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## Ⅲ．平成23年度研究

## 1 章 绪言

## １．１ 前年度までの研究成果

前年度は水熱爆砕の適正条件の探索と，その適正条件による水熱爆砕の優位性の検証を行った.

## 1 ）水熱爆砕適正条件の探索

この試験ではケヤキと杉を原料に用い，Fig. 1.1-1 に示す二段階の昇温により水熱爆砕処理を行い，温度×時間の適性条件をグルコース，キシロース及び可溶性多糖類の生成量の比較によって求めた．その結果，ケヤキの水熱爆砕の適性条件は1段目：180℃×10 min. 2段目：260×10 min. であり，杉の水熱爆砕の適性条件は1段目：180℃×0 min. 2段目：260℃×10 min. であった．

## 2 ）適正条件による水熱爆砕の優位性の検証

上記試験結果より明らかになった水熱爆砕適正条件にて，ケヤキ，杉を用いて水熱爆砕，水蒸気爆砕，水熱除冷による前処理を施したサンプルをそれぞれ製造し，各々に対し酵素糖化試験を行ない，酵素糖化後のグルコース，キシロース及び可溶性多糖類の生成量を比較することで水熱爆砕の優位性を検証した．また，杉については，酵素糖化前のサンプルに対して，イオンクロマトグラフィーによる発酵阻害物質（有機酸）の測定を行った．なお，これらの試験については，再現性を確認するために，各前処理，酵素糖化試験を三回ずつ行い，その分析結果の平均により比較を行った．その結果をFig.1.1-2,1.1-3に示す．ケヤキにおいては，水熱爆砕でグルコースと可溶性多糖類の生成量が最も大きいことから，この三つの方法の中で最も効果的であることを確認した．また杉においても，水熱爆砕処理でグルコース，キシロース及び可溶性多糖類生成量が最も大きいことから，この三つ方法の中で水熱爆砕が最も効果的であることを確認した．しかし一方で，Fig.1.1-4に示すように，水熱爆砕を施したサンプルは，有機酸の生成量がやや大きいことを確認した．
Fig. 1.1-1 前処理試験昇温パターン
前处理方法	共通
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	10
2段目	温度[℃]	260
時間[min]	10

原料(ケヤキ)[g-dry]	3.00
溶液量[ml]	500
酵素量[g]	Cellic CTec
(セルロース分解)	0.15
Cellic HTec
(ヘミセルロース分解)	0.15
糖化温度[℃]	50
糖化時間[h]	48

Fig. 1.1-2 各前処理方法による酵素糖化 48 時間後の糖生成量の比較（ケヤキ）

前处理方法	共通
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	0
2段目	温度[℃]	260
時間[min]	10

原料(杉)[g-dry]	1.50
溶液量[ml]	550
酵素量[g]	Cellic CTec
(セルロース分解)	0.075
Cellic HTec
(ヘミセルロース分解)	0.075
糖化温度[℃]	50
糖化時間[h]	48

Fig. 1.1-3 各前処理方法による酵素糖化 48 時間後の糖生成量の比較（杉）
前处理方法	共通
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	0
2段目	温度[℃]	260
時間[min]	10

検出器	島津電気伝導度検出器CDD-10Asp
溶離液	Na2CO3(3.2mM)NaHCO3(1.0mM)
カラム	Shodex IC SI-50 4E

溶離液流量 [ml/min]	0.7
カラム 温度 [°C]	25
測定時間 [min]	15
サンプル注入量 [μl]	5

Fig. 1.1-4 各前処理方法による発酵阻害物質生成量の比較（杉）
## １．２　本年度の目的と実施内容

本年度の目的と実施内容（計画）は以下のとおりである。

前年度までは試薬法によりグルコース、キシロースおよび可溶性全糖類を分析して前処理＋酵素糖化の性能を評価したが、本年度はその精度を向上させるため、エタノール発酵可能な単糖とオリゴ糖（二糖から六糖）を含む16種類の糖の分析技術を確立する。また、酢酸、蟻酸、フルフラール類、フェノール類など8種類の発酵阻害物質分析技術を確立する。

これまで明らかにした最適前処理＋酵素糖化サンプルに対して上記にて確立した分析を適用し、分析方法の変更による差異の有無を確認するとともに、水熱爆砕の優位性をより詳細に評価する

杉、けやき、稲わらの前処理温度を低温から高温まで幅広く変化させて、それぞれのバイオマスに適した前処理温度を明らかにする。

発酵エタノール濃度が希薄であると、エタノール濃縮エネルギーは大きくなり好ましくないので、基質（バイオマス）濃度の高い前処理物の酵素糖化特性を評価検討する。

水熱処理時に二酸化炭素、過酸化水素を添加し、水熱のみに較べて糖収率向上と発酵阻害物質生成抑制の可能性を検討する。

市販酵母を入手して培養増殖し、グルコースとキシロースから約80％以上のエタノール収率となるエタノール発酵基本条件を検討選定する。

上記で選定したエタノール発酵条件下で、高濃度前処理物の酵素糖化液のエタノール発酵を行い、エタノール収率を測定評価する。
2 章 原料バイオマスの構造と分析（省略）

3 章 前处理試験装置と方法（省楽）

## 4 章 酵素糖化試験装置と方法

4.1 試験装置（省略）

4．2 酵素糖化試験方法（省略）

4.3 酵素糖化条件

酵素糖化条件を Table.4-3-1 に示す.

Table. 4-3-1 酵素糖化条件

原料	杉 1.5 g	ケヤキ 1.5 g
酵素糖化実験装置湯浴部温度[℃]	50	50
酵素糖化時間[h]	48	48
pH[-]	5	5
セルロース分解酵素添加量[g]	0.075(基質の5%)	0.07(基質の5%)
ヘミセルロース分解酵素添加量[g]	0.075(基質の5%)	0.075(基質の5%)
## 4 ．4 生成糖の種類と分析方法

## 4 ．4．1 糖の種類と構造

前年度までは試薬法によりグルコース、キシロースおよび可溶性全糖類を分析して前処理＋酵素糖化の性能を評価したが、本年度はその精度を向上させるため、エタノール発酵可能な単糖とオリゴ糖（二糖から六糖）を含む16種類の糖の分析技術を確立した。分析対象の糖の種類と構造を単糖，二糖，三糖，多糖に分けて Table.4-4.1-1 から Table 4-4.1-4 に示す。
#### Table. 4-4 .1-1 单糖の種類と構造

