JP6269061B2 - 糖液の製造方法 - Google Patents
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Description
[1]セルロース含有バイオマスからの糖液の製造方法であって、以下の工程(1)〜(3)を含む、糖液の製造方法。
工程(1):セルロース含有バイオマスを水熱処理後、水熱処理液とセルロース含有固形分に分離する工程。
工程(2):工程(1)のセルロース含有固形分に糸状菌由来セルラーゼを添加してセルロースを加水分解後、糖化残さと糖液に分離する工程。
工程(3):工程(1)の水熱処理液で工程(2)の糖化残さを洗浄して、糖化残さに吸着した糸状菌由来セルラーゼを水熱処理液中に溶出させた後、固液分離により糸状菌由来セルラーゼを含む溶液成分を得る工程。
[2]工程(3)で得られた溶液成分を限外濾過膜に通じて濾過することにより非透過液として糸状菌由来セルラーゼを回収するとともに、透過液として糖液を得る工程(4)を含む、[1]に記載の糖液の製造方法。
[3]工程(4)で回収した糸状菌由来セルラーゼを工程(2)のセルロース加水分解に再利用する、[2]に記載の糖液の製造方法。
[4]糸状菌由来セルラーゼがトリコデルマ由来セルラーゼである、[1]から[3]のいずれかに記載の糖液の製造方法。
[5]工程(1)の水熱処理が120〜240℃の温度範囲での処理である、[1]から[4]のいずれかに記載の糖液の製造方法。
[6]工程(3)の水熱処理液が無機イオン、酢酸および/またはフルフラールを合計1g/L以上含む、[1]から[5]のいずれかに記載の糖液の製造方法。
[7]工程(3)において30〜70℃の水熱処理液で糖化残さを洗浄する、[1]から[6]のいずれかに記載の糖液の製造方法。
[8]工程(2)として膜分離によって糖化残さと糖液を分離し、工程(3)として該膜面上の糖化残さに対して水熱処理液を垂直方向に通水させて糖化残さを洗浄して糸状菌由来セルラーゼを含む溶液成分を得る、[1]から[7]のいずれかに記載の糖液の製造方法。
[9]膜分離がプレス濾過またはベルトフィルターによる膜分離である、[8]に記載の糖液の製造方法。
[10][1]から[9]のいずれかに記載の方法により糖液を製造する工程および該糖液を発酵原料として化学品を生産する能力を有する微生物を培養して化学品を製造する工程を含む、化学品の製造方法。
[11]セルロース含有バイオマスを水熱処理して水熱処理物を固液分離する水熱処理装置、該水熱処理装置より排出されるセルロース含有固形分を糸状菌由来セルラーゼにより加水分解する加水分解装置、該加水分解装置で得られるセルロース含有固形分の加水分解物を固液分離する糖液回収装置、ならびに糖液回収装置で分離された糖化残さと該水熱処理装置より排出される水熱処理液を混合、保温および固液分離する酵素回収装置を含む、糖液製造装置。
[12]糖液回収装置および酵素回収装置が一体化した装置である、[11]に記載の糖液製造装置。
[13]糖液回収装置および酵素回収装置が一体化した装置が膜分離装置である、[12]に記載の糖液製造装置。
[14]膜分離装置がプレス濾過装置またはベルトフィルター装置である、[13]に記載の糖液製造装置。
[15]前記酵素回収装置が、糸状菌由来セルラーゼと糖液に分離する限外濾過膜分離装置を含む、[11]から[14]のいずれかに記載の糖液製造装置。
セルロース含有バイオマスとは、バガス、スイッチグラス、ネピアグラス、エリアンサス、コーンストーバー、コーンコブ、稲わら、麦わら、椰子殻、などの草本系バイオマス、あるいは樹木、ポプラ、廃建材などの木質系バイオマス、さらに藻類、海草、など水生環境由来のバイオマスのことを指す。こうしたバイオマスには、セルロースおよびヘミセルロース(以下、セルロースとヘミセルロースの総称として「セルロース」という。)の他に芳香族高分子であるリグニン等を含有している。
