JPH07500151A - リグノセルロース物質、特にセルロースパルプの酵素処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 リグノセルロース物質、特にセルロースバルブの酵素処理方法本発明は、リグノ セルロース物質、特にセルロースバルブの酵素処理についての請求項１の序文に 係る方法に関する。

本発明によれば、処理すべき物質をヘミセルラーゼ、セルラーゼ及び／又はリグ ニン分解活性を含有する酵素と接触させてヘミセルロース、セルロース及び／又 はリグニンに加水分解する。

先行技術については以下の刊行物を引用する。

１　ビイカリ　Ｌ１ラヌアＭ１カンテリネンＡ１リンコＭ及びサンドキストＪ９ 、プロノーディンゲス・オン・フォース・インターナシ３ル・コンプレス・オン ・ウッド・アンド・パルピング・ケミストリイ、パリ　１９８７．１巻　１５１ −１５４頁。

２、カシテリオンＡ１サンドキスト　Ｊ１リンコＭ及びビイカリ　Ｌ１プロシー ディンゲス・オン・インターナシ３ル・シンポジウム・オン・ウッド・アンド・ パルピング・ケミストリイ、メルボルン　１９９１．１巻　４９３−５００頁。

３　クルージ　■及びエンンユトレムＢＦ、タッピ・ジャーナル、６０（１９６ ３）９・１５１−１５４゜ ４、シェシニトレムＥ１ノーディック・パルプブ・アンド・ペイパー・リサーチ ・ジャーナル４　（１９８９）　２　：　９０−９３゜５、スカランＡＭ及びグ リグノンＪ、スベンスク・パッパースティグニング８２　（１９７９）　２　： 　４０−４７゜６、スカランＡＭ、タッピ・ジャーナル６６　（１９８３）１１ 　：　７３３−７５゜７、リンドシュテムＴ及びカールソンＧ１スベンスク・バ ッパーステングニング８５（１９８２）　３　：　Ｒ１４−２０゜８、クラーク ＴＡ、マクドナルドＡＧ、シニアＤＪ、メイヤースＰＲ，アブストラクツ・オン ・フォース・インターナシタナル・コンフェレシス・オン・バイオチクノロシイ ・イン・ザ・パルプ・アンド・ベイパー・インダストリイ、ラレイ、１９８９３ ９−４０頁。

９、タンＬＵＬ、ユＥＫＣ、ルイスーセイズＧＷ及びサドラーＪＮ、バイオチク ノロシイ・アンド・バイオエンジニアリング３０　（１９８７）９６−１００゜ １０、ペイスＭＧ、バーニア−Ｒ及びジ二トラセクＬ１バイオチクノロシイ・ア ンド・バイオエンジニアリング３２　（１９８ｇ）２３５−２３９゜１１、ペイ スＭＧ及びジュラセフし、ウッド・サイエンス・アンド・チクノロシイ　４　（ １９８４）１８７へ１９８゜１２、ノエＰ、チェノバリアーＪ１、モラＦ及びコ ムタット　Ｊ１ジャーナル・オン・ウッド・サイエンス・チクノロシイ　６（１ ９８６）１６７−１８４゜１３、モラＦ１コムタットＪ１パーツウドＦ１プラＦ １ノ二Ｐ１ジャーナル・オン・ウッド・サイエンス・アンド・チクノロシイ　６ 　（１９８６）１４７−１６５゜１４、フェンテスＪ−Ｌ及びロバートＭ１フラ ンス特許出願第８６１３２０８号。

