JPS60227640A

JPS60227640A - 酵素加水分解作用を受け易い植物質材の製法

Info

Publication number: JPS60227640A
Application number: JP59083967A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Toyama; 外山　信男; Hideo Toyama; 外山　英夫
Original assignee: Meiji Seika Kaisha Ltd
Current assignee: Meiji Seika Kaisha Ltd
Priority date: 1984-04-27
Filing date: 1984-04-27
Publication date: 1985-11-12
Also published as: JPH0429329B2

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は酵素加水分解作用を受け易い植物質材の製法に
係シ、殊に難分解性の植物繊維物質を処理して家畜の飼
料等の床机な用途に適合するように表された植物質材の
製法に係る。

（従来の技術）各種の木材、麦や稲等の藁、コーンファイバ等の難分解
性の植物繊維物質を加水分解して糖化物や飼料等と表す
試みは従来から種々行われている。

これらの植物繊維物質は一般に堅牢な構造組織を有して
おり、含有しているセルロースは結晶性の高いものが多
く、更にリグニンや灰分が混在しているために酵素によ
る加水分解作用を受け難い。

従って、このような植物繊維物質の堅牢な構造組織を破
壊し、含有七ルロースを膨潤させてその非晶性と反応表
面積を増大させ、更にリグニン等を溶解させるために、
従来では機械的粉砕、高圧水蒸気処理、酵素処理、塩素
等による化学的処理、電子線照射等による物理的処理が
必要に応じ、組合されて行われて来た。

（発明が解決しようとする問題点）上記のような従来法は高温高圧の使用や高濃度薬剤の使
用等の苛酷な処理条件を必要としており、又処理に際し
て高いエネルギ消費を伴なう等の問題点を内在している
。

従って、本発明は、難分解性の植物繊維物質を、可能彦
限り穏和な条件の下で且つエネルギ消費を僅少にして効
率良く処理し、これによって処理コストの著るしい低減
をもたらす方法を提供しようとするものである。

ｃ問題点を解決するための手段及び作用）本発明によれ
ば、上記問題点は、難分解性の植物繊維物質を、常温常
圧下に酸化剤とアルカリ剤で処理することによシ解消さ
れる。

本発明方法の適用対象としている難分解性の植物繊維物
質とは、例えば木材チップ、鋸屑、コーンファイバ等で
ある。本発明方法は、上述のように、これらの植物繊維
物質を酸化剤とアルカリ剤で処理するものであり、一般
的にはその処理順序は何れでも或いは同時的であっても
差支えないが、植物繊維物質が針葉樹系の木材チップや
鋸屑の場合にはそのリグニン含有量が約３０〜３５チと
高いために、先ずアルカリ処理し次いで酸化処理しても
所期の効果を充分に達成することはできず、従って先ず
酸化処理し次いでアルカリ処理することが肝要となる。

本発明方法の実施に使用される酸化剤としては過酢酸、
亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸す）　ＩＪウムを挙げ
ることができ、一方アルカリ剤とじては水酸化ナトリウ
ム、水酸化アンモニウムを挙げることができる。尚、酸
化剤として揚起された亜塩素酸ナトリウム及び次亜塩素
酸ナトリウムはアルカリ剤としても作用するので、酸化
処理目的にも、アルカリ処理目的にも供することができ
る。

酸化剤やアルカリ剤の種類や使用量は処理されるべき原
料であΣ植物繊維物質の種類に応じて適宜に設定するこ
とができる。

過酢酸は無水酢酸（９３チ以上）と過酸化水素液（３０
％）とを等容量混合して調製することができる。この過
酢酸の濃度について検討した処、水による稀釈が５倍を
越えると処理効率の低下することが判明した。従って、
過酢酸としては、原料の植物繊維物質に応じ、無水酢酸
と過酸化水素液とから調製された原液から５５倍稀釈液
迄の範囲内で適宜選択して使用される。亜塩素酸ナトリ
ウム及び次亜塩素酸ナトリウムの濃度としては約１〜５
チが適当である。

