JP2009153442A - Method for pretreatment of herbal biomass and method for producing ethanol - Google Patents

Method for pretreatment of herbal biomass and method for producing ethanol Download PDF

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JP2009153442A JP2007334811A JP2007334811A JP2009153442A JP 2009153442 A JP2009153442 A JP 2009153442A JP 2007334811 A JP2007334811 A JP 2007334811A JP 2007334811 A JP2007334811 A JP 2007334811A JP 2009153442 A JP2009153442 A JP 2009153442A
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Takeo Nishida
田 武 央 西
Hiroshi Ashiumi
海 洋 史 足
Masaru Kato
藤 優 加
Hideyuki Tamagawa
川 英 幸 玉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for the pretreatment of a herbal biomass, capable of producing a sugar liquid usable for ethanol fermentation in high efficiency at a low cost by using a herbal biomass raw material such as malt feed, and a method for producing ethanol by using the sugar liquid produced by the pretreatment method. <P>SOLUTION: The pretreating method for a herbal biomass includes the treatment of a herbal biomass raw material in a dilute sulfuric acid having a concentration of 0.5-10% under normal pressure at 50-100°C for 1-24 hr, the neutralization of the treated product with an alkali and the hydrolysis of the neutralized product with an enzyme to obtain a sugar liquid. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

発明の背景Background of the Invention

発明の分野
本発明は、ビール粕などの草本系バイオマス原料を用いてエタノール発酵に利用可能な糖液を得るための草本系バイオマスの前処理方法、および、該糖液を用いるエタノールの製造方法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a herbaceous biomass pretreatment method for obtaining a sugar solution that can be used for ethanol fermentation using a herbaceous biomass material such as beer lees and a method for producing ethanol using the sugar solution. .

背景技術Background art

再生可能資源である稲わらやバガスなどのバイオマス原料からエタノールを製造し、エネルギーや化学原料として利用する試みが内外で進められている。   Attempts to produce ethanol from renewable biomass such as rice straw and bagasse and use it as energy and chemical raw materials are underway in Japan and overseas.

このような草木系もしくは木質系のバイオマス原料を構成する糖の種類としては、キシロース、アラビノースといった五炭糖と、グルコース、ガラクトース、マンノースといった六炭糖が含まれる。通常、これらの量比率はバイオマスの種類によって異なる。   The types of sugars constituting such plant-based or wood-based biomass raw materials include pentoses such as xylose and arabinose and hexoses such as glucose, galactose and mannose. Usually, these ratios vary depending on the type of biomass.

このようなバイオマス原料には、ヘミセルロース、セルロース、およびリグニンが含まれており、このうちヘミセルロースとセルロースが五炭糖および六炭糖に分解される。しかしながら、それらの分解条件には差がある。ヘミセルロースは、酸、アルカリ、または熱水条件下にて比較的容易に分解され、90%以上の高い回収率で糖を得ることができる。これに対し、セルロースはより厳しい条件下にて分解を行うことが求められるが、そのような条件下では糖の過分解がほぼ同じ速度で生じることとなるため、糖の回収率は低下してしまう。   Such biomass raw materials include hemicellulose, cellulose, and lignin, and hemicellulose and cellulose are decomposed into pentose and hexose. However, there are differences in their decomposition conditions. Hemicellulose is decomposed relatively easily under acid, alkali, or hot water conditions, and a sugar can be obtained with a high recovery rate of 90% or more. On the other hand, cellulose is required to be decomposed under more severe conditions, but under such conditions, sugar overdegradation occurs at almost the same rate, so the recovery rate of sugar decreases. End up.

例えば、酸やアルカリを用いてヘミセルロース由来の糖を得た後、残渣を酸や酵素で処理し、セルロース由来の糖(グルコース)を得ることができるが、この際に、残渣を処理する酸として希硫酸を用いると、グルコース収率が40%程度と低いことに加え、ギ酸やレブリン酸、ヒドロキシメチルフルフラール(HMF)などの糖過分解物質が生じやすい。このような物質は、発酵阻害物質として作用し得るものであり、発酵に影響を与える。   For example, after obtaining a hemicellulose-derived sugar using an acid or an alkali, the residue can be treated with an acid or an enzyme to obtain a cellulose-derived sugar (glucose). When dilute sulfuric acid is used, the glucose yield is as low as about 40%, and sugar hyperdegradable substances such as formic acid, levulinic acid, and hydroxymethylfurfural (HMF) tend to be generated. Such substances can act as fermentation inhibitors and affect fermentation.

そこで、酸やアルカリに代わる方法として、酵素による加水分解を利用する前処理方法が研究されている。通常、このような前処理方法は、酸、アルカリ、または熱水処理等によりバイオマス原料を一次加水分解し、その後、酵素による加水分解を行うものである。
しかしながら、酸、アルカリ等による一次加水分解は、酵素加水分解の前処理を兼ねており、酵素加水分解処理において、酵素を有効に働かせることができるように、原料等に応じて適切な方法や条件を選定する必要がある。
Therefore, a pretreatment method using hydrolysis by an enzyme has been studied as an alternative to acid and alkali. In general, such a pretreatment method is a method in which a biomass raw material is primarily hydrolyzed by acid, alkali, hot water treatment or the like, and then hydrolyzed by an enzyme.
However, primary hydrolysis with acid, alkali, etc. also serves as a pretreatment for enzyme hydrolysis, and appropriate methods and conditions depending on the raw materials and the like so that the enzyme can work effectively in the enzyme hydrolysis treatment. Must be selected.

酵素加水分解の前処理としては、酸、アルカリ、熱水処理、または、爆砕を用いる処理が知られている。この内、アルカリを用いる処理は、アルカリ条件下では糖の分解が進みやすいため、前処理としては、酸、熱水処理、または爆砕を用いた処理の方がより有利であると考えられる。   As the pretreatment for enzymatic hydrolysis, acid, alkali, hot water treatment, or treatment using explosion is known. Among these, the treatment using an alkali is likely to decompose the sugar under alkaline conditions, and therefore, the treatment using an acid, hot water treatment, or explosion is considered to be more advantageous as the pretreatment.

