ФЕРМЕНТАТИВНАЯ ОБРАБОТКА В ВАКУУМЕ ЛИГНОЦЕЛЛЮЛОЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1. Способ обработки лигноцеллюлозного сырья, содержащего целлюлозу, гемицеллюлозу и лигнин, для получения богатого сахарами технологического потока, способ, содержащий подвержение сырья ферментативному гидролизу в вакууме и получение потока летучих компонентов и богатого сахарами технологического потока.
2. Способ по п.1, где ферментативный гидролиз выполняют при вакуумметрическом давлении менее чем приблизительно 700 мм рт.ст.
3. Способ по п.2, где ферментативный гидролиз выполняют при вакуумметрическом давлении менее чем приблизительно 50 мм рт.ст.
4. Способ по п.1, где сырье подвергают по меньшей мере одному из активации, экстракции, гидролиза и физической модификации перед ферментативным гидролизом.
5. Способ по п.4, где по меньшей мере одно из активации, экстракции, гидролиза и физической модификации производят путем по меньшей мере одного из автогидролиза, кислотного гидролиза, активации аммиаком, рафинирования в дисковом рафинере, сульфатной варки целлюлозы, варки с органическими растворителями, предварительной обработки горячей водой, перколяции с использованием аммиака, предварительной обработки известью, варки в щелочном растворителе и предварительной обработки щелочной перекисью водорода.
6. Способ по п.5, где меньшей мере одно из активации, экстракции, гидролиза и физической модификации означает автогидролиз.
7. Способ по п.6, где после автогидролиза сырье перемещают в циклон под действием вакуума и получают твердое вещество активированного сырья.
8. Способ по любому из пп.1-7, где ферментативный гидролиз содержит первый и второй способы ферментативного гидролиза.
9. Способ по п.1, где поток летучих компонентов включает в себя по меньшей мере один компонент, ингибирующий дрожжи, грибы, бактерии и ферменты, содержащий по меньшей мере одно из фурфурола, гидроксиметилфурфурола, органических кислот, фенольных соединений и других экстрагируемых веществ.
10. Способ по п.9, где концентрация фурфурола в богатом сахарами технологическом потоке составляет менее чем приблизительно 0,2% (мас./об.).
11. Способ по п.10, где концентрация фурфурола в богатом сахарами технологическом потоке составляет менее чем приблизительно 0,1% (мас./об.).
12. Способ по п.11, где концентрация фурфурола в богатом сахарами технологическом потоке составляет менее чем приблизительно 0,05% (мас./об.),
13. Способ по п.9, где органическая кислота представляет собой уксусную кислоту или муравьиную кислоту.
14. Способ по п.13, где концентрация уксусной кислоты в богатом сахарами технологическом потоке составляет менее чем приблизительно 0,4% (мас./об.).
15. Способ по п.14, где концентрация уксусной кислоты в богатом сахарами технологическом потоке составляет менее чем приблизительно 0,2% (мас./об.),
16. Способ по п.14, где концентрация уксусной кислоты в богатом сахарами технологическом потоке составляет менее чем приблизительно 0,1% (мас./об.).
17. Способ по п.8, где способ дополнительно содержит эксплуатацию первого способа ферментативного гидролиза в условиях вакуума, достаточного для снижения уровня по меньшей мере одного ингибирующего соединения.
18. Способ по п.17, где первый ферментативный гидролиз эксплуатируют в вакууме по меньшей мере приблизительно 700 мм рт.ст.
19. Способ по п.18, где первый ферментативный гидролиз эксплуатируют в вакууме по меньшей мере приблизительно 50 мм рт.ст.
20. Способ по п.8, где способ дополнительно содержит эксплуатацию второго способа ферментативного гидролиза в условиях вакуума, достаточного для снижения уровня по меньшей мере одного ингибирующего соединения.
21. Способ по п.8, где первый способ ферментативного гидролиза использует первый ферментный препарат и продуцирует поток летучих компонентов и выходящий поток с низкой вязкостью, и выходящий поток с низкой вязкостью подвергают второму ферментативному гидролизу с использованием второго ферментного препарата продуцирует богатый сахарами технологический поток.
22. Способ по п.21, где первый ферментный препарат обладает гемицеллюлазной активностью и целлюлазной активностью.
23. Способ по п.22, где первый ферментный препарат обладает гемицеллюлазной активностью от приблизительно 10 до приблизительно 90% и целлюлазной активностью от между 90 до 10%.
24. Способ по п.23, где первый ферментный препарат предпочтительно действует на гемицеллюлозу по сравнению с целлюлозой в сырье.
25. Способ по п.24, где первый ферментный препарат содержит гемицеллюлазные и целлюлазные ферменты, где гемицеллюлазные ферменты предпочтительно действуют на β-1,4-связь ксилозных остатков ксилана и β-1,4-связь маннозных остатков маннана.
26. Способ по п.21, где второй ферментный препарат предпочтительно действует на целлюлозу и целлобиозу по сравнению с ксиланом в сырье.
27. Способ по п.26, где второй ферментный препарат содержит ферменты β-глюкозидазу и целлюлазу, где ферменты β-глюкозидаза и целлюлаза предпочтительно действуют на β-1,4-связь целлобиозы и целлюлозы.
28. Способ по п.27, где ферменты β-глюкозидаза и целлюлаза полностью превращают целлюлозу и олигосахариды, полученные в результате первого ферментативного гидролиза, в мономерные сахара.
29. Способ получения спирта из лигноцеллюлозного сырья, содержащий:
(a) предварительную обработку сырья;
(b) перемещение предварительно обработанного сырья в циклон под вакуумом;
(c) подвержение сырья из циклона ферментативному гидролизу в вакууме для получения богатого сахарами технологического потока и
(а) сбраживание богатого сахарами технологического потока в вакууме для получения спирта.
30. Способ по п.29, где сырье предварительно обрабатывают по меньшей мере одним из активации, экстракции, гидролиза и физической модификации.
31. Способ по п.30, где по меньшей мере одно из активации, экстракции, гидролиза и физической модификации производят путем по меньшей мере одного из автогидролиза, кислотного гидролиза, активации аммиаком, рафинирования в дисковом рафинере, сульфатной варки целлюлозы, варки с органическими растворителями, предварительной обработки горячей водой, перколяции с использованием аммиака, предварительной обработки известью, варки в щелочном растворителе и предварительной обработки щелочной перекисью водорода.
32. Способ по п.31, где по меньшей мере одно из активации, экстракции, гидролиза и физической модификации означает автогидролиз.
33. Способ по п.32, где после автогидролиза сырье перемещают в циклон под действием вакуума и получают твердое вещество активированного сырья.
34. Способ по любому из пп.29-33, где ферментативный гидролиз содержит первый и второй ферментативные гидролизы, где первый ферментативный гидролиз выполняют в вакууме.
35. Способ по п.34, где второй ферментативный гидролиз выполняют в вакууме.