Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
事業の有効性	成果実績は成果目標に見合ったものとなっているか。	○	目標値を満たしており,安定的にシステムが稼動している。
事業実施に当たって他の手段・方法等が考えられる場合、それと比較してより効果的あるいは低コストで実施できているか。	○	検察総合情報管理システムは,検察庁における業務の情報等の総合的・一元的管理による迅速な情報共有に最も効果的である。
活動実績は見込みに見合ったものであるか。	-	-
整備された施設や成果物は十分に活用されているか。	○	整備された検察総合情報管理システムに係る機器等は常時利用されており,十分活用されている。
関連事業	関連する事業がある場合、他部局・他府省等と適切な役割分担を行っているか。(役割分担の具体的な内容を各事業の右に記載)	-	-
所管府省名	事業番号	事業名
-
点検・改善結果	点検結果	本システムは,検察庁における業務の情報等を総合的・一元的に運用・管理する検察業務の根幹となるシステムであり,本システムの安定した稼働を維持することは,事務の適正処理を行う上で最重要課題であることから,引き続き,本システムを安定的に運用・管理していくために必要なシステム保守を行うほか,機器等の使用に必要な質貨借及び質貨借期間の満了した機器の入替えを行っていく。効率的な運用に当たっては,機器等の質貨借延伸によりコスト削減を図っており,平成28年度においては,従前,別個に設置されていた犯歴以外の基幹機能と犯歴機能の機器更新の機会を捉え,両機能の機器の統合を行うことで調達を一本化し,システムの効率化及びコスト削減を図った。また,アプリケーション保守契約については,平成26年度の行政事業レビュー(公開プロセス)の評価結果を踏まえ,新規参入業者の引継期間,準備期間等の確保の観点から,平成28年度をいわゆるゼロ国とし,契約期間を平成28年度から平成30年度までの3年間とする国庫債務負担行為を活用した調達を行い,契約業務の効率化を図るとともに,民間事業者の創意工夫を促した。
改善の方向性	本年度においても,予算の効率化の観点から,引き続き,CIO補佐官等の意見を踏まえ調達手続の公平性の確保を図っていくとともに,機器等の延伸,仕様内容・調達手続の見直し等を検討することで,更なる経費の節減に努めるとともに,執行実績等を踏まえ,平成30年度予算に反映させることとする。
外部有識者の所見
【公開プロセス実施】○評価結果事業全体の抜本的な改善○取りまとめコメントシステムの再構築により,新技術,セキュリティ強化を充実させるとともに,コストを適正化する必要がある。システム再構築の検討をスピードアップする必要がある。成果目標に事務処理に係る時間コストを導入する必要がある。(井上東委員,瀬戸洋一委員,中村美華委員,松村敏弘委員,山田真哉委員,ロバート・フルドマン委員)
行政事業レビュー推進チームの所見
-事業部内改善の	システム機器については,再構築までの間,リース期間満了後においても再リースを行うことを検討し,経費の削減を図るべきである。また,アプリケーション保守経費等について執行実績を踏まえた見直しを行い,経費の削減を図るべきである。
所見を踏まえた改善点/概算要求における反映状況
縮減	検察総合情報管理システムについて,基幹及び犯歴機能の機器の統合を行い,システムの効率化及びコスト削減を図るとともに,グループウェア機器のリース期間の延伸及びアプリケーション保守等の実績等による見直しを行いコスト削減を図った。(▲418百万円)また,システム再構築に向けたロードマップを見直した上で,再構築の検討をスピードアップしつつ,新技術,セキュリティ強化の充実を図る。なお,成果目標に事務処理に係る時間コストを導入することについては,事務処理に係る時間を算出するための仕組みが確立されていないことから,すぐに当該成果目標を導入することはできないものの,その仕組みを新たに構築することも含めて,システム再構築について今後引き続き検討することとする。
備考
公開プロセス実施年:平成26年事業番号:0014事業名:検察総合情報管理システムの運営評価結果:事業内容の一部改善取りまとめコメント:①アプリケーション保守について,コスト削減に向けて,引き続き複数者応札となる工夫を行っていくべきである。②ハードウェアの仮想化やメンテナンスしやすい新規システムの構築等の費用削減方策を検討すべきである。支出先上位10者リストには,平成23年度に入札等を行ったものが含まれる。
関連する過去のレビューシートの事業番号
平成22年度	0033	平成23年度	0030	平成24年度	0032
平成25年度	0015	平成26年度	0014	平成27年度	0014
平成28年度	0014
費目・使途(「資金の流れ」においてプロックごとに最大の金額が支出されている者について記載する。費目と使途の双方で実情が分かるように記載)	A.東京センチュリー株式会社	B.東京地方検察庁(会計機関)
費目	使途	金額(百万円)	費目	使途	金額(百万円)
借料及び損料	システム用機器賃借料	975	予算配分	検察総合情報管理システムの運営経費	4

計	975	計	4
C.丸紅新電力株式会社	D.
費目	使途	金額(百万円)	費目	使途	金額(百万円)
光熱水料	電気料	5

計	5	計	0

## 支出先上位10者リスト

A.

支出先	法人番号	業務概要	支出額(百万円)	契約方式等	入札者数(応募者数)	落札率	一者応札・一者応募又は競争性のない随意契約となった理由及び改善策(支出額10億円以上)
1	東京センチュリー株式会社	6010401015821	システム更新機器等賃貸借等	975	一般競争契約(総合評価)	2	82%	-
2	アクセンチュア株式会社	7010401001556	運用管理支援業務等	620	一般競争契約(総合評価)	1	100%	-
3	システムズキビタル株式会社	4010401045416	法務省NW更新に係る機器等賃貸借に係る分担金	107	国庫債務負担行為等	-	-	-
4	新日鉄住金リリーションズ株式会社	9010001045803	法務省LANシステム等の更新・運用管理業務に係る分担金	6	国庫債務負担行為等	-	-	-
5	ソフトバンク株式会社	9010401052465	インターネット接続サービス等	1	随意契約(その他)	-	100%	-
C.

