專利名稱：改良的生物質(zhì)預(yù)處理方法
改良的生物質(zhì)預(yù)處理方法背景在生物質(zhì)領(lǐng)域，將木質(zhì)纖維素生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成乙醇是一種常見的作法。如果生物質(zhì)是一種含有多糖的生物質(zhì)且為木質(zhì)纖維素的，則經(jīng)常使用預(yù)處理以確保木質(zhì)纖維素內(nèi)容物的結(jié)構(gòu)對(duì)酶更可達(dá)，而同時(shí)有害抑制性的副產(chǎn)物如乙酸、糠醛和羥甲基糠醛的濃度通常為高的，并造成進(jìn)一步加工中的問題?？傮w而言，處理越劇烈，則材料的纖維素內(nèi)容物越可達(dá)。蒸汽爆破(steam explosion)的劇烈程度(severity)在文獻(xiàn)中被稱為Ro，并為如下表示的時(shí)間和溫度的函數(shù)R0 = t · e[(T-100)/14'75]溫度T用攝氏溫標(biāo)表示，且時(shí)間t用常用單位表示。該公式也表示為Log(Ro)，即Log (Ro) = Ln (t) + [ (T-100)/14. 75]。通常認(rèn)為高Ro值與大量抑制生物質(zhì)水解和發(fā)酵的非所需副產(chǎn)物例如糠醛相關(guān)聯(lián)。NREL 報(bào)告 No. TP-421-4978，1992 年 11 月，McMillan J. D. ,"Processes for Pretreating Lignocellulosic Biomass :A Review(用于預(yù)處理木質(zhì)纖維素生物質(zhì)的方法綜述)”在其結(jié)論中甚至確認(rèn)“基于蒸汽爆破的方法……從長遠(yuǎn)來看沒有吸引力，因?yàn)榻到猱a(chǎn)物的形成減少產(chǎn)量”，并告誡要研究替代方法，例如氨纖維爆破和基于超臨界流體的處理。因此有獲得具有高Ro的劇烈方法的需要，該方法同時(shí)產(chǎn)生含有低糠醛的產(chǎn)物。概述本說明書公開了改良的預(yù)處理生物質(zhì)的方法，該方法包括以下步驟將生物質(zhì)原料浸泡在溫度范圍為100至210°C、優(yōu)選為140至210°C的水蒸氣或液態(tài)水中1分鐘至M小時(shí)，優(yōu)選為1分鐘至16小時(shí)，更優(yōu)選為1分鐘至2. 5小時(shí)，最優(yōu)選為1分鐘至2小時(shí)，以產(chǎn)生一種含有干內(nèi)容物(dry content)和第一液體的經(jīng)浸泡生物質(zhì)；從經(jīng)浸泡生物質(zhì)分離至少一部分第一液體以產(chǎn)生第一液體流和第一固體流，其中第一固體流包括經(jīng)浸泡生物質(zhì)； 蒸汽爆破第一固體流以產(chǎn)生蒸汽爆破流，其包括固體和第二液體；任選地從蒸汽爆破流分離第二液體中的至少一些，以產(chǎn)生第二液體流和第二固體流。還公開了該方法可包括將第一液體流的液體的至少一部分與第二固體流合并的另外的步驟。還公開了第三個(gè)任選步驟，即在將蒸汽爆破流引入分離步驟之前，用至少第三液體沖洗蒸汽爆破流以產(chǎn)生第三液體流。公開了進(jìn)一步的純化步驟，其中，在將第一液體流與第二固體流合并之前，將第一液體流純化以產(chǎn)生第一純化液體流。公開了另一步驟，其中將第二液體流純化產(chǎn)生第二純化液體流，然后將第二純化液體流與第二固體流合并。進(jìn)一步公開了純化第三液體流，然后將其與第二固體流合并。公開了擠壓，作為從經(jīng)浸泡生物質(zhì)分離液體的方式。
公開了閃蒸，作為純化第一液體流的步驟。進(jìn)一步公開，在閃蒸前不降低第一液體流壓力至大氣壓下，進(jìn)行所述閃蒸。進(jìn)一步公開，在將第一液體與經(jīng)浸泡生物質(zhì)分離結(jié)束時(shí)，在第一液體流壓力下進(jìn)行閃蒸。還公開了聯(lián)合或單獨(dú)汽提任意及所有液體流。還公開了使用來自蒸汽爆破步驟和 /或浸泡步驟的蒸汽。還公開了用活性炭純化任意液體流。還公開了濃縮這些流以去除水。還公開了可在第二固體流的至少一部分水解后合并這些流。本說明書還公開了來自該方法的新型組合物，其包括固體、液體、基于在所述組合物液體和固體中阿拉伯糖和木糖的單體、二聚體、寡聚體和聚合物以及阿聚糖和木聚糖量的一定量C5、基于包括所述組合物液體和固體中葡聚糖的單體、二聚體、寡聚體和聚合物的葡聚糖含量的一定量C6，以及糠醛，其中C5量與C6量的比率低于0. 50，糠醛(始終存在于該組合物中)量與C5和C6加在一起的量的比率在0和0. 0140之間，也表示為大于0且小于0. 0140 ；0和0. 0100之間，也表示為大于0且小于0. 0100 ；0和0. 0060之間，也表示為大于0且小于0. 0060 ；0和0. 0040之間，也表示為大于0且小于0. 0040 ；0和0. 0030之間，也表示為大于0且小于0. 0030 ；0和0. 0020之間，也表示為大于0且小于0. 0020 ；0和 0. 0010之間，也表示為大于0且小于0. 0010 ；或0和0. 0009之間，也表示為大于0且小于 0. 0009。還進(jìn)一步公開，C5量與C6量的比率小于0. 44。公開了另一種新型生物質(zhì)組合物，其包括固體、液體、基于在所述組合物液體和固體中阿拉伯糖和木糖的單體、二聚體、寡聚體和聚合物以及阿聚糖和木聚糖量的一定量C5、 基于包括所述組合物液體和固體中葡聚糖的單體、二聚體、寡聚體和聚合物的葡聚糖含量的一定量C6，以及糠醛，其中C5量與C6量的比率大于0. 50，糠醛量與C5和C6加在一起的量的比率為任意的以下范圍0和0. 09之間，也表示為大于0且小于0. 09 ；0和0. 0060之間，也表示為大于0且小于0. 0060 ；0和0. 0050之間，也表示為大于0且小于0. 0050 ；0和 0. 0040之間；0和0. 0030之間，也表示為大于0且小于0. 0030以及0和0. 0016之間，也表示為大于0且小于0. 0016。進(jìn)一步公開，以任一新型組合物的總重量計(jì)，固體量可在任意的以下范圍中3至 85%、3%至 65%、3%至 20%、11%至 99%、14 至 99%、16 至 99%、19 至 99%、21 至 99%、 24 至 99% J6 至 99%、四至 99%、31 至 99%、36 至 99%和 41 至 99%。附圖簡述

圖1為所述方法一個(gè)實(shí)施方案的示意圖。圖2為所述方法第二個(gè)實(shí)施方案的示意圖。圖3為所述方法第三個(gè)實(shí)施方案的示意圖。圖4為所述方法第四個(gè)實(shí)施方案的示意圖。圖5為所述方法第五個(gè)實(shí)施方案的示意圖。圖6為所述方法第六個(gè)實(shí)施方案的示意圖。圖7為所述方法第七個(gè)實(shí)施方案的示意圖。圖8為所述方法第八個(gè)實(shí)施方案的示意圖。圖9為所述方法第九個(gè)實(shí)施方案的示意圖。詳述
