(57)【要約】【課題】バイオマスから直接エタノールを効率よく得る方法を提供しようとする。【解決手段】球根を有する植物の茎、あるいは茎と葉に、アミラーゼとパンイーストと麹を添加して発酵させるエタノールの製造方法であり、球根を有する植物の茎、あるいは茎と葉に、アミラーゼとワイン酵母を添加して発酵させることを特徴とするエタノールの製造方法であることにあり、また、球根を有する植物の茎、あるいは茎と葉に、アミラーゼとパンイーストと麹とワイン酵母を添加して発酵させることを特徴とするエタノールの製造方法である。さらに、前記球根を有する植物の茎、あるいは茎と葉に前記植物の球根を加えて発酵させる前記エタノールの製造方法である。前記植物は葛であり得る。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
球根を有する植物の茎、あるいは茎と葉に、アミラーゼとパンイーストと麹を添加して発酵させることを特徴とするエタノールの製造方法。
【請求項２】
球根を有する植物の茎、あるいは茎と葉に、アミラーゼとワイン酵母を添加して発酵させることを特徴とするエタノールの製造方法。
【請求項３】
球根を有する植物の茎、あるいは茎と葉に、アミラーゼとパンイーストと麹とワイン酵母を添加して発酵させることを特徴とするエタノールの製造方法。
【請求項４】
前記球根を有する植物の茎、あるいは茎と葉に前記植物の球根を加えて発酵させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のエタノールの製造方法。
【請求項５】
前記植物が葛である請求項１から４のいずれかに記載のエタノールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、エタノールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  バイオエタノールはトウモロコシやさとうきび等のバイオマスを発酵させて得るのが一般的であるが、これらバイオマスは用途が食糧と競合するので、非食糧バイオマスからのエタノールの製造方法の開発がのぞまれている。
非食糧バイオマスからのエタノールの製造方法として、例えば、バイオマスの水スラリーを圧力４〜４０ＭＰａに加圧し、加圧された水スラリーを火力発電装置のボイラから供給される蒸気と反応器内で熱交換させることにより前記圧力での飽和温度以下かつ２５０〜４００℃の範囲の温度に加熱して前記バイオマスに含有されるヘミセルロースおよびセルロースを加水分解して糖を生成し、生成された糖を発酵させるバイオエタノールの製造方法が知られている。（例えば、特許文献１参照）また、セルロースを酵素糖化させて得た糖を発酵させてエタノールを得る方法が知られている。（例えば、特許文献２参照）
これらはバイオマスから直接エタノールを得るものではなく、複数の工程を要する。
【特許文献１】特開２００８−１８２９２５号公報
【特許文献２】特開２００８−１６１１２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  本発明の目的は、バイオマスから直接エタノールを効率よく得る方法を提供しようとすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  本発明の要旨とするところは、球根を有する植物の茎、あるいは茎と葉に、アミラーゼとパンイーストと麹を添加して発酵させることを特徴とするエタノールの製造方法であることにある。【０００５】  また、本発明の要旨とするところは、球根を有する植物の茎、あるいは茎と葉に、アミラーゼとワイン酵母を添加して発酵させることを特徴とするエタノールの製造方法であることにある。【０００６】  さらに、本発明の要旨とするところは、球根を有する植物の茎、あるいは茎と葉に、アミラーゼとパンイーストと麹とワイン酵母を添加して発酵させることを特徴とするエタノールの製造方法であることにある。【０００７】  またさらに、本発明の要旨とするところは、前記球根を有する植物の茎、あるいは茎と葉に前記植物の球根を加えて発酵させることを特徴とする前記エタノールの製造方法であることにある。【０００８】  前記植物は葛であり得る。