名称	構造	エタノール 発酵酵母	保持時間 [min]
1	Rhamnose ラムノース C_{6}H_{12}O_{5}	9.57
2	Xylose キシロース C_{5}H_{10}O_{5}	Pachysolen tannophilus	13.20
3	Arabinose アラビノース C_{5}H_{10}O_{5}	15.42
4	Fructose フルクトース C_{6}H_{12}O_{6}	S.cerevisiae	17.72
5	Mannose マンノース C_{6}H_{12}O_{6}	S.cerevisiae	23.14
6	Glucose グルコース C_{6}H_{12}O_{6}	S.cerevisiae	25.62
7	Galactose ガラクトース C_{6}H_{12}O_{6}	S.cerevisiae	28.56

Table. 4-4 .1-2 二糖の種類と構造

名称	エタノール発酵酵母	保持時間[min]
8	スクロースグルコース+フルクトース	S.cerevisiae	31.69
9	セルビオースグルコース+グルコース(R1-A1)	32.99
10	マルトースグルコース+グルコース(α1-4)	S.cerevisiae	33.49
11	ラクトースガラクトース+グルコース(β1-4)	34.73
Table. 4-4 .1-3 三糖の種類と構造

名称	保持時間[min]
12	セロトリオース グルコース+グルコース+グルコース(β1-4)	41.26
13	マルトリオース グルコース+グルコース+グルコース(α1-4)	41.98

Table. 4-4.1-4 多糖の種類と構造

名称	保持時間[min]
14	セロテトラオース(β1-4)	49.37
15	セロペンタオース(β1-4)	51.37
16	セロヘキサオース(β1-4)	53.16
## 4 ．4．2 HPLC による糖類の分析方法

単糖およびオリゴ糖（二糖から六糖）の分析を行うには、高速液クロマトグラムで分離し、反応液で蛍光物質に変化させて蛍光を検出する「HPLC＋蛍光誘導体化法」を検討した。この方法は溶離液のグラジェントが可能で高精度である。屈折率検出器はグラジェントが不可能でまた精度も低く適用できない。

分析装置全体，オーブン内反応管，カラムオーブン内冷却管写真を Fig. 4-4.2-1, 4-4.2-2, 4-4.2-3 に、プロセスフローを Fig. 4-4.2-4 に示す．Table 4-4.2-1 に溶離液のグラディエントパターンを示す。

糖 16 種の糖分析結果を Fig. 4-4.2-5, 水熱爆砕酵素糖化後の試料の分析結果を Fig. 4-4.2-6 に示す．各標準物質について検量線を作成し，十分な直線性を確認した．
1. カラム Asahipak NH₂P·50 4E 250 × 4.6mm I.D.（プレカラム付）

2. 溶離液 （A）アセトニトリル／水＝90／10 0.5％リン酸

(B) アセトニトリル／水＝75／25 0.5％リン酸

(C) アセトニトリル/水=60/40 0.5%リン酸

### 3. ポンププログラム

時間(min)	(A) %	(B) %	(C) %	流量(mL/min)
0	100	0	0	1.0
20	100	0	0
25	0	100	0
40	0	100	0
45	0	0	100
55	0	0	100
55.1	100	0	0
75	100	0	0

4. 反応液 リン酸／酢酸／フェニルヒドラジン＝220／180／6

5. 反应液流量 0.4 mL/min

6. カラム温度 $ 50^{\circ} $ C

7. 反応温度 146℃

8. 萤光検出器 Ex 330nm Em 470nm
Fig. 4-4.2-1 分析装置全体写真
Fig. 4-4.2-2 反応オーブン内写真

Fig. 4-4 .2-3 カラムオーブン内写真
Fig. 4-4 .2-4 糖分析機器プロセスフロー
五炭糖	2.キシロース
3.アラビノース
六炭糖	6.グルコース
7.ガラクトース
4.フルクトース
5.マンノース
1.ラムノース
二糖	10.マルトース
9.セロビオース
8.スクロース
11.ラクトース
三糖	12.セロトリオース
13.マルトトリオース
四糖	14.セロテトラオース
五糖	15.セロペンタオース
六糖	16.セロヘキサオース

Fig. 4-4 .2-5 HPLC による糖 16 種の分析結果
Fig. 4-4 .2-6 水熱爆砕処理物の酵素糖化 48 時間後の糖分析結果 ケヤキ×260℃
## 4 ．4．3 試薬による分析方法（省略）

## 4 ．4．4 試薬法と HPLC 法による分析結果の比較

糖の種類と濃度が既知の同一試料に対して、試薬法と HPLC 法により生成糖の分析を行いその精度を比較検討した。

## 1 ）試験方法

下記①～④の操作を行った．なお，これらの試験は三回行い，再現性を確かめた．

## ① グルコース水溶液による比較

濃度既知のグルコース水溶液を作成し, 試薬法 (グルコース CⅡ－テストワコー－)

と HPLC 法で測定を行い, 既定濃度との誤差を比較した.

## ② キシロース水溶液による比較

濃度既知のキシロース水溶液を作成し，試薬法（キシロース測定キット）と HPLC 法で測定を行い，既定濃度との誤差を比較した.

## ③ グルコース＋キシロース水溶液による比較

濃度既知のグルコース＋キシロース水溶液を作成し，試薬法（グルコース CⅡ－テストワコー－，キシロース測定キット，フェノール硫酸法）と HPLC 法で測定を行い，既定濃度との誤差を比較した.

## ④ 糖 10 種混合水溶液による比較

グルコース, キシロースを含む濃度既知の糖 10 種混合水溶液を作成し, 試薬法 (グルコース CⅡーテストワコーー, キシロース測定キット, フェノール硫酸法) と HPLC 法で測定を行い, 既定濃度との誤差を比較した.
## 2 ）結果

本試験の結果を Table.4-4.4-1, 4-4.4-2, 4-4.4-3 に示す.

・グルコース分析では，試薬法は既知濃度との誤差が大きく精度が低いことを確認した.特に10種糖混合水溶液での分析ではその誤差が大きく，他の糖の存在によって結果が大きく変動していた.これは，グルコース以外の糖と試薬が反応したことが原因と考えられる.

・キシロース分析では，試薬法およびHPLC法の誤差は小さく問題ないことを確認した.

