JP4431106B2 - Method for producing cellooligosaccharide - Google Patents

Method for producing cellooligosaccharide Download PDF

Info

Publication number
JP4431106B2
JP4431106B2 JP2005375502A JP2005375502A JP4431106B2 JP 4431106 B2 JP4431106 B2 JP 4431106B2 JP 2005375502 A JP2005375502 A JP 2005375502A JP 2005375502 A JP2005375502 A JP 2005375502A JP 4431106 B2 JP4431106 B2 JP 4431106B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cellulose
reaction
pulp
weight
cellulase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2005375502A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006204294A (en
Inventor
誠 町田
幸司 細川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Paper Chemicals Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paper Chemicals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Paper Chemicals Co Ltd filed Critical Nippon Paper Chemicals Co Ltd
Priority to JP2005375502A priority Critical patent/JP4431106B2/en
Publication of JP2006204294A publication Critical patent/JP2006204294A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4431106B2 publication Critical patent/JP4431106B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

セルロースまたはセルロース含有物質にセルラーゼを作用させ、セロオリゴ糖を製造する方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing cellooligosaccharide by allowing cellulase to act on cellulose or a cellulose-containing substance.

近年、健康志向の高まりから、ビフィズス活性等の機能性を有するオリゴ糖の提供が望まれている。本発明により製造されるセロオリゴ糖の主成分であるセロビオースは、グルコースが二個、β−1,4結合した二糖類であり、セルロースの構成オリゴ糖として知られている。セロビオースは、食品として長く用いられているセルロースの酵素分解物であり、かつ、トウモロコシの茎にも存在している天然物であるため、安全性には全く問題がない。また、人間の胃や小腸では全く分解されず、大腸に至り、大腸内で酪酸菌をはじめとする短鎖脂肪酸生成菌に選択的に資化され、短鎖脂肪酸が生成されることが知られている。近年、短鎖脂肪酸の各種生理機能が注目されている。   In recent years, due to an increase in health consciousness, it is desired to provide oligosaccharides having functionality such as bifido activity. Cellobiose, which is the main component of the cellooligosaccharide produced by the present invention, is a disaccharide in which two glucoses are linked by β-1,4, and is known as a constituent oligosaccharide of cellulose. Cellobiose is an enzyme degradation product of cellulose that has been used for a long time as a food, and is a natural product that is also present in corn stalks, so there is no problem in safety. It is also known that it does not decompose at all in the human stomach and small intestine, reaches the large intestine, and is selectively assimilated by short-chain fatty acid-producing bacteria such as butyric acid bacteria in the large intestine to produce short-chain fatty acids. ing. In recent years, various physiological functions of short chain fatty acids have attracted attention.

セロビオースをはじめとするセロオリゴ糖は、自然界に大量に生産されるバイオマスであるセルロースの構成成分でありながら、これまで工業的に生産されるに至っていない。ひとつの原因は、一般にセルラーゼは複合酵素系であり、セルロースに作用してセロオリゴ糖を生成する酵素(主にエンドグルカナーゼ、セロビオハイドラーゼ)と、生成したセロビオースをグルコースに分解する酵素(β−グルコシダーゼ)から成っており、このβ−グルコシダーゼが存在することによりセロオリゴ糖の収率が著しく低下することが挙げられる。二つ目の原因は、基質であるセルロースが不溶性かつ結晶領域といわれる酵素に対し抵抗性が高い領域が存在することで、酵素反応が効率的に進みづらくなるとともに、生成したセロビオースがフィードバック阻害により、セルラーゼによるセルロース分解反応を阻害するなど、種々の困難な課題が存在しているためである。
そのような中、これまで上記の課題を克服するため、多くの試みがなされてきた。先ず、セルラーゼに含まれるβ−グルコシダーゼの影響を排除しようとする試みを以下に示す。
Cellooligosaccharides such as cellobiose are components of cellulose, which is biomass produced in large quantities in nature, but have not been industrially produced so far. One reason is that cellulase is generally a complex enzyme system, which acts on cellulose to produce cellooligosaccharide (mainly endoglucanase, cellobiohydrase), and enzyme that breaks down the produced cellobiose into glucose (β- The presence of this β-glucosidase significantly reduces the yield of cellooligosaccharide. The second cause is that the substrate cellulose is insoluble and there is a region that is highly resistant to the enzyme called the crystalline region, making it difficult for the enzyme reaction to proceed efficiently, and the generated cellobiose is due to feedback inhibition. This is because there are various difficult problems such as inhibiting the cellulose decomposition reaction by cellulase.
Under such circumstances, many attempts have been made to overcome the above problems. First, an attempt to eliminate the influence of β-glucosidase contained in cellulase is shown below.

セルラーゼをpH3.5〜pH5.0に平衡化した弱酸性陽イオン交換樹脂に吸着させることにより、セルラーゼ中に存在するβ−グルコシダーゼを除去したセルラーゼを用い、セルロースからセロビオースを選択的に生成せしめる方法(特許文献1)、セルラーゼによるセルロースの分解の際に、β−グルコシダーゼの阻害剤たるδ−グルコノラクトン又はグルコン酸を共存せしめ、セロビオースを製造する方法(特許文献2)、セルラーゼによるセルロースの分解の際に、グルコースオキシダーゼを共存させ、生成したグルコースからδ−グルコノラクトンを生成せしめ、結果的にβ−グルコシダーゼ活性を抑制しようとする方法(特許文献3)、不溶性セルロースにセルラーゼを30〜60℃の水溶性媒体中で1〜4時間保温した後、分解糖化反応完了前に水溶性媒体中の固形分を分離し、新たに基質を加えることなく、該固形分に水溶性溶液を加え、一定時間加温し該水溶液に生成したセロビオースを採取する方法(特許文献4)等が挙げられる。   Method for selectively producing cellobiose from cellulose using cellulase from which β-glucosidase present in cellulase is removed by adsorbing cellulase to a weakly acidic cation exchange resin equilibrated to pH 3.5 to pH 5.0 (Patent Document 1), a method of producing cellobiose by coexisting δ-gluconolactone or gluconic acid, which is an inhibitor of β-glucosidase, in the decomposition of cellulose by cellulase (Patent Document 2), decomposition of cellulose by cellulase In this process, glucose oxidase is allowed to coexist to produce δ-gluconolactone from the produced glucose, and as a result, β-glucosidase activity is suppressed (Patent Document 3), and cellulase is added to insoluble cellulose for 30-60. After incubating in an aqueous medium at ℃ for 1-4 hours, decompose A method of separating the solid content in the water-soluble medium before completion of the saccharification reaction, adding a water-soluble solution to the solid content without adding a new substrate, and heating for a certain period of time to collect the cellobiose produced in the aqueous solution ( Patent document 4) etc. are mentioned.

しかし、これらの方法ではβ−グルコシダーゼの除去に費用と労力がかかるため、実用的とはいえず、δ−グルコノラクトンを共存させる方法では生成物であるセロビオースとの分離が煩雑であること、δ−グルコノラクトンが高価であることなどから、実用化は困難であった。また、セルロースに酵素を吸着させる方法では、はじめに加えたセルロース分のみからしかセロビオースが生成されず、収率が悪く、連続的な工業生産が出来ないという課題があった。   However, these methods require cost and labor to remove β-glucosidase, so it is not practical, and the method of coexisting with δ-gluconolactone is complicated to separate from the product cellobiose, Since δ-gluconolactone is expensive, practical application has been difficult. Moreover, in the method of adsorbing an enzyme to cellulose, cellobiose is generated only from the cellulose added first, there is a problem that the yield is poor and continuous industrial production is not possible.

一方、β−グルコシダーゼの影響を排除するには、当該酵素を阻害するほかに、生成したセロビオースを反応系外に抜き出す方法も検討されている。
例として、セルロースとセルラーゼとを共存させた反応槽と限外濾過膜を組み合わせ、生成したセロビオースのみを選択的に取り出す方法(非特許文献1)等が挙げられる。
しかし、限外濾過膜を用いて、セロビオースを採取する方法では、装置が複雑になること、セルロース分解物により、限外濾過膜が閉塞するなどの課題があった。
On the other hand, in order to eliminate the influence of β-glucosidase, in addition to inhibiting the enzyme, a method of extracting the produced cellobiose out of the reaction system has been studied.
As an example, a method in which a reaction vessel in which cellulose and cellulase coexist and an ultrafiltration membrane are combined, and only the produced cellobiose is selectively extracted (Non-Patent Document 1) and the like can be mentioned.
However, in the method of collecting cellobiose using an ultrafiltration membrane, there are problems such that the apparatus becomes complicated and the ultrafiltration membrane is clogged by a cellulose degradation product.

なお、基質であるセルロースに対する酵素反応性の向上に関しては、乾燥工程を経ていないスラッシュパルプを原料に使用する方法(特許文献5)、セルロースに前処理を施し、結晶化度および保水度をある特定値内に調整した原料を使用する方法(特許文献6)等が挙げられる。   In addition, regarding the improvement of the enzyme reactivity with respect to cellulose as a substrate, a method using slush pulp not subjected to a drying step as a raw material (Patent Document 5), pretreatment of cellulose, crystallinity and water retention are specified. Examples include a method using a raw material adjusted within the value (Patent Document 6).

特開平5−115293号公報JP-A-5-115293 特開平4−75594号公報JP-A-4-75594 特開平8−33496号公報JP-A-8-33496 特公平6−83674号公報Japanese Patent Publication No. 6-83684 特公平8−2312号公報Japanese Patent Publication No. 8-2312 特開2005−68140号公報JP 2005-68140 A Nippon Nougeikagaku Kaishi(Vol.63,No.6,1989 p1133〜1135)Nippon Nogeikagaku Kuishi (Vol. 63, No. 6, 1989 p1133-1135)

本発明の課題は、セルロースまたはセルロース含有物質から機能性オリゴ糖として期待されるセロオリゴ糖を製造する際に、副生物であるグルコースの生成量を抑えるとともに、安価かつ容易に、効率的にセロオリゴ糖の製造方法を提供することにある。   The object of the present invention is to reduce the amount of glucose as a by-product when producing cellooligosaccharides that are expected as functional oligosaccharides from cellulose or cellulose-containing substances, and at low cost, easily and efficiently It is in providing the manufacturing method of.

本発明者らは、これらの課題を解決すべく鋭意検討した結果、セルラーゼと基質であるセルロースまたはセルロース含有物質を共存させた反応槽に、基質であるセルロースまたはセルロース含有物質および水性媒体を連続添加または逐次添加する一方、反応糖化液を連続的または逐次的に抜き出すことにより、セロオリゴ糖を効率的に製造出来ることを見出し、本発明を完成させるに至った。また、反応基質として、セルラーゼに含まれる酵素成分中、セロオリゴ糖の生産に必要な酵素成分のみを予め吸着させたセルロースまたはセルロース含有物質を用いることで、セロオリゴ糖を効率的に製造出来ることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve these problems, the present inventors have continuously added the substrate cellulose or the cellulose-containing substance and the aqueous medium to the reaction vessel in which the cellulase and the substrate cellulose or the cellulose-containing substance coexist. Alternatively, it was found that cellooligosaccharides can be produced efficiently by continuously or sequentially withdrawing the reaction saccharified solution while being added sequentially, and the present invention has been completed. In addition, it has been found that cellooligosaccharides can be efficiently produced by using cellulose or cellulose-containing substances in which only the enzyme components necessary for cellooligosaccharide production are adsorbed in advance in the enzyme components contained in cellulase as the reaction substrate. The present invention has been completed.

即ち、本発明は、以下の〔1〕から〔6〕を提供するものである。
〔1〕 セルロースまたはセルロース含有物質にセルラーゼを反応させセロオリゴ糖を生成させる反応系において、反応系内にセルロースまたはセルロース含有物質および水性媒体を連続添加または逐次添加する一方、連続的または逐次的に反応系外に反応液を抜き出すことを特徴とするセロオリゴ糖の製造方法。
〔2〕 反応系外に抜き出された反応液を、反応糖化液とセルロースまたはセルロース含有物質とに分離した後、分離したセルロースまたはセルロース含有物質を反応系内に戻すことを特徴とする前記〔1〕記載のセロオリゴ糖の製造方法。
〔3〕 反応系内に反応初期段階および/または反応途中に添加するセルロースまたはセルロース含有物質に対し、セルラーゼに含まれる酵素成分のうちβ−グルコシダーゼ以外の酵素成分を予め吸着させることを特徴とする前記〔1〕または〔2〕記載のセロオリゴ糖の製造方法。
〔4〕 セルロースまたはセルロース含有物質に対し、セルラーゼに含まれる酵素成分のうちβ−グルコシダーゼ以外の酵素成分を予め吸着させるにあたり、pH 5.0〜10.0かつスラリー濃度 1〜10重量%に調整したセルローススラリーに対し、セルラーゼを対セルロース 5〜300重量%添加して処理することを特徴とする前記〔3〕記載のセロオリゴ糖の製造方法。
〔5〕 反応系内のセルロース濃度を1重量%以上に保つことを特徴とする前記〔1〕〜〔4〕のいずれか一つに記載のセロオリゴ糖の製造方法。
〔6〕 セルロースまたはセルロース含有物質として、フィブリル化処理、メカノケミカル処理、および化学的処理のうち、一つ以上の処理を施したパルプを用いることを特徴とする前記〔1〕〜〔5〕のいずれか一つに記載のセロオリゴ糖の製造方法。
That is, the present invention provides the following [1] to [6].
[1] In a reaction system in which cellulase is reacted with cellulose or a cellulose-containing substance to produce cellooligosaccharide, cellulose or cellulose-containing substance and an aqueous medium are continuously added or sequentially added to the reaction system, while continuously or sequentially reacting. A method for producing a cellooligosaccharide, which comprises extracting a reaction solution out of the system.
[2] The reaction solution extracted from the reaction system is separated into a reaction saccharification solution and cellulose or cellulose-containing substance, and then the separated cellulose or cellulose-containing substance is returned to the reaction system. [1] A process for producing a cellooligosaccharide according to [1].
[3] It is characterized in that an enzyme component other than β-glucosidase among the enzyme components contained in cellulase is adsorbed in advance to the cellulose or cellulose-containing substance added in the initial stage and / or during the reaction in the reaction system. The method for producing a cellooligosaccharide according to [1] or [2].
[4] When adsorbing enzyme components other than β-glucosidase among cellulose components or cellulose-containing substances in advance, the pH is adjusted to 5.0 to 10.0 and the slurry concentration is adjusted to 1 to 10% by weight. The method for producing a cellooligosaccharide according to the above [3], wherein the cellulose slurry is treated by adding 5 to 300% by weight of cellulase to the cellulose.
[5] The method for producing a cellooligosaccharide according to any one of [1] to [4], wherein the cellulose concentration in the reaction system is maintained at 1% by weight or more.
[6] The above-mentioned [1] to [5], wherein as the cellulose or cellulose-containing substance, pulp subjected to at least one of fibrillation treatment, mechanochemical treatment, and chemical treatment is used. The manufacturing method of the cellooligosaccharide as described in any one.

