JPWO2012133477A1 - 糖液の製造方法 - Google Patents
糖液の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2012133477A1 JPWO2012133477A1 JP2012519649A JP2012519649A JPWO2012133477A1 JP WO2012133477 A1 JPWO2012133477 A1 JP WO2012133477A1 JP 2012519649 A JP2012519649 A JP 2012519649A JP 2012519649 A JP2012519649 A JP 2012519649A JP WO2012133477 A1 JPWO2012133477 A1 JP WO2012133477A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acid
- membrane
- sugar
- cellulose
- polymer
- 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.)
- Granted
Links
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 title claims abstract description 125
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 304
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 112
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 104
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims abstract description 103
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 83
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 83
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 claims abstract description 78
- 229920006318 anionic polymer Polymers 0.000 claims abstract description 65
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 62
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 58
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims abstract description 54
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 41
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims abstract description 37
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 81
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 51
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 50
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- -1 furan compound Chemical class 0.000 claims description 39
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 claims description 34
- 150000007524 organic acids Chemical group 0.000 claims description 28
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 28
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims description 24
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims description 23
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 22
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 20
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 17
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 8
- 229920001523 phosphate polymer Polymers 0.000 claims description 8
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims description 7
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 claims description 5
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 claims description 5
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 56
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 abstract description 15
- 239000000306 component Substances 0.000 description 82
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 75
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 75
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 75
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 57
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 50
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 47
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 45
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 41
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 36
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 34
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 33
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 31
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 30
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 26
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 26
- SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N D-xylopyranose Chemical compound O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N 0.000 description 24
- GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N Piperazine Chemical compound C1CNCCN1 GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N furfural Chemical compound O=CC1=CC=CO1 HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 24
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 23
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 23
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 23
- QPILHXCDZYWYLQ-UHFFFAOYSA-N 2-nonyl-1,3-dioxolane Chemical compound CCCCCCCCCC1OCCO1 QPILHXCDZYWYLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 101000851593 Homo sapiens Separin Proteins 0.000 description 22
- 102100036750 Separin Human genes 0.000 description 22
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 22
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 21
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 20
- 238000010335 hydrothermal treatment Methods 0.000 description 20
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 20
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 20
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 19
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 19
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 19
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 18
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 18
- KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-M (E)-Ferulic acid Natural products COC1=CC(\C=C\C([O-])=O)=CC=C1O KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-M 0.000 description 16
- KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-N ferulic acid Chemical compound COC1=CC(\C=C\C(O)=O)=CC=C1O KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-N 0.000 description 16
- KSEBMYQBYZTDHS-UHFFFAOYSA-N ferulic acid Natural products COC1=CC(C=CC(O)=O)=CC=C1O KSEBMYQBYZTDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 235000001785 ferulic acid Nutrition 0.000 description 16
- 229940114124 ferulic acid Drugs 0.000 description 16
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 16
- QURCVMIEKCOAJU-UHFFFAOYSA-N trans-isoferulic acid Natural products COC1=CC=C(C=CC(O)=O)C=C1O QURCVMIEKCOAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 15
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 description 15
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 14
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 description 14
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 14
- 235000019832 sodium triphosphate Nutrition 0.000 description 14
- 241000223259 Trichoderma Species 0.000 description 13
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 13
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 13
- 230000008859 change Effects 0.000 description 13
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 12
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 12
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- NFDRPXJGHKJRLJ-UHFFFAOYSA-N edtmp Chemical compound OP(O)(=O)CN(CP(O)(O)=O)CCN(CP(O)(O)=O)CP(O)(O)=O NFDRPXJGHKJRLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- YDONNITUKPKTIG-UHFFFAOYSA-N [Nitrilotris(methylene)]trisphosphonic acid Chemical compound OP(O)(=O)CN(CP(O)(O)=O)CP(O)(O)=O YDONNITUKPKTIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 10
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 241000499912 Trichoderma reesei Species 0.000 description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 9
- GLULCKCBVYGUDD-UHFFFAOYSA-N 2-phosphonobutane-1,1,1-tricarboxylic acid Chemical compound CCC(P(O)(O)=O)C(C(O)=O)(C(O)=O)C(O)=O GLULCKCBVYGUDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 108010047754 beta-Glucosidase Proteins 0.000 description 8
- 102000006995 beta-Glucosidase Human genes 0.000 description 8
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 8
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 8
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 7
- 229920006317 cationic polymer Polymers 0.000 description 7
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 7
- 235000001727 glucose Nutrition 0.000 description 7
- NOEGNKMFWQHSLB-UHFFFAOYSA-N 5-hydroxymethylfurfural Chemical compound OCC1=CC=C(C=O)O1 NOEGNKMFWQHSLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N Piperidine Chemical compound C1CCNCC1 NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 150000002240 furans Chemical class 0.000 description 6
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 6
- RJGBSYZFOCAGQY-UHFFFAOYSA-N hydroxymethylfurfural Natural products COC1=CC=C(C=O)O1 RJGBSYZFOCAGQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 6
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 6
- JMSVCTWVEWCHDZ-UHFFFAOYSA-N syringic acid Chemical compound COC1=CC(C(O)=O)=CC(OC)=C1O JMSVCTWVEWCHDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxybenzoic acid Chemical class OC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 108010059892 Cellulase Proteins 0.000 description 5
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 5
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 5
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 5
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 5
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 5
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 5
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 5
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 5
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 5
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 4
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 4
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 4
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 4
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 4
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 4
- QMKYBPDZANOJGF-UHFFFAOYSA-N benzene-1,3,5-tricarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC(C(O)=O)=CC(C(O)=O)=C1 QMKYBPDZANOJGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 4
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 229940106157 cellulase Drugs 0.000 description 4
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 4
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LNTHITQWFMADLM-UHFFFAOYSA-N gallic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 LNTHITQWFMADLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QRMZSPFSDQBLIX-UHFFFAOYSA-N homovanillic acid Chemical compound COC1=CC(CC(O)=O)=CC=C1O QRMZSPFSDQBLIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 description 4
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 description 4
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 4
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 4
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 4
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 4
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 4
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XHZPRMZZQOIPDS-UHFFFAOYSA-N 2-Methyl-2-[(1-oxo-2-propenyl)amino]-1-propanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CC(C)(C)NC(=O)C=C XHZPRMZZQOIPDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000000143 2-carboxyethyl group Chemical group [H]OC(=O)C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 3
- JOOXCMJARBKPKM-UHFFFAOYSA-N 4-oxopentanoic acid Chemical compound CC(=O)CCC(O)=O JOOXCMJARBKPKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108010084185 Cellulases Proteins 0.000 description 3
- 102000005575 Cellulases Human genes 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Natural products OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 3
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 3
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 3
- 239000012228 culture supernatant Substances 0.000 description 3
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 3
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 3
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000019982 sodium hexametaphosphate Nutrition 0.000 description 3