酸を用いる処理では、条件によっては前述した発酵阻害物質が生成してしまうことがあり、結果として、糖の回収率が低下する場合がある。熱水処理または爆砕を用いる処理では、糖の過分解を防ぐことはできるが、糖の回収率はあまり高いとは言えない。実際、これまでに報告されている酸、熱水処理、および爆砕を用いた処理は、いずれも処理時に高温加圧条件であることが必須となっており(例えば、文献Applied Biochemistry and Biotechnology, Vol. 129-132, 496-508, 2006(非特許文献1)、文献Sugar Industry, Vol. 131, No. 11, 766-769, 2006(非特許文献2)、および文献Master Brewers Association of the Americas, Vol. 43, No. 3, 189-193, 2006(非特許文献3))、糖の過分解の可能性が依然としてあると思われる。   In the treatment using an acid, the fermentation inhibitor described above may be generated depending on the conditions, and as a result, the sugar recovery rate may decrease. In the treatment using hot water treatment or blasting, it is possible to prevent excessive decomposition of sugar, but the recovery rate of sugar is not very high. In fact, all of the treatments using acid, hydrothermal treatment, and blasting that have been reported so far have to be performed under high temperature and pressure conditions during the treatment (for example, Applied Biochemistry and Biotechnology, Vol. 129-132, 496-508, 2006 (Non-patent Document 1), Sugar Industry, Vol. 131, No. 11, 766-769, 2006 (Non-Patent Document 2), and Master Brewers Association of the Americas, Vol. 43, No. 3, 189-193, 2006 (Non-patent Document 3)), it seems that there is still a possibility of excessive decomposition of sugar.

また例えば、特開2007−151433号公報(特許文献1)には、廃建材を原料としたリグノセルロースの前処理方法と、それにより得られた糖液を用いたエタノールの製造方法が開示されている。しかしながら、ここでは原料を、高温(例えば、140〜220℃)でかつ多工程により処理する必要があり、糖の過分解に基づく糖の回収率低下等の可能性は払拭できていないと考えられる。   Further, for example, JP 2007-151433 A (Patent Document 1) discloses a pretreatment method for lignocellulose using waste building materials as a raw material, and a method for producing ethanol using a sugar solution obtained thereby. Yes. However, here, the raw material needs to be processed at a high temperature (for example, 140 to 220 ° C.) and in multiple steps, and it is considered that the possibility of a decrease in the recovery rate of sugar due to excessive decomposition of sugar cannot be eliminated. .

さらに、前述した酸、熱水処理、または爆砕を用いた処理は100℃以上の高温とすることが必要となるため、通常、加圧装置が必須となり、設備のコストが高くなるだけでなく、スケールアップも困難になる。また、加圧による負荷が大きいため、装置の寿命が短くなるといった懸念もある。さらに高温で酸を使用する場合、微生物の発酵を阻害する物質が生成する可能性が高い。
このため、高温や加圧等の厳しい条件を必要としない前処理方法が依然として望まれていると言える。
Furthermore, since the treatment using the acid, hydrothermal treatment, or blasting described above requires a high temperature of 100 ° C. or higher, usually a pressure device is essential, which not only increases the cost of the equipment, It becomes difficult to scale up. Moreover, since the load by pressurization is large, there exists a concern that the lifetime of an apparatus may become short. Furthermore, when an acid is used at a high temperature, there is a high possibility that a substance that inhibits fermentation of microorganisms is generated.
For this reason, it can be said that the pre-processing method which does not require severe conditions, such as high temperature and pressurization, is still desired.

一方で、ビール粕等の醸造過程で生じた副産物や、食品製造過程で生じた食品廃材などは、これまで家畜用飼料等に利用することが行われてきたが、エタノール製造のための原料として利用することについては、本発明者等が知る限り、未だ充分な検討が行われいるとは言えない。   On the other hand, by-products generated during the brewing process such as beer lees and food waste materials generated during the food manufacturing process have been used for livestock feeds, but as raw materials for ethanol production. As far as the present inventors are aware of the use, it cannot be said that sufficient studies have been conducted yet.

特開2007−151433号公報JP 2007-151433 A Ignacio Ballesteros, Ma Jose Negro, Jose Miguel Oliva, Araceli Cabanas, Paloma Manzanares, Mercedes Ballesteros, “Ethanol Production From Steam-Explosion Pretreated Wheat Straw”, Applied Biochemistry and Biotechnology, Vol. 129-132, 496-508, 2006Ignacio Ballesteros, Ma Jose Negro, Jose Miguel Oliva, Araceli Cabanas, Paloma Manzanares, Mercedes Ballesteros, “Ethanol Production From Steam-Explosion Pretreated Wheat Straw”, Applied Biochemistry and Biotechnology, Vol. 129-132, 496-508, 2006 Sven Fleishcer, Thomas Senn, “Cellulosic starch-based raw materials in ethanol production”, Sugar Industry, Vol. 131, No. 11, 766-769, 2006Sven Fleishcer, Thomas Senn, “Cellulosic starch-based raw materials in ethanol production”, Sugar Industry, Vol. 131, No. 11, 766-769, 2006 Sho Shindo, Tadanori Tachibana, “Production of Bioethanol from Spent Grain-A By product of Beer Production”, Master Brewers Association of the Americas, Vol. 43, No. 3, 189-193, 2006Sho Shindo, Tadanori Tachibana, “Production of Bioethanol from Spent Grain-A By product of Beer Production”, Master Brewers Association of the Americas, Vol. 43, No. 3, 189-193, 2006

発明の概要Summary of the Invention

本発明者等は今般、草本系バイオマス原料の例としてビール粕を用い、比較的温和な条件にて、エタノール発酵に利用可能な糖液を効率よく得ることに成功した。また得られた糖液を用いることによって、低コストでありながら、エタノール収率の向上を達成することできた。本発明はかかる知見に基づくものである。   The present inventors have succeeded in efficiently obtaining a sugar solution that can be used for ethanol fermentation under a relatively mild condition, using beer lees as an example of a herbaceous biomass raw material. Further, by using the obtained sugar solution, it was possible to achieve an improvement in ethanol yield at a low cost. The present invention is based on such knowledge.

よって本発明は、ビール粕などの草本系バイオマス原料を用いて安価に効率よくエタノール発酵に利用可能な糖液を得ることができる草本系バイオマスの前処理方法、およびそれにより得られた糖液を用いてエタノールを製造するエタノール製造方法の提供をその目的とする。   Therefore, the present invention provides a herbaceous biomass pretreatment method capable of obtaining a sugar solution that can be efficiently and efficiently used for ethanol fermentation using a herbaceous biomass material such as beer lees, and a sugar solution obtained thereby. An object of the present invention is to provide an ethanol production method for producing ethanol using the same.

