СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ САХАРОВ ИЗ БИОМАССЫ, ПОЛУЧЕННОЙ ИЗ РАСТЕНИЙ ГВАЙЮЛЫ

2
1
TOT
1. Способ получения сахаров из биомассы, полученной из растений гвайюлы, включающий приведение некоторого количества указанной биомассы (G) (г) в контакт с некоторым количеством воды (G) (г) и, по меньшей мере, с одной органической кислотой, и необязательно, по меньшей мере, одной неорганической кислотой, с получением смеси, указанная, по меньшей мере, одна органическая кислота и указанная, по меньшей мере, одна неорганическая кислота, необязательно присутствующая, используются в таких количествах, что общее количество молей указанной, по меньшей мере, одной органической кислоты и указанной, по меньшей мере, одной неорганической кислоты, необязательно присутствующей (m), содержащихся в указанной смеси, рассчитываются в соответствии со следующим уравнением (1):
TOT
1
2
m = m + m (1),
1
2
где m и mопределены согласно следующим уравнениям (2) и (3) соответственно:
1
1
1
m = R ⋅ G (2),
2
2
2
m = R ⋅ G (3),
в которой
1
- R (ммоль/г) - это отношение между первым количеством указанной, по меньшей мере, одной органической кислоты (ммоль) и первым количеством указанной, по меньшей мере, одной неорганической кислоты (ммоль), необязательно присутствующей, и количеством использованной воды G1 (г), R1 составляет от 0,06 до 0,25 ммоль/г, предпочтительно от 0,09 до 0,18 ммоль/г, указанное первое количество указанной, по меньшей мере, одной органической кислоты (ммоль) и указанное первое количество указанной, по меньшей мере, одной неорганической кислоты (ммоль) необязательно присутствует в зависимости от количества воды G1 (г);
2
- R (ммоль / г) составляет
2
- в отсутствие указанной, по меньшей мере, одной неорганической кислоты соотношение между вторым количеством указанной, по меньшей мере, одной органической кислоты (ммоль) и количеством использованной биомассы G (г); или
2
- в присутствии указанной, по меньшей мере, одной неорганической кислоты соотношение между суммой указанного второго количества указанной, по меньшей мере, одной органической кислоты (ммоль) и второго количества указанной, по меньшей мере, одной неорганической кислоты (ммоль) и количеством использованной биомассы G (г); или
2
2
- в присутствии указанного второго количества указанной, по меньшей мере, одной неорганической кислоты (ммоль) и в отсутствие указанного второго количества указанной, по меньшей мере, одной органической кислоты (ммоль), соотношение между указанным вторым количеством указанной, по меньшей мере, одной неорганической кислоты (ммоль) и количество использованной биомассы G (г); указанное второе количество указанной, по меньшей мере, одной органической кислоты (ммоль) и указанное второе количество указанной, по меньшей мере, одной неорганической кислоты (ммоль) зависит от количества биомассы G (г);
2
R составляет от 0,90 R до 1,10 R ммоль/г, предпочтительно от 0,95 R до 1,05 R ммоль/г, R определяется с помощью следующего алгоритма (4), указанный алгоритм (4) получается с помощью следующих элементарных операций:
(1)
(i) приготовление объема V (л) водного раствора указанной, по меньшей мере, одной органической кислоты и указанного, по меньшей мере, первого количества указанной, по меньшей мере, одной неорганической кислоты (ммоль), необязательно присутствующей, причем указанный водный раствор имеет pH  ниже 7, предпочтительно от 0,7 до 3;
(ii) добавление количества биомассы Q (г), высушенной при 120°C в течение 15 ч, к водному раствору, полученному на этапе (i), указанное количество биомассы предпочтительно меньше или равно 60 мас.%, более предпочтительно от 2 до 40 мас.% по отношению к общей массе полученной смеси;
(2)
(iii) измерение pH смеси, полученной на этапе (ii), указанный pH ниже обозначается как pH ;
(iv) определение R по следующему алгоритму (4):
-pH
-pH
R = (10 (1) - 10 (2)) ⋅ 1000 ⋅ V/Q) (4),
(1)
(2)
где pH , pH , V и Q имеют такие же значения, как указано выше, указанные выше элементарные операции проводят при комнатной температуре;
MINIMUM
при условии, что указанная по крайней мере одна органическая кислота присутствует в таком количестве, что отношение R (ммоль/г) определяется в соответствии со следующим уравнением (5):
MINIMUM
ОРГАНИЧЕСКАЯ КИСЛОТА
2
R = m / G (5),
ОРГАНИЧЕСКАЯ КИСЛОТА
2
ОРГАНИЧЕСКАЯ КИСЛОТА
TOT
где mпредставляет собой ммоль присутствующей органической кислоты и (G) имеет то же значение, что и указанное выше, равно выше или равно 0,20 ммоль/г, предпочтительно выше или равно 0,25 ммоль/г, и, если указано, по крайней мере, одна неорганический кислота присутствует, указанный ммоль органической кислоты (m) присутствует в количестве меньшем, чем сумма двух количеств кислоты, то есть сумма количества неорганической кислоты (ммоль) и количества органической кислоты (ммоль), указанная сумма соответствует общему количеству m (ммоль) моль, как определено в уравнении (1) выше.