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 3
- YIBXWXOYFGZLRU-UHFFFAOYSA-N syringic aldehyde Natural products CC12CCC(C3(CCC(=O)C(C)(C)C3CC=3)C)C=3C1(C)CCC2C1COC(C)(C)C(O)C(O)C1 YIBXWXOYFGZLRU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 description 2
- OFFSPAZVIVZPHU-UHFFFAOYSA-N 1-benzofuran-2-carboxylic acid Chemical compound C1=CC=C2OC(C(=O)O)=CC2=C1 OFFSPAZVIVZPHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AGBXYHCHUYARJY-UHFFFAOYSA-N 2-phenylethenesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C=CC1=CC=CC=C1 AGBXYHCHUYARJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940090248 4-hydroxybenzoic acid Drugs 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000219310 Beta vulgaris subsp. vulgaris Species 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 108010008885 Cellulose 1,4-beta-Cellobiosidase Proteins 0.000 description 2
- 239000004709 Chlorinated polyethylene Substances 0.000 description 2
- NYHBQMYGNKIUIF-UUOKFMHZSA-N Guanosine Chemical compound C1=NC=2C(=O)NC(N)=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H]1O NYHBQMYGNKIUIF-UUOKFMHZSA-N 0.000 description 2
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LCTONWCANYUPML-UHFFFAOYSA-N Pyruvic acid Chemical compound CC(=O)C(O)=O LCTONWCANYUPML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 2
- 235000021536 Sugar beet Nutrition 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000223262 Trichoderma longibrachiatum Species 0.000 description 2
- 241000355691 Trichoderma reesei QM9414 Species 0.000 description 2
- 241001557886 Trichoderma sp. Species 0.000 description 2
- 241000223261 Trichoderma viride Species 0.000 description 2
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 2
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 2
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- RWZYAGGXGHYGMB-UHFFFAOYSA-N anthranilic acid Chemical compound NC1=CC=CC=C1C(O)=O RWZYAGGXGHYGMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 2
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 2
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VHRGRCVQAFMJIZ-UHFFFAOYSA-N cadaverine Chemical compound NCCCCCN VHRGRCVQAFMJIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N catechol Chemical compound OC1=CC=CC=C1O YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 2
- 238000009295 crossflow filtration Methods 0.000 description 2
- 238000012136 culture method Methods 0.000 description 2
- 210000004748 cultured cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 2
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 2
- 150000004985 diamines Chemical group 0.000 description 2
- XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-N diphosphoric acid Chemical compound OP(O)(=O)OP(O)(O)=O XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012262 fermentative production Methods 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 235000004515 gallic acid Nutrition 0.000 description 2
- 229940074391 gallic acid Drugs 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 229910052816 inorganic phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 description 2
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 2
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 2
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 2
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 2
- 150000002972 pentoses Chemical class 0.000 description 2
- ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-M phosphinate Chemical compound [O-][PH2]=O ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229920001446 poly(acrylic acid-co-maleic acid) Polymers 0.000 description 2
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 229920001444 polymaleic acid Polymers 0.000 description 2
- YQUVCSBJEUQKSH-UHFFFAOYSA-N protochatechuic acid Natural products OC(=O)C1=CC=C(O)C(O)=C1 YQUVCSBJEUQKSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940005657 pyrophosphoric acid Drugs 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H sodium hexametaphosphate Chemical compound [Na]OP1(=O)OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])O1 GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 2
- 229920001864 tannin Polymers 0.000 description 2
- 235000018553 tannin Nutrition 0.000 description 2
- 239000001648 tannin Substances 0.000 description 2
- 239000001577 tetrasodium phosphonato phosphate Substances 0.000 description 2
- ARCGXLSVLAOJQL-UHFFFAOYSA-N trimellitic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C(C(O)=O)=C1 ARCGXLSVLAOJQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 2
- WKOLLVMJNQIZCI-UHFFFAOYSA-N vanillic acid Chemical compound COC1=CC(C(O)=O)=CC=C1O WKOLLVMJNQIZCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TUUBOHWZSQXCSW-UHFFFAOYSA-N vanillic acid Natural products COC1=CC(O)=CC(C(O)=O)=C1 TUUBOHWZSQXCSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MWOOGOJBHIARFG-UHFFFAOYSA-N vanillin Chemical compound COC1=CC(C=O)=CC=C1O MWOOGOJBHIARFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000012141 vanillin Nutrition 0.000 description 2
- FGQOOHJZONJGDT-UHFFFAOYSA-N vanillin Natural products COC1=CC(O)=CC(C=O)=C1 FGQOOHJZONJGDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PZSJOBKRSVRODF-UHFFFAOYSA-N vanillin acetate Chemical compound COC1=CC(C=O)=CC=C1OC(C)=O PZSJOBKRSVRODF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLVXSWCKKBEXTG-UHFFFAOYSA-N vinylsulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C=C NLVXSWCKKBEXTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 2
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 2
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 2
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- DNIAPMSPPWPWGF-VKHMYHEASA-N (+)-propylene glycol Chemical compound C[C@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- AUHDWARTFSKSAC-HEIFUQTGSA-N (2S,3R,4S,5R)-3,4-dihydroxy-5-(hydroxymethyl)-2-(6-oxo-1H-purin-9-yl)oxolane-2-carboxylic acid Chemical compound [C@]1([C@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1)(N1C=NC=2C(O)=NC=NC12)C(=O)O AUHDWARTFSKSAC-HEIFUQTGSA-N 0.000 description 1
- 229920002818 (Hydroxyethyl)methacrylate Polymers 0.000 description 1
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JZLWSRCQCPAUDP-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-triazine-2,4,6-triamine;urea Chemical compound NC(N)=O.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JZLWSRCQCPAUDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N 1,3-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=CC(N)=C1 WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 1,3-propanediol Substances OCCCO YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 1,4-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=C(N)C=C1 CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YFOOEYJGMMJJLS-UHFFFAOYSA-N 1,8-diaminonaphthalene Chemical compound C1=CC(N)=C2C(N)=CC=CC2=C1 YFOOEYJGMMJJLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GIXFALHDORQSOQ-UHFFFAOYSA-N 2,4,6,8-tetrahydroxy-1,3,5,7,2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5},8$l^{5}-tetraoxatetraphosphocane 2,4,6,8-tetraoxide Chemical compound OP1(=O)OP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(=O)O1 GIXFALHDORQSOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JADFOLPTRGGJBD-UHFFFAOYSA-N 2-(2-hydroxy-3-methylphenyl)acetic acid Chemical compound CC1=CC=CC(CC(O)=O)=C1O JADFOLPTRGGJBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000536 2-Acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid Polymers 0.000 description 1
- ZGDMDBHLKNQPSD-UHFFFAOYSA-N 2-amino-5-(4-amino-3-hydroxyphenyl)phenol Chemical compound C1=C(O)C(N)=CC=C1C1=CC=C(N)C(O)=C1 ZGDMDBHLKNQPSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMNDYUVBFMFKNZ-UHFFFAOYSA-N 2-furoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CO1 SMNDYUVBFMFKNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JRBJSXQPQWSCCF-UHFFFAOYSA-N 3,3'-Dimethoxybenzidine Chemical compound C1=C(N)C(OC)=CC(C=2C=C(OC)C(N)=CC=2)=C1 JRBJSXQPQWSCCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YLPBBYYULNZJAD-UHFFFAOYSA-N 3-(2,5-dioxopyrrol-3-yl)benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C=2C(NC(=O)C=2)=O)=C1 YLPBBYYULNZJAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XMWBNWMHCMKZMX-UHFFFAOYSA-N 4-(1,3-benzothiazol-2-ylsulfonyl)aniline Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1S(=O)(=O)C1=NC2=CC=CC=C2S1 XMWBNWMHCMKZMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XZYQBYQGHHGXBC-UHFFFAOYSA-N 4-(1,3-benzoxazol-2-yl)aniline Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1C1=NC2=CC=CC=C2O1 XZYQBYQGHHGXBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VQFBXSRZSUJGOF-UHFFFAOYSA-N 4-(1h-benzimidazol-2-yl)aniline Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1C1=NC2=CC=CC=C2N1 VQFBXSRZSUJGOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UITKHKNFVCYWNG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,4-dicarboxybenzoyl)phthalic acid Chemical compound C1=C(C(O)=O)C(C(=O)O)=CC=C1C(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C(C(O)=O)=C1 UITKHKNFVCYWNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HLLSOEKIMZEGFV-UHFFFAOYSA-N 4-(dibutylsulfamoyl)benzoic acid Chemical compound CCCCN(CCCC)S(=O)(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 HLLSOEKIMZEGFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FXPOCCDGHHTZAO-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-1h-pyrrole-3-carboxylic acid Chemical compound CC1=CNC=C1C(O)=O FXPOCCDGHHTZAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DMFCWCVAUCPSDM-UHFFFAOYSA-N 4-methylsilylbutanenitrile Chemical compound C(#N)CCC[SiH2]C DMFCWCVAUCPSDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000186361 Actinobacteria <class> Species 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N Alpha-Lactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N 0.000 description 1
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 description 1
- 101100366322 Arabidopsis thaliana ADC1 gene Proteins 0.000 description 1
- 241000228212 Aspergillus Species 0.000 description 1
- 241000228257 Aspergillus sp. Species 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 0 C*(CC1)CCC1C(C)(C)NC Chemical compound C*(CC1)CCC1C(C)(C)NC 0.000 description 1
- 101100545225 Caenorhabditis elegans spe-10 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100316805 Caenorhabditis elegans spe-5 gene Proteins 0.000 description 1
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001747 Cellulose diacetate Polymers 0.000 description 1
- DQEFEBPAPFSJLV-UHFFFAOYSA-N Cellulose propionate Chemical compound CCC(=O)OCC1OC(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C1OC1C(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C(COC(=O)CC)O1 DQEFEBPAPFSJLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002284 Cellulose triacetate Polymers 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 241000186031 Corynebacteriaceae Species 0.000 description 1
- MIKUYHXYGGJMLM-GIMIYPNGSA-N Crotonoside Natural products C1=NC2=C(N)NC(=O)N=C2N1[C@H]1O[C@@H](CO)[C@H](O)[C@@H]1O MIKUYHXYGGJMLM-GIMIYPNGSA-N 0.000 description 1
- NYHBQMYGNKIUIF-UHFFFAOYSA-N D-guanosine Natural products C1=2NC(N)=NC(=O)C=2N=CN1C1OC(CO)C(O)C1O NYHBQMYGNKIUIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101710121765 Endo-1,4-beta-xylanase Proteins 0.000 description 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N Ethenol Chemical compound OC=C IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DBVJJBKOTRCVKF-UHFFFAOYSA-N Etidronic acid Chemical compound OP(=O)(O)C(O)(C)P(O)(O)=O DBVJJBKOTRCVKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101710112457 Exoglucanase Proteins 0.000 description 1
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M Formate Chemical compound [O-]C=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 1
