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WO2024009922A1 - 糖液の製造方法 - Google Patents

糖液の製造方法 Download PDF

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WO2024009922A1
WO2024009922A1 PCT/JP2023/024541 JP2023024541W WO2024009922A1 WO 2024009922 A1 WO2024009922 A1 WO 2024009922A1 JP 2023024541 W JP2023024541 W JP 2023024541W WO 2024009922 A1 WO2024009922 A1 WO 2024009922A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
membrane
sugar solution
molecular weight
cassava
saccharified
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2023/024541
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
奈津子 村上
茂行 舩田
裕佳 旭
宏征 栗原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to CN202380043461.4A priority Critical patent/CN119278270A/zh
Priority to JP2023541541A priority patent/JPWO2024009922A1/ja
Publication of WO2024009922A1 publication Critical patent/WO2024009922A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/02—Monosaccharides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/04—Polysaccharides, i.e. compounds containing more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C13—SUGAR INDUSTRY
    • C13B—PRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • C13B10/00—Production of sugar juices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C13—SUGAR INDUSTRY
    • C13B—PRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • C13B20/00—Purification of sugar juices
    • C13B20/16—Purification of sugar juices by physical means, e.g. osmosis or filtration

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a sugar solution by hydrolyzing cassava meal.
  • cassava meal is attracting attention as a raw material that is easier to handle than the inedible parts of plant biomass and does not compete with food.
  • Cassava rhizomes contain a lot of starch, so they have been used as a raw material for starch production for a long time, and cassava meal is the residue left after starch is extracted from cassava rhizomes.
  • Cassava meal contains a large amount of starch in addition to cellulose fibers, and is sometimes used as feed, but its value is low and most of it is currently discarded.
  • Patent Document 1 discloses that a saccharified solution obtained by hydrolyzing cellulose-containing biomass is filtered through a microfiltration membrane with an average pore diameter of 0.01 ⁇ m to 5 mm. And/or pass through an ultrafiltration membrane with a molecular weight cutoff of 1,000 to 200,000 to remove fine particles and polymer components, and filter through a nanofiltration membrane and/or reverse osmosis membrane to A method is disclosed in which purified and concentrated sugar solution is recovered from the permeate side and fermentation inhibitors are removed from the permeate side.
  • Patent Document 2 describes a conventional technique using cassava meal as a raw material, in which cassava meal is processed so that the solid content concentration of the cassava meal becomes 10% by weight or less. Hydrolyze the hot water-treated product obtained by treating the lees with hot water, and further separate the hydrolyzate into solid-liquid. The liquid fraction obtained is passed through an ultrafiltration membrane with a molecular weight cutoff of 300 to 200,000 Da.
  • Patent Document 3 discloses a method of producing a glucose sugar solution by filtering the cassava meal through a filter, collecting the saccharifying enzyme from the non-permeated liquid side, and recovering the saccharified liquid from the permeated liquid side.
  • the saccharified solution obtained by hydrolysis with a saccharifying enzyme having a Collect the saccharified solution from the saccharified solution, and then filter the collected saccharified solution through a separation membrane with a molecular weight cutoff of 150 to 1,000 Da to separate and remove galacturonic acid, which is a fermentation inhibitor, from the non-permeate side.
  • a method for producing a sugar solution is disclosed in which purified sugar solution is recovered from the permeate side.
  • the present inventor discovered that when attempting to concentrate sugar derived from cassava meal by filtering the saccharified liquid obtained by enzymatic hydrolysis of cassava meal through a nanofiltration membrane and/or reverse osmosis membrane, the membrane was clogged.
  • a new problem we have discovered that when attempting to concentrate sugar derived from cassava meal by filtering the saccharified liquid obtained by enzymatic hydrolysis of cassava meal through a nanofiltration membrane and/or reverse osmosis membrane, the membrane was clogged.
  • the saccharified liquid obtained by enzymatically hydrolyzing cassava meal contains high molecular components (weight average molecular weight 10,000 to 20,000 Da) derived from cassava meal.
  • the saccharified solution may be used as a membrane clogging component in the filtration process using nanofiltration membranes and/or reverse osmosis membranes for concentrating sugars.
  • the present invention was completed by discovering that the polymer components derived from cassava meal can be blocked to the non-permeate side by filtering through the following separation membrane.
  • Step (1) a step of enzymatically hydrolyzing cassava meal to obtain a saccharified liquid
  • Step (2) The saccharified liquid obtained in step (1) is filtered through a separation membrane with a molecular weight cutoff of more than 100,000 Da and less than 300,000 Da, and the weight average molecular weight of 10,000 to 20, 000 Da of blocking a polymer component derived from cassava meal
  • Step (3) Step of filtering the filtrate obtained in step (2) through a nanofiltration membrane and/or reverse osmosis membrane and recovering the sugar solution from the non-permeate side
  • Step (2) The method for producing a sugar solution according to [1], wherein the separation membrane has a molecular weight cut-off of more than 100,000 Da and less than 200,000 Da.
  • [3] The method for producing a sugar solution according to [1] or [2], wherein the separation membrane in step (2) is a hollow fiber membrane.
  • [4] The method for producing a sugar solution according to any one of [1] to [3], wherein the enzyme in step (1) has at least cellulase activity and/or amylase activity.
  • [5] The method for producing a sugar solution according to any one of [1] to [4], wherein the step (1) is a step of solid-liquid separation of a saccharified solution obtained by enzymatically hydrolyzing cassava meal.
  • [9] Furthermore, it contains components derived from cassava meal with a weight average molecular weight of less than 10,000, and has a weight average molecular weight of 10,000 in the area of all peaks in gel filtration chromatography analysis using pullulan as a standard substance using a differential refraction detector.
  • the sugar solution according to [8] or [9] which has a glucose concentration of 80 g/L or more.
  • the polymer components derived from cassava meal Since the weight average molecular weight of 10,000 to 20,000 Da can be removed, membrane clogging does not occur during the subsequent filtration process through a nanofiltration membrane and/or reverse osmosis membrane, resulting in an efficiently concentrated sugar solution. It becomes possible to manufacture
  • the sugar solution obtained by the present invention can not only be used as a fermentation raw material for producing chemical products, but also can improve the productivity of chemical products.
  • Cassava meal is a byproduct of producing starch from cassava rhizomes (cassava potatoes), and is the residue that is discharged after the starch is extracted. More specifically, when producing starch from cassava potatoes, the cassava potatoes are washed and peeled, then coarsely crushed, and then ground and dispersed to be separated into starch and fibers. The first one is cassava meal.
  • Cassava meal can be produced by purchasing cassava potatoes and using the method described above, or can be purchased from a cassava meal producer, or commercially available for feed.
  • cassava meal There are two types of cassava meal: wet products with residual moisture and dry products obtained by drying wet products, both of which can be used in the present invention. Further, either one of them may be used alone or they may be mixed. Further, when used in the present invention, the particle size may be adjusted by performing a pulverization treatment or the like.
  • Step (1) is a step of hydrolyzing cassava meal with an enzyme to obtain a saccharified liquid containing a hydrolyzate containing sugar.
  • cassava meal is a residue containing fibers that is discharged after starch is removed, so it contains cellulose as the fibers, and in addition, starch remains. Therefore, as the enzyme in this step, an enzyme that can hydrolyze cellulose and/or starch is used.
  • Cellulase is an enzyme that can hydrolyze cellulose contained in cassava meal.
  • Cellulase is an enzyme composition containing enzyme components such as cellobiohydrolase, endoglucanase, exoglucanase, ⁇ -glucosidase, endoxylanase, and xylosidase, and has the activity of hydrolyzing and saccharifying cellulose.
  • cellulase a commercially available cellulase preparation may be used, a culture solution of a cellulase-producing microorganism may be used directly, or cellulase may be purified from the culture solution. Moreover, you may use these as a mixture.
  • Examples of commercially available cellulase preparations include Cellulase, enzyme blend (manufactured by Sigma-Aldrich Japan LLC), Cellulosin TP25 (manufactured by HBI Co., Ltd.), Acremonium Cellulase (manufactured by Meiji Seika Pharma Co., Ltd.), and Meicelase (manufactured by Meiji Seika Pharma Co., Ltd.). (manufactured by).
  • Cellulase-producing microorganisms include Trichoderma, Acremonium, Talaromyces, Aspergillus, Cellulomonas, Clostridium, and St. Genus Ptomyces (Streptomyces) , Humicola, Irpex, Mucor, Phanerochaete, white rot fungi, brown rot fungi, and the like.
  • the cellulase may be derived from a mutant strain with improved cellulase productivity by subjecting these microorganisms to mutation treatment using a mutagen or ultraviolet irradiation.
  • cellulases derived from filamentous fungi it is preferable to use cellulases derived from the genus Trichoderma and/or cellulases derived from the genus Acremonium, which produce large amounts of enzyme components with high specific activity in cellulose hydrolysis in the culture solution.
  • the amount of cellulase added to hydrolyze cellulose contained in cassava meal may be appropriately set within a reasonable range that allows cellulose hydrolysis to be carried out effectively and economically. It is preferably 0.001 U to 10 U, more preferably 0.01 to 5 U per 1 g.
  • the dry weight of the cassava lees is the weight of the cassava lees (Wa (g)) minus the weight of water contained in the cassava lees.
  • the moisture ratio Rw (weight %) is measured using an infrared moisture meter, and the value calculated from the following (Formula 1) is used.
  • the infrared moisture meter used was FD-720 (manufactured by Kett Scientific Research Institute Co., Ltd.), and was set to an automatic stop mode that stops measurement when the moisture change in 30 seconds becomes 0.05% or less at a drying temperature of 105°C. Use the measured value.
  • Dry weight (g) Wa - Wa x Rw (Formula 1).
  • the enzymatic activity of cellulase was determined by the Measurement of Cellulase Activities, Laboratory Analysis by the National Renewable Energy Laboratory (NREL).
  • Filter paper units (FPU) measured by the method described below in accordance with the AL Procedure (LAP) are used.
  • a filter paper cut into 1 cm long and 6 cm wide pieces and 1.0 ml of 50 mM citrate buffer (pH 4.8) are placed in a test tube and heated at 50° C. for 5 minutes.
  • the reaction is stopped by adding 3 ml of dinitrosalicylic acid reagent and boiled for 5 minutes. 0.2 ml of the colored reaction solution is mixed with 2.5 ml of water, and the absorbance at 540 nm is measured. For the calibration curve, a similar procedure was performed using a 2 to 6.7 g/L glucose standard solution instead of filter paper and enzyme solution to develop color.
  • As a reagent blank use is made by performing the same operation using only the citrate buffer.
  • the enzyme blank used is one obtained by performing the same operation using the citrate buffer and the diluted cellulase.
  • the activity per enzyme solution is calculated using the following (Formula 2).
  • the activity per mg of protein is calculated using the following (Formula 2) and (Formula 3).
  • Protein concentration can be measured using existing methods such as the Bradford method.
  • Amylase is an enzyme that can hydrolyze starch contained in cassava meal.
  • Amylase is an enzyme composition containing enzyme components such as ⁇ -amylase, ⁇ -amylase, glucoamylase, and ⁇ -glucosidase, and has the activity of hydrolyzing and saccharifying starch (amylose).
  • enzyme activities in this step, it is preferable to use amylase containing at least ⁇ -amylase and/or glucoamylase activity.
  • it is preferable to accelerate the hydration reaction of starch by heating the cassava meal to 60° C. or higher in advance.
  • the amount of amylase added to hydrolyze the starch contained in cassava meal may be appropriately set within a reasonable range that enables starch hydrolysis to be carried out effectively and economically.
  • the enzyme activity is preferably 0.01 U or more, more preferably 0.1 U or more, and even more preferably 0.2 U or more. Although there is no upper limit, from the viewpoint of economy, it can be set to, for example, 100 U or less.
  • an appropriately diluted enzyme solution is added to a mixed solution of N3-G5- ⁇ -CNP solution and glucoamylase and ⁇ -glucosidase solutions, and the mixture is reacted at 37° C. for 10 minutes.
  • a sodium carbonate solution is added, and the absorbance is measured at 400 nm.
  • the blank used was one reacted in the same manner except that the enzyme solution was added after the addition of the sodium carbonate solution.
  • One unit (1 U) of enzyme is the amount that produces 1 ⁇ mol of CNP per minute under the above reaction conditions, and is calculated using the following (Equation 4).
  • the activity per 1 mg of protein is calculated using the following (Formula 4) and (Formula 5).
  • Es represents the absorbance of the measurement sample
  • Eb represents the absorbance of the blank
  • Df represents the dilution factor of the measurement sample.
