[發明專利]生物質加工

在審

• 申請號: 201811181946.7
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN109266706A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: M·梅多夫;T·馬斯特曼;M·芬
• 申請（專利權）人: 希樂克公司
• 主分類號: C12P19/24
• 分類號: C12P19/24;C12P19/14;C12P19/02;C12P7/10;C12P7/16;C12R1/145
• 代理公司: 北京市鑄成律師事務所 11313
• 代理人: 郗名悅;屈小春

使用果糖，例如從纖維素或木質纖維素材料衍生的果糖，例如使所述果糖發酵以產生產物，例如溶劑。

本申請為申請日是2012年12月20日、申請號是201280062065.8(PCT/US2012/071097)、發明名稱為“生物質加工”的中國申請的分案申請。

相關申請的交叉引用

本申請要求2011年12月22日提交的美國臨時申請號61/579,559的權益。以上申請的全部公開內容以引用的方式并入本文。

發明領域

本發明涉及將生物質轉化成有用產物的方法。具體地說，本發明涉及從糖如果糖產生產物如丁醇。

背景

隨著對石油的需求增加，對用于制造生物燃料和生物化學物質的可再生原料的興趣也在增加。自20世紀70年代以來已對木質纖維素生物質作為用于所述制造方法的原料的用途進行了研究。木質纖維素生物質因其豐富、可再生、在國內生產，并且不與食品工業用途競爭而具有吸引力。

現今可獲得許多潛在的木質纖維素原料，包括例如農業殘余物、木質生物質、城市廢物、油籽/油餅以及海草，僅舉幾例。目前這些材料用作動物飼料、生物堆肥材料、在聯產設施中燃燒抑或被填埋。

木質纖維素生物質由于植物細胞壁具有堅硬并且緊湊的結構而難以降解。所述結構包括嵌入半纖維素基質中由木質素圍繞著的晶體纖維素原纖維。這種緊湊基質難以由酶以及其它化學、生物化學和生物方法接近。纖維素生物質材料(例如，已基本上除去所有木質素的生物質材料)可以更易于由酶和其它轉化方法接近，但是即便如此，天然存在的纖維素材料當與水解酶接觸時通常具有低產率(相對于理論產率)。木質纖維素生物質甚至更難以受酶攻擊。此外，每種類型的木質纖維素生物質具有其自身特定的纖維素、半纖維素和木質素組成。

雖然多種方法已試圖從木質纖維素生物質中提取結構性碳水化合物，但其不是過于昂貴、生產產率過低、在所得產物中留有不期望的化學物質，就是僅降解糖類。

來自可再生生物質源的單糖可以通過代替、補充或取代石油和其它化石原料而成為化學和燃料工業的基礎。然而，需要開發將使得可大量并且以可接受的純度和價格獲得這些單糖的技術。

發明概述

本文提供提高生物質的糖化效率的方法。具體地說，可通過避免酶反應的負反饋抑制來實現效率。

在一方面，本發明特征在于用于產生產物的方法，所述方法包括：通過使生物質糖化并且使糖化生物質與異構化試劑接觸來產生果糖，并且用微生物和/或酶將果糖轉化成產物。

在一些實施方式中，所述生物質包含纖維素或木質纖維素材料。例如使用選自由以下組成的組的處理方法：用電子轟擊、超聲處理、氧化、熱解、蒸汽爆炸、化學處理、機械處理、冷凍研磨和其組合，處理纖維素或木質纖維素生物質以減少其對于糖化的不順應性。

異構化試劑可為例如異構酶，例如，木糖異構酶。

在一些實施方式中，纖維素或木質纖維素生物質選自由以下組成的組：紙、紙制品、廢紙、紙漿、有色紙、裝料紙、涂布紙、填充紙、雜志、印刷品、打印紙、涂塑紙(polycoatedpaper)、卡片材料、卡紙板、紙板、棉花、木材、刨花板、林業廢棄物、鋸末、楊木、木屑、草、柳枝稷、芒草、繩草、草蘆、谷物殘渣、稻殼、燕麥殼、小麥殼、大麥殼、農業廢棄物、青貯飼料、油菜秸、小麥秸、大麥秸、燕麥秸、稻秸、黃麻、大麻、亞麻、竹子、劍麻、蕉麻、玉米穗軸、玉米秸稈、大豆秸稈、玉米纖維、苜蓿、干草、椰子毛、糖加工殘渣、甘蔗渣、甜菜漿、龍舌蘭渣、海藻、海草、糞肥、污水、秘魯胡蘿卜、蕎麥、香蕉、大麥、木薯、葛藤、圓齒酢醬草(oca)、西米、高粱、馬鈴薯、甘薯、芋頭、山藥、豆類、蠶豆、扁豆、豌豆、工業廢料和任何這些物質的混合物。