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 1
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 1
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 1
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 1
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGQMRVRMYYASKQ-KQYNXXCUSA-N Inosine Chemical compound O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1N1C2=NC=NC(O)=C2N=C1 UGQMRVRMYYASKQ-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 1
- 229930010555 Inosine Natural products 0.000 description 1
- GRSZFWQUAKGDAV-UHFFFAOYSA-N Inosinic acid Natural products OC1C(O)C(COP(O)(O)=O)OC1N1C(NC=NC2=O)=C2N=C1 GRSZFWQUAKGDAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IMQLKJBTEOYOSI-GPIVLXJGSA-N Inositol-hexakisphosphate Chemical compound OP(O)(=O)O[C@H]1[C@H](OP(O)(O)=O)[C@@H](OP(O)(O)=O)[C@H](OP(O)(O)=O)[C@H](OP(O)(O)=O)[C@@H]1OP(O)(O)=O IMQLKJBTEOYOSI-GPIVLXJGSA-N 0.000 description 1
- 244000017020 Ipomoea batatas Species 0.000 description 1
- 235000002678 Ipomoea batatas Nutrition 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 1
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-N Metaphosphoric acid Chemical compound OP(=O)=O UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001520808 Panicum virgatum Species 0.000 description 1
- 244000130556 Pennisetum purpureum Species 0.000 description 1
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 1
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 1
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical compound OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IMQLKJBTEOYOSI-UHFFFAOYSA-N Phytic acid Natural products OP(O)(=O)OC1C(OP(O)(O)=O)C(OP(O)(O)=O)C(OP(O)(O)=O)C(OP(O)(O)=O)C1OP(O)(O)=O IMQLKJBTEOYOSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002845 Poly(methacrylic acid) Polymers 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940124158 Protease/peptidase inhibitor Drugs 0.000 description 1
- 108010009736 Protein Hydrolysates Proteins 0.000 description 1
- 102000007056 Recombinant Fusion Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010008281 Recombinant Fusion Proteins Proteins 0.000 description 1
- 101150032645 SPE1 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100366397 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) SPE3 gene Proteins 0.000 description 1
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 1
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 1
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Natural products C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 241000452385 Trichoderma reesei RUT C-30 Species 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N Vinyl ether Chemical compound C=COC=C QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N [(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-diacetyloxy-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-triacetyloxy-6-(acetyloxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-triacetyloxy-2-(acetyloxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-2-yl]methyl acetate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@@H](COC(C)=O)O1)OC(C)=O)COC(=O)C)[C@@H]1[C@@H](COC(C)=O)O[C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000012445 acidic reagent Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 description 1
- 229920005603 alternating copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000001449 anionic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 150000004984 aromatic diamines Chemical class 0.000 description 1
- 239000000823 artificial membrane Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 description 1
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 description 1
- HFACYLZERDEVSX-UHFFFAOYSA-N benzidine Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1C1=CC=C(N)C=C1 HFACYLZERDEVSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OWMVSZAMULFTJU-UHFFFAOYSA-N bis-tris Chemical compound OCCN(CCO)C(CO)(CO)CO OWMVSZAMULFTJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- BRXCDHOLJPJLLT-UHFFFAOYSA-N butane-2-sulfonic acid Chemical compound CCC(C)S(O)(=O)=O BRXCDHOLJPJLLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BOOMOFPAGCSKKE-UHFFFAOYSA-N butane-2-sulfonic acid;prop-2-enamide Chemical compound NC(=O)C=C.CCC(C)S(O)(=O)=O BOOMOFPAGCSKKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 1
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 1
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 1
- 229920001727 cellulose butyrate Polymers 0.000 description 1
- 229920006218 cellulose propionate Polymers 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- NCEXYHBECQHGNR-UHFFFAOYSA-N chembl421 Chemical compound C1=C(O)C(C(=O)O)=CC(N=NC=2C=CC(=CC=2)S(=O)(=O)NC=2N=CC=CC=2)=C1 NCEXYHBECQHGNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012824 chemical production Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 229920006026 co-polymeric resin Polymers 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000002153 concerted effect Effects 0.000 description 1
- DKZBBWMURDFHNE-NSCUHMNNSA-N coniferyl aldehyde Chemical compound COC1=CC(\C=C\C=O)=CC=C1O DKZBBWMURDFHNE-NSCUHMNNSA-N 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- AZSFNUJOCKMOGB-UHFFFAOYSA-N cyclotriphosphoric acid Chemical compound OP1(=O)OP(O)(=O)OP(O)(=O)O1 AZSFNUJOCKMOGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011033 desalting Methods 0.000 description 1
- 238000001784 detoxification Methods 0.000 description 1
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000397 disodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019800 disodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 235000019256 formaldehyde Nutrition 0.000 description 1
- 125000004005 formimidoyl group Chemical group [H]\N=C(/[H])* 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000009036 growth inhibition Effects 0.000 description 1
- 229940029575 guanosine Drugs 0.000 description 1
- ZDPUTNZENXVHJC-UUOKFMHZSA-N guanosine 3'-monophosphate Chemical compound C1=NC=2C(=O)NC(N)=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](OP(O)(O)=O)[C@H]1O ZDPUTNZENXVHJC-UUOKFMHZSA-N 0.000 description 1
- 235000013928 guanylic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004226 guanylic acid Substances 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- DKPHLYCEFBDQKM-UHFFFAOYSA-H hexapotassium;1-phosphonato-n,n-bis(phosphonatomethyl)methanamine Chemical compound [K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])(=O)CN(CP([O-])([O-])=O)CP([O-])([O-])=O DKPHLYCEFBDQKM-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 230000033444 hydroxylation Effects 0.000 description 1
- 238000005805 hydroxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002466 imines Chemical class 0.000 description 1
- 229910001410 inorganic ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 229960003786 inosine Drugs 0.000 description 1
- 235000013902 inosinic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004245 inosinic acid Substances 0.000 description 1
- 229940028843 inosinic acid Drugs 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000014 iron salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 1
- 229940040102 levulinic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 229940018564 m-phenylenediamine Drugs 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002696 manganese Chemical class 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 239000012533 medium component Substances 0.000 description 1
- 230000037353 metabolic pathway Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011785 micronutrient Substances 0.000 description 1
- 235000013369 micronutrients Nutrition 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003471 mutagenic agent Substances 0.000 description 1
- 231100000707 mutagenic chemical Toxicity 0.000 description 1
- 230000003505 mutagenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N naphthalene-acid Natural products C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000002777 nucleoside Substances 0.000 description 1
- 125000003835 nucleoside group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 1
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000001477 organic nitrogen group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- ZPUDRBWHCWYMQS-UHFFFAOYSA-N pentacosa-10,12-diynoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCC#CC#CCCCCCCCCC(O)=O ZPUDRBWHCWYMQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IOBNDOQZSROPHP-UHFFFAOYSA-N pentacosa-22,24-diynoic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC#CC#C IOBNDOQZSROPHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000137 peptide hydrolase inhibitor Substances 0.000 description 1
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- FCJSHPDYVMKCHI-UHFFFAOYSA-N phenyl benzoate Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OC1=CC=CC=C1 FCJSHPDYVMKCHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-N phosphinic acid Chemical compound O[PH2]=O ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000003014 phosphoric acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000002949 phytic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000000467 phytic acid Substances 0.000 description 1
- 229940068041 phytic acid Drugs 0.000 description 1
- SIOXPEMLGUPBBT-UHFFFAOYSA-N picolinic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=N1 SIOXPEMLGUPBBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011120 plywood Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920000172 poly(styrenesulfonic acid) Polymers 0.000 description 1
- 229920005646 polycarboxylate Polymers 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 1
- 229920000137 polyphosphoric acid Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229940005642 polystyrene sulfonic acid Drugs 0.000 description 1
- 229920000166 polytrimethylene carbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- KCXFHTAICRTXLI-UHFFFAOYSA-N propane-1-sulfonic acid Chemical compound CCCS(O)(=O)=O KCXFHTAICRTXLI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 229940107700 pyruvic acid Drugs 0.000 description 1
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010907 stover Substances 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- DKZBBWMURDFHNE-UHFFFAOYSA-N trans-coniferylaldehyde Natural products COC1=CC(C=CC=O)=CC=C1O DKZBBWMURDFHNE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002023 trifluoromethyl group Chemical group FC(F)(F)* 0.000 description 1
- UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-N triphosphoric acid Chemical compound OP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 1
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C13—SUGAR INDUSTRY
- C13K—SACCHARIDES OBTAINED FROM NATURAL SOURCES OR BY HYDROLYSIS OF NATURALLY OCCURRING DISACCHARIDES, OLIGOSACCHARIDES OR POLYSACCHARIDES
- C13K13/00—Sugars not otherwise provided for in this class
- C13K13/007—Separation of sugars provided for in subclass C13K
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/58—Multistep processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C13—SUGAR INDUSTRY
- C13K—SACCHARIDES OBTAINED FROM NATURAL SOURCES OR BY HYDROLYSIS OF NATURALLY OCCURRING DISACCHARIDES, OLIGOSACCHARIDES OR POLYSACCHARIDES
- C13K1/00—Glucose; Glucose-containing syrups
- C13K1/02—Glucose; Glucose-containing syrups obtained by saccharification of cellulosic materials
- C13K1/04—Purifying
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/22—Processes using, or culture media containing, cellulose or hydrolysates thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
- C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
- C12P7/06—Ethanol, i.e. non-beverage
- C12P7/08—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate
- C12P7/10—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate substrate containing cellulosic material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C13—SUGAR INDUSTRY
- C13K—SACCHARIDES OBTAINED FROM NATURAL SOURCES OR BY HYDROLYSIS OF NATURALLY OCCURRING DISACCHARIDES, OLIGOSACCHARIDES OR POLYSACCHARIDES
- C13K13/00—Sugars not otherwise provided for in this class
- C13K13/002—Xylose
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/04—Specific process operations in the feed stream; Feed pretreatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/06—Specific process operations in the permeate stream
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/12—Addition of chemical agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/26—Further operations combined with membrane separation processes
- B01D2311/2642—Aggregation, sedimentation, flocculation, precipitation or coagulation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/025—Reverse osmosis; Hyperfiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/027—Nanofiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
- B01D61/145—Ultrafiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
- B01D61/147—Microfiltration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P2203/00—Fermentation products obtained from optionally pretreated or hydrolyzed cellulosic or lignocellulosic material as the carbon source
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Virology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
発酵阻害物質量が極めて少ない糖液を製造することを課題とする。本発明は、セルロース由来糖水溶液をナノ濾過膜および/または逆浸透膜を用いて濃縮する方法であって、アニオン系ポリマーを添加して発酵阻害物質をナノ濾過膜および/または逆浸透膜の透過側に除去する糖液の製造方法である。【選択図】なし
Description
本発明は、セルロース含有バイオマスから糖液を製造する方法に関する。
糖を原料とした化学品の発酵生産プロセスは、種々の工業原料生産に利用されている。この発酵原料となる糖として、現在、さとうきび、澱粉、テンサイなどの食用原料に由来するものが工業的に使用されているが、今後の世界人口の増加による食用原料価格の高騰、あるいは食用と競合するという倫理的な側面から、再生可能な非食用資源、すなわちセルロース含有バイオマスより効率的に糖液を製造するプロセス、あるいは得られた糖液を発酵原料として、効率的に工業原料に変換するプロセスの構築が今後の課題となっている。
バイオマスから糖を得る従来技術としては、濃硫酸を用いて、バイオマス中のセルロースやヘミセルロースをグルコース、キシロースに代表される単糖まで加水分解する方法(特許文献1、2)や、バイオマスの反応性を向上させる前処理を施した後に、酵素反応により加水分解する方法が一般的に知られている(特許文献3、4)。
しかしながら、セルロース含有バイオマスの加水分解においてセルロースあるいはヘミセルロース成分などの分解と同時に、生成したグルコース、キシロースとした糖の分解物反応も進み、フルフラール、ヒドロキシメチルフルフラールなどのフラン化合物、あるいはギ酸、酢酸など有機酸といった副産物も生成するという課題があった。これらの化合物は、微生物を利用した発酵工程で阻害的に作用し、微生物の増殖阻害を引き起こし、発酵産物の収率を低下させるため、発酵阻害物質と呼ばれ、セルロース含有バイオマス糖液を発酵原料として利用する際に大きな課題であった。
このような発酵阻害物質を糖液製造過程で除去する方法として、オーバーライミングといった方法が開示されている(非特許文献1)。この方法は、酸処理後のセルロースあるいは糖化液に対し、石灰を添加し中和する工程において、60℃付近まで加温しながら一定時間保持することで、フルフラール、HMFといった発酵阻害物質を石膏成分とともに除去する方法である。しかしながら、オーバーライミングでは、ギ酸、酢酸、レブリン酸といった有機酸の除去効果が少ないといった課題があった。
また発酵阻害物質を除去する別の方法として、セルロース含有バイオマスからの糖液に水蒸気を吹き込むことで、発酵阻害物質を蒸発除去する方法が開示されている(特許文献5)。しかしながらこうした蒸発除去する方法は、発酵阻害物質の沸点に依存しており、特に沸点の高い有機酸などの発酵阻害物質の除去効率は低く、十分な除去効率を得るためには、多大のエネルギーを投入しなければならないといった課題があった。
また、発酵阻害物質をイオン交換で除去する方法もあるが(特許文献6)、コスト的に課題があった。また木質系炭化物、すなわち活性炭などを使用して吸着除去する方法もあるが、除去対象が疎水性化合物に限定されるという課題があった(特許文献7)。
また、発酵阻害物質を膜で除去する方法もあるが(特許文献8)、発酵阻害物質を膜の透過側に除去できる量が限定されるという課題があった。
M Alfredら、"Effect of pH,time and temperature of overliming on detoxification of dilute−acid hydrolyzates for fermentation by Saccaromyces Cerevisiae"Process Biochemistry,38,515−512 (2002)
したがって、本発明では、上述したような課題、すなわちセルロース含有バイオマスから糖を製造する工程で生成する発酵阻害物質を、糖液製造の工程において除去する方法を提供し、また発酵阻害物質量が極めて少ない精製糖液を製造する方法を提供するものである。
本発明者らは、上記課題を鋭意検討した結果、セルロース含有バイオマスから糖液を製造する工程において、セルロース含有バイオマスに由来する糖水溶液(以下、セルロース由来糖水溶液、という。)にアニオン系ポリマーを添加した後、該糖水溶液をナノ濾過膜および/または逆浸透膜に通じることによって発酵原料となる糖液と発酵阻害物質を分離除去する方が、ナノ濾過膜および/または逆浸透膜を通じることのみで発酵原料となる糖液と発酵阻害物質を分離除去するよりも、糖液と発酵阻害物質の分離除去効果が向上することを見出した。すなわち、本発明は以下の構成を有する。
セルロース由来糖水溶液をナノ濾過膜および/または逆浸透膜を用いて濃縮するにあたり、該セルロース由来糖水溶液に水溶性アニオン系ポリマーを添加して発酵阻害物質を該ナノ濾過膜および/または逆浸透膜の透過側に除去することを特徴とする、糖液の製造方法。
前記製造方法で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発酵培養する、化学品の製造方法。
本発明によって、セルロース由来糖水溶液から、発酵阻害物質である酢酸、ギ酸、クマル酸、フェルラ酸などの有機酸を除去することが可能であり、一方でグルコース、キシロースなどの糖を高純度・高収率で製造することができる。その結果、本発明で得られた精製糖液を発酵原料として使用することで、種々の化学品の発酵生産の効率を向上させることができる。
以下、本発明をより詳細に説明する。
本発明のセルロース由来糖水溶液とは、セルロース含有バイオマスに前処理を施すか、又は前処理後に酵素処理を施すことで、セルロース含有バイオマス中のセルロースまたはヘミセルロース成分を加水分解してグルコースまたはキシロースの単糖およびオリゴ糖が水に溶解した水溶液を言う。
本発明のセルロース含有バイオマスとは、セルロースを5重量%以上含む生物由来の資源を言う。具体的には、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、稲わら、麦わらなどの草本系バイオマス、樹木、廃建材などの木質系バイオマスなどを例として挙げることができる。これらのセルロース含有バイオマスは、芳香族高分子であるリグニン及びセルロース・ヘミセルロースを含有していることから、リグノセルロースとも呼ばれる。セルロース含有バイオマスに含まれる多糖成分であるセルロースやヘミセルロースを加水分解することにより発酵原料として利用可能な単糖を含む糖液を得ることができる。
本発明の前処理とは、物理的、化学的処理をセルロース含有バイオマスに施すものである。より具体的な前処理としては、高温高圧の希硫酸、亜硫酸塩等で処理する酸処理、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウム等のアルカリ性水溶液で処理するアルカリ処理、液体アンモニア又はアンモニアガス又はアンモニア水溶液で処理するアンモニア処理、加圧熱水で処理する水熱処理、カッターミルや、ハンマーミル、グラインダーなどを用いて機械的に繊維を切断する微粉砕処理、水蒸気によって短時間蒸煮し、瞬時に圧力を開放して体積膨張により粉砕する蒸煮爆砕処理などが挙げられるが、これらに限らない。
前処理のうち、酸処理は、硫酸や亜硫酸塩などの酸性水溶液とセルロース含有バイオマスを高温高圧の条件下で処理して前処理物を得る処理方法である。酸処理は、一般に、リグニンを溶解させ、さらにまず結晶性の低いヘミセルロース成分から加水分解が起き、次いで結晶性の高いセルロース成分が分解されるという特徴を有するので、ヘミセルロース由来のキシロースを多く含有する液を得ることが可能である。また、2段階以上の工程を設定することで、ヘミセルロース、セルロースに適した加水分解条件が設定でき、分解効率及び糖収率を向上させることが可能になる。
酸処理において用いる酸は、加水分解を起こすものであれば特に限定はされないが、経済性の観点から硫酸が望ましい。酸の濃度は0.1〜15重量%であることが好ましく、より好ましくは、0.5〜5重量%である。反応温度は100〜300℃の範囲で設定することができる。反応時間は1秒〜60分の範囲で設定することができる。処理回数は特に限定されず、1回以上行えばよい。酸処理後の糖化酵素による分解は、酸処理後に得られる前処理物のうち固形分と液成分とを分けてそれぞれ行っても良いし、固形分と液成分とが混合したまま行っても良い。酸処理によって得られる固形分及び液成分には用いた酸が含まれているので、糖化酵素による加水分解反応を行うためには中和を行う。また、酸処理した際に得られる液成分のみを使用することも可能である。液成分には糖化酵素を加えなくとも酸により加水分解で得られたヘミセルロース由来の成分を主成分とする単糖およびそのオリゴ糖が多量に含まれている。この液成分を糖化酵素を加えずにナノ濾過膜および/または逆浸透膜に供する液として使用してもよい。
前処理のうち、水熱処理は、100〜400℃の加圧熱水で、1秒〜60分処理する方法である。通常、処理後の25℃の常温で水に不溶であるセルロース含有バイオマスが、セルロース含有バイオマスと水の合計総重量に対して0.1〜50重量%の濃度になるように行われる。圧力は処理温度に依存されるため特に限定されないが、好ましくは0.01〜10MPaである。
前処理のうち、水熱処理では、加圧熱水の温度により熱水への溶出成分が異なる。一般に、加圧熱水の温度を上昇させていくと、セルロース含有バイオマスからは最初にタンニン、リグニンの第1グループが流出し、次に140〜150℃以上でヘミセルロースの第2グループが流出し、更に約230℃を越えるとセルロースの第3グループが流出する。また、流出と同時にヘミセルロース、セルロースの加水分解反応が起こることもある。加圧熱水の温度による流出成分の違いを利用して、セルロース、ヘミセルロースに対する糖化酵素の反応効率を向上させるために処理温度を変えて多段階の処理をしてもよい。ここで、水熱処理によって得られる画分のうち、加圧熱水へ溶出した成分を含む水溶物を熱水可溶分、熱水可溶分を除いたものを熱水不溶分という。
熱水不溶分は、多くのリグニンとヘミセルロース成分が溶出された結果得られる、主に二糖以上のセルロース(C6)成分を含んだ固形分である。主成分のセルロースにほか、ヘミセルロース成分、リグニン成分が含まれることもある。これらの含有比率は、水熱処理の加圧熱水の温度や処理バイオマスの種類によって変化する。熱水不溶分の含水率は10%から90%、より好ましくは20%から80%である。
熱水可溶分は液体状態又はスラリー状態である加圧熱水に溶出したヘミセルロース、リグニン、タンニン、一部のセルロース成分を含む水溶物であり、液体状態又はスラリー状態である。熱水可溶分中の溶出成分の含有率は、通常0.1重量%以上10重量%以下である。ここで、熱水可溶分中の溶出成分の含有率の測定は、含水率計(例えば、ケット科学研究所製 赤外線水分計FD720)を用いて行うことができる。具体的には、測定する熱水可溶分に関して含水率計で得られた含水率を100%から引いた値を用いることができる。溶出成分は、単糖、オリゴ糖などの水溶成分に限らず、水の中に混入している全ての成分であり、静置した後に生じた沈殿や、沈殿はしないが液中に分散しているコロイド成分も含まれる。
特に熱水可溶分は、発酵阻害物質であるギ酸や酢酸などの有機酸、HMFやフルフラールなどのフラン系、芳香族系化合物を多く含んでいるため、熱水可溶分を糖化酵素で処理した糖溶液をそのまま用いて、化学品の発酵生産を行うことは通常困難である。また、熱水可溶分に含まれる成分は、コロイド成分・微粒子成分を多量に含んでおり、膜を用いた濾過においてこれらが膜目詰まりの要因ともなり得る。熱水可溶分として得られる液成分は、熱水により加水分解を起こした糖が多量に含まれており、その成分は単糖に加えてそのオリゴ糖が多量に含まれている。酵素を入れてさらに加水分解を行っても良く、酵素を入れずにそのままナノ濾過膜および/または逆浸透膜に供する液としてもよい。
前処理のうち、アルカリ処理は、アルカリ水溶液、通常は水酸化物塩(但し、水酸化アンモニウムを除く)の水溶液でセルロース含有バイオマスを反応させる処理方法ある。アルカリ処理により、主にセルロース・ヘミセルロースの糖化酵素による反応を阻害するリグニンを除去することができる。使用する水酸化物塩としては、水酸化ナトリウム又は水酸化カルシウムが好ましい。アルカリ水溶液の濃度は、0.1〜60重量%の範囲が好ましく、これをセルロース含有バイオマスに添加し、通常100〜200℃、好ましくは110℃〜180℃の温度範囲で処理する。処理回数は特に限定されず、1回又は複数回行ってもよい。2回以上行う場合は、各回の処理を異なる条件で実施してもよい。アルカリ処理によって得られた前処理物は、アルカリを含むため、糖化酵素による加水分解を行う前に、中和を行う。
前処理のうち、アンモニア処理は、アンモニア水溶液又は純アンモニア(液体又は気体)をセルロース由来バイオマスと反応させる処理方法である。例えば、特開2008−161125又は特開2008−535664に記載の方法を用いることができる。アンモニア処理では、アンモニアがセルロース成分と反応することにより、セルロースの結晶性が崩れることにより、糖化酵素との反応効率が大幅に向上すると言われている。通常、セルロース含有バイオマスに対して0.1〜15重量%の範囲の濃度となるようにセルロース含有バイオマスにアンモニアを添加し、4℃〜200℃、好ましくは60℃〜150℃で処理する。処理回数は特に限定されず、1回又は複数回行ってもよい。アンモニア処理によって得られた前処理物は、糖化酵素による加水分解反応を行う前に、アンモニアの中和又はアンモニアの除去を行う。中和に使用する酸試薬は特に限定されない。例えば塩酸、硝酸、硫酸などの酸により中和することができるが、プロセス配管の腐食性及び発酵阻害因子とならないことを考慮して、硫酸が好ましい。アンモニアの除去は、アンモニア処理物を減圧状態に保つことでアンモニアを揮発させて除去することができる。
また、セルロース由来糖水溶液は、以上の前処理後酵素処理を行って加水分解反応により得られた糖水溶液であってもよい。
本発明において、糖化酵素とは、セルロース又はヘミセルロースを分解する活性を有する、あるいはセルロース又はヘミセルロースの分解を補助する酵素成分のことを指す。具体的な酵素成分としては、セルビオハイドロラーゼ、エンドグルカナーゼ、エキソグルカナーゼ、βグルコシダーゼ、キシラナーゼ、キシロシダーゼ、バイオマス膨潤酵素などを例示することができる。また、糖化酵素は、これらの成分の複数種を含む酵素混合物であることが好ましい。例えば、セルロース、ヘミセルロースの加水分解は、こうした複数の酵素成分の協奏効果あるいは補完効果により効率よく実施することができるため、本発明において好ましく使用される。
本発明において、糖化酵素は微生物により産生されるものを好ましく用いることができる。例えば、一種の微生物が産生する複数の酵素成分を含む糖化酵素であってもよく、また複数の微生物から産生される酵素成分の混合物であってもよい。
糖化酵素を産生する微生物は、糖化酵素を細胞内又は細胞外に産生する微生物であって、好ましくは細胞外に糖化酵素を産生する微生物である。細胞外に産生する微生物の方が糖化酵素回収が容易だからである。
糖化酵素を産生する微生物は、上記の酵素成分を産生するものであれば特に限定されないが、糸状菌が好ましく、トリコデルマ属に分類される糸状菌(以下、トリコデルマ属菌、ともいう。)は、細胞外に、多種の糖化酵素を大量に分泌するので、糖化酵素を産生する微生物として特に好ましく用いることができる。
また、本発明で使用する糖化酵素は、好ましくはトリコデルマ属菌に由来する糖化酵素であり、より好ましくはトリコデルマ・リーセイQM9414(Trichoderma reesei QM9414)、トリコデルマ・リーセイQM9123(Trichoderma reeseiQM9123)、トリコデルマ・リーセイRutC−30(Trichoderma reeseiRut C−30)、トリコデルマ・リーセイPC3−7(Trichoderma reesei PC3−7)、トリコデルマ・リーセイCL−847(Trichoderma reeseiCL−847)、トリコデルマ・リーセイMCG77(Trichoderma reesei MCG77)、トリコデルマ・リーセイMCG80(Trichoderma reesei MCG80)、トリコデルマ・ビリデQM9123(Trichoderma viride QM9123)、トリコデルマ・ロンギブラキアタム(Trichoderma longibrachiatum、CBS614.94)などのトリコデルマ属菌由来の糖化酵素である。また、トリコデルマ属糸状菌を変異剤又は紫外線照射などで変異処理を施し、糖化酵素の生産性を向上させた変異株由来の糖化酵素であってもよい。例えば、トリコデルマ属菌を一部の酵素成分が多く発現するよう改変した変異株に由来する、糖化酵素の組成比率が変更された糖化酵素であってもよい。
市販されているトリコデルマ属菌由来の糖化酵素を用いてもよい。例えば、ノボザイム社の「セリック・シーテック」「セリック・シーテック2」や、ジェネンコア協和社の「アクセルレース1000」、「アクセルレース1500」、「アクセルレースデュエット」シグマ・アルドリッチ社の「セルラーゼ from Trichoderma reesei ATCC 2691」、「セルラーゼ from Trichoderma viride」、「セルラーゼ from Trichoderma longibrachiatum」などを例示できる。
トリコデルマ属菌由来の糖化酵素は、酵素成分を産生するよう調製した培地中で、任意の期間、トリコデルマ属菌を培養することで得ることができる。使用する培地成分は特に限定されないが、糖化酵素の産生を促進するために、セルロースを添加した培地が好ましく使用できる。また、培養液をそのまま、又はトリコデルマ菌体を除去した培養上清が好ましく使用される。さらに、酵素安定化のために添加剤としてプロテアーゼ阻害剤、分散剤、溶解促進剤、安定化剤などを添加したものであってもよい。
トリコデルマ属菌由来の糖化酵素中の各酵素成分の種類、その成分比は特に限定されない。例えば、トリコデルマ・リーセイ由来の培養液には、セルビオハイドロラーゼ、βグルコシダーゼ等が含まれている。トリコデルマ属菌の場合、活性の高いセルビオハイドロラーゼは培養液中に生産されるが、βグルコシダーゼは、細胞内又は細胞表層に保持されるため、培養液中のβグルコシダーゼ活性は低くなるので、この場合は、培養上清中にさらに異種又は同種のβグルコシダーゼを添加してもよい。ここで添加する異種のβグルコシダーゼとしては、アスペルギルス属菌由来のβグルコシダーゼが好ましく使用できる。アスペルギルス属菌由来のβグルコシダーゼとして、例えばノボザイム社より市販されている「Novozyme188」などを例示することができる。
本発明のアニオン系ポリマーとは、主鎖または側鎖部分が負のイオン(アニオン)に帯電している重合体を言う。形態としては単一のアニオン系モノマー、又は複数のアニオン系モノマーの重合体であってもよくアニオン系モノマーを含む共重合体であってもよい。共重合の形態も特に限定されず、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体、交互共重合体、のいずれでも構わない。また、前記2種以上のポリマーの混合物であってもよく、それらのうち1種がアニオン系化合物であればよい。2種以上を使用することで効果が高められることがあるからである。また、前記アニオン系ポリマーは水溶性のものに限定される。水溶性のものであるとは、アニオン性ポリマーの25℃での水に対する溶解度が1g/L以上であるものを言う。より好ましくは10g/L以上のものである。水溶性のアニオン系ポリマーでないと膜を目詰まりさせてしまい、本発明の効果が発揮できないからである。アニオン系ポリマーの重量平均分子量は、GPC法で測定した値として、100以上20000以下であり、より好ましくは200以上10000以下、さらに好ましくは、リン酸系ポリマーにおいては300以上1000以下、カルボン酸系ポリマーにおいては、2000以上8000以下である。溶解度が低く、または分子量が大きいと液の粘性が上昇し、場合によっては分子が凝集してナノ濾過膜および/または逆浸透膜においてファウリングする可能性が高まるからである。また、基本分子構造単位での繰返し数は2〜200の範囲が好ましい。繰り返し数が2以上であれば有機酸の除去性能が向上するので好ましく、また繰り返し数が200以下であれば水への溶解性が良く、ポリマー同士が作用して凝集する可能性が低下するので好ましい。
本発明に関するアニオン系ポリマーとしては、リン酸系ポリマーの塩、リン酸系ポリマー、ポリカルボン酸系ポリマーの塩およびポリカルボン酸系ポリマー、ポリスルホン酸系ポリマーからなる群より選ばれたポリマーが好ましく、リン酸系ポリマーの塩、リン酸系ポリマー、ポリカルボン酸系ポリマーの塩およびポリカルボン酸系ポリマーからなる群より選ばれたポリマーがより好ましい。中でもポリカルボン酸系ポリマーまたはその塩および、無機リン酸ポリマーまたはその塩が好ましい。さらにより好ましくは、無機ポリリン酸塩である。好ましいものほど、実施例記載の通り、有機酸の除去性能を向上させる効果がある。有機酸の除去性能が本発明で得られる理由は、定かではないが、有機酸のイオン化物、例えば、ギ酸イオンや酢酸イオンを保持している相手側の陽イオン(カチオン)、例えば糖液に含まれている可能性が高いナトリウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオン、シリコン系イオン、マグネシウムイオン、アンモニウムイオン、鉄イオンなど、がアニオン系ポリマーにより保持されてフリーの有機酸分子として膜を透過しているからと推察している。そのため、上記アニオン系ポリマーはカチオンをキレートするような性質をもったポリマーであることがより好ましい。
ポリカルボン酸系ポリマーは、主鎖または側鎖にカルボン酸を有するポリマーを言う。具体的には、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリマレイン酸、ポリフマル酸、ポリイタコン酸、ポリスチレンカルボン酸、ポリ1−カルボキシ―1メチルテトラメチレン、ポリ{1−[(2−カルボキシフェニル)イミノメチル]−2−フェニルエチレン、ポリ[(E,E)−6−アミノヘキサ−2,4−ジエン酸、ポリ(22,24−ペンタコサジイン酸)、ポリ(10,12−ペンタコサジイン酸)、ポリ{(1,3−ジオキソインドリン−5.2ジイル)[ビス(トリフルオロメチル)メチレン](1,3−ジオキソインドリン−5.2ジイル)(5−カルボキシ―1,3−フェニレン)}、ポリ(3−カルボキシフェニルマレイミド)、ポリ(3−メチルピロル―4−カルボン酸)、ポリ(2−アミノ安息香酸)ポリ[ジクロロ(3−シアノプロピル)メチルシラン]、ポリ(2−ヒドロキシ−3メチルベンゼンアセティック酸)、ポリ[1−(カルボキシオクチル)エチレン]等が例示できる。前記に例示したモノマーの共重合体であってもよい。ポリマーの形態としては上記の塩の状態のものであっても構わない。さらにより好ましくは、ポリアクリル酸、ポリマレイン酸、またはその共重合体、さらに、その塩である。また、例えば塩の場合、各々のナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩などが例示できるが、より好ましくは経済的観点からナトリウム塩である。さらにポリカルボン酸系ポリマーにはカルボン酸を含むモノマー以外のモノマーが共重合されていても良い。例えばビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、アクリロニトリルエチレングリコールジオレフィンヒドロキシアリロキシプロパンスルホン酸、アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸、オレフィン、イソオレフィン、ビニルエーテル、ビニルアルコール、ハイドロキシエチルメタクリレート、アクリルアミド、ビニルエステル、などが例示できる。共重合するカルボン酸を含むモノマー以外のモノマーとしてより好ましくは、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、アクリロニトリルエチレングリコールジオレフィンヒドロキシアリロキシプロパンスルホン酸、アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸などのスルホン酸基を有するモノマーである。ポリカルボン酸系ポリマーの好ましい重量平均分子量は300以上10000以下である。また、ポリカルボン酸系ポリマーの好ましい基本分子構造単位での繰返し数は4以上100以下である。ポリカルボン酸ポリマーにおいては、重量平均分子量が300以上、基本分子構造単位での繰返し数が4以上であると、有機酸の除去性能が向上するので好ましい。また、重量平均分子量が10000以下、基本分子構造単位での繰返し数が100以下であると水への溶解性が良好で、ポリマーが分散して膜の性能を悪化させないので好ましい。
