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公開番号2025134244
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-17
出願番号2024032026
出願日2024-03-04
発明の名称バイオマス原料の可溶化処理方法及び抽出物
出願人株式会社アイシン
代理人弁理士法人R&C
主分類C13K 1/02 20060101AFI20250909BHJP(糖工業)
要約【課題】オリゴ糖やリグニンを含むバイオマス原料の可溶化処理方法及び抽出物を提供する。
【解決手段】バイオマス原料の可溶化処理方法は、オリゴ糖及びリグニンを含むバイオマス原料を加熱粉砕する加熱粉砕工程1と、加熱粉砕工程1において得られた粉砕物に水を加え、当該粉砕物から水可溶性成分を抽出する抽出工程2と、を有し、加熱粉砕工程1は、水分含量が50質量%以下であるバイオマス原料を、60℃以上300℃未満の加熱下において触媒未添加で加熱粉砕するものである。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
オリゴ糖及びリグニンを含むバイオマス原料を加熱粉砕する加熱粉砕工程と、
前記加熱粉砕工程において得られた粉砕物に水を加え、当該粉砕物から水可溶性成分を抽出する抽出工程と、を有し、
前記加熱粉砕工程は、水分含量が５０質量％以下である前記バイオマス原料を、６０℃以上３００℃未満の加熱下において触媒未添加で加熱粉砕するものであるバイオマス原料の可溶化処理方法。
続きを表示（約 300 文字）【請求項２】
前記加熱粉砕工程は、水分含量が１０質量％以下である前記バイオマス原料を加熱粉砕するものである請求項１に記載のバイオマス原料の可溶化処理方法。
【請求項３】
前記加熱粉砕工程は、当該加熱粉砕工程において発生する水を除去しながら行われる請求項１に記載のバイオマス原料の可溶化処理方法。
【請求項４】
前記加熱粉砕工程は、真空下において行われる請求項３に記載のバイオマス原料の可溶化処理方法。
【請求項５】
請求項１～４の何れか一項に記載のバイオマス原料の可溶化処理方法により抽出された、水への可溶化率が１００％を超える抽出物。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオマス原料の可溶化処理方法及び抽出物に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、サトウキビやトウモロコシといった食料系バイオマスに代わり、木材や草、稲わら等の非食料系バイオマス（セルロース系バイオマス）からバイオマス燃料を製造する技術が注目されている。
【０００３】
特許文献１には、セルロースを含有するバイオマス原料を用いて１００℃以上３００℃未満の加熱下において粉砕し、水可溶性成分を水で抽出するバイオマス燃料の製造方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１３－１１１０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
セルロース系バイオマス原料には、セルロースの他にヘミセルロースやオリゴ糖、リグニンが含まれている。特許文献１には、セルロースの可溶化処理方法は記載されているものの、ヘミセルロースやリグニンの可溶化処理方法は記載されていない。ヘミセルロースやリグニンはセルロースとは構造が異なるために、上述した可溶化処理方法は適用が難しかった。
【０００６】
そこで、オリゴ糖、リグニンを含むバイオマス原料の可溶化処理方法が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るバイオマス原料の可溶化処理方法は、オリゴ糖及びリグニンを含むバイオマス原料を加熱粉砕する加熱粉砕工程と、前記加熱粉砕工程において得られた粉砕物に水を加え、当該粉砕物から水可溶性成分を抽出する抽出工程と、を有し、前記加熱粉砕工程は、水分含量が５０質量％以下である前記バイオマス原料を、６０℃以上３００℃未満の加熱下において触媒未添加で加熱粉砕する点にある。
【０００８】
セルロースやヘミセルロース、リグニン等を含むバイオマス原料を加熱粉砕すると、セルロース等の高分子が低分子化し、水可溶性を示すことが知られている。一方で、このような低分子が水に溶解した可溶化溶液においては、加熱により沈殿物が発生する。沈殿物は水に不溶な成分であることから、このような沈殿物が加熱粉砕工程において発生すると、その後の抽出工程において水可溶性成分（抽出物）としてこれらを回収することができなかった。また、この沈殿物は、バイオマス原料に含まれる水と低分子化したセルロースやリグニン等とが反応したものであると考えられた。
【０００９】
そこで、本構成によれば、水分含量が５０質量％以下であるバイオマス原料を加熱粉砕することにより、沈殿物の生成を抑制することができるので、通常の加熱粉砕処理であれば水可溶性成分として回収できない成分についても水可溶性成分として回収可能である。これにより、水可溶性成分の収率を向上させることができる。また、６０℃以上３００℃未満の比較的低温において、触媒未添加により加熱粉砕を行うため、製造プロセス上安全であり、製造コストを抑制することもできる。このため、ヘミセルロースやオリゴ糖、リグニンを含むバイオマス原料から、効率よく水可溶性成分を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
バイオマス原料の可溶化処理の工程ブロック図である。
実施例に係る可溶化率を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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