糖液的制造方法与流程

本发明涉及通过将木薯粕进行水解来制造糖液的方法。

背景技术：

1、作为环境保护的观点中的化石燃料替代品，研究了以由植物生物质制造出的糖类作为原料通过发酵法制造化学品，以由植物生物质获得的糖类作为原料的燃料用乙醇的制造在美国、巴西、泰国等被推进了。另一方面，由于淀粉、蔗糖也是粮食来源，因此从伦理的观点考虑，要求向植物生物质的不可食用部转换。

2、因此，作为与植物生物质的不可食用部相比易于操作，也不与食品竞争的原料而被关注的是木薯粕。木薯的根茎由于大量包含淀粉，因此作为制造淀粉的原料而自古以来被利用，木薯粕为从木薯的根茎取出了淀粉后的残渣。在木薯粕中，除了纤维素系的纤维成分以外还大量残存淀粉，也有时作为饲料而被利用，但现状是利用价值低，大部分被废弃。

3、作为以植物生物质的不可食用部作为原料的糖类的制造方法，在专利文献1中，公开了将对含有纤维素的生物质进行水解而获得的糖化液通过平均细孔径为0.01μm～5mm的微滤膜、和/或截留分子量为1,000～200,000的超滤膜而将微粒和高分子成分除去，通过纳滤膜和/或反渗透膜进行过滤，从非透过液侧回收被精制/浓缩了的糖液，从透过液侧除去发酵抑制物质的方法。

4、在以植物生物质的不可食用部作为原料的糖类的制造方法中，作为以木薯粕作为原料的现有技术，在专利文献2中，公开了通过将以木薯粕的固体成分浓度成为10重量％以下的方式将木薯粕进行热水处理而获得的热水处理物进行水解，进一步将对水解物进行固液分离而获得的液体流分通过截留分子量300～200,000da的超滤膜进行过滤，从非透过液侧回收糖化酶，从透过液侧回收糖化液从而制造葡萄糖糖液的方法，在专利文献3中，公开了通过将利用具有聚半乳糖醛酸分解活性的糖化酶对木薯粕进行水解而获得的糖化液，通过截留分子量2,000～100,000da的范围的分离膜进行过滤，从非透过液侧回收糖化酶，从透过液侧回收糖化液，进一步，将回收了的糖化液通过截留分子量150～1,000da的分离膜进行过滤，从而在非透过液侧分离除去作为发酵抑制物质的半乳糖醛酸，从透过液侧回收精制糖液的糖液的制造方法。

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：wo2010/067785号

8、专利文献2：wo2019/189650号

9、专利文献3：wo2019/189651号

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、本发明人新发现了，如果想要通过将对木薯粕进行酶水解而获得的糖化液通过纳滤膜和/或反渗透膜进行过滤从而将来源于木薯粕的糖浓缩，则引起膜的堵塞这样的课题。

3、用于解决课题的手段

4、为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现，在将木薯粕进行酶水解而获得的糖化液中，包含来源于木薯粕的高分子成分(重均分子量10,000～20,000da)，成为用于将糖浓缩的采用纳滤膜和/或反渗透膜的过滤处理工序中的膜的堵塞成分，进一步，通过将糖化液通过截留分子量超过100,000da且为300,000da以下的分离膜进行过滤，可以在非透过液侧阻止来源于木薯粕的高分子成分，从而完成了本发明。

5、即，本发明由以下[1]～[10]构成。

6、[1]一种糖液的制造方法，其包含以下工序(1)～(3)。

7、工序(1)：将木薯粕进行酶水解而获得糖化液的工序；

8、工序(2)：将在工序(1)中获得的糖化液通过截留分子量超过100,000da且为300,000da以下的分离膜进行过滤，在非透过液侧阻止重均分子量10,000～20,000da的来源于木薯粕的高分子成分的工序；以及

