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壹岐 彩香*; 石崎 隼郎*; 松浦 博孝*; 井原 敏博*; 城 昭典*; 植木 悠二; 瀬古 典明
no journal, ,
非食用木質バイオマスを原料とするバイオエタノール製造において、酵母により分解されないキシロース等の五炭糖類が残糖として大量に発生する。現在、キシロース分解酵母の開発が行われているものの、キシロースは比較的高価な糖であるため、分解してエタノールにするよりも回収するほうがコスト的に有利となる。そこで本研究では、発酵モロミ中に残存するキシロースを回収可能な吸着剤の開発を試みた。その結果、電子線前照射液相グラフト重合法により、ポリエチレン製不織布にフェニルボロン酸基、及び、親水性官能基を導入することにより新規キシロース吸着剤を作製することに成功した。本吸着剤の吸着特性を評価したところ、吸着剤中のフェニルボロン酸基含有量だけでなく、親水性官能基の含有量、及び、種類もキシロース吸着性能に大きな影響を与えることを見いだした。さらに、親水性官能基の効果に関して詳細に検討したところ、より分子量の小さな親水性官能基を導入する方が吸着剤単位重量あたりのキシロース吸着量を増大させることが可能であることがわかった。
壹岐 彩香*; 松浦 博孝*; 井原 敏博*; 植木 悠二; 瀬古 典明
no journal, ,
木材、藁などの植物細胞中に存在するキシロースは、糖尿病患者用甘味料(ブドウ糖代替品)あるいはキシリトール前駆体として、製薬、食品加工等の分野において幅広く利用されている。キシロースは、ホウ酸と選択的に環状エステルを形成するため、ホウ酸を不溶性高分子基体に固定化できれば、キシロースを回収可能な吸着剤を得られるものと期待される。そこで本研究では、放射線グラフト重合法によりホウ酸固定型キシロース吸着繊維の合成を試みた。キシロース吸着繊維は、ポリオレフィン繊維に4-ビニルフェニルボロン酸(VPBA)とメタクリル酸グリシジル(GMA)を共グラフトさせた後、GMAグラフト鎖をスルホン化することにより得た。共グラフト重合反応工程において、モノマー溶液中に含まれるGMA濃度の増加とともにグラフト率は上昇した。しかし、GMA比率が増加するにつれ、GMAのグラフト重合反応のみが優先的に進行し、VPBAのグラフト重合反応が抑制されることを見出した。本実験における最適なモノマー組成は、VPBA:GMA=40:60(mol%)であり、この際のグラフト率は375%、ホウ素含有量は1.712mmol-B/g、キシロース吸着容量は0.1728mmol/gとなった。また、キシロース吸着容量とホウ素含有量との間には正の相関関係があり、ホウ素含有量の10分の1が実際のキシロース吸着容量に対応することを見出した。