在本文本的所有實(shí)例中，詞語“流”用來表示其也由該材料組成。例如，第二液體流應(yīng)由第二液體組成，第二純化液體流應(yīng)由第二純化液體組成。合并流表示這些流中的材料被混合。該方法對(duì)原料流中的原料起作用。原料流由含干內(nèi)容物的生物質(zhì)和水組成。通常情況下，水不是自由水，而為吸收到生物質(zhì)本身中的水。生物質(zhì)往往根據(jù)其干內(nèi)容物(非水)而表示。20%干內(nèi)容物生物質(zhì)對(duì)應(yīng)含80%的水和20%的非水或固體內(nèi)容物的生物質(zhì)。 術(shù)語生物質(zhì)和水為生物質(zhì)干內(nèi)容物加上吸收的水和自由水以及可能已加入的水。例如，生物質(zhì)加水的量，對(duì)于IOOkg具有20%干內(nèi)容物的生物質(zhì)，為100kg。生物質(zhì)加水的量，對(duì)于 IOOkg具有20%干內(nèi)容物的生物質(zhì)加上IOkg的水，為110kg。據(jù)信，所描述的方法能夠利用生物質(zhì)和水的原料流，其中原料流的干物質(zhì)含量對(duì)水優(yōu)選為20-80%或21-80%，優(yōu)選為25-70%或沈-70%，更優(yōu)選為25-60%或沈_60%， 還更優(yōu)選為25-50 %，或沈-50%或25-40%，或沈％至40%，并最優(yōu)選為25-35 %，或 26-35%，或 26-34%，或 31% -49%。處理后，以組合物的總重量計(jì)，固體量可在任意的以下范圍中3至85%、3至 85%、3%至 65%、3%至 20%、11%至 99% ;14 至 99% ;16 至 99% ;19 至 99% ;21 至 99% ； 24 至 99% ；26 至 99% ；29 至 99% ；31 至 99% ；36 至 99% ；和 41 至 99%?；蛘撸@可表示為最小干含量(dry content)，即為干內(nèi)容物相對(duì)原料流中水的重量百分比。這將對(duì)應(yīng)至少20%重量的干含量，優(yōu)選至少25%重量的干含量，更優(yōu)選至少 30%重量的干含量，并最優(yōu)選至少40%重量的干含量。這些含量的上限由定義是100%，但在實(shí)踐中，如果以范圍表示，80%重量將為這些含量的上限。因此，適合本發(fā)明的范圍為具有大于3%、15%、20%、21%、25%、洸％、30%、 31%、35%、36%、40%、50%、60%和80 %的干含量的生物質(zhì)，對(duì)于每一下限的上限為 100%或 90%。生物質(zhì)纖維和顆粒大小的分布可能涉及的范圍為0-150mm，優(yōu)選為5_125mm，更優(yōu)選為lO-lOOmm，還更優(yōu)選為15-30至90_或20_80mm，最優(yōu)選為26至70_。將纖維和顆粒大小的優(yōu)選分布限定為范圍在優(yōu)選區(qū)間內(nèi)的生物質(zhì)的至少20% (w/w) O植物生物質(zhì)為優(yōu)選原料。除淀粉外，植物生物質(zhì)中三種主要成分為纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，通常將其歸類為通稱木質(zhì)纖維素。作為通稱，含多糖的生物質(zhì)包括淀粉和木質(zhì)纖維素生物質(zhì)二者。因此，一些類型的原料可為植物生物質(zhì)、含多糖的生物質(zhì)和木質(zhì)纖維素生物質(zhì)。典型木質(zhì)纖維素生物質(zhì)將含有纖維素，具有為干生物質(zhì)總量的至少5%重量的量， 具有干生物質(zhì)總量的至少10%和20%重量。木質(zhì)纖維素生物質(zhì)還可包含淀粉，其量優(yōu)選低于50%重量，更優(yōu)選為小于45、35和15%重量。如果生物質(zhì)為含多糖的生物質(zhì)且其為木質(zhì)纖維素的，則經(jīng)常使用預(yù)處理以確保木質(zhì)纖維素內(nèi)容物的結(jié)構(gòu)對(duì)酶更可達(dá)，而同時(shí)有害抑制性的副產(chǎn)物如乙酸、糠醛和羥甲基糠醛的濃度保持基本上低的。本發(fā)明的含多糖的木質(zhì)纖維素生物質(zhì)包括含有聚合的糖類的任何物質(zhì)，例如以淀粉和精制淀粉、纖維素和半纖維素的形式。用于本發(fā)明水解和預(yù)處理的相關(guān)類型纖維素生物質(zhì)和多糖木質(zhì)纖維素生物質(zhì)可包括從禾草(grass)且更具體為農(nóng)作物起源的生物質(zhì)，例如淀粉如含有淀粉的谷物和精制淀粉；玉米秸葉、蔗渣、秸稈例如來自于水稻、小麥、黑麥、燕麥、大麥、油菜、高粱；針葉材如歐洲赤松(Pinus sylvestris)、輻射松(Pinus radiate)；闊葉材如柳屬(Salix spp.)、 桉屬(Eucalyptus spp.)；塊莖如甜菜、馬鈴薯；來自例如水稻、小麥、黑麥、燕麥、大麥、油菜、高粱和玉米的谷物類；廢紙、來自沼氣加工的纖維部分、糞肥、油棕加工殘留物、城市固體廢物等具有類似干物質(zhì)內(nèi)容物的生物質(zhì)。木質(zhì)纖維素生物質(zhì)原料優(yōu)選自通常稱為禾草的科(family)。固有名稱是有花植物的百合綱(單子葉植物)中稱為禾本科(Poaceae或Gramineae)的科。該科的植物通常稱為禾草，或者真草，以區(qū)別于其它禾草狀的草。也包括竹。有約600個(gè)屬和約9，000-10，000 或更多種類的禾草(Kew Index of World Grass Species (Kew世界草類索引))。禾本科(Poaceae)包括世界范圍生長的主食谷物和谷類作物、草地草和牧草以及竹。禾本科一般有稱為稈的空心莖，在稱作節(jié)(沿著稈的點(diǎn)，在此處發(fā)出葉子)的間隔處為填塞的(實(shí)心)。禾草葉通?；ド?、對(duì)生(在一個(gè)平面上)或很少旋列，且為平行脈。每片葉子分化成環(huán)繞莖一段距離的較低的葉鞘，以及邊緣通常光滑的葉片。許多禾草的葉片由于二氧化硅植物巖而變硬，這有助于阻礙食草動(dòng)物。在一些禾草(如劍狀葉草(sword grass))中，這使得禾草葉片邊緣鋒利，足以割傷人的皮膚。膜狀附屬物或邊緣為毛茸狀，稱作葉舌(Iigule)，位于葉鞘和葉片之間的接合處，防止水或昆蟲深入到葉鞘中。禾草葉片生長在葉片的基部，而不是自伸長的莖頂端生長。這種低生長點(diǎn)的進(jìn)化適應(yīng)于食草動(dòng)物，使得禾草得以定期地被吃或割，而不對(duì)植物造成嚴(yán)重?fù)p害。