１５、ポミアーＪ−Ｃ，フェンテスＪ−Ｌ及びゴマＧ１タッピ・ジャーナル７２ 　（１９８９）　６　：　１８７−１９１゜１６、ロチ間１バクチリアル・ヘミ セルロースズ。ライセンティエイツ・テシス・ユニバージティー・オン・ヘルシ ンキ、デパートメント・オン・フオレストリイ・アンド・アグリカルチャー１９ ９０゜１７、ビイカリ　Ｌ１カンネリネンＡ１０テＭ及びサンドキスト　Ｊ９、 エンザイムス・イン・バイオマス・コンバージョン（ＧＦリーザム、ＭＥ　ヒン メル編集）ＡＣ５ＣＳダンプＳ　ｙａｐ）セル（Ｓｅｔ）　４６０　ＵＳＡ　１ ９９１．１２−２２゜１８、テンカネンＭ１バルプスＪ及びポウタネンＫ（１９ ９２）ツー・メイジャー・キシラナーゼス・オン・トリコデルマ・レエセイ。エ ンザイム・アンド・マイクロバイアル・チクノロシイ　１４　（１９９２）５６ ６−５７４゜１９、ハリシＦ、アトパンスズ・イン・リグノセルロース・ハイト ロリシス・アンド・ザ・ユーティライゼイション・オン・ザ・ハイドリゼイツ・ アドバンシズ・イン・バイオケミカル・エンジニアリング／バイオテクノロノイ 　３８　（１９８９）５３−８８゜ ２０、アブゲリノスＧＣ，ワングＤＩＣ１ダイレクト・マイクロバイオロジカル ・コンバージョン・オン・セルロシクス・ツー・エタノール。アニュアル・レポ ーツ・オン・ファーメンティンヨン・ブロセソズ４巻１６５−１８９頁。

２１．７ユテ一ルグラントＨ１ノイカーアホＭ、テンヵネン　Ｍ１ビイカリＬ１ ピュリフィケイション・アンド・キャラクタリゼイヨン・オン・ツー・β−マン ナナーセズ・フロム・トリコデルマ・レエセイ・ツヤ−ナル・オン・バイオチク ノロシイに投稿。

セルロースバルブの伝統的塩素漂白では、リグニンは塩素又は二酸化塩素により 可溶化し、アルカリで抽出する。今日、バルブは、又、非塩素化学薬品、例えば 酸素、過酸化水素、オゾンで、又はその組み合わせでしばしば脱リグニン化され る。この分野で知られた方法によれば、ヘミセルラーゼ又はリグニン分解酵素に よる酵素処理は伝統的又は新規漂白方法と組み合わせて、バルブの漂白性を改良 して来た〔１．２〕。酵素の必要量は少しで、酵素処理はバルブ漂白工程の一部 として容易に導入できる。

現在の知識によれば、ヘミセルラーゼは繊維の表面に位置するキンランに王とし て作用する。このキンランはアルカリバルブ化条件下に可溶化し、その後、化学 的且つ構造的変性形で繊維表面に沈澱する。このキンランは、漂白前又は異なる 化学的脱リグニン段階間で実施されるヘミセルラーゼ処理の標的である。ヘミセ ルロースの化学構造は水種及び使用されるバルブ化法によって変化する。即ち、 例えばバーチ硫酸（クラフト）バルブ中のキンランは、生として、幾つかのメチ ルグルクロン酸側基を伴うキンロース単位を含み、一方、マツ硫酸バルブ中のキ ノランは、メチルグルクロン酸基に加え、さらにアラビノース側基を含む〔３〕 。

バルブは種々のイオン化性（ｉｏｎｉｚａｂｌｅ）基を含む。これらの基のうち 、カルボキシル基だけが、中性又はやや酸性条件でイオン化する。多種の脱皮反 応はメタサッカリン酸又は他のアルカリ安定カルボキシル基の形成により停止す るが、クラフトバルブ中のほとんどのカルボキシル基はキノラン骨格に存在する メチルグルクロン酸基である〔４〕。

カルボキシル基の対イオンは、高分子電解質機能、膨潤の程度及び光学的性質、 例えば白色度安定性にも影響する。さらに、対イオンとしての特定の金属カチオ ンの存在は、漂白化学薬品の分解、従ってバルブの品質を低下することにより、 全体として塩素フリー漂白（Ｔ　Ｐ　Ｔ）配列（過酸化物又はオゾン漂白配列） に対し有害でありうる。従って、これらの金属は漂白前に除去することが必要で ある。

