| 研究課題/領域番号 |
19K04675
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分22060:土木環境システム関連
|
|---|
| 研究機関 | 同志社大学 |
|---|
研究代表者 |
赤尾 聡史 同志社大学, 理工学部, 教授 (30448196)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
|
| 配分額 *注記 |
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
|
|---|
| キーワード | キトサン乳酸塩 / ポリ乳酸 / 乳酸発酵 / 包括固定化法 / 貧溶媒添加法 / 乳酸アンモニウム / キトサン再利用 / L-乳酸発酵 / 貧溶媒効果 / 分子量分画 / 共貧溶媒効果 / 中和剤 / 生分解性樹脂 / 晶析 / 低分子化 / 化学修飾 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
大量に存在する天然有機物由来であるキトサンを利用した，新規のL-乳酸製造プロセスを構築する．本研究では，キトサンによる生成L-乳酸の中和（発酵工程）とキトサン－L-乳酸塩による結晶化（精製工程）を同時に実現できるキトサンの分子デザインを中心課題とする．プロセスで使用したキトサンの回収方法も含めたL-乳酸発酵・精製プロセス開発のほか，低分子化あるいは化学修飾がもたらすキトサンの機能提示，抗菌性に関連するキトサンが乳酸生成菌を含む生菌に与える影響の提示など，提案プロセス周辺にある科学的な知見も提示する．
|
| 研究成果の概要 |
バイオマスプラスチックであるポリ乳酸の製造工スト低減化には，発酵液からの乳酸精製法の改善が必要とされる．本研究では，乳酸カルシウム晶析法に代わりキトサンを用いた乳酸塩による乳酸精製方法を提案した．乳酸発酵過程でキトサンを中和剤として用いてキトサン乳酸塩を生成し，アセトンを用いた貧溶媒添加法によりキトサン乳酸塩を培養液から回収する方法を示した．また，キトサン乳酸塩をアンモニア水中に添加することで，乳酸アンモニウムとキトサンを分離回収できることを示した．発酵液からのキトサン乳酸塩の回収あるいはアンモニア水中におけるキトサンの回収において，キトサンは高分子であるほうが有利であることを確認した．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は，バイオマスプラスチックであるポリ乳酸の製造コスト低減化に資するものとして実施した．カルシウムを用いた乳酸精製法の課題であった濃縮に伴う不純物混入や廃棄物（石膏）の生成を解決するため，カルシウムに代わってキトサンを用いたプロセスの検討，濃縮を必要としない塩沈殿法の検討，廃棄物を避けるべくキトサン再利用プロセスの検討を行った．結果として，乳酸生成菌によるキトサン乳酸塩の生成，アセトンを用いたキトサン乳酸塩の沈殿回収，アンモニア水を用いたキトサンと乳酸アンモニウムの分離回収を示し，キトサン乳酸塩を経由する新規の乳酸精製法が提案できた．
|