  • the enzymatic activity of glucoamylase is measured as the degrading activity of 4-nitrophenyl- ⁇ -maltoside (G2- ⁇ -PNP). Specifically, an appropriately diluted enzyme solution is added to a mixed solution of a G2- ⁇ -PNP solution and a ⁇ -glucosidase solution, and the mixture is reacted at 37° C. for 10 minutes. A sodium carbonate solution is added to stop the reaction and to develop color of liberated 4-nitrophenol (PNP), and the absorbance is measured at 400 nm. The blank used was one reacted in the same manner except that the enzyme solution was added after the addition of the sodium carbonate solution.
  • One unit (1 U) of enzyme is the amount that produces 1 ⁇ mol of PNP per minute under the above reaction conditions, and is calculated using the following (Equation 6). The activity per mg of protein is calculated using the following (Formula 6) and (Formula 7).
  • Es represents the absorbance of the measurement sample
  • Eb represents the absorbance of the blank
  • Df represents the dilution factor of the measurement sample.
  • amylase a commercially available amylase preparation may be used, a culture solution of an amylase-producing microorganism may be used directly, or amylase may be purified from the culture solution. Further, a mixture of these plural enzymes may be used.
  • amylase preparations examples include glucoamylase preparations such as Amyloglucosidase from Aspergillus niger (manufactured by Sigma-Aldrich Japan LLC), Gluczyme AF6 (manufactured by Amano Enzyme Co., Ltd.), Gluczyme NL4.2 (manufactured by Amano Enzyme Co., Ltd.), Examples include AMYLOGLUCOSIDASE (manufactured by MEGAZYME).
  • Pectinase is a general term for enzymes that hydrolyze pectin, and is an enzyme composition that has the activity of hydrolyzing pectin and contains enzyme components such as pectin esterase, pectin lyase, polygalacturonase, and pectin methylesterase. . These enzyme treatments may be performed separately or simultaneously if the enzyme treatment conditions are suitable.
  • the temperature conditions for the enzymatic hydrolysis reaction are not particularly limited as long as they are within the optimum temperature range of the enzyme used, but are preferably 30 to 60°C, for example.
  • the pH during the hydrolysis reaction by the enzyme is not particularly limited as long as it is within the optimal pH range of the enzyme used, but is preferably pH 4 to 7, for example.
  • Existing acids or alkalis can be used as the pH adjuster.
  • the acid include hydrochloric acid and sulfuric acid
  • examples of the alkali include sodium hydroxide and ammonia. .
  • the treatment time for the enzymatic hydrolysis reaction may be set within a range in which the enzymatic decomposition reaction is sufficiently carried out; for example, 1 to 24 hours is preferred, 2 to 22 hours is more preferred, and 4 to 20 hours is even more preferred. . If the treatment time is less than 1 hour, the reaction will not proceed sufficiently, and if the treatment time is longer than 24 hours, it will cause contamination.
  • pretreatment Prior to the hydrolysis reaction of the cassava meal with the enzyme, pretreatment may be performed to increase the reactivity of the enzyme to the cassava meal.
  • the pretreatment method may be any known pretreatment method, and examples thereof include acid treatment with sulfuric acid, acetic acid, etc., alkali treatment with caustic soda, ammonia, etc., hydrothermal treatment, subcritical water treatment, steaming treatment, and the like. These processing methods may be implemented alone, or a plurality of processing methods may be combined.
  • the saccharified liquid obtained in step (1) contains sugar produced by hydrolyzing cellulose and/or starch contained in the cassava meal and insoluble solids.
  • the saccharified liquid containing sugar and insoluble solids may be directly subjected to the subsequent step (2), but the saccharified liquid may be subjected to solid-liquid separation to reduce the amount of insoluble solids, and the saccharified liquid may be subjected to the subsequent step (2). is preferred.
  • the solid-liquid separation method is not particularly limited, and may include centrifugation using a screw decanter, separation plate centrifuge, cyclone, sedimentation separation, compression separation using a screw press, filter press, belt press, belt filter, precoat filter, etc. Examples include filtration and separation, and they may be combined.
  • the solid-liquid separation method may be either a continuous method or a batch method.
  • the saccharified solution of cassava meal contains fibers that float in water and fibers that settle in water, and press filtration such as a filter press or belt press is preferred because both can be removed in one step, and filter press is more preferred.
  • the type of filter press may be vertical or horizontal.
  • the liquid feeding method in the case of performing filter press may be carried out by a pump or may be force fed by compressed gas.
  • the compression pressure is not particularly limited as long as the filtrate can be recovered, but is preferably 0.01 to 3 MPa, more preferably 0.05 to 1 MPa.
  • the solid-liquid separation temperature is not particularly limited as long as it is within the applicable temperature range of the equipment used, but is preferably 20 to 50°C, for example.
  • the saccharified liquid recovery rate by solid-liquid separation measured by the following (Equation 8) is preferably 50% or more.
  • Recovery rate % (weight of saccharified liquid recovered after solid-liquid separation)/(weight of saccharified liquid before solid-liquid separation) x 100 (Formula 8).
  • Turbidity refers to the degree of turbidity in water, and is divided into visual turbidity, transmitted light turbidity, scattered light turbidity, and integrating sphere turbidity.
  • Kaolin standard solution When measuring in comparison with a formazin standard solution, the unit is ⁇ degrees (kaolin)'', and when measuring in comparison with a formazin standard solution, the unit is ⁇ degrees (formazin)''.'' It is defined in ⁇ Usage Water Test Method''.
  • NTU refers to "Nephelometric Tubidity Unit”.
  • the insoluble solid content in the saccharified liquid can be reduced by solid-liquid separation of the saccharified liquid containing insoluble solids obtained in step (1), but adding an acidic substance to the saccharified liquid before solid-liquid separation
  • the insoluble solid content can be reduced without using a well-known solid-liquid separation device by those skilled in the art, and the burden of solid-liquid separation can be reduced.
  • the insoluble solid content in the saccharified liquid after solid-liquid separation can be further reduced.
  • the insoluble solids contained in the saccharified liquid obtained in step (1) are insoluble solids that have not undergone the hydrolysis reaction by the enzyme in step (1), and include components such as polysaccharides, pectin, and lignin. However, it is not limited to these.
  • Whether the insoluble solid content has been reduced can be evaluated by comparing the amount of insoluble solid content before and after addition of the acidic substance.
  • a method for quantifying the insoluble solid content it can be determined according to the method specified in the standard of JIS K0102 14.1 Suspended solids (MLSS) (2019).
  • the acidic substance is not particularly limited as long as it is an acidic substance that can reduce the insoluble solid content contained in the saccharification solution, but monovalent acidic substances are preferable, such as hydrochloric acid, nitric acid, acetic acid, lactic acid, or formic acid. is more preferred, and hydrochloric acid is even more preferred.
  • the pH of the saccharified solution after addition of the acidic substance is not particularly limited, but preferably 3.0 or more and less than 4.5, more preferably 3.0 or more and 4.0 or less. If the pH is less than 3.0, it may have an adverse effect on the growth of microorganisms when the produced sugar solution is used for fermentation.On the other hand, if the pH is less than 4.5, the insoluble solid content is reduced, which is a technical feature of the present invention. be able to.
  • a separation membrane having a molecular weight cut-off of more than 100,000 Da and less than 300,000 Da is used.
  • the molecular weight cutoff is defined as the molecular weight at which the solute rejection rate is 90% in a molecular weight cutoff curve in which data is plotted with the solute molecular weight on the horizontal axis and the rejection rate on the vertical axis.
  • the method for determining the molecular weight fraction is to filter various dextran standard samples and protein standard samples with known molecular weight through a separation membrane, evaluate the rejection rate, and draw a separation curve to determine the molecular weight fraction. can be determined.
  • a separation membrane with a molecular weight cutoff of 100,000 Da refers to a separation membrane that blocks 90% of molecules with a molecular weight of 100,000 Da.
  • the saccharified liquid obtained in step (1) of the present invention contains a polymer component (hereinafter simply referred to as "polymer component”) having a weight average molecular weight of 10,000 to 20,000 Da derived from cassava meal. ) and that the polymer components cause membrane clogging in the subsequent filtration process of nanofiltration membranes and/or reverse osmosis membranes.
  • the polymer component is a byproduct of enzymatic hydrolysis of cassava meal, and is estimated to be mainly composed of polysaccharides.
  • the saccharified liquid containing a polymer component has a molecular weight cut-off of more than 100,000 Da and less than 300,000 Da, preferably a molecular weight cut-off of more than 100,000 Da and less than 200,000 Da, or more than 120,000 Da and not more than 300,000 Da, more preferably 120,
  • a separation membrane with a molecular weight cut-off of 100,000 Da or more and 200,000 Da or less, it is expected that polymer components will also pass through the separation membrane.
  • a separation membrane having a strength of more than 1,000 Da and less than 300,000 Da can block the polymer components on the non-permeate side.
  • step (3) If the molecular weight cutoff of the separation membrane exceeds 300,000 Da, the amount of polymer components that can be blocked in the non-permeate side will decrease, and the amount of polymer components in the permeate side will increase, so in step (3) This is not preferable because the nanofiltration membrane and/or reverse osmosis membrane become clogged. Furthermore, it is not preferable to use a separation membrane with a molecular weight cut-off of 100,000 Da or less because the separation membrane will immediately become clogged in step (2).
  • the separation characteristics of the separation membrane in step (2) are determined by the dense layer called the functional layer.
  • Materials for the functional layer of the separation membrane used in step (2) include polyethersulfone (PES), polysulfone (PS), polyacrylonitrile (PAN), polyvinyldene fluoride (PVDF), regenerated cellulose, cellulose, and cellulose ester.
  • Materials such as sulfonated polysulfone, sulfonated polyether sulfone, polyolefins, polyvinyl alcohol, polymethyl methacrylate, and polytetrafluoroethylene can be used, but regenerated cellulose, cellulose, and cellulose esters cannot be degraded by cellulases. Therefore, it is preferable to use a separation membrane whose functional layer is made of a synthetic polymer compound such as PES or PVDF.
  • the flux in the filtration using the separation membrane in step (2) may be determined by taking membrane fouling into consideration, but for example, it is preferably 0.01 to 2.0 m/day, and 0.05 to 2.0 m/day. It is more preferable that it is 0.0 m/day, and even more preferable that it is 0.1 to 2.0 m/day. If the flux exceeds 2.0 m/day, a significant increase in the transmembrane pressure of the separation membrane and rapid fouling of the membrane may occur. If the flux is less than 0.01 m/day, the number of membranes required for membrane separation increases, which increases equipment costs.
  • Flux refers to the amount of membrane filtration water per unit membrane area/unit time, and can be calculated using the following formula (Formula 9).
  • the separation membrane in step (2) can be of any suitable form, such as a hollow fiber type, tubular type, flat membrane type, or spiral type, but since the saccharification liquid contains insoluble solids, A separation membrane that is resistant to membrane fouling is preferred, specifically a hollow fiber type or tubular type is preferred, and a hollow fiber type (namely, a hollow fiber membrane) is more preferred.
  • a hollow fiber membrane refers to a separation membrane that is hollow inside and has a functional layer inside or outside.
  • Hollow fiber membranes are divided into internal pressure hollow fiber membranes that allow the filtered raw water to permeate from the inside of the hollow fiber membrane and obtain the filtrate on the outside of the hollow fiber membrane, and internal pressure type hollow fiber membranes that allow the filtered raw water to permeate from the outside of the hollow fiber membrane and obtain the filtrate on the outside of the hollow fiber membrane. It can be roughly divided into external pressure type hollow fiber membranes that collect filtrate on the inside.External pressure type hollow fiber membranes are more resistant to membrane fouling due to solids than internal pressure type membranes, and are also easier to clean. Therefore, it is preferably applied in this step (2).
  • the separation membrane in step (2) include Synder's SPE200, SPE300, LV, BX, and V5, Asahi Kasei Corporation's "Microza” (registered trademark) UF series, NADIR's UV200, and Toray Industries, Inc.
  • Examples include the "Toray UF” HFU series, the HSU series “Toray UF” HFU series, and the HSU series.
  • the membrane separation method in step (2) may be total filtration or cross-flow filtration, but cross-flow filtration is preferable. Further, the membrane separation method in step (2) may be constant pressure filtration or constant flow filtration. If the separation membrane becomes clogged, backwashing is performed by passing cleaning liquid from the permeate side to the non-permeate side of the membrane, or by supplying gas to the non-permeate side of the membrane to peel off the cake formed on the membrane surface. You may also perform air cleaning. Examples of the cleaning liquid for backwashing include separation membrane filtrate, water, and chemical solutions.
