CN101998996A - 利用改进的酶再循环由木质纤维素生物质生产甜汁的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种由木质纤维素基质生产甜汁的方法，其中，酶促水解通过在反应器中用承载的β-葡萄糖苷酶补充纤维素酶进行，所述反应器独立于木质纤维素酶促水解反应器。

Description

利用改进的酶再循环由木质纤维素生物质生产甜汁的方法
技术领域
本发明涉及被称作“第二代”生物燃料的生物燃料的生产。其涉及一种甜汁的生产方法，其中木质纤维素基质的酶促水解构成相关酶的使用和再循环的改进。因此，该得到的甜汁被输送到醇发酵阶段，然后输送到蒸馏阶段，以生产来自生物质的醇。
背景技术
木质纤维素生物质资源是一种相当可观的可再生能量源，并且其由农业和林木残留物或由木质转化副产物以及专用作物(木质的或草本的植物)得到。木质纤维素材料由交联为复杂的网络的三种主要成分构成。这些成分是纤维素、半纤维素、木质素。它们各自的比例根据生物质的确切来源而变化。
由纤维素得到可发酵糖的常用工艺为酶促水解。将纤维素降解为葡萄糖要求三种酶的协同作用，纤维素酶根据其活性分为：
-内切葡聚糖酶，在纤维素的非结晶带的水平上随机切割纤维素，
-外切葡聚糖酶(或当它们生产纤维二糖时为纤维二糖水解酶)，逐步对纤维素链的游离端起作用，释放葡萄糖或纤维二糖，
-β-葡萄糖苷酶(或纤维二糖酶)，将可溶的纤维糊精和纤维二糖水解为葡萄糖。
现在，限制该方法的工业发展的主要障碍之一在于生产纤维素酶伴随的高成本。为了提高商业的酶混合物的活性，有文献描述用β-葡萄糖苷酶补充纤维素酶，以此消除公知的纤维二糖对内切-和外切葡聚糖酶的活性的抑制效果。
为了减少所使用的酶的量，已经提出各种方法以再循环这些酶。在该酶促水解工序结束时，该酶在水解产物中部分地是游离形式，部分地结合至固体残留物。
在本申请人提交的专利FR-B-2,608,625中，提供一种在于回收大部分酶的方法：游离的酶通过吸附在待转化的新的基质上而被回收，而结合的酶通过使固体残留物与新的基质重新接触而得到重新使用。在用β-葡萄糖苷酶补充纤维素酶以提高酶混合物的活性的情况中，但是该方法具有以下不足：在再循环后，伴随纤维二糖的累积，发现显著的活性损失(Ramos et al，Applied Biochemistry and Biotechnology，1994，45(6)，193-207)。事实上，该方法不能有效地再循环游离的β-葡萄糖苷酶，该酶对木质纤维素基质具有非常弱的亲和力。
Woodward et al.描述了一种用承载的β-葡萄糖苷酶补充商业的纤维素酶的方法(“Use of Immobilized β-Glucosidase in the Hydrolysis ofCellulose”，1993，ACS symposium series，533，240-250)，其在纤维素向葡萄糖的转化中，重新使用数次β-葡萄糖苷酶而无任何活性损失或明显的降低。β-葡萄糖苷酶的固定化使得它们的稳定性显著提高：Aguadoet al.(Biotechnology and Applied Biochemistry，1995，17(1)，49-55)表明，将绳状青霉菌(Penicillium funiculosum)β-葡萄糖苷酶固定于尼龙粉末可以得到在50℃下1500分钟的稳定的活性，而游离状态的相同的酶从40℃开始失活。黑曲霉(Aspergillus niger)β-葡萄糖苷酶在游离状态的稳定的上限是45℃，而在Eupergit C上固定化形式中，它们的活性保持稳定的上限是65℃(Tu et al，2006，Biotechnology Letters，28(3)，151-156)。另一方面，在这样的温度下，该纤维素酶几乎不表现出稳定性并且它们快速地失活，这影响水解效率。
再循环承载的β-葡萄糖苷酶要求将它们由包含固体残留物的反应混合物中抽提，当纤维素酶和β-葡萄糖苷酶在相同反应器中使用时其难以进行。
