[發明專利]用于管理酵母以促進乙醇生產的系統

在審

• 申請號: 201380078548.1
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN105637083A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 尼拉康塔姆·V·納雷德拉納斯;大衛·查爾斯·卡爾森
• 申請（專利權）人: 波特研究公司
• 主分類號: C12N1/18
• 分類號: C12N1/18;C12N1/16;C12M1/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 黎艷;胡杰

相關申請的交叉引用

本申請要求2009年3月3日提交的標題為“PropagationofPentose MetabolizingYeastCells”且系列號為61/157,151的美國臨時申請的優先權，并將其以 引用方式并入本申請。

本申請涉及以下申請，并將其以引用方式并入本申請：(a)2010年3月3日提交的標 題為“SystemforPre-TreatmentofBiomaesfortheProductionofEthanol”且申請 號為(Atty.DocketNo(代理人案號).P1841250.1)的美國申請；和(b)2010年3月3日提交 的標題為“SystemforFermentationofBioraassfortheProductionofEthanol”且 申請號為(Atty.DocketNo(代理人案號).P1841280.1)的美國申請。

技術領域

本申請涉及用于生產纖維素乙醇和回收其他生物產品的系統。本申請還涉及用于 管理酵母以促進乙醇生產的系統。本申請進一步涉及用于繁殖產乙醇物質以用于從生物質 生產發酵產物的方法。

背景技術

乙醇可以生產自谷物類原料(如玉米，高粱/蜀黍，大麥，小麥，大豆等)、糖類(例如 從甘蔗，甜菜等)以及生物質(例如木質纖維素原料，如柳枝稷、玉米穗軸和秸稈，木材或其 他植物材料)。

生物質包括可以適用于直接用作燃料/能量源或用作在生物精煉廠(例如乙醇工 廠)加工生產成其他生物制品(例如，生物燃料，如纖維素乙醇)的植物物質。生物質可以包 括，例如，收獲玉米籽粒期間或之后得到的玉米穗軸和秸稈(例如，莖，葉)，來自玉米籽粒、 柳枝稷，農場或農業殘余物、木屑或其它木材廢料纖維及其他植物物質(種植用于加工成生 物制品或用于其它目的)的纖維。為進行使用或處理，從田地收獲并收集生物質，并運送到 使用或處理的地點。

在從玉米生產乙醇的常規乙醇工廠中，乙醇是從淀粉準備的。對玉米籽粒進行清 潔并研磨，以準備用于處理的含淀粉材料，(也可對玉米籽粒進行分餾，以使含淀粉材料(如 胚乳)與其它物質(如纖維和胚芽)分離)。用水對含淀粉材料進行漿化并液化，以促進淀粉 轉化成糖(如葡萄糖)的糖化反應和產乙醇物質(ethanologen，如酵母)將糖轉化為乙醇的 發酵反應。發酵反應的產物(即發酵產物)是啤酒，其包括含乙醇和水及水溶性成分的液體 組分，以及含未發酵微粒物質(及其他物質)的固體組分。將發酵產物送到蒸餾系統。在蒸餾 系統中，所述發酵產物進行蒸餾并脫水成乙醇。將殘余物(例如，全酒糟)包括水、水溶性成 分、油和未發酵固體(即基本除去所有乙醇后的啤酒固體組分，其可干燥成干酒糟(DDQ)并 作為動物飼料產品銷售)。還可以從酒糟中回收其他共同產物，例如糖漿(和糖漿中所含的 油)。通過蒸餾從發酵產物中除去的水可在工廠中進行處理以再次使用，

在用于從生物質生產乙醇的生物精煉廠中，乙醇是從木質纖維素材料生產的。木 質纖維素生物質通常包括纖維素、半纖維素和木質素。纖維素(一種葡聚糖)是包含直鏈相 連的己糖(C6)糖單體(如葡萄糖)的多糖。半纖維素是支鏈多糖，其可包括若干不同的戊糖 (C5)糖單體(如木糖和阿拉伯糖)和少量的己糖(C6)糖單體支鏈。

準備生物質，從而令所述木質纖維素材料中的糖類(如來自半纖維素的葡萄糖和 來自纖維素的木糖)成為可用狀態，可發酵為發酵產物，并可以從中回收乙醇。發酵后的發 酵產物被送到蒸餾系統，在此通過蒸餾和脫水回收乙醇。在生物質加工為乙醇的過程中，還 可以對作為副產物或共同產物的其他生物產品進行回收，例如木質素和有機酸。要決定如 何更有效地準備和處理生物質以用于乙醇生產，取決于生物質的來源、類型或生物質的組 成。不同類型或不同來源的生物質可能具有不同的性質和組成(例如纖維素，半纖維素，木 質素和其它成分的相對量)。例如，木屑的組成將不同于玉米穗軸或柳枝稷的組成。

提供用于生產纖維素乙醇的系統是有利的，同樣有利的是提供一種用于管理酵母 以促進乙醇生產的系統。進一步地，提供一種能夠提供一個或多個促進從生物質生產纖維 素乙醇的效率和產量提高的特征的系統，也是有利的。

發明內容