2017 Fiscal Year Research-status Report
環境低負荷かつ低エネルギー化型のバイオエタノール生産プロセスの開発
| Project/Area Number |
17K00669
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokushima |
|---|
Principal Investigator |
佐々木 千鶴 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(生物資源産業学域), 講師 (50452652)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
アルカンタラ アビラ・ラファエル 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 助教 (50709219)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | セルロース / 糖化 / グルコース |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、リグノセルロース系バイオマスを原料としたバイオエタノール等の液体燃料を代表とする微生物発酵法を用いた有用化学物質の生産プロセスにおいて、コストとエネルギーを要する「前処理(脱リグニン)」「酵素(によるセルロースの)糖化」「(蒸留による)生産物の精製」の各ステップの環境低負荷かつ低エネルギー化を目指した基盤技術を重点的に開発することを目的とする。具体的には、とりわけ高コストである酵素使用量削減のため、「前処理」と「酵素糖化」を融合した「糖化能を有する前処理」の開発と「リグノセルロース系バイオマスを原料とした未精製の(前処理により様々な副産物が発生する)バイオエタノールの抽出蒸留による無水化」の効率化の基礎研究を主課題とする。
今年度は「糖化能を有する前処理」の開発に取り組み、セルロースモデル試料としてコットン製のタオルを原料として、希硫酸を触媒として用いた低温マイクロ波水熱処理を用いた方法を検討した。その結果、乾燥原料あたり最大で30%ほどのグルコースが反応上清に直接糖化されてくる条件を見出した。また、直接糖化されたグルコースを栄養源として酵母を用いたエタノール発酵生産も可能であることがわかった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
低温マイクロ波水熱処理を用いたコットン製タオルの直接糖化処理により最大で30%のグルコースが生産できることがわかり、さらに生産されたグルコースを栄養源として用いてアルコール発酵も可能であることがわかったため。
|
| Strategy for Future Research Activity |
直接糖化する対象試料をコットン製のタオルからリグニンを含む植物バイオマス試料に置き換えて実験を進める。また、直接糖化されるグルコース量のさらなる増大を目指した条件検討を行う。さらに、「リグノセルロース系バイオマスを原料とした未精製の(前処理により様々な副産物が発生する)バイオエタノールの抽出蒸留による無水化」実験のためのエタノール試料溶液を作製し、無水化実験の準備を開始する。
|
| Causes of Carryover |
他予算で賄えることができたものや、消耗品の節約によるため。次年度では、本年度の実験(直接糖化によるグルコースの生産)を複数回行って、次段階の実験試料(エタノール発酵液)を大量に調整する必要があるため、予算を使用する予定である。
|
