专利名称：精制糖水溶液的制造方法及化学品的制造方法大量消費、大量废弃的20世纪已结束了，在寻求构建环境协调型社会的21世纪，随着化石资源枯竭和全球变暖的问题不断深刻化，期待着能够促进作为循环型资源的生物质资源的有效使用。 现在，美国及巴西等国正在积极地以生物质资源中的甘蔗和玉米为原料来制造生物乙醇。这是因为在甘蔗及玉米中富含蔗糖和淀粉，容易由其来制备糖水溶液并进行发酵。然而，甘蔗及玉米本身就是食品，在将其作为原料时，存在着会引起与食品或饲料的竞争从而导致原料价格高涨的重大问题，今后的课题在于构筑从含纤维素生物质之类的非食用生物质中有效地制造糖水溶液的工艺、或者将得到的糖水溶液作为发酵原料而有效地转换为工业原料的工艺。作为从含纤维素生物质来制造糖水溶液的方法，存在使用硫酸的糖水溶液制造方法，公开有使用浓硫酸对纤维素及半纤维素进行酸水解从而制造糖水溶液的方法(专利文献I或者2);在用稀硫酸对含纤维素生物质进行水解处理之后，进一步通过纤维素酶等进行酶处理来制造糖水溶液的方法(非专利文献I)。另外，作为不使用酸的方法，公开有使用250°C飞00°C左右的亚临界水，对含纤维素生物质进行水解，从而制造糖水溶液的方法(专利文献3);在对含纤维素生物质进行亚临界水处理之后，进一步通过酶处理来制造糖水溶液的方法(专利文献4);以及在用2400C 280°C的加压热水对含纤维素生物质进行水解处理之后，进一步利用酶处理来制造糖水溶液的方法(专利文献5)。但是，存在如下问题在含纤维素生物质水解时，在纤维素或者半纤维素成分等分解的同时，所生成的葡萄糖、木糖等糖的分解物反应也在进行，从而生成糠醛、羟甲基糠醛(HMF)等呋喃化合物或者甲酸、乙酸、乙酰丙酸等有机酸之类的副产物。另外，含纤维素生物质由于含有作为芳香族聚合物的木质素成分，因此，木质素成分在酸处理工序中被分解，同时生成作为副产物的低分子量苯酚类等芳香族化合物。这些化合物在利用微生物来进行的发酵工序中会起到阻碍作用，阻碍微生物生长，使发酵产物的收率降低，因此，被称为发酵阻碍物质，这是在利用含纤维素生物质糖水溶液作为发酵原料时较为棘手的问题。作为在糖水溶液制造过程中除去此类发酵阻碍物质的方法，公开了被称为过量石灰处理(overliming)的方法(非专利文献2)。该方法为这样的方法针对酸处理后的纤维素或者糖化液，在添加石灰进行中和的工序中，通过一边加温至60°C左右一边保持一定时间，由此将糠醛、HMF等发酵阻碍物质与石膏成分一同除去。但是，过量石灰处理存在着对于甲酸、乙酸、乙酰丙酸等有机酸的除去效果小的问题。另外，作为除去发酵阻碍物质的其它方法，公开有通过向由含纤维素生物质制得的糖水溶液中吹入水蒸气来蒸发除去发酵阻碍物质的方法(专利文献6)。但在这种蒸发除去方法中，依赖于发酵阻碍物质的沸点，特别是沸点低的有机酸等发酵阻碍物质的除去效率低，为了获得充分的除去效率，存在着必须投入大量能量的问题。另外，还存在通过离子交换来除去发酵阻碍物质的方法(专利文献7)，但存在着成本方面的问题。还有使用木质系炭化物(即活性炭)等来进行吸附除去的方法(专利文献8)，但存在着除去对象局限于疏水性化合物的问题。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特表平11-506934号公报专利文献2 :日本特开2005-229821号公报 专利文献3 :日本特开2003-212888号公报专利文献4 :日本特开2001-95597号公报专利文献5 :日本专利第3041380号公报专利文献6 日本特开2004-187650号公报专利文献7 :日本特表2001-511418号公报专利文献8 :日本特开2005-270056号公报非专利文献非专利文献I :A. Aden 等，“Lignocellulosic Biomass to Ethanol ProcessDesign and Economics Utilizing Co-Current Dilute Acid Prehydrolysis