支出先	法人番号	業務概要	支出額(百万円)	契約方式等	入札者数(応募者数)	落札率	一者応札・一者応募又は競争性のない随意契約となった理由及び改善策(支出額10億円以上)
1	東京地方検察庁	6000012140010	検察総合情報管理システム運営経費	4	その他	-	-	-
2	大阪地方検察庁	3000012140021	検察総合情報管理システム運営経費	3	その他	-	-	-
3	最高検察庁	7000012140001	検察総合情報管理システム運営経費	1	その他	-	-	-
4	大阪高等検察庁	5000012140003	検察総合情報管理システム運営経費	0.8	その他	-	-	-
5	名古屋地方検察庁	6000012140027	検察総合情報管理システム運営経費	0.7	その他	-	-	-
6	福岡地方検察庁	3000012140038	検察総合情報管理システム運営経費	0.7	その他	-	-	-
7	千葉地方検察庁	3000012140013	検察総合情報管理システム運営経費	0.7	その他	-	-	-
8	横浜地方検察庁	5000012140011	検察総合情報管理システム運営経費	0.7	その他	-	-	-
9	神戸地方検察庁	1000012140023	検察総合情報管理システム運営経費	0.6	その他	-	-	-
10	札幌地方検察庁	5000012140052	検察総合情報管理システム運営経費	0.5	その他	-	-	-

支出先	法人番号	業務概要	支出額(百万円)	契約方式等	入札者数(応募者数)	落札率	一者応札・一者応募又は競争性のない随意契約となった理由及び改善策(支出額10億円以上)
1	丸紅新電力株式会社	9010001137740	電気料	5	一般競争契約(最低価格)	4	87.4%	-
2	株式会社F-Power	2010701022133	電気料	5	一般競争契約(最低価格)	6	85%	-
3	エネサーブ株式会社	2160001003901	電気料	2	一般競争契約(最低価格)	2	90.1%	-
4	東京電力エナジーパートナー株式会社	8010001166930	電気料	1	一般競争契約(最低価格)	2	80.5%	-
5	伊藤忠エネクス株式会社	9010401078551	電気料	1	一般競争契約(最低価格)	2	90.5%	-
6	北海道電力株式会社	4430001022351	電気料	1	一般競争契約(最低価格)	2	86.4%	-
7	三菱電機ビルテクノサービス株式会社	5010001030412	バックアップセンター監視用カメラ等設置業務	1	一般競争契約(最低価格)	4	73.5%	-
8	ミツウロコグリーンエネルギー株式会社	8010001067848	電気料	1	一般競争契約(最低価格)	3	87.7%	-
9	株式会社エネット	9010401041641	電気料	0.8	一般競争契約(最低価格)	3	82.9%	-
10	東京瓦斯株式会社	6010401020516	電気料	0.7	随意契約(その他)	-	91.3%	-

国庫債務負担行為等による契約先上位10者リスト

プロック名	契約先	法人番号	業務概要	契約額(百万円)	契約方式	入札者数(応募者数)	落札率	一者応札・一者応募又は競争性のない随意契約となった理由及び改善策(契約額10億円以上)
1	A	東京センチュリー株式会社	6010401015821	システム更新機器等賃貸借	2,333	一般競争契約(総合評価)	2	82%	-
2	A	アクセンチュア株式会社	7010401001556	業務アプリケーション保守	491	一般競争契約(総合評価)	1	100%	-
3	A	アクセンチュア株式会社	7010401001556	システム及びデータ移行等業務	374	一般競争契約(総合評価)	1	99.8%	-
平成 25 年度

# 環境研究総合推進費補助金 研究事業 総合研究報告書

# 農産廃棄物カスケード型循環利用 バイオエタノール製造システムに関する研究 (3K113019)

平成 26 年 3 月

（地独）北海道立総合研究機構 北口 敏弘
補助事業名 環境研究総合推進費補助金研究事業（平成23年度～平成25年度）

所管 環境省

国庫補助金 74,091,000 円（複数年度の総計）

研究課題名 農産廃棄物カスケード型循環利用バイオエタノール製造システムに関する研究

研究期間 平成23年4月1日～平成25年3月31日

研究代表者名 北口敏弘（地方独立行政法人 北海道立総合研究機構）

研究分担者 近藤昭彦（神戸大学）

宮下和夫（北海道大学）
## 目次

研究報告書概要

1

本文

1 原料収集、保存に関する検討
1.1 研究目的
1.2 研究方法
1.3 研究結果および考察
1.4 結論
1.5 参考文献

2 原料に含まれる有用成分評価
2.1 研究目的
2.2 研究方法
2.3 研究結果および考察
2.4 結論
2.5 参考文献

3 原料の前処理
2.1 研究目的
3.2 研究方法
3.3 研究結果および考察
3.4 結論
3.5 参考文献

4 同時糖化発酵
4.1 進化工学的手法による温度ストレス耐性機能性酵母の最適化
4.1.1 研究目的
4.1.2 研究方法
4.1.3 研究結果および考察
4.1.4 結論
4.1.5 参考文献

4.2 酵素生産、同時糖化発酵の装置的課題の実験的検証
4.2.1 研究目的
4.2.2 研究方法
4.2.3 研究結果および考察
5 エタノール蒸留残渣焼却灰の成分評価 60
5.1 研究目的
5.2 研究方法
5.3 研究結果および考察
5.4 結論

6 プロセスの検討 67
6.1 研究目的
6.2 研究方法
6.3 研究結果および考察
6.4 結論
6.5 参考文献

7 総まとめ 79

8 学会発表等 80

9 知的財産取得状況 81

10 研究概要図 82

11 Outline 83
研究課題名：農産廃棄物カスケード型循環利用バイオエタノール製造システムに関する研究

研究番号 : 3K113019

国庫補助金清算所要額：74,091,000 円（複数年度の総計）

研究期間：平成23年4月1日～平成26年3月31日

研究代表者名：北口敏弘（地方独立行政法人北海道立総合研究機構）

研究分担者：近藤昭彦（神戸大学）、宮下和夫（北海道大学）

## 研究目的

北海道十勝地方などで大量に発生するビートトップ（収穫の際に事前に切り取られる薬部、茎部、根部の一部＝クラウン）、麦桿、ジャガイモ地上部、豆殻などのセルロース系農産廃棄物を対象とし、それら廃棄物から有価物を回収して廃棄物のカスケード利用を図り、安価なバイオエタノール製造技術体系を確立することで二酸化炭素排出削減に寄与するとともに、エタノール蒸留残渣のサーマルリサイクル後に得られる焼却灰を肥料等として圃場還元する農業廃棄物カスケード型循環利用エタノール製造システムを確立することを目的とする。

この目的を達成するために（1）原料収集、保存に関する検討、（2）原料に含まれる有用成分評価、（3）原料の前処理、（4）同時糖化発酵、（5）エタノール蒸留残渣焼却杯の成分評価、（6）プロセスの検討を行った。

## 研究方法

## （１）原料収集、保存に関する検討

数種の農産廃棄物について、現在の排出状況や実利用のための収集・運搬方法などに関して、文献調査および関係機関へのヒアリングなどによる情報収集を行い、賦存量を推計するとともに、収集・運搬方法について検討を行った。

