バイオマス研究会

目 的

1. バイオマスのエネルギー利用

2. バイオマス・廃棄物の高付加価値化

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研究テーマ例

1. バイオマスのエネルギー利用 木質バイオマスの粉砕とバイオエタノールへの変換

廃食油からのバイオディーゼル燃料の製造

2. バイオマス・廃棄物の高付加価値化

木質バイオマス（リグニン）のフェノール化合物への変換

水産バイオマス（キチン）の単糖やオリゴ糖への変換

廃棄物（イカ中骨βキチン）のナノファイバーへの変換 → 事例紹介１

廃棄物（貝殻、鱗など）の有効利用

廃熱の有効利用（陸上養殖）

地域資源の有効利用

その他、相談に応じてテーマ化いたします。

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β-キチンナノファイバーは均一にナノ分散した透明度と粘度の高いナノファイバー。機能性食品、化粧品基材、抗菌・抗ウイルス、再生医療などのプラットフォームとして期待されています。 3

平行構造，低密度（低結晶性），水和水有り，簡単に水で膨潤，酵素分解容易。

製造加工が容易！

生体親和性高い！

βキチン（イカ）

N-アセチルグルコサミン

(関節症痛、美肌効果)

キトビアーゼ

キチン2糖 (NN’-ジアセチルキトビオース)

キチナーゼ

甲殻・イカ中骨* （水産バイオマス）

αキチン・βキチン

キチンオリゴ糖(3～7糖)

(キチン6糖に抗癌性など)

糖転移反応

塩酸分解

逆平行，高密度（高結晶性），強固な水素結合，水和水無し，水・溶媒に不溶，低反応性

甲殻アレルギー表示義務あり！

αキチン（カニ・エビ殻）

湿式解繊処理

粉末キチン

キチンナノファイバー

(0.5～10 wt%)

*中骨の廃棄量は三陸で約100 t/年。乾燥重量で約30%のβ-キチン含有

除蛋白・脱灰

高温高圧水処理

乾式粉砕

水産バイオマスから製造可能なキチン系機能性素材

【事例紹介1】 廃棄物（イカ中骨）のナノファイバーへの変換 物質化学工学科 戸谷一英

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① ② キチンミクロフィブリルの

3次元ネットワーク構造

β-キチンNF ( ②タイプ )

イカ 中骨

β-キチン

粉末β-キチン

β-キチンナノファイバー(NF)

①HCl → NaOH 処理 or

②NaOH → HCl 処理

湿式解繊処理* (StarBurst：ウォータージェットの力)

乾式粉砕

（脱アセチル化度：5~10%） キチン・キトサン学会HPより

3～5nm6本

6本 キチンミクロフィブリル

機能性物質X

機能性物質X

／βキチンNF②

イカ中骨からのβ-キチンナノファイバーの製造

①エアコンや空気清浄機のフィルターへ吹き付ける

②マスクへ吹き付ける

機能性物質Xを担持したナノファイバー液

通常の不織布フィルター（μmオーダー）では菌やウイルスは通過してしまう

機能性物質Xを担持したナノファイバーが存在する場合、例えば有害菌やウイルスが不活化される

機能性物質X担持ナノファイバー

X

X X

X

X

X

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β-キチンナノファイバーの用途・製品イメージ（例 抗菌・抗ウイルス分野）

食 品

腸内環境改善 抗炎症

肌細胞活性化 製造助剤

美容素材

ﾋｱﾙﾛﾝ酸産生 保湿効果

肌細胞活性化 皮膚保護 安定剤

再生医療

創傷治癒シート 培養細胞用基材

分化誘導 DDS

工業材料

空気フィルター 衣料 マスク