[发明专利]糖化生物量

说明书

相关申请

本申请要求于2009年2月11日提交的美国临时申请序列号61/151,695的优先权。这个临时申请的完全公开内容通过引用在此合并入本文。

技术领域

本发明涉及加工生物量和由此制备的产物。

背景

例如以纤维形式的各种碳水化合物，例如纤维素和木质纤维素材料在许多应用中大量产生、加工且使用。通常此类材料使用一次，并且随后作为废物抛弃，或仅视为废物材料，例如污水、甘蔗渣、锯屑和秸秆。

各种纤维素和木质纤维素材料、其用途和应用已在美国专利号7,307,108、7,074,918、6,448,307、6,258,876、6,207,729、5,973,035和5,952,105；以及多种专利申请中描述，所述专利申请包括于2006年3月23日提交的“FIBROUS MATERIALS AND COMPOSITES”、PCT/US2006/010648、和“FIBROUS MATERIALS AND COMPOSITES”美国专利申请公开号2007/0045456。

存在用于由玉米生产乙醇的大规模制造工厂。此类设施不适合于由其他原料材料生产乙醇。

美国专利申请号2006/0127999“Process for producing ethanol from corn dry milling”，和美国专利申请号2003/0077771“Process for producing ethanol”各自通过引用整体合并入本文。此外，美国专利号7,351,559“Process for producing ethanol”、美国专利号7,074,603“Process for producing ethanol from corn dry milling”和美国专利号6,509,180“Process for producing ethanol”各自通过引用整体合并入本文。

概述

一般地，本发明涉及用于将纤维素或木质纤维素原料转换为方便和浓缩形式，且将经转换材料转运至制造设施的过程，所述方便和浓缩形式可以例如在现有制造设施中容易地转运且利用，所述现有制造设施例如适合于由淀粉例如谷物或玉米、含蔗糖材料或含乳糖材料例如乳清制造乙醇，以制造中间产物或产物，例如能量、燃料例如乙醇、食物或材料。此类浓缩物可以使用较少的水，这可以导致大量制造和运输成本节省。浓缩物还可以在生物加工设施例如制造酶的那些中使用。

本文公开的加工过程包括原料的糖化、和原料从例如原料在其中产生或贮存的遥远场所到制造设施的转运。在某些情况下，糖化可以在转运过程中部分或完全发生。在某些实现中，该加工过程进一步包括在糖化前或后减少原料的不顺应。该加工过程可以包括测量原料的木质素含量，和基于测量的木质素含量确定是否需要预处理和在何种条件下的进一步步骤。

本文描述的许多方法可以提供相对于天然材料，具有例如更低顺应性水平、更低分子量、不同水平的官能化和/或结晶度的纤维素和/或木质纤维素材料。许多方法提供了可以由多种微生物例如一种或多种同型产乙酸菌(homoacetogens)或异型产乙酸菌(heteroacetogens)(连同或不连同酶促水解辅助)更容易地利用的材料，以产生有用产物例如能量、燃料、食物和材料。产物的特定例子包括但不限于氢、醇(例如一元醇或二元醇，例如乙醇、正丙醇或正丁醇)、糖、生物柴油、有机酸(例如，乙酸和/或乳酸)、烃、共同产物(例如蛋白质，例如纤维素分解蛋白质(酶)或单细胞蛋白质)和这些中的任何的混合物。其他例子包括羧酸例如乙酸或丁酸，羧酸的盐，羧酸与羧酸的盐和羧酸的酯(例如，甲、乙和正丁酯)的混合物，酮，醛，α、β不饱和酸例如丙烯酸和烯烃例如乙烯。其他醇和醇衍生物包括丙醇、丙二醇、1，4-丁二醇、1，3-丙二醇、这些醇中的任何的甲或乙酯。其他产物包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、乳酸、丙酸、丁酸、琥珀酸、3-羟基丙酸，任何酸的盐和任何酸与分别盐的混合物。

其他中间产物和产物包括食物和药物产物在美国临时申请序列号61/139,453中描述，其完整公开内容通过引用在此整体合并入本文。