水酸化ナトリウムとしては約１〜４チの濃度のものが適
当であシ、水酸化アンモニウムとしては５− ２８チアンモニア水が適当である。

本発明方法は常温（２０〜３２℃）、常圧下で実施され
、従って工業的見地から極めて有利である。

尚、本発明方法によシ得られる植物質材は酵素糖化作用
を受け易いので家畜用飼料や燃料アルコール原料として
使用することができ、又ノＪ？ルゾや成形材の原料とし
て使用することができる。この植物質材は湿潤状態の侭
、又は乾燥させた後に必要に応じ爆砕機にかけて加工す
ることができる。

（実施例等）次に、糖化率測定試験例及び実施例について説明するが
、これら諸例において使用されている過酢酸原液及びそ
の水稀釈液は次に示される濃度のものである。

過酢酸液（原液）：９３チ以上の無水酢酸と３０％過酸化水素液とを等容量
混合して調製されたものであって、無水酢酸濃度約５０
チ、過酸化水素濃度約１５−のもの６− ぢ過酢酸液：無水酢酸濃度　約２５９６過酸化水素濃度　約７．５チぢ過酢酸液：無水酢酸濃度　約１２ｑ６過酸化水素濃度　約　５ｑ６ｈ過酢酸液：無水酢酸濃度　約１０チ過酸化水素濃度　約　３俤試験例材の糖化率ａ）試験方法杉及びタブツキの鋸屑各３００ｇに過酢酸原液又は乏過
酢酸液と１チ水酸化ナトリウム溶液とを作用させて処理
した。過酢酸原液及びん過酢酸液は鋸屑３θＯｇに対し
て２１００ｙｄ宛使用され、処理条件は１００℃、１時
間であった。１％水酸化ナトリウム溶液は鋸屑３００ｆ
に対して２１００ｙｎｌ使用され、処理条件は１２０℃
、１時間であった。

酸化処理とアルカリ処理との何れを先に打力うかについ
ては両者について検討した。

対照として、無処理のもの、過酢酸原液又はに過酢酸液
のみにて処理したもの及び１チ水酸化ナトリウム溶液の
みにて処理したものについて調べた０得られた各処理物の糖化率は分取した試料５ｇに３チセ
ルラーゼオノズカ（ＦＰＤ　７　ｓ　ｏ’ｏ単位／■）
液９５ｖｔｌを添加し、ｐＨ５，０，４５℃の条件下で
４８時間作用させて得た液の糖濃度を常法によυ定量し
、糖化率を次式に従って算定した。

ｂ）試験結果結果は次表に示される通シであった。

９− Ｃ）考察試験結果から、本発明方法によシ処理された植物質材は
酵素による糖化作用を受け易いこと並びに原料が針葉樹
である杉の場合には酸化剤処理を先ず行々っだ後にアル
カリ剤処理を行なう必要性のあることが判る。

尚、杉鋸屑を５％亜塩素酸ナトリウムとｏ、ｚ　％クエ
ン酸との含有溶液により仕込濃度ｉｏ％で室温下に２日
間処理して得た植物質材の糖化率は２０チであった。こ
の処理物を次いで水洗し、乾燥し、１チ水酸化ナトリウ
ム溶液により仕込濃度１０チで室温下に２日間処理した
処、この植物質材の糖化率は６０％となった。

実施例１杉の鋸屑（微赤茶色）Ｊ　ｏ　ｏｉＫ過酢酸原液２００
ゴを添加し、温度３０〜３２℃で２日間放置した。次い
で、これに２ｑ６水酸化ナトリウム溶液６００１４を添
加し、前記温度下に２日間放置した後に、ナイロン布を
用いて固型物を炉取し、残留液を搾出させ、風乾すれば
黄白色を呈する塊状１０− 体として所望の植物質材ｅｏｇが得られる。

この物質はフロログルシン反応陰性であり、糖化率が８
１．５％であった。

実施例２杉の鋸屑１００ｇにぢ過酢酸液９０．　Ｏｍｌを添加し
、３０〜３２℃で４日間放置した。次いで、これに４％
水酸化ナトリウム溶液９００ｄを添加し、前記温度条件
下に２日間放置した。固型物を沖取し、水洗し、風乾す
ればクリーム色を呈する塊状体として所望の植物質［’
　６５　ｇが得られる。