本発明により、セルロースまたはセルロース含有物質からセロオリゴ糖を製造する際に、セルラーゼに含まれるβ−グルコシダーゼ活性の阻害処理をすることなく、グルコースの生成量を抑え、効率的にセロオリゴ糖を製造することが出来る。さらに、反応系から抜き出す反応液中には、β-グルコシダーゼ以外のセルラーゼに含まれる酵素成分は、ほとんど含まれていないため、限外濾過膜で酵素のみを分離回収する必要はなく、安価かつ容易にセロオリゴ糖を製造することが出来る。また、反応系内において目詰まり等の閉塞を生じやすい限外濾過膜を用いる必要がないため、工業的にも連続して効率的にセロオリゴ糖を製造することが出来る。   According to the present invention, when producing cellooligosaccharides from cellulose or a cellulose-containing substance, the production of cellooligosaccharides can be efficiently suppressed by suppressing the amount of glucose produced without inhibiting the β-glucosidase activity contained in cellulase. I can do it. In addition, the reaction solution extracted from the reaction system contains almost no enzyme components contained in cellulase other than β-glucosidase, so it is not necessary to separate and recover only the enzyme with an ultrafiltration membrane, and it is inexpensive and easy. Cellooligosaccharides can be produced. In addition, since it is not necessary to use an ultrafiltration membrane that tends to cause clogging such as clogging in the reaction system, cellooligosaccharides can be produced continuously and efficiently industrially.

本発明に用いるセルラーゼは、セルロースをセロオリゴ糖(2〜10数個のD−グルコピラノースがβ−1,4結合で連なった多糖)に分解するものであればよく、その起源は限定されることはなく、糸状菌、担子菌、細菌類等のセルラーゼを用いることができる。あえて例示するならば、Trichoderma属、Aspergillus属、Irpex属、Aeromonas属、Clostridium属、Bacillus属、Pseudomonas属、Penicillium属、Humicola属などの各種の起源のものおよび/または遺伝子組み換えにより製造したものを単独若しくは二種以上を混合して用いることも出来る。また、酵素源としては、一般に市販されているセルラーゼ製剤や上記菌の培養物やその濾過液を直接使用することも出来る。なお、その中でも、Trichoderma(トリコデルマ)属、Aspergillus(アスペルギルス)属由来のセルラーゼなどのようなセルロース分解力の強力なセルラーゼが好ましい。   The cellulase used in the present invention is not limited as long as it decomposes cellulose into cellooligosaccharide (polysaccharide in which 2 to 10 or more D-glucopyranoses are linked by β-1,4 bonds), and its origin is limited. However, cellulases such as filamentous fungi, basidiomycetes, and bacteria can be used. Illustratively, Trichoderma genus, Aspergillus genus, Irpex genus, Aeromonas genus, Clostridium genus, Bacillus genus, Pseudomonas genus, Penicillium genus, Humicola genus and / or produced by genetic recombination alone Alternatively, two or more kinds can be mixed and used. In addition, as the enzyme source, commercially available cellulase preparations, cultures of the above-mentioned bacteria, and filtrates thereof can also be used directly. Among them, a cellulase having a strong cellulose decomposing power such as a cellulase derived from the genus Trichoderma or Aspergillus is preferable.

市販の酵素としては、メイセラーゼ(明治製菓(株)製)、セルクラスト(ノボザイムズ(株)製)、セルラーゼアマノA(天野エンザイム(株)製)、セルラーゼアマノT(天野エンザイム(株)製)、セルラーゼ ダイワ(大和化成(株)製)、セルライザー(ナガセ生化学工業(株)製)、ドリセラーゼ(協和発酵(株)製)、セルロシン(阪急バイオインダストリー(株)製)などを用いることが出来る。   Examples of commercially available enzymes include Mecellase (manufactured by Meiji Seika Co., Ltd.), cell crust (manufactured by Novozymes), cellulase Amano A (manufactured by Amano Enzyme), cellulase Amano T (manufactured by Amano Enzyme), Cellulase Daiwa (manufactured by Daiwa Kasei Co., Ltd.), cell riser (manufactured by Nagase Seikagaku Co., Ltd.), doriserase (manufactured by Kyowa Hakko Co., Ltd.), cellulosin (manufactured by Hankyu Bio Industry Co., Ltd.), etc. can be used. .

基質として用いるセルロースまたはセルロース含有物質(以下、単に基質と言うことがある)とは、セルロースそのもの、またはその構成成分としてセルロースを含有する物質を意味する。セルロースは水不溶性のものでも、水可溶性のものでもよいが、天然セルロースに近い原料、即ち未変性かつ水不溶性のセルロースが好ましく、セルロース含有物質の場合、未変性かつ水不溶性のセルロースを多く含んでいる方がセロオリゴ糖の生成効率が高いので、好ましい。   Cellulose or a cellulose-containing substance (hereinafter sometimes simply referred to as a substrate) used as a substrate means cellulose itself or a substance containing cellulose as a component. Cellulose may be water-insoluble or water-soluble, but a raw material close to natural cellulose, i.e., unmodified and water-insoluble cellulose is preferable, and in the case of a cellulose-containing substance, it contains a large amount of unmodified and water-insoluble cellulose. Is preferable because the production efficiency of cellooligosaccharide is high.

水不溶性のセルロースとしては、リンターパルプ、クラフトパルプ、サルファイトパルプ、溶解パルプなどが価格、純度面で好ましく、また、これらは、乾燥、未乾燥でも構わない。溶解パルプとは、化学的に特別に精製されたパルプを意味し、主として薬品に溶解して使用する。溶解パルプは、木材中から純度の良いセルロースを取り出すことにより、製造される。すなわち、木材はセルロース、リグニン、ヘミセルロースの三大成分と少量の樹脂分、灰分を含んでいるので、まず、蒸解によって大部分のリグニン、ヘミセルロースを除去し、これに続く精製、漂白段階で残留するリグニン、ヘミセルロース、樹脂分、灰分を除去する。溶解パルプは、化学繊維、セロハン、プラスチック、合成糊料、その他いろいろなセルロース系誘導体の原料となる。   As the water-insoluble cellulose, linter pulp, kraft pulp, sulfite pulp, dissolved pulp and the like are preferable in terms of price and purity, and these may be dried or not dried. Dissolving pulp means pulp specially refined chemically and used mainly by dissolving in chemicals. Dissolving pulp is produced by taking out highly pure cellulose from wood. That is, wood contains three major components of cellulose, lignin, and hemicellulose, and a small amount of resin and ash. First, most of the lignin and hemicellulose are removed by cooking, and then remain in the subsequent purification and bleaching stages. Remove lignin, hemicellulose, resin and ash. Dissolving pulp is used as a raw material for chemical fibers, cellophane, plastics, synthetic pastes, and various other cellulosic derivatives.

未乾燥のパルプ(スラッシュパルプ)としては、晒または未晒クラフトスラッシュ木材パルプ、晒または未晒サルファイトスラッシュ木材パルプ、晒または未晒溶解スラッシュ木材パルプ、晒または未晒クラフトスラッシュ非木材パルプ、晒または未晒サルファイトスラッシュ非木材パルプ、晒または未晒溶解スラッシュ非木材パルプ、粗または精製スラッシュリンターパルプを用いることが出来る。なお、パルプ中のリグニンが除去されることで細孔容積が増大すること、またヘミセルロースなどが除去されることにより、セルロース純分が高くなることから、例示したセルロース系材料の中でも、晒溶解スラッシュ木材パルプ、晒溶解スラッシュ非木材パルプ、精製スラッシュリンターパルプが好ましい。   Undried pulp (slush pulp) includes bleached or unbleached kraft slush wood pulp, bleached or unbleached sulfite slush wood pulp, bleached or unbleached dissolved slush wood pulp, bleached or unbleached kraft slash non-wood pulp, bleached Alternatively, unbleached sulfite slush non-wood pulp, bleached or unbleached dissolved slush non-wood pulp, crude or refined slush linter pulp can be used. It should be noted that the removal of lignin in the pulp increases the pore volume, and the removal of hemicellulose and the like increases the pure cellulose content. Wood pulp, bleach-dissolved slush non-wood pulp, and refined slush linter pulp are preferred.

また、スラッシュパルプに含まれる水分は、パルプ製造条件、即ち、脱水工程の条件によって左右されるが、50〜99重量%、より好ましくは60〜98重量%であるのが望ましい。水分50重量%未満の場合、脱水工程によって生じるシェアによって、パルプ内の細孔容積が潰れ角質化を起す恐れがあり、セルロースのアクセシビリティーの低下を引き起こす可能性があるため、また、水分が99重量%を超える場合は、それを基質として反応系内に添加した際、反応系内のパルプ濃度が低くなりすぎ、反応開始前に脱水等の水分を除去する処理が必要となるため、工程が煩雑となり好ましくない。   Moreover, although the water | moisture content contained in a slush pulp is influenced by pulp manufacturing conditions, ie, the conditions of a dehydration process, it is desirable that it is 50 to 99 weight%, More preferably, it is 60 to 98 weight%. When the water content is less than 50% by weight, the pore volume in the pulp may be crushed and keratinized due to the share generated by the dehydration process, which may cause a decrease in accessibility of cellulose. If it exceeds wt%, when it is added to the reaction system as a substrate, the pulp concentration in the reaction system becomes too low, and it is necessary to remove moisture such as dehydration before starting the reaction. It becomes complicated and is not preferable.

乾燥パルプ(ドライパルプ)としては、晒または未晒クラフト木材パルプ、晒または未晒サルファイト木材パルプ、晒または未晒溶解木材パルプ、晒または未晒クラフト非木材パルプ、晒または未晒サルファイト非木材パルプ、晒または未晒溶解非木材パルプ、粗または精製リンターパルプ、古紙パルプ、脱インキパルプ、ホヤセルロースおよび酢酸菌等の微生物によって生産されるセルロース等、または上記セルロース系材料を苛性ソーダ溶液、銅アンモニア溶液、モルホリン誘導体等の何らかの溶媒に溶解し、改めて紡糸された再生セルロース、苛性ソーダ溶液により処理されたマーセル化パルプ等を用いることが出来る。なお、パルプ中のリグニン分が除去されること、またヘミセルロースなどが除去されることにより、セルロース純分が高くなることから、例示したセルロース系材料の中でも、晒溶解木材パルプ、晒溶解非木材パルプ、精製リンターパルプ、再生セルロース、マーセル化パルプが好ましい。   Dry pulp (dry pulp) includes bleached or unbleached kraft wood pulp, bleached or unbleached sulfite wood pulp, bleached or unbleached dissolved wood pulp, bleached or unbleached kraft non-wood pulp, bleached or unbleached sulfite Wood pulp, bleached or unbleached dissolved non-wood pulp, crude or refined linter pulp, waste paper pulp, deinked pulp, cellulose produced by microorganisms such as squirt cellulose and acetic acid bacteria, or the above-mentioned cellulosic materials with caustic soda solution, copper It is possible to use regenerated cellulose which has been dissolved in some solvent such as ammonia solution or morpholine derivative and then spun again, mercerized pulp treated with caustic soda solution, or the like. In addition, since the cellulose pure content becomes high by removing the lignin content in the pulp and removing hemicellulose and the like, among the illustrated cellulose materials, bleach-dissolved wood pulp, bleach-dissolved non-wood pulp Refined linter pulp, regenerated cellulose, and mercerized pulp are preferred.

ドライパルプに含まれる水分は、パルプ製造条件、即ち乾燥工程の条件によって左右されるが、5〜30重量%であるのが好ましい。水分が5重量%未満の場合、パルプの角質化、即ち、分子間・分子内における水素結合が進行し、セルロースのアクセシビリティーが低下する恐れがあること、一方、水分が30重量%を超える場合は、輸送コストが高く、腐敗しやすいために好ましくない。また、木粉や建築廃材、農産廃棄物などのセルロースを含むセルロース含有物質を基質として用いることも出来る。   The moisture contained in the dry pulp depends on the pulp production conditions, that is, the drying process conditions, but is preferably 5 to 30% by weight. When the water content is less than 5% by weight, the pulp becomes keratinized, that is, hydrogen bonds between molecules and molecules may progress, and the accessibility of cellulose may decrease. On the other hand, when the water content exceeds 30% by weight Is not preferred because of high transportation costs and rot. In addition, cellulose-containing substances including cellulose such as wood flour, building waste, and agricultural waste can be used as a substrate.

上述のセルロースまたはセルロース含有物質は、一般に酵素に対し分解抵抗性を有する結晶部分を持つため、この結晶構造を壊す若しくは変化させたり、セルロースの表面積を増加させ、セルラーゼのセルロース表面への吸着を容易にする処理を施したりしたものを用いることで、セルラーゼへの反応性が高くなりセロオリゴ糖の生成速度を増すことが出来る。そのような処理としては、酸、アルカリ、オゾン処理などの化学的処理、爆砕処理、フィブリル化処理、粉砕処理などの機械処理、電子線、γ線等の放射線照射処理、メカノケミカル処理などが挙げられる。   The above-mentioned cellulose or cellulose-containing substance generally has a crystalline portion that is resistant to degradation by enzymes. Therefore, this crystal structure is broken or changed, the surface area of cellulose is increased, and cellulase is easily adsorbed on the cellulose surface. By using the product that has been subjected to the treatment, the reactivity to cellulase is increased, and the production rate of cellooligosaccharide can be increased. Examples of such treatment include chemical treatment such as acid, alkali, and ozone treatment, mechanical treatment such as explosion treatment, fibrillation treatment, and pulverization treatment, radiation treatment such as electron beam and γ-ray, and mechanochemical treatment. It is done.

結晶構造を壊す若しくは変化させる処理としては、主にメカノケミカル処理及び/または化学処理があり、セルロースの表面積を増加させ、セルラーゼのセルロース表面への吸着を容易にする処理としては、主にフィブリル化処理がある。これらの処理から適宜選択して実施することができ、一つの処理よりも複数の処理を組み合わせて行う方が、より効率よくセルロースの反応性を高めることができる。   Treatments that break or change the crystal structure include mainly mechanochemical treatments and / or chemical treatments. Treatments that increase the surface area of cellulose and facilitate the adsorption of cellulase to the cellulose surface are mainly fibrillated. There is processing. The treatment can be appropriately selected from these treatments, and the reactivity of cellulose can be improved more efficiently by combining a plurality of treatments than one treatment.

各種パルプのセルロース結晶構造の変化についてはセルロースI型結晶化度という指標で、セルロースの比表面積については保水度という指標で測ることができ、セルロースI型結晶化度は低い方が、保水度は高い方がよい。保水度が低いと、パルプの膨潤および繊維表面の毛羽立ちが少なくなり、セルロースの表面積が小さくなるために、セルロースのアクセシビリティーの低下に繋がるため好ましくない。
本明細書において、保水度とは、J.TAPPI NO 26−78で規定されるもので、一定量のパルプ懸濁液を遠心分離(3000G)した後の、絶乾パルプに対するパルプの保有する水量を百分率で示したものである。保水度が高いほど、繊維間結合力が低く繊維内部に含まれる水量が多い、即ち、セルロースの表面積は大きくなる傾向にある。
The change in cellulose crystal structure of various pulps can be measured by an index called cellulose I-type crystallinity, and the specific surface area of cellulose can be measured by an index called water retention. The lower the cellulose I-type crystallinity, Higher is better. If the water retention is low, the swelling of the pulp and the fluffing of the fiber surface are reduced, and the surface area of the cellulose is reduced, which leads to a decrease in the accessibility of the cellulose.
In this specification, the water retention is J. It is defined by TAPPI NO 26-78, and indicates the percentage of water held by pulp relative to absolutely dry pulp after centrifuging (3000 G) a certain amount of pulp suspension. The higher the water retention, the lower the interfiber binding force and the more water contained in the fiber, that is, the cellulose surface area tends to increase.