本発明による草本系バイオマスの前処理方法は、草本系バイオマス原料を、濃度0.5〜10%の希硫酸中、常圧、50〜100℃の条件下にて、1〜24時間処理した後、該処理物をアルカリで中和し、酵素によって加水分解処理することで糖液を得ることを特徴とする。   In the pretreatment method of herbaceous biomass according to the present invention, a herbaceous biomass raw material is treated in a dilute sulfuric acid having a concentration of 0.5 to 10% under normal pressure at 50 to 100 ° C. for 1 to 24 hours. The treated product is neutralized with an alkali and hydrolyzed with an enzyme to obtain a sugar solution.

本発明の一つの好ましい態様によれば、前記前処理方法において、酵素加水分解の際に使用する酵素として、βグルコシダーゼとセルラーゼとを使用する。   According to one preferable aspect of the present invention, in the pretreatment method, β-glucosidase and cellulase are used as the enzymes used in the enzymatic hydrolysis.

本発明の別の一つの好ましい態様によれば、前記前処理方法において、草本系バイオマス原料はビール粕である。   According to another preferred embodiment of the present invention, in the pretreatment method, the herbaceous biomass raw material is beer lees.

また本発明の別の態様によれば、本発明による前処理方法により得られた糖液を用いて、微生物によるエタノール発酵を行い、エタノールを製造することを特徴とする、エタノールの製造方法が提供される。本発明の別の好ましい態様によれば、該製造方法において、エタノール発酵に使用する微生物は、Saccharomyces属、Pichia属、またはCandida属に属する酵母株である。   Moreover, according to another aspect of the present invention, there is provided a method for producing ethanol, characterized in that ethanol is produced by microorganism ethanol fermentation using the sugar solution obtained by the pretreatment method according to the present invention. Is done. According to another preferred embodiment of the present invention, in the production method, the microorganism used for ethanol fermentation is a yeast strain belonging to the genus Saccharomyces, the genus Pichia, or the genus Candida.

本発明の草本系バイオマスの前処理方法によれば、草本系バイオマス原料から安価にかつ効率よくエタノール発酵に利用可能な原料としての糖液を得ることができる。また本発明のエタノールの製造方法によれば、本発明の係る草本系バイオマスの前処理方法により得られた糖液を用いてエタノール発酵を行い、エタノールを製造することによって、低コストで、エタノール収率の向上をさせることができる。さらに本発明は原料として、ビール粕等の草本系バイオマス原料を使用するため、廃棄物の排出抑制が期待でき、一方で得られたエタノールは所謂バイオ燃料等の利用が期待でき、環境問題への貢献が期待できる。   According to the pretreatment method for herbaceous biomass of the present invention, a sugar solution as a raw material that can be used for ethanol fermentation at low cost and efficiently can be obtained from the herbaceous biomass material. In addition, according to the ethanol production method of the present invention, ethanol fermentation is performed using the sugar solution obtained by the herbaceous biomass pretreatment method of the present invention, and ethanol is produced at low cost. The rate can be improved. Furthermore, since the present invention uses herbaceous biomass raw materials such as beer lees as raw materials, it can be expected to suppress the discharge of waste, while the obtained ethanol can be expected to use so-called biofuels, etc. A contribution can be expected.

発明の具体的説明Detailed description of the invention

草本系バイオマスの前処理方法
本発明による草本系バイオマスの前処理方法は、前記したように、草本系バイオマス原料を、濃度0.5〜10%の希硫酸中、常圧、50〜100℃の条件下にて、1〜24時間処理した後、該処理物をアルカリで中和し、酵素によって加水分解処理することで糖液を得ることを特徴とする。ここで前処理とは、エタノール発酵に先立って、その原料である糖液を得るために行われる処理を意味する。
Pretreatment method of herbaceous biomass As described above, the pretreatment method of herbaceous biomass according to the present invention is a method of treating herbaceous biomass raw material in diluted sulfuric acid having a concentration of 0.5 to 10% at normal pressure and 50 to 100 ° C. After treatment for 1 to 24 hours under the conditions, the treated product is neutralized with an alkali and hydrolyzed with an enzyme to obtain a sugar solution. Here, the pretreatment means a treatment performed for obtaining a sugar solution as a raw material prior to ethanol fermentation.

本発明において、草本系バイオマス原料とは、草本自体、草本の一部、草本を処理したかもしくは草本由来の生成物等をいい、例えば、稲わら、籾殻、各種雑草、バガス、大豆皮、および発酵粕類などが挙げられる。ここで発酵粕類とは、ビール粕類や焼酎粕類のような各種アルコール発酵により生ずる発酵粕に加えて、各種発酵食品の製造過程で生じた粕類も含まれる。またここでビール粕とは、麦酒のみならず、発泡酒、新ジャンルなどの麦酒風味の各種アルコール飲料製造中の仕込みの工程で生じる各種麦類由来の麦汁類の濾過残渣を意味する。本発明においては、ビール粕は湿った状態でも乾燥した状態でも用いることができる。したがって、本発明においては、草本系バイオマス原料がビール粕の場合、アルコール飲料製造中の仕込みの工程で生じる各種麦類由来の麦汁類を濾過した残渣、すなわち糖化槽から排出された粕をそのまま用いても良い。   In the present invention, the herbaceous biomass raw material refers to a herb itself, a part of the herb, a product obtained by treating the herb or a herb-derived product, such as rice straw, rice husk, various weeds, bagasse, soybean hulls, and Examples include fermented potatoes. Here, fermented rice cakes include not only fermented rice cakes produced by various alcohol fermentation such as beer rice cakes and shochu rice cakes, but also rice cakes produced in the process of producing various fermented foods. In addition, beer lees here mean not only wort but also wort-filtered residues of wort derived from various wheats produced in the process of preparing various alcoholic beverages such as happoshu and new genres. In the present invention, beer lees can be used in a wet state or a dry state. Therefore, in the present invention, when the herbaceous biomass raw material is beer lees, the residue obtained by filtering the wort derived from various oats produced in the preparation process during the production of alcoholic beverages, that is, the lees discharged from the saccharification tank is left as it is. It may be used.

本発明の好ましい態様によれば、草本系バイオマス原料は、発酵粕類であり、より好ましくはビール粕である。   According to a preferred embodiment of the present invention, the herbaceous biomass raw material is fermented rice cake, more preferably beer rice cake.