エタノール水溶液噴霧ビートトップの長期間の保存時の糖含有量の経時変化、ビートトップエタノール抽出液での長期間の保存時のカロテノイド含有量の経時変化を調べた。NREL/TP-510-42618で糖類の含有量を求め、その合計値を糖含有量とした。また、液体クロマトグラフで9'-シス-ネオキサンチン、ビオラキサンチン、ルテインを定量し、その合計値をカロテノイド含有量とした。

エタノールによる抽出条件を決定するため、抽出液のエタノール濃度を31-85wt%と変えて、抽出液の糖類、カロテノイド類の抽出率を検討した。
## （２）原料に含まれる有用成分評価

ビートトップからのエタノール抽出物の成分分析、栄養機能性の解明、素材として活用する場合の安定性の分析および工業的に適用できる素材回収法の確立を図った。

ビートトップをエタノールで抽出した脂溶成分について、脂肪酸組成や含まれるカロテノイドについて成分を分析した。抽出した脂溶成分と活性本体と思われるカロテノイド（ネオキサンチン）について肥満/糖尿病病態マウスを用いて動物実験を行い、血中グルコース含量、肝臓コレステロール重量などを測定し、機能性について調べた。ビートトップ脂質中に多く含まれているα－リノレン酸などのオメガ3高度不飽和脂肪酸(PUFA)の酸化安定性の特徴を明らかにするために、ビートトップグリセロ糖脂質(GL)を分離し、その酸化安定性について検討した。

ビートトップ油脂を製品化するためには暗褐色を呈するクロロフィルを除去する必要があるので、吸着剤やろ過助剤を用いたクロロフィルの除去方法について検討した。

## （３）原料の前処理

セルロース系農産廃棄物から有用物質を抽出した後の残渣や他のセルロース系農産廃棄物から高効率なバイオエタノール製造を行うために原料特性の解明、前処理条件の最適化、蒸煮・爆砕処理の連続処理装置の開発を行った。

ビートトップ、麦桿、ジャガイモ地上部、大豆殻、小豆殻、長いも茎を対象として、水・アルコール抽出物質、糖類、リグニン、灰分、たんぱくについて分析を行った。

賦存量の多い麦桿、豆殻を対象として水酸化ナトリウムを用いたアルカリ処理と蒸煮・爆砕処理を組み合わせた前処理方法について、主にアルカリ処理条件を変えて最適前処理条件の検討を行った。

爆砕処理はバッチ処理となり効率的ではないため、連続爆砕処理装置の設計、試作を行い、不具合点を逐次改良しながら、連続処理装置の開発を行った。

## （4） 同時糖化発酵

## ①進化工学的手法による温度ストレス耐性機能性酵母の創製

セルラーゼが最も活性のある温度域は40～50℃であるが、酵母の活性温度は30℃である。同時糖化発酵においてセルラーゼの活性温度域により近い温度で活性のある酵母（温度ストレス耐性酵母）の創製と同時糖化発酵能の評価、最適化を行った。

実験室酵母株に対し、UVを照射して変異を導入し、YPD培地上、35℃で良好な生育を示した変異株をスクリーニングし、再度UVを照射した。スクリーニング温度を2℃ずつ上昇させて温度ストレス耐性酵母YPH499/UV39、BY4741/UV41を作出した。

YPH499/UV39 に対しカクテル δインテグレーション法を用いてセルラーゼ生産発現遺伝子を組み込み、セルロース分解能力を付与した YPH499/UV39/coc δ BEC を作出した。それを用いてリン酸膨潤セルロース、麦わら爆砕試料からの糖化発酵試験（30～39℃）を行った。

接合法による二倍体酵母 YPH499-500/UV39/cocδ BEC と、セルラーゼ提示二倍体に進化工学的手法により温度ストレス耐性を付与した酵母 MNII/cocδ BEC/UV39 を作出し、麦わら爆砕処理試料からの同時糖化発酵試験を行った。

## ②酵素生産、同時糖化発酵のプロセス化

糖化・発酵工程におけるエタノール終濃度の増加を目的として、同時糖化発酵における二次原料の固形分増加による影響を調査し、高固形分で高い糖化発酵効率が得られる方法を検討した。まず、同時糖化発酵に
おける固形分濃度の糖化・発酵に対する影響を調査するため100mLの小型糖化発酵試験（図1）を用いて、固形分5-10%に対する同時糖化発酵試験を行った。次に、高固形分での同時糖化発酵における酵素・酵母液との混合について、①培地・緩衝液・酵素・酵母混合液への浸漬、②酵素製剤量、③振盪攪拌による効果を検証し、同時糖化発酵装置の混合方式に関する基礎検討を行った。最後に、高固形分の原料で酵素、酵母を効果的に原料に接触させるため、ジャケット式セパラブルフラスコ（内容量1L）を用いて、上部から攪拌機で攪拌する反応装置を用いた検討を行った（図2）。

## （５）エタノール蒸留残渣焼却灰の成分評価

エタノールを製造したした後に生じる各種残渣は、サーマルリサイクルによるエネルギー回収に用いる。最終的な残渣であるサーマルリサイクル後のこれらの焼却灰に関して、肥料としての有用成分を把握するとともに、廃棄物の有効利用となることから、安全性を担保するための有害物質の量および溶出性について検討した。

ビート茎菓部、麦桿、大豆殻について600℃あるいは815℃で灰化、粉砕して試料とした。得られた粉砕物をプレス成形し、波長分散型蛍光X線分析装置により、定性分析およびファンダメンタルパラメータ一法（以下FP法）による半定量分析を行った。

また、安全性の評価のために、溶出試験と含有量試験を行った。溶出試験は土壌の汚染に係る環境基準に準拠して行った。含有量試験は焼成污泥肥料の含有量基準での全分解法を考慮して分解し、分解試料についてICP発光分光分析法（標準添加法併用）などにより定量した。

## (6) プロセスの検討

ビートトップからビートトップ油を生産し、その残渣と他のセルロース系バイオマスからバイオエタノールを生産するシステムについて、最適と思われるプロセスを提案し、そのプロセスにおける LCA 評価および経済性評価を行った。

北海道十勝地方でビートトップ、麦桿、豆殻の収集に最適な市町村を選定し、工場建設予定地を定めた。また、原料の保存性や収穫時期、可能収集量などからバイオエタノール生産量、時期による最適な原料の選択とプロセスの提案を行った。

上記の最適化されたプロセスについて、これまでの研究成果や文献値などを用いてそれぞれの工程に係る投入エネルギー量を算出し、 $ CO_{2} $ 排出量やエネルギー収支について検討を行った。

各原料の収集運搬費、電力費、ユーティリティ費、薬品費、廃水処理費など変動費を、これまでの成果や文献値から推算した。ビートトップ油の生産費および販売収入などを予測し、バイオエタノール価格低減額を算出した。