andEnzymatic Hydrolysis for Corn Stover，，NREL Technical Report (2002)非专利文献2 :Μ· Alfred 等，“Effect of pH, time and temperature ofoverliming on detoxification of dilute-acid hydrolyzates for fermentation bySaccaromyces cerevisiase，，Process Biochemistry, 38，515-522(2002)
发明要解决的问题因此，在本发明中，提供了一种解决上述问题的方法，S卩，在糖水溶液制造工序中除去在由含纤维素生物质制造糖的工序中所生成的发酵阻碍物质的方法，另外本发明还提供一种长期稳定地制造发酵阻碍物质量极少的精制糖水溶液的方法。解决问题的手段本发明人对上述问题进行了深入研究，结果发现在由含纤维素生物质制造糖的工序中，首先对糖水溶液进行凝聚处理，接着使其通过微滤膜和/或超滤膜，最后通过纳滤膜和/或反渗透膜，可以长期稳定地分离除去作为发酵原料的糖以及发酵阻碍物质，从而制造出糖水溶液。即，本发明具有以下[1Γ[13]中任一项的构成。[I] 一种精制糖水溶液的制造方法，其为以含纤维素生物质为原料来制造精制糖水溶液的方法，该方法由如下工序构成(I)对含纤维素生物质进行分解处理以制造糖水溶液的工序，⑵对⑴中所得到的糖水溶液进行凝聚处理的工序，⑶使⑵中所得到的糖水溶液通过微滤膜和/或超滤膜以进行过滤，并从透过侧回收糖水溶液的工序，(4)使(3)中所得到的糖水溶液通过纳滤膜和/或反渗透膜以进行过滤，并且从非透过侧回收精制糖水溶液、并从透过侧除去发酵阻碍物质的工序。[2]根据[I]所述的精制糖水溶液的制造方法，其中，在所述工序(2)的凝聚处理中使用阳离子性高分子凝聚剂。[3]根据[I]所述的精制糖水溶液的制造方法，其中，在所述工序(2)的凝聚处理中合并使用无机凝聚剂和有机高分子凝聚剂。[4]根据[I]至[3]中任一项所述的精制糖水溶液的制造方法，其中，多次实施所述工序(2)的凝聚处理。[5]根据[I]至[4]中任一项所述的精制糖水溶液的制造方法，其中，所述发酵阻碍物质包括选自由有机酸、呋喃类化合物及酚类化合物构成的组中的一种以上。[6]根据[5]所述的精制糖水溶液的制造方法，其中，所述有机酸为甲酸或乙酸。[7]根据[5]所述的精制糖水溶液的制造方法，其中，所述呋喃类化合物为羟甲基糠醒或糠醒。[8]根据[5]所述的精制糖水溶液的制造方法，其中，所述酚类化合物为香兰素、乙酰香兰素或丁香酸。[9]根据[I]至[8]中任一项所述的精制糖水溶液的制造方法，其中，所述工序(2)的糖水溶液为以单糖为主要成分的糖水溶液。[10]根据[I]至[9]中任一项所述的精制糖水溶液的制造方法，其中，所述工序(4)为使糖水溶液通过纳滤膜以进行过滤，并使所得到的过滤液通过反渗透膜以进行过滤的工序。[11]根据[I]至[10]中任一项所述的精制糖水溶液的制造方法，其特征在于，所述工序(4)的纳滤膜和/或反渗透膜的功能层由聚酰胺构成。[12]根据[I]至[11]中任一项所述的精制糖水溶液的制造方法，其中，所述工序
(4)的纳滤膜的功能层以交联哌嗪聚酰胺为主要成分且含有化学式I所示的构成成分[化学式I]


本发明提供一种在糖水溶液制造工序中除去在由含纤维素生物质制造糖的工序中所生成的发酵阻碍物质的方法、以及长期稳定地制造发酵阻碍物质的量极少的精制糖水溶液的方法。所述精制糖水溶液制造方法为以含纤维素生物质为原料来制造精制糖水溶液的方法，该方法由如下工序构成(1)对含纤维素生物质进行分解处理以制造糖水溶液的工序，(2)对(1)中所得到的糖水溶液进行凝聚处理的工序，(3)使(2)中所得到的糖水溶液通过微滤膜和/或超滤膜以进行过滤，并从透过侧回收糖水溶液的工序，(4)使(3)中所得到的糖水溶液通过纳滤膜和/或反渗透膜以进行过滤，并且从非透过侧回收精制糖水溶液、从透过侧除去发酵阻碍物质的工序。