工程(2)では、工程(1)にて固液分離したセルロース含有固形分に糸状菌由来セルラーゼを添加し、セルロースの加水分解後、糖化残さと糖液に分離する。
工程(3)では、水熱処理液で糖化残さを洗浄することで、水熱処理液中に含まれるバイオマス抽出成分を活用して糖化残さに吸着(結合)してある糸状菌由来セルラーゼを水熱処理液中に溶出(脱離)させる。その一方で、水熱処理液に含まれる糖以外の成分による効果により、糖化残さに吸着したセルラーゼおよびヘミセルラーゼの水熱処理液中への脱離が促進される。これは水熱処理液に含まれる無機イオン、酢酸および/またはフルフラール濃度が高い程、糖化残さに吸着した糸状菌由来セルラーゼの脱離効果が高いからである。工程(3)での水熱処理液には無機イオン、酢酸および/またはフルフラールそれらが合計1g/L以上含まれる水熱処理液であることが好ましい。また、水熱処理液で糖化残さを洗浄することの別の効果として、水熱処理液中に含まれるオリゴ糖が、糖化残さに吸着した糸状菌由来セルラーゼの作用によって加水分解される。水熱処理液の加水分解によって主にキシロースの量が増大する。
本発明の糖液の製造方法で得られた糖液は、さらにWO2010/067785号に記載される方法である、ナノ濾過膜および/または逆浸透膜に通じて濾過することにより、非透過液として、糖成分が濃縮された濃縮糖液を得ることができる。
本発明により得られた糖液を発酵原料として化学品を生産する能力を有する微生物を生育させることで、各種化学品を製造することができる。ここでいう発酵原料として微生物を生育させるとは、糖液に含まれる糖成分あるいはアミノ源を微生物の栄養素として利用し、微生物の増殖、生育維持を行うことを意味している。化学品の具体例としては、アルコール、有機酸、アミノ酸、核酸など発酵工業において大量生産されている物質を挙げることができる。こうした化学品は、糖液中の糖成分を炭素源として、その代謝の過程において生体内外に化学品として蓄積生産する。微生物によって生産可能な化学品の具体例として、エタノール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、グリセロールなどのアルコール、酢酸、乳酸、ピルビン酸、コハク酸、リンゴ酸、イタコン酸、クエン酸などの有機酸、イノシン、グアノシンなどのヌクレオシド、イノシン酸、グアニル酸などのヌクレオチド、カダベリンなどのアミン化合物を挙げることができる。さらに、本発明の糖液は、酵素、抗生物質、組換えタンパク質などの生産に適用することも可能である。こうした化学品の製造に使用する微生物に関しては、目的の化学品を効率的に生産可能な微生物であればよく、大腸菌、酵母、糸状菌、担子菌などの微生物を使用することができる。
本発明の糖液の製造方法を実施するための装置に関して、図1〜4に基づき説明する。
糖液に含まれるグルコースおよびキシロース濃度は、下記に示すHPLC条件で、標品との比較により定量した。
カラム:Luna NH2(Phenomenex社製)
移動相:ミリQ:アセトニトリル=25:75(流速0.6mL/分)
反応液:なし
検出方法:RI(示差屈折率)
温度:30℃。
工程(3)で回収できる糸状菌由来セルラーゼの回収酵素量は、1)結晶セルロース分解活性、2)セロビオース分解活性、3)キシラン分解活性、の3種の分解活性(以下、活性値という。)を測定することにより定量した。
酵素液(所定条件で調整)に対し、結晶セルロースであるアビセル(メルク社製、Cellulose Microcrystalline)を1g/L、酢酸ナトリウム緩衝液(pH 5.0)を100mMとなるよう添加し、50℃で24時間反応させた。反応液は1mLチューブで調整し、前記条件にて回転混和しながら反応を行った。反応後、チューブを遠心分離し、その上清成分のグルコース濃度を測定した。グルコース濃度は、参考例2に記載の方法に準じて測定した。結晶セルロース分解活性は、生成したグルコース濃度(g/L)をそのまま活性量として使用し、回収酵素量の比較に使用した。