【発明の効果】
【０００９】  本発明によると、バイオマスから直接エタノールを効率よく得る方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】  本発明は、バイオマスとして球根を有する植物の茎、あるいは茎と葉を用い発酵させるバイオエタノールの製造方法である。【００１１】  本明細書において球根は植物の地下部分に養分がたまってふくらんだものをいう。球根を有する植物としては葛などがある。茎は地下茎以外の地上部分の茎をいう。球根は鱗茎（短縮茎に葉（鱗葉）が重なり合い層状になっているものと、肥厚化した鱗葉が瓦状に重なったもの）、球茎（茎自身が肥大化し球状になったもので、葉鞘が乾燥した薄皮で包まれているもの）、塊茎（短縮した地下茎自身が肥大化し球状になったもので、薄皮で包まれていないもの）、根茎（水平方向に伸びた地下茎が肥大化したもの）、根茎（水平方向に伸びた地下茎が肥大化したもの）、塊根（根が肥大化したもの）、担根体（根でも茎でもない、ヤマノイモ属に特有の器官）を含むものをいう。鱗茎を有する植物としては、ユリ、ヒガンバナ、チューリップ、ヒヤシンス、タマネギ、ニンニクなどが例示される。球茎を有する植物としては、クロッカス、グラジオラス、フリージア、アヤメ、サトイモなどが例示される。塊茎を有する植物としてはシクラメン、アネモネ、ベゴニア、チョロギ、ジャガイモなどが例示される。根茎を有する植物としてはカンナ、ハス（レンコン）、ショウガ、葛などが例示される。塊根を有する植物としてはダリア、サツマイモ、キャッサバなどが例示される。担根体を有する植物としてはヤマノイモ、ナガイモ等のヤムイモ類が例示される。【００１２】  本発明は、詳しくは、バイオマスとして球根を有する植物の茎、あるいは茎と葉（以下これらを「バイオマス」と称する）を用い、これを水と混合した混合物に、発酵剤を添加してこの発酵剤の作用で発酵させてエタノールを得る、バイオエタノールの製造方法である。混合物はスラリー状であることが好ましい。【００１３】  本発明においては、「バイオマス」５０重量部に対して水１００〜２００重量部を混合し、発酵剤を添加して発酵させることが好ましい。「バイオマス」が茎と葉からなる場合、茎に対する葉の割合は茎１重量部に対して葉１０重量部以下であることが好ましい。【００１４】  本発明において用いる発酵剤は、アミラーゼとパンイーストと麹を含む。あるいは、本発明において用いる発酵剤は、ワイン酵母とアミラーゼを含む。あるいは、本発明において用いる発酵剤はアミラーゼとパンイーストと麹とワイン酵母を含む。【００１５】  本発明において用いる麹としては、米麹、麦麹、豆麹、蘇鉄麹、黒麹など各種の麹が挙げられる。麹に代えてビールの絞りかすや葡萄酒の絞りかすや焼酎の絞りかす、あるいはこれらに含まれる発酵菌や酵素を用いることができる。【００１６】  本発明においては、「バイオマス」５０重量部に対して水１００〜２００重量部を混合し、アミラーゼ０．２〜３重量部、パンイースト０．５〜２重量部、麹０．５〜５重量部を加えて発酵させることが好ましい。あるいは、「バイオマス」５０重量部に対して水１００〜２００重量部を混合し、アミラーゼ０．２〜３重量部、ワイン酵母０．５〜２重量部を加えて発酵させることが好ましい。さらには、「バイオマス」５０重量部に対して水１００〜２００重量部を混合し、アミラーゼ０．���〜３重量部、パンイースト０．５〜２重量部、麹０．５〜５重量部、ワイン酵母０．