另一方面，在木质素上非生产性的吸附β-葡萄糖苷酶是限制酶促水解的公知的原因。一种公知的用于限制该吸附的方法在于添加表面活性剂和/或蛋白质例如牛血清白蛋白(BSA)(Yang et al.，2006，Biotechnology and Bioengineering，94(4)，611-617)。
通过实施本发明的甜汁生产方法可以改善这些主要限制。
发明内容
本发明的方法在于通过在反应器中用承载的β-葡萄糖苷酶进行纤维素酶的补充经由木质纤维素基质的酶促水解来生产甜汁，所述反应器独立于木质纤维素酶促水解反应器，在反应器(1)的出口得到的水解产物H1被输送到分离装置，以在输送到反应器(2)之前抽提纤维素酶。
本发明还公开一种设备，在其中进行该酶促水解。
附图说明
图1是对应于木质纤维素转化阶段的本发明的方法的流程图。
图2是对应于连续的甜汁生产阶段的本发明的方法的流程图。
图3对应于以分批模式实施本发明的甜汁生产方法的流程图，图3A对应于排空两个反应器的阶段，图3B是填充反应器的阶段。
图4是对应于完全排空木质纤维素酶促水解反应器的阶段的本发明的方法的流程图。
具体实施方式
本发明涉及一种由木质纤维素基质通过酶促水解生产甜汁的方法，其中纤维素酶的补充是在反应器(2)中用承载的β-葡萄糖苷酶进行的，所述反应器(2)独立于木质纤维素酶促水解反应器(1)，其中预先进行了预处理的所述基质与纤维素酶溶液接触，在反应器(1)的出口得到的水解产物H1输送到独立的装置，以使在输送到反应器(2)之前抽提纤维素酶，所述方法包括木质纤维素转化阶段、甜汁生产阶段和完全排空反应器的阶段。
本发明的方法显著地通过使由反应介质中抽提β-葡萄糖苷酶变得容易来提高酶的再循环。
本发明的方法的另一个优点在于，能够分离两个反应器的操作条件(温度和可能地pH值)，并由此能够在β-葡萄糖苷酶特有的第二反应器中优化操作条件。该纤维素酶在反应器(1)的出口处被抽提，而且它们不被输送到第二反应器。
而且，在本发明的方法中，该承载的β-葡萄糖苷酶不与木质素接触，所述木质素保留在专用于木质纤维素酶促水解的反应器中。
本发明的方法允许由木质纤维素基质生产富含葡萄糖的甜汁。
所使用的基质选自麦秆、木材、森林作物、生产醇的作物、糖类作物和谷类作物残留物、造纸工业残留物、纤维素和木质纤维素材料转化产品。
在本发明的方法中，在反应器(1)的出口处得到的水解产物(H1)被输送到超滤膜(7)，以抽提该纤维素酶。
本发明的甜汁生产方法包括木质纤维素转化阶段、甜汁生产阶段和完全排空反应器的阶段。
为实施本发明的方法，使预先预处理的木质纤维素基质(S)在反应器(1)中在稀释、温度和pH条件有利于木质纤维素的酶促水解的条件下与纤维素酶溶液(E)接触。预处理根据本领域技术人员公知的技术进行，以提高基质对酶促水解的敏感性。
当基质开始液化(图1)时，木质纤维素转化阶段产生水解产物，该水解产物被连续的由反应器(1)抽提入过滤介质(3)和分离设备(7)，由此在反应混合物中存在的固体部分(酶促水解固体残留物)和纤维素酶保留在反应器(1)中。在通过过滤介质(3)和分离设备(7)后，包含不可发酵的可溶性葡萄糖低聚物的水解产物(H1)被注入反应器(2)，在其中在温度条件有利于可溶性葡萄糖低聚物(纤维二糖、纤维三糖...)水解为葡萄糖的条件下，它与承载的β-葡萄糖苷酶接触。以在反应器(2)的出口处得到的水解产物中残留的可溶性低聚物比例非常低(优选为低于1g/l)的方式，调节甜汁(H1)在反应器(2)中的保留时间。
反应器(1)的温度优选为40℃～55℃的范围，反应器(2)的温度为40℃～70℃。
反应器(1)和反应器(2)的温度和/或pH操作条件可以不同或相同。
反应器(1)和反应器(2)的操作条件优选是不同的。更优选的是，反应器(1)的温度为45℃～55℃的范围，并且反应器(2)的温度为60℃～70℃的范围。
分离装置(7)优选为超滤膜。在该膜的出口处，不含纤维素酶的渗透液被输送到反应器(2)，而截留物与离开反应器(2)的流(H2)混合。该实施方式明显允许例如在比通常用于纤维素酶高的温度下操作反应器(2)。