リン酸系ポリマーは、リン酸であるPO3の部分を有しているポリマーを言い、PO3部分が官能基であってもなくても構わない。リン酸含有ポリマーの具体例としては、無機リン酸ポリマーとしてピロリン酸、酸性ピロリン酸、トリポリリン酸、テトラポリリン酸、イソポリリン酸、メタリン酸、トリメタリン酸、テトラメタリン酸、ヘキサメタリン酸、酸性ヘキサメタリン酸、イソメタリン酸、ウルトラリン酸、および各々のナトリウム塩、カリウム塩などが例示でき、他にグラハム塩、モッドレル塩、クロールス塩が例示できる。またリン酸含有のホスホン酸、ホスフィン酸およびその塩として、2−ホスホノブタントリカルボン酸−1,2,4−ホスホノブタントリカルボン酸−1,2,4−1ナトリウム塩、2−ホスホノブタントリカルボン酸−1,2,4−一カリウム塩、2−ホスホノブタントリカルボン酸−1.2,4−2ナトリウム塩、2−ホスホノブタントリカルボン酸−1,2,4−2カリウム塩、2−ホスホノブタントリカルボン酸−1,2,4−3ナトリウム塩、2−ホスホノブタントリカルボン酸−1,2,4−3カリウム塩、2−ホスホノブタントリカルボン酸−1,2,4−4ナトリウム塩、2−ホスホノブタントリカルボン酸−1,2,4−4カリウム塩や、1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸、1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸−一ナトリウム塩、1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸−1カリウム塩、1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸−2ナトリウム塩、1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸−1,2カリウム塩、1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸−1,3ナトリウム塩、1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸−1,3カリウム塩や、アミノトリ(メチレンホスホン酸)、アミノトリ(メチレンホスホン酸)−1ナトリウム塩、アミノトリ(メチレンホスホン酸)−1カリウム塩、アミノトリ(メチレンホスホン酸)−1,2ナトリウム塩、アミノトリ(メチレンホスホン酸)−1,2カリウム塩、アミノトリ(メチレンホスホン酸)−1,3ナトリウム塩、アミノトリ(メチレンホスホン酸)−1,3カリウム塩、アミノトリ(メチレンホスホン酸)−1,4ナトリウム塩、アミノトリ(メチレンホスホン酸)−1,4カリウム塩、アミノトリ(メチレンホスホン酸)−1,5ナトリウム塩、アミノトリ(メチレンホスホン酸)−1,5カリウム塩や、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)−1ナトリウム塩、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)−1カリウム塩、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)−1,2ナトリウム塩、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)−1,2カリウム塩、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)−1,3ナトリウム塩、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)−1,3カリウム塩、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)−1,4ナトリウム塩、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)−1,4カリウム塩、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)−1,5ナトリウム塩、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)−1,5カリウム塩、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)−1,6ナトリウム塩、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)−1,6カリウム塩や、また、ビス(ポリ−2−カルボキシエチル)ホスフィン酸、ビス(ポリ−2−カルボキシエチル)ホスフィン酸ナトリウム、ビス(ポリ−2−カルボキシエチル)ホスフィン酸カリウム等、フィチン酸、アルコールのリン酸エステルなどが例示できる。リン酸系ポリマーの中でより好ましくは、無機ポリリン酸塩である。リン酸系ポリマーの好ましい重量平均分子量は160以上3000以下である。また、リン酸系ポリマーの好ましい基本分子構造単位での繰返し数は2以上20以下である。リン酸系ポリマーにおいては、重量平均分子量が160以上、基本分子構造単位での繰返し数が2以上であると、有機酸の除去性能が向上するので好ましい。また、重量平均分子量が3000以下、基本分子構造単位での繰返し数が20以下であると、水への溶解性が良好で、ポリマーが分散して膜の性能を悪化させないので好ましい。
スルホン酸基ポリマーとしては、スルホン酸基を有するポリマーを言い、具体的には、ポリスチレンスルホン酸、アクリロニトリルエチレングリコールジオレフィンヒドロキシアリロキシプロパンスルホン酸、アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸、2−アクリロイルアミノ―2−メチルプロパンスルホン酸、アルキルナフタレンスルホン酸、メタニトロベンゼンスルホン酸、2−ヒドロキシ−3−アリルオキシ−1−プロパンスルホン酸、イソプレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸などが例示できる。スルホン酸基ポリマーの好ましい重量平均分子量は600以上10000以下である。また、スルホン酸基ポリマーの好ましい基本分子構造単位での繰返し数は4以上75以下である。スルホン酸基ポリマーにおいては、重量平均分子量が600以上、基本分子構造単位での繰返し数が4以上であると、有機酸の除去性能が向上するので好ましい。また、重量平均分子量が10000以下、基本分子構造単位での繰返し数が75以下であると、水への溶解性が良好で、ポリマーが分散して膜の性能を悪化させないので好ましい。
アニオン系ポリマーの添加量は特に限定されないが、ナノ濾過膜及び/または逆浸透膜に供する際のセルロース由来糖水溶液の体積に対して、0.005mg/L以上5000mg/L以下が好ましく、0.05mg/L以上500mg/L以下がより好ましい。さらに好ましくは0.5mg/L以上50mg/L以下である。低いと効果が低く、高すぎても効果は大きく改善されないからである。上記のアニオン系ポリマーは、陰イオン性の特に無機イオンをキレートする役割を有する。そのようなキレート性のあるアニオン系ポリマーが好ましい理由は前述の通りである。
本発明において、アニオン系ポリマーの添加とともに、酸やアルカリを添加してもよい。本発明のアニオン系ポリマーの中には発酵阻害物質を除去する能力を高める至適なpHを有するものがあるからである。水溶性アニオン系ポリマーの添加時のセルロース由来糖水溶液のpH値は、アニオン系ポリマーのpHから好ましくはpH12以下である。さらにより好ましくはpH4以上9以下である。前記pHの範囲がアニオン系ポリマー性能の至適pHであり、アニオン系ポリマー添加によってpHを4未満まで低下させなくても発酵阻害物質である有機酸の除去性能が向上するからである。本発明における酸は例えば塩酸、硫酸、リン酸、硝酸、有機酸などがあるが、より好ましくは経済的見地および発酵工程への影響から塩酸、硫酸、リン酸である。本発明のアルカリは例えば水酸化ナトリウム、水酸化カルシウムなどの水酸化物、アンモニアなどのアミン類などがあるが、より好ましくは経済性の見地および発酵工程への影響から水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、アンモニアである。また、pH調整はアニオン系ポリマー添加前に行うことが好ましい。pH調整に使用する酸またはアルカリの影響で糖液中のアニオン系ポリマーの一部が失活することがあるからである。
本発明においてアニオン系ポリマーのセルロース由来糖水溶液への添加は、ナノ濾過膜および/または逆浸透膜を用いてセルロース由来糖水溶液を濃縮(後述)する前であればどの段階で行ってもよい。すなわち酵素糖化による加水分解反応中であってもよく、固液分離(後述)、又はナノ濾過膜および/または逆浸透膜によるセルロース由来糖水溶液の濃縮の前処理として行う精密濾過膜および/または限外濾過膜処理(後述)の際であっても良い。より好ましくは、精密濾過膜および/または限外濾過膜処理による濃縮前処理時、又はナノ濾過膜および/または逆浸透膜による濃縮の段階である。固液分離等によって固形分に付着してポリマーを損失することがあるからである。さらに好ましくは、図2に示すように、精密濾過膜および/または限外濾過膜の処理の後でなおかつ、ナノ濾過膜および/または逆浸透膜による処理の前にアニオン系ポリマーを添加する方法である。アニオン系ポリマーを添加する手順が精密濾過膜および/または限外濾過膜の前になると、本アニオン系ポリマーによって凝集が起きることはないが、膜の濃度分極や膜面への付着によってアニオン系ポリマーの損失が起きる可能性があるからである。
本発明において、発酵阻害とは、セルロース含有バイオマスを原料とする糖液を発酵原料として使用して化学品を製造する際に、試薬単糖を発酵原料として使用する場合と比較して、発酵阻害物質に起因して化学品の生産量、蓄積量又は生産速度が低下する現象のことをいう。こうした発酵阻害の程度は、糖液中に存在する発酵阻害物質の種類、及びこれらの量により異なり、また使用する微生物種、あるいはその生産物である化学品の種類によっても異なる。本発明のセルロース由来糖水溶液には、前処理や糖化酵素による糖化反応の実施条件やセルロース含有バイオマスの種類等により成分やその含量に差があるものの、いずれも発酵阻害物質を含んでおり、セルロース由来糖水溶液にアニオン系ポリマーを添加した後にナノ濾過膜および/または逆浸透膜に供することにより、発酵阻害物質を効率的に除去することができる。
発酵阻害物質とは、セルロース含有バイオマスの前処理工程や糖化酵素による加水分解工程で生成する物質であり、かつ本発明の製造方法によって得られる糖液を原料とする発酵工程において前記の通り発酵阻害する物質であり、有機酸、フラン系化合物、フェノール系化合物に大きく分類される。
有機酸としては、酢酸、ギ酸、リンゴ酸などが具体例として挙げられる。フラン系化合物としては、フルフラール、ヒドロキシメチルフルフラール(HMF)などが挙げられる。これら有機酸あるいはフラン系化合物は、単糖であるグルコースあるいはキシロースの分解による産物である。また、フェノール系化合物としては、バニリン、アセトバニリン、クマル酸、フェルラ酸、バニリン酸、シリンガ酸、没食子酸、コニフェリルアルデヒド、ジヒドロコニフェニルアルコール、ハイドロキノン、カテコール、アセトグアイコン、ホモバニリン酸、4−ヒドロキシ安息香酸、4−ヒドロキシ−3−メトキシフェニル誘導体(Hibbert‘s ketones)、などが具体例として挙げられ、これらのフェノール系化合物はリグニン又はリグニン前駆体に由来する。
セルロース含有バイオマスとして廃建材あるいは合板などを使用する際は、製材工程で使用された接着剤、塗料などの成分が発酵阻害物質として含まれる場合がある。接着剤としては、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ユリアメラミン共重合樹脂などが挙げられる。こうした接着剤に由来する発酵阻害物質として、酢酸、ギ酸、ホルムアルデヒドなどが挙げられる。
特にアニオン系ポリマーを添加することによりナノ濾過膜および/または逆浸透膜において後述の実施例に示すとおり、有機酸、カルボキシル基を有するフラン系化合物、カルボキシル基を有するフェノール系化合物の透過性が向上し、セルロース由来糖水溶液からの有機酸の除去が効率的に行うことができる。カルボキシル基を有するフラン系化合物としては、フランカルボン酸、ベンゾフラン-2-カルボン酸などがある。カルボキシル基を有するフェノール系化合物としてはクマル酸、フェルラ酸、バニリン酸、シリンガ酸、没食子酸、ホモバニリン酸、4−ヒドロキシ安息香酸などが挙げられる。
セルロース由来糖水溶液には、発酵阻害物質として前記物質のうち少なくとも1種が含まれており、通常は複数種含まれている。なお、これらの発酵阻害物質は、薄相クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィーなどの一般的な分析手法により検出及び定量することが可能である。
本発明において使用するナノ濾過膜は、ナノフィルター(ナノフィルトレーション膜、NF膜)とも呼ばれるものであり、「一価のイオンは透過し、二価のイオンを阻止する膜」と一般に定義される膜である。数ナノメートル程度の微小空隙を有していると考えられる膜で、主として、水中の微小粒子や分子、イオン、塩類等を阻止するために用いられる。
本発明で使用する逆浸透膜は、RO膜とも呼ばれるものであり、「1価のイオンを含めて脱塩機能を有する膜」と一般に定義される膜である。数オングストロームから数ナノメートル程度の超微小空隙を有していると考えられる膜で、主として海水淡水化や超純水製造などイオン成分除去に用いられる。
セルロース由来糖水溶液は、ナノ濾過膜、逆浸透膜又はこれら両方の膜に通じて濾過し、膜非透過画分として精製された糖液を得る。セルロース由来糖水溶液に溶解している糖、特にグルコースやキシロースといった単糖を膜非透過側に阻止又は濾別し、発酵阻害物質を膜透過画分(濾液)として透過させて除去することができる。
本発明で使用するナノ濾過膜、逆浸透膜の性能は、糖溶液に含まれる評価の対象化合物(発酵阻害物質あるいは単糖など)の透過率(%)を算出することで評価できる。透過率(%)の算出方法を式1に示す。
透過率(%)=(透過側の対象化合物濃度/非透過側の対象化合物濃度)×100
・・・(式1)。
・・・(式1)。
式1における対象化合物濃度の測定方法は、高い精度と再現性を持って測定可能な分析手法であれば特に限定されないが、高速液体クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィーなどが好ましく使用できる。本発明で使用するナノ濾過膜、逆浸透膜は、いずれも単糖の透過率が低い方が好ましく、発酵阻害物質の透過率が高いものが好ましい。
一般に、ナノ濾過膜は逆浸透膜に比べて孔径が大きいため、ナノ濾過膜を用いる場合は、膜透過させて除外する発酵阻害物質量が逆浸透膜に比べて多い反面、目的産物である単糖についても透過側に透過して損失する量も多いと考えられる。特に糖濃度が高い場合には、この傾向が強く現れる。一方、逆浸透膜を用いた場合は、ナノ濾過膜と比べて孔径が小さいことから、分子量の大きい発酵阻害物質の除去量が減少すると考えられる。従って、セルロース由来糖水溶液中の主な発酵阻害物質の含量や分子量に応じて、ナノ濾過膜及び逆浸透膜の中から適切な膜を選択して利用することが好ましい。選択する膜の種類は1種に限らず、糖溶液の組成に応じてナノ濾過膜及び逆浸透膜の中から組み合わせて多種類の膜を利用しても良い。
ナノ濾過膜を用いる場合、ナノ濾過膜の非透過側(濃縮側)に捕捉されていた単糖の濃度が高まるにつれて、単糖が透過側(濾液側)に損失する割合が急激に高くなることがある。一方、逆浸透膜を使用する場合、通常、膜非透過側の単糖濃度が高まっても単糖の損失は殆どないが、発酵阻害物質除去の観点からはナノ濾過膜の方が逆浸透膜よりも性能が優れている。そこで、ナノ濾過膜と逆浸透膜とを組み合わせて使用する場合は、まず膜透過側への糖損失が小さいと判断する濃度までナノ濾過膜を用いて発酵阻害物質の除去を行い、次いで単糖を損失無く濃縮することが可能な逆浸透膜を使用することが好ましい。
本発明のナノ濾過膜は、酢酸セルロース系ポリマー、ポリアミド、ポリエステル、ポリイミド、ポリビニルアルコールなどのビニルポリマー、ポリスルホン、スルホン化ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、スルホン化ポリエーテルスルホンなどの高分子素材からなる膜を使用することができ、またこれらの複数の素材を含む膜であってもよい。また、膜構造としては、膜の少なくとも片面に緻密層を持ち、緻密層から膜内部又はもう片方の面に向けて徐々に大きな孔径の微細孔を有する非対称膜や、非対称膜の緻密層の上に別の素材で形成された非常に薄い機能層を有する複合膜のどちらでもよい。複合膜としては、例えば、特開昭62−201606号公報に記載の、ポリスルホンを膜素材とする支持膜にポリアミドの機能層からなるナノフィルターを構成させた複合膜を用いることができる。
これらのナノ濾過膜の中でも、高耐圧性と高透水性、高溶質除去性能を兼ね備え、優れたポテンシャルを有する、ポリアミドを機能層とした複合膜が好ましい。操作圧力に対する耐久性と、高い透水性、阻止性能を維持できるためには、ポリアミドを機能層とし、それを多孔質膜や不織布からなる支持体で保持する構造のものが適している。また、ポリアミド半透膜としては、多官能アミンと多官能酸ハロゲン化物との重縮合反応により得られる架橋ポリアミドの機能層を支持体に有してなる複合半透膜が適している。
ポリアミドを機能層とするナノ濾過膜において、ポリアミドを構成する単量体の好ましいカルボン酸成分としては、例えば、トリメシン酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、トリメリット酸、ピロメット酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルカルボン酸、ピリジンカルボン酸などの芳香族カルボン酸が挙げられるが、製膜溶媒に対する溶解性を考慮すると、トリメシン酸、イソフタル酸、テレフタル酸、及びこれらの混合物がより好ましい。
前記ポリアミドを構成する単量体の好ましいアミン成分としては、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、ベンジジン、メチレンビスジアニリン、4,4’−ジアミノビフェニルエーテル、ジアニシジン、3,3’,4−トリアミノビフェニルエーテル、3,3’,4,4’−テトラアミノビフェニルエーテル、3,3’−ジオキシベンジジン、1,8−ナフタレンジアミン、m(p)−モノメチルフェニレンジアミン、3,3’−モノメチルアミノ−4,4’−ジアミノビフェニルエーテル、4,N,N’−(4−アミノベンゾイル)−p(m)−フェニレンジアミン−2,2’−ビス(4−アミノフェニルベンゾイミダゾール)、2,2’−ビス(4−アミノフェニルベンゾオキサゾール)、2,2’−ビス(4−アミノフェニルベンゾチアゾール)等の芳香環を有する一級ジアミン、ピペラジン、ピペリジン又はこれらの誘導体等の二級ジアミンが挙げられる。これらの中でもピペラジン又はピペリジンを単量体として含む架橋ポリアミドを機能層とするナノ濾過膜は、耐圧性、耐久性の他に、耐熱性、耐薬品性を有していることから好ましく用いられる。
より好ましくは、前記架橋ピペラジンポリアミド又は架橋ピペリジンポリアミドを主成分とし、かつ、化学式(1)で示される構成成分を含有するポリアミドである。さらに好ましくは、架橋ピペラジンポリアミドを主成分とし、かつ、化学式(1)で示される構成成分を含有するポリアミドである。また、化学式(1)中、n=3のものが特に好ましく用いられる。架橋ピペラジンポリアミドを主成分とし、かつ化学式(1)で示される構成成分を含有するポリアミドを機能層とするナノ濾過膜としては、例えば、特開昭62−201606号公報に記載のものが挙げられ、具体例として、架橋ピペラジンポリアミドを主成分とし、かつ、前記化学式(1)中、n=3のものを構成成分として含有するポリアミドを機能層とする、東レ株式会社製の架橋ピペラジンポリアミド系ナノ濾過膜のUTC60が挙げられる。
ただし、式中のRは−Hまたは−CH3、nは0から3までの整数を表す。
ナノ濾過膜は一般にスパイラル型の膜エレメントとして使用されるが、本発明で用いるナノ濾過膜も、スパイラル型の膜エレメントとして好ましく使用される。好ましいナノ濾過膜エレメントの具体例としては、例えば、酢酸セルロース系のナノ濾過膜であるGE Osmonics社製ナノ濾過膜のGEsepaDKシリーズ、HLシリーズ、DLシリーズ、スルホン化ポリスルホンを機能膜とするNTR−7410、NTR−7450、日東電工社製のポリビニルアルコールを機能膜とする日東電工社製のNTR−725HF、NTR−7250、NTR−729HF、NTR−769SR、NTR−759HR、ポリアミドを機能層とするアルファラバル社製ナノ濾過膜のNF99又はNF99HF、NF97、架橋ピペラジンポリアミドを機能層とするフィルムテック社製ナノ濾過膜のNF−45、NF−90、NF−200、NF−270又はNF−400、あるいは架橋ピペラジンポリアミドを主成分として含有するポリアミドを機能層とする、東レ株式会社製ナノ濾過膜モジュールSU−210、SU−220、SU−600又はSU−610が挙げられる。より好ましくは、ポリアミドを機能層とするアルファラバル社製ナノ濾過膜のNF99又はNF99HF、架橋ピペラジンポリアミドを機能層とするフィルムテック社製ナノ濾過膜のNF−45、NF−90、NF−200又はNF−400、あるいは架橋ピペラジンポリアミドを主成分として含有するポリアミドを機能層とする、東レ株式会社製ナノ濾過膜モジュールSU−210、SU−220、SU−610又はSU−620であり、さらに好ましくは架橋ピペラジンポリアミドを主成分として含有するポリアミドを機能層とする、東レ株式会社製ナノ濾過膜モジュールSU−210、SU−220、SU−610又はSU−620である。
ナノ濾過膜による濾過は、セルロース由来糖水溶液の濃度にも依存するが、圧力0.1MPa以上8MPa以下の範囲でナノ濾過膜に供給することが好ましい。圧力が0.1MPaより低ければ膜透過速度が低下し、8MPaより高ければ膜の損傷に影響を与えるおそれがある。また、圧力が0.5MPa以上6MPa以下で用いれば、膜透過流束が高いことから、糖溶液を効率的に透過させることができる点が特に好ましい。
本発明で使用される逆浸透膜の素材としては、酢酸セルロール系のポリマーを機能層とした複合膜(以下、酢酸セルロース系の逆浸透膜ともいう。)又はポリアミドを機能層とした複合膜(以下、ポリアミド系の逆浸透膜ともいう)が挙げられる。ここで、酢酸セルロース系のポリマーとしては、酢酸セルロース、二酢酸セルロース、三酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酪酸セルロース等のセルロースの有機酸エステルの単独もしくはこれらの混合物並びに混合エステルを用いたものが挙げられる。ポリアミドとしては、脂肪族及び/又は芳香族のジアミンをモノマーとする線状ポリマー又は架橋ポリマーが挙げられる。
本発明で使用される逆浸透膜の具体例としては、例えば、東レ株式会社製ポリアミド系逆浸透膜モジュールである超低圧タイプのSUL−G10,SUL−G20、低圧タイプのSU−710、SU−720、SU−720F、SU−710L、SU−720L、SU−720LF、SU−720R、SU−710P、SU−720P、TMG10、TMG20−370、TMG20−400の他、高圧タイプのSU−810、SU−820、SU−820L、SU−820FA、同社酢酸セルロース系逆浸透膜SC−L100R、SC−L200R、SC−1100、SC−1200、SC−2100、SC−2200、SC−3100、SC−3200、SC−8100、SC−8200、日東電工(株)製NTR−759HR、NTR−729HF、NTR−70SWC、ES10−D、ES20−D、ES20−U、ES15−D、ES15−U、LF10−D、アルファラバル製RO98pHt、RO99、HR98PP、CE4040C−30D、GE製GE SepaAGシリーズ、AKシリーズ、Filmtec製BW30−4040、TW30−4040、XLE−4040、LP−4040、LE−4040、SW30−4040、SW30HRLE−4040、KOCH製TFC−HR、TFC−ULP、TRISEP製ACM−1、ACM−2、ACM−4などが挙げられる。
本発明においては、ポリアミド系の材質を有する逆浸透膜が好ましく使用される。酢酸セルロース系の膜は、長時間使用時に前工程で使用する酵素、特にセルラーゼ成分の一部が透過して膜素材であるセルロースを分解する恐れがあるためである。
本発明で用いられる逆浸透膜の膜形態としては、平膜型、スパイラル型、中空糸型など適宜の形態のものが使用できる。
ポリアミドを機能層とする逆浸透膜において、ポリアミドを構成する単量体の好ましいカルボン酸成分やアミン成分は、上述したポリアミドを機能層とするナノ濾過膜と同様である。