禾本科的花特有地以小穗狀花序排列，每小穗有一個(gè)或多個(gè)小花(小穗狀花序進(jìn)一步成簇為圓錐花序或穗狀花序)。小穗由兩個(gè)(或有時(shí)更少)在基部的苞片組成，稱為穎，緊隨一個(gè)或多個(gè)小花。小花組成的花被兩個(gè)苞片即外稃(外部的一個(gè))和內(nèi)稃(內(nèi)部) 包圍?；ㄍǔＪ谴菩弁w(hermaphroditic)的(玉米，雌雄同體(monoecious)，是一個(gè)例外)且?guī)缀蹩偸秋L(fēng)媒授粉?；ū粶p少至兩片，稱為漿片，其擴(kuò)展和收縮以展開外稃和內(nèi)稃； 這些通常解釋為變態(tài)的萼片(modified s印als)。這種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)可從左邊的圖像(描繪了小麥(Triticum aestivum)的穗狀花序)看出。禾本科植物的果實(shí)為穎果，其中種皮與果實(shí)壁融合，因此種皮與果實(shí)壁不可分離 (如在玉米粒中)。禾草一般存在三類生長習(xí)性；簇生型(也稱為叢生)、匍匐莖和根莖。禾草的成功部分在于它們的形態(tài)和生長過程，并部分在于其生理學(xué)多樣性。大部分禾草分為兩種生理學(xué)組，使用C3和C4光合作用途徑用于碳固定。C4禾草具有與專門的 Kranz葉解剖學(xué)相關(guān)聯(lián)的光合作用途徑，使其特別適應(yīng)炎熱氣候和低二氧化碳的大氣。C3禾草被稱為“涼季禾草”而C4植物被認(rèn)為是“暖季禾草”。禾草可為一年生或多年生。一年生涼季禾草的實(shí)例為小麥、黑麥、一年生藍(lán)草(bluegrass)(—年生草地早熟禾(meadowgrass)、早熟禾(poa annua)和燕麥)。多年生涼季禾草的實(shí)例為果園草 (orchardgrass)(雞腳草(cocksfoot)、甲鳥茅(Dactylis glomerata)),羊茅(羊茅屬)，肯塔基藍(lán)草(Kentucky Bluegrass)和多年生黑麥草(黑麥草屬(lolium perenne))。一年生暖季禾草的實(shí)例為玉米、蘇丹草(sudangrass)和珍珠粟(pearl millet)。多年生暖季禾草的實(shí)例為大須芒草(big bluestem)、黃假高粱(indiangrass)、狗牙根(bermudagrass)和柳枝禾夏(switchgrass)。一種分類將禾本科(grass family)分為12個(gè)亞科這些為1)anomochlooideae， 闊葉禾草的小譜系，其包括兩個(gè)屬(Anomochloa、Str印tochaeta) ；2)Pharoideae，包括三個(gè)屬的禾草小譜系，包括Wiarus和L印taspis ；3)Puelioideae,包括非洲屬巨菌草 (Puelia)的小譜系；4)早熟禾亞科(Pooideae)，其包括小麥、大麥、燕麥、雀麥-禾草 (Bronnus)和蘆葦-禾草(Calamagrostis) ；5)竹亞科(Bambusoideae)，其包括竹；6)稻亞科(Hirhartoideae)，其包括水稻和野生水稻；7)蘆竹亞科(Arundinoideae)，其包括大蘆竹葦(giant reed)和蘆葦(common reed) ；8)假淡竹葉亞科(Centothecoideae)，11 個(gè)屬的小亞科，有時(shí)包括在黍亞科(Panicoideae)內(nèi)；9)畫眉草亞科(Chloridoideae)，包括畫眉草屬(Eragrostis，約350種，包括埃塞爾比亞畫眉草(teff))、鼠尾粟屬(Sporobolus，約 160 種)、龍爪稷屬(Eleusine coracana (L.) Gaertn.)和亂子草屬(Muhlenbergia，約 175 種)；10)黍亞科(Panicoideae)包括黍?qū)?、玉米、高粱、甘蔗、大部分栗、fonio和須芒草； 11)小草亞科(Micrairoideae) ；12)扁芒草亞科(Danthoniodieae)包括蒲葦屬；以及Poa 為約500種禾草的屬，原產(chǎn)于兩個(gè)半球的溫帶地區(qū)。用于可食種子而種植的農(nóng)業(yè)禾草被稱為谷類。三種常見的谷類為大米、小麥和玉米(玉米)。所有農(nóng)作物中，70%為禾草。甘蔗是糖類生產(chǎn)的主要來源。禾草用于建筑。由竹子制成的腳手架是能夠抵御可打破鋼腳手架的臺(tái)風(fēng)力強(qiáng)風(fēng)。較大的竹子和蘆竹有粗壯的竹莖，其可以類似木材的方式使用，禾草根穩(wěn)固草皮房子的草皮。蘆竹(Arimdo)用來制木管樂器的簧片，而竹子則用于無數(shù)的器具。因此，優(yōu)選的木質(zhì)纖維素生物質(zhì)選自禾草。換而言之，優(yōu)選的木質(zhì)纖維素生物質(zhì)選自屬于禾本科(Poaceae或Gramineae family)的植物。如果含多糖的生物質(zhì)為木質(zhì)纖維素的，材料可在預(yù)處理前被切成片，其中20% (w/w)的生物質(zhì)優(yōu)選在沈-70!11111范圍內(nèi)。進(jìn)入過程之前，優(yōu)選經(jīng)預(yù)處理材料的干物質(zhì)含量超過20%。除了從生物質(zhì)釋放碳水化合物，預(yù)處理過程將生物質(zhì)滅菌，并將其部分溶解，同時(shí)從木質(zhì)素部分洗出氯化鉀。生物質(zhì)含有一些可水解成水溶性種類(可獲自生物質(zhì)的水解)的化合物。例如， 纖維素可水解成葡萄糖、纖維二糖和高級(jí)葡萄糖聚合物，且包括二聚體和寡聚體。纖維素由碳水解纖維素酶水解成葡萄糖。纖維素水解系統(tǒng)的普遍理解將纖維素酶分為三類；外-1， 4-β-D-葡聚糖酶或纖維二糖水解酶(CBH) (EC 3.2. 1.91)，其從纖維素鏈的末端將纖維二糖單元斷開；內(nèi)-1，4-β-D-葡聚糖酶(EG) (EC 3.2. 1. 4)，其隨機(jī)水解纖維素鏈內(nèi)部的 β -1，4-糖苷鍵；1，4- β -D-葡萄糖苷酶(EC 3.2.1.21)，其將纖維二糖水解為葡萄糖，并且還從纖維寡糖將葡萄糖單元斷開。因此，如果生物質(zhì)含有纖維素，則葡萄糖為可獲自生物質(zhì)水解的水溶性水解種類。通過類似分析，半纖維素的水解產(chǎn)物為獲自生物質(zhì)水解的水溶性水解種類，當(dāng)然假設(shè)生物質(zhì)含有半纖維素。半纖維素包括木聚糖、葡糖醛酸木聚糖、阿拉伯木聚糖 (arabinoxylan)，葡甘露聚糖和木葡聚糖(xyloglucan)。半纖維素中不同的糖類由半纖維素酶釋放。由于半纖維素的異源性質(zhì)，半纖維素水解系統(tǒng)比纖維素水解系統(tǒng)更為復(fù)雜。