酵素液に対し、セロビオース(和光純薬工業株式会社製)500mg/L、酢酸ナトリウム緩衝液(pH 5.0)を100mMとなるよう添加し、50℃で0.5時間反応させた。反応液は1mLチューブで調整し、前記条件にて回転混和しながら反応を行った。反応後、チューブを遠心分離し、その上清成分のグルコース濃度を測定した。グルコース濃度は、参考例2に記載の方法に準じて測定した。セロビオース分解活性は、生成したグルコース濃度(g/L)をそのまま活性量として使用し、回収酵素量の比較に使用した。
酵素液に対し、キシラン(Birch wood xylan、和光純薬工業株式会社製)10g/L、酢酸ナトリウム緩衝液(pH 5.0)を100mMとなるよう添加し、50℃で4時間反応させた。反応液は1mLチューブで調整し、前記条件にて回転混和しながら反応を行った。反応後、チューブを遠心分離し、その上清成分のキシロース濃度を測定した。キシロース濃度は、参考例2に記載の方法に準じて測定した。キシロース分解活性は、生成したキシロース濃度(g/L)をそのまま活性量として使用し、回収酵素量の比較に使用した。
糖液に含まれるカチオンおよびアニオン濃度、芳香族化合物濃度、酢酸・ギ酸濃度は、下記に示すHPLC条件で、標品との比較により定量した。
カラム:Ion Pac AS22(DIONEX社製)
移動相:4.5mM Na2CO3/1.4mM NaHCO3(流速1.0mL/分)
反応液:なし
検出方法:電気伝導度(サプレッサ使用)
温度:30℃。
カラム:Ion Pac CS12A(DIONEX社製)
移動相:20mMメタンスルホン酸(流速1.0mL/分)
反応液:なし
検出方法:電気伝導度(サプレッサ使用)
温度:30℃。
カラム:Synergi HidroRP 4.6mm×250mm(Phenomenex製)
移動相:アセトニトリル−0.1% H3PO4(流速1.0mL/min)
検出方法:UV(283nm)
温度:40℃。
カラム:Shim−Pack SPR−H(株式会社島津製作所製)の直列
移動相:5mM p−トルエンスルホン酸(流速0.8mL/min)
反応液:5mM p−トルエンスルホン酸、20mM ビストリス、0.1mM EDTA・2Na(流速0.8mL/min)
検出方法:電気伝導度
温度:45℃。
LAP法(“Determination of Structural Carbohydrates and Lignin in Biomass, Laboratory Analytical Procedure(LAP)”)を参考に、次に示す方法で組成を分析した。
稲わらを奈良機械製作所製のロータリーカッターミル・RCM−400(8mmメッシュ)にて回転速度420回転/分で粉砕した。その後、水熱処理を行った。装置は、日本電熱株式会社製の爆砕装置(反応器2Lサイズ)を使用した。蒸気発生装置は40kWの電気ボイラを使用した。設定した処理圧力を設定すると一義的に処理温度も決定するため、反応条件は、表1の通り処理圧力および処理時間を変更して各種条件を検討した。本条件で1回200gの粉砕した稲ワラを投入し、表1の条件下で反応を行い、爆砕処理した含水した固形分を2Lの水を加えて攪拌し、日立工機株式会社製のラボ用遠心分離機“HimacCF7D2”を用いて5000rpmで水熱処理液とセルロース含有固形分に分離した。分離したセルロース含有固形分の構成糖分析を行った。その後、各爆砕処理物について、含水率を測定し、水および1N 水酸化ナトリウム水溶液(和光純薬工業株式会社製)を添加してpHを4.6〜5.0の範囲に調整し、最終的に固形分濃度が5%となるように水をさらに添加しスラリー液を調整した。さらに、スラリー液に各爆砕処理物の乾燥重量に対して酵素重量が100分の1となるようにジェネンコア製の糸状菌由来セルラーゼ(トリコデルマ由来セルラーゼ)“アクセルレースデュエット”(酵素濃度:40g/L)を添加して、グルコース成分およびキシロース成分の糖化率を測定した。結果を表1に示す。
実施例1記載の試験番号7の条件(215℃、5分の条件)で得られた水熱処理物に関して、3000Gで10分遠心分離を行い、水熱処理液を分離回収し、得られた固形物にさらに水を添加し、遠心分離、上清を除去する一連の操作を2回行った。得られた固形物をセルロース含有固形分として、以下、実施例および比較例に使用した。
実施例2のセルロース含有固形分1gに対し、実施例1で使用した“アクセルレースデュエット”が1g/L、0.8g/L、0.5g/L、0.35g/Lの最終濃度となるように添加し、50℃、24時間、加水分解を行った。また、セルロース含有固形分の固形物濃度は、10wt%になるよう実施例2で得られた水熱処理液を添加し調製した。また加水分解時のpHは、pH4.6〜5.4の範囲となるよう希硫酸および希水酸化ナトリウムで調製した。得られた加水分解物は、遠心分離を行い、糖液8gと、糖化残さ2gに分離した。糖液のグルコース濃度を測定した結果を表2に示す。
実施例2のセルロース含有固形分1gに対し、実施例1で使用した“アクセルレースデュエット”が1g/L、0.8g/L、0.5g/L、0.35g/Lの最終濃度となるように添加し、50℃、24時間、加水分解を行った。セルロース含有固形分の固形物濃度は、10wt%になるようRO水を添加し調製した。また加水分解時のpHは、pH4.6〜5.4の範囲となるよう希硫酸および希水酸化ナトリウムで調製した。得られた加水分解物は、遠心分離を行い、糖液8gと、糖化残さ2gに分離した。糖液のグルコース濃度を測定した結果を表3に示す。
実施例2で得られた水熱処理液に対して、実施例1で使用した“アクセルレースデュエット”が0.04g/L〜0.8g/Lの最終濃度となるように添加し、50℃、24時間、加水分解を行った。反応後、水熱処理液を遠心分離し、上清成分のグルコースおよびキシロース濃度の測定を実施した。得られた分析結果を表4に示す。
実施例3での“アクセルレースデュエット”添加濃度が0.8g/Lの場合に得られた糖化残さ2g(含水)に対して、水熱処理液を1:4、1:8の重量比率で添加し、50℃で、0時間、6時間、24時間、48時間、72時間保温し、糖化残さを洗浄した。洗浄後、各反応時間の洗浄液を遠心分離(8000G、20分)にて上清を回収し(1:4の場合:8g、1:8の場合:16g)洗浄液中に含まれるグルコースおよびキシロース濃度を参考例1の手法にて測定した。この結果を表5および表6に示す。
実施例4の糖化残さ重量2g(含水)に対して、RO水を1:4、1:8の比率で添加し、50℃で、0時間、6時間、24時間、48時間、72時間保温後、遠心分離(8000G、20分)にて上清を回収した(1:4の場合:8g、1:8の場合:16g)。各上清のグルコースおよびキシロース濃度を参考例1の手法にて測定した結果を表5および表6に示す。
実施例3の“アクセルレースデュエット”添加濃度が0.8g/Lの場合に得られた糖化残さ2g(含水)に対して、水熱処理液を1:4の重量比率で添加し、50℃で、24時間、保温し、糖化残さを洗浄した。洗浄後、各反応時間の洗浄液を遠心分離(8000G、20分)にて上清を回収し、8gの洗浄液を得た。前記洗浄液8gをさらにマイレクスHVフィルターユニット濾過(ミリポア社、33mm、PVDF製、細孔径0.45μm)を使用して濾過を行った。得られた濾液は、分画分子量10000の限外濾過膜(Sartorius stedim biotech社製 VIVASPIN 20 材質:PES)で濾過し、膜画分が1mLになるまで4500Gにて遠心した。蒸留水10mLを膜画分に添加し、再度膜画分が0.5mLになるまで4500Gにて遠心した。この後、膜画分から酵素を回収した。回収酵素の各活性は、参考例2に準じて測定した。また比較のため、“アクセルレースデュエット”(0.8g/L)のみの各酵素活性を参考例2に準じて測定を行い、その際の活性を100(%)として、相対値としてセルラーゼおよびヘミセルラーゼの活性を表7にまとめた。