先行技術によれば、酵素処理は、いずれにせよ完全に洗浄されるクツキング工程 から繊維に直接適用されて来た。酵素処理は、又、酵素脱リグニン化バルブにも 適用されて来た。本発明の作業中に実施した研究で、我々はバルブカルボキシル 基の対イオンの存在及び型が使用した酵素の作用に実質的に影響することを発見 した。これまでの既知の解決では、バルブカルボキシル基の対イオンの量と型に 注意が払われたことがな（、又、これらの対イオンが、繊維を酵素の作用にもっ と適するようにし、酵素に対する標的基賀の最適接近性に導くいかなる方法にお いても変性されたこともない。

本発明はリグノセルロース物質、特にセルロースバルブの新規な処理方法を提供 することにより先行技術の酵素方法の欠点を排除することを目的とする。

リグノセルロース物質、例えばバルブの表面電荷が主としてカルボン酸により影 響されることはよく知られている〔４〕。上述したように、リグノセルロース物 質、又はバルブ中のカルボン酸の量は、物質の化学処理、即ちバルブ化方法に大 きく依存する。電荷及びカルボキシル基の解離の程度は、酸基の対イオンの型に 依存する〔５．６．７〕。文献によれは、繊維の膨潤は解離の程度と対イオン（ 金属イオン）の型に実質的に影響を受けることが観察されて来た。これらの対イ オンを変えることにより、又は変性金属イオンでバルブを生成することにより、 水結合性質、即ち、繊維の膨潤を調節できる〔６〕。しかしながら、これらの現 象は、これまで研究されたことはなく、酵素処理の最適化の臨界因子として利用 されたこともなかった。即ち、バルブの金属含量も繊維性質（即ち膨潤又は表面 電荷）へのそれらの影響もこれまでリグノセルロース物質の加水分解又はバルブ の漂白への酵素効果を増強するために、リグノセルロース性質、又はバルブの酵 素処理に関して測定されたことはなかった。カルボキシル基又はそれらの対イオ ンに関するこれまでの研究では、これらの因子の影響は酵素処理と関連して又は その最適化について考慮されたことがなかった。

本発明によれば、対イオンの型を変性することにより、又は金属フリーのバルブ 中のカルボキシル基を特異的対イオンで置換することにより、酵素処理の効果の 及び繊維の漂白性の顕著な改良が得られるという予期しないことが観察された。

カルボン酸の対イオンの型を変更することにより又はその解離の程度を変更する ことにより、それぞれ、繊維物質中、酵素の最適機能を調節することができる。

同時に、酵素作用を繊維の最も適当な好ましい部分に向けることができる。他の 方法に用いられたこの同じ原理は、リグノセルロース物質の全加水分解を増強す るのに適用することもできる。

より詳しくは、本発明の方法は、請求項１の特徴部分に記載されていることによ り主として特徴付けられる。

文献では、ヘミセルラーゼや他のリグノセルロース分解酵素の利用に基づく幾つ かの方法や工程が示されて来た。これら全ての方法は、ヘミセルロース、セルロ ース又はリグニンの限られた又は広範囲な加水分解を達成することを目的として いる。これらの方法は、例えば塩素化学薬品の消費を少なくするため、或はバル ブ中の又は排液中の塩素残渣の量を少なくするため、ヘミセルロースの部分加水 分解を含む〔１、訳９〕。先行技術も、溶解バルブの製造での残留ヘミセルロー スの除去方法〔１０，１１〕、ヘミセルロースの部分加水分解による繊維性質の 変性［１２−１５Ｌ及びリグノセルロース物質の加水分解〔１９，２０〕を含む 。本発明は、これら全ての適用の、そしてより一般的には繊維の全ての適用の本 質的改良に有利に利用することができる。

本発明は幾つかの重要な利点を提供する。即ち、発明方法を用いることにより、 ヘミセルラーゼ作用によるリグニンの抽出性が大きく改良できる。上記の因子を 調節する二とにより、工業的リグノセルロース系、特にセルロースバルブの前処 理に用いられる化学薬品の型及び量及び酵素用量を最適にできる。このことは環 境上適当な全体として塩素フリーの、又は低塩素漂白方法の利用を可能にする。

