[发明专利]从原料生产生物燃料和蛋白质

说明书

本申请是申请日为2008年1月15日、发明名称为“从原料生产生物燃料和蛋白质”、申请号为201210380787.X的申请的分案申请。

发明的技术领域

本发明涉及从原料提供分离的生物燃料和纯化的蛋白质产品的方法和系统。特别地，本发明涉及使用膨胀床吸附方法从原料联合生产生物燃料和纯化蛋白质产品。

发明背景

生物燃料可以用于电力和热量的中枢-和分散生产或用作汽油替代品。

在一种方法中，通过生长植物中的光合作用过程从阳光“捕获”能量来保存生物燃料。然而，通常，与大部分其他燃料类型相比，生物燃料的一个优点在于生物燃料是生物可降解的，并且因此如果泄漏，对环境是相对无害的。

在汽车工业的早期使用了生物燃料。在德国，提供了依靠乙醇运行的内燃机，并且起初制得了依靠花生油运行的柴油机。然而，由于原油(石油)的提炼非常便宜，因此在工业上优选提供依靠较便宜的石油提炼物运行的发动机，而不是依靠较贵的生物燃料。

然而，生物燃料保留了令人稍微感兴趣的燃烧成分，特别是在与石油的混合物中或在一些国家中作为汽油与从马铃薯发酵的乙醇的混合物，如德国和英国。

然而，由于燃料使用的日益增加，并且在同时避免或限制对周围环境的应力，对环境相对无害的备选燃料产品，如生物燃料，已经得到了更多的关注。因此，在2005年，生物能量，如生物燃料，占全世界能量消耗的大约15％，并且消耗持续增加中。

目前可用的生产生物燃料方法的一个问题在于从该方法获得的生 物燃料产量不够高，因此不能维持生物燃料的低价格，使其能与常用的矿物油相竞争。

因此，令人感兴趣的是将生物燃料的生产与可替换的高价值副产物的产生结合起来。一种这样的产品可以是蛋白质，其在传统上是从馏出物中分离出来的，例如，已经通过蒸馏从悬浮液除去乙醇后的馏出物。使用这种方法的问题在于在蒸馏过程的高温处理过程中，蛋白质将会变性，并且所产生蛋白质的唯一适用性是作为动物补充剂。

为了克服该问题，提出在蒸馏获得乙醇前从悬浮液中分离出蛋白质。然而，通过该方法获得的蛋白质产品显示出由于所使用的非特定方法具有非常高含量的杂质，使其不适用于人类食用。为了提供更纯的蛋白质产品，提供使用常规的色谱，填充床吸附技术，然而，显示出这是不理想的，因为生产成本变得太高，并且生产时间也增加至不利的程度。

因此，生产生物燃料和蛋白质的改进方法是有利的，该方法具有高度的生产力/单位成本，其是快速的，其是可再现的，其需要最少的操作步骤，其是特定的，以限制蛋白质产品中的杂质程度，并且其优选与用于优化生物燃料分离和蛋白质纯化的性能的自动化和半自动化系统相适应。

发明概述

因此，本发明的目的是给解决现有技术的上述问题的方法和系统提供生物燃料和蛋白质产品的生产。

因此，本发明的一方面涉及从适用于生产生物燃料的原料或所述原料的衍生物提供分离的生物燃料和纯化的蛋白质产品的方法。该方法包括步骤：

(i)使原料或所述原料的衍生物接受至少一种从原料或所述原料的衍生物释放生物燃料的第一种处理，

(ii)分离步骤(i)中释放的生物燃料，获得分离的生物燃料，

(iii)使原料或所述原料的衍生物接受至少一种提供原料悬浮液的第二种处理，和

(iv)使来自步骤(iii)的原料悬浮液接受膨胀床吸附过程，获得纯化的蛋白质产品。

本发明的另一个方面涉及从适用于生产生物燃料的原料或所述原料的衍生物提供分离的生物燃料和纯化的蛋白质产品的方法。该方法包括步骤：

(i)使原料或所述原料的衍生物接受至少一种从原料或所述原料的衍生物释放生物燃料的第一种处理，

(ii)分离步骤(i)中释放的生物燃料，获得分离的生物燃料，

(iii)使原料或所述原料的衍生物接受至少一种提供原料悬浮液的第二种处理，

(iv)使来自步骤(iii)的原料悬浮液接受吸附过程，获得纯化的蛋白质产品，和

其中所获得的蛋白质的产量相当于基于干物质至少10克100％纯蛋白质产品/kg生物燃料。

本发明的再一个方面是提供从适用于生产生物燃料的原料或所述原料的衍生物联合生产分离的生物燃料和纯化的蛋白质产品的系统。该系统包括：

(a)用于使原料或所述原料的衍生物接受至少一种从原料或所述原料的衍生物释放生物燃料的第一种处理的第一种装置，

(b)用于从原料或所述原料的衍生物分离释放的生物燃料的第二种装置，