木質系バイオマスを原料としたバイオエタノール生産のためのアルカリ前処理（第１報）　―アルカリ前処理としてのソーダ蒸解条件の検討ー

摘要

木質系バイオマスからバイオエタノールを生産するための糖化に関する研究は数多く発表されており，この中の一つである硫酸を用いた糖化法を採用したプラントが国内でも稼働している。 しかし我々は，より低コストでかつ大量生産に向いた新たなバイオエタノール生産法の開発を目指し，アルカリ蒸解によるパルプ化（アルカリ前処理）を行った後，酵素糖化と発酵（同時糖化発酵）を行う手法を提案してきた。 本研究では，アルカリ前処理としてアルカリ蒸解の一種であるソーダ蒸解を行う場合の，最適な蒸解条件を明らかにすることを目的とした。 スギでは，ソーダ蒸解後に得られたパルプに含まれるクラーソンリグニン量と，パルプの酵素処理により可溶化した部分の割合を示す可溶化率との間に相関関係がみられ，クラーソンリグニン量の減少に伴い可溶化率は上昇した。 この場合，パルプ中のリグニン量をゼロにしなくても可溶化率はほぼ100％に達した。 バイオエタノール生産のためのアルカリ前処理としてソーダ蒸解を行う場合，スギでは，AQを添加しHF3000程度で行う条件が，最適な条件であると考えられた。 ユーカリはスギに比べソーダ蒸解によるリグニン除去が容易であり，スギよりも低温かつ短時間の蒸解で，高い可溶化率を達成することが可能であった。 しかし短時間の蒸解では，可溶化率は高かったが粕率も高かったために，極端に短時間な蒸解は，可溶化率が高くても好ましくないと考えられた。 バイオエタノール生産のためのアルカリ前処理としてソーダ蒸解を行う場合，ユーカリでは，AQを添加しHF350程度で行う条件が，最適な条件であると考えられた。 スギ，ユーカリともに，AQを添加してソーダ蒸解を行うことにより，蒸解時間を短縮しかつパルプ収率の増加を達成することが可能であった。