本発明の前処理方法において、ビール粕等の草本系バイオマスは、まず酸中で加熱処理する。酸としては希硫酸を用いる。ここでは、塩酸等の硫酸以外の酸も使用可能であるが、例えば、塩酸の場合、揮発性が高く反応装置を腐食し、反応装置自体の寿命を短くする可能性がある。   In the pretreatment method of the present invention, herbaceous biomass such as beer lees is first heat-treated in acid. Dilute sulfuric acid is used as the acid. Here, acids other than sulfuric acid, such as hydrochloric acid, can be used. For example, hydrochloric acid is highly volatile and may corrode the reaction apparatus, possibly shortening the life of the reaction apparatus itself.

希硫酸を用いた加水分解処理の条件は、硫酸濃度が典型的には、0.5〜10容量%、好ましくは約3〜5容量%、最も好ましくは約3容量%である。硫酸濃度が0.5%未満であると、糖回収量が充分でない場合があり、硫酸濃度が高すぎると、糖の過分解糖の問題が生じる場合がある。   The conditions for the hydrolysis treatment with dilute sulfuric acid are typically a sulfuric acid concentration of 0.5 to 10% by volume, preferably about 3 to 5% by volume, and most preferably about 3% by volume. If the sulfuric acid concentration is less than 0.5%, the amount of recovered sugar may not be sufficient, and if the sulfuric acid concentration is too high, there may be a problem of excessive sugar decomposition sugar.

加水分解を行う際の溶液の温度は、典型的には50〜100℃であり、好ましくは70〜90℃、最も好ましくは90℃程度である。温度が50℃未満であると、糖回収量が充分でない場合がある。100℃を超える温度については、実際に方法を実施する際には加圧処理の必要性が生じる場合がある。
加水分解を行う際の圧は、本発明では常圧で行う。
The temperature of the solution during the hydrolysis is typically 50 to 100 ° C., preferably 70 to 90 ° C., and most preferably about 90 ° C. If the temperature is less than 50 ° C., the amount of recovered sugar may not be sufficient. For temperatures exceeding 100 ° C., the necessity of pressure treatment may occur when the method is actually carried out.
In the present invention, the pressure during the hydrolysis is normal pressure.

希硫酸を用いた加水分解処理の反応時間は、好ましくは1〜9時間であり、より好ましくは3〜9時間、最も好ましくは約3時間である。反応時間が1時間よりも短いと、糖回収が充分でない場合があり、また反応時間が長すぎると、酵素反応を阻害する副生物の発生等により、糖回収率が低下する可能性がある。   The reaction time of the hydrolysis treatment using dilute sulfuric acid is preferably 1 to 9 hours, more preferably 3 to 9 hours, and most preferably about 3 hours. If the reaction time is shorter than 1 hour, the sugar recovery may not be sufficient, and if the reaction time is too long, the sugar recovery rate may decrease due to generation of by-products that inhibit the enzyme reaction.

この硫酸による加水分解処理によって後段の酵素加水分解反応が進行しやすくなる。   This hydrolysis treatment with sulfuric acid facilitates the subsequent enzymatic hydrolysis reaction.

硫酸による加水分解処理の後、処理物(処理溶液)にアルカリを加えてそのpHを、引き続いて行われる酵素反応に好ましいpH値もしくはその付近に調整する。pH値としては、pH4〜6程度が好ましく、より好ましくはpH5程度である。このとき使用するアルカリとしては、硫酸により酸性になっている処理溶液を、所定のpH範囲とでき、かつ、引き続く酵素処理や発酵工程に影響を及ぼさないものであれば、いずれのアルカリ性物質であってもよい。このようなアルカリとしては、例えば、水酸化カルシウム、水酸化カリウムなどを用いることができる。また必要に応じて、処理物にpH緩衝液(例えば、酢酸ナトリウム緩衝液)を加えて、処理物のpHを安定化させても良い。   After the hydrolysis treatment with sulfuric acid, an alkali is added to the treated product (treatment solution) to adjust its pH to or near a pH value that is preferable for the subsequent enzymatic reaction. The pH value is preferably about pH 4-6, more preferably about pH 5. As the alkali used at this time, any alkaline substance can be used as long as the treatment solution acidified with sulfuric acid can be in a predetermined pH range and does not affect the subsequent enzyme treatment or fermentation process. May be. As such an alkali, for example, calcium hydroxide, potassium hydroxide and the like can be used. If necessary, a pH buffer solution (for example, sodium acetate buffer solution) may be added to the treated product to stabilize the pH of the treated product.

pH調整された処理物に、酵素を添加し、攪拌しないで、もしくは攪拌しながら、好ましくは、pH4〜6、より好ましくはpH5、好ましくは温度40〜60℃、より好ましくは温度50℃、とし、好ましくは1〜100時間、より好ましくは24〜48時間、反応させることによって酵素加水分解を行う。
使用される酵素としては、草本系バイオマス原料に含まれるセルロースやヘミセルロース等を分解し、糖類に変換できるものであれば、いずれであっても使用可能であり、分解反応と、糖化反応とを別々の酵素に担わせてもよく、必要に応じて複数の酵素を組み合わせて使用しても良い。
Preferably, the enzyme is added to the pH-adjusted product without stirring, or while stirring, preferably at pH 4-6, more preferably at pH 5, preferably at temperature 40-60 ° C, more preferably at temperature 50 ° C. The enzyme hydrolysis is performed by reacting, preferably for 1 to 100 hours, more preferably for 24 to 48 hours.
Any enzyme can be used as long as it can decompose cellulose, hemicellulose, and the like contained in the herbaceous biomass raw material and convert them into sugars, and the decomposition reaction and the saccharification reaction are separately performed. These enzymes may be used, or a plurality of enzymes may be used in combination as necessary.

本発明の好ましい態様によれば、酵素は、βグルコシダーゼとセルラーゼとを混合して用いる。この内、βグルコシダーゼは、市販のものを使用することができ、例えば、NS50010(ノボザイムス社より入手可)、OPTIMASH BG(ジェネンコア協和社より入手可)などが具体例と挙げられる。また、セルラーゼも、市販のものを使用することができ、例えば、NS50013(ノボザイムス社)、セルラーゼA「アマノ」3(天野エンザイム社)などが具体例と挙げられる。両酵素ともにノボザイムス社製のものを用いることが望ましい。   According to a preferred embodiment of the present invention, the enzyme is used by mixing β-glucosidase and cellulase. Of these, commercially available β-glucosidase can be used, and specific examples include NS50010 (available from Novozymes), OPTIMASH BG (available from Genencor Kyowa), and the like. Commercially available cellulases can also be used, and specific examples include NS50013 (Novozymes), Cellulase A “Amano” 3 (Amano Enzymes), and the like. It is desirable to use both enzymes from Novozymes.