この物質は７０口グルシン反応陰性であり、糖化率が８
５％であった。

実施例３杉のチップ１０ｇに過酢酸原液２０−を添加し、３０〜
３２℃で２日間放置した後に風乾させた。

この風乾物に１ｃＩ６水酸化ナトリウム溶液９０ゴを添
加して前記温度条件下に２日間作用させ、次いで風乾さ
せて所望の植物質材を得た。

この物質は微白色を呈しておυ、形状としてはチップの
原型を保っているが脆化されている。糖化率はｚｓ、４
％であるが、脱リグニンされているので、これを機械処
理により解繊すれば、家畜用飼料とすることができる。

実施例４杉のチップ１０ｆｉに過酢酸原液２０ＴＩＬｔを添加し
、３０〜３２℃で２日間放置した後に風乾させて残留す
る過酢酸を揮散させた。この風乾物に５チ次亜塩素酸ナ
トリウム溶液（「アンチホルミン」−標章−とじて市販
のもの）９０−を添加し、前記温度条件下で２日間放置
した後に風乾させて所望の植物質材を得た（収率５０〜
６０％、糖化率１９．０チ）。

この物質は微白茶色を呈し、柔軟性を有しており、その
表面は粗状を呈する（フロログルシン反応陰性）。この
物質は機械的処理によシ解繊すれば、家畜飼料とするこ
とができる。

実施例・５杉のチップ１０ｇに過酢酸原液２０ゴを添加し、３０〜
３２℃で２日間放置した後に風乾させた。

得たる風乾物に２８％アンモニア水１０１１１を添加し
て前記温度条件下に２日間放置して所望の植物質材を得
た（収率約５０〜６０チ、糖化率４７．３％）。

この物質は淡茶色を呈し、フロログルシン反応陰性であ
った。この物質は表面が平滑を呈し、最初柔軟性を有し
ているが、乾燥すると硬質化し、水に浸漬すると再び柔
軟化する。

この物質も解繊によシ家畜飼料とすることができる。

実施例６杉のチップｘｏｌｉにん過酢酸液１００ゴを添加上、４
日間放置した後に風乾させた。このようにして得た風乾
物に各種濃度（１，２，３及び４チ）の水酸化ナトリウ
ム溶液ｙｏｄを添加して４日間放置して所望の植物質材
を得た。

これら物質は何れも微白茶色を呈し肪質を有していない
（フロログルシン反応陰性）。これう物質の平均糖化率
は６５チであった。

る。

１３一実施例７杉のチップ１００ｇに過酢酸原液５００１１１を添加し
、室温（２５℃程度）で２日間放置し、ナイロン布で固
型物を炉取し、残留液を搾出させ、次いで３〜５チ水酸
化ナトリウム溶液９００ｄ中に投入し前記温度条件下に
２日間放置した後に沖取して所望の植物質材を得た。

この物質は純白であり、糖化率６０チであった。

この物質は７９イブの製造に使用することができる。

実施例８コーンファイバ風乾物１０ｇに過酢酸原液２０ｄを添加
し、２０〜３０℃で２日間放置した。次いで２８チアン
モニア水２０ＴＩＩｌｔ−添加し前記温度条件下に２日
間放置した。生成する褐色状物質を７０チエタノールで
洗浄し、凍結乾燥すれば白色無定形状であって所望の植
物質材が得られる。

この物質を５−濃度で含有する試料に１％セルラーゼ製
剤（明治製菓株式会社製の「メイセラーゼ」−標章−）
を添加し、ｐＨ５，５及び４５℃の処１４− 理条件で２日間糖化処理し、糖化率を調べた。そのデー
タを、２８チアンモニア水の代りに１チ及び２チ水酸化
す）　ＩＪウム溶液で処理して得た植物質材及び無処理
物に関する参考データと併記して下表に示す。

実施例９コーンファイバ風乾物１０ｇに５％亜塩素酸ナトリウム
と（７，７％クエン酸溶液との混ｇｚｏｒｎｔを添加し
、２０〜３０℃で２日間放置し、次いでア／シヅア２１
Ｌ。

２８％ゝルのｆｒ−ｏ−を添加して前記温度条件下に２
日間放置した。生成する褐色状物質を７０チエタノール
で洗浄して凍結乾燥すれば、白色無定形状であって所望
の植物質材が得られる。

この物質を５チ濃度で含有する試料について、実施例８
と同様にして酵素処理を施した処、糖濃度が３．１３％
であって糖化率が５８．９チの液が得られた。

特許出願人　明治製菓株式会社同　外　山　信　男

Claims

【特許請求の範囲】

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