葡萄糖制造方法和通過該方法制造的葡萄糖的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及用于由生物的排泄物制造葡萄糖的葡萄糖制造方法和通過該方法制 造的葡萄糖。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，葡萄糖作為石油燃料的替代燃料的生物乙醇的原材料、作為高分子素材 的原材料，更多地用于工業(yè)用用途中。
[0003] 以往，工業(yè)用葡萄糖是如專利文獻(xiàn)1中所記載那樣，由土豆類以及玉米、小麥、大 麥、黑麥、黑小麥或大米等谷類，或者如甘蔗、甜菜那樣的食糖原料用的植物來制造。
[0004] 此外，除此之外，專利文獻(xiàn)2中也記載了由包括雪松、柏樹等針葉樹或山毛櫸、橡 樹等闊葉樹的建筑廢木材、間伐材或舊紙等木質(zhì)系廢材中的纖維素來制造葡萄糖。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :日本特表2011 - 519550號(hào)公報(bào)
[0008] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2006 - 149343號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 發(fā)明所要解決的課題
[0010] 然而，雖然谷類、食糖原料用植物等的糖質(zhì)資源基本上作為糧食資源來生產(chǎn)，但今 后如果糖質(zhì)資源的工業(yè)用用途擴(kuò)大，則有可能被作為工業(yè)用資源消費(fèi)，而如果作為工業(yè)用 資源的消費(fèi)量增大，則在市場(chǎng)上作為食品用的糖質(zhì)資源的價(jià)格會(huì)高漲，給家庭生活帶來壓 力，發(fā)展中國(guó)家的饑餓加速化令人擔(dān)憂。
[0011] 此外，建筑廢木材、間伐材或舊紙等木質(zhì)系廢材是能夠再次作為一次性筷子、牙 簽、報(bào)紙、衛(wèi)生紙、生物降解塑料等再利用的有用的資源，除此之外，建筑廢木材、間伐材也 可以作為農(nóng)業(yè)用資源來使用。進(jìn)而，木質(zhì)系廢材等的纖維素含有阻礙分解的成分，有因該阻 礙成分導(dǎo)致纖維素難以糖化這樣的課題。
[0012] 在此，在日本國(guó)內(nèi)，從作為家畜飼養(yǎng)的奶牛、肉牛，一年排出約4000萬噸的牛糞和 約1300萬噸的牛尿，其大部分經(jīng)堆積或施加簡(jiǎn)單的堆肥化處理后，被處理。
[0013] 作為能夠得到穩(wěn)定的供給量的纖維素原料，本發(fā)明人等關(guān)注使用奶牛、肉牛等家 畜，更廣義地說，是生物的排泄物中所含有的纖維素。并且，對(duì)由該排泄物制造葡萄糖的方 法進(jìn)行深入研究，結(jié)果以至完成本發(fā)明。
[0014] 在此，本發(fā)明的目的在于，實(shí)現(xiàn)一種不消費(fèi)糧食資源、農(nóng)業(yè)資源而由被作為廢棄物 處理的生物的排泄物制造葡萄糖的葡萄糖制造方法，并且不受植物收獲量左右而穩(wěn)定地提 供低價(jià)的葡萄糖。
[0015] 用于解決課題的方法
[0016] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的葡萄糖制造方法的第一方式的特征在于，由生物的 排泄物制造葡萄糖。此外，本發(fā)明的葡萄糖制造方法的第二方式的特征在于，由所述排泄物 中的纖維素制造葡萄糖。進(jìn)而，本發(fā)明的葡萄糖制造方法的第三方式的特征在于，進(jìn)行使用 纖維素分解酶將所述排泄物中的纖維素分解成葡萄糖的分解工序。
[0017] 在這樣本發(fā)明的葡萄糖制造方法的第一方式至第三方式中，通過使用通常作為廢 棄物的生物的排泄物，從而能夠不消費(fèi)淀粉類等糧食資源、木質(zhì)系廢材等可再利用的資源 來制造葡萄糖。
[0018] 本發(fā)明的葡萄糖制造方法的第四方式的特征在于，在所述分解工序之前進(jìn)行將所 述排泄物中的纖維素粉碎的粉碎工序。此外，本發(fā)明的葡萄糖制造方法的第五方式的特征 在于，所述粉碎工序中，將所述排泄物中的纖維素粉碎成直徑40 μ m以下的微細(xì)粒狀。
[0019] 在這樣的、本發(fā)明的葡萄糖制造方法的第四方式至第五方式中，通過進(jìn)行粉碎工 序，使纖維素中的非晶區(qū)露出，制成容易通過纖維素分解酶來進(jìn)行酶分解的纖維素，從而能 夠由該排泄物中的纖維素以高收率制造葡萄糖。
[0020] 本發(fā)明的葡萄糖的特征在于，通過第一方式至第五方式中的任一葡萄糖制造方 法，由生物的排泄物制造。