酵素処理における酵素の使用量としては、pH調整された処理物に対する容量%として、βグルコシダーゼについては、好ましくは0.01〜0.2容量%、より好ましくは0.05〜0.1容量%であり、また、セルラーゼについては、好ましくは0.05〜0.5容量%、より好ましくは0.1〜0.25容量%である。   As the amount of the enzyme used in the enzyme treatment, the β-glucosidase is preferably 0.01 to 0.2% by volume, more preferably 0.05 to 0.1% by volume as a volume% with respect to the pH-adjusted processed product. Moreover, about cellulase, Preferably it is 0.05-0.5 volume%, More preferably, it is 0.1-0.25 volume%.

本発明においては、得られた酵素加水分解物を、必要に応じて、発酵に供する前に固液分離を行なってもよい。固液分離の方法は、ろ過、遠心分離などを用いることができ、エネルギー消費の小ささの観点から、ろ過を用いることが好ましい。   In the present invention, the obtained enzyme hydrolyzate may be subjected to solid-liquid separation before fermentation, if necessary. Filtration, centrifugation, etc. can be used for the method of solid-liquid separation, and it is preferable to use filtration from a viewpoint of small energy consumption.

得られた酵素加水分解物、または、固液分離したろ液には、通常、グルコース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、マンノースが含まれる。なお本発明においては、得られた酵素加水分解物、および、固液分離したろ液を含めて「糖液」と呼ぶことがある。   The obtained enzyme hydrolyzate or solid-liquid separated filtrate usually contains glucose, xylose, arabinose, galactose, and mannose. In the present invention, the obtained enzyme hydrolyzate and the solid-liquid separated filtrate are sometimes referred to as “sugar solution”.

本発明による前処理方法は、前記したように、従来法に比べて工程が簡潔であり、また高圧処理を必要としないため、高圧のための装置や設備等を必要としない。このため、安価かつ効率的な処理が可能である。   As described above, the pretreatment method according to the present invention has a simpler process than the conventional method and does not require high-pressure treatment, and therefore does not require equipment or equipment for high pressure. For this reason, cheap and efficient processing is possible.

エタノールの製造方法
本発明の別の態様によれば、前記したように、本発明による前処理方法により得られた糖液を用いて、微生物によるエタノール発酵を行い、エタノールを製造することを特徴とする、エタノールの製造方法が提供される。
Production method of ethanol According to another aspect of the present invention, as described above, ethanol is produced by microorganism ethanol fermentation using the sugar solution obtained by the pretreatment method of the present invention. A method for producing ethanol is provided.

前記前処理方法によって得られた糖液に、酵母などのエタノール発酵用の微生物を添加し、適当な温度、pH等の条件下で微生物を培養してアルコール発酵を行い、糖をエタノールに変換し、エタノールを製造する。このとき、必要に応じて、糖液にさらに、窒素やリンなどの微生物発酵基質を加えても良い。   Microorganisms for ethanol fermentation, such as yeast, are added to the sugar solution obtained by the pretreatment method, and the microorganisms are cultured under conditions of appropriate temperature, pH, etc., and subjected to alcoholic fermentation to convert sugar to ethanol. To produce ethanol. At this time, if necessary, a microbial fermentation substrate such as nitrogen or phosphorus may be further added to the sugar solution.

ここで、エタノール発酵に用いられる微生物としては、Zymomonas菌、Saccharomyces属酵母、Pichia属酵母、Candida属酵母などに属する従来公知の各種エタノール発酵微生物や、遺伝子組換え大腸菌等のエタノール発酵能を遺伝子操作的に付与した微生物を用いることができる。これらは必要に応じて組み合わせてもよい。微生物の具体例としては、Saccharomyces属酵母としてはSaccharomyces cerevisiae DV10株(LALLEMAND社[Montereal,Canada]から入手可能)、Pichia属酵母としてはPichia stipitis NBRC10063株(NBRC保存株)などが挙げられる。   Here, the microorganisms used for ethanol fermentation include various known ethanol-fermenting microorganisms belonging to the genus Zymomonas, yeasts of the genus Saccharomyces, yeasts of the genus Pichia, yeasts of the genus Candida, etc. The microorganisms imparted can be used. These may be combined as necessary. Specific examples of the microorganism include Saccharomyces cerevisiae DV10 strain (available from LALLEMAND [Montereal, Canada]) as Saccharomyces genus yeast, and Pichia stipitis NBRC10063 strain (NBRC stock) as Pichia genus yeast.

本発明の好ましい態様によれば、エタノール発酵に使用する微生物は、Saccharomyces属、Pichia属、またはCandida属に属する酵母株であり、より好ましくは、Pichia stipitisである。 According to a preferred embodiment of the present invention, the microorganism used for ethanol fermentation is a yeast strain belonging to the genus Saccharomyces, Pichia, or Candida, more preferably Pichia stipitis .

本発明による草本系バイオマスの前処理方法およびエタノールの製造方法の一つの実施態様を示すフロー図を図6に示した。   FIG. 6 shows a flow chart showing one embodiment of the herbaceous biomass pretreatment method and ethanol production method according to the present invention.

なお本明細書において、「約」や「程度」を用いた値の表現は、その値を設定することによる目的を達成する上で、当業者であれば許容することができる値の変動を含む意味である。   In this specification, expression of a value using “about” or “degree” includes a variation in a value that can be allowed by those skilled in the art to achieve the purpose by setting the value. Meaning.

本発明を以下の例によって詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   The present invention will be described in detail by the following examples, but the present invention is not limited thereto.

