(57)【要約】【課題】糖化液を発酵させてバイオエタノールのようなバイオマテリアルを製造する方法に好適な、従来よりも糖濃度が高い糖化液を、容易に製造するための糖化液製造方法を提供すること。【解決手段】本発明の糖化液製造方法は、(1) セルロース系バイオマスを含水率50質量％以下になるまで乾燥させる工程Ａと、(2) 前記工程Ａ後のセルロース系バイオマスを水蒸気によって加熱した後、大気圧下に急速に開放して爆砕処理する工程Ｂと、(3) 脱水後のセルロース系バイオマスに水を加えてスラリーとし、セルロースを酵素法によってC6糖へと分解する工程Ｃとを有する。本発明の糖化液製造方法は、工程Ｂの前に工程Ａを行い、含水率を50質量％以下に低下させたバイオマスを爆砕処理することを技術的特徴としている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルロース系バイオマスを含水率50質量％以下になるまで乾燥させる工程Ａと、
前記工程Ａ後のセルロース系バイオマスを水蒸気によって加熱した後、大気圧下に急速に開放して爆砕処理する工程Ｂと、
爆砕処理されたセルロース系バイオマスに水を加えてスラリーとし、セルロースを酵素法によってC6糖へと分解する工程Ｃと、
を有する、セルロース系バイオマスを原料とする糖化液製造方法。
【請求項２】
前記工程Ｂにおいて、セルロース系バイオマスを水蒸気によって200℃以上240℃以下、1.5Mpa以上4.0MPa以下、1分以上20分以下加熱した後、大気圧下に急速に開放して爆砕処理する、請求項１に記載の糖化液製造方法。
【請求項３】
前記工程Ｃにおいて、スラリー固形物濃度を15質量％以上となるように調整する、請求項１又は２に記載の糖化液製造方法。
【請求項４】
前記工程Ａの前に、
セルロース系バイオマスを熱水処理し、ヘミセルロースをC5糖へと分解する工程Ｘと、
前記工程Ｘ後、セルロース系バイオマスを脱水し、さらに固形残渣に水を散布してC5糖を回収する工程Ｙと、
をさらに有する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の糖化液製造方法。
【請求項５】
前記工程Ｘにおいて、セルロース系バイオマスを130℃以上180℃以下で熱水処理する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の糖化液製造方法。
【請求項６】
前記工程Ｙにおいて固形残渣に散布された水を、前記工程Ｃにおいてスラリー調製用に再使用する、請求項４又は５に記載の糖化液製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルロース系バイオマス中のヘミセルロース又はセルロースを、簡易かつ効率よく糖化するための糖化液製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
木質系バイオマスをはじめとするリグノセルロース系バイオマスは、ヘミセルロース約20％、セルロース約50％、リグニン約30％から構成される。ヘミセルロース及びセルロースは、糖化処理によって糖類へと分解し、さらに酵母等の発酵微生物を用いて発酵させることにより、エタノールを製造することが可能である。ヘミセルロースの糖化によって主としてC5糖が得られ、セルロースの糖化によってC6糖が得られる。
【０００３】
ここで、C5糖とは、キシロース又はアラビノースのような5炭糖と、そのオリゴ糖をいう。また、C6糖とは、グルコース又はガラクトースのような6炭糖と、そのオリゴ糖をいう。
【０００４】
リグノセルロース系バイオマスの代表的な糖化方法としては、濃硫酸法と希硫酸法が挙げられる。濃硫酸法は、糖化効率が高いものの、70〜80%の高濃度の硫酸を50〜100℃付近で用いるために、耐酸性に優れた高価な設備が必要となり、硫酸回収コストもかかる。一方、希硫酸法の場合、ヘミセルロースの糖化では高い糖収率（65〜90%）が得られるが、セルロースの糖化では非常に糖化率（25〜40%）が低いという欠点があった（非特許文献１、非特許文献２）。
【０００５】
