EP2462235A2 - Verfahren zur herstellung von zuckern aus lignocellulosehaltiger biomasse, umfassend einen schritt der alkoholisch-alkalinen delignifikation - Google Patents

Verfahren zur herstellung von zuckern aus lignocellulosehaltiger biomasse, umfassend einen schritt der alkoholisch-alkalinen delignifikation

Info

Publication number
EP2462235A2
EP2462235A2 EP10717481A EP10717481A EP2462235A2 EP 2462235 A2 EP2462235 A2 EP 2462235A2 EP 10717481 A EP10717481 A EP 10717481A EP 10717481 A EP10717481 A EP 10717481A EP 2462235 A2 EP2462235 A2 EP 2462235A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
alcohol
products
subjected
xylose
reacted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10717481A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Karin Fackler
Kurt Messner
Chularat Krongtaew
Ortwin Ertl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Annikki GmbH
Original Assignee
Annikki GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from AT0125209A external-priority patent/AT508724A1/de
Priority claimed from AT0203009A external-priority patent/AT509307A1/de
Application filed by Annikki GmbH filed Critical Annikki GmbH
Priority to EP16188442.4A priority Critical patent/EP3121285A1/de
Publication of EP2462235A2 publication Critical patent/EP2462235A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/14—Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of a carbohydrase (EC 3.2.x), e.g. by alpha-amylase, e.g. by cellulase, hemicellulase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P5/00—Preparation of hydrocarbons or halogenated hydrocarbons
    • C12P5/02—Preparation of hydrocarbons or halogenated hydrocarbons acyclic
    • C12P5/023—Methane
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
    • C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
    • C12P7/06—Ethanol, i.e. non-beverage
    • C12P7/08—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate
    • C12P7/10—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate substrate containing cellulosic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
    • C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
    • C12P7/06—Ethanol, i.e. non-beverage
    • C12P7/14—Multiple stages of fermentation; Multiple types of microorganisms or re-use of microorganisms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
    • C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
    • C12P7/18—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic polyhydric
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Definitions