本発明は、又、該方法を使用する可能性を本質的に改良する。本発明の方法を組 合わせた酵素処理を用いることにより、酵素作用、従って、バルブの白色度が改 良される。他の本質的な利点は、酵素処理後に通常観察されるバルブ収量のロス が、バルブの部位特異的な限られた加水分解により顕著に減少できるということ に在る。

本発明の方法を利用することにより、リグノセルロース分解酵素の利用可能性及 びリグノセルロース物質の全体の加水分解収量が改良できる。

好ましい実施態様によって、本発明は実質的に金属フリーのバルブ又は他のリグ ノセルロース物質への酵素作用を増強する方法を提供する。特に該方法を、酵素 前処理段階を含む全体として塩素フリーの漂白配列と組合わせることが可能であ る。この場合、酵素処理は金属除去の前に実施するか、又は、酵素処理と金属除 去を同時に実施する。本発明の好ましい実施態様の範囲内で、バルブを部分的に 又は全体的に特定の金属形に変換するために、適当な金属水酸化物を用いること により、又は金属塩又は他の金属含有化合物をバルブに添加することにより、ｐ Ｈ３１節を実施して金属フリーバルブをより加水分解されやすくすることも可能 である。

他の好ましい実施態様によって、酵素処理の作用は二又は三価対イオンによって バルブ中に存在する（−価）対イオンを置換して増強される。これは二価又は三 価金属イオンを含有する塩又は他の化合物をバルブに添加することにより達成し 得る。金属カチオンも酵素調製品中において、バルブに添加しつる。

酸素化学薬品、特に過酸化物（水素）を用いる漂白と組合せつるさらに好ましい 実施態様によって、バルブ対イオンは酵素作用及び過酸化物漂白を改良するため に、酵素加水分解前にマグネシウム−形に変換する。

以下に示す実施例では、本発明の方法はリグノセルロース物質の加水分解を増強 するために、又は即ち過酸化物、オゾンまたは酸素を用いる全体として塩素フリ ーの漂白配列に先立つ酵素処理を改良するために、繊維対イオンの変性に用いる 。しかしながら、本発明の方法が、他のリグノセルロース粗製材料、例えば機械 バルブにも適用できることは注目に値する。その方法は、ヘミセルラーゼ、セル ラーゼ及びリグニナーゼを含む群から選択される二又はそれ以上の酵素を用いる リグノセルロース物質の酵素処理と組み合わせて用いることもできる。異なるバ ルブ漂白利用は特に異味があるが、本発明は一般に上記した酵素の加水分解作用 を増強するのに用いつる。

本発明の範囲内で、用語「酵素調製品」は少なくとも一つの酵素を含む全ての生 成物を意味する。従って酵素調製品は、−又は幾つかの酵素を含む培養液、分離 した又はクローン化酵素或はヘミセルロース、セルロース又はリグニンに作用す る二または幾つかの特異的酵素の混合物でありうる。

「酵素漂白」は処理されるべき材料が加水分解酵素の作用に付される間、少なく とも一つの漂白段階を含む漂白方法を意味する。典型的には、酵素処理段階は材 料を慣用の漂白化学物質と接触させる前に実施する。