## 結果と考察

## （１）原料収集、保存に関する検討

本研究でターゲットとしている麦わら、豆殻、ビートトップ、スイートコーン茎葉などについて北海道内および十勝管内の廃棄物排出量を推算した(表1)。

収集運搬方法については、麦わら、小豆殻、スイートコーン茎葉は、既に方法が確立されており、ビートトップについては、過去に装置を製造し、現在、装置を試作しているメーカがあり、それらの装置で収集は可能であることがわかった。

各種バイオマスの保存については、麦わら、小豆殻、スイートコーン茎葉は、既往の研究成果であるアルカリ浸漬保存を適用可能で、ビートトップ中の糖類は、高濃度のエタノール水溶液を噴霧した状態で、低温下
で保存すれば、9ヶ月間経過後も初期値と同程度の糖含有量を維持することができ、長期間保存することは可能であることがわかった（表2）。ビートトップ中のカロテノイドおよび脂質の保存については、高濃度のエタノール抽出液で、低温下で遮光保存することで、長期間にわたり初期値と同程度の含有量を維持できることがわかった（図3）。また、エタノール濃度が低下すると保存性は悪くなるため、少なくとも75%程度より高い濃度での保存が望ましく、より長期間の保存のためには85%以上が好ましいことがわかった（表3）。

エタノール抽出条件について、基礎検討を行った。エタノール濃度が高いほど脂質およびカロテノイドの抽出率は高くなり、75%では、原料ビートトップの15%のカロテノイド、30%の脂質を抽出することができた(図4および図5)。また、抽出時の糖の損失は少なく、90%以上の糖が抽出残渣に残存しており、エタノール溶液で抽出することで効率的に脂質およびカロテノイドなどの有効成分のみを抽出できることがわかった。以上のことから実プロセスでは、少なくとも75%以上のエタノール濃度で抽出し、抽出液をそのままの状態で保存するのが好ましいことがわかった。

## （２）原料に含まれる有用成分評価

本事業では、まず、ビートトップには比較的多量の脂質成分が含まれており、エタノール抽出により、脂質を主体とする素材の得られることを明らかにした。ついでこのエタノール抽出物(BT-EtOH)中の主な活性成分として、オメガ3系高度不飽和脂肪酸(PUFA)とカロテノイド類（ルテインとネオキサンチン）を認め、その特徴的な生理作用として、脂質代謝改善作用や血糖値改善作用を明らかにした。特に、BT-EtOHに含まれるカロテノイド、ネオキサンチンの生理活性は強く、抗肥満作用、抗糖尿病作用の他、強い血中中性脂質低下作用を示した。また、BT-EtOHの主要成分であるα-リノレン酸(18:3n-3)は、ネオキサンチンなどのカロテノイドと同時に摂取させると、生体内で効率的にDHA(22:6n-3)へと変換されるため、BT-EtOHが効果的なオメガ3PUFAの供給源として活用できることも明らかにした。

ところで、α-リノレン酸(18:3n-3)などのオメガ3PUFAは極めて酸化されやすく、これが利用の面での障害となると予想される。ただし、油糧種子や動物脂質中のオメガ3PUFAはトリアシルグリセロール(TAG)やリン脂質(PL)として存在するが、ビートトップ脂質中のオメガ3PUFAの主要存在形態はこれらの場合とは異なり、グリセロ糖脂質(GL)である。GL中のPUFAの酸化安定性については、TAGやPLの場合とは異なりこれまで検討例がない。そこで、ビートトップGL中のオメガ3PUFAの酸化安定性について検討したところ、ビートトップGLには酸化されやすい18:3n-3と16:3n-3が合計で80%以上含まれているにもかかわらず、酸化安定性が他の脂質クラス(TAGやPL)と比較して極めて高いことを初めて明らかにした。以上の成果により、ビートトップ脂質を安定性の高い機能性脂質素材として活用可能なことが分かった。

以上より、BT-EtOH が機能性素材として高いポテンシャルを有していることが明らかになったので、最後に、濾過助剤を用いた工業的な製造方法についても検討した。濾過助剤を用いた工程では、まず含水 BT-EtOH 中の脂質を濾過助剤に吸着させ、水溶性成分を除去した後、エタノールで機能性脂質素材を回収した。この際、素材の品質に悪影響を与えるクロロフィルは、最終的に濾過助剤に吸着させることで取り除くことができた。こうした工程は、経済的にも優れた方法であり、ビートトップからの有用脂質素材の製造に活用できるものと考えられた。

## （３）原料の前処理

ビート菓部およびビートクラウンともに抽出物質が非常に多く、ビート菓部で55～58%、ビートクラウンで70%強であり、両者ともグルカンが少なく10%弱であった。また、リグニンは10%以下で非常に少なかった。麦桿および豆殻類は抽出物質が15～20%、グルカンが30%台、リグニンは20%程度（図8）で他の草本
類と同程度であった。一方、ビートトップ茎葉およびクラウンには多くの可溶糖が含まれていることが明らかとなり、これをエタノール原料とすべきであることが分かった。また、十勝地方の農産廃棄物の賦存量はビートトップ、豆殻、麦桿がそれぞれ18.2トン、2.7トン、16.4トン（いずれも乾物ベース）と多く、上記結果と併せて考えると、これらの廃棄物が原料として有望であることが分かった。

麦桿の糖化効率は90%以上で良好な結果を得た。大豆殻については、麦桿と同じ前処理条件（アルカリ処理条件：13%、60℃、6h）で65%程度であったので、条件を変えて検討した結果、アルカリ処理条件：13%、75℃、6hで糖化効率77%を得た（図9、大豆5。大豆8の糖化効率が高いが微粉砕によるものであり、エネルギー的に不利と思われた）。グルカンのほぼ全て、キシランの86%が固形分として残り、良好な残存率を得た。この結果から、前処理条件の最適化がなされた。

初年度試作した連続爆砕装置について、逐次改良を行った。アルカリ処理を施した固形分濃度10%のコーン茎葉を基質として連続運転を行った結果、問題なく運転が可能であることを確認した。また、効率化のため、高固形分濃度（30%）の基質に対しても安定した運転ができた。改造の結果、処理能力は約0.43から0.57kg-dry/h/Lに改善された（図10）。