下記の実験条件によって、草本系バイオマス原料の前処理を行った。
共通条件
使用した草本系バイオマス原料:
乾燥ビール粕: 定法に従い、麦酒製造工程における麦汁ろ過機から排出されたビール粕残渣をプレス脱水し、その後、ロータリー乾燥を行うことにより、乾燥ビール粕を得た。
酵素加水分解処理における条件:
酵素: ノボザイムス社製NS50010(βグルコシダーゼ)、およびノボザイムス社製NS50013(セルラーゼ)。
pH: 0.1Mになるように酢酸ナトリウム緩衝液を加え、pH5.0に調整した。
温度: 50℃
攪拌: 0もしくは100 rpm(振とう装置:TAITEC社製BIOSHAKER BR-15にて横型の振とうを行った。)
時間: 24時間
The herbaceous biomass raw material was pretreated under the following experimental conditions.
Common conditions
Herbaceous biomass raw materials used:
Dry beer lees: According to a conventional method, the beer lees residue discharged from the wort filter in the wort production process was press-dehydrated and then subjected to rotary drying to obtain dry beer lees.
Conditions for enzymatic hydrolysis:
Enzymes: NS50010 (β-glucosidase) manufactured by Novozymes and NS50013 (cellulase) manufactured by Novozymes.
pH: A sodium acetate buffer solution was added to adjust the pH to 5.0.
Temperature: 50 ° C
Stirring: 0 or 100 rpm (shaking device: horizontal shaking was performed with BIOSHAKER BR-15 manufactured by TAITEC)
Time: 24 hours

実施例1: 硫酸濃度の比較
下記のような実験を行って、前処理において用いる最適な硫酸濃度を検討した。
実験方法:
乾燥ビール粕5gを200ml容ナスフラスコに投入し、さらにそこに、0、0.5、1、2、3、4、5、7.5、および20%の各濃度の硫酸を各フラスコにそれぞれ50ml加え、オイルバスに浸した。オイルバスを150℃に設定し(陽圧状態であるため、試料温度は100℃程度)、2時間加熱した。加熱後の試料に水酸化カルシウムを加え、pH5.0に調整した後、前記した共通条件(但し、攪拌あり)に従って酵素加水分解を行った。
加水分解された試料溶液をフィルターろ過し、上清を得た。得られた各上清において回収された全糖量を、フェノール硫酸法によって測定した。
Example 1 Comparison of Sulfuric Acid Concentration The following experiment was conducted to examine the optimum sulfuric acid concentration used in the pretreatment.
experimental method:
5 g of dried beer cake is put into a 200 ml eggplant flask, and 0, 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 7.5, and 20% sulfuric acid is added to each flask. 50 ml was added and immersed in an oil bath. The oil bath was set to 150 ° C. (because of the positive pressure state, the sample temperature was about 100 ° C.) and heated for 2 hours. Calcium hydroxide was added to the heated sample and adjusted to pH 5.0, and then enzymatic hydrolysis was performed according to the common conditions described above (with stirring).
The hydrolyzed sample solution was filtered and a supernatant was obtained. The total amount of sugar collected in each supernatant obtained was measured by the phenol-sulfuric acid method.

結果は図1に示される通りであった(N=1)。   The result was as shown in FIG. 1 (N = 1).

結果に示されるように、3%以上の濃度の硫酸を使用すると全糖の回収量が大きく向上した。3〜5%の硫酸濃度が好ましいと判断された。なお、以降の実施例では、コストや安全性の観点も考慮し、硫酸濃度3%を採用した。   As shown in the results, the amount of recovered total sugar was greatly improved when sulfuric acid having a concentration of 3% or more was used. A sulfuric acid concentration of 3-5% was judged to be preferred. In the following examples, a sulfuric acid concentration of 3% was adopted in consideration of cost and safety.

実施例2: 処理温度の比較
下記のような実験を行って、前処理を行う際の最適温度を検討した。
実験方法:
乾燥ビール粕50gを1000ml容ガラス反応容器(スイス、ブッヒ・グラス・ウスター社製)に投入し、さらに3%硫酸を500ml加え、加温し実験を開始した。加温は、加温温度(処理温度)を50、60、70、80、および90℃の場合に分けて行った。
実験開始後、0、1、3、9および24時間の各時間(処理時間)に試料から1mlずつとって、水酸化カリウムを加えてpH5.0に調整した後、前記した共通条件(但し、100rpmの攪拌あり)に従って酵素加水分解を行った。
加水分解された試料溶液をフィルターろ過し、上清を得た。得られた各上清において回収された全糖量を、フェノール硫酸法によって測定した。
Example 2: Comparison of treatment temperatures The following experiments were conducted to investigate the optimum temperature for pretreatment.
experimental method:
50 g of dried beer koji was put into a 1000 ml glass reaction vessel (manufactured by Buch Glass Worcester, Switzerland), 500 ml of 3% sulfuric acid was further added, and the experiment was started by heating. Heating was performed separately for heating temperatures (treatment temperatures) of 50, 60, 70, 80, and 90 ° C.
After starting the experiment, 1 ml was taken from each of the samples at 0, 1, 3, 9, and 24 hours (treatment time) and adjusted to pH 5.0 by adding potassium hydroxide. Enzymatic hydrolysis was performed according to 100 rpm stirring).
The hydrolyzed sample solution was filtered and a supernatant was obtained. The total amount of sugar collected in each supernatant obtained was measured by the phenol-sulfuric acid method.

結果は図2に示される通りであった(N=1)。   The result was as shown in FIG. 2 (N = 1).

結果に示されるように、3%濃度の硫酸を使用した場合、処理温度90℃でかつ処理時間3〜9時間の条件において全糖の回収量が大きく向上し、このうち9時間の条件で全糖の回収量が最も向上した。一方で、90℃の条件で24時間処理した場合に、回収全糖量の低下が見られた。なお、以降の実施例では、エネルギーコストの観点を考慮し、処理温度90℃、および処理時間3時間を採用した。   As shown in the results, when 3% concentration of sulfuric acid is used, the recovery amount of total sugar is greatly improved under the conditions of a treatment temperature of 90 ° C. and a treatment time of 3 to 9 hours. The amount of sugar recovered was most improved. On the other hand, when treated at 90 ° C. for 24 hours, a decrease in the total amount of recovered sugar was observed. In the following examples, a processing temperature of 90 ° C. and a processing time of 3 hours were adopted in view of energy cost.

