(57)【要約】【課題】固体酸触媒処理において多糖を効率よく加水分解することができ、単糖への加水分解に要する時間を短縮する。【解決手段】糖液製造装置１１０は、リグノセルロース系バイオマスに対して水熱処理を施して、第１固液混合物Ｍ１を生成する水熱処理部２１０と、第１固液混合物Ｍ１Ａを酵素で加水分解させ、第２固液混合物Ｍ２を生成する酵素処理部２３０と、第２固液混合物Ｍ２を粉砕する第１粉砕部（後段粉砕部２４０）と、第１粉砕部によって粉砕された第２固液混合物を、多糖から単糖への変換反応を促進する固体酸触媒で加水分解させ、単糖を含む単糖液を生成する固体酸触媒部２５０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リグノセルロース系バイオマス由来の多糖を加水分解して糖液を製造する糖液製造装置であって、
前記リグノセルロース系バイオマスに対して水熱処理を施して、第１固液混合物を生成する水熱処理部と、
前記第１固液混合物を酵素で加水分解させ、第２固液混合物を生成する酵素処理部と、
前記第２固液混合物を粉砕する第１粉砕部と、
前記第１粉砕部によって粉砕された前記第２固液混合物を、多糖から単糖への変換反応を促進する固体酸触媒で加水分解させ、単糖を含む単糖液を生成する固体酸触媒部と、
を備えたことを特徴とする糖液製造装置。
【請求項２】
前記第１粉砕部は、前記第２固液混合物および前記固体酸触媒を混合しつつ粉砕することを特徴とする請求項１に記載の糖液製造装置。
【請求項３】
前記固体酸触媒部は、前記第２固液混合物と、前記固体酸触媒との混合物を、該固体酸触媒の活性温度に維持することを特徴とする請求項１または２に記載の糖液製造装置。
【請求項４】
前記第１固液混合物と、水とで熱交換を行うことで、該第１固液混合物を冷却するとともに、該水を加熱する熱交換部をさらに備え、
前記水熱処理部には、前記熱交換部によって加熱された水が導入されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の糖液製造装置。
【請求項５】
前記水熱処理部によって生成された前記第１固液混合物を粉砕する第２粉砕部をさらに備え、
前記酵素処理部は、粉砕された前記第１固液混合物を酵素で加水分解させることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の糖液製造装置。
【請求項６】
リグノセルロース系バイオマス由来の多糖を加水分解して糖液を製造する糖液製造方法であって、
前記リグノセルロース系バイオマスに対して水熱処理を施して、第１固液混合物を生成し、
前記第１固液混合物を酵素で加水分解させ、第２固液混合物を生成し、
前記第２固液混合物を粉砕し、
粉砕した前記第２固液混合物を、多糖から単糖への変換反応を促進する固体酸触媒で加水分解させ、単糖を含む単糖液を生成することを特徴とする糖液製造方法。
【請求項７】
リグノセルロース系バイオマス由来の単糖を出発物質としてバイオマス由来物を製造するバイオマス由来物製造方法であって、
前記リグノセルロース系バイオマスに対して水熱処理を施して、第１固液混合物を生成し、
前記第１固液混合物を酵素で加水分解させ、第２固液混合物を生成し、
前記第２固液混合物を粉砕し、
粉砕した前記第２固液混合物を、多糖から単糖への変換反応を促進する固体酸触媒で加水分解させ、単糖を含む単糖液を生成することを特徴とするバイオマス由来物製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リグノセルロース系バイオマス由来の多糖を加水分解して糖液を製造する糖液製造装置、糖液製造方法、および、これを用いたバイオマス由来物製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、石油や石炭といった化石燃料に代わるエネルギー源として、木材、紙、藁等リグノセルロース系バイオマスから製造したエタノール（「バイオエタノール」または「バイオマスエタノール」と称することもある。）が注目されている。このようなバイオエタノールの原料となるリグノセルロース系バイオマスとしては、木材、おがくず、樹皮等の木質系バイオマス、ススキ等の草本系バイオマス、バガス、藁、籾殻、野菜の茎葉などの農業系バイオマス等が挙げられる。
【０００３】