  • the present invention relates to a process for the preparation of
  • Carbohydrate split products in particular sugars, such as pentoses and hexoses, from a lignocellulosic material.
  • the invention further relates to a process for the production of alcohol from the sugars.
  • Lignocellulose can be converted in two fundamentally different ways: 1) the “Thermochemical Platform", in which the lignocellulose is first gasified and the syngas is synthesized into desired products, and 2) the “Sugar Platform", where the main interest is in the Use of the bound in the polymers cellulose and hemicelluloses sugar, while lignin is still mainly used for energy.
  • the present invention is to be associated with the second route.
  • the sugars of lignocellulose are present in tightly crosslinked, polymeric, crystalline structures of cellulose and hemicelluloses, which are additionally surrounded by a lignin coat, resulting in an extremely dense complex.
  • the most obvious way to extract sugar from lignocellulose would be the direct use of cellulases and hemicellulases. However, this is made more difficult on the raw material straw or wood by the density of the above-mentioned complex. Due to their high molecular weight enzymes are unable to penetrate through the narrow pores in the lignocellulose. This means that a first step must be taken which increases the porosity of the lignocellulose and thereby allows further enzymatic saccharification.
  • pretreatment pretreatment, digestion
  • second generation biofuels up to 1/3 of the production costs have to be spent, which has a negative impact on profitability.
  • the applied methods are aimed either at primarily liquefying the hemicelluloses (eg steam explosion, dilute acid-pretreatment) or at increasing the porosity by liquefying lignin (eg urn, ammonia-pretreatment).
  • the digested lignocellulose substrate can be treated enzymatically for the recovery of sugars or their oligomers, wherein the type of pretreatment can have a strong influence on the enzyme activity and the yield.
  • Reaction temperatures often give rise to toxic degradation products (for example furfural) which, in the case of an immediately connected ethanol fermentation, can inhibit the yeasts; see, for. Chandra et al., Advances in Biochemical Engineering / Biotechnology, 108: 67, 2007; Mansfield et al., Biotechnol. Prog. 15: 804, 1999.
  • toxic degradation products for example furfural
  • a technological improvement in this area e.g. By developing low temperature processes (i.e., at a temperature below 100 ° C), significant progress in any material use of the raw material would be lignocellulose. This is the object of the present invention.
  • EP 1 025 305 B1 discloses a chemical process for lignin depolymerization (Cu system). It relies on the catalytic action of complexed copper in conjunction with hydrogen peroxide or organic hydroperoxides and is capable of oxidatively cleaving lignin at temperatures below 100 ° C. The used
  • Complexing agents are pyridine derivatives. Synthetic lignin models have been shown to cleave ether bonds of the lignin molecule when H 2 O 2 is used as the oxidant, causing the lignin polymer to break down into oligomeric subunits. When using the Cu system with an excess of organic hydroperoxides, it is possible to delignify wood. The H 2 O 2 -based system appears to be better technically feasible, was used as a bleach additive in peroxide bleaching of kraft pulp and resulted in an improved delignification rate and higher whiteness.
  • a process for the production of pulp is known in which the starting material is subjected to a pretreatment, wherein the material is treated with a buffer solution and a delignification catalyst (transition metal).
  • the delignification is carried out in the presence of oxygen, hydrogen peroxide or ozone.
  • a lignocellulosic material with an aqueous solution containing an alcohol, especially a C I-4 - treated contains alcohol or a phenol and having a pH 11.0 to 14.0, to cleave lignocellulose and cleavage products from separating the material to obtain a cellulosic and hemicellulose enriched material, and
  • the resulting cellulosic and hemicellulose enriched material is treated with at least one carbohydrate-cleaving enzyme to recover the carbohydrate cleavage products.
  • Suitable alcohols are aliphatic or cycloaliphatic, monohydric or polyhydric alcohols or phenols, eg. B. Ci -6 - alcohols, in particular a such as methanol, ethanol, propanol and butanol, including their isomers; Glycols (ethanediols, propane, butane, pentane, hexanediols), glycerol, propenol, butenol, cyclopentanol, cyclohexanol, benzyl alcohol; or phenols, such as phenols, cresols, catechols, naphthols, but also amino alcohols, such as ethanolamine, methanolamine and hexanolamine. Preferred is a C 1-4 alcohol.
  • phenols are disclosed in U.S. Patent Nos. 5,429,648, 4,329,688, 4,348,359, and 5,348,3
  • the alcoholic solution of the lignin extract also offers agreeable options in the further processing of the lignin or xylan cleavage products.
  • Alcohol is in an aqueous solution in the inventive method preferably in an amount of 10 to 70 vol%, z. B. 20 to 50 vol%, preferably from 30 to 40 vol% before.
  • the lignocellulosic material is preferably present in the aqueous solution in a consistency of 3-40% by weight, such as 5-40% by weight, in particular 5-20% by weight.
  • the lignocellulose is at a temperature of below 100 ° C, such as below 80 ° C, z. B. cleaved below 60 0 C.
  • the pH can be adjusted with a base, preferably an inorganic base, for example sodium hydroxide solution.
  • a base preferably an inorganic base, for example sodium hydroxide solution.
  • the present invention is based on the realization that a with an aqueous basic solution containing an alcohol, especially a Ci -4 - containing alcohol or phenol, and having a pH of 11.0 to 14.0, treated lignocellulosic Material can be processed enzymatically in higher yield to carbohydrate cleavage products, such as sugars, as a delignified in any other way material, in particular without the addition of alcohol.
  • an alcohol especially a Ci -4 - containing alcohol or phenol
  • treated lignocellulosic Material can be processed enzymatically in higher yield to carbohydrate cleavage products, such as sugars, as a delignified in any other way material, in particular without the addition of alcohol.
  • carbohydrate cleavage products mainly pentoses and hexoses are formed.
  • Preferred sugars include xylose and glucose.
  • a preferred embodiment of the method according to the invention is characterized in that the cellulosic and hemicellulose-enriched material is treated with a xylanase and a cellulase to recover the sugars.
  • lignocellulosic material is preferably straw, energy grasses, such. B.
  • Switchgrass elephant grass or abaca, sisal, bagasse, or atypical
  • Lignocellulosic substrates such as husks, e.g. Rice husks, preferably straw, energy grasses bagasse or husks, particularly preferably straw or bagasse, z.
  • husks e.g. Rice husks
  • Straw has a highly hydrophobic surface, so wetting with aqueous solutions is a problem. It has been found that it is possible by the use of alcohol, even without pressure to introduce the reaction solution into the pores of the substrate and to replace the existing air by reaction solution. It has also been shown that alcohol accelerates the extraction of the cracking products from straw and helps to keep the lignin cleavage products in solution. Furthermore, it has been shown that, in contrast, alcohol reduces the solubility of the hemicellulose and its cleavage products and thus the hemicellulose is held in the substrate.
  • the substrate concentration is increased, so that smaller amounts of enzyme to the enzymatic
  • the alcoholic solution of the lignin extract also offers improved possibilities in the further processing of the lignin and the production of products from lignin. It has also been found that the use of alcohol, in particular a C4 alcohol or a phenol, in the alkaline digestion below 100 ° C, the degradation of hemicelluloses is largely prevented, so that almost all of the hemicellulose for further enzymatic cleavage and conversion xylose is available for higher value products and not, as with other processes, partly in
  • Digestion is degraded and obtained as a lignin / sugar mixture.
  • the delignification carried out in the digestion increases the porosity of the cell walls of the lignocellulosic material, for example in the case of straw, to such an extent that almost all xylose becomes accessible to the xylanase and approximately 100% of the xylan hydrolyzed and xylose can be recovered.
  • the enzymatic conversion can take place either directly in the mixture of xylose solution and solid, or else with the xylose solution separated off from the solid.
  • the residual alcohol remaining in the substrate after pressing the solid can be used directly as a substrate for the decomposition process
  • Alcohol dehydrogenase can be used for the regeneration of NAD to NADH. If the process is designed so that the residual alcohol remaining in the reaction mixture is (partially) consumed from the digestion, an alcohol removal from the
  • the alcohol acts as a radical scavenger and solvent for cleavage products from enzymatic, biomimetic or chemical depolymerization of the higher molecular weight lignin cleavage products
  • the inventive method allows, for example, the separation of the three
  • Digestion which occur predominantly in the temperature range between 150 ° C and 200 0 C, is its reaction temperature below 100 ° C.
  • the low energy consumption allowed It is important to use the lignin obtained during digestion not as an energy source for the digestion process, but as a valuable substance.
  • the lignin-containing solution is separated off according to the method of the present invention, and the digested solid is preferably co-precipitated a xylanase, e.g. B. 6-72 hours at 30-90 ° C and the liquid phase separated from the solid, whereupon the liquid phase to
  • the remaining after separation of the liquid phase solid is preferably treated with cellulase, which can be obtained by further fermentation of the solid / glucose solution, ethanol, butanol or other fermentation products; or the remaining solid is subjected to a thermal or thermochemical material conversion and the resulting products, such as fuel components, fuel additives and / or other chemical products, such as.
  • cellulase can be obtained by further fermentation of the solid / glucose solution, ethanol, butanol or other fermentation products; or the remaining solid is subjected to a thermal or thermochemical material conversion and the resulting products, such as fuel components, fuel additives and / or other chemical products, such as.
  • phenols are separated; or the remaining solid is subjected to microbial conversion by bacteria, yeasts or fungi; or the remaining solid is subjected to a further delignification step for the purpose of obtaining a cellulosic fibrous material.
  • the remaining solid can be fermented in a biogas plant and biogas
  • xylitol One of the most economically interesting derivatives of xylose is xylitol.
  • xylose recovery The main sources of xylose recovery are pulping liquors from the pulp industry, which contain a wealth of degradation products, mainly lignin and hemicellulose, so that xylose must first be obtained through laborious separation and purification steps. So describes z. BH Harms in "Welcome to the natural world of Lenzing, world leader in cellulose fiber technology", autumn conference of the Austrian paper industry, Frantschach (15. 11. 2007) the extraction of xylose from the caustic solution by gel filtration, a technically very complex method usually not for Bulk products application finds. The thus obtained xylose is then catalytically converted to xylitol.
  • the xylose obtained according to the present invention is fermentation-free converted into xylitol by reaction with a xylose reductase, e.g. B. a xylose dehydrogenase, for example from Candida tenuis, wherein optionally a xylose reductase and optionally a co-substrate for the regeneration of the co-factor and optionally alcohol dehydrogenase and optionally NAD (P) H is added to the xylose solution; in particular, wherein the obtained xylitol by filtration of the xylose reductase, e.g. B. a xylose dehydrogenase, for example from Candida tenuis, wherein optionally a xylose reductase and optionally a co-substrate for the regeneration of the co-factor and optionally alcohol dehydrogenase and optionally NAD (P) H is added to the xylose solution; in particular, wherein the obtained
  • Wheat straw is crushed to a particle size of about 2 cm. 5 g crushed
  • Wheat straw is suspended in a 500 mL reaction vessel in 200 mL of a solution consisting of 49.5% water, 50% ethanol and 0.5% hydrogen peroxide.
  • the suspension is heated to 50 ° C. in a water bath, thermostated and the pH of the suspension is adjusted to a starting pH of 12 using aqueous NaOH solution.
  • the mixture is continuously magnetically stirred at 200 rpm, 60 ° C. for 24 hours. Thereafter, the solid content is filtered off and washed with distilled water II.
  • Accellerase 1000 Suspension (www.genencor.com). Accellerase is an enzyme mixture of cellulases and hemicellulases. The enzymatic hydrolysis was carried out at 50 ° C. in a shaking water bath.
  • the soluble monomers of hexoses and pentoses released after 48 hours were determined in the form of reducing sugars by the DNA method (Miller et al., Analytical Chemistry 31 (3): 426, 1959) in 1 mL of liquid supernatant, weighed out to the amount pretreated Substrate and expressed in percent of the maximum theoretical yield.
  • Wheat straw is crushed to a particle size of about 2 cm.
  • 2.5 g of crushed wheat straw is suspended in 200 mL of a solution consisting of 49.5% water and 50% isopropanol in a 500 mL reaction vessel.
  • the suspension is at 50 ° C in Heated, thermostated and the pH of the suspension with aqueous NaOH solution to a starting pH of 13 (or 14) adjusted.
  • the mixture is continuously magnetically stirred at 200 rpm, 60 ° C. for 24 hours. After that, the
  • the reaction solution contains 5 mg / mL xylose.
  • Xylose reductase from Candida tenuis reduces xylose to xylitol.
  • This XR requires as coenzyme NADH (nicotinamide adenine dinucleotide reduced), which is oxidized in the reaction to the coenzyme NAD + .
  • NADH nicotinamide adenine dinucleotide reduced
  • the regeneration of the oxidized cofactor is carried out by parallel activity of an alcohol dehydrogenase (ADH: enzyme-linked regeneration).
  • ADH alcohol dehydrogenase
  • Isopropanol is used as the co-substrate.
  • Isopropanol and NAD + are converted by the ADH to NADH and acetone as shown in Reaction Scheme 1: REACTION SCHEME 1
  • Table 1 shows the reaction ratios in the 5 different experimental reactions # 049, # 050, # 051, # 052, # 053 and # 054:
  • sample # 049 The substrate concentration of sample # 049 was determined by HPLC to be 0.9 mg / mL.
  • Reaction mixture # 050 contains only xylose reductase (0.1 U / mL) and NADH (1 mM). After the 15 hour reaction, 0.085 mg of xylose was consumed. The xylitol concentration was below the detection limit.
  • Reaction # 052 is similar to Reaction # 050, but with the difference that the regeneration system is used here. It comes to the total sales of
  • xylose concentration was determined to be 2.121 mg / mL, which corresponds to the expected xylose concentration.
  • Reaction # 054 is similar to Reaction # 052, but involves a factor of 2 increased xylose start concentration (50% substrates in the reaction). The concentration of xylitol produced was measured with 0.945 mg of xylitol. Used concentrations: XR (0.1 WmL), NADH (1 mM), ADH (0.25 U / mL) and isopropanol (5%).
  • Example 2 was prepared.
  • the cosubstrate used is ethanol.
  • the volume of the substrate solution was reduced to 50% (see Example 2) using a rotavapor to increase the xylose concentration ( ⁇ 10 mg / mL xylose).
  • the regeneration of the oxidized cofactor was carried out by the activity of the candida tenius xylose reductase (XR) used and the additional activity of an aldehyde dehydrogenase from Saccharomyces cerevisiae used (Sigma-Aldrich: catalog number A6338; (EC) Number: 1.2.1.5; CAS Number: 9028-88-0). These are both about a substrate-coupled as well as an enzyme-coupled reaction.
  • the cosubstrate used is ethanol. Ethanol and NAD + are converted in the first step by the activity of the XR to NADH and acetaldehyde.
  • NADH Reduction equivalents
  • Table 3 shows the reaction conditions of the 4 different reaction reactions 247, 249, 250 and 253. There were different ethanol concentrations and AldDH concentrations used. The cofactor and substrate concentrations were kept constant.
  • Thermomixer 500 rpm
  • reaction 249 The maximum yield (reaction 249) could be achieved with an ethanol concentration of 1.2 mol / L. A total of 1.38 mg / mL xylitol was produced, which corresponds to a yield of 21.2% of theory of xylitol.
  • Table 4 summarizes the results of the reactions based on the HPLC measurement data.

