第2部

食品ロスと食にかかわる物質循環を考える

シャケ茶漬け、塩ジャケ、虹マス、バイオマス、ん？
たか み ざわ

岐阜大学 大学院 連合農学研究科 研究科長 B

バイオエタノールは酒造り？
のっけから昔の連想ゲームのようのトウモロコシや砂糖がバイオエタノール原料として取り合いになっている（1）。
ことも報道されております（図１）

なタイトルを書いてしまいました。

さて、バイオエタノールはどのよ

今、バイオエタノールの新聞記事をうにして作られているのでしょう

しょっちゅう目にします。テレビでか？

もしかりです。原油価格が上がった

明しましょう。まず、酵素でトウモから、地球温暖化防止のため、などロコシのでんぷんをブドウ糖に変化

いろんな理由でバイオエタノールがさせます（これは加水分解といいま取り上げられています。食料としてす）。そして、酵母を加えて発酵さトウモロコシを例に挙げて説図1. バイオエタノール新聞記事（出典）『朝日新聞』『岐阜新聞』（『共同通信社』配信）

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かずひろ

高見澤 一裕第2部 食品ロスと食にかかわる物質循環を考える図2. NatureとのNational Geographicバイオマス・バイオエタノール特集（出典）『Nature』
４４４（２００６年１２月７日号）『National Geographic』日本版（２００７年１０月号）

せます。数日経るとブドウ糖がアル

原料は、植物であればなんでもかまコール（エチルアルコール・エタノいません。動物でも可能ですが、あール）になります（発酵するといいまり原料となる機会はなさそうでます）。これを蒸留して純度100％のす。生きとし生けるもの―これは、アルコールにすると、バイオエタノ

バイオマスと総称できます―はすべールが完成します。そうです、お酒て原料になります。間伐材・廃材・や焼酎を造る方法と同じです。バイ

おがくず・イナワラ・雑草・枝豆のオエタノールは酒造りそのもので殻‥‥‥思いつくもの何でも原料とす。アメリカのある科学雑誌（2）はなります。もちろん残飯、調理くず、2006（平成18）
年の12月号でバイオエもです。なぜか？ バイオマス、特にタノールの特集号を出しました。そ

植物の主成分はセルロース・ヘミセの中で、「最高級のバイオエタノールロース・リグニンです。これらはルは飲んで楽しみましょう、それ以そのままでは食べられません。食べ外のバイオエタノールは自動車の燃られる部分はでんぷんが主体です。

料にしましょう」という標語を作っ人間が直接食べ物として利用できるていました（図２）。

割合はしれています。

燃料としてのバイオエタノールのセルロースはブドウ糖が高分子化

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図3. 草と木の構造の違い

もくしているもの、ヘミセルロースは木は、じょうずにばらばらにすればさとう糖と日本語で名づけられているキシきほど述べたように何でも原料となロースが高分子化したものです。キ

ります。

シロースは少し苦味を感じますが、一応、糖ですから甘く感じます。リ48

バイオエタノールと微生物

グニンはセルロースやヘミセルロー

さて、このセルロースとヘミセルスと異なり、糖からできていません。

ロースを人間は利用できるようになポリフェノールという構造的に亀のりました。そこでバイオエタノール甲が並んだ化学式をもつ複雑な物質の登場が可能となったのです。セルです。樹木は大地からすっくと立ってロースとヘミセルロースをばらばらいますが、草は風に吹かれてしなってにして（酵素が得意としている技でいます。この差はリグニンの含まれるす）ブドウ糖とキシロースにすれば量の違いです（図３）。

酵母が発酵してアルコールができる

ちなみに私たちがこれまでに分析のです（図４）。少し話がそれますが、した植物系廃棄物の糖の分析結果をおなかに優しい乳酸菌やビフィズス表１に示しましょう。植物系廃棄物菌はこのキシロースが大好きです。

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特に、キシロースが２つあるいは３防ぐキシリトールもキシロースからつ、４つくっついたキシロオリゴ糖作られています。
さは、ヨーグルトやチョコレートなど食品残渣、たとえば学校給食やレに添加物として入っている場合が多ストランからで出る廃棄物からバイいです。これらの原料はトウモロコ