用語「水素形」及び「酸形」は、カルボキシル基のカルボン酸形を意味するよう 、以下に変換可能に用いる。

以下に、本発明を詳細な記載及び非限定的実施例の目的で検討しよう。

本発明によって、バルブカルボキシル基の対イオンは、酵素処理前に、水素形に 、或は−１二又は三価金属カチオン型に或はその既知混合物に変換する。異なる 金属形のバルブは、クツキング方法を適応することにより又はバルブ対イオンを 既知方法〔５，６〕で変換することにより得ることもできる。−価の金属カチオ ンはＮａ”、Ｌｌｏ及びに゛よりなる群から選択しうる、二価のカチオンはＣａ ”、Ｍｇ　Ｚ　”、Ｂａ”及びＦｅ（ＩＩ）からなる群から選択しうる、そして 三価のカチオンはＡ１３゛及びＦｅ　（Ｉ［ｌ）からなる群から選択しうる。水 素形であるバルブは、実質的に金属対イオンを欠いている（金属フリー）。その ような金属フリー水素形バルブは、バルブを十分に低ａＨまで酸性化することに より得ることができ、それにより対イオンを解離させ、次いでバルブを洗浄し、 又はバルブを既知錯化剤（例えばＥＤＴＡ、ＤＴＰＡ）で処理する。上記したよ うに、解離の程度及び対イオンの型は、繊維の膨潤に影響する。本発明によれば 、繊維の膨潤は、バルブの対イオンに対応する塩を添加することによりイオン強 度を増加させて変性することもできる。

バルブは、金属を測定するのに用いる慣行の分析方法によって金属対イオンを分 析することができる。バルブ中のカルボキシル基の量は、滴定（即ち伝導度又は 電位差）により測定でき、膨潤はＷＲＶ法（ＳＣＡＮ−Ｍ　１０２３．提案）に より測定できる。ゼータ電位は微量電気泳動法原理に基づいて測定できる。バル ブ又はリグノセルロース物質中の酵素作用は、例えば処理の間に放出される糖の 量を測定することにより、又はリグニン断片を抽出することにより、又は酵素処 理後実施される漂白の結果を測定することによりモニターできる。本発明に於い ては、バルブ白色度値は１５Ｏ２４７０により、カッパー数は５ＣＡＮ　Ｃ１： １９７７により、そして粘度は５ＣＡＮ−Ｃ１５：１９８８により測定した。

以下の実施例では適当なヘミセルラーゼ、セルラーゼ及びリグニン変性酵素を、 周知の菌トリコデルマ・レエセイからの精製キシラナーゼ、マンナナーゼ及びセ ルラーゼ並びにフレビア・ラディアタからのラクターゼを用いて普通に試験する 。

これらの酵素は典型的な酵素を示すが、本発明の方法はこれらに限定されない。

実施例１ 膨潤、表面電化および加水分解に対する対イオンの影響バルブ製造工場からのバ ーチクラフトバルブ（カッパー１５．５）をスカランおよびグリグノンの方法で 変性した〔５〕。バルブを、領ＬＭ　ＨＣｌ中で２％濃度で一晩室温で酸（水素 ）形に変換した。バルブを続いて蒸留水で、洗浄物の中に塩化物が存在しなくな るまで、洗浄した。酸パルプを０．ＩＭ金属塩化物溶液（ＮａＣ１、ＫＣＩ、Ｃ ａＣ１，、ＢａＣ１ｚ）中で異なった金属形に変換し、懸濁液ノｐＨを対応する 金属水酸化物で９５に調整した。バルブを室温で時々振盪しながらインキュベー ションした。ＷＲＶ−値およびゼータ電位を酵素添加前に変性バルブから測定し た。変性バルブをバチラス・サーキュランス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｃｉｒｃｕｌ ａｎｓ）　ＶＴＴ−Ｅ−８７３０５キシラナーゼで加水分解される基質として使 用した〔１６〕。酵素用量は５００ｎｋａｔ／ｇであり、加水分解時間は５０℃ で１時間であった。加水分解物のコンシスチンシーは２％であった。

結果は表１に示す。

表１．工業用バルブの加水分解、膨潤および表面電化における異なった上記の結 果から金属カチオンの原子価が高いほど、ゼータ電位の絶対値が低く、より多く の糖が加水分解の間に遊離されることが注目できる。

実施例２ 膨潤および加水分解に対するイオン強度の影響バーチクラフトバルブを実施例１ の方法に従ってナトリウム形に変換した。塩化ナトリウムを酵素加水分解前にバ ルブに加えた。加水分解は実施例１に記載のように行った。加水分解時間は２０ 時間で加水分解温度は５０℃であった。結果は表２に示す。ＷＲＶは酵素添加前 、１時間のインキュベーションの後測定した。

表２．バーチクラフトパルプの膨潤および加水分解に対する金属塩化物結果から 、対応する金属塩（例えば、金属塩化物）をバルブに加えてイオン強度を増加す ることにより、膨潤が減少し、一方加水分解レベルが増加できることが明かであ る。