・全糖分析では，試薬法およびHPLC法の誤差は小さく問題ないことを確認した.以上の結果から，グルコース試薬法は誤差が大きく前年度までの結果は再検討する必要がある。今後は糖類の分析はHPLC法にて行い，補完的に試薬法で可溶性全糖分析を行うこととした.
Table. 4-4.4-1 グルコース分析の精度比較

G	X	G+X	G+X+他8種の糖
条件	G濃度	g/l	0.1	0	0.1	0.1
X濃度	g/l	0	0.1	0.1	0.1
全糖濃度	g/l	0.1	0.1	0.2	1
グルコース検量線	ABS/濃度[g/l]	0.2603	0.2603	0.2603	0.2603
キシロース検量線	ABS/濃度[g/l]	1.3749	1.3749	1.3749	1.3749
全糖検量線	ABS/濃度[g/l]	0.6688	0.6688	0.6688	0.6688
グルコース検量線	ピーク/濃度[g/l]	7233429	7233429	7233429	7233429
キシロース検量線	ピーク/濃度[g/l]	4484405	4484405	4484405	4484405
結果(試薬)	グルコースCⅡテストワコー	1	GABS	-	0.04	-	0.032	0.064
G濃度	g/l	0.154	-	0.123	0.246
2	GABS	-	0.033	-	0.031	0.043
G濃度	g/l	0.127	-	0.119	0.165
3	GABS	-	0.027	-	0.026	0.028
G濃度	g/l	0.104	-	0.100	0.108
平均	g/l	0.128	-	0.114	0.173
結果(HPLC)	1	ピーク面積	-	799613	-	771468	650792
G濃度	g/l	0.111	-	0.107	0.090
2	ピーク面積	-	772268	-	820652	944761
G濃度	g/l	0.107	-	0.113	0.131
3	ピーク面積	-	727977	-	807705	861288
G濃度	g/l	0.101	-	0.112	0.119
平均	g/l	0.106	-	0.111	0.113

注）G:グルコース

X:キシロース

Table. 4-4.4-2 キシロース分析の精度比較

G	X	G+X	G+X+他8種の糖
条件	G濃度	g/l	0.1	0	0.1	0.1
X濃度	g/l	0	0.1	0.1	0.1
全糖濃度	g/l	0.1	0.1	0.2	1
グルコース検量線	ABS/濃度[g/l]	0.2603	0.2603	0.2603	0.2603
キシロース検量線	ABS/濃度[g/l]	1.3749	1.3749	1.3749	1.3749
全糖検量線	ABS/濃度[g/l]	0.6688	0.6688	0.6688	0.6688
グルコース検量線	ピーク/濃度[g/l]	7233429	7233429	7233429	7233429
キシロース検量線	ピーク/濃度[g/l]	4484405	4484405	4484405	4484405
結果(試薬)	キシロース測定キット	1	1回目 X ABS1	-	-	0.074	0.034	0.156
X ABS2	-	-	0.212	0.175	0.297
X濃度	g/l	-	0.100	0.103	0.103
2	1回目 X ABS1	-	-	0.079	0.047	0.015
X ABS2	-	-	0.217	0.186	0.152
X濃度	g/l	-	0.100	0.101	0.100
3	1回目 X ABS1	-	-	0.057	0.021	0.042
X ABS2	-	-	0.194	0.155	0.178
X濃度	g/l	-	0.100	0.097	0.099
平均	g/l	-	0.100	0.100	0.100
結果(HPLC)	1	ピーク面積	-	-	463864	404239	325582
X濃度	g/l	-	0.103	0.090	0.073
2	ピーク面積	-	-	518224	448575	486390
X濃度	g/l	-	0.116	0.100	0.108
3	ピーク面積	-	-	476569	450761	448405
X濃度	g/l	-	0.106	0.101	0.100
平均	g/l	-	0.108	0.097	0.094

注）G:グルコース

X:キシロース
Table. 4-4.4-1 全糖分析の精度比較

G	X	G+X	G+X+他8種の糖
条件	G濃度	g/l	0.1	0	0.1	0.1
X濃度	g/l	0	0.1	0.1	0.1
全糖濃度	g/l	0.1	0.1	0.2	1
グルコース検量線	ABS/濃度[g/l]	0.2603	0.2603	0.2603	0.2603
キシロース検量線	ABS/濃度[g/l]	1.3749	1.3749	1.3749	1.3749
全糖検量線	ABS/濃度[g/l]	0.6688	0.6688	0.6688	0.6688
グルコース検量線	ピーク/濃度[g/l]	7233429	7233429	7233429	7233429
キシロース検量線	ピーク/濃度[g/l]	4484405	4484405	4484405	4484405
結果(試薬)	フェノール硫酸法	1	全糖 ABS	-	-	-	0.142	0.621
全糖濃度	g/l	-	-	0.212	0.929
2	全糖 ABS	-	-	-	0.124	0.651
全糖濃度	g/l	-	-	0.185	0.973
3	全糖 ABS	-	-	-	0.146	0.76
全糖濃度	g/l	-	-	0.218	1.136
平均	g/l	-	-	0.205	1.013
結果(HPLC)	1	全糖濃度	g/l	-	-	0.197	0.804
2	全糖濃度	g/l	-	-	0.213	1.328
3	全糖濃度	g/l	-	-	0.212	1.141
平均	g/l	-	-	0.207	1.091

注）G:グルコース

X:キシロース
4．5 エタノール発酵阻害物質分析方法

4．5．1 エタノール発酵阻害物質の種類と構造

エタノール発酵を阻害する物質として、Fig. 4-5.1-1 に示す 8 成分を分析対象とした。

名称	組成式	構造式
有機酸	ギ酸	HCOOH
酢酸	CH3COOH
有機酸以外	フルフラール	C3H6O3
5HMF	C3H6O3
p-HBA	C3H6O3
シリンガアルデヒド	C3H6O4
グアイアコール	C3H6O3
バニリン	C3H6O3

Fig. 4-5.1-1 発酵阻害物質の構造と種類
## 4 ．5．2　有機酸（酯酸，羧酸）分析方法

## 1 ）分析装置

Fig. 4-5.2-1, 4-5.2-2 に示す HPLC（高速液クロマトグラフ）を用いた.

## 2 ）分析条件

有機酸分析条件を Table.4-5.2-1 に示す.

## 3 ）検量線の作成

濃度既知の標準物質水溶液の打ち込み重量とピーク面積の関係をプロットし検量線を作成した．水熱爆砕酵素糖化前試料の分析例を Fig. 4-5.2-3 に示し，ギ酸，酢酸の検量線を Fig. 4-5.2-4, 4-5.2-5 に示.