## （4） 同時糖化発酵

## ①進化工学的手法による温度ストレス耐性機能性酵母の創製

独自に開発したカクテルδ-integration法によるセルロース分解能の付与と、進化工学的手法による温度ストレス耐性の付与を組み合わせることにより、39℃付近で効率的にセルロースをエタノールに変換できる温度ストレス耐性機能性酵母の創製に成功した（図11）。また、二倍体酵母の利用はエタノールの生産効率を高めることを明らかにした（図12）。高温で発酵可能な菌株の育種はセルラーゼによる分解速度を促進し、麦わら爆砕処理物からのエタノール生産に際して必要な酵素量を低減できることを明らかにした（図13）。②酵素生産、同時糖化発酵のプロセス化

100mL の小型糖化発酵試験では、固形分の増加に従い、同時間での糖化発酵効率が低く、エタノール生成速度が低下していることが認められた（図 14）。固形分の増加による糖化発酵速度の低下は、流動性の低下による混合不足によることが要因と思われた。

同時糖化発酵装置の混合方式に関する基礎検討では、酵素製剤量の増加や振盪攪拌により処理物全体を揺動させることが糖化発酵効率の向上に影響することを確認した（図15）。また、初期に酵素の至適温度にて糖化（液化）を進行させてから、発酵に適した温度に下げて発酵進めたところ、高固形分での糖化発酵効率の向上が見られた。さらに、攪拌の効果により初期の酵素による液化が速やかに進むのが観察され、これまでより短時間で発酵が進むことが分かり、発酵効率は70％以上を示した（図16）。

以上、蒸留工程におけるエネルギー消費量低減および糖化発酵工程における設備コスト低減のため、高固形分での糖化発酵方法を検討し、糖化発酵効率の向上につながる条件を確認した。

## （５）エタノール蒸留残渣焼却灰の成分評価

本研究での植物系原材料について単独で灰化処理を行い、得られた灰について肥効成分を中心に成分分析を行った結果、窒素およびりんの含有量は低いが、すべての試料にカリウムが多量に含まれることが分かった。X線回折により、得られた灰の化学形態について調べた結果、水溶性カリウム塩が同定された。安全性の評価の観点から各種焼却灰の溶出試験を行った結果、すべての焼却灰で、汚泥焼却肥料の規格を満足していることが分かった。有害物質の含有量に関して定量した結果、各種焼却灰の含有量の定量を行った結果、焼成汚泥肥料の含有量基準および土壌環境基準値を下回ることが分かった。
以上のことから、サーマルリサイクル後の植物系残渣焼却灰は有害物質の少なさおよびカリウム含有量の観点から、加里肥料として有望であることが分かった。

## （6） プロセスの検討

北海道十勝地方の各市町村の各作物（ビートトップ、大豆、小豆、麦）の収穫量から農産廃棄物量を計算し、ビートトップ油およびバイオエタノール生産工場を芽室町に建設することを想定して、平均収集距離が往復で25kmの3市町からなる収集範囲を設定した。

この収集範囲から22万トン（水分87%）のビートトップおよび3.5万トン（水分15%）の麦桿、豆殻を収集し、ビートトップ油5.2トン、バイオエタノールを1.5万kL製造するプロセスを提案した。

プロセスの LCA 評価では、農産廃棄物であるビートトップおよび豆殻・麦稲を原料とした BE 生産における CO₂ 排出量は 81kgCO₂/GJ であるが、蒸留残渣（リグニン）および豆殻・麦稲を燃焼して投入エネルギーに利用することにより約 50% 削減され、39kgCO₂/GJ となった。また、ビートトップ油の生産規模が BE に比較して小さいため、CO₂ 排出量への影響は僅かであった。

経済性評価では、原料費が59円/L-BEと最も高かった。しかし、蒸留残渣（リグニン）の発電、熱源利用により12円/L-BE、さらにビートトップ油カプセルの販売により31円/L-BE低減されることが分かった。結局BE生産価格は71円/L-BE（変動費のみ）となり、100円/L-BEを大幅に下回る価格となることが分かった。

## 環境政策への貢献

持続可能な低炭素社会を実現するために、化石燃料からバイオマスの利活用など再生可能エネルギーへの転換が求められている。本研究では、食料と鏡合しないセルロース系バイオマスを原料（ビートトップ、豆殻、麦わらなど）とし、さらにビートトップから抗肥満性有価物を回収、商品化するカスケード利用により、安価なバイオエタノール製造技術が確立され、農業廃棄物の有効利用による廃棄物処理と同時に、二酸化炭素排出量削減による地球温暖化防止に貢献できる。

農業廃棄物のカスケード利用、循環利用が可能となり、廃棄物の鋤込みあるいは野焼きが抑制され、亜酸化窒素などの地球温暖化ガス発生抑制に貢献できる。

(詳細はサマリー参照のこと)

## 研究成果の実現の可能性

現在まで得られたデータからプロセスの検討を行い、ビートトップ22万トン-wet/年、麦桿+豆殻3.5トン-wet/年の廃棄物を処理しながら、有用成分であるビートトップ油脂が約5.2トン/年とバイオエタノール約15,000kL/年生産できることが示された。ビートトップ油脂の生産によりバイオエタノールの生産価格は約30円/L-BE低減できると見込まれた。ビートトップ油脂の生産量によってはさらにバイオエタノールの生産価格が低減され、競争力のあるバイオエタノールの価格設定が可能であり、実用化は可能と考えられる。

現状の課題としては、ビートトップ回収機の改良、原料収集システムの実証化、焼却灰の圃場還元による輪作体系への影響評価、ビートトップ油脂製造の実証化、バイオエタノール製造プロセスの実証化があげられる。

## 結論

原料収集、保存に関する検討では、原料の賦存量を明らかにした。また、企業が開発しているビートトップ
回収機によるビートの回収が可能であることが分かった。また、糖類、カロテノイドについて9ヶ月まで長期保存できる条件を見いだした。また、カロテノイドは、遮光＋低温により著しく保存性が改善された。

原料に含まれる有用成分評価では、ビートトップ脂質量や成分を明らかとし、ビートトップ脂質中のネオキサンチンの生物活性とその分子機構の一端を解明すると共に、グリセロ糖脂質の酸化安定性が格段に高いことを見出した。さらに、製品化プロセスを確立した。

原料の前処理では、グルコース収率は麦桿が90%、大豆殻は77%となる前処理条件を見いだした。安定した運転が可能な連続前処理装置の開発を行った。

同時糖化発酵では、創製した機能性温度ストレス耐性酵母は高温におけるセルロース原料からの同時糖化発酵において高いエタノール生産性を示した。また、高温糖化により液化が早期に進行し、糖化発酵効率が向上することが認められた。

エタノール蒸留残渣焼却灰の成分評価では、ビートトップ灰、麦桿灰、大豆殻灰の全てが粗製加里塩の基準以上の酸化カリウムを含有しており、肥料として安全に利用できることが分かった。

