度は１００ｇ／Ｌとし、２
４時間後に５０ｇ／Ｌを加え、さらに４８時間後に５０
ｇ／Ｌを加えたが、培養槽中のスラリーの流動性は悪か
った。基質に対する酵素の量は前記実施例１と同様と
し、最初から全量を添加した。実施例１と同じ条件で、
通気撹拌を行いながら糖化と発酵を同時に行った。培養
槽に入れた古紙の量の合計が２００ｇ／Ｌとなってから
２日間、すなわち最初から７日間の同時糖化発酵を行っ
て得られた発酵液中の乳酸量を測定したところ３６ｇ／
Ｌであった。これより培養槽に入れた古紙量に対する乳
酸の収率は１８％であった。この結果を下記表５に示
す。

【００２９】

【表４】

【００３０】

【表５】

【００３１】表５の結果より、糖化工程後に加熱殺菌を
行った比較例１では、加熱殺菌時に酵素が失活するの
で、同時糖化発酵工程においては実質的に発酵だけが行
われ、５５ｇ／Ｌのグルコースから４３ｇ／Ｌの乳酸が
生成されたに過ぎない。これに対して実施例１では、糖
化工程後の同時糖化発酵工程において、グルコース以外
の還元糖（４６ｇ／Ｌ）がグルコースに加水分解され、
これが発酵に用いられたと考えられる。このため全還元
糖に対する乳酸の収率は、糖としてグルコースのみを用
いた比較例２には及ばないものの、比較例１と比べると
格段に向上した。また加熱殺菌したセルロース含有物を
１段で同時糖化発酵した比較例３では、撹拌効率が悪
く、また糖化反応の温度が至適温度よりも低いため、乳
酸の収率も非常に低かった。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、セ
ルラーゼによる糖化反応を二段階に分けて行い、一段目
ではセルロースを溶解性の糖に加水分解し、固液分離を
行って固形分を除去した後、二段目でグルコースにまで
糖化すると同時に、グルコースを炭素源として発酵を行
うことによって、セルロース含有物を糖化処理してグル
コースを得、これ利用して発酵を行う一連の工程におけ
る効率を向上させることができる。またグルコースの収
率を向上させることができる。これにより発酵生産物の
収率が向上するので、濃縮工程を経ずとも、発酵生産物
を高濃度で含有する発酵液を得ることでき、低コスト化
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のセルロース含有物の処理方法の一実施
例を示す工程図である。

【符号の説明】

１…糖化工程、２…固液分離工程、３…除菌工程、４…同時糖化発酵工程、１１…セルロース含有物、１２…酵素、１３…糖化液、２１…微生物。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ１２Ｓ 3/04 (Ｃ１２Ｎ 1/14 //(Ｃ１２Ｎ 1/14 Ｃ１２Ｒ 1:845）Ｃ１２Ｒ 1:845） (Ｃ１２Ｐ 7/06 (Ｃ１２Ｐ 7/06 Ｃ１２Ｒ 1:845）Ｃ１２Ｒ 1:845） (Ｃ１２Ｐ 7/56 (Ｃ１２Ｐ 7/56 Ｃ１２Ｒ 1:845）Ｃ１２Ｒ 1:845）Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢＡ (72)発明者杉浦実東京都中央区佃２丁目17番15号月島機械株式会社内Ｆターム(参考） 4B064 AC03 AD33 CA05 CC12 CD09 CD24 DA16 4B065 AA69X BB15 BC05 CA06 CA10 CA55 4D004 AA12 AC05 BA10 CA04 CA13 CA15 CA20 CA46 CB05 CB12 CB21 CC07 4D006 GA07 KA72 KB21 PA10 PB12 PB24 PC12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セルロース含有物に、少なくともエンドグ
ルカナーゼ、エクソグルカナーゼ、およびβ−グルコシ
ダーゼを含むセルラーゼを加え、少なくとも、セルロー
スが加水分解されて生成した溶解性の糖を含有する糖含
有液を得る第１の工程と、前記糖含有液を固液分離して糖化液を得る第２の工程
と、前記第２の工程で得られた糖化液に、グルコースを消費
して発酵を行う微生物を加え、前記糖化液中で、前記セ
ルラーゼによる前記溶解性の糖の加水分解を行うと同時
に、前記微生物による発酵を行う第３の工程を有するこ
とを特徴とするセルロース含有物の処理方法。
【請求項２】前記第２の工程後、前記第３の工程前に、
前記糖化液を、精密ろ過または紫外線照射のいずれかの
方法で除菌する除菌工程を有することを特徴とする請求
項１記載のセルロース含有物の処理方法。
【請求項３】前記第３の工程における前記発酵が乳酸発
酵またはアルコール発酵であることを特徴とする請求項
１または２のいずれかに記載のセルロース含有物の処理
方法。
【請求項４】前記第３の工程における前記発酵が乳酸発
酵であり、前記微生物としてリゾプス・オリザエ（Rizo
pus oryzae）を用いることを特徴とする請求項１また
は２のいずれかに記載のセルロース含有物の処理方法。
【請求項５】前記セルロース含有物が古紙類であること
を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のセルロー
ス含有物の処理方法。