  • Step (3) The filtrate obtained in step (2) has a reduced content of polymer components that can clog the membranes of nanofiltration membranes and reverse osmosis membranes. By filtering, it becomes possible to recover a sugar solution in which sugar derived from cassava meal is concentrated from the non-permeate side of each separation membrane.
  • a nanofiltration membrane is also called a nanofiltration membrane (NF membrane), and is generally defined as a membrane that allows monovalent ions to pass through and blocks divalent ions.
  • NF membrane nanofiltration membrane
  • Polymer materials such as cellulose acetate polymers, polyamides, polyesters, polyimides, and vinyl polymers can be used as materials for nanofiltration membranes, but if cellulose acetate membranes are used for a long time, they may be used in step (1).
  • a nanofiltration membrane having a polyamide-based material is preferable because a part of the enzyme, especially the cellulase component, may permeate in step (2) and decompose the cellulose that is the membrane material.
  • the material of the nanofiltration membrane is not limited to a membrane made of the one type of material, but may be a membrane containing a plurality of membrane materials.
  • nanofiltration membrane examples include, but are not limited to, a hollow fiber type, a tubular type, a flat membrane type, a spiral type, etc.
  • the filtration method may be total filtration, cross flow filtration, constant pressure filtration, or constant flow filtration.
  • a reverse osmosis membrane is also called an RO membrane, and is generally defined as a "membrane that has a desalting function including monovalent ions.” It is a membrane that is thought to have ultra-micro voids ranging from several angstroms to several nanometers, and is mainly used to remove ionic components in seawater desalination and ultrapure water production.
  • Polymer materials such as cellulose acetate polymers, polyamides, polyesters, polyimides, and vinyl polymers can be used as materials for reverse osmosis membranes, but if cellulose acetate membranes are used for a long time, they may be used in step (1).
  • a nanofiltration membrane having a polyamide-based material is preferable because a part of the enzyme, particularly the cellulase component, may permeate in step (2) and decompose the cellulose that is the membrane material.
  • the material of the reverse osmosis membrane is not limited to a membrane made of the one type of material, but may be a membrane containing a plurality of membrane materials.
  • the form of the reverse osmosis membrane includes, but is not limited to, a hollow fiber type, a tubular type, a flat membrane type, a spiral type, etc.
  • the filtration method may be total filtration, cross flow filtration, constant pressure filtration, or constant flow filtration.
  • Filtration treatment using a nanofiltration membrane and/or a reverse osmosis membrane can be carried out according to the method described in WO2010/067785.
  • the sugar solution collected from the non-permeate side through the nanofiltration membrane and/or reverse osmosis membrane may be further concentrated in order to further increase the sugar concentration.
  • the concentration method is not particularly limited, and may be membrane concentration, evaporation concentration, or a combination thereof.
  • the sugar solution obtained in step (3) (hereinafter, the sugar solution recovered from the non-permeate side of the nanofiltration membrane and/or reverse osmosis membrane, and the sugar solution obtained by further concentrating the sugar solution are collectively referred to as "concentrated”).
  • the sugar solution has a high concentration of monosaccharides derived from cassava meal, especially glucose, and can be preferably used as a raw material for microbial fermentation.
  • the glucose concentration of the concentrated sugar solution is preferably 80 g/L or more, more preferably 100 g/L or more, and still more preferably 120 g/L or more.
  • the upper limit of the glucose concentration of the concentrated sugar solution is not particularly limited, but since glucose tends to precipitate at high concentrations, it is preferably 700 g/L or less, more preferably 650 g/L or less.
  • the concentrated sugar solution can be characterized by the molecular weight distribution measured by gel filtration chromatography analysis using pullulan as a standard substance using a differential refraction detector.
  • the concentrated sugar solution was analyzed for molecular weight distribution by gel filtration chromatography using pullulan as a standard substance using the above-mentioned differential refraction detector.
  • the area ratio of the peak of a polymer component derived from cassava meal having a weight average molecular weight of 10,000 to 20,000 Da in the total peak area is 0.1 to 2%, It is preferably 0.2 to 1.5%, even more preferably 0.2 to 1%, even more preferably 0.2 to 0.6%, and even more preferably 0.2 to 1.5%. Particularly preferred is 3 to 0.6%.
  • This technical feature contributes to reducing membrane clogging in the filtration process of nanofiltration membranes and/or reverse osmosis membranes in step (3), and also uses concentrated sugar solution as a fermentation raw material for producing chemical products. It also contributes to improving the productivity of chemical products when used as a chemical.
  • the concentrated sugar solution contains components derived from cassava meal whose molecular weight distribution analysis results using pullulan as a standard substance using the above-mentioned differential refraction detector have a weight average molecular weight of less than 10,000.
  • the area ratio of the peak of the cassava meal-derived component having a weight average molecular weight of less than 10,000 in the peak area is preferably 98 to 99.9%, more preferably 98 to 99.8%, and 98.5%. It is more preferably 99.8%, even more preferably 99-99.8%, particularly preferably 99.4-99.8%, and 99.4-99.7%. Most preferably.
  • the concentrated sugar solution can be used as a raw material for fermentation to produce chemical products.
  • Microorganisms used when producing chemical products using concentrated sugar solution as a fermentation raw material include yeast such as baker's yeast, bacteria such as Escherichia coli and coryneform bacteria, filamentous fungi, and actinobacteria. Microorganisms may be isolated from the natural environment, or may have partially modified properties through mutation or genetic recombination.
  • alcohols include ethanol, butanol, 2,3-butanediol, 1,4-butanediol, and glycerol
  • organic acids include acetic acid, lactic acid, succinic acid, and malic acid
  • amino acids include lysine and glutamic acid
  • nucleic acids include inosinic acid, guanylic acid, inosine, and guanosine. It can also be applied to the production of substances such as proteins such as enzymes and antibiotics. Therefore, it is possible to produce various chemical products according to the present invention.
  • the obtained saccharified liquid was subjected to solid-liquid separation using a filter press to remove the residue, and a filter press filtrate, which is a saccharified liquid with a reduced insoluble solid content, was obtained.
  • the turbidity of the filter press filtrate was analyzed using a portable turbidimeter 2100P (manufactured by HACH) and found to be 150 NTU. Moreover, when the glucose concentration of the filter press filtrate was measured by the method of Reference Example 1, it was 60 g/L.
  • the dry weight of cassava lees was 12% by weight, glucoamylase was amyloglucosidase from Aspergillus niger (Sigma-Aldrich Japan LLC), 0.2 U per 1 g of cassava lees dry weight, and cellulase was Acremonium cellulase (Meiji Seika Pharma). ) was added in an amount of 1 U per 1 g of dry weight of cassava lees, and enzymatic reaction was carried out at 50° C. for 24 hours while mixing and stirring to obtain a saccharified cassava lees liquid.
  • the obtained saccharified cassava lees was subjected to centrifugation (1,500 ⁇ G, 3 minutes) or filter press filtration under the conditions of no addition of acidic substances and with addition of acidic substances, and the saccharified cassava lees and centrifuged liquid were The amounts of insoluble solids in the fractions and filter press filtrate were compared.
  • the pH of the saccharified solution of cassava lees was adjusted to 3.5 by adding 10N hydrochloric acid, and the pH of the saccharified solution without addition of acidic substances was 4.5 (cassava lees contains galacturon during hydrolysis).
  • the obtained bagasse saccharified liquid was subjected to centrifugation or filter press filtration under the conditions of no addition of acidic substances and with addition of acidic substances in the same manner as in Reference Example 3, and the saccharified bagasse liquid, centrifuged liquid fraction, and filter press were The amounts of insoluble solids in the filtrates were compared.
  • 10N hydrochloric acid was added to the bagasse saccharification liquid to adjust the pH to 3.5.
  • the pH of the saccharified solution without the addition of acidic substances was 4.5 (pH 4.5 after hydrolysis.
  • some sugars were converted to lactic acid by microorganisms, and the pH decreased from the start of hydrolysis.
  • the insoluble solid content was measured in the same manner as in Reference Example 3. The results are shown in Table 1, and the insoluble solid content was reduced by adding acidic substances in the saccharified cassava residue, the centrifuged liquid fraction of the saccharified cassava residue, and the filter press filtrate of the saccharified cassava residue, but the insoluble solid content was reduced in the saccharified cassava residue. In the centrifuged liquid fraction of bagasse saccharified liquid and the filter press filtrate of bagasse saccharified liquid, the insoluble solid content increased due to the addition of acidic substances.
  • Example 1 Production of concentrated sugar solution of saccharified cassava meal using a hollow fiber membrane with a molecular weight cutoff of 150,000 Da and a reverse osmosis membrane Used in the ultrafiltration membrane module "Toray UF" HFU (manufactured by Toray Industries, Inc.)
  • a hollow fiber membrane made of polyvinylidene fluoride with a nominal pore diameter of 0.01 ⁇ m and a nominal molecular weight cut-off of 150,000 Da was cut out to create a miniature module (hereinafter referred to as membrane A) consisting of 22 hollow fiber membranes with an inner diameter of 10 mm and a length of 320 mm. It was created.
  • a second membrane was added using UTC-70 (molecular weight cutoff, Toray Industries, Inc.) (hereinafter referred to as Membrane B) as a reverse osmosis membrane to double the concentration. Separation was performed.
  • the membrane separator uses “SEPA” (registered trademark) CF-II (effective membrane area 140 cm 2 , GE W&PT), the operating temperature is 35°C, the membrane surface linear velocity is 20 cm/sec, and the filtration pressure is 4 MPa.
  • SEPA registered trademark
  • CF-II effective membrane area 140 cm 2 , GE W&PT
  • the operating temperature is 35°C
  • the membrane surface linear velocity is 20 cm/sec
  • the filtration pressure is 4 MPa.
  • Example 2 Production of concentrated sugar solution of saccharified cassava meal using a hollow fiber membrane with a molecular weight cutoff of 150,000 Da and a nanofiltration membrane Membrane obtained by the same method as the first membrane separation in Example 1
  • a second membrane was prepared under the same conditions as in Example 1 using NFS (molecular weight cutoff 100-250 Da, Synder) (hereinafter referred to as membrane C) as a nanofiltration membrane.
  • NFS molecular weight cutoff 100-250 Da, Synder
  • membrane C nanofiltration membrane
  • Comparative Example 2 Membrane separation of saccharified cassava meal using a flat membrane with a molecular weight cut off of 50,000 Da. , 1.5 L of filter press filtrate prepared by the method described in Reference Example 2 was filtered.
  • the membrane separator used was "SEPA" (registered trademark) CF-II (effective membrane area 140 cm 2 , GE W&PT), the operating temperature was 35°C, the membrane surface linear velocity was 20 cm/sec, and the filtration pressure was as specified in the catalog. The filtration process was performed until the operating pressure reached the upper limit of 0.8 MPa and no filtrate came out, but only 0.5 L of filtrate was obtained due to clogging of the membrane.
  • Example 3 Evaporative concentration of concentrated sugar solution
  • the concentrated sugar solution obtained in Example 1 was concentrated using an evaporator to prepare an evaporative concentrated sugar solution with a glucose concentration of 500 g/L.
  • the saccharified cassava lees (filter press filtrate) obtained in Reference Example 2 was analyzed for molecular weight distribution using the method described in Reference Example 5. Table 3 shows the results. Shown below.
  • the saccharified cassava meal liquid contained a monosaccharide component with a weight average molecular weight of 250 Da and a polymer component whose main component was a polysaccharide with a weight average molecular weight of 14,000 Da.
  • Example 4 Molecular weight analysis of saccharified cassava lees, non-permeated liquid, permeated liquid and concentrated sugar solution obtained by membrane separation of saccharified cassava lees, and evaporated concentrated sugar solution Saccharified cassava lees obtained in Reference Example 2 (filter press filtrate), non-permeated liquid and permeated liquid obtained by membrane separation using membrane A in Example 1, concentrated sugar solution which is the non-permeated liquid obtained from membrane separation using membrane B in Example 1 , and the evaporated concentrated sugar solution obtained in Example 3, the molecular weight distribution was analyzed by the method described in Reference Example 5.
  • the evaporated concentrated sugar solution was diluted 5 times with water and then diluted with the 0.2M aqueous sodium nitrate solution described in Reference Example 5, and then the molecular weight distribution was analyzed. Furthermore, for comparison, the molecular weight distribution of the non-permeated liquid and permeated liquid obtained by membrane separation using membrane D in Comparative Example 1 was also analyzed. Results of calculating the ratio (%) of the peak area of a polymer component with a weight average molecular weight of 10,000 to 20,000 Da to the total peak area and the ratio (%) of the peak area of a weight average molecular weight of less than 10,000 to the total peak area are shown in Table 5.
