[发明专利]糖化反应液、糖化酶组合物、糖的制造方法和乙醇的制造方法

说明书

将纤维素和半纤维素的至少一方进行糖化的糖化反应液，包含：纤维素和半纤维素的至少一方、糖化酶、二氧化硅或含二氧化硅的物质、和至少1种化合物(A)，所述化合物(A)选自由下述通式(1)所示的多元醇化合物及其衍生物、和下述通式(2)所示的炔二醇及其亚烷基氧加成物组成的组。其中，化学式中的符号和定义如说明书中所记载的那样。

技术领域

本发明涉及糖化反应液、糖化酶组合物、糖的制造方法和乙醇的制造方法。

背景技术

一直以来，已知以包含纤维素或半纤维素的纤维素系生物质为原料制造乙醇的纤维素系生物乙醇。

作为从包含纤维素或半纤维素的纤维素系生物质生成葡萄糖这样的糖的方法(糖化技术)，已知在纤维素系生物质中加入硫酸进行水解的方法，但有反应器的腐蚀、废液处理的问题。另外，例如，还提出了使用在碳、沸石等上担载有磺基的固体酸催化剂将纤维素系生物质糖化的方法，但因为是固体彼此的反应，所以不仅反应速度极慢，而且还有未反应残渣与固体酸催化剂的分离困难这样的问题。进而，上述任一方法中水解的控制均困难，反应过度进行的结果还有糖自身分解、糖的收率降低的问题。

另一方面，还已知使用酶进行糖化的方法(参照专利文献1)。该方法包括将原料用加压热水进行处理的热水处理工序，将该热水处理物进行机械粉碎处理的机械粉碎处理工序，和将该机械粉碎物用酶进行糖化处理的糖化处理工序。然而，在该方法中，存在用酶进行糖化时的反应速度慢、所得的糖化液的浓度不能说充分这样的问题。

于是，提出了通过使酶担载于二氧化硅系介孔材料上使用，可以使酶比溶解状态更高浓度地在反应体系中存在，从而更有效地进行酶反应这样的方法(参照专利文献2)。然而，在该方法中，有需要将酶吸附固定化于担载体的工序这样的问题，另外，有可能固定化后的酶与未固定化的酶相比反应效率降低至40％～50％左右这样的问题。进而，因为是固体彼此的反应，所以还有未反应残渣与固定有酶的担载体的分离困难这样的问题。

另外，还已知将硅溶胶与酶混合，制成硅胶后粉末化而得的固定化酶 (参照专利文献3、4)。这样的固定化酶虽然能够进行酶的回收，但反应效率本身低。此外，还已知将0.5μm～100μm的二氧化硅粉末与酶混合而水解包含纤维素的植物纤维的方法，但存在混合二氧化硅粉末的效果不明，未反应残渣与悬浮的二氧化硅粉末的分离困难这样的问题(参照专利文献 5)。

进而，也提出了使用包含酶和聚乙二醇或其衍生物等的糖化反应促进剂而将纤维素系生物质糖化的方法(参照专利文献6)。然而，该糖化反应促进剂存在得到的糖化液的浓度不能说充分这样的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-136263号公报

专利文献2：日本特开2009-125006号公报

专利文献3：日本特公昭63-2595号公报

专利文献4：日本特公昭63-21475号公报

专利文献5：日本特开平10-66594号公报

专利文献6：日本特公昭58-58078号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明是鉴于上述事实而做出的，目的是提供能够通过简便的工序提高利用酶的糖化反应效率的糖化反应液、糖化酶组合物、糖的制造方法和乙醇的制造方法。

用于解决课题的方法