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Kohlenhydratspaltprodukten, gekennzeichnet durch die Kombination der Maßnahmen, dass lignocellulosisches Material mit einer wässrigen Lösung, welche einen Alkohol, insbesondere einen C1-4-AIkohol oder ein Phenol, enthält und einen pH- Wert zwischen 11,0 und 14,0 aufweist, behandelt wird, um Lignocellulose zu spalten und Spaltprodukte aus dem Material abzutrennen, wobei ein mit Cellulose und Hemicellulose angereichertes Material erhalten wird, und das erhaltene, mit Cellulose und Hemicellulose angereicherte Material mit mindestens einem Kohlenhydrat-spaltenden Enzym behandelt wird, um die Kohlenhydratspaltprodukte zu gewinnen.

Description

Verfahren zur Herstellung von Kohlenhydratspaltprodukten aus einem lignocellulosischen
Material
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Kohlenhydratspaltprodukten, insbesondere Zuckern , wie Pentosen und Hexosen, aus einem lignocellulosischen Material. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Gewinnung von Alkohol aus den Zuckern. Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung und
Patentansprüche soll der Begriff„Zucker" auch„Zucker-Oligomere" umfassen.
Im Zusammenhang mit der Verknappung von Rohöl und der Diskussion um Getreide als Energielieferant gewinnt der nachwachsende Rohstoff Lignocellulose (Stroh, Holz,
Papierabfälle etc.) als Ausgangsmaterial für Treibstoffe oder chemische Produkte sehr an Bedeutung. Die Konversion der Lignocellulose kann nach zwei grundlegend verschiedenen Wegen erfolgen: 1 ) der„Thermochemical Platform", bei der die Lignocellulose zuerst vergast und die Synthesegase zu gewünschten Produkten synthetisiert werden, und 2) die „Sugar Platform", bei der das Hauptinteresse in der Nutzung der in den Polymeren Cellulose und Hemicellulosen gebundenen Zucker besteht, während Lignin noch vorwiegend energetisch genutzt wird. Die vorliegende Erfindung ist dem zweiten Weg zuzuordnen.
Im Gegensatz zur Stärke liegen die Zucker der Lignocellulose in eng vernetzten, polymeren, kristallinen Strukturen der Cellulose und Hemicellulosen vor, die zusätzlich von einem Ligninmantel umhüllt sind, wodurch sich ein äußerst dichter Komplex ergibt. Der naheliegendste Weg, um aus Lignocellulose Zucker zu gewinnen, wäre der direkte Einsatz von Cellulasen und Hemicellulasen. Dies wird jedoch am Rohstoff Stroh oder Holz durch die Dichte des oben erwähnten Komplexes erschwert. Durch ihr hohes Molekulargewicht sind Enzyme nicht imstande durch die engen Poren in die Lignocellulose einzudringen. Dies bedeutet, dass ein erster Schritt gesetzt werden muss, der die Porosität der Lignocellulose erhöht und dadurch die weitere enzymatische Verzuckerung ermöglicht.
Dieser erste Schritt wird als„Pretreatment" (Vorbehandlung, Aufschluss) bezeichnet. Er ist durchwegs sehr aufwändig, sodass z.B. bei der Herstellung von„second generation biofuels" bis zu 1/3 der Produktionskosten dafür aufgewendet werden müssen, was die Rentabilität negativ beeinflusst. Die angewandten Verfahren zielen entweder darauf ab, primär die Hemicellulosen zu verflüssigen (z.B. steam explosion-, dilute acid-pretreatment) oder die Erhöhung der Porosität durch Verflüssigung von Lignin (z.B. Urne-, ammonia-pretreatment) zu erreichen.
Das aufgeschlossene Lignocellulose-Substrat kann zur Gewinnung von Zuckern bzw. ihrer Oligomere enzymatisch weiterbehandelt werden, wobei die Art der Vorbehandlung starken Einfluss auf die Enzymaktivität und die Ausbeute haben kann. Bei hohen
Reaktionstemperaturen entstehen vielfach toxische Abbauprodukte (z.B. Furfural), welche im Falle einer unmittelbar angeschlossenen Ethanol-Gärung, die Hefen hemmen können; siehe z. B. Chandra et al., Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology, 108:67, 2007; Mansfield et al., Biotechnol.Prog. 15:804, 1999.
Diese Verfahren haben den gravierenden Nachteil, dass sie energieaufwändig sind und vorwiegend bei Temperaturen knapp unter 200°C ablaufen.
Eine technologische Verbesserung in diesem Bereich, z.B. durch die Entwicklung von Niedertemperaturverfahren, (d.h. bei einer Temperatur von unter 100°C), würde einen entscheidenden Fortschritt bei jeglicher stofflicher Nutzung des Rohstoffes Lignocellulose bedeuten. Dies ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
Aus der EP 1 025 305 Bl ist ein chemisches Verfahren zur Lignin-Depolymerisation (Cu- System) bekannt. Es beruht auf der katalytischen Wirkung von komplexiertem Kupfer in Verbindung mit Wasserstoffperoxid oder organischen Hydroperoxiden und ist imstande, Lignin bei Temperaturen unter 100°C oxidativ zu spalten. Die dabei eingesetzten
Komplexbildner sind Pyridin-Derivate. An synthetischen Ligninmodellen konnte nachgewiesen werden, dass bei Verwendung von H2O2 als Oxidationsmittel eine Spaltung von Etherbindungen des Ligninmoleküls erfolgt, wodurch das Ligninpolymer zu oligomeren Untereinheiten zerfällt. Bei Einsatz des Cu-Systems mit einem Überschuss an organischen Hydroperoxiden ist es möglich, Holz zu delignifizieren. Das auf H2O2 basierte System erscheint technisch besser umsetzbar zu sein, wurde als Bleichzusatz bei der Peroxidbleiche von Kraft-Zellstoff getestet und führte zu einer verbesserten Delignifizierungsrate und höherem Weißegrad.
Ferner ist aus„Oxidation of wood and its components in water-organic media", Chupka et al., Proceedings: Seventh International Symposium on wood and pulping chemistry, Vol. 3, 373-382, Beijing P.R. China, 25.-28.Mai 1993, bekannt, dass die Effizienz einer alkalischen Katalyse der Oxidation von Holz und Lignin beträchtlich zunimmt, wenn dem wässrigen Reaktionsmedium ein organisches Lösungsmittel, z.B. DMSO, Aceton, Ethanol, zugegeben wird. Ferner geben die Autoren an, dass bei pH- Werten über 11 ein scharfer Anstieg der Oxidation des Holzes und des Lignins stattfindet.
Aus der WO 01/059204 ist ein Verfahren zur Herstellung von Zellstoff bekannt, bei dem das Ausgangsmaterial einer Vorbehandlung unterzogen wird, wobei das Material mit einer Pufferlösung und einem Delignifizierungskatalysator (Übergangsmetall) behandelt wird. Die Delignifizierung wird in Gegenwart von Sauerstoff, Wasserstoffperoxid oder Ozon durchgeführt.
Demgegenüber ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Zuckern
gekennzeichnet durch die Kombination der Maßnahmen, dass
- lignocellulosisches Material mit einer wässrigen Lösung, welche einen Alkohol, insbesondere einen C I-4- Alkohol oder ein Phenol, enthält und einen pH- Wert zwischen 11,0 und 14,0 aufweist, behandelt wird, um Lignocellulose zu spalten und Spaltprodukte aus dem Material abzutrennen, wobei ein mit Cellulose und Hemicellulose angereichertes Material erhalten wird, und
- das erhaltene, mit Cellulose und Hemicellulose angereicherte Material mit mindestens einem Kohlenhydrat-spaltenden Enzym behandelt wird, um die Kohlenhydratspaltprodukte zu gewinnen.
Als Alkohol eignen sich aliphatische oder cycloaliphatische, ein- oder mehrwertige Alkohole oder Phenole, z. B. Ci-6- Alkohole, insbesondere ein wie Methanol, Ethanol, Propanol und Butanol, inklusive deren Isomeren; Glycole (Ethandiole, Propan-, Butan-, Pentan-, Hexandiole), Glycerin, Propenol, Butenol, Cyclopentanol, Cyclohexanol, Benzylalkohol; oder Phenole, wie Phenole, Cresole, Catechole, Naphthole, aber auch Aminoalkohole, wie Ethanolamin, Methanolamin und Hexanolamin. Bevorzugt ist ein C1-4- Alkohol. Für die Zwecke der vorliegenden Patentanmeldung sind Phenole in den
Gattungsbegriff„Alkohol" miteingeschlossen.
Die alkoholische Lösung des Lignin-Extraktes bietet ausserdem voteilhafte Optionen in der weiteren Aufarbeitung der Lignin-, bzw. Xylan-Spaltprodukte.
Alkohol liegt in einer wässrigen Lösung im erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt in einem Ausmaß von 10 bis 70 Vol%, z. B. 20 bis 50 Vol%, bevorzugt von 30 bis 40 Vol% vor.
