JPS5858078B2 - セルロ−スの糖化法 - Google Patents
セルロ−スの糖化法Info
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- JPS5858078B2 JPS5858078B2 JP19986281A JP19986281A JPS5858078B2 JP S5858078 B2 JPS5858078 B2 JP S5858078B2 JP 19986281 A JP19986281 A JP 19986281A JP 19986281 A JP19986281 A JP 19986281A JP S5858078 B2 JPS5858078 B2 JP S5858078B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はセルラーゼによるセルロース含有物ｅの糖化方
法に関するものである。
法に関するものである。
代替燃料としてのアルコールの生産と食糧資源の確保の
ために、セルロースを糖化してブドウ糖を製造しようと
する研究が、近年、盛んにおこなわれるようになった。
ために、セルロースを糖化してブドウ糖を製造しようと
する研究が、近年、盛んにおこなわれるようになった。
セルロースは天然では、リグニン、ヘミセルロースと強
固に結合して存在しているために、そのまＳではセルラ
ーゼによる分解を受けにくい。
固に結合して存在しているために、そのまＳではセルラ
ーゼによる分解を受けにくい。
このため、セルラーゼによる分解を受けやすくするため
、リグニンやヘミセルロースの除去、セルロースの結晶
構造を破壊する種種の方法が考案されてきた。
、リグニンやヘミセルロースの除去、セルロースの結晶
構造を破壊する種種の方法が考案されてきた。
例えば、セルロース含有物を酸またはアルカリで加熱し
てリグニンを除去すると共にセルロースの結晶構造を破
壊する化学的方法や、セルラーゼによる分解ができるよ
うになるまで微粉砕する物理的方法などがある。
てリグニンを除去すると共にセルロースの結晶構造を破
壊する化学的方法や、セルラーゼによる分解ができるよ
うになるまで微粉砕する物理的方法などがある。
しかし、現在までに知られたセルロース含有物質の前処
理法は、いずれもコストが高くつき、セルロース資源か
ら糖質原料を製造する技術はまだ確立されていないと云
っても過言ではない。
理法は、いずれもコストが高くつき、セルロース資源か
ら糖質原料を製造する技術はまだ確立されていないと云
っても過言ではない。
本発明者らは、セルロース資源からの糖質の回収を目的
としてセルラーゼによるセルロース含有物の糖化方法に
ついて研究を行ってきた。
としてセルラーゼによるセルロース含有物の糖化方法に
ついて研究を行ってきた。
そしてセルロース含有物をセルラーゼで糖化するに際し
ポリエチレングリコール又はその誘導体の存在下で反応
を行うと、セルロース含有物質から効率よく糖を回収で
きることを認め、本発明を完成するに至った。
ポリエチレングリコール又はその誘導体の存在下で反応
を行うと、セルロース含有物質から効率よく糖を回収で
きることを認め、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、セルロース含有物質をセルラーゼ
で糖化するに際し、ポリエチレングリコール又はその誘
導体の存在下で反応を行うことを巷徴とするセルロース
含有物から糖質の製造方法に関するものである。
で糖化するに際し、ポリエチレングリコール又はその誘
導体の存在下で反応を行うことを巷徴とするセルロース
含有物から糖質の製造方法に関するものである。
以下に本発明を更に具体的に説明する。
本発明を適用できるセルロース含有物とは、木質系又は
非木質系の植物体又はその派生物であって、例えば、稲
ワラ、麦ワラ、モミガラ、バガスなどの農産廃棄物、そ
して、ナピャ、コゴンなどの雑草類、木材、パルプ、古
紙、センイ性廃棄物などが挙けられるが、これらは、必
ずしも完全に脱リグニンあるいは脱ヘミセルロースされ
たものである必要はなく、セルロース含有物の種類によ
っては軽度の化学的処理されたもの、あるいは機械的に
微粉化されたものに対して、本発明は好適に適用するこ
とができる。
非木質系の植物体又はその派生物であって、例えば、稲
ワラ、麦ワラ、モミガラ、バガスなどの農産廃棄物、そ
して、ナピャ、コゴンなどの雑草類、木材、パルプ、古
紙、センイ性廃棄物などが挙けられるが、これらは、必
ずしも完全に脱リグニンあるいは脱ヘミセルロースされ