2. Способ получения сахаров из биомассы, полученной из растений гвайюлы, по п.1, отличающийся тем, что указанная биомасса, полученная из растений гвайюлы, представляет собой багассу, полученную способами экстракции, которым подвергаются указанные растения гвайюлы.
3. Способ получения сахаров из биомассы, полученной из растений гвайюлы, по п.1 или 2, отличающийся тем, что указанную биомассу подвергают предварительному измельчению перед ее приведением в контакт с водой и с указанной, по меньшей мере, одной органической кислотой и, необязательно, по меньшей мере, одной неорганической кислотой; предпочтительно указанная биомасса измельчается для получения частиц диаметром от 0,1 до 10 мм, более предпочтительно от 0,5 до 4 мм, еще более предпочтительно менее чем 2 мм.
4. Способ получения сахаров из биомассы, полученной из растений гвайюлы, по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что указанная, по меньшей мере, одна органическая кислота выбрана из алкилсульфоновых кислот общей формулы (I):
3
R-SOH (I),
1
6
1
3
3
3
где R представляет собой линейную или разветвленную C-C, предпочтительно C-C алкильную группу; предпочтительно - это метансульфоновая кислота (CH-SOH).
3
2
4
2
4
5. Способ получения сахаров из биомассы, полученной из растений гвайюлы, по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что указанная, по меньшей мере, одна неорганическая кислота выбрана из сильных неорганических кислот, таких как хлористо-водородная кислота (HCl), азотная кислота (HNO), серная кислота (HSO) или их смеси; предпочтительно серная кислота (HSO).
6. Способ получения сахаров из биомассы, полученной из растений гвайюлы, по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что указанный способ включает
2
1
(a) приведение количества указанной биомассы (G) (г) в контакт с количеством воды (G) (г) и, по меньшей мере, с одной органической кислотой и, необязательно, по меньшей мере, с одной неорганической кислотой, в реакторе, с получением первой реакционной смеси;
(b) нагревание реактора до желаемой температуры, предпочтительно от 100 до 180°C, более предпочтительно от 130 до 150°C, в течение от 20 мин до 2 ч, предпочтительно от 40 мин до 1 ч, получение второй реакционной смеси, содержащей первую твердую фазу и первую водную фазу;
(c) необязательно, выдерживание указанной второй реакционной смеси, содержащей первую твердую фазу и первую водную фазу, при указанной желаемой температуре в течение времени от 30 с до 1 ч, предпочтительно от 5 до 20 мин;
(d) извлечение указанной второй реакционной смеси из указанного реактора.
7. Способ производства сахаров из биомассы, полученной из растений гвайюлы, по п.6, отличающийся тем, что
- указанная биомасса присутствует в указанной первой реакционной смеси в количестве от 1 до 60 мас.%, предпочтительно от 5 до 45 мас.%, еще более предпочтительно от 10 до 30 мас.% относительно общей массы указанной первой реакционной смеси; и/или
- указанный реактор выбран из суспензионных реакторов с непрерывной подачей биомассы (CSTR - реактор непрерывного действия с механическим перемешиванием); и/или
- указанная первая твердая фаза включает лигнин и целлюлозу, и указанная первая водная фаза включает, по меньшей мере, один сахар, имеющий 5 атомов углерода (С5) и, необязательно, по меньшей мере, один сахар, имеющий 6 атомов углерода (С6), и указанную, по меньшей мере, одну органическую кислоту и необязательно указана, по меньшей мере, одна неорганическая кислота.
8. Способ получения сахаров из биомассы, полученной из растений гвайюлы, по любому из предыдущих пунктов, в котором указанные растения гвайюлы принадлежат к виду Parthenium argentatum.