Table. 4-5.2-1 有機酸分析条件

溶離液	Na2CO3(3.2mM) NaHCO3(1.0mM)
溶離液流量[ml/min]	0.50
測定時間[min]	20
試料注入量[μl]	10
カラム	Shodex IC SI-50 4E 4mm×250mm(サプレッサ用)
検出器	島津電気伝導度検出器 CDD-10Asp
カラム温度[℃]	50
出口圧力[MPa]	0
Fig. 4-5.2-1 装置全体写真

Fig. 4-5.2-2 有機酸分析機器プロセスフロー
Fig. 4-5.2-3 水熱爆砕酵素糖化前試料の有機酸分析ピーク 杉×280℃
Fig. 4-5.2-4 検量線（ギ酸）

Fig. 4-5.2-5 検量線（酢酸）
## 4 ．5．3　発酵阻害物質（フェノール類，フルフラール類）の分析方法

## 1 ）分析装置

Fig. 4-5.3-1, 4-5.3-2 に示す HPLC（高速液クロマトグラフ）を用いた.

## 2 ）分析条件

分析条件を Table.4-5.3-1 に示す.

## 3 ）検量線の作成

濃度既知の標準物質水溶液を打ち込み、その重量とピーク面積の関係をプロットし検量線を作成した。水熱爆砕酵素糖化前試料の分析例を Fig. 4-5.3-3 に，各物質の検量線を Fig. 4-5.3-3 から 4-5.3-8 に示す。

Table. 4-5.3-1 有機酸を除く発酵阻害物質分析条件

溶離液	水/メタノール/硫酸テトラブチルアンモニウム=714/245/0.6(重量比)
溶離液流量 [ml/min]	0.50
測定時間 [min]	40
試料注入量 [μl]	5
カラム	ODS HYPERSILDim(mm) 250 × 4.6
検出器	日本分光SPD-10A
カラム温度 [°C]	30
波長 [nm]	280
出口圧力 [MPa]	0
Fig. 4-5.3-1 装置全体写真

Fig. 4-5.3-2 有機酸を除く発酵阻害物質分析機器プロセスフロー
Fig. 4-5.3-3 水熱爆砕酵素糖化前試料の発酵阻害分析ピーク表示 杉×260℃
Fig. 4-5.3-3 検量線（フルフラール）

Fig. 4-5.3-4 検量線（5-HMF）
Fig. 4-5.3-5 検量線(p-HBA)

Fig. 4-5.3-6 検量線(シリンガアルデヒド)
Fig. 4-5.3-7 検量線(グアイアコール)

Fig. 4-5.3-8 検量線(バニリン)
## 5 章 バイオマスの前処理と酵素糖化試験結果

## 5 ．1 前年度までの結果の比較試験（杉、ケヤキ）

前年度までに明らかにした最適前処理＋酵素糖化サンプルに対して前章で確立した分析を適用し、分析方法の変更による差異の有無を確認するとともに，水熱爆砕の優位性をより詳細に評価した.

前年度選定した最適前処理条件下にて，水熱爆砕，水蒸気爆砕，水熱徐冷処理物の酵素糖化をそれぞれ3回行い，酵素糖化液の糖分析を試薬法とHPLC法で行いその差異を比較した。杉およびケヤキの最適前処理条件と昇温パターンをTable.5.1-1,5.1-2,Fig.5.1-1,5.1-2に示す.
Table. 5.1-1 杉酵素糖化前处理試験条件

Run No.	S-1	S-2	S-3	S-4	S-5	S-6	S-7	S-8	S-9
原料	杉	杉	杉	杉	杉	杉	杉	杉	杉
处理方法	水熱爆碎	水熱爆碎	水熱爆碎	水熱氦爆碎	水熱氦爆碎	水熱氦爆碎	水熱徐冷	水熱徐冷	水熱徐冷
处理前重量[g]	1.50	1.50	1.50	1.50	1.50	1.50	1.50	1.50	1.50
设定压力[MPa]	8.0	8.0	8.0	4.5	4.5	4.5	8.0	8.0	8.0
1段目	处理温度[℃]	180	180	180	180	180	180	180	180	180
保持時間[sec]	0	0	0	0	0	0	0	0	0
2段目	处理温度[℃]	260	260	260	260	260	260	260	260	260
保持時間[sec]	600	600	600	600	600	600	600	600	600

Fig. 5.1-1 杉前処理試験昇温・降温パターン
Table. 5.1-2 ケヤキ酵素糖化前処理試験条件

Run No.	K-1	K-2	K-3	K-4	K-5	K-6	K-7	K-8	K-9
原料	ケヤキ	ケヤキ	ケヤキ	ケヤキ	ケヤキ	ケヤキ	ケヤキ	ケヤキ	ケヤキ
处理方法	水熱爆砕	水熱爆砕	水熱爆砕	水熱気爆砕	水熱気爆砕	水熱気爆砕	水熱徐冷	水熱徐冷	水熱徐冷
処理前重量[g]	1.50	1.50	1.50	1.50	1.50	1.50	1.50	1.50	1.50
設定圧力[MPa]	8.0	8.0	8.0	4.5	4.5	4.5	8.0	8.0	8.0
1段目	処理温度[℃]	180	180	180	180	180	180	180	180	180
保持時間[sec]	600	600	600	600	600	600	600	600	600
2段目	処理温度[℃]	260	260	260	260	260	260	260	260	260
保持時間[sec]	600	600	600	600	600	600	600	600	600

Fig. 5.1-2 ケヤキ前処理試験昇温・降温パターン
#### 5.1.1 杉の場合

## （1） 生成糖分析

杉について水熱爆砕、水蒸気爆砕および水熱徐冷の前処理を同一温度でそれぞれ3回行い、それぞれ酵素糖化を行った。糖収率と糖化時間の関係をそれぞれFig.5.1.1-1から5.1.1-3に示す。それぞれの酵素糖化48時間後の糖収率をFig.5.1.1-4に示す。

また、試薬による糖分析を行った前年度までの試験結果と HPLC で糖分析を行った結果の比較を Fig.5.1.1-5 に示す.