パルプのセルロースI型結晶化度が高い場合は、前処理前後におけるパルプ中のセルロースの構造変化が小さいため、アクセシビリティーの向上が見られないので好ましくない。本明細書において、セルロースI型とは、天然セルロースの結晶形のことを意味する。また、結晶化度とは、セルロースの結晶領域量の全量に対する割合を意味し、X線回折法などにより測定することができる。結晶化度は、セルロースの物理的、化学的性質とも関係し、その値が大きいほど、セルロースの結晶性が高く、非結晶部分が少ないため、硬度、密度等は増すが、伸び、柔軟性、水や溶媒に対するアクセシビリティー、化学反応性は低下する。   If the cellulose has a high cellulose I-type crystallinity, the structural change of the cellulose in the pulp before and after the pretreatment is small, which is not preferable because accessibility is not improved. In the present specification, cellulose type I means a crystalline form of natural cellulose. The crystallinity means the ratio of the amount of crystal region of cellulose to the total amount, and can be measured by X-ray diffraction method or the like. The degree of crystallinity is also related to the physical and chemical properties of cellulose, and the larger the value, the higher the crystallinity of cellulose and the less non-crystalline parts, so the hardness, density, etc. increase, but elongation, flexibility, Accessibility and chemical reactivity to water and solvents are reduced.

フィブリル化処理は、セルロースの表面積を増加させ、セルラーゼのセルロース表面への吸着を容易にすることを目的として、パルプを磨砕・剪断するような機械を用いて、(1)セルロース繊維の微細構造をゆるませ、繊維内部に水を取り込んで膨潤させる(内部フィブリル化)、(2)セルロース繊維表面を毛羽立たせ、あるいは繊維を枝分かれさせ繊維表面積を増加させる(外部フィブリル化)、(3)微細繊維を生成させ、結果として繊維表面積を増加させることである。   The fibrillation treatment uses a machine that grinds and shears pulp for the purpose of increasing the surface area of cellulose and facilitating the adsorption of cellulase to the cellulose surface. (1) Fine structure of cellulose fibers (2) make the surface of the cellulose fiber fluffy, or branch the fiber to increase the fiber surface area (external fibrillation), (3) fine fiber And consequently increase the fiber surface area.

フィブリル化処理は、湿式条件下でセルロース繊維を磨砕・剪断し、フィブリル化できるものであれば公知の機種を用いて構わない。あえて例示するならば、パルプの叩解機である、ビーター(ナイアガラビーター 熊谷理機工業製)、PFIミル(PFIミル 熊谷理機工業製)、リファイナー(ディスクリファイナー 東西精機製)や、高圧ホモジナイザー(ニロ・ソアビ製)、超高圧ホモジナイザー(シンマルエンタープライゼス製)、ナノマイザー(特殊機械工業製)、石臼型磨砕機(スーパーマスコロイダー、セレンディピター 共に増幸産業製)、等が挙げられる。
本発明においては、アルカリ処理とフィブリル化処理を組み合わせた処理を施したセルロース又はセルロース含有物質を基質に用いると、セロオリゴ糖の収率を高めることができる。
For the fibrillation treatment, a known model may be used as long as it can be fibrillated by grinding and shearing cellulose fibers under wet conditions. For example, beaters (Niagara Beater Kumagaya Rikyu Kogyo), PFI mills (PFI Mill Kumagaya Rikyu Kogyo), refiners (Disk Refiner Tozai Seiki Co.), and high-pressure homogenizers (Niro)・ Soabi), ultra-high pressure homogenizer (Shinmaru Enterprises), Nanomizer (Special Machinery), and stone mill (supermass colloider, Serendipeater are both made by Masuyuki Sangyo).
In the present invention, the yield of cellooligosaccharide can be increased by using as a substrate a cellulose or a cellulose-containing substance that has been subjected to a combination of alkali treatment and fibrillation treatment.

以下に、本発明の基質として各種パルプを用いた場合のフィブリル化処理について詳述する。
フィブリル化処理する際のパルプ濃度は、一般に、1.0〜20重量%、より好ましくは、2.0〜15重量%とすることができる。パルプ濃度が1.0重量%未満である場合、処理量が著しく増加するだけでなく、水が可塑剤として作用しフィブリル化処理の度合いが低下するため、また、パルプ濃度が20重量%を超える場合はパルプ濃度が高過ぎて流動性が低下し、フィブリル化処理が行い難くなるために好ましくない。また、フィブリル化処理時間は、パルプ濃度および用いた機種によって最適値は異なるものの、3分〜5時間が好ましく、より好ましくは5分〜3時間である。フィブリル化処理時間が3分未満の場合、パルプの形態変化が少なく、保水度の上昇が余り見られないため、また、処理時間が5時間を超えると、セルラーゼの反応効率とパルプの処理コストを比較し、効果が著しく小さくなるために、好ましくない。なお、石臼型磨砕機のような連続処理を行う機種では、上記の処理時間になるように、複数回繰り返し処理または循環して処理を行うことが出来る。
Hereinafter, the fibrillation treatment when various pulps are used as the substrate of the present invention will be described in detail.
The pulp concentration during the fibrillation treatment is generally 1.0 to 20% by weight, and more preferably 2.0 to 15% by weight. When the pulp concentration is less than 1.0% by weight, not only the treatment amount is remarkably increased, but also water acts as a plasticizer and the degree of fibrillation treatment is reduced, and the pulp concentration exceeds 20% by weight. In such a case, the pulp concentration is too high, the fluidity is lowered, and it becomes difficult to perform the fibrillation treatment. The fibrillation time is preferably 3 minutes to 5 hours, more preferably 5 minutes to 3 hours, although the optimum value varies depending on the pulp concentration and the model used. When the fibrillation treatment time is less than 3 minutes, there is little change in the shape of the pulp, and there is little increase in the water retention, and when the treatment time exceeds 5 hours, the cellulase reaction efficiency and the pulp treatment cost are reduced. In comparison, the effect is remarkably reduced, which is not preferable. In addition, in the model which performs a continuous process like a stone mill type grinder, it can process repeatedly or repeatedly in multiple times so that it may become said process time.

本発明のメカノケミカル処理とは、セルロース繊維の結晶化度を低下させる目的で行うもので、セルロース繊維に強力なエネルギーを加えて、セルロース自体の結晶構造を変化させる、即ち、結晶化度を低下させることである。
メカノケミカル処理は、セルロースの結晶化度を低下させることができる処理であれば、公知の方法を用いて構わないが、媒体ミルを用いて処理することが好ましい。媒体ミルは、公知の機種を用いてよいが、あえて機種を例示するならば、振動ボールミル(中央化工機製)、S/Gミル(五十嵐機械製)、アペックスミル(コトブキ技研工業製)、スーパーアペックスミル(コトブキ技研工業製)、アクアマイザ(ホソカワミクロン製)、ウルトラビスコミル(アイメックス製)等が挙げられる。
The mechanochemical treatment of the present invention is performed for the purpose of lowering the crystallinity of the cellulose fiber, and by applying strong energy to the cellulose fiber, the crystal structure of the cellulose itself is changed, that is, the crystallinity is lowered. It is to let you.
As long as the mechanochemical treatment is a treatment capable of reducing the crystallinity of cellulose, a known method may be used, but a treatment using a medium mill is preferable. As the media mill, a known model may be used. If the model is purposely exemplified, a vibration ball mill (manufactured by Chuo Kako), an S / G mill (manufactured by Igarashi Machine), an apex mill (manufactured by Kotobuki Giken Kogyo), a super apex. Examples include mills (manufactured by Kotobuki Giken Kogyo), aquamizers (manufactured by Hosokawa Micron), and ultra visco mills (manufactured by IMEX).

以下に本発明の基質として、各種パルプを用いた場合のメカノケミカル処理について詳述する。
メカノケミカル処理は、パルプ100部を水0〜10000部、より好ましくは、水0〜5000部に分散させた状態で行う。水が10000部を超える場合は、処理量が著しく増加するだけでなく、水が可塑剤として作用しメカノケミカル処理が低下するために好ましくない。
The mechanochemical treatment when various pulps are used as the substrate of the present invention will be described in detail below.
The mechanochemical treatment is performed in a state where 100 parts of pulp is dispersed in 0 to 10,000 parts of water, more preferably in 0 to 5000 parts of water. When the amount of water exceeds 10,000 parts, not only the treatment amount is remarkably increased, but also water acts as a plasticizer and the mechanochemical treatment is lowered, which is not preferable.

メカノケミカル処理に使用される媒体ミルの媒体としては、市販されているφ1mm〜φ50mmのアルミナ製、セラミック製、チタン製、ジルコニア製、ガラス製等が使用でき、その充填率は50体積%〜95体積%が好ましい。充填率が50体積%未満の場合、セルロースに対する接触頻度が小さくなり、メカノケミカル反応が生じ難くなるため、また、充填率が95体積%を超えた場合は、媒体の動きが妨げられるために好ましくない。   As the medium of the medium mill used for the mechanochemical treatment, commercially available alumina, ceramic, titanium, zirconia, glass, etc. having a diameter of 1 mm to 50 mm can be used, and the filling rate is 50% by volume to 95%. Volume% is preferred. When the filling rate is less than 50% by volume, the contact frequency with respect to cellulose is decreased, and mechanochemical reaction is less likely to occur, and when the filling rate exceeds 95% by volume, the movement of the medium is hindered. Absent.

処理時間は、5分〜5時間、より好ましくは10分〜3時間が好ましい。本発明においては、メカノケミカル処理の時間が重要である。処理時間が5分未満の場合、セルロースの結晶構造にほとんど変化が見られず、5時間を超える場合は、セルロースI型結晶化度は低下し、結晶構造のアモルファス化は見られるものの、セルロース繊維が著しく凝集し、硬くなるため、保水度が著しく低下するために好ましくない。一般に、保水度とセルロースの表面積には、相関関係があり、保水度が低下すると表面積が少なくなるため、仮に結晶化度が低下してもセルラーゼの反応性は低下してしまう。   The treatment time is preferably 5 minutes to 5 hours, more preferably 10 minutes to 3 hours. In the present invention, the time for mechanochemical treatment is important. When the treatment time is less than 5 minutes, almost no change is observed in the crystal structure of cellulose, and when it exceeds 5 hours, the cellulose I-type crystallinity decreases and the crystal structure becomes amorphous, but the cellulose fiber Is agglomerated and hardened, which is not preferable because the water retention is significantly reduced. In general, there is a correlation between the water retention and the surface area of cellulose, and when the water retention decreases, the surface area decreases. Therefore, even if the crystallinity decreases, the reactivity of cellulase decreases.

本発明において、化学的処理は、セルロースの結晶化度を下げることを目的としており、マーセル化処理に代表されるアルカリ処理が好ましい。
以下に本発明の基質として、各種パルプを用いた場合のアルカリ処理について詳述する。
In the present invention, the chemical treatment is aimed at lowering the crystallinity of cellulose, and alkali treatment represented by mercerization treatment is preferred.
The alkali treatment when various pulps are used as the substrate of the present invention will be described in detail below.

アルカリ処理としては、パルプ濃度1.0〜20重量%かつ苛性ソーダ濃度3〜30重量%になるように調整し、5分〜5時間処理することが好ましい。より好ましくは、パルプ濃度2.0〜15重量%かつ苛性ソーダ濃度5〜20重量%になるように調整し、10分〜3時間処理する。   As the alkali treatment, it is preferable to adjust the pulp concentration to 1.0 to 20% by weight and adjust the caustic soda concentration to 3 to 30% by weight, and to treat for 5 minutes to 5 hours. More preferably, the pulp concentration is adjusted to 2.0 to 15% by weight and the caustic soda concentration is adjusted to 5 to 20% by weight, and the treatment is performed for 10 minutes to 3 hours.

パルプ濃度が1.0重量%未満の場合、処理量が著しく増加するだけでなく、苛性ソーダ濃度を保つために苛性ソーダ量が増加する、即ち、薬品コストが大幅にアップするため、また、パルプ濃度が20重量%を超える場合はパルプ濃度が高過ぎで流動性が低下し、アルカリ化処理が不均一に進行するために好ましくない。   When the pulp concentration is less than 1.0% by weight, not only the processing amount is remarkably increased, but also the caustic soda amount is increased in order to maintain the caustic soda concentration, that is, the chemical cost is greatly increased. If it exceeds 20% by weight, the pulp concentration is too high, the fluidity is lowered, and the alkalinization treatment proceeds non-uniformly, which is not preferable.

苛性ソーダ濃度が3重量%未満の場合、セルロースの結晶構造の変化は認められず、苛性ソーダ濃度が30重量%を超えた場合、既にセルロースI型結晶は完全に消失し、アモルファス化していることから、過剰な高濃度処理は薬品コストの大幅な増大に繋がるために好ましくない。   When the caustic soda concentration is less than 3% by weight, no change in the crystal structure of the cellulose is observed, and when the caustic soda concentration exceeds 30% by weight, the cellulose I-type crystals have already completely disappeared and become amorphous. An excessively high concentration treatment is not preferable because it leads to a significant increase in chemical cost.

アルカリ処理時間が5分より短い場合、マーセル化反応の進行度合いが小さく、セルロースI型結晶化度の低下度合いが小さいため、また、アルカリ処理時間が5時間を超えてもセルロースの更なる結晶構造の変化は見られないために好ましくない。   When the alkali treatment time is shorter than 5 minutes, the progress of the mercerization reaction is small, and the degree of decrease in the cellulose I-type crystallinity is small. Further, even if the alkali treatment time exceeds 5 hours, the further crystal structure of cellulose Since the change of is not seen, it is not preferable.

水に可溶性のセルロースとしては、カルボキシメチルセルロースナトリウム、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースなどのセルロース誘導体(変性セルロース)が挙げられるが、これに限られない。なお、水可溶性のセルロースを原料に使用した場合、前述のセルロースのみが沈殿するようなメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、アセトン等の溶媒の含水溶媒中に投入し、不溶化したセルロースを回収することで生成したセロオリゴ糖を分離することが出来る。   Examples of cellulose soluble in water include, but are not limited to, cellulose derivatives (modified cellulose) such as sodium carboxymethylcellulose, methylcellulose, and hydroxyethylcellulose. In addition, when water-soluble cellulose is used as a raw material, it is poured into a water-containing solvent such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, acetone or the like so that only the cellulose is precipitated, and the insoluble cellulose is recovered. The produced cellooligosaccharide can be separated.