リグノセルロース系バイオマス（以下、単に「バイオマス」と称する。）からバイオエタノールを製造する技術として、バイオマスを加圧熱水で処理（水熱処理）し、得られた固液混合物を糖化酵素で処理（酵素処理）し、さらに得られた固液混合物を固体酸触媒で処理（固体酸触媒処理）して、バイオマス中に含まれるセルロース（多糖）をグルコース（単糖）に加水分解（糖化）し、かかるグルコースを発酵（発酵処理）させることでバイオエタノールを製造する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−８５４９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の技術において、酵素処理後の固液混合物には、液体として、可溶化された多糖が含まれ、固体として、可溶化されていない多糖（懸濁態多糖）が含まれる。ここで、固体酸触媒は固体であるが、可溶化された多糖は液体であるため、固体酸触媒処理において、可溶化された多糖と固体酸触媒との接触効率は高く、可溶化された多糖を効率よく単糖に加水分解することができる。
【０００６】
一方、固体である、可溶化されていない多糖は、固体酸触媒との接触効率が低く、単糖への加水分解に長時間を要してしまう。
【０００７】
そこで本発明は、このような課題に鑑み、固体酸触媒処理において多糖を効率よく加水分解することができ、単糖への加水分解に要する時間を短縮することが可能な糖液製造装置、糖液製造方法、および、バイオマス由来物製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の糖液製造装置は、リグノセルロース系バイオマス由来の多糖を加水分解して糖液を製造する糖液製造装置であって、リグノセルロース系バイオマスに対して水熱処理を施して、第１固液混合物を生成する水熱処理部と、第１固液混合物を酵素で加水分解させ、第２固液混合物を生成する酵素処理部と、第２固液混合物を粉砕する第１粉砕部と、第１粉砕部によって粉砕された第２固液混合物を、多糖から単糖への変換反応を促進する固体酸触媒で加水分解させ、単糖を含む単糖液を生成する固体酸触媒部と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、第１粉砕部は、第２固液混合物および固体酸触媒を混合しつつ粉砕するとしてもよい。
【００１０】
また、固体酸触媒部は、第２固液混合物と、固体酸触媒との混合物を、固体酸触媒の活性温度に維持するとしてもよい。
【００１１】
また、第１固液混合物と、水とで熱交換を行うことで、第１固液混合物を冷却するとともに、水を加熱する熱交換部をさらに備え、水熱処理部には、熱交換部によって加熱された水が導入されるとしてもよい。
【００１２】
また、水熱処理部によって生成された第１固液混合物を粉砕する第２粉砕部をさらに備え、酵素処理部は、粉砕された第１固液混合物を酵素で加水分解させるとしてもよい。
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の糖液製造方法は、リグノセルロース系バイオマス由来の多糖を加水分解して糖液を製造する糖液製造方法であって、リグノセルロース系バイオマスに対して水熱処理を施して、第１固液混合物を生成し、第１固液混合物を酵素で加水分解させ、第２固液混合物を生成し、第２固液混合物を粉砕し、粉砕した第２固液混合物を、多糖から単糖への変換反応を促進する固体酸触媒で加水分解させ、単糖を含む単糖液を生成することを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明のバイオマス由来物製造方法は、リグノセルロース系バイオマス由来の単糖を出発物質としてバイオマス由来物を製造するバイオマス由来物製造方法であって、リグノセルロース系バイオマスに対して水熱処理を施して、第１固液混合物を生成し、第１固液混合物を酵素で加水分解させ、第２固液混合物を生成し、第２固液混合物を粉砕し、粉砕した第２固液混合物を、多糖から単糖への変換反応を促進する固体酸触媒で加水分解させ、単糖を含む単糖液を生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、固体酸触媒処理において多糖を効率よく加水分解することができ、単糖への加水分解に要する時間を短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】バイオマス由来物製造システムを説明するための図である。