たものである必要はなく、セルロース含有物の種類によ
っては軽度の化学的処理されたもの、あるいは機械的に
微粉化されたものに対して、本発明は好適に適用するこ
とができる。
すなわち、リグニンやヘミセルロースが存在しているセ
ルロース含有物に対しても、本発明は顕著な効果を示す
ので、本発明を適用するならば、セルロース含有物の前
処理は軽度の処理ですむため、前処理コストを大巾に低
減することができることになる。
ルロース含有物に対しても、本発明は顕著な効果を示す
ので、本発明を適用するならば、セルロース含有物の前
処理は軽度の処理ですむため、前処理コストを大巾に低
減することができることになる。
たとえは、非木質系（草木類）のセルロース含有物の処
理は水酸化ナトリウムを使用する場合０．１〜０．２％
の濃度で１００〜１２０℃で１〜３０分程度の処理、ま
た、重炭酸ナトリウムを使用する場合０．５〜１％程度
の濃度でｉｏｏ〜１２ｏ℃で５〜１０分程度の軽度の処
理をされたもので十分である。
理は水酸化ナトリウムを使用する場合０．１〜０．２％
の濃度で１００〜１２０℃で１〜３０分程度の処理、ま
た、重炭酸ナトリウムを使用する場合０．５〜１％程度
の濃度でｉｏｏ〜１２ｏ℃で５〜１０分程度の軽度の処
理をされたもので十分である。
ポリエチレングリコール又はその誘導体は、セルロース
含有物の化学処理に際して、あらかじめ添加しておくと
、セルロース含有物に対して処理液の浸透性がよくなる
ため処理を容易に行うことができ、また、セルラーゼに
よる糖化時の効果も大きい。
含有物の化学処理に際して、あらかじめ添加しておくと
、セルロース含有物に対して処理液の浸透性がよくなる
ため処理を容易に行うことができ、また、セルラーゼに
よる糖化時の効果も大きい。
本発明でいうポリエチレングリコールトハ、例えば、市
販されているポリエチレングリコール４００１ポリエチ
レングリコール１０００１ポリエチレングリコール２０
００．ポリエチレングリ］−／Ｌ／４０００． ホＩＪ
エチレングリコール６０００ポリエチレングリコール２
００００（以上、いずれも和光純薬工業株式会出など、
（０ＣＲ２ＣＨ２）ｎの構造を単位とする種々の重合度
のものを印、含するが、特にポリエチレングリコール１
０００〜６０００のものが効果が大きい。
販されているポリエチレングリコール４００１ポリエチ
レングリコール１０００１ポリエチレングリコール２０
００．ポリエチレングリ］−／Ｌ／４０００． ホＩＪ
エチレングリコール６０００ポリエチレングリコール２
００００（以上、いずれも和光純薬工業株式会出など、
（０ＣＲ２ＣＨ２）ｎの構造を単位とする種々の重合度
のものを印、含するが、特にポリエチレングリコール１
０００〜６０００のものが効果が大きい。
そしてポリエチレングリコールの誘導体としては、ツイ
ーン２０゜ツイーン４０、ツイーン６０、ツイーン８０
．ツイーン８５（以上、いずれもアメリカ アトラスパ
ーウダー カンパニー製）あるいはトリトンＸ１００や
トリトンＸ−４０５（以上いずれもアメリカ ローム
アンド バース カンパニー製造）、ブリッジ３５（
花王アトラス株式会社製造）など、（−〇ＣＨ２ＣＨ２
−）ｎを骨格とする誘導体をυ、含し、これらは、表面
活性剤、乳化剤、分散剤として使用されているものであ
る。
ーン２０゜ツイーン４０、ツイーン６０、ツイーン８０
．ツイーン８５（以上、いずれもアメリカ アトラスパ
ーウダー カンパニー製）あるいはトリトンＸ１００や
トリトンＸ−４０５（以上いずれもアメリカ ローム
アンド バース カンパニー製造）、ブリッジ３５（
花王アトラス株式会社製造）など、（−〇ＣＨ２ＣＨ２
−）ｎを骨格とする誘導体をυ、含し、これらは、表面
活性剤、乳化剤、分散剤として使用されているものであ
る。
これらの物質は、通常、反応液に対して０．０１〜１０
％程度添加されるが、０．０５〜０．２％程度の添加が
最も望ましい濃度である。
％程度添加されるが、０．０５〜０．２％程度の添加が
最も望ましい濃度である。
セルロース含有物質の酸素糖化に際して、ポリエチレン
グリコール又はその誘導体が効果を示す理由については
、今のところ明らかではないが、これら物質の存在によ
り、セルロース含有物へのセルラーゼの浸透及び接触性
がよくなるため、セルロースの糖化が促進されるものと
考えられる。
グリコール又はその誘導体が効果を示す理由については
、今のところ明らかではないが、これら物質の存在によ
り、セルロース含有物へのセルラーゼの浸透及び接触性
がよくなるため、セルロースの糖化が促進されるものと
考えられる。