本発明の特徴は、セルロースまたはセルロース含有物質とセルラーゼを水性媒体中で反応させる反応系において、セルロースまたはセルロース含有物質および水性媒体を連続または逐次的に添加する一方、反応生成物であるセロオリゴ糖を含む反応液を連続あるいは逐次的に一定量抜き出して反応を行うことにある。これは、セルラーゼ中のβ−グルコシダーゼ以外の酵素成分がセルロースへ吸着する性質に着目し、反応系内にβ−グルコシダーゼ以外の酵素成分を残存させ、β−グルコシダーゼのみ系外に排出することを狙ったものである。一般的に、セルラーゼには、主にエンドグルカナーゼ、セロビオハイドラーゼ、β−グルコシダーゼの3種類の酵素成分が含まれている。このうち、セロオリゴ糖の生成に関与するのはエンドグルカナーゼとセロビオハイドラーゼであり、β−グルコシダーゼは生成したセロオリゴ糖をグルコースに分解する酵素成分である。よって、セロオリゴ糖を生成させるためには、反応系内に存在するβ−グルコシダーゼが少ない方がよい。   A feature of the present invention is that in a reaction system in which cellulose or a cellulose-containing substance and cellulase are reacted in an aqueous medium, cellulose or the cellulose-containing substance and the aqueous medium are added continuously or sequentially, while cellooligosaccharide as a reaction product is added. The reaction is performed by continuously or sequentially extracting a certain amount of the reaction solution. This focuses on the property that enzyme components other than β-glucosidase in cellulase are adsorbed to cellulose, aiming to leave enzyme components other than β-glucosidase in the reaction system and to discharge only β-glucosidase out of the system. It is a thing. In general, a cellulase mainly contains three kinds of enzyme components such as endoglucanase, cellobiohydrase, and β-glucosidase. Of these, endoglucanase and cellobiohydrase are involved in the production of cellooligosaccharide, and β-glucosidase is an enzyme component that decomposes the produced cellooligosaccharide into glucose. Therefore, in order to produce cellooligosaccharides, it is better that less β-glucosidase is present in the reaction system.

本明細書において、反応液とは、反応系内に存在するセルロースまたはセルロース含有物質、水性媒体、反応生成物の混合物を意味し、反応糖化液とは反応液からセルロースまたはセルロース含有物質を除いたものを意味する。   In this specification, the reaction liquid means a mixture of cellulose or cellulose-containing substance, aqueous medium and reaction product present in the reaction system, and the reaction saccharified liquid is obtained by removing cellulose or cellulose-containing substance from the reaction liquid. Means things.

本発明の主な態様の反応系の概略を図1及び図2に示す。
本発明において、反応の初段階では、生成したセロオリゴ糖が、セルラーゼに含有されているβ−グルコシダーゼにより分解されるため、セロオリゴ糖の生成率(セロビオース生産量/グルコース生産量)は低くなる。しかしながら、反応液中のセルロースに吸着していない遊離のβ−グルコシダーゼは、反応液を一定量抜き出すことにより系外に出るため、時間の経過と共に反応系内に残存するβ−グルコシダーゼが減少することで、セロオリゴ糖からのグルコースへの変換が抑制され、その結果、セロオリゴ糖の生成率が上昇する。
The outline of the reaction system of the main aspect of the present invention is shown in FIGS.
In the present invention, at the initial stage of the reaction, the produced cellooligosaccharide is decomposed by β-glucosidase contained in cellulase, so the production rate of cellooligosaccharide (cellobiose production / glucose production) is lowered. However, since free β-glucosidase that is not adsorbed to cellulose in the reaction solution is removed from the system by extracting a certain amount of the reaction solution, the amount of β-glucosidase remaining in the reaction system decreases with time. Thus, the conversion of cellooligosaccharide to glucose is suppressed, and as a result, the production rate of cellooligosaccharide increases.

本発明において、反応系に用いる水性媒体は、酢酸緩衝液等の緩衝液、イオン交換水等が好ましいが、水道水等でも十分使用可能である。   In the present invention, the aqueous medium used in the reaction system is preferably a buffer solution such as an acetate buffer, ion-exchanged water or the like, but tap water or the like can also be used sufficiently.

反応系のセルロース濃度は、反応が継続している間は、1〜10重量%、好ましくは1〜7重量%程度に保つことが必要である。セルロース濃度が1重量%未満の場合、基質が少な過ぎるためセロオリゴ糖の生成量が少なくなり、濃縮等の後処理にかかる労力が大きくなるため、またセルロース濃度が10重量%を超えた場合、反応系内の粘度が高くなり過ぎて作業性が悪化、酵素反応率も低下するために好ましくない。セルロース含有物質を基質に使用する場合は、それに含まれるセルロースの含有量に合わせて、反応系のセルロース濃度が、前記範囲になるように調整する。また、反応途中でセルロースを添加する場合は、反応系に残存するセルロース量を計測し、系内のセルロース濃度が上記範囲になるよう調整する。添加量は、糖化された基質の0.3〜2.0倍程度が好ましい。同じく、反応系から抜き出した反応液に含まれるセルロースを再び系内に(図1及び図2の場合、反応槽に)戻す場合も、系内のセルロース濃度が上記範囲になるよう調節する。尚、反応速度が定常となってからは、添加量を調整することが可能であり、例えば糖化された基質の0.7〜1.5倍とすることができる。   The cellulose concentration in the reaction system needs to be maintained at about 1 to 10% by weight, preferably about 1 to 7% by weight while the reaction is continued. When the cellulose concentration is less than 1% by weight, the amount of cellooligosaccharides is reduced because the amount of substrate is too small, and the work required for post-treatment such as concentration increases, and when the cellulose concentration exceeds 10% by weight, the reaction This is not preferable because the viscosity in the system becomes too high, workability deteriorates, and the enzyme reaction rate also decreases. When a cellulose-containing substance is used as a substrate, the cellulose concentration in the reaction system is adjusted to fall within the above range according to the content of cellulose contained therein. Moreover, when adding cellulose in the middle of the reaction, the amount of cellulose remaining in the reaction system is measured and adjusted so that the cellulose concentration in the system falls within the above range. The addition amount is preferably about 0.3 to 2.0 times that of the saccharified substrate. Similarly, when returning the cellulose contained in the reaction liquid extracted from the reaction system to the system again (in the case of FIGS. 1 and 2, to the reaction tank), the cellulose concentration in the system is adjusted to be in the above range. In addition, after the reaction rate becomes steady, it is possible to adjust the addition amount, for example, 0.7 to 1.5 times that of the saccharified substrate.

反応系に添加する水性媒体は、反応系の基質濃度が上記範囲内になるように添加する。
反応系に添加するセルラーゼの量は、反応開始時に投入された基質(セルロース分)に対し、一般には、0.5〜50重量%、好ましくは、0.5〜30重量%程度である。セルラーゼの添加量が0.5重量%未満の場合、酵素反応性が遅く反応に必要な時間が長くなり過ぎて効率的でないため、またセルラーゼの添加量が50重量%を超える場合、反応性は高まるが、費用対効果に課題があるため好ましくない。
The aqueous medium added to the reaction system is added so that the substrate concentration of the reaction system is within the above range.
The amount of cellulase added to the reaction system is generally about 0.5 to 50% by weight, preferably about 0.5 to 30% by weight, based on the substrate (cellulose content) added at the start of the reaction. When the amount of cellulase added is less than 0.5% by weight, the enzyme reactivity is slow and the time required for the reaction becomes too long, which is not efficient. When the amount of cellulase added exceeds 50% by weight, the reactivity is Although it increases, there is a problem in cost effectiveness, which is not preferable.

反応温度およびpHは、用いるセルラーゼが作用する範囲であればよく、好ましくは各酵素の至適条件とすれば良い。市販の一般的な酵素を使用した場合、あえて例示するならば、反応温度は20〜60℃、pHは3.0〜8.0であることが好ましい。また、反応時間は、セルラーゼや基質の種類、濃度、添加量などによって適宜定めることができ、基質などを連続添加する場合には添加速度にて、逐次添加する場合には添加間隔にて調整することができる。   The reaction temperature and pH are within the range in which the cellulase used acts, and preferably the optimum conditions for each enzyme. When a commercially available general enzyme is used, the reaction temperature is preferably 20 to 60 ° C. and the pH is preferably 3.0 to 8.0, if exemplified. In addition, the reaction time can be appropriately determined depending on the type, concentration, addition amount, etc. of cellulase and substrate, and is adjusted at the addition rate when adding the substrate etc. continuously, and at the addition interval when adding sequentially. be able to.

反応開始後は、反応槽を撹伴することにより基質が系内に均一に分散するようにした方が、反応の進行を早めることができるので好ましい。撹伴方法は、回転、振とう、ポンプによる循環、酵素に影響を及ぼさないガスを用いた吹き込み等任意の方法で行えばよい。回転の場合は、羽根の形状、大きさにもよるが、例えば、50〜400rpmが適当である。あまり強力な撹伴は、酵素の失活につながるため、好ましくない。   After starting the reaction, it is preferable to stir the reaction vessel so that the substrate is uniformly dispersed in the system, since the progress of the reaction can be accelerated. The stirring method may be performed by any method such as rotation, shaking, circulation by a pump, or blowing using a gas that does not affect the enzyme. In the case of rotation, depending on the shape and size of the blade, for example, 50 to 400 rpm is appropriate. Excessive stirring is not preferable because it leads to inactivation of the enzyme.

反応系内へのセルロースまたはセルロース含有物質および水性媒体の添加の形式は、連続添加および逐次添加のいずれかとすることができる。連続添加の場合の添加速度、及び逐次添加の場合の添加間隔及び1回の添加量は、添加する基質の量や初発のセルラーゼ添加量、及び反応系内の基質及びセルラーゼの濃度その他の諸条件が上記範囲内になるように適宜設定することができる。添加間隔は、例えば、3〜48時間とすることができる。   The mode of addition of cellulose or cellulose-containing substance and aqueous medium into the reaction system can be either continuous addition or sequential addition. The rate of addition in the case of continuous addition, the interval between additions in the case of sequential addition, and the amount added once are the amount of substrate to be added, the initial amount of cellulase added, the concentration of substrate and cellulase in the reaction system, and other conditions. Can be appropriately set so as to fall within the above range. The addition interval can be, for example, 3 to 48 hours.

本発明においては、上述のように反応系内へセルロースまたはセルロース含有物質および水性媒体を添加する一方で、連続的または逐次的に反応系外に反応液を抜き出す(抜き取る)。連続的とは、継続して反応系から抜き出す形式を意味し、一方、逐次的とは所定のサイクルで反応系から抜き出すことを意味する。反応系から反応液を抜き取る量(速度)は、反応系内の反応液が3〜48時間で入れ替わる程度の速度が好ましく、反応を通じて一定とする必要はなく、加える基質の量、初発のセルラーゼ添加量等の条件により任意に変えることが出来る。なお、加える水性媒体および抜き出す反応液の液量を多くすると、セロオリゴ糖の濃度は低くなるが、副生するグルコース量は低くなるため、基質に対するセロオリゴ糖収量率が向上する。   In the present invention, as described above, cellulose or a cellulose-containing substance and an aqueous medium are added to the reaction system, while the reaction solution is withdrawn (removed) from the reaction system continuously or sequentially. Continuous means a form that is continuously extracted from the reaction system, while sequential means that it is extracted from the reaction system in a predetermined cycle. The amount (rate) with which the reaction solution is withdrawn from the reaction system is preferably such that the reaction solution in the reaction system is replaced in 3 to 48 hours, and need not be constant throughout the reaction. The amount of substrate to be added, the initial addition of cellulase It can be changed arbitrarily according to conditions such as amount. If the amount of the aqueous medium to be added and the amount of the reaction solution to be extracted is increased, the concentration of cellooligosaccharide is decreased, but the amount of glucose produced as a by-product is decreased, so that the yield rate of cellooligosaccharide relative to the substrate is improved.

反応系内から反応液を抜き取る時は、反応槽からの出口に分離装置を設け、抜き取りと基質であるセルロースの固形分(つまり、セルロースまたはセルロース含有物質)とセロオリゴ糖を含む反応糖化液との分離を同時に行っても良いし(図1)、反応液を反応槽から抜き取り後、セルロース固形分とセロオリゴ糖を含む反応糖化液とを分離しても良い(図2)。抜き取りと分離を同時に行う方が、連続生産する上では好ましい。
抜き取りと分離を同時に行うときは、分離装置において、反応槽からの反応液と接触する面に膜やフィルターや濾布等を設置し、基質であるセルロースの固形分と反応糖化液を分離することができる。非セルロース製の不織布が、目詰まりをおこすことが少なく、反応の効率性の点から好ましいが、スクリーン、金属フィルター、セラミックフィルターなどももちろん使用出来る。また、デカンテーションにより清澄な反応糖化液のみを回収することも出来る。
When extracting the reaction liquid from the reaction system, a separation device is provided at the outlet from the reaction tank, and the solid content of cellulose (that is, cellulose or cellulose-containing substance) as a substrate and the reaction saccharified liquid containing cellooligosaccharide are extracted. Separation may be performed at the same time (FIG. 1), or after removing the reaction solution from the reaction tank, the cellulose solid and the reaction saccharified solution containing cellooligosaccharide may be separated (FIG. 2). It is preferable to carry out extraction and separation at the same time for continuous production.
When extracting and separating simultaneously, in the separation device, install a membrane, filter, filter cloth, etc. on the surface that comes into contact with the reaction solution from the reaction tank to separate the solid content of cellulose as a substrate and the reaction saccharified solution. Can do. Non-cellulose non-woven fabrics are less likely to cause clogging and are preferable from the viewpoint of reaction efficiency. Of course, screens, metal filters, ceramic filters, and the like can also be used. Further, only a clear reaction saccharified solution can be recovered by decantation.

また、抜き取り後に分離する場合は、その反応液を既知の装置や上記の如く膜、フィルター、濾布等を用いて分離する。このとき、分離したセルロース固形分は、反応系内に戻すことが好ましい。これにより、原料を節約し廃棄量を減らすことができると共に、該固形分は、反応系内において既にセルロースにセルラーゼが吸着した状態であるので、後述するようにβ−グルコシダーゼの影響を排除することができる。また、分離したセルロース固形分を反応系内に戻すことで、セルロースに吸着しているセロオリゴ糖の生成に有効な成分を回収、再利用することができる。   In the case of separation after extraction, the reaction solution is separated using a known apparatus or a membrane, filter, filter cloth or the like as described above. At this time, the separated cellulose solid content is preferably returned to the reaction system. As a result, raw materials can be saved and the amount of waste can be reduced, and the solid content is already in a state in which cellulase is adsorbed to cellulose in the reaction system, so that the influence of β-glucosidase is eliminated as described later. Can do. Further, by returning the separated cellulose solid content to the reaction system, it is possible to recover and reuse components effective for the production of cellooligosaccharide adsorbed on cellulose.

なお、該セルロースまたはセルロース含有物質の分離に用いる既知の装置としては、ディスクフィルター、ドラムフィルター、フィルタープレス、スクリュープレス、(傾斜)スクリーン、(連続)遠心機、デカンター、(真空)ベルトフィルター、シックナー、オリバーフィルター、プレコートフィルター、流体サイクロンなどが使用出来る。なお、例示した既知の装置にて粗分離した反応液を更に膜やフィルターや濾布等にて精密に固液分離すること、またデカンテーションにより清澄な反応糖化液を回収することも出来る。   In addition, as a known apparatus used for separation of the cellulose or the cellulose-containing substance, a disk filter, a drum filter, a filter press, a screw press, a (tilt) screen, a (continuous) centrifuge, a decanter, a (vacuum) belt filter, a thickener , Oliver filters, pre-coated filters, fluid cyclones, etc. can be used. In addition, the reaction liquid roughly separated by the known known apparatus can be further solid-liquid separated with a membrane, a filter, a filter cloth or the like, and a clear reaction saccharified liquid can be recovered by decantation.