Im erfindungsgemäßen Verfahren liegt das lignocellulosische Material in der wässrigen Lösung vorzugsweise in einer Stoffdichte von 3-40 Gew%, wie 5-40 Gew%, insbesondere 5- 20% Gew% vor.
Bevorzugt wird die Lignocellulose bei einer Temperatur von unter 100°C, wie unter 80°C, z. B. unter 600C gespalten.
Der pH Wert kann mit einer Base, bevorzugt einer anorganischen Base, beispielweise Natronlauge eingestellt werden.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass ein mit einer wässrigen, basischen Lösung, welche einen Alkohol, insbesondere einen Ci-4- Alkohol oder ein Phenol, enthält und einen pH- Wert zwischen 11,0 und 14,0 aufweist, behandeltes lignocellulosisches Material enzymatisch in höherer Ausbeute zu Kohlenhydratspaltprodukten, wie Zuckern, verarbeitet werden kann, als ein auf eine sonstige Art delignifiziertes Material, insbesondere ohne den Zusatz von Alkohol.
Als Kohlenhydratspaltprodukte werden hauptsächlich Pentosen und Hexosen gebildet.
Bevorzugte Zucker schließen Xylose und Glucose ein. Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das mit Cellulose und Hemicellulose angereicherte Material mit einer Xylanase und einer Cellulase behandelt wird, um die Zucker zu gewinnen.
Als lignocellulosisches Material wird vorzugsweise Stroh, Energiegräser, wie z. B.
Switchgrass, Elefantengras oder Abaca, Sisal, Bagasse, oder untypische
Lignocellulosesubstrate, wie Spelzen, z.B. Reisspelzen, bevorzugt Stroh, Energiegräser Bagasse oder Spelzen, besonders bevorzugt Stroh oder Bagasse, z. B. Stroh, eingesetzt. Stroh hat eine stark hydrophobe Oberfläche, sodaß die Benetzung mit wässrigen Lösungen ein Problem darstellt. Es hat sich gezeigt, dass es durch die Verwendung von Alkohol möglich ist, selbst ohne Druck die Reaktionslösung in die Poren des Substrates einzubringen und die vorhandene Luft durch Reaktionslösung zu ersetzen. Ferner hat sich gezeigt, dass Alkohol die Extraktion der Spaltprodukte aus Stroh beschleunigt und dazu beiträgt, die Ligninspaltprodukte in Lösung zu halten. Weiters hat sich gezeigt, dass im Gegensatz dazu Alkohol die Löslichkeit der Hemicellulose und deren Spaltprodukte herabsetzt und somit die Hemicellulose im Substrat gehalten wird.
Durch Abpressen der flüssigen Phase vom Substrat nach dem Aufschlussverfahren wird die Substratkonzentration erhöht, sodass geringere Enzymmengen zur enzymatischen
Hydrolyse, bzw. bei anderen enzymatischen Weiterverarbeitungen erforderlich sind.
Bei der Alkoholproduktion sind die Enzymkosten ein entscheidender Kostenfaktor.
Alkohol führt dazu, dass die Löslichkeit der im alkalischen Bereich während der Reaktion zusätzlich zum Lignin eventuell freigesetzten Hemicellulosen und deren Spaltprodukte stark herabgesetzt wird und diese an das Substrat gebunden bleiben. Die Vorteile für den Prozess sind hohe Selektivität des Ligninabbaus, für den Fall einer Abtrennung der
Extraktionslösung vom Feststoff eine sehr geringe Konzentration an Hemicellulose und deren Spaltprodukten in der Extraktionslösung, denn die Hemicellulose bleibt im
Feststoffanteil und dadurch für die enzymatische Hydrolyse und Zuckergewinnung erhalten.
Die alkoholische Lösung des Lignin-Extraktes bietet ferner verbesserte Möglichkeiten in der weiteren Aufarbeitung des Lignins und der Herstellung von Produkten aus Lignin. Es hat sich weiters gezeigt, dass durch die Verwendung von Alkohol, insbesondere eines Ci- 4- Alkohols oder eines Phenols, beim alkalischen Aufschluss unter 100°C der Abbau der Hemicellulosen weitgehend verhindert wird, sodass annähernd die gesamte Hemicellulose zur weiteren enzymatischen Spaltung und Umwandlung der Xylose zu höherwertigen Produkten zur Verfugung steht und nicht, wie bei anderen Verfahren, teilweise beim
Aufschluss mit abgebaut wird und als Lignin / Zucker-Mischung anfällt.
Durch die im Aufschluss durchgeführte Delignifizierung wird die Porosität der Zellwände des lignocellulosischen Materials erhöht, beispielsweise im Falle von Stroh so weit erhöht, dass nahezu die gesamte Xylose für die Xylanase zugänglich wird und annähernd 100% des Xylans hydrolysiert und Xylose gewonnen werden kann. Dies macht das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung besonders geeignet, in Verbindung mit einer enzymatischen Konversion der Xylose höherwertige Produkte herzustellen. Die enzymatische Konversion kann dabei entweder direkt im Gemisch aus Xyloselösung und Feststoff erfolgen, oder aber mit der vom Feststoff abgetrennten Xyloselösung.
Bei einer weiteren, nach der enzymatischen Hydrolyse des Xylans und der
erfindungsgemäßen Umwandlung der Xylose zu Xylitol folgenden Alkoholproduktion aus dem verbleibendem Feststoff, sind die Enzymkosten ein entscheidender Kostenfaktor. Diese resultieren zum Teil auch aus unspezifischen Bindungen von Enzymen an das Lignin, siehe z B. Chandra et al, 2007, ibidem. Die teilweise Entfernung des Lignins reduziert diesen Aktivitätsverlust und wirkt sich kostengünstig aus.
Die Vorteile für ein nachfolgendes enzymatisches Verfahren sind beispielsweise, dass aus der hohen Selektivität des Ligninabbaus bei fast vollständiger Erhaltung der Zuckerpolymere eine sehr geringe Konzentration an Hemicellulose und deren Spaltprodukten in der
Extraktionslösung resultiert, die Hemicellulose bleibt im Feststoffanteil und dadurch für die enzymatische Hydrolyse und Zuckergewinnung sowie deren weiterer Umwandlung erhalten. Daraus ergibt sich erfindungsgemäß eine maximale Stoffnutzungsrate und, beispielsweise in Verbindung mit dem Einsatz von Xylosedehydrogenasen, hohe Rentabilität des
beschriebenen Prozesses. Die Durchführung eines Xylose-Umwandlungsprozesses zu Xylitol kann nach
enzymatischer Freisetzung der Xylose direkt im FeststofϊTFlüssigkeitsgemisch, das gemäß dem vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren erhalten wird, durchgeführt werden, was weiterhin die Rentabilität des Gesamtprozesses erhöht.
Im Falle der Umwandlung zu Xylitol kann der, nach Apressen des Feststoffes im Substrat verbleibende, Restalkohol aus dem Aufschlussprozess direkt als Substrat für die
Alkoholdehydrogenase zur Regenerierung von NAD zu NADH genutzt werden. Wenn der Prozess so ausgelegt wird, dass dazu der im Reaktionsgemisch verbleibende Restalkohol aus dem Aufschluss (teilweise) verbraucht wird, wird eine Alkoholentfernung aus der
Produktlösung (teilweise) überflüssig und die Effizienz des Gesamtprozesses dadurch weiter gesteigert.
Im Falle der Umwandlung der Ligninspaltprodukte wirkt der Alkohol als Radikal-Scavenger und Lösungsmittel für Spaltprodukte aus einer enzymatischen, biomimetischen oder chemischen Depolymerisation der höhermolekularen Lignin- Spaltprodukte zu
niedermolekularen.
Der geringe Anteil von Hemicelluose und deren Spaltprodukten im Extrakt und die erhöhte Löslichkeit des Lignins, erhöhen die Durchsatzraten bei einer Abtrennung des Feststoffes von den Umwandlungsprodukten, sowie deren Aufarbeitung durch Filtration.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt beispielsweise die Auftrennung der drei
Hauptkomponenten des Strohs, nämlich der Glucose, der Xylose sowie des Lignins in sehr störstoffarmen Stoffströmen und deren weitere Umwandlung zu höherwertigen Produkten, wie Xylitol, und erfüllt somit die Forderungen eines idealen Bioraffinerie- Verfahrens.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens im Vergleich zu anderen
Aufschlussverfahren, die vorwiegend im Temperaturbereich zwischen 150°C und 2000C ablaufen, ist seine Reaktionstemperatur unter 100°C. Der niedrige Energieaufwand erlaubt es, das beim Aufschluss gewonnene Lignin nicht als Energiequelle für das Aufschlussverfahren, sondern als Wertstoff zu nutzen.