リグノセルロース系バイオマスを、希硫酸を用いて150〜180℃×数分間加水分解処理すると、まずヘミセルロースが加水分解されてC5糖であるキシロース、アラビノース等の5炭糖及びそれらのオリゴ糖と、C6糖であるグルコース、ガラクトース、マンノース等の6炭糖及びそれらのオリゴ糖が得られる（第一糖化工程）。ヘミセルロースの糖化後、固形分としてリグニンとセルロースからなる残渣が得られる。この残渣を、希硫酸を用いて230〜250℃×1〜3分間加水分解すると、セルロースから6炭糖であるグルコース及びそのオリゴ糖が得られる（第二糖化工程）。第一糖化工程では、ヘミセルロースの糖化率は80%以上であるが、第二糖化工程では、セルロースの糖化率は30〜40%程度に留まり、糖化率が低い。
【０００６】
希硫酸によってリグノセルロース系バイオマスを糖類に加水分解する従来技術では、(1)生成された糖類がさらに分解するために糖化率が低くなり、過分解物質が発酵を阻害する；(2)エタノール発酵後のエタノール濃度が低く、エタノール蒸留工程でのエネルギー消費量が多いために経済性の確保が難しい：という問題があった。
【０００７】
特許文献１は、複数の圧力容器を用いてセルロース系バイオマスに含有されているセルロース及びヘミセルロースを高温高圧水によって順次分解し、分解工程終了後、圧力容器内の高温高圧スラリーをフラッシュ蒸発させて、糖類の過分解を防止する糖化分解方法を開示している。
【０００８】
また、非特許文献１に開示されているような、ソフトバイオマスのようなリグノセルロース系バイオマスの酵素糖化法においては、生成糖類の過分解が起こらない利点があるが、リグニンが充分除去されずセルロースを覆っているため、効率的な酵素糖化反応が行われにくいという欠点がある。このために、多量の酵素が必要となり、経済性確保が難しいという問題があった。
【０００９】
特許文献２は、リグニンを除去する工程を有するリグノセルロース系バイオマスを原料としたエタノール製造方法として、リグノセルロース系バイオマスを爆砕処理するか、亜臨界状態で加水分解するリグノセルロース分解工程と；分解工程後の固形残渣をエタノール浸漬してリグニンを除去するリグニン除去工程と；リグニン除去工程後の固形残渣を、酵素によって糖化し、さらにC6糖発酵微生物によりエタノールへと発酵させるC6糖化・同時発酵工程と：を有することを特徴とするエタノール（バイオエタノール）製造方法を開示している。
【００１０】
一方、特許文献３は、酵素糖化処理によってリグノセルロース系バイオマスから糖を製造し、さらにエタノール発酵によって糖からエタノールを製造する方法において、酵素糖化処理の前に、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び水酸化カルシウムからなる群より選択される１種以上の金属水酸化物のエタノール水溶液を用いて、リグノセルロース系バイオマスを蒸解処理することにより、リグノセルロース系バイオマスからリグニンを除去することを特徴とする前処理方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】国際公開第２００８／０５０７４０号
【特許文献２】国際公開第２０１１／０２７３８９号
【特許文献３】特開２０１３−４２７２７号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】「バイオエタノール製造技術」：社団法人アルコール協会、工業調査会出版、2003年12月発行
【非特許文献２】「バイオマスエネルギーの特性とエネルギー変換利用技術」：NTN出版、2002年4月30日発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
セルロース系バイオマスを原料として糖化液を製造する場合、セルロースを化学的及び生化学的に分解（加水分解）するためには多量の水が必要となり、得られる糖化液の糖濃度が低いことが課題の一つとなっている。硫酸のような酸触媒を多量に使用すれば、原料に対する糖の収率は向上するが、副産物が生成しやすくなり、酸の中和コストも発生する。特許文献１に開示されている方法は、酸触媒を必須とはしておらず、糖類の過分解を抑制し、エネルギー効率も高いといえるが、得られる糖化液の糖濃度は、従来技術に対して優位とはいえない。
【００１４】
また、特許文献２に開示されている方法も、リグノセルロース系バイオマスを爆砕処理又は亜臨界処理した後の固形残渣をエタノールに浸漬することによってリグニンを除去し、酵素糖化効率を向上させているが、得られる糖化液の糖濃度は、従来技術に対して優位とはいえない。
【００１５】