実施例3: 酵素加水分解に用いるβグルコシダーゼ量の検討
下記のような実験を行って、酵素加水分解を行うために最適なβグルコシダーゼ量を検討した。
実験方法:
乾燥ビール粕50gを1000ml容ガラス反応容器(スイス、ブッヒ・グラス・ウスター社製)に投入し、さらに3%硫酸を500ml加え、3時間、90℃に加温した後、試料溶液をpH5.0に調整した。次いで、得られた試料溶液1mlに対して、0、0.01、0.05、0.1、および0.2容量%濃度になるようにβグルコシダーゼをそれぞれ添加したものを用意し、これらを50℃で、1、3、24、および48時間保持して、攪拌なしで酵素加水分解処理を行った。
加水分解された試料溶液をフィルターろ過し、上清を得た。得られた各上清について、YSI社製バイオケミストリーアナライザーを用いて、そのグルコース量を測定した。
Example 3: Examination of the amount of β-glucosidase used for enzyme hydrolysis The following experiment was conducted to examine the optimum amount of β-glucosidase for enzyme hydrolysis.
experimental method:
After putting 50 g of dried beer cake into a 1000 ml glass reaction vessel (manufactured by Buch Glass Worcester, Switzerland), adding 500 ml of 3% sulfuric acid and heating at 90 ° C. for 3 hours, the sample solution was adjusted to pH 5.0. Adjusted. Next, prepare 1 ml of the sample solution obtained by adding β-glucosidase to 0, 0.01, 0.05, 0.1, and 0.2% by volume, respectively. The enzyme hydrolysis treatment was performed without stirring at 50 ° C. for 1, 3, 24, and 48 hours.
The hydrolyzed sample solution was filtered and a supernatant was obtained. About each obtained supernatant, the amount of glucose was measured using the biochemistry analyzer by YSI.

結果は図3に示される通りであった。図は、各時間に回収されたグルコース量(g/l)を示す。数値は平均値±標準誤差で表した(N=3)。   The result was as shown in FIG. The figure shows the amount of glucose collected (g / l) at each time. The numerical value was expressed as an average value ± standard error (N = 3).

結果に示されるように、βグルコシダーゼの添加量に応じて、グルコースを効率よく回収することができた。なお、以降の実施例では、βグルコシダーゼ濃度と処理時間(糖化時間)とのバランスと、コスト面を考慮し、βグルコシダーゼ濃度0.05%を採用した。   As shown in the results, glucose could be efficiently recovered according to the amount of β-glucosidase added. In the following examples, a β-glucosidase concentration of 0.05% was adopted in consideration of the balance between β-glucosidase concentration and treatment time (saccharification time) and cost.

実施例4: 酵素加水分解に用いるセルラーゼ量の検討
下記のような実験を行って、酵素加水分解を行うために最適なセルラーゼ量を検討した。
実験方法:
乾燥ビール粕50gを1000ml容ガラス反応容器(スイス、ブッヒ・グラス・ウスター社製)に投入し、さらに3%硫酸を500ml加え、3時間、90℃に加温した後、試料溶液をpH5.0に調整した。次いで、得られた前処理液1mlに対して、0.05%濃度になるようにβグルコシダーゼを加え、また、0、0.05、0.1、0.25、0.5%濃度になるようにセルラーゼをそれぞれ添加したものを用意し、これらを50℃で、1、3、24、および48時間保持して、攪拌なしで酵素加水分解処理を行った。
加水分解された試料溶液をフィルターろ過し、上清を得た。得られた各上清について、YSI社製バイオケミストリーアナライザーを用いて、そのグルコース量を測定した。
Example 4: Examination of the amount of cellulase used for enzyme hydrolysis The following experiment was conducted to examine the optimum amount of cellulase for carrying out enzyme hydrolysis.
experimental method:
After putting 50 g of dried beer cake into a 1000 ml glass reaction vessel (manufactured by Buch Glass Worcester, Switzerland), adding 500 ml of 3% sulfuric acid and heating at 90 ° C. for 3 hours, the sample solution was adjusted to pH 5.0. Adjusted. Next, β-glucosidase is added to 1 ml of the obtained pretreatment solution so that the concentration becomes 0.05%, and the concentration becomes 0, 0.05, 0.1, 0.25, 0.5%. In this way, cellulase was added, and these were maintained at 50 ° C. for 1, 3, 24, and 48 hours, and subjected to enzymatic hydrolysis without stirring.
The hydrolyzed sample solution was filtered and a supernatant was obtained. About each obtained supernatant, the amount of glucose was measured using the biochemistry analyzer by YSI.

結果は図4に示される通りであった。図は、各時間に回収されたグルコース量(g/l)を示す。数値は平均値±標準誤差で表した(N=3)。   The result was as shown in FIG. The figure shows the amount of glucose collected (g / l) at each time. The numerical value was expressed as an average value ± standard error (N = 3).

結果に示されるように、定量(0.05%)のβグルコシダーゼに、セルラーゼをさらに添加することでグルコースの回収量が向上した。セルラーゼの濃度と処理(糖化)時間が増えるに連れてグルコースの回収量も増加した。セルラーゼ濃度につき、0.25%と0.5%とでグルコース回収量に大きな差異はないこと、またコストの面から、以降の実施例では、セルラーゼ濃度0.25%を採用した。また、糖化時間については、濃度0.25%では糖化時間が長ければ長いほど回収グルコース量が増加する傾向がみられた点を考慮し、以降の実施例では、反応時間として5日間(120時間)を採用した。   As shown in the results, the amount of glucose recovered was improved by further adding cellulase to a fixed amount (0.05%) of β-glucosidase. As the cellulase concentration and treatment (saccharification) time increased, the amount of glucose recovered also increased. In terms of cellulase concentration, 0.25% and 0.5% have no significant difference in the amount of glucose recovered, and from the viewpoint of cost, the cellulase concentration of 0.25% was employed in the following examples. Regarding the saccharification time, in consideration of the fact that the longer the saccharification time, the more the amount of recovered glucose tended to increase at a concentration of 0.25%. In the following examples, the reaction time was 5 days (120 hours). )It was adopted.

