JPS6222596A - セルロ−ス含有物質の糖化方法 - Google Patents
セルロ−ス含有物質の糖化方法Info
- Publication number
- JPS6222596A JPS6222596A JP16138085A JP16138085A JPS6222596A JP S6222596 A JPS6222596 A JP S6222596A JP 16138085 A JP16138085 A JP 16138085A JP 16138085 A JP16138085 A JP 16138085A JP S6222596 A JPS6222596 A JP S6222596A
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- JP
- Japan
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- cellulose
- cellulase
- saccharification
- containing substance
- mixture
- Prior art date
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- Pending
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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。
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〕
グルコースはエタノール発酵、ノ母ン酵母菌体の培養、
アミノ酸発酵等の各稽発酵原・料に利用されておシ、最
近このグルコースの安価な供給源としてセルロースが注
目されている。
アミノ酸発酵等の各稽発酵原・料に利用されておシ、最
近このグルコースの安価な供給源としてセルロースが注
目されている。
本発明はセルロースにセルラーゼを作用させることによ
ってグルコースを生成させる方法の改良に関するもので
ある。このグルコースは発酵原料以外にも利用しうるこ
とはいうまでもない。
ってグルコースを生成させる方法の改良に関するもので
ある。このグルコースは発酵原料以外にも利用しうるこ
とはいうまでもない。
セルロースにセルラーゼを作用させて糖化する場合にセ
ルロースの結晶構造が一般に強固であるところからセル
ラーゼが作用しにくいことは知られている。そこで、セ
ルロースをセルラーゼｔ−作用させる前にアルカリ等の
薬剤で処理しｔす、？−ルｉルやロールミル等の機械的
手段で破砕してセルラーゼを作用、しやすくする技術が
既に開発されておシ、本発明者らもその改良研究を行な
ってき之（特開昭５８−１１６６９６号公報など）。
ルロースの結晶構造が一般に強固であるところからセル
ラーゼが作用しにくいことは知られている。そこで、セ
ルロースをセルラーゼｔ−作用させる前にアルカリ等の
薬剤で処理しｔす、？−ルｉルやロールミル等の機械的
手段で破砕してセルラーゼを作用、しやすくする技術が
既に開発されておシ、本発明者らもその改良研究を行な
ってき之（特開昭５８−１１６６９６号公報など）。
セルロースをセルラーゼで分解する方法の最大の問題点
は糖化速度及び糖化率が不充分な点だあり、それを改良
するべく前述の前処理に加えて強力なセルラーゼの開発
等種々の研究が行なわれているが、よシ一層の改善が望
まれている。
は糖化速度及び糖化率が不充分な点だあり、それを改良
するべく前述の前処理に加えて強力なセルラーゼの開発
等種々の研究が行なわれているが、よシ一層の改善が望
まれている。
本発明者も糖化速度及び糖化率をさらに高める手段を開
発するべく種々検討の結果、セルロース含有物質とセル
２−ゼを含む糖化反応液を連続的又は間欠的に摩砕しつ
つ糖化反応を行なわせることにより上記目的を達成しう
ろことを見出し、この知見に基いて本発明を完成するに
至っ念。
発するべく種々検討の結果、セルロース含有物質とセル
２−ゼを含む糖化反応液を連続的又は間欠的に摩砕しつ
つ糖化反応を行なわせることにより上記目的を達成しう
ろことを見出し、この知見に基いて本発明を完成するに
至っ念。
セルロース含有物質は例えば稲ワラ、籾殻等の農産廃棄