Nach der Behandlung mit der wässrigen, einen Alkohol, insbesondere einen C1-4-AIkOhOl oder ein Phenol, und H2O2 enthaltenden Lösung, wird, gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung, die Lignin enthaltende Lösung abgetrennt und der aufgeschlossene Feststoff bevorzugt mit einer Xylanase, z. B. 6-72 Stunden bei 30-90°C behandelt und die Flüssigphase vom Feststoff abgetrennt, worauf die Flüssigphase bevorzugt zu
Folgeprodukten, z. B. Xylitol weiterumgesetzt wird.
Der nach Abtrennung der Flüssigphase verbleibende Feststoff wird bevorzugt mit Cellulase behandelt, wobei durch weitere Fermentation der Feststoff/ Glucoselösung Ethanol, Butanol oder andere Fermentationsprodukte erhalten werden können; oder der verbleibende Feststoff wird einer thermischen oder thermochemishcen Stoffumwandlung unterzogen und die entstandenen Produkte, wie Treibstoffkomponenten, Treibstoffzusätze und/oder andere Chemieprodukte, wie z. B. Phenole, werden abgetrennt; oder der verbleibende Feststoff wird einer mikrobiellen Stoffumwandlung durch Bakterien, Hefen oder Pilze unterzogen; oder der verbleibende Feststoff wird einem weiteren Delignifizierungsschritt zum Zwecke der Gewinnung eines Cellulose-Fasermaterials unterzogen.
Der verbleibende Feststoff kann in einer Biogasanlage fermentiert und zu Biogas
weiterverarbeitet werden.
Eines der wirtschaftlich interessantesten Folgeprodukte der Xylose ist Xylitol.
Die Hauptquellen für die Xylose-Gewinnung sind Kochlaugen aus der Zellstoffindustrie, die eine Fülle von Abbauprodukten, hauptsächlich des Lignins und der Hemicellulose enthalten, sodass Xylose erst durch aufwändige Trennungs- und Reingungsschritte gewonnen werden muß. So beschreibt z. B. H. Harms in„Willkommen in der natürlichen Welt von Lenzing, weltweit führend in der Cellulosefaser Technologie", Herbsttagung der österreichischen Papierindustrie, Frantschach (15. 11. 2007) die Gewinnung von Xylose aus der Dicklauge durch Gelfiltration, eine technisch sehr komplexe Methode, die üblicherwiese nicht für Bulkprodukte Anwendung findet. Die solcherart gewonnene Xylose wird dann katalytisch zu Xylitol umgewandelt.
In einem weiteren Aspekt wird die gemäß vorliegender Erfindung gewonnene Xylose fermentationsfrei in Xylitol umgewandelt, durch Umsetzung mit einer Xylosereduktase, z. B. einer Xylose Dehydrogenase, beispielsweise aus Candida tenuis, wobei gegebenenfalls eine Xylosereduktase und gegebenenfalls ein Co-Substrat zur Regenerierung des Co-Faktors und gegebenenfalls Alkoholdehydrogenase und gegebenenfalls NAD(P)H zur Xylose Lösung zugesetzt wird; insbesondere, wobei das erhaltene Xylitol durch Filtration von den
Ligninspaltprodukten abgetrennt wird.
Mit dem nachstehenden Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel IA wird der Einfluss der
Vorbehandlung in Gegenwart von Alkohol auf die Ausbeute an reduzierenden Zuckern nach enzymatischer Hydrolyse dokumentiert.
Beispiel 1
Vorbehandlung von Weizenstroh
Weizenstroh wird auf eine Partikelgröße von ca. 2 cm zerkleinert. 5 g zerkleinertes
Weizenstroh wird in einem 500 mL Reaktionsgefäß in 200 mL einer Lösung, bestehend aus 49,5% Wasser, 50% Ethanol und 0,5% Wasserstoffperoxid suspendiert. Die Suspension wird auf 50 °C im Wasserbad erhitzt, thermostatisiert und der pH- Wert der Suspension mit wässriger NaOH-Lösung auf einen Ausgangs-pH Wert von 12 eingestellt. Die Mischung wird bei 200 rpm, 60°C, 24 Stunden kontinuierlich magnetisch gerührt. Danach wird der Feststoffanteil abfiltriert und mit IL destilliertem Wasser gewaschen.
Zur enzymatischen Hydrolyse wurden von jedem Parallelversuch 100 mg vorbehandeltes Substrat mit 9,8 mL 50 mM Na-Acetat Puffer auf pH 4,8 gestellt und mit 200 μL Accellerase 1000 Suspension (www.genencor.com) versetzt. Accellerase ist eine Enzymmischung aus Cellulasen und Hemicellulasen. Die enzymatische Hydrolyse wurde bei 500C in einem Schüttelwasserbad durchgeführt. Die nach 48 Stunden freigesetzten löslichen Monomere aus Hexosen und Pentosen wurden in Form reduzierender Zucker nach der DNS Methode (Miller et al., Analytical Chemistry 31(3):426, 1959) in 1 mL flüssigem Überstand bestimmt, auf die Menge eingewogenen, vorbehandelten Substrates bezogen und in Prozent der maximalen theoretischen Ausbeute ausgedrückt.
Die theoretische maximale Ausbeute reduzierender Zucker wurde gesondert bestimmt und beträgt 705 mg +/- 5% pro g unbehandeltes Stroh.
Pro Versuchsansatz wurden jeweils 5 Parallel versuche durchgeführt. Die Ausbeute an reduzierenden Zuckern betrug 99% +/- 4%.
Vergleichsbeispiel IA
Das Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch ohne Alkoholzusatz. Die Ausbeute an
reduzierenden Zuckern betrug lediglich 64% +/- 3%.
Beispiel 2
Vorbehandlung von Weizenstroh
Weizenstroh wird auf eine Partikelgröße von ca. 2 cm zerkleinert. 2,5 g zerkleinertes Weizenstroh wird in einem 500 mL Reaktionsgefäß in 200 mL einer Lösung, bestehend aus 49,5% Wasser und 50% Isopropanol suspendiert. Die Suspension wird auf 50 °C im Wasserbad erhitzt, thermostatisiert und der pH- Wert der Suspension mit wässriger NaOH- Lösung auf einen Ausgangs-pH Wert von 13 (bzw. 14) eingestellt. Die Mischung wird bei 200 rpm, 600C, 24 Stunden kontinuierlich magnetisch gerührt. Danach wird der
Feststoffanteil abfiltriert und mit IL destilliertem Wasser gewaschen.
Zur enzymatischen Hydrolyse wurden von jedem Parallelversuch 100 mg vorbehandeltes Substrat mit 9,8 mL 50 mM Na-Acetat Puffer auf pH 4,8 gestellt und mit 200 μL Accellerase 1000 Suspension (www.genencor.com) versetzt. Accellerase ist eine Enzymmischung aus Cellulasen und Hemicellulasen. Die enzymatische Hydrolyse wurde bei 50°C in einem Schüttelwasserbad durchgeführt. Die nach 48 Stunden freigesetzten, löslichen Monomere aus Hexosen und Pentosen wurden in Form reduzierender Zucker nach der DNS Methode in 1 mL flüssigem Überstand bestimmt, auf die Menge eingewogenen vorbehandelten
Substrates bezogen und in Prozent der maximalen theoretischen Ausbeute ausgedrückt.
Die theoretische maximale Ausbeute reduzierender Zucker wurde gesondert bestimmt und beträgt 705 mg +/- 5% pro g unbehandeltes Stroh.
Pro Versuchsansatz wurden jeweils 5 Parallelversuche durchgeführt. Die Ausbeuten an reduzierenden Zuckern betrug 97% +/- 4%.
Beispiel 3
Enzymatische Xylitol Produktion aus einer Xyloselösung, die aus Stroh nach dem im Beispiel 2 beschriebenen Verfahren hergestellt wurde. Als Kosubstrat wird
Isopropanol verwendet.
Die Reaktionslösung enthält 5 mg/mL Xylose.
Xylosereduktase (XR) aus Candida tenuis reduziert Xylose zu Xylitol. Diese XR benötigt als Koenzym NADH (Nicotinamidadenindinukleotid reduziert), das bei der Reaktion zum Koenzym NAD+ oxidiert wird. Die Regenerierung des oxidierten Kofaktors erfolgt durch parallele Aktivität einer Alkohol-Dehydrogenase(ADH: Enzym-gekoppelte Regenerierung). Als Kosubstrat wird Isopropanol eingesetzt. Isopropanol und NAD+ werden durch die ADH zu NADH und Aceton umgesetzt, wie im Reaktionsschema 1 gezeigt: REAKTIONSSCHEMA 1
Xylose NADH + H+ NAD+ Xylit
Isopropanol
Aceton
In der Tabelle 1 sind die Reaktionsverhältnisse in den 5 verschiedenen Versuchsreaktionen #049, #050, #051, #052, #053 und #054 dargestellt:
Tabelle 1
Gesamtvolumen: 1 mL
Temperatur: 26 ± 20C Magnetrührer: 200 rpm
Zeit: 15 Stunden
Zur Deaktivierung der Enzyme wurden alle Proben auf 95°C für 15 Minuten aufgeheizt und als Vorbereitung für die anschließende HPLC- Analyse zentrifugiert.
Analyse - HPLC:
Säule SUGAR SP0810 + Vorsäule SUGAR SP-G
Detektor: Refraktionsindex-Detektor
Eluent: entionisiertes H2O
Fluss: 0.75 mL/min
Probenmenge: 10 μL
HPLC Quantifizierung Präzision: ±10%
Retentionszeit:
Xylose: 13,97 min
Xylitol: 37,73 min
Isopropanol: 16,69 min
Aceton: 16,54 min
Ergebnisse:
Die Substratkonzentration von Probe #049 wurde mittels HPLC bestimmt und lag bei 0.9 mg/mL.
Die Reaktionsmischung #050 beinhaltet nur Xylosereduktase (0.1 U/mL) und NADH (1 mM). Nach der 15 Stunden dauernden Reaktion waren 0.085 mg Xylose verbraucht. Die Xylitol Konzentration war unter dem Detektionslimit.