【図２】バイオマス由来物製造方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１８】
（バイオマス由来物製造システム１００）
図１は、バイオマス由来物製造システム１００を説明するための図である。図１に示すように、バイオマス由来物製造システム１００は、糖液製造装置１１０と、エタノール製造装置１２０と、排水処理装置１３０とを含んで構成される。なお、ここでは、バイオマス由来物として、エタノールを製造する構成を例に挙げて説明する。
【００１９】
バイオマス由来物製造システム１００において、糖液製造装置１１０は、木質系バイオマス等のバイオマス由来の多糖を含むバイオマスに糖化処理を施すことにより、バイオマス由来の多糖を単糖類（グルコース、キシロース）に分解して、糖液ＧＳを製造する。ここで、バイオマス由来の多糖は、セルロース、ヘミセルロース、セルロース由来の懸濁態多糖、セルロース由来の水溶性オリゴ糖、ヘミセルロース由来の懸濁態多糖、ヘミセルロース由来の水溶性オリゴ糖の群から選択される１または複数を含む。エタノール製造装置１２０は、かかる糖液ＧＳに発酵処理、蒸留処理を施すことにより、高純度のエタノールＰＥを製造する。また、排水処理装置１３０は、糖液製造装置１１０、エタノール製造装置１２０から排出される水を回収して、清浄化処理を施し、外部に排水する。以下、糖液製造装置１１０およびエタノール製造装置１２０の具体的構成について詳述する。
【００２０】
（糖液製造装置１１０）
図１に示すように、糖液製造装置１１０は、水熱処理部２１０と、熱交換部２１２と、水導入部２１４と、前段粉砕部２２０と、酵素処理部２３０と、後段粉砕部２４０と、固体酸触媒部２５０とを含んで構成される。
【００２１】
水熱処理部２１０は、１５０℃〜２３０℃程度の加圧熱水をバイオマスに接触（作用）させて（水熱処理）、第１固液混合物Ｍ１を生成する。ここで、水熱処理部２１０がバイオマスに作用させる加圧熱水は、亜臨界状態の熱水であって、液体状態を維持するために加圧された熱水である。水熱処理部２１０がバイオマスに対し水熱処理を施すことにより、バイオマスに含まれるセルロースを軟化することができる。
【００２２】
熱交換部２１２は、水熱処理部２１０から送出された第１固液混合物Ｍ１と、水とで熱交換を行うことで、第１固液混合物Ｍ１を冷却するとともに、水を加熱する。
【００２３】
水導入部２１４は、ポンプを含んで構成され、熱交換部２１２によって加熱された水をバイオマスとともに水熱処理部２１０に導入する。
【００２４】
熱交換部２１２および水導入部２１４を備える構成により、熱交換部２１２によって水熱処理部２１０に導入される水を加熱することができ、水熱処理部２１０に導入される加圧熱水の量を低減することが可能となる。
【００２５】
前段粉砕部２２０（第２粉砕部）は、例えば、湿式ミルで構成され、水熱処理部２１０によって生成された第１固液混合物Ｍ１を粉砕して、第１固液混合物Ｍ１Ａを生成する。前段粉砕部２２０を備える構成により、第１固液混合物Ｍ１に含まれる固体（セルロース、リグニン等）を粉砕することができ、固体の比表面積を大きくすることが可能となる。これにより、後段の酵素処理部２３０による酵素反応の効率を向上させることが可能となる。
【００２６】
酵素処理部２３０は、前段粉砕部２２０によって粉砕された第１固液混合物Ｍ１Ａに、触媒としての糖化酵素（例えば、セルラーゼ）と、必要に応じて水とを添加する。ここで、酵素処理部２３０は、糖化酵素によって進行されるセルロースの加水分解反応を均一に進行させるために、水、および、セルロース（基質）、すなわち第１固液混合物Ｍ１Ａと、糖化酵素とを攪拌、混合する。そうすると、糖化酵素によって、第１固液混合物Ｍ１Ａ中のセルロースが、グルコースと、水溶性オリゴ糖と、懸濁態多糖とに加水分解される（酵素による加水分解反応、以下、単に「酵素反応」と称する。）。つまり、酵素処理部２３０は、グルコースおよび水溶性オリゴ糖を含む液体と、懸濁態多糖（固体酸触媒によって分解可能な多糖）、および、不溶解物（固体酸触媒によっても分解できない多糖、および、多糖以外の固体）を含む固体との混合物である第２固液混合物Ｍ２を生成することとなる。
