JP2005239979A - 燐酸とリグノセルロース加水分解生成物とを分離する方法及びグルコースの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 リグノセルロースを高濃度の燐酸で加水分解して得られるリグノセルロースの加水分解生成物を含む燐酸溶液を、陰イオン交換樹脂を充填したカラムを使用して燐酸とリグノセルロースの加水分解生成物とに分離する。
上記の方法で分離されたリグノセルロースの加水分解生成物をβ−グルコシダーゼで加水分解するグルコースの製造方法。
【選択図】なし
Description
従って、本発明の目的は、以上の如き問題点が解消されたリグノセルロースを燐酸で加水分解して得られる加水分解生成物を含む燐酸溶液から、燐酸と加水分解生成物とを効率的に分離する方法及びグルコースを安価に大量生産することが可能なリグノセルロースからグルコースを製造する方法を提供することにある。
一方、上記カラム処理で回収された燐酸水溶液は、RO装置を用いることで濃縮可能であり、この濃縮された燐酸水溶液を缶蒸発させることで、RO装置で濃縮せずに直接缶蒸発により濃縮する場合よりも濃縮コストの低減が可能となった。又、回収された燐酸はリグノセルロースの加水分解に使用することができる。これらの知見に基づいて本発明を完成した。
又、本発明によれば、リグノセルロースを高濃度の燐酸で加水分解して得られるリグノセルロースの加水分解生成物を含む燐酸溶液を、陰イオン交換樹脂を充填したカラムを使用して燐酸とリグノセルロースの加水分解生成物とに分離し、分離されたリグノセルロースの加水分解生成物をβ−グルコシダーゼで加水分解することを特徴とするグルコースの製造方法が提供される。
本発明で原料として使用するリグノセルロースとしては、例えば、古新聞、雑誌、段ボール、オフィス古紙、木材質(木材チップ、建築廃材、間伐材、流木、街路樹あるいは庭木の剪定材等)、籾殻、竹、バガス、ワラ類、トウモロコシ穂軸等の農産廃棄物、リンター、綿、パルプ及び製紙メーカーからの排出する廃パルプあるいは酢酸等のオルガノソルブ処理で得られたセルロースリッチな成分等が挙げられる。以上のリグノセルロースのうちで、本発明において特に好ましいものは、古新聞、リンター、綿及びパルプである。
リグノセルロースを高濃度燐酸に添加して溶解及び/又は膨潤させる。使用する高濃度燐酸としては、70質量%以上の燐酸が好ましく、特に81〜85質量%、又は92〜97質量%の燐酸が本発明に適している。リグノセルロースは、上記高濃度燐酸100質量部当たり約5〜20質量部の割合で使用することが好ましい。
ここで、反応時間を更に短縮するために鋭意検討した結果、セルラーゼ(前記の3種の酵素の混合物)よりもβ−グルコシダーゼのみの添加によりリグノセルロースの加水分解生成物を短時間でグルコースに加水分解させることができることを見いだした。又、回収されたリグノセルロースの加水分解生成物を含む水溶液は、そのまま使用するよりも任意の手段で、特に好ましくはNF(ナノフィルトレーション)膜を用いて濃縮して使用することが生産効率の点から好ましい。又、β−グルコシダーゼの使用量も特に限定されないが、通常、リグノセルロースの加水分解生成物100質量部当り1〜10質量部程度である。
NF膜を取り付ける耐圧容器としては、例えば、日東電工社製メンブレンマスターC40−B型、日本ミリポア社製レモリーノ等が好ましいものとして挙げられるが、これらに限定されるものではない。NF膜としては、例えば、Desalination Systems社製のDL、DK等が挙げられるが、これに限定されるものではない。
又、循環式で使用される装置としては、例えば、東レ社製RO・UFモジュール・平膜試験機TS−RU−10型等が挙げられる。循環式装置で使用する逆浸透複合膜としては、例えば、日東電工社製NTR−70SWC、東レ社製SU−810、Film Tech社製SW−4040等が挙げられるが、同等の燐酸イオンに対する透過阻止率を有する芳香族ポリアミド膜であればこれらに限定されるものではない。
一方、RO膜の透過液は、必要により活性炭あるいはイオン交換樹脂カラムを通過させて不純物を除去した後に、リグノセルロースの加水分解生成物の高濃度燐酸溶液の再沈殿水として再利用することができる。
明光商会社製MS Shredder 122MAで裁断した新聞古紙180gを、85%燐酸1,800mlを加えた5L(リットル)のビーカー中に添加し、60℃に加温して2〜4時間強力に攪拌して新聞古紙を溶解及び/又は膨潤させ、加水分解させた。得られた加水分解生成物を含むスラリーを、その5倍容量の蒸留水中に激しく攪拌しながら流し込み、得られた希釈液を三菱化工機社製の分離型デカンタDS−10Vで2,000G〜2,500Gの遠心力で固液分離した。1回の操作でケーキ中の燐酸残存率は0.7%以下となった。
