Enzymatic Hydrolysis of Bamboo and Larch Alkaline Sulfite Pulps for Glucose Production

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“…1. 緒 言 近年，燃料と化学物質の製造にバイオマスを利用するこ と へ の 関 心 が 高 ま っ て い る。 サ ト ウ キ ビ(Saccharum officinarum)とデンプンはバイオエタノール製造の原料と して利用されている。しかし，食糧との競合により，サト ウキビのバガスとアブラヤシ(Elaeis guineensis)の残渣な どのリグノセルロース資源へ研究の関心が移った。非木材 資源と農業穀物は再生可能で量が豊富であり，バイリファ イナリの目的で研究されてきた。 インドネシアの 2014 年の統計資料によると，粗糖生産 量は 260 万 t で， 約 48 万 ha のプランテーションから 3,300 万t のサトウキビを収穫し，粗糖を抽出している 1) 。サト ウキビバガス(SB)の発生量はサトウキビ収穫量の 30-40% であり 2) ，年間で約 990-1,120 万 t に相当する。イン ドネシアはまた，粗パーム油(CPO)の世界最大の生産 国で，2014 年の CPO 収量は 2,900 万 t であった。アブラ ヤシ樹木の生産性は 20-25 年後に低下する 4) 。したがって， アブラヤシを植え替える必要があり，伐採されたアブラヤ シの幹(OPT)はもう一つの重要なバイオマス源である。 OPT を圧縮すると，樹液(OPT 液)と主に柔細胞と維管 束で構成される OPT 残渣が得られる 4) 。 リグノセルロース材料からのエタノール生産では，前処 理と糖化の工程が重要である。前処理の目的は，リグニン を除去し，セルロースとヘミセルロースへの酵素の接触を 増大させることである。前処理により，複雑に構成されて いる細胞壁の構造を改変しやすくできることが報告されて いる 5) 。前加水分解は一般に，ヘミセルロースと一部のリ グニンの除去を増大するための化学的処理の前に用いられ る 6) 。また，その他にいくつかの化学的処理がリグノセル ロース材料の前処理として提案されている。酸性サルファ イト，クラフト，ソーダ・アントラキノン(AQ)蒸解が 日本産カラマツ材の前処理に適用された 7) 。一方，タケの アルカリ性サルファイト・AQ 法が試験され，リグニン含 有量が同じパルプの比較では，ソーダ・AQ 法よりも酵素 糖化速度が高いことが示された 8) 。SB の脱リグニンに関 する研究では，アルカリ性サルファイト・AQ 蒸解法での NaOH と Na 2 SO 3 の最適比率として 7：3 が用いられた 9) 。 SB 原料の酵素糖化の前処理には，湿式酸化処理が水蒸気 showed that the AS-AQ method is more suitable for delignification of SB than the soda-AQ method is. SB pulp released more glucose than OPT pulp did under the same conditions of cooking and saccharification.…”