実施例３ 金属フリーバルブの加水分解 バーチクラフトバルブを実施例１に記載のように金属フリー形に変換した。この ようにして得たバルブをトリコデルマ・レエセイから分離したキシラナーゼおよ びマン六ナーゼ酵素の加水分解活性の基質として使用した〔１８．２１）。酵素 用量は５００　ｎｋａｔ／ｇであり、加水分解の間のコンシスチンシーは５％で あった。

加水分解の割合は１時間後に得られた還元糖の量に基づいて決定した。慣用のパ インクラフトバルブを対照として使用した。加水分解物のｐＨは４．５から５で あった。

結果は表３に示す。

表３．トリコデルマ・レエセイキシラナーゼおよびマンナナーゼ酵素による金属 フリーバルブの加水分解 表３のデータから、金属フリー形の化学バルブは一般にヘミセルラーゼで加水分 解されないことが注目し得る。

実施例４ 金属除去（ＥＤＴＡ処理）および酵素処理の組み合わせ全塩化物フリー漂白配列 の目的のために、バルブに含まれる金属は、ｐＨを低下させることによりまたは 金属を例えばＥＤＴＡまたはＤＴＰＡまたは同様の錯化剤で錯体形成することに より除去できる。本実施例において、バルブを、ｐＨ５、コンシステンン−５％ で、ＥＤＴＡで処理し、ＥＤＴＡの量は２％（バルブ乾燥重量の）であった。処 理は１時間行った。過酸化物脱リグニン化は８０℃で１時間行った。化学用量ハ ３％＋７）Ｈ２Ｃｈ、１５％のＮａＯＨ１０，５％のＭｇＳＯ４および領２％の ＥＤＴＡであった。洗浄を酵素処理後およびＥ　Ｄ　Ｔ　Ａ処理後、行った。２ ００　ｎｋａｔ／ｇのトリコデルマ・レエセイキノラナーゼを酵素処理に使用し た。加水分解時間は２時間およびコンノステンノーは５％であった。

結果は表４に示す。

表４　金属除去および酵素処理の組み合わせ　Ｉ ｊＥＤＴＡ　Ｐ　ｌ　Ｏ，１１１３，ｂ　ｌ　５２．２　！金属除去工程および バルブの酵素処理の工程は同時に行うことができることが表４から明らかである 。そうでない場合、酵素処理は金属除去の前でなければならない。改善された酵 素活性は還元糖のレベルの増加により、過酸化物脱リグニン化バルブの低いカッ パー数によりおよび高い白色度値により明白である。

実施例５ Ａ１含有塩の添加による金属フリーバルブの加水分解の改善本実施例はどのよう に金属フリーバルブがＡ１含有塩の添加でより加水分解可能になるかおよびどの ようにこれが上記バルブの加水分解および漂白性に影響を与えるかを示す。

バーチクラフトバルブを実施例１記載のように金属フリー形に変換した。水素形 のバルブを、次にｐＨ−調整することなく１％コンシスチンシーの０．２５ＭＡ ｌＣｌ３溶液に懸濁させることによりアルミニウム形に変換した。バルブを室温 で１５時間時々振盪しながらインキュベーションした。その後、バルブを実施例 １の方法に従って洗浄した。アルミニウム形および非変性（対照）バルブをキシ ラナーゼ処理の基質として使用した。キシラナーゼ用量は５００　ｎｋａｔ／ｇ であり、加水分解の間のコンノステンシーは２％であった。加水分解の程度は１ 時間後の還化糖の量を測定することにより決定した。

結果は表５に示す。

表５　水素−およびアルミニウム形のバルブの２種のトリコデルマ・レエセイキ シラナーゼによる加水分解 得られた結果によると、金属形バルブのキシラナーゼ加水分解はアルミニウム塩 を加えることにより改善することが可能である。これは両方のキシラナーゼで示 される。キシラナーゼの型に依存して、改善は３００％はど劇的であり得る。