反応糖化液には、セロオリゴ糖とグルコースが含まれるが、反応糖化液からのセロオリゴ糖の分離は、既知の方法で行うことが出来る。あえて例示するならば、逆浸透膜装置により、セロオリゴ糖分を濃縮後、エバポレーター等で更に濃縮し、濃縮液から晶析法またはメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、アセトン等の溶媒の含水溶媒中にて沈殿させることにより採取することが簡便である。または、逆浸透膜処理後の溶液をクロマト分離装置、または活性炭等による吸着処理などで、セロオリゴ糖と共存するグルコースを分離することが可能である。他に、グルコースのみを選択的に資化する微生物、例えば酵母にグルコースを資化させ、セロオリゴ糖を分離することも出来る。もちろん、用途によってはセロオリゴ糖とグルコースを分離せずに用いても良い。なお、反応糖化液を濃縮液のまま使用しても、別途、公知の精製工程および/または乾燥工程を経ても良い。   The reaction saccharified solution contains cellooligosaccharide and glucose, and the cellooligosaccharide can be separated from the reaction saccharified solution by a known method. For example, after concentrating the cellooligosaccharide content with a reverse osmosis membrane device, further concentrating with an evaporator or the like, and crystallization from the concentrated solution or in a hydrous solvent such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, acetone, etc. It is easy to collect by precipitation. Alternatively, glucose coexisting with the cellooligosaccharide can be separated from the solution after the reverse osmosis membrane treatment by an adsorption treatment with a chromatographic separation apparatus or activated carbon or the like. In addition, microorganisms that selectively assimilate only glucose, such as yeast, can assimilate glucose to separate cellooligosaccharides. Of course, depending on the application, cellooligosaccharide and glucose may be used without being separated. Note that the reaction saccharified solution may be used as a concentrated solution or may be separately subjected to a known purification step and / or drying step.

本発明のもう一つの特徴として、反応初期段階または反応途中でのセルラーゼに含まれるβ−グルコシダーゼの影響を排除するためには、反応系に添加する基質として、セルラーゼに含まれる酵素成分のうちセロオリゴ糖生成に必要な酵素のみ(β−グルコシダーゼ以外の酵素、主にエンドグルカナーゼ、セロビオハイドラーゼなど)をセルロースまたはセルロース含有物質に事前に吸着させたセルロースまたはセルロース含有物質を用いることができる。これにより、高収率でセロオリゴ糖を製造することが出来る。   As another feature of the present invention, in order to eliminate the influence of β-glucosidase contained in cellulase at the initial stage of reaction or in the middle of the reaction, cello-oligo among enzyme components contained in cellulase is used as a substrate to be added to the reaction system. Cellulose or a cellulose-containing substance in which only enzymes necessary for sugar production (enzymes other than β-glucosidase, mainly endoglucanase, cellobiohydrase, etc.) are adsorbed in advance to cellulose or a cellulose-containing substance can be used. Thereby, cellooligosaccharide can be manufactured with a high yield.

セルロースに対し、セルラーゼに含まれる酵素成分のうちβ−グルコシダーゼ以外の酵素成分を予め吸着させる方法としては、セルロースまたはセルロース含有物質を適当な液体(緩衝液、水など)に懸濁させて所定のpH、濃度のセルローススラリーとし、これにセルラーゼを添加し、一定の温度、時間で保持した後、脱液及び水洗する方法が好ましい。   As a method of preliminarily adsorbing enzyme components other than β-glucosidase among the enzyme components contained in cellulase to cellulose, cellulose or a cellulose-containing substance is suspended in an appropriate liquid (buffer solution, water, etc.) A cellulose slurry having a pH and a concentration is preferably added. Cellulase is added to the slurry, and the mixture is kept at a constant temperature and time, and then the solution is removed and washed with water.

セルローススラリーのpHは、pH5.0〜10.0、好ましくはpH5.5〜9.0か更に好ましくはpH6.0〜8.0、特に好ましくは、pH7.0付近である。pHが5.0を下回るとβ−グルコシダーゼのセルロースに対する親和性が向上するため、またpHが10.0を超える場合はセルラーゼの失活が懸念されるため、好ましくない。   The pH of the cellulose slurry is pH 5.0 to 10.0, preferably pH 5.5 to 9.0, more preferably pH 6.0 to 8.0, and particularly preferably around pH 7.0. If the pH is less than 5.0, the affinity of β-glucosidase for cellulose is improved, and if the pH exceeds 10.0, cellulase may be deactivated, which is not preferable.

セルローススラリー濃度は、1〜10重量%、好ましくは1〜8重量%、さらに好ましくは1〜7重量%である。スラリー濃度が1重量%を下回ると希薄となることからセルラーゼとセルロースとの接触度合いが低下するため、またスラリー濃度が10重量%を超える場合はセルロースの流動性が著しく低下し、作業性、またβ−グルコシダーゼ以外の酵素成分の吸着量が悪化するため好ましくない。   The cellulose slurry concentration is 1 to 10% by weight, preferably 1 to 8% by weight, and more preferably 1 to 7% by weight. When the slurry concentration is less than 1% by weight, it becomes dilute, so the degree of contact between cellulase and cellulose is reduced, and when the slurry concentration exceeds 10% by weight, the fluidity of cellulose is remarkably reduced, and workability is improved. Since the amount of adsorption of enzyme components other than β-glucosidase deteriorates, it is not preferable.

セルロース又はセルロース含有物質に対するセルラーゼの添加量は、対セルロース5〜300重量%、好ましくは7〜200重量%、更に好ましくは10〜100重量%である。セルラーゼの添加量が5重量%未満の場合は酵素反応時におけるセロオリゴ糖の生産速度が遅くなるため、300重量%を超える場合は吸着出来ないセルラーゼが増加するため好ましくない。   The amount of cellulase added to cellulose or a cellulose-containing substance is 5 to 300% by weight, preferably 7 to 200% by weight, more preferably 10 to 100% by weight, based on cellulose. When the amount of cellulase added is less than 5% by weight, the production rate of cellooligosaccharides during the enzyme reaction is slow, and when it exceeds 300% by weight, the amount of cellulase that cannot be adsorbed increases.

吸着処理温度は、通常、5〜60℃、好ましくは10℃〜50℃、より好ましくは20〜40℃である。温度が5℃を下回る場合はセルラーゼの吸着速度が低下するため、温度が60℃を超える場合はセルラーゼの失活が懸念されるため好ましくない。   The adsorption treatment temperature is usually 5 to 60 ° C, preferably 10 to 50 ° C, more preferably 20 to 40 ° C. When the temperature is lower than 5 ° C., the adsorption rate of cellulase decreases, and when the temperature exceeds 60 ° C., cellulase may be deactivated, which is not preferable.

吸着処理時間は、通常、1〜150分、好ましくは1〜100分、更に好ましくは1〜60分である。吸着処理時間が1分未満の場合はβ−グルコシダーゼ以外の酵素成分(主にエンドグルカナーゼ、セロビオハイドラーゼ)が完全に吸着しきれないため、吸着処理時間が150分を超えた場合は前述の酵素成分(主にエンドグルカナーゼ、セロビオハイドラーゼ)の吸着量に変化が見られず、これ以上の処理は時間のロスに繋がるため好ましくない。なお、セルラーゼの吸着は撹伴しなくとも自然拡散により進行するが、撹伴することで促進される。なお、撹伴も酵素が失活しない条件であれば、特に限定されない。十分に攪拌され、セルロースにまんべんなくセルラーゼが接触する状態であれば、吸着時間は短くなる。   The adsorption treatment time is usually 1 to 150 minutes, preferably 1 to 100 minutes, and more preferably 1 to 60 minutes. When the adsorption treatment time is less than 1 minute, enzyme components other than β-glucosidase (mainly endoglucanase and cellobiohydrase) cannot be completely adsorbed. No change is observed in the amount of adsorbed enzyme components (mainly endoglucanase, cellobiohydrase), and further treatment leads to time loss, which is not preferable. Cellulase adsorption proceeds by natural diffusion without stirring, but is accelerated by stirring. The stirring is not particularly limited as long as the enzyme is not inactivated. If the cellulase is sufficiently agitated and evenly in contact with cellulose, the adsorption time will be short.

吸着処理後のセルローススラリーは公知の固液分離方法にて脱液及び水洗(洗浄)を行い、セルロースに吸着していない酵素成分、主にβ−グルコシダーゼを排除する。なお、更にβ−グルコシダーゼの除去を行うために、セルロースの50〜1000倍量の水にて1回若しくは複数回に分けて、洗浄、脱液を繰り返し行っても良い。   The cellulose slurry after the adsorption treatment is subjected to liquid removal and water washing (washing) by a known solid-liquid separation method to eliminate enzyme components that are not adsorbed on cellulose, mainly β-glucosidase. In addition, in order to further remove β-glucosidase, washing and liquid removal may be repeatedly performed once or a plurality of times with 50 to 1000 times the amount of water of cellulose.

このようにして得られる、セルラーゼに含まれる酵素成分のうちβ−グルコシダーゼ以外の酵素成分を予め吸着させたセルロースまたはセルロース含有物質を反応系に添加する時期は、反応初期段階(反応開始と同時または直後)、反応途中、または反応初期段階と反応途中の両方の時期とすることができる。反応途中とは、反応開始後〜反応終了時のいずれの時点であっても良い。また、添加の回数については特に限定されず、反応途中において添加する場合は2回以上添加することも可能である。   The timing of adding cellulose or a cellulose-containing substance to which the enzyme component other than β-glucosidase among the enzyme components contained in cellulase obtained in this manner is preliminarily adsorbed is the initial stage of the reaction (at the same time as the start of the reaction or Immediately after), or during the reaction, or both the initial stage and the middle of the reaction. The middle of the reaction may be any time from the start of the reaction to the end of the reaction. The number of times of addition is not particularly limited, and when added during the reaction, it can be added twice or more.

セルラーゼに含まれる酵素成分のうちβ−グルコシダーゼ以外の酵素成分を予め吸着させたセルロースまたはセルロース含有物質を反応初期および/または反応途中に添加する場合の添加量は、酵素を吸着させないセルロースを添加する場合も含めて、反応系に添加するセルラーゼの全量が、反応開始時に投入された基質(セルロース分)に対し上述した範囲となるように調整することができる。また、これらを単独若しくは上記吸着処理を施していないセルロースまたはセルロース含有物質と任意の割合で配合して添加することが出来る。なお、その配合割合に関しては、全セルロース分に対しセルラーゼの添加量(酵素吸着処理時に添加されたセルラーゼ量)が0.5〜50重量%、好ましくは0.5〜30重量%になるように配合するのが好ましい。全セルロース分に対するセルラーゼの添加量(酵素吸着処理時に添加されたセルラーゼ量)が0.5重量%未満の場合、酵素反応性が遅く反応に必要な時間が長くなり過ぎて効率的でないため、またセルラーゼの添加量が50重量%を超える場合、反応性は高まるが、費用対効果に課題があるため好ましくない。   Among the enzyme components contained in the cellulase, cellulose that does not adsorb the enzyme is added as the addition amount in the case of adding cellulose or a cellulose-containing substance to which an enzyme component other than β-glucosidase is adsorbed in the initial stage and / or during the reaction. Including the case, the total amount of cellulase added to the reaction system can be adjusted to be in the above-described range with respect to the substrate (cellulose content) added at the start of the reaction. These can be added alone or in combination with cellulose not subjected to the above-described adsorption treatment or a cellulose-containing substance in an arbitrary ratio. As for the blending ratio, the amount of cellulase added (the amount of cellulase added during the enzyme adsorption treatment) with respect to the total cellulose content is 0.5 to 50% by weight, preferably 0.5 to 30% by weight. It is preferable to mix. If the amount of cellulase added to the total cellulose content (the amount of cellulase added during the enzyme adsorption process) is less than 0.5% by weight, the enzyme reactivity is slow and the time required for the reaction is too long, which is not efficient. When the amount of cellulase added exceeds 50% by weight, the reactivity increases, but there is a problem in cost effectiveness, which is not preferable.

[作用]
本発明においては、β−グルコシダーゼ以外のセルラーゼに含まれる酵素成分(主にエンドグルカナーゼ、セロビオハイドラーゼ)は、抜き出した反応液中にほとんど見られず、そのため、高価な限外濾過膜で酵素のみを分離回収する必要はない。これは、エンドグルカナーゼやセロビオハイドラーゼに代表されるセロオリゴ糖の生産に大きく関与する酵素成分はセルロースに対し吸着部位(セルロースバインディングドメイン)を有すことから、セルロースに吸着したセルラーゼはセルロースの分解が生じた場合、反応系内に添加される新たな基質(セルロース)に結合することを繰り返すために、上記酵素成分のほとんどが反応系内に留まっているためと考えられる。また、反応系内の一部はセルロースまたはセルロース含有物質に吸着された酵素が、固定化酵素的に働いているとも考えられる。一方、系内のβ−グルコシダーゼは、理論上セルロースまたはセルロース含有物質への吸着性がほとんど無い(セルロースバインディングドメインを有さない)ため、抜き出された反応液とともに系外に排出され、反応終了時にはほぼ全量系外に抜き出される。
[Action]
In the present invention, enzyme components (mainly endoglucanase and cellobiohydrase) contained in cellulases other than β-glucosidase are hardly found in the extracted reaction solution, and therefore, the enzyme is used in an expensive ultrafiltration membrane. There is no need to separate and recover only. This is because cellulase adsorbed on cellulose decomposes cellulose because the enzyme components that are largely involved in the production of cellooligosaccharides such as endoglucanase and cellobiohydrase have an adsorption site (cellulose binding domain) for cellulose. This is probably because most of the enzyme components remain in the reaction system in order to repeatedly bind to a new substrate (cellulose) added to the reaction system. In addition, it is considered that an enzyme adsorbed on cellulose or a cellulose-containing substance works as an immobilized enzyme in a part of the reaction system. On the other hand, β-glucosidase in the system theoretically has no adsorptivity to cellulose or cellulose-containing substances (has no cellulose binding domain), so it is discharged out of the system together with the extracted reaction solution, and the reaction is completed. Sometimes almost all of it is extracted out of the system.

以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to this.

<セロビオース、グルコースの定量法>
高速液体クロマトグラフィーを用い、そのピーク面積より、セロビオースおよびグルコースの濃度を算出した。なお、カラムはMCI GEL CK04S(三菱化学(株)製)、溶離液は水、流速は0.3ml/min、温度は45℃の条件で分離を行い、示差屈折計(日本分光(株)製)にて測定を行った。
<Quantitative determination of cellobiose and glucose>
Using high performance liquid chromatography, cellobiose and glucose concentrations were calculated from the peak area. The column was MCI GEL CK04S (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), the eluent was water, the flow rate was 0.3 ml / min, and the temperature was 45 ° C., and a differential refractometer (manufactured by JASCO Corporation) was used. ).