物、綿、綿カス、故紙、・！ルプなどであす、リグニン
、ヘミセルロース等を含んでいてもよい。セルロース含
有物質はセルラーゼを混合する前に公知の前処理を行な
うことができる。このような前処理としては？−ルミル
、ロールミル等による粉砕、蒸煮あるいはマイクロウェ
ーブ加熱、放射線照射、爆砕、酸、アルカリ等の薬剤に
よる処理を含む。
物、綿、綿カス、故紙、・！ルプなどであす、リグニン
、ヘミセルロース等を含んでいてもよい。セルロース含
有物質はセルラーゼを混合する前に公知の前処理を行な
うことができる。このような前処理としては？−ルミル
、ロールミル等による粉砕、蒸煮あるいはマイクロウェ
ーブ加熱、放射線照射、爆砕、酸、アルカリ等の薬剤に
よる処理を含む。
セルラーゼは公知のものを用いればよく、例えばＴｒｉ
ｃｈｏｄｅｒｍａ ｒｅｆｓｅｉ、 Ｓｐｏｒｏｔｒｉ
ｃｈｕｍ ｅｅｌｌｕｌｏｐｈｌｌｕｍなどの微生物の
産生ずるセルラーゼ又は市販のセルラーゼを利用すれば
よい。
ｃｈｏｄｅｒｍａ ｒｅｆｓｅｉ、 Ｓｐｏｒｏｔｒｉ
ｃｈｕｍ ｅｅｌｌｕｌｏｐｈｌｌｕｍなどの微生物の
産生ずるセルラーゼ又は市販のセルラーゼを利用すれば
よい。
セルロース含有物質及びセルラーゼを含む混合物はセル
ロース含有物質が不溶性であるところからスラリーであ
シ、セルロース含有物質の濃度は１〜５０！ｉ／＃程度
、好ましくは５〜３０１１／＃程度、さらに好ましくは
１５〜２５Ｉｉ／ｄ程度である。セルラーゼの量は使用
するセルラーゼの電類等によりても異なるが、０．５〜
１０単位／ａ好ましくは２〜５単位／ａ程度である。こ
の混合物はＰＯ２−４糧度、好ましくはセルラーゼの至
適−付近に調整する。そのために緩衝液を用いることも
好ましら。
ロース含有物質が不溶性であるところからスラリーであ
シ、セルロース含有物質の濃度は１〜５０！ｉ／＃程度
、好ましくは５〜３０１１／＃程度、さらに好ましくは
１５〜２５Ｉｉ／ｄ程度である。セルラーゼの量は使用
するセルラーゼの電類等によりても異なるが、０．５〜
１０単位／ａ好ましくは２〜５単位／ａ程度である。こ
の混合物はＰＯ２−４糧度、好ましくはセルラーゼの至
適−付近に調整する。そのために緩衝液を用いることも
好ましら。
本発明の方法においてはこのような混合物を摩砕しつつ
糖化反応を行なわせるところに特徴がある。摩砕はスラ
リー状態にあるセルロース含有物質に押しつぶすような
力を加えて物理的にセルロースの結晶構造をゆるめる作
用であシ、具体的にはロールミル、振動ミル、？−ルミ
ルなどによって行なう。
糖化反応を行なわせるところに特徴がある。摩砕はスラ
リー状態にあるセルロース含有物質に押しつぶすような
力を加えて物理的にセルロースの結晶構造をゆるめる作
用であシ、具体的にはロールミル、振動ミル、？−ルミ
ルなどによって行なう。
ロールずルの場合は接点における線速か１ｏ。
〜１００００ ｍ／ｗｉｎ ８度、好ましくは５ｏｏ〜
２０００ｒｎ／ｍｉｎ ８度がより０ロールの直径は問
わないが、ロールの間隔は１ｍｍ以下にしないと効果が
ない。ロールミルは一段であってもよく、多段に設ける
こともできる。
２０００ｒｎ／ｍｉｎ ８度がより０ロールの直径は問
わないが、ロールの間隔は１ｍｍ以下にしないと効果が
ない。ロールミルは一段であってもよく、多段に設ける
こともできる。
振動ミルの振動方法は往復運動、回転運動のいずれでも
よく、ま念その組み合わせでもよい。振動速度は数百〜
数千ｒｐｍ程度、好ましくは７００〜１５００ ｒｐｍ
程度である。
よく、ま念その組み合わせでもよい。振動速度は数百〜
数千ｒｐｍ程度、好ましくは７００〜１５００ ｒｐｍ
程度である。
ロールミルの場合には通常は混合物をロールミルだ循環
させるようにする。一方、振動ミル及びゼールミルの場
合にはその中に混合物を入れて糖化を行なわせるが、こ
れらのミルに出入口を設けて外部の糖化反応槽と接続し
、混合物を循環させるようにすることもできる。いずれ
の方法においても摩砕は連続的に行なってもよく間欠的
に行なってもよい。
させるようにする。一方、振動ミル及びゼールミルの場
合にはその中に混合物を入れて糖化を行なわせるが、こ
れらのミルに出入口を設けて外部の糖化反応槽と接続し
、混合物を循環させるようにすることもできる。いずれ
の方法においても摩砕は連続的に行なってもよく間欠的