以上の研究結果を踏まえて、北海道十勝地方にモデルを設定しビートトップ油とバイオエタノールの生産プロセスを提案し、そのプロセスについて LCA 評価、経済性評価を行った。

これらより、農産廃棄物から有用物質を生産し、その残渣を利用したバイオエタノール生産プロセスを構築し、価格競争力のあるバイオエタノール生産体系を確立できた。

図１ 小型糖化発酵試験装置

図2 攪拌反応裝置

表 1 北海道内と十勝管内の農業残渣排出量

(※スイートコーン茎葉以外は乾物 $ ^{~} $ -ス)

農業残渣	作付面積あたりの乾物重量(kg/ha)	作付面積(ha)	賦存量(万t)
北海道	十勝管内	北海道	十勝管内
小豆殻+茎葉	1107	23200	12500	3	1.4
大豆殻+茎葉	3141	24400	4160	8	1.3
麦わら(小麦)	3583	116300	45700	42	16.4
スイートコーン茎葉	-	9640	3190	12	3.7
ビートトップ	6800	62600	26800	43	18.2

表 2 長期保存試験での糖含有率の変化 (単位 :

wt%、無水 $ ^{~} $ - ス)

保存温度(℃)	噴露工タノール濃度(wt%)	保存期間
初期値	2日	1週間	2週間	1月	2月	3月	4月	6月	9月
3	0	30	26	27	33	32	33	30	29
1	28	29	32	34	34	30	25	24	23
10	27	28	31	30	27	31	33
90	29	21	27	29	32	30	27	31	34
25	0	28	30	28	0	27	24	17	15	14
1	30	30	27	32	26	20	16	16	13
10	27	24	27	27	22	21	15
90	26	27	29	31	29	29	27	27	31

表 3 いくつかのエタノール抽出液での保存試験

結果（3℃、遮光）

抽出液エタノール濃度(wt%)	76	71	65	61	55	参考 85%60 日
51 日後のカロテノイト'残存率(wt%)	76	52	49	59	44	87
図3 長期保存試験でのカロテノイド抽出率の変化

図４ 脂質含有量の変化

図6 ビートトップ脂質の機能性

図５ 脂質含有量の変化

図8 各種バイオマス組成

図7 ビートトップ脂質の製造工程

図 9 酵素糖化効率

図 10 連続爆砕装置(改造後)
図11 39℃における麦わらからの エタノール生産

図12 温度ストレス耐性酵母による麦わらからの 同時糖化

二倍体高温耐性機能性酵母

MNII/cocδBEC/UV39

図 13 温度ストレス耐性酵母による

麦わらからの同時糖化発酵

図 14 固形分に対する糖化発酵効率

図 15 混合方式・酵素量に対する

糖化秃酵効率

図 16 攪拌反応装置による糖化発酵効率 (TS:10%-dry)
表４各試料焼却灰の組成

CO2	14.	2.2	20.
Na2O	8.3	0.25	0.24
MgO	6.	1.92	10.
Al2O3	0.74	0.3	0.54
SiO2	1.5	33.	2.2
P2O5	4.5	3.2	3.4
SO3	3.9	15.	4.1
Cl	8.5	0.39	0.28
K2O	47.	38.	42.
CaO	4.2	5.1	17.
TiO2	0.05	N.D.	0.2
Cr2O3	N.D.	0.03	N.D.
MnO	0.05	0.03	0.06
Fe2O3	0.57	0.27	0.4
CuO	0.02	0.01	0.01
ZnO	0.02	0.01	0.01
Br	0.05	<0.01	<0.01
Rb2O	0.03	0.01	0.02
SrO	0.01	0.01	0.08
ZrO2	<0.01	N.D.	N.D.
MoO3	N.D.	<0.01	N.D.
BaO	0.03	0.06	0.06

单位(%)

表 5 各種焼却灰の溶出試験分析結果と基準値

单位： $ \mu g/L $

試 料	Cr(VI)	Cd	Pb	As	Se	Hg
ビート茎葉灰	96	<1	<2	60	8	<0.05
麦藁灰	<40	<1	<3	13	<2	<0.05
大豆殻灰	47	<1	<2	13	7	<0.05
土壤環境基準	50	10	10	10	10	0.5

表 6 各種焼却灰の含有量分析結果と基準値

試 料	Cr	Ni	Cu	As	Se	Cd	Pb	Hg
ビート茎葉灰	7	4	150	<13	<15	<2.5	<11	<0.01
麦藁灰	8	6	160	<13	<15	<2.3	<11	<0.01
大豆殻灰	3	3	49	<13	<15	<2.4	<11	<0.01
焼成污泥肥料基準	500	300	-	50	-	5.	100	2.
土壤環境基準	*250	-	-	150	150	150.	150	15.
* Cr(VI)とLて
### 1. 原料収集、保存に関する検討

(①原料の効率的な収集、運搬方法についての提言のまとめ、②各原料の長期保存方法の確立)

### 1.1 研究目的

近年、未利用バイオマスの有効活用が注目されており、多種多様なバイオマスをターゲットとして様々な研究が行われている。北海道内には未利用の農産廃棄物が多量に存在し、それらの有効活用方法の開発が望まれている。本研究は日本有数の農業地帯である北海道十勝地方において大量に発生するセルロース系農産廃棄物を対象とし、農産廃棄物カスケード型循環利用エタノール製造システムを確立することを目的としている。本研究では、ビートトップ、麦わら、豆殻、スイートコーン茎葉などの農産廃棄物をターゲットとしているが、それらの排出期間は、秋から冬にかけての3ヶ月である。そのため、プラントの通年稼働を想定した場合は、それらを9ヶ月以上保存する手法の開発が必要である。本項では、ターゲットとしている農産廃棄物について圃場から効率的に収集、運搬する方法について検討を行うとともに、農産廃棄物を安定した状態で長期保存する方法について検討を行った。

### 1.2 研究方法

## （1） 農産廃棄物の効率的な収集方法、運搬方法に関する調査

いくつかの農産廃棄物について、現在の排出状況や実利用のための収集・運搬方法などに関する調査および検討を行った。文献調査および関係機関へのヒアリングなどによる情報収集を行い、調査結果を基にターゲットとしている農産廃棄物の賦存量を推計するとともに、収集・運搬方法について検討を行った。

## （２）農産廃棄物（ビートトップ）の長期保存方法に関する検討

## 1 ）供試試料

過去の試験において、我々はデントコーンの茎葉では、アルカリ溶液に浸漬して保存することで糖含有量を減少させずに長期保存できることを見いだしており $ ^{1} $ 、今回ターゲットとしている農産廃棄物のうち麦わら、豆殻、スイートコーン茎葉については、糖質の保存が目的であるため、同様の方法で保存が可能である。

