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燃料として
トウモロコシからは効率よく純度の高いデンプンが得られるため、工業作物としても重要な位置を占めます。
実から得られるデンプンは製紙や糊などに使用される他、発酵によって糖やエタノールなど、様々な化学物質へ転化されています。
近年では環境問題や持続的社会への関心から、生分解性プラスチックであるポリ乳酸や、バイオマスエタノールとして自動車燃料などへの用途も広がりつつあります。


バイオマスエタノールについて
バイオマスエタノールとは、サトウキビやトウモロコシなどのバイオマスを発酵させ、蒸留して生産されるエタノールを指します。
エタノールは石油や天然ガスから合成することもでき、そうして生産されるエタノールを合成エタノールと呼びますが、合成エタノールに対する概念は発酵エタノールまたは醸造エタノールであり、バイオマスエタノールという語は、エネルギー源としての再生可能性やカーボンニュートラル性を念頭において使われています。

バイオマスエタノールは、再生可能な自然エネルギーであること、および、その燃焼によって大気中の二酸化炭素量を増やさない点から、エネルギー源としての将来性が期待されています。
他方、生産過程全体を通してみた場合の二酸化炭素削減効果、エネルギー生産手段としての効率性、食料との競合、といった問題点も指摘されています。

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トウモロコシを原料とした製造工程
バイオマスエタノールの原料は、理論的には炭水化物を含むげん原生生物由来の資源であれば何でもよいとされます。
しかし、生産効率の面から糖質あるいはデンプン質を多く含む植物資源が選好されており、現在では主に次のような農産物が原料として利用されています。
ブラジルではサトウキビに由来するモラセスが、米国ではトウモロコシが、欧州では甜菜が主な原料となっています。

■糖質原料
サトウキビ、モラセス、甜菜

■デンプン質原料
トウモロコシ、ソルガム、ジャガイモ、サツマイモ、麦

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トウモロコシを原料とした製造工程
トウモロコシをバイオマスエタノールの原料とする場合、トウモロコシの実に含まれるデンプンを酵母が代謝できる糖に糖化する工程が必要になります。
トウモロコシの実からはもともと高純度のデンプンを効率よく取り出すことができますが、最近では乾式製法によるエタノールの生産により適したハイブリッド品種が開発され、エタノール生産の効率性向上に貢献しています。

トウモロコシを原料としたバイオマスエタノールの生産には湿式製法(wet milling)と乾式製法(dry-grind process)とがあります。
湿式製法は、トウモロコシの実を水と亜硫酸ガスに浸した後で粉砕し、デンプン、グルテン、繊維質、胚などに分離し、それぞれを加工する方法で、加工工程で得られるデンプン溶液が糖化され、発酵原料となります。
これに対し、乾式製法ではとうもろこしの実を乾燥した状態で丸ごと製粉し、その粉に水を加えたマッシュを糖化・発酵させます。
最近では工程の標準化もあって乾式製法のコストが下がっている結果、米国で新設されるトウモロコシを原料とするバイオマスエタノール工場はすべて乾式製法の工場です。

湿式製法にせよ乾式製法にせよ、副産物として飼料などが生産されるので、バイオマスエタノールと食料との競合という場合にはどのように競合しているか注意が必要であるという意見もあります。

たとえば、トウモロコシから生産される飼料はトウモロコシに含まれるタンパク質(グルテン)が主な原料となっており、エタノール生産のためにトウモロコシの処理量が増えれば自動的に増産されます。

また、食用油(トウモロコシの胚芽油、いわゆる「コーン油」)についても、湿式製法でエタノールを生産する場合には、副産物として生産され得るので、エタノールの増産が食用油の増産につながる可能性があります。他方、乾式製法においても、食用油のような有用成分を発酵滓から分離する研究が進められています。

一方でそれは詭弁であり、上記の例で言えば、飼料グルテン生産の結果、副生されたデンプンをエタノール醸造ではなく食料に回せば貧困者の食料難が緩和されるように、可食部分を醸造原料に使う限りエタノールは食料と競合するので、バガスや麦わら、稲わらなどを使った第二世代エタノールでなければ、貧困国の食料難を悪化させるという意見や、環境政治家が農民票を稼ぐためにメタノールよりコストの高いエタノール醸造に補助金をばらまき、国税収入を浪費して、穀物相場を押し上げて貧民の食料を奪っているという批判もあります。

なお、湿式製法においては発酵滓が「distillers grains」と呼ばれる飼料として利用されており、これがエタノール生産の採算向上に貢献しています。
反面、飼料としての鮮度保持のために滓を乾燥させる過程で多くのエネルギーが消費され、最終的なエネルギー収支を悪化させています。

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