該系統(tǒng)除其它之外還包括，內(nèi)-1，4-β-D-木聚糖酶(EC 3.2. 1.8)，其水解木聚糖鏈的內(nèi)部鍵；l，4-i3-D-木糖苷酶(EC 3.2. 1. 37)，其從非還原端攻擊木寡糖并釋放木糖；內(nèi)-I，4_i3-D-甘露聚糖酶(EC 3.2. 1.78)，其切割內(nèi)部鍵；1，4_β-D-甘露糖苷酶(EC 3.2. 1.25)，其切割甘露寡糖為甘露糖。側(cè)基由許多酶去除；例如α-D-半乳糖苷酶(EC 3. 2. 1. 22)、a -L-阿拉伯呋喃糖酶(EC 3. 2. 1. 55)、a -D-葡糖醛酸糖苷酶(EC 3. 2. 1. 39)、肉桂酰酯酶(EC 3. 1. 1.-)、乙?；揪厶酋ッ?EC 3. 1. 1. 6)和阿魏酸酯酶(EC 3. 1. 1. 73)。參考圖1，該方法的第一步是將生物質(zhì)原料流1浸泡于物質(zhì)(例如水蒸氣(vapor) 形式、蒸汽(steam)或液態(tài)形式或液態(tài)和蒸汽一起的水)，標(biāo)記為流2，生成產(chǎn)物3。該產(chǎn)物 3是包含第一液體的經(jīng)浸泡生物質(zhì)，第一液體通常為液態(tài)或水蒸氣形式或若干混合物的水。該浸泡可通過任何數(shù)量的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，所述技術(shù)將物質(zhì)暴露于水，該水可為蒸汽或液態(tài)或蒸汽和水的混合物，或更通常，暴露于高溫和高壓下的水。溫度應(yīng)在以下范圍之一中145 至 165°C、120 至 210°C、140 至 210°C、150 至 200°C、155 至 185°C、160 至 180°C。雖然時(shí)間可能冗長，例如至多但少于M小時(shí)，或少于16小時(shí)，或少于12小時(shí)，或少于9小時(shí)或少于6小時(shí)；暴露時(shí)間優(yōu)選為相當(dāng)短，范圍從1分鐘至6小時(shí)、從1分鐘至4小時(shí)、從1分鐘至3小時(shí)、從1分鐘至2. 5小時(shí)，更優(yōu)選為5分鐘到1. 5小時(shí)、5分鐘至1小時(shí)、15分鐘至 1小時(shí)。如果使用蒸汽，其優(yōu)選為飽和的，但可以過熱。浸泡步驟可在攪拌或不攪拌下分批或連續(xù)進(jìn)行。另一個(gè)實(shí)施方案如圖9所示，其在高溫浸泡前有低溫浸泡。低溫浸泡的溫度范圍為25至90°C。雖然時(shí)間可能冗長，例如至多但少于M小時(shí)，或少于16小時(shí)，或少于 12小時(shí)，或少于9小時(shí)或少于6小時(shí)；暴露時(shí)間優(yōu)選為相當(dāng)短，范圍從1分鐘至6小時(shí)、從1 分鐘至4小時(shí)、從1分鐘至3小時(shí)、從1分鐘至2. 5小時(shí)，更優(yōu)選為5分鐘至1. 5小時(shí)、5分鐘至1小時(shí)、15分鐘至1小時(shí)。該低溫浸泡如圖9所示，其中31為生物質(zhì)原料，32為水或液體，33為經(jīng)低溫浸泡生物質(zhì)。34為液體，且將為已從經(jīng)低溫浸泡生物質(zhì)分離的第四液體流，伴隨1為低溫浸泡后的生物質(zhì)原料。任一浸泡步驟還可包括加入其它化合物例如&S04、NH3,以在該方法中后續(xù)獲得更高性能。包含第一液體的產(chǎn)物3然后傳至分離步驟，其中第一液體從經(jīng)浸泡生物質(zhì)分離。 該液體不會(huì)完全分離，使得至少一部分的液體分離，在經(jīng)濟(jì)的時(shí)間范圍內(nèi)優(yōu)選為盡可能多的液體。來自該分離步驟的液體被稱為包含第一液體的第一液體流，在圖1中標(biāo)記為5。第一液體將是浸泡中用的液體，通常為水和原料的可溶性種類。如表1至16所示，這些可溶于水的種類為葡聚糖、木聚糖、半乳聚糖、阿聚糖、葡萄糖寡聚物(glucolygomer)、木糖寡聚物 (xyloolygomer)、半乳糖寡聚物(galactolygomer)和阿拉伯糖寡聚物(arabinolygomer)。 標(biāo)記為4的固體生物質(zhì)，被稱為第一固體流，因?yàn)樗舜蟛糠?如果不是所有的)固體。液體的分離還可通過已知的技術(shù)以及可能一些尚待發(fā)明的技術(shù)進(jìn)行。一種優(yōu)選的設(shè)備為擠壓機(jī)，因?yàn)閿D壓機(jī)可在高壓下產(chǎn)生液體，如后所述這是有用的。然后將第一固體流4蒸汽爆破，以生成蒸汽爆破流6。蒸汽爆破是生物質(zhì)領(lǐng)域公知的技術(shù)，相信任何現(xiàn)今和將來可得的系統(tǒng)適用于這一步驟。蒸汽爆破的劇烈程度在文獻(xiàn)中被稱為Ro，為時(shí)間和溫度的函數(shù)，并表示為R0 = te[(T-100)/14-75]溫度T用攝氏溫標(biāo)表示，時(shí)間t用常用單位表示。
該公式也表示為Log (Ro)，即Log (Ro) = Ln (t) + [ (T-100)/14. 75].如下文操作條件所公開的，該過程在高Ro下會(huì)產(chǎn)生固體組合物，其新穎在于其糠醛含量低。如數(shù)據(jù)所示，糠醛不是生物質(zhì)中天然存在的化合物。當(dāng)將生物質(zhì)暴露于高溫時(shí)， 則生成糠醛。Log(Ro)優(yōu)選在 2.8至 5. 3、3至 5. 3、3 至5.0和 3 至4. 3 范圍內(nèi)。蒸汽爆破流可任選至少用水沖洗，也可使用其它添加劑。可以想象的是，將來可能使用另外的液體，因此認(rèn)為水不是絕對(duì)必要的。此時(shí)，水是優(yōu)選的液體，并且如果使用水，它被認(rèn)為是第三液體。來自任選的沖洗的液體流出液為第三液體流8。盡管在本說明書附圖示出，此沖洗步驟不認(rèn)為是必要的且為任選的。含有經(jīng)沖洗的爆破生物質(zhì)的沖洗蒸汽爆破流標(biāo)記為7。然后處理沖洗爆破流以去除沖洗爆破材料中至少一部分液體。該分離步驟也是任選的。術(shù)語去除至少一部分，是提醒人們盡管去除盡可能多的液體是合意的(擠壓)，但100%去除是不太可能的。在任何情況下，去除100%的水是不合意的，因?yàn)殡S后的水解反應(yīng)需要水。該步驟的優(yōu)選方法還是擠壓，但其它已知的技術(shù)和那些還沒有發(fā)明的技術(shù)被認(rèn)為是合適的。從該過程分離的固體在第二固體流10中。標(biāo)記了流9且其為第二液體流。圖7中的實(shí)施方案顯示沒有任選沖洗和從蒸汽爆破材料中分離液體的過程。然后將第一液體流的液體與第二固體流的固體合并形成流20。