参考例1]
溶解パルプ(日本製紙ケミカル(株)製)を5重量%程度となるように500mlの0.05M濃度の酢酸緩衝液(pH5.0)が入った1Lの三角フラスコに懸濁させ、該水溶液にセルクラスト(ノボザイムズ(株)社製)を2g加え、恒温槽で50℃に保温する。なお、三角フラスコは攪拌機により撹伴(200rpm)する。そこに、前述の溶解パルプを12時間おきに2.5g(乾燥重量)添加する。三角フラスコに20ml/hrの速度で、同緩衝液を連続的に添加する一方、同速度で反応液を連続的に抜き取る。なお、抜き取り口は非セルロース製の不織布で覆い、反応槽からパルプが抜き出ないようにした。反応は、継続して10日間行った。10日間の反応液を合計し、定法に従い、高速液体クロマトグラフによるゲル濾過カラムを用い、示差屈折計によりセロオリゴ糖を定量したところ、約38g含まれていた。加えたパルプに対するセロオリゴ糖収率は、50重量%であった。抜き取った反応液を濃縮することにより、セロビオース純度96体積%の結晶が約22g得られた。
[ Reference Example 1]
Dissolve the pulp (manufactured by Nippon Paper Chemicals Co., Ltd.) in a 1 L Erlenmeyer flask containing 500 ml of 0.05 M acetic acid buffer (pH 5.0) so as to be about 5% by weight. 2 g of Celcrust (manufactured by Novozymes) is added and kept at 50 ° C. in a thermostatic bath. The Erlenmeyer flask is stirred (200 rpm) with a stirrer. Thereto, 2.5 g (dry weight) of the above-described dissolving pulp is added every 12 hours. While the same buffer solution is continuously added to the Erlenmeyer flask at a rate of 20 ml / hr, the reaction solution is continuously withdrawn at the same rate. The extraction port was covered with a non-cellulose non-woven fabric to prevent the pulp from being extracted from the reaction vessel. The reaction was continued for 10 days. The reaction liquids for 10 days were totaled, and when the cellooligosaccharide was quantified with a differential refractometer using a gel filtration column by a high performance liquid chromatograph according to a conventional method, about 38 g was contained. The cellooligosaccharide yield based on the added pulp was 50% by weight. By concentrating the extracted reaction solution, about 22 g of crystals having a cellobiose purity of 96% by volume were obtained.

経過日数毎のセロオリゴ糖の生成量を表1に示した。抜き出した反応液には、10日間の反応で、一日平均約8mg/mlのセロビオースと約3mg/mlのグルコースが含まれていた。   Table 1 shows the amount of cellooligosaccharide produced for each elapsed day. The extracted reaction solution contained an average of about 8 mg / ml of cellobiose and about 3 mg / ml of glucose in the reaction for 10 days.

Figure 0004431106
Figure 0004431106

表1より明らかなように、本発明によるとセロオリゴ糖比率の高い溶液を容易に連続的に採取できることが判明した。   As is clear from Table 1, according to the present invention, it was found that a solution having a high cellooligosaccharide ratio can be easily and continuously collected.

参考例2]
溶解パルプ(日本製紙ケミカル(株)製)を5重量%程度となるように300mlの0.05M濃度の酢酸緩衝液(pH5.0)が入った500mlの三角フラスコに懸濁させ、該水溶液にセルクラスト(ノボザイムズ(株)社製)を5g加え、恒温槽で50℃に保温する。なお、三角フラスコは攪拌機により撹伴(200rpm)する。24時間反応後、三角フラスコの内容物を遠心分離(10,000rpm)により回収する。回収したセルロース部分を再び0.05M濃度の酢酸緩衝液(pH5.0)300mlが入った500mlの三角フラスコに懸濁させ、ここに新たに基質5g(乾燥重量)を加え、恒温槽で50℃に保温する。なお、三角フラスコは攪拌機により撹伴(200rpm)する。
[ Reference Example 2]
Dissolve the pulp (manufactured by Nippon Paper Chemicals Co., Ltd.) in a 500 ml Erlenmeyer flask containing 300 ml of 0.05M acetic acid buffer (pH 5.0) so as to be about 5% by weight. 5 g of Celcrust (manufactured by Novozymes) is added and kept at 50 ° C. in a thermostatic bath. The Erlenmeyer flask is stirred (200 rpm) with a stirrer. After the reaction for 24 hours, the contents of the Erlenmeyer flask are collected by centrifugation (10,000 rpm). The recovered cellulose part was suspended again in a 500 ml Erlenmeyer flask containing 300 ml of 0.05 M concentration acetate buffer (pH 5.0), 5 g (dry weight) of the substrate was newly added thereto, and the temperature was adjusted to 50 ° C. in a thermostatic bath. Keep warm. The Erlenmeyer flask is stirred (200 rpm) with a stirrer.

この操作を7日間繰り返す。遠心操作で得られた、7日分の採取した反応液を分析したところ、セロオリゴ糖が約23g含まれていることが分かった。グルコースは約7gであった。パルプに対するセロオリゴ糖の収率は、約51重量%であった。   This operation is repeated for 7 days. When the reaction liquid collected for 7 days obtained by centrifugation was analyzed, it was found that about 23 g of cellooligosaccharide was contained. Glucose was about 7 g. The yield of cellooligosaccharide based on the pulp was about 51% by weight.

参考例3]
溶解パルプ(日本製紙ケミカル(株)製)を5重量%程度となるように500mlの0.05M酢酸緩衝液pH5.0が入った1Lの三角フラスコに懸濁させ、該水溶液にセルクラスト(ノボザイムズ(株)社製)を2g加え、20℃で3時間撹伴し、その後、桐山ロートを用いセルロース部分を回収する。回収したセルロース分に水100mlを用い、水洗を行った。セルラーゼが吸着された該セルロースを、5重量%程度となるように500mlの同緩衝液が入った1Lの三角フラスコに懸濁させ、50℃に保温する。なお、三角フラスコは攪拌機により撹伴(200rpm)した。そこに、溶解パルプ(乾燥重量2.5g)を12時間おきに添加する。三角フラスコに20ml/hrの速度で、緩衝液(溶解パルプを含まない)を連続的に添加する一方、同速度で反応液を連続的に抜き取る。なお、抜き取り口は非セルロース製の不織布で覆い、反応槽からパルプが抜き出されないようにする。反応は、継続して10日間行った。
[ Reference Example 3]
Dissolving pulp (manufactured by Nippon Paper Chemicals Co., Ltd.) in a 1 L Erlenmeyer flask containing 500 ml of 0.05M acetate buffer pH 5.0 so as to be about 5% by weight, and Celcrust (Novozymes) 2 g of Co., Ltd.) is added and stirred at 20 ° C. for 3 hours, and then the cellulose portion is recovered using a Kiriyama funnel. The recovered cellulose was washed with 100 ml of water. The cellulose adsorbed with cellulase is suspended in a 1 L Erlenmeyer flask containing 500 ml of the same buffer so as to be about 5% by weight, and kept at 50 ° C. The Erlenmeyer flask was stirred (200 rpm) with a stirrer. There, melt pulp (dry weight 2.5g) is added every 12 hours. While continuously adding a buffer solution (without dissolving pulp) to the Erlenmeyer flask at a rate of 20 ml / hr, the reaction solution is continuously withdrawn at the same rate. The extraction port is covered with a non-cellulose non-woven fabric so that pulp is not extracted from the reaction vessel. The reaction was continued for 10 days.

10日間の反応液を合計し、定法に従い、高速液体クロマトグラフによるゲル濾過カラムを用い、示差屈折計によりセロオリゴ糖を定量したところ、約43g含まれていた。加えたパルプに対するセロオリゴ糖収率は、57重量%であった。
抜き取った反応液を濃縮することにより、セロビオース純度97体積%の結晶約23gが得られた。
経過日数毎のセロオリゴ糖の生成量を表2に示した。抜き出した反応液には、10日間の反応で、一日平均9.0mg/mlのセロビオースと2.9mg/mlのグルコースが含まれていた。
The reaction liquids for 10 days were totaled, and the cellooligosaccharide was quantified with a differential refractometer using a gel filtration column by a high performance liquid chromatograph according to a conventional method. The cellooligosaccharide yield based on the added pulp was 57% by weight.
By concentrating the extracted reaction solution, about 23 g of crystals having a cellobiose purity of 97% by volume were obtained.
Table 2 shows the amount of cellooligosaccharide produced for each elapsed day. The extracted reaction solution contained 9.0 mg / ml cellobiose and 2.9 mg / ml glucose on average for 10 days.

Figure 0004431106
Figure 0004431106

表2の結果から、セルラーゼのβ−グルコシダーゼ以外の酵素成分を吸着させたセルロースを用いることにより、より効率的にセロオリゴ糖を製造できることが分かった。   From the results in Table 2, it was found that cellooligosaccharides can be produced more efficiently by using cellulose adsorbed with an enzyme component other than β-glucosidase of cellulase.

参考例4]
パルプ濃度が5重量%になるように溶解パルプ(日本製紙ケミカル(株)製)を投入した500mlの0.05M濃度の酢酸緩衝液(pH5.0)を1Lの三角フラスコに入れ、該水溶液にセルクラスト(ノボザイムズ(株)製)を対パルプ 10重量%添加し、恒温槽で50℃に保温した。パルプスラリーを攪拌機により撹拌(200rpm)しつつ、前述の溶解パルプスラリー(スラリー濃度 1.0重量%)を20ml/hrの速度で、前述の三角フラスコに連続的に添加する一方、抜き取り口を非セルロース製の不織布で覆い、反応槽からパルプが漏出しないようにした状態にて、同速度で反応糖化液を連続的に抜き取った。反応は、10日間連続して行い、定法に従い、セロビオースおよびグルコース濃度を1日毎に測定し、また抜き出し量より各糖分の生成量を算出した。なお、加えたパルプに対するセロビオース収率は、約52重量%であった。
[ Reference Example 4]
500 ml of 0.05M acetic acid buffer solution (pH 5.0) charged with dissolving pulp (manufactured by Nippon Paper Chemicals Co., Ltd.) so that the pulp concentration is 5% by weight is placed in a 1 L Erlenmeyer flask, Cellcrust (manufactured by Novozymes) was added at 10% by weight to the pulp and kept at 50 ° C. in a thermostatic bath. While stirring the pulp slurry with a stirrer (200 rpm), the above-described dissolving pulp slurry (slurry concentration 1.0 wt%) is continuously added to the above Erlenmeyer flask at a rate of 20 ml / hr, while the extraction port is not The reaction saccharified solution was continuously withdrawn at the same speed in a state where it was covered with a nonwoven fabric made of cellulose and the pulp was not leaked from the reaction vessel. The reaction was carried out continuously for 10 days, and cellobiose and glucose concentrations were measured every day according to a conventional method, and the production amount of each sugar was calculated from the extracted amount. In addition, the cellobiose yield with respect to the added pulp was about 52 weight%.

[実施例5]
パルプ濃度が5重量%になるように溶解パルプ(日本製紙ケミカル(株)製)を投入した100mlのイオン交換水(pH7.0)を500mlの三角フラスコに入れ、該水溶液にセルクラスト(ノボザイムズ(株)製)を対パルプ 50重量%添加し、20℃で10分間撹伴(200rpm)し、その後、桐山ロートを用いセルロース分を回収した。回収したセルロース分に水100mlを用い、水洗を行った。セルラーゼが吸着された該セルロースおよび前述の溶解パルプ 20g(乾燥重量)を1L三角フラスコに投入し、5重量%となるように0.05M濃度の酢酸緩衝液(pH5.0)を入れ、50℃に保温した。パルプスラリーを攪拌機により撹伴(200rpm)しつつ、前述の溶解パルプを12時間毎に2.5g(乾燥重量)添加した。なお、前述の三角フラスコに20ml/hrの速度で、同緩衝液を連続的に添加する一方、抜き取り口を非セルロース製の不織布で覆い、反応槽からパルプが漏出しないようにした状態にて、同速度で反応糖化液を連続的に抜き取った。反応は、10日間連続して行い、定法に従い、セロビオースおよびグルコース濃度を1日毎に測定し、また抜き出し量より各糖分の生成量を算出した。パルプに対するセロビオース収率は、約60重量%であった。
[Example 5]
100 ml of ion-exchanged water (pH 7.0) charged with dissolving pulp (manufactured by Nippon Paper Chemicals Co., Ltd.) so that the pulp concentration is 5% by weight is put into a 500 ml Erlenmeyer flask, and Celcrust (Novozymes (Novozymes ( Co., Ltd.) was added to 50% by weight of pulp and stirred (200 rpm) at 20 ° C. for 10 minutes, and then the cellulose content was recovered using a Kiriyama funnel. The recovered cellulose was washed with 100 ml of water. The cellulose adsorbed with cellulase and 20 g of the above-mentioned dissolving pulp (dry weight) were put into a 1 L Erlenmeyer flask, and 0.05 M acetic acid buffer solution (pH 5.0) was added so as to be 5% by weight. Kept warm. While stirring the pulp slurry with a stirrer (200 rpm), 2.5 g (dry weight) of the above-described dissolving pulp was added every 12 hours. In addition, while the same buffer solution was continuously added to the aforementioned Erlenmeyer flask at a rate of 20 ml / hr, the extraction port was covered with a non-cellulose nonwoven fabric so that the pulp did not leak out from the reaction vessel. The reaction saccharified solution was continuously extracted at the same rate. The reaction was carried out continuously for 10 days, and cellobiose and glucose concentrations were measured every day according to a conventional method, and the production amount of each sugar was calculated from the extracted amount. The cellobiose yield based on the pulp was about 60% by weight.

参考例6]
パルプ濃度が5重量%になるように溶解パルプ(日本製紙ケミカル(株)製)を投入した500mlの0.05M濃度の酢酸緩衝液(pH5.0)を1Lの三角フラスコに入れ、該水溶液にセルクラスト(ノボザイムズ(株)製)を対パルプ 10重量%添加し、20℃で150分間撹伴(200rpm)し、その後、桐山ロートを用いセルロース分を回収した。回収したセルロース分に水100mlを用い、水洗を行った。セルラーゼが吸着された該セルロースを1L三角フラスコに投入し、5重量%となるように同緩衝液を入れ、50℃に保温した。パルプスラリーを攪拌機により撹伴(200rpm)しつつ、前述の溶解パルプを12時間毎に2.5g(乾燥重量)添加した。なお、前述の三角フラスコに20ml/hrの速度で、同緩衝液を連続的に添加する一方、抜き取り口を非セルロース製の不織布で覆い、反応槽からパルプが漏出しないようにした状態にて、同速度で反応糖化液を連続的に抜き取った。反応は、10日間連続して行い、定法に従い、セロビオースおよびグルコース濃度を1日毎に測定し、また抜き出し量より各糖分の生成量を算出した。パルプに対するセロビオース収率は、約52重量%であった。
[Reference Example 6]
500 ml of 0.05M acetic acid buffer solution (pH 5.0) charged with dissolving pulp (manufactured by Nippon Paper Chemicals Co., Ltd.) so that the pulp concentration is 5% by weight is placed in a 1 L Erlenmeyer flask, Cellcrust (manufactured by Novozymes) 10% by weight of pulp was added and stirred at 200 ° C. for 150 minutes (200 rpm), and then the cellulose content was recovered using a Kiriyama funnel. The recovered cellulose was washed with 100 ml of water. The cellulose adsorbed with cellulase was put into a 1 L Erlenmeyer flask, and the same buffer was added so as to be 5% by weight, and kept at 50 ° C. While stirring the pulp slurry with a stirrer (200 rpm), 2.5 g (dry weight) of the above-described dissolving pulp was added every 12 hours. In addition, while the same buffer solution was continuously added to the aforementioned Erlenmeyer flask at a rate of 20 ml / hr, the extraction port was covered with a non-cellulose nonwoven fabric so that the pulp did not leak out from the reaction vessel. The reaction saccharified solution was continuously extracted at the same rate. The reaction was carried out continuously for 10 days, and cellobiose and glucose concentrations were measured every day according to a conventional method, and the production amount of each sugar was calculated from the extracted amount. The cellobiose yield based on the pulp was about 52% by weight.