## （2） 発酵阻害物質分析

杉について水熱爆砕、水蒸気爆砕および水熱徐冷の前処理を同一温度でそれぞれ3回行い、それぞれ酵素糖化を行った。48時間後の酵素糖化液中の9の発酵阻害物質分析結果をFig.5.1.1-6に示す。また、各前処理方法別に発酵阻害物質成量の平均値を5.1.1-7に示す。

## （3） 考察

・前年度選定した最適前処理条件において、分析方法によらず水熱爆砕前処理が他の前処理より糖主率が大きく優位であることが確認できた。

・本年度から新たに分析を始めた発酵阻害物質の生成量は，水熱爆砕と水熱徐冷でやや大きくなっており，前年度までの発酵阻害物質（有機酸）の測定結果の傾向と類似していた．以上のことから，分析方法の変更に伴う糖，発酵阻害物質生成量の傾向に変化はないことを確認した．
RUN No.	S-1
原料(杉)[g-dry]	1.50
前处理条件	処理方法	水熱爆砕
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	0
2段目	温度[℃]	260
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[℃]	50
酵素量[g]	Cellic CTec(セルロース分解)	0.075
Cellic HTec(ヘミセルロース分解)	0.075
サンプル煮沸処理	無

RUN No.	S-2
原料(杉)[g-dry]	1.50
前处理条件	処理方法	水熱爆砕
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	0
2段目	温度[℃]	260
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[℃]	50
酵素量[g]	Celtic CTec(セルロース分解)	0.075
Celtic HTec(へミセルロース分解)	0.075
サンプル煮沸処理	無

RUN No.	S-3
原料(杉)[g-dry]	1.50
前処理条件	処理方法	水熱爆砕
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	0
2段目	温度[℃]	260
時間[min]	10
糖化条件	溶滲量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[℃]	50
酵素量[g]	Cellic CTec
(セルロース分解)	0.075
Cellic HTec
(ヘミセルロース分解)	0.075
サンブル煮沸処理	無

Fig. 5.1.1-1 水熱爆砕前処理物の酵素糖化結果（杉×260℃）
RUN No.	S-4
原料(杉)[g-dry]	1.50
前処理条件	処理方法	水蒸気爆砕
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	0
2段目	温度[℃]	260
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[℃]	50
酵素量[g]	Cellic CTec
(セルロース分解)	0.075
Cellic HTec
(ヘミセルロース分解)	0.075
サンブル煮沸処理	無

RUN No.	S-5
原料(杉)[g-dry]	1.50
前処理条件	処理方法	水蒸気爆砕
1段目	温度[°C]	180
時間[min]	0
2段目	温度[°C]	260
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[°C]	50
酵素量[g]	Cellic CTec(セルロース分解)	0.075
Cellic HTec(ヘセルロース分解)	0.075
サンブル煮沸処理	無

RUN No.	S-6
原料(杉)[g-dry]	1.50
前处理条件	処理方法	水蒸気爆砕
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	0
2段目	温度[℃]	260
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[℃]	50
酵素量[g]	Celtic CTec(セルロース分解)Celtic HTec(ヘミセルロース分解)	0.075
0.075
サンプル煮沸処理	無

Fig. 5.1.1-2 水蒸気爆砕処理物の酵素糖化結果（杉×260℃）
RUN No.	S-7
原料(杉)[g-dry]	1.50
前処理条件	処理方法	水熱徐冷
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	0
2段目	温度[℃]	260
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[℃]	50
酵素量[g]	Cellic CTec
(セルロース分解)	0.075
Cellic HTec
(ヘミセルロース分解)	0.075
サンプル煮沸処理	無

RUN No.	S-9
原料(杉)[g-dry]	1.50
前処理条件	処理方法	水熱徐冷
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	0
2段目	温度[℃]	260
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[℃]	50
酵素量[g]	Cellic CTec
(セルロース分解)	0.075
Cellic HTec
(ヘミセルロース分解)	0.075
サンブル煮沸処理	無

RUN No.	S-8
原料(杉)[g-dry]	1.50
前処理条件	処理方法	水熱徐冷
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	0
2段目	温度[℃]	260
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[℃]	50
酵素量[g]	Cellic CTec
(セルロース分解)	0.075
Cellic HTec
(ヘセルロース分解)	0.075
サンブル煮沸処理	無

Fig. 5.1.1-3 水熱徐冷前処理物の酵素糖化結果（杉×260℃）
前处理条件	原料(杉)[g-dry]	1.50
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	0
2段目	温度[℃]	260
時間[min]	10

糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[℃]	50
酵素量[g]	Cellic CTec
(セルロース分解)	0.075
Cellic HTec
(ヘセルロース分解)	0.075
サンプル煮沸処理	無

Fig. 5.1.1-5 HPLC 法（本年度）と試薬分析法（2010 年度）の比較 原料：杉

前处理温度： $ 260^{\circ} $ C
Fig.5.1.1-6 各種前処理物の酵素糖化液中の発酵阻害物質の生成量
原料(杉)[g-dry]	1.50
前処理条件	1段目	温度[℃]	180
時間[min]	0
2段目	温度[℃]	260
時間[min]	10
測定条件	溶離液流量[ml/min]	0.50
測定時間[min]	40
試料注入量[μl]	5
カラム温度[℃]	30

Fig. 5.1.1-7 前処理別の発酵阻害物質生成量の比較 杉×260℃
#### 5.1.2 ケヤキの場合

## （1） 生成糖分析

ケヤキについて水熱爆砕、水蒸気爆砕および水熱徐冷の前処理を同一温度でそれぞれ3回行い、それぞれ酵素糖化を行った。糖収率と糖化時間の関係をそれぞれFig. 5.1.2-1から5.1.2-3に示す。それぞれの酵素糖化48時間後の糖収率をFig. 5.1.2-4に示す。

また、試薬による糖分析を行った前年度までの試験結果と HPLC で糖分析を行った結果の比較を Fig.5.1.2-5 に示す.