[0021] 對(duì)在這樣的本發(fā)明的葡萄糖，通過使用生物的排泄物這樣極其低價(jià)且可期望穩(wěn)定 供給的原材料，從而能夠不受植物的收獲情況等左右而穩(wěn)定地提供低價(jià)的葡萄糖。
[0022] 發(fā)明的效果
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的葡萄糖制造方法，能夠提供一種不消費(fèi)糧食資源、農(nóng)業(yè)資源而由被 作為廢棄物處理的生物的排泄物來制造葡萄糖的葡萄糖制造方法。
[0024] 此外，根據(jù)本發(fā)明的葡萄糖，能夠提供一種不受植物的收獲情況左右而能夠穩(wěn)定 生產(chǎn)的葡萄糖。
【附圖說明】
[0025] 圖1為表示本發(fā)明葡萄糖制造方法的實(shí)施方式中的制造工序流程圖。
[0026] 圖2表示在本發(fā)明葡萄糖制造方法的實(shí)施例的制造工序中原料的光學(xué)顯微鏡觀 察圖像，（a)為滅菌牛糞Ds、（b)為纖維素原料C、（c)為微細(xì)纖維素原料Cf。
[0027] 圖3為表示在本發(fā)明葡萄糖制造方法的實(shí)施例1中各樣品的葡萄糖收集量的條線 圖。
[0028] 圖4為表示在本發(fā)明葡萄糖制造方法的實(shí)施例2中對(duì)各樣品施加粉碎工序S3時(shí) 的粉碎粒度大小與葡萄糖收集量的關(guān)聯(lián)性的條線圖。
[0029] 圖5為表示粉末X射線解析結(jié)果的曲線圖，示出在本發(fā)明葡萄糖制造方法的實(shí)施 例2中對(duì)各樣品施加粉碎工序S3時(shí)的粉碎粒度大小與纖維素的結(jié)晶形的關(guān)聯(lián)性。
[0030] 圖6為表示本發(fā)明葡萄糖制造方法的實(shí)施例3中各樣品的葡萄糖收集量的條線 圖。
[0031] 圖7為表示本發(fā)明葡萄糖制造方法的實(shí)施例4中各樣品的葡萄糖收集量的條線 圖。
[0032] 圖8為表示本發(fā)明葡萄糖制造方法的實(shí)施例5中各樣品的葡萄糖收集量的條線 圖。
[0033] 圖9為表示本發(fā)明葡萄糖制造方法的實(shí)施例6中各樣品的實(shí)際葡萄糖收集量的條 線圖。
[0034] 圖10為表示牛糞中的總糖量的條線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 以下，使用圖1至圖3對(duì)本發(fā)明葡萄糖制造方法的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0036] 本發(fā)明的葡萄糖制造方法是由生物的糞、尿等排泄物制造葡萄糖的方法。
[0037] 本發(fā)明的葡萄糖制造方法是通過纖維素分解酶將在生物的排泄物中作為多糖類 的纖維素分解，得到作為單糖類的葡萄糖的方法。因此，提供排泄物的生物優(yōu)選為有望含有 大量纖維素的草食性動(dòng)物。作為這樣的生物，可適用牛、豬、雞、兔、馬等家畜，大象、犀牛、長(zhǎng) 頸鹿、綿羊、山羊、鹿、野豬、豚鼠、大鼠、小鼠等觀賞用動(dòng)物，蠶、稻蝗于3'')等昆蟲，鸚嘴 魚、褐籃子魚（7 4 3 )、蠑螺（寸妒工）等海洋生物。
[0038] 生物的排泄物由作為液態(tài)成分的尿和作為固態(tài)成分的糞構(gòu)成，只要含有纖維素， 就可以使用液態(tài)成分和固態(tài)成分的任一方或其混合物。
[0039] 此外，尤其當(dāng)以工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模實(shí)施本發(fā)明的葡萄糖制造方法時(shí)，通過使用由作為 牛、豬、雞、兔等家畜而飼養(yǎng)的草食性動(dòng)物、在動(dòng)物園等作為觀賞用而飼養(yǎng)的大象、犀牛、長(zhǎng) 頸鹿、綿羊、山羊等草食性動(dòng)物提供的排泄物，能夠穩(wěn)定地且容易地從一處回收批量的排泄 物，從而能夠抑制運(yùn)輸費(fèi)并提供低價(jià)的葡萄糖。
[0040] 作為纖維素分解酶，可使用含有如下三種酶的纖維素酶：無規(guī)律地切斷纖維素的 非晶區(qū)以降低纖維素的聚合度的內(nèi)切葡聚糖酶、從纖維素的結(jié)晶區(qū)末端以纖維二糖單位分 解的纖維二糖水解酶以及將纖維二糖分解成葡萄糖的β-葡萄糖苷酶。
[0041] 該纖維素酶為市售的纖維素酶、從細(xì)菌或植物等提取的纖維素酶等，對(duì)其種類沒 有特別限定，但通過使用來源于纖維素分解優(yōu)異的木霉屬（卜卩的纖維素酶，能 夠提高葡萄糖的收率。
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