注意到該方法的產(chǎn)物非常有特異性，在于取得了以下改良的一種或任意組合A)伴隨生物質(zhì)中多種材料進(jìn)入后續(xù)步驟(如酶水解、發(fā)酵、最終產(chǎn)物的分離)的抑制物和非所需產(chǎn)物的水平比其它方法低很多；B)總體半纖維素的溶解產(chǎn)量高于其它方法；C)相對(duì)于其它方法，生物質(zhì)去結(jié)構(gòu)化(de-structuring)有所改良。本方法的新型組合物可基于其C5、C6和糠醛的量而表征。為避免稀釋效應(yīng)，C5/C6 和糠醛與C5加C6的比率的表達(dá)，以及存在的糠醛，就足以表征該新型組合物。該組合物中總C5為組合物中阿聚糖和木聚糖的總和，其包括在組合物的液體和固體中阿拉伯糖和木糖的單體、二聚體、寡聚體和聚合物。該組合物中總C6為葡聚糖含量， 其包括在液體和固體中的單體、二聚體、寡聚物和聚合物。文獻(xiàn)中已知，典型的蒸汽爆破生物質(zhì)的糠醛與[C5加C6]的比率X10000至少為 50，并且C5與C6的比率大于0. 55。如表13和14的實(shí)驗(yàn)用流所示，本文所描述的方法能夠產(chǎn)生蒸汽爆破產(chǎn)物，其中糠醛含量大于0(其始終存在)，但糠醛與[C5加C6]的比率X10000 小于60。因此預(yù)期C5與C6的比率范圍為0. 45至0. 54，且糠醛與[C5加C6]的比率X 10000 在0和60之間，或更優(yōu)選0和50之間，或更優(yōu)選0和30之間的組合物。在表13和14中還注意到另一個(gè)新特征在于，該產(chǎn)物的C5低，這也減少了糠醛含量。如由表13和14可見，來自蒸汽爆破的這些組合物可表征為始終存在糠醛，且C5 與C6的比率小于0. 45且糠醛與[C5加C6]的比率X 10000小于40，或更優(yōu)選為C5與C6
12的比率小于0. 45且糠醛與[C5加C6]的比率X 10000小于15，或更優(yōu)選為C5與C6的比率小于0. 45且糠醛與[C5加C6]的比率X 10000小于10 ；或更優(yōu)選為C5與C6的比率小于0. 40且糠醛與[C5加C6]的比率X 10000小于40，或還更優(yōu)選為C5與C6的比率小于 0. 40且糠醛與[C5加C6]的比率X 10000小于9，C5與C6的比率小于0. 35且糠醛與[C5 加C6]的比率X10000小于10，或還更優(yōu)選為C5與C6的比率小于0. 30且糠醛與[C5加 C6]的比率X10000小于7。還如表13和14所示，液體流的組合物也是獨(dú)特的且可描述為始終含有糠醛，且 C5與C6的比率大于4.0且糠醛與[C5加C6]的比率X 10000小于80，或更優(yōu)選為C5與C6 的比率大于4. 0且糠醛與[C5加C6]的比率X 10000小于60，或還更優(yōu)選為C5與C6的比率大于4.0且糠醛與[C5加C6]的比率X 10000小于30，或C5與C6的比率大于3.0且糠醛與[C5加C6]的比率X10000小于160的更寬范圍。還預(yù)期該液體流的組合物始終含有糠醛，且C5與C6的比率大于1. 0且糠醛與[C5 加C6]的比率X 10000小于800，或更優(yōu)選為C5與C6的比率大于1. 0且糠醛與[C5加C6] 的比率X 10000小于700，或還更優(yōu)選為C5與C6的比率大于1. 0且糠醛與[C5加C6]的比率X10000小于400，或C5與C6的比率大于1. 0且糠醛與[C5加C6]的比率X10000小于 300的較窄的寬范圍。該方法的下一進(jìn)展，圖2，為純化第一液體流以去除更多的例如乙酸、甲酸、乙酰丙酸、糠醛、5-HMF、酚類化合物的抑制物，和更一般而言，在先前步驟期間可能形成的任何非所需產(chǎn)物。這些化合物的一些可通過閃蒸去除，閃蒸為優(yōu)選方法，以利用擠壓后的流的溫度和壓力。例如，使用常規(guī)條件閃蒸第一液體流(溫度185°C，飽和液相)至大氣壓力。對(duì)于閃蒸的100克原料流，其具有0. 1克糠醛、2克乙酸、0. 1克甲酸和82克水，去除了 0. 045克糠醛、0. 024克乙酸、0. 06克甲酸和14. 7克水。這表示在沒有任何額外操作成本也沒有任何糖類損失的情況下，去除了 45%的糠醛，12%的乙酸，6%的甲酸和17%的水。閃蒸步驟另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)為，純化液體流11中的糖類得以濃縮。在閃蒸過程中，來自分離中擠壓的壓力優(yōu)選保留直至材料傳至閃蒸罐(flash tank)和去除揮發(fā)物。還可通過任何其它已知的技術(shù)(如蒸汽汽提)和可能的一些尚待發(fā)明的技術(shù)完成第一液體流的純化。該第一純化材料可見于第一純化材料流11并隨后與固體流10合并。更進(jìn)一步精煉(refinement)描述在圖3中，即純化任選的沖洗流出液，第三液體流8，成為第二純化液體流12，并隨后將它與第二固體流10合并。由于揮發(fā)物的性質(zhì)，即使可以使用任何其它方法或已知的技術(shù)和可能的一些尚待發(fā)明的技術(shù)或方法，認(rèn)為優(yōu)選途徑仍為使用常規(guī)或非常規(guī)方法的蒸汽汽提。若可能，在其組成基礎(chǔ)上，優(yōu)選使用來自蒸汽爆破的蒸汽進(jìn)行蒸汽汽提。同樣，參考圖3，可純化第二液體流9生成第二純化液體流13中的第二純化液體， 并將它與第二固體流10中的材料合并。再次地，給定已知屬性情況下，蒸汽汽提被認(rèn)為是優(yōu)選的解決方案。由于蒸汽汽提是常見的，認(rèn)為該過程的優(yōu)選實(shí)施方案為在同一裝置中蒸汽汽提第二和第三液體流。還認(rèn)為，對(duì)第一純化液體流也優(yōu)選蒸汽汽提，通常在閃蒸后。因此另一個(gè)實(shí)施方案為圖4，其中液體流在同一裝置中純化，優(yōu)選蒸汽汽提以生成純化流14，其隨后與第二固體流10合并。若可能，在其組成基礎(chǔ)上，可使用來自蒸汽爆破的蒸汽進(jìn)行任意的蒸汽汽提。例如，如圖2所呈現(xiàn)的方法中，其中純化步驟由第一液體流5的大氣閃蒸步驟和隨后所得液體的蒸汽汽提步驟組成，利用蒸汽爆破產(chǎn)生的所有蒸汽進(jìn)行，結(jié)果第一液體流5 所含的30%的水、80%的乙酸、85%的糠醛和65%的甲酸被去除。是否需要進(jìn)一步純化取決于原料和生物質(zhì)類型，可通過另一過程(圖5)，例如活性炭、活性碳、分子篩或膜進(jìn)一步純化純化流14，以生成流15。由于預(yù)計(jì)純化流具有高的水含量，認(rèn)為濃縮水解反應(yīng)物和去除水是合意的，因此認(rèn)為濃縮步驟對(duì)優(yōu)選實(shí)施方案(圖6)是有益的。水濃縮步驟可為任意的已知技術(shù)例如沸騰、結(jié)晶等。在濃縮步驟期間，需要去除一些揮發(fā)性抑制物。濃縮步驟后，流16與流10中的材料合并。如下面數(shù)據(jù)所示，該方法的多個(gè)步驟已增加了水解反應(yīng)的效率。