セルラーゼ酵素剤としては、例えば、トリコデルマ属、
アスづルギルス属、スポロトリウム属、イルペックス属
や細菌セルラーゼ、放線菌セルラーゼなど種々の微生物
起源のセルラーゼが使用できる。
アスづルギルス属、スポロトリウム属、イルペックス属
や細菌セルラーゼ、放線菌セルラーゼなど種々の微生物
起源のセルラーゼが使用できる。
次に、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例 １
バガス（約０．５ ｍ／ｍ ） ５０ｍ９を、水、０．
０２％水酸化ナトリウム溶液又は１％重炭酸ナトリウム
溶液各１ ｍｌに懸濁させたものに、第１表に記載の通
り、ポリエチレングリコール６０００を０．０５％と０
．１％又はトリトンＸ −４０５を０．０５％と０．１
％をそれぞれ添加し、１２０℃で３０分間加熱処理した
のち、０．２ Ｍ酢酸緩衝液０．５ｍｌ！を加えてｐＨ
５，０に調整し、トリコデルマビリデのセルラーゼ酵素
剤（ヤクルト生化学株式会社製造販売、セルラーゼ、オ
ノズカＲ−１０）３８単位を添加し、全量を水で２ｍｌ
とし、４５℃で２日間反応させた。
０２％水酸化ナトリウム溶液又は１％重炭酸ナトリウム
溶液各１ ｍｌに懸濁させたものに、第１表に記載の通
り、ポリエチレングリコール６０００を０．０５％と０
．１％又はトリトンＸ −４０５を０．０５％と０．１
％をそれぞれ添加し、１２０℃で３０分間加熱処理した
のち、０．２ Ｍ酢酸緩衝液０．５ｍｌ！を加えてｐＨ
５，０に調整し、トリコデルマビリデのセルラーゼ酵素
剤（ヤクルト生化学株式会社製造販売、セルラーゼ、オ
ノズカＲ−１０）３８単位を添加し、全量を水で２ｍｌ
とし、４５℃で２日間反応させた。
反応後、濾過した上澄液について、還元糖量をソモギー
ネルソン法により、そして全可溶性糖量をアンスロン法
により、それぞれグルコースとして定量した。
ネルソン法により、そして全可溶性糖量をアンスロン法
により、それぞれグルコースとして定量した。
得られた結果を第１表に示す。
表から明らかなように、トリトンＸ −４０５又はポリ
エチレングリコール６０００を０．０５〜０．１％存在
させて反応させることにより、数％〜約３０％の糖の増
収が達成された。
エチレングリコール６０００を０．０５〜０．１％存在
させて反応させることにより、数％〜約３０％の糖の増
収が達成された。
本実施例においては、セルロース含有物の前処理法とし
て、水酸化ナトリウムあるいは重炭酸ナトリウム溶液を
使用したが、水酸化す） ＩＪウムを使用する前処理法
ではセルロース及びヘミセルロースのいずれもセルラー
ゼにより可溶性糖として回収できるが、重炭酸ナトリウ
ムを使用する方法では主としてグリコースからなる可溶
性糖が回収できる。
て、水酸化ナトリウムあるいは重炭酸ナトリウム溶液を
使用したが、水酸化す） ＩＪウムを使用する前処理法
ではセルロース及びヘミセルロースのいずれもセルラー
ゼにより可溶性糖として回収できるが、重炭酸ナトリウ
ムを使用する方法では主としてグリコースからなる可溶
性糖が回収できる。
なお、セルラーゼ活性は、下記の通り測定しｔも０．０
５Ｍ酢酸緩衝液（ｐＨ５，０）に溶解させた０、５％量
ＭＣ（カルボキシメチルセルロース）溶液０．５ｍ１．
にセルラーゼ酵素液を加え、蒸溜水で全量１ｍｌとし、
５０℃で１０分間反応させた。
５Ｍ酢酸緩衝液（ｐＨ５，０）に溶解させた０、５％量
ＭＣ（カルボキシメチルセルロース）溶液０．５ｍ１．
にセルラーゼ酵素液を加え、蒸溜水で全量１ｍｌとし、
５０℃で１０分間反応させた。
そして、この条件で１分間に１μｍｏｌのグルコースに
相当する還元力を生成する酵素量を１単位とした。
相当する還元力を生成する酵素量を１単位とした。
実施例 ２
実施例１で使用したバガス５０ｍｇを、ポリエチレング
リコールのタイプ４００，１０００゜２０００．４００
０．６０００と２００００のもの各０．１％量あるいは
トリトンＸ −４０５を０．１％量を含む１％重炭酸ナ
トリウム液又は０．１％水酸化ナトリウム１ｍｌに添加
し、１２０℃で１０〜２０分間加熱処理したのち、実施
例１と同様にしてセルラーゼで糖化した。
リコールのタイプ４００，１０００゜２０００．４００
０．６０００と２００００のもの各０．１％量あるいは
トリトンＸ −４０５を０．１％量を含む１％重炭酸ナ
トリウム液又は０．１％水酸化ナトリウム１ｍｌに添加
し、１２０℃で１０〜２０分間加熱処理したのち、実施
例１と同様にしてセルラーゼで糖化した。
得られた結果を第２表に示す。
表から明らかなように、ポリエチレングリコールとして
は、ある程度重合度の高いものがよく、特に、ポリエチ
