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通過木質(zhì)纖維素原材料的纖維素和半纖維素的順序酶水解來生產(chǎn)特別是乙醇的方法與流程

文檔序號:11141486閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.用于由木質(zhì)纖維素植物原材料(MPVL)生產(chǎn)產(chǎn)物的方法,其包括以下步驟:

-a)預處理木質(zhì)纖維素植物原材料以便分離包含在該木質(zhì)纖維素植物原材料中的纖維素(C6)、半纖維素(C5)和木質(zhì)素,所述預處理包括以下的連續(xù)步驟:使木質(zhì)纖維素植物原材料解構(gòu),然后分離一方面能夠然后被水解(和發(fā)酵用于生產(chǎn)生物乙醇)的纖維素(C6)和另一個方面能夠然后被水解的半纖維素(C5低聚糖);

-b)酶水解纖維素(C6);

-c)酶水解半纖維素(C5);

其特征在于水解纖維素和水解半纖維素根據(jù)包括以下的連續(xù)步驟以順序方式進行:

-i)通過至少一種酶(纖維素酶)開始酶水解纖維素(C6)達第一時間(T1)以獲得中間水解產(chǎn)物;

-ii)將半纖維素(C5)加入所述中間水解產(chǎn)物;

-iii)繼續(xù)酶水解混合物直到在酶水解的總時間(T2)結(jié)束時獲得最終水解產(chǎn)物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于酶水解纖維素的步驟i)包括以下:

i1)將所述至少一種第一酶引入反應(yīng)器;

i2)添加所述纖維素的第一部分直到獲得固體(MS)含量在10wt%和15wt%之間的混合物;

i3)使所述混合物水解在六小時和十五小時之間的時間;

i4)在數(shù)個步驟中添加所述纖維素的剩余部分以獲得在20wt%和25wt%之間的最終固體(MS)含量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述酶水解纖維素的第一時間(T1)在二十小時和四十小時之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述酶水解纖維素的第一步驟i)在45℃和55℃之間的溫度下進行。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述纖維素的固體含量在10%和25%之間。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述添加半纖維素的步驟ii)在引入所有纖維素之前在單一步驟中進行。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述步驟ii)包括同時添加至少一種其它酶。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述包括繼續(xù)酶水解的步驟iii)在45℃和55℃之間的溫度下進行。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述半纖維素的固體含量在20wt%和35wt%之間。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述酶水解的總時間(T2)在四十八小時和七十二小時之間。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述至少一種酶為用于水解纖維素的酶。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述至少一種酶為能夠水解纖維素和半纖維素的酶的混合物。

13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于所述其它酶為能夠水解半纖維素的酶。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于它包括在所述將半纖維素(C5)加入所述中間水解產(chǎn)物的步驟ii)之前從包含半纖維素的相至少部分去除木質(zhì)素的步驟。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于它包括以下的連續(xù)步驟:

·(j)通過在包含甲酸和水的混合物的存在下將木質(zhì)纖維素植物原材料置于在95℃和110℃之間的反應(yīng)溫度下而使木質(zhì)纖維素植物原材料解構(gòu);

·(jj)然后,在大氣壓力下和在任何水解作用之前分離:

*一方面,基本由所述纖維素組成的固體相,其構(gòu)成能夠然后被水解的第一共基質(zhì);和

*另一個方面,特別是在含水溶液中包含甲酸、乙酸、木質(zhì)素和半纖維素的液體相,其構(gòu)成能夠在分離酸和分離木質(zhì)素之后然后被水解的第二共基質(zhì)。

16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,對于生產(chǎn)生物乙醇,其特征在于它包括酒精發(fā)酵(共發(fā)酵)最終水解產(chǎn)物的步驟。

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