Die Reaktion #052 ist vergleichbar mit der Reaktion #050, jedoch mit dem Unterschied, dass hier das Regenerationssystem angewendet wird. Es kommt zum Totalumsatz der
eingesetzten Xylose. Verwendete Konzentrationen: XR (0.1 U/mL), NADH (1 mM), ADH (0.25 U/mL) und Isopropanol (5%). Die Xylosekonzentration der Probe #053 wurde mit 2.121 mg/mL bestimmt, was der erwarteten Xylosekonzentration entspricht..
Die Reaktion #054 ist vergleichbar mit Reaktion #052, beinhaltet jedoch eine um den Faktor 2 erhöhte Xylose-Startkonzentration (50 % Substrate in der Reaktion). Die Konzentration des erzeugten Xylitols wurde mit 0.945 mg Xylitol gemessen. Verwendete Konzentrationen: XR (0.1 WmL), NADH (1 mM), ADH (0.25 U/mL) und Isopropanol (5%).
In der Tabelle 2 sind die Ergebnisse der Reaktionen basierend auf den HPLC-Messdaten zusammengefasst (Xylose verbraucht und Xylitol gewonnen;„u.D.L." bedeutet„unter dem Detektionslimit"):
Tabelle 2
Beispiel 4
Enzymatische Xylitol Produktion aus einer Xyloselösung, die aus Stroh nach dem im
Beispiel 2 beschriebenen Verfahren hergestellt wurde. Als Kosubstrat wird Ethanol verwendet.
Das Volumen der Substratlösung wurde (vgl. Beispiel 2) mittels eines Rotavapors auf 50% vermindert, um die Xylosekonzentration zu erhöhen (~ 10 mg/mL Xylose).
Die Regenerierung des oxidierten Kofaktors erfolgte durch die Aktivität der eingesetzten Xylose-Reduktase (XR) aus Candida tenius und die zusätzliche Aktivität einer eingesetzten Aldehyd-Dehydrogenase aus Saccharomyces cerevisiae (Sigma-Aldrich: Katalognummer A6338; (EC) Number: 1.2.1.5; CAS Number: 9028-88-0). Dabei handelt es sich sowohl um eine Substrat-gekoppelte, als auch um eine Enzym-gekoppelte Reaktion. Als Kosubstrat wird Ethanol eingesetzt. Ethanol und NAD+ werden im ersten Schritt durch die Aktivität der XR zu NADH und Acetaldehyd umgesetzt. Im zweiten Schritt werden Acetaldehyd und NAD+ durch die Aktivität der Aldehyd-Dehydrogenase (AIdDH) zu Acetat umgesetzt (vgl. dazu Sigma-Aldrich: Katalognummer A6338; bzw.„Characterization and Potential Roles of Cytosolic and Mitochondrial Aldehyde Dehydrogenases in Ethanol Metabolism in
Saccharomyces cerevisiae", Wang et al, Molecular Cloning, 1998, Journal of Bacteriology, p. 822 - 830). Pro Mol umgesetztes Kosubstrat würden in diesem Fall 2 Mol
Reduktionsäquivalente (NADH) entstehen (vgl. Reaktionsschema 2).
REAKTIOMSSCHEMA 2
CH3COO■
Essigsäureanion
In der Tabelle 3 sind die Reaktionsverhältnisse der 4 veschiedenen Versuchsreaktionen 247, 249, 250 und 253 dargestellt. Es wurden unterschiedliche Ethanolkonzentrationen und AldDH-Konzentrationen verwendet. Die Kofaktor- und Subtratkonzentrationen wurden konstant gehalten.
Tabelle 3
Gesamtvolumen: 0,5 mL
Temperatur: 25 ± 2°C
Thermomixer: 500 rpm
Zeit 112 Stunden
Zur Deaktivierung der Enzyme wurden alle Proben auf 700C für 15 Minuten aufgeheizt und als Vorbereitung für die anschließende HPLC- Analyse zentrifugiert und filtriert (PVDF; 0,2 μm).
Analyse - HPLC:
Säule SUGAR SP0810 + Vorsäule SUGAR SP-G
Säulentemperatur: 90°C
Detektor: Refraktionsindex-Detektor
Eluent: entionisiertes H2O
Fluss: 0.90 mL/min
Probenmenge: 10 μL
HPLC Quantifizierung Präzision: ±10% Ergebnisse:
Die maximalen Ausbeute (Reaktion 249) konnte mit einer Ethanolkonzentration von 1,2 Mol/L erreicht werden. Dabei wurden insgesamt 1,38 mg/mL Xylitol erzeugt, was einer Ausbeute von 21,2% der Theorie an Xylitol entspricht.
In der Tabelle 4 sind die Ergebnisse der Reaktionen basierend auf den HPLC-Messdaten zusammengefasst.
Tabelle 4
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, dass Ethanol als Kosubstrat verwendet werden kann. Wie durch den Vergleich der Reaktion 249 (Reaktionsgemisch beinhaltet AIdDH) und 253 (Reaktionsgemisch ohne AIdDH) eindeutig gezeigt werden kann, fuhrt die Zugabe der Aldehyd-Dehydrogenase zu einer deutlichen Erhöhung der Ausbeute an Xylitol. Der Unterschied an umgesetzter Xylose zu Xylitol beträgt ~8%. Dieses Ergebnis in Verbindung mit den oben erwähnten Literaturzitaten lässt nur den Schluss zu, dass AIdDH den in der ersten Teilreduktion entstehenden Acetaldehyd weiter zu Essigsäure oxidiert (vgl.
Reaktionsschema 2). Diese energetisch günstige Reaktion und die damit einhergehende erhöhte Konzentration an NADH verschiebt das Gleichgewicht vom Edukt in Richtung des Produktes Xylitol in der ersten Teilreaktion.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Kohlenhydratspaltprodukten, insbesondere Zuckern, gekennzeichnet durch die Kombination der Maßnahmen, dass
- lignocellulosisches Material mit einer wässrigen Lösung, welche einen Alkohol, insbesondere einen Ci ^-Alkohol oder ein Phenol, enthält und einen pH- Wert zwischen 11,0 und 14,0 aufweist, behandelt wird, um Lignocellulose zu spalten und Spaltprodukte aus dem Material abzutrennen, wobei ein mit Cellulose und
Hemicellulose angereichertes Material erhalten wird, und
- das erhaltene, mit Cellulose und Hemicellulose angereicherte Material mit
mindestens einem Kohlenhydrat-spaltenden Enzym behandelt wird, um die
Kohlenhydratspaltprodukte zu gewinnen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Lösung einen pH- Wert zwischen 11,0 und 13,0 aufweist.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Spaltung bei einer Temperatur von unter 100°C erfolgt,
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltung bei einer
Temperatur von unter 40°C erfolgt,
5. Verfahren nach einem der Ansprüpche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als
lignocellulosisches Material Stroh, Bagasse, Energiegräser und/oder Spelzen eingesetzt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das
lignocellulosische Material in der wässerigen Lösung in einer Stoffdichte von 5-40 Gew% vorliegt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mit Cellulose und Hemicellulose angereicherte Material mit einer Xylanase und/oder einer Cellulase behandelt wird, um die Zucker zu gewinnen.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die
erhaltenen Zucker zu Alkohol vergoren werden, welcher abgetrennt und gewonnen wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der aufgeschlossene Feststoff mit einer Xylanase umgesetzt und die erhaltene
Flüssigphase zu Xylitol umgesetzt, und der verbleibende Feststoff
- weiter mit Cellulase zum Erhalt verschiederner Fermentationsprodukte umgesetzt wird; oder
- einer thermischen oder thermochemischen Stoffumwandlung unterzogen wird;
oder
- einer mikrobiellen Stoffumwandlung durch Bakterien, Hefen oder Pilze unterzogen wird;
oder
- einem weiteren Delignifizierungsschritt zum Zwecke der Gewinnung eines Cellulose- Fasermaterials unterzogen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der aufgeschlossene Feststoff mit einer Xylanase umgesetzt und die erhaltene Flüssigphase mittels Xylose
Dehydrogenase zu Xylitol umgesetzt, und der verbleibende Feststoff
- weiter mit Cellulase zum Erhalt verschiederner Fermentationsprodukte umgesetzt wird; oder
- einer thermischen oder thermochemischen Stoffumwandlung unterzogen wird;
oder
- einer mikrobiellen Stoffumwandlung durch Bakterien, Hefen oder Pilze unterzogen wird;
oder
- einem weiteren Delignifizierungsschritt zum Zwecke der Gewinnung eines Cellulose- Fasermaterials unterzogen wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet dass der nach Abtrennung der (Fermentations)Produkte verbleibende Feststoff in einer Biogasanlage fermentiert und zu Biogas weiterverarbeitet wird.
EP10717481A 2009-08-06 2010-04-30 Verfahren zur herstellung von zuckern aus lignocellulosehaltiger biomasse, umfassend einen schritt der alkoholisch-alkalinen delignifikation Withdrawn EP2462235A2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16188442.4A EP3121285A1 (de) 2009-08-06 2010-04-30 Verfahren zur herstellung von xylitol aus lignocellulosehaltiger biomasse, umfassend einen schritt der alkoholisch-alkalinen delignifikation

