含有木聚糖的组合物的制造方法及含有葡聚糖的组合物的制造方法技术

本发明专利技术提供含有木聚糖的组合物的制造方法、含有葡聚糖的组合物的制造方法以及葡萄糖的制造方法。利用相对于草本类生物质的固体成分100质量份为8质量份以上且70质量份以下的碱及10质量份以上且10,000质量份以下的水，以H‑因子为3以上且3,000以下的范围对该草本类生物质进行加热处理，得到碱一次处理生物质。将碱一次处理生物质在浓度为6质量％以上且60质量％以下的碱的水溶液中在0℃以上且50℃以下进行浸渍处理，得到碱二次处理生物质。取出上述碱处理生物质的水溶性成分，得到含有木聚糖的组合物，取出碱二次处理生物质的水不溶性成分，分离含有葡聚糖的组合物，将上述含有葡聚糖的组合物酶糖化，得到葡萄糖。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含有木聚糖的组合物的制造方法及经该方法后所得的含有木聚糖的组合物、以及制造含有葡聚糖的组合物的方法、由生物质制造葡萄糖的方法及葡聚糖组合物。
技术介绍
近年来，在食品、化妆品、工业用途或生物质能量等各种领域中，作为非可食性生物质的成分的半纤维素受到注目。其中，作为半纤维素的主要成分之一的木聚糖在食品领域及化妆品领域中被广泛地用作木糖醇、低聚木糖等的原料。另外，将木聚糖水解而得到的木糖可以成为生物质乙醇的原料，因此期待其作为生物质能量的有效利用。作为从植物原料提取木聚糖的方法，通常已知蒸煮处理、酸处理、碱处理、酶处理等。在专利文献1中公开了如下方法作为含有水溶性木聚糖的多糖类的制造方法，即，在规定浓度的碱性介质中加热，并从所得的残渣中用规定浓度的碱性介质进行提取，使木聚糖酶作用于提取物，使其部分水解后，得到含有水溶性木聚糖的多糖类。在专利文献2中公开了通过在碱条件下进行过氧化氢处理来提取半纤维素成分的方法。从化石资源的枯竭、全球变暖等问题出发，需要使用了化石资源代替原料的燃料、向化学品的转换。为此，近年来，用于从非可食性植物系生物质有效地获得葡萄糖(glucose)、再从所得的葡萄糖经由生物转换或化学转换制造乙醇、羟甲基糠醛(HMF)等有用化学制剂类的研究正在盛行。作为将植物系生物质糖化的现有方法，已知热分解法、以硫酸等作为催化剂的酸催化剂法、在超临界～亚临界状态的水中水解的水热法、利用酶反应水解的酶反应法等。然而，在以往的这些方法中，在糖化时以来自纤维素的C6糖和来自半纤维素中的木聚糖的C5糖混合成的混成糖的形式来获得，因此是仅能用于乙醇发酵等限定性用途的技术，在将来受期待的化学品用途、例如HMF制造等中的利用性低。例如，若将作为草本类的生物质的蔗渣(bagasse)(甘蔗的压榨渣滓)直接糖化，则葡萄糖纯度为约66％左右，与工业用等级的葡萄糖的纯度(例如95％以上)存在较大差异。例如，在专利文献3中公开了以下方法作为糖的制造方法，即，从碱处理物得到纤维素II型或碱纤维素IV型后，将它们利用酶糖化，从而以高糖化收率得到糖。另外，作为以往的糖提纯的技术，已知有膜分离，其是在将葡萄糖异构化来制造果糖时工业性地使用的手法(专利文献4)。另外，作为将来自半纤维素的糖类和葡萄糖分离的方法，还有层析分离(专利文献5)。另外，在专利文献6中提供了以下方法：在对生物质进行水热处理后添加不将木糖同化的微生物，由此得到纯净的木糖及乙醇。另外，在专利文献7中，通过在含有钨酸或钼酸盐的过氧化氢水中进行处理，再进行酶糖化，从而得到高纯度的葡萄糖。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2007-217661号公报专利文献2：日本特表2000-509760号公报专利文献3：日本特开2011-10597号公报专利文献4：美国专利第4,299,677号说明书专利文献5：日本特开2013-56946号公报专利文献6：日本特开2011-205987号公报专利文献7：日本特开2006-149343号公报
技术实现思路
本专利技术涉及下述的〔1〕～〔3〕。〔1〕一种含有木聚糖的组合物的制造方法，其具有下述工序(1)～工序(3)。工序(1)：利用相对于草本类生物质的固体成分100质量份为8质量份以上且70质量份以下的作为碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物的碱、以及10质量份以上且10,000质量份以下的水，以H-因子为3以上且3,000以下的范围对该草本类生物质进行加热处理，得到碱一次处理生物质的工序。工序(2)：将工序(1)中得到的碱一次处理生物质在浓度为6质量％以上且60质量％以下的作为碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物的碱的水溶液中在0℃以上且50℃以下进行浸渍处理，得到碱二次处理生物质的工序。工序(3)：取出工序(1)的碱一次处理生物质的水溶性成分及工序(2)的碱二次处理生物质的水溶性成分，得到含有木聚糖的组合物的工序(3-1)，或者取出工序(2)的碱二次处理生物质的水溶性成分，得到含有木聚糖的组合物的工序(3-2)。〔2〕一种含有葡聚糖的组合物的制造方法，其具有下述工序(1)～工序(3)。工序(1)：利用相对于草本类生物质的固体成分100质量份为8质量份以上且70质量份以下的作为碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物的碱、以及10质量份以上且10,000质量份以下的水，以H-因子为3以上且3,000以下的范围对该草本类生物质进行加热处理，得到碱一次处理生物质的工序。工序(2)：将工序(1)中得到的碱一次处理生物质在浓度为6质量％以上且60质量％以下的作为碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物的碱的水溶液中在0℃以上且50℃以下进行浸渍处理，得到碱二次处理生物质的工序。工序(3)：取出工序(2)的碱二次处理生物质的水不溶性成分，分离含有葡聚糖的组合物的工序。〔3〕一种葡萄糖的制造方法，其具有下述工序(1)～工序(4)。工序(1)：利用相对于草本类生物质的固体成分100质量份为8质量份以上且70质量份以下的作为碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物的碱、以及10质量份以上且10,000质量份以下的水，以H-因子为3以上且3,000以下的范围对该草本类生物质进行加热处理，得到碱一次处理生物质的工序。工序(2)：将工序(1)中所得的碱一次处理生物质在浓度为6质量％以上且60质量％以下的作为碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物的碱的水溶液中在0℃以上且50℃以下进行浸渍处理，得到碱二次处理生物质的工序。工序(3)：取出工序(2)的碱二次处理生物质的水不溶性成分，分离含有葡聚糖的组合物的工序。工序(4)：利用酶对工序(3)中得到的含有葡聚糖的组合物进行糖化处理的工序。具体实施方式本专利技术具有：涉及含有木聚糖的组合物的制造方法及经该方法后所得的含有木聚糖的组合物的第一方式；和涉及制造含有葡聚糖的组合物的方法、由生物质制造葡萄糖的方法及利用该方法所得的含有葡聚糖的组合物的第二方式。以下分别对第一方式及第二方式进行详细地说明。[第一方式]在专利文献1的方法中存在木聚糖回收率低的技术问题。在专利文献2的方法中存在包含木聚糖的半纤维素的回收率低的技术问题。专利文献1～2中记载的方法并不能以高回收率得到木聚糖。因此，本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有木聚糖的组合物的制造方法，其具有下述工序(1)～工序(3)，即工序(1)：利用相对于草本类生物质的固体成分100质量份为8质量份以上且70质量份以下的作为碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物的碱、以及10质量份以上且10,000质量份以下的水，以H‑因子为3以上且3,000以下的范围对该草本类生物质进行加热处理，得到碱一次处理生物质的工序；工序(2)：将工序(1)中得到的碱一次处理生物质在浓度为6质量％以上且60质量％以下的作为碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物的碱的水溶液中在0℃以上且50℃以下进行浸渍处理，得到碱二次处理生物质的工序；工序(3)：取出工序(1)的碱一次处理生物质的水溶性成分及工序(2)的碱二次处理生物质的水溶性成分，得到含有木聚糖的组合物的工序(3‑1)，或者取出工序(2)的碱二次处理生物质的水溶性成分，得到含有木聚糖的组合物的工序(3‑2)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.12 JP 2013-234424;2013.11.12 JP 2013-234411.一种含有木聚糖的组合物的制造方法，其具有下述工序(1)～工
序(3)，即
工序(1)：利用相对于草本类生物质的固体成分100质量份为8质量
份以上且70质量份以下的作为碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物的碱、
以及10质量份以上且10,000质量份以下的水，以H-因子为3以上且3,000
以下的范围对该草本类生物质进行加热处理，得到碱一次处理生物质的工
序；
工序(2)：将工序(1)中得到的碱一次处理生物质在浓度为6质量％
以上且60质量％以下的作为碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物的碱的
水溶液中在0℃以上且50℃以下进行浸渍处理，得到碱二次处理生物质的
工序；
工序(3)：取出工序(1)的碱一次处理生物质的水溶性成分及工序
(2)的碱二次处理生物质的水溶性成分，得到含有木聚糖的组合物的工
序(3-1)，或者取出工序(2)的碱二次处理生物质的水溶性成分，得到含
有木聚糖的组合物的工序(3-2)。
2.根据权利要求1所述的含有木聚糖的组合物的制造方法，其中，工
序(1)的加热处理的温度为70℃以上且180℃以下。
3.根据权利要求2所述的含有木聚糖的组合物的制造方法，其中，工
序(1)的加热处理的时间为0.1小时以上且50小时以下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的含有木聚糖的组合物的制造方
法，其中，工序(1)及工序(2)的碱为选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧
化钙及氢氧化镁中的至少一种。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的含有木聚糖的组合物的制造方
法，其中，工序(1)的碱的量相对于草本类生物质的固体成分100质量
份为10～60质量份。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的含有木聚糖的组合物的制造方
法，其中，工序(1)的水的量相对于草本类生物质的固体成分100质量
份为100～5,000质量份。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的含有木聚糖的组合物的制造方
法，其中，以H-因子为4～2300的范围进行工序(1)的加热处理。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的含有木聚糖的组合物的制造方
法，其中，工序(2)的碱的水溶液的浓度为7～50质量％。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的含有木聚糖的组合物的制造方
法，其中，工序(2)的浸渍处理的温度为3～45℃。
10.一种含有葡聚糖的组合物的制造方法，其具有下述工序(1)～工
序(3)，即
工序(1)：利用相对于草本类生物质的固体成分100质量份为8质量
份以上且70质量份以下的作为碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物的碱、
以及10质量份以上且10,000质量份以下的水，以H-因子为3以上且3,000
以下的范围对该草本类生物质进行加热处理，得到碱一次处理生物质的工
序；
工序(2)：将...

【专利技术属性】
技术研发人员：田上明宏，石原康宏，吉田穰，
申请(专利权)人：花王株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP