JPS60227640A - 酵素加水分解作用を受け易い植物質材の製法 - Google Patents

酵素加水分解作用を受け易い植物質材の製法

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JPS60227640A
JPS60227640A JP59083967A JP8396784A JPS60227640A JP S60227640 A JPS60227640 A JP S60227640A JP 59083967 A JP59083967 A JP 59083967A JP 8396784 A JP8396784 A JP 8396784A JP S60227640 A JPS60227640 A JP S60227640A
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Nobuo Toyama
外山 信男
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    • Y02P60/87Re-use of by-products of food processing for fodder production

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  • Fodder In General (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

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】 (産業上の利用分野) 本発明は酵素加水分解作用を受け易い植物質材の製法に
係シ、殊に難分解性の植物繊維物質を処理して家畜の飼
料等の床机な用途に適合するように表された植物質材の
製法に係る。
(従来の技術) 各種の木材、麦や稲等の藁、コーンファイバ等の難分解
性の植物繊維物質を加水分解して糖化物や飼料等と表す
試みは従来から種々行われている。
これらの植物繊維物質は一般に堅牢な構造組織を有して
おり、含有しているセルロースは結晶性の高いものが多
く、更にリグニンや灰分が混在しているために酵素によ
る加水分解作用を受け難い。
従って、このような植物繊維物質の堅牢な構造組織を破
壊し、含有七ルロースを膨潤させてその非晶性と反応表
面積を増大させ、更にリグニン等を溶解させるために、
従来では機械的粉砕、高圧水蒸気処理、酵素処理、塩素
等による化学的処理、電子線照射等による物理的処理が
必要に応じ、組合されて行われて来た。
(発明が解決しようとする問題点) 上記のような従来法は高温高圧の使用や高濃度薬剤の使
用等の苛酷な処理条件を必要としており、又処理に際し
て高いエネルギ消費を伴なう等の問題点を内在している
従って、本発明は、難分解性の植物繊維物質を、可能彦
限り穏和な条件の下で且つエネルギ消費を僅少にして効
率良く処理し、これによって処理コストの著るしい低減
をもたらす方法を提供しようとするものである。
c問題点を解決するための手段及び作用)本発明によれ
ば、上記問題点は、難分解性の植物繊維物質を、常温常
圧下に酸化剤とアルカリ剤で処理することによシ解消さ
れる。
本発明方法の適用対象としている難分解性の植物繊維物
質とは、例えば木材チップ、鋸屑、コーンファイバ等で
ある。本発明方法は、上述のように、これらの植物繊維
物質を酸化剤とアルカリ剤で処理するものであり、一般
的にはその処理順序は何れでも或いは同時的であっても
差支えないが、植物繊維物質が針葉樹系の木材チップや
鋸屑の場合にはそのリグニン含有量が約30〜35チと
高いために、先ずアルカリ処理し次いで酸化処理しても
所期の効果を充分に達成することはできず、従って先ず
酸化処理し次いでアルカリ処理することが肝要となる。
本発明方法の実施に使用される酸化剤としては過酢酸、
亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸す) IJウムを挙げ
ることができ、一方アルカリ剤とじては水酸化ナトリウ
ム、水酸化アンモニウムを挙げることができる。尚、酸
化剤として揚起された亜塩素酸ナトリウム及び次亜塩素
酸ナトリウムはアルカリ剤としても作用するので、酸化
処理目的にも、アルカリ処理目的にも供することができ
る。
酸化剤やアルカリ剤の種類や使用量は処理されるべき原
料であΣ植物繊維物質の種類に応じて適宜に設定するこ
とができる。
過酢酸は無水酢酸(93チ以上)と過酸化水素液(30
%)とを等容量混合して調製することができる。この過
酢酸の濃度について検討した処、水による稀釈が5倍を
越えると処理効率の低下することが判明した。従って、
過酢酸としては、原料の植物繊維物質に応じ、無水酢酸
と過酸化水素液とから調製された原液から55倍稀釈液
迄の範囲内で適宜選択して使用される。亜塩素酸ナトリ
ウム及び次亜塩素酸ナトリウムの濃度としては約1〜5
チが適当である。
水酸化ナトリウムとしては約1〜4チの濃度のものが適
当であシ、水酸化アンモニウムとしては5− 28チアンモニア水が適当である。
本発明方法は常温(20〜32℃)、常圧下で実施され
、従って工業的見地から極めて有利である。
尚、本発明方法によシ得られる植物質材は酵素糖化作用
を受け易いので家畜用飼料や燃料アルコール原料として
使用することができ、又ノJ?ルゾや成形材の原料とし
て使用することができる。この植物質材は湿潤状態の侭
、又は乾燥させた後に必要に応じ爆砕機にかけて加工す
ることができる。
(実施例等) 次に、糖化率測定試験例及び実施例について説明するが
、これら諸例において使用されている過酢酸原液及びそ
の水稀釈液は次に示される濃度のものである。
過酢酸液(原液): 93チ以上の無水酢酸と30%過酸化水素液とを等容量
混合して調製されたものであって、無水酢酸濃度約50
チ、過酸化水素濃度約15−のもの 6− ぢ過酢酸液: 無水酢酸濃度 約2596 過酸化水素濃度 約7.5チ ぢ過酢酸液: 無水酢酸濃度 約12q6 過酸化水素濃度 約 5q6 h過酢酸液: 無水酢酸濃度 約10チ 過酸化水素濃度 約 3俤 試験例 材の糖化率 a)試験方法 杉及びタブツキの鋸屑各300gに過酢酸原液又は乏過
