高活性水蒸気爆砕を用いたセルロース系バイオマスの水溶性糖類への直接変換

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26630399
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 中村 嘉利 徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 教授 (20172455)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐々木 千鶴 徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 講師 (50452652) ; 浅田 元子 徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 講師 (10580954)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: セルロース

Outline of Annual Research Achievements

セルロース系物質のエタノール変換では低コストかつ高収率であることが望まれる。セルロースを直接（酵素フリー、すなわち、低コストで）グルコースに変換する方法としては濃硫酸を用いた蒸煮法が一般的であるが、それは高価な耐酸容器（ハステロイ製容器）の使用や濃硫酸含有排水の処理等の問題があったため、高活性水蒸気爆砕法および他の水熱処理法を用いたセルロース系試料の水溶性糖類への直接変換法の開発を行った。タオルを試料として、水蒸気爆砕処理を行ったところ、最大の水溶性糖類(乾燥タオル100 gあたり44.4 g)が得られたのは水蒸気圧力55 atm、蒸煮時間5分で処理した場合であった。さらにエタノール発酵のための炭素源となりうるグルコースに着目したところ、タオル100 gからは、直接加水分解されて得られたグルコース18.8 gと処理残渣を酵素糖化して得られたグルコース20.6 gの併せて39.4 gが得られた。一方、0.5 wt%の希硫酸を添加溶媒としたマイクロ波処理(200℃、処理時間2分)では、同様に、直接加水分解および酵素糖化により得られたグルコース 37.7 gと41.5 gの併せて 79.2 gが得られることがわかった。