[実施例7]
パルプ濃度10重量%になるように調整した溶解パルプ(日本製紙ケミカル(株)製)スラリー300mlを、PFIミル(熊谷理機工業(株)製)にて10000回転になるまで処理を行い、フィブリル化パルプを得た。
パルプ濃度が5重量%になるように前述のフィブリル化パルプを投入した500mlのイオン交換水(pH7.0)を1Lの三角フラスコに入れ、該水溶液にセルクラスト(ノボザイムズ(株)製)を対パルプ 10重量%添加し、20℃で120分間撹伴(200rpm)し、その後、桐山ロートを用いセルロース分を回収した。回収したセルロース分に水100mlを用い、水洗を行った。セルラーゼが吸着された該セルロースを1L三角フラスコに投入し、5重量%となるように0.05M濃度の酢酸緩衝液(pH5.0)を入れ、50℃に保温した。パルプスラリーを攪拌機により撹伴(200rpm)しつつ、前述のフィブリル化パルプを12時間毎に2.5g(乾燥重量)添加した。なお、前述の三角フラスコに20ml/hrの速度で、同緩衝液を連続的に添加する一方、抜き取り口を非セルロース製の不織布で覆い、反応槽からパルプが漏出しないようにした状態にて、同速度で反応糖化液を連続的に抜き取った。反応は、10日間連続して行い、定法に従い、セロビオースおよびグルコース濃度を1日毎に測定し、また抜き出し量より各糖分の生成量を算出した。パルプに対するセロビオース収率は、約63重量%であった。
[Example 7]
300 ml of a dissolved pulp (manufactured by Nippon Paper Chemicals Co., Ltd.) slurry adjusted to a pulp concentration of 10% by weight is treated with a PFI mill (manufactured by Kumagaya Riki Kogyo Co., Ltd.) until it reaches 10,000 revolutions to produce fibrils. A pulp was obtained.
500 ml of ion-exchanged water (pH 7.0) charged with the above-mentioned fibrillated pulp is added to a 1 L Erlenmeyer flask so that the pulp concentration becomes 5% by weight, and Cell Crust (manufactured by Novozymes) is paired with the aqueous solution. 10% by weight of pulp was added and stirred (200 rpm) at 20 ° C. for 120 minutes, and then the cellulose content was recovered using a Kiriyama funnel. The recovered cellulose was washed with 100 ml of water. The cellulose adsorbed with cellulase was put into a 1 L Erlenmeyer flask, and an acetic acid buffer solution (pH 5.0) having a concentration of 0.05 M was added so as to be 5% by weight, and kept at 50 ° C. While stirring the pulp slurry with a stirrer (200 rpm), 2.5 g (dry weight) of the above fibrillated pulp was added every 12 hours. In addition, while the same buffer solution was continuously added to the aforementioned Erlenmeyer flask at a rate of 20 ml / hr, the extraction port was covered with a non-cellulose nonwoven fabric so that the pulp did not leak out from the reaction vessel. The reaction saccharified solution was continuously extracted at the same rate. The reaction was carried out continuously for 10 days, and cellobiose and glucose concentrations were measured every day according to a conventional method, and the production amount of each sugar was calculated from the extracted amount. The cellobiose yield based on the pulp was about 63% by weight.

[実施例8]
1L容ポットにφ30mmのセラミックボールを充填率が65体積%になるように入れ、更に溶解パルプ(日本製紙ケミカル(株)製)をパルプ濃度6重量%になるように調整した水懸濁液333mlを投入し、振動ボールミル(中央化工機製)にて30分間処理を行い、メカノケミカル処理パルプを得た。
パルプ濃度が5重量%になるように前述のメカノケミカル処理パルプを投入した500mlのイオン交換水(pH7.0)を1Lの三角フラスコに入れ、該水溶液にセルクラスト(ノボザイムズ(株)製)を対パルプ 10重量%添加し、20℃で120分間撹伴(200rpm)し、その後、桐山ロートを用いセルロース分を回収した。回収したセルロース分に水100mlを用い、水洗を行った。セルラーゼが吸着された該セルロースを1L三角フラスコに投入し、5重量%となるように0.05M濃度の酢酸緩衝液(pH5.0)を入れ、50℃に保温した。パルプスラリーを攪拌機により撹伴(200rpm)しつつ、前述のメカノケミカル処理パルプを12時間毎に2.5g(乾燥重量)添加した。なお、前述の三角フラスコに20ml/hrの速度で、同緩衝液を連続的に添加する一方、抜き取り口を非セルロース製の不織布で覆い、反応槽からパルプが漏出しないようにした状態にて、同速度で反応糖化液を連続的に抜き取った。反応は、10日間連続して行い、定法に従い、セロビオースおよびグルコース濃度を1日毎に測定し、また抜き出し量より各糖分の生成量を算出した。パルプに対するセロビオース収率は、約60重量%であった。
[Example 8]
333 ml of water suspension prepared by placing ceramic balls with a diameter of 30 mm in a 1 L pot so that the filling rate is 65% by volume and further dissolving pulp (manufactured by Nippon Paper Chemicals Co., Ltd.) to a pulp concentration of 6% by weight. And treated for 30 minutes with a vibration ball mill (manufactured by Chuo Kako) to obtain mechanochemically treated pulp.
500 ml of ion-exchanged water (pH 7.0) charged with the above mechanochemically treated pulp was added to a 1 L Erlenmeyer flask so that the pulp concentration would be 5% by weight, and Celcrust (manufactured by Novozymes) was added to the aqueous solution. 10% by weight of pulp was added and stirred (200 rpm) at 20 ° C. for 120 minutes, and then the cellulose content was recovered using a Kiriyama funnel. The recovered cellulose was washed with 100 ml of water. The cellulose adsorbed with cellulase was put into a 1 L Erlenmeyer flask, and an acetic acid buffer solution (pH 5.0) having a concentration of 0.05 M was added so as to be 5% by weight, and kept at 50 ° C. While stirring the pulp slurry with a stirrer (200 rpm), 2.5 g (dry weight) of the above mechanochemically treated pulp was added every 12 hours. In addition, while the same buffer solution was continuously added to the aforementioned Erlenmeyer flask at a rate of 20 ml / hr, the extraction port was covered with a non-cellulose nonwoven fabric so that the pulp did not leak out from the reaction vessel. The reaction saccharified solution was continuously extracted at the same rate. The reaction was carried out continuously for 10 days, and cellobiose and glucose concentrations were measured every day according to a conventional method, and the production amount of each sugar was calculated from the extracted amount. The cellobiose yield based on the pulp was about 60% by weight.

[実施例9]
溶解パルプ(日本製紙ケミカル(株)製)をパルプ濃度5重量%になるように調整した15重量%水酸化ナトリウム水溶液に浸漬し、室温下、30分間攪拌(200rpm)し、遠心分離機にて余分なアルカリを除去した後、pHが中性になるまでイオン交換水で洗浄し、アルカリ処理パルプを得た。
パルプ濃度が5重量%になるように前述のアルカリ処理パルプを投入した500mlのイオン交換水(pH7.0)を1Lの三角フラスコに入れ、該水溶液にセルクラスト(ノボザイムズ(株)製)を対パルプ 10重量%添加し、20℃で120分間撹伴(200rpm)し、その後、桐山ロートを用いセルロース分を回収した。回収したセルロース分に水100mlを用い、水洗を行った。セルラーゼが吸着された該セルロースを1L三角フラスコに投入し、5重量%となるように0.05M濃度の酢酸緩衝液(pH5.0)を入れ、50℃に保温した。パルプスラリーを攪拌機により撹伴(200rpm)しつつ、前述のアルカリ処理パルプを12時間毎に2.5g(乾燥重量)添加した。なお、前述の三角フラスコに20ml/hrの速度で、同緩衝液を連続的に添加する一方、抜き取り口を非セルロース製の不織布で覆い、反応槽からパルプが漏出しないようにした状態にて、同速度で反応糖化液を連続的に抜き取った。反応は、10日間連続して行い、定法に従い、セロビオースおよびグルコース濃度を1日毎に測定し、また抜き出し量より各糖分の生成量を算出した。パルプに対するセロビオース収率は、約62重量%であった。
[Example 9]
Dissolving pulp (manufactured by Nippon Paper Chemicals Co., Ltd.) was immersed in a 15 wt% aqueous sodium hydroxide solution adjusted to a pulp concentration of 5 wt%, stirred at room temperature for 30 minutes (200 rpm), and then centrifuged. After removing excess alkali, it was washed with ion-exchanged water until the pH became neutral to obtain an alkali-treated pulp.
500 ml of ion-exchanged water (pH 7.0) charged with the above-mentioned alkali-treated pulp is added to a 1 L Erlenmeyer flask so that the pulp concentration becomes 5% by weight, and Celcrust (manufactured by Novozymes) is added to the aqueous solution. 10% by weight of pulp was added and stirred (200 rpm) at 20 ° C. for 120 minutes, and then the cellulose content was recovered using a Kiriyama funnel. The recovered cellulose was washed with 100 ml of water. The cellulose to which cellulase was adsorbed was put into a 1 L Erlenmeyer flask, and an acetic acid buffer solution (pH 5.0) having a concentration of 0.05 M was added so as to be 5% by weight, and kept at 50 ° C. While stirring the pulp slurry with a stirrer (200 rpm), 2.5 g (dry weight) of the aforementioned alkali-treated pulp was added every 12 hours. In addition, while the same buffer solution was continuously added to the aforementioned Erlenmeyer flask at a rate of 20 ml / hr, the extraction port was covered with a non-cellulose nonwoven fabric so that the pulp did not leak out from the reaction vessel. The reaction saccharified solution was continuously extracted at the same rate. The reaction was carried out continuously for 10 days, and cellobiose and glucose concentrations were measured every day according to a conventional method, and the production amount of each sugar was calculated from the extracted amount. The cellobiose yield based on the pulp was about 62% by weight.

[実施例10]
溶解パルプ(日本製紙ケミカル(株)製)をパルプ濃度5重量%になるように調整した15重量%水酸化ナトリウム水溶液に浸漬し、室温下、30分間攪拌(200rpm)し、遠心分離機にて余分なアルカリを除去した後、pHが中性になるまでイオン交換水で洗浄し、アルカリ処理パルプを得た。同アルカリ処理パルプを原料とし、パルプ濃度10重量%になるように調整したパルプスラリー300mlを、PFIミル(熊谷理機工業(株)製)にて10000回転になるまで処理を行い、アルカリ処理フィブリル化パルプを得た。
パルプ濃度が5重量%になるように前述のアルカリ処理フィブリル化パルプを投入した500mlのイオン交換水(pH7.0)を1Lの三角フラスコに入れ、該水溶液にセルクラスト(ノボザイムズ(株)製)を対パルプ 10重量%添加し、20℃で120分間撹伴(200rpm)し、その後、桐山ロートを用いセルロース分を回収した。回収したセルロース分に水100mlを用い、水洗を行った。セルラーゼが吸着された該セルロースを1L三角フラスコに投入し、5重量%となるように0.05M濃度の酢酸緩衝液(pH5.0)を入れ、50℃に保温した。パルプスラリーを攪拌機により撹伴(200rpm)しつつ、前述のアルカリ処理フィブリル化パルプを12時間毎に2.5g(乾燥重量)添加した。なお、前述の三角フラスコに20ml/hrの速度で、同緩衝液を連続的に添加する一方、抜き取り口を非セルロース製の不織布で覆い、反応槽からパルプが漏出しないようにした状態にて、同速度で反応糖化液を連続的に抜き取った。反応は、10日間連続して行い、定法に従い、セロビオースおよびグルコース濃度を1日毎に測定し、また抜き出し量より各糖分の生成量を算出した。パルプに対するセロビオース収率は、約64重量%であった。
[Example 10]
Dissolving pulp (manufactured by Nippon Paper Chemicals Co., Ltd.) was immersed in a 15 wt% aqueous sodium hydroxide solution adjusted to a pulp concentration of 5 wt%, stirred at room temperature for 30 minutes (200 rpm), and then centrifuged. After removing excess alkali, it was washed with ion-exchanged water until the pH became neutral to obtain an alkali-treated pulp. Using the alkali-treated pulp as a raw material, 300 ml of pulp slurry adjusted to a pulp concentration of 10% by weight is treated with a PFI mill (manufactured by Kumagaya Riki Kogyo Co., Ltd.) until it reaches 10,000 rotations, and alkali-treated fibrils are obtained. A pulp was obtained.
500 ml of ion-exchanged water (pH 7.0) charged with the above-mentioned alkali-treated fibrillated pulp was added to a 1 L Erlenmeyer flask so that the pulp concentration was 5% by weight, and Celcrust (manufactured by Novozymes) was added to the aqueous solution. Was added at 10% by weight to the pulp and stirred (200 rpm) at 20 ° C. for 120 minutes, and then the cellulose content was recovered using a Kiriyama funnel. The recovered cellulose was washed with 100 ml of water. The cellulose adsorbed with cellulase was put into a 1 L Erlenmeyer flask, and an acetic acid buffer solution (pH 5.0) having a concentration of 0.05 M was added so as to be 5% by weight, and kept at 50 ° C. While stirring the pulp slurry with a stirrer (200 rpm), 2.5 g (dry weight) of the aforementioned alkali-treated fibrillated pulp was added every 12 hours. In addition, while the same buffer solution was continuously added to the aforementioned Erlenmeyer flask at a rate of 20 ml / hr, the extraction port was covered with a non-cellulose nonwoven fabric so that the pulp did not leak out from the reaction vessel. The reaction saccharified solution was continuously extracted at the same rate. The reaction was carried out continuously for 10 days, and cellobiose and glucose concentrations were measured every day according to a conventional method, and the production amount of each sugar was calculated from the extracted amount. The cellobiose yield based on the pulp was about 64% by weight.

[比較例1]
パルプ濃度が5重量%になるように溶解パルプ(日本製紙ケミカル(株)製)を投入した500mlの0.05M濃度の酢酸緩衝液(pH5.0)を1Lの三角フラスコに入れ、該水溶液にセルクラスト(ノボザイムズ(株)製)を対パルプ 10重量%添加し、攪拌機により撹伴(200rpm)しつつ、恒温槽で50℃に保温した。前述の三角フラスコに20ml/hrの速度で、同緩衝液を連続的に添加する一方、抜き取り口を非セルロース製の不織布で覆い、反応槽からパルプが漏出しないようにした状態にて、同速度で反応糖化液を連続的に抜き取った。反応は、10日間連続して行い、定法に従い、セロビオースおよびグルコース濃度を1日毎に測定し、また抜き出し量より各糖分の生成量を算出した。なお、加えたパルプに対するセロビオース収率は、約49重量%であった。
[Comparative Example 1]
500 ml of 0.05M acetic acid buffer solution (pH 5.0) charged with dissolving pulp (manufactured by Nippon Paper Chemicals Co., Ltd.) so that the pulp concentration is 5% by weight is placed in a 1 L Erlenmeyer flask, Celcrust (manufactured by Novozymes) was added at 10% by weight to the pulp, and the mixture was kept at 50 ° C. in a thermostatic bath while stirring (200 rpm) with a stirrer. While the same buffer solution was continuously added to the aforementioned Erlenmeyer flask at a rate of 20 ml / hr, the extraction port was covered with a non-cellulose non-woven fabric so that the pulp did not leak from the reaction vessel. The reaction saccharified solution was continuously withdrawn. The reaction was carried out continuously for 10 days, and cellobiose and glucose concentrations were measured every day according to a conventional method, and the production amount of each sugar was calculated from the extracted amount. In addition, the cellobiose yield with respect to the added pulp was about 49 weight%.