逆浸透膜による濾過は、セルロース由来糖水溶液の濃度にも依存するが、圧力0.5MPa以上8MPa以下の範囲で逆浸透膜に供給することが好ましい。圧力が0.5MPaより低ければ膜透過速度が低下し、8MPaより高ければ膜の損傷に影響を与えるおそれがある。また、濾過圧が1MPa以上7MPa以下で用いれば、膜透過流束が高いことから、糖溶液を効率的に透過させることができ、膜の損傷に影響を与える可能性が少ないことからより好ましい。
本発明において、発酵阻害物質は水溶性アニオン性高分子を添加した後ナノ濾過膜及び/又は逆浸透膜を透過することにより糖溶液から除去される。発酵阻害物質の中でも、前述した有機酸、カルボキシル基を有するフラン系化合物、カルボキシル基を有するフェノール系化合物が好ましく透過・除去されうる。一方、糖溶液に含まれる糖分は、ナノ濾過膜及び/又は逆浸透膜の非透過側に阻止又は濾別される。
本発明におけるセルロース由来糖水溶液は、ナノ濾過膜および/または逆浸透膜において処理を行う前に精密濾過膜および/または限外濾過膜により濾過していることが好ましい。精密濾過膜および/または限外濾過膜の濾過により、ナノ濾過膜および/または逆浸透膜のファウリングを防ぐことができるからである。
本発明における精密濾過膜とは、機能面の平均細孔径が1μm以下の膜である。より好ましくは機能面が多孔性の膜である。多孔性の精密濾過膜とは、機能面が互いに連通する空隙が形成された三次元網目構造をなしている膜を言う。より好ましくは、平均細孔径が0.25μm以下でかつ多孔性の精密濾過膜である。
精密濾過膜の平均細孔径は、各分離膜メーカーが提示の公称径を採用してもよいし、実際に測定してもよい。精密濾過膜の細孔径を測定する方法として、直接観察法を適用できる。直接観察法では、走査型電子顕微鏡(SEM)を使用して、精密濾過膜の表面の10μmx9μmの範囲内に存在する表面細孔を観察し、その直径を実測し、平均値を求めることで平均細孔径を算出することができる。また、不織布および織布のような孔径が直接観察法で規定できないものは、バブルポイント法で規定する。バブルポイント法では、膜二次側から空気圧をかけて、膜表面に気泡の発生が観察できる最小圧力を測定し、使用した液体の表面張力と圧力との関係式から平均細孔径を算出することができる。より具体的には、ASTM F316−03(バブルポイント法)に準拠して測定することが可能であり、例えば、日本ベル株式会社製の貫通細孔分布/ガス透過性解析装置を用いて測定することができる。
本発明で使用する精密濾過膜の材質としては、例えばセルロース系、芳香族ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフッ化ビニルデン、ポリエチレン、ポリアクリロニトリル、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリテトラフルオロエチレン、セラミックス、金属などを用いることができる。これらのうち、酵素糖化液に含まれる糖化酵素による影響を受けず、また不溶性固形分の除去性がよいことから、芳香族ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリスルホン、ポリフッ化ビニルデン、ポリエチレン、ポリアクリロニトリル、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリテトラフルオロエチレンが好ましく、特にポリフッ化ビニルデンが好ましい。
本発明における限外濾過膜とは、分画分子量が通常1000〜100000である膜であり、ウルトラフィルトレーション、UF膜などと略称されるものである。限外濾過膜は、孔径が小さすぎて膜表面の細孔径を電子顕微鏡等で計測することが困難であることから、平均細孔径の代わりに分画分子量という値を孔径の大きさの指標とすることになっている。例えば、分画分子量について、『溶質の分子量を横軸に、阻止率を縦軸にとってデータをプロットしたものを分画分子量曲線とよんでいる。そして阻止率が90%となる分子量を膜の分画分子量とよんでいる。』(日本膜学会編 「膜学実験シリーズ 第III巻 人工膜編 編集委員/木村尚史・中尾真一・大矢晴彦・仲川勤 (1993 共立出版)、P92)とあるように、限外濾過膜の膜性能を表す指標として当業者には周知のものである。
本発明の糖液の製造方法において、より好ましくは、分画分子量500〜40000の範囲の限外濾過膜を使用することで、酵素糖化に使用する糖化酵素を効率的に回収することができる。糖化酵素は、多種類の成分の混合物であり、混合物内の糖化酵素群のうち、分子量の小さい糖化酵素が分子量40000程度であるからである。使用する限外濾過膜の形態は特に限定されるものではなく、スパイラル型、中空糸型、チューブラー型、平膜型のいずれであってもよい。回収された糖化酵素は、加水分解反応に再利用することで、酵素使用量を削減することができる。
限外濾過膜の材質としては、特に限定されるものではないが、セルロース、セルロースエステル、ポリスルホン、スルホン化ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、スルホン化ポリエーテルスルホン、塩素化ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリメチルメタクリレート、ポリフッ化ビニリデン、ポリ4フッ化エチレン等の有機材料、ステンレス等の金属、又はセラミック等無機材料が挙げられる。限外濾過膜の材質は、加水分解物の性状やランニングコストを鑑みて適宜選択すればよいが、有機材料であることが好ましく、塩素化ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホンであることがより好ましい。具体的には、DESAL社のG−5タイプ、G−10タイプ、G−20タイプ、G−50タイプ、PWタイプ、HWS UFタイプ、KOCH社のHFM−180、HFM−183、HFM−251、HFM−300、HFM−116、HFM−183、HFM−300、HFK−131、HFK−328、MPT−U20、MPS−U20P、MPS−U20S、Synder社のSPE1、SPE3、SPE5、SPE10、SPE30、SPV5、SPV50、SOW30、旭化成社製のマイクローザ(登録商標)UFシリーズ分画分子量3000から100000に相当するもの、日東電工株式会社製のNTR7410などが挙げられる。
本発明の精密濾過および/または限外濾過膜で行う濾過は、クロスフロー濾過でもデッドエンド濾過でもよい。ポンプのエネルギー消費の観点からはデッドエンド濾過が好ましい。ただし、濾過性の悪い液に関しては、クロスフロー濾過が好ましい。また濾過中には、逆洗や曝気の工程を行うのが好ましい。膜のファウリングが抑制されるからである。精密濾過膜による濾過の後、得られた透過液を限外濾過膜に通じて非透過画分として糖化酵素を除去して、透過画分をナノ濾過膜及び/又は逆浸透膜による濾過工程に供する。ここで除去した糖化酵素は、経済性の観点から酵素糖化工程に投入して再利用することができる。
さらに精密濾過膜および/または限外濾過膜で行う濾過の前に、ファウリング物質抑制のために前処理として固液分離処理を行っても良い。固液分離方法に関しては特に限定されない。具体的な固液分離処理の方法としては、『食品工学基礎講座 固液分離』(光琳)によれば、遠心分離方式、圧搾分離方式、濾過方式、浮上分離方式、沈降分離方式が挙げられる。遠心分離方式としては、横型連続遠心分離機(スクリューデカンタ処理)、分離板式遠心分離機(デラバル処理)、遠心濾過機、シャープレス型超遠心分離機、濾過方式としては、ベルトフィルタ、ベルトプレス、スクリュープレス、プレコートフィルタ、フィルタプレス、浮上分離方式としては、連続浮上分離装置、沈降分離方式としては、凝集沈降分離機、急速沈降分離機などが例示できるが、特段上記のいずれかに限定されることはない。ただし上記のいずれかまたはその組み合わせにより精密濾過膜および/または限外濾過膜処理の際の膜への負荷を減らすことが可能になる。
上述した方法により発酵阻害物質を除去し、ナノ濾過膜および/または逆浸透膜を用いて濃縮した糖液は、分画分子量500以上2000以下の限外濾過膜でさらに濾過することが好ましい。本発明のアニオン系ポリマーが発酵性能を低下させる物質である場合、前記限外濾過膜を供することで濾過液として得られる糖液中のアニオン系ポリマーを除去または低減して後の工程における発酵効率を向上することができる。また、限外濾過膜の非透過側で回収されたアニオン系ポリマーを再利用することで使用するアニオン系ポリマーの使用量を低減することができる。
本発明で得られた精製糖液を発酵原料として使用して化学品を生産する能力を有する微生物を発酵培養することにより、化学品を製造することが可能である。本発明で得られる精製糖液は、微生物あるいは培養細胞の生育のための炭素源であるグルコースおよび/またはキシロースを主成分として含んでおり、一方でフラン化合物、有機酸、芳香族化合物などの発酵阻害物質の含量が極めて少ないために、発酵原料、特に炭素源として有効に使用することが可能である。
本発明において、化学品の製造方法で使用される微生物あるいは培養細胞は、例えば、発酵工業においてよく使用されるパン酵母などの酵母、大腸菌、コリネ型細菌などのバクテリア、糸状菌、放線菌、動物細胞、昆虫細胞などが挙げられる。使用する微生物や細胞は、自然環境から単離されたものでもよく、また、突然変異や遺伝子組換えによって一部性質が改変されたものであってもよい。特に、セルロース含有バイオマスに由来する糖液には、キシロースといったペントースを含むため、ペントースの代謝経路を強化した微生物が好ましく使用できる。
本発明において、化学品の製造方法で使用される培地としては、精製糖液の他に、窒素源、無機塩類、さらに必要に応じてアミノ酸、ビタミンなどの有機微量栄養素を適宜含有する液体培地が好ましく使用される。本発明の精製糖液には、炭素源として、グルコース、キシロースなど微生物が利用可能な単糖を含んでいるが、場合によっては、さらに炭素源として、グルコース、シュークロース、フラクトース、ガラクトース、ラクトース等の糖類、これら糖類を含有する澱粉糖化液、甘藷糖蜜、甜菜糖蜜、ハイテストモラセス、酢酸等の有機酸、エタノールなどのアルコール類、グリセリンなどを追加して、発酵原料として使用してもよい。窒素源としては、アンモニアガス、アンモニア水、アンモニウム塩類、尿素、硝酸塩類、その他補助的に使用される有機窒素源、例えば油粕類、大豆加水分解液、カゼイン分解物、その他のアミノ酸、ビタミン類、コーンスティープリカー、酵母または酵母エキス、肉エキス、ペプトン等のペプチド類、各種発酵菌体およびその加水分解物などが使用される。無機塩類としては、リン酸塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、鉄塩、マンガン塩等を適宜添加することができる。
本発明に使用する微生物が生育のために特定の栄養素を必要とする場合には、その栄養物を標品もしくはそれを含有する天然物として添加すればよい。また、消泡剤を必要に応じて使用してもよい。
微生物の培養は、通常、pH4〜8、温度20〜40℃の範囲で行われる。培養液のpHは、無機あるいは有機の酸、アルカリ性物質、さらには尿素、炭酸カルシウム、アンモニアガスなどによって、通常、pH4〜8範囲内のあらかじめ定められた値に調節する。酸素の供給速度を上げる必要があれば、空気に酸素を加えて酸素濃度を21%以上に保つ、あるいは培養を加圧する、攪拌速度を上げる、通気量を上げるなどの手段を用いることができる。
本発明の糖液の製造方法で得られた精製糖液を発酵原料として使用する化学品の製造方法としては、当業者に公知の発酵培養方法が採用されうるが、生産性の観点から、WO2007/097260に開示される連続培養方法が好ましく採用される。
本発明において、化学品の製造方法で製造される化学品としては、上記微生物や細胞が培養液中に生産する物質であれば制限はない。本発明で製造され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。例えば、アルコールとしては、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、有機酸としては、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、核酸であれば、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、またカダベリンなどのジアミン化合物を挙げることができる。また、本発明は、酵素、抗生物質、組換えタンパク質のような物質の生産に適用することも可能である。 本発明の糖液の製造方法の主な実施態様の概略を図1,2に示す。本実施態様では、セルロース含有バイオマスの前処理物を糖化酵素により加水分解して酵素糖化液を得るための酵素糖化槽、未分解残渣を除去する固液分離部、アニオン性ポリマー添加部、精密ろ過膜および/または限外ろ過膜を用いてろ過して異物や酵素を除去する糖液異物除去部、糖液を濃縮・精製するナノろ過膜および/または逆浸透膜を用いて濾過して膜非透過画分として精製された糖液を得る糖液精製部、を備える。
以下、本発明の糖液の製造方法に関し、さらに詳細に説明するために実施例を挙げて説明する。しかしながら、本発明はこれらの実施例に限定されない。
(1)アニオン系ポリマー・ポリカルボン酸、ポリスルホン酸の重量平均分子量の測定方法
ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により以下の条件で分子量を測定した。試料は、0.1質量%に調製し、0.45μmのフィルターを通し、測定に供した。
カラム:Asahipak GF−7M(Shodex製)
移動相:50mM リン酸水素ナトリウム(流速:0.6mL/min)
反応液:なし
検出方法:RI(示差屈折率)
温度:40℃。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により以下の条件で分子量を測定した。試料は、0.1質量%に調製し、0.45μmのフィルターを通し、測定に供した。
カラム:Asahipak GF−7M(Shodex製)
移動相:50mM リン酸水素ナトリウム(流速:0.6mL/min)
反応液:なし
検出方法:RI(示差屈折率)
温度:40℃。
(2)アニオン系ポリマー・ポリリン酸ポリマーの分子量の測定方法
ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により以下の条件で重量平均分子量を測定した。試料は、0.1質量%に調製し、0.45μmのフィルターを通し、測定に供した。
カラム:Asahipak GS−220HQ(Shodex製) の2本直列
移動相:50mM 塩化ナトリウム(流速:0.6mL/min)
反応液:なし
検出方法:RI(示差屈折率)
温度:60℃。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により以下の条件で重量平均分子量を測定した。試料は、0.1質量%に調製し、0.45μmのフィルターを通し、測定に供した。
カラム:Asahipak GS−220HQ(Shodex製) の2本直列
移動相:50mM 塩化ナトリウム(流速:0.6mL/min)
反応液:なし
検出方法:RI(示差屈折率)
温度:60℃。
(3)pHの測定方法
堀場製作所製のハンディpH計「D−50」にてセルロース由来糖水溶液のpH値を測定した。測定攪拌を行った後、500mLをビーカーに分取し、3回測定した。その平均値とした値をpH値とした。
堀場製作所製のハンディpH計「D−50」にてセルロース由来糖水溶液のpH値を測定した。測定攪拌を行った後、500mLをビーカーに分取し、3回測定した。その平均値とした値をpH値とした。
(参考例1)単糖濃度の測定方法
各実施例、比較例において得られた糖液に含まれる単糖濃度(グルコース濃度、キシロース濃度)は、以下に示す条件でHPLCにより分析し、標品との比較により定量した。
カラム:Luna NH2(Phenomenex社製)
移動相:超純水:アセトニトリル=25:75(流速0.6mL/min)
反応液:なし
検出方法:RI(示差屈折率)
温度:30℃。
各実施例、比較例において得られた糖液に含まれる単糖濃度(グルコース濃度、キシロース濃度)は、以下に示す条件でHPLCにより分析し、標品との比較により定量した。
カラム:Luna NH2(Phenomenex社製)
移動相:超純水:アセトニトリル=25:75(流速0.6mL/min)
反応液:なし
検出方法:RI(示差屈折率)
温度:30℃。
(参考例2)発酵阻害物質の濃度の測定方法
糖液に含まれる発酵阻害物質のうち、フラン系発酵阻害物質(HMF、フルフラール)及びフェノール系発酵阻害物質(バニリン、アセトバニリン、シリンガ酸、レブリン酸、4−ヒドロキシ安息香酸)の濃度は、以下に示す条件でHPLCにより分析し、標品との比較により定量した。
カラム:Synergi HidroRP 4.6mm×250mm(Phenomenex社製)
移動相:アセトニトリル−0.1重量%H3PO4(流速1.0mL/min)
検出方法:UV(283nm)
温度:40℃。
糖液に含まれる発酵阻害物質のうち、フラン系発酵阻害物質(HMF、フルフラール)及びフェノール系発酵阻害物質(バニリン、アセトバニリン、シリンガ酸、レブリン酸、4−ヒドロキシ安息香酸)の濃度は、以下に示す条件でHPLCにより分析し、標品との比較により定量した。
カラム:Synergi HidroRP 4.6mm×250mm(Phenomenex社製)
移動相:アセトニトリル−0.1重量%H3PO4(流速1.0mL/min)
検出方法:UV(283nm)
温度:40℃。
糖液に含まれる発酵阻害物質のうち、有機酸(酢酸、ギ酸)は、以下に示す条件でHPLCにより分析し、標品との比較により定量した。
カラム:Shim−Pack SPR−HとShim−Pack SCR101H(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℃。
カラム:Shim−Pack SPR−HとShim−Pack SCR101H(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℃。
(参考例3)セルロース含有バイオマスを希硫酸処理および酵素により加水分解する工程
工程(1)セルロース含有バイオマスを加水分解する工程に関し、0.1〜15重量%の希硫酸および酵素を使用するセルロース含有バイオマスの加水分解方法について例を挙げて説明する。セルロース含有バイオマスとして、2mmサイズで粉砕した稲藁を使用した。前記セルロース含有バイオマスを硫酸1重量%水溶液に浸し、150℃で30分オートクレーブ処理(日東高圧製)した。処理後、固液分離を行い、硫酸水溶液と硫酸処理セルロースに分離した。次に硫酸処理セルロースと固形分濃度が10重量%となるように希硫酸処理液と攪拌混合した後、水酸化ナトリウムによって、pHを5付近に調整した。この混合液に、セルラーゼとしてアクセルレース・1500およびXY(ジェネンコア協和株式会社)を添加し、50℃で1日間攪拌混同しながら、加水分解反応を行った。その後、フィルタプレス(薮田産業製、MO−4)を用いて固液分離を行い、未分解セルロースあるいはリグニンを分離除去し糖含有の水溶液(以下、希硫酸処理糖化液)を得た。希硫酸処理物酵素糖化液の濁度は70NTUであった。さらに希硫酸処理酵素糖化液の発酵阻害物および単糖の組成はそれぞれ表1〜3の通りであった。
工程(1)セルロース含有バイオマスを加水分解する工程に関し、0.1〜15重量%の希硫酸および酵素を使用するセルロース含有バイオマスの加水分解方法について例を挙げて説明する。セルロース含有バイオマスとして、2mmサイズで粉砕した稲藁を使用した。前記セルロース含有バイオマスを硫酸1重量%水溶液に浸し、150℃で30分オートクレーブ処理(日東高圧製)した。処理後、固液分離を行い、硫酸水溶液と硫酸処理セルロースに分離した。次に硫酸処理セルロースと固形分濃度が10重量%となるように希硫酸処理液と攪拌混合した後、水酸化ナトリウムによって、pHを5付近に調整した。この混合液に、セルラーゼとしてアクセルレース・1500およびXY(ジェネンコア協和株式会社)を添加し、50℃で1日間攪拌混同しながら、加水分解反応を行った。その後、フィルタプレス(薮田産業製、MO−4)を用いて固液分離を行い、未分解セルロースあるいはリグニンを分離除去し糖含有の水溶液(以下、希硫酸処理糖化液)を得た。希硫酸処理物酵素糖化液の濁度は70NTUであった。さらに希硫酸処理酵素糖化液の発酵阻害物および単糖の組成はそれぞれ表1〜3の通りであった。
(参考例4)セルロース含有バイオマスを水熱処理および酵素により加水分解する工程
工程(1)セルロース含有バイオマスを加水分解する工程に関し、亜臨界水および酵素を使用するセルロース含有バイオマスの加水分解方法について例を挙げて説明する。セルロース含有バイオマスとして、2mmサイズまで粉砕した稲藁を使用した。前記セルロース含有バイオマスを水に浸し、撹拌しながら180℃で5分間オートクレーブ処理(日東高圧製)した。その際の圧力は10MPaであった。処理後は処理バイオマス成分に遠心分離(3000G)を用いて固液分離した。この溶液成分にアクセルレース・デュエット(ジェネンコア協和株式会社)を添加して50℃で24時間反応させ、溶液成分由来の糖液を得た(以下、水熱処理液)。次に処理バイオマス成分の含水率を測定後、前記の絶乾処理バイオマス換算で固形分濃度が10重量%となるようにRO水を添加し、さらにセルラーゼとしてアクセルレース・1500およびXY(ジェネンコア協和株式会社)を添加し、50℃で1日間攪拌混同しながら、加水分解反応を行った。その後、フィルタプレス処理(薮田産業製、MO−4)を行い、未分解セルロースあるいはリグニンを分離除去して処理バイオマス由来の糖液(以下、水熱処理糖化液)を得た。水熱処理糖化液の濁度は10NTUであった。水熱処理液の濁度は800NTUであった。さらに水熱処理液および水熱処理物酵素糖化液の発酵阻害物および単糖の組成は表4〜6の通りであった。
工程(1)セルロース含有バイオマスを加水分解する工程に関し、亜臨界水および酵素を使用するセルロース含有バイオマスの加水分解方法について例を挙げて説明する。セルロース含有バイオマスとして、2mmサイズまで粉砕した稲藁を使用した。前記セルロース含有バイオマスを水に浸し、撹拌しながら180℃で5分間オートクレーブ処理(日東高圧製)した。その際の圧力は10MPaであった。処理後は処理バイオマス成分に遠心分離(3000G)を用いて固液分離した。この溶液成分にアクセルレース・デュエット(ジェネンコア協和株式会社)を添加して50℃で24時間反応させ、溶液成分由来の糖液を得た(以下、水熱処理液)。次に処理バイオマス成分の含水率を測定後、前記の絶乾処理バイオマス換算で固形分濃度が10重量%となるようにRO水を添加し、さらにセルラーゼとしてアクセルレース・1500およびXY(ジェネンコア協和株式会社)を添加し、50℃で1日間攪拌混同しながら、加水分解反応を行った。その後、フィルタプレス処理(薮田産業製、MO−4)を行い、未分解セルロースあるいはリグニンを分離除去して処理バイオマス由来の糖液(以下、水熱処理糖化液)を得た。水熱処理糖化液の濁度は10NTUであった。水熱処理液の濁度は800NTUであった。さらに水熱処理液および水熱処理物酵素糖化液の発酵阻害物および単糖の組成は表4〜6の通りであった。
(参考例5)セルロース含有バイオマスをアンモニア処理後、酵素により加水分解する工程
工程(1)セルロース含有バイオマスを加水分解する工程に関し、5.0〜100重量%アンモニア水のおよび酵素を使用するセルロース含有バイオマスの加水分解方法について例を挙げて説明する。セルロース含有バイオマスとして、2mmサイズまで粉砕した稲藁を使用した。前記セルロース含有バイオマスを小型反応器(耐圧硝子工業製、TVS−N2 30mL)に投入し、液体窒素で冷却した。この反応器にアンモニアガスを流入し、試料を完全に液体アンモニアに浸漬させた。リアクターの蓋を閉め、室温で15分ほど放置した。次いで、150℃のオイルバス中にて30分間処理した。処理後、反応器をオイルバスから取り出し、ドラフト中で直ちにアンモニアガスをリーク後、さらに真空ポンプで反応器内を10Paまで真空引きし前記セルロース含有バイオマスを乾燥させた。この処理セルロース含有バイオマスと固形分濃度が15重量%となるように純水を攪拌混合した後、硫酸によって、pHを5付近に調整した。この混合液に、セルラーゼとしてアクセルレース・1500およびXY(ジェネンコア協和株式会社)を添加し、50℃で1日間攪拌混同しながら、加水分解反応を行った。その後、フィルタプレス処理を行い、未分解セルロースあるいはリグニンを分離除去した糖含有の水溶液(以下、アンモニア処理糖化液)を得た。アンモニア処理糖液の濁度は25NTUであった。さらにアンモニア処理酵素糖化液の発酵阻害物および単糖の組成は表7〜9の通りであった。
工程(1)セルロース含有バイオマスを加水分解する工程に関し、5.0〜100重量%アンモニア水のおよび酵素を使用するセルロース含有バイオマスの加水分解方法について例を挙げて説明する。セルロース含有バイオマスとして、2mmサイズまで粉砕した稲藁を使用した。前記セルロース含有バイオマスを小型反応器(耐圧硝子工業製、TVS−N2 30mL)に投入し、液体窒素で冷却した。この反応器にアンモニアガスを流入し、試料を完全に液体アンモニアに浸漬させた。リアクターの蓋を閉め、室温で15分ほど放置した。次いで、150℃のオイルバス中にて30分間処理した。処理後、反応器をオイルバスから取り出し、ドラフト中で直ちにアンモニアガスをリーク後、さらに真空ポンプで反応器内を10Paまで真空引きし前記セルロース含有バイオマスを乾燥させた。この処理セルロース含有バイオマスと固形分濃度が15重量%となるように純水を攪拌混合した後、硫酸によって、pHを5付近に調整した。この混合液に、セルラーゼとしてアクセルレース・1500およびXY(ジェネンコア協和株式会社)を添加し、50℃で1日間攪拌混同しながら、加水分解反応を行った。その後、フィルタプレス処理を行い、未分解セルロースあるいはリグニンを分離除去した糖含有の水溶液(以下、アンモニア処理糖化液)を得た。アンモニア処理糖液の濁度は25NTUであった。さらにアンモニア処理酵素糖化液の発酵阻害物および単糖の組成は表7〜9の通りであった。
(実施例1)アニオン性ポリマーを添加した場合
