加圧熱水処理型ジェットミルによるセルロース系バイオマス資源の連続粉砕

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  • Continuous Decomposition of Cellulose Biomass by Consecutive Heating and High-Pressure Fluid Milling
  • カアツ ネッスイ ショリ ガタ ジェットミル ニ ヨル セルロースケイ バイオマス シゲン ノ レンゾク フンサイ

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抄録

食糧と競合しないスギなどのセルロース系バイオマス資源から糖化酵素を利用してバイオエタノールを効率よく生産するための前処理方法を開発した．本方法は高圧湿式粉砕機（湿式ジェットミル）を用い，その上流側の配管の一部を加熱することにより，分解が困難なセルロースの粉砕を，高温高圧下で行うものである．リグニンを含まない結晶性セルロース（セオラスTG，旭化成（株））およびリグニンを含む国産のスギに適用したところ，453 K（180°C）の加熱条件下では，加温しない場合と比べて平均粒子径が小さくなり，電子顕微鏡観察でいずれも繊維状に粉砕されたことがわかった．この試料を使ってセルラーゼとヘミセルラーゼによる酵素分解を実施した．処理時間と処理温度を変えた試料で酵素処理した結果，いずれの温度でもセオラスの分解率は向上し，特に423 K（150°C）以上での粉砕処理を行った試料の酵素分解率が大きくなった．スギを453 Kで約110 h処理した場合，ホロセルロース分解率は，未加熱の場合と比較して453 K処理により約2倍に，α-セルロース分解率は3倍以上に増加した．

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