缺乏可溶性低聚物(H2)的水解产物以在反应混合物中存在的承载的β-葡萄糖苷酶保留在反应器(2)中的方式被连续地由反应器(2)抽提入过滤介质(4)：根据用于固定化该承载的酶而选择的载体粒径选择过滤介质(4)。
在转化阶段，流(H2)的主要部分，优选流(H2)的全部被重新注入反应器(1)。
当认为充分转化时，即，当进行测定表明在水解产物(H2)中达到期望的糖浓度时，开始图2和3所示的甜汁生产阶段。
甜汁生产阶段能够根据两种模式进行：连续模式或分批模式。
根据第一实施方式，该生产阶段以连续模式进行。来自反应器(2)的水解产物流(H2)被分成至少两股流(H2a)和(H2b)。
流(H2a)被连续地投入接触器(5)。该水解产物(H2a)在设备(5)中与新的木质纤维素基质(S)接触，以使在水解产物(H2a)中存在的纤维素酶吸附在新的基质上。
缺乏可溶性低聚物的流(H2b)被重新注入反应器(1)，由此可以提高反应器中的混合条件并且可以通过诱导的稀释效应提高纤维素酶的活性，事实上可溶性低聚物已知为纤维素酶活性抑制产物。
由接触器(5)的纤维素酶浸渍的新的基质(SE)在被输送到反应器(1)之前与水解产物(H3)分离。
在接触器(5)的出口处收集的水解产物(H3)对应于通过该方法生产的甜汁流。
根据本发明的方法的第二实施方式，生产阶段以分批的模式在两步中进行(图3A和3B)，第一步在于排空反应器，第二步在于重新开始它们。
反应器首先被排空：来自反应器(2)的流(H2)被输送到接触器(5)，在其中它与新的木质纤维素基质(S)接触，以使在分离装置(7)的出口处投入水解产物(H2)的纤维素酶吸附在新的基质上。在接触器的出口处得到的水解产物(H3)对应于通过该方法生产的甜汁流。
在反应器排空阶段结束时，生产阶段以分批模式重新开始(图3B)，通过将纤维素酶浸渍的新的基质投入反应器(1)。
当在反应器(1)中累积的固体残留物的量变的过大时，该反应器被完全排空(图4)。回收的反应混合物被输送到过滤介质(6)，以分离对应于酶促水解残留物的固体部分(残留物R)，然后输送到分离装置(7)，在其出口处得到液体部分(H4)。
该液体部分(H4)为甜汁。为了优化葡萄糖的生产，如果该部分(H4)包含残留的可溶性低聚物，在抽提它之前可以将其输送到反应器(2)。
在排空阶段通过该方法生产的流对应的部分(H4)能够在酶促水解起始阶段可能地被部分地或全部地重新引入反应器(1)，通过重新引入新鲜的纤维素酶和新的基质，或者其可以被用于在接触器(5)中浸渍新的基质。
本发明还描述一种设备，在其中实施上述的甜汁生产方法。
所述设备用于由木质纤维素基质通过酶促水解生产甜汁，其包括：-至少一个第一木质纤维素酶促水解反应器(1)，所述反应器(1)装备了以下：用于引入基质和纤维素酶溶液的至少一条管线，用于排出转化的汁(H1)并将其输送到在反应器(1)出口配置的至少一个过滤介质(3)的至少一条管线，和至少一个分离装置(7)，其优选是用于由水解产物抽提纤维素酶的超滤膜，
-可能地在第一反应器出口处的热交换器(附图未示出)，
-至少一个第二反应器(2)，其包括承载的β-葡萄糖苷酶，通过至少一条管线连接所述分离装置(7)，所述反应器(2)在其出口处装备了至少一个过滤介质(4)和用于抽提流(H2)的至少一条管线，所述流(H2)由缺乏可溶性低聚物的水解产物构成，
-用于将至少部分流(H2)投入接触器(5)的至少一条管线，和用于将至少部分流(H2)返回到反应器(1)的至少一条管线，
-至少一个接触器(5)，其装备了以下：用于引入新的基质的至少一条管线，用于抽提所生产的甜汁(H3)的至少一条管线，和用于排出纤维素酶浸渍的新的基质并将其投入反应器(1)的至少一条管线。
所述设备包含在完全排空反应器(1)的阶段使用的至少一个过滤介质(6)，用于抽提固体残留物R的至少一条管线，用于抽提所生产的甜汁流(H4)的至少一条管线，和可能地用于将流(H4)投入反应器(2)的至少一条管线。
反应器(1)可以是机械搅拌罐，也可以不是。搅拌可以全部地或部分地通过在反应器(1)周围的甜汁循环回路提供(流H2b或流H2)，其使用高注射速度。