参考例3で得られた希硫酸処理糖化液をそれぞれ、精密濾過膜(ミリポア社製ステリカップ、孔径0.22μm)により濾過を行った。得られた濾液を各500mLに分けて、アニオン系の高分子で無機ポリリン酸塩としてトリポリリン酸ナトリウム(重量分子量:368、関東化学製)、ポリカルボン酸塩としてポリアクリル酸ナトリウム(重量平均分子量:2000 by GPC、シグマ・アルドリッチ製)を5mg/Lとなるように添加した。この各々添加した液に、スパイラル型モジュールの濾過小型試験として使用できる平膜ユニットSEPA CF−II(GEオスモニクス製)を使用して膜の透過試験を行った。膜としてはナノ濾過膜であるGE SEPA・DKシリーズ(GEオスモニクス製)および超低圧RO膜であるUTC70Uを使用した。表面線速度20cm/秒、濾過フラックス0.2m/Dの条件下で透過性試験を行った結果を表10(ナノ濾過膜を使用した時)表11(超低圧RO膜を使用した時)に示す。なお、この時のグルコース、ぎ酸、酢酸、フルフラール、フェルラ酸の透過率(%)は透過側の濃度を実測して事前に参考例にて示した濃度で割って100倍した値を示している。温度は25℃で一定として、添加前後でpHの変化率が0.05未満であることを確認した上で測定した。結果よりアニオン系ポリマーの水溶液であるトリポリリン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウムを添加することにより、後述の比較例1の無添加の場合と比較してぎ酸、酢酸、フェルラ酸の透過率が向上することが判明した。
参考例3で得られた希硫酸処理糖化液をそれぞれ、精密濾過膜(ミリポア社製ステリカップ、孔径0.22μm)により濾過を行った。得られた濾液を各500mLに分けて、アニオン系の高分子で無機ポリリン酸塩としてトリポリリン酸ナトリウム(重量分子量:368、関東化学製)、ポリカルボン酸塩としてポリアクリル酸ナトリウム(重量平均分子量:2000 by GPC、シグマ・アルドリッチ製)を5mg/Lとなるように添加した。この各々添加した液に、スパイラル型モジュールの濾過小型試験として使用できる平膜ユニットSEPA CF−II(GEオスモニクス製)を使用して膜の透過試験を行った。膜としてはナノ濾過膜であるGE SEPA・DKシリーズ(GEオスモニクス製)および超低圧RO膜であるUTC70Uを使用した。表面線速度20cm/秒、濾過フラックス0.2m/Dの条件下で透過性試験を行った結果を表10(ナノ濾過膜を使用した時)表11(超低圧RO膜を使用した時)に示す。なお、この時のグルコース、ぎ酸、酢酸、フルフラール、フェルラ酸の透過率(%)は透過側の濃度を実測して事前に参考例にて示した濃度で割って100倍した値を示している。温度は25℃で一定として、添加前後でpHの変化率が0.05未満であることを確認した上で測定した。結果よりアニオン系ポリマーの水溶液であるトリポリリン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウムを添加することにより、後述の比較例1の無添加の場合と比較してぎ酸、酢酸、フェルラ酸の透過率が向上することが判明した。
(比較例1)添加を行わない、又はカチオン性ポリマーを添加した場合
実施例1において精密濾過膜処理して得られた濾液を各500mLに分けて、何も添加しない場合およびカチオン性ポリマーとしてポリエチレンイミン(重量平均分子量約600、和光純薬製)5mg/Lとなるように添加した。この各々添加した液に、スパイラル型モジュールの濾過小型試験として使用できる平膜ユニットSEPA CF−II(GEオスモニクス製)を使用して膜の透過試験を行った。膜としてはナノ濾過膜であるGE SEPA・DKシリーズ(GEオスモニクス製)および超低圧RO膜であるUTC70U(東レ株式会社製)を使用した。表面線速度20cm/秒、濾過フラックス0.5m/Dの条件下で透過性試験を行った結果を表12、13に示す。なお、この時のグルコース、ギ酸、酢酸、フルフラール、クマル酸の透過率(%)は透過側の濃度を実測して事前に参考例にて示した濃度で割って100倍した値を示している。温度は25℃で一定として、添加前後でpHの変化率が0.05未満であることを確認した上で測定した。結果より実施例1と比較すると、アニオン性ポリマーを添加した場合に比べて、無添加の場合はギ酸、酢酸、フェルラ酸の透過率が低く、さらにカチオン性ポリマーであるポリエチレンイミンを添加した場合は、ギ酸、酢酸、フェルラ酸の透過率が無添加の場合に比べてさらに低くなることが判明した。
実施例1において精密濾過膜処理して得られた濾液を各500mLに分けて、何も添加しない場合およびカチオン性ポリマーとしてポリエチレンイミン(重量平均分子量約600、和光純薬製)5mg/Lとなるように添加した。この各々添加した液に、スパイラル型モジュールの濾過小型試験として使用できる平膜ユニットSEPA CF−II(GEオスモニクス製)を使用して膜の透過試験を行った。膜としてはナノ濾過膜であるGE SEPA・DKシリーズ(GEオスモニクス製)および超低圧RO膜であるUTC70U(東レ株式会社製)を使用した。表面線速度20cm/秒、濾過フラックス0.5m/Dの条件下で透過性試験を行った結果を表12、13に示す。なお、この時のグルコース、ギ酸、酢酸、フルフラール、クマル酸の透過率(%)は透過側の濃度を実測して事前に参考例にて示した濃度で割って100倍した値を示している。温度は25℃で一定として、添加前後でpHの変化率が0.05未満であることを確認した上で測定した。結果より実施例1と比較すると、アニオン性ポリマーを添加した場合に比べて、無添加の場合はギ酸、酢酸、フェルラ酸の透過率が低く、さらにカチオン性ポリマーであるポリエチレンイミンを添加した場合は、ギ酸、酢酸、フェルラ酸の透過率が無添加の場合に比べてさらに低くなることが判明した。
(実施例2)
参考例4で得られた水熱処理液および水熱処理糖化液をそれぞれ、精密濾過膜(ミリポア社製ステリカップ、孔径0.22μm)により濾過を行った。水熱処理液については精密濾過膜処理の大量処理が難しいため、100mL濾過毎に膜面を洗浄して濾過処理を行った。得られた濾液を各500mLに分けて、実施例1同様、トリポリリン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウムを5mg/Lになるよう添加した。この各々添加した液に、実施例1同様、平膜ユニットSEPA CF−II(GEオスモニクス製)を使用して膜の透過試験を行った。膜としてはナノ濾過膜であるGE SEPA・DKシリーズ(GEオスモニクス製)を使用した。表面線速度20cm/秒、濾過フラックス0.2m/Dの条件下で透過性試験を行った結果を表14(水熱処理液の濾過結果)、表15(水熱処理糖化液の濾過結果)に示す。なお、この時のグルコース、透過率(%)は透過側の濃度を実測して事前に参考例にて示した濃度で割って100倍した値を示している。温度は25℃で一定として、添加前後でpHの変化率が0.05未満であることを確認した上で測定した。結果よりアニオン性ポリマーの水溶液である特にトリポリリン酸ナトリウムを糖液にナノ濾過膜処理前に添加することによって、ぎ酸、酢酸、フェルラ酸の透過率が比較例2の添加しない場合と比較して向上することが判明した。また、ポリアクリル酸ナトリウムに関しては上記と同様の透過率向上についてトリポリリン酸ナトリウムには劣るが、効果が見られた。
参考例4で得られた水熱処理液および水熱処理糖化液をそれぞれ、精密濾過膜(ミリポア社製ステリカップ、孔径0.22μm)により濾過を行った。水熱処理液については精密濾過膜処理の大量処理が難しいため、100mL濾過毎に膜面を洗浄して濾過処理を行った。得られた濾液を各500mLに分けて、実施例1同様、トリポリリン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウムを5mg/Lになるよう添加した。この各々添加した液に、実施例1同様、平膜ユニットSEPA CF−II(GEオスモニクス製)を使用して膜の透過試験を行った。膜としてはナノ濾過膜であるGE SEPA・DKシリーズ(GEオスモニクス製)を使用した。表面線速度20cm/秒、濾過フラックス0.2m/Dの条件下で透過性試験を行った結果を表14(水熱処理液の濾過結果)、表15(水熱処理糖化液の濾過結果)に示す。なお、この時のグルコース、透過率(%)は透過側の濃度を実測して事前に参考例にて示した濃度で割って100倍した値を示している。温度は25℃で一定として、添加前後でpHの変化率が0.05未満であることを確認した上で測定した。結果よりアニオン性ポリマーの水溶液である特にトリポリリン酸ナトリウムを糖液にナノ濾過膜処理前に添加することによって、ぎ酸、酢酸、フェルラ酸の透過率が比較例2の添加しない場合と比較して向上することが判明した。また、ポリアクリル酸ナトリウムに関しては上記と同様の透過率向上についてトリポリリン酸ナトリウムには劣るが、効果が見られた。
(比較例2)
実施例2において精密濾過膜処理して得られた各濾液を各500mLに分けて、何も添加しない場合およびカチオン性ポリマーとしてポリエチレンイミンを5mg/Lになるように添加した。この各々添加した液に、スパイラル型モジュールの濾過小型試験として使用できる平膜ユニットSEPA CF−II(GEオスモニクス製)を使用して膜の透過試験を行った。膜としてはナノ濾過膜であるGE SEPA・DKシリーズ(GEオスモニクス製)および超低圧RO膜であるUTC70U(東レ株式会社製)を使用した。表面線速度20cm/秒、濾過フラックス0.5m/Dの条件下で透過性試験を行った結果を表16、17に示す。なお、この時のグルコース、ギ酸、酢酸、フルフラール、クマル酸の透過率(%)は透過側の濃度を実測して事前に参考例にて示した濃度で割って100倍した値を示している。温度は25℃で一定として、添加前後でpHの変化率が0.05未満であることを確認した上で測定した。結果より、アニオン性ポリマーを添加してナノ濾過膜でろ過をした実施例2のぎ酸、酢酸、フェルラ酸の透過率と比較して、透過率が悪いことが判明した。さらに、カチオン性ポリマーであるポリエチレンイミンを添加した場合、全ての物質において効果がないか、透過率が低下することが判明した。
実施例2において精密濾過膜処理して得られた各濾液を各500mLに分けて、何も添加しない場合およびカチオン性ポリマーとしてポリエチレンイミンを5mg/Lになるように添加した。この各々添加した液に、スパイラル型モジュールの濾過小型試験として使用できる平膜ユニットSEPA CF−II(GEオスモニクス製)を使用して膜の透過試験を行った。膜としてはナノ濾過膜であるGE SEPA・DKシリーズ(GEオスモニクス製)および超低圧RO膜であるUTC70U(東レ株式会社製)を使用した。表面線速度20cm/秒、濾過フラックス0.5m/Dの条件下で透過性試験を行った結果を表16、17に示す。なお、この時のグルコース、ギ酸、酢酸、フルフラール、クマル酸の透過率(%)は透過側の濃度を実測して事前に参考例にて示した濃度で割って100倍した値を示している。温度は25℃で一定として、添加前後でpHの変化率が0.05未満であることを確認した上で測定した。結果より、アニオン性ポリマーを添加してナノ濾過膜でろ過をした実施例2のぎ酸、酢酸、フェルラ酸の透過率と比較して、透過率が悪いことが判明した。さらに、カチオン性ポリマーであるポリエチレンイミンを添加した場合、全ての物質において効果がないか、透過率が低下することが判明した。
(実施例3)
参考例5で得られたアンモニア処理糖化液をそれぞれ、精密濾過膜(ミリポア社製ステリカップ、孔径0.22μm)により濾過を行った。得られた濾液を各500mLに分けて、アニオン系の高分子で無機リン酸ポリマーとしてトリポリリン酸ナトリウム、ポリカルボン酸系ポリマーとしてポリアクリル酸ナトリウムを5mg/L、または50mg/Lになるようにそれぞれについて添加した。この各々添加した液に、スパイラル型モジュールの濾過小型試験として使用できる平膜ユニットSEPA CF−II(GEオスモニクス製)を使用して膜の透過試験を行った。膜としては超低圧RO膜であるUTC70Uを使用した。表面線速度20cm/秒、濾過フラックス0.2m/Dの条件下で透過性試験を行った結果を表18に示す。なお、この時のグルコース、ぎ酸、酢酸、フルフラール、フェルラ酸透過率(%)は透過側の濃度を実測して事前に参考例にて示した濃度で割って100倍した値を示している。温度は25℃で一定として、添加前後でpHの変化率が0.05未満であることを確認した上で測定した。結果よりアニオン性ポリマーの水溶液であるトリポリリン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウムを糖液に逆浸透膜処理前に添加することによってぎ酸、酢酸、フェルラ酸の透過率が比較例3の添加しない場合と比較して向上することが判明した。
参考例5で得られたアンモニア処理糖化液をそれぞれ、精密濾過膜(ミリポア社製ステリカップ、孔径0.22μm)により濾過を行った。得られた濾液を各500mLに分けて、アニオン系の高分子で無機リン酸ポリマーとしてトリポリリン酸ナトリウム、ポリカルボン酸系ポリマーとしてポリアクリル酸ナトリウムを5mg/L、または50mg/Lになるようにそれぞれについて添加した。この各々添加した液に、スパイラル型モジュールの濾過小型試験として使用できる平膜ユニットSEPA CF−II(GEオスモニクス製)を使用して膜の透過試験を行った。膜としては超低圧RO膜であるUTC70Uを使用した。表面線速度20cm/秒、濾過フラックス0.2m/Dの条件下で透過性試験を行った結果を表18に示す。なお、この時のグルコース、ぎ酸、酢酸、フルフラール、フェルラ酸透過率(%)は透過側の濃度を実測して事前に参考例にて示した濃度で割って100倍した値を示している。温度は25℃で一定として、添加前後でpHの変化率が0.05未満であることを確認した上で測定した。結果よりアニオン性ポリマーの水溶液であるトリポリリン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウムを糖液に逆浸透膜処理前に添加することによってぎ酸、酢酸、フェルラ酸の透過率が比較例3の添加しない場合と比較して向上することが判明した。
(比較例3)
実施例3において精密濾過膜処理して得られた濾液を各500mLに分けて、何も添加しない場合およびカチオン性ポリマーとしてポリエチレンイミン5mg/L、または50mg/L以下になるように添加した。この各々添加した液に、スパイラル型モジュールの濾過小型試験として使用できる平膜ユニットSEPA CF−II(GEオスモニクス製)を使用して膜の透過試験を行った。膜としてはナノ濾過膜であるGE SEPA・DKシリーズ(GEオスモニクス製)および超低圧RO膜であるUTC70U(東レ株式会社製)を使用した。表面線速度20cm/秒、濾過フラックス0.5m/Dの条件下で透過性試験を行った結果を表19に示す。なお、この時のグルコース、ギ酸、酢酸、フルフラール、クマル酸の透過率(%)は透過側の濃度を実測して事前に参考例にて示した濃度で割って100倍した値を示している。温度は25℃で一定として、添加前後でpHの変化率が0.05未満であることを確認した上で測定した。結果より、アニオン性ポリマーを添加してナノ濾過膜でろ過した実施例3と比較して、ぎ酸、酢酸、フェルラ酸の透過率が悪いことが判明した。さらに、カチオン性ポリマーであるポリエチレンイミンを添加した場合、全ての物質において効果が見られないか透過率が低下することが判明した。
実施例3において精密濾過膜処理して得られた濾液を各500mLに分けて、何も添加しない場合およびカチオン性ポリマーとしてポリエチレンイミン5mg/L、または50mg/L以下になるように添加した。この各々添加した液に、スパイラル型モジュールの濾過小型試験として使用できる平膜ユニットSEPA CF−II(GEオスモニクス製)を使用して膜の透過試験を行った。膜としてはナノ濾過膜であるGE SEPA・DKシリーズ(GEオスモニクス製)および超低圧RO膜であるUTC70U(東レ株式会社製)を使用した。表面線速度20cm/秒、濾過フラックス0.5m/Dの条件下で透過性試験を行った結果を表19に示す。なお、この時のグルコース、ギ酸、酢酸、フルフラール、クマル酸の透過率(%)は透過側の濃度を実測して事前に参考例にて示した濃度で割って100倍した値を示している。温度は25℃で一定として、添加前後でpHの変化率が0.05未満であることを確認した上で測定した。結果より、アニオン性ポリマーを添加してナノ濾過膜でろ過した実施例3と比較して、ぎ酸、酢酸、フェルラ酸の透過率が悪いことが判明した。さらに、カチオン性ポリマーであるポリエチレンイミンを添加した場合、全ての物質において効果が見られないか透過率が低下することが判明した。
(実施例4)
参考例5で得られたアンモニア処理糖化液をそれぞれ、精密濾過膜(ミリポア社製ステリカップ、孔径0.22μm)により濾過を行った。得られた濾液を各500mLに分けて、実施例1と同様にアニオン系の高分子としてトリポリリン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウムを0.05g/L、または500mg/Lとなるように添加した。この各々添加した液に、スパイラル型モジュールの濾過小型試験として使用できる平膜ユニットSEPA CF−II(GEオスモニクス製)を使用して膜の透過試験を行った。膜としては超低圧RO膜であるUTC70Uを使用した。表面線速度20cm/秒、濾過フラックス0.2m/Dの条件下で透過性試験を行った結果を表18に示す。なお、この時のグルコース、ぎ酸、酢酸、フルフラール、フェルラ酸透過率(%)は透過側の濃度を実測して事前に参考例にて示した濃度で割って100倍した値を示している。温度は25℃で一定として、添加前後でpHの変化率が0.05未満であることを確認した上で測定した。結果よりアニオン性ポリマーの水溶液であるトリポリリン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウムを糖液に関して逆浸透膜処理前に0.05mg/Lまたは500mg/Lとなるように添加することによって実施例3の0.05mg/Lや500mg/Lの際には劣るがぎ酸、酢酸、フェルラ酸の透過率が比較例3の添加しない場合と比較して向上することが判明した。
参考例5で得られたアンモニア処理糖化液をそれぞれ、精密濾過膜(ミリポア社製ステリカップ、孔径0.22μm)により濾過を行った。得られた濾液を各500mLに分けて、実施例1と同様にアニオン系の高分子としてトリポリリン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウムを0.05g/L、または500mg/Lとなるように添加した。この各々添加した液に、スパイラル型モジュールの濾過小型試験として使用できる平膜ユニットSEPA CF−II(GEオスモニクス製)を使用して膜の透過試験を行った。膜としては超低圧RO膜であるUTC70Uを使用した。表面線速度20cm/秒、濾過フラックス0.2m/Dの条件下で透過性試験を行った結果を表18に示す。なお、この時のグルコース、ぎ酸、酢酸、フルフラール、フェルラ酸透過率(%)は透過側の濃度を実測して事前に参考例にて示した濃度で割って100倍した値を示している。温度は25℃で一定として、添加前後でpHの変化率が0.05未満であることを確認した上で測定した。結果よりアニオン性ポリマーの水溶液であるトリポリリン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウムを糖液に関して逆浸透膜処理前に0.05mg/Lまたは500mg/Lとなるように添加することによって実施例3の0.05mg/Lや500mg/Lの際には劣るがぎ酸、酢酸、フェルラ酸の透過率が比較例3の添加しない場合と比較して向上することが判明した。
(実施例5)
参考例5で得られたアンモニア処理糖化液をそれぞれ、精密濾過膜(ミリポア社製ステリカップ、孔径0.22μm)により濾過を行った。得られた濾液を各500mLに分けて、実施例1と同様にアニオン系の高分子としてトリポリリン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウムを0.005mg/L、または5g/Lになるように添加した。この各々添加した液に、スパイラル型モジュールの濾過小型試験として使用できる平膜ユニットSEPA CF−II(GEオスモニクス製)を使用して膜の透過試験を行った。膜としては超低圧RO膜であるUTC70Uを使用した。表面線速度20cm/秒、濾過フラックス0.2m/Dの条件下で透過性試験を行った結果を表18に示す。なお、この時のグルコース、ぎ酸、酢酸、フルフラール、フェルラ酸透過率(%)は透過側の濃度を実測して事前に参考例にて示した濃度で割って100倍した値を示している。温度は25℃で一定として、添加前後でpHの変化率が0.05未満であることを確認した上で測定した。結果よりアニオン性ポリマーの水溶液であるトリポリリン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウムを糖液に関して逆浸透膜処理前に0.005g/L添加することによって実施例3と比べては効果が落ちるが、透過性に少し効果が見られる。一方、5g/Lでは効果があるが実施例4の500mg/L以下と比べて効果の向上は見られなかった。
参考例5で得られたアンモニア処理糖化液をそれぞれ、精密濾過膜(ミリポア社製ステリカップ、孔径0.22μm)により濾過を行った。得られた濾液を各500mLに分けて、実施例1と同様にアニオン系の高分子としてトリポリリン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウムを0.005mg/L、または5g/Lになるように添加した。この各々添加した液に、スパイラル型モジュールの濾過小型試験として使用できる平膜ユニットSEPA CF−II(GEオスモニクス製)を使用して膜の透過試験を行った。膜としては超低圧RO膜であるUTC70Uを使用した。表面線速度20cm/秒、濾過フラックス0.2m/Dの条件下で透過性試験を行った結果を表18に示す。なお、この時のグルコース、ぎ酸、酢酸、フルフラール、フェルラ酸透過率(%)は透過側の濃度を実測して事前に参考例にて示した濃度で割って100倍した値を示している。温度は25℃で一定として、添加前後でpHの変化率が0.05未満であることを確認した上で測定した。結果よりアニオン性ポリマーの水溶液であるトリポリリン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウムを糖液に関して逆浸透膜処理前に0.005g/L添加することによって実施例3と比べては効果が落ちるが、透過性に少し効果が見られる。一方、5g/Lでは効果があるが実施例4の500mg/L以下と比べて効果の向上は見られなかった。
(実施例6)
実施例2と同様の方法で参考例4で得られた水熱処理液および水熱処理糖化液をそれぞれ、精密濾過膜(ミリポア社製ステリカップ、孔径0.22μm)により濾過を行った。得られた濾液を各500mLに分けて、リン酸系ポリマーとして、ヘキサメタリン酸ナトリウム(重量平均分子量612、シグマ・アルドリッチ製)、ポリ(アクリル酸−co−マレイン酸)(重量平均分子量:3000、シグマ・アルドリッチ製)およびポリアクリル酸ナトリウム塩(重量平均分子量8000、シグマ・アルドリッチ製)を5mg/Lになるよう添加した。この各々添加した液に、実施例1同様、平膜ユニットSEPA CF−II(GEオスモニクス製)を使用して膜の透過試験を行った。膜としてはナノ濾過膜であるGE SEPA・DKシリーズ(GEオスモニクス製)を使用した。表面線速度20cm/秒、濾過フラックス0.2m/Dの条件下で透過性試験を行った結果を表22(水熱処理液の濾過結果)、表23(水熱処理糖化液の濾過結果)に示す。なお、この時のグルコース、透過率(%)は透過側の濃度を実測して事前に参考例にて示した濃度で割って100倍した値を示している。温度は25℃で一定として、添加前後でpHの変化率が0.05未満であることを確認した上で測定した。結果より、何も添加せずにナノろ過膜処理をした比較例2と比較して、アニオン性ポリマーの水溶液であるヘキサメタリン酸ナトリウム、ポリ(アクリル酸−co−マレイン酸)、ポリアクリル酸ナトリウムをナノ濾過膜処理前に糖液に添加することにより、ぎ酸、酢酸、クマル酸の透過率が向上することが判明した。
実施例2と同様の方法で参考例4で得られた水熱処理液および水熱処理糖化液をそれぞれ、精密濾過膜(ミリポア社製ステリカップ、孔径0.22μm)により濾過を行った。得られた濾液を各500mLに分けて、リン酸系ポリマーとして、ヘキサメタリン酸ナトリウム(重量平均分子量612、シグマ・アルドリッチ製)、ポリ(アクリル酸−co−マレイン酸)(重量平均分子量:3000、シグマ・アルドリッチ製)およびポリアクリル酸ナトリウム塩(重量平均分子量8000、シグマ・アルドリッチ製)を5mg/Lになるよう添加した。この各々添加した液に、実施例1同様、平膜ユニットSEPA CF−II(GEオスモニクス製)を使用して膜の透過試験を行った。膜としてはナノ濾過膜であるGE SEPA・DKシリーズ(GEオスモニクス製)を使用した。表面線速度20cm/秒、濾過フラックス0.2m/Dの条件下で透過性試験を行った結果を表22(水熱処理液の濾過結果)、表23(水熱処理糖化液の濾過結果)に示す。なお、この時のグルコース、透過率(%)は透過側の濃度を実測して事前に参考例にて示した濃度で割って100倍した値を示している。温度は25℃で一定として、添加前後でpHの変化率が0.05未満であることを確認した上で測定した。結果より、何も添加せずにナノろ過膜処理をした比較例2と比較して、アニオン性ポリマーの水溶液であるヘキサメタリン酸ナトリウム、ポリ(アクリル酸−co−マレイン酸)、ポリアクリル酸ナトリウムをナノ濾過膜処理前に糖液に添加することにより、ぎ酸、酢酸、クマル酸の透過率が向上することが判明した。
(実施例7)ポリアクリル酸ナトリウムとポリリン酸を混ぜた場合
参考例4で得られた水熱処理液を、精密濾過膜(ミリポア社製ステリカップ、孔径0.22μm)により100mL濾過毎に膜面を洗浄して濾過処理を行った。得られた濾液に、トリポリリン酸ナトリウム(重量平均分子量:368)(燐化学工業製)およびポリアクリル酸ナトリウム(重量平均分子量:2000)(和光純薬製)を各5mg/Lになるよう添加した。この各々添加した液に、実施例1同様、平膜ユニットSEPA CF−II(GEオスモニクス製)を使用して膜の透過試験を行った。膜としてはナノ濾過膜であるGE SEPA・DKシリーズ(GEオスモニクス製)を使用した。表面線速度20cm/秒、濾過フラックス0.2m/Dの条件下で透過性試験を行った結果を表24に示す。なお、この時のグルコース、透過率(%)は透過側の濃度を実測して事前に参考例にて示した濃度で割って100倍した値を示している。温度は25℃で一定として、添加前後でpHの変化率が0.05未満であることを確認した上で測定した。結果よりアニオン性ポリマーの水溶液であるトリポリリン酸ナトリウムとポリアクリル酸ナトリウムを混合して糖液にナノ濾過膜処理前に添加することによって有機酸であるぎ酸、酢酸、フェルラ酸の透過率が比較例2(表16)の添加しない場合と比較して向上することが判明した。