9、工序(3)：将在工序(2)中获得的滤液通过纳滤膜和/或反渗透膜进行过滤，从非透过液侧回收糖液的工序。

10、[2]根据[1]所述的糖液的制造方法，上述工序(2)的分离膜的截留分子量超过100,000da且为200,000da以下。

11、[3]根据[1]或[2]所述的糖液的制造方法，上述工序(2)的分离膜为中空纤维膜。

12、[4]根据[1]～[3]中任一项所述的糖液的制造方法，上述工序(1)的酶至少具有纤维素酶活性和/或淀粉酶活性。

13、[5]根据[1]～[4]中任一项所述的糖液的制造方法，上述工序(1)为将木薯粕进行酶水解并将获得的糖化液进行固液分离的工序。

14、[6]根据[5]所述的糖液的制造方法，上述固液分离为压滤。

15、[7]根据[5]或[6]所述的糖液的制造方法，通过上述工序(1)的固液分离而获得的糖化液的浊度为300ntu以下。

16、[8]一种糖液，其包含来源于木薯粕的葡萄糖和重均分子量10,000～20,000da的来源于木薯粕的高分子成分，使用了差示折射检测器的以普鲁兰多糖作为标准物质的凝胶过滤色谱分析中的全部峰的面积中的重均分子量10,000～20,000da的来源于木薯粕的高分子成分的峰的面积比率为0.1～2％。

17、[9]根据[8]所述的糖液，其进一步包含重均分子量小于10,000的来源于木薯粕的成分，使用了差示折射检测器的以普鲁兰多糖作为标准物质的凝胶过滤色谱分析中的全部峰的面积中的重均分子量小于10,000的来源于木薯粕的成分的峰的面积比率为98～99.9％。

18、[10]根据[8]或[9]所述的糖液，其中，葡萄糖浓度为80g/l以上。

19、发明的效果

20、根据本发明，由于通过将对木薯粕进行酶水解而获得的糖化液通过截留分子量超过100,000da且为300,000da以下的分离膜进行过滤，从而可以将来源于木薯粕的高分子成分(重均分子量10,000～20,000da)除去，因此在后期的通过纳滤膜和/或反渗透膜进行过滤的工序中不引起膜的堵塞，能够效率好地制造被浓缩了的糖液。

21、此外，通过本发明而获得的糖液不仅可以作为用于制造化学品的发酵原料而利用，而且可以提高化学品的生产性。

技术特征：

1.一种糖液的制造方法，其包含以下工序1～3，

2.根据权利要求1所述的糖液的制造方法，所述工序2的分离膜的截留分子量超过100,000da且为200,000da以下。

3.根据权利要求1或2所述的糖液的制造方法，所述工序2的分离膜为中空纤维膜。

4.根据权利要求1或2所述的糖液的制造方法，所述工序1的酶至少具有纤维素酶活性和/或淀粉酶活性。

5.根据权利要求1或2所述的糖液的制造方法，所述工序1为将木薯粕进行酶水解并将获得的糖化液进行固液分离的工序。

6.根据权利要求5所述的糖液的制造方法，所述固液分离为压滤。

7.根据权利要求5所述的糖液的制造方法，通过所述工序1的固液分离而获得的糖化液的浊度为300ntu以下。

8.一种糖液，其包含来源于木薯粕的葡萄糖和重均分子量10,000～20,000da的来源于木薯粕的高分子成分，使用了差示折射检测器的以普鲁兰多糖作为标准物质的凝胶过滤色谱分析中的全部峰的面积中的重均分子量10,000～20,000da的来源于木薯粕的高分子成分的峰的面积比率为0.1～2％。

9.根据权利要求8所述的糖液，其进一步包含重均分子量小于10,000的来源于木薯粕的成分，使用了差示折射检测器的以普鲁兰多糖作为标准物质的凝胶过滤色谱分析中的全部峰的面积中的重均分子量小于10,000的来源于木薯粕的成分的峰的面积比率为98～99.9％。

10.根据权利要求8或9所述的糖液，其中，葡萄糖浓度为80g/l以上。

技术总结
通过包含以下工序(1)～(3)的糖液的制造方法，可以效率好地制造来源于木薯粕的糖被浓缩了的糖液。工序(1)：将木薯粕进行酶水解而获得糖化液的工序；工序(2)：将在工序(1)中获得的糖化液通过截留分子量超过100,000Da且为300,000Da以下的分离膜进行过滤，在非透过液侧阻止重均分子量10,000～20,000Da的来源于木薯粕的高分子成分的工序；以及工序(3)：将在工序(2)中获得的滤液通过纳滤膜和/或反渗透膜进行过滤，从非透过液侧回收糖液的工序。

技术研发人员：村上奈津子,船田茂行,旭裕佳,栗原宏征
受保护的技术使用者：东丽株式会社
技术研发日：
技术公布日：2025/1/9