酢酸液と1チ水酸化ナトリウム溶液とを作用させて処理
した。過酢酸原液及びん過酢酸液は鋸屑3θOgに対し
て2100yd宛使用され、処理条件は100℃、1時
間であった。1%水酸化ナトリウム溶液は鋸屑300f
に対して2100ynl使用され、処理条件は120℃
、1時間であった。
酸化処理とアルカリ処理との何れを先に打力うかについ
ては両者について検討した。
対照として、無処理のもの、過酢酸原液又はに過酢酸液
のみにて処理したもの及び1チ水酸化ナトリウム溶液の
みにて処理したものについて調べた0 得られた各処理物の糖化率は分取した試料5gに3チセ
ルラーゼオノズカ(FPD 7 s o’o単位/■)
液95vtlを添加し、pH5,0,45℃の条件下で
48時間作用させて得た液の糖濃度を常法によυ定量し
、糖化率を次式に従って算定した。
b)試験結果 結果は次表に示される通シであった。
9− C)考察 試験結果から、本発明方法によシ処理された植物質材は
酵素による糖化作用を受け易いこと並びに原料が針葉樹
である杉の場合には酸化剤処理を先ず行々っだ後にアル
カリ剤処理を行なう必要性のあることが判る。
尚、杉鋸屑を5%亜塩素酸ナトリウムとo、z %クエ
ン酸との含有溶液により仕込濃度io%で室温下に2日
間処理して得た植物質材の糖化率は20チであった。こ
の処理物を次いで水洗し、乾燥し、1チ水酸化ナトリウ
ム溶液により仕込濃度10チで室温下に2日間処理した
処、この植物質材の糖化率は60%となった。
実施例1 杉の鋸屑(微赤茶色)J o oiK過酢酸原液200
ゴを添加し、温度30〜32℃で2日間放置した。次い
で、これに2q6水酸化ナトリウム溶液60014を添
加し、前記温度下に2日間放置した後に、ナイロン布を
用いて固型物を炉取し、残留液を搾出させ、風乾すれば
黄白色を呈する塊状10− 体として所望の植物質材eogが得られる。
この物質はフロログルシン反応陰性であり、糖化率が8
1.5%であった。
実施例2 杉の鋸屑100gにぢ過酢酸液90. Omlを添加し
、30〜32℃で4日間放置した。次いで、これに4%
水酸化ナトリウム溶液900dを添加し、前記温度条件
下に2日間放置した。固型物を沖取し、水洗し、風乾す
ればクリーム色を呈する塊状体として所望の植物質[’
 65 gが得られる。
この物質は70口グルシン反応陰性であり、糖化率が8
5%であった。
実施例3 杉のチップ10gに過酢酸原液20−を添加し、30〜
32℃で2日間放置した後に風乾させた。
この風乾物に1cI6水酸化ナトリウム溶液90ゴを添
加して前記温度条件下に2日間作用させ、次いで風乾さ
せて所望の植物質材を得た。
この物質は微白色を呈しておυ、形状としてはチップの
原型を保っているが脆化されている。糖化率はzs、4
%であるが、脱リグニンされているので、これを機械処
理により解繊すれば、家畜用飼料とすることができる。
実施例4 杉のチップ10fiに過酢酸原液20TILtを添加し
、30〜32℃で2日間放置した後に風乾させて残留す
る過酢酸を揮散させた。この風乾物に5チ次亜塩素酸ナ
トリウム溶液(「アンチホルミン」−標章−とじて市販
のもの)90−を添加し、前記温度条件下で2日間放置
した後に風乾させて所望の植物質材を得た(収率50〜
60%、糖化率19.0チ)。
この物質は微白茶色を呈し、柔軟性を有しており、その
表面は粗状を呈する(フロログルシン反応陰性)。この
物質は機械的処理によシ解繊すれば、家畜飼料とするこ
とができる。
実施例・5 杉のチップ10gに過酢酸原液20ゴを添加し、30〜
32℃で2日間放置した後に風乾させた。
得たる風乾物に28%アンモニア水10111を添加し
て前記温度条件下に2日間放置して所望の植物質材を得
た(収率約50〜60チ、糖化率47.3%)。
この物質は淡茶色を呈し、フロログルシン反応陰性であ
った。この物質は表面が平滑を呈し、最初柔軟性を有し
ているが、乾燥すると硬質化し、水に浸漬すると再び柔
軟化する。
この物質も解繊によシ家畜飼料とすることができる。
実施例6 杉のチップxoliにん過酢酸液100ゴを添加上、4
日間放置した後に風乾させた。このようにして得た風乾
物に各種濃度(1,2,3及び4チ)の水酸化ナトリウ
ム溶液yodを添加して4日間放置して所望の植物質材
を得た。
これら物質は何れも微白茶色を呈し肪質を有していない
(フロログルシン反応陰性)。これう物質の平均糖化率
は65チであった。
る。
13一 実施例7 杉のチップ100gに過酢酸原液500111を添加し
、室温(25℃程度)で2日間放置し、ナイロン布で固
型物を炉取し、残留液を搾出させ、次いで3〜5チ水酸
化ナトリウム溶液900d中に投入し前記温度条件下に
2日間放置した後に沖取して所望の植物質材を得た。
この物質は純白であり、糖化率60チであった。
この物質は79イブの製造に使用することができる。
実施例8 コーンファイバ風乾物10gに過酢酸原液20dを添加
し、20〜30℃で2日間放置した。次いで28チアン
モニア水20TIIlt−添加し前記温度条件下に2日
間放置した。生成する褐色状物質を70チエタノールで
洗浄し、凍結乾燥すれば白色無定形状であって所望の植
物質材が得られる。
この物質を5−濃度で含有する試料に1%セルラーゼ製
剤(明治製菓株式会社製の「メイセラーゼ」−標章−)
を添加し、pH5,5及び45℃の処14− 理条件で2日間糖化処理し、糖化率を調べた。そのデー
タを、28チアンモニア水の代りに1チ及び2チ水酸化
す) IJウム溶液で処理して得た植物質材及び無処理
物に関する参考データと併記して下表に示す。
実施例9 コーンファイバ風乾物10gに5%亜塩素酸ナトリウム
と(7,7%クエン酸溶液との混gzorntを添加し
、20〜30℃で2日間放置し、次いでア/シヅア21
L。
28%ゝルのfr−o−を添加して前記温度条件下に2
日間放置した。生成する褐色状物質を70チエタノール
で洗浄して凍結乾燥すれば、白色無定形状であって所望
の植物質材が得られる。
この物質を5チ濃度で含有する試料について、実施例8
と同様にして酵素処理を施した処、糖濃度が3.13%
であって糖化率が58.9チの液が得られた。
特許出願人 明治製菓株式会社 同 外 山 信 男

