亜臨界水酸化による廃魚肉の生分解性プラスチックスポリ乳酸への資源化

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10480147
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 吉田 弘之 大阪府立大学, 工学部, 教授 (50081360)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 寺嶋 正明 大阪府立大学, 工学部, 助教授 (30172092)
• Keywords: 亜臨界水 / 加水分解 / 魚腸骨 / イオン交換樹脂 / 有機酸 / アミノ酸 / 吸着分離 / リン酸

Research Abstract

廃魚肉の亜臨界水加水分解処理による資源化プロセスの構築について検討した結果、本年度は以下の研究成果が得られた。
(1)亜臨界水処理によって魚肉から乳酸、酢酸、ピログルタミン酸、リン酸およびアミノ酸(シスチン、アラニン、グリシン)等が生産できることを明らかにしたが、高温領域(540K-580K)で高濃度に生成されるシスチン、アラニン、グリシンおよびピログルタミン酸に関して反応モデルを構築した。モデルから反応速度定数、活性化エネルギー、頻度因子を算出することにより、任意の反応温度での生成量を定量的に予測できた。
(2)亜臨界水処理によって生産される有機酸の吸着分離操作を確立するために、PEIキトサン樹脂、弱塩基性陰イオン交換樹脂DIAIONWA30を用いたクエン酸の吸着分離機構をシャローベッド法により検討した。クエン酸の吸着平衡関係はLangmuir式で相関できた。イオン交換樹脂内の平均ポア拡散係数についてはPEIキトサン樹脂の方が約2.2倍の値を示した。また、強塩基性陰イオン交換樹脂DIAIONSA10Aを用いたリン酸の吸着分離機構についても検討した。リン酸の段階的解離平衡反応を考慮した平衡吸着モデルを考えることで、リン酸の吸着平衡関係の実験結果をよく説明できることが明らかとなった。
(3)魚の骨の亜臨界水処理を検討した。骨は短時間で軟骨部分が液化し、有機酸が水相に溶けだすことが明らかとなった。また、油相の生成は見られなかった。540-550K,20分間の処理により、ピログルタミン酸、リン酸、乳酸が効率よく生産できた。また、アミノ酸として、グリシン、アラニン、シスチンが生成されることが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] H. Yoshida et al.: "Production of Organic Acids and Amino Acids from Fish Meat by Sub-Critical Water Hydrolysis"Biotechnol. Prog.. 15, No.6. 1090-1094 (1999)
• [Publications] H. Yoshida et al.: "Removal of Salt and Organic Acids from Solution Used to Season Salted Japanese Apricots (Ume) by Electrodialysis, Precipitation and Adsorption"J. Bioscience and Bioengineering. 88, No3.. 348-351 (1999)
• [Publications] H. Yoshida et al.: "Parallel Transport of Organic Acid by Solid Phase and Macropore Diffusion in Weakly Basic Ion Exchanger"第5回日韓分離技術国際シンポジウム(ソウル)要旨集. 609-612 (1999)
• [Publications] H. Yoshida et al.: "Highly Selective Adsorption of Glutamic Acid on Polyaminated Highly Porous Chitosan Resin: Equilibria in Binary Component System"第5回日韓分離技術国際シンポジウム(ソウル)要旨集. 626-629 (1999)
• [Publications] H. Yoshida: "Output/Input Database and Conversion Technology"International Conference on Zero Emissions in Industrialized Society Abstract Book (Tokyo,Japan). 2-2-1-2-2-17 (1999)
• [Publications] H. Yoshida(invited): "Clustering of Production Processes and Developments of Network Technologies"ゼロエミッション国際シンポジウム要旨集(豊橋). 15-18 (1999)
• [Publications] 吉田弘之: "いま「共生」の時代へ 五つのキーワード ゼロエミッション 生産現場に求められる資源・環境との共存"化学. 54, No.1. 24-26 (1999)
• [Publications] 吉田弘之: "特集 ゼロエミッションを目指す産業システム 亜臨界水加水分解による魚あらの高速高度資源化"化学工業. 50, No.2. 145-149 (1999)
• [Publications] 吉田弘之: "亜臨界水加水分解による魚あらのゼロエミッション型資源化技術"Jasco Report, 超臨界最新技術特集. 第3号. (1999)
• [Publications] 吉田弘之: "トピックス 亜臨界水加水分解による魚あらの高速高度資源化"BSE 特研ニュース. 9, No.1. (1999)
• [Publications] 吉田弘之: "展望 ゼロエミッション型産業社会"ウルトラクリーンテクノロジー. 11, No.5. 302-303 (1999)
• [Publications] 吉田弘之: "産業と行政 ゼロエミッションを目指した産業間ネットワーク"バイオサイエンスとインダストリー. 57, 10. 704-707 (1999)
• [Publications] 吉田弘之(分担): "化学工学便覧 改定六版 13 吸着・イオン交換"化学工学会編 丸善. 1339 (1999)
• [Publications] 吉田弘之(分担): "基礎化学工学"化学工学会編 培風館. 308 (1999)
• [Publications] 吉田弘之(分担): "最新吸着技術便覧 -プロセス・材料・設計-"エヌ・ティー・エス. 867 (1999)