又、Desalination Systems社製のUF膜(G20(GK))についてもグルコースの透過阻止性を確認したが、上記の該社製NF膜と同様なグルコースの透過阻止性を示した。
アセック社製HVパルパー(容積0.3m3)に85%燐酸100Lを入れ、強力に攪拌している中に新聞古紙10kgを入れて溶解した。得られたスラリーの一部を5Lのビーカーに入れて、60℃に温度を保ちながら強力に2〜4時間攪拌して新聞古紙を加水分解させた。その加水分解生成物を含むスラリーは、実施例1と同様の処理が可能であった。
又、この製造方法の中で燐酸の濃縮工程で使用するRO膜は、メッキ等の他の分野での燐酸の濃縮にも応用可能である。
Claims (6)
- リグノセルロースを高濃度の燐酸で加水分解して得られるリグノセルロースの加水分解生成物を含む燐酸溶液を、陰イオン交換樹脂を充填したカラムを使用して燐酸とリグノセルロースの加水分解生成物とに分離することを特徴とする分離方法。
- 陰イオン交換樹脂が、Acid Retardation(アシッド リタデーション)作用を有する陰イオン交換樹脂である請求項1に記載の分離方法。
- リグノセルロースの加水分解生成物の分離は上向流で行い、燐酸の分離は下向流で行う請求項1又は2に記載の分離方法。
- リグノセルロースを高濃度の燐酸で加水分解して得られるリグノセルロースの加水分解生成物を含む燐酸溶液を、陰イオン交換樹脂を充填したカラムを使用して燐酸とリグノセルロースの加水分解生成物とに分離し、分離されたリグノセルロースの加水分解生成物をβ−グルコシダーゼで加水分解することを特徴とするグルコースの製造方法。
- 分離された燐酸の水溶液をRO膜(逆浸透膜)で濃縮し、更に蒸発濃縮したものを燐酸の少なくとも一部として再使用する請求項4に記載のグルコースの製造方法。
- 分離されたリグノセルロースの加水分解生成物の水溶液を、NF(ナノフィルトレーション)で濃縮し、これにβ−グルコシダーゼを加えて上記加水分解生成物を加水分解する請求項4に記載のグルコースの製造方法。
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WO2009005168A1 (ja) | 2007-07-03 | 2009-01-08 | Takashi Kawasaki | セルロース系物質による単糖類並びにエタノールの製造方法 |
JP2011200213A (ja) * | 2010-03-24 | 2011-10-13 | Sunao Iwatsuki | セルロースおよびリグニンの糖化処理剤および糖化方法。 |
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Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007029722A1 (ja) * | 2005-09-06 | 2007-03-15 | Functional Wood Material Research Association | リグノフェノール誘導体の精製方法 |
WO2009005168A1 (ja) | 2007-07-03 | 2009-01-08 | Takashi Kawasaki | セルロース系物質による単糖類並びにエタノールの製造方法 |
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JP2011200213A (ja) * | 2010-03-24 | 2011-10-13 | Sunao Iwatsuki | セルロースおよびリグニンの糖化処理剤および糖化方法。 |
JP2011200214A (ja) * | 2010-03-24 | 2011-10-13 | Sunao Iwatsuki | 茸の廃床とセルロース・ヘミセルロース・リグニンの糖化処理剤および糖化方法。 |
JP2011254753A (ja) * | 2010-06-09 | 2011-12-22 | Unitika Ltd | 単糖の製造方法 |
ITTO20110773A1 (it) * | 2011-08-24 | 2013-02-25 | Chemtex Italia S R L | Idrolisi acida di biomassa lignocellulosica con uso minimale di catalizzatore acido |
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