【００２７】
本実施形態において水溶性オリゴ糖は、グルコースが２量体（例えば、セロビオース）〜６量体重合した水溶性のセルロース加水分解物（多糖類）であり、懸濁態多糖は、グルコースが７量体以上重合したセルロース加水分解物や、グルコースが６量体重合したセロヘキサオースの結晶であり、酵素処理部２３０において懸濁状態で存在する加水分解物（多糖類）である。
【００２８】
また、酵素処理部２３０において用いられる糖化酵素は、例えばセルラーゼであり、主成分として、β−グルカナーゼ、β−グルコシダーゼを含んで構成される。なお、本実施形態では、市販されている糖化酵素を用いている。また、糖化酵素の至適温度は４０℃〜５０℃程度である。
【００２９】
後段粉砕部２４０（第１粉砕部）は、例えば、ディスクミル、ボールミル、湿式ミル、リファイナー、ミキサーで構成され、第２固液混合物Ｍ２および固体酸触媒を粉砕し、固体酸混合物ＭＳを生成する。ここで、固体酸触媒は、多糖から単糖への変換反応を促進する触媒である。これにより、第２固液混合物Ｍ２および固体酸触媒を混合しつつ粉砕することが可能となる。
【００３０】
後段粉砕部２４０を備える構成により、第２固液混合物Ｍ２に含まれる固体（懸濁態多糖、不溶解物）を細かくすることができる。これにより、固体酸触媒との接触面積を増加させることができ、後段の固体酸触媒部２５０における加水分解を促進させることが可能となる。
【００３１】
また、後段粉砕部２４０が第２固液混合物Ｍ２と、固体酸触媒とを接触させた状態で粉砕する構成により、第２固液混合物Ｍ２と固体酸触媒とを満遍なく混合することができ、第２固液混合物Ｍ２に含まれる水溶性オリゴ糖および懸濁態多糖と、固体酸触媒との接触頻度を増加させることが可能となる。これにより、後段の固体酸触媒部２５０における加水分解を促進させることが可能となる。
【００３２】
固体酸触媒部２５０は、触媒反応部２５２と、触媒分離部２５４とを含んで構成される。触媒反応部２５２には、後段粉砕部２４０から送出された固体酸混合物ＭＳが収容され、触媒反応部２５２に設けられた攪拌部２５２ａを用いて攪拌して、第２固液混合物Ｍ２と固体酸触媒とを接触させる。
【００３３】
そうすると、固体酸触媒によって、第２固液混合物Ｍ２中の水溶性オリゴ糖および懸濁態多糖がグルコースに加水分解される（触媒による加水分解反応、以下、単に触媒反応と称する。）。つまり、固体酸触媒部２５０は、グルコースを主成分とする糖液ＧＳを生成することとなる。
【００３４】
なお、触媒反応部２５２は、固体酸混合物ＭＳを活性温度（例えば、９０℃以上１２０℃未満）に維持する。かかる構成により、触媒反応を効率よく遂行させることができ、グルコースの収率を向上させることが可能となる。
【００３５】
そして、触媒反応部２５２において生成された糖液ＧＳおよび固体酸触媒の固液混合物ＭＸは、触媒分離部２５４に送出される。
【００３６】
触媒分離部２５４は、触媒反応部２５２において生成された固液混合物ＭＸを、固体酸触媒（固体）と、糖液ＧＳ（液体）とに分離するとともに、固体酸触媒を触媒反応部２５２に返送し、糖液ＧＳをエタノール製造装置１２０の発酵部３１０へ送出する。触媒分離部２５４を備える構成により、固体酸触媒を効率よく利用することが可能となる。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態にかかる糖液製造装置１１０によれば、後段粉砕部２４０を備える構成により、第２固液混合物Ｍ２に含まれる固体（懸濁態多糖、不溶解物）を細かくすることができる。これにより、固体酸触媒との接触面積を大きくすることができ、後段の固体酸触媒部２５０における加水分解を促進させることができ、単糖への加水分解に要する時間を短縮することが可能となる。
【００３８】
（エタノール製造装置１２０）
エタノール製造装置１２０は、発酵部３１０と、蒸留部３２０とを含んで構成される。
【００３９】
発酵部３１０は、糖液製造装置１１０で生成された糖液ＧＳに、酵母等のエタノール発酵微生物と、窒素、リン等の栄養源とを添加し、発酵処理に適切な温度、適切なｐＨ等の条件下でエタノール発酵微生物を培養する。そうすると、糖液ＧＳ中のグルコースがアルコール発酵されてエタノールＥが生成される。発酵部３１０によって生成されたエタノールＥは、後段の蒸留部３２０へ送出される。