さらに、特許文献１に開示されているように、セルロース系バイオマスを高温高圧状態で熱水処理する場合には、熱水処理時間を正確に制御するための手段を講じておかないと、セルロースの加水分解によって得られたC6糖が過分解されてしまう問題がある。その一方で、酵素法によるセルロースの糖化には、糖化効率が低いという問題がある。
【００１６】
本発明は、糖化液を発酵させてバイオエタノールのようなバイオマテリアルを製造する方法に好適な、従来よりも糖濃度が高い糖化液を、容易に製造するための糖化液製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明者等は、酸触媒を使用しなくても、セルロース系バイオマスを一定の水分含量範囲にまで乾燥させた後で爆砕処理することにより、C6糖化液の糖濃度を高めることが可能であることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１８】
具体的に本発明は、
セルロース系バイオマスを含水率50質量％以下になるまで乾燥させる工程Ａと、
前記工程Ａ後のセルロース系バイオマスを水蒸気によって加熱した後、大気圧下に急速に開放して爆砕処理する工程Ｂと、
爆砕処理されたセルロース系バイオマスに水を加えてスラリーとし、セルロースを酵素法によってC6糖へと分解する工程Ｃと、
を有する、セルロース系バイオマスを原料とする糖化液製造方法に関する。
【００１９】
セルロース系バイオマスに含有されているセルロースを加水分解するために、高温高圧の水蒸気を利用する爆砕処理を行うことは公知であるが、爆砕処理に供されるセルロース系バイオマス（固形残渣）は、含水率が70質量％以上である場合もあった。しかし、従来はセルロース系バイオマスの含水率を特に調整することなく、セルロース系バイオマスを爆砕処理していた。
【００２０】
ここで、爆砕処理後、固形残渣を脱水してから水を加えてスラリーを調製し、酵素法によってセルロースをC6糖に加水分解することは従来から行われてきた。しかし、本発明者等は、含水率を一定値以下となるように、爆砕処理する前にセルロース系バイオマスを乾燥することにより、爆砕処理後の固形残渣のスラリーを酵素法によって処理し、セルロースをC6糖へ加水分解する際の効率が向上することを初めて見出した。
【００２１】
本発明の糖化液製造方法は、従来注目されていなかった爆砕処理前のセルロース系バイオマスの含水率を50質量％以下になるように調整することにより、C6糖濃度の高い糖化液を製造し得ることを技術的特徴としている。
【００２２】
セルロース系バイオマスの含水率を50質量％以下に減少させることにより、セルロース系バイオマスを均一に加熱することが可能となり、セルロース系バイオマス内部にまで爆砕処理の効果が浸透しやすくなる。その結果、爆砕処理後、酵素処理法によってセルロースをC6糖へ加水分解する際に、加水分解効率が向上する。
【００２３】
工程Ａにおいては、セルロース系バイオマスを含水率40質量％以下になるまで乾燥させることがより好ましい。乾燥を容易にする観点からは、工程Ａの前に、セルロース系バイオマスを少なくとも平均粒径30〜50mm以下に粉砕（粗粉砕）することが好ましい。
【００２４】
前記工程Ｂにおいては、セルロース系バイオマスを水蒸気によって200℃以上240℃以下、1.5Mpa以上4.0MPa以下、1分以上20分以下加熱した後、大気圧下に急速に開放して爆砕処理することが好ましい。
【００２５】
前記工程Ｃにおいて、スラリー固形物濃度を15質量％以上となるように調整することが好ましい。
【００２６】
工程Ｂ後のセルロース系バイオマスは、水分を含有した固体であり、そのままでは酵素法によってセルロース系バイオマスに含有されているセルロースをC6糖に加水分解することはできない。そこで、固形残渣に水を加えてスラリーを調製する。このとき、スラリー固形物濃度が低いと、工程Ｃで得られる糖化液のC6糖濃度が低くなる。糖化液のC6糖濃度が低い場合には、糖化液を発酵させた発酵液を蒸留する際に、必要な蒸気エネルギーが大きくなり、バイオエタノール製造コストが上昇する。
【００２７】
本発明の糖化液製造方法は、工程Ｂの前に工程Ａを行い、工程Ｂの爆砕処理効果を向上させることにより、工程Ｃにおける加水分解効率を向上させ得る。さらに、本発明の糖化液製造方法は、工程Ｃにおけるスラリー固形物濃度をできるだけ高く設定することによっても、セルロースの糖化効率を向上させ得る。スラリー固形物濃度は、工程Ｃにおける糖化効率向上の観点からは15質量％以上に調整することが好ましい。一方、スラリーの移送及び取り扱い容易の観点からは、スラリー固形物濃度は、30質量％以下に調整することが好ましい。