## （2） 発酵阻害物質分析

ケヤキについて水熱爆砕、水蒸気爆砕および水熱徐冷の前処理を同一温度でそれぞれ3回行い、それぞれ酵素糖化を行った。48時間後の酵素糖化液中の9の発酵阻害物質分析結果をFig.5.1.2-6に示す。また、各前処理方法別に発酵阻害物質成量の平均値を5.1.2-7に示す。

## （3） 考察

・前年度選定した最適前処理条件において、分析方法によらず水熱爆砕前処理が他の前処理より糖主率が大きく優位であることが確認できた。

・本年度から新たに分析を始めた発酵阻害物質の生成量は，水熱爆砕と水熱徐冷でやや大きくなっており，前年度までの発酵阻害物質（有機酸）の測定結果の傾向と類似していた．以上のことから，分析方法の変更に伴う糖，発酵阻害物質生成量の傾向に変化はないことを確認した．
RUN No.	K-1
原料(ケヤキ)[g-dry)	1.50
前処理条件	処理方法	水熱爆砕
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	10
2段目	温度[℃]	260
時間[min]	10
糖化条件	溶濃量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[℃]	50
酵素量[g]	Cellic CTec(セルロース分解)	0.075
Cellic HTec(ヘミセルロース分解)	0.075
サンブル煮沸処理	無

RUN No.	K-2
原料(ケヤキ)[g-dry]	1.50
前处理条件	処理方法	水熱爆砕
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	10
2段目	温度[℃]	260
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[℃]	50
酵素量[g]	Cellic CTec
(セルロース分解)	0.075
Cellic HTec
(へミセルロース分解)	0.075
サンプル煮沸処理	無

RUN No.	K-3
原料(ケヤキ)[g-dry]	1.50
前処理条件	処理方法	水熱爆砕
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	10
2段目	温度[℃]	260
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[℃]	50
酵素量[g]	Cellic CTec(セルロ-ス分解)	0.075
Cellic HTec(ヘセルロ-ス分解)	0.075
サンプル煮沸処理	無

Fig. 5.1.2-1 水熱爆砕前処理物の酵素糖化結果（ケヤキ×260℃）
RUN No.	K-4
原料(ケヤキ)[g-dry]	1.50
前処理条件	処理方法	水蒸気煉砕
1段目	温度[°C]	180
時間[min]	10
2段目	温度[°C]	260
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[°C]	50
酵素量[g]	Cellic CTec(セルロース分解)	0.075
Cellic HTec(ヘミセルロース分解)	0.075
サンプル煮沸処理	無

RUN No.	K-5
原料(ケヤキ)[g-dry]	1.50
前処理条件	処理方法	水蒸気煙砕
1段目	温度[°C]	180
時間[min]	10
2段目	温度[°C]	260
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[°C]	50
酵素量[g]	CeliC Ttec(セルロース分解)	0.075
CeliC HTec(ヘミセルロース分解)	0.075
サンプル煮沸処理	無

RUN No.	K-6
原料(ケヤキ)[g-dry]	1.50
前処理条件	処理方法	水蒸気爆砕
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	10
2段目	温度[℃]	260
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[℃]	50
酵素量[g]	CeliC Ttec(セルロース分解)	0.075
CeliC HTec(ヘミセルロース分解)	0.075
サンプル煮沸処理	無

Fig. 5.1.2-2 水蒸気爆砕前処理物の酵素糖化結果（ケヤキ×260℃）
RUN No.	K-7
原料(ケヤキ)[g-dry]	1.50
前処理条件	処理方法	水熱徐冷
1段目	温度[°C]	180
時間[min]	10
2段目	温度[°C]	260
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[°C]	50
酵素量[g]	Cellic CTec
(セルロース分解)	0.075
Cellic HTec
(ヘミセルロース分解)	0.075
サンプル煮沸処理	無

RUN No.	K-8
原料(ケヤキ)[g-dry]	1.50
前処理条件	処理方法	水熱徐冷
1段目	温度[°C]	180
時間[min]	10
2段目	温度[°C]	260
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[°C]	50
酵素量[g]	Celtic CTec(セルロース分解)Celtic HTec(ヘミセルロース分解)	0.075
0.075
サンプル煮沸処理	無

RUN No.	K-9
原料(ケヤキ)[g-dry]	1.50
前処理条件	処理方法	水熱徐冷
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	10
2段目	温度[℃]	260
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[℃]	50
酵素量[g]	Cellic CTec
(セルロース分解)
Cellic HTec
(ヘミセルロース分解)	0.075
0.075
サンプル煮沸処理	無

Fig. 5.1.2-3 水熱徐冷前処理物の酵素糖化結果（ケヤキ×260℃）
前処理条件	原料(ケヤキ)[g-dry]	1.50
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	10
2段目	温度[℃]	260
時間[min]	10

糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.000
糖化温度[℃]	50
酵素量[g]	Cellic CTec（セルロース分解）	0.075
Cellic HTec（ヘミセルロース分解）	0.075
サンプル煮湯処理	無

Fig. 5.1.2-5 HPLC 法（本年度）と試薬分析法（2010 年度）の比較 原料：ケヤキ

前处理温度： $ 260^{\circ} $ C
Fig.5.1.2-6 各種前処理物の酵素糖化液中の発酵阻害物質の生成量（けやき、前処理温度260℃）
原料(ケヤキ)[g-dry]	1.50
前処理条件	1段目	温度[℃]	180
時間[min]	10
2段目	温度[℃]	260
時間[min]	10
測定条件	溶離液流量[ml/min]	0.50
測定時間[min]	40
試料注入量[μl]	5
カラム温度[℃]	30

Fig. 5.1.2-7 前処理別の発酵阻害生成量（有機酸以外）の比較 原料：ケヤキ
## 5 ．2 高温域での前処理試験（杉、ケヤキ）

これまで未実施の高温条件下（260℃以上）で前処理試験を行い，前処理温度による糖，発酵阻害物質生成への影響を調べた．温度280、300℃で，水熱爆砕，水蒸気爆砕，水熱徐冷処理をそれぞれ3回行い，それぞれ酵素糖化を行った．Table.5.2-1,5.2-2に杉およびケヤキの前処理条件を，Fig.5.2-1に昇温パターンを示す．
Table. 5.2-1 杉酵素糖化前处理試驗条件

Run No.	原料	处理方法	处理前重量[g]	设定压力[MPa]	1段目	2段目
处理温度[℃]	保持時間[sec]	处理温度[℃]	保持時間[sec]
Sb-1	杉	水熱爆碎	1.50	8.0	180	0	280	600
Sb-2	杉	水熱爆碎	1.50	8.0	180	0	280	600
Sb-3	杉	水熱爆碎	1.50	8.0	180	0	280	600
Sb-4	杉	水熱爆碎	1.50	8.0	180	0	300	600
Sb-5	杉	水熱爆碎	1.50	8.0	180	0	300	600
Sb-6	杉	水熱爆碎	1.50	8.0	180	0	300	600
Sb-7	杉	水蒸気爆碎	1.50	4.5	180	0	280	600
Sb-8	杉	水蒸気爆碎	1.50	4.5	180	0	280	600
Sb-9	杉	水蒸気爆碎	1.50	4.5	180	0	280	600
Sb-10	杉	水蒸気爆碎	1.50	4.5	180	0	300	600
Sb-11	杉	水蒸気爆碎	1.50	4.5	180	0	300	600
Sb-12	杉	水蒸気爆碎	1.50	4.5	180	0	300	600
Sb-13	杉	水熱徐冷	1.50	8.0	180	0	280	600
Sb-14	杉	水熱徐冷	1.50	8.0	180	0	280	600
Sb-15	杉	水熱徐冷	1.50	8.0	180	0	280	600
Sb-16	杉	水熱徐冷	1.50	8.0	180	0	300	600
Sb-17	杉	水熱徐冷	1.50	8.0	180	0	300	600
Sb-18	杉	水熱徐冷	1.50	8.0	180	0	300	600