討論可通過將工作實(shí)施例5-6與對(duì)照實(shí)施例1、2、3和4所呈現(xiàn)的結(jié)果看出預(yù)處理的優(yōu)越性。在預(yù)處理中，從木聚糖部分生成抑制物的量比在連續(xù)蒸汽爆破過程中生成抑制物的量要低很多。使用蘆竹，由預(yù)處理，僅有1.3%存在于原材料中的木聚糖降解為抑制物化合物 (實(shí)施例5)，而在蒸汽爆破過程中，19. 3% (實(shí)施例1)和63. 8% (實(shí)施例2)降解為抑制物化合物。使用蘆竹在葡聚糖降解中也觀察到類似行為。使用蘆竹，由預(yù)處理，僅有0. 存在于原材料中的葡聚糖降解為抑制物化合物(實(shí)施例5)，而在蒸汽爆破過程中，1. 9% (實(shí)施例1)和4. 5% (實(shí)施例2)降解為抑制物化合物。使用高粱，由預(yù)處理，僅有0.97%存在于原材料的木聚糖降解為抑制物化合物 (實(shí)施例6)，而在蒸汽爆破過程中，61. 7% (實(shí)施例3)和94. 9% (實(shí)施例4)降解為抑制物化合物。使用蘆竹在葡聚糖降解中也觀察到類似行為。使用蘆竹，由預(yù)處理，僅有0. 存在于原材料中的葡聚糖降解為抑制物化合物(實(shí)施例6)，而在蒸汽爆破過程中，8.0% (實(shí)施例3)和9. 5% (實(shí)施例4)降解為抑制物化合物?？砂l(fā)酵糖(溶解的木聚糖和葡聚糖的總和)的總?cè)芙猱a(chǎn)率為預(yù)處理的另一優(yōu)勢(shì)。由預(yù)處理，高粱在酶水解后獲得的可發(fā)酵糖(溶解的木聚糖和葡聚糖的總和)的總產(chǎn)率為91. 2% (實(shí)施例5)，這大大高于用傳統(tǒng)蒸汽爆破獲得的值(實(shí)施例1中為65. 9%， 實(shí)施例2中為69.0% )。由預(yù)處理，蘆竹在酶水解后獲得的可發(fā)酵糖(溶解的木聚糖和葡聚糖的總和)的總產(chǎn)率為91. 3% (實(shí)施例6)，這大大高于用傳統(tǒng)蒸汽爆破獲得的值(實(shí)施例3中為56. 0%， 實(shí)施例4中為50.6% )。實(shí)驗(yàn)概要對(duì)蘆竹和高粱進(jìn)行不同的預(yù)處理過程。將傳統(tǒng)連續(xù)蒸汽爆破與由浸泡過程和后續(xù)蒸汽爆破過程組成的預(yù)處理相比。在預(yù)處理中，將生成自浸泡過程的液體部分回收為獨(dú)特的流。在浸泡過程中，溶解作用發(fā)生在半纖維素部分的主要部分。由于操作條件較溫和， 此過程生成的抑制物量低。經(jīng)浸泡的材料隨后進(jìn)行擠壓過程以去除液體部分(約62% )。隨后對(duì)固體部分進(jìn)行蒸汽爆破處理，其中發(fā)生剩余半纖維素的溶解和纖維素部分的去結(jié)構(gòu)化。對(duì)浸泡過程生成的液體部分進(jìn)行精煉過程，并隨后回收至蒸汽爆破材料。預(yù)處理導(dǎo)致離開預(yù)處理區(qū)的流中的抑制物更少，其結(jié)果為與傳統(tǒng)蒸汽爆破預(yù)處理相比時(shí)可發(fā)酵糖類的損失更低，以及增加經(jīng)預(yù)處理材料的酶可達(dá)性。對(duì)來自傳統(tǒng)蒸汽爆破和所述預(yù)處理的經(jīng)預(yù)處理材料進(jìn)行酶水解以評(píng)價(jià)酶可達(dá)性。該過程的總產(chǎn)率計(jì)算自進(jìn)入預(yù)處理過程的原材料組分開始，并考慮到該過程的材料平衡以及葡聚糖和木聚糖的酶水解產(chǎn)率。實(shí)施例1蘆竹具有以下組分37. 5%葡聚糖、19. 3%木聚糖、5. 8%乙酰基、22. 6%硫酸木質(zhì)素(Klason liginin)、6· 3%灰分、8. 5%提取物。在200°C下對(duì)蘆竹進(jìn)行連續(xù)蒸汽爆破(Stake Tech反應(yīng)器)6分鐘。該預(yù)處理導(dǎo)致 70. 6%木聚糖和8. 6%葡聚糖的溶解。19. 3%木聚糖降解為抑制物化合物(糠醛和其它降解產(chǎn)物)，1. 9%葡聚糖降解為抑制物化合物(HMF和甲酸)。將一定量的經(jīng)預(yù)處理材料(其組分可概括為溶劑、可溶固體、不可溶固體)加入實(shí)驗(yàn)室發(fā)酵罐。將溶劑(水、緩沖液、抗菌溶液)和催化劑溶液加入該材料以達(dá)到總固體含量為7.5%。對(duì)于經(jīng)預(yù)處理的蘆竹，催化劑溶液計(jì)算為具有60FPU/g葡聚糖和109FXU/g木聚糖活性。進(jìn)入酶水解的流組分如表1所示。表1.進(jìn)入酶水解的流組分
進(jìn)入酶水解的流(g)蘆竹總量1000. 0水925. 0總固體75. 0不可溶固體55. 2葡聚糖25. 7木聚糖4. 權(quán)利要求
1.用于處理木質(zhì)纖維素生物質(zhì)的方法，所述方法包括以下步驟A)在100至210°C的溫度范圍，將木質(zhì)纖維素生物質(zhì)原料浸泡于水蒸氣或液態(tài)水或其混合物中1分鐘至M小時(shí)，以生成含有干內(nèi)容物和第一液體的經(jīng)浸泡生物質(zhì)；B)自所述經(jīng)浸泡生物質(zhì)分離第一液體的至少一部分，以生成第一液體流和第一固體流；其中所述第一固體流包括所述經(jīng)浸泡生物質(zhì)；C)蒸汽爆破所述第一固體流，以生成含有固體和第二液體的蒸汽爆破流。
2.權(quán)利要求1的方法，其中將所述蒸汽爆破流中第二液體的至少一些自蒸汽爆破流分離，以生成第二液體流。
3.權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)的方法，其中所述浸泡步驟A在140至210°C的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行1分鐘至16小時(shí)。
4.權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的方法，其中所述浸泡步驟A之前有低溫浸泡步驟，其中木質(zhì)纖維素生物質(zhì)浸泡在溫度范圍為25至100°C的包括水的液體中1分鐘至M小時(shí)，且所述低溫浸泡步驟之后為分離步驟，以自低溫浸泡分離液體的至少一部分。
5.權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的方法，其中所述木質(zhì)纖維素生物質(zhì)在步驟A中浸泡時(shí)間在選自以下的范圍內(nèi)1分鐘至6小時(shí)、1分鐘至4小時(shí)和1分鐘至3小時(shí)。
6.權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的方法，其中所述木質(zhì)纖維素生物質(zhì)在步驟A中浸泡時(shí)間范圍為1分鐘至4小時(shí)。