もうひとつのターゲットであるビートトップは高付加価値物質(カロテノイドやω-3脂肪酸)を高濃度で含有しており $ ^{2} $ 、本研究では、それらの物質を抽出し、カスケード利用することを目的のひとつとしている。脂質はアルカリ水溶液下では、加水分解などの反応により、変質してしまう可能性があり、またカロテノイドも化学反応により消失してしまう可能性もある。そのため、アルカリ浸漬以外の保存方法の検討が必要である。本研究では、システム内で循環可能なエタノールをカロテノイドなどの脂溶性物質抽出剤として使用する予定としている。そこで工程をシンプルにするためにも、エタノールを用いた保存について検討を行った。ビートは、図1.1に示すように、ビート薬部、茎部、クラウン、根部からなり、収穫時に根部の上部を切断するため、薬部、茎部、クラウンからなるビートトップ(図1.2)が残渣として生じる。
図1.1 ビートの部位

図1.2 ビートトップ

試験の供試試料としては、平成23年9月、平成24年8月、平成25年10月に（地独）北海道立総合研究機構十勝農業試験場で採取したサンプルを使用した。なお、供試ビートトップは、必要に応じて包丁などでビート葉部、茎部、クラウンに分離し、重量、含水率、糖、カロテノイドおよび脂質含有量を次項以降に示す方法で測定した。

また、後述のエタノールでの抽出試験および長期保存試験には、ビートトップをディスクミル（増幸産業（株）スーパーマスコロイダー、MKZA6-3、ディスク間隙1.3mm、回転数約400rpm）で粉砕したものを使用した。

## 2 ）糖含有量の分析

NREL/TP-510-42618³で糖含有量を測定した。グルコース、キシロース、ガラクトース、アラビノース、マンノース含有量を求め、その合計値を糖含有量とした。なお、値はNREL/TP-510-42621⁴で固形分量を測定し、無水ベースとした。

## 3 ）脂質量の測定

サンプルに対して、クロロホルムーメタノール溶液（2:1、vol%）を4倍量(v/w)加え、振盪器（タイテック(株)、BR-40LF）を用いて、20℃で遮光し、振盪速度120min⁻¹で12時間振盪した。その後、クロロホルム:メタノール：水が10:5:3(vol%)になるように水を加えて、攪拌後静置し、分離した下層をロータリーエバポレータ（柴田科学(株)、B-480）で乾固させ、その乾固物の重量を脂質量とした。なお、値は、NREL/TP-510-42621で固形分量を測定し、無水ベースとした。

## 4 ）カロテノイド含有量の定量

前項で得られた乾固物を所定量の液体クロマトグラフ溶媒（A溶媒、アセトニトリル/メタノール/水（84:9:7, v/v/v））に溶かし分析サンプルとした。

分析には、液体クロマトグラフ（(株)東ソー、LC8020）を使用した。カラムは、DevesoilODS-UG-5（4.6 i.d.×250 mm；5.7 μm particle size、野村化学(株）を用いた。カラム温度は25℃に設定した。移動相には、A溶媒とB溶媒（メタノール/酢酸エチル（68:32, v/v））を使用し、0～8分はA溶媒のみで、8～18分はA溶媒からB溶媒へ液の組成を一定割合で変化させ、18-28分はB溶媒のみで、28～29分はB溶媒からA溶媒へ液の組成を一定割合で変化させ、29～35分はA溶媒のみで試料を流出させた。なお、流速は1.2ml/min、検出波長は0～10minまでは、437nm、10～28minは、444nmとした。
内部標準物質としてパラレッドを用い、9'-シス-ネオキサンチン、ビオラキサンチン、ルテインを定量し、その合計値をカロテノイド含有量とした。なお、値は、NREL/TP-510-42621で固形分量を測定し、無水ベースとした。

## 5 ）脂肪酸組成の測定

1．2（2）3）で得られた乾固物30mgに0.5Mナトリウムメトキシドメタノール溶液2mlを加え、容器の上部を窒素置換後、55℃のウォーターバスで30分間加温した（加温中10分おきにボルテックミキサーで30秒攪拌）。放冷後ヘキサン2mlを加えて攪拌し、静置後分離した上層を採取した。さらにヘキサン2mを加えて攪拌し、上層を採取液に加えた。その後、遠心分離をかけ、上層を分析サンプルとした。

分析はガスクロマトグラフ（株島津製作所、GC2014、検出器FID）で行った。カラムは、TC-WAX（株ジーエルサイエンス）を使用した。

## 6 ）エタノール抽出試験

抽出は、抽出液のエタノール濃度が所定の値（31-85wt%）となるように、被抽出物に所定濃度のエタノール水溶液を4倍当量(w/v)加え、25℃で遮光して96時間静置もしくは振盪器（タイテック(株)、BR-40LF）を用いて20℃で遮光し、振盪速度120min⁻¹で16時間以上振盪し、その後静置することで行った。静置後濾過して固形分を除去することで抽出液を得た。なお、抽出液のエタノール濃度は液体クロマトグラフで測定した。

## 7 ）ビートトップの長期保存試験

## a）エタノール水溶液噴霧サンプルでの保存試験

保存試験用サンプルは、ビート茎葉部に対して蒸留水およびエタノール水溶液(1,10,90wt%)を霧吹きで50wt%噴霧し、混合することで調製した。試験では、5g程度ずつポリエチレン製の袋に小分けしたものを多数作製し、遮光して室温(25℃)および低温(3℃)下で最大9ヶ月間保存した。所定期間経過後にサンプリングしてそれらの糖とカロテノイドの含有量を測定し、経時変化を調べることで、保存方法の有効性を評価した。

## b）エタノール水溶液サンプル（抽出液）での保存試験

1．2（2）6）の操作で得られた抽出液を用いて、温度や遮光の有無等の条件を変えて保存試験を行い、カロテノイド含有量の経時変化を調べた。

### 1.3 研究結果および考察

## （1） 農産廃棄物の効率的な収集方法、運搬方法に関する調査

## 1 ）農産廃棄物の道内での排出量

本研究でターゲットとしている農産廃棄物は、麦わら、豆殻、ビートトップ、スイートコーン茎葉などであるが、それらの廃棄物の排出量については、いくつかの調査結果がある $ ^{5-8} $ 。それらの中には、単位面積あたりのそれぞれの廃棄物の発生量が示されており、それらに北海道内のそれぞれの作物の作付
面積を乗ずることで、廃棄物量を推定することができる。農林水産省の作物統計 $ ^{9} $ の作付面積を用いて推算した結果を表1.1に示す。