【００２８】
本発明の糖化液製造方法は、前記工程Ａの前に、
セルロース系バイオマスを熱水処理し、ヘミセルロースをC5糖へと分解する工程Ｘと、
前記工程Ｘ後、セルロース系バイオマスを脱水し、さらに固形残渣に水を散布してC5糖を回収する工程Ｙと、
をさらに有することが好ましい。
【００２９】
セルロース系バイオマスには、ヘミセルロースも含有されているため、ヘミセルロースをC5糖へと加水分解することが、糖の収率向上の観点から好ましい。ヘミセルロースは、セルロースをC6糖に加水分解するための条件よりも緩和な熱水処理条件でC5糖に加水分解することが可能であり、C5糖が熱水処理によって過分解されることも少ない。そのため、セルロース系バイオマスに含有されているヘミセルロースをC5糖へと加水分解する方法としては、熱水処理法を利用することが好適であり、C5糖もエタノール発酵に利用することにより、バイオエタノール等の発酵産物の製造コストをさらに抑制し得る。
【００３０】
工程Ｘ後のセルロース系バイオマス（固形残渣）には、C5糖が残存しているため、水を用いて洗浄し、C5糖を回収する。脱水処理だけでは、固形残渣の含水率は70質量％程度であるため、工程Ａによって固形残渣を乾燥させた後、工程Ｂ以降の工程を実行する必要がある。
【００３１】
前記工程Ｘにおいては、セルロース系バイオマスを130℃以上180℃以下で熱水処理することが好ましい。
【００３２】
前記工程Ｙにおいて固形残渣に散布された水を、前記工程Ｃにおいてスラリー調製用に再使用する（スラリー調製のための加水に使用する）ことが好ましい。
【００３３】
固形残渣に散布された水にはC5糖が溶解されているので、水（洗浄水）と共にC5糖を回収し、糖化液と混合することが、C5糖の有効利用の観点から好ましい。しかし、工程Ｙにおいて固液分離された糖化液（C5糖化液）と比較して、洗浄水のC5糖濃度は低い。そのため、工程Ｙの洗浄水は、工程Ｃにおいてスラリーを調製するための水として使用されることが、糖化液の糖濃度低下を防ぐ観点から好ましい。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の糖化液製造方法によれば、酸触媒を使用しない簡易な方法により、従来法よりもセルロースを効率よく酵素法によってC6糖類へと加水分解し、糖濃度が高い糖化液を製造し得る。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態１の工程フロー図を示す。
【図２】本発明の実施形態２の工程フロー図を示す。
【図３】本発明の実施形態３の工程フロー図を示す。
【図４】本発明の実施形態４の工程フロー図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明の実施の形態について、適宜図面を参照しながら説明する。本発明は、以下の記載に限定されない。
【００３７】
［実施形態１］
図１は、本発明の実施形態１の工程フロー図を示す。まず、サトウキビバガスのようなセルロース系バイオマス（以下、「バイオマス」と称する）を破砕機又は粉砕機等により平均粒径30〜50mm以下、好ましくは、10mm以下の小片に粗粉砕する。もともと平均粒径が小さなバイオマスであれば、そのまま原料として使用してもよい。
【００３８】
（工程Ａ）
粗粉砕されたバイオマス（粗粉砕バイオマス）を含水率50質量％以下になるまで乾燥させる。粗粉砕バイオマスの乾燥には、(1) ディスクドライヤのような間接加熱乾燥機；(2) 気流乾燥機又は流動床乾燥機のような直接加熱乾燥機：のような乾燥機器を使用し得るが、乾燥に時間がかかってもよい場合には、天日干しのような自然乾燥法を使用してもよい。粗粉砕バイオマスは、含水率40質量％以下になるまで乾燥させることがより好ましい。バイオマスの水分を完全になくすことは現実的ではないが、天日干しのような自然乾燥を行う場合は、含水率10質量％程度までの乾燥が可能であるため、含水率の下限値は10質量％程度である。粗粉砕バイオマスを乾燥機器によって乾燥させる場合には、含水率30質量％以上50質量％程度の範囲内とすることが、作業効率及びエネルギー効率の観点から好ましい。
【００３９】
（工程Ｂ）
