| 研究課題/領域番号 |
22560772
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生物機能・バイオプロセス
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
川上 幸衛 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70091345)
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| 研究期間 (年度) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| 研究課題ステータス |
採択後辞退 (2012年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2010年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | シリカモノリス / リパーゼ / エステル合成 / 光学分割 / バイオディーゼル / バイオリアクター / ゾル-ゲル法 / 固定化 / ゾルーゲル法 |
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| 研究概要 |
1.流通シリカモノリスバイオリアクターによるラセミ体エステルの連続的な速度論的光学分割
1)PEEKチューブ内に形成させたメチル基含有シリカモノリスに、且B.cepacia起源のリパーゼとブチル基含有シランのゾルを注入する際の減圧操作について改善を行った。
2)内径250μm～1.6mmのPEEKチューブ内に形成させたリパーゼ固定化シリカモノリスを用い、フェニルエタノールと酢酸ビニルのエステル交換を例に、ラセミ体の連続的光学分割を行った。反応率40%、R体過剰率98%以上の定常状態操作が2週間以上にわたって継続できることを実証した。
2.リパーゼ固定化シリカモノリスによる油脂の加水分解物を原料としたバイオディーゼルの生産
油脂のメタノリシス(エステル交換)によるバイオディーゼル生産では、メタノールが油脂には不溶なため、メタノールと酵素の直接接触によるリパーゼの失活が顕著におこる。また、副生成物グリセリンは担体表面に付着し、反応速度を著しく低下させる。油脂の加水分解物である脂肪酸のエステル化によるバイオディーゼルの生産ではこのような問題を回避できる。
1)菜種油の加水分解脂肪酸のエステル化は、原料油脂のメタノリシスよりバイオディーゼル生産の初速度が約4倍高いことがわかった。ただし、量論量のメタノールを含む原料では、反応2時間で収率80%に達したが、その後頭打ちとなった。過剰量のメタノールは酵素を失活させるため、反応開始1時間後に0.6等量のメタノールを追添加することで、反応2時間後に収率96%が達成されることを明らかにした。
2)量論量のメタノールを含む原料を用いた流通シリカモノリスバイオリアクターでは、収率が80%を超えるバイオディーゼル生産が可能であった。また、バイオリアクター中央部からメタノールを0.4等量追加補給することによって、出口収率96%が達成された。
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