7.權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的方法，其中所述木質(zhì)纖維素生物質(zhì)在步驟A中浸泡時(shí)間范圍為1分鐘至3小時(shí)。
8.權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的方法，其中所述木質(zhì)纖維素生物質(zhì)在步驟A中浸泡時(shí)間范圍為1分鐘至2. 5小時(shí)。
9.權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的方法，其中所述木質(zhì)纖維素生物質(zhì)在步驟A中浸泡時(shí)間范圍為1分鐘至2.0小時(shí)。
10.權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)的方法，其中所述方法包括將所述第一液體流的液體的至少一部分與所述蒸汽爆破流的至少一部分合并的另一步驟。
11.權(quán)利要求4至10中任一項(xiàng)的方法，其中將所述蒸汽爆破流用至少第三液體沖洗以生成第三液體流。
12.權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)的方法，其中在將所述第一液體流與所述蒸汽爆破流的至少一部分合并前，將所述第一液體流純化以生成第一純化液體流。
13.權(quán)利要求11至12中任一項(xiàng)的方法，其中將所述第三液體流純化并隨后與所述蒸汽爆破流的至少一部分合并。
14.權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)的方法，其中將液體從所述經(jīng)浸泡生物質(zhì)的分離通過擠壓所述經(jīng)浸泡生物質(zhì)進(jìn)行。
15.權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)的方法，其中所述第一液體流的純化通過閃蒸進(jìn)行。
16.權(quán)利要求15的方法，其中，在閃蒸前不降低所述第一液體流壓力至大氣壓下，進(jìn)行所述閃蒸。
17.權(quán)利要求15至16中任一項(xiàng)的方法，其中，在將第一液體從所述經(jīng)浸泡生物質(zhì)分離結(jié)束時(shí)的所述第一液體流的壓力下，進(jìn)行所述閃蒸。
18.權(quán)利要求13至17中任一項(xiàng)的方法，其中所述第二液體流通過汽提純化。
19.權(quán)利要求13至18中任一項(xiàng)的方法，其中在純化所述第二液體流之前，將所述純化第一液體流與所述第二液體流合并。
20.權(quán)利要求13至19中任一項(xiàng)的方法，其中所述第三液體流通過汽提純化。
21.權(quán)利要求13至20中任一項(xiàng)的方法，其中所述第一液體流、所述第二液體流與所述第三液體流一起純化。
22.權(quán)利要求21的方法，其中純化為汽提。
23.權(quán)利要求18、20和22中任一項(xiàng)的方法，其中所述汽提之后為用活性炭處理。
24.權(quán)利要求18、20、22和23中任一項(xiàng)的方法，其中將純化流濃縮以去除水。
25.權(quán)利要求18、20、22、23和對(duì)中任一項(xiàng)的方法，其中在純化所述第二液體流之前，將所述第一純化流與所述第二液體流合并。
26.權(quán)利要求2至M中任一項(xiàng)的方法，其中任何與所述蒸汽爆破流的至少一部分的混合在已水解所述蒸汽爆破流的至少一部分后進(jìn)行。
27.一種木質(zhì)纖維素生物質(zhì)的組合物，所述組合物包括固體、液體、糠醛、基于在所述組合物液體和固體中阿拉伯糖和木糖的單體、二聚體、寡聚體和聚合物以及阿聚糖和木聚糖量的一定量C5、基于包括所述組合物液體和固體中葡聚糖的單體、二聚體、寡聚體和聚合物的葡聚糖含量的一定量C6，其中C5量與C6量的比率小于0. 50，且糠醛量與C5和C6加在一起的量的比率小于0. 0060。
28.權(quán)利要求27的組合物，其中糠醛量與C5和C6加在一起的量的比率小于0.0050。
29.權(quán)利要求27的組合物，其中糠醛量與C5和C6加在一起的量的比率小于0.0040。
30.權(quán)利要求27的組合物，其中糠醛量與C5和C6加在一起的量的比率小于0.0030。
31.權(quán)利要求27的組合物，其中糠醛量與C5和C6加在一起的量的比率小于0.0020。
32.權(quán)利要求27的組合物，其中糠醛量與C5和C6加在一起的量的比率小于0.0010。
33.權(quán)利要求27的組合物，其中糠醛量與C5和C6加在一起的量的比率小于0.0009。
34.權(quán)利要求27至33中任一項(xiàng)的組合物，其中C5量與C6量的比率小于0.44。
35.權(quán)利要求27至34中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物中固體量的范圍為組合物重量的11至99%。
36.權(quán)利要求27至34中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物中固體量的范圍為組合物重量的14至99%。
37.權(quán)利要求27至34中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物中固體量的范圍為組合物重量的16至99%。
38.權(quán)利要求27至34中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物中固體量的范圍為組合物重量的19至99%。
39.權(quán)利要求27至34中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物中固體量的范圍為組合物重量的21至99%。
40.權(quán)利要求27至34中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物中固體量的范圍為組合物重量的對(duì)至99%。
41.權(quán)利要求27至34中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物中固體量的范圍為組合物重量的沈至99%。
42.權(quán)利要求27至34中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物中固體量的范圍為組合物重量的四至99%。
43.權(quán)利要求27至34中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物中固體量的范圍為組合物重量的31至99%。