Table. 5.2-2 ケヤキ酵素糖化前処理試験条件

Run No.	原料	处理方法	处理前重量[g]	设定压力[MPa]	1段目	2段目
处理温度[℃]	保持時間[sec]	处理温度[℃]	保持時間[sec]
Kb-1	ケヤキ	水熱爆碎	1.50	8.0	180	0	280	600
Kb-2	ケヤキ	水熱爆碎	1.50	8.0	180	0	280	600
Kb-3	ケヤキ	水熱爆碎	1.50	8.0	180	0	280	600
Kb-4	ケヤキ	水熱爆碎	1.50	8.0	180	0	300	600
Kb-5	ケヤキ	水熱爆碎	1.50	8.0	180	0	300	600
Kb-6	ケヤキ	水熱爆碎	1.50	8.0	180	0	300	600
Kb-7	ケヤキ	水蒸気爆碎	1.50	4.5	180	0	280	600
Kb-8	ケヤキ	水蒸気爆碎	1.50	4.5	180	0	280	600
Kb-9	ケヤキ	水蒸気爆碎	1.50	4.5	180	0	280	600
Kb-10	ケヤキ	水蒸気爆碎	1.50	4.5	180	0	300	600
Kb-11	ケヤキ	水蒸気爆碎	1.50	4.5	180	0	300	600
Kb-12	ケヤキ	水蒸気爆碎	1.50	4.5	180	0	300	600
Kb-13	ケヤキ	水熱徐冷	1.50	8.0	180	0	280	600
Kb-14	ケヤキ	水熱徐冷	1.50	8.0	180	0	280	600
Kb-15	ケヤキ	水熱徐冷	1.50	8.0	180	0	280	600
Kb-16	ケヤキ	水熱徐冷	1.50	8.0	180	0	300	600
Kb-17	ケヤキ	水熱徐冷	1.50	8.0	180	0	300	600
Kb-18	ケヤキ	水熱徐冷	1.50	8.0	180	0	300	600
前処理温度 2 80℃	水熱爆砕·徐冷	水蒸気爆砕
管状炉設定温度[℃]	500	530
ヒータ1設定温度[℃]	580	610
ヒータ2設定温度[℃]	230	230
昇温時設定圧力[MPa]	6	6
ポンプ流量[ml/min]	20	20

前処理温度300℃	水熱爆砕·徐冷	水蒸気爆砕
管状炉設定温度[℃]	580	620
ヒータ1設定温度[℃]	600	620
ヒータ2設定温度[℃]	230	230
昇温時設定圧力[MPa]	6	6
ポンプ流量[ml/min]	20	20

Fig. 5.2-1 高温前処理試験昇温・降温パターン
#### 5.2.1 杉の場合

280および300℃で杉の水熱爆砕、水蒸気爆砕および水熱徐冷をそれぞれ3回行い、それぞれを酵素糖化した際の糖収率と発酵阻害物質収率をFig.5.2.1-1からFig.5.2.1-10に示す。

前処理方法によらず、いずれの場合も前処理温度の上昇により糖の過分解のため糖生成量が減少し，発酵阻害物質生成量が増加した.
RUN No.	Sb-1
原料(杉)[g-dry]	1.50
前処理条件	処理方法	水熱爆砕
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	0
2段目	温度[℃]	280
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[℃]	50
酵素量[g]	Celtic CTec
(セルロース分解)	0.075
Celtic HTec
(ヘミセルロース分解)	0.075
サンプル煮沸処理	有

RUN No.	Sb-2
原料(杉)[g-dry]	1.50
前处理条件	処理方法	水熱爆砕
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	0
2段目	温度[℃]	280
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[℃]	50
酵素量[g]	Cellic CTec(セルロース分解)	0.075
Cellic HTec(ヘミセルロース分解)	0.075
サンプル煮沸処理	有

RUN No.	Sb-3
原料(杉)[g-dry]	1.50
前处理条件	处理方法	水熱爆碎
1段目	温度[°C]	180
時間[min]	0
2段目	温度[°C]	280
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[°C]	50
酵素量[g]	Cellic CTec
(セルロース分解)	0.075
Cellic HTec
(へミセルロース分解)	0.075
サンプル煮沸処理	有

Fig. 5.2.1-1 水熱爆砕前処理物の酵素糖化結果（杉×280℃）
RUN No.	Sb-4
原料(杉)[g-dry]	1.50
前处理条件	処理方法	水熱爆砕
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	0
2段目	温度[℃]	300
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[℃]	50
酵素量[g]	Celtic CTec
(セルロース分解)	0.075
Celtic HTec
(ヘミセルロース分解)	0.075
サンプル煮沸処理	有

RUN No.	Sb-5
原料(杉)[g-dry]	1.50
前处理条件	处理方法	水熱爆砕
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	0
2段目	温度[℃]	300
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[℃]	50
酵素量[g]	Celtic CTec
(セルロース分解)
Celtic HTec
(ヘミセルロース分解)	0.075
0.075
サンプル煮沸処理	有

RUN No.	Sb-6
原料(杉)[g-dry]	1.50
前処理条件	処理方法	水熱爆砕
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	0
2段目	温度[℃]	300
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[℃]	50
酵素量[g]	Cellc CTec
(セルロース分解)	0.075
Cellc HTec
(ヘミセルロース分解)	0.075
サンプル煮沸処理	有

Fig. 5.2.1-2 水熱爆砕前処理物の酵素糖化結果（杉×300℃）
RUN No.	Sb-7
原料(杉)[g-dry]	1.50
前处理条件	处理方法	水蒸気爆砕
1段目	温度[°C]	180
時間[min]	0
2段目	温度[°C]	280
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[°C]	50
酵素量[g]	Cellic CTec
(セルロース分解)	0.075
Cellic HTec
(ヘミセルロース分解)	0.075
サンプル煮沸処理	有