オエタノールを製造しようとしていシの芯であることが多いようです。

る試みもありますし、メタンガスや知らないうちに未利用資源の有効利水素ガス（総称してバイオガスといさ用、言葉を変えれば食品残渣のリサっています）を製造しようとする考イクルが進んでいます。なお、虫歯をえ方もあります。レストラン廃棄物

表1. 植物系廃棄物の化学分析による糖組成¡ヘミセルロースとセルロースがバイオエタノールとして利用できる（太字の部分）¡その他は全量からヘミセルロース量とセルロース量を引いたもの¡単位はすべてg/100g

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49われわれの周りのほとんどの微生物は何もしませんが、たまに人間に害を及ぼすものもいます。それが、病原菌でバイキンといって嫌われています。しかし、ほとんどは何もしないか、われわれや地球環境維持に役立っています。微生物がいないと、バイオエタノールもバイオガスも堆肥（コンポスト）もできません。
図4. 植物系廃棄物からの燃料用バイオエタノール生産究極のバイオマス
閑話休題。私は、ゴルフ場から大からのメタン発酵ガス化施設は、す量に発生する刈り芝を原料としてバでにいくつかが稼動しています。話

イオエタノール製造を行おうとしてはそれますが、メタンも水素もにおいます。典型的なゴルフ場から年間いはしません。天然ガスの主成分で発生する刈り芝は約1,200ｍ3 です。もありますが、におわないので漏れ

これからバイオエタノールを作るとても気付かず危ないため、天然ガス約4.2トン、エネルギーとしてガソリや都市ガスにはわざわざ臭いのあるr が生産でき、ンに換算すると3,400r成分を加えています。

車2台分の燃料をまかなえることにバイオエタノールにしろメタンやなります。少しでも地球温暖化防止

水素ガスにしろ、いずれも微生物のにゴルフ場が役立ってくれればい力を借りて生産しています。空気中いと思っています。には1ccあたり約1,000匹の微生物が（3）に雑誌『National Geographic』漂っています。畑土壌だと1gあたりよると、ガソリンに対して温室効果約1,000万匹、砂場ですと1gあたりガスの排出量は、トウモロコシエタ約1,000〜10,000匹の微生物がいまノールで22%、サトウキビエタノーす。われわれは微生物に囲まれて生活ルで56%、そしてセルロース系エタをしていますが、その気配は感じられノールで91%削減できると計算されません。その理由は、微生物は通常はています。

実に見えないほど小さいからです。

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表2. 日本におけるバイオマスリファイナリーの例

究極のバイオマス利用は何でしょ※

さて、のっけの題に戻ります。シうか？ 3R のきわみですが、これャケ茶漬けは食べものです。塩ジャはバイオリファイナリーというハイケはその材料で、サケはマス、虹マカラな言葉（クリントン前米国大統スの親戚です。虹マスもバイオマス領が使って広まりました）で呼ばれです。植物や人間もバイオマスです。ている、未利用あるいは廃棄バイオ

バイオマス、理解していただいたでマスからの工業原料や機能性物質のしょうか？ 生きとし生けるもの、あ生産です。アメリカはバイオマスかなたの命をいただいてわれわれは生ら生産する戦略12物質をすでに定めきております。もったいないの精神ました。乳酸などです。日本で現在を大切に、命あるものはすべて資源研究されている例を表２に示しまとなりえます。

す。抗ウイルス剤、酵素阻害剤などの医薬品候補から食品添加物となりうる天然色素、工業用原料などたくさんありますが、いずれも微生物の力を借りて作るものです。少量ならごみですが、まとまればバイオマスは立派な資源となります。

※リユース・リディース・リサイクル

参考文献：（1） 新聞記事：朝日新聞・中日新聞・岐阜新聞（2） Nature, 444、2006年12月7日号（3） National Geographic日本版、2007年10月号

お礼：
図表の一部は私たちのラボの大学院生石川恵理さんに手伝っていただきました。

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