  • the polymer components with a weight average molecular weight of 10,000 to 20,000 Da were blocked by Membrane A.
  • the polymer component was concentrated, and the amount of the polymer component was significantly reduced in the permeate.
  • the molecular weight analysis results of the concentrated sugar solution obtained by membrane separation of the permeate obtained by membrane separation by membrane A and the evaporation concentrate of the concentrated sugar solution are as follows. The result was the same as that of the obtained permeate.
  • Example 5 Membrane separation of saccharified cassava meal using a flat membrane with a molecular weight cut off of 200,000 Da.
  • a total circulation operation was performed in which the permeated liquid was returned to the supply tank using a membrane manufactured by Co., Ltd. with a molecular weight cut off of 200,000 Da) (hereinafter referred to as membrane F).
  • the membrane separator used was "SEPA" (registered trademark) CF-II (effective membrane area 140 cm 2 , GE W&PT), the operating temperature was 35° C., and the membrane surface linear velocity was 20 cm/sec.
  • the ratio (%) of the peak area of a polymer component with a weight average molecular weight of 10,000 to 20,000 Da in the permeate to the total peak area is calculated as By dividing the peak area by the ratio (%) of the total peak area, the amount of polymer components with a weight average molecular weight of 10,000 to 20,000 Da that passed through the separation membrane was calculated, and the result was 0.08, which was the weight average It was confirmed that a polymer component having a molecular weight of 10,000 to 20,000 Da was blocked on the non-permeate side of the membrane F. Furthermore, the turbidity of the permeated liquid was 50 NTU or less, and it was confirmed that suspended solids were also blocked on the non-permeated liquid side.
  • Example 6 Ethanol fermentation using concentrated sugar solution
  • the concentrated sugar solution obtained in Example 1 was used as a fermentation raw material to produce ethanol by microbial fermentation, and the ethanol fermentation rate was evaluated.
  • Ethanol fermentation microorganism Sacharomyces cerevisiae (OC-2 strain) was inoculated into 5 mL of YPD medium and cultured at 30° C. for 16 hours (preculture).
  • a preculture solution was added to each test tube so that the turbidity was 0.5.
  • Culture was carried out at 30°C, and the ethanol concentration after 24 hours was measured by the method of Reference Example 8. The results of the ethanol fermentation rate are shown in Table 6.

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Abstract

以下の工程（１）～（３）を含む糖液の製造方法により、キャッサバ粕由来の糖が濃縮された糖液を効率よく製造することができる。 工程（１）：キャッサバ粕を酵素加水分解して糖化液を得る工程、 工程（２）：工程（１）で得られる糖化液を分画分子量１００，０００Ｄａ超３００，０００Ｄａ以下の分離膜に通じてろ過して、非透過液側に重量平均分子量１０，０００～２０，０００Ｄａのキャッサバ粕由来高分子成分を阻止する工程、および、 工程（３）：工程（２）で得られたろ液をナノろ過膜および／または逆浸透膜に通じてろ過して、非透過液側から糖液を回収する工程

Description

糖液の製造方法
　本発明は、キャッサバ粕を加水分解することで糖液を製造する方法に関する。
　環境保護の観点における化石燃料代替として、植物バイオマスから製造した糖類を原料に発酵法による化学品の製造が検討されており、植物バイオマスから得られる糖類を原料とした燃料用エタノールの製造がアメリカ、ブラジル、タイなどで推進されている。その一方で、デンプンやショ糖は食糧源でもあるため、倫理的な観点から、植物バイオマスの非可食部への転換が求められている。
　そこで、植物バイオマスの非可食部より扱いやすく、食料とも競合しない原料として注目されているのがキャッサバ粕である。キャッサバの根茎はデンプンが多く含まれるため、デンプン製造の原料として古くから利用されているが、キャッサバ粕はキャッサバの根茎からデンプンを取り出した後の残渣である。キャッサバ粕には、セルロース系の繊維分に加えてデンプンも多く残存しており、飼料として利用される場合もあるが、利用価値は低く、多くは廃棄されているのが現状である。
　植物バイオマスの非可食部を原料とする糖類の製造方法として、特許文献１には、セルロース含有バイオマスを加水分解して得られる糖化液を平均細孔径が０．０１μｍ～５ｍｍである精密ろ過膜および／または、分画分子量が１，０００～２００，０００である限外ろ過膜に通じて微粒子および高分子成分を除去し、ナノろ過膜および／または逆浸透膜に通じてろ過して、非透過液側から精製・濃縮された糖液を回収し、透過液側から発酵阻害物質を除去する方法が開示されている。
　植物バイオマスの非可食部を原料とする糖類の製造方法の中でも、キャッサバ粕を原料とする従来技術として、特許文献２には、キャッサバ粕の固形分濃度が１０重量％以下になるようにキャッサバ粕を熱水処理して得られる熱水処理物を加水分解し、さらに加水分解物を固液分離して得られた液体画分を、分画分子量３００～２００，０００Ｄａの限外ろ過膜に通じてろ過し、非透過液側から糖化酵素を回収し、透過液側から糖化液を回収することでグルコース糖液を製造する方法、特許文献３には、キャッサバ粕を、ポリガラクツロン酸分解活性を有する糖化酵素によって加水分解し得られた糖化液を、分画分子量２，０００～１００，０００Ｄａの範囲の分離膜に通じてろ過し、非透過液側から糖化酵素を回収し、透過液側から糖化液を回収し、さらに、回収した糖化液を分画分子量１５０～１，０００Ｄａの分離膜に通じてろ過することで、非透過液側に発酵阻害物質であるガラクツロン酸を分離除去し、透過液側より精製糖液を回収する糖液の製造方法が開示されている。
ＷＯ２０１０／０６７７８５号 ＷＯ２０１９／１８９６５０号 ＷＯ２０１９／１８９６５１号
　本発明者は、キャッサバ粕を酵素加水分解して得られる糖化液をナノろ過膜および／または逆浸透膜に通じてろ過することでキャッサバ粕由来の糖を濃縮しようとすると、膜の目詰まりが引き起こるという課題を新規に見出した。
　上述した課題を解決するべく鋭意研究した結果、キャッサバ粕を酵素加水分解して得られた糖化液には、キャッサバ粕由来の高分子成分（重量平均分子量１０，０００～２０，０００Ｄａ）が含まれており、糖を濃縮するためのナノろ過膜および／または逆浸透膜によるろ過処理工程での膜の目詰まり成分となること、さらに、糖化液を、分画分子量が１００，０００Ｄａ超３００，０００Ｄａ以下の分離膜に通じてろ過することで、キャッサバ粕由来の高分子成分を非透過液側に阻止できることを見出し、本発明を完成させた。
　すなわち、本発明は以下の［１］～［１０］で構成される。
［１］以下の工程（１）～（３）を含む、糖液の製造方法。
工程（１）：キャッサバ粕を酵素加水分解して糖化液を得る工程、
工程（２）：工程（１）で得られる糖化液を分画分子量１００，０００Ｄａ超３００，０００Ｄａ以下の分離膜に通じてろ過して、非透過液側に重量平均分子量１０，０００～２０，０００Ｄａのキャッサバ粕由来高分子成分を阻止する工程、および、
工程（３）：工程（２）で得られたろ液をナノろ過膜および／または逆浸透膜に通じてろ過して、非透過液側から糖液を回収する工程
［２］前記工程（２）の分離膜が分画分子量１００，０００Ｄａ超２００，０００Ｄａ以下である［１］に記載の糖液の製造方法。
［３］前記工程（２）の分離膜が中空糸膜である、［１］または［２］に記載の糖液の製造方法。
［４］前記工程（１）の酵素が少なくともセルラーゼ活性および／またはアミラーゼ活性を有する、［１］～［３］のいずれかに記載の糖液の製造方法。
［５］前記工程（１）が、キャッサバ粕を酵素加水分解して得られる糖化液を固液分離する工程である、［１］～［４］のいずれかに記載の糖液の製造方法。
［６］前記固液分離がプレスろ過である、［５］に記載の糖液の製造方法。
［７］前記工程（１）の固液分離で得られる糖化液の濁度が３００ＮＴＵ以下である、［５］または［６］に記載の糖液の製造方法。
［８］キャッサバ粕由来グルコースおよび重量平均分子量１０，０００～２０，０００Ｄａのキャッサバ粕由来高分子成分を含み、示差屈折検出器を用いたプルランを標準物質とするゲルろ過クロマトグラフ分析での全ピークの面積における重量平均分子量１０，０００～２０，０００Ｄａのキャッサバ粕由来高分子成分のピークの面積比率が０．１～２％である、糖液。
［９］さらに重量平均分子量１０，０００未満のキャッサバ粕由来成分を含み、示差屈折検出器を用いたプルランを標準物質とするゲルろ過クロマトグラフ分析での全ピークの面積における重量平均分子量１０，０００未満のキャッサバ粕由来成分のピークの面積比率が９８～９９．９％である、［８］に記載の糖液。
［１０］グルコース濃度が８０ｇ／Ｌ以上である、［８］または［９］に記載の糖液。