小豆(殻＋茎葉)、大豆(殻＋茎葉)、小麦(麦わら)については、単位面積あたりの搬出可能重量は、それぞれ、1,107 kg/ha、3,141 kg/ha、3,583 kg/haと推計されており、それらに作付面積23,200 ha、24,400 ha、116,300 haを乗ずると、それぞれの量は3万t、8万t、42万tとなった。

スイートコーンについては、出荷重量の1.2倍相当の茎葉部が発生すると言われている $ ^{6} $ 。そのため、作物統計の出荷重量101,400tからスイートコーン茎葉部の量は12万t程度と推算された。

ビートトップについては、単位面積あたりのビートトップ排出量は、6.8t/ha程度であるとの報告があり $ ^{5)} $ 、その値に作物統計の作付面積62,600haを乗ずると、排出量は43万t程度と推計された。また、表には、十勝管内の各作物の作付面積および出荷量 $ ^{10)} $ を基に算出した十勝管内のそれぞれの残渣の排出量も掲載した。

表1.1の値は、あくまで推計の域を出ないが、含水率なども勘案すると、これまで行われている農産廃棄物排出量の推計値 $ ^{6),8),11} $ とおおよそ同程度で、道内では、多量の農産廃棄物が排出されていることが確認できた。

表1.1 北海道内および十勝管内の農業残渣排出量 （推算値）

農業残渣	作付面積あたりの乾物重量(kg/ha)	作付面積(ha)	賦存量(万t)
北海道	十勝管内	北海道	十勝管内
小豆殻+茎葉	1107	23200	12500	3	1.4
大豆殻+茎葉	3141	24400	4160	8	1.3
麦わら(小麦)	3583	116300	45700	42	16.4
スイートコーン茎葉	-	9640	3190	12	3.7
ビートトップ	6800	62600	26800	43	18.2

※スイートコーン茎葉以外は乾物ベース。

## 2 ）農産廃棄物の排出状況および収集・運搬

豆殻については、これまでに、(財)十勝圏振興機構や芽室町などが中心となって有効活用に向けた検討を行っており、その中で収集・運搬についても検討している $ ^{12)-15} $ 。排出後の小豆殻は、図1.3に示すように畑に一列に積まれており、平成22年度にとかち財団が実施した事業においては、小豆殻をロールベーラーでロール状にして、それらをトラックで収集運搬している $ ^{15} $ 。この方法は、本事業の提案しているシステムでも適用可能と思われる。
図1.3 排出後の小豆殻

（左一畑に積まれた小豆殻、中一口ール状にした小豆殻、右一小豆殻の運搬）

ビートトップについては、これまでに飼料としての有効利用を検討した事例があり、収集装置についての検討も行われている $ ^{16)-17} $ 。また、東洋農機(株)では、昭和43年から昭和60年にかけてビートトップ回収機械を製造販売しており（図1.3左）、近年も帯広畜産大学と共同でビートトップ収集機械を試作している $ ^{18} $ （図1.3右）。それらの機械は、本事業の提案するシステムでも使用可能である。

また、運搬についても、通常ビートをトラックで運搬しており、それと同じ形での運搬が可能と思われる。実際に試作ビートトップ回収機械で回収したビートトップもサイレージ製造現場までトラックで運搬しており、本研究の場合も、ビートトップの運搬は、通常のトラック輸送で問題ないものと思われる。

スイートコーン茎葉については、これまでもフォーレジハーベスタで収集が行われている $ ^{6} $ 。麦わらについても、ロールベーラーで収集し、トラックで畜産農家などに運搬されており、収集運搬は既存技術で対応可能であり、問題は無い。

以上のことから本研究で対象としているセルロース系廃棄物の再利用のための収集運搬方法については、既存の方法や過去の検討事例があり、本研究のシステムでもそれらを適用可能であることがわかった。

図1.4 ビートトップ回収機械（左：過去に販売されていた機械、右：試作機）
## （２）ビートトップの性状

## 1 ）ビートトップの各部分の重量

ビートトップは、図1.1に示したようにビート薬部、茎部およびクラウンからなる。採取したサンプルの各部の重量比率を表1.2に、脂質含有量を表1.3に、糖含有量を表1.4に、カロテノイド含有量を表1.5に示す(4つの表はすべて無水ベース)。平成25年10月採取サンプルは、平成24年8月採取サンプルに比べて葉の比率が低かった。年度が異なるため厳密な評価はできないものの、夏から秋にかけての2ヶ月の間に葉が枯れてしまうことが一因と想定される。また、脂質の含有量は時期による違いはほとんどないが、カロテノイド含有量は、8月採取サンプルの方が多かった。これも葉が枯れて含有量が減少したものと推定される。

本研究では、ビート収穫時に発生する農産廃棄物がターゲットであるため、10月採取サンプルが実際に利用するものに近い状態である。10月サンプルのカロテノイド含有量は、前述のように8月サンプルよりは若干低い値ではあるものの、いくつかのバイオマス中のカロテノイド文献値 $ ^{2)} $ と比較してもかなり高い値であり、有用成分の抽出原料としては十分なものであることがわかった。

表1.2 ビートトップ各部の

重量比(単位:wt%、無水ベース)

採取時期	サンプルNo.	根	茎	葉
H25.10	1	23	52	25
2	18	52	29
3	17	54	29
4	25	43	32
5	26	46	27
6	28	46	26
7	45	29	26
8	28	43	30
9	25	40	35
平均	26	45	29
H24.8	1	37	36	26
2	20	39	40
3	19	44	37
平均	26	40	35

表1.3 ビートトップ各部の脂質含有量

(単位：wt%、無水ベース)

採取時期	サンプルNo.	根	茎	葉	ビートトップ
H25.10	1	14.3	9.5	16.4	12.3
2	10.3	9.5	12.0	10.3
3	11.2	9.6	12.0	10.5
4	12.2	10.0	14.0	11.8
5	15.4	9.8	13.3	12.1
6	4.2	8.2	11.0	7.8
7	3.7	7.6	14.1	7.5
8	16.7	8.0	11.7	11.6
9	6.4	8.1	12.0	9.0
平均	10.5	8.9	12.9	10.5
H24.8	1	5.1	8.0	13.9	8.4
2	10.0	8.2	12.1	10.0
3	13.3
平均	7.6	8.1	13.1	9.8

表1.4 ビートトップの糖含有量 (H25.10サンプル、wt%、無水ベース)

グルコース	キシロース	ガラトース	アラビノース	マンノース	合計

葉	11.7	1.7	3.2	6.0	0.0	22.6
茎	17.1	2.1	3.4	7.9	0.1	30.7
根	31.1	0.6	2.9	6.2	2.5	43.4
ピートップ	19.3	1.6	3.2	7.0	0.7	31.7