レングリコール１０００〜６０００前後のものが特に効
果が大きかった。
は、ある程度重合度の高いものがよく、特に、ポリエチ
レングリコール１０００〜６０００前後のものが特に効
果が大きかった。
実施例 ３
実施例１で使用したと同じバガス５０１ｎ９に、ブリッ
ジ３５を０．１％濃度と水酸化ナトリウム０．１％濃度
になるように添加し、全量約１ｒＩＬｌにし、１２０℃
で１０分間加熱処理してのち、実施例１骨骨と同様にし
て反応した（反応時間は２４時間）。
ジ３５を０．１％濃度と水酸化ナトリウム０．１％濃度
になるように添加し、全量約１ｒＩＬｌにし、１２０℃
で１０分間加熱処理してのち、実施例１骨骨と同様にし
て反応した（反応時間は２４時間）。
得られた結果を第３表に示す。
表から明らかなように、ブリッジ３５の存在下で反応を
行うことにより、可溶性糖は約４６％増収できた。
行うことにより、可溶性糖は約４６％増収できた。
実施例 ４
稲ワラ粉砕物（約０．５ｍ／ｍ ） ５０７ｎ９を１％
重炭酸ナトリウム１ｒｎｌに懸濁させたもの、及び、こ
れに、ポリエチレングリコール６０００又はトリレンＸ
−４０５各０．１％添加したものを１２０℃で２０分
加熱処理したのち、終濃度０．０５Ｍになるように酢酸
緩衝液を添加し、ｐＨを５．０に調整しあこれに、トリ
コデルマ属セルラーゼ酵素剤（ヤクルト生化学株式会社
販売セルラーゼ、オノズカ、Ｒ−１０）とアスペルギル
ス属セルラーゼ酵素剤（ナカセ生化学製造販売）の、そ
れぞれ５二１の混合酵素液１２単位を添加し、全量２ｒ
ｕｌとして、４５℃で反応させた。
重炭酸ナトリウム１ｒｎｌに懸濁させたもの、及び、こ
れに、ポリエチレングリコール６０００又はトリレンＸ
−４０５各０．１％添加したものを１２０℃で２０分
加熱処理したのち、終濃度０．０５Ｍになるように酢酸
緩衝液を添加し、ｐＨを５．０に調整しあこれに、トリ
コデルマ属セルラーゼ酵素剤（ヤクルト生化学株式会社
販売セルラーゼ、オノズカ、Ｒ−１０）とアスペルギル
ス属セルラーゼ酵素剤（ナカセ生化学製造販売）の、そ
れぞれ５二１の混合酵素液１２単位を添加し、全量２ｒ
ｕｌとして、４５℃で反応させた。
糖化終了後、濾過した上澄液について還元糖、可溶性糖
（全糖）及びグルコース量（グルコースオキシダーゼ法
で定量） 督畳を定量した。
（全糖）及びグルコース量（グルコースオキシダーゼ法
で定量） 督畳を定量した。
得られた結果を第４表に示す。表から明らかなように、
ポリエチレングリコール６０００又はトリトン４０５の
存在下で反応を行うことにより、１０〜２５％糖の収量
が増加した。
ポリエチレングリコール６０００又はトリトン４０５の
存在下で反応を行うことにより、１０〜２５％糖の収量
が増加した。
表から明らかなように、生成した還元糖の約７５はグル
コースであった。
コースであった。
実施例 ５
バガス（約０．５ ｍ／ｍ ） ５０Ｔ？を、１％重炭
酸ナトリウムｇ、ＩＴＩＬｌに入れ、次いでトリトンＸ
−１００を、第５表に示す通り、０．０１ ％ 、 ０
．０２５％、０．０５％、０．１％と０．２％になるよ
うに加え、よく浸透させた後、１２０℃で１ｏ分間加熱
処理＊＊した後、実施例１と同様にして糖化した。
酸ナトリウムｇ、ＩＴＩＬｌに入れ、次いでトリトンＸ
−１００を、第５表に示す通り、０．０１ ％ 、 ０
．０２５％、０．０５％、０．１％と０．２％になるよ
うに加え、よく浸透させた後、１２０℃で１ｏ分間加熱
処理＊＊した後、実施例１と同様にして糖化した。
得られた結果を第５表に示す。
トリトンＸ −１００の最適添加濃度は０．０５〜０．
１％にあり、無添加の場合に比べ、還元糖、可溶性糖共
に約４０％増加した。
１％にあり、無添加の場合に比べ、還元糖、可溶性糖共
に約４０％増加した。
実施例 ６
バガス各５０ｍ９又は新聞紙粉末各５０ｍ９に、０、２
Ｍ酢酸緩衝液０．５１１１，１％トリトンＸ−４０５
またはポリエチレングリコール２０００各０．２ｒｒＪ
と実施例１で使用したセルラーゼを添加し、全量２ＴＬ
ｌとし、４５℃で２日間反応させた。
Ｍ酢酸緩衝液０．５１１１，１％トリトンＸ−４０５
またはポリエチレングリコール２０００各０．２ｒｒＪ
と実施例１で使用したセルラーゼを添加し、全量２ＴＬ
ｌとし、４５℃で２日間反応させた。
得られた結果を第６表に示す。
表から明らかなように、トリトンＸ−４０５、ポリエチ
レングリコールはいずれも有効であった。
レングリコールはいずれも有効であった。
Claims (1)
- １ セルロース含有物をセルラーゼで糖化するに際し、
ポリエチレングリコール又はその誘導体の存在下で反応