　本発明によれば、キャッサバ粕を酵素加水分解して得られた糖化液を分画分子量１００，０００Ｄａ超３００，０００Ｄａ以下の分離膜に通じてろ過することで、キャッサバ粕由来の高分子成分（重量平均分子量１０，０００～２０，０００Ｄａ）を除去できるため、後段のナノろ過膜および／または逆浸透膜に通じてろ過する工程にて膜の目詰まりが引き起こされず、効率よく濃縮された糖液を製造することが可能となる。
　また、本発明により得られる糖液は、化学品を製造するための発酵原料として利用できるだけでなく、化学品の生産性を高めることができる。
　キャッサバ粕とは、キャッサバの根茎（キャッサバ芋）からデンプンを製造する際の副産物であって、デンプンを取り出した後に排出される残渣のことである。より詳しくは、キャッサバ芋からデンプンを製造する場合に、キャッサバ芋を洗浄・剥皮してから粗砕し、その後、磨砕分散してデンプンと繊維分にふるい別けするが、繊維分としてふるい別けされたのがキャッサバ粕である。キャッサバ粕は、キャッサバ芋を購入して前述の方法で製造することもできるし、キャッサバ粕排出業者から購入したり、飼料用に市販されているものを購入したりすることもできる。
　キャッサバ粕には水分が残存した状態のウエット品と、ウエット品を乾燥させたドライ品があるが、本発明では、いずれも用いることができる。また、どちらか片方のみを用いてもよいし、混合してもよい。また、本発明に用いる際には、粉砕処理等を行うことで粒子サイズを調整してもよい。
　以下、キャッサバ粕を原料とする本発明の糖液の製造方法について工程ごとに説明する。
　［工程（１）］
　工程（１）は、キャッサバ粕を酵素で加水分解し、糖を含む加水分解物を含む糖化液を得る工程である。キャッサバ粕は前述の通り、デンプンを取り出した後に排出される繊維分を含む残渣であることから、繊維分としてセルロースが含まれており、さらに、デンプンも残っている。従って、本工程での酵素としては、セルロースおよび／またはデンプンを加水分解することができる酵素が用いられる。
　キャッサバ粕に含まれるセルロースを加水分解することができる酵素としてはセルラーゼが挙げられる。セルラーゼとは、セロビオハイドラーゼ、エンドグルカナーゼ、エキソグルカナーゼ、β－グルコシダーゼ、エンドキシラナーゼ、キシロシダーゼなどの酵素成分を含む、セルロースを加水分解して糖化する活性を有する酵素組成物である。
　セルラーゼは、市販のセルラーゼ製剤を利用してもよく、セルラーゼ生産微生物の培養液を直接用いる、または、培養液からセルラーゼを精製して用いてもよい。また、これらを混合して用いてもよい。
　市販のセルラーゼ製剤の例としては、Ｃｅｌｌｕｌａｓｅ，ｅｎｚｙｍｅ　ｂｌｅｎｄ（シグマアルドリッチジャパン合同会社製）、セルロシンＴＰ２５（エイチビイアイ株式会社製）、アクレモニウムセルラーゼ（Ｍｅｉｊｉ　Ｓｅｉｋａファルマ株式会社製）、メイセラーゼ（Ｍｅｉｊｉ　Ｓｅｉｋａファルマ株式会社製）などが挙げられる。
　セルラーゼ生産微生物としては、トリコデルマ属（Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ）、アクレモニウム属（Ａｃｒｅｍｏｎｉｕｍ）、タラロマイセス属（Ｔａｌａｒｏｍｙｃｅｓ）、アスペルギルス属（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ）、セルロモナス属（Ｃｅｌｌｕｌｏｍｏｎａｓ）、クロストリジウム属（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ）、ストレプトマイセス属（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ）、フミコラ属（Ｈｕｍｉｃｏｌａ）、イルペックス属（Ｉｒｐｅｘ）、ムコール属（Ｍｕｃｏｒ）、ファネロカエーテ属（Ｐｈａｎｅｒｏｃｈａｅｔｅ）、白色腐朽菌、褐色腐朽菌などの糸状菌微生物を例示することができる。また、これらの微生物に変異剤あるいは紫外線照射などで変異処理を施すことによりセルラーゼ生産性が向上した変異株由来のセルラーゼであってもよい。こうした糸状菌由来セルラーゼの中でも、セルロースの加水分解において比活性の高い酵素成分を培養液中に大量に生産するトリコデルマ属由来のセルラーゼおよび／またはアクレモニウム属由来のセルラーゼを使用することが好ましい。
　キャッサバ粕に含まれるセルロースを加水分解するためのセルラーゼの添加量としては、セルロースの加水分解を効果的かつ経済的に実施できる妥当な範囲を適宜設定すればよいが、例えば、キャッサバ粕の乾燥重量１ｇあたり０．００１Ｕ～１０Ｕが好ましく、０．０１～５Ｕがより好ましい。なお、キャッサバ粕の乾燥重量は、キャッサバ粕の重量（Ｗａ（ｇ））からキャッサバ粕に含まれる水分の重量を引いた重量である。具体的には、赤外線水分計を用いて、水分割合Ｒｗ（重量％）を測定し、下の（式１）より算出した値を用いる。赤外線水分計には、ＦＤ－７２０（株式会社ケット科学研究所製）を用い、乾燥温度１０５℃で３０秒間の水分変化量が０．０５％以下になったら測定を停止する自動停止モードにて測定した値を用いる。
　乾燥重量（ｇ）＝Ｗａ－Ｗａ×Ｒｗ・・・（式１）。
　セルラーゼの酵素活性は、Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ（ＮＲＥＬ）によるＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｃｅｌｌｕｌａｓｅ　Ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ，Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ　Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ（ＬＡＰ）に準拠した、以下に記載の方法で測定したｆｉｌｔｅｒ　ｐａｐｅｒ　ｕｎｉｔｓ（ＦＰＵ）を用いる。縦１ｃｍ、横６ｃｍに裁断したろ紙と５０ｍＭのクエン酸緩衝液（ｐＨ４．８）１．０ｍｌを試験管に入れ、５０℃で５分間加熱する。試験管に、酵素液０．５ｍｌ当たりの生成グルコース量が２ｍｇとなるように希釈したセルラーゼを０．５ｍｌ添加し、５０℃で６０分間加熱する。ジニトロサリチル酸試薬３ｍｌを添加して反応を停止し、５分間煮沸する。発色した反応液０．２ｍｌを２．５ｍｌの水と混合し、５４０ｎｍの吸光度を測定する。検量線には、ろ紙と酵素液の代わりに２～６．７ｇ／Ｌのグルコース標準液を用いて同様の操作を行い発色させたものを用いる。試薬ブランクは、前記クエン酸緩衝液のみで同様の操作を行ったものを用いる。酵素ブランクは、前記クエン酸緩衝液と前記希釈したセルラーゼで同様の操作を行ったものを用いる。酵素液当たりの活性は以下（式２）で算出する。タンパク質量１ｍｇあたりの活性は以下の（式２）および（式３）で算出する。
　酵素液あたりの活性（Ｕ／ｍｌ）＝０．３７／２ｍｇのグルコースを生成するセルラーゼ濃度・・・（式２）。
　タンパク質量１ｍｇあたりの活性（Ｕ／ｍｇ）＝酵素液あたりの活性（Ｕ／ｍｌ）／酵素液のタンパク濃度（ｍｇ／ｍｌ）・・・（式３）。
　タンパク濃度は、ブラッドフォード法などの既存の方法で測定することができる。
　キャッサバ粕に含まれるデンプンを加水分解することができる酵素としてはアミラーゼが挙げられる。アミラーゼとは、α－アミラーゼ、β－アミラーゼ、グルコアミラーゼ、α－グルコシダーゼなどの酵素成分を含む、デンプン（アミロース）を加水分解して糖化する活性を有する酵素組成物である。これら酵素活性のなかでも、本工程では少なくともα－アミラーゼおよび／またはグルコアミラーゼ活性を含むアミラーゼで処理することが好ましい。また、この場合、予めキャッサバ粕を６０℃以上に加熱するなどすることでデンプンの水和反応を促進させておくことが好ましい。
　キャッサバ粕に含まれるデンプンを加水分解するためのアミラーゼの添加量としては、デンプンの加水分解を効果的かつ経済的に実施できる妥当な範囲を適宜設定すればよいが、キャッサバ粕の乾燥重量１ｇあたりの酵素活性として０．０１Ｕ以上であることが好ましく、０．１Ｕ以上であることがより好ましく、０．２Ｕ以上であることがさらに好ましい。上限に制限はないが、経済性の観点から、例えば、１００Ｕ以下とすることができる。
　α－アミラーゼの酵素活性は、２－クロロ－４－ニトロフェニル６５－アジド－６５－デオキシ－β－マルトペンタオシド（Ｎ３－Ｇ５－β－ＣＮＰ）の分解活性として、測定した値を用いる。「２－クロロ－４－ニトロフェニル６５－アジド－６５－デオキシ－β－マルトペンタオシド」の「６５」は、マルトオリゴ糖を構成するグルコースの還元末端側から５番目のグルコース残基の６位の水酸基が置換されていることを示す。具体的には、Ｎ３－Ｇ５－β－ＣＮＰ溶液およびグルコアミラーゼおよびβ－グルコシダーゼ溶液の混合液に適当に希釈した酵素液を添加して、３７℃で１０分間反応させる。反応停止および遊離した２－クロロ－４－ニトロフェノール（ＣＮＰ）を発色させるため炭酸ナトリウム溶液を添加し、４００ｎｍで吸光度を測定する。ブランクは、炭酸ナトリウム溶液添加後に酵素液を添加する以外は同様の方法で反応させたものを用いる。酵素１単位（１Ｕ）は、上記反応条件下において１分間に１μｍｏｌのＣＮＰを生成する量とし、以下（式４）で算出する。タンパク質量１ｍｇあたりの活性は以下の（式４）および（式５）で算出する。
　酵素液あたりの活性（Ｕ／ｍｌ）＝（Ｅｓ－Ｅｂ）×０．１７９×Ｄｆ（式４）。
　タンパク質量１ｍｇあたりの活性（Ｕ／ｍｇ）＝酵素液あたりの活性（Ｕ／ｍｌ）／酵素液のタンパク濃度（ｍｇ／ｍｌ）・・・（式５）。
　（式４）中のＥｓは測定試料の吸光度、Ｅｂはブランクの吸光度、Ｄｆは測定試料の希釈倍率をそれぞれ表す。
　グルコアミラーゼの酵素活性は、４－ニトロフェニル－β－マルトシド（Ｇ２－β－ＰＮＰ）の分解活性として測定する。具体的には、Ｇ２－β－ＰＮＰ溶液およびβ－グルコシダーゼ溶液の混合液に適当に希釈した酵素液を添加して、３７℃で１０分間反応させる。反応停止および遊離した４－ニトロフェノール（ＰＮＰ）を発色させるため炭酸ナトリウム溶液を添加し、４００ｎｍで吸光度を測定する。ブランクは、炭酸ナトリウム溶液添加後に酵素液を添加する以外は同様の方法で反応させたものを用いる。酵素１単位（１Ｕ）は、上記反応条件下において１分間に１μｍｏｌのＰＮＰを生成する量とし、以下の（式６）で算出する。タンパク質量１ｍｇあたりの活性は以下の（式６）および（式７）で算出する。
　酵素液あたりの活性（Ｕ／ｍｌ）＝（Ｅｓ－Ｅｂ）×０．１７１×Ｄｆ・・・（式６）。
　タンパク質量１ｍｇあたりの活性（Ｕ／ｍｇ）＝酵素液あたりの活性（Ｕ／ｍｌ）／酵
素液のタンパク濃度（ｍｇ／ｍｌ）・・・（式７）。
　なお、（式６）中のＥｓは測定試料の吸光度、Ｅｂはブランクの吸光度、Ｄｆは測定試料の希釈倍率をそれぞれ表す。
　アミラーゼは、市販のアミラーゼ製剤を利用してもよく、アミラーゼ生産微生物の培養液を直接用いる、または、培養液からアミラーゼを精製して用いてもよい。また、これら複数の酵素を混合して用いてもよい。
　市販のアミラーゼ製剤の例としては、グルコアミラーゼ製剤である、Ａｍｙｌｏｇｌｕｃｏｓｉｄａｓｅ　ｆｒｏｍ　Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ　ｎｉｇｅｒ（シグマアルドリッチジャパン合同会社製）、グルクザイムＡＦ６（天野エンザイム株式会社製）、グルクザイムＮＬ４．２（天野エンザイム株式会社製）、ＡＭＹＬＯＧＬＵＣＯＳＩＤＡＳＥ（ＭＥＧＡＺＹＭＥ社製）などが挙げられる。
　また、セルラーゼ、アミラーゼ以外にさらに、ペクチナーゼなど他の酵素を加えてもよい。ペクチナーゼとは、ペクチンを加水分解する酵素の総称であって、ペクチンエステラーゼ、ペクチンリアーゼ、ポリガラクツロナーゼ、ペクチンメチルエステラーゼなどの酵素成分を含む、ペクチンを加水分解する活性を有する酵素組成物である。これらの酵素処理は、別々に実施してもよいし、酵素処理条件が合えば同時に実施してもよい。
　酵素による加水分解反応の温度条件は使用する酵素の至適温度の範囲内であれば特に制限はないが、例えば、３０～６０℃が好ましい。