【００４０】
蒸留部３２０は、発酵部３１０から送出されたエタノールＥを蒸留し、濃縮することで、高純度のエタノールＰＥを生成する。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態にかかるバイオマス由来物製造システム１００によれば、糖液製造装置１１０が、糖液ＧＳを生成し、エタノール製造装置１２０が糖液ＧＳを用いて高純度のエタノールＰＥを生成する。
【００４２】
（バイオマス由来物製造方法）
続いて、バイオマス由来物製造システム１００を用いたバイオマス由来物製造方法について説明する。図２は、本実施形態にかかるバイオマス由来物製造方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。図２に示すように、本実施形態にかかるバイオマス由来物製造方法は、水熱処理Ｓ４１０、前段粉砕処理Ｓ４１２、酵素反応処理Ｓ４１４、後段粉砕処理Ｓ４１６、触媒反応処理Ｓ４１８、エタノール製造処理Ｓ４３０を含む。ここで、水熱処理Ｓ４１０から触媒反応処理Ｓ４１８までの処理が糖液製造方法に該当する。
【００４３】
（水熱処理Ｓ４１０）
水熱処理Ｓ４１０では、水熱処理部２１０が、２００℃〜２３０℃程度の加圧熱水をリグノセルロース系バイオマスに接触させ（水熱処理を施し）、リグノセルロース系バイオマスに含まれるセルロースを軟化させて、第１固液混合物Ｍ１を生成する。
【００４４】
（前段粉砕処理Ｓ４１２）
前段粉砕処理Ｓ４１２では、前段粉砕部２２０が、水熱処理Ｓ４１０で生成された第１固液混合物Ｍ１を粉砕する。
【００４５】
（酵素反応処理Ｓ４１４）
酵素反応処理Ｓ４１４では、酵素処理部２３０が、前段粉砕処理Ｓ４１２で粉砕された第１固液混合物Ｍ１Ａに、糖化酵素を添加し、酵素反応を遂行させる（酵素処理、糖化処理）。
【００４６】
（後段粉砕処理Ｓ４１６）
後段粉砕処理Ｓ４１６では、後段粉砕部２４０が、酵素反応処理Ｓ４１４で生成された第２固液混合物Ｍ２とともに、固体酸触媒を粉砕する。
【００４７】
（触媒反応処理Ｓ４１８）
触媒反応処理Ｓ４１８では、固体酸触媒部２５０が、後段粉砕処理Ｓ４１６において生成された固体酸混合物ＭＳを攪拌し、第２固液混合物Ｍ２中の水溶性オリゴ糖および懸濁態多糖と固体酸触媒とを接触させ、触媒反応を遂行させる（固体酸触媒処理、糖化処理）。
【００４８】
（エタノール製造処理Ｓ４３０）
エタノール製造処理Ｓ４３０は、エタノール製造装置１２０が、触媒反応処理Ｓ４１８で生成された糖液ＧＳをアルコール発酵させて、蒸留し、高純度のエタノールＰＥを製造する。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態にかかるバイオマス由来物製造方法によれば、バイオマス由来の多糖から糖液を製造する際に生成される酵素反応後の第２固液混合物Ｍ２を粉砕する構成により、後段の固体酸触媒処理において、懸濁態多糖と固体酸触媒との接触面積を増加させることができる。これにより、触媒反応を効率よく遂行させることができ、グルコースの収率を向上させることが可能となる。
【００５０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５１】
例えば、上記実施形態において、後段粉砕部２４０が、第２固液混合物Ｍ２とともに固体酸触媒を粉砕する構成について説明したが、後段粉砕部２４０は、第２固液混合物Ｍ２のみを粉砕し、固体酸触媒部２５０において、粉砕された第２固液混合物Ｍ２と固体酸触媒とを接触させるとしてもよい。かかる構成であっても、第２固液混合物Ｍ２に含まれる固体（懸濁態多糖）を細かくすることができ、固体酸触媒との接触面積を増加させることが可能となる。
【００５２】
また、後段粉砕部２４０に加熱機構を具備することで、粉砕と同時に（並行して）触媒反応（固体酸触媒による加水分解反応）を進行させることができ、固体酸触媒部２５０の構成を省略もしくは簡略化することもできる。
【００５３】
また、固体酸触媒の質量密度を大きくすることで、触媒分離部２５４による分離効率を向上させてもよい。具体的に説明すると、粉末状の固体酸触媒を加圧して成型することで固体酸触媒自体の空隙率を下げたり、バインダー等を用いて粉末状の固体酸触媒を結着して成型することで固体酸触媒自体の空隙率を下げたり、固体酸触媒より質量密度の大きい粒子に固体酸触媒を担持、または、吸着させたりすることで、固体酸触媒の質量密度を大きくするとよい。