に行なってもよい。
塘化反応中混合物の温度はセルラーゼの至適温度及び熱
安定性などを考慮して決定され、２０〜ｓ ｏ ′ｃｓ
度、＾常４０〜６０℃程度に保たれる。
安定性などを考慮して決定され、２０〜ｓ ｏ ′ｃｓ
度、＾常４０〜６０℃程度に保たれる。
反応時間は５〜１００時間程度、通常１２〜４８時間程
度である。糖化反応はパッチ方式で行なっ ゛てもよく
、連続方式で行なってもよい。
度である。糖化反応はパッチ方式で行なっ ゛てもよく
、連続方式で行なってもよい。
糖化反応後はそのまま発酵原料等に利用してもよく、あ
るいけ未分解のセルロース含有物質を分離して残余を発
酵原料等だ利用してもよい。分離し念セルロース含有物
雪は糖化工程へ循環することができる。用途に応じてグ
ルコースをさら【精裏して取得できることはいうまでも
ない。
るいけ未分解のセルロース含有物質を分離して残余を発
酵原料等だ利用してもよい。分離し念セルロース含有物
雪は糖化工程へ循環することができる。用途に応じてグ
ルコースをさら【精裏して取得できることはいうまでも
ない。
本明細書におけるセルラーゼ活性の１単位は２ｏｇ／ｇ
のワットマンＦ紙片から１時間で１００ｍｙ ／ ｔｌ
ｔのグルコースを生成させる活性である。
のワットマンＦ紙片から１時間で１００ｍｙ ／ ｔｌ
ｔのグルコースを生成させる活性である。
セルロースとセルラーゼを混合することにより、セルロ
ース繊維のアモロファス部分（乱れ部分）Ｋセルラーゼ
がアタックし分解がはじまる。ある程度分解が進むと酵
素のアタックできるアモロファス部分がなくなシ、分解
速度が低下しある程度の糖化率以上進まなくなる。
ース繊維のアモロファス部分（乱れ部分）Ｋセルラーゼ
がアタックし分解がはじまる。ある程度分解が進むと酵
素のアタックできるアモロファス部分がなくなシ、分解
速度が低下しある程度の糖化率以上進まなくなる。
ところが、本特許の方法では糖化中に機械的力を加え、
セルロースのアモロファス化と酵素のアタックを併行し
て進めることにより、分解速度の低下を起こさず、高い
糖化率まで達することができる。
セルロースのアモロファス化と酵素のアタックを併行し
て進めることにより、分解速度の低下を起こさず、高い
糖化率まで達することができる。
セルロースをセルラーゼにより糖化するのに先だち、ロ
ールミルや振動ミルによ多処理し念場合には−Ｈセルロ
ース繊維は乱されるが、糖化反応の念めに水に懸濁する
ことにより、結晶度がもとへもどることが推定される。
ールミルや振動ミルによ多処理し念場合には−Ｈセルロ
ース繊維は乱されるが、糖化反応の念めに水に懸濁する
ことにより、結晶度がもとへもどることが推定される。
従りてセルロース繊ｍｌ、ｔ、、アモロファス化し九ら
友だちに酵素がそこにアタックするようにするのがよい
と考えられる。
友だちに酵素がそこにアタックするようにするのがよい
と考えられる。
実施例１
１５０単位のセルラーゼ（大野製薬製「アマノ」Ｔ）及
び２５０．Ｆ、５００．９，１００ＯＮ又は１５００１
１のパルプ（出湯国策）ぞルゾ社製「溶解・々ルデ」）
を含むｐＨ５，０の混合物５１を調製し、各々をｆａ１
図に示す装置で糖化反応させ念。ロールミル１には浅野
鉄工所製「３段ロールミル特型」を用い、線速１０００
ｍ／ｍｉｎ、ロールクリアランス０．５■で連続運転し
た。反応中温合物の温度を５０℃に保ち、糖化反応槽２
からロールミル１へ°の循環液量は０．１Ａ！／ｓａｃ
とした。
び２５０．Ｆ、５００．９，１００ＯＮ又は１５００１
１のパルプ（出湯国策）ぞルゾ社製「溶解・々ルデ」）
を含むｐＨ５，０の混合物５１を調製し、各々をｆａ１
図に示す装置で糖化反応させ念。ロールミル１には浅野
鉄工所製「３段ロールミル特型」を用い、線速１０００
ｍ／ｍｉｎ、ロールクリアランス０．５■で連続運転し
た。反応中温合物の温度を５０℃に保ち、糖化反応槽２
からロールミル１へ°の循環液量は０．１Ａ！／ｓａｃ
とした。
一方、比較のためにロールミルへの循環を行なわないで
糖化反応槽内でゆるく撹拌しつつ糖化反応を行なわせ念
。
糖化反応槽内でゆるく撹拌しつつ糖化反応を行なわせ念
。
得られた結果を下表に示す。
実施例２
３０単位のセルラーゼ（近畿ヤクルト社輿「オノズカ」
）及び上質紙の細断物２００ｇを含む−５，０の混合物
１１を調製し念。これをＩＩ！容の反応槽内に入れて５