参考例4で得られた水熱処理液を、精密濾過膜(ミリポア社製ステリカップ、孔径0.22μm)により100mL濾過毎に膜面を洗浄して濾過処理を行った。得られた濾液に、トリポリリン酸ナトリウム(重量平均分子量:368)(燐化学工業製)およびポリアクリル酸ナトリウム(重量平均分子量:2000)(和光純薬製)を各5mg/Lになるよう添加した。この各々添加した液に、実施例1同様、平膜ユニットSEPA CF−II(GEオスモニクス製)を使用して膜の透過試験を行った。膜としてはナノ濾過膜であるGE SEPA・DKシリーズ(GEオスモニクス製)を使用した。表面線速度20cm/秒、濾過フラックス0.2m/Dの条件下で透過性試験を行った結果を表24に示す。なお、この時のグルコース、透過率(%)は透過側の濃度を実測して事前に参考例にて示した濃度で割って100倍した値を示している。温度は25℃で一定として、添加前後でpHの変化率が0.05未満であることを確認した上で測定した。結果よりアニオン性ポリマーの水溶液であるトリポリリン酸ナトリウムとポリアクリル酸ナトリウムを混合して糖液にナノ濾過膜処理前に添加することによって有機酸であるぎ酸、酢酸、フェルラ酸の透過率が比較例2(表16)の添加しない場合と比較して向上することが判明した。
(比較例4)非水溶性アニオン性ポリマーを添加した場合
参考例4で得られた水熱処理液を、精密濾過膜(ミリポア社製ステリカップ、孔径0.22μm)により100mL濾過毎に膜面を洗浄して濾過処理を行った。得られた濾液に、非水溶性のアニオン性ポリマーとして、イオン交換樹脂として使用されるダイヤイオンSK110(三菱化学株式会社製)を5mg添加して溶解していないことを確認した。この各々添加した液に、実施例1同様、平膜ユニットSEPA CF−II(GEオスモニクス製)を使用して膜の透過試験を行った。膜としてはナノ濾過膜であるGE SEPA・DKシリーズ(GEオスモニクス製)を使用した。表面線速度20cm/秒、濾過フラックス0.2m/Dの条件下で透過性試験を行ったが、濾過開始後直ちに操作圧力が上昇したため濾過を中止した。平膜ユニットを開放して膜面を見たところ、膜面およびスペーサであるメッシュにSK110が付着していることが分かり、非水溶性のアニオン性ポリマーは使用できないことが判明した。
参考例4で得られた水熱処理液を、精密濾過膜(ミリポア社製ステリカップ、孔径0.22μm)により100mL濾過毎に膜面を洗浄して濾過処理を行った。得られた濾液に、非水溶性のアニオン性ポリマーとして、イオン交換樹脂として使用されるダイヤイオンSK110(三菱化学株式会社製)を5mg添加して溶解していないことを確認した。この各々添加した液に、実施例1同様、平膜ユニットSEPA CF−II(GEオスモニクス製)を使用して膜の透過試験を行った。膜としてはナノ濾過膜であるGE SEPA・DKシリーズ(GEオスモニクス製)を使用した。表面線速度20cm/秒、濾過フラックス0.2m/Dの条件下で透過性試験を行ったが、濾過開始後直ちに操作圧力が上昇したため濾過を中止した。平膜ユニットを開放して膜面を見たところ、膜面およびスペーサであるメッシュにSK110が付着していることが分かり、非水溶性のアニオン性ポリマーは使用できないことが判明した。
(実施例8)pHを変更した場合
参考例4で得られた水熱処理糖化液を精密濾過膜(ミリポア社製ステリカップ、孔径0.22μm)により濾過を行った。得られた濾液を各500mLに分けて、トリポリリン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウムを5mg/Lになるようそれぞれ添加した後、pHを3、4、5、9、11になるよう、硫酸、水酸化ナトリウムそれぞれを添加してpHを調整した後、実施例1同様、平膜ユニットSEPA CF−II(GEオスモニクス製)を使用して膜の透過試験を行った。膜としてはナノ濾過膜であるGE SEPA・DKシリーズ(GEオスモニクス製)を使用した。表面線速度20cm/秒、濾過フラックス0.2m/Dの条件下で透過性試験を行った結果を表25に示す。またこの時の操作圧力についても付記する。なお、この時のグルコース透過率(%)は透過側の濃度を実測して事前に参考例にて示した濃度で割って100倍した値を示している。温度は25℃で一定として、添加前後でpHの変化率が0.05未満であることを確認した上で測定した。
参考例4で得られた水熱処理糖化液を精密濾過膜(ミリポア社製ステリカップ、孔径0.22μm)により濾過を行った。得られた濾液を各500mLに分けて、トリポリリン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウムを5mg/Lになるようそれぞれ添加した後、pHを3、4、5、9、11になるよう、硫酸、水酸化ナトリウムそれぞれを添加してpHを調整した後、実施例1同様、平膜ユニットSEPA CF−II(GEオスモニクス製)を使用して膜の透過試験を行った。膜としてはナノ濾過膜であるGE SEPA・DKシリーズ(GEオスモニクス製)を使用した。表面線速度20cm/秒、濾過フラックス0.2m/Dの条件下で透過性試験を行った結果を表25に示す。またこの時の操作圧力についても付記する。なお、この時のグルコース透過率(%)は透過側の濃度を実測して事前に参考例にて示した濃度で割って100倍した値を示している。温度は25℃で一定として、添加前後でpHの変化率が0.05未満であることを確認した上で測定した。
(比較例5)pHを変更した場合(アニオン系ポリマー無し)
参考例4で得られた水熱処理糖化液を精密濾過膜(ミリポア社製ステリカップ、孔径0.22μm)により濾過を行った。得られた濾液を各500mLに分けて、pHを3、4、5、9、11になるよう、硫酸、水酸化ナトリウムそれぞれを添加してpHを調整し、実施例1同様、平膜ユニットSEPA CF−II(GEオスモニクス製)を使用して膜の透過試験を行った。膜としてはナノ濾過膜であるGE SEPA・DKシリーズ(GEオスモニクス製)を使用した。表面線速度20cm/秒、濾過フラックス0.2m/Dの条件下で透過性試験を行った結果を表26に示す。またこの時の操作圧力についても付記する。なお、この時のグルコース透過率(%)は透過側の濃度を実測して事前に参考例にて示した濃度で割って100倍した値を示している。温度は25℃で一定として、添加前後でpHの変化率が0.05未満であることを確認した上で測定した。
参考例4で得られた水熱処理糖化液を精密濾過膜(ミリポア社製ステリカップ、孔径0.22μm)により濾過を行った。得られた濾液を各500mLに分けて、pHを3、4、5、9、11になるよう、硫酸、水酸化ナトリウムそれぞれを添加してpHを調整し、実施例1同様、平膜ユニットSEPA CF−II(GEオスモニクス製)を使用して膜の透過試験を行った。膜としてはナノ濾過膜であるGE SEPA・DKシリーズ(GEオスモニクス製)を使用した。表面線速度20cm/秒、濾過フラックス0.2m/Dの条件下で透過性試験を行った結果を表26に示す。またこの時の操作圧力についても付記する。なお、この時のグルコース透過率(%)は透過側の濃度を実測して事前に参考例にて示した濃度で割って100倍した値を示している。温度は25℃で一定として、添加前後でpHの変化率が0.05未満であることを確認した上で測定した。
本発明によって、セルロース含有バイオマスに由来する糖水溶液から発酵阻害物質を効率的に除去することが可能であり、一方でグルコース、キシロースなどの単糖を含む精製糖液を高純度・高収率で製造することができるため、該精製糖液を発酵原料とした場合、種々の化学品の発酵生産の効率を向上させることができる。
1 酵素糖化
2 固液分離
3 アニオン系ポリマー
4 精密濾過膜および/または限外濾過膜
5 ナノ濾過膜および/または逆浸透膜
6 糖液
7 発酵阻害物質
2 固液分離
3 アニオン系ポリマー
4 精密濾過膜および/または限外濾過膜
5 ナノ濾過膜および/または逆浸透膜
6 糖液
7 発酵阻害物質
Claims (11)
- セルロース由来糖水溶液をナノ濾過膜および/または逆浸透膜を用いて濃縮するにあたり、該セルロース由来糖水溶液に水溶性アニオン系ポリマーを添加して発酵阻害物質を該ナノ濾過膜および/または逆浸透膜の透過側に除去することを特徴とする、糖液の製造方法。
- 前記ナノ濾過膜および/または逆浸透膜を用いて濃縮する前記セルロース由来糖水溶液が精密濾過膜および/または限外濾過膜を透過した液である、請求項1記載の糖液の製造方法。
- 前記水溶性アニオン系ポリマーが、リン酸系ポリマーの塩、リン酸系ポリマー、ポリカルボン酸系ポリマーの塩およびポリカルボン酸系ポリマーからなる群より選ばれたポリマーを含む、請求項1または2に記載の糖液の製造方法。
- 前記水溶性アニオン系ポリマーが無機ポリリン酸塩であることを特徴とする、請求項3記載の糖液の製造方法。
- 前記水溶性アニオン系ポリマーの添加時のセルロース由来糖水溶液のpHが4以上9以下であることを特徴とする、請求項1から4のいずれかに記載の糖液の製造方法。
- 前記水溶性アニオン系ポリマーの添加量が前記セルロース由来糖水溶液に対して0.5mg/L以上500mg/L以下であることを特徴とする、請求項1から5のいずれかに記載の糖液の製造方法。
- 前記水溶性アニオン系ポリマーの重量平均分子量が200以上10000以下であることを特徴とする、請求項1から6のいずれかに記載の糖液の製造方法。
- 前記発酵阻害物質が有機酸、カルボキシル基を有するフラン系化合物またはカルボキシル基を有するフェノール系化合物あるいはそれらの組み合わせである、請求項1から7のいずれかに記載の糖液の製造方法。
- 前記発酵阻害物質が少なくとも酢酸またはギ酸を含むことを特徴とする、請求項8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製造方法により製造した糖液を、分画分子量500以上2000以下の限外濾過膜でさらに濾過することを特徴とする、糖液の製造方法。
- 請求項1〜10のいずれかに記載の製造方法で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発酵培養する、化学品の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012519649A JP5246380B2 (ja) | 2011-03-29 | 2012-03-28 | 糖液の製造方法 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011071959 | 2011-03-29 | ||
JP2011071959 | 2011-03-29 | ||
JP2012519649A JP5246380B2 (ja) | 2011-03-29 | 2012-03-28 | 糖液の製造方法 |
PCT/JP2012/058048 WO2012133477A1 (ja) | 2011-03-29 | 2012-03-28 | 糖液の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP5246380B2 JP5246380B2 (ja) | 2013-07-24 |
JPWO2012133477A1 true JPWO2012133477A1 (ja) | 2014-07-28 |
Family
ID=46931187
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012519649A Expired - Fee Related JP5246380B2 (ja) | 2011-03-29 | 2012-03-28 | 糖液の製造方法 |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8986459B2 (ja) |
EP (1) | EP2692872B1 (ja) |
JP (1) | JP5246380B2 (ja) |
KR (1) | KR20140033026A (ja) |
CN (1) | CN103459615B (ja) |
AU (1) | AU2012233630B2 (ja) |
BR (1) | BR112013024898B1 (ja) |
CA (1) | CA2831542C (ja) |
MY (1) | MY162893A (ja) |
RU (1) | RU2583689C2 (ja) |
WO (1) | WO2012133477A1 (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2596852A1 (de) * | 2011-11-28 | 2013-05-29 | Annikki GmbH | Verfahren zur Aufarbeitung einer wässerigen, Lignin-enthaltenden Lösung mittels Nanofiltration |
CN104245962B (zh) | 2012-04-26 | 2016-08-24 | 东丽株式会社 | 糖液的制造方法 |
JP2014128213A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 濃縮糖化液製造方法 |
KR20150076346A (ko) * | 2013-12-26 | 2015-07-07 | 주식회사 포스코 | 목질계 바이오매스의 발효 효율 향상 방법 |
MX2017000871A (es) * | 2014-07-21 | 2017-03-08 | Xyleco Inc | Procesamiento de biomasa. |
JP6474150B2 (ja) * | 2014-12-04 | 2019-02-27 | 秋田県 | バイオマス原料の糖化方法 |
US20200017271A1 (en) * | 2015-11-27 | 2020-01-16 | Pum-Tech Korea Co., Ltd | Foundation container capable of firmly fixing rubber pad |
CN110832081B (zh) * | 2017-06-30 | 2023-06-27 | 东丽株式会社 | 基于连续发酵的化学品的制造方法及制造装置 |
CN109569298B (zh) * | 2017-09-28 | 2022-02-08 | 东丽先端材料研究开发(中国)有限公司 | 一种发酵液膜过滤方法 |
AT520686B1 (de) * | 2017-12-12 | 2020-07-15 | Franz Gaisch | Verfahren zur Aufbereitung von bei der Herstellung von modifizierten Stärken anfallendem Abwasser |
KR102073898B1 (ko) * | 2018-05-28 | 2020-02-05 | 씨제이제일제당 주식회사 | 멤브레인 여과가 가능한 물리적 전처리된 바이오매스 조성물 |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62201606A (ja) | 1985-09-20 | 1987-09-05 | Toray Ind Inc | 複合半透膜及びその製造方法 |
EP0481603A1 (en) | 1990-10-15 | 1992-04-22 | The Dow Chemical Company | Separation of weak organic acids from liquid mixtures |
US5281279A (en) * | 1991-11-04 | 1994-01-25 | Gil Enrique G | Process for producing refined sugar from raw juices |
JPH11506934A (ja) | 1995-06-07 | 1999-06-22 | アーケノール,インコーポレイテッド | 強酸加水分解法 |
JP3041380B2 (ja) | 1997-06-02 | 2000-05-15 | 工業技術院長 | 水溶性オリゴ糖類及び単糖類の製造方法 |
US5968362A (en) | 1997-08-04 | 1999-10-19 | Controlled Enviromental Systems Corporation | Method for the separation of acid from sugars |
FR2791703B1 (fr) * | 1999-04-02 | 2001-06-15 | Roquette Freres | Procede de preparation d'un dextrose cristallin alpha anhydre de haute purete |
JP2001095597A (ja) | 1999-07-27 | 2001-04-10 | Shiseido Co Ltd | ステロイド5α−リダクターゼの阻害活性の検出方法 |
GB0218019D0 (en) * | 2002-08-05 | 2002-09-11 | Ciba Spec Chem Water Treat Ltd | Production of a fermentation product |
GB0218010D0 (en) * | 2002-08-05 | 2002-09-11 | Ciba Spec Chem Water Treat Ltd | Production of a fermentation product |
GB0218012D0 (en) * | 2002-08-05 | 2002-09-11 | Ciba Spec Chem Water Treat Ltd | Production of a fermentation product |
JP2004187650A (ja) | 2002-10-17 | 2004-07-08 | Tsukishima Kikai Co Ltd | 廃建材からのアルコール又は有機酸の製造方法 |
US20070119779A1 (en) * | 2004-01-22 | 2007-05-31 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Method for treating raw water containing hardly decomposable substance |
JP2005229821A (ja) | 2004-02-17 | 2005-09-02 | Jgc Corp | バイオマスから単糖を製造する方法及び単糖製造装置 |
JP2005270056A (ja) | 2004-03-26 | 2005-10-06 | Hitachi Zosen Corp | 加水分解物中の発酵阻害物の除去方法 |
CN101155925B (zh) | 2005-04-12 | 2012-05-09 | 纳幕尔杜邦公司 | 处理生物质以获得乙醇的方法 |
US8993027B2 (en) * | 2005-11-23 | 2015-03-31 | The Coca-Cola Company | Natural high-potency tabletop sweetener compositions with improved temporal and/or flavor profile, methods for their formulation, and uses |
DK1988170T3 (da) | 2006-02-24 | 2019-07-22 | Toray Industries | Fremgangsmåde til fremstilling af et kemisk produkt og indretning til kontinuerlig fermentering |
CN101400807A (zh) * | 2006-03-24 | 2009-04-01 | 阿凡纳希·麦列茨维奇·金姆 | 糖的生产方法 |
WO2008020444A1 (en) | 2006-08-15 | 2008-02-21 | Mekorot Israel National Water Company, Ltd. | Multiple stage reverse osmosis method for removing boron from a salinated fluid |
JP5109121B2 (ja) | 2006-12-28 | 2012-12-26 | 国立大学法人 東京大学 | 糖の製造方法、エタノールの製造方法、及び乳酸の製造方法、並びにこれらに用いられる酵素糖化用セルロース及びその製造方法 |
SG172038A1 (en) * | 2008-12-09 | 2011-07-28 | Toray Industries | Method for producing sugar liquid |
US20100186737A1 (en) * | 2009-01-23 | 2010-07-29 | Stuart Johnathan Ward | Sugar Aeration Clarifier |
CN102603913A (zh) * | 2012-03-28 | 2012-07-25 | 常熟市玉山食品有限公司 | 一种从小麦副产品中提取多糖的方法 |
-
2012
- 2012-03-28 US US14/007,693 patent/US8986459B2/en active Active
- 2012-03-28 CA CA2831542A patent/CA2831542C/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-03-28 KR KR1020137028352A patent/KR20140033026A/ko not_active Application Discontinuation
- 2012-03-28 EP EP12765172.7A patent/EP2692872B1/en not_active Not-in-force
- 2012-03-28 WO PCT/JP2012/058048 patent/WO2012133477A1/ja active Application Filing
- 2012-03-28 RU RU2013148000/13A patent/RU2583689C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2012-03-28 CN CN201280016201.XA patent/CN103459615B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2012-03-28 MY MYPI2013701785A patent/MY162893A/en unknown
- 2012-03-28 BR BR112013024898A patent/BR112013024898B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2012-03-28 JP JP2012519649A patent/JP5246380B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2012-03-28 AU AU2012233630A patent/AU2012233630B2/en not_active Ceased
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2012233630A1 (en) | 2013-10-31 |
WO2012133477A1 (ja) | 2012-10-04 |
EP2692872A1 (en) | 2014-02-05 |
MY162893A (en) | 2017-07-31 |
CA2831542C (en) | 2020-01-14 |
CA2831542A1 (en) | 2012-10-04 |
CN103459615A (zh) | 2013-12-18 |
RU2013148000A (ru) | 2015-05-10 |
US20140017729A1 (en) | 2014-01-16 |
EP2692872B1 (en) | 2015-12-30 |
US8986459B2 (en) | 2015-03-24 |
RU2583689C2 (ru) | 2016-05-10 |
CN103459615B (zh) | 2016-02-24 |
BR112013024898B1 (pt) | 2019-10-22 |
EP2692872A4 (en) | 2014-11-05 |
AU2012233630B2 (en) | 2016-06-09 |
KR20140033026A (ko) | 2014-03-17 |
JP5246380B2 (ja) | 2013-07-24 |
BR112013024898A2 (pt) | 2017-10-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5246380B2 (ja) | 糖液の製造方法 | |
JP5716325B2 (ja) | 糖液の製造方法及び製造装置 | |
JP5246379B2 (ja) | 糖液の製造方法 | |
JP4770987B2 (ja) | 糖液の製造方法 | |
WO2011111451A1 (ja) | 精製糖水溶液の製造方法および化学品の製造方法 | |
CA2831543C (en) | Method for producing sugar solution | |
EP2650384A1 (en) | Method for producing concentrated aqueous sugar solution | |
WO2011162009A1 (ja) | 精製糖水溶液の製造方法 | |
JP6007791B2 (ja) | 糖液の製造方法 | |
JP5728817B2 (ja) | キシロース糖液の製造方法 | |
CA2819019A1 (en) | Method for producing concentrated aqueous sugar solution | |
JP2013255457A (ja) | 濃縮糖水溶液およびエタノールの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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: 20130312 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5246380 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160419 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |