[发明专利]糖液的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种由纤维素制造糖液的方法。

背景技术

近年来，由于对石油资源枯竭和地球温室化的担心，作为石油代替原料的生物质的利用受到瞩目。特别是正在积极地研究将包含淀粉或纤维素等多糖的生物质进行水解而获得糖的方法。其原因在于，可通过以糖为原料的微生物发酵生产各种各样的化学品。

在源自纤维素的糖液中，除糖以外，作为杂质还含有木质素、二氧化硅、钙盐、凝聚蛋白质和未分解的纤维素等水不溶性微粒，寡糖、多糖、鞣酸和蛋白质等水溶性高分子，以及低分子的发酵抑制物质、无机盐和有机酸等，作为将这些杂质除去的方法，分别已知有如下方法：通过精密过滤膜将微粒过滤分离到非透过侧的方法，通过超滤膜将水溶性高分子过滤分离到非透过侧的方法，通过纳滤膜或反渗透膜将发酵抑制物质等低分子化合物从透过侧除去的方法(专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：WO2010/067785号

发明内容

发明要解决的课题

本发明人们发现，在利用分离膜从源自纤维素的糖液除去杂质的工序中，随着长期运行分离膜会产生堵塞。因此，本发明的课题是提供一种在利用分离膜制造源自纤维素的糖液的方法中对由源自纤维素的糖液的杂质、特别是水溶性高分子引起的分离膜的堵塞进行清洗的方法，从而提供一种从源自纤维素的糖液中有效地除去杂质的方法。

用于解决课题的手段

本发明人们为了解决上述问题对各种各样的清洗方法进行了悉心研究，结果发现，通过用同时含有低分子芳香族化合物和碱性物质的水溶液在10℃以上且低于50℃的温度范围进行膜清洗，可获得显著的清洗效果。本发明是基于该见解而完成的。

即，本发明具有以下(1)～(7)的构成。

(1)一种糖液的制造方法，其特征在于，包括使源自纤维素的糖液通过选自超滤膜、纳滤膜和反渗透膜中的1种以上的分离膜而过滤的工序，在所述方法中，包括使用含有碱性物质和低分子芳香族化合物的清洗水在10℃以上且低于50℃的温度下对过滤后的分离膜进行清洗的工序。

(2)根据(1)所述的糖液的制造方法，其特征在于，碱性物质为氢氧化钠和/或氢氧化钾。

(3)根据(1)或(2)所述的糖液的制造方法，其特征在于，低分子芳香族化合物为选自羟甲基糠醛(HMF)、糠醛、香豆酸、阿魏酸、香豆酰胺、阿魏酰胺、香草醛中的1种或2种以上。

(4)根据(1)～(3)中任一项所述的糖液的制造方法，其特征在于，清洗水源自使源自纤维素的糖液通过纳滤膜和/或反渗透膜而获得的滤液。

(5)根据(1)～(4)中任一项所述的糖液的制造方法，其特征在于，源自纤维素的糖液为用精密过滤膜过滤了的糖液。

(6)根据(1)～(5)中任一项所述的糖液的制造方法，其特征在于，通过用分离膜对清洗水进行交叉流过滤来清洗分离膜。

(7)根据(6)所述的糖液的制造方法，其特征在于，清洗水的膜面线速度为5～50cm/sec。

发明效果

根据本发明，可在抑制膜劣化的情况下以低成本除去由源自纤维素的糖液特有的杂质导致的分离膜的堵塞，因此可将堵塞了的分离膜再利用于源自纤维素的糖液的制造工序。

附图说明

图1为用于实施本发明的分离膜清洗装置的基本构成的概略图。

图2为同时具有对糖液进行膜处理的功能和对分离膜进行清洗的功能的分离膜清洗装置的概略图。

图3为对糖液进行膜处理的功能和对分离膜进行清洗的功能独立了的分离膜清洗装置的概略图。

图4为由含有纤维素的生物质的前处理物制造源自纤维素的糖液的系统整体的概略图。

具体实施方式

本发明中所称的源自纤维素的糖液是指，将含纤维素的生物质水解，作为其结果而获得的糖液。含纤维素的生物质的水解方法并没有特别限定，但优选为将水热处理、酸处理、碱处理、酶糖化等适当组合了的方法。在源自纤维素的糖液中，含有葡萄糖、木糖、甘露糖等单糖，纤维二糖、纤维寡糖、低聚木糖等水溶性多糖，可将这样的糖类作为微生物的发酵原料(碳源)而使用，可通过微生物将其转化为乙醇、乳酸、氨基酸。