実施例3での“アクセルレースデュエット”添加濃度が0.8g/Lの場合に得られた糖液(8g)を、さらにマイレクスHVフィルターユニット(ミリポア社、33mm、PVDF製、細孔径0.45μm)を使用して濾過を行った。得られた濾液は、分画分子量10000の限外濾過膜(Sartorius stedim biotech社製 VIVASPIN 20 材質:PES)で濾過し、膜画分が0.5mLになるまで4500Gにて遠心した。蒸留水10mLを膜画分に添加し、再度膜画分が0.5mLになるまで4500Gにて遠心した。この後、膜画分から酵素を回収した。回収酵素の各活性は、参考例4に準じて測定した(表7)。
実施例3の“アクセルレースデュエット”添加濃度が0.8g/Lの場合に得られた糖化残さ2g(含水)に対して、RO水を1:4で添加し、50℃で24時間加水分解)をさらにマイレクスHVフィルターユニット(ミリポア社、33mm、PVDF製、細孔径0.45μm)を使用して濾過を行った。得られた濾液は、分画分子量10000の限外濾過膜(Sartorius stedim biotech社製 VIVASPIN 20 材質:PES)で濾過し、膜画分が1mLになるまで4500Gにて遠心した。蒸留水10mLを膜画分に添加し、再度膜画分が0.5mLになるまで4500Gにて遠心した。この後、膜画分から酵素を回収した。回収酵素の各活性は、参考例4に準じて測定した(表7)。
水熱処理液に含まれる無機イオン濃度を参考例3の手順にて測定を実施した。その結果は表8に示すとおり水熱処理液には無機イオンが1g/L以上含まれ、特にカリウム成分を多く含むことが判明した。
比較例4、比較例5、実施例5の各回収酵素液に関して、SDS−PAGEによる分析を実施した。各回収酵素液には、サンプル調整液緩衝液(Ez Apply、ATTO社)を添加し、SDS−PAGE(e−PAGEL、15% ゲル濃度、ATTO社)を行った。染色は、クマシーブリリアントブルー(BioSafecoomassie Stain、BioRAD社)にて行った。なお分子量を測定するために、分子量マーカー(PrecisionPlus Protein Standard、 Kaleidoscope、BioRAD社)を使用した。結果を、図5に示す。比較例4および比較例5に対して、実施例5の回収酵素成分の方が増大していることが確認できた。また、分子量マーカーとの比較により、実施例5にて回収が向上している成分は、セロビオハイドラーゼ成分、キシラナーゼ成分であることが確認できた(図5)。
実施例4で得られた糖液を発酵原料として使用して、酵母(Saccharomycecs cerevisiae OC−2:ワイン酵母)によるエタノール発酵試験を行った。前述酵母をYPD培地(2% グルコース、1% 酵母エキス(Bacto Yeast Extract/BD社)、2% ポリペプトン(日本製薬株式会社製)にて、1日間25℃で前培養を行った。次に、得られた培養液を、第一の糖液に対し、1%となるように添加した。微生物を添加後、25℃で2日間インキュベートした。この操作で得られた培養液に含まれるエタノール蓄積濃度は、ガスクロマトグラフ法(Shimadzu GC−2010キャピラリーGC TC−1(GL science) 15 meter L.*0.53mm I.D.,df1.5μmを用いて、水素炎イオン化検出器により検出・算出して評価。)で測定した。その結果、培養液中には8g/Lのエタノールが含まれることが確認できた。すなわち、本発明の糖液発酵原料としてエタノールが製造できることが確認できた。