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0125209A AT508724A1 (de) 2009-08-06 2009-08-06 Verfahren zur herstellung von zuckern aus einem lignocellulosischen material
AT0149609A AT508725A1 (de) 2009-08-06 2009-09-23 Verfahren zur herstellung von zuckern aus einem lignocellulosischen material
AT0203009A AT509307A1 (de) 2009-12-23 2009-12-23 Verfahren zur herstellung von zuckern aus einem lignocellulosischen material
PCT/AT2010/000138 WO2011014894A2 (de) 2009-08-06 2010-04-30 Verfahren zur herstellung von kohlenhydratspaltprodukten aus einem lignocellulosischen material

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP16188442.4A Division EP3121285A1 (de) 2009-08-06 2010-04-30 Verfahren zur herstellung von xylitol aus lignocellulosehaltiger biomasse, umfassend einen schritt der alkoholisch-alkalinen delignifikation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2462235A2 true EP2462235A2 (de) 2012-06-13

Family

ID=44934219

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP10717481A Withdrawn EP2462235A2 (de) 2009-08-06 2010-04-30 Verfahren zur herstellung von zuckern aus lignocellulosehaltiger biomasse, umfassend einen schritt der alkoholisch-alkalinen delignifikation
EP16188442.4A Pending EP3121285A1 (de) 2009-08-06 2010-04-30 Verfahren zur herstellung von xylitol aus lignocellulosehaltiger biomasse, umfassend einen schritt der alkoholisch-alkalinen delignifikation

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP16188442.4A Pending EP3121285A1 (de) 2009-08-06 2010-04-30 Verfahren zur herstellung von xylitol aus lignocellulosehaltiger biomasse, umfassend einen schritt der alkoholisch-alkalinen delignifikation

Country Status (17)

Country Link
US (2) US9970038B2 (de)
EP (2) EP2462235A2 (de)
JP (2) JP2013500727A (de)
KR (2) KR101898849B1 (de)
CN (1) CN102575268A (de)
AU (1) AU2010281334B2 (de)
BR (1) BR112012002707B1 (de)
CA (1) CA2768159C (de)
CO (1) CO6511213A2 (de)
CU (1) CU20120023A7 (de)
EC (1) ECSP12011707A (de)
MX (1) MX350376B (de)
PE (1) PE20121424A1 (de)
RU (1) RU2617938C2 (de)
TW (2) TWI676687B (de)
WO (1) WO2011014894A2 (de)
ZA (1) ZA201200989B (de)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT510346A1 (de) * 2010-09-02 2012-03-15 Annikki Gmbh Ligningewinnung
AT510812A1 (de) * 2010-10-29 2012-06-15 Annikki Gmbh Verfahren zur gewinnung von lignin
UA110996C2 (uk) 2011-10-05 2016-03-10 Анніккі Гмбх Спосіб одержання ацетату
TWI422563B (zh) 2011-12-13 2014-01-11 Ind Tech Res Inst 酚化物之製備方法
ITNO20120002A1 (it) 2012-03-20 2013-09-21 Novamont Spa Processo per la produzione di composti organici a partire da specie vegetali
AR091998A1 (es) 2012-05-03 2015-03-18 Annikki Gmbh Procedimiento de preparacion de celulosa con baja concentracion de lignina
AT513562A1 (de) * 2012-11-14 2014-05-15 Annikki Gmbh Verfahren zur Gewinnung von Zuckerderivaten
FR3001464B1 (fr) * 2013-01-25 2016-02-26 Biomerieux Sa Procede d'isolement specifique d'acides nucleiques d'interet
EP3072117B1 (de) * 2013-11-20 2018-09-26 Annikki GmbH Verfahren zur fraktionierung von lignozellulosen
US20170342510A1 (en) 2014-12-18 2017-11-30 Avantium Knowledge Centre B.V. Process for the preparation of a saccharide-containing solution from a torrefied cellulosic biomass
CN104593430B (zh) * 2015-01-11 2018-03-30 北京化工大学 定向酸化预处理提高玉米秸秆厌氧消化产气性能的方法
US20190092636A1 (en) 2015-08-31 2019-03-28 Avantium Knowledge Centre B.V. Process for the Recovery of Hydrochloric Acid
ITUB20154915A1 (it) * 2015-10-27 2017-04-27 Tirsi S R L Procedimento per la produzione di biogas da digestato solido di scarto
EP3374315B1 (de) 2015-11-09 2019-08-21 Avantium Knowledge Centre B.V. Verfahren zur herstellung eines saccharidprodukts aus einer wässrigen lösung
JP6774494B2 (ja) 2016-02-19 2020-10-21 インターコンチネンタル グレート ブランズ エルエルシー バイオマス源から複数の有用なストリームを形成するためのプロセス
EP3409727A1 (de) 2017-05-29 2018-12-05 Annikki GmbH Verfahren zur herstellung eines ligninpräpolymers
CA3074198A1 (en) * 2020-02-28 2021-08-28 Fluid Energy Group Ltd. Modified methanesulfonic acid and uses thereof
CN114763680B (zh) * 2021-01-15 2024-01-30 中国石油天然气股份有限公司 从木质纤维素原料中去除木质素的方法
WO2024084032A1 (de) 2022-10-20 2024-04-25 Annikki Gmbh Verfahren zur herstellung einer wässerigen lösung enthaltend ein alkalisalz der glycolsäure und der milchsäure
EP4368720A1 (de) 2022-11-09 2024-05-15 Annikki GmbH Verfahren zur herstellung einer wässerigen lösung, welche glycerin enthält