　酵素による加水分解反応時のｐＨは、使用する酵素の至適ｐＨの範囲内であれば特に制限はないが、例えば、ｐＨ４～７が好ましい。ｐＨ調整剤には、既存の酸またはアルカリを用いることができ、酸としては、例えば、塩酸、硫酸などを用いることができ、アルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム、アンモニアなどを用いることができる。
　酵素による加水分解反応の処理時間は、酵素による分解反応が十分行われる範囲で設定すればよいが、例えば、１～２４時間が好ましく、２～２２時間がより好ましく、４～２０時間がさらに好ましい。処理時間が１時間未満では十分に反応が進まず、２４時間より長い時間ではコンタミネーションの原因になる。
　キャッサバ粕の酵素による加水分解反応に先立ち、キャッサバ粕への酵素の反応性を高めるための前処理を行ってもよい。前処理の方法は、公知の前処理方法を行えばよく、硫酸、酢酸などによる酸処理、苛性ソーダ、アンモニアなどによるアルカリ処理、水熱処理、亜臨界水処理、蒸煮処理などが挙げられる。これらの処理方法を単独で実施してもよいし、複数の処理方法を組み合わせてもよい。
　工程（１）で得られる糖化液には、キャッサバ粕に含まれるセルロースおよび／またはデンプンが加水分解されて生成した糖と不溶性固形分が含まれる。糖と不溶性固形分を含む糖化液をそのまま後段の工程（２）に供してもよいが、糖化液を固液分離して不溶性固形分を低減した糖化液を後段の工程（２）に供することが好ましい。
　固液分離の方法は特に限定されず、スクリューデカンタ、分離板型遠心分離機、サイクロンなどの遠心分離、沈降分離、スクリュープレスなどの圧搾分離、フィルタープレス、ベルトプレス、ベルトフィルター、プレコートフィルタなどのろ過分離などが挙げられ、それらを組み合わせてもよい。固液分離の方法としては、連続式とバッチ式があるがいずれでもよい。キャッサバ粕の糖化液には、水に浮遊する繊維と水に沈降する繊維が含まれており、ワンステップでいずれも除去できるフィルタープレスやベルトプレスなどのプレスろ過が好ましく、フィルタープレスがより好ましい。フィルタープレスの種類は縦型であっても横型であっても良い。フィルタープレスを行う場合の送液方法は、ポンプで行っても良く、圧縮気体で圧送しても良い。圧搾圧力は、ろ液が回収できるのであれば特に限定されないが、例えば、０．０１～３ＭＰａが好ましく、０．０５～１ＭＰａがより好ましい。
　固液分離温度としては、使用する装置の適用可能温度の範囲内であれば特に制限はないが、例えば、２０～５０℃が好ましい。
　以下の（式８）で測定される固液分離による糖化液回収率は、５０％以上が好ましい。
　回収率％＝（固液分離後に回収した糖化液の重量）／（固液分離前の糖化液の重量）×１００・・・（式８）。
　工程（１）で得られる糖化液を固液分離することによって固液分離後の糖化液中の不溶性固形分の量が低減されるが、不溶性固形分の量を評価する手法として濁度を用いることができる。濁度（Ｔｕｂｉｄｉｔｙ）とは、「濁度とは水の濁りの程度を表すもので、視覚濁度、透過光濁度、散乱光濁度および積分球濁度に区分し表示する。カオリン標準液と比較して測定する場合には、“度（カオリン）”を単位とし、ホルマジン標準液と比較して測定する場合には、“度（ホルマジン）”を単位として表す。」とＪＩＳ　Ｋ０１０１「工業用水試験方法」に定義されている。本発明では、カオリン標準液に比べ再現性および安定性に優れるホルマジン標準液を使用し、散乱光測定法にて測定した濁度「ＮＴＵ」を使用する。ＮＴＵとは、「Ｎｅｐｈｅｌｏｍｅｔｒｉｃ　Ｔｕｂｉｄｉｔｙ　Ｕｎｉｔ」のことを指す。本工程（１）の固液分離により得られる糖化液の濁度は後段の工程を考慮すると低ければ低いほど好ましく、具体的には、１，０００ＮＴＵ以下が好ましく、５００ＮＴＵ以下がより好ましく、３００ＮＴＵ以下がさらに好ましく、１５０ＮＴＵ以下が特に好ましい。糖化液の濁度が１，０００ＮＴＵを超えると後段の工程（２）での膜分離にてろ過性が低下するおそれがある。
　上述のように工程（１）で得られる不溶性固形分を含む糖化液を固液分離することで糖化液中の不溶性固形分を低減できるが、固液分離前の糖化液に酸性物質を添加することで当業者によって周知の固液分離装置によらずに不溶性固形分を低減することができ、固液分離の負担を軽減することができる。さらに、酸性物質を添加後に固液分離することで、固液分離後の糖化液中の不溶性固形分をさらに低減させることができる。
　工程（１）で得られる糖化液に含まれる不溶性固形分は、工程（１）の酵素による加水分解反応を受けなかった不溶性の固形分であり、例えば、多糖、ペクチン、リグニンなどの成分が含まれると見られるが、これらに限定されるものではない。
　不溶性固形分が低減したかどうかは酸性物質の添加前後の不溶性固形分量を比較することで評価することができる。不溶性固形分の定量方法としては、ＪＩＳ　Ｋ０１０２　１４．１懸濁物質（ＭＬＳＳ）（２０１９年）の規格に定められた方法に従って定量することができる。
　酸性物質としては、糖化液に含まれる不溶性固形分を低減することができる酸性物質であれば特に制限はないが、一価の酸性物質であることが好ましく、塩酸、硝酸、酢酸、乳酸またはギ酸がより好ましく、塩酸がさらに好ましい。
　酸性物質添加後の糖化液のｐＨは特に制限はないが、ｐＨ３．０以上４．５未満が好ましく、ｐＨ３．０以上４．０以下がより好ましい。ｐＨ３．０未満では製造した糖液を発酵利用する際に微生物の生育に悪影響を与えることがあり、一方、ｐＨ４．５未満とすることで本発明の技術的特徴である不溶性固形分を低減することができる。
　［工程（２）］
　本発明では、工程（２）において、分画分子量が１００，０００Ｄａ超３００，０００Ｄａ以下の分離膜を使用する。本発明での分画分子量とは、溶質の分子量を横軸に、阻止率を縦軸にとってデータをプロットした分画分子量曲線において溶質の阻止率が９０％となる分子量を膜の分画分子量とよぶ。分画分子量を決定する手法としては、分子量が明らかな種々のデキストラン標準試料やタンパク質標準試料を分離膜に通じてろ過し、その阻止率を評価し、その分離曲線を描くことにより分画分子量を決定することができる。具体的には、分画分子量１００，０００Ｄａの分離膜とは、分子量１００，０００Ｄａの分子を９０％阻止する分離膜のことを指す。
　本発明者は、本発明の工程（１）で得られる糖化液には、キャッサバ粕に由来する重量平均分子量１０，０００～２０，０００Ｄａの高分子成分（以下、単に「高分子成分」という。）が含まれていること、また、高分子成分が、後段のナノろ過膜および／または逆浸透膜のろ過処理における膜詰まりの原因となることを見出した。高分子成分は、キャッサバ粕の酵素による加水分解の副生物であって、多糖を主成分とするものと推定される。高分子成分を含む糖化液を分画分子量が１００，０００Ｄａ超３００，０００Ｄａ以下、好ましくは分画分子量が１００，０００Ｄａ超２００，０００Ｄａ以下または１２０，０００Ｄａ以上３００，０００Ｄａ以下、より好ましくは１２０，０００Ｄａ以上２００，０００Ｄａ以下である分離膜に通じてろ過すると、高分子成分も分離膜を透過することが予想されるが、本発明の工程（２）では、予想に反して、分画分子量１００，０００Ｄａ超３００，０００Ｄａ以下の分離膜にて非透過液側に高分子成分を阻止することができる。なお、分離膜の分画分子量が３００，０００Ｄａを超えると、非透過液側に阻止可能な高分子成分量が減少し、透過液側の高分子成分が増加するため、工程（３）にてナノろ過膜および／または逆浸透膜が閉塞するため好ましくない。また、分画分子量が１００，０００Ｄａ以下の分離膜を使用すると、工程（２）にて当該分離膜が直ちに閉塞するため好ましくない。
　工程（２）の分離膜の分離特性は、機能層と呼ばれる緻密層によって決定される。工程（２）で使用する分離膜の機能層の素材としては、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリスルホン（ＰＳ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリフッ化ビニルデン（ＰＶＤＦ）、再生セルロース、セルロース、セルロースエステル、スルホン化ポリスルホン、スルホン化ポリエーテルスルホン、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリメチルメタクリレート、およびポリ４フッ化エチレン、などの素材を使用することができるが、再生セルロース、セルロースおよびセルロースエステルは、セルラーゼによる分解を受けるため、ＰＥＳやＰＶＤＦなどの合成高分子化合物を機能層の素材とした分離膜を使用することが好ましい。
　工程（２）の分離膜によるろ過でのフラックスは、膜のファウリングを考慮して決定すればよいが、例えば、０．０１～２．０ｍ／ｄａｙであることが好ましく、０．０５～２．０ｍ／ｄａｙであることがより好ましく、０．１～２．０ｍ／ｄａｙであることがさらに好ましい。フラックスが２．０ｍ／ｄａｙを超えると、分離膜の膜間差圧の著しい増加および膜の急激なファウリングが引き起こされることがある。フラックスが０．０１ｍ／ｄａｙ未満であると、膜分離に必要な膜本数が増え、設備費用が上がる。
　フラックス（ｍ／ｄａｙ）とは、単位膜面積・単位時間当たりの膜ろ過水量を指し、次式（式９）で算出することができる。
　フラックス（ｍ／ｄａｙ）＝１日当たりの膜ろ過水量（ｍ３／ｄａｙ）／膜面積（ｍ２）・・・（式９）。
　工程（２）の分離膜は、中空糸型、チューブラー型、平膜型、スパイラル型など適宜の形態のものを使用することができるが、糖化液には不溶性固形分が含まれているため、膜ファウリングに強い分離膜であることが好ましく、具体的には中空糸型またはチューブラー型が好ましく、中空糸型（すなわち、中空糸膜）がより好ましい。中空糸膜とは、内部が空洞となっており、その内側あるいは外側に機能層を有する分離膜のことを指す。中空糸膜は、中空糸膜の内側からろ過原水を透過させて中空糸膜の外側にろ液を得る内圧式中空糸膜と、中空糸膜の外側からろ過原水を透過させ、中空糸膜の内側にろ液を得る外圧式中空糸膜に大別することができるが、外圧式中空糸膜は、内圧式に比べ固形物による膜ファウリングに強く、また、洗浄も容易であるという特徴を有するため、本工程（２）において好ましく適用される。
　工程（２）の分離膜の具体例としては、Ｓｙｎｄｅｒ社のＳＰＥ２００、ＳＰＥ３００、ＬＶ、ＢＸおよびＶ５、旭化成株式会社製の“マイクローザ”（登録商標）ＵＦシリーズ、ＮＡＤＩＲ社のＵＶ２００、東レ株式会社の“トレフィル”（登録商標）ＨＦＵシリーズ、ＨＳＵシリーズ“Ｔｏｒａｙ　ＵＦ”ＨＦＵシリーズ，ＨＳＵシリーズなどが挙げられる。
　工程（２）の膜分離方式としては、全量ろ過でも良く、クロスフローろ過でも良いが、クロスフローろ過が望ましい。また、工程（２）の膜分離方式としては、定圧ろ過でも定流量ろ過でも良い。分離膜の目詰まりが起こった場合は、膜の透過側から非透過側に洗浄液を通液する逆洗浄や、気体を膜の非透過側に供給して膜面に形成されたケークを剥離させる空気洗浄を行っても良い。逆洗浄の洗浄液としては、分離膜のろ液、水、薬液が挙げられる。
　［工程（３）］
　工程（２）で得られるろ液は、ナノろ過膜および逆浸透膜の膜詰まり成分となる高分子成分の含有量が低減しているため、さらにナノろ過膜および／または逆浸透膜に通じてろ過することで、それぞれの分離膜の非透過液側からキャッサバ粕由来の糖が濃縮された糖液を回収することが可能になる。
　ナノろ過膜は、ナノフィルター（ナノフィルトレーション膜、ＮＦ膜）とも呼ばれるものであり、「一価のイオンは透過し、二価のイオンを阻止する膜」と一般に定義される膜である。数ナノメートル程度の微小空隙を有していると考えられる膜で、主として、水中の微小粒子や分子、イオン、塩類等を阻止するために用いられる。
　ナノろ過膜の素材としては、酢酸セルロース系ポリマー、ポリアミド、ポリエステル、ポリイミド、ビニルポリマーなどの高分子素材を使用することができるが、酢酸セルロース系の膜を長時間使用すると工程（１）で使用する酵素、特にセルラーゼ成分の一部が工程（２）で透過して、膜素材であるセルロースを分解することがあるため、ポリアミド系の材質を有するナノろ過膜が好ましい。上記ナノろ過膜の素材としては、前記１種類の素材で構成される膜に限定されず、複数の膜素材を含む膜であってもよい。
　ナノろ過膜の形態としては、中空糸型、チューブラー型、平膜型、スパイラル型などが挙げられるがこれらに限定されない。また、ろ過方式としては、全量ろ過でも良く、クロスフローろ過でも良く、定圧ろ過でも定流量ろ過でも良い。