することを特徴とするセルロース含有物の糖化法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19986281A JPS5858078B2 (ja) | 1981-12-11 | 1981-12-11 | セルロ−スの糖化法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19986281A JPS5858078B2 (ja) | 1981-12-11 | 1981-12-11 | セルロ−スの糖化法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58101697A JPS58101697A (ja) | 1983-06-16 |
| JPS5858078B2 true JPS5858078B2 (ja) | 1983-12-23 |
Family
ID=16414880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19986281A Expired JPS5858078B2 (ja) | 1981-12-11 | 1981-12-11 | セルロ−スの糖化法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5858078B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6024867A (ja) * | 1983-07-22 | 1985-02-07 | 青木 隆朗 | ゲ−トボ−ル用マツト |
| JPS6185263U (ja) * | 1984-11-09 | 1986-06-04 | ||
| WO2018070478A1 (ja) | 2016-10-14 | 2018-04-19 | 日産化学工業株式会社 | 糖化反応液、糖化酵素組成物、糖の製造方法及びエタノールの製造方法 |
-
1981
- 1981-12-11 JP JP19986281A patent/JPS5858078B2/ja not_active Expired
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6024867A (ja) * | 1983-07-22 | 1985-02-07 | 青木 隆朗 | ゲ−トボ−ル用マツト |
| JPS6185263U (ja) * | 1984-11-09 | 1986-06-04 | ||
| WO2018070478A1 (ja) | 2016-10-14 | 2018-04-19 | 日産化学工業株式会社 | 糖化反応液、糖化酵素組成物、糖の製造方法及びエタノールの製造方法 |
| JPWO2018070478A1 (ja) * | 2016-10-14 | 2018-10-11 | 日産化学株式会社 | 糖化反応液、糖化酵素組成物、糖の製造方法及びエタノールの製造方法 |
| JP2020072682A (ja) * | 2016-10-14 | 2020-05-14 | 日産化学株式会社 | 糖化反応液、糖化酵素組成物、糖の製造方法及びエタノールの製造方法 |
| US11359220B2 (en) | 2016-10-14 | 2022-06-14 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | Saccharification reaction mixture, saccharification enzyme composition, sugar production method, and ethanol production method |
| US11959115B2 (en) | 2016-10-14 | 2024-04-16 | Nissan Chemical Corporation | Saccharification reaction mixture, saccharification enzyme composition, sugar production method, and ethanol production method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58101697A (ja) | 1983-06-16 |
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