允许由反应混合物抽提液体部分的过滤介质(3)和(6)适合于固体木质纤维素基质的粒径。可以使用本领域技术人员公知的任何设备以达到该分离：安装于反应器内部或外部的过滤系统，包含联合的逆洗或清洁系统(滤棒、机械刮擦格栅...)，将固体部分重新注入反应器的外部分离模块(压滤机、离心机...)。这些设备的尺寸应当适合于所处理的体积。
这些过滤介质(3)、(6)和分离设备(7)可以可能地是一个且是相同的。
在反应器(2)中固定化的酶的实施可以在固定床或移动床，或在搅动浆料型反应器中进行。过滤介质(4)的目的在于在反应器(2)中保持该承载的酶。
在固定床的情况中，其是优选的实施方式，该介质(4)可以是在反应器中配置的格栅或防护床。
对于其它实施方式(移动床或搅动浆料型反应器)，上述用于过滤介质(3)的设备也可适用于过滤介质(4)。
为了补偿失活承载的β-葡萄糖苷酶，当使用移动或浆料床时，可以随着连续地补充新鲜的酶，排出失活的酶。在固定床的情况中，例如在排空反应器(1)和(2)的阶段，以分批模式通过新的酶代替失活的酶。
在设备(5)中的纤维素的再循环可以通过使水解产物(H2a)或(H4)与预处理的新鲜的木质纤维素基质接触进行，所述接触可以根据本领域技术人员公知的任何方法，例如通过渗透或再悬浮和分离进行，以通过吸附回收纤维素酶。因此，设备(5)可以是与用于构成反应器(1)和过滤介质(3)的部件相似的设备，其中可以进行基质再悬浮和过滤。
设备(5)还可以是通过以分批模式或优选的是以连续模式使液体在固体上渗透来实现液-固接触的任何技术类型。在渗透接触的情况中，设备(5)也可以包括压滤系统，以减少重新引入反应器(1)的甜汁的量。
承载的或固定化的β-葡萄糖苷酶的制备由通过真菌菌株制造的β-葡萄糖苷酶进行，所述真菌菌株属于木霉属(Trichoderma)，曲霉属(Aspergillus)，青霉属(Penicillium)或裂褶菌属(Schizophyllum)，例如通过黑曲霉(Asperigillus niger)，绳状青霉菌(Penicilliumfuniculosum)或雷氏木霉(Trichoderma reesei)。这些菌株可以是基因修饰的。它们的固定化使用本领域技术人员公知的任何类型的载体(固体或凝胶)进行(树脂、EupergitC、活化碳纳米管、用聚合物基质涂布的氧化铝、活化的尼龙粉末、藻酸钙、壳聚糖...)。
以下实施例说明本发明，但不限定本发明的范围。
实施例1：根据专利FR-B-2,608,625的教导，利用酶再循环的酶促水解小麦秆(非承载的β-葡萄糖苷酶)
在硫酸存在下，通过蒸气喷发预处理小麦秆，以促进其消化性，即对酶促水解的反应性。该预处理并洗涤的样品组成如下：56.5％纤维素，14.6％半纤维素，25.6％木质素和可提取化合物(以％干物质表示)。在用Novozyme销售β-葡萄糖苷酶(参考号SP-188)补充的SAF-ISIS销售的商业的纤维素酶(参考号XL-E508)的存在下，进行该样品的酶促水解。在该试验中的使用的纤维素酶的量用国际滤纸单位(FPU)表示，β-葡萄糖苷酶的量用国际单位(IU)(1IU＝每分钟由纤维二糖产生1μmol葡萄糖)表示。
第一系列试验(A1，B1，C1分别对应于在条件1下进行的试验A，B，C)在3个搅拌反应器中进行，所述反应器终体积为1升，各含有100g基质(用干物质表示)，480FPU(纤维素酶)，1000IU(β-葡萄糖苷酶)。pH值调节为4.8并且温度调整为50℃。在水解72小时后，通过离心分离固体残留物并且在水解产物中形成的糖通过高效液相色谱(HPLC)测定。在与第一系列试验相同的条件下进行第二系列试验(A2，B2，C2)，除了以下方面：
-试验B2不添加新鲜酶，但是通过使在试验B1结束时获得的水解产物与新的基质再接触来使可溶的酶再循环，并且在试验B1结束时获得的固体残留物的100％被再循环，
-试验C2通过加入1000IU的新鲜β-葡萄糖苷酶与试验B2同样地进行。
在与第二系列试验严格相同的条件下进行第三和最后系列试验(A3，B3，C3)。