　逆浸透膜は、ＲＯ膜とも呼ばれるものであり、「１価のイオンを含めて脱塩機能を有する膜」と一般に定義される膜である。数オングストロームから数ナノメートル程度の超微小空隙を有していると考えられる膜で、主として海水淡水化や超純水製造などイオン成分除去に用いられる。
　逆浸透膜の素材としては、酢酸セルロース系ポリマー、ポリアミド、ポリエステル、ポリイミド、ビニルポリマーなどの高分子素材を使用することができるが、酢酸セルロース系の膜を長時間使用すると工程（１）で使用する酵素、特にセルラーゼ成分の一部が工程（２）で透過して、膜素材であるセルロースを分解することがあるため、ポリアミド系の材質を有するナノろ過膜が好ましい。上記逆浸透膜の素材としては、前記１種類の素材で構成される膜に限定されず、複数の膜素材を含む膜であってもよい。
　逆浸透膜の形態としては、中空糸型、チューブラー型、平膜型、スパイラル型などが挙げられるがこれらに限定されない。また、ろ過方式としては、全量ろ過でも良く、クロスフローろ過でも良く、定圧ろ過でも定流量ろ過でも良い。
　ナノろ過膜および／または逆浸透膜によるろ過処理は、ＷＯ２０１０／０６７７８５号に記載されている方法に従って実施することができる。
　ナノろ過膜および／または逆浸透膜に通じて、非透過液側から回収した糖液の糖濃度を更に高めるために、さらに濃縮してもよい。濃縮の方法は、特に限定されず、膜濃縮であっても、蒸発濃縮であっても、それらを組み合わせても構わない。
　［濃縮糖液］
　工程（３）で得られる糖液（以下、ナノろ過膜および／または逆浸透膜の非透過液側から回収された糖液、および、当該糖液をさらに濃縮した糖液を総称して「濃縮糖液」という。）は、キャッサバ粕由来の単糖、特にグルコースの濃度が高く、微生物の発酵用原料として好ましく用いることができる。濃縮糖液のグルコース濃度は、好ましくは８０ｇ／Ｌ以上、より好ましくは１００ｇ／Ｌ以上、さらに好ましくは１２０ｇ／Ｌ以上である。濃縮糖液のグルコース濃度の上限は特に制限はないが、高濃度ではグルコースが析出しやすくなるため、７００ｇ／Ｌ以下であることが好ましく、６５０ｇ／Ｌ以下がより好ましい。
　また、濃縮糖液は、示差屈折検出器を用いたプルランを標準物質とするゲルろ過クロマトグラフ分析によって測定される分子量分布によって特徴付けることができる。
　濃縮糖液は、上述の示差屈折検出器を用いたプルランを標準物質とするゲルろ過クロマトグラフでの分子量分布の分析結果が重量平均分子量１０，０００～２０，０００Ｄａのキャッサバ粕由来高分子成分を含み、全ピークの面積における重量平均分子量１０，０００～２０，０００Ｄａのキャッサバ粕由来高分子成分のピークの面積比率が０．１～２％であることを特徴とし、０．２～２％であることが好ましく、０．２～１．５％であることがより好ましく、０．２～１％であることがさらに好ましく、０．２～０．６％であることがさらに好ましく、０．３～０．６％であることが特に好ましい。本技術的特徴は、前記工程（３）におけるナノろ過膜および／または逆浸透膜のろ過処理での膜詰まり低減に寄与することに加えて、濃縮糖液を化学品を製造するための発酵原料として利用した場合での化学品の生産性向上にも寄与する。
　また、濃縮糖液は、上述の示差屈折検出器を用いたプルランを標準物質とするゲルろ過クロマトグラフでの分子量分布の分析結果が重量平均分子量１０，０００未満のキャッサバ粕由来成分を含み、全ピークの面積における重量平均分子量１０，０００未満のキャッサバ粕由来成分のピークの面積比率が９８～９９．９％であることが好ましく、９８～９９．８％であることがより好ましく、９８．５～９９．８％であることがさらに好ましく、９９～９９．８％であることがよりさらに好ましく、９９．４～９９．８％であることが特に好ましく、９９．４～９９．７％であることが最も好ましい。
　濃縮糖液の用途としては、濃縮糖液を発酵原料に使用して、化学品を製造することができる。濃縮糖液を発酵原料として化学品を製造する際に利用する微生物は、パン酵母などの酵母、大腸菌、コリネ型細菌などのバクテリア、糸状菌、放線菌などが挙げられる。微生物は自然環境から単離されたものでもよく、また、突然変異や遺伝子組換えによって一部性質が改変されたものであってもよい。
　濃縮糖液を発酵原料とした発酵により得られる化学品としては、微生物や培養細胞が生産する物質であれば特に制限はない。具体例としては、アルコール、有機酸、アミノ酸、核酸など発酵工業において大量生産されている物質を挙げることができる。例えば、アルコールとしては、エタノール、ブタノール、２，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオール、グリセロールなど、有機酸としては、酢酸、乳酸、コハク酸、リンゴ酸など、アミノ酸としては、リジン、グルタミン酸など、核酸としては、イノシン酸、グアニル酸、イノシン、グアノシンなどを挙げることができる。また、酵素などのタンパク質、抗生物質などのような物質の生産に適用することもできる。したがって、本発明により様々な化学品を製造することが可能である。
　（参考例１）グルコース濃度の分析方法
　糖液に含まれるグルコースの濃度は、下記に示す高速液体クロマトグラフィー（Ｈｉｇｈ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｌｉｑｕｉｄ　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ：ＨＰＬＣ）条件で、標品との比較により定量した。
（ＨＰＬＣ条件）
カラム：Ｓｈｏｄｅｘ　Ｓｕｇａｒシリーズ　ＳＨ１０１１（株式会社レゾナック製）
移動相：硫酸５ｍＭ（流速０．６ｍＬ／分）
反応液：なし
検出方法：ＲＩ（示差屈折率）
温度：６５℃。
　（参考例２）キャッサバ粕糖化液の調製
　キャッサバ粕（含水率８３％）８．５ｋｇに対し、ＲＯ水３．５Ｌ、α－アミラーゼとして熱安定型アミラーゼ（シグマアルドリッチジャパン合同会社製）を０．０２Ｕ加えて混合し、４Ｎ　水酸化ナトリウム（ナカライテスク株式会社製）を添加してｐＨを５．０に調整した後、９０℃、２時間オートクレーブした。グルコアミラーゼとしてアミログルコシダーゼｆｒｏｍ　Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ　ｎｉｇｅｒ（シグマアルドリッチジャパン合同会社）を０．２Ｕ、セルラーゼとしてとしてアクレモニウムセルラーゼ（ＭｅｉｊｉＳｅｉｋａファルマ社製）をキャッサバ粕乾燥重量１ｇあたり０．２Ｕ加え、撹拌しつつ５０℃で８時間酵素反応し、糖化液を得た。
　得られた糖化液をフィルタープレスにより固液分離して残渣を除去し、不溶性固形分を低減した糖化液であるフィルタープレスろ液を得た。
　フィルタープレスろ液の濁度をポータブル濁度計２１００Ｐ（ＨＡＣＨ社製）で分析したところ、１５０ＮＴＵであった。また、フィルタープレスろ液のグルコース濃度を参考例１の方法で測定したところ、６０ｇ／Ｌであった。
　（参考例３）キャッサバ粕糖化液への酸性物質添加による不溶性固形分の低減
　キャッサバ粕（含水率が８３％）８．５ｋｇに対し、ＲＯ水３．５Ｌ、α－アミラーゼとして熱安定型アミラーゼ（シグマアルドリッチジャパン合同会社製）を０．０２Ｕ加えて混合し、４Ｎ　水酸化ナトリウム（ナカライテスク株式会社製）を添加してｐＨを５．０に調整した後、９０℃、２時間オートクレーブした。キャッサバ粕乾燥重量として１２重量％となるように仕込み、グルコアミラーゼとしてアミログルコシダーゼｆｒｏｍ　Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ　ｎｉｇｅｒ（シグマアルドリッチジャパン合同会社）をキャッサバ粕乾燥重量１ｇあたり０．２Ｕ、セルラーゼとしてアクレモニウムセルラーゼ（ＭｅｉｊｉＳｅｉｋａファルマ社製）をキャッサバ粕乾燥重量１ｇあたり１Ｕ加え、混合・撹拌しつつ５０℃で２４時間酵素反応し、キャッサバ粕糖化液を得た。
　得られたキャッサバ粕糖化液を酸性物質添加なしと酸性物質添加ありのそれぞれの条件にて遠心分離（１，５００×Ｇ、３分間）またはフィルタープレスろ過を行い、キャッサバ粕糖化液、遠心分離液体画分、フィルタープレスろ液の不溶性固形分の量を比較した。なお、酸性物質添加ありでは、キャッサバ粕糖化液に１０Ｎ　塩酸を添加してｐＨ３．５に調整し、酸性物質添加なしの糖化液のｐＨは４．５であった（キャッサバ粕は加水分解時にガラクツロン酸が生成するためｐＨが加水分解開始時より低下した。）。不溶性固形分の測定は、ＪＩＳ　Ｋ０１０２　１４．１懸濁物質（ＭＬＳＳ）（２０１９年）に従ってＭＬＳＳ（ｍｇ／Ｌ）を算出し、その数値をｐｐｍに変換することによって定量評価した。結果は表１のとおりであり、酸性物質添加により、キャッサバ粕糖化液、遠心分離液体画分、フィルタープレスろ液で不溶性固形分が低減されることを確認した。
　（参考例４）バガス糖化液への酸性物質添加による不溶性固形分への影響
　バガス（含水率４５％）１．８２ｋｇに対し、ＲＯ水６．５Ｌ、４Ｎ　水酸化ナトリウム（ナカライテスク株式会社製）５６２ｍＬを添加し、９０℃、２時間反応させた。その後、１０Ｎ塩酸を添加して糖化開始時のｐＨを５．０に調整した後、バガス乾燥重量として１２重量％となるように仕込み、グルコアミラーゼとしてアミログルコシダーゼｆｒｏｍ　Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ　ｎｉｇｅｒ（シグマアルドリッチジャパン合同会社）をバガス乾燥重量１ｇあたり０．２Ｕ、セルラーゼとしてとしてアクレモニウムセルラーゼ（ＭｅｉｊｉＳｅｉｋａファルマ社製）をバガス乾燥重量１ｇあたり１Ｕ加え、混合・撹拌しつつ５０℃で２４時間酵素反応し、バガス糖化液を得た。
　得られたバガス糖化液を、参考例３と同様に酸性物質添加なしと酸性物質添加ありのそれぞれの条件にて遠心分離またはフィルタープレスろ過を行い、バガス糖化液、遠心分離液体画分、フィルタープレスろ液の不溶性固形分の量を比較した。なお、酸性物質添加ありの条件では、バガス糖化液に１０Ｎ塩酸を添加してｐＨ３．５に調整した。酸性物質添加なしでの糖化液のｐＨは４．５であった（加水分解後ｐＨ４．５。糖化中に微生物による一部糖から乳酸への変換がおこり、ｐＨが加水分解開始時より低下したが、ｐＨ低下により微生物の増殖は抑えられ、ｐＨ４．５で安定した。）。また、参考例３と同様に不溶性固形分を測定した。結果は表１のとおりであり、キャッサバ粕糖化液、キャッサバ粕糖化液の遠心分離液体画分およびキャッサバ粕糖化液のフィルタープレスろ液では酸性物質添加により不溶性固形分が低減したが、バガス糖化液、バガス糖化液の遠心分離液体画分およびバガス糖化液のフィルタープレスろ液ででは酸性物質添加により不溶性固形分が増加した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　（実施例１）分画分子量１５０，０００Ｄａの中空糸膜および逆浸透膜を用いたキャッサバ粕糖化液の濃縮糖液の製造
　限外ろ過膜モジュール“Ｔｏｒａｙ　ＵＦ”ＨＦＵ（東レ株式会社製）に使用されている公称細孔径０．０１μｍ、公称分画分子量１５０，０００Ｄａのポリフッ化ビニリデン製中空糸膜を切り出し、中空糸膜２２本からなる内径１０ｍｍ、長さ３２０ｍｍのミニチュアモジュール（以下、膜Ａ）を作成した。参考例２で得られたフィルタープレスろ液１．５Ｌを、温度３５℃、膜面線速度２０ｃｍ／ｓｅｃで、膜Ａにチューブポンプを用いて供給し、クロスフローろ過で第１の膜分離を行った結果、膜が目詰まりすることなく１．４Ｌのろ液を得た。
　膜Ａによる膜分離で得られたろ液１Ｌについて、２倍濃縮するために逆浸透膜としてＵＴＣ－７０（分画分子量６５、東レ株式会社）（以下、膜Ｂ）を使用して第２の膜分離を行った。膜分離装置は“ＳＥＰＡ”（登録商標）ＣＦ－ＩＩ（有効膜面積１４０ｃｍ２、ＧＥ　Ｗ＆ＰＴ）を使用し、操作温度は３５℃、膜面線速度は２０ｃｍ／ｓｅｃとし、ろ過圧が４ＭＰａになるまでろ過処理を行った結果、膜が目詰まりすることなく非透過液側に２倍濃縮された０．５Ｌの濃縮糖液を得た。濃縮糖液のグルコース濃度を参考例１の方法で測定したところ、１２０ｇ／Ｌであった。
　（実施例２）分画分子量１５０，０００Ｄａの中空糸膜およびナノろ過膜を用いたキャッサバ粕糖化液の濃縮糖液の製造