実施例5: 酵素加水分解液による発酵
下記のようにして、酵素加水分解後に得られた試料溶液(前処理した糖液)を用いて、発酵試験を行った。
実験方法:
乾燥ビール粕50gを1000ml容ガラス反応容器(スイス、ブッヒ・グラス・ウスター社製)に投入し、さらに3%硫酸を500ml加え、3時間、90℃で加温した後、試料溶液をpH5.0に調整した。次いで、得られた前処理液10mlに対して、0.05%濃度になるようにβグルコシダーゼと、0.25%濃度になるようにセルラーゼをそれぞれ添加して、50℃で5日間、100rpmの攪拌をしながら酵素加水分解処理を行った。
得られた試料溶液(前処理液)をフィルターろ過し、酵母Pichia stipitis NBRC10063(NBRC保存株)、およびSaccharomyces cerevisiae DV10(LALLEMAND社[Montereal,Canada]より入手可能)を用いて発酵を行った。
発酵条件は、ガラス試験管(50ml容量)を用い、前処理液をそれぞれ10mlずつ入れ、ここに初期菌体量がOD660=1(/ml)となるように酵母を調整して入れ、30℃で、4日間、1〜1.5rpm(回転装置:TAITEC社製Rotator RT-550)の条件にて発酵させた。発酵反応後の処理液を回収し、ガスクロマトグラフィ(GC)分析器(ガスクロ装置:島津GC17A、HSS4A、CR7A、キャピラリーカラム:Megabore ID=0.53mm 30m、全て株式会社島津製作所社製)を用いて、下記条件で回収された処理液中のエタノール濃度を測定した。
・昇温プログラム: 5分間、40℃→5分間、10℃/分で140℃まで昇温→3分間、140℃
・バイアル温度: 40℃
・シリンジ温度: 140℃
・インジェクター温度: 200℃
・ディテクター温度: 200℃
・保温時間: 15分間
Example 5: Fermentation with enzyme hydrolyzate A fermentation test was carried out using a sample solution (pretreated sugar solution) obtained after enzyme hydrolysis as described below.
experimental method:
After putting 50 g of dried beer lees into a 1000 ml glass reaction vessel (manufactured by Buch Glass Worcester, Switzerland), adding 500 ml of 3% sulfuric acid and heating at 90 ° C. for 3 hours, the sample solution was adjusted to pH 5.0. Adjusted. Next, β-glucosidase and 0.05% concentration of cellulase were added to 10 ml of the obtained pretreatment solution at 50 ° C. for 5 days at 100 rpm. Enzymatic hydrolysis was performed with stirring.
The obtained sample solution (pretreatment solution) was filtered and fermented using yeast Pichia stipitis NBRC10063 (NBRC stock) and Saccharomyces cerevisiae DV10 (available from LALLEMAND [Montereal, Canada]).
As fermentation conditions, glass test tubes (50 ml capacity) were used, 10 ml each of the pretreatment solution was put therein, yeast was adjusted so that the initial cell mass was OD660 = 1 (/ ml), and 30 ° C. And fermented under conditions of 1 to 1.5 rpm (rotator: Rotator RT-550 manufactured by TAITEC) for 4 days. The treatment liquid after the fermentation reaction is collected, and using a gas chromatography (GC) analyzer (gas chromatography apparatus: Shimadzu GC17A, HSS4A, CR7A, capillary column: Megabore ID = 0.53mm 30m, all manufactured by Shimadzu Corporation) The ethanol concentration in the treatment liquid collected under the following conditions was measured.
・ Temperature increase program: 5 minutes, 40 ° C. → 5 minutes, 10 ° C./min. To 140 ° C. → 3 minutes, 140 ° C.
・ Vial temperature: 40 ℃
・ Syringe temperature: 140 ° C
・ Injector temperature: 200 ℃
・ Detector temperature: 200 ℃
・ Insulation time: 15 minutes

結果は図5に示される通りであった(N=1)。   The result was as shown in FIG. 5 (N = 1).

結果に示されるように、いずれの酵母でも発酵によるエタノール回収(約1.2%前後)が確認された。これは発酵阻害物などが含まれていないことを示すと考えられた。   As shown in the results, ethanol recovery by fermentation (about 1.2%) was confirmed in any yeast. This was considered to indicate that fermentation inhibitors were not included.

以上の実施例から、本発明により図6に示すように、草本系バイオマス原料として、ビール粕を用い、これを希硫酸中で加温処理し、アルカリで中和した後、この反応物を酵素加水分解処理して、糖液を得、それを微生物株で発酵することでエタノールを製造することができることが明らかになった。   From the above examples, as shown in FIG. 6 according to the present invention, beer koji was used as a herbaceous biomass raw material, and this was heated in dilute sulfuric acid, neutralized with alkali, and then the reaction product was enzymatically treated. It was found that ethanol can be produced by hydrolyzing to obtain a sugar solution and fermenting it with a microorganism strain.

図は実施例1の硫酸濃度の比較試験の結果を示す。The figure shows the results of a comparative test of sulfuric acid concentration in Example 1. 図は実施例2の処理温度の比較試験の結果を示す。The figure shows the results of a comparative test of the processing temperature of Example 2. 図は実施例3の酵素加水分解に用いるβグルコシダーゼ量の検討結果を示す。The figure shows the examination results of the amount of β-glucosidase used for the enzymatic hydrolysis of Example 3. 図は実施例4の酵素加水分解に用いるセルラーゼ量の検討結果を示す。The figure shows the results of studying the amount of cellulase used in the enzymatic hydrolysis of Example 4. 図は実施例5の酵素加水分解液による発酵試験の結果を示す。The figure shows the results of a fermentation test using the enzyme hydrolyzate of Example 5. 図は本発明による方法の一つの実施形態を示すフロー図である。The figure is a flow diagram illustrating one embodiment of the method according to the invention.

Claims (5)

草本系バイオマス原料を、濃度0.5〜10%の希硫酸中、常圧、50〜100℃の条件下にて、1〜24時間処理した後、該処理物をアルカリで中和し、酵素によって加水分解処理することで糖液を得ることを特徴とする、草本系バイオマスの前処理方法。   After treating herbaceous biomass raw material in dilute sulfuric acid with a concentration of 0.5 to 10% under normal pressure and 50 to 100 ° C. for 1 to 24 hours, the treated product is neutralized with alkali, A pretreatment method for herbaceous biomass, characterized in that a sugar solution is obtained by hydrolyzing the mixture. 酵素加水分解の際に使用する酵素として、βグルコシダーゼとセルラーゼとを使用する、請求項1に記載の前処理方法。   The pretreatment method according to claim 1, wherein β-glucosidase and cellulase are used as the enzymes used in the enzymatic hydrolysis. 草本系バイオマス原料がビール粕である、請求項1または2に記載の前処理方法。   The pretreatment method according to claim 1 or 2, wherein the herbaceous biomass raw material is beer lees. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の前処理方法により得られた糖液を用いて、微生物によるエタノール発酵を行い、エタノールを製造することを特徴とする、エタノールの製造方法。   A method for producing ethanol, characterized in that ethanol is fermented by microorganisms to produce ethanol using the sugar solution obtained by the pretreatment method according to any one of claims 1 to 3. エタノール発酵に使用する微生物が、Saccharomyces属、Pichia属、またはCandida属に属する酵母株である、請求項4に記載の製造方法。   The production method according to claim 4, wherein the microorganism used for ethanol fermentation is a yeast strain belonging to the genus Saccharomyces, the genus Pichia, or the genus Candida.
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