５分間ゆるく撹拌しつつ反応させ、次に容量１１の撮動
ミル（ヘイコー製作所梨、温動子は歯有シ）Ｋ入れて１
１０００ｒＰで５分間摩砕する操作を繰り返し友。
）及び上質紙の細断物２００ｇを含む−５，０の混合物
１１を調製し念。これをＩＩ！容の反応槽内に入れて５
５分間ゆるく撹拌しつつ反応させ、次に容量１１の撮動
ミル（ヘイコー製作所梨、温動子は歯有シ）Ｋ入れて１
１０００ｒＰで５分間摩砕する操作を繰り返し友。
比較のために、振動ミルを使用しないで同様に糖化反応
を行なわせた。
を行なわせた。
得られた結果を下表に示す。
反応時間 生成グルコース濃度Ｃ１／ｉｔ＞（ｈｒ
） 振動ミル有 振動ミル無ｉｏ
ｉｉｏ ５ｓ〔発明の効果〕 本発明の方法によシ糖化速度及び糖化＊を大巾に向上さ
せることができる。ま念、セルロース含有物質を高濃度
にできることから反応装置を小型化できる。糖化液のグ
ルコース濃度が高くなるため、濃縮などを行なわないで
そのまま利用できる。
） 振動ミル有 振動ミル無ｉｏ
ｉｉｏ ５ｓ〔発明の効果〕 本発明の方法によシ糖化速度及び糖化＊を大巾に向上さ
せることができる。ま念、セルロース含有物質を高濃度
にできることから反応装置を小型化できる。糖化液のグ
ルコース濃度が高くなるため、濃縮などを行なわないで
そのまま利用できる。
これらの結果、糖化液をコストダウンさせることができ
る。
る。
第１図は本発明の方法に使用される反応装置の一例の概
要を示すものである。
要を示すものである。
Claims (1)
- セルロース含有物質及びセルラーゼを含む混合物を摩砕
しつつ保温してセルロースを糖化させることを特徴とす
るセルロース含有物質の糖化方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16138085A JPS6222596A (ja) | 1985-07-22 | 1985-07-22 | セルロ−ス含有物質の糖化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16138085A JPS6222596A (ja) | 1985-07-22 | 1985-07-22 | セルロ−ス含有物質の糖化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6222596A true JPS6222596A (ja) | 1987-01-30 |
Family
ID=15733989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16138085A Pending JPS6222596A (ja) | 1985-07-22 | 1985-07-22 | セルロ−ス含有物質の糖化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6222596A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011109965A (ja) * | 2009-11-27 | 2011-06-09 | Tokai Senko Kk | セルロース含有繊維材料の糖化前処理方法及び当該糖化前処理方法を有するセルロース含有繊維材料の糖化方法。 |
| JP2016010404A (ja) * | 2006-10-26 | 2016-01-21 | キシレコ インコーポレイテッド | バイオマスの加工方法 |
-
1985
- 1985-07-22 JP JP16138085A patent/JPS6222596A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016010404A (ja) * | 2006-10-26 | 2016-01-21 | キシレコ インコーポレイテッド | バイオマスの加工方法 |
| JP2011109965A (ja) * | 2009-11-27 | 2011-06-09 | Tokai Senko Kk | セルロース含有繊維材料の糖化前処理方法及び当該糖化前処理方法を有するセルロース含有繊維材料の糖化方法。 |
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