JPS63137691A - 糖化酵素の回収方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、木材糖化における糖化酵素の回収方法に関す
るものである。

更に詳細には、本発明は、木材糖化反応で使用した酵素
を残渣とともに回収し、利用する方法に関するものであ
る。

本発明は、特に木材糖化に有用な後処理に係るものであ
り、木材糖化の技術分野において重要な役割を有するも
のである。

本発明は、木材糖化酵素の有効利用をはかるものである
ため、グルコース、キシロース、ガラクトースといった
糖類、又はこれらを含有する糖液の製造のみでなく、更
にエタノール、フルフラールの製造、そして更にｓｅｐ
への変換等未利用木質資源の有効利用の技術分野におい
て重用されるものである。

〔従来の技術〕

化石資源の涸渇に伴い１代替資源の利用技術開発が進め
られているが、その中でも再生可能なバイオマスの利用
開発が注目されている。木材は最も多量に存在するバイ
オマス資源であり、その構成成分の６５〜７５％はセル
ロース、ヘミセルロースからなる多糖であり、約２０〜
３０％はリグニンである。この木材中に６５〜７５％存
在する多糖は分解して、グルコース等を含む粘液とする
ことができる。

木材中のセルロース、ヘミセルロース等多糖の酵素によ
る分解法は、化学的分解法に較べて緩和な条件で行うこ
とができ、また複雑な装置を必要としないなどの利点が
あるが、木材の糖化反応にセルラーゼ、ヘミセルラーゼ
等の酵素を大量に使用しなければならない。

従来、大量に使用する酵素を低減するために、酵素を回
収して再利用することも行なわれている。

即ち、木材の糖化酵素反応液から糖液を分離するために
１反応液を遠心分離して、残渣は廃棄し、液部を限外濾
過して粘液を得、残った高分子物質含有濃縮液が酵素を
かなり含有しているので、この高分子物質含有濃縮液を
そのまま又は更に濃縮処理するなどして酵素として再利
用されているのである。

（発明が解決しようとする問題点） 従来、木材を微粉砕した後直接糖化する技術においては
、糖化反応液中の酵素回収では約５０％の酵素が回収で
きている程度である。

本発明では、残りの５０％の酵素を、できるだけ回収し
、利用しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 木材を微粉砕した後直接糖化する技術においては、木材
が酵素で完全に溶解される状態ではないので、酵素反応
液中にかなりの固形物が残り、残渣として廃棄されてい
たのである。

本発明では、このような固形物の残渣中には酵素が吸着
されて残っているとの発想のもとに、固形物残渣と一緒
に酵素の再利用をはかったところ。

吸着された酵素であっても、木材糖化反応にかなり役立
つことが分ったのである。

本発明は、木材の糖化酵素による糖化反応液を遠心分離
し、得られた酵素含有残渣をそのまま糖化槽に添加し、
木材の糖化反応に利用するものである。

また、一般的な酵素の回収として、遠心分離した液部を
限外濾過して濃縮液として酵素が回収されるが、本発明
においては、この濃縮回収酵素液も糖化槽に同時に添加
して、回収酵素を併用して利用することができるもので
ある。

本発明においては、木材糖化反応の終了した液が遠心分
離器によって固液分離処理が行なわれる。

遠心分離器としては、一般には連続式遠心分離器が使用
され、１０００〜５０００　ｒｐ＋ｎ程度で強力に遠心
分離処理される。反応液の液部にはグルコースなど目的
とする糖類が含有されているので、固形物残渣にはなる
べく液部を残さないように強力に遠心分離処理する必要
がある。

遠心分離処理されて残った固形物残液はそのまま糖化槽
に添加し、酵素として利用される。固形物残渣中に残存
する酵素量は、使用した全酵素の５０％にもなり、新ら
しい酵素の量をかなり低減することができるものである
。

一方、遠心分離処理で得ら九た液部は限外濾過によって
濾過し、糖液が回収されるが、残った濃縮液には使用酵
素の約５０％が含まれているので、必要があれば、その
まま糖化槽に添加し、酵素として利用するものである。

次に本発明の実施例を示す。

実施例 スギ材をチッパ−マシンによって５〜ｌｏＩＩ１ｍに粗
粉砕とする０次に振動式ボールミルによって数１０μｍ
の微粉砕木粉とする。

得られた木粉をｐＨ５，０の０．１Ｍ酢酸緩衝液に２０
％ｖ／ｖの濃度でけん濁させ、これにメイセラーゼ（明
治製菓）とセルロジンＡＣ−４０（上田化学）をそれぞ
れ０．９６％ｖ／ｖ、０．６４％ｗ／ｖ加え、４０℃で
２４時間糖化槽で反応させた。糖類の木粉分解率は３３
．４％であった・ 得られた反応物を遠心分離器によって３００Ｏｒｐｍで
固液分離を行う。液部にはグルコース等の糖と酵素が含
まれており、固形物残渣にはリグニン、一部未分解の多
糖、酵素が含まれている。

得られた糖化液液部は限外濾過膜（旭化成工業１ｔ−１
）によって限外濾過処理し、ｖ！液と濃縮液を分離し、
酵素を濃縮液で回収した。

ここで得られた固形物残渣及び濃縮液を混合し、この混
合物のみを酵素として用い、最初の木粉糖化と同様に木
粉を糖化し、木粉分解率２４．３％を得た。

対照として、′ａ縮液のみを酵素として用い、最初の木
粉糖化と同様に木粉を糖化し、木粉分解率１３．７％を
得た。

なお、木粉分解率は絶乾木粉（１０５℃、−夜乾燥）に
対する全還元糖分析値×０．９で示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）木材の糖化酵素による糖化反応液を遠心分離し、
   得られた酵素含有残渣を糖化槽に添加し、必要に応じて
   、遠心分離した液部を限外濾過して濃縮回収された酵素
   を添加し、木材の糖化反応に利用することを特徴とする
   糖化酵素の回収方法。