另选原料流在生物质处理和利用中的整合

摘要

本发明提供用以处理由整合原料组成的生物质以产生可发酵糖的方法。本文描述的方法的一个方面包括预处理步骤，在该步骤中生物质与另选原料流整合，所得的整合原料在相对较高浓度下用相对于生物质干重较低浓度的氨处理。在另一个方面，将高固形物浓度的预处理生物质与另选原料流整合，以进行糖化。

主权项

一种处理由整合原料组成的生物质的方法，所述方法包括：a) 提供生物质；b) 向a)的生物质加入至少一种另选原料流，产生整合原料，其中所述另选原料流是玉米、燕麦、小麦、大麦、大米、卡诺拉油菜籽、葵花籽、棉籽、豌豆或大豆和其它豆类的种子加工流；c) 使b)的整合原料与包含氨的水溶液接触，形成整合原料‑氨水溶液混合物，其中氨以至少足以保持整合原料‑氨水溶液混合物的碱性pH的浓度存在，但其中所述氨以相对于整合原料的干重占小于12重量百分比的比例存在，且其中整合原料的干重相对于整合原料‑氨水溶液混合物的重量为至少15重量百分比的高固形物浓度，以产生预处理的整合原料产物，其中所述“包含氨的水溶液”指在含水介质中使用氨气(NH3)、包含铵离子(NH4+)的化合物、降解时即释放出氨的化合物以及它们的组合；d) 使c)的产物与糖化酶群在合适的条件下接触，产生可发酵糖产物，其中所述糖化酶群包括半纤维素水解糖苷酶。2. 权利要求1的方法，其中所述整合原料‑氨水溶液混合物的pH大于8。3. 权利要求1的方法，其中所述整合原料的干重为占15%至80%的初始浓度。4. 权利要求3的方法，其中所述整合原料的干重为占15%至60%的初始浓度。5. 权利要求1的方法，其中所述氨以相对于整合原料的干重占小于10重量百分比的比例存在。6. 权利要求1的方法，其中所述氨以相对于整合原料的干重占6%或更低重量百分比的比例存在。7. 权利要求1的方法，其中步骤(c)在4°C至200°C的温度下进行。8. 权利要求7的方法，其中步骤(c)在75°C至150°C的温度下进行。9. 权利要求8的方法，其中步骤(c)在大于90°C的温度下进行。10. 权利要求1的方法，其中步骤(c)进行最多8小时的时间。11. 权利要求1的方法，其中所述生物质选自生物能源作物、农作物废弃物、木材和林业废物。12. 权利要求1的方法，其中所述生物质选自柳枝稷、废纸、造纸污泥、玉米谷粒、玉米芯、玉米皮、玉米秸秆、草、小麦、小麦秆、水稻秆、甘蔗渣、高粱、大豆、树木、木屑、蔬菜、水果、花和动物粪。13. 权利要求1的方法，其中所述生物质选自玉米芯、玉米秸秆、玉米皮、甘蔗渣、柳枝稷、小麦秆、大麦、大麦秆、水稻秆和草。14．权利要求12或13的方法，其中所述草是干草。15．权利要求1的方法，其中所述生物质是树枝、根或叶。16. 权利要求1的方法，其中所述生物质是矮树。17. 权利要求1的方法，其中所述生物质是灌木。18．权利要求12的方法，其中所述木屑是锯屑。19. 权利要求13的方法，其中所述生物质选自玉米芯、玉米秸秆和甘蔗渣。20. 权利要求1的方法，其中氨选自氨气、氢氧化铵、尿素和它们的组合。21. 权利要求1的方法，其中氨进行再循环。22. 权利要求1的方法，其中所述糖化酶群还包含至少一种选自以下的酶：纤维素水解糖苷酶、淀粉水解糖苷酶、肽酶、脂肪酶、木质素酶和阿魏酸酯酶。23. 权利要求1的方法，其中所述糖化酶群包含至少一种选自以下的酶：木聚糖酶、β‑木糖苷酶、甘露聚糖酶、半乳糖酶、果胶酶、葡糖醛酸酶。24. 权利要求1的方法，其中所述糖化酶群包含至少一种选自以下的酶：纤维素酶、内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶、纤维二糖水解酶、α‑葡萄糖苷酶、β‑葡萄糖苷酶和淀粉酶。25．权利要求23的方法，其中所述木聚糖酶是内切木聚糖酶、外切木聚糖酶或阿拉伯木聚糖酶。26．权利要求24的方法，其中所述淀粉酶选自α‑淀粉酶、β‑淀粉酶、葡糖淀粉酶和异淀粉酶。27. 权利要求1的方法，其中步骤(d)在15°C至100°C的温度下和2至11的pH下进行。28. 权利要求1的方法，其中所述可发酵糖用来产生增值的化学品、燃料或其它高价值产品。