[比較例2]
パルプ濃度が5重量%になるように溶解パルプ(日本製紙ケミカル(株)製)を投入した500mlの0.05M濃度の酢酸緩衝液(pH5.0)を1Lの三角フラスコに入れ、該水溶液にセルクラスト(ノボザイムズ(株)製)を対パルプ 10重量%添加し、攪拌機により撹伴(200rpm)しつつ、恒温槽で50℃に保温した状態にて、10日間反応を継続した。定法に従い、セロビオースおよびグルコース濃度を1日毎に測定し、また内容量より各糖分の生成量を算出した。なお、パルプに対するセロビオース収率は、約2重量%であった。
[Comparative Example 2]
500 ml of 0.05M acetic acid buffer solution (pH 5.0) charged with dissolving pulp (manufactured by Nippon Paper Chemicals Co., Ltd.) so that the pulp concentration is 5% by weight is placed in a 1 L Erlenmeyer flask, Cell crust (manufactured by Novozymes) 10% by weight of pulp was added, and the reaction was continued for 10 days while being kept at 50 ° C. in a thermostatic bath while being stirred (200 rpm) with a stirrer. According to a conventional method, cellobiose and glucose concentrations were measured every day, and the production amount of each sugar was calculated from the internal volume. The cellobiose yield based on the pulp was about 2% by weight.

[比較例3]
パルプ濃度が5重量%になるように溶解パルプ(日本製紙ケミカル(株)製)を投入した500mlの0.05M酢酸緩衝液(pH5.0)を1Lの三角フラスコに入れ、該水溶液にセルクラスト(ノボザイムズ(株)製)を対パルプ 10重量%添加し、20℃で120分間撹伴(200rpm)し、その後、桐山ロートを用いセルロース分を回収した。セルラーゼが吸着された該セルロースを1L三角フラスコに投入し、5重量%となるように同緩衝液を入れ、50℃に保温した。パルプスラリーを攪拌機により撹伴(200rpm)しつつ、10日間反応を継続した。定法に従い、セロビオースおよびグルコース濃度を1日毎に測定し、また内容量より各糖分の生成量を算出した。なお、パルプに対するセロビオース収率は、約3重量%であった。
[Comparative Example 3]
500 ml of 0.05M acetic acid buffer (pH 5.0) charged with dissolving pulp (manufactured by Nippon Paper Chemicals Co., Ltd.) so that the pulp concentration is 5% by weight is placed in a 1 L Erlenmeyer flask, and the aqueous solution is added to the cell crust. (Novozymes Co., Ltd.) 10% by weight with respect to pulp was added, stirred at 200 ° C. for 120 minutes (200 rpm), and then the cellulose content was recovered using a Kiriyama funnel. The cellulose adsorbed with cellulase was put into a 1 L Erlenmeyer flask, and the same buffer was added so as to be 5% by weight, and kept at 50 ° C. The reaction was continued for 10 days while stirring the pulp slurry with a stirrer (200 rpm). According to a conventional method, cellobiose and glucose concentrations were measured every day, and the production amount of each sugar was calculated from the internal volume. The cellobiose yield based on the pulp was about 3% by weight.

[比較例4]
パルプ濃度が5重量%になるように溶解パルプ(日本製紙ケミカル(株)製)を投入した500mlの0.05M濃度の酢酸緩衝液(pH5.0)に、セルクラスト(ノボザイムズ(株)製)を対パルプ10重量%添加した反応液を、β−グルコシダーゼが反応系内に残存するよう分画分子量 10000のポリスルフォン平膜をセットした攪拌機付き限外ろ過器(平膜型)に投入し、攪拌機の回転数200rpm、50℃に保温した。前述の溶解パルプを12時間毎に2.5g(乾燥重量)添加しつつ、20ml/hrの速度で、同緩衝液を連続的に添加する一方、限外ろ過器を0.1〜0.3MPaに加圧調整することにより、同速度で反応糖化液を連続的に抜き取った。反応は、10日間連続して行い、定法に従い、セロビオースおよびグルコース濃度を1日毎に測定し、また抜き出し量より各糖分の生成量を算出した。なお、加えたパルプに対するセロビオース収率は、約42重量%であった。
[Comparative Example 4]
Cell crust (manufactured by Novozymes) was added to 500 ml of 0.05M acetic acid buffer (pH 5.0) charged with dissolving pulp (manufactured by Nippon Paper Chemicals Co., Ltd.) so that the pulp concentration was 5% by weight. Was added to an ultrafilter with a stirrer (flat membrane type) in which a polysulfone flat membrane with a molecular weight cut off of 10,000 was set so that β-glucosidase remained in the reaction system. The temperature of the stirrer was kept at 200 ° C. and 50 ° C. While adding 2.5 g (dry weight) of the above-described dissolving pulp every 12 hours, the buffer solution is continuously added at a rate of 20 ml / hr, while the ultrafilter is 0.1 to 0.3 MPa. The reaction saccharified solution was continuously withdrawn at the same speed by adjusting the pressure. The reaction was carried out continuously for 10 days, and cellobiose and glucose concentrations were measured every day according to a conventional method, and the production amount of each sugar was calculated from the extracted amount. In addition, the cellobiose yield with respect to the added pulp was about 42 weight%.

実施例4〜10および比較例の試験結果を表3に、実施例及び比較例の反応系内のセルロース濃度の経時変化を表4に示す。   Table 3 shows the test results of Examples 4 to 10 and the comparative example, and Table 4 shows time-dependent changes in the cellulose concentration in the reaction systems of the examples and comparative examples.

Figure 0004431106
Figure 0004431106

Figure 0004431106
Figure 0004431106

表3より明らかなように、本発明によるとセロビオース濃度の高い反応糖化液を容易にかつ連続的に採取出来ることが判明した。また、セルラーゼに含まれるβ−グルコシダーゼ以外の酵素成分を予め吸着させたセルロースを用いることにより、より効率的にセロオリゴ糖(セロビオース)を製造出来ることを見出した。また、実施例7〜10の結果から、基質として用いるセルロースに予めフィブリル化処理、アルカリ処理、メカノケミカル処理を施した場合には、セルロースの反応性が向上し、反応初期の段階からセロビオース濃度が高くなり、反応効率が上がることがわかった。
表4より、比較例1〜4のように、反応途中で基質の添加を行わない場合や、β−グルコシダーゼを系内から排出しない場合は、セルロース濃度を1重量%以上に保つことができなくなり、セロオリゴ糖の生成率は減少するのに対し、実施例1〜7ではいずれも、反応開始から10日後もセルロース濃度を保持することができることが明らかになった。
As is apparent from Table 3, according to the present invention, it was found that a reactive saccharified solution having a high cellobiose concentration can be collected easily and continuously. Moreover, it discovered that cellooligosaccharide (cellobiose) could be manufactured more efficiently by using the cellulose which adsorb | sucked previously enzyme components other than (beta) -glucosidase contained in a cellulase. From the results of Examples 7 to 10, when cellulose used as a substrate was previously subjected to fibrillation treatment, alkali treatment, and mechanochemical treatment, the reactivity of cellulose was improved, and the cellobiose concentration was increased from the initial stage of the reaction. It turned out that the reaction efficiency increased.
From Table 4, as in Comparative Examples 1 to 4, when the substrate is not added during the reaction or when β-glucosidase is not discharged from the system, the cellulose concentration cannot be maintained at 1% by weight or more. The cellooligosaccharide production rate decreased, whereas in Examples 1 to 7, it was revealed that the cellulose concentration could be maintained even 10 days after the start of the reaction.

本発明の主な態様の反応系の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the reaction system of the main aspect of this invention. 本発明の主な態様の反応系の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the reaction system of the main aspect of this invention.

Claims (3)

セルロースまたはセルロース含有物質にセルラーゼを反応させセロオリゴ糖を生成させる反応系において、反応系内にセルロースまたはセルロース含有物質を逐次添加し水性媒体を連続添加する一方、連続的に反応系外に反応液を非セルロース製の不織布を用いて抜き出すこと、反応系内に反応初期段階および/または反応途中に添加するセルロースまたはセルロース含有物質に対し、セルラーゼに含まれる酵素成分のうちβ−グルコシダーゼ以外の酵素成分を予め吸着させること、および、反応系内のセルロース濃度を1重量%以上に保つことを特徴とするセロオリゴ糖の製造方法であって、
前記酵素成分を予め吸着させるにあたり、セルロースを水に溶解させてpH7.0かつスラリー濃度 1〜10重量%に調整したセルローススラリーに対し、セルラーゼを対セルロース 5〜300重量%添加して処理するセロオリゴ糖の製造方法
In a reaction system to produce the cellooligosaccharide reacting the cellulase to cellulose or cellulose-containing materials, while successively adding the sequential addition to an aqueous medium the cellulose or cellulose-containing materials in the reaction system, continuously outside of the reaction system in the reaction solution Extracting with a non-cellulose non-woven fabric, the enzyme component other than β-glucosidase among the enzyme components contained in cellulase for the cellulose or cellulose-containing substance added to the reaction system at the initial stage and / or during the reaction A method for producing a cellooligosaccharide characterized by pre-adsorbing and maintaining the cellulose concentration in the reaction system at 1% by weight or more ,
Cello-oligo treated by adding 5 to 300% by weight of cellulase to cellulose slurry in which cellulose is dissolved in water to adjust the pH to 7.0 and the slurry concentration is adjusted to 1 to 10% by weight. A method for producing sugar .
反応系外に抜き出された反応液を、反応糖化液とセルロースまたはセルロース含有物質とに分離した後、分離したセルロースまたはセルロース含有物質を反応系内に戻すことを特徴とする請求項1記載のセロオリゴ糖の製造方法。   The reaction liquid extracted outside the reaction system is separated into a reaction saccharification liquid and cellulose or a cellulose-containing substance, and then the separated cellulose or cellulose-containing substance is returned to the reaction system. A method for producing cellooligosaccharides. セルロースまたはセルロース含有物質として、フィブリル化処理、メカノケミカル処理、および化学的処理のうち、一つ以上の処理を施したパルプを用いることを特徴とする請求項1または2に記載のセロオリゴ糖の製造方法。 The cellooligosaccharide production according to claim 1 or 2 , wherein the cellulose or the cellulose-containing substance is a pulp subjected to at least one of fibrillation treatment, mechanochemical treatment, and chemical treatment. Method.
JP2005375502A 2004-12-27 2005-12-27 Method for producing cellooligosaccharide Active JP4431106B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005375502A JP4431106B2 (en) 2004-12-27 2005-12-27 Method for producing cellooligosaccharide

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004375531 2004-12-27
JP2005375502A JP4431106B2 (en) 2004-12-27 2005-12-27 Method for producing cellooligosaccharide

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006204294A JP2006204294A (en) 2006-08-10
JP4431106B2 true JP4431106B2 (en) 2010-03-10

Family

ID=36961768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005375502A Active JP4431106B2 (en) 2004-12-27 2005-12-27 Method for producing cellooligosaccharide

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4431106B2 (en)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4838211B2 (en) * 2007-08-21 2011-12-14 旭化成ケミカルズ株式会社 Lipase inhibitor
JP5385561B2 (en) * 2007-12-27 2014-01-08 花王株式会社 Method for producing sugar
JP5385563B2 (en) * 2007-12-27 2014-01-08 花王株式会社 Method for producing sugar
JP2009171885A (en) * 2008-01-23 2009-08-06 Nippon Paper Industries Co Ltd Method for producing sugar from cellulose-containing substance
JP2009225743A (en) * 2008-03-24 2009-10-08 Bussan Food Science Kk METHOD FOR IMPROVING SYNTHETIC REACTION EFFICIENCY OF beta-GLYCO-DISACCHARIDE
JP5137021B2 (en) * 2008-03-28 2013-02-06 本田技研工業株式会社 Ethanol production method
JP5137020B2 (en) * 2008-03-28 2013-02-06 本田技研工業株式会社 Ethanol production method
JP5994964B2 (en) * 2009-09-18 2016-09-21 日本製紙株式会社 Ruminant feed
JP2011109965A (en) * 2009-11-27 2011-06-09 Tokai Senko Kk Saccharification pretreatment method for cellulose-containing fiber material, and method for saccharifying the cellulose-containing fiber material, having the saccharification pretreatment method
CN102666871A (en) * 2009-11-27 2012-09-12 三井化学株式会社 Process for production of monosaccharide
MY158552A (en) * 2010-06-17 2016-10-14 Borregaard As Enzymatic hydrolysis of cellulose
EP2402454A1 (en) 2010-06-30 2012-01-04 Süd-Chemie AG Cellobiose production from biomass
JP5714396B2 (en) * 2011-04-18 2015-05-07 株式会社日本触媒 Biomass saccharification method
JP6535280B2 (en) * 2013-03-15 2019-06-26 国立大学法人長岡技術科学大学 Mutant strain of cellulase producing bacterium, method for producing cellulase and method for producing cellooligosaccharide
JP2016005485A (en) * 2015-10-07 2016-01-14 日本製紙株式会社 Method for producing saccharide from cellulose-containing substance

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006204294A (en) 2006-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4431106B2 (en) Method for producing cellooligosaccharide
JP6020171B2 (en) Method for producing filter aid
US9149064B2 (en) Method of producing nanofibrillar cellulose with high absorptivity to fat and cholate
CN101160431B (en) Method for separating the main components of lignocellulosic materials
JP2015531830A (en) How to remove hemicellulose
JP4928254B2 (en) Method for saccharification of cellulose-containing materials
US8980050B2 (en) Methods for removing hemicellulose
JPWO2010050223A1 (en) Method for producing saccharide and method for producing ethanol
US20160369455A9 (en) Methods for removing hemicellulose
WO2011065449A1 (en) Process for production of monosaccharide
JP2023182670A (en) Methods and compositions for treatment of cellulosic biomass and products produced thereby
US20230323416A1 (en) Enzymatic degradation of cellulosic substrates in the presence of lignocellulose milling particles
JP4078778B2 (en) Xylooligosaccharide composition
JP2005068140A (en) Method for producing cellooligosaccharide
JP5733654B2 (en) Method for saccharification of cellulose
WO2013002708A1 (en) Method for purifying lignin
Poshina et al. Modification of spruce sulphite pulp by cellulase treatment
JP2003048901A (en) Long-chain xylooligosaccharide composition and method for producing the same
JP2011050950A (en) Method of producing decomposition product from cellulose-containing material
RU2739007C2 (en) Method of producing sugar solution
JPH09107987A (en) Production of cellobiose
Sumantri et al. Comparison of pretreatment process of sodium hydroxide and soaking in aqueous ammonia for delignification of rice husk
FI129929B (en) A method for forming a lignin fraction and a lignin composition
Yadav et al. Enhancing Enzymatic Hydrolysis and Delignification of Sugarcane Bagasse Using Different Concentrations of Sodium Alkaline Pretreatment.
Ang et al. Application of Ionic Liquids in the Dissolution of Rice Husk Cellulose

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061201

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090901

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091030

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091215

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20091218

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121225

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4431106

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151225

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151225

Year of fee payment: 6

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151225

Year of fee payment: 6

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250