含水率50質量％以下に乾燥された粗粉砕バイオマスは、爆砕装置にて水蒸気により加熱処理される。加熱条件は、200〜240℃、1.5〜4MPa、1〜20minとすることが好ましく、225〜230℃、2.5〜3Mpa、1〜5minとすることがより好ましい。加熱終了後、粗粉砕バイオマスを大気圧下に急速に開放することにより、粗粉砕バイオマスの爆砕処理が行われる。
【００４０】
（工程Ｃ）
爆砕処理された粗粉砕バイオマスは、水を加えた後で混合され、スラリーが調製される。調製されたスラリーは、加水分解槽へと供給され、セルロースが酵素法によってC6糖へと分解される。酵素法に使用されるセルロース分解酵素としては、市販酵素を使用してもよく、セルロース分解酵素を産生する微生物を使用してもよい。工程Ｃにおいては、公知の酵素法を使用することが可能である。
【００４１】
このとき、スラリーの固形物濃度が15質量％以上となるように、加水量を調整する。固形物濃度が低いと、工程Ｃによって得られる糖化液のC6糖濃度が7.6質量％以下にしかならない。一方、固形物濃度を15質量％以上とすれば、糖化液のC6糖濃度を7.6質量％超とすることが可能となる。スラリーの移送及び取り扱いを容易とするため、スラリー固形物濃度は30質量％以下とすることが実用的である。
【００４２】
（発酵工程）
工程Ｃが終了すれば、バイオマススラリーを脱水（固液分離）し、糖化液を回収する。固形残渣は、適宜乾燥された後、燃料として利用される。回収された糖化液は、発酵槽へと供給される。発酵槽においては、例えば、酵母のような発酵微生物を用いて、C6糖を原料としてエタノールを産生させることが可能である。発酵工程終了後、発酵液を蒸留し、エタノール（バイオエタノール）が得られる。
【００４３】
糖化液からエタノールを製造する場合には、後述する工程Ｘで得られたC5糖化液と、後述する工程Ｙにおいて固形残渣に散布された水と、工程Ｂにおいて得られた爆砕処理物とを混合し、セルロースを酵素法によってC6糖へと分解しながら、同時に酵母を供給してエタノールを製造してもよい。
【００４４】
図１においては、糖化液からエタノールを製造するフローが示されているが、糖化液を発酵させ、エタノール以外のバイオマテリアルを産生させてもよい。例えば、糖化液を乳酸発酵させ、乳酸を産生させてもよい。糖化液の糖濃度が高いことから、他の発酵産生物を得る場合にも、発酵産生物の収率が高い。
【００４５】
［実施形態２］
図２は、本発明の実施形態２の工程フロー図を示す。実施形態２は、工程Ａ以降のフローは実施形態１と共通するため、ここでは相違点についてのみ説明する。まず、実施形態１と同様に、バイオマスを粗粉砕する。
【００４６】
（工程Ｘ）
粗粉砕バイオマスは、圧力容器又は連続式反応器のような高温高圧処理が可能な容器へと供給され、130℃〜180℃の温度範囲で1〜120分程度熱水処理される。この熱水処理により、バイオマス中のヘミセルロースがC5糖へと加水分解される。
【００４７】
（工程Ｙ）
熱水処理後、スラリーを脱水し、水分は、C5糖化液として回収される。このC5糖化液は、工程Ｃにおいて得られるC6糖化液と共に、発酵工程に供され、バイオマテリアルの製造に利用される。固形残渣には、C5糖の一部が残存しているため、水（洗浄水）を固形残渣に散布し、C5糖を洗浄水に溶解させて回収する。洗浄水中のC5糖濃度は、スラリーの脱水により得られるC5糖化液よりも低いが、工程Ｃでスラリー調製水として再使用すれば、工程Ｃにおいて真水を加水する場合よりも、C5糖を有効利用し得る。洗浄水を散布した後、固形残渣を脱水し、洗浄液を回収し、固形残渣を工程Ａに供給するセルロース系バイオマスとして用いる。
【００４８】
［実施形態３］
図３は、本発明の実施形態３の工程フロー図を示す。実施形態３は、工程Ｂの爆砕処理後、粗粉砕バイオマスを脱水せずにそのまま洗浄水を加えてスラリー調製すること以外のフローは、実施形態２と共通する。爆砕処理後の粗粉砕バイオマスの含水率が60〜70質量％以下であれば、爆砕処理後の粗粉砕バイオマスを脱水せず、洗浄水を加えてスラリーを調製しても、固形物濃度を従来よりも高く維持することが可能である。
【００４９】
［実施形態４］
図４は、本発明の実施形態４の工程フロー図を示す。実施形態４は、工程Ｃの爆砕処理までは実施形態２と共通するため、ここでは相違点についてのみ説明する。この実施形態では、C5糖化液も爆砕処理後の粗粉砕バイオマスに加え、スラリーを調製する。このスラリーにセルロース分解酵素及び酵母を添加し、セルロースのC6糖への加水分解と、C5糖及びC6糖のエタノールへの発酵とを同時に行う。発酵工程終了後、スラリーを蒸留してエタノールが得られる。蒸留後、スラリーを固液分離し、固形残渣は燃料として利用され、水分は排水される。
