2010 Fiscal Year Annual Research Report
セルロース結晶領域の加水分解によるアルコール発酵用セロオリゴ糖の合成
| Project/Area Number |
20550116
|
|---|
| Research Institution | Kochi University of Technology |
|---|
Principal Investigator |
瓜生 敏之 高知工科大学, 高知工科大学工学部, 副学長 (80011005)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 孝 北見工業大学, 工学部, 副学長 (40166955)
|
|---|
| Keywords | セルロース / 結晶セルロース / オートクレーブ加水分解 / 水蒸気爆砕 / エタノール化 / グルコース / セロオリゴ糖 / 構造変化セルロース |
|---|
| Research Abstract |
木材の主成分である、アモルファス領域と結晶領域からなるセルロースのうち特に後者は、化学的および酵素的手段によっても加水分解されない。分子間・分子内水素結合を弱くする高温加水分解によって、結晶セルロースをグルコースおよびセロオリゴ糖へ分解するのが本研究の目的である。
本研究は今年度、撹拌機付きオートクレープを駆使して、結晶セルロースの水懸濁液を水素結合が弱くなる260±20℃の高温高圧に加熱し、直ちに水蒸気爆砕した。温度は5°刻みで行った。生成物の熱分解を避けるため短時間で所定温度へ加熱できるオートクレープを使用した。カセイソーダ溶液によってマーセル化したセルロースについても加水分解した。処理後の結晶セルロースはすべて表面のみが加水分解されただけであり、結晶内部において主鎖切断は起らなかった。。
次に、結晶セルロースの結晶構造を変化させた、構造変化セルロースを作った。また、これまでのオートクレープ加水分解で中性水懸濁中では高温でも加水分解が起らなかったので、酸性条件下で高温において加水分解可能な撹拌機なしオートクレープを使って、180-200℃で第1段階加水分解を行った。その後、10%硫酸中85-100℃で第2段階加水分解した。二段階加水分解を受けた構造変化セルロースは、主鎖切断が起った後、更に分解が進んだことが生成物の解析によって見いだされた。生成物はグルコノラクトンとカルシウムセロテトラオシルグルコネートの混合物と推定された。同じ条件で未処理結晶セルロースを加水分解しても主鎖切断は起らなかった。構造変化結晶セルロースを酵素分解したところ、すべてグルコースとセロビオース等へ分解されることが予備的に見出された。
|
Research Products
(4 results)