44.權(quán)利要求27至34中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物中固體量的范圍為組合物重量的36至99%。
45.權(quán)利要求27至34中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物中固體量的范圍為組合物重量的41至99%。
46.權(quán)利要求27至34中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物中固體量的范圍為組合物重量的3至85%。
47.一種木質(zhì)纖維素生物質(zhì)的組合物，所述組合物包括固體、液體、糠醛、基于在所述組合物液體和固體中阿拉伯糖和木糖的單體、二聚體、寡聚體和聚合物以及阿聚糖和木聚糖量的一定量C5、基于包括所述組合物液體和固體中葡聚糖的單體、二聚體、寡聚體和聚合物的葡聚糖含量的一定量C6，其中C5量與C6量的比率大于0. 50，且糠醛量與C5和C6加在一起的量的比率小于0. 09。
48.權(quán)利要求47的組合物，其中糠酉I量與C5和C6加在--起的量的比率小‘于0.08。
49.權(quán)利要求47的組合物，其中糠酉I量與C5和C6加在--起的量的比率小‘于0.07。
50.權(quán)利要求47的組合物，其中糠酉I量與C5和C6加在--起的量的比率小‘于0.06。
51.權(quán)利要求47的組合物，其中糠酉I量與C5和C6加在--起的量的比率小‘于0.05。
52.權(quán)利要求47的組合物，其中糠酉I量與C5和C6加在--起的量的比率小‘于0.04。
53.權(quán)利要求47的組合物，其中糠酉I量與C5和C6加在--起的量的比率小‘于0.03。
54.權(quán)利要求47的組合物，其中糠酉I量與C5和C6加在--起的量的比率小‘于0.02。
55.權(quán)利要求47的組合物，其中糠酉I量與C5和C6加在--起的量的比率小‘于0.01。
56.權(quán)利要求47的組合物，其中糠酉I量與C5和C6加在--起的量的比率小‘于0.006。
57.權(quán)利要求47的組合物，其中糠酉I量與C5和C6加在--起的量的比率小‘于0.005。
58.權(quán)利要求47的組合物，其中糠酉I量與C5和C6加在--起的量的比率小‘于0.004。
59.權(quán)利要求47的組合物，其中糠酉I量與C5和C6加在--起的量的比率小‘于0.003。
60.權(quán)利要求47的組合物，其中糠酉I量與C5和C6加在--起的量的比率小‘于0.002。
61.權(quán)利要求47的組合物，其中糠酉I量與C5和C6加在--起的量的比率小‘于0.001。
62.權(quán)利要求47至61中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物中固體量的范圍為組合物重量的11至99%。
63.權(quán)利要求47至61中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物中固體量的范圍為組合物重量的14至99%。
64.權(quán)利要求47至61中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物中固體量的范圍為組合物重量的16至99%。
65.權(quán)利要求47至61中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物中固體量的范圍為組合物重量的19至99%。
66.權(quán)利要求47至61中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物中固體量的范圍為組合物重量的21至99%。
67.權(quán)利要求47至61中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物中固體量的范圍為組合物重量的M至99%。
68.權(quán)利要求47至61中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物中固體量的范圍為組合物重量的沈至99%。
69.權(quán)利要求47至61中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物中固體量的范圍為組合物重量的四至99%。
70.權(quán)利要求47至61中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物中固體量的范圍為組合物重量的31至99%。
71.權(quán)利要求47至61中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物中固體量的范圍為組合物重量的36至99%。
72.權(quán)利要求47至61中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物中固體量的范圍為組合物重量的41至99%。
73.權(quán)利要求47至72中任一項(xiàng)的組合物，其中C5量與C6量的比率大于1.0。
74.權(quán)利要求47至72中任一項(xiàng)的組合物，其中C5量與C6量的比率大于2.0。
75.權(quán)利要求47至72中任一項(xiàng)的組合物，其中C5量與C6量的比率大于3.0。
76.權(quán)利要求47至72中任一項(xiàng)的組合物，其中C5量與C6量的比率大于4.0。
77.權(quán)利要求47至72中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物中固體量的范圍為組合物重量的3至85%。
全文摘要
用于處理木質(zhì)纖維素生物質(zhì)的方法，所述方法包括以下步驟A)在100至210℃的溫度范圍，將木質(zhì)纖維素生物質(zhì)原料浸泡于水蒸氣或液態(tài)水或其混合物中1分鐘至24小時(shí)，以生成含有干內(nèi)容物和第一液體的經(jīng)浸泡生物質(zhì)；B)自該經(jīng)浸泡生物質(zhì)分離第一液體的至少一部分，以生成第一液體流和第一固體流；其中該第一固體流包括經(jīng)浸泡生物質(zhì)；C)蒸汽爆破該第一固體流，以生成含有固體和第二液體的蒸汽爆破流。
文檔編號(hào)C12P19/02GK102388144SQ201080015858
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者A·博納尼, F·切爾奇, M·加爾貝羅, M·科蒂科梅蒂尼, P·奧托內(nèi)洛, P·托雷, S·費(fèi)雷羅 申請(qǐng)人:康泰斯意大利有限公司