実施例4で得られた糖液を発酵原料として使用して、乳酸菌であるラクトコッカス・ラクティスJCM7638株を24時間、37℃の温度で静置培養した。培養液に含まれるL−乳酸濃度を参考例3の条件で分析した結果、L−乳酸が11g/L蓄積していることが確認され、本発明の糖液により乳酸生産が可能であることが確認できた。
実施例3での“アクセルレースデュエット”添加濃度が0.8g/Lの場合に得られた糖化残さ2g(含水)に対して、水熱処理液を1:4の重量比率で添加し、温度を4℃、25℃、40℃、60℃、70℃、80℃の各温度で保温し、糖化残さを洗浄した。洗浄後、各反応時間の洗浄液を遠心分離(8000G、20分)にて上清を回収し、8gの洗浄液を得た。各洗浄液に含まれるグルコースおよびキシロース濃度を参考例1の手法にて測定した。この結果を表10および11に示す。
実施例10で得られた各洗浄液8gを、実施例5と同じ手順で限外濾過膜によって濾過して洗浄液中の酵素を回収した。回収酵素の各活性は、参考例2に準じて測定した。また比較のため、“アクセルレースデュエット”(0.8g/L)のみの各酵素活性を参考例2に準じて測定を行い、その際の活性を100(%)として、相対値としてセルラーゼおよびヘミセルラーゼの活性を表12にまとめた。
実施例2のセルロース含有固形物100gに対して、“アクセルレースデュエット”が0.8g/L、の最終濃度となるように添加し、50℃、24時間、加水分解を行った。このとき、セルロース含有固形分の固形物濃度は、10wt%になるようRO水を添加し調製した(合計10L)。得られた加水分解物10Lは、プレス濾過は小型フィルタプレス装置(薮田産業製フィルタプレス MO−4)を用いた。ろ布はポリエステル製織布(薮田産業製 T2731C)を使用した。スラリー液10Lを小型タンクの中に入れて下から圧縮空気で曝気しながら液投入口を開いてエアーポンプ(タイヨーインタナショナル製 66053−3EB)で徐々に濾室内にスラリー液を投入した。スラリー投入後、フィルタプレス濾液を糖液として回収した((工程(3)))。水熱処理液は、付設されているダイヤフラムを膨らませて圧搾工程を行った。徐々に圧搾圧力を上昇させていき、0.5MPaまで上昇させてから約30分間放置して濾液を糖液としてさらに回収した。濾液として回収できた糖液は7Lであった。次に濾室に分離された糖化残さに対して、予め50℃に保温しておいて、水熱処理液5Lを通水および循環を行った。水熱処理液を小型タンクに入れ、液投入口を開いて、エアーポンプで濾室内に分離された糖化残さに水熱処理液を通水した。通水後、徐々に得られた濾液は、再度50℃に保温した後、小型タンクに戻す循環操作を繰り返した。この操作を定期的に2時間行った後、再度、徐々に圧搾圧力を上昇させていき、0.5MPaまで上昇させてから約30分間放置して洗浄液5Lを回収した。
実施例12と同じ手順で、前記水熱処理液の代わりに、RO水を同じ手順で通水および循環を行った。また実施例12と同じ手順で洗浄液より回収酵素を得た。このときの回収酵素活性を1として表13に示す。比較のため、アクセルレースデゥエット(0.8g/L)のみの各酵素活性を参考例2に準じて測定を行い、その際の活性を100(%)として、相対値としてセルラーゼおよびヘミセルラーゼの活性を表13にまとめた。
2 保温加圧容器
3 加熱装置
4 原料フィーダー
5 攪拌装置
6 移送装置
7 圧力開放槽
8 水希釈槽
9 ポンプ
10 固液分離装置
11 分離膜
12 バルブ
13 ベルトコンベア
14 加水分解装置
15 混練装置
16 攪拌移液装置
17 加温装置
18 撹拌装置
19 攪拌槽
20 加温装置
21 バルブ
22 ポンプ
23 糖液回収装置
24 固液分離装置
25 分離膜
26 バルブ