得到的结果如表1所示。由在最终水解产物中存在的测定的糖测量每个系列试验后所生产的糖。对于系列B和C，通过对酶促水解开始时存在的糖计量来进行在第2和第3系列试验所生产的糖的定量(在固体残留物中所含的糖)。
表1：使用或不使用酶再循环的小麦秆的酶促水解
根据专利FR-B-2,608,625描述的方法的系列试验B的结果表明，在操作2和3的得到的性能明显降低：在3水解操作结束时生产的葡萄糖只有参考例的58％。对于系列试验C，在操作2和3期间添加新的β-葡萄糖苷酶，使得性能提高：在3水解操作结束时生产的葡萄糖是参考例(试验A)的77％。
实施例2：根据本发明的方法，利用酶再循环和使用在独立的反应器中承载的β-葡萄糖苷酶的酶促水解小麦秆
用与实施例1相同的小麦秆进行一系列的水解试验。
第一水解操作D1在搅拌反应器中进行，所述反应器终体积为1升，含有100g基质(用干物质表示)和480FPU(纤维素酶)。pH值调节为4.8并且温度调整为50℃。在水解6小时后，通过超滤膜类型的过滤介质在10ml/min的流速下连续地抽提反应混合物中的液体部分，以通过泵连续地将不具有纤维素酶的水解产物投入第二反应器，所述第二反应器用在Eupergit C上承载的β-葡萄糖苷酶的固定床填充，在Eupergit C上承载β-葡萄糖苷酶根据Tu et al.描述的方案进行制备，并且包含1000IU(β-葡萄糖苷酶活性)。第二反应器的温度保持在60℃。离开该第二反应器的所有流被重新注入第一酶促水解反应器。在操作66小时后，排空这两个反应器。通过离心分离固体残留物并且在水解产物中形成的糖通过HPLC测定。
第二操作D2在与D1相同的条件下进行，除了以下点：
-试验D2不添加新鲜酶，但是通过使在试验D1结束时获得的水解产物与新的基质再接触来使可溶的酶再循环，并且在试验D1结束时获得的固体残留物的100％被再循环。
在与试验D2严格相同的条件下进行第三操作D3。
得到的结果如表2所示。
Figure GPA00001159205200101
表2：根据本发明的小麦秆的酶促水解
在独立的反应器中使用承载的β-葡萄糖苷酶使得性能显著地提高：在3水解操作结束时生产的葡萄糖是参考例(试验A)的88％。
实施例3：根据专利FR-B-2,608,625的教导，利用酶再循环的酶促水解木浆(非承载的β-葡萄糖苷酶)
用非漂白的木浆样品重复实施例1所述的一系列试验。该样品组合物如下：70.3％纤维素、15.9％半纤维素、7.6％木质素和可提取化合物(以％干物质表示)。水解48小时后得到的结果如表3所示。
Figure GPA00001159205200111
表3：使用或不使用酶再循环的木浆的酶促水解
根据专利FR-B-2,608,625描述的方法的系列试验B的结果表明，在操作2和3的得到的性能明显降低：在3水解操作结束时生产的葡萄糖只有参考例的70.1％。对于系列试验C，在操作2和3期间添加新的β-葡萄糖苷酶，使得性能提高：在3水解操作结束时生产的葡萄糖是参考例(试验A)的77.3％。
实施例4：根据本发明描述的方法，使用酶再循环和利用在独立的反应器中承载的β-葡萄糖苷酶的酶促水解木浆
用与实施例3相同的木浆进行一系列的酶促水解试验，并且实施条件严格地与实施例2相同，同时水解时间限定为48小时，并且对于选择的新的基质调节酶的比例(1400FPU纤维素酶和5000IU固定化的β-葡萄糖苷酶)。
Figure GPA00001159205200121
表4：根据本发明的木浆的酶促水解
在独立的反应器中使用承载的β-葡萄糖苷酶又使得性能显著地提高：在3水解操作结束时生产的葡萄糖是参考例(试验A)的92.5％。

Claims (16)

1.一种由木质纤维素基质通过酶促水解生产甜汁的方法，其中纤维素酶的补充是在反应器(2)中用承载的β-葡萄糖苷酶进行的，所述反应器(2)独立于木质纤维素酶促水解反应器(1)，其中预先进行了预处理的所述基质与纤维素酶溶液接触，在反应器(1)的出口得到的水解产物H1输送到独立的装置，以在输送到反应器(2)之前抽提纤维素酶，所述方法包括木质纤维素转化阶段、甜汁生产阶段和完全排空反应器的阶段。
