[发明专利]糖化反应液、糖化酶组合物、糖的制造方法及乙醇的制造方法

说明书

本发明提供能够通过简便的工序使利用酶的糖化反应效率提高的糖化反应液、糖化酶组合物、糖的制造方法以及乙醇的制造方法。所述糖化反应液是将纤维素和半纤维素中的至少一者进行糖化的糖化反应液，其含有：纤维素和半纤维素中的至少一者、糖化酶、二氧化硅或含有二氧化硅的物质、和选自硫脲、硫脲衍生物和异硫脲衍生物及它们的盐中的至少1种的化合物(A)。

技术领域

本发明涉及糖化反应液、糖化酶组合物、糖的制造方法以及乙醇的制造方法。

背景技术

以往，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。

作为由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，但存在反应器的腐蚀、废液处理的问题。此外，例如，也提出了使用使磺基担载于碳、沸石等而得的固体酸催化剂将纤维素系生物质进行糖化的方法，但因为是固体彼此的反应，因此反应速度极其慢，而且具有未反应残渣与固体酸催化剂的分离困难这样的问题。进一步，上述的任何方法都难以控制水解，反应过度进行了的结果是，也有糖本身分解，糖的收率降低的问题。

另一方面，也已知使用酶进行糖化的方法(参照专利文献1)。这样的方法包含：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，这样的方法具有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。

因此提出了下述方法：通过使酶担载于二氧化硅系介孔体而使用，可以与将酶溶解了的状态相比使酶高浓度地存在于反应体系中，更有效率地进行酶反应(参照专利文献2)。然而，这样的方法具有需要将酶吸附固定化于载体的工序这样的问题，此外，被固定化的酶与未被固定化的酶相比，具有反应效率可能会降低到40％～50％左右这样的问题。进一步，因为是固体彼此的反应，因此也有未反应残渣与固定了酶的载体的分离困难这样的问题。

此外，也已知将二氧化硅溶胶与酶混合，制成二氧化硅凝胶后，进行了粉末化的固定化酶(参照专利文献3、4)。这样的固定化酶虽然也可以回收酶，但是反应效率本身低。此外，也已知将0.5μm～100μm的二氧化硅粉末与酶混合而将包含纤维素的植物纤维水解的方法，但具有混合二氧化硅粉末的效果不明确，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)。

进一步，也提出了使用包含酶和胍、脲等糖化反应促进剂将纤维素系生物质进行糖化的方法(参照专利文献6)。然而，该糖化反应促进剂并没有促进糖化反应，而是在保存一定期间后也不会使生物质的分解性能降低的、保存稳定性优异的物质。

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：日本特开2011-234715号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的是提供能够通过简便的工序而使利用酶的糖化反应效率提高的糖化反应液、糖化酶组合物、糖的制造方法以及乙醇的制造方法。

用于解决课题的手段