2017 Fiscal Year Annual Research Report
Liquid phase simultaneous saccharification and fermentation process using hydrothermal dissolution of cellulose
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25249142
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
松村 幸彦 広島大学, 工学研究科, 教授 (80251370)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
神名 麻智 広島大学, 工学研究科, 助教 (10619365)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | セルロース / 溶解 / 水熱 / 酵素加水分解 / 酵母 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は今年度が最終年度であり、これまでの知見を踏まえてセルロースを溶解することによって加水分解速度がどのように向上するかの確認と、実際のバイオマスを用いて溶解セルロースを得ることの実証を主要な目的として研究を行った。実験には研究室規模の水熱前処理装置を用い、実際に反応器内に充填したセルロースや同様に充填した実バイオマスを200 ℃以上320 ℃以下の水熱条件で処理した。得られた溶解セルロースならびに比較のための結晶性セルロースを同じ条件で酵素加水分解した。さらに、水熱前処理を行って溶解したセルロースの加水分解反応機構についてモデル式を用いて表した。また、これを溶解していないセルロースの加水分解速度と比較し、溶解した場合のセルロースの加水分解速度が溶解しない場合にくらべて向上することを確認した。実バイオマスとしてはユーカリの粉末を用いた水熱処理をセルロースと同じ半回分式反応器を用いて行い、実バイオマスからのセルロースの溶解回収を実現した。その溶解速度ならびに溶解特性はセルロース結晶を用いた場合と同様な挙動を示しており、セルロースを用いた知見が結晶性セルロースにも応用できる可能性を示すものであった。さらに、加水分解に伴って生成する過分解物が酵素加水分解に及ぼす影響をモデル化合物として5-HMFを用いて実験的に確認した。試薬の5-HMFを用いて酵素加水分解に及ぼす影響を確認したが、その影響はないことを示すことができた。また、酸加水分解を用いた場合の加水分解特性も確認し、溶解セルロースの加水分解速度が参加水分解においても大きく向上することを確認した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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