５〜２重量部を加えて発酵させることが好ましい。【００１７】  本発明により、バイオエタノールを効率よく製造できる。例えば、発酵後のスラリーから採取される液を常圧で蒸留した水溶液のアルコール濃度が８．５〜１２．８重量％と、極めて高濃度となる。【００１８】  本発明のさらに他の態様においては、「バイオマス」と球根とを前記の発酵剤により発酵させてエタノールを得ることができる。「バイオマス」と球根と前記の発酵剤とを混合してスラリー状として発酵させることが好ましい。「バイオマス」にその植物由来の球根を加えて発酵させることによりの発酵の効率が上がる。「バイオマス」と球根との混合重量比は１０：１〜１：１０であることが好ましい。【００１９】  この原料スラリーは例えば葉付きの茎を０．５〜５ｍｍに粉砕して球根の粉砕物と水を加え、さらに前記の発酵剤を加えて得ることができる。【００２０】  本発明のエタノールの製造方法においては、発酵後のスラリー（発酵物）の残渣（搾りかす）は植木用に肥料として用いると、植木が普通の植木より輝いて見える。【００２１】  また、発酵後のスラリー（発酵物）の残渣（搾りかす）は牛馬等の家畜が好んで食する飼料として用いることができる。【００２２】  本発明により、エタノールを効率よく製造できる。発酵液は精製して酒として飲用できる。【００２３】  本発明に用いられる「バイオマス」用の植物としては葛が好ましい。葛由来の「バイオマス」は適切な発酵剤と組み合わせると発酵の効率がよい。
【実施例１】
【００２４】  葛の茎２５ｇと葛の葉２５ｇを自然乾燥後５ｍｍほどに粉砕した粉砕物、を１５０ｃｃの水に投入し攪拌し原料スラリーを得た。この原料スラリーを９５℃で２０分間加熱後、９０℃になるまで放置し、第一の発酵剤としてアミラーゼ２ｃｃを投入した。その後３５℃になるまで自然冷却し、第二の発酵剤としてパンイースト１ｇ及び米麹２ｇを投入し、３６℃で７２時間保温し発酵させた。
発酵液を１００ｃｃ採取し、常圧で蒸留し２０ｃｃの水溶液を得た。この水溶液のエタノールの濃度は８．５重量％であった。
【実施例２】
【００２５】  葛の茎２５ｇと葛の葉２５ｇを自然乾燥後５ｍｍほどに粉砕した粉砕物、を１５０ｃｃの水に投入し攪拌し原料スラリーを得た。この原料スラリーを９５℃で２０分間加熱後、９０℃になるまで放置し、第一の発酵剤としてアミラーゼ２ｃｃを投入した。その後３５℃になるまで自然冷却し、第二の発酵剤としてワイン酵母（商品名：Ｚｙｍａｓｉｌ）１ｇを投入し、３６℃で９６時間保温し発酵させた。
発酵液を１００ｃｃ採取し、常圧で蒸留し２３ｃｃの水溶液を得た。この水溶液のエタノールの濃度は１２．８重量％であった。
【実施例３】
【００２６】  葛の茎２５ｇと葛の葉２５ｇを自然乾燥後５ｍｍほどに粉砕した粉砕物、を１５０ｃｃの水に投入し攪拌し原料スラリーを得た。この原料スラリーを９５℃で２０分間加熱後、９０℃になるまで放置し、第一の発酵剤としてアミラーゼ２ｃｃを投入した。その後３５℃になるまで自然冷却し、第二の発酵剤としてワイン酵母（商品名：Ｚｙｍａｓｉｌ）１ｇとパンイースト１ｇ及び米麹２ｇを投入し、３６℃で９６時間保温し発酵させた。
発酵液を１００ｃｃ採取し、常圧で蒸留し２３ｃｃの水溶液を得た。この水溶液のエタノールの濃度は１２．９重量％であった。
【実施例４】
【００２７】  葛の茎２５ｇと葛の葉２５ｇを自然乾燥後５ｍｍほどに粉砕した粉砕物、及び葛根の粉１０ｇを１５０ｃｃの水に投入し攪拌し原料スラリーを得た。この原料スラリーを９５℃で２０分間加熱後、９０℃になるまで放置し、第一の発酵剤としてアミラーゼ２ｃｃを投入した。その後３５℃になるまで自然冷却し、第二の発酵剤としてパンイースト１ｇ及び米麹２ｇを投入し、３６℃で７２時間保温し発酵させた。
発酵液を１００ｃｃ採取し、常圧で蒸留し２０ｃｃの水溶液を得た。この水溶液のエタノールの濃度は１０．５重量％であった。