　実施例１の第１の膜分離と同様の方法で得られた膜Ａによるろ液１Ｌを２倍濃縮するため、ナノろ過膜としてＮＦＳ（分画分子量１００～２５０Ｄａ、Ｓｙｎｄｅｒ社）（以下、膜Ｃ）を使用して、実施例１と同じ条件で第２の膜分離を行った結果、膜が目詰まりすることなく非透過液側に２倍濃縮された０．５Ｌの濃縮糖液を得た。濃縮糖液のグルコース濃度を参考例１の方法で測定したところ、１２０ｇ／Ｌであった。
　（比較例１）細孔径０．０５μｍの中空糸膜および逆浸透膜を用いたキャッサバ粕糖化液の濃縮糖液の製造
　東レ株式会社製の精密ろ過膜モジュール“トレフィル”（登録商標）ＨＦＳに使用されている公称細孔径０．０５μｍのポリフッ化ビニリデン製中空糸膜を切り出し、中空糸膜２２本からなる内径１０ｍｍ、長さ３２０ｍｍのミニチュアモジュール（以下、膜Ｄ）を作成した。参考例２で得られたフィルタープレスろ液１．５Ｌを、温度３５℃、膜面線速度２０ｃｍ／ｓｅｃで、膜Ｄにチューブポンプを用いて供給し、クロスフローろ過で第１の膜分離を行った結果、膜が目詰まりすることなく１．４Ｌのろ液を得た。
　膜Ｄによる膜分離で得られたろ液１Ｌについて、２倍濃縮するために実施例１と同様に膜Ｂによる第２の膜分離を行った結果、非透過液側に０．７Ｌの濃縮糖液を得たが、膜の目詰まりにより１．５倍濃縮に留まった。濃縮糖液のグルコース濃度を参考例１の方法で測定したところ、９０ｇ／Ｌであった。
　（比較例２）分画分子量５０，０００Ｄａの平膜を用いたキャッサバ粕糖化液の膜分離
　平膜であるＳＰＥ５０（Ｓｙｎｄｅｒ社製、分画分子量５０，０００Ｄａ）（以下、膜Ｅ）を用いて、参考例２に記載の方法で調製した１．５Ｌのフィルタープレスろ液をろ過した。膜分離装置は“ＳＥＰＡ”（登録商標）ＣＦ－ＩＩ（有効膜面積１４０ｃｍ２、ＧＥ　Ｗ＆ＰＴ）を使用し、操作温度は３５℃、膜面線速度は２０ｃｍ／ｓｅｃとし、ろ過圧がカタログ上の操作圧力上限である０．８ＭＰａになり、ろ液が出なくなるまでろ過処理を行った結果、膜の目詰まりにより０．５Ｌのろ液を得るに留まった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　（実施例３）濃縮糖液の蒸発濃縮
　実施例１で得られた濃縮糖液をエバポレータで濃縮してグルコース濃度５００ｇ／Ｌの蒸発濃縮糖液を調製した。
　（参考例５）ゲルろ過クロマトグラフ分析（ＧＦＣ）による分子量分布の分析
　糖化液、ならびに、膜分離による非透過液および透過液を、０．２Ｍ　硝酸ナトリウム水溶液にて１０倍希釈し、孔径０．４５μｍのディスクフィルターでろ過して、測定用の試料溶液を調製した。試料溶液中の分子量を以下の方法で測定し、標準品（プルラン）換算の平均分子量として、分子量を算出した。標準品での測定範囲から外れた場合は、校正曲線の外挿により平均分子量を算出した。各ピークの分離が不十分な場合は、ピーク谷部分で縦分割処理を行った。
装置：“Ｐｒｏｍｉｎｅｎｃｅ”（株式会社島津製作所製）
カラム：ＯＨｐａｋＳＢ－Ｇ＋ＳＢ－８０５ＨＱ＋ＳＢ－８０４ＨＱ（株式会社レゾナック）
カラム温度：４０℃
移動相：０．２Ｍ　硝酸ナトリウム水溶液
流速：０．５ｍＬ／ｍｉｎ
検出器：示差屈折検出器（ＲＩ）
注入量：１００μＬ
標準品：プルラン。
　（参考例６）キャッサバ粕糖化液の分子量分布の分析
　参考例２で得られたキャッサバ粕糖化液（フィルタープレスろ液）について、参考例５に記載の手法で分子量分布を分析した結果を表３に示す。キャッサバ粕糖化液には重量平均分子量２５０Ｄａの単糖成分と、重量平均分子量１４，０００Ｄａの多糖が主成分とみられる高分子成分が含まれていた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　（参考例７）キャッサバ粕糖化液の膜分離で得られた非透過液および透過液の濁度および分子量分布の分析
　実施例１での膜Ａによる膜分離で得られた非透過液および透過液、ならびに、比較例１での膜Ｄによる膜分離で得られた非透過液および透過液について、濁度と分子量分布の分析を行った。濁度はポータブル濁度計２１００Ｐ（ＨＡＣＨ社製）を用いて測定し、分子量分布は参考例５の方法で分析し、重量平均分子量１０，０００～２０，０００Ｄａの高分子成分のピーク面積の全ピーク面積に対する比率（％）を求めた。結果は表４のとおりであり、膜Ａによる膜分離では、濁質および重量平均分子量１０，０００～２０，０００Ｄａの高分子成分が非透過側に阻止され、一方で、膜Ｄによる膜分離では、濁質は非透過側に阻止されるが、重量平均分子量１０，０００～２０，０００Ｄａの高分子成分は阻止されずに透過することを確認した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　（実施例４）キャッサバ粕糖化液、キャッサバ粕糖化液の膜分離で得られた非透過液、透過液および濃縮糖液ならびに蒸発濃縮糖液の分子量分析
　参考例２で得られたキャッサバ粕糖化液（フィルタープレスろ液）、実施例１での膜Ａによる膜分離で得られた非透過液および透過液、実施例１での膜Ｂによる膜分離で得られた非透過液である濃縮糖液、ならびに、実施例３で得られた蒸発濃縮糖液について、参考例５に記載の方法により分子量分布を分析した。蒸発濃縮糖液に関しては水で５倍希釈後に参考例５に記載の０．２Ｍ　硝酸ナトリウム水溶液で希釈してから分子量分布を分析した。また、比較対象として比較例１での膜Ｄによる膜分離で得られた非透過液および透過液についても分子量分布を分析した。重量平均分子量１０，０００～２０，０００Ｄａの高分子成分のピーク面積の全ピーク面積に対する比率（％）と重量平均分子量１０，０００未満のピーク面積の全ピーク面積に対する比率（％）を算出した結果を表５に示す。
　実施例１での膜Ａによる膜分離で得られた非透過液および透過液では、膜Ａによって重量平均分子量１０，０００～２０，０００Ｄａの高分子成分が阻止されたことによって非透過液では当該高分子成分が濃縮され、透過液では当該高分子成分が顕著に低減した。また、膜Ａによる膜分離で得られた透過液を膜Ｂにより膜分離して得られた濃縮糖液、および、当該濃縮糖液の蒸発濃縮液の分子量分析結果は、膜Ａによる膜分離で得られた透過液と同じ結果となった。
　一方、比較例１での膜Ｄによる膜分離で得られた非透過液および透過液の分子量分析結果は参考例２の糖化液の分析結果とほぼ同じであり、重量平均分子量１０，０００～２０，０００Ｄａの高分子成分は膜Ｄによって阻止されないことが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　（実施例５）分画分子量２００，０００Ｄａの平膜を用いたキャッサバ粕糖化液の膜分離
　参考例２で得られたフィルタープレスろ液１．５Ｌを、分離膜として平膜であるＬＶ（Ｓｙｎｄｅｒ社製、分画分子量２００，０００Ｄａ）（以下、膜Ｆ）を使用して透過液を供給槽へ戻す全循環運転を行った。膜分離装置は“ＳＥＰＡ”（登録商標）ＣＦ－ＩＩ（有効膜面積１４０ｃｍ２、ＧＥ　Ｗ＆ＰＴ）を使用し、操作温度は３５℃、膜面線速度は２０ｃｍ／ｓｅｃとした。非透過液と透過液をサンプリングして参考例５の方法で分子量分布を分析し、重量平均分子量１０，０００～２０，０００Ｄａの高分子成分のピーク面積の全ピーク面積に対する比率（％）を求めた。また、透過液の濁度をポータブル濁度計２１００Ｐ（ＨＡＣＨ社製）で分析した。
　透過液の重量平均分子量１０，０００～２０，０００Ｄａの高分子成分のピーク面積の全ピーク面積に対する比率（％）を、非透過液の重量平均分子量１０，０００～２０，０００Ｄａの高分子成分のピーク面積の全ピーク面積に対する比率（％）で除することで、分離膜を透過した重量平均分子量１０，０００～２０，０００Ｄａの高分子成分の量を算出した結果、０．０８となり、重量平均分子量１０，０００～２０，０００Ｄａの高分子成分は膜Ｆの非透過液側に阻止されることを確認した。また、透過液の濁度は５０ＮＴＵ以下となり、濁質も非透過液側に阻止されることを確認した。
　（参考例８）エタノールの分析方法
　培養液中のエタノールを下記に示すＨＰＬＣ条件で標品との比較により定量した。
カラム：Ｓｈｏｄｅｘ　Ｓｕｇａｒシリーズ　ＳＨ１０１１（株式会社レゾナック製）
カラム温度：６５℃
検出法：示唆屈折検出器
検出器温度：４０℃
移動相：０．００５Ｍ　Ｈ２ＳＯ４
流速：０．６ｍＬ／ｍｉｎ。
　（実施例６）濃縮糖液を用いたエタノール発酵
　実施例１で得られた濃縮糖液を発酵原料として利用して、微生物の発酵によるエタノール製造を行い、エタノールの発酵速度を評価した。
　エタノール発酵微生物（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ　ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ（ＯＣ－２株））を５ｍＬのＹＰＤ培地に植菌し、３０℃で１６時間培養した（前培養）。試験管に、上記濃縮糖液をフィルター（ステリカップ０．２２μｍ、メルクミリポア）に通じてろ過したものを９ｍＬはかりとり、さらに２０重量％に調整したコーンスティープリカー（王子コーンスターチ株式会社）１ｍＬを添加し混合した。それぞれの試験管に、濁度が０．５になるように前培養液を添加した。３０℃で培養を行い、２４時間後のエタノール濃度を参考例８の方法で測定した。エタノールの発酵速度の結果を表６に示す。
　（比較例３）試薬グルコース液を用いたエタノール発酵
　濃縮糖液の代わりにグルコース（和光純薬株式会社製、Ｄ（＋）グルコース）を１２０ｇ／Ｌ（濃縮糖液と同じグルコース濃度）になるように、純水に溶解させた試薬グルコース液を使用すること以外は、実施例６と同様にして試薬グルコース液を用いたエタノール発酵を行い、２４時間後のエタノール濃度を参考例８の方法で測定した。エタノールの発酵速度の結果は表６のとおりであり、試薬グルコース液を用いた場合に比較して濃縮糖液を用いたエタノール発酵ではエタノール発酵速度が向上した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006

Claims (10)

  1. 　以下の工程（１）～（３）を含む、糖液の製造方法。
    工程（１）：キャッサバ粕を酵素加水分解して糖化液を得る工程、
    工程（２）：工程（１）で得られる糖化液を分画分子量１００，０００Ｄａ超３００，０００Ｄａ以下の分離膜に通じてろ過して、非透過液側に重量平均分子量１０，０００～２０，０００Ｄａのキャッサバ粕由来高分子成分を阻止する工程、および、
    工程（３）：工程（２）で得られたろ液をナノろ過膜および／または逆浸透膜に通じてろ過して、非透過液側から糖液を回収する工程
  2. 　前記工程（２）の分離膜が分画分子量１００，０００Ｄａ超２００，０００Ｄａ以下である請求項１に記載の糖液の製造方法。
  3. 　前記工程（２）の分離膜が中空糸膜である、請求項１または２に記載の糖液の製造方法。
  4. 　前記工程（１）の酵素が少なくともセルラーゼ活性および／またはアミラーゼ活性を有する、請求項１または２に記載の糖液の製造方法。
  5. 　前記工程（１）が、キャッサバ粕を酵素加水分解して得られる糖化液を固液分離する工程である、請求項１または２に記載の糖液の製造方法。
  6. 　前記固液分離がプレスろ過である、請求項５に記載の糖液の製造方法。
  7. 　前記工程（１）の固液分離で得られる糖化液の濁度が３００ＮＴＵ以下である、請求項５に記載の糖液の製造方法。
  8. 　キャッサバ粕由来グルコースおよび重量平均分子量１０，０００～２０，０００Ｄａのキャッサバ粕由来高分子成分を含み、示差屈折検出器を用いたプルランを標準物質とするゲルろ過クロマトグラフ分析での全ピークの面積における重量平均分子量１０，０００～２０，０００Ｄａのキャッサバ粕由来高分子成分のピークの面積比率が０．１～２％である、糖液。
  9. 　さらに重量平均分子量１０，０００未満のキャッサバ粕由来成分を含み、示差屈折検出器を用いたプルランを標準物質とするゲルろ過クロマトグラフ分析での全ピークの面積における重量平均分子量１０，０００未満のキャッサバ粕由来成分のピークの面積比率が９８～９９．９％である、請求項８に記載の糖液。
  10. 　グルコース濃度が８０ｇ／Ｌ以上である、請求項８または９に記載の糖液。
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