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR840000128B1 (ko) * 1982-08-03 1984-02-16 임관 농산 폐자원을 이용한 크실리톨의 제조방법
JPS62104586A (ja) 1985-10-30 1987-05-15 Nitto Electric Ind Co Ltd 酵素反応方法
JPS62104588A (ja) 1985-10-30 1987-05-15 Nitto Electric Ind Co Ltd キシリト−ルの製造方法
US4842877A (en) * 1988-04-05 1989-06-27 Xylan, Inc. Delignification of non-woody biomass
DE4103572C2 (de) * 1991-02-06 1995-11-23 Organocell Ges Fuer Zellstoff Verfahren zum Delignifizieren von Pflanzenfasermaterial
JP2573107B2 (ja) 1991-06-25 1997-01-22 三洋電機株式会社 マイクロ波乾燥装置
US6022419A (en) * 1996-09-30 2000-02-08 Midwest Research Institute Hydrolysis and fractionation of lignocellulosic biomass
US6057438A (en) * 1996-10-11 2000-05-02 Eastman Chemical Company Process for the co-production of dissolving-grade pulp and xylan
DE69726320T2 (de) 1997-08-14 2004-10-21 Takashi Watanabe Chemisches verfahren zur depolymerisation von lignin
WO2001059204A1 (en) 2000-02-14 2001-08-16 Kiram Ab Process for oxygen pulping of lignocellulosic material and recovery of pulping chemicals
US20040005674A1 (en) 2002-04-30 2004-01-08 Athenix Corporation Methods for enzymatic hydrolysis of lignocellulose
US6923887B2 (en) 2003-02-21 2005-08-02 Alberta Research Council Inc. Method for hydrogen peroxide bleaching of pulp using an organic solvent in the bleaching medium
US20040231060A1 (en) 2003-03-07 2004-11-25 Athenix Corporation Methods to enhance the activity of lignocellulose-degrading enzymes
EP1869197A2 (de) * 2005-04-12 2007-12-26 E.I. Dupont De Nemours And Company Behandlung von biomasse zur gewinnung von ethanol
PT103331A (pt) * 2005-08-05 2007-02-28 Fundacao Da Faculdade De Cienc Expressão dum transportador activo de xilose em saccharomyces cerevisiae modificada geneticamente
JP4717756B2 (ja) 2005-08-31 2011-07-06 国立大学法人三重大学 バイオマスを原料とする糖組成物の製造方法
JP2007151433A (ja) * 2005-12-02 2007-06-21 Tsukishima Kikai Co Ltd リグノセルロースの前処理方法及びエタノール製造方法
CN1884569B (zh) * 2006-05-19 2010-06-30 南京师范大学 木糖的酶法制备方法
JP5019421B2 (ja) 2006-10-13 2012-09-05 独立行政法人産業技術総合研究所 糖の製造方法
CA2578305A1 (en) 2007-02-08 2008-08-08 Rodney Arthur Savidge Process for recovery of oligosaccharides and polysaccharides during pulping
JP5279061B2 (ja) 2007-02-09 2013-09-04 Ｂｉｏ−ｅｎｅｒｇｙ株式会社 エタノールの製造方法
EP2017349A1 (de) 2007-06-12 2009-01-21 Süd-Chemie Ag Erzeugung chemischer Bausteine aus Pflanzenbiomasse durch selektive Depolymerisierung
JP4986038B2 (ja) * 2007-05-07 2012-07-25 独立行政法人産業技術総合研究所 高加水分解活性セルラーゼおよびヘミセルラーゼの製造方法
BRPI0812072A2 (pt) * 2007-05-31 2014-11-25 Lignol Innovations Ltd Digestão anaeróbica concorrente e fermentação de matéria-prima lignocelulósica
US8241873B2 (en) 2008-12-19 2012-08-14 E I Du Pont De Nemours And Company Organic solvent pretreatment of biomass to enhance enzymatic saccharification
TW201114906A (en) 2009-04-30 2011-05-01 Annikki Gmbh Process for the production of carbohydrate cleavage products from a lignocellulosic material
JP5633839B2 (ja) 2009-05-22 2014-12-03 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 リグノセルロース系バイオマスの変換方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *
See also references of WO2011014894A2 *

Also Published As

Publication number Publication date
PE20121424A1 (es) 2012-10-18
TWI676687B (zh) 2019-11-11
JP2013500727A (ja) 2013-01-10
KR101898849B1 (ko) 2018-09-13
RU2617938C2 (ru) 2017-04-28
ECSP12011707A (es) 2012-10-30
JP6411994B2 (ja) 2018-10-24
KR20120055613A (ko) 2012-05-31
TW201114907A (en) 2011-05-01
US20180230503A1 (en) 2018-08-16
WO2011014894A2 (de) 2011-02-10
MX350376B (es) 2017-09-05
BR112012002707B1 (pt) 2021-04-06
US20130078677A1 (en) 2013-03-28
CA2768159A1 (en) 2011-02-10
JP2016104020A (ja) 2016-06-09
AU2010281334A1 (en) 2012-02-02
US9970038B2 (en) 2018-05-15
EP3121285A1 (de) 2017-01-25
CA2768159C (en) 2019-08-20
CO6511213A2 (es) 2012-08-31
AU2010281334B2 (en) 2015-03-12
TW201814049A (zh) 2018-04-16
CN102575268A (zh) 2012-07-11
ZA201200989B (en) 2012-10-31
WO2011014894A3 (de) 2011-06-16
KR20180042416A (ko) 2018-04-25
RU2012108372A (ru) 2013-09-20
CU20120023A7 (es) 2012-06-21
BR112012002707A2 (pt) 2020-08-25
MX2012001450A (es) 2012-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2425004B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Zuckern aus lignocellulosehaltiger Biomasse, umfassend einen Schritt der alkoholisch-alkalinen Delignifikation in Anwesenheit von H2O2
EP2462235A2 (de) Verfahren zur herstellung von zuckern aus lignocellulosehaltiger biomasse, umfassend einen schritt der alkoholisch-alkalinen delignifikation
Jönsson et al. Pretreatment of lignocellulose: formation of inhibitory by-products and strategies for minimizing their effects
EP2611820B1 (de) Verfahren zur ligningewinnung
Dagnino et al. Studies on lignin extraction from rice husk by a soda-ethanol treatment: Kinetics, separation, and characterization of products
US20160032414A1 (en) Carbon purification of concentrated sugar streams derived from pretreated biomass
EP2265721B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Ethanol aus lignocellulosehaltiger Biomasse
AT509307A1 (de) Verfahren zur herstellung von zuckern aus einem lignocellulosischen material
AT512345A2 (de) Ligningewinnung
Silveira et al. Lignin Conversion through Biological and Chemical Routes
Cybulska et al. Optimization of modified clean fractionation of prairie cordgrass
AT508867A1 (de) Verfahren zur herstellung von zuckern aus einem lignocellulosischen material
AT508330A1 (de) Verfahren zur herstellung von zuckern aus einem lignocellulosischen material
Dou Improving carbohydrate recovery from uncatalyzed steam pretreated hybrid poplar
AT508724A1 (de) Verfahren zur herstellung von zuckern aus einem lignocellulosischen material

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20120116

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA RS

RAX Requested extension states of the european patent have changed

Extension state: BA

Payment date: 20120116

Extension state: RS

Payment date: 20120116

Extension state: AL

Payment date: 20120116

17Q First examination report despatched

Effective date: 20170407

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20170818