【００５０】
［実施例１／実施形態１］
平均粒径5mm以下に粗粉砕されたバガスをバイオマスとして使用した。このバガス1000kg当たりの含量は、ヘミセルロース：220kg、セルロース：370kg、リグニン：220kg、その他成分190kgであり、含水率は7.3質量％であった。
【００５１】
上記粗粉砕バガスを水洗し、脱水機によって脱水した。脱水後の粗粉砕バガス（含水率70.7質量％）を原料とし、実施形態１の工程フローに従ってC6糖化液を製造した。
【００５２】
脱水後の粗粉砕バガスは、含水率30質量％になるまでオーブンによって乾燥させた。乾燥終了後、粗粉砕バガスを爆砕装置に投入し、225℃で5分間加熱した後、大気圧下に粗粉砕バガスを開放する爆砕処理を行った。爆砕処理後、粗粉砕バガスを脱水し、固形残渣に水を加え、固形物濃度15質量％のスラリーを調製した。このスラリーをタンクに貯留し、市販のセルロース分解酵素をスラリー質量に対して15FPU/gの割合となるように添加し、50℃で72時間撹拌した。その後、スラリーを脱水し、C6糖化液を得た。
【００５３】
得られたC6糖化液について、C6糖化率を算出したところ81.7％であった。爆砕処理時の加熱によってC5糖はほぼ全量過分解されていたため、C5糖化率は0％であった。また、C5糖、C6糖の合計での全糖化率は51％であった。
【００５４】
ここで、C5糖化率、C6糖化率及び全糖化率とは、以下の式によって算出される値である。
C5糖化率＝C5糖質量÷ヘミセルロース質量×0.9
C6糖化率＝C6糖質量÷セルロース質量×0.9
全糖化率＝（C5糖質量＋C6糖質量）÷（ヘミセルロース質量＋セルロース質量）×0.9
【００５５】
［実施例２／実施形態１］
脱水後の粗粉砕バガスを含水率50質量％になるまで乾燥させること以外、すべて実施例１と同様に操作し、C6糖化液を製造した。C6糖化率は76.3％、C5糖化率は0％、全糖化率は48％であった。
【００５６】
［比較例１］
脱水後の粗粉砕バガス（含水率70.7質量％）を乾燥させることなく、爆砕処理する以外、すべて実施例１と同様に操作し、C6糖化液を製造した。C6糖化率は66.5％、C5糖化率は0％、全糖化率は42％であった。
【００５７】
［比較例２］
脱水後の粗粉砕バガス（含水率70.7質量％）を含水率80質量％となるように加水すること以外、すべて実施例１と同様に操作し、C6糖化液を製造した。C6糖化率は53.3％、C5糖化率は0％、全糖化率は33％であった。
【００５８】
［実施例３／実施形態２］
爆砕処理に先立ち、粗粉砕バガスを熱水処理してC5糖化液を製造すること以外、実施例１と同様に操作し、C6糖化液を製造した。まず、粗粉砕バガスに水を加えてスラリーを調製し、150℃、0.5MPa、23分間、圧力容器内で熱水処理することにより、ヘミセルロースを加水分解した。その後、圧力容器からスラリーを取り出し、脱水機によって脱水し、C5糖化液を得た。C5糖化率は70％であった。
【００５９】
固形残渣を水で洗浄し、その後、2回目の脱水処理をして固形残渣表面のC5糖を洗浄水と共に回収した。2回目の脱水処理後の固形残渣を含水率30質量％に乾燥し、爆砕処理した。爆砕処理後は、実施例１と同様に操作してC6糖化液を製造した。C6糖化率は78.2％、全糖化率は75％であった。
【００６０】
［比較例３］
2回目の脱水処理後の固形残渣を乾燥せず、含水率70質量％のまま爆砕処理する以外、すべて実施例３と同様に操作して、C5糖化液及びC6糖化液を製造した。C5糖化率は70％、C6糖化率は66.6%、全糖化率は68%であった。
【００６１】
実施例１〜３及び比較例１〜３の比較から、本発明の糖化液製造方法は、爆砕処理前の粗粉砕バガスを含水率50質量％以下に乾燥することにより、C6糖化率が76％以上、熱水処理によってC5糖化液を別途製造する場合には、全糖化率が75％以上となることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の糖化液製造方法は、化学プラントを使用するバイオマテリアル製造分野において有用である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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