実施例６ マグネシウム含有化合物添加による金属フリーバルブの加水分解の改善本実施例 において、バーチクラフトバルブの対イオンをＭｇ（ＯＨ）２およびＭｇＣ１！ またはＭｇ（ＯＨ）ｔおよびＭｇ５Ｏａの混合物でｐＨを５に調整することによ り変性した。使用した溶液のモルコンシステンンーは０．２５Ｍであった。ｐＨ をＮａＯＨで調整した金属フリーバルブを対照として使用した。酵素用量（トリ コデルマ・レエセイキシラナーゼ）は２００　ｎｋａｔ／ｇであり、加水分解時 間は２時間であった。得られた結果を表６に示す。

表６．金属フリーバーチクラフトパルプの加水分解性に対するマグネシウム塩の 影響 ：　対照ｐＨ５、’　０．３４ 上記の表のデータから示されるように、金属フリーバルブの加水分解性はＭｇ塩 をバルブに加えることにより改善できる。

実施例７ バルブのｐＨを好適な水酸化物で調整することによる金属フリーバルブの加水分 解の改善 金属フリーバーチクラフトバルブのｐＨｍ整の影響を種々の金属水酸化物を用い て評価した。金属フリー水素形パルプを実施例１に記載のように製造した。バル ブはトリコデルマ・レエセイキシラナーゼにより、酵素用量２００　ｎｋａｔ／ ｇを使用して５％コンシスチンシーで２時間加水分解した。

表子。加水分解に対する種々の水酸化物によるｐＨ調整の影響従って、バルブｐ Ｈを調整するための好適な選択により金属フリーバルブの酵素的加水分解が促進 されることが明白である。

実施例８ 種々のカチオンをバルブに加えることによる金属フリーバルブの加水分解の改善 バルブの金属カチオンを実施例１に記載のようにバルブを酸性化することにより 除去した。金属フリーバルブのｐＨをＡｌＣ１，のおよびＬｉＯＨとＬｉＣ１１ 、Ｂａ（ＯＨ）ｚとＢａＣｌ２、Ｃａ（ＯＨ）ｚとＣａＣ１４およびＫＯＨとＫ ＣＩの混合物の溶液でそれぞれ調整した。次にバルブを蒸留水で洗浄し、トリコ デルマ・レエセイキシラナーゼ（ｐ＋９）で処理した。酵素用量は５００　ｎｋ ａｔ／ｇで加水分解時間は５％コンシスチンシーで４５℃で２時間であった。

バルブ対イオンが二価または三価金属カチオンで置換された場合、１段階過酸化 物脱リグニン化およびキシラナーゼ処理後にカッパー数の有意な減少が見られた 。同様の影響がバルブを任意の二価または三価金属（例えばＭｇ５ＯａまたはＭ ｇｃｌ）で処理して得られる。

実施例９ ＣａＣ１□を亜硫酸バルブに加えることによる加水分解の改善亜硫酸パルプ（酸 Ｍｇ法により産生）をトリコデルマ・レエセイキノラナーゼの基質として使用し 、酵素用量を５００　ｎｋａｔ／ｇおよび加水分解時間を４５℃で２時間とした 。パルプのｐＨはＮａＯＨでｐＨ５に調整し、ＣａＣ１４を混合物に加えた（パ ルプ乾燦重量の５％）。

亜硫酸パルプに対するキシラナーゼの作用は二価または三価カチオンをパルプに 加えることにより改善できる。以上はＣａＣ１□の使用を述べているが、Ｍｇ、 Ａ１およびＢａ含有化合物も同様に使用できることは明かである。

実施例１０ セルロースの全加水分解における対イオンの影響本実施例において、セルロース の酵素加水分解に対するリグノセルロース基質の対イオンの影響を示す。バーチ クラフトパルプは実施例１に記載の方法を使用してアルミニウム形に変換した。