RUN No.	Sb-8
原料(杉)[g-dry]	1.50
前処理条件	処理方法	水蒸気爆砕
1段目	温度[°C]	180
時間[min]	0
2段目	温度[°C]	280
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[°C]	50
酵素量[g]	Cellic CTec(セルロース分解)	0.075
Cellic HTec(へミセルロース分解)	0.075
サンプル煮沸処理	有

RUN No.	Sb-9
原料(杉)[g-dry]	1.50
前処理条件	処理方法	水蒸気爆砕
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	0
2段目	温度[℃]	280
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[℃]	50
酵素量[g]	CeliC Tec
(セルロース分解)	0.075
CeliC HTec
(ヘミセルロース分解)	0.075
サンブル煮沸処理	有

Fig. 5.2.1-3 水蒸気爆砕前処理物の酵素糖化結果（杉×280℃）
RUN No.	Sb-10
原料(杉)[g-dry]	1.50
前处理条件	处理方法	水蒸気爆砕
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	0
2段目	温度[℃]	300
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[℃]	50
酵素量[g]	Cellic CTec(セルロース分解)	0.075
Cellic HTec(へミセルロース分解)	0.075
サンプル煮沸処理	有

RUN No.	Sb-11
原料(杉)[g-dry]	1.50
前处理条件	処理方法	水蒸気爆砕
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	0
2段目	温度[℃]	300
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[℃]	50
酵素量[g]	CellC Tec(セルロース分解)	0.075
CellC HTec(ヘミセルロース分解)	0.075
サンプル煮沸処理	有

RUN No.	Sb-12
原料(杉)[g-dry]	1.50
前处理条件	処理方法	水蒸気爆砕
1段目	温度[°C]	180
時間[min]	0
2段目	温度[°C]	300
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[°C]	50
酵素量[g]	Cellic CTec(セルロース分解)	0.075
Cellic HToc(ヘミセルロース分解)	0.075
サンプル煮沸処理	有

Fig. 5.2.1-4 水蒸気爆砕前処理物の酵素糖化結果（杉×300℃）
RUN No.	Sb-13
原料(杉)[g-dry]	1.50
前処理条件	処理方法	水熱徐冷
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	0
2段目	温度[℃]	280
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[℃]	50
酵素量[g]	Cellic CTec
(セルロース分解)	0.075
Cellic HTec
(ヘミセルロース分解)	0.075
サンプル煮沸処理	有

RUN No.	Sb-14
原料(杉)[g-dry]	1.50
前处理条件	処理方法	水熱徐冷
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	0
2段目	温度[℃]	280
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[℃]	50
酵素量[g]	Cellic CTec(セルロース分解)	0.075
Cellic HToc(ヘミセルロース分解)	0.075
サンプル煮沸処理	有

RUN No.	Sb-15
原料(杉)[g-dry]	1.50
前处理条件	处理方法	水熱徐冷
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	0
2段目	温度[℃]	280
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[℃]	50
酵素量[g]	Cellic CTec
(セルロース分解)	0.075
Cellic HTec
(ヘミセルロース分解)	0.075
サンブル煮沸処理	有

Fig. 5.2.1-5 水熱徐冷前処理物の酵素糖化結果（杉×280℃）
RUN No.	Sb-16
原料(杉)[g-dry]	1.50
前処理条件	処理方法	水熱徐冷
1段目	温度[°C]	180
時間[min]	0
2段目	温度[°C]	300
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[°C]	50
酵素量[g]	Cellic CTec(セルロース分解)	0.075
Cellic HTec(ヘミセルロース分解)	0.075
サンプル煮沸処理	有

RUN No.	Sb-17
原料(杉)[g-dry]	1.50
前处理条件	处理方法	水熱徐冷
1段目	温度[°C]	180
時間[min]	0
2段目	温度[°C]	300
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[°C]	50
酵素量[g]	CellicCTec(セルロース分解)	0.075
CellicHTec(へミセルロース分解)	0.075
サンブル煮沸処理	有

RUN No.	Sb-18
原料(杉)[g-dry]	1.50
前处理条件	処理方法	水熱徐冷
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	0
2段目	温度[℃]	300
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[℃]	50
酵素量[g]	Cellic CTec
(セルロース分解)	0.075
Cellic HTec
(ヘミセルロース分解)	0.075
サンプル煮沸処理	有

Fig. 5.2.1-6 水熱徐冷前処理物の酵素糖化結果（杉×300℃）
Fig.5.2.1-9 高温おける前処理温度と発酵阻害物質収率再現性(原料:杉)
## 5 ．2．2　ケヤキの場合

280および300℃でケヤキの水熱爆砕、水蒸気爆砕および水熱徐冷をそれぞれ3回行い、それぞれを酵素糖化した際の糖収率と発酵阻害物質収率をFig.5.2.2-1からFig.5.2.2-11に示す。

杉の場合と同様に、前処理方法によらず、いずれの場合も前処理温度の上昇により糖の過分解のため糖生成量が減少し、発酵阻害物質生成量が増加した。
RUN No.	Kb-1
原料(ケヤキ)[g-dry]	1.50
前処理条件	処理方法	水熱煙砕
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	0
2段目	温度[℃]	280
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[℃]	50
酵素量[g]	Celtic CTec(セルロ-ス分解)	0.075
Celtic HTec(ヘミセルロ-ス分解)	0.075
サンプル煮沸処理	有

RUN No.	Kb-2
原料(ケヤキ)[g-dry]	1.50
前処理条件	処理方法	水熱爆砕
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	0
2段目	温度[℃]	280
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[℃]	50
酵素量[g]	Cellic CTec(セルロース分解)	0.075
Cellic HTec(ヘミセルロース分解)	0.075
サンプル煮沸処理	有

RUN No.	Kb-3
原料(ケヤキ)[g-dry]	1.50
前処理条件	処理方法	水熱煙砕
1段目	温度[℃]	180
時間[min]	0
2段目	温度[℃]	280
時間[min]	10
糖化条件	溶液量[ml]	500
基質濃度[wt%]	0.300
糖化温度[℃]	50
酵素量[g]	Cellic CTec(セルロース分解)	0.075
Cellic HTec(ペセルロース分解)	0.075
サンプル煮沸処理	有

Fig. 5.2.2-1 水熱爆砕前処理物の酵素糖化結果（ケヤキ×280℃）