バイオマスとしてのマングローブ胎生種子の研究

红树胎生种子作为生物质的研究

• 批准号: 60040074
• 负责人: 柳田 藤治
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: College of Tokyo University of Agriculture
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Energy Research
• 财政年份: 1985
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1985 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-60040074/
• 关键词: バイオマス; マングローブ; アルコール発酵; エネルギー; メタン発酵; バイオマス資源; 限外ロ過膜; マイクロ波; 爆砕; ホロセルロース; セルラーゼ; 糖化率; 脱リグニン

未利用資源であるマングローブ胎生種子のエネルギーへの転換技術の確立を目的とした。特に種子中の澱粉質ばかりでなく、木質部をも含むので、エネルギー源としてのアルコールやメタンガス生産技術の基礎的研究を行った。1.種子中に含まれる澱粉質のアルコール発酵に関する研究:種子中の澱粉質を糖化、アルコール発酵させる場合、種子中に含まれるタンニンが発酵を阻害するので、タンニンの除去について昨年に引続き検討を行った。(【i】) PVP(ポリビニールピロリドン)の使用では、糖化液の糖濃度が低い場合には有効であった。蛋白質の使用では糖濃度に関係なく除去が可能であった。(【ii】) 新たに膜利用による糖とタンニンの分離が可能になり、限外ロ過膜を使用することにより、一定条件下で糖回収率80%以上、タンニン阻止率90%以上と有効で、工場規模での分離が可能になった。(【iii】) 八重山ヒルギのタンニン組成について調べた結果、フラバノール類(縮合タンニン)によって構成され、コーヒー酸が結合した型であった。2.糖化後の木質部の利用について:(【i】) マイクロ波処理後のものにセルラーゼを作用させ、約80%(ホロセルロースに対して、以下同じ)の糖化率が得られ、爆砕処理では約45%であった。(【ii】) 糖化処理後の木質部をアルカリ処理し、脱リグニン後、セルラーゼ処理し約50%の糖化率が得られた。(【iii】) セルラーゼとアクセラーゼ併用によりセルラーゼ単独よりも約10%高い糖化率が、反応条件を変えると約20%高い糖化率が得られた。3.メタン発酵:購入した汚泥化装置を使用し、アルコール発酵残渣について連続メタン発酵を行った。その最適有機物負荷量は0.55g/l・day、ガス発生量は240ml/g-vssで、ガス組成はメタン約70%、炭酸ガス約30%であった。

目的是建立一种将红树林胎生种子（一种未开发的资源）转化为能源的技术。特别是，由于种子不仅含有淀粉类物质，还含有木质部分，因此我们对作为能源的酒精和甲烷气体生产技术进行了基础研究。 1、种子中淀粉的酒精发酵研究：种子中的淀粉与酒精一起糖化发酵时，种子中所含的单宁酸会抑制发酵，所以我们从去年开始继续研究单宁酸的去除。 ([i])当糖化溶液的糖浓度较低时，使用PVP（聚乙烯吡咯烷酮）是有效的。当使用蛋白质时，无论糖浓度如何，都可以去除。 ([ii])现在可以使用膜分离糖和单宁，并且通过使用超滤膜，在一定条件下糖回收率超过80%，单宁截留率超过90%，是有效的。这使得工厂规模的分离成为可能。 ([iii]) 对八重山 Hirugi 的单宁成分进行研究，结果发现其由黄烷醇（缩合单宁）组成，并与咖啡酸结合。 2.关于糖化后的木材的用途： ([i])通过对微波处理后的木材施用纤维素酶，获得约80%的糖化率(对于全纤维素，下同)，并且当进行喷砂处理时得到约45%。 ([ii])将糖化后的木材用碱处理、脱木素，然后用纤维素酶处理，导致糖化率约为50％。 ([iii])纤维素酶和加速酶的组合使用导致糖化率比单独使用纤维素酶高约10%，并且改变反应条件导致糖化率高约20%。 3、甲烷发酵：利用购买的污泥生产设备对酒精发酵残渣进行连续甲烷发酵。最佳有机质负荷量为0.55g/l·day，气体产生量为240ml/g-vss，气体成分约为70%甲烷和30%二氧化碳。