【００５４】
また、上記実施形態において触媒分離部２５４は、質量密度の違いによって、固体酸触媒を沈降分離する構成について説明したが、触媒分離部２５４は、固体酸触媒と糖液ＧＳとを分離できれば、構成に限定はなく、例えば、フィルタを用いて固体酸触媒と糖液ＧＳとを分離してもよい。
【００５５】
また、上記実施形態において、酵素処理部２３０には、水熱処理部２１０によって生成された第１固液混合物Ｍ１がすべて導入される構成について説明した。しかし、水熱処理部２１０によって生成された第１固液混合物Ｍ１のうち、固体のみを酵素処理部２３０に導入するとしてもよい。バイオマスは、セルロース、および、ヘミセルロースとリグニンを含んで構成されている。したがって、水熱処理部２１０が、１５０℃〜２３０℃程度といった比較的低温の加圧熱水をリグノセルロース系バイオマスに作用させることにより、ヘミセルロースが加水分解されて、オリゴ糖を主成分とする多糖類（ヘミセルロース加水分解物）に分解される（可溶化）。一方、セルロースは、１５０℃〜２３０℃程度といった比較的低温の加圧熱水を作用させたとしても、殆ど加水分解されない。また、リグニンも１５０℃〜２３０℃程度といった比較的低温の加圧熱水を作用させたとしても殆ど分解されない。したがって、第１固液混合物Ｍ１のうち、固体のみを酵素処理部２３０に導入する構成により、セルロースのみを選択的に酵素処理部２３０に導入することができる。
【００５６】
また、第１固液混合物Ｍ１のうち、固体のみを酵素処理部２３０に導入する場合、第１固液混合物Ｍ１中の液体には、ヘミセルロース加水分解物が含まれているため、当該液体を、固体酸触媒部２５０とは別体の固体酸触媒部に導入してもよい。これにより、キシロース（単糖）を製造することが可能となる。
【００５７】
また、上記実施形態において、糖液製造装置１１０が、前段粉砕部２２０（第２粉砕部）を備える構成について説明したが、前段粉砕部２２０は必須ではない。
【００５８】
また、上記実施形態において、糖液製造装置１１０が、熱交換部２１２、水導入部２１４を備える構成について説明したが、熱交換部２１２、水導入部２１４は必須ではない。
【００５９】
また、上記実施形態において、バイオマス由来物製造システム１００は、糖液製造装置１１０が製造した糖液ＧＳを用いて、バイオマス由来物として、エタノールを製造する構成について説明した。しかし、バイオマス由来物として、糖液製造装置１１０が製造した糖液ＧＳを用いて、エタノール以外の物質、例えば、ヒドロキシメチルフルフラール、フルフラール、乳酸、レブリン酸、酢酸、メタン、ブタノールを製造してもよい。
【００６０】
また、上記実施形態において、糖液製造装置１１０が原料として用いるリグノセルロース系バイオマスの例として木質系バイオマスを挙げて説明したが、原料は、セルロースおよびヘミセルロースのいずれか一方または双方が含まれていればよく、草本系バイオマス、農業系バイオマス、人工的に生成されたセルロースであってもよい。
【００６１】
また、上述した実施形態において、酵素処理部２３０は、糖化酵素として、耐熱性ではない糖化酵素を用いる場合を例に挙げて説明した。しかし、耐熱性の糖化酵素を用いることもできる。なお、耐熱性の糖化酵素の至適温度は、７０℃〜９０℃程度である。
【００６２】
なお、本明細書の糖液製造方法、および、バイオマス由来物製造方法の各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、リグノセルロース系バイオマス由来の多糖を加水分解して糖液を製造する糖液製造装置、糖液製造方法、および、これを用いたバイオマス由来物製造方法に利用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１１０  糖液製造装置
２１０  水熱処理部
２１２  熱交換部
２２０  前段粉砕部（第２粉砕部）
２３０  酵素処理部
２４０  後段粉砕部（第１粉砕部）
２５０  固体酸触媒部
Ｓ４１０  水熱処理
Ｓ４１２  前段粉砕処理
Ｓ４１４  酵素反応処理
Ｓ４１６  後段粉砕処理
Ｓ４１８  触媒反応処理
【図１】
2015008709.tif 000003
【図２】
2015008709.tif 000004