次にパルプを２４時間２％コンシスチンシーで行われる酵素加水分解に付した。

用いたセルラーゼはトリコデルマ・レエセイセルラーゼ（エンドグルカナーゼ１ およびＣＢＨＩ）の混合物を含んだ。酵素用量は１００．　ＯＯ０ｎｋａｔ／ｇ のエンドグルカナーゼおよび５０１１ｇ／ｇのセルロビオヒドロラーゼであった 。ＮａＯＨでｐＨを５に調整した慣用のバーチクラフトパルプを対照として使用 した。

結果は表１０に示す。

表１０．キンランの加水分解に対するパルプ対イオンの影響表１０から明らかな ように、パルプがＡ１−形であった場合、加水分解収量は５０％増加した。アル ミニウムカチオンはまた種々のアルミニウム塩の形で慣用のパルプに添加できる 。

補正音の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成６年４月１１日

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. １．処理すべき物質をヘミセルラーゼ、セルラーゼ及び／又はリグナーゼ活性を 有する酵素調製品と接触させることを含む、リグノセルロース物質、特にセルロ ースパルプの酵素処理方法であって、物質がより酵素処理を受けやすくするため に、カルボキシル基の対イオンを酵素処理の前又はそれと同時に変性することを 特徴とする。
2. ２．リグノセルロース物質のカルボン酸基の対イオンを、表面電荷、ゼータ電位 及び／又は物質の膨潤を変化させるために変性する、請求項１の方法。
3. ３．パルプのｐＨが低く、それによりリグノセルロース物質のカルボキシル基の 対イオンが解離し、実質的に酸形の物質が得られる、酵素処理前、水中のリグノ セルロース物質をパルプ化することを含む請求項１又は２の方法。
4. ４．物質を酸形に変更するためにリグノセルロース物質を錯化剤と接触させる、 請求項１の方法。
5. ５．カルボキシル基の対イオンを変更するために、物質を、物質のカルボキシル 基の対イオン以外の金属イオンと接触させる、請求項１の方法。
6. ６．金属イオンがアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン及び三価のアル ミニウムイオンからなる群から選択される、請求項５の方法。
7. ７．物質を金属イオンの塩と、特にその塩化物塩と接触させる、請求項５の方法 。
8. ８．酵素加水分解の間に可溶化する糖の量を減少させるために、処理物質の対イ オンをアルカリ金属イオンで置換する、請求項５ないし７のいずれか一つの方法 。
9. ９．酵素加水分解に付すべき物質の膨潤を減ずるために、処理物質のカルボキシ ル基を二価又は三価金属イオンで置換する、請求項５ないし７のいずれか一つの 方法。
10. １０．リグノセルロース物質のカルボキシル基の対イオンを変性する段階を酵素 漂白と関連して実施する、先行請求項のいずれか一つの方法。
11. １１．酵素漂白が、リグノセルロース物質を過酸化物含有物質と接触させる少な くとも一つの段階を含む、請求項１０の方法。
12. １２．リグノセルロース物質のカルボキシル基の対イオンを二又は三価の金属で 置換する、請求項１１の方法。
13. １３．対イオンを酸素処理前に二価のマグネシウムイオンで置換する、請求項１ ２の方法。
14. １４．リグノセルロース物質のカルボキシル基の対イオンを物質の構成物（ｃｏ ｎｔｉｔｕｅｎｔ）の酵素加水分解と関連して変性する、請求項１ないし１０の いずれか一つの方法。
15. １５．パルプを加水分解酵素で処理する少なくとも一つの第一段階とパルプを非 塩素漂白化学薬品と接触させる一つの第二段階を含む、セルロースパルプの非塩 素漂白方法であって、該酸素処理段階後であるが漂白段階前に少なくとも一つの 幾つかのカルボキシル基の金属イオンを除去することを特徴とする。
16. １６．パルプを加水分解酵素で処理する少なくとも一つの第一段階及びパルプを 非塩素漂白化学薬品と接触させる一つの第二段階を含む、セルロースパルプの非 塩素漂白方法であって、漂白段階前、酵素処理段階の間に少なくとも一つの幾つ かのカルボキシル基の金属イオンを除去することを特徴とする。
17. １７．漂白化学薬品が過酸化物含有物質を含む、請求項１５又は１６の方法。