2.根据权利要求1所述的方法，在反应器(1)的出口得到的水解产物输送到超滤膜(7)，以抽提纤维素酶。
3.根据权利要求1或2任一项所述的方法，其中在转化阶段来自反应器(2)的水解产物流(H2)的主要部分，优选来自反应器(2)的水解产物流(H2)的全部被重新注入反应器(1)。
4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其中甜汁生产阶段以连续或分批模式进行。
5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其中甜汁生产阶段以连续模式进行，水解产物(H2)被分成至少两股流(H2a)和(H2b)，流(H2a)被连续地投入接触器(5)，并且流(H2b)被重新注入反应器(1)。
6.根据权利要求5所述的方法，其中流(H2a)在设备(5)中与新的木质纤维素基质接触。
7.根据权利要求6所述的方法，其中来自接触器(5)的用纤维素酶(SE)浸渍的新的基质在被输送到反应器(1)之前与水解产物(H3)分离。
8.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其中甜汁生产阶段以分批模式进行，第一阶段在于排空反应器，在此阶段来自反应器(2)的水解产物流(H2)被输送到接触器(5)，在其中它与新的木质纤维素基质接触，并且第二阶段在于通过将用纤维素酶(SE)浸渍的新的基质投入反应器(1)重新开始。
9.根据权利要求1～8任一项所述的方法，其中在完全排空反应器(1)的阶段，在反应器(1)中包含的反应混合物被输送到过滤介质(6)，在其中固体残留物(R)被分离，然后输送到分离装置(7)，在其出口由甜汁构成的液体部分(H4)被获得并且可能地被输送到反应器(2)。
10.根据权利要求9所述的方法，其中在酶促水解起始阶段通过重新引入新鲜的纤维素酶和新的基质，液体部分(H4)被全部地或部分地重新引入反应器(1)。
11.根据权利要求9所述的方法，其中液体部分(H4)被输送到接触器(5)以浸渍新的基质。
12.根据权利要求1～11任一项所述的方法，其中反应器(1)和(2)的温度和/或pH操作条件是不同的。
13.用于由木质纤维素基质通过酶促水解生产甜汁的装置，其包括：
-至少一个第一木质纤维素酶促水解反应器(1)，所述反应器(1)装备了以下：用于引入基质和纤维素酶溶液的至少一条管线，用于排出转化的汁(H1)并将其输送到在反应器(1)出口配置的至少一个过滤介质(3)的至少一条管线，和至少一个分离装置(7)，其优选是用于由水解产物抽提纤维素酶的超滤膜，
-可能地在第一反应器出口处的热交换器，
-至少一个第二反应器(2)，其包括承载的β-葡萄糖苷酶，通过至少一条管线连接至少一个分离装置(7)，所述反应器(2)在其出口处配备了至少一个过滤介质(4)和用于抽提流(H2)的至少一条管线，所述流(H2)由缺乏可溶性低聚物的水解产物构成，
-用于将至少部分流(H2)投入接触器(5)的至少一条管线，和用于将至少部分流(H2)返回到反应器(1)的至少一条管线，
-至少一个接触器(5)，其装备了以下：用于引入新的基质的至少一条管线，用于抽提所生产的甜汁(H3)的至少一条管线，和用于排出纤维素酶浸渍的新的基质并将其投入反应器(1)的至少一条管线。
14.根据权利要求13的装置，其特征在于，其包含在完全排空反应器(1)的阶段使用的至少一个过滤介质(6)，用于抽提固体残留物(R)的至少一条管线，用于抽提所生产的甜汁流(H4)的至少一条管线，和可能地用于将流(H4)投入反应器(2)的至少一条管线。
15.根据权利要求13或14任一项所述的设备，其中包含β-葡萄糖苷酶的反应器(2)为移动床或搅动浆料型反应器，或固定床反应器。
16.根据权利要求15所述的设备，其中过滤介质(4)是在反应器(2)中配置的格栅或防护床。
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