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)難分解性の植物繊維物質を、常温常圧下に酸化剤
    とアルカリ剤で処理することを特徴とする、酵素加水分
    解作用を受け易い植物質材の製法。
  2. (2)植物繊維物質が木材チップ、鋸屑及びコーンファ
    イバから選ばれることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項に記載の製法。
  3. (3)酸化剤としてもアルカリ剤としても作用する物質
    を処理剤として用いることを特徴とする特許請求の範囲
    第1又は2項に記載の製法。
  4. (4)酸化剤で処理した後にアルカリ剤で処理すること
    を特徴とする特許請求の範囲第1又は2項に記載の方法
  5. (5)酸化剤として揮発性酸化剤を用いることを特徴と
    する特許請求の範囲第1,2又は4項に記載の製法。
  6. (6) アルカリ剤として揮発性アルカリを用いること
    を特徴とする特許請求の範囲第1.2又は4項に記載の
    製法。
  7. (7)酸化剤としてもアルカリ剤としても作用する物質
    が亜塩素酸ナトリウム又は次亜塩素酸ナトリウムである
    ことを特徴とする特許請求の範囲第3項に記載の製法。
  8. (8)揮発性酸化剤が過酢酸であることを特徴とする特
    許請求の範囲第5項に記載の製法。
  9. (9)揮発性アルカリがアンモニアであることを特徴と
    する特許請求の範囲第6項に記載の製法。
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