27 ベルトコンベア
28 酵素回収装置
29 熱交換器
30 保温装置
31 保温槽
32 撹拌装置
33 バルブ
34 ポンプ
35 固液分離装置
36 分離膜
37 洗浄液槽
38 バルブ
39 ベルトコンベア
40 限外濾過膜装置
41 糖液貯槽
42 精密濾過膜ポンプ
43 精密濾過膜モジュール
44 精密濾過膜濾液槽
45 限外濾過膜ポンプ
46 限外濾過膜モジュール
47 ポンプ
48 膜分離装置
49 膜
50 加水分解物供給ライン
51 回収ライン
52 水熱処理液供給ライン
Claims (15)
- セルロース含有バイオマスからの糖液の製造方法であって、以下の工程(1)〜(3)を含む、糖液の製造方法。
工程(1):セルロース含有バイオマスを水熱処理後、水熱処理液とセルロース含有固形分に分離する工程。
工程(2):工程(1)のセルロース含有固形分に糸状菌由来セルラーゼを添加してセルロースを加水分解後、糖化残さと糖液に分離する工程。
工程(3):工程(1)の水熱処理液で工程(2)の糖化残さを洗浄して、糖化残さに吸着した糸状菌由来セルラーゼを水熱処理液中に溶出させた後、固液分離により糸状菌由来セルラーゼを含む溶液成分を得る工程。 - 工程(3)で得られた溶液成分を限外濾過膜に通じて濾過することにより非透過液として糸状菌由来セルラーゼを回収するとともに、透過液として糖液を得る工程(4)を含む、請求項1に記載の糖液の製造方法。
- 工程(4)で回収した糸状菌由来セルラーゼを工程(2)のセルロース加水分解に再利用する、請求項2に記載の糖液の製造方法。
- 糸状菌由来セルラーゼがトリコデルマ由来セルラーゼである、請求項1から3のいずれかに記載の糖液の製造方法。
- 工程(1)の水熱処理が120〜240℃の温度範囲での処理である、請求項1から4のいずれかに記載の糖液の製造方法。
- 工程(3)の水熱処理液が無機イオン、酢酸および/またはフルフラールを合計1g/L以上含む、請求項1から5のいずれかに記載の糖液の製造方法。
- 工程(3)において30〜70℃の水熱処理液で糖化残さを洗浄する、請求項1から6のいずれかに記載の糖液の製造方法。
- 工程(2)として膜分離によって糖化残さと糖液を分離し、工程(3)として該膜面上の糖化残さに対して水熱処理液を垂直方向に通水させて糖化残さを洗浄して糸状菌由来セルラーゼを含む溶液成分を得る、請求項1から7のいずれかに記載の糖液の製造方法。
- 膜分離がプレス濾過またはベルトフィルターによる膜分離である、請求項8に記載の糖液の製造方法。
- 請求項1から9のいずれかに記載の方法により糖液を製造する工程および該糖液を発酵原料として化学品を生産する能力を有する微生物を培養して化学品を製造する工程を含む、化学品の製造方法。
- セルロース含有バイオマスを水熱処理して水熱処理物を固液分離する水熱処理装置、該水熱処理装置より排出されるセルロース含有固形分を糸状菌由来セルラーゼにより加水分解する加水分解装置、該加水分解装置で得られるセルロース含有固形分の加水分解物を固液分離する糖液回収装置、ならびに糖液回収装置で分離された糖化残さと該水熱処理装置より排出される水熱処理液を混合、保温および固液分離する酵素回収装置を含む、糖液製造装置。
- 糖液回収装置および酵素回収装置が一体化した装置である、請求項11に記載の糖液製造装置。
- 糖液回収装置および酵素回収装置が一体化した装置が、プレス濾過装置またはベルトフィルター装置である、請求項12に記載の糖液製造装置。
- 膜分離装置がプレス濾過装置またはベルトフィルター装置である、請求項13に記載の糖液製造装置。
- 前記酵素回収装置が、糸状菌由来セルラーゼと糖液に分